JP2010268633A - Motor unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータユニットに関するものである。 The present invention relates to a motor unit.
近年、燃料電池自動車や電気自動車などモータにより駆動する車両の開発が進められている。このような車両のモータユニットには、モータを駆動させるために電力を供給したり、モータからの回生電力を充電したりするためのインバータを備えたPDU(パワードライブユニット)やバッテリが設けられている。
そして、モータユニットを小型化するとともに、モータとPDUとの間に敷設される3相ケーブルの距離を短くするために、モータのハウジングとPDUのハウジングとを一体に取り付けたものが知られている。
In recent years, vehicles driven by motors such as fuel cell vehicles and electric vehicles have been developed. Such a motor unit of a vehicle is provided with a PDU (power drive unit) or a battery including an inverter for supplying electric power to drive the motor or charging regenerative electric power from the motor. .
In order to reduce the size of the motor unit and shorten the distance of the three-phase cable laid between the motor and the PDU, a motor housing and a PDU housing that are integrally attached are known. .
ここで、モータユニットが駆動すると各所において発熱するため、各所を冷却するための冷却機構を備えたものが種々提案されている。発熱する箇所の一つとして、3相ケーブルが上げられる。3相ケーブルを冷却しないと、3相ケーブルに接続されるコイルに熱が伝わるため好ましくない。そこで、3相ケーブルとコイルが接続されている端子台との間に設けられるバスバーに冷却媒体(油)を直接吐出して冷却するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Here, since various portions generate heat when the motor unit is driven, various types of devices having cooling mechanisms for cooling the portions have been proposed. One of the places where heat is generated is a three-phase cable. If the three-phase cable is not cooled, heat is transmitted to the coil connected to the three-phase cable, which is not preferable. Therefore, there has been proposed a cooling medium (oil) that is directly discharged onto a bus bar provided between a three-phase cable and a terminal block to which a coil is connected (for example, see Patent Document 1).
ところで、特許文献1の冷却構造は、冷却用の油をバスバーに対して直接吐出しているため、3相ケーブルとバスバーとの接続部の緩みなどを引き起こす可能性がある。また、油を直接吐出するため、バスバー周辺のハウジング構造を油密構造にする必要があり、ハウジングの加工に手間がかかるという問題がある。 By the way, since the cooling structure of Patent Document 1 directly discharges the cooling oil to the bus bar, there is a possibility that the connection portion between the three-phase cable and the bus bar is loosened. Further, since the oil is directly discharged, it is necessary to make the housing structure around the bus bar an oil-tight structure.
そこで、本発明は上記事項を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で端子台近傍を冷却することができるモータユニットを提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above matters, and provides a motor unit capable of cooling the vicinity of a terminal block with a simple configuration.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、導線(例えば、実施形態におけるコイル28)が巻き回された円環状のステータ(例えば、実施形態におけるステータ25)と、該ステータの内周側に位置するロータ(例えば、実施形態におけるロータ26)と、を有するモータ(例えば、実施形態におけるモータ11)がハウジング(例えば、実施形態におけるモータセンターケース18、モータサイドケース20,センターシャフトベアリングサポート22など)内に備えられ、インバータ(例えば、実施形態におけるインバータ175)からの電流を導く電力線(例えば、実施形態における3相ケーブル171)が、端子台(例えば、実施形態におけるモータ端子台170)を経由し、前記導線に結合したモータユニット(例えば、実施形態におけるモータユニット100)において、前記ハウジングは前記端子台が貫通する貫通面(例えば、実施形態における壁面177)を有するとともに、該貫通面より外部方向に突出する突出部(例えば、実施形態における突出部200)を備え、該突出部は内部に冷媒流通路(例えば、実施形態における潤滑油供給通路18a,20a,20b,20c,22aなど)が形成され、前記突出部の表面(例えば、実施形態における底面22B)は冷却面として構成され、前記端子台と前記電力線との結合部(例えば、実施形態における接続箇所195)と、前記冷却面とが伝熱部材(例えば、実施形態におけるバスバー190)を介して接続されており、該伝熱部材は前記突出部の突出方向に沿うように延びる第1平板部(例えば、実施形態における他方の面190B)と、前記端子台と直交する方向に延びる第2平板部(例えば、実施形態における一方の面190A)と、を備え、前記第1平板部は前記冷却面と互いの面同士を密着させるように固定されるとともに、前記第2平板部は前記結合部に固定されており、前記第1平板部の固定面(例えば、実施形態における面190B)は前記冷却面の面方向とは直交する方向から見て、前記冷媒流通路と重なる位置となっていることを特徴としている。
In order to solve the above-described problems, the invention described in claim 1 includes an annular stator (for example, the
