JP2021064580A

JP2021064580A - 端子台

Info

Publication number: JP2021064580A
Application number: JP2019189648A
Authority: JP
Inventors: 前田　裕司; Yuji Maeda; 裕司前田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-04-22

Abstract

【課題】インバータとモータとの電気的な接続部分を介してインバータに伝達されるモータの熱を低減する技術を提供する。【解決手段】モータと、前記モータを収容するハウジングに搭載されるインバータと、を電気的に接続する端子台に関する。端子台は、前記モータと前記インバータとを電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに固定されており、前記バスバーが露出している冷媒流路を画定するケースと、を備えていてもよい。【選択図】図３

Description

本明細書が開示する技術は、モータとインバータとを電気的に接続する端子台に関する。

特許文献１に、モータを収容するハウジングにインバータを搭載する技術が開示されている。インバータは、放熱板と、放熱板から突出するフィンと、を備える。フィンは、ハウジングに配置されている冷却流路に突出している。

特開２０１１−１８２４８０号公報

インバータをモータのハウジングに搭載して、インバータをモータの近傍に配置する構成では、モータの熱が、インバータとモータとを電気的に接続するケーブル等によって、インバータ側に伝達される。これにより、インバータの温度が、耐熱温度を超越する可能性がある。

本明細書は、インバータとモータとの電気的な接続部分を介してインバータに伝達されるモータの熱を低減する技術を提供する。

本明細書が開示する技術は、モータと、前記モータを収容するハウジングに搭載されるインバータと、を電気的に接続する端子台に関する。端子台は、前記モータと前記インバータとを電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに固定されており、前記バスバーが露出している冷媒流路を画定するケースと、を備えていてもよい。

この構成よれば、冷媒流路を流れる冷媒によって、モータとインバータとを電気的に接続するバスバーを冷却することができる。この結果、インバータとモータとの電気的な接続部分であるバスバーを介してインバータに伝達されるモータの熱を低減することができる。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

モータユニットの概略斜視図である。モータとインバータと端子台との電気的な接続関係を説明するための図である。第１実施例の図２のIII-III断面の断面図である。第１実施例のバスバー側ケースの正面図である。第１実施例の蓋側ケースの正面図である。第２実施例の図２のIII-III断面の断面図である。変形例の図２のIII-III断面の断面図である。

（第１実施例）
図１から図５を参照して、本実施例の端子台５０を説明する。本実施例の端子台５０は、図１に示されるモータユニット１０のハウジング１２内に配置される。モータユニット１０は、電動車に搭載され、電動車の車輪を駆動する。ハウジング１２は、モータ側ハウジング３０と、インバータ側ハウジング２０と、を備える。モータ側ハウジング３０には、モータ３２（図２参照）が収容されている。インバータ側ハウジング２０には、インバータ２２（図２参照）が収容されている。

図２に示すように、端子台５０は、インバータ２２とモータ３２とを電気的に接続する。これにより、インバータ２２とモータ３２とを、パワーケーブル等の可撓性を有する部材を用いて接続せずに済む。端子台５０は、例えば、ハウジング１２に固定される。

端子台５０は、３個のバスバー５２、５４、５６と、ケース６０と、を備える。バスバー５２、５４、５６は、それぞれ導電性の平板形状を有する。バスバー５２、５４、５６は、間隔を有して、互いに平行に配置されている。バスバー５２、５４、５６のそれぞれは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のそれぞれに対応している。バスバー５２、５４、５６は、インバータ２２とモータ３２とのそれぞれに電気的に接続されている。

ケース６０は、バスバー５２、５４、５６のインバータ２２とモータ３２との中間位置に固定されている。ケース６０は、バスバー５２、５４、５６の中間部分の一部を収容している。図３に示すように、ケース６０は、バスバー側ケース６２と、蓋側ケース６４と、が組み立てられることによって、作製される。バスバー側ケース６２と蓋側ケース６４とは、それぞれ、樹脂等の非導電性材料によって作製されている。

図３、図４に示すように、バスバー側ケース６２は、本体７０と、２個の絶縁壁７６、７８と、一対の取付片７９と、を備える。本体７０は、矩形の平板形状を有する端壁７２と、端壁７２の４辺のそれぞれから、端壁７２に対して垂直に延びる周壁７１と、を備える。周壁７１は、四角筒形状を有する。周壁７１の端壁７２と反対側の端縁は、全長に亘って、内周側に凹部を有する。

バスバー５２、５４、５６のそれぞれは、周壁７１のうち、長手方向（図４の左右方向）に互いに平行に対向する一対の壁部７１ａ、即ち図４の上下方向で対向する一対の壁部７１ａのそれぞれを貫通して配置されている。バスバー５２、５４、５６が周壁７１を貫通している部分では、バスバー５２、５４、５６と周壁７１との間は液密にシールされている。

