JP2012218578A - Driving unit with inverter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain unpleasant noise, by restraining excitation force of a case, in a driving unit with an inverter.SOLUTION: This driving unit 57 with the inverter includes a first motor generator 16 and a second motor generator 20 arranged in a driving unit case 60, and an inverter unit 68 fixed to the driving unit case 60. A first rotary shaft 32 for constituting the first motor generator 16 is arranged in parallel to a second rotary shaft 40 for constituting the second motor generator 20. The respective motor generators 16 and 20 have rotors 44 and 52 and stators 46 and 54. The stators 46 and 54 are eccentrically arranged opposite to the rotors 44 and 52 so that thickness of an inverter unit 68 side gaps become minimum in thickness of cylindrical gaps on the inside in the radial direction between the stators 46 and 54 and the rotors 44 and 52, respectively.

Description

本発明は、ケース内に設けられた第1回転電機及び第2回転電機と、ケースに固定され、第1回転電機及び第2回転電機を駆動するインバータユニットと、を備え、第1回転電機を構成する第1回転軸は、第2回転電機を構成する第2回転軸と平行に配置されているインバータ付駆動ユニットに関する。   The present invention includes a first rotating electrical machine and a second rotating electrical machine provided in a case, and an inverter unit that is fixed to the case and drives the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine. The 1st rotating shaft which comprises is related with the drive unit with an inverter arrange | positioned in parallel with the 2nd rotating shaft which comprises a 2nd rotary electric machine.

従来から、エンジン及び走行用モータを搭載し、エンジン及び走行用モータの少なくとも一方を駆動源として車輪を駆動させる電動車両であるハイブリッド車両が考えられ、実施されている。また、このようなハイブリッド車両において、主として発電機として使用されるが、モータとしても使用される場合がある第1モータジェネレータ(MG1)と、主として走行用モータとして使用されるが、発電機としても使用される場合がある第2モータジェネレータ(MG2)と、第1、第2各モータジェネレータを駆動するインバータユニットとを設けることが考えられる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid vehicle, which is an electric vehicle equipped with an engine and a traveling motor and drives wheels using at least one of the engine and the traveling motor as a drive source, has been considered and implemented. In such a hybrid vehicle, the first motor generator (MG1) that is mainly used as a generator but may also be used as a motor, and mainly used as a traveling motor, is also used as a generator. It is conceivable to provide a second motor generator (MG2) that may be used, and an inverter unit that drives the first and second motor generators.

例えば、特許文献1には、第1軸線上に配設された発電機モータと、第1軸線と平行な第2軸線上に配設された駆動モータと、発電機モータ及び駆動モータを収容する駆動装置ケースと、発電機モータと接続された発電機モータ用インバータと、駆動モータと接続された駆動モータ用インバータとを有する駆動装置が記載されている。駆動装置ケースにインバータケースが配設され、インバータケース内にインバータ装置が配設されている。インバータ装置は、発電機モータ用インバータ及び駆動モータ用インバータを含む。   For example, Patent Document 1 houses a generator motor disposed on a first axis, a drive motor disposed on a second axis parallel to the first axis, a generator motor, and a drive motor. A drive device having a drive device case, a generator motor inverter connected to the generator motor, and a drive motor inverter connected to the drive motor is described. An inverter case is disposed in the drive device case, and the inverter device is disposed in the inverter case. The inverter device includes a generator motor inverter and a drive motor inverter.

特許第3891533号公報Japanese Patent No. 3891533

上記の特許文献1に記載された駆動装置の場合、発電機モータと駆動モータとのそれぞれで、構成部品の寸法誤差や組み付け誤差等により、ステータに対しロータがいずれかの方向に偏心して配置される可能性がないとはいえない。この場合、使用時に、発電機モータや駆動モータでロータとステータとの間の空間ギャップの径方向厚さが周方向に関して不均一になる。すなわち、ロータに対するステータの偏心側で空間ギャップの厚さが大きくなり、ロータに対するステータの反偏心側で空間ギャップの厚さが小さくなる。   In the case of the drive device described in Patent Document 1 above, the rotor is eccentrically arranged in either direction with respect to the stator due to dimensional errors or assembly errors of components in each of the generator motor and the drive motor. It cannot be said that there is no possibility. In this case, in use, the radial thickness of the space gap between the rotor and the stator in the generator motor or drive motor becomes nonuniform in the circumferential direction. That is, the thickness of the space gap is increased on the eccentric side of the stator with respect to the rotor, and the thickness of the space gap is decreased on the anti-eccentric side of the stator with respect to the rotor.

