JP2016059131A - モータユニット - Google Patents

Abstract

【課題】モータユニットのモータケース内で、ワイヤハーネスが他の部品と干渉せず安定した位置を取ることを可能にすることである。【解決手段】モータユニット１０は、ケース本体１４とカバー１６とを有するモータケース１２と、モータケース１２内に収容される第２の回転電機２２の温度を検出する温度センサ３０から引き出されるワイヤハーネス３２と、第１の回転電機２０の冷却用パイプであってケース本体１４とカバー１６によって両端が支持される冷却用パイプ２６と、冷却用パイプ２６にワイヤハーネス３２を固定するワイヤハーネス固定手段としてブラケット３４と中継コネクタ３６を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、モータユニットに係り、特に、回転電機の温度を検出する温度センサのワイヤハーネスがモータケース内に配設されるモータユニットに関する。

回転電機のステータ等の温度を検出するために温度センサが設けられ、この温度センサからケーブル等のワイヤハーネスが引き出される。

例えば、特許文献１には、電動機装置として、モータケース内のモータのステータ用の温度センサをモータケースに設けられる端子台を経由して外に引き出す際に、端子台に連通孔を設け、温度センサのケーブルの途中に連通孔に装着できるゴム栓を設けることが述べられている。

特開２０１３−７４７１１号公報

回転電機に設けられる温度センサから引き出されるワイヤハーネスは、モータケース内に配設された端子台等を経由して外部へ引き出されるが、温度センサから端子台までの間が自由形状のままであると、回転電機の動作による振動や、他の部品との干渉等に注意する必要がある。例えば、モータケース内には冷却用パイプ等も配置されるので、ワイヤハーネスはこれらと干渉しないように配設される。また、モータケースは、ケース本体とカバー等を組立てて形成されるので、組立の際にワイヤハーネスを挟んで噛み込まないように組立に注意する必要がある。

本発明の目的は、回転電機に設けられる温度センサから引き出されるワイヤハーネスがモータケース内で、他の部品と干渉せず安定した位置を取ることを可能にするモータユニットを提供することである。

本発明に係るモータユニットは、ケース本体とカバーとを有するモータケースと、モータケース内に収容される回転電機の温度を検出する温度センサから引き出されるワイヤハーネスと、回転電機の冷却用パイプであってケース本体とカバーによって両端が支持される冷却用パイプと、冷却用パイプにワイヤハーネスを固定するワイヤハーネス固定手段と、を備えることを特徴とする。

上記構成のモータユニットによれば、ワイヤハーネス固定手段によってワイヤハーネスが固定されるので、ワイヤハーネスはモータケース内で安定した位置を取ることができる。これにより、ケース本体とカバーが組立てられる際に、例えば冷却用パイプの一端側とカバーとの間にワイヤハーネスが挟まれて損傷することを防止することができる。

本発明に係る実施の形態のモータユニットの構成図である。図１（ａ）は、回転電機の軸方向に垂直な面で切断した断面図であり、（ｂ）は冷却用パイプの軸方向に沿って切断した断面図である。 本発明に係る実施の形態のモータユニットにおけるワイヤハーネス固定手段の詳細図である。図２（ａ）は、図１（ｂ）の一部拡大図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の斜視図である。 本発明に係る実施の形態のモータユニットにおけるワイヤハーネス固定手段の他の例を示す図である。 本発明に係る実施の形態のモータユニットにおけるワイヤハーネス固定手段の別の例を示す図である。

以下に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。以下では車両搭載用のモータユニットを述べるが、これは説明のための例示であって、車両搭載用以外の用途のものであっても構わない。以下では、モータケース内に２つの回転電機が収容されるモータユニットを述べるが、これは説明のための例示であって、モータケース内の回転電機の数はこれ以外でもよい。例えば１でもよい。

以下では、モータケース内で重力方向に沿って下方側に第１の回転電機が配置され、上方側に第２の回転電機が配置され、第２の回転電機の温度センサからのワイヤハーネスが第１の回転電機の冷却用パイプに固定されるものとしたが、これは説明のための例示であって、第１の回転電機と第２の回転電機の配置関係を逆にしてもよい。以下では、ワイヤハーネスはモータケースに設けられる端子台を経由してモータケースの外部に引き出されるものとしたが、端子台以外の箇所からモータケースの外部に引き出されてもよい。

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、車両に搭載されるモータユニット１０の構成を示す図である。モータユニット１０は、モータケース１２の内部に第１の回転電機２０と第２の回転電機２２を収納する回転電機ユニットである。図１では、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を示した。Ｘ方向は回転電機の軸方向に平行な方向である。Ｚ方向は重力方向に平行な方向で、上方の方向を＋Ｚ方向とした。Ｙ方向はＸ方向とＺ方向とに直交する方向である。図１（ａ）はＹＺ面に平行な断面図であり、（ｂ）にＸＺ面に平行な断面図である。ＹＺ面は、回転電機の軸方向に垂直な面であり、ＸＺ面は回転電機の軸方向に沿った面である。

