JP2021030795A - Electric rotating machine of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されるモータやジェネレータなどの回転電気機械の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a rotating electric machine such as a motor or a generator mounted on a vehicle.
近年、モータやジェネレータなどの回転電気機械を利用した車両、具体的には電気自動車やハイブリッド自動車が開発されている。このような車両では、高電圧の電力を用いていることから、車両の衝突に対する特別な安全対策が検討されている。例えば、特許文献1には、高電圧のパワーケーブルの断線やコネクタの破損を防止する技術が開示されている。具体的には、特許文献1には、モータケースのサイドメンバー近傍に配置されたコネクタを保護するモータのコネクタ保護構造に関して、衝突時におけるサイドメンバーの折れ曲がり変形によってサイドメンバーとコネクタとが接触することを防止する金属製プロテクタを、サイドメンバーとコネクタとの間で且つモータケースの角部及びコネクタを覆うように取り付けることが開示されている。 In recent years, vehicles using rotating electric machines such as motors and generators, specifically electric vehicles and hybrid vehicles, have been developed. Since such vehicles use high-voltage electric power, special safety measures against vehicle collisions are being studied. For example, Patent Document 1 discloses a technique for preventing disconnection of a high voltage power cable and damage to a connector. Specifically, in Patent Document 1, regarding the connector protection structure of the motor that protects the connector arranged near the side member of the motor case, the side member and the connector come into contact with each other due to bending deformation of the side member at the time of collision. It is disclosed that a metal protector is attached between the side member and the connector so as to cover the corners of the motor case and the connector.
ところで、一般的なハイブリッド車両などでは、重量の大きいエンジンが車両駆動系の車幅方向端部に配置される傾向にある。しかしながら、そうすると、車両のエンジンが配置されている側が重くなり、車両左右の重量バランスが悪くなるという問題がある。更に、重量の大きいエンジンが車両の側面近傍に配置されるため、車両のヨー軸まわり、ロール軸まわりの慣性モーメントが大きくなり、車両の運動性能が低下するという問題がある。 By the way, in a general hybrid vehicle or the like, a heavy engine tends to be arranged at an end portion of a vehicle drive system in the vehicle width direction. However, in that case, the side on which the engine of the vehicle is arranged becomes heavy, and there is a problem that the weight balance between the left and right sides of the vehicle becomes poor. Further, since the heavy engine is arranged near the side surface of the vehicle, there is a problem that the moment of inertia around the yaw axis and the roll axis of the vehicle becomes large and the kinetic performance of the vehicle deteriorates.
このような問題を解決するには、例えば、ジェネレータなどの回転電気機械を車両駆動系の車幅方向端部に配置して、エンジンを車幅方向端部から離れた位置に配置すればよい。この場合、回転電気機械をフロントサイドメンバーの車幅方向内側に隣接配置し、回転電気機械をフロントサイドメンバーに対してマウント部材により支持することが考えられる。また、回転電気機械を外部の構成要素(電力変換装置など)と電気的に接続するために、回転電気機械に接続する端子を支持する端子支持部材を、回転電気機械の上面に取り付けることが考えられる。しかしながら、そうすると、車両前部が衝突したときに(例えばポール衝突時など)、回転電気機械が車両後方に移動して、回転電気機械の端子支持部材がフロントサイドメンバーのマウント部材と干渉してしまう場合がある。 In order to solve such a problem, for example, a rotating electric machine such as a generator may be arranged at the vehicle width direction end portion of the vehicle drive system, and the engine may be arranged at a position away from the vehicle width direction end portion. In this case, it is conceivable that the rotating electric machine is arranged adjacent to the inside of the front side member in the vehicle width direction, and the rotating electric machine is supported by the mount member with respect to the front side member. Further, in order to electrically connect the rotating electric machine to an external component (power conversion device, etc.), it is conceivable to attach a terminal support member for supporting the terminal connected to the rotating electric machine to the upper surface of the rotating electric machine. Be done. However, in that case, when the front part of the vehicle collides (for example, in the case of a pole collision), the rotating electric machine moves to the rear of the vehicle, and the terminal support member of the rotating electric machine interferes with the mounting member of the front side member. In some cases.
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、マウント部材を介してフロントサイドメンバーに支持され、端子支持部材を有する車両の回転電気機械において、車両衝突時に端子支持部材を保護することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is supported by a front side member via a mount member, and is a terminal in a rotating electric machine of a vehicle having a terminal support member at the time of a vehicle collision. The purpose is to protect the support member.
上記の目的を達成するために、本発明は、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバーに対してマウント部材により支持され、フロントサイドメンバーの車幅方向内側に隣接配置される車両の回転電気機械であって、マウント部材により支持される部分よりも車両前方側の回転電気機械の上面に取り付けられ、回転電気機械に接続する端子を支持する端子支持部材と、回転電気機械が車両後方に移動したときにマウント部材から端子支持部材に付与される荷重を受け止めるための受け止め部材と、を有し、受け止め部材は、端子支持部材における車両後方側且つ車幅方向外側のマウント部材に近接する位置に設けられる、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a rotating electric machine of a vehicle which is supported by a mounting member with respect to a front side member extending in the front-rear direction of the vehicle and is arranged adjacent to the inside of the front side member in the vehicle width direction. When the terminal support member attached to the upper surface of the rotating electric machine on the front side of the vehicle and supporting the terminal connected to the rotating electric machine and the rotating electric machine move to the rear of the vehicle. It also has a receiving member for receiving a load applied from the mounting member to the terminal supporting member, and the receiving member is provided at a position close to the mounting member on the rear side of the terminal support member and on the outer side in the vehicle width direction. , Characterized by.
