JP2018157645A - モータユニット及びモータユニットの製造方法 - Google Patents

モータユニット及びモータユニットの製造方法 Download PDF

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卓 桑原
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良一 溝上
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Abstract

【課題】モータハウジングに冷却路を有しつつ、モータハウジングと端子台を一体に構成すること。【解決手段】ロータ71とステータ72を収容するモータハウジング31と、モータハウジング31に有する冷媒路33と、ステータ72からのコイル端子73bと電力装置9からの給電端子85を取り付ける端子台34と、端子台34を覆う端子カバー35と、を備える。このモータユニット3において、冷媒路33は、モータハウジング31の外周部と、外周部の両端位置をシールするOリング33bと、外周部とOリング33bを覆う筒状の冷媒路カバー33cと、により構成される。端子台34は、冷媒路33と外径方向での干渉を避けた位置であって、モータハウジング31の一部を外径側に拡張したハウジング拡張部位341により構成される。端子カバー35は、ハウジング拡張部位341に取り付けられる。【選択図】図2

Description

本開示は、モータユニット及びモータユニットの製造方法に関する。
従来、回転電機では、ステータとフレームはハウジングケース(モータハウジング)に収納されている。ハウジングケースの開口は端板に塞口されている。ステータがフレームの内部に保持されている。フレームの外周面にOリングが設けられている。Oリングは、フレームとハウジングケースとの間に加圧挟持されている。これにより、フレームとハウジングケースとの間に冷却水路(冷媒路)が形成されている(例えば、特許文献1参照)。
特許第5959741号公報
ところで、このような回転電機には、ステータのコイル端子と外部からの給電線の給電端子を接続するための端子台が設置される。しかし、従来の回転電機では、フレームとハウジングケースとの間に冷媒路を形成するので、端子台はモータハウジングと別置きになってしまう。このため、モータハウジングに冷却路を有しつつ、モータハウジングと端子台を一体に構成できない、という問題がある。
本開示は、上記問題に着目してなされたもので、モータハウジングに冷却路を有しつつ、モータハウジングと端子台を一体に構成することを目的とする。
上記目的を達成するため、本開示は、モータユニットは、モータハウジングと、冷媒路と、端子台と、端子カバーと、を備える。モータハウジングは、ロータとステータを収容する。冷媒路は、モータハウジングに有する。端子台には、ステータからのコイル端子と外部からの給電端子を取り付ける。端子カバーは、端子台を覆う。このモータユニットにおいて、冷媒路は、モータハウジングの外周部と、外周部の両端位置をシールするシール部材と、外周部とシール部材を覆う筒状の冷媒路カバーと、により構成される。端子台は、冷媒路と外径方向での干渉を避けた位置であって、モータハウジングの一部を外径側に拡張したハウジング拡張部位により構成される。端子カバーは、ハウジング拡張部位に取り付けられる。
このように、端子台はハウジング拡張部位により構成され、端子カバーはハウジング拡張部位に取り付けられることで、モータハウジングに冷媒路を有しつつ、モータハウジングと端子台を一体に構成できうる。
実施例1のモータユニットを備えたFFハイブリッド駆動系の構成を示す概略構成図である。 実施例1のモータユニットの詳細を示す概略拡大図である。 実施例1のモータユニットにおけるコイル端子と給電端子の接続を示す説明図である。 実施例1におけるモータユニットの製造方法のシール加工工程を示す図である。 実施例1におけるモータユニットの製造方法の冷媒路形成工程とモータ組付工程を示す図である。 実施例1におけるモータユニットの製造方法の第2端子台固定工程を示す図である。 実施例1におけるモータユニットの製造方法の共締め固定工程を示す図である。 実施例1におけるモータユニットの製造方法の端子カバー取付工程と閉塞カバー取付工程を示す図である。 実施例2のモータユニットを備えたFFハイブリッド駆動系の構成を示す概略構成図である。 実施例2のモータユニットの詳細を示す概略拡大図である。
以下、本開示のモータユニット及びモータユニットの製造方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1と実施例2に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1におけるモータユニット及びモータユニットの製造方法は、駆動力伝達経路に搭載された変速機をベルト式無段変速機とするFFハイブリッド車両に適用したものである。以下、実施例1のモータユニット及びモータユニットの製造方法の構成を、「FFハイブリッド駆動系の構成」、「モータユニットの詳細構成」、「モータユニットの製造方法」に分けて説明する。なお、図1のモータ軸線CLが延びる方向をモータ軸方向Cとし、これに直交する方向を径方向Rとする。
[FFハイブリッド駆動系の構成]
図1は、実施例1のモータユニットを備えたFFハイブリッド駆動系の概略構成を示す。以下、図1に基づき、FFハイブリッド駆動系の構成を説明する。
前記FFハイブリッド駆動系は、図1に示すように、エンジン1(略称「Eng」)と、ベルト式無段変速機2(略称「T/M」)と、モータユニット3(モータ駆動ユニット、略称「M/U」)と、を備える。FFハイブリッド駆動系は、左右前輪を駆動するFFハイブリッド車に搭載される。
前記エンジン1は、パワーユニットルーム内に横置きに配置される。エンジン1とベルト式無段変速機2の間のスペースに、モータユニット3が配置される。即ち、モータユニット3は、エンジン1とベルト式無段変速機2に挟まれて配置される。エンジン1とモータユニット3はボルト等により固定される。ベルト式無段変速機2とモータユニット3はボルト等により固定される。モータユニット3のロータ71内側のスペースには、乾式多板クラッチ4等が配置される。ここで、乾式多板クラッチ4は、ドライブプレートとドリブンプレートにより構成される。乾式多板クラッチ4のクラッチ締結/解放は、ピストンの軸方向進退移動による油圧アクチュエータにより行われる。
