JP2020089165A - Vehicle power transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に記載の開示は、走行輪に動力を伝達する車両用動力伝達装置に関するものである。 The disclosure described in the present specification relates to a vehicle power transmission device that transmits power to traveling wheels.
特許文献1に示されるように、モータ、インバータ、および、動力伝達機構を備える電気自動車用伝達装置が知られている。 As disclosed in Patent Document 1, a transmission device for an electric vehicle including a motor, an inverter, and a power transmission mechanism is known.
特許文献1に示されるインバータは、スイッチング素子により電流の向きを変える高周波制御器としての機能を持つ。そのためにインバータから高周波ノイズ(電磁ノイズ)が発生する。この電磁ノイズが電気自動車用伝達装置から漏れる虞がある。 The inverter shown in Patent Document 1 has a function as a high frequency controller that changes the direction of current by a switching element. Therefore, high frequency noise (electromagnetic noise) is generated from the inverter. This electromagnetic noise may leak from the electric vehicle transmission device.
そこで本明細書に記載の開示は、電磁ノイズの漏れの抑制された車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the disclosure described in the present specification is to provide a vehicle power transmission device in which leakage of electromagnetic noise is suppressed.
開示の1つは、モータ(500)と、
モータから伝達される動力を走行輪(110)に伝達する動力伝達機構(600)と、
直流電力を交流電力に変換してモータに供給する電力変換装置(400)と、
電力変換装置を収納する、金属製のハウジング(401)と、を有し、
ハウジングは、
電力変換装置の収納される凹部(405)の形成された箱部(402)と、
凹部の開口を閉塞する蓋部(403)と、
蓋部を箱部に機械的および電気的に接続するボルト(404)と、
蓋部から箱部に向かって延び、その先端が箱部と電気的に接続された突起部(420)と、を備え、
箱部が車体に電気的に接続される。
One of the disclosures is a motor (500),
A power transmission mechanism (600) for transmitting the power transmitted from the motor to the traveling wheels (110),
A power conversion device (400) for converting DC power into AC power and supplying it to the motor;
And a metal housing (401) for housing the power conversion device,
The housing is
A box portion (402) in which a concave portion (405) for accommodating the power conversion device is formed;
A lid (403) for closing the opening of the recess,
Bolts (404) for mechanically and electrically connecting the lid to the box,
A protrusion (420) that extends from the lid toward the box and has its tip electrically connected to the box;
The box part is electrically connected to the vehicle body.
これによれば蓋部(403)と箱部(402)とが、ボルト(404)と突起部(420)とを介して電気的に接続される。蓋部(403)と箱部(402)との電気的な接続経路が増大する。そのために蓋部(403)を構成する材料の内部に侵入した電磁ノイズは、箱部(402)を介して車体に流れやすくなる。これにより電力変換装置(400)で発生した電磁ノイズの蓋部(403)を介したハウジング(401)の外への漏れが抑制される。 According to this, the lid portion (403) and the box portion (402) are electrically connected to each other via the bolt (404) and the protrusion (420). The electrical connection path between the lid portion (403) and the box portion (402) increases. Therefore, the electromagnetic noise that has entered the inside of the material forming the lid portion (403) easily flows into the vehicle body through the box portion (402). Thereby, leakage of electromagnetic noise generated in the power conversion device (400) to the outside of the housing (401) through the lid portion (403) is suppressed.
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 Note that the reference numbers in the above parentheses only show the correspondence with the configurations described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope in any way.
以下、実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
<動力伝達システム>
先ず、図1に基づいて車両用動力伝達装置300の設けられる動力伝達システム100を説明する。動力伝達システム100は電気自動車の走行輪110に動力を伝達するシステムを構成している。
(First embodiment)
<Power transmission system>
First, a
動力伝達システム100は車両用動力伝達装置300の他にバッテリ200を有する。車両用動力伝達装置300は電力変換装置400、モータ500、および、動力伝達機構600を有する。
The