このように構成された本発明では、車両の回転電気機械は、マウント部材によりフロントサイドメンバーに支持され、当該フロントサイドメンバーの車幅方向内側に隣接配置される。また、車両の回転電気機械は、マウント部材よりも車両前方側の上面に取り付けられた端子支持部材と、回転電気機械が車両後方に移動したときにマウント部材から端子支持部材に付与される荷重を受け止める受け止め部材と、を有する。特に、受け止め部材は、端子支持部材における車両後方側且つ車幅方向外側のマウント部材に近接する位置に設けられる。これにより、車両前部が衝突して(例えばポール衝突など)、回転電気機械が車両後方に移動したときに、マウント部材から端子支持部材に付与される荷重を、受け止め部材によって適切に受け止めることができる。よって、車両前突時において端子支持部材とマウント部材との干渉による端子支持部材の破損などをより確実に防止することが可能となる。
なお、本発明における車両の回転電気機械は、外部から供給される電力により回転駆動されるか、或いは外部から供給される駆動力によって回転駆動されて電力を発生するよう機能する、少なくとも回転体及び回転軸を備える電気機器である。具体的には、車両の回転電気機械は、モータ(電動機)及び/又はジェネレータ(発電機)である。
In the present invention configured as described above, the rotating electric machine of the vehicle is supported by the front side member by the mounting member, and is arranged adjacent to the inside of the front side member in the vehicle width direction. Further, the rotating electric machine of the vehicle applies a terminal support member attached to the upper surface on the front side of the vehicle with respect to the mount member and a load applied to the terminal support member from the mount member when the rotating electric machine moves to the rear of the vehicle. It has a receiving member for receiving. In particular, the receiving member is provided at a position close to the mounting member on the rear side of the vehicle and outside in the vehicle width direction of the terminal support member. As a result, when the front part of the vehicle collides (for example, a pole collision) and the rotating electric machine moves to the rear of the vehicle, the load applied from the mount member to the terminal support member can be appropriately received by the receiving member. it can. Therefore, it is possible to more reliably prevent damage to the terminal support member due to interference between the terminal support member and the mount member at the time of a vehicle front collision.
The rotating electric machine of the vehicle in the present invention functions to generate electric power by being rotationally driven by an externally supplied electric force or by being rotationally driven by an externally supplied driving force. It is an electrical device equipped with a rotating shaft. Specifically, the rotating electric machine of a vehicle is a motor (electric motor) and / or a generator (generator).
本発明において、好ましくは、受け止め部材は、回転電気機械のケースに対して端子支持部材を位置決めするための位置決め部材により構成される。
このように構成された本発明によれば、受け止め部材を位置決め部材として兼用する、換言すると受け止め部材に位置決めの機能を持たせる。このような受け止め部材によれば、端子支持部材に付与される荷重を受け止める機能と端子支持部材の位置決めの機能の両方を、簡易な構成にて実現することができる。
In the present invention, the receiving member is preferably composed of a positioning member for positioning the terminal support member with respect to the case of the rotating electric machine.
According to the present invention configured as described above, the receiving member is also used as the positioning member, in other words, the receiving member is provided with a positioning function. According to such a receiving member, both the function of receiving the load applied to the terminal supporting member and the function of positioning the terminal supporting member can be realized by a simple configuration.
本発明において、好ましくは、受け止め部材は、端子支持部材を回転電気機械のケースに固定するための固定部材の外周に設けられる。
このように構成された本発明によれば、受け止め部材及び固定部材を同一軸上に設けることができ、これらの両方をマウント部材に近接した位置に適切に配設することができる。
In the present invention, the receiving member is preferably provided on the outer periphery of the fixing member for fixing the terminal support member to the case of the rotary electric machine.
According to the present invention configured as described above, the receiving member and the fixing member can be provided on the same axis, and both of them can be appropriately arranged at a position close to the mount member.
本発明において、好ましくは、端子支持部材は、平面視で略矩形形状を有し、受け止め部材は、略矩形形状における対角方向の2つの角部にそれぞれ設けられる。
このように構成された本発明によれば、位置決め部材としての受け止め部材を、略矩形形状の端子支持部材における対角方向の2つの角部にそれぞれ設けるので、回転電気機械のケースに対する端子支持部材の位置決めを確実に行うことができる。
In the present invention, preferably, the terminal support member has a substantially rectangular shape in a plan view, and the receiving member is provided at each of the two diagonal corners in the substantially rectangular shape.
According to the present invention configured as described above, since the receiving member as the positioning member is provided at each of the two diagonal corners of the terminal support member having a substantially rectangular shape, the terminal support member for the case of the rotating electric machine is provided. Can be reliably positioned.