請求項2に記載した発明は、前記モータは前記ロータの軸中心を貫通するシャフトを備え、該シャフトはベアリング(例えば、実施形態におけるボールベアリング29,30、テーパローラベアリング43、ボールベアリング50)を介して前記ハウジングに支持されており、前記冷媒流通路を流通する冷媒は、前記ベアリングを潤滑するための潤滑油であることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, the motor includes a shaft that passes through the axial center of the rotor, and the shaft includes bearings (for example, the
請求項3に記載した発明は、前記ハウジングにおける前記ステータの外周面に対応した位置に、冷却水流路(例えば、実施形態におけるウォータジャケット55)が形成されるとともに、該冷却水流路の外周側に前記冷媒流通路が形成されており、前記潤滑油が冷却可能に構成されていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, a cooling water flow path (for example, the
請求項4に記載した発明は、前記シャフトは中空のメインシャフト(例えば、実施形態におけるロータシャフト31)の内部にサブシャフト(例えば、実施形態におけるセンターシャフト49)を備えた同軸構成になっており、前記メインシャフトの軸方向一端側に、前記メインシャフトの回転数を低減し、減速後の回転力を前記サブシャフトに伝達する減速機(例えば、実施形態における減速機12)が設けられ、前記冷却面は、前記メインシャフトの軸方向他端側において前記メインシャフトより上方に設けられ、前記軸方向他端側には、前記メインシャフトと前記ハウジングとの支持部に設けられるメインベアリング(例えば、実施形態におけるボールベアリング30)と、前記サブシャフトと前記ハウジングとの支持部に設けられるサブベアリング(例えば、実施形態におけるボールベアリング50)と、が設けられ、前記メインベアリングには前記伝熱部材と前記ハウジングとの熱交換前の前記潤滑油が供給され、前記サブベアリングには前記伝熱部材と前記ハウジングとの熱交換後の前記潤滑油が供給されることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, the shaft has a coaxial structure including a sub-shaft (for example, the
請求項1に記載した発明によれば、バスバーが固定されたハウジング壁面の内部には潤滑油が流れる油路が形成されているため、ケーブルや端子台近傍で生じる熱がバスバーを介してハウジング壁面内を通流している潤滑油に吸熱されることとなる。したがって、端子台近傍を冷却することができる。また、潤滑油が流れる油路はもともとメインベアリングに対して供給するために形成されているため、油路の一部を分岐するだけで端子台近傍を冷却することが可能となる。つまり、簡易な構成で端子台近傍を冷却することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the oil passage through which the lubricating oil flows is formed inside the housing wall surface to which the bus bar is fixed, heat generated in the vicinity of the cable and the terminal block passes through the bus bar to the housing wall surface. Heat is absorbed by the lubricating oil flowing inside. Therefore, the vicinity of the terminal block can be cooled. Further, since the oil passage through which the lubricating oil flows is originally formed to supply to the main bearing, it is possible to cool the vicinity of the terminal block only by branching a part of the oil passage. That is, the vicinity of the terminal block can be cooled with a simple configuration.
請求項2に記載した発明によれば、バスバーを確実に支持固定することができる。また、絶縁部材を介在させることにより、ハウジングに電流が流れるのを確実に防止することができる。 According to the invention described in claim 2, the bus bar can be reliably supported and fixed. Further, by interposing the insulating member, it is possible to reliably prevent current from flowing through the housing.
請求項3に記載した発明によれば、ステータ冷却用の冷却用流路の近傍に油路を形成することにより潤滑油の冷却も同時に行うことができる。したがって、端子台近傍を通流する際に潤滑油は冷却されているため、効果的に端子台近傍を冷却することができる。 According to the third aspect of the present invention, the lubricating oil can be simultaneously cooled by forming the oil passage in the vicinity of the cooling passage for cooling the stator. Therefore, since the lubricating oil is cooled when flowing in the vicinity of the terminal block, the vicinity of the terminal block can be effectively cooled.
請求項4に記載した発明によれば、メインシャフトの回転数の方がサブシャフトの回転数より大きいため、メインベアリングには熱交換前の潤滑油を供給し、サブベアリングには熱交換後の潤滑油を供給することにより、より効果的に潤滑性能を維持することができる。また、このように構成することで油路のルートを複雑化させることなく形成することができ、ハウジングの加工の手間を低減することが可能となる。 According to the invention described in claim 4, since the rotational speed of the main shaft is larger than the rotational speed of the sub shaft, lubricating oil before heat exchange is supplied to the main bearing, and after heat exchange is supplied to the sub bearing. By supplying the lubricating oil, the lubricating performance can be more effectively maintained. Further, with this configuration, the route of the oil passage can be formed without complicating it, and the labor for processing the housing can be reduced.