また動力伝達システム100は図示しない複数のECUを有する。これら複数のECUはバス配線を介して相互に信号を送受信している。複数のECUは協調して電気自動車を制御している。複数のECUにより、バッテリ200のSOCに応じたモータ500の力行と回生が制御される。SOCはstate of chargeの略である。ECUはelectronic control unitの略である。
The
バッテリ200は複数の二次電池を有する。これら複数の二次電池は直列接続された電池スタックを構成している。この電池スタックのSOCがバッテリ200のSOCに相当する。二次電池としてはリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、および、有機ラジカル電池などを採用することができる。
The
電力変換装置400はバッテリ200とモータ500との間の電力変換を行う。電力変換装置400は複数のスイッチ素子を有する。これら複数のスイッチ素子がECUによってPWM制御される。これによりバッテリ200の直流電力が交流電力に変換される。モータ500の発電(回生)によって生成された交流電力が直流電力に変換される。
The
モータ500は電力変換装置400から供給される交流電力によって力行する。モータ500は動力伝達機構600に連結されている。モータ500の回転エネルギーは動力伝達機構600を介して走行輪110に伝達される。これにより走行輪110に推進力が付与される。
The
逆に、走行輪110の回転エネルギーは動力伝達機構600を介してモータ500に伝達される。これによりモータ500は回生する。回生によって発生した交流電力は、電力変換装置400によって直流電力に変換される。この直流電力がバッテリ200に供給される。また直流電力は電気自動車に搭載された各種電気負荷にも供給される。以下、車両用動力伝達装置300の構成要素を個別に説明する。
On the contrary, the rotational energy of the
<電力変換装置>
電力変換装置400は2つの電力ラインの間で並列接続された少なくとも3相のレグを有する。これら少なくとも3相のレグそれぞれは直列接続された2つのスイッチ素子を有する。これら2つのスイッチ素子の間の中点に電力配線が接続されている。電力配線は後述のステータコイル510と電気的に接続されている。
<Power converter>
The
電力変換装置400の備えるスイッチ素子は上記のECUと図示しないゲートドライバとによって開閉制御される。ECUは制御信号を生成し、それをゲートドライバに出力する。ゲートドライバは制御信号を増幅してスイッチ素子の制御電極に出力する。これによりECUは電力変換装置400に入力される電力を直流から交流に、若しくは、交流から直流に変換する。
The switching elements included in the
なお、電力変換装置400を構成する半導体素子は、Siなどの半導体、および、SiCなどのワイドギャップ半導体によって製造することができる。半導体素子の形成材料としては特に限定されない。そしてスイッチ素子としてはMOSFETやIGBTなどを採用することができる。スイッチ素子としてMOSFETを採用した場合、上記の制御電極はゲート電極に相当する。
The semiconductor element that constitutes the
この電力変換装置400を構成する半導体素子は図1に示すインバータハウジング401に収納されている。インバータハウジング401は金属製である。インバータハウジング401は電気自動車のボディシャーシ900とワイヤ800を介して電気的に接続されている。これによりインバータハウジング401はボディアースされている。ボディシャーシ900が車体に相当する。
The semiconductor elements forming the
インバータハウジング401は金属製の箱部402、蓋部403、および、ボルト404を有する。箱部402には凹部405が形成されている。蓋部403はこの凹部405の開口を閉塞する。ボルト404は箱部402と蓋部403とを機械的および電気的に接続する。
The
箱部402と蓋部403とによって収納空間が構成されている。この収納空間に電力変換装置400を構成する半導体素子が収納されている。そして上記したようにインバータハウジング401はボディアースされている。これにより電力変換装置400を構成する半導体素子は電磁遮蔽されている。電力変換装置400の有するスイッチ素子のスイッチングなどに起因して生じる電磁ノイズがインバータハウジング401の外へ漏れることが抑制されている。
A storage space is formed by the
なお、インバータハウジング401の箱部402は後述のモータハウジング505と機械的および電気的に接続されている。これら箱部402とモータハウジング505は例えばアルミダイカストで一体に形成されてもよい。箱部402とモータハウジング505は別体で形成されてもよい。本実施形態では箱部402とモータハウジング505とが一体に形成されている。
The
<モータ>
モータ500は、モータシャフト501、ロータ502、ステータ503、ベアリング504、および、モータハウジング505を有する。モータハウジング505は内部空間を有する。このモータハウジング505の内部空間に、モータシャフト501の一部、ロータ502、ステータ503、および、ベアリング504それぞれが収納されている。
<Motor>
The
またモータハウジング505には自身の内部空間と外部雰囲気とを連通する第1貫通孔506が形成されている。モータシャフト501は第1貫通孔506に挿通される。これによりモータシャフト501の一端側がモータハウジング505の内部空間に位置している。モータシャフト501の他端側が第1貫通孔506を介してモータハウジング505の内部空間の外に位置している。
Further, the
上記したようにモータハウジング505の内部空間にベアリング504が設けられている。このベアリング504によってモータシャフト501はモータハウジング505に対して回転可能に設けられている。
As described above, the
ロータ502は、永久磁石507と、永久磁石507をモータシャフト501に保持する保持部508と、を有する。保持部508は円筒形状を成している。保持部508の内部にモータシャフト501が挿入固定されている。これにより永久磁石507はモータシャフト501の軸周りに設けられている。複数の永久磁石507がモータシャフト501の軸周りに等間隔で設けられている。ロータ502の磁極数は8になっている。
The
ステータ503は、ステータコア509と、ステータコア509に設けられるステータコイル510と、を有する。ステータコア509は円筒形状を成している。ステータコア509の内部に、モータシャフト501とともにロータ502が設けられている。これによりロータ502とステータ503とが、モータシャフト501の延長方向に対して直交する放射方向で対向している。
The
ステータコイル510はU相ステータコイル、V相ステータコイル、および、W相ステータコイルを有する。これら3相のステータコイルそれぞれは導線が絶縁被膜で覆われた絶縁電線を有する。これら3相の絶縁電線がステータコア509に巻き回されている。これによりステータコイル510がステータコア509に設けられている。
ステータコイル510は電力配線を介して電力変換装置400と電気的に接続されている。ステータコイル510には電力変換装置400から三相交流が供給される。これによりステータコイル510から三相回転磁界が発生する。
The
上記したようにロータ502は永久磁石507を有する。永久磁石507から磁界が発生している。そしてステータコイル510からは三相回転磁界が発生する。これら2つの磁界の相互作用によって、ロータ502に回転トルクが発生する。回転トルクの発生方向は、三相回転磁界の位相変化に応じて、モータシャフト501の延長方向まわりの周方向で順次経時的に変化する。これによりロータ502の設けられたモータシャフト501が回転する。