本発明において、好ましくは、回転電気機械の車幅方向内側には、端子支持部材を介して回転電気機械に電気的に接続される電力変換装置が設けられる。
このように構成された本発明によれば、回転電気機械と電力変換装置とのハーネス(配線)を適切に短縮することができる。
In the present invention, preferably, a power conversion device electrically connected to the rotating electric machine via a terminal support member is provided inside the rotating electric machine in the vehicle width direction.
According to the present invention configured in this way, the harness (wiring) between the rotating electric machine and the power conversion device can be appropriately shortened.
本発明において、好ましくは、回転電気機械の回転軸が車幅方向に沿って延びるように配置されている。
このように構成された本発明によれば、回転電気機械を車幅方向に沿って横置き配置した場合に、上述したような効果を得ることができる。
In the present invention, preferably, the rotating shaft of the rotating electric machine is arranged so as to extend along the vehicle width direction.
According to the present invention configured as described above, when the rotating electric machine is arranged horizontally along the vehicle width direction, the above-mentioned effect can be obtained.
本発明によれば、マウント部材を介してフロントサイドメンバーに支持され、端子支持部材を有する車両の回転電気機械において、車両衝突時に端子支持部材を保護することができる。 According to the present invention, in a rotating electric machine of a vehicle supported by a front side member via a mount member and having a terminal support member, the terminal support member can be protected at the time of a vehicle collision.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両の回転電気機械について説明する。 Hereinafter, the rotating electric machine of the vehicle according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、図1を参照して、本実施形態による車両の回転電気機械を備える車両駆動装置の全体構造について説明する。図1は、本発明の実施形態による車両駆動装置を車両に搭載した状態を示す平面図である。 First, with reference to FIG. 1, the overall structure of the vehicle drive device including the rotating electric machine of the vehicle according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view showing a state in which a vehicle drive device according to an embodiment of the present invention is mounted on a vehicle.
図1に示すように、本実施形態による車両駆動装置1は、車両11に搭載され、エンジン(内燃機関)2、駆動モータ4、回転電気機械としてのジェネレータ(発電機)6、及び駆動モータ4の回転出力を減速する減速機構(減速ギヤ)及びディファレンシャル機構を含むトランスアスクル10が一体化されている。本実施形態においては、基本的には、車両11のドライブシャフト12は、駆動モータ4の駆動力によって駆動され、エンジン2の生成した動力により直接駆動されることはない。
As shown in FIG. 1, the vehicle drive device 1 according to the present embodiment is mounted on the
また、車両駆動装置1は、車両11前部のモータルーム11a内に収容されており、このモータルーム11aがボンネット11bによって覆われている。特に、車両駆動装置1を構成する駆動モータ4、トランスアスクル10、エンジン2、ジェネレータ6は、車両11の車幅方向に、この順序で配置されている。すなわち、車両駆動装置1は、車両11の両側のフロントサイドメンバー(ボディサイドフレーム)11cの間で、且つボンネット11bの下方に配置されている。また、駆動モータ4及びジェネレータ6は、それぞれ、左右のフロントサイドメンバー11cの車幅方向内側に隣接配置されている。
Further, the vehicle driving device 1 is housed in a
エンジン2は、空気中のダストを除去するエアクリーナ28を通過した吸気が吸気管2aから供給され、この吸気と燃料との混合気を燃焼させることにより動力を生成する。そして、エンジン2が生成した動力によりジェネレータ6の入力軸が駆動され、電力が生成される。ジェネレータ6によって生成された電力は、蓄電池であるリチウムイオンバッテリ20に電気エネルギーとして蓄積される。なお、本実施形態においては、エンジン2としてロータリピストンエンジンが採用されている。また、リチウムイオンバッテリ20は、例えば車両11の下部(底面)などに設けられる。
In the