前記FFハイブリッド駆動系は、図1に示すように、エンジン1から下流に向かってエンジン入力軸1a、乾式多板クラッチ4、クラッチドラム5及び変速機入力軸6を経由する駆動力伝達経路が構成される。クラッチドラム5と変速機入力軸6は、スプライン結合により固定される。クラッチドラム5の外周面には、モータ/ジェネレータ7のロータ71が一体に固定される。
即ち、駆動力伝達経路に有する乾式多板クラッチ4を解放したときには、モータ/ジェネレータ7を駆動源に有する「電気自動車走行モード」とされる。そして、駆動力伝達経路に有する乾式多板クラッチ4を油圧締結したときには、エンジン1とモータ/ジェネレータ7を駆動源に有する「ハイブリッド車走行モード」とされる。
前記ベルト式無段変速機2は、変速機ケースの内部に、前後進切替機構と、Vベルト式無段変速機構と、を備える。前後進切替機構は、前進クラッチと後退ブレーキを有する。Vベルト式無段変速機構は、2つのプーリ間にVベルトを掛け渡し、ベルト接触径を変化させることにより無段階の変速比を得る機構である。また、変速機入力軸6によりチェーン駆動されるオイルポンプを有し、オイルポンプ圧を元圧とし、プライマリプーリ室やセカンダリプーリ室への変速油圧、前進クラッチ圧、後退ブレーキ圧、乾式多板クラッチ圧、等を調圧するコントロールバルブを備える。なお、変速機出力軸は、デファレンシャルギヤを介して左右前輪に駆動連結される。
前記モータユニット3は、円筒状のモータハウジング31と、モータカバー32と、モータ/ジェネレータ7と、を有する。モータハウジング31の内部に、モータ/ジェネレータ7が収容される。即ち、モータハウジング31とモータカバー32に囲まれた空間内に、モータ/ジェネレータ7が収容配置される。モータ/ジェネレータ7は、埋め込み同期型三相交流回転電機である。モータ/ジェネレータ7は、ロータ71と、ステータ72と、ステータコイル73と、を有する。ロータ71は、クラッチドラム5の外周面に一体に固定され、永久磁石が埋め込まれる。ステータ72は、ロータ71にエアギャップを介して配置され、モータハウジング31に固定(保持)される。ステータコイル73は、ステータ72の各ティースに巻き付けられる。ステータコイル73は、円周上に複数組配列されたU相コイルとV相コイルとW相コイルにより構成される。
[モータユニットの詳細構成]
図2は、実施例1のモータユニットの概略拡大図を示す。図3は、実施例1のモータユニットにおけるコイル端子と給電端子の接続を説明する説明図を示す。以下、図2と図3に基づき、モータユニットの詳細構成を説明する。
モータユニット3は、図2に示すように、冷媒路33と、端子台34と、端子カバー35と、を備える。
前記冷媒路33は、図2に示すように、モータハウジング31に有する。冷媒路33は、図2に示すように、冷媒溝33a(モータハウジング31の外周部)と、Oリング33b(シール部材)と、冷媒路カバー33cと、シール溝33dと、により構成される。冷媒路33は冷媒(冷却水や冷却風等)が流れる流路となり、その冷媒によりモータ/ジェネレータ7等が冷却される。
前記冷媒溝33aは、図2に示すように、モータハウジング31の外周側に形成される。
前記Oリング33bは、図2に示すように、冷媒溝33aの両端位置をシールする。Oリング33bは、図2に示すように、シール溝33dに設けられる。シール溝33dは、図2に示すように、冷媒溝33aの両端位置に形成される。Oリング33bは、図2に示すように、冷媒路カバー33cの内周面とモータハウジング31の外周面で挟み込まれる。
前記冷媒路カバー33cは、図2に示すように、冷媒溝33aとOリング33bとシール溝33dを覆う。冷媒路カバー33cは、円筒状である。冷媒路カバー33cは、モータハウジング31に固定される。
前記端子台34は、図2に示すように、第1端子台341と第2端子台342により構成される。即ち、端子台34は、ベースになる第1端子台341と、端子を取り付ける第2端子台342と、の端子台分割構造である。
前記第1端子台341は、図2示すように、モータハウジング31の一部を外径側に拡張したハウジング拡張部位である。即ち、第1端子台341であるハウジング拡張部位は、図2示すように、モータハウジング31の外周部を外径側に拡張した部位である。ハウジング拡張部位である第1端子台341は、図2示すように、冷媒路33と外径方向(径方向R外側)での干渉を避けた位置に配置される。
第1端子台341は、図2に示すように、モータハウジング31の内部から外部へ挿通する挿通孔3411を有する。挿通孔3411は、径方向通路3412と、軸方向通路3413と、により構成される。
第1端子台341のうちモータカバー32側には、図2に示すように、端子台開口孔3414を有する。端子台開口孔3414は、図2に示すように、軸方向通路3413とモータ軸方向Cに重なり合う位置であって、モータ軸方向Cに開口される。
第1端子台341のうち冷媒路33側には、図2に示すように、ボルト取付孔3415を有する。ボルト取付孔3415は、図2に示すように、径方向Rにおいて軸方向通路3413よりも内径側の位置であって、モータ軸方向Cに形成される。ボルト取付孔3415には、雌ネジが形成される。
前記第2端子台342は、図2示すように、第1端子台341とは別体に設けられる。第2端子台342は、図2示すように、第1端子台341に固定される(取り付けられる)。第2端子台342は、図2示すように、端子台固定孔3421と、端子台固定ボルト3422と、端子固定穴3423と、端子固定ボルト3424と、を有する。第2端子台342は、図2示すように、端子カバー35に覆われる。
前記端子台固定孔3421は、図2に示すように、第2端子台342のうち径方向Rにおいて端子固定穴3423よりも内径側の位置に形成される。端子台固定孔3421は、図2に示すように、モータ軸方向Cに形成される。即ち、端子台固定孔3421は、図2に示すように、第1端子台341に対し、第2端子台342を所定の固定位置に配置した際に、ボルト取付孔3415と同軸となる位置に形成される。端子台固定孔3421には、雌ネジが形成される。端子台固定ボルト3422は、図2に示すように、モータ軸方向Cの冷媒路33側からモータカバー32側に向かって、端子台固定孔3421とボルト取付孔3415へボルト締めされる。これにより、第2端子台342は第1端子台341に固定される。