次に、本発明の実施形態を図1〜図9に基づいて説明する。なお、本実施形態における各装置の取付方向や位置を示す定義は、車両進行方向を前方とし、車両進行方向に向かって右方向及び左方向を定義するものとする。
図1、図2に示すように、モータユニット100は、モータ11などを収容した車両用パワートレイン(以下、パワートレインという。)10と、インバータ175(図6参照)などを収容したPDU161と、を備えている。このモータユニット100は、パワートレイン10の上方にPDU161が載置された構成になっている。モータユニット100は、車両前方のモータルーム(エンジン自動車のエンジンルームに相当)に配置している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the definition which shows the attachment direction and position of each apparatus in this embodiment shall define a right direction and a left direction toward a vehicle advancing direction by making a vehicle advancing direction ahead.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
パワートレイン10は、モータ11と、減速機12と、ディファレンシャルギヤ13とを一体に備えており、その外郭は車幅方向左端に位置するミッションケース14と、ミッションケース14の右端にボルト15で結合されるモータ/ミッションケース16と、モータ/ミッションケース16の右端にボルト17で結合される略円筒形状のモータセンターケース18と、モータセンターケース18の右端にボルト19で結合されるモータサイドケース20と、モータサイドケース20の右端にボルト21で結合されるセンターシャフトベアリングサポート22と、ミッションケース14の内面にボルト23で結合されるインターミディエイトケース24とで構成されている。
The
モータ11は、モータ/ミッションケース16、モータセンターケース18およびモータサイドケース20の内部に収納され、減速機12およびディファンレンシャルギヤ13は、ミッションケース14およびモータ/ミッションケース16の内部に収納されている。
The motor 11 is housed inside the motor /
モータ11は、モータセンターケース18の内周面に焼き嵌めにより嵌合固定されたステータ25と、ステータ25の内部に軸方向を中心に回転自在に配置されたロータ26と、を備えている。ステータ25は、磁性板材が複数軸方向に積層されたステータコア27と、ステータコア27に巻回された複数のコイル28と、で構成されている。また、ロータ26は、モータ/ミッションケース16およびモータサイドケース20にそれぞれボールベアリング29,30で回転自在に支持されたロータシャフト31と、ロータシャフト31に固定された積層鋼板よりなるロータコア32と、ロータコア32の外周部に配された複数の永久磁石33とで構成されている。ロータコア32には、それを軸方向に貫通する複数の貫通孔32aが形成され、ロータコア32の軽量化が図られている。
The motor 11 includes a
また、図3に示すように、モータセンターケース18の壁部18fにはステータ25の周面に沿うようにウォータジャケット55が設けられている。ウォータジャケット55に冷媒となる冷却水を流すことにより、モータ11からの発熱を吸熱することができるとともに、潤滑油供給通路18aおよび潤滑油戻し通路18bを通過する潤滑油と熱交換して、潤滑油を冷却することができるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, a
減速機12は、ミッションケース14およびモータ/ミッションケース16内に配置されている。また、ディファレンシャルギヤ13は、ミッションケース14およびインターミディエイトケース24内に配置されている。ディファレンシャルギヤ13の左側には左ドライブシャフト48がミッションケース14を貫通して車幅方向左側に延出している。また、ディファレンシャルギヤ13の右側にはセンターシャフト49が中空のロータシャフト31の内部を貫通して車幅方向右側に延出している。また、センターシャフトベアリングサポート22にボールベアリング50を介して右端を支持されたセンターシャフト49に、右ドライブシャフト51がスプライン結合されている。
The
したがって、モータ11を駆動させると、そのロータシャフト31のトルクが減速機12や各ギヤに伝達され、車両の旋回状態などに応じて、左ドライブシャフト48とセンターシャフト49および右ドライブシャフト51とに所定の比率で配分される。
Therefore, when the motor 11 is driven, the torque of the
図4に示すように、モータ11、減速機12およびディファレンシャルギヤ13に潤滑油を供給する潤滑油ポンプ61はトロコイドポンプで構成され、モータ/ミッションケース16の左側面に形成した円形のポンプ室16aに回転自在に支持されるアウターロータ62と、アウターロータ62の内歯に噛合する外歯を有するインナーロータ63と、インナーロータ63を回転自在に支持するポンプシャフト64と、モータ/ミッションケース16の左側面にボルト65で固定されてポンプ室16aを閉塞するポンプカバー66とを備えており、右端がモータ/ミッションケース16に支持されたポンプシャフト64はポンプカバー66に設けたボールベアリング67を貫通し、その左端に設けられたポンプ駆動ギヤ68が第1減速ギヤ40に噛合している。