駆動モータ4は、リチウムイオンバッテリ20に蓄積された電気エネルギーにより駆動され、車両11のドライブシャフト12を駆動するように構成されている。駆動モータ4の出力軸は、減速機構であるトランスアスクル10の入力軸に接続され、駆動モータ4の回転出力は、トランスアスクル10を介してドライブシャフト12を駆動する。また、駆動モータ4は、車両11の減速時においては、車両11の運動エネルギーを電気エネルギーに回生して、交流電力を生成するように構成されている。本実施形態においては、駆動モータ4として交流駆動の永久磁石モータが採用されている。より具体的には、駆動モータ4は、図示しないロータやステータや出力軸(回転軸)などを有しており、ステータを構成するコイルに交流電流を流したときにロータを回転駆動する。加えて、駆動モータ4は、車両11の減速時においては、出力軸及びロータが回転駆動されて、ステータを構成するコイルに誘導電流が流れることで交流電力を発生する。
The
ジェネレータ6は、エンジン2が生成した動力により交流電力を生成するように構成されており、その入力軸がエンジン2の出力軸によって回転駆動される。ジェネレータ6は、コンバータ8cと電気的に接続されておりジェネレータ6によって生成された交流電力は、コンバータ8cによって直流に変換され、リチウムイオンバッテリ20に蓄積される。より具体的には、ジェネレータ6は、図示しないロータやステータや入力軸(回転軸)など有しており、エンジン2の駆動力によりロータが回転駆動されると、ステータを構成するコイルに誘導電流が流れて、交流電力を発生する。なお、ジェネレータ6は、本発明における「車両の回転電気機械」の一例に相当する。
The
トランスアスクル10は、車両11の幅方向において、駆動モータ4とエンジン2の間に配置された減速機構(減速ギヤ)及びディファレンシャル機構を含み、駆動モータ4の動力を車両11の車輪(図示せず)に伝達する伝達経路の途中に設けられている。駆動モータ4の出力軸の回転はトランスアスクル10によって減速され、ドライブシャフト12を介して車輪(図示せず)に伝達される。なお、本実施形態においては、減速機構としてトランスアスクル10を採用しているが、減速機構として変速機能を有する変速機を採用しても良い。
The trans-
インバータ8bは、駆動モータ4の上に配置され(後の図3も参照)、リチウムイオンバッテリ20から供給された直流の電力を交流電力に変換するように構成されている。インバータ8bによって交流に変換された電力は駆動モータ4に供給され、駆動モータ4が駆動される。更に、このインバータ8bの上には、インバータ8bやコンバータ8cやリチウムイオンバッテリ20などの電線同士を結合、分岐、中継するための端子などを収容するジャンクションボックス8eが配置されている(図3)。なお、図1中の破線で示すように、ジェネレータ6、コンバータ8c、ジャンクションボックス8e、リチウムイオンバッテリ20は、この順で電気接続されている。
The
コンバータ8cは、エンジン2の上に配置され、ジェネレータ6によって生成された交流電力、及び駆動モータ4によって回生された交流電力を、直流電力に変換するように構成されている。本実施形態では、上述したようにエンジン2にロータリピストンエンジンが適用されているが、このようなロータリピストンエンジンでは上下方向サイズが比較的小さいので、十分なスペースがエンジン2の上方に形成されるので、コンバータ8cをエンジン2の上に配置できるのである。
The
なお、インバータ8b及びコンバータ8cは、スイッチング用のIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)、MOSFET(MOS型電界効果トランジスタ)や、整流用のダイオード(以上、図示せず)等の電力用半導体素子を含む回路基板から構成されている。また、コンバータ8cは、本発明における「電力変換装置」の一例に相当する。
The
このように、本実施形態による車両駆動装置1では、車両11の車幅方向に、駆動モータ4、エンジン2、及びジェネレータ6が、この順序に配置されている。この結果、比較的重量の大きいエンジン2が、駆動モータ4とジェネレータ6の間に位置するため、車両11の左右の重量バランスが崩れにくく、重量バランスが悪くなるのを抑制することができる。また、エンジン2が、駆動モータ4とジェネレータ6の間に位置するので、車幅方向の比較的内側にエンジン2が位置することとなり、車両11のヨー軸まわり、ロール軸まわりの慣性モーメントを低下させることができ、運動性能の低下を抑制することができる。
As described above, in the vehicle drive device 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態による車両駆動装置1では、エンジン2としてロータリピストンエンジンが採用されているため、駆動モータ4とジェネレータ6の間に配置した場合でも、モータルーム11a内で邪魔になりにくい。このため、駆動モータ4とジェネレータ6の間にエンジン2を配置した場合でもモータルーム11a内のスペースを有効に活用することができる。
Further, in the vehicle drive device 1 according to the present embodiment, since the rotary piston engine is adopted as the
次に、図2及び図3を参照して(図1も適宜参照する)、本発明の実施形態による車両駆動装置1の各構成の配置構造について説明する。図2は、本発明の実施形態による車両駆動装置1の平面図(上面図)である。この図2では、図1に示した構成要素のうちの要部のみを図示している(例えばインバータ8bやエアクリーナ28などの図示を省略している)。図3は、本発明の実施形態による車両駆動装置1の前面図である。この図3でも、図1に示した構成要素のうちの要部のみを図示している(図3では、図2と異なり、インバータ8bやエアクリーナ28などを図示している)。
Next, with reference to FIGS. 2 and 3 (see also FIG. 1 as appropriate), the arrangement structure of each configuration of the vehicle drive device 1 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a plan view (top view) of the vehicle drive device 1 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, only the main parts of the components shown in FIG. 1 are shown (for example, the
