JP2023519146A - 車両のための駆動装置 - Google Patents

Abstract

特に車両を駆動するための、駆動装置（１）であって、－電気機械と、－電気機械が配置されるハウジング（２）であって、ハウジング（２）は開口部（９）を有し、当該開口部（９）を通って電気機械のための供給ケーブル（３０）が延びるハウジング（２）と、－貫通孔（１７ａ）を有し且つ開口部（９）内に備え付けられるキャリア（１３）と、貫通孔（１７ａ）内に配置されるシーリングスリーブ（１４）と、を有するシーリングデバイス（１１）と、を備え、供給ケーブル（３０）はシーリングスリーブ（１４）を通って延び、キャリア（１３）は、開口部（９）のエッジ（２８）を覆うプレート部（２５）を備え、貫通孔（１７ａ）は、プレート部（２５）からハウジング（２）の内側に向かって延びるキャリア（１３）の円筒面（２３）によって囲まれており、シーリングスリーブ（１４）は、円筒面（２３）と接する１又は複数の円周シーリング突出部（２２）を備える。

Description

本発明は、特に車両を駆動するための、駆動装置に言及し、当該駆動装置は、電気機械と、電気機械が配置されるハウジングとを備え、ハウジングは、電気機械用の供給ケーブルが延びる開口部を有する。

ハウジング内に配置された電気機械を備える駆動装置には、１又は複数の供給ケーブルによって電流が供給される必要がある。そのため、一般的には、ハウジングに開口部を設け、当該開口部を通じて供給ケーブルが延びることが知られている。

特に駆動装置の自動車適用に関し、ハウジングの内部は水及び／又は埃の侵入から保護される必要がある。ハウジング内への供給ケーブルの挿入（feed-through）に関し、バルク成形コンパウンド（bulk molding compound）によるポッティング（potting）で供給ケーブルと開口部との間にシーリングを設けることが既に提案されている。しかし、ポッティングは駆動装置の製造工程の中で難しい工程であり、コンパウンドを扱う際に汚れをもたらす。

本発明の目的は、供給ケーブルの挿入を介したハウジング内への水及び／又は埃の侵入に対する簡素化された保護を有する駆動装置を提供することである。

本発明によれば、貫通孔を有し且つ開口部内に取り付けられるキャリアと、貫通孔内に配置されるシーリングスリーブと、を備えるシーリングデバイスであって、供給ケーブルがシーリングスリーブを通って延びるシーリングデバイスを更に備える最初に説明したような駆動配置によって、上記目的が解決される。

発明は、開口部の具体的な形状に合わせて調整可能なキャリアによってハウジングの開口部を密閉すること、及び、供給ケーブルが延在するシーリングスリーブによってキャリアと供給ケーブルとの間のシーリングを実現することに対する考慮に基づいている。それにより、キャリアが電線に備え付けられてハウジングに取り付けられることができるので、開口部を通じた供給ケーブルの挿入が簡素化される。シーリングデバイスを形成するために、スリーブは供給ケーブル上にスライドされることができ、キャリアの貫通孔に配置されることができる。それによって、従来のポッティング技術に伴う自動化しにくい組み立て工程及び汚れを回避することができる。

好ましくは、シーリングスリーブはキャリアよりも剛性が低い。これは、一方ではキャリアによる挿入の機械的安定性を実現することを可能にし、他方ではシーリングスリーブによるキャリアに対して供給ケーブルをシールする機能を実現することを可能にする。追加的に又は代替的に、シーリングスリーブは、供給ケーブルよりも剛性が低くてもよい。これは、特に車両を駆動する駆動装置を使用する場合に、大量の電流を流すことができるかなり剛性の大きい供給ケーブルに対するシーリングを提供することを可能にする。

好ましくは、シーリングスリーブはゴムで作られ及び／又はキャリアは例えばポリアミドなどのプラスチックで作られる。

有利には、シーリングスリーブは、ハウジングの外側に面するそのサイドにおいて、角度のついた部分を含む。それにより、駆動装置内の取り付けスペースを節約するために、供給ケーブルは開口部を通過した直後に折り曲げられることができる。その角度がついた部分は、３０°～９０°の角度を有していてもよい。