前記端子固定穴3423は、図2に示すように、第2端子台342のうち径方向Rにおいて端子台固定孔3421よりも外径側に形成される。端子固定穴3423は、図2に示すように、径方向Rの冷媒路33側とは反対側へ向かって開口する。端子固定穴3423には、雌ネジが形成される。端子固定ボルト3424は、図2に示すように、径方向Rの冷媒路33側とは反対側から冷媒路33側に向かって、端子固定穴3423へボルト締めされる。このとき、後述するコイル端子73bと給電端子85が、図2に示すように、端子固定ボルト3424で第2端子台342に共締め固定される。
また、端子台34には、図2に示すように、ステータ72からのコイル端子73bとモータユニット3外部(外部、電力装置9)からの給電端子85を取り付ける。コイル端子73bは、図2に示すように、リード線73aによりステータ72と電気的に接続される。給電端子85は、図3に示すように、雌雄を合わせたコネクタ8により、モータユニット3外部の電力装置9(例えば、インバータとバッテリ)と電気的に接続される。
前記リード線73aは、図2に示すように、ステータ72から第2端子台342まで延びる。リード線73aは、図2に示すように、モータハウジング31の内部から挿通孔3411に配索され、第2端子台342まで延びる。即ち、リード線73aは、図2に示すように、モータハウジング31の内部から径方向通路3412へ配索され、径方向通路3412から軸方向通路3413へ配索される。コイル端子73bは、図2に示すように、リード線73aの端子台34側の端部に取り付けられる。コイル端子73bには、図2に示すように、コイル端子締結孔73cが形成される。コイル端子締結孔73cには、図2に示すように、端子固定ボルト3424が挿通される。コイル端子73bは、図2に示すように、給電端子85と共に端子固定ボルト3424で第2端子台342に共締め固定される。
ここで、リード線73aは、図3に示すように、U相コイルを束ねたU相リード線73auと、V相コイルを束ねたV相リード線73avと、W相コイルを束ねたW相リード線73awと、により構成される。即ち、リード線73aは、U相リード線73auとV相リード線73avとW相リード線73awを分けて束ねたものである。コイル端子73bは、図3に示すように、U相コイル端子73buと、V相コイル端子73bvと、W相コイル端子73bwと、により構成される。U相コイル端子73buは、図3に示すように、U相リード線73auの端子台34側の端部に取り付けられる。V相コイル端子73bvは、図3に示すように、V相リード線73avの端子台34側の端部に取り付けられる。W相コイル端子73bwは、図3に示すように、W相リード線73awの端子台34側の端部に取り付けられる。
前記コネクタ8は、図2と図3に示すように、第1コネクタ81(例えば、雌部)と、第2コネクタ82(例えば、雄部)と、により構成される。第1コネクタ81は、図3に示すように、端子台開口孔3414に挿入され、モータカバー32側の第1端子台341に固定される。第1コネクタ81は、図3に示すように、フランジ83とコネクタ固定ボルト84により、モータカバー32側の第1端子台341に固定される。第1コネクタ81は、図3に示すように、給電端子85を有する。給電端子85の一端は、図3に示すように、第1コネクタ81と電気的に接続される。給電端子85の一端は、図3に示すように、第1コネクタ81と第2コネクタ82が接続されると、後述するハーネス91と電気的に接続される。給電端子85の他端は、図2に示すように、第1コネクタ81から径方向通路3412と軸方向通路3413を通って端子台34側へ延びる。即ち、給電端子85は、端子台開口孔3414と挿通孔3411から第2端子台342へ配置される。給電端子85の他端側には、図2と図3に示すように、給電端子締結孔85aが形成される。給電端子締結孔85aには、図2に示すように、端子固定ボルト3424が挿通される。給電端子85は、図2に示すように、コイル端子73bと共に端子固定ボルト3424で第2端子台342に共締め固定される。第2コネクタ82は、図2と図3に示すように、後述するハーネス91と電気的に接続される。
前記電力装置9は、図3に示すように、ハーネス91(給電線)を有する。ハーネス91の一端は電力装置9と電気的に接続される。ハーネス91の他端は、図3に示すように、第2コネクタ82と電気的に接続される。このため、第1コネクタ81と第2コネクタ82が接続されると、図2と図3に示すように、給電端子85とハーネス91は電気的に接続される。なお、ハーネス91は第1端子台341にアースされる。
ここで、給電端子85は、図3に示すように、U相給電端子85uと、V相給電端子85vと、W相給電端子85wと、により構成される。また、ハーネス91は、図3に示すように、U相ハーネス91uとV相ハーネス91vとW相ハーネス91wを分けて束ねたものである。
第1コネクタ81と第2コネクタ82が接続されると、図3に示すように、U相給電端子85uの一端はU相ハーネス91uと電気的に接続される。また、第1コネクタ81と第2コネクタ82が接続されると、図3に示すように、V相給電端子85vの一端はV相ハーネス91vと電気的に接続され、W相給電端子85wの一端はW相ハーネス91wと電気的に接続される。
また、U相給電端子85uの他端は、U相コイル端子73buと共に端子固定ボルト3424で第2端子台342に共締め固定される。V相給電端子85vの他端は、V相コイル端子73bvと共に端子固定ボルト3424で第2端子台342に共締め固定される。W相給電端子85wの他端は、W相コイル端子73bwと共に端子固定ボルト3424で第2端子台342に共締め固定される。
前記端子カバー35は、図2に示すように、端子台34を覆う。端子カバー35は、図2に示すように、第1端子台341に取り付けられる。端子カバー35は、図2に示すように、径方向Rにおいて冷媒路カバー33cよりも外径側であって、冷媒路カバー33cと径方向Rに重なり合う位置に配置される。
端子カバー35は、図2に示すように、アクセスホール351と、閉塞カバー352と、を有する。アクセスホール351は、図2に示すように、端子台34にアクセスするための孔である。閉塞カバー352は、図2に示すように、アクセスホール351を閉塞する。閉塞カバー352は、図2に示すように、閉塞Oリング352aを有する。閉塞Oリング352aは、図2に示すように、端子カバー35の内部と外部をシールする。閉塞Oリング352aは、図2に示すように、閉塞シール溝352bに設けられる。閉塞シール溝352bは、図2に示すように、端子カバー35と閉塞カバー352がモータ軸方向Cにおいて重なり合う位置に形成される。閉塞Oリング352aは、図2に示すように、端子カバー35と閉塞カバー352で挟み込まれる。
[モータユニットの製造方法]