As described above, the
上記したようにモータシャフト501の他端側がモータハウジング505の内部空間の外に位置している。このモータシャフト501の他端側に第1スプライン溝501aが形成されている。後述の動力伝達機構600のインプットシャフト601の先端に孔が形成されている。この孔の壁面に第2スプライン溝601aが形成されている。
As described above, the other end side of the
モータシャフト501の他端側がインプットシャフト601の孔に入れ込まれている。第1スプライン溝501aと第2スプライン溝601aとが互いに嵌め合されている。モータシャフト501とインプットシャフト601とがスプライン結合している。これによりモータシャフト501の回転によってインプットシャフト601が回転可能になっている。逆に言えば、インプットシャフト601の回転によってモータシャフト501が回転可能になっている。
The other end of the
<動力伝達機構>
動力伝達機構600は、インプットシャフト601、カウンターシャフト602、および、アウトプットシャフト603を有する。また動力伝達機構600は、インプットギヤ604、第1カウンターギヤ605、第2カウンターギヤ606、ドライブギヤ607、および、ディファレンシャルギヤ608を有する。さらに動力伝達機構600はベアリング609とギヤハウジング610を有する。このギヤハウジング610の内部空間に、インプットシャフト601、カウンターシャフト602、および、アウトプットシャフト603の一部が収納されている。またギヤハウジング610の内部空間に、インプットギヤ604、第1カウンターギヤ605、第2カウンターギヤ606、ドライブギヤ607、ディファレンシャルギヤ608、および、ベアリング609が収納されている。
<Power transmission mechanism>
The
ギヤハウジング610には自身の内部空間と外部雰囲気とを連通する第2貫通孔611が形成されている。モータシャフト501の他端側がこの第2貫通孔611に挿通される。これによりモータシャフト501の他端側がギヤハウジング610の内部空間に位置している。モータシャフト501とインプットシャフト601とはギヤハウジング610の内部空間でスプライン結合している。
The
図1に示すようにモータハウジング505は第1貫通孔506の開口する第1開口面506aを有する。ギヤハウジング610は第2貫通孔611の開口する第2開口面611aを有する。モータハウジング505とギヤハウジング610とは、第1開口面506aと第2開口面611aとが互いに対向する態様で、ボルト301によって機械的および電気的に連結されている。
As shown in FIG. 1, the
上記したようにギヤハウジング610の内部空間にベアリング609が設けられている。このベアリング609によってインプットシャフト601はギヤハウジング610に対して回転可能に設けられている。
As described above, the
インプットシャフト601にはインプットギヤ604が設けられている。インプットギヤ604はインプットシャフト601の軸方向まわりに並ぶ複数の歯を有する。インプットシャフト601が自身の軸方向まわりに回転すると、それにともなってインプットギヤ604の有する複数の歯もインプットシャフト601の軸方向まわりに回転する。
An
カウンターシャフト602には第1カウンターギヤ605と第2カウンターギヤ606が設けられている。第1カウンターギヤ605と第2カウンターギヤ606それぞれはカウンターシャフト602の軸方向まわりに並ぶ複数の歯を有する。カウンターシャフト602が自身の軸方向まわりに回転すると、それにともなって第1カウンターギヤ605と第2カウンターギヤ606それぞれの有する複数の歯もカウンターシャフト602の軸方向まわりに回転する。
The
インプットシャフト601に設けられたインプットギヤ604と、カウンターシャフト602に設けられた第1カウンターギヤ605とが互いに噛み合っている。インプットシャフト601が回転すると、それにともなってカウンターシャフト602が回転する。
The
カウンターシャフト602に設けられた第2カウンターギヤ606とドライブギヤ607とが互いに噛み合っている。カウンターシャフト602が回転すると、それにともなってドライブギヤ607が回転する。
A
アウトプットシャフト603(ドライブシャフト)にはディファレンシャルギヤ608が設けられている。このディファレンシャルギヤ608にドライブギヤ607が噛み合っている。ドライブギヤ607が回転すると、それにともなってディファレンシャルギヤ608とアウトプットシャフト603が回転する。
A
図1に示すようにアウトプットシャフト603の両端はギヤハウジング610の内部空間の外に位置している。このアウトプットシャフト603の両端それぞれに走行輪110が連結されている。上記したアウトプットシャフト603の回転により、走行輪110が回転する。
As shown in FIG. 1, both ends of the
以上に示した連結形態により、モータ500が力行してモータシャフト501が回転すると、その回転エネルギーがインプットシャフト601とカウンターシャフト602を介してアウトプットシャフト603に伝達される。これにより走行輪110が回転する。また電気自動車が例えば坂道を下ることで走行輪110が回転すると、その回転エネルギーがカウンターシャフト602とインプットシャフト601を介してモータシャフト501に伝達される。これによりモータシャフト501が回転する。
When the
なお、これまでに説明したように動力伝達機構600ではギヤ同士が互いに噛み合う構成になっている。これらギヤの噛み合いカ所においてギヤに摩耗が生じることを抑制するために、ギヤハウジング610内には潤滑油が塗布されている。この潤滑油の粘性は温度が高いほどに低まる性質を有する。
As described above, the
<インバータハウジング>
次に、図2〜図5に基づいてインバータハウジング401を詳説する。それにあたって、以下においては互いに直交の関係にある3方向をx方向、y方向、および、z方向と示す。z方向に交差する方向が横方向に相当する。
<Inverter housing>
Next, the
上記したようにインバータハウジング401は箱部402、蓋部403、および、ボルト404を有する。この箱部402に凹部405が形成されている。以下、この凹部405を説明するために箱部402を細分化して説明する。
As described above, the
<箱部>
図2および図4に示すように、箱部402は底部406と側壁部407を有する。底部406はz方向に面する内底面406aを有する。底部406における内底面406aの裏側はモータハウジング505に一体的に連結されている。内底面406aはz方向に直交する平面において長方形を成している。ただし内底面406aの四隅は切欠かれている。
<Box part>
As shown in FIGS. 2 and 4, the
側壁部407は内底面406aの縁部からz方向に起立している。そして側壁部407はz方向まわりの周方向で環状を成している。これにより内底面406aが側壁部407によって囲まれている。
The
構成要素を細分化して説明すると、側壁部407は、y方向に延びる第1側壁408と第2側壁409、および、x方向に延びる第3側壁410と第4側壁411を有する。第1側壁408と第2側壁409はx方向で離間して対向している。第3側壁410と第4側壁411はy方向で離間して対向している。内底面406aの中心をz方向に貫く軸方向まわりの周方向で、第1側壁408、第3側壁410、第2側壁409、および、第4側壁411が順に環状に連結されている。
When the constituent elements are subdivided and described, the