As shown in FIG. 4, a lubricating
潤滑油ポンプ61の吸入ポート16bは、モータ/ミッションケース16に設けた潤滑油吸入通路16cおよびストレーナ69を介して、モータ/ミッションケース16およびミッションケース14の底部の潤滑油貯留室71に連通している(図1参照)。潤滑油ポンプ61の吐出ポート16dは、モータ/ミッションケース16に設けた潤滑油吐出通路16eと、リリーフバルブ70とを介してモータ/ミッションケース16およびミッションケース14の底部の潤滑油貯留室71に連通するとともに、パイプ材よりなる潤滑油通路72およびインターミディエイトケース24に形成した潤滑油供給通路24aを介してディファレンシャルケース44の右端を支持するテーパローラベアリング43に連通している(図2参照)。
The
図1、図5に示すように、潤滑油ポンプ61の吐出ポート16dからモータ/ミッションケース16の内部を上方に延びる高圧潤滑油供給通路16fは、中空の減速機シャフト36の内部に形成した潤滑油供給通路36aを通過して、ミッションケース14の潤滑油供給通路14a,14bに連通している。潤滑油供給通路14aに分岐した潤滑油は、潤滑油供給パイプ73から吐出され、各種ギヤの噛合部、各種ベアリングを潤滑して潤滑油貯留室71に戻される。また、潤滑油供給通路14bに分岐した潤滑油もベアリングおよびギヤを潤滑した後に潤滑油貯留室71に戻され、また潤滑油供給通路14bから潤滑油供給通路14cに分岐した潤滑油は、ベアリングを潤滑して潤滑油貯留室71に戻される。なお、高圧潤滑油供給通路16fは、途中で分岐してボールベアリング29へ潤滑油を供給する潤滑油供給通路16nが形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 5, a high-pressure lubricating
また、モータ/ミッションケース16の高圧潤滑油供給通路16fの上端から分岐する潤滑油供給通路16gは、モータセンターケース18の壁部18f内に形成された潤滑油供給通路18aから、モータサイドケース20の壁部内に形成された潤滑油供給通路20a、20b、20cを経て、ロータシャフト31の右端を支持するボールベアリング30を潤滑した後、モータサイドケース20の壁部内に形成された潤滑油戻し通路20d,20e、モータセンターケース18の壁部18f内に形成された潤滑油戻し通路18b、モータ/ミッションケース16の壁部内に形成された潤滑油戻し通路16i、ミッションケース14の壁部内に形成された潤滑油戻し通路14fおよび開口14gを介して潤滑油貯留室71に戻される。
The lubricating
また、モータサイドケース20の潤滑油供給通路20bは、モータサイドケース20とセンターシャフトベアリングサポート22との境界部において潤滑油供給通路20cと22aとに分岐している。潤滑油供給通路22aは、センターシャフト49の右端を支持するボールベアリング50を潤滑した後、潤滑油戻し通路20dに合流して潤滑油貯留室71に戻される。
The lubricating
ここで、図6に示すように、潤滑油供給通路22aは、センターシャフトベアリングサポート22の内部を迂回するように形成されている。具体的には、潤滑油供給通路の分岐箇所において、潤滑油供給通路22aは3方向へさらに分岐するように形成されている。3本の潤滑油供給通路22aは、下方へ向かって形成されるとともに、センターシャフトベアリングサポート22の壁部22Dにおいて、車幅方向右側に向かって形成されるとともに、壁部22Dの側方端部近傍において折り返し、センターシャフトベアリングサポート22の外周面22Eに沿うように形成されている。そして、3本に分岐された潤滑油供給通路22aは1本に合流し、ボールベアリング50の上方に開口されている。そして、潤滑油供給通路22aを通過した潤滑油が、ボールベアリング50に供給されるようになっている。
Here, as shown in FIG. 6, the lubricating
図2に戻り、モータ/ミッションケース16、モータセンターケース18およびモータサイドケース20で区画されたモータ収納室74は、モータ11のステータ25およびロータ26により右室74aおよび左室74bに仕切られている。右室74aと左室74bとは、ロータコア32に形成された貫通孔32aにより相互に連通しているが、ロータ26が高速回転する運転中には貫通孔32aを潤滑油が実質的に通過できなくなる。そこで、モータセンターケース18の壁部18f内に形成した潤滑油連通孔18cにより、右室74aおよび左室74bが相互に連通している。また、モータセンターケース18の潤滑油連通孔18cの左端は、モータ/ミッションケース16およびミッションケース14で区画されたミッション収納室75の下部(潤滑油貯留室71)に、モータ/ミッションケース16およびミッションケース14に形成した潤滑油連通路16h,14dおよび開口14eを介して連通している。
Returning to FIG. 2, the
また、図6に示すように、モータ11のレゾルバ76は、モータサイドケース20に形成された収納空間90内に配置されており、ロータシャフト31の右端に設けられた円板状のレゾルバロータ77と、その外周を囲むようにボルト78でモータサイドケース20に固定された複数のコイル79が巻回されたレゾルバステータ91とで構成されている。レゾルバロータ77の外周には複数の凹部および凸部(不図示)が交互に形成されており、それら凹凸部とレゾルバステータ91との間のエアギャップの大きさを磁気的に検出することで、モータ11(ロータシャフト31)の回転位置を検出することができる。