一方、モータの使用時には、モータを構成するステータがケースに支持されているので、モータがトルクを発生する際の、ステータとロータとの間で作用する電磁力による吸引力及び反発力の反作用としてステータに加振力が作用して、ステータの加振力がケースにも伝達される。すなわちケース振動が励起される。この場合、ステータとロータとの間のギャップが小さいほど加振力は増大し、ギャップが大きいほど加振力は低下する。そして、ケースから発生する放射音や、ケースから車体への振動伝達により、駆動装置を搭載した車両の車室内で不快な騒音(モータノイズ)が発生する可能性がある。   On the other hand, since the stator constituting the motor is supported by the case when the motor is used, when the motor generates torque, the reaction of the attractive force and the repulsive force due to the electromagnetic force acting between the stator and the rotor Excitation force acts on the stator, and the excitation force of the stator is also transmitted to the case. That is, the case vibration is excited. In this case, the excitation force increases as the gap between the stator and the rotor decreases, and the excitation force decreases as the gap increases. Then, there is a possibility that unpleasant noise (motor noise) may be generated in the passenger compartment of the vehicle on which the drive device is mounted due to the radiated sound generated from the case or the vibration transmission from the case to the vehicle body.

また、上記のように、特許文献1の構成では、構成部品の寸法誤差や組み付け誤差等によりステータがロータに対し偏心して、空間ギャップの厚さが周方向に関して不均一になる可能性があり、この場合には、ケースで生じる径方向の加振力に対して、周方向に関するレベル差が発生する可能性がある。このため、上記のようにケースに2個のモータを支持する場合には、ケースで生じる径方向の加振力が大きくなり、騒音が大きくなる可能性がある。   In addition, as described above, in the configuration of Patent Document 1, there is a possibility that the stator is eccentric with respect to the rotor due to dimensional errors or assembly errors of the component parts, and the thickness of the space gap becomes uneven in the circumferential direction. In this case, a level difference in the circumferential direction may occur with respect to the radial excitation force generated in the case. For this reason, when two motors are supported on the case as described above, the radial excitation force generated in the case increases, and noise may increase.

本発明の目的は、インバータ付駆動ユニットにおいて、ケースの加振力を抑制し、不快な騒音の抑制を図ることである。   An object of the present invention is to suppress unpleasant noise by suppressing the excitation force of a case in a drive unit with an inverter.

本発明に係るインバータ付駆動ユニットは、ケース内に設けられた第1回転電機及び第2回転電機と、ケースに固定され、第1回転電機及び第2回転電機に対し同じ側に配置され、第1回転電機及び第2回転電機を駆動するインバータユニットと、を備え、第1回転電機を構成する第1回転軸は、第2回転電機を構成する第2回転軸と平行に配置されており、第1回転電機は、第1回転軸に固定された第1ロータと、ケースに固定された第1ステータであって、第1ロータとの間の径方向内側の円筒状ギャップの厚さのうち、インバータユニット側のギャップの厚さが最小となるように第1ロータに対し偏心して対向配置された第1ステータとを含み、第2回転電機は、第2回転軸に固定された第2ロータと、ケースに固定された第2ステータであって、第2ロータとの間の径方向内側の円筒状ギャップの厚さのうち、インバータユニット側のギャップの厚さが最小となるように第2ロータに対し偏心して対向配置された第2ステータとを含むことを特徴とするインバータ付駆動ユニットである。   The drive unit with an inverter according to the present invention is fixed to the case with the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine provided in the case, and is disposed on the same side with respect to the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine. An inverter unit that drives the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine, and the first rotating shaft that constitutes the first rotating electrical machine is disposed in parallel with the second rotating shaft that constitutes the second rotating electrical machine, The first rotating electrical machine is a first rotor fixed to the first rotating shaft and a first stator fixed to the case, and the thickness of the cylindrical gap on the radially inner side between the first rotor and the first rotor A second stator that is fixed to the second rotating shaft, the first stator being eccentrically opposed to the first rotor so that the thickness of the gap on the inverter unit side is minimized. And the second stay fixed to the case In the thickness of the cylindrical gap on the radially inner side between the second rotor and the second rotor, the second gap is arranged eccentrically and opposed to the second rotor so that the thickness of the gap on the inverter unit side is minimized. It is a drive unit with an inverter characterized by including 2 stators.

また、本発明に係るインバータ付駆動ユニットにおいて好ましくは、インバータユニットは、第1回転電機を駆動する第1インバータと、第2回転電機を駆動する第2インバータとを含む。   In the drive unit with an inverter according to the present invention, preferably, the inverter unit includes a first inverter that drives the first rotating electrical machine and a second inverter that drives the second rotating electrical machine.