バスバー５２、５４、５６のうち、一対の壁部７１ａの間に配置されている部分は、端壁７２に当接して配置されている。隣り合うバスバー５２、５４の間には、絶縁壁７６が配置されている。絶縁壁７６は、端壁７２から、周壁７１と同様に、端壁７２に対して垂直に突出している。端壁７２の垂直方向において、絶縁壁７６の高さは、周壁７１の高さと同一である。即ち、絶縁壁７６は、端壁７２の垂直方向において、バスバー５２、５４、５６の端壁７２と反対側の面を越えて延びている。なお、絶縁壁７６の高さは、周壁７１の高さよりも高くてもよいし、低くてもよい。絶縁壁７６は、バスバー５２、５４のそれぞれから離間している。絶縁壁７６は、一対の壁部７１ａのそれぞれに対して垂直に配置され、一対の壁部７１ａの一方から他方まで延びている。

隣り合うバスバー５２、５４の間には、絶縁壁７８が配置されている。絶縁壁７８は、絶縁壁７６に対して平行に配置されている。絶縁壁７８は、絶縁壁７６と同様の形状を有する。

端壁７２は、バスバー５６のバスバー５４と反対側に配置されている冷媒入口７３と、バスバー５２のバスバー５４と反対側に配置されている冷媒出口７４と、を備える。冷媒入口７３と冷媒出口７４とのそれぞれは、端壁７２を貫通している。

本体７０の長手方向の両端のそれぞれには、一対の取付片７９のそれぞれが取り付けられている。取付片７９は、矩形の平板形状を有している。取付片７９は、中央部に、端子台５０を固定するためのボルトが挿入される貫通孔を有する。

バスバー側ケース６２には、蓋側ケース６４が組み付けられる。図３、図５に示すように、蓋側ケース６４は、本体８０と、２個の絶縁壁９２、９４と、一対の取付片９８と、を備える。本体８０は、矩形の平板形状を有する端壁８２と、端壁８２の４辺のそれぞれから、端壁８２に対して垂直に延びる周壁８１と、を備える。周壁８１は、四角筒形状を有する。周壁８１は、端壁８２と反対側の端において、全長に亘って周壁７１の凹部に嵌合する凸部を有する。周壁８１の凸部が周壁７１の凹部に嵌合することによって、周壁７１と周壁８１とが組み合わされる。これにより、周壁７１、８１及び端壁７２、８２によって、直方体形状の冷媒通路１００が画定されている。

２個の絶縁壁９２、９４は、端壁８２から端壁７２に向かって突出している。絶縁壁９２、９４は、端壁８２に対して垂直に突出している。図３の左右方向において、絶縁壁９２は、絶縁壁７６とバスバー５４との隙間に配置される。絶縁壁９２は、絶縁壁７６とバスバー５４とのそれぞれに対して、互いに離間して配置されている。端壁８２の垂直方向において、絶縁壁９２の高さは、周壁８１の高さよりも高い。絶縁壁９２は、端壁８２と反対側の端部において、絶縁壁７６とバスバー５４との隙間に挿入されている。絶縁壁９２は、絶縁壁７６に平行に配置されている。絶縁壁９２は、一対の壁部７１ａの一方から他方まで延びている。

絶縁壁９４は、絶縁壁７８とバスバー５４との隙間に配置される。絶縁壁９４は、絶縁壁７８とバスバー５４とのそれぞれに対して、互いに離間して配置されている。絶縁壁９４は、絶縁壁９２と同様の形状を有する。

本体９０の長手方向の両端のそれぞれには、一対の取付片９８のそれぞれが取り付けられている。取付片９８は、矩形の平板形状を有している。取付片９８は、取付片７９と重なって配置される。取付片９８は、取付片７９と同様に、中央部に、端子台５０を固定するためのボルトが挿入される貫通孔を有する。

冷媒通路１００には、冷媒入口７３から流入し、冷媒出口７４から流出する冷媒が流れる。冷媒は、例えば、ＡＴＦ（Automatic Transmission Fluidの略）である。バスバー５２、５４、５６は、一対の壁部７１ａの間の部分において、冷媒通路１００に露出している。これにより、バスバー５２、５４、５６は、冷媒によって冷却される。モータ３２の作動によってモータ３２から発生する熱は、バスバー５２、５４、５６に伝達される。端子台５０では、バスバー５２、５４、５６は、冷媒に直接接触することによって、バスバー５２、５４、５６の熱を冷媒に放熱することができる。この結果、モータ３２の熱がバスバー５２、５４、５６を介してインバータ２２に伝達されることを抑制することができる。

冷媒通路１００内において、バスバー５２、５４の間には、絶縁壁７６、９２が配置されており、バスバー５４、５６の間には、絶縁壁７８、９４が配置されている。これにより、バスバー５２、５４、５６間の絶縁が確保されている。