As shown in FIG. 6, the
ロータシャフト31の外周に嵌合するレゾルバロータ77は、その軸方向両側に圧入された一対のストッパ80,81に挟まれて固定されている。磁気シールド82は、モータ11が発生する磁気が、コイル79に作用して検出精度に影響を与えるのを防止するためのもので、モータ11とコイル79との間を遮るように配置されている。
The
ロータシャフト31の右端をモータサイドケース20に支持するボールベアリング30は、複数のボール30aを支持するインナーレース30bおよびアウターレース30cを備えており、インナーレース30bとアウターレース30cとの間に潤滑油の流通を阻止するシールド30dが設けられている。したがって、モータサイドケース20の潤滑油供給通路20cから流入孔20kを介して供給された潤滑油は、ボールベアリング30と、ストッパ80とによって区画された第1油室83に供給されてボールベアリング30を効果的に潤滑することができる。そして、ボールベアリング30を潤滑した潤滑油は、モータサイドケース20に形成された連通孔20jを通過して、収納空間90に形成された流出孔20lを介して潤滑油戻し通路20dへ導かれる。
The
また、ボールベアリング30のシールド30dから漏れる微量の潤滑油は、モータ収納室74の右室74aに貯留されて、モータセンターケース18の潤滑油連通路18cを介して、ミッションケース14の下部にある潤滑油貯留室71まで循環している。さらに、センターシャフトベアリングサポート22の潤滑油供給通路22aから収納空間90に形成された流入孔22bを介して供給された潤滑油は、ストッパ80と、磁気シールド82と、センターシャフト49とセンターシャフトベアリングサポート22との間に配置されたシール部材84と、によって区画された第2油室85に供給され、ボールベアリング50を効果的に潤滑することができる。つまり、収納空間90は、レゾルバ76により第1油室83と第2油室85とに仕切られている。
A small amount of lubricating oil leaking from the
さらに、図7に示すように、パワートレイン10には、PDU161に接続される3相ケーブル171と、モータ11のコイル28とを電気的に接続させるためのモータ端子台170が設けられている。モータ端子台170は、モータ収納室74に面したセンターシャフトベアリングサポート22の壁部177に取り付けられている。モータ端子台170とPDU161に設けられたPDU端子台165との間には、3相ケーブル171が敷設されており、モータ11とインバータ175とが電気的に接続されている。なお、センターシャフトベアリングサポート22には、3相ケーブル171を配設するとともに、3相ケーブル171とモータ端子台170とを接続させるための接続室181が形成されている。なお、接続室181は、モータ端子台170が取り付けられた壁部177から車幅方向外側に突出した位置に形成されている。つまり、センターシャフトベアリングサポート22は、車幅方向外側に突出した突出部200が形成され、突出部200の壁部22D内に潤滑油供給通路22aが形成されるとともに、突出部200の内部空間が接続室181として構成されている。
Further, as shown in FIG. 7, the
PDU161は、パワートレイン10の上方に載置されている。PDU161は略箱型形状のPDUハウジング162を備えており、PDUハウジング162内にインバータ175やコンデンサ176などが収容されている。また、インバータ175にはPDUバスバー163が設けられている。PDUバスバー163は、同じくPDUハウジング162内に収容されたPDU端子台165に向かって延設されており、PDUバスバー163とPDU端子台165とは締結ボルト164により締結固定されている。そして、PDU端子台165に接続されているPDUバスバー163と3相ケーブル171が締結ボルト180により電気的に接続されている。
The
ステータ25に巻回されたコイル28は、各相ごとにモータ端子台170に向かって延設されている。そして、コイル28の端部にはLA端子からなるモータ端子153がそれぞれ設けられ、締結ボルト174を介してモータ端子台170に締結されている。なお、締結ボルト174をモータ端子台170に締め付けるために、センターシャフトベアリングサポート22の天上面22Aには開口部141が形成され、該開口部141を閉塞するために蓋部材142が設けられている。
The
モータ端子台170が取り付けられる位置におけるセンターシャフトベアリングサポート22の天上面22Aと底面22Bとの間には、壁部177が立設されている。壁部177には開口部178が形成されており、該開口部178にモータ端子台170の3相ケーブル接続部143が挿通されるようになっている。具体的には、モータ11の各相に対応した3相ケーブル接続部143を挿通することができる開口部178が壁部177に形成されている。つまり、壁部177のモータサイドケース20側からモータ端子台170を取り付けると、壁部177の接続室181側にモータ端子台170の3相ケーブル接続部143が突出するとともに、モータ端子台170と壁部177とが当接して位置決めできるようになっている。この状態で、モータ端子台170と壁部177との間を、ネジなどを用いて締付固定している。
A