本発明に係るインバータ付駆動ユニットによれば、第1回転電機及び第2回転電機のそれぞれで、ステータ及びロータ間のギャップの厚さのうち、インバータ側のギャップの厚さが最小となるように、ロータに対しステータを偏心させている。このため、インバータのマス効果でケースの振動抑制の感度が高い部分に大きな加振力が入力されるので、ケースの加振力を抑制でき、不快な騒音の抑制を図れる。   According to the inverter-equipped drive unit according to the present invention, in each of the first rotating electric machine and the second rotating electric machine, among the gap thicknesses between the stator and the rotor, the thickness of the gap on the inverter side is minimized. The stator is eccentric with respect to the rotor. For this reason, since a large excitation force is input to a portion where the sensitivity of the case vibration suppression is high due to the mass effect of the inverter, the case excitation force can be suppressed and unpleasant noise can be suppressed.

本発明の実施の形態の1例のインバータ付駆動ユニットを含むハイブリッド車両の駆動装置の構成を示す略図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a drive device for a hybrid vehicle including an example drive unit with an inverter according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の1例のインバータ付駆動ユニットを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the drive unit with an inverter of an example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の効果を説明するための、1の回転電機をケースに支持した構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure which supported one rotary electric machine in the case for demonstrating the effect of embodiment of this invention.

以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図1から図3は、本発明の実施の形態の1例を示している。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 show an example of an embodiment of the present invention.

本実施の形態のインバータ付駆動ユニットは、電動車両であるハイブリッド車両に搭載して使用する。図1に示すように、ハイブリッド車両に設けられる駆動装置10は、エンジン12と、エンジン12に遊星歯車装置14を介して連結された第1回転電機である第1モータジェネレータ(MG1)16と、第1モータジェネレータ16に遊星歯車装置14及び歯車装置18を介して連結された第2回転電機である第2モータジェネレータ(MG2)20と、第2歯車装置22と、図示しないデファレンシャル装置とを備える。第1モータジェネレータ16は、主として発電機として使用されるが、モータとして使用される場合もある。第2モータジェネレータ20は、主として走行用モータとして使用されるが、発電機として使用される場合もある。   The drive unit with an inverter of the present embodiment is used by being mounted on a hybrid vehicle that is an electric vehicle. As shown in FIG. 1, the drive device 10 provided in the hybrid vehicle includes an engine 12, a first motor generator (MG1) 16 that is a first rotating electrical machine connected to the engine 12 via a planetary gear device 14, and A second motor generator (MG2) 20 that is a second rotating electrical machine connected to the first motor generator 16 via a planetary gear device 14 and a gear device 18, a second gear device 22, and a differential device (not shown). . The first motor generator 16 is mainly used as a generator, but may be used as a motor. The second motor generator 20 is mainly used as a traveling motor, but may be used as a generator.

遊星歯車装置14は、エンジン12からの動力を、歯車装置18への経路と、第1モータジェネレータ16への経路とに分割可能としている。エンジン12の回転軸23は、遊星歯車装置14の複数のプラネタリギヤ(図示の例では1のプラネタリギヤのみを示している。)24を支持するキャリア26に連結している。遊星歯車装置14は、複数のプラネタリギヤ24と、複数のプラネタリギヤ24の径方向内側に噛合するサンギヤ28と、複数のプラネタリギヤ24の径方向外側に噛合するリングギヤ30とを含む。サンギヤ28は、第1モータジェネレータ16の第1回転軸32に連結されている。またリングギヤ30は、出力軸34に連結され、出力軸34は、歯車装置18を構成するカウンタドライブギヤ36に固定されている。   The planetary gear device 14 can divide the power from the engine 12 into a route to the gear device 18 and a route to the first motor generator 16. The rotating shaft 23 of the engine 12 is connected to a carrier 26 that supports a plurality of planetary gears (only one planetary gear is shown in the illustrated example) 24 of the planetary gear unit 14. The planetary gear device 14 includes a plurality of planetary gears 24, a sun gear 28 that meshes radially inward with the plurality of planetary gears 24, and a ring gear 30 that meshes radially outward with the plurality of planetary gears 24. The sun gear 28 is connected to the first rotating shaft 32 of the first motor generator 16. The ring gear 30 is connected to an output shaft 34, and the output shaft 34 is fixed to a counter drive gear 36 that constitutes the gear device 18.

カウンタドライブギヤ36は、歯車装置18を構成するカウンタドリブンギヤ38に噛合されて、その回転が第2歯車装置22で減速されて、図示しないデファレンシャル装置を介して図示しない左右の車輪に分配して伝達される。また、カウンタドリブンギヤ38は、第2モータジェネレータ20の第2回転軸40に固定された出力ギヤ42に噛合されている。   The counter drive gear 36 is meshed with a counter driven gear 38 constituting the gear device 18, and its rotation is decelerated by the second gear device 22, and distributed and transmitted to left and right wheels (not shown) via a differential device (not shown). Is done. The counter driven gear 38 is meshed with an output gear 42 fixed to the second rotating shaft 40 of the second motor generator 20.