モータケース１２は、第１の回転電機２０と第２の回転電機２２の外形を固定し、それぞれの回転軸を回転自在に支持するケース体である。モータケース１２は、Ｘ方向に沿った一方端が開口するケース本体１４と、ケース本体１４の開口を覆うカバー１６とで構成される。図１ではケース本体１４と組み合わせる前の状態のカバー１６を実線で示し、ケース本体１４と組み合わせたときのカバー１６を破線で示した。ケース本体１４とカバー１６は、適当な締結部材でしっかりと締結され、一体化したモータケース１２となる。

かかるモータケース１２は、適当な金属材料を用い、鋳造法、ダイキャスト法等で外形を形づくり、精度や平坦面が必要な個所について機械加工したものが用いられる。

第１の回転電機２０と第２の回転電機２２は、車両の駆動用や発電用に用いられるモータジェネレータであって、三相同期型または三相誘導型の回転電機である。以下では、第１の回転電機２０と第２の回転電機２２は、共に、三相巻線が配置される円環状のステータと、ステータの円環状内周側に適当な磁気ギャップを開けて配置され永久磁石を有するロータとで構成される三相同期型モータジェネレータとする。

モータケース１２に設けられる端子台２４は、モータケース１２内の第１の回転電機２０からの三相巻線の各端子や第２の回転電機２２からの三相巻線の各端子と、モータケース１２の外部の駆動回路からの三相動力線とを互いに接続するための接続端子台である。

端子台２４は、第２の回転電機２２に設けられる温度センサ３０からのワイヤハーネス３２をモータケース１２の外部に引き出すときの引出部の機能を有する。引出部としては、モータケース１２の内外を通す接続用の導電性端子板を設け、その端子板を介してモータケース１２の内側のワイヤハーネス３２をモータケース１２の外側のワイヤハーネス３３と接続する。これに代えて、端子台２４に適当な連通孔を設け、その連通孔にモータケース１２の内側のワイヤハーネス３２を通し、通した先をモータケース１２の外側のワイヤハーネス３３としてもよい。

かかる端子台２４としては、適当な耐熱性と絶縁性を有するプラスチック材料を用い、複数の接続用の導電性端子板を取り付けたものを用いることができる。

冷却用パイプ２６は、第１の回転電機２０が動作することで温度が上昇するのを抑制するために冷媒２７を供給して冷却するための冷媒供給パイプである。冷却用パイプ２６は、第１の回転電機２０のステータよりも上方、すなわち重力によって冷媒２７がステータに落下できる位置に配置される。図１の例では、冷却用パイプ２６は、Ｘ方向にほぼ平行に、すなわち、第１の回転電機２０の軸方向に平行で、そのステータの外周面に平行な方向に沿って延びる。冷却用パイプ２６の内部には、ケース本体１４側の他方側端部からカバー１６側の一方側端部に向かって冷媒供給用流路が設けられる。冷媒供給用流路は、一方側端部で行き止まる閉管型流路である。冷却用パイプ２６の下面に、すなわち第１の回転電機２０のステータ外周面に向かい合う面に、冷媒供給用流路に連通する複数の冷媒落下用孔が数箇所設けられる。冷媒２７は、冷却用パイプ２６の他方側端部であるケース本体１４側から冷媒供給用流路に供給され、冷却用パイプ２６の一方側端部の方に向かって流れるときに、冷媒落下用孔から第１の回転電機２０のステータに向けて噴出し、温度上昇したステータを冷却することができる。

冷却用パイプ２６の他方端の外周面はケース本体１４にボルト等によって保持固定され、一方端の先端部はカバー１６によって押付固定される。すなわち、ケース本体１４にカバー１６が組み合わされる前は、冷却用パイプ２６の一方端の先端部は自由端の状態であるが、ケース本体１４にカバー１６が締結されるときに、冷却用パイプ２６の一方端の先端部にカバー１６の内面が押し付けられて固定され、冷却用パイプ２６とモータケース１２が一体化する。図１に、冷却用パイプ２６の先端部とカバー１６の内面とが向かい合う押付部分１８を示した。

温度センサ３０は、第２の回転電機２２の温度を検出する回転電機温度検出手段である。第２の回転電機２２が動作すると、第２の回転電機２２のステータの温度が上昇する。そこで、温度センサ３０は、第２の回転電機２２のステータに設けられる。具体的には、温度上昇する三相巻線の部分に温度センサ３０が取り付けられる。これに代えて、ステータに適当な温度センサ挿入孔を設け、その孔に温度センサを挿入してもよい。かかる温度センサとしては、サーミスタが用いられる。