次に、接続室181において、モータ端子台170の3相ケーブル接続部143と3相ケーブル171とが接続されている。具体的には、3相ケーブル171の端部にLA端子154が設けられ、締結ボルト179を介してモータ端子台170に締結されている。なお、締結ボルト179をモータ端子台170に締め付けるために、センターシャフトベアリングサポート22の側面22Cには開口部182が形成され、該開口部182を閉塞するために蓋部材183が設けられている。
Next, in the
そして、3本の3相ケーブル171は、接続室181の上部に形成された開口部184を挿通するとともに、PDUハウジング162の下面に形成された開口部168を挿通して、PDU161内へ敷設されている。なお、PDUハウジング162には、3相ケーブル171を配設するとともに、3相ケーブル171をPDU端子台165に締結させるための接続室185が形成されている。
The three three-
この接続室185のPDU端子台165において、PDUバスバー163と3相ケーブル171とが接続されている。具体的には、3相ケーブル171の端部にLA端子156が設けられ、締結ボルト180を介してPDUバスバー163と3相ケーブル171とが接続されている。
In the
なお、3相ケーブル171におけるモータ端子台170との接続箇所195と、PDU端子台165(PDUバスバー163)との接続箇所とは、モータユニット100の正面視において左右方向にずれており、PDU端子台165との接続箇所の方が車幅方向右側に位置している。つまり、3相ケーブル171は、正面視において傾斜するように敷設されている。このように構成することで、3相ケーブルの長さに若干の余裕を持たせることができ、モータユニット100が振動したときに追従させることが可能となる。
In addition, the
ここで、モータ端子台170の3相ケーブル接続部143と3相ケーブル171との間には、バスバー190が介装されている。バスバー190は、例えば伝熱性能が高い金属製部材で構成されている。バスバー190は断面L字状に形成されており、一方の面190Aが3相ケーブル接続部143と3相ケーブル171との間に配され、他方の面190Bはセンターシャフトベアリングサポート22の底面22B上に配された絶縁部材191上に載置されている。つまり、バスバー190は、絶縁部材191を介してセンターシャフトベアリングサポート22の底面22Bに連接されている。なお、絶縁部材191は、例えば、シリコンゴムシートで形成されている。
Here, a
図8に示すように、バスバー190は、3相ケーブル171の各相に対応して設けられている。本実施形態では、バスバー190の他方の面190Bが配された下方に、センターシャフトベアリングサポート22に形成された潤滑油供給通路22aが位置している。具体的には、潤滑油の流れ方向に直交する方向から見て、バスバー190の他方の面190Bと潤滑油供給通路22aとが重なるように配置されている。このように構成することで、モータ端子台170や3相ケーブル171から生じた熱をバスバー190、絶縁部材191を介して潤滑油供給通路22a内を通流している潤滑油に伝熱することができる。つまり、モータ端子台170近傍を冷却することができる。
As shown in FIG. 8, the
図2に戻り、第2油室85は、モータサイドケース20のブリーザ通路20g,20hに連通し、モータ収納室74の右室74aはブリーザ通路20iを介してブリーザ通路20hに連通し、さらにブリーザ通路20hはモータセンターケース18のブリーザ通路18dおよびモータ/ミッションケース16のブリーザ通路16jを介してミッション収納室75の上部である第1ブリーザ室86に連通している。第1ブリーザ室86の上方には小容積の第2ブリーザ室87が形成され、第1、第2ブリーザ室86,87は連通孔16mで連通し、第2ブリーザ室87はブリーザパイプ88を介して外気に連通している。また、モータ収納室74の左室74bとミッション収納室75とは、モータ/ミッションケース16に形成された連通孔16kを介して連通している。
Returning to FIG. 2, the
また、潤滑油供給通路18a、潤滑油戻し通路18b、潤滑油連通孔18cおよびブリーザ通路18dは、モータセンターハウジング18の壁部18f内に円周方向に離間して形成されている(図9参照)。
The lubricating
次に、上記構成を備えた本実施形態の潤滑作用について説明する。
モータ11のロータシャフト31に設けた第1減速ギヤ40に噛合するポンプ駆動ギヤ68により潤滑油ポンプ61のポンプシャフト64が回転すると、アウターロータ62およびインナーロータ63間に形成した作動室の容積が連続的に変化し、潤滑油貯留室71の潤滑油が潤滑油吸入通路16cおよび吸入ポート16bを介して吸入され、吐出ポート16dからモータ/ミッションケース16の内部に形成された高圧潤滑油供給通路16fに向かって供給される。ここで、高圧潤滑油供給通路16fを上方に向かって略直線状に延ばしたため、その高圧潤滑油供給通路16fを短くかつ単純な形状にして潤滑油の流通抵抗を減少させ、潤滑油ポンプ61の駆動負荷を低減した。しかも、高圧潤滑油供給通路16fの上端近傍から二股に分岐させた潤滑油をモータ収納部74側およびミッション収納部75側の被潤滑部に重力で供給するため、貯留した潤滑油を撥ね上げて被潤滑部に供給する場合に比べてエネルギーロスを最小限に抑えることができるだけでなく、必要最小限の量の潤滑油でモータ収納部74側およびミッション収納部75側の被潤滑部を均等に潤滑することができる。
Next, the lubricating action of this embodiment having the above-described configuration will be described.