第1モータジェネレータ16は、3相の永久磁石型同期機または誘導機等である。第1モータジェネレータ16は、第1回転軸32に固定された第1ロータ44と、第1ロータ44の径方向外側に対向配置される第1ステータ46とを含む。第1ステータ46は、磁性材により構成されるステータコアの周方向複数個所にステータコイルが巻装されている。第1ロータ44は、磁性材により構成されるロータコアの周方向複数個所に永久磁石が配置されるか、またはロータコアの周方向複数個所にロータコイルが巻装されている。   The first motor generator 16 is a three-phase permanent magnet type synchronous machine or induction machine. The first motor generator 16 includes a first rotor 44 fixed to the first rotating shaft 32, and a first stator 46 disposed to face the radially outer side of the first rotor 44. The first stator 46 has a stator coil wound around a plurality of locations in the circumferential direction of a stator core made of a magnetic material. In the first rotor 44, permanent magnets are arranged at a plurality of locations in the circumferential direction of the rotor core made of a magnetic material, or a rotor coil is wound around a plurality of locations in the circumferential direction of the rotor core.

第1モータジェネレータ16に、第1インバータ48(図2)が3相のケーブル及びバスバー50u、50v、50wを介して接続されており、第1インバータ48が第1モータジェネレータ16を駆動する。第1インバータ48の詳しい図示は省略するが、第1インバータ48では、それぞれ2のトランジスタ、IGBT等のスイッチング素子を直列に接続した3相のアームを有し、各相アームの中点が、対応する相のケーブル及びバスバー50u、50v、50wを介して、第1モータジェネレータ16に接続されている。   A first inverter 48 (FIG. 2) is connected to the first motor generator 16 via a three-phase cable and bus bars 50 u, 50 v, 50 w, and the first inverter 48 drives the first motor generator 16. Although the detailed illustration of the first inverter 48 is omitted, each of the first inverters 48 has a three-phase arm in which switching elements such as two transistors and IGBTs are connected in series. Are connected to the first motor generator 16 via the cables and the bus bars 50u, 50v, 50w.

また、第1インバータ48に図示しないバッテリが接続されている。第1インバータ48は、制御部である図示しないECU(Electronic Control Unit)により、スイッチングのオンオフが制御される。第1モータジェネレータ16の駆動により発生した電力は、上記のバッテリに充電される。   A battery (not shown) is connected to the first inverter 48. On / off switching of the first inverter 48 is controlled by an ECU (Electronic Control Unit) (not shown) which is a control unit. The electric power generated by driving the first motor generator 16 is charged in the battery.

第2モータジェネレータ20も、第1モータジェネレータ16と同様に構成するもので、第2回転軸40に固定された第2ロータ52と、第2ロータ52の径方向外側に対向配置される第2ステータ54とを含む。第2ステータ54は、磁性材により構成されるステータコアの周方向複数個所にステータコイルが巻装されている。第2ロータ52は、磁性材により構成されるロータコアの周方向複数個所に永久磁石が配置されるか、またはロータコアの周方向複数個所にロータコイルが巻装されている。   The second motor generator 20 is configured in the same manner as the first motor generator 16, and the second rotor 52 fixed to the second rotating shaft 40 and the second rotor 52 disposed opposite to each other on the radially outer side of the second rotor 52. And a stator 54. As for the 2nd stator 54, the stator coil is wound by the circumferential direction several places of the stator core comprised with a magnetic material. In the second rotor 52, permanent magnets are arranged at a plurality of locations in the circumferential direction of the rotor core made of a magnetic material, or rotor coils are wound around a plurality of locations in the circumferential direction of the rotor core.

第2モータジェネレータ20に、第2インバータ56(図2)が3相のケーブル及びバスバー58u、58v、58wを介して接続されており、第2インバータ56が第2モータジェネレータ20を駆動する。第2インバータ56の詳しい図示は省略するが、第2インバータ56では、それぞれ2のトランジスタ、IGBT等のスイッチング素子を直列に接続した3相のアームを有し、各相アームの中点が対応する相のケーブル及びバスバー58u、58v、58wを介して、第2モータジェネレータ20に接続されている。   A second inverter 56 (FIG. 2) is connected to the second motor generator 20 via a three-phase cable and bus bars 58 u, 58 v, 58 w, and the second inverter 56 drives the second motor generator 20. Although the detailed illustration of the second inverter 56 is omitted, each of the second inverters 56 has a three-phase arm in which switching elements such as two transistors and IGBTs are connected in series, and the midpoint of each phase arm corresponds. It is connected to the second motor generator 20 via phase cables and bus bars 58u, 58v, 58w.

また、第2インバータ56に図示しないバッテリが接続されている。第2インバータ56は、図示しないECUによりスイッチングのオンオフが制御される。図示しない車輪の制動時に第2モータジェネレータ20で回収された回生電力は、上記のバッテリに充電される。   A battery (not shown) is connected to the second inverter 56. The second inverter 56 is switched on and off by an ECU (not shown). The regenerative power collected by the second motor generator 20 during braking of a wheel (not shown) is charged in the battery.