図4は、実施例1におけるモータユニットの製造方法のシール加工工程を示す。図5は、実施例1におけるモータユニットの製造方法の冷媒路形成工程とモータ組付工程を示す。図6は、実施例1におけるモータユニットの製造方法の第2端子台固定工程を示す。図7は、実施例1におけるモータユニットの製造方法の共締め固定工程を示す。図8は、実施例1におけるモータユニットの製造方法の端子カバー取付工程と閉塞カバー取付工程を示す。なお、組立工程は、冷媒路形成工程と、モータ組付工程と、第2端子台固定工程と、共締め固定工程と、端子カバー取付工程と、閉塞カバー取付工程と、を有する。以下、図4〜図8に基づいて、実施例1におけるモータユニットの製造方法を構成する各工程を説明する。
(シール加工工程)
前記シール加工工程では、図4に示すように、モータハウジング31の外周側に形成される冷媒溝33a(モータハウジング31の外周部)の両端位置に2つのシール溝33dを加工する。シール溝33dは、加工ツール100により加工される。即ち、シール加工工程では、図4に示すように、冷媒路33の径方向R外側(外径方向)には、端子台34等が配置されていない。言い換えると、冷媒路33の径方向R外側には、加工ツール100がモータハウジング31にアクセスするためのアクセス空間110が確保される。このため、このアクセス空間110から、モータハウジング31に加工ツール100がアクセスすることができる。そして、図4に示すように、モータ軸線CLを中心にモータハウジング31を回転させて、加工ツール100によりモータハウジング31の外周面に2つのシール溝33dを加工形成する。なお、シール加工工程では、挿通孔3411や端子台開口孔3414やボルト取付孔3415等も加工形成する。
(冷媒路形成工程)
前記冷媒路形成工程では、図5に示すように、シール加工工程に続き、シール加工工程により加工した各シール溝33dにOリング33bを配置した後、冷媒路33(図6参照)を形成する。即ち、冷媒路形成工程では、図5に示すように、モータ軸方向Cから円筒状の冷媒路カバー33cにより冷媒溝33aとOリング33bとシール溝33dを覆って冷媒路33(図6参照)を形成する。また、冷媒路カバー33cを、モータハウジング31に組付固定する。これにより、Oリング33bは、冷媒路カバー33cの内周面とモータハウジング31の外周面で挟み込まれる(図6参照)。そして、冷媒路33が形成される(図6参照)。
(モータ組付工程)
前記モータ組付工程では、図5に示すように、冷媒路形成工程に続き、モータ軸方向Cからモータハウジング31にモータ/ジェネレータ7等を組み付ける。即ち、モータ組付工程では、図5に示すように、モータハウジング31にステータ72等を固定する。次に、図5に示すように、モータハウジング31にロータ71が一体に固定されたクラッチドラム5や変速機入力軸6等を組み付ける。次に、図5に示すように、モータハウジング31にモータカバー32等を組み付ける。
(第2端子台固定工程)
前記第2端子台固定工程では、図6に示すように、冷媒路形成工程に続き、第1端子台341に第2端子台342を固定する。即ち、第2端子台固定工程では、図6に示すように、端子台固定ボルト3422を、端子台固定孔3421とボルト取付孔3415へボルト締めする。
(共締め固定工程)
前記共締め固定工程では、図7に示すように、第2端子台固定工程に続き、冷媒路組立工程により冷媒路33を組み立てた後、第2端子台342にて、ステータ72からのコイル端子73bとモータユニット3外部の電力装置9からの給電端子85を共締め固定する。即ち、共締め固定工程では、図7に示すように、径方向通路3412から軸方向通路3413へリード線73aを配索し、第2端子台342の端子固定穴3423にコイル端子73bを配置する。次に、図7に示すように、第1端子台341に第1コネクタ81を固定する。この際、給電端子85は、図7に示すように、第1コネクタ81から端子台開口孔3414を介して第2端子台342に配置される。次に、端子固定ボルト3424を、図7に示すように、コイル端子締結孔73cと給電端子締結孔85aに挿通し、端子固定穴3423へボルト締めする。これにより、第2端子台342にて、コイル端子73bと給電端子85が共締め固定される。
(端子カバー取付工程)
前記端子カバー取付工程では、図8に示すように、共締め固定工程に続き、共締め工程によりコイル端子73bと給電端子85を共締め固定した後、第1端子台341に端子カバー35を取り付ける。
(閉塞カバー取付工程)
前記閉塞カバー取付工程では、図8に示すように、端子カバー取付工程に続き、閉塞カバー352の閉塞シール溝352bに閉塞Oリング352aを配置した後、アクセスホール351に閉塞カバー352を嵌め込む。
ここで、モータカバー32側から第1コネクタ81と第2コネクタ82を電気的に接続する(図2と図3参照)タイミングは、安全面等を考慮のうえ実行される。
このように、シール加工工程と、冷媒路形成工程と、モータ組付工程と、第2端子台固定工程と、共締め固定工程と、端子カバー取付工程と、閉塞カバー取付工程と、を経過することにより、モータユニット3が製造される。
次に、作用を説明する。
実施例1のモータユニット及びモータユニットの製造方法における作用を、「モータユニットの特徴作用」と「モータユニットの製造方法の特徴作用」に分けて説明する。
[モータユニットの特徴作用]
例えば、従来、回転電機では、ステータとフレームはハウジングケース(モータハウジング)に収納されている。ハウジングケースの開口は端板に塞口されている。ステータがフレームの内部に保持されている。フレームの外周面にOリングが設けられている。Oリングは、フレームとハウジングケースとの間に加圧挟持されている。これにより、フレームとハウジングケースとの間に冷却水路(冷媒路)が形成されている。
ところで、このような回転電機には、ステータのコイル端子と外部からの給電線の給電端子を接続するための端子台が設置される。しかし、従来の回転電機では、フレームとハウジングケースとの間に冷媒路を形成するので、端子台はモータハウジングと別置きになってしまう。このため、モータハウジングに冷却路を有しつつ、モータハウジングと端子台を一体に構成できない、という課題がある。