第1側壁408と第2側壁409の互いに対向する面、および、第3側壁410と第4側壁411の互いに対向する面それぞれによって、環状の内側面407aが構成されている。内側面407aの裏面において、外部環境に晒される、環状の外側面407bが構成されている。外側面407bが外壁面に相当する。
The
上記の内側面407a、および、内底面406aそれぞれによって凹部405が区画されている。そして内底面406aからz方向で離間した第1側壁408〜第4側壁411それぞれの先端側によって、凹部405の開口が構成されている。
The
図2に示すように第1側壁408〜第4側壁411それぞれの先端はz方向に面する端面407cを有する。この端面407cには複数の第1ボルト孔412が形成されている。第1ボルト孔412は端面407cでz方向に開口し、未貫通となっている。
As shown in FIG. 2, the tip ends of the
第1側壁408〜第4側壁411それぞれの先端側は、第1ボルト孔412の形成に合わせて、z方向に直交する方向において、凹部405から離れるように、局所的に出っ張っている。図2に示すように、側壁における第1ボルト孔412の形成部位は、局所的に凹部405の外側に出っ張っている。このように側壁における第1ボルト孔412の形成部位は、側壁における第1ボルト孔412の非形成部位よりも、凹部405から離間している。
The respective tip ends of the
側壁部407には計16個の第1ボルト孔412が形成されている。これら16個の第1ボルト孔412は、第1側壁408〜第4側壁411それぞれの端面407cに等分配されている。そのために第1側壁408〜第4側壁411それぞれに計4個の第1ボルト孔412が形成されている。これら4個の第1ボルト孔412は、形成された側壁の端面407cの延長方向に沿って、離間して並んでいる。1つの側壁の端面407cで並びあう4個の第1ボルト孔412の離間間隔は相等しくなっている。
A total of 16 first bolt holes 412 are formed in the
上記したように第1側壁408と第2側壁409はy方向に延びている。したがって第1側壁408と第2側壁409それぞれの端面407cでは4個の第1ボルト孔412がy方向で離間して並んでいる。これら第1側壁408に形成された4個の第1ボルト孔412と、第2側壁409に形成された4個の第1ボルト孔412とがx方向で離間している。
As described above, the
また、第3側壁410と第4側壁411はx方向に延びている。したがって第3側壁410と第4側壁411それぞれの端面407cでは4個の第1ボルト孔412がx方向で離間して並んでいる。これら第3側壁410に形成された4個の第1ボルト孔412と、第4側壁411に形成された4個の第1ボルト孔412とがx方向で離間している。
The
なおもちろんではあるが、側壁それぞれに形成される第1ボルト孔412の数は互いに等しくなくともよい。第1ボルト孔412の数は、第1側壁408と第2側壁409のy方向の長さが長くなるほどに増加するように決定することができる。同様にして、第1ボルト孔412の数は、第3側壁410と第4側壁411のx方向の長さが長くなるほどに増加するように決定することができる。
Of course, the number of the first bolt holes 412 formed on each side wall may not be equal to each other. The number of the first bolt holes 412 may be determined so that the
<蓋部>
図3および図4に示すように、蓋部403はz方向の厚さの薄い平板形状を成している。蓋部403はz方向に面する外上面403aと内下面403bを有する。外上面403aと内下面403bはそれぞれ長方形を成している。ただし外上面403aと内下面403bそれぞれの4隅は切欠かれている。
<Lid>
As shown in FIGS. 3 and 4, the
なお、図3に蓋部403の断面線IV−IVを一点鎖線で示している。この断面線IV−IVは、図4に示すインバータハウジング401の断面構造に対応している。
In addition, in FIG. 3, a cross-sectional line IV-IV of the
図4に示すように、内下面403bが内底面406aと端面407cそれぞれとz方向で対向する態様で、蓋部403は箱部402に組み付けられる。この組み付け状態で、内下面403bと内底面406aはz方向で離間している。このz方向で離間して対向する内下面403bと内底面406a、および、上記した環状の内側面407aによってインバータハウジング401の収納空間が区画されている。内底面406aと内側面407aが内壁面に相当する。
As shown in FIG. 4, the
蓋部403が箱部402に組み付けられた状態で、内下面403bと端面407cとは互いに接触している。内下面403bにおける端面407cと接触する部位に、以下に示す第2ボルト孔413が開口している。なお図3においては、内下面403bにおける内底面406aとの対向部位と、端面407cとの対向部位の境界を破線で示している。
The inner
図3および図4に示すように蓋部403には、外上面403aと内下面403bそれぞれに開口する第2ボルト孔413が複数形成されている。第2ボルト孔413は蓋部403の外縁の有する4辺側に形成されている。蓋部403の外縁は第2ボルト孔413の形成に合わせて、x方向若しくはy方向に局所的に出っ張っている。蓋部403における第2ボルト孔413の形成部位は、局所的にx方向若しくはy方向に出っ張っている。蓋部403における第2ボルト孔413の形成部位は、x方向若しくはy方向において、蓋部403における第2ボルト孔413の非形成部位よりも、図3においてバツ印で示す蓋部403の幾何中心をz方向に貫く中心軸CAから離間している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
蓋部403には計16個の第2ボルト孔413が形成されている。これら16個の第2ボルト孔413は、蓋部403の有する4辺それぞれに等分配されている。そのために蓋部403の有する4辺のうちの1辺に計4個の第2ボルト孔413が形成されている。これら4個の第2ボルト孔413は、形成された辺の延長方向に沿って、離間して並んでいる。1辺で並びあう4個の第2ボルト孔413の離間間隔は相等しくなっている。
A total of 16 second bolt holes 413 are formed in the
蓋部403の4辺のうちの2辺はy方向に延びている。したがってこれら2辺それぞれでは4個の第2ボルト孔413がy方向で離間して並んでいる。これら2辺それぞれに形成された4個の第2ボルト孔413がx方向で離間している。
Two of the four sides of the
また、蓋部403の4辺のうちの残りの2辺はx方向に延びている。したがってこれら2辺それぞれでは4個の第2ボルト孔413がx方向で離間して並んでいる。これら2辺それぞれに形成された4個の第2ボルト孔413がy方向で離間している。
The remaining two sides of the four sides of the
なおもちろんではあるが、蓋部403の4辺それぞれに形成される第2ボルト孔413の数は互いに等しくなくともよい。第2ボルト孔413の数は、蓋部403の辺の長さが長くなるほどに増加するように決定することができる。
Of course, the number of the second bolt holes 413 formed on each of the four sides of the
<突起部>