また、第1回転軸32及び第2回転軸40は、それぞれ図2に示す駆動ユニットケース60に、互いに平行に配置され、かつ、それぞれ回転可能に支持されている。   Moreover, the 1st rotating shaft 32 and the 2nd rotating shaft 40 are each arrange | positioned in parallel with the drive unit case 60 shown in FIG. 2, and are each supported rotatably.

なお、ハイブリッド車両の駆動装置の構成は、図1に示すような構成に限定するものではなく、エンジンと、2の回転電機とを備え、2の回転電機の少なくとも1の回転電機が走行用モータとして使用されるものであれば、種々の構成を採用できる。   The configuration of the hybrid vehicle drive device is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and includes an engine and two rotating electric machines, and at least one rotating electric machine of the two rotating electric machines is a travel motor. As long as it is used, various configurations can be adopted.

次に、図2を用いて本実施形態のインバータ付駆動ユニットを説明する。図2に示すように、インバータ付駆動ユニット57は、駆動ユニットケース60と、駆動ユニットケース60内に設けられた第1、第2両モータジェネレータ16,20と、インバータユニット68とを備える。すなわち、駆動ユニットケース60は、第1、第2両モータジェネレータ16,20を収容するケース本体62と、ケース本体62の上端部に設けられた上壁部64の上側に結合固定された制御装置ケースであるインバータケース66とを含む。インバータケース66の内部には、第1インバータ48及び第2インバータ56が取り付けられている。第1インバータ48及び第2インバータ56により、インバータユニット68が構成される。このため、インバータユニット68は、駆動ユニットケース60に固定され、第1モータジェネレータ16及び第2モータジェネレータ20に対し同じ側である上側に配置されている。なお、第1インバータ48及び第2インバータ56は、それぞれを構成する電子部品を共通の単一の基板に配置することでインバータユニットを構成することもできる。   Next, the drive unit with an inverter of this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the inverter-equipped drive unit 57 includes a drive unit case 60, first and second motor generators 16 and 20 provided in the drive unit case 60, and an inverter unit 68. That is, the drive unit case 60 is a control device coupled and fixed to the upper side of the upper body 64 provided at the upper end of the case main body 62 and the case main body 62 that accommodates the first and second motor generators 16 and 20. And an inverter case 66 as a case. Inside the inverter case 66, a first inverter 48 and a second inverter 56 are attached. The first inverter 48 and the second inverter 56 constitute an inverter unit 68. For this reason, the inverter unit 68 is fixed to the drive unit case 60 and is disposed on the upper side which is the same side with respect to the first motor generator 16 and the second motor generator 20. In addition, the 1st inverter 48 and the 2nd inverter 56 can also comprise an inverter unit by arrange | positioning the electronic component which comprises each on the common single board | substrate.

また、インバータケース66の内部にインバータユニット68とともに、ECUを構成する制御基板と制御基板上の各種の電子部品とを設けることもできる。また、インバータケース66内に、インバータユニット68とともに、第1インバータ48及び第2インバータ56とバッテリ(図示せず)との間に接続される平滑化コンデンサ(図示せず)を設けることもできる。また、駆動ユニットケース60内に遊星歯車装置14を含む動力伝達部を収容して、トランスアクスルユニット(T/A)を構成することもできる。   Further, a control board constituting the ECU and various electronic components on the control board can be provided in the inverter case 66 together with the inverter unit 68. Further, a smoothing capacitor (not shown) connected between the first inverter 48 and the second inverter 56 and a battery (not shown) can be provided in the inverter case 66 together with the inverter unit 68. Further, a transaxle unit (T / A) can be configured by accommodating a power transmission unit including the planetary gear device 14 in the drive unit case 60.

また、第1モータジェネレータ16では、ケース本体62に第1ステータ46がボルト等により結合固定されている。また、第1回転軸32の両端部が軸受等によりケース本体62に回転可能に支持されるとともに、第1回転軸32の周囲に同心に設けた第1ロータ44の径方向外側に、第1ステータ46が対向配置されている。なお、ケース本体62の内部に円筒状の収容孔を一体に設けるとともに、収容孔に第1ステータ46を嵌合固定することもできる。   Further, in the first motor generator 16, the first stator 46 is coupled and fixed to the case body 62 with bolts or the like. In addition, both end portions of the first rotating shaft 32 are rotatably supported by the case main body 62 by bearings or the like, and the first rotor 44 provided concentrically around the first rotating shaft 32 is disposed radially outside the first rotor 44. A stator 46 is disposed oppositely. A cylindrical accommodation hole can be integrally provided inside the case body 62, and the first stator 46 can be fitted and fixed in the accommodation hole.