これに対し、実施例1では、端子台34は、冷媒路33と径方向R外側での干渉を避けた位置であって、モータハウジング31の一部を外径側に拡張した第1端子台341により構成される。端子カバー35は、第1端子台341に取り付けられる。即ち、冷媒路カバーの組付により冷媒路が構成されるモータハウジング31において、端子台34を冷媒路33と径方向R外側での干渉を避けた位置に配置するので、モータハウジング31と端子台34を一体に構成することできる。言い換えると、冷媒路カバー33cの組付により冷媒路33を構成するものでありながら、端子台34はモータハウジング31と別置きにならない。このため、モータハウジング31は、端子台一体型であり、かつ、冷媒路33を有する。この結果、モータハウジング31に冷媒路33を有しつつ、モータハウジング31と端子台34が一体に構成される。加えて、モータハウジング31と端子台34を一体にできるので、モータ/ジェネレータ7から端子台34までのリード線73a延長費用と防水部品追加費用を低減することができる。
実施例1では、第1端子台341は、モータハウジング31の内部から外部へ挿通する挿通孔3411を有する。ステータ72からのリード線73aは、挿通孔3411に配索される。コイル端子73bと給電端子85は、端子固定ボルト3424でハウジング拡張部位により構成される端子台34(ハウジング拡張部位を含む端子台34)に共締め固定される。従って、ステータ72からのリード線73aを、モータハウジング31の内部から外部へ取り出すことが可能となる。
実施例1では、端子カバー35は、端子台34にアクセスするアクセスホール351と、アクセスホール351を閉塞する閉塞カバー352と、を有する。従って、メンテナンス(サービス)のとき、閉塞カバー352を取り外すことにより、容易に端子台34へアクセスされる。つまり、端子カバー35を取り外す必要がない。加えて、第1端子台341に端子カバー35を取り付けた後でも、コイル端子73bと給電端子85を、端子固定ボルト3424で第2端子台342に共締め固定することができる。
実施例1では、第1端子台341とは別体に第2端子台342が第1端子台341に取り付けられる。第2端子台342は、端子カバー35に覆われる。コイル端子73bと給電端子85は、端子固定ボルト3424で第2端子台342に共締め固定される。第2端子台342と端子カバー35は、冷媒路カバー33cの外径側であって、冷媒路カバー33cと径方向Rに重なり合う位置に配置される。即ち、第2端子台342は、モータハウジング31のモータ軸方向Cの中央領域に配置することができる。従って、第2端子台342と端子カバー35は、冷媒路カバー33cの外径側のアクセス空間110に配置されるので、端子台34全体の径方向Rのサイズが抑えられる。
[モータユニットの製造方法の特徴作用]
実施例1のモータユニット3では、端子台34を、冷媒路33と径方向R外側での干渉を避けた位置であって、モータハウジング31の一部を外径側に拡張した第1端子台341により構成する。また、実施例1では、シール加工工程と、冷媒路形成工程と、共締め固定工程と、端子カバー取付工程と、を有する。まず、シール加工工程において、モータハウジング31の外周側に形成される冷媒溝33a(モータハウジング31の外周部)の両端位置にシール溝33dを加工する。次いで、シール加工工程により加工したシール溝33dにOリング33bを配置した後、冷媒路形成工程と、共締め固定工程と、端子カバー取付工程と、を有する組立工程を実行する。
例えば、従来の回転電機の他に、モータハウジングの外周側に溝を形成し、その溝をカバーすることにより、モータハウジングの外周側に冷媒路を形成する回転電機も提案されている。
しかし、この回転電機において、溝の両側にシール部材を設ける場合、シール溝を加工する必要がある。この場合には、溝の外径側に、シール溝を加工するツールがアクセスする空間が必要になるので、端子台はモータハウジングと別置きになってしまう。このため、モータハウジングに冷却路を有しつつ、モータハウジングと端子台を一体に構成して、シール溝の加工を行うことができない、という課題がある。
これに対し、実施例1では、端子台34を、冷媒路33と径方向R外側での干渉を避けた位置に配置する。即ち、シール加工工程において、冷媒路33の径方向R外側には、加工ツール100がモータハウジング31にアクセスするためのアクセス空間110が確保される。このため、冷媒路カバー33cの組付により冷媒路33が構成されるモータハウジング31において、モータハウジング31と端子台34を一体に構成しても、シール加工工程では端子台34はアクセス空間110と干渉しない。言い換えると、冷媒路カバー33cの組付により冷媒路33を構成するものでありながら、端子台34はモータハウジング31と別置きにならない。このため、モータハウジング31は、端子台一体型であり、かつ、冷媒路33を有する。この結果、モータハウジング31に冷媒路33を有しつつ、モータハウジング31と端子台34を一体に構成して、シール溝33dの加工を行うことができる。
次に、効果を説明する。
実施例1におけるモータユニット及びモータユニットの製造方法にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
(1) モータユニット3は、モータハウジング31と、冷媒路33と、端子台34と、端子カバー35と、を備える。モータハウジング31は、ロータ71とステータ72を収容する。冷媒路33は、モータハウジング31に有する。端子台34には、ステータ72からのコイル端子73bと外部(電力装置9)からの給電端子85を取り付ける。端子カバー35は、端子台34を覆う。
このモータユニット3において、冷媒路33は、モータハウジング31の外周部(冷媒溝33a)と、シール部材(Oリング33b)と、筒状の冷媒路カバー33cと、により構成される。モータハウジング31の外周部(冷媒溝33a)は、モータハウジング31の外周側に形成される。シール部材(Oリング33b)は、モータハウジング31の外周部(冷媒溝33a)の両端位置をシールする。筒状の冷媒路カバー33cは、モータハウジング31の外周部(冷媒溝33a)とシール部材(Oリング33b)を覆う。
端子台34は、冷媒路33と外径方向(径方向R外側)での干渉を避けた位置であって、モータハウジング31の一部を外径側に拡張したハウジング拡張部位(第1端子台341)により構成される。
端子カバー35は、ハウジング拡張部位(第1端子台341)に取り付けられる。
このため、モータハウジング31に冷媒路33を有しつつ、モータハウジング31と端子台34を一体に構成することができる。
(2) ハウジング拡張部位(第1端子台341)は、モータハウジング31の内部から外部へ挿通する挿通孔3411を有する。
ステータ72からのリード線73aは、挿通孔3411に配索される。
コイル端子73bと給電端子85は、ボルト(端子固定ボルト3424)でハウジング拡張部位(第1端子台341)により構成される端子台34に共締め固定される。