When the
モータ11により駆動される潤滑油ポンプ61から吐出された潤滑油の一部は、ミッション収納室75に供給されて各ギヤや各ベアリングを潤滑・冷却した後、ミッションケース14およびモータ/ミッションケース16の底部の潤滑油貯留室71に戻される。また、潤滑油ポンプ61から吐出された潤滑油の他の一部は、モータ収納室74に供給されて各ベアリングやモータ11を潤滑・冷却した後、モータ収納室74の底部に戻される。このとき、モータ収納室74の右室74aおよび左室74bは潤滑油連通孔18cを介して連通しているため、右室74aおよび左室74bの潤滑油レベル(高さ)Lは略同一になる。また、モータ収納室74の底部とミッション収納室75の潤滑油貯留室71とは潤滑油連通路16h,14dおよび開口14eを介して連通しているため、モータ収納室74の潤滑油レベルとミッション収納室75の潤滑油貯留室71の潤滑油レベルとは略同一になる。
A part of the lubricating oil discharged from the lubricating
このようにモータ収納室74およびミッション収納室75が潤滑油連通路16h,14dで相互に連通するため、潤滑油の行き来が可能になり、モータ収納室74を潤滑油サーバとして利用することで油面管理を安定させることができる。
Thus, since the
また、第1油室83、第2油室85とミッション収納室75とが潤滑油戻し通路20d,20e,18b,16i,14fで連通しているため、第1油室83、第2油室85からミッション収納室75への潤滑油回収を安定させ、各部の潤滑油の配分を適正化することができる。
Further, since the
ここで、潤滑油供給通路18aを通過する潤滑油は、モータセンターハウジング18の壁部18f内に形成されたウォータジャケット55の直近を通過するため、潤滑油を冷却することができる。冷却された潤滑油は、高温に発熱したボールベアリング30などに供給され、ボールベアリング30を冷却しつつ、潤滑性能を保持することができる。
Here, since the lubricating oil passing through the lubricating
また、潤滑油供給通路22aは接続室181に配されたバスバー190の直下を通過しており、潤滑油供給通路22aを通流する潤滑油により高温に発熱したバスバー190を冷却することができる。バスバー190が冷却されることにより、モータ端子台170近傍を冷却することができる。そして、バスバー190と熱交換された後の潤滑油は、潤滑油供給通路22aを通過してボールベアリング50に供給され、ボールベアリング30の潤滑性能を保持することができる。
Further, the lubricating
本実施形態においては、バスバー190が固定されたセンターシャフトベアリングサポート22の壁部22Dには潤滑油が流れる潤滑油供給通路22aが形成されているため、3相ケーブル171やモータ端子台170近傍で生じる熱がバスバー190を介して潤滑油供給通路22a内を通流している潤滑油に吸熱されることとなる。したがって、モータ端子台170近傍を冷却することができる。また、潤滑油が流れる潤滑油供給通路22aはもともとボールベアリング30に対して供給するために形成された潤滑油供給通路20cから分岐しただけであるため、簡易な構成でモータ端子台170近傍を冷却することができる。
In the present embodiment, the
また、バスバー190を断面L字状の部材で構成したため、バスバー190を確実に支持固定することができる。また、絶縁部材191を介在させることにより、センターシャフトベアリングサポート22に電流が流れるのを確実に防止することができる。
In addition, since the
さらに、ステータ25の冷却用のウォータジャケット55の近傍に潤滑油供給通路18aを形成することにより潤滑油の冷却も同時に行うことができる。したがって、モータ端子台170近傍を通流する際に潤滑油は冷却されているため、効果的にモータ端子台170近傍を冷却することができる。
Further, by forming the lubricating
そして、ロータシャフト31とモータサイドハウジング20との間に設けたボールベアリング30には、ウォータジャケット55で冷却された潤滑油を直接供給するようにし、センターシャフト49とセンターシャフトベアリングサポート22との間に設けたボールベアリング50には、バスバー190と熱交換された後の潤滑油を供給するように構成した。ロータシャフト31の回転数の方がセンターシャフト49の回転数より大きいため、ボールベアリング30には熱交換前の潤滑油を供給し、ボールベアリング50にはバスバー190との熱交換後の潤滑油を供給することにより、冷却効果と潤滑効果をより効果的に発揮することができる。また、このように構成することで潤滑油供給通路のルートを複雑化させることなく形成することができ、ハウジングの加工の手間を低減することが可能となる。
Then, the lubricating oil cooled by the
尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や形状などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、モータ収納室74を車幅方向右側に配置し、ミッション収納室75を車幅方向左側に配置しているが、その位置関係を逆にしてもよい。
また、本実施形態では、潤滑油供給通路の内周面は円筒状の中空のものを採用したが、直接熱交換を行うような箇所には冷却用のフィンを潤滑油供給通路の内周面に形成してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific structure and shape described in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the present embodiment, the
Further, in this embodiment, the inner circumferential surface of the lubricating oil supply passage is a hollow cylindrical one, but cooling fins are provided on the inner circumferential surface of the lubricating oil supply passage in places where direct heat exchange is performed. You may form in.