また、第1ステータ46の軸心O1aは、第1ロータ44の軸心O1bに対しインバータユニット68側とは反対側である、下側に長さt1分ずらしている。そして第1ステータ46は、第1ロータ44との間の径方向内側の略円筒状の円筒状ギャップG1の全周の径方向厚さのうちで、インバータユニット68側(図2の上側)のギャップの径方向厚さD1が最小となるように、第1ステータ46を第1ロータ44に対し偏心して対向配置している。例えば、第1回転軸32のケース本体62に対する支持部を、第1ステータ46の軸心O1aに対し上側にずれるように配置する。なお、図2では、第1ステータ46及び第1ロータ44間の円筒状ギャップG1の大きさ及び偏心量をそれぞれ誇張して示している。   Further, the axis O1a of the first stator 46 is shifted by a length t1 on the lower side, which is the opposite side to the inverter unit 68 side, with respect to the axis O1b of the first rotor 44. And the 1st stator 46 is the inverter unit 68 side (upper side of FIG. 2) among the radial direction thickness of the perimeter of the substantially cylindrical cylindrical gap G1 radially inward with the first rotor 44. The first stator 46 is arranged eccentrically and opposed to the first rotor 44 so that the radial thickness D1 of the gap is minimized. For example, the support portion for the case main body 62 of the first rotating shaft 32 is disposed so as to be displaced upward with respect to the axis O1a of the first stator 46. In FIG. 2, the size and the amount of eccentricity of the cylindrical gap G1 between the first stator 46 and the first rotor 44 are exaggerated.

また、第2モータジェネレータ20では、ケース本体62に第2ステータ54がボルト等により結合固定されている。また、第2回転軸40の両端部が軸受等によりケース本体62に回転可能に支持されるとともに、第2回転軸40の周囲に同心に設けた第2ロータ52の径方向外側に、第2ステータ54が対向配置されている。この場合、第2回転軸40は、ケース本体62に、第1回転軸32と互いに平行に離れて支持されている。なお、ケース本体62の内部に円筒状の収容孔を一体に設けるとともに、収容孔に第2ステータ54を嵌合固定することもできる。   In the second motor generator 20, the second stator 54 is coupled and fixed to the case body 62 with bolts or the like. Further, both end portions of the second rotating shaft 40 are rotatably supported by the case main body 62 by bearings or the like, and the second rotor 52 is provided radially outside the second rotor 52 provided concentrically around the second rotating shaft 40. A stator 54 is disposed opposite to the stator 54. In this case, the second rotating shaft 40 is supported by the case body 62 so as to be separated from the first rotating shaft 32 in parallel with each other. A cylindrical accommodation hole can be integrally provided inside the case body 62, and the second stator 54 can be fitted and fixed in the accommodation hole.

また、第2ステータ54の軸心O2aは、第2ロータ52の軸心O2bに対しインバータユニット68側とは反対側である、下側に長さt2分ずらせている。そして第2ステータ54は、第2ロータ52との間の径方向内側の略円筒状の円筒状ギャップG2の全周の径方向厚さのうちで、インバータユニット68側(図2の上側)のギャップの径方向厚さD2が最小となるように、第2ステータ54を第2ロータ52に対し偏心して対向配置している。例えば、第2回転軸40のケース本体62に対する支持部を、第2ステータ54の軸心O2aに対し上側にずれるように配置する。この場合、第1モータジェネレータ16は、第1回転軸32の周囲に配置するように、ケース本体62内に設けられ、第2モータジェネレータ20は、第2回転軸40の周囲に配置するように、ケース本体62内に設けられている。なお、図2では、第2ステータ54及び第2ロータ52間の円筒状ギャップG2の大きさ及び偏心量をそれぞれ誇張して示している。   Further, the axis O2a of the second stator 54 is shifted downward by a length t2 that is opposite to the inverter unit 68 side with respect to the axis O2b of the second rotor 52. The second stator 54 is located on the inverter unit 68 side (upper side in FIG. 2) in the radial thickness of the entire circumference of the substantially cylindrical cylindrical gap G2 radially inward with the second rotor 52. The second stator 54 is arranged eccentrically and opposed to the second rotor 52 so that the radial thickness D2 of the gap is minimized. For example, the support portion for the case main body 62 of the second rotating shaft 40 is disposed so as to be shifted upward with respect to the axis O2a of the second stator 54. In this case, the first motor generator 16 is provided in the case body 62 so as to be arranged around the first rotation shaft 32, and the second motor generator 20 is arranged around the second rotation shaft 40. The case body 62 is provided. In FIG. 2, the size and the amount of eccentricity of the cylindrical gap G2 between the second stator 54 and the second rotor 52 are exaggerated.