図3において一点鎖線で概略的に囲って示すように、蓋部403の内下面403bにおける内底面406aとの対向部位には、z方向に局所的に突起した突起部420が形成されている。本実施形態では内下面403bに2つの突起部420が形成されている。これら2つの突起部420それぞれは、y方向において、y方向に離間して並ぶ4個の第2ボルト孔413のうちの中央側に位置する2つの第2ボルト孔413の間に位置している。2つの突起部420は蓋部403の中心軸CAを介してx方向で離間して並んでいる。
<Protrusion>
As schematically shown by the one-dot chain line in FIG. 3, a
図4に示すように2つの突起部420は凹部405に位置している。2つの突起部420は内下面403bから内底面406aへと向かってz方向に延びている。それとともに2つの突起部420のうちの一方は、内下面403bから第1側壁408の内側面407aへと向かって延びている。そしてこの突起部420の先端が第1側壁408の内側面407aと接触している。
As shown in FIG. 4, the two
また、2つの突起部420のうちの他方は、内下面403bから第2側壁409の内側面407aへと向かって延びている。そしてこの突起部420の先端が第2側壁409の内側面407aと接触している。
The other of the two
これら2つの突起部420それぞれの先端は尖鋭化している。そのため、図5において模式的に示すように、白抜き矢印で示す方向に沿って蓋部403を箱部402に組み付ける際に、突起部420の先端によって側壁の内側面407a側の一部が切欠かれる。それとともに突起部420の先端の一部も切欠かれる。
The tips of these two
この切欠きにより、側壁の内側面407a側と突起部420の先端それぞれの表面から、酸化した金属材料が除去される。側壁の内側面407a側と突起部420の先端それぞれの表層から酸化されていない金属材料が外部に露出する。この側壁における酸化されていない金属材料から成る部位と、突起部420における酸化されていない金属材料から成る部位とが互いに接触する。これにより突起部420と箱部402とが電気的に接続されている。
Owing to this notch, the oxidized metal material is removed from the
上記したように2つの突起部420はx方向で離間して並んでいる。そして2つの突起部420のうちの一方の先端が第1側壁408の内側面407aと接触している。2つの突起部420のうちの他方の先端が第2側壁409の内側面407aと接触している。これら2つの突起部420の先端は、x方向において離間して並んでいる。
As described above, the two
係る構成のため、蓋部403が箱部402に組み付けられた状態において、2つの突起部420の先端は、図4において一点鎖線で示す中心軸CAからx方向に互いに離間する態様となっている。側壁との接触によって、2つの突起部420それぞれはx方向において接触している側壁から中心軸CA側に弾性変形する。これにより2つの突起部420それぞれではx方向において中心軸CAから接触している側壁へと向かう復元力が発生している。これら2つの突起部420の復元力がx方向で反対になっている。
Due to such a configuration, in the state where the
なお、上記したように蓋部403を箱部402に組み付けた後、ボルト404が第2ボルト孔413と第1ボルト孔412それぞれに締結される。これによりボルト404を介して蓋部403と箱部402とが機械的および電気的に接続される。
After the
<作用効果>
これまでに説明したように、互いに電気的に接続されたインバータハウジング401の箱部402と蓋部403とによって構成される収納空間に、電力変換装置400を構成する半導体素子が収納されている。この電力変換装置400を構成する半導体素子の有するスイッチ素子のスイッチングなどに起因して電磁ノイズが発生する。
<Effect>
As described above, the semiconductor element configuring the
この電磁ノイズは箱部402と蓋部403それぞれを構成する金属材料の内部に侵入する。箱部402を構成する金属材料の内部に侵入した電磁ノイズは、ワイヤ800を介してボディシャーシ900に流れようとする。これに対して蓋部403を構成する金属材料の内部に侵入した電磁ノイズは、箱部402とワイヤ800を介してボディシャーシ900に流れようとする。
This electromagnetic noise penetrates into the metal material forming each of the
したがって箱部402と蓋部403との電気的な接続経路が少ない場合、蓋部403を構成する金属材料の内部に侵入した電磁ノイズの一部が、インバータハウジング401の外に漏れる虞がある。これにより車両用動力伝達装置300のEMCが低まる虞がある。
Therefore, when the number of electrical connection paths between the
これに対して、上記したように箱部402と蓋部403とはボルト404だけではなく突起部420を介して電気的に接続されている。これにより蓋部403と箱部402との電気的な接続経路が増大している。そのために蓋部403の内部に侵入した電磁ノイズの一部がインバータハウジング401の外に漏れることが抑制される。これにより車両用動力伝達装置300のEMCの低下が抑制される。
On the other hand, as described above, the
2つの突起部420の先端がx方向で離間して並んでいる。2つの突起部420のうちの一方の先端が第1側壁408の内側面407aと接触している。そして2つの突起部420のうちの他方の先端が第2側壁409の内側面407aと接触している。側壁との接触によって、2つの突起部420それぞれでは接触している側壁へと向かう復元力が発生している。
The tips of the two
これによれば、例えばインバータハウジング401がx方向に振動した際に、x方向で並ぶ2つの突起部420のうちの一方の先端が第1側壁408の内側面407aから離間しようとする。しかしながら2つの突起部420のうちの他方の先端は第2側壁409の内側面407aに近づこうとする。これにより突起部420と箱部402との接触状態が振動によって不安定になることが抑制される。突起部420と箱部402との電気的な接続状態が不安定になることが抑制される。突起部420と箱部402との接続抵抗の増大が抑制される。
According to this, for example, when the
突起部420はインバータハウジング401の収納空間に位置している。そのため、突起部420によってインバータハウジング401の体格が増大することが抑制される。
The
(第2実施形態)
次に、第2実施形態を図6〜図8に基づいて説明する。以下に示す各実施形態と各変形例に係る車両用動力伝達装置は上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. The vehicle power transmission device according to each of the following embodiments and each modification has many common points with the above-described embodiments. Therefore, in the following, description of common parts will be omitted, and different parts will be mainly described. Also, in the following, the same reference numerals are given to the same elements as the elements shown in the above-described embodiment.