さらに、本実施形態では、バスバー190として断面L字状の部材を採用したが、断面T字状の部材を用いてもよい。バスバー190の他方の面190Bと潤滑油供給通路22aとの重なり面積が大きいほど熱交換量が増えるため、センターシャフトベアリングサポート22の底面22B上に載置される面積が大きくなるようにすることが好ましい。
Furthermore, in this embodiment, a member having an L-shaped cross section is employed as the
11…モータ 12…減速機 18…モータセンターケース(ハウジング) 18a…潤滑油供給通路(冷媒流通路) 20…モータサイドケース(ハウジング) 20a,20b,20c…潤滑油供給通路(冷媒流通路) 22…センターシャフトベアリングサポート(ハウジング) 22B…底面(表面、冷却面) 22a…潤滑油供給通路(冷媒流通路) 25…ステータ 26…ロータ 28…コイル(導線) 29…ボールベアリング(ベアリング) 30…ボールベアリング(ベアリング、メインベアリング) 31…ロータシャフト(メインシャフト) 43…テーパローラベアリング(ベアリング) 49…センターシャフト(サブシャフト) 50…ボールベアリング(ベアリング、サブベアリング) 55…ウォータジャケット(冷却水流路) 100…モータユニット170…モータ端子台(端子台) 171…3相ケーブル(電力線) 175…インバータ 177…壁面(貫通面) 190…バスバー(伝熱部材) 190A…一方の面(第2平板部) 190B…他方の面(第1平板部、固定面) 191…絶縁部材 195…接続箇所(結合部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ...
Claims (4)
インバータからの電流を導く電力線が、端子台を経由し、前記導線に結合したモータユニットにおいて、
前記ハウジングは前記端子台が貫通する貫通面を有するとともに、該貫通面より外部方向に突出する突出部を備え、
該突出部は内部に冷媒流通路が形成され、前記突出部の表面は冷却面として構成され、
前記端子台と前記電力線との結合部と、前記冷却面とが伝熱部材を介して接続されており、
該伝熱部材は前記突出部の突出方向に沿うように延びる第1平板部と、前記端子台と直交する方向に延びる第2平板部と、を備え、
前記第1平板部は前記冷却面と互いの面同士を密着させるように固定されるとともに、前記第2平板部は前記結合部に固定されており、
前記第1平板部の固定面は前記冷却面の面方向とは直交する方向から見て、前記冷媒流通路と重なる位置となっていることを特徴とするモータユニット。 A motor having an annular stator around which a conducting wire is wound and a rotor positioned on the inner peripheral side of the stator is provided in the housing,
In the motor unit in which the power line that leads the current from the inverter is coupled to the conducting wire via the terminal block,
The housing has a through surface through which the terminal block penetrates, and includes a projecting portion projecting outward from the through surface,
The protrusion has a refrigerant passage formed therein, and the surface of the protrusion is configured as a cooling surface.
The joint between the terminal block and the power line and the cooling surface are connected via a heat transfer member,
The heat transfer member includes a first flat plate portion extending along a protruding direction of the protruding portion, and a second flat plate portion extending in a direction orthogonal to the terminal block,
The first flat plate portion is fixed so as to bring the cooling surface and the surfaces into close contact with each other, and the second flat plate portion is fixed to the coupling portion,
The motor unit, wherein the fixed surface of the first flat plate portion is positioned so as to overlap the refrigerant flow passage when viewed from a direction orthogonal to the surface direction of the cooling surface.
前記冷媒流通路を流通する冷媒は、前記ベアリングを潤滑するための潤滑油であることを特徴とする請求項1に記載のモータユニット。 The motor includes a shaft that passes through the axial center of the rotor, and the shaft is supported by the housing via a bearing;
The motor unit according to claim 1, wherein the refrigerant flowing through the refrigerant flow passage is lubricating oil for lubricating the bearing.
前記潤滑油が冷却可能に構成されていることを特徴とする請求項2に記載のモータユニット。 A cooling water passage is formed at a position corresponding to the outer peripheral surface of the stator in the housing, and the refrigerant flow passage is formed on the outer peripheral side of the cooling water passage,
The motor unit according to claim 2, wherein the lubricating oil is configured to be cooled.
前記メインシャフトの軸方向一端側に、前記メインシャフトの回転数を低減し、減速後の回転力を前記サブシャフトに伝達する減速機が設けられ、
前記冷却面は、前記メインシャフトの軸方向他端側において前記メインシャフトより上方に設けられ、
前記軸方向他端側には、前記メインシャフトと前記ハウジングとの支持部に設けられるメインベアリングと、前記サブシャフトと前記ハウジングとの支持部に設けられるサブベアリングと、が設けられ、
前記メインベアリングには前記伝熱部材と前記ハウジングとの熱交換前の前記潤滑油が供給され、
前記サブベアリングには前記伝熱部材と前記ハウジングとの熱交換後の前記潤滑油が供給されることを特徴とする請求項2または3に記載のモータユニット。 The shaft has a coaxial configuration with a sub shaft inside a hollow main shaft,
A speed reducer that reduces the rotational speed of the main shaft and transmits the rotational force after deceleration to the sub shaft is provided on one axial end side of the main shaft,
The cooling surface is provided above the main shaft on the other axial end side of the main shaft,
On the other end side in the axial direction, a main bearing provided at a support portion between the main shaft and the housing, and a sub-bearing provided at a support portion between the sub shaft and the housing are provided,
The lubricating oil before heat exchange between the heat transfer member and the housing is supplied to the main bearing,
The motor unit according to claim 2, wherein the lubricating oil after heat exchange between the heat transfer member and the housing is supplied to the sub-bearing.
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