本実施形態による車両駆動装置1では、図3に示すように、前面視において、エンジン本体2cの下部にオイルパン2dが設けられ、エンジン2の出力軸2x(図3中の破線参照)が、駆動モータ4の出力軸4d(図3中の破線参照)に対して車両上方側にオフセット配置されている。このようにエンジン2の出力軸2xを駆動モータ4の出力軸4dよりも車両上方にオフセット配置することで、エンジン本体2cの下部のオイルパン2dの容量を適切に確保することができる。なお、通常、エンジン2の出力軸2xは、エンジン2の車両上下方向のほぼ中心位置(エンジン2の上端と下端との間の中心位置)に配置され、駆動モータ4の出力軸4dは、駆動モータ4の車両上下方向のほぼ中心位置(駆動モータ4の上端と下端との間の中心位置)に配置されている。そのため、エンジン2の出力軸2xが駆動モータ4の出力軸4dに対して上方にオフセット配置されると、エンジン2の車両上下方向の中心位置が駆動モータ4の車両上下方向の中心位置よりも上方に位置することとなる。
In the vehicle drive device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, an
他方で、エンジン2の出力軸2xとジェネレータ6の入力軸6dとは連結されているため、これら出力軸2x及び入力軸6dはほぼ同一軸線上に位置している(図2及び図3の破線参照)。
On the other hand, since the
また、本実施形態による車両駆動装置1では、図2に示すように、エンジン2の前端部が、平面視において、駆動モータ4の前端部よりも車両前方側に位置している。これにより、車両前部の衝突時に、前方から車両駆動装置1のほうに向かってくる物体を駆動モータ4よりも先にエンジン2に当てることができ、エンジン2によって駆動モータ4を適切に保護することができる。
Further, in the vehicle drive device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the front end portion of the
また、本実施形態による車両駆動装置1では、図2に示すように、エンジン2の出力軸2x(図2中の破線参照)が、平面視において、駆動モータ4の出力軸4d(図2中の破線参照)に対して車両前方側にオフセット配置され、エンジン2の補器(エンジン補器)としての熱交換器2eが、駆動モータ4及びトランスアスクル10の前方で且つエンジン本体2cの前部に取り付けられている(図3も参照)。通常、エンジン2の出力軸2xは、エンジン2の車両前後方向のほぼ中心位置(エンジン2の右端と左端との間の中心位置)に配置され、駆動モータ4の出力軸4dは、駆動モータ4の車両前後方向のほぼ中心位置(駆動モータ4の右端と左端との間の中心位置)に配置されている。そのため、エンジン2の出力軸2xが駆動モータ4の出力軸4dに対して前方にオフセット配置されると、エンジン2の車両前後方向の中心位置が駆動モータ4の車両前後方向の中心位置よりも前方に位置することとなる。
Further, in the vehicle drive device 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
熱交換器2eは、オイルを冷却するためのオイルクーラや、オイルを冷却するための水をオイルクーラに供給するウォーターポンプや、オイル内の不純物を除去するオイルフィルタなどを有する(これらの図示を省略している)。ウォーターポンプはエンジン2の出力軸2xにより駆動されるが、ウォーターポンプの軸を出力軸2xと同一軸線上に配置すると車幅方向寸法が大きくなるので、ウォーターポンプの軸を出力軸2xとずらして配置している(この場合、ウォーターポンプの軸にはチェーンを介して出力軸2xから動力が伝達される)。そのため、ウォーターポンプを含む熱交換器2eが、エンジン本体2cに対して車幅方向内側に設けられ、それにより、熱交換器2eが駆動モータ4及びトランスアスクル10の前方に位置することとなる。
The
結局のところ、エンジン2の出力軸2xを駆動モータ4の出力軸4dよりも車両前方にオフセット配置することで、駆動モータ4及びトランスアスクル10の前方にスペースを形成することができ、本実施形態では、そのようなスペースを利用して、上記のような熱交換器2eを配置しているのである(具体的には前面視において熱交換器2eをトランスアスクル10とオーバーラップするように配置している)。これにより、車両駆動装置1の車幅方向の寸法増大を適切に抑制することができる。また、熱交換器2eを駆動モータ4及びトランスアスクル10の前方に配置することで、車両前部の衝突時に、前方から車両駆動装置1のほうに向かってくる物体を駆動モータ4及びトランスアスクル10よりも先に熱交換器2eに当てることができ、熱交換器2eによって駆動モータ4及びトランスアスクル10を適切に保護することができる。
After all, by arranging the
なお、エンジン2の補器として、上述したような熱交換器2eを用いることに限定はされない。エンジン2の補器は、例えばエンジン2を作動させるために必要な機器であり、他の例では、エンジン2が発生する動力により駆動される発電機(オルタネータ)や噴射ポンプなどを適用することができる。
The
また、本実施形態による車両駆動装置1では、図1及び図2に示すように、コンバータ8cが、エンジン2の上方で且つ平面視においてエンジン2の上面にオーバーラップするように配置されている。特に、コンバータ8cの車幅方向の外側端がエンジン2の車幅方向の外側端よりも内側に位置すると共に、コンバータ8cの前端部がエンジン2の前端部よりも車両後方側に位置し、それにより、平面視において、コンバータ8cの全体がエンジン2の上にオーバーラップしている(図2)。このようにコンバータ8cを配置することで、車両前部の衝突時に、フロントサイドメンバー11cなどが変形してコンバータ8cと干渉することを抑制できる。具体的には、車両前部の衝突時において、変形したフロントサイドメンバー11cなどをコンバータ8cよりも先にエンジン2に当てることができ、エンジン2によってコンバータ8cを適切に保護することができる。
Further, in the vehicle drive device 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
また、図1及び図3に示すように、インバータ8b及びジャンクションボックス8eが、駆動モータ4の上方で且つ平面視において駆動モータ4の上面にオーバーラップするように配置されている。具体的には、インバータ8b及びジャンクションボックス8eの車幅方向の外側端が駆動モータ4の車幅方向の外側端よりも内側に位置するように、これらが駆動モータ4の上に配置されている。これにより、車両前部の衝突時に、駆動モータ4によってインバータ8b及びジャンクションボックス8eを適切に保護することができる。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the