第1実施形態では、突起部420の先端が側壁部407の内側面407aと接触する例を示した。これに対して本実施形態では、突起部420の先端が側壁部407の外側面407bと接触する。
In the first embodiment, the example in which the tip of the
図6および図7に示すように突起部420は、蓋部403における外上面403aと内下面403bとを連結する連結面403cに形成されている。本実施形態では連結面403cに2つの突起部420が形成されている。これら2つの突起部420それぞれは、y方向において、y方向に離間して並ぶ4個の第2ボルト孔413のうちの中央側に位置する2つの第2ボルト孔413の間に位置している。また2つの突起部420は蓋部403の中心軸CAを介してx方向で離間して並んでいる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
図6に示すように蓋部403におけるy方向に離間して並ぶ4個の第2ボルト孔413それぞれの形成部位は、x方向に局所的に出っ張っている。それと同様にして、連結面403cに形成された突起部420も、x方向に局所的に出っ張っている。しかしながら突起部420のx方向への出っ張り具合は、蓋部403におけるy方向に離間して並ぶ4個の第2ボルト孔413それぞれの形成部位のx方向への出っ張り具合よりも短くなっている。
As shown in FIG. 6, the respective formation portions of the four second bolt holes 413 arranged in the
図7に示すように2つの突起部420はインバータハウジング401の収納空間の外に位置している。2つの突起部420は連結面403cから箱部402へと向かってz方向に延びている。それとともに2つの突起部420のうちの一方は、第1側壁408の外側面407bへと向かって延びている。そしてこの突起部420の先端が第1側壁408の外側面407bと接触している。
As shown in FIG. 7, the two
また、2つの突起部420のうちの他方は、第2側壁409の外側面407bへと向かって延びている。そしてこの突起部420の先端が第2側壁409の外側面407bと接触している。
The other of the two
図8において模式的に示すように、白抜き矢印で示す方向に沿って蓋部403を箱部402に組み付ける際に、突起部420の先端は外側面407bに対して摺動する。これにより側壁の外側面407b側の一部と、突起部420の先端の一部それぞれが切欠かれる。
As schematically shown in FIG. 8, when the
この切欠きにより外部に露出した、側壁における酸化されていない金属材料から成る部位と、突起部420における酸化されていない金属材料から成る部位とが接触する。これにより突起部420と箱部402とが電気的に接続されている。
Due to this notch, the part of the sidewall exposed from the outside made of the non-oxidized metal material and the part of the
2つの突起部420のうちの一方の先端は第1側壁408の外側面407bと接触している。2つの突起部420のうちの他方の先端は第2側壁409の外側面407bと接触している。これら2つの突起部420の先端はx方向において離間して並んでいる。
The tip of one of the two
係る構成のため、蓋部403が箱部402に組み付けられた状態において、2つの突起部420の先端は、x方向において中心軸CAに近づく態様となっている。側壁との接触によって、2つの突起部420それぞれはx方向において中心軸CAから離間するように弾性変形する。これにより2つの突起部420それぞれではx方向において中心軸CAへと向かう復元力が発生している。これら2つの突起部420の復元力がx方向で反対になっている。
Due to such a configuration, in the state where the
これによれば、例えばインバータハウジング401がx方向に振動した際に、x方向で並ぶ2つの突起部420のうちの一方の先端が第1側壁408の外側面407bから離間しようとする。しかしながら2つの突起部420のうちの他方の先端は第2側壁409の外側面407bに近づこうとする。これにより突起部420と箱部402との電気的な接続状態が不安定になることが抑制される。両者の接続抵抗の増大が抑制される。
According to this, when the
突起部420はインバータハウジング401の収納空間の外に位置している。そのため、突起部420によって収納空間における電力変換装置400の占有領域が減少することが抑制される。
The
突起部420のx方向への出っ張り具合は、蓋部403におけるy方向に離間して並ぶ4個の第2ボルト孔413それぞれの形成部位のx方向への出っ張り具合よりも短くなっている。これによれば、突起部420によってインバータハウジング401の体格が増大することが抑制される。
The protrusion in the x direction of the
本実施形態に係る車両用動力伝達装置300には、第1実施形態に記載の車両用動力伝達装置300と同等の構成要素が含まれている。そのため同等の作用効果を奏することは言うまでもない。
The vehicle
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present disclosure.