なお、冷媒通路１００を通過した冷媒は、モータ３２のステータに滴下されてもよいし、冷媒の流路に戻されてもよい。また、変形例では、端壁７２の垂直方向において、周壁７１の高さは、バスバー５２、５４、５６の高さよりも低くてもよい。この場合、バスバー５２、５４、５６の端壁７２の垂直方向における一部は、周壁８１に当接してもよい。

（第２実施例）
図６を参照して、第２実施例の端子台２５０について、第１実施例の端子台５０との相違点を説明する。端子台２５０では、ケース２６０の構成が、端子台５０のケース６０の構成と異なる。なお、バスバー５２、５４、５６の構成は、端子台５０のバスバー５２、５４、５６と同様である。

ケース２６０は、バスバー側ケース２６２と、蓋側ケース２６４と、が組み立てられることによって、作製される。バスバー側ケース２６２は、本体２７０と、２個の絶縁壁２７６、２７８と、一対の取付片２７９と、を備える。なお、バスバー側ケース２６２を平面視すると、図４に示されるバスバー側ケース６２と同様である。本体２７０は、端壁２７２と、周壁２７１と、を備える。端壁２７２は、端壁７２と同様である。壁２７２は、冷媒入口７３と冷媒出口７４のそれぞれと同様の冷媒入口２７３と冷媒出口２７４とを備える。

周壁２７１は、周壁７１と同様に、端壁２７２の４辺から端壁２７２に対して垂直に配置されている。周壁２７１の端壁２７２の垂直方向における高さは、周壁７１の端壁７２の垂直方向における高さよりも高い。その他の周壁２７１の構成は、周壁７１の構成と同様である。

端壁２７２には、絶縁壁２７６、２７８が配置されている。絶縁壁２７６、２７８は、周壁２７１を越えて、蓋側ケース２６４側まで延びている。その他の絶縁壁２７６、２７８の構成は、絶縁壁７６、７８の構成と同様である。

本体２７０の長手方向の両端のそれぞれには、一対の取付片２７９のそれぞれが取り付けられている。取付片２７９は、取付片７９と比較して、厚み、即ち、図６の上下方向の長さが異なる。取付片２７９の厚みは、周壁２７１と端壁２７２の図６の上下方向の長さの合計に等しい。

バスバー側ケース２６２には、蓋側ケース２６４が組み付けられる。蓋側ケース２６４は、本体２８０と、一対の取付片２９８と、を備える。本体２８０は、端壁８２と同様の端壁２８２と、端壁２８２の４辺のそれぞれから、端壁２８２に対して垂直に延びる周壁２８１と、を備える。周壁２８１では、端壁２８２の垂直方向における高さが、周壁８１の端壁８２における高さよりも高い。その他の周壁２８１の構成は、周壁８１の構成と同様である。周壁２８１は、端壁２８２と反対側の端において、全周に亘って周壁２７１に当接する。これにより、周壁２７１、２８１及び端壁２７２、２８２によって、直方体形状の冷媒通路３００が画定されている。

端壁２８２には、絶縁壁は配置されていない。しかしながら、変形例では、図７に示すように、端壁２８２に、絶縁壁９２、９４と同様の絶縁壁２９２、２９４が配置されていてもよい。絶縁壁２９２、２９４は、周壁２８１を越えて、バスバー側ケース２６２側に突出していてもよい。

本体２９０の長手方向の両端のそれぞれには、一対の取付片２９８のそれぞれが取り付けられている。取付片２９８は、取付片９８と比較して、厚み、即ち、図６の上下方向の長さが異なる。取付片２９８の厚みは、周壁２９１と端壁２９２の図６における上下方向の長さの合計に等しい。

変形例では、図７に示すように、冷媒出口２７３には、冷媒排出管３１０が連結されていてもよい。さらに、端壁２８２は、冷媒出口２７３と同様の冷媒出口３２０を備えていてもよい。この場合、冷媒出口３２０には、冷媒排出管３３０が連結されていてもよい。冷媒排出管３１０、３２０には、冷媒通路３００から排出される冷媒が流入してもよい。冷媒排出管３１０、３２０の少なくとも一方は、冷媒をモータ３２のステータに向けて排出する排出口を備えていてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：モータユニット、１２：ハウジング、２２：インバータ、３２：モータ、５０：端子台、５２、５４、５６：バスバー、６０：ケース、７６、７８、９２、９４：絶縁壁

Claims

モータと、前記モータを収容するハウジングに搭載されるインバータと、を電気的に接続する端子台であって、
前記モータと前記インバータとを電気的に接続するバスバーと、
前記バスバーに固定されており、前記バスバーが露出している冷媒流路を画定するケースと、を備える、端子台。