このようなインバータ付駆動ユニット57によれば、第1モータジェネレータ16及び第2モータジェネレータ20のそれぞれで、対応するステータ46,54及びロータ44,52間の円筒状ギャップG1,G2の厚さのうち、インバータユニット68側のギャップの厚さD1,D2が最小となるように、ロータ44,52に対しステータ46,54を偏心させている。一方、ステータ46,54とロータ44,52との間で作用する電磁気力は、ギャップG1,G2が最小となる部分で大きくなる。このため、インバータユニット68のマス効果、すなわち重量の効果により、駆動ユニットケース60の振動抑制の感度が高い部分に大きな加振力が入力される。このため、駆動ユニットケース60の加振力を十分に抑制でき、不快な騒音の抑制を図れる。   According to the inverter-equipped drive unit 57, the thicknesses of the cylindrical gaps G1 and G2 between the corresponding stators 46 and 54 and the rotors 44 and 52 in the first motor generator 16 and the second motor generator 20, respectively. Of these, the stators 46 and 54 are eccentric with respect to the rotors 44 and 52 so that the gap thicknesses D1 and D2 on the inverter unit 68 side are minimized. On the other hand, the electromagnetic force acting between the stators 46 and 54 and the rotors 44 and 52 increases at the portion where the gaps G1 and G2 are minimum. For this reason, due to the mass effect of the inverter unit 68, that is, the weight effect, a large excitation force is input to the portion of the drive unit case 60 where the vibration suppression sensitivity is high. For this reason, the exciting force of the drive unit case 60 can be sufficiently suppressed, and unpleasant noise can be suppressed.

図3は、本発明の実施の形態の効果を説明するための、1の回転電機をケースに支持した構成を示す模式図である。図3の構成では、ケース70に回転電機72が支持されている。回転電機72は、ケース70内に固定されたステータ74と、ステータ74の径方向内側に対向配置されたロータ75とを含む。ケース70の上側に、回転電機72に接続され、回転電機72を駆動するインバータユニット76が固定され、インバータユニット76は、ケース70に固定されたインバータケース78内に収容されている。ステータ74は、ロータ75に対し、インバータユニット76側(図3の上側)のギャップが最小となるように、すなわち、ロータ75の軸心O1bに対しステータ74の軸心O1aが下側(図3の矢印α方向)にずれるように偏心配置されている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration in which one rotating electrical machine is supported by a case for explaining the effect of the embodiment of the present invention. In the configuration of FIG. 3, the rotating electrical machine 72 is supported on the case 70. The rotating electrical machine 72 includes a stator 74 fixed in the case 70 and a rotor 75 disposed to face the inside of the stator 74 in the radial direction. An inverter unit 76 connected to the rotating electrical machine 72 and driving the rotating electrical machine 72 is fixed to the upper side of the case 70, and the inverter unit 76 is accommodated in an inverter case 78 fixed to the case 70. In the stator 74, the gap on the inverter unit 76 side (upper side in FIG. 3) with respect to the rotor 75 is minimized, that is, the axis O1a of the stator 74 is below the axis O1b of the rotor 75 (FIG. 3). Are arranged eccentrically so as to be displaced in the direction of arrow α).

このような構成では、ステータ74とロータ75との間において、インバータユニット76側のギャップD1が小さくなる部分で電磁力による吸引力及び反発力が大きくなり、ステータ74に対する加振力が大きくなる傾向となるが、インバータユニット76のマス効果により、ギャップD1に対応する部分の振動レベルを抑制できる。このため、ステータ74の周方向のすべての部分で振動レベルを抑制できる。このような説明から理解されるように、上記の図2に示した駆動ユニットケース60内に2の回転電機である第1、第2両モータジェネレータ16,20を収容している実施形態でも、駆動ユニットケース60の加振力を十分に抑制でき、不快な騒音の抑制を図れる。   In such a configuration, between the stator 74 and the rotor 75, the attractive force and the repulsive force due to electromagnetic force increase at the portion where the gap D1 on the inverter unit 76 side becomes small, and the excitation force on the stator 74 tends to increase. However, the vibration level of the portion corresponding to the gap D1 can be suppressed by the mass effect of the inverter unit 76. For this reason, the vibration level can be suppressed in all the circumferential portions of the stator 74. As can be understood from the above description, in the embodiment in which the first and second motor generators 16 and 20 as the two rotating electric machines are accommodated in the drive unit case 60 shown in FIG. The excitation force of the drive unit case 60 can be sufficiently suppressed, and unpleasant noise can be suppressed.