(第1の変形例)
各実施形態では蓋部403に2つの突起部420の形成された例を示した。しかしながら突起部420の数としては上記例に限定されない。蓋部403に少なくとも1つの突起部420が形成された構成であればよい。
(First modification)
In each embodiment, the example in which the two
(第2の変形例)
各実施形態では蓋部403にx方向に並ぶ2つの突起部420の形成された例を示した。しかしながら蓋部403に、例えばy方向に並ぶ2つの突起部420の形成された構成を採用することもできる。
(Second modified example)
In each embodiment, the example in which the two
これらy方向に並ぶ2つの突起部420が、第1実施形態と同様にして凹部405に位置する場合、2つの突起部420のうちの一方の先端が第3側壁410の内側面407aに接触する。2つの突起部420のうちの他方の先端が第4側壁411の内側面407aに接触する。
When the two
これらy方向に並ぶ2つの突起部420が、第2実施形態と同様にして凹部405の外に位置する場合、2つの突起部420のうちの一方の先端が第3側壁410の外側面407bに接触する。2つの突起部420のうちの他方の先端が第4側壁411の外側面407bに接触する。
When the two
これらいずれの変形例においても、インバータハウジング401がy方向に振動した際に、y方向で並ぶ2つの突起部420うちの一方の先端は側面から離間しようとする。しかしながら2つの突起部420のうちの他方の先端は側面に近づこうとする。このために突起部420と箱部402との接触状態がy方向の振動によって不安定になることが抑制される。突起部420と箱部402との電気的な接続状態が不安定になることが抑制される。蓋部403と箱部402との接続抵抗の増大が抑制される。
In any of these modifications, when the
(第3の変形例)
第1実施形態では突起部420の先端が内側面407aに電気的に接続される例を示した。しかしながら、図示しないが突起部420の先端が内底面406aに電気的に接続される構成を採用することもできる。
(Third Modification)
In the first embodiment, the example in which the tip of the
(第4の変形例)
各実施形態では側壁における第1ボルト孔412の形成部位が、局所的に凹部405の外側に出っ張っている例を示した。しかしながら側壁における第1ボルト孔412の形成部位は凹部405の外側に出っ張っていなくともよい。
(Fourth Modification)
In each embodiment, the example in which the formation portion of the
同様にして、各実施形態では蓋部403の外縁が第2ボルト孔413の形成に合わせてx方向若しくはy方向に局所的に出っ張っている例を示した。しかしながら蓋部403の外縁は第2ボルト孔413の形成に合わせてx方向若しくはy方向に出っ張っていなくともよい。
Similarly, in each embodiment, an example is shown in which the outer edge of the
(その他の変形例)
本実施形態では電力変換装置400が直流電力を交流電力に、交流電力を直流電力に変換する機能を有する例を示した。しかしながら電力変換装置400は入力電力を昇降圧して出力する機能を有してもよい。また電力変換装置400にこの入力電力を昇降圧する電気機器が接続された構成を採用することもできる。この電気機器に含まれるスイッチ素子もECUによってPWM制御される。
(Other modifications)
In the present embodiment, an example is shown in which the
なお、本明細書に記載のECUはコンピュータまたはマイクロコンピュータとも呼ばれる。ECUは、制御対象を制御するための制御システムを提供する。本明細書に記載の少なくとも1つの機能は、その機能を提供するように構成された少なくとも1つのECUによって提供される。 The ECU described in this specification is also called a computer or a microcomputer. The ECU provides a control system for controlling the controlled object. At least one function described herein is provided by at least one ECU configured to provide that function.
ECUは少なくともハードウェアを含む。ECUはハードウェアの他に、記憶媒体に記録されたソフトウェアを含む場合がある。ECUはハードウェアのみによって提供される場合がある。 The ECU includes at least hardware. The ECU may include software recorded in a storage medium in addition to the hardware. The ECU may be provided solely by hardware.
ECUは、if−then−else形式と呼ばれる複数の論理、または、機械学習でチューニングされた学習済みモデルによって提供することができる。機械学習でチューニングされた学習済みモデルは、例えばニューラルネットワークで提供される。 The ECU can be provided by a plurality of logics called if-then-else form, or a trained model tuned by machine learning. The trained model tuned by machine learning is provided by, for example, a neural network.
本明細書に記載の少なくとも1つの機能は、少なくとも1つのECUによって提供される。ECUは、データ通信装置によってリンクされた複数のECUを含む場合がある。ECUは、(1)ハードウェアがソフトウェアを実行することで上記機能を達成する場合と、(2)ハードウェアによって上記機能を達成する場合と、(3)上記(2)の部分と上記(3)の部分との両方の組み合わせにより上記機能を達成する場合と、を含む。 At least one function described herein is provided by at least one ECU. The ECU may include multiple ECUs linked by a data communication device. The ECU includes (1) a case where the hardware achieves the above function by executing software, (2) a case where the hardware achieves the above function, (3) the above (2) part and the above (3). ) And the case where the above-mentioned function is achieved by a combination of both of them.
本明細書に記載のECUおよびその実行処理手法は、コンピュータプログラムにより具体化された1つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータによって実現されてもよい。本明細書に記載のECUおよびその実行処理手法は、専用ハードウェア論理回路によって実現されてもよい。本明細書に記載のECUおよびその実行処理手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと1つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された1つ以上の専用コンピュータによって実現されてもよい。このコンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The ECU and the execution processing method thereof described in the present specification may be realized by a dedicated computer configuring a processor programmed to execute one or a plurality of functions embodied by a computer program. The ECU and the execution processing method thereof described in the present specification may be realized by a dedicated hardware logic circuit. The ECU and its execution processing method described in the present specification may be realized by one or more dedicated computers configured by a combination of a processor that executes a computer program and one or more hardware logic circuits. This computer program may be stored in a computer-readable non-transition tangible recording medium as an instruction executed by a computer.