好ましくは、シーリングスリーブは、供給ケーブルの周囲を円周方向に延びるシーリングリップを備える。それにより、シーリングスリーブと供給ケーブルとの間の効果的なシーリングを実現できる。シーリングリップは、シーリングスリーブの自由端に配置されてもよい。典型的には、角度がつけられた部分は、シーリングリップとハウジングとの間に配置される。

発明による駆動装置に関し、シーリングスリーブは、ハウジングの内側に面するそのサイドにおいてキャリアに重なる円周戻り止め部（circumferential detent）を備えることが好ましい。これは、キャリアにおけるシーリングスリーブの簡素化された固定を可能にする。

有利には、シーリングスリーブは、ハウジングの外側に面するそのサイドにおいてキャリアに重なる円周カラーを備える。それにより、組み立て時にシーリングスリーブがキャリアの貫通孔内に過度に押し込まれるのを防ぐことができる。

好ましくは、キャリアは、開口部のエッジを覆うプレート部を含む。さらに、貫通孔は、プレート部からハウジングの内側に向かって延びるキャリアの円筒面によって、囲まれていてもよい。

好ましい実施形態によれば、シーリングスリーブは、円筒面に接する１つ又は複数の円周シーリング突出部を含んでいてもよい。これは、キャリアとシーリングスリーブとの間の効果的な軸方向シーリングを実現する。典型的には、シーリング突出部は、供給ケーブルとキャリアとの間で弾性的に変形する。

発明による駆動装置に関して、シーリングデバイスが、キャリアと開口部との間に配置されたシーリングリングを備えることがさらに好ましい。シーリングリングは、開口部とキャリアとの間に効果的な軸方向のシーリングを提供する。通常、シーリングリングは、貫通孔を囲む円筒面とは反対側の外面に沿って延びる。

開口部内のシーリングデバイスの取り付けを簡単にするために、キャリアはスナップ適合部（snap-fit）によってハウジングに固定されることが好ましい。そこでは、１つ又は複数のスナップ手段が、キャリアから、特にプレート部から、ハウジングの内側に向かって延びうる。

好ましくは、キャリア及び／又は開口部は、放射状三角形の形状を有する。これは、以下に詳述するように、電気機械の３相又は６相交流を提供することに関して、３つの供給ケーブルを使用する場合の挿入の最適化された形状を可能にする。

好ましくは、キャリアは、１つ又は２つの更なる貫通孔を有する。

より好ましくは、更なるシーリングスリーブが更なる貫通孔の各々に配置され、更なる供給ケーブルが更なるシーリングスリーブを通って延びる。

あるいは、更なるシーリングスリーブが更なる貫通孔のうちの１つに配置され、更なる供給ケーブルが更なるシーリングスリーブを通って延び、他の貫通孔が閉じられる。あるいは、１又は複数の更なる貫通孔は閉じられる。それにより、電気機械の異なる相構成に対して統一されたハウジングを適応させうる。貫通孔はプラグによって閉じられてもよい。

例えば、キャリアは２つの更なる貫通孔を持つ。この場合、更なるシーリングスリーブが更なる貫通孔の各々に配置され、更なる供給ケーブルが更なるシーリングスリーブを通って延びる。あるいは、更なるシーリングスリーブが更なる貫通孔のうちの１つに配置され、更なる供給ケーブルが更なるシーリングスリーブを通って延び、他の更なる貫通孔が閉じられる。他の代替として、複数の更なる貫通孔は閉じられる。

一般に、その貫通孔又は各貫通孔は放射状の三角形のコーナー部に配置される。

ハウジングが、電気機械用の供給ケーブルが延びる更なる開口部を有し、更なるシーリングデバイスが更なる開口部に取り付けられることが可能である。そこで、６本の供給ケーブルが提供されてもよく、３本の供給ケーブルは第１開口部を通って延び、３本の供給ケーブルは更なる開口部まで延びる。それにより、６相電気機械を供給することができる。或いは、３本の供給ケーブルが提供され、１本の供給ケーブルが開口部のうちの１つを通って延びてもよく、２本の供給ケーブルが他の開口部を通って延びる。それにより、三相電気機械を供給することができる。