ワイヤハーネス３２は、温度センサ３０によって検出された検出データを外部の制御装置等に伝送するための信号線である。かかるワイヤハーネス３２としては、温度センサ３０の温度検出部からのリード線を適当な耐熱性を有する絶縁被覆で覆ったケーブル等が用いられる。ワイヤハーネス３２の一端部は温度センサ３０に接続され、他端部は制御装置に接続されるが、モータケース１２の内部から外部へ通すために端子台２４を介する。端子台２４におけるワイヤハーネス３２の通し方については既に説明したが、温度センサ３０の接続部から端子台２４の間は、そのままではワイヤハーネス３２は自由形状を取り得る状態である。

ワイヤハーネス３２がモータケース１２の内部で自由形状を取ると、回転電機の動作によって振動し、温度センサ３０の接続部や端子台２４の接続部で接続状態が劣化し、場合によって損傷する恐れがある。また、図１に示すように、ワイヤハーネス３２は冷却用パイプ２６の近傍を通るので、ケース本体１４とカバー１６が一体化のために締結される際に、冷却用パイプ２６の先端部とカバー１６の内面とが向かい合う押付部分１８のところでワイヤハーネス３２が挟まれて噛み込まれ損傷する恐れがある。

ブラケット３４と中継コネクタ３６は、モータケース１２内のワイヤハーネス３２の位置を固定するワイヤハーネス固定手段である。 図２は、ブラケット３４と中継コネクタ３６の構成を示す詳細図である。図２（ａ）は、図１（ｂ）の一部拡大図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の斜視図である。

ブラケット３４は、冷却用パイプ２６に設けられ、中継コネクタ３６を係止する係止穴３８を有する略箱型形状の取付部材である。ブラケット３４は、冷却用パイプ２６における冷媒２７の噴出を妨げない位置に設けられる。図１の例では、冷却用パイプ２６の一方端側に設けられる。ブラケット３４を冷却用パイプ２６に設ける方法としては、冷却用パイプ２６の外周に嵌め込まれる穴を有する形状とする。これに代えて、冷却用パイプ２６にねじ等の固定手段で固定してもよい。かかるブラケット３４としては、プラスチック材料を用いて、所定の形状に成形したものが用いられる。

中継コネクタ３６は、ワイヤハーネス３２を保持し、ブラケット３４を介して冷却用パイプ２６に固定するための部材である。中継コネクタ３６は、ワイヤハーネス３２において、温度センサ３０の接続部と、端子台２４の接続部の中間の位置で、冷却用パイプ２６の配置位置の近傍に相当する箇所に設けられる。中継コネクタ３６は、ワイヤハーネス３２が埋め込まれる本体部と、ブラケット３４に係止される係止部３７とを含む形状を有する。係止部３７としては、ブラケット３４の係止穴３８に係止できる適当なフック形状で構成することができる。かかる中継コネクタ３６は、プラスチック材料を用いて、ワイヤハーネス３２を埋め込んで所定の形状に成形したものが用いられる。

図２（ａ），（ｂ）に示されるように、ブラケット３４と中継コネクタ３６を介してワイヤハーネス３２を冷却用パイプ２６に固定する。

ワイヤハーネス固定手段としての他の例を以下に示す。図２において、ブラケット３４と中継コネクタ３６の固定には、ブラケット３４の係止穴３８と中継コネクタ３６の係止部であるフック形状を用いた。これに代えて、ねじ等の固定手段を用いて中継コネクタ３６をブラケット３４に固定してもよい。また、ブラケット３４を省略し、ねじ等の固定手段を用いて中継コネクタ３６を直接的に冷却用パイプ２６に固定してもよい。

図３は、中継コネクタ３６を用いず、ブラケット３４の係止穴３８を用いて、ワイヤハーネス３２を適当な止め具３９でブラケット３４に固定する例を示す。

図２、図３では、ブラケット３４としてプラスチック材料を用いた略箱型形状の部材としたが、これに代えて、フック形状の部材を冷却用パイプ２６に設けるものとしてもよい。図４は、先端がフック形状を有する金属ばねブラケット４０を用いてワイヤハーネス３２を冷却用パイプ２６に固定する例を示す図である。金属ばねブラケット４０の根元側は冷却用パイプ２６に固定される。金属ばねに代えて、プラスチックばねを用いてもよい。

１０ モータユニット、１２ モータケース、１４ ケース本体、１６ カバー、１８ 押付部分、２０ 第１の回転電機、２２ 第２の回転電機、２４ 端子台、２６ 冷却用パイプ、２７ 冷媒、３０ 温度センサ、３２，３３ ワイヤハーネス、３４ ブラケット、３６ 中継コネクタ、３７ 係止部、３８ 係止穴、３９ 止め具、４０ 金属ばねブラケット。

Claims (1)

1. ケース本体とカバーとを有するモータケースと、
   モータケース内に収容される回転電機の温度を検出する温度センサから引き出されるワイヤハーネスと、
   回転電機の冷却用パイプであってケース本体とカバーによって両端が支持される冷却用パイプと、
   冷却用パイプにワイヤハーネスを固定するワイヤハーネス固定手段と、
   を備えることを特徴とするモータユニット。

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