他方で、本実施形態による車両駆動装置1では、図1及び図3に示すように、ジェネレータ6の上にあるエアクリーナ28が、コンバータ8cに対して、車幅方向の外側にオフセット配置されている。これにより、車両前部の衝突時に、破損したエアクリーナ28がコンバータ8cと干渉することを適切に抑制できる。また、エアクリーナ28とエンジン2とを接続する吸気管2aが、コンバータ8cの車幅方向の外側及び車両上下方向の上側を通過するように、コンバータ8cと離間して配置されている。すなわち、平面視において吸気管2aがコンバータ8cとオーバーラップせず(図1)、且つ、前面視において吸気管2aがコンバータ8cとオーバーラップしないように(図3)、吸気管2aがコンバータ8cに対して離間して配置されている。これにより、車両前部の衝突時に、破損した吸気管2aがコンバータ8cと干渉することを適切に抑制できる。
On the other hand, in the vehicle drive device 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the
次に、図4を参照して、本発明の実施形態によるジェネレータ6とコンバータ8cとの電気的接続について説明する。図4は、本発明の実施形態によるジェネレータ6とコンバータ8cを左上斜め前方から見た斜視図である。
Next, with reference to FIG. 4, the electrical connection between the
図4に示すように、ジェネレータ6とコンバータ8cとは、ジェネレータ6に設けられた端子支持部材42(詳細は後述するが、ジェネレータ6に接続する端子を支持する部材)と、コンバータ8cに設けられたパワーコネクタ44と、これら端子支持部材42とパワーコネクタ44とを繋ぐハーネス(ワイヤーハーネス)40と、を介して電気的に接続される。上述したように、ジェネレータ6は車幅方向においてエンジン2に隣接配置され、コンバータ8cはエンジン2の直ぐ上に配置されることから、コンバータ8cはジェネレータ6の斜め上方に配置されるので、ハーネス40はジェネレータ6からコンバータ8cへと斜め上方に延びる。また、図4に示すように、ジェネレータ6は、2つのマウント部材30、31を介してフロントサイドメンバー11cに支持される。具体的には、マウント部材30、31は、端子支持部材42よりも車両後方側の位置においてジェネレータ6を支持する。
As shown in FIG. 4, the
ここで、図5を参照して、本発明の実施形態によるマウント部材30、31の構成について説明する。図5は、本発明の実施形態によるマウント部材30、31などの車幅方向に沿った断面図(より詳しくは右上斜め後方から見た斜視断面図)である。図5では、マウント部材30、31以外に、フロントサイドメンバー11cや、ジェネレータ6のケース6eの断面図も示している。
Here, the configurations of the
図5に示すように、マウント部材30は、フロントサイドメンバー11cにボルト(図示せず)で固定されており、コの字型の断面形状を有する。また、マウント部材30は、このコの字型の断面形状により形成される空間30a内にゴム30bが取り付けられている。一方、マウント部材31は、一端が、マウント部材30の空間30a内に固定され、他端が、端子支持部材42よりも車両後方側のジェネレータ6の上面にボルト31aで固定されている。特に、マウント部材31の一端は、マウント部材30の空間30a内においてゴム30bを介して支持される。これにより、マウント部材31により支持されるジェネレータ6などを含む車両駆動装置1の振動及び騒音が吸収されるようになっている。なお、図5において、符号42aは、端子支持部材42の上面に取り付けられるカバーを示しており、このカバー42aにより、端子支持部材42内の端子(ジェネレータ6内のバスバーに接続される)が外部に露出しないようになっている。
As shown in FIG. 5, the
次に、図6及び図7を参照して、本発明の実施形態によるジェネレータ6の端子支持部材42について具体的に説明する。図6は、本発明の実施形態による端子支持部材42の斜視図を示している。この図6では、説明の便宜上、カバー42a(図4及び図5)を取り外した状態の端子支持部材42を示している。また、図7は、本発明の実施形態による端子支持部材42を取り外した状態のジェネレータ6を示している。
Next, the
図6に示すように、端子支持部材42は、平面視で略矩形形状を有しており、主に、ハーネス40のそれぞれの配線に接続されると共に、ジェネレータ6の内部から延びる複数のバスバー6f(図7)のそれぞれに接続するための複数の端子42bと、これら端子42bなどを支持及び収容する筐体状の本体部42cとを有する。バスバー6fは、ジェネレータ6により生成された大容量の電流を導電するための導体であり、先端部がL字状に折り曲げられている。また、端子支持部材42は、略矩形形状の四隅に設けられた4つのボルト42d(固定部材)のそれぞれを、ジェネレータ6のケース6eに設けられた4つのボルト穴6g(図7)に螺合することで、ジェネレータ6に固定される。また、端子支持部材42は、4つのボルト42eを用いて、本体部42cの上面にカバー42a(図示せず)が取り付けられる。
As shown in FIG. 6, the
次に、図8を参照して、上記の「発明が解決しようとする課題」において述べた、車両11の衝突時に生じる問題点などについて具体的に説明する。図8は、本発明の実施形態によるジェネレータ6の端子支持部材42、マウント部材30、31及びフロントサイドメンバー11cの平面図(上面図)を示している。なお、図8では、説明の便宜上、ジェネレータ6のケース6eの上面の概略外形線を破線にて示している。
Next, with reference to FIG. 8, the problems that occur when the
上述したように、端子支持部材42は、マウント部材30、31により支持される部分よりも車両前方側の位置において、ジェネレータ6のケース6eの上面に取り付けられる。このような端子支持部材42とマウント部材30、31との位置関係においては、図8に示すように、車両前部が衝突したときに(例えばポール衝突時など)、ジェネレータ6を含む車両駆動装置1が車両後方に移動することで、端子支持部材42がマウント部材30と干渉してしまう場合がある。具体的には、衝突によりジェネレータ6が車両後方に移動すると、矢印A1に示すように、ジェネレータ6に取り付けられた端子支持部材42が車両後方に移動する一方で(ジェネレータ6に取り付けられたマウント部材31も車両後方に移動する)、フロントサイドメンバー11cに取り付けられたマウント部材30は移動しないことから、端子支持部材42がマウント部材30と干渉してしまう場合があるのである。この場合、例えば、端子支持部材42がマウント部材30に衝突することで、端子支持部材42が破損したり、端子支持部材42がジェネレータ6のケース6eから外れたりする可能性がある。