このため、上記(1)の効果に加え、ステータ72からのリード線73aを、モータハウジング31の内部から外部へ取り出すことが可能となる。
(3) 端子カバー35は、端子台34にアクセスするアクセスホール351と、アクセスホール351を閉塞する閉塞カバー352と、を有する。
このため、上記(1)〜(2)の効果に加え、メンテナンスのとき、閉塞カバー352を取り外すことにより、容易に端子台34へアクセスすることができる。
(4) ハウジング拡張部位を第1端子台341とするとき、第1端子台341とは別体に第2端子台342が第1端子台341に取り付けられる。
第2端子台342は、端子カバー35に覆われる。
コイル端子73bと給電端子85は、ボルト(端子固定ボルト3424)で第2端子台342に共締め固定される。
端子カバー35は、冷媒路カバー33cの外径側であって、冷媒路カバー33cと径方向に重なり合う位置に配置される。
このため、上記(1)〜(3)の効果に加え、第2端子台342と端子カバー35は、冷媒路カバー33cの外径側のアクセス空間110に配置されるので、端子台34全体の径方向Rのサイズを抑えることができる。
(5) モータユニット3は、モータハウジング31と、冷媒路33と、端子台34と、端子カバー35と、を備える。
モータハウジング31は、ロータ71とステータ72を収容する。
冷媒路33は、モータハウジング31に有する。
端子台34には、ステータ72からのコイル端子73bと外部(電力装置9)からの給電端子85を取り付ける。
端子カバー35は、端子台34を覆う。
このモータユニットにおいて、端子台34を、冷媒路33と外径方向(径方向R外側)での干渉を避けた位置であって、モータハウジング31の一部を外径側に拡張したハウジング拡張部位(第1端子台341)により構成する。
このモータユニットの製造方法は、シール加工工程と、冷媒路形成工程と、共締め固定工程と、端子カバー取付工程と、を有する。
シール加工工程は、モータハウジングの外周部(冷媒溝33a)の両端位置にシール溝33dを加工する。
冷媒路形成工程は、筒状の冷媒路カバー33cによりモータハウジング31の外周部(冷媒溝33a)とシール溝33dを覆って冷媒路33を形成する。
共締め固定工程は、端子台34にて、ステータ72からのコイル端子73bと外部(電力装置9)からの給電端子85を共締め固定する。
端子カバー取付工程は、ハウジング拡張部位(第1端子台341)に端子カバー35を取り付ける。
シール加工工程により加工したシール溝33dにシール部材(Oリング33b)を配置した後、冷媒路形成工程と、共締め固定工程と、端子カバー取付工程と、を有する組立工程を実行する。
このため、モータハウジング31に冷媒路33を有しつつ、モータハウジング31と端子台34を一体に構成して、シール溝33dの加工を行うことができる。
実施例2は、実施例1のコネクタや給電端子等の変形例である。
まず、構成を説明する。
実施例2におけるにおけるモータユニット及びモータユニットの製造方法は、駆動力伝達経路に搭載された変速機をベルト式無段変速機とするFFハイブリッド車両に適用したものである。以下、実施例2のモータユニット及びモータユニットの製造方法の構成を、「モータユニットの詳細構成」、「モータユニットの製造方法」に分けて説明する。なお、「FFハイブリッド駆動系の構成」は、図9に示すように、エンジン1とベルト式無段変速機2の位置がモータユニット3を介して入れ替わる他は、実施例1と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。また、図9のモータ軸線CLが延びる方向をモータ軸方向Cとし、これに直交する方向を径方向Rとする。
[モータユニットの詳細構成]
図9は、実施例2のモータユニットを備えたFFハイブリッド駆動系の概略構成を示す。図10は、実施例2のモータユニットの概略拡大図を示す。以下、図9と図10に基づき、モータユニットの詳細構成を説明する。
モータユニット3は、図9と図10に示すように、冷媒路33と、端子台34と、端子カバー35と、を備える。なお、冷媒路33については、実施例1と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
端子台34は、図9と図10に示すように、第1端子台341と第2端子台342により構成される。即ち、端子台34は、ベースになる第1端子台341と、端子を取り付ける第2端子台342と、の端子台分割構造である。なお、第2端子台342については、実施例1の第2端子台342と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
第1端子台341のうち冷媒路33側には、図9と図10に示すように、実施例1のボルト取付孔3415は形成されない。他の構成は、実施例1の第1端子台341と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
コネクタ8は、図9と図10に示すように、第1コネクタ81(例えば、雌部)と、第2コネクタ82(例えば、雄部)と、により構成される。第1コネクタ81は、図9と図10に示すように、後述する開口孔353に挿入され、端子カバー35に固定される。第1コネクタ81の端子カバー35への固定は、実施例1の第1コネクタ81の第1端子台341への固定と同様であるので説明を省略する。なお、ハーネス91は端子カバー35にアースされる。他の構成は、実施例1のコネクタ8と第1コネクタ81と第2コネクタ82と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
給電端子85の他端は、図9と図10に示すように、モータ軸方向Cにおいて第1コネクタ81から開口孔353を通って端子台34側へ延びる。即ち、給電端子85は、開口孔353から第2端子台342へ配置される。なお、図9と図10に示すように、実施例1の給電端子85の他端とは異なり、挿通孔3411は通らない。他の構成は、実施例1の給電端子85と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
端子カバー35は、図9と図10に示すように、開口孔353を有する。開口孔353は、図9と図10に示すように、冷媒路カバー33cと径方向Rに重なり合う位置であって、モータ軸方向Cに開口される。より詳しくは、開口孔353は、図9と図10に示すように、冷媒溝33a(モータハウジング31の外周部)と径方向Rに重なり合う位置であって、モータ軸方向Cに開口される。また、開口孔353の一部は、図9と図10に示すように、軸方向通路3413とモータ軸方向Cに重なり合う位置に配置される。他の構成は、実施例1の端子カバー35と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