開口部、供給ケーブル、シーリングスリーブ及びシーリングデバイスに言及するすべての記述は、それぞれ、更なる開口部、更なる供給ケーブル、更なるシーリングスリーブ又は更なるシーリングデバイスに対応して適用されうる。

さらに、駆動装置は、インバータをさらに含んでもよく、その供給ケーブル又は各供給ケーブルは、インバータと電気機械との間の電気的接続部の一部である。好ましくは、その１又は複数のシーリングデバイスはメンテナンスボックス内に配置され、メンテナンスボックスはハウジング外面及び取り外し可能なカバー要素によって形成される。

更なる詳細及び利点は、以下の実施形態に開示されており、図面に対する参照がなされる。図面は概略的であり、以下を示す：
発明による駆動装置の第１実施形態の斜視図 第１実施形態に係るハウジングの開口部の詳細図 第１実施形態に係るハウジングの正面図 図３に描かれたシーリングデバイスの断面図 図４に描かれたシーリングデバイスのシーリングスリーブの詳細図 図４に描かれたシーリングデバイスのキャリアの第１の詳細図 図４に描かれたシーリングデバイスのキャリアの第２の詳細図 図４に描かれたシーリングデバイスのシーリングリングの詳細図 第２実施形態によるシーリングデバイスの斜視図 第３実施形態に係るシーリングデバイスの斜視図

図１は、駆動装置１の第１実施形態を示す斜視図である。駆動装置１は、バッテリ電気車両又はハイブリッド車両などの車両を駆動するように構成される。

駆動装置１は、電気機械（図１では隠れている）と、電気機械が配置されたハウジング２とを備える。電気機械とギアボックス（図１では隠れている）をつなぐシャフト３が図１では見えており、それはハウジング２の端部シールド部４内に配置されたベアリングによって支持される。駆動装置１のメンテナンスボックス５は、ハウジング２の外周面６（図３参照）及び着脱可能なカバー７によって形成される。さらに、駆動装置１はインバータボックス８を含み、当該インバータボックス８は、ハウジング２の更なる外面（図１では隠れている）及び更なる取り外し可能なカバー９によって形成される。インバータボックス８内には、電気機械の固定子巻線に供給するための多相交流電流を供給するインバータ（図１では隠れている）が配置されている。

図２は、第１実施形態に係るハウジング２の開口部９、１０の詳細図である。見て分かるように、ハウジングは、放射状の三角形の形状を持つ第１開口部９及び第２開口部１０を備える。開口部９、１０を通じて、電気機械用の供給ケーブル（図１～図８では図示せず）が延びる。本実施形態において、供給ケーブルは、インバータと電気機械との間の電気的接続部の一部である。本実施形態では、電気機械は６相同期機であり、それによって６本の供給ケーブルが与えられる。

図３は、第１実施形態に係るハウジング２の正面図である。

駆動装置１は、第１開口部９（図２参照）内に取り付けられた第１シーリングデバイス１１と、第２開口部１０内に取り付けられた第２シーリングデバイス１２とを備える。シーリングデバイス１１、１２は実質的に同一であるので、それらは、第１シーリングデバイス１１のみを参照して詳細に説明される。

シーリングデバイス１１は、キャリア１３、第１シーリングスリーブ１４、第２シーリングスリーブ１５、及び第３シーリングスリーブ１６を備える。電気機械を接続するために、各シーリングスリーブ１４、１５、１６を通して、供給ケーブルがハウジング２の外側からハウジング２の内側に延びる。各シーリングスリーブ１４、１５、１６は、シーリングデバイス１１の３つの貫通孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃ（図６参照）のうちの１つの内部に配置される。シーリングスリーブ１４、１５、１６はゴムで作られるのに対し、キャリア１３はポリアミドで作られるため、シーリングスリーブ１４、１５、１６より剛性が高い。