As described above, the
なお、厳密には、車両前後方向視において端子支持部材42はマウント部材30とほとんど重なり合わない。そのため、車両前部の衝突において、車両11が前後方向に沿った方向からの衝撃を受けたときには、ジェネレータ6が前後方向とほぼ水平に後方へと移動するため、基本的には、端子支持部材42はマウント部材30と干渉することはない。一方で、車両前部の衝突において、車両11が前後方向に対して斜めの方向からの衝撃(例えば車幅方向内側からの衝撃)を受けたときには、ジェネレータ6が車幅方向外側へと後方移動して、端子支持部材42がマウント部材30と干渉する場合がある。
Strictly speaking, the
本実施形態では、上述したような問題を解決すべく、ジェネレータ6が車両後方に移動したときにマウント部材30から端子支持部材42に付与される荷重を適切に受け止めることができるように構成された受け止め部材を採用する。具体的には、本実施形態では、端子支持部材42における車両後方側且つ車幅方向外側のマウント部材30に近接する位置、より詳しくは図8に示す位置P1(平面視において端子支持部材42の1つの角部に相当する)に、受け止め部材を設ける。この位置P1は、端子支持部材42をジェネレータ6のケース6eに固定するためのボルト42dが適用される位置である。つまり、本実施形態では、端子支持部材42をジェネレータ6のケース6eに固定するためのボルト42dが設けられる位置P1に、受け止め部材を適用する。
In the present embodiment, in order to solve the above-mentioned problems, the load applied from the
また、本実施形態では、受け止め部材を、ジェネレータ6のケース6eに対して端子支持部材42を位置決めするための位置決め部材(具体的には位置決めピン)により構成する。つまり、本実施形態では、受け止め部材を位置決め部材として兼用する、換言すると受け止め部材に位置決めの機能を持たせる。このように受け止め部材に位置決めの機能を持たせることから、端子支持部材42の対角方向において位置P1とは反対側にある位置P2(平面視において端子支持部材42の他の1つの角部に相当する)にも、受け止め部材を設ける。つまり、受け止め部材は、端子支持部材42の略矩形形状における対角方向の2つの角部にそれぞれ設けられる。位置P2も、端子支持部材42をジェネレータ6のケース6eに固定するためのボルト42dが適用される位置である。他方で、端子支持部材42の略矩形形状における他の角部に相当する位置P3、P4(これらも端子支持部材42をケース6eに固定するためのボルト42dが適用される)には、受け止め部材は適用されない。
Further, in the present embodiment, the receiving member is composed of a positioning member (specifically, a positioning pin) for positioning the
次に、図9を参照して、本発明の実施形態による受け止め部材について具体的に説明する。図9は、本発明の実施形態による受け止め部材などの車両上下方向に沿った断面図である。図9に示すように、本実施形態では、端子支持部材42の位置P1、P2(図8参照)に適用される受け止め部材42hは、比較的細長い中空の円筒形状を有しており、例えば鉄製の強度の高い材料にて構成されている。1つの例では、受け止め部材42hにはチューブラピンが適用される。また、受け止め部材42hは、本体部42c及びケース6eの両方に設けられた、当該受け止め部材42hのための孔にぴったりと嵌め込まれている。この受け止め部材42hにより、端子支持部材42の本体部42cがジェネレータ6のケース6eに対してしっかりと固定される。
Next, with reference to FIG. 9, the receiving member according to the embodiment of the present invention will be specifically described. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the vertical direction of the vehicle such as a receiving member according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, in the present embodiment, the receiving
その結果、車両前突時にジェネレータ6が車両後方に移動したときに、マウント部材30から端子支持部材42に付与される荷重を、受け止め部材42hによって適切に受け止めることができる。よって、車両前突時において端子支持部材42とマウント部材30との干渉による端子支持部材42の破損などをより確実に防止することが可能となる。また、ジェネレータ6のケース6eに対する端子支持部材42の位置決めを、受け止め部材42hを用いて適切に行うことができる。このような受け止め部材42hによれば、端子支持部材42に付与される荷重を受け止める機能と端子支持部材42の位置決めの機能の両方を、簡易な構成にて実現することができる。
As a result, when the
また、図9に示すように、受け止め部材42hは、その内部(中空部分)に、端子支持部材42をジェネレータ6のケース6eに固定するためのボルト42dが挿通されるようになっている。換言すると、受け止め部材42hはボルト42dの外周に配設され、これら受け止め部材42h及びボルト42dは同一軸上に設けられている。このように受け止め部材42h及びボルト42dを同一軸上に設けることにより、受け止め部材42h及びボルト42dの両方をマウント部材30に近接した位置に適切に配設することができる。
Further, as shown in FIG. 9, a