なお、図9と図10に図示する他の構成は、実施例1と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。また、図9と図10に図示しない他の構成は、実施例1と同様であるので説明を省略する。
[モータユニットの製造方法]
図10に基づいて、実施例2のモータユニットの製造方法を構成する端子カバー取付工程と共締め固定工程を説明する。なお、実施例2では、端子カバー取付工程の後に、共締め固定工程を実行する。
(端子カバー取付工程)
前記端子カバー取付工程では、第2端子台固定工程に続き、冷媒路組立工程により冷媒路33を組み立てた後、第1端子台341に端子カバー35を取り付ける。
(共締め固定工程)
前記共締め固定工程では、端子カバー取付工程に続き、第2端子台342にて、冷媒路組立工程により冷媒路33を組み立てた後、ステータ72からのコイル端子73bとモータユニット3外部の電力装置9からの給電端子85を共締め固定する。即ち、共締め固定工程では、実施例1と同様に、径方向通路3412から軸方向通路3413へリード線73aを配索し、第2端子台342の端子固定穴3423にコイル端子73bを配置する。次に、端子カバー35に第1コネクタ81を固定する。この際、給電端子85は、第1コネクタ81から開口孔353を介して第2端子台342へ配置される。次に、端子固定ボルト3424を、アクセスホール351から端子カバー35の内部に入れる。次に、端子固定ボルト3424を、コイル端子締結孔73cと給電端子締結孔85aに挿通し、端子固定穴3423へボルト締めする。このボルト締めは、アクセスホール351を介して実行する。これにより、第2端子台342にて、コイル端子73bと給電端子85が共締め固定される。
ここで、モータ軸方向Cにおいてモータカバー32側とは反対側から、第1コネクタ81と第2コネクタ82を電気的に接続する(図3参照)タイミングは、安全面等を考慮のうえ実行される。
なお、実施例2のモータユニットの製造方法において、閉塞カバー取付工程は、共締め固定工程に続いて実行される。また、その他のシール加工工程、冷媒路形成工程、モータ組付工程、第2端子台固定工程及び閉塞カバー取付工程は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
このように、シール加工工程と、冷媒路形成工程と、モータ組付工程と、第2端子台固定工程と、端子カバー取付工程と、共締め固定工程と、閉塞カバー取付工程と、を経過することにより、モータユニット3が製造される。
次に、作用を説明する。
実施例2のモータユニット及びモータユニットの製造方法における作用を、「モータユニットの特徴作用」と「モータユニットの製造方法の特徴作用」に分けて説明する。
[モータユニットの特徴作用]
実施例2の「モータユニットの特徴作用」は、実施例1のモータユニット3を、実施例2のモータユニット3に置き換えると、実施例1の「モータユニットの特徴作用」と同様の作用を示す。加えて、以下に、実施例2の「モータユニットの特徴作用」を説明する。
実施例2では、端子カバー35は、冷媒路カバー33cと径方向Rに重なり合う位置であって、モータ軸方向Cに開口される開口孔353を有する。給電端子85は、開口孔353から第2端子台342へ配置される。即ち、冷媒路33の径方向R外側のアクセス空間110に給電端子85を配置することができる。従って、冷媒路33の径方向R外側のアクセス空間110を有効に活用することができる。
[モータユニットの製造方法の特徴作用]
実施例2のモータユニット3では、端子台34を、冷媒路33と径方向R外側での干渉を避けた位置であって、モータハウジング31の一部を外径側に拡張した第1端子台341により構成する。また、実施例2では、シール加工工程と、冷媒路形成工程と、端子カバー取付工程と、共締め固定工程と、を有する。まず、シール加工工程において、モータハウジング31の外周側に形成される冷媒溝33a(モータハウジング31の外周部)の両端位置にシール溝33dを加工する。次いで、シール加工工程により加工したシール溝33dにOリング33bを配置した後、冷媒路形成工程と、端子カバー取付工程と、共締め固定工程と、を有する組立工程を実行する。即ち、実施例2では、実施例1と異なり、端子カバー取付工程が共締め固定工程の前に実行される。しかし、シール加工工程において、冷媒路33の径方向R外側(外径方向)には、加工ツール100がモータハウジング31にアクセスするためのアクセス空間110が確保される。従って、実施例2においても、実施例1と同様に、モータハウジング31に冷媒路33を有しつつ、モータハウジング31と端子台34を一体に構成して、シール溝33dの加工を行うことができる。
次に、効果を説明する。
実施例2におけるモータユニット及びモータユニットの製造方法にあっては、実施例1での(1)〜(5)に記載した効果が得られる。また、実施例2におけるモータユニットにあっては、下記に列挙する効果が得られる。
(6) 端子カバー35は、冷媒路カバー33cと径方向に重なり合う位置であって、モータ軸方向Cに開口される開口孔353を有する。
給電端子85は、開口孔353から端子台34(第2端子台342)へ配置される。
このため、冷媒路33の径方向R外側のアクセス空間110を有効に活用することができる。
以上、本開示のモータユニット及びモータユニットの製造方法を実施例1と実施例2に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、実施例1と実施例2に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1と実施例2では、モータハウジング31と冷媒路カバー33cを円筒状とする例を示した。しかし、モータハウジングと冷媒路カバーは、円筒状に限らず、角筒状でも良い。要するに、モータハウジングと冷媒路カバーは筒状であれば良い。
実施例1と実施例2では、冷媒路33を構成するモータハウジング31の外周部を、冷媒溝33とする例を示した。しかし、これに限られない。
