JP4835192B2

JP4835192B2 - 車両用駆動装置

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Publication number: JP4835192B2
Application number: JP2006042129A
Authority: JP
Inventors: 正憲森; 行則杉原
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2026-02-20
Also published as: JP2007221962A

Description

本発明は、駆動源として少なくともモータを備える車両用駆動装置に関し、特に、組付けが容易で製造コストを低減させることができる車両用駆動装置に関する。

近年、低排気ガス・省燃費を目的とした、内燃機関の駆動力およびモータの駆動力の一方又は両方を選択的に利用できるハイブリッド車両用駆動装置が開示されている（特許文献１−４参照）。

このようなハイブリッド車両用駆動装置においては、モータ（モータジェネレータ）を運転者の要求に沿って理想的に駆動（又は回生）させる手段としてインバータ装置を備えている。インバータ装置は、主な構成部品として、ヒューズ、リレー等を一体的に形成されるとともに蓄電装置から供給される直流を３相交流に変換するアイソレーティドパワーモジュール（以下、ＩＰＭ）と、モータに供給する電気量を一時的に蓄積し電圧を平滑化する平滑回路と、モータへの電力を供給するとともにＩＰＭ及び平滑回路とモータを電気的に結合するバスバーと、蓄電装置からの直流を受けるコネクタと、各種コントロールユニットからの要求を受けるコネクタと、装置を冷却する冷却手段と、を有する。

また、ハイブリッド車両用駆動装置に使用されるモータは、一時的又は常時、車両を駆動するものでありその出力は非常に大きい。その出力を生成するには大量の電気量が必要であり、そのために、大量の電気を有効に伝達する給電ラインの抵抗を少なくする必要がある。そのため、給電ラインは、断面が大きいこと、小型化するために変形が容易であること、電気的な接触部に十分な面積が確保されていること等が要求される。これらの要求に合致するものとして銅などの板材を打ち抜いたバスバーの使用がみられる。

ここで、特許文献１に開示されるハイブリッド車両駆動装置は、内燃機関とトランスミッションとの間で内燃機関のクランク軸に交流モータのロータ部を連結（固定）したアドオン型パラレルハイブリッドであり、交流モータへの電力供給経路の構成について記載されている。特許文献２でも同様の構成が開示されている。また、特許文献１に記載のハイブリッド車両駆動装置では、インバータ装置からモータに電力を供給するために、給電ライン（パワーケーブル）と呼ばれる結線部材が用いられている。この給電ラインは、多くの電流を流し、周囲の金属部品への放電を防止し、かつ、モータ内への水の浸入を防ぐように構成されているために、太く更に曲がりにくく、さらに高価である。また、特許文献３に開示される電気自動車用駆動装置では、ギヤ室の油をモータ室内に導いてモータの冷却を図っている。また、特許文献４に開示される電気自動車用電気接続ユニットでは、バスバーの例が示されている。

特開２００１−１８６６８号公報特開平１１−９８６１５号公報特許第３６２７７７９号公報特開２０００−２６１９３６号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載のハイブリッド車両駆動装置のいずれも、モータの冷却を空気で行っているので、モータのみによる走行等のようにモータの連続的な使用による温度上昇を抑えるには十分ではなかった。また、特許文献１、２に記載のハイブリッド車両駆動装置では、給電ラインの締結のためにボルト締めの作業スペースを必要とし、作業方向を統一すると給電ラインが太く曲がりにくいために大きな曲率で曲げなければならない等、装置全体を小型化するのに不向きな構成であった。特に、モータケースに直接インバータ装置を取付けるようにすると、給電ラインの大きさ及び曲がりにくさのために、給電ラインを組付けるためのスペースが多大となる、または螺着の作業方向がまちまちとなり、組付性が悪くなるおそれがある。

また、特許文献３に記載の電気自動車用駆動装置の場合、インバータ装置内に潤滑油（若しくはその蒸気）が流入するおそれがあり、電子部品と結線部材間の絶縁不良や、洗車時や雨天時の走行などで水が装置内に入り込み、錆の発生等のおそれがある。

さらに、特許文献４に記載の電気自動車用電気接続ユニットの場合、特許文献４の図６に示されるバスバー５、８や、特許文献４の図１９、２０に示されるバスバー１３５は、形状・構造の特殊性から、板材から