図４は、シーリングデバイス１１の断面図である。以下では、図５においても斜視図で示されるシーリングスリーブ１４が、シーリングデバイス１１の他のシーリングスリーブ１５、１６に関して代表的に説明される。

シーリングスリーブ１４は角度がつけられた部分１９を備え、当該角度がつけられた部分１９は、その中を延びる高剛性ケーブルの対応の角度がつけられた形状に、シーリングスリーブ１４が追従することを可能にする。シーリングスリーブ１４は、電気機械と反対側になるようなハウジングのサイドにおいて、及びその自由端においてシーリングリップ２０を備える。そこでは、角度がつけられた部分１９は、シーリングリップ２０とハウジング２との間に配置される。

シーリングスリーブ１４の他方の自由端は、ハウジング２の内側に面するそのサイドにおいてキャリア１３に重なる円周戻り止め部を備える。さらに、シーリングスリーブ１４は、キャリア１３の円筒面２３に当接する２つの円周シーリング突出部２２を備える。さらに、シーリングスリーブ１４は、ハウジング２の外側に面するそのサイドにおいてキャリア１３に重なる円周カラー２４を備える。

図６及び図７は、各々、キャリア１３の斜視図である。見て分かるように、キャリア１３はプレート部２５を備え、当該プレート部２５から、各貫通孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃに関して、円筒面２３がハウジング２の内部に延びる。ハウジング２の内部に面するそのサイドにおいて、キャリア１３は、貫通孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃの周囲を部分的に囲む外側面２６を備える。

再び図４を参照すると、図８に斜視図で示されているシーリングリング２７が、キャリア１３と開口部９のエッジ２８との間に配置されていることが分かる。シーリングリング２７は、シーリングデバイス１１の外面２６に沿って配置される。

シーリングデバイス１１はスナップ適合部によってハウジング２に固定され、当該スナップ適合部は、外面２６間に配置される３つのスナップ手段２９（図７参照）によって実現される。

図９は、駆動装置１の第２実施形態によるシーリングデバイス１１、１２の斜視図である。以下、特に言及しない限り、第２実施形態は、第１実施形態に対応する。

第２実施形態では、電気機械が三相同期機であるため、３本の供給ケーブル３０、３１、３２が設けられる。そこでは、供給ケーブル３０が第１貫通孔１７ａを通って延び、供給ケーブル３１が第１シーリングデバイス１１の第２貫通孔１７ｂを通って延びる。第３貫通孔１７ｃは、プラグ３３によって閉じられる。供給ケーブル３２は、第２シーリングデバイス１２の第１貫通孔１７ａを貫通して延びる。第２シーリングデバイス１２の第３貫通孔１７ｃ及び第２貫通孔１７ｂは、プラグ３３によって閉じられる。したがって、６相電気機械及び３相電気機械に関して同じハウジング２及び同じキャリア１３を使用することができる。

図１０は、駆動装置１の第３実施形態によるシーリングデバイス１１、１２の斜視図である。以下、特に言及しない限り、第２実施形態は、第１実施形態に対応する。

第１シーリングデバイス１１の第３貫通孔１７ｃ及び第２シーリングデバイス１２の第２及び第３貫通孔１７ｂ、１７ｃを閉じるためのプラグ３３を用いる代わりに、それぞれのシーリングデバイス１１、１２の貫通孔１７ａ、１７ｂの数は、シーリングデバイス１１，１２が取り付けられる開口部９、１０を通って延びる供給ケーブル３０、３１、２２の数に対応する。それぞれのキャリア１３のプレート部２５は、貫通孔が設けられていないそれぞれのコーナー部において閉じられて延びる。

Claims (14)