実施例1と実施例2では、端子台34が、第1端子台341と第2端子台342により構成される例を示した。しかし、これに限られない。例えば、端子台は、第1端子台のみにより構成されても良い。第1端子台のみの場合、端子固定穴は、第1端子台に形成される。また、コイル端子と給電端子は、端子固定ボルトでハウジング拡張部位である第1端子台に共締め固定される。さらに、モータユニットの製造方法では、第2端子台固定工程が実行されない。実施例1において、このように構成しても、実施例1の(1)〜(3)及び(5)に記載した効果が得られる。実施例2において、このように構成しても、実施例1の(1)〜(3)及び(5)と、実施例2の(6)と、に記載した効果が得られる。
実施例1では、シール加工工程の後に、冷媒路形成工程、共締め固定工程及び端子カバー取付工程の順で各工程を実行する例を示した。また、実施例2では、シール加工工程の後に、冷媒路形成工程、端子カバー取付工程及び共締め固定工程の順で各工程を実行する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、シール加工工程の後に、端子カバー取付工程、共締め固定工程及び冷媒路形成工程の順で各工程を実行しても良い。要するに、シール加工工程により加工したシール溝にシール部材を配置した後であれば、組立工程が有する冷媒路形成工程・共締め固定工程・端子カバー取付工程のうちどの工程から実行しても良い。即ち、順不同で実行して良い。
実施例1と実施例2では、本開示のモータユニット3及びモータユニット3の製造方法を、駆動力伝達経路に搭載された変速機をベルト式無段変速機とするFFハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本開示のモータユニット及びモータユニットの製造方法は、FRハイブリッド車両や駆動系構成が異なるハイブリッド車両や電気自動車や燃料電池車等に対しても適用することができる。また、本開示のモータユニット及びモータユニットの製造方法は、車載用に限られない。要するに、冷媒路カバーを組み付けて冷媒路を構成するモータハウジングを備える「モータユニット」であれば、本開示のモータユニット及びモータユニットの製造方法を適用することができる。
3 モータユニット
31 モータハウジング
32 モータカバー
33 冷媒路
33a 冷媒溝(モータハウジング31の外周部)
33b Oリング(シール部材)
33c 冷媒路カバー
33d シール溝
34 端子台
341 第1端子台(ハウジング拡張部位)
342 第2端子台
3411 挿通孔
3424 端子固定ボルト(ボルト)
35 端子カバー
351 アクセスホール
352 閉塞カバー
353 開口孔
7 モータ/ジェネレータ(モータ)
71 ロータ
72 ステータ
73 ステータコイル
73a リード線
73b コイル端子
8 コネクタ
85 給電端子
9 電力装置(外部、インバータとバッテリ)
91 ハーネス(給電線)
100 加工ツール
110 アクセス空間(スペース)
C モータ軸方向
CL モータ軸線
R 径方向

Claims (6)

  1. ロータとステータを収容するモータハウジングと、
    前記モータハウジングに有する冷媒路と、
    前記ステータからのコイル端子と外部からの給電端子を取り付ける端子台と、
    前記端子台を覆う端子カバーと、を備えるモータユニットにおいて、
    前記冷媒路は、前記モータハウジングの外周部と、前記外周部の両端位置をシールするシール部材と、前記外周部と前記シール部材を覆う筒状の冷媒路カバーと、により構成され、
    前記端子台は、前記冷媒路と外径方向での干渉を避けた位置であって、前記モータハウジングの一部を外径側に拡張したハウジング拡張部位により構成され、
    前記端子カバーは、前記ハウジング拡張部位に取り付けられる
    ことを特徴とするモータユニット。
  2. 請求項1に記載されたモータユニットにおいて、
    前記ハウジング拡張部位は、前記モータハウジングの内部から外部へ挿通する挿通孔を有し、
    前記ステータからのリード線は、前記挿通孔に配索され、
    前記コイル端子と前記給電端子は、ボルトで前記ハウジング拡張部位により構成される前記端子台に共締め固定される
    ことを特徴とするモータユニット。
  3. 請求項1又は請求項2に記載されたモータユニットにおいて、
    前記端子カバーは、前記冷媒路カバーと径方向に重なり合う位置であって、モータ軸方向に開口される開口孔を有し、
    前記給電端子は、前記開口孔から前記端子台へ配置される
    ことを特徴とするモータユニット。
  4. 請求項1から請求項3までの何れか一項に記載されたモータユニットにおいて、
    前記端子カバーは、前記端子台にアクセスするアクセスホールと、前記アクセスホールを閉塞する閉塞カバーと、を有する
    ことを特徴とするモータユニット。
  5. 請求項1から請求項4までの何れか一項に記載されたモータユニットにおいて、
    前記ハウジング拡張部位を第1端子台とするとき、前記第1端子台とは別体に第2端子台が前記第1端子台に取り付けられ、
    前記第2端子台は、前記端子カバーに覆われ、
    前記コイル端子と前記給電端子は、ボルトで前記第2端子台に共締め固定され、
    前記端子カバーは、前記冷媒路カバーの外径側であって、前記冷媒路カバーと径方向に重なり合う位置に配置される
    ことを特徴とするモータユニット。
  6. ロータとステータを収容するモータハウジングと、
    前記モータハウジングに有する冷媒路と、
    前記ステータからのコイル端子と外部からの給電端子を取り付ける端子台と、
    前記端子台を覆う端子カバーと、を備え、
    前記端子台を、前記冷媒路と外径方向での干渉を避けた位置であって、前記モータハウジングの一部を外径側に拡張したハウジング拡張部位により構成するモータユニットにおいて、
    前記モータハウジングの外周部の両端位置にシール溝を加工するシール加工工程と、
    筒状の冷媒路カバーにより前記外周部と前記シール溝を覆って前記冷媒路を形成する冷媒路形成工程と、
    前記端子台にて、前記コイル端子と前記給電端子を共締め固定する共締め固定工程と、
    前記ハウジング拡張部位に前記端子カバーを取り付ける端子カバー取付工程と、を有し、
    前記シール加工工程により加工した前記シール溝にシール部材を配置した後、前記冷媒路形成工程と、前記共締め固定工程と、前記端子カバー取付工程と、を有する組立工程を実行する
    ことを特徴とするモータユニットの製造方法。
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