ECUは、少なくともプログラムを格納したメモリと、このプログラムを実行する少なくとも1つのプロセッサと、を備えるコンピュータによって提供することができる。この場合、コンピュータはCPUまたはGPUなどと呼ばれる少なくとも1つのプロセッサコアを備える。CPUはCentral Processing Unitの略である。GPUはGraphics Processing Unitの略である。 The ECU can be provided by a computer including at least a memory storing a program and at least one processor executing the program. In this case, the computer comprises at least one processor core called CPU or GPU or the like. CPU is an abbreviation for Central Processing Unit. GPU is an abbreviation for Graphics Processing Unit.
上記のメモリは記憶媒体とも呼ばれる。メモリはプロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよびデータのうちの少なくとも一方」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、または、光学ディスクなどによって提供される。プログラムは、それ単体で、または、プログラムが格納された記憶媒体として流通する場合がある。 The above memory is also called a storage medium. The memory is a non-transitional and substantive storage medium that non-temporarily stores "at least one of a program and data" readable by a processor. The storage medium is provided by a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, or the like. The program may be distributed by itself or as a storage medium storing the program.
ECUは、多数の論理ユニットを含むデジタル回路、または、アナログ回路を含むコンピュータによって提供することができる。この場合、コンピュータは、PGA、FPGA、CPLCなどと呼ばれる。PGAはProgrammable Gate Arrayの略である。FPGAはField Programmable Gate Arrayの略である。CPLCはComplex Programmable Logic Deviceの略である。デジタル回路は「プログラムおよびデータのうちの少なくとも一方」を格納したメモリを備える場合がある。 The ECU can be provided by a digital circuit including a large number of logic units or a computer including an analog circuit. In this case, the computer is called PGA, FPGA, CPLC, etc. PGA is an abbreviation for Programmable Gate Array. FPGA is an abbreviation for Field Programmable Gate Array. CPLC is an abbreviation for Complex Programmable Logic Device. The digital circuit may include a memory that stores “at least one of a program and data”.
100…動力伝達システム、110…走行輪、200…バッテリ、300…車両用動力伝達装置、400…電力変換装置、401…インバータハウジング、402…箱部、403…蓋部、404…ボルト、405…凹部、406a…内底面、407a…内側面、407b…外側面、420…突起部、500…モータ、600…動力伝達機構、800…ワイヤ、900…ボディシャーシ 100... Power transmission system, 110... Running wheels, 200... Battery, 300... Vehicle power transmission device, 400... Power conversion device, 401... Inverter housing, 402... Box part, 403... Lid part, 404... Bolt, 405... Recesses, 406a... Inner bottom surface, 407a... Inner side surface, 407b... Outer surface, 420... Projection portion, 500... Motor, 600... Power transmission mechanism, 800... Wire, 900... Body chassis
Claims (4)
前記モータから伝達される動力を走行輪(110)に伝達する動力伝達機構(600)と、
直流電力を交流電力に変換して前記モータに供給する電力変換装置(400)と、
前記電力変換装置を収納する、金属製のハウジング(401)と、を有し、
前記ハウジングは、
前記電力変換装置の収納される凹部(405)の形成された箱部(402)と、
前記凹部の開口を閉塞する蓋部(403)と、
前記蓋部を前記箱部に機械的および電気的に接続するボルト(404)と、
前記蓋部から前記箱部に向かって延び、その先端が前記箱部と電気的に接続された突起部(420)と、を備え、
前記箱部が車体に電気的に接続される車両用動力伝達装置。 A motor (500),
A power transmission mechanism (600) for transmitting the power transmitted from the motor to the traveling wheels (110),
A power converter (400) for converting DC power into AC power and supplying the same to the motor;
A metal housing (401) for housing the power conversion device,
The housing is
A box portion (402) having a recess (405) for accommodating the power conversion device;
A lid (403) for closing the opening of the recess,
Bolts (404) for mechanically and electrically connecting the lid to the box,
A protrusion (420) extending from the lid toward the box, the tip of which is electrically connected to the box;
A vehicle power transmission device in which the box portion is electrically connected to a vehicle body.
前記蓋部と前記箱部の並ぶ方向に交差する横方向において、複数の前記突起部の先端が離間して並んでいる請求項1に記載の車両用動力伝達装置。 A plurality of the protrusions extend from the lid toward the box,
The power transmission device for a vehicle according to claim 1, wherein tips of the plurality of protrusions are arranged side by side in a lateral direction intersecting a direction in which the lid portion and the box portion are arranged.
前記横方向で離間して並ぶ複数の前記突起部の先端は、前記横方向で互いに離れる態様で、前記箱部における前記凹部を区画する内壁面(406a,407a)に接続されている請求項2に記載の車両用動力伝達装置。 The tips of the plurality of protrusions arranged side by side in the lateral direction are located in the recesses,
The tips of the plurality of protrusions arranged side by side in the lateral direction are connected to the inner wall surfaces (406a, 407a) defining the recess in the box portion in a manner of being separated from each other in the lateral direction. The power transmission device for a vehicle according to item 1.
前記横方向で離間して並ぶ複数の前記突起部の先端は、前記横方向で互いに近づく態様で、前記箱部における前記凹部を区画する内壁面(406a,407a)の裏側の外壁面(407b)に接続されている請求項2に記載の車両用動力伝達装置。 The tips of the plurality of protrusions arranged side by side in the lateral direction are located outside the recess,
Outer wall surfaces (407b) on the back side of the inner wall surfaces (406a, 407a) that partition the recess in the box portion in a manner that the tips of the plurality of protrusions that are arranged side by side in the lateral direction are close to each other in the horizontal direction. The vehicle power transmission device according to claim 2, which is connected to the vehicle.
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