ここで、上記の受け止め部材42hを用いずにボルト42dのみを用いた場合には、車両前突時にジェネレータ6が車両後方に移動したときに、マウント部材30から端子支持部材42に付与される荷重がボルト42dのねじ部に集中する、つまりジェネレータ6のケース6eに集中することとなる。これは、ねじ部の周りには空隙がほとんどないが、ねじ部以外の部分の周りに空隙があるため、ボルト42d全体が「てこ」のように動作するからである。つまり、ボルト42dに対してその長手方向にほぼ直交する方向の力が付与されたときに、ねじ部が支点となる「てこ」のようにボルト42d全体が動作するからである。そのため、ボルト42dのみを用いた場合には、本実施形態による受け止め部材42hを用いた場合のように、マウント部材30から端子支持部材42に付与される荷重を適切に受け止めることができない。これに対して、本実施形態のように受け止め部材42hを用いた場合には、受け止め部材42hが端子支持部材42の本体部42c及びジェネレータ6のケース6eの両方に跨っているので、マウント部材30から端子支持部材42に付与される荷重が本体部42cとケース6eとに分散されるため、この荷重を適切に受け止めることができるのである。
Here, when only the
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。即ち、上述した実施形態においては、エンジン2はジェネレータ6を駆動し、ドライブシャフト12がエンジン2によって直接駆動されることはないが、エンジン2の動力によってドライブシャフト12が駆動される車両駆動装置に本発明を適用することもできる。また、バッテリが専ら外部電源によって充電される車両駆動装置に本発明を適用することもできる。さらに、上述した実施形態においては、エンジン2として、ロータリピストンエンジンが採用されていたが、種々の形式のエンジンをエンジンとして採用することができる。例えば、エンジン2として水平対向エンジンを採用することができる。この水平対向エンジンは、ロータリピストンエンジンと同様に全高が低く、エンジンの上方に電力変換装置等のケースを配置した場合でも、モータルーム内のスペースファクターが損なわれることがなく、好適である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, various modifications can be made to the above-described embodiments. That is, in the above-described embodiment, the
また、上記した実施形態では、受け止め部材42h及びボルト42dを同一軸上に設けていたが、他の例では、受け止め部材42h及びボルト42dを同一軸上に設けなくてもよい。つまり、受け止め部材42hとボルト42dとを離間して設けてもよい。また、上記した実施形態では、受け止め部材42hとして中空の部材(例えばチューブラピンなど)を用いる例を示したが、他の例では、受け止め部材42hとして中実の部材(例えばダウエルピンなど)を用いてもよい。更に、本発明は、ジェネレータ6への適用に限定はされず、モータやモータジェネレータにも適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, the receiving
1 車両駆動装置
2 エンジン
4 駆動モータ
6 ジェネレータ(回転電気機械)
8b インバータ
8c コンバータ(電力変換装置)
10 トランスアスクル
11 車両
11c フロントサイドメンバー
12 ドライブシャフト
20 リチウムイオンバッテリ
30 マウント部材
31 マウント部材
40 ハーネス
42 端子支持部材
42a カバー
42b 端子
42c 本体部
42d ボルト(固定部材)
42h 受け止め部材
1
10 Trans-
42h receiving member
Claims (6)
前記マウント部材により支持される部分よりも車両前方側の前記回転電気機械の上面に取り付けられ、前記回転電気機械に接続する端子を支持する端子支持部材と、
前記回転電気機械が車両後方に移動したときに前記マウント部材から前記端子支持部材に付与される荷重を受け止めるための受け止め部材と、
を有し、
前記受け止め部材は、前記端子支持部材における車両後方側且つ車幅方向外側の前記マウント部材に近接する位置に設けられる、ことを特徴とする車両の回転電気機械。 A rotating electric machine of a vehicle that is supported by a mount member with respect to a front side member extending in the front-rear direction of the vehicle and is adjacent to the inside of the front side member in the vehicle width direction.
A terminal support member attached to the upper surface of the rotary electric machine on the front side of the vehicle with respect to the portion supported by the mount member and supporting a terminal connected to the rotary electric machine.
A receiving member for receiving a load applied from the mounting member to the terminal support member when the rotating electric machine moves to the rear of the vehicle.
Have,
The rotating electric machine of a vehicle, wherein the receiving member is provided at a position close to the mount member on the rear side of the vehicle and outside in the vehicle width direction of the terminal support member.
前記受け止め部材は、前記略矩形形状における対角方向の2つの角部にそれぞれ設けられる、
請求項2に記載の車両の回転電気機械。 The terminal support member has a substantially rectangular shape in a plan view and has a substantially rectangular shape.
The receiving member is provided at each of two diagonal corners in the substantially rectangular shape.
The rotating electric machine for a vehicle according to claim 2.
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