1. 特に車両を駆動するための、駆動装置（１）であって、電気機械と、前記電気機械が配置されるハウジング（２）とを備え、前記ハウジング（２）は開口部（９）を有し、当該開口部（９）を通って前記電気機械のための供給ケーブル（３０）が延び、
   貫通孔（１７ａ）を有し且つ前記開口部（９）内に設けられるキャリア（１３）と、前記貫通孔（１７ａ）内に配置されるシーリングスリーブ（１４）とを有するシーリングデバイス（１１）であって、前記供給ケーブル（３０）が前記シーリングスリーブ（１４）を通って延びるシーリングデバイス（１１）によって駆動装置（１）が特徴付けられ、
   前記キャリア（１３）は、前記開口部（９）のエッジ（２８）を覆うプレート部（２５）を備え、前記貫通孔（１７ａ）は、前記プレート部（２５）から前記ハウジング（２）の内側に向かって延びる前記キャリア（１３）の円筒面（２３）により囲まれており、前記シーリングスリーブ（１４）は、前記円筒面（２３）と接する１又は複数の円周シーリング突出部（２２）を備える、駆動装置（１）。
2. 前記シーリングスリーブ（１４）は、前記キャリア（１３）及び／又は前記供給ケーブル（３０）よりも剛性が低い請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記シーリングスリーブは、前記ハウジング（２）の外側に面するそのサイドにおいて、角度がつけられた部分（１９）を有する請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記シーリングスリーブ（１４）は、前記供給ケーブル（３０）の周囲で円周方向に延びるシーリングリップ（２０）を有する請求項１～３のいずれか一項に記載の駆動装置。
5. 前記角度がつけられた部分（１９）は、前記シーリングリップ（２０）と前記ハウジング（２）との間に配置される請求項３又は４に記載の駆動装置。
6. 前記シーリングスリーブ（１４）は円周戻り止め部（２１）を有し、当該円周戻り止め部（２１）は、前記ハウジング（２）の内側に面するそのサイドにおいて前記キャリア（１３）と重なる請求項１～５のいずれか一項に記載の駆動装置。
7. 前記シーリングデバイス（１１）は、前記キャリア（１３）と前記開口部（９）との間に配置されるシーリングリング（２７）を有する請求項１～６のいずれか一項に記載の駆動装置。
8. 前記キャリア（１３）は、スナップ適合部によって前記ハウジング（２）に固定される請求項１～７のいずれか一項に記載の駆動装置。
9. 前記キャリア（１３）及び／又は前記開口部（９）は、放射状の三角形の形状を有する請求項１～８のいずれか一項に記載の駆動装置。
10. 前記キャリア（１３）は、１つ又は２つの更なる貫通孔（１７ｂ、１７ｃ）を有する請求項１～９のいずれか一項に記載の駆動装置。
11. － 更なるシーリングスリーブ（１５、１６）が更なる貫通孔（１７ｂ、１７ｃ）の各々に配置され、更なる供給ケーブル（３１）が前記更なるシーリングスリーブ（１５、１６）を通って延び、又は
    － 前記キャリア（１３）は２つの更なる貫通孔（１７ｂ、１７ｃ）を有し、更なるシーリングスリーブ（１５）が前記更なる貫通孔のうちの１つ（１７ｂ）に配置され、更なる供給ケーブル（３１）が前記更なるシーリングスリーブ（１５）を通って延び、前記他の更なる貫通孔（１７ｃ）は閉じられ、又は
    － 前記１つの更なる貫通孔（１７ｂ）又は前記複数の更なる貫通孔（１７ｂ、１７ｃ）は閉じられる、
    請求項１０に記載の駆動装置。
12. 前記ハウジング（２）は更なる開口部（１０）を備え、当該更なる開口部（１０）を通って前記電気機械のための供給ケーブル（３２）が延び、更なるシーリングデバイス（１２）が前記更なる開口部（１０）に設けられる請求項１～１１のいずれか一項に記載の駆動装置。
13. 前記１つの開口部（９）又は前記複数の開口部（９、１０）は、前記ハウジング（２）の端部シールド部（４）内に配置される請求項１～１２のいずれか一項に記載の駆動装置。
14. インバータを更に備え、
    前記供給ケーブル又は各供給ケーブル（３０、３１、３２）は、前記インバータと前記電気機械との間の電気的接続部の一部である請求項１～１３のいずれか一項に記載の駆動装置。

Images