この結果、本実施形態のインバータ付駆動ユニット57を車両に搭載する場合に、車両の車室内の乗員にとって、駆動ユニットケース60の加振による不快な騒音を十分に抑制できる。このように共通の駆動ユニットケース60内に2つのモータジェネレータ16,20を収容している構成において、両モータジェネレータ16,20でインバータユニット68が存在する同じ側で、ステータ46,54及びロータ44,52間のギャップを小さくするように、ステータ46,54をロータ44,52に対し偏心配置するので、両モータジェネレータ16,20で同時に振動低減させることができる。   As a result, when the inverter-equipped drive unit 57 of the present embodiment is mounted on a vehicle, unpleasant noise due to the vibration of the drive unit case 60 can be sufficiently suppressed for passengers in the vehicle cabin. In the configuration in which the two motor generators 16 and 20 are accommodated in the common drive unit case 60 as described above, the stators 46 and 54 and the rotor 44 are disposed on the same side where the inverter unit 68 exists in both the motor generators 16 and 20. , 52 are arranged eccentrically with respect to the rotors 44, 52 so that the gap between the motor generators 16, 20 can be reduced simultaneously.

10 駆動装置、12 エンジン、14 遊星歯車装置、16 第1モータジェネレータ(MG1)、18 歯車装置、20 第2モータジェネレータ(MG2)、22 第2歯車装置、23 回転軸、24 プラネタリギヤ、26 キャリア、28 サンギヤ、30 リングギヤ、32 第1回転軸、34 出力軸、36 カウンタドライブギヤ、38 カウンタドリブンギヤ、40 第2回転軸、42 出力ギヤ、44 第1ロータ、46 第1ステータ、48 第1インバータ、50u,50v,50w バスバー、52 第2ロータ、54 第2ステータ、56 第2インバータ、57 インバータ付駆動ユニット、58u、58v、58w バスバー、60 駆動ユニットケース、62 ケース本体、64 上壁部、66 インバータケース、68 インバータユニット、70 ケース、72 回転電機、74 ステータ、75 ロータ、76 インバータユニット、78 インバータケース。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive apparatus, 12 Engine, 14 Planetary gear apparatus, 16 1st motor generator (MG1), 18 gear apparatus, 20 2nd motor generator (MG2), 22 2nd gear apparatus, 23 Rotating shaft, 24 Planetary gear, 26 Carrier, 28 sun gear, 30 ring gear, 32 first rotating shaft, 34 output shaft, 36 counter drive gear, 38 counter driven gear, 40 second rotating shaft, 42 output gear, 44 first rotor, 46 first stator, 48 first inverter, 50u, 50v, 50w bus bar, 52 second rotor, 54 second stator, 56 second inverter, 57 drive unit with inverter, 58u, 58v, 58w bus bar, 60 drive unit case, 62 case body, 64 upper wall, 66 Inverter case, 68 inches Barter unit, 70 case, 72 rotating electrical machine, 74 stator, 75 rotor, 76 inverter unit, 78 inverter case.

Claims (1)

ケース内に設けられた第1回転電機及び第2回転電機と、
ケースに固定され、第1回転電機及び第2回転電機に対し同じ側に配置され、第1回転電機及び第2回転電機を駆動するインバータユニットと、を備え、
第1回転電機を構成する第1回転軸は、第2回転電機を構成する第2回転軸と平行に配置されており、
第1回転電機は、第1回転軸に固定された第1ロータと、ケースに固定された第1ステータであって、第1ロータとの間の径方向内側の円筒状ギャップの厚さのうち、インバータユニット側のギャップの厚さが最小となるように第1ロータに対し偏心して対向配置された第1ステータとを含み、
第2回転電機は、第2回転軸に固定された第2ロータと、ケースに固定された第2ステータであって、第2ロータとの間の径方向内側の円筒状ギャップの厚さのうち、インバータユニット側のギャップの厚さが最小となるように第2ロータに対し偏心して対向配置された第2ステータとを含むことを特徴とするインバータ付駆動ユニット。
A first rotating electric machine and a second rotating electric machine provided in the case;
An inverter unit fixed to the case and disposed on the same side with respect to the first rotating electric machine and the second rotating electric machine, and driving the first rotating electric machine and the second rotating electric machine,
The first rotating shaft constituting the first rotating electrical machine is arranged in parallel with the second rotating shaft constituting the second rotating electrical machine,
The first rotating electrical machine is a first rotor fixed to the first rotating shaft and a first stator fixed to the case, and the thickness of the cylindrical gap on the radially inner side between the first rotor and the first rotor A first stator that is eccentrically opposed to the first rotor so that the thickness of the gap on the inverter unit side is minimized,
The second rotating electrical machine is a second rotor fixed to the second rotating shaft and a second stator fixed to the case, and the thickness of the radially inner cylindrical gap between the second rotor and the second rotor A drive unit with an inverter, comprising: a second stator that is eccentrically opposed to the second rotor so that the thickness of the gap on the inverter unit side is minimized.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014213665A (en) * 2013-04-24 2014-11-17 日野自動車株式会社 Driver and rotation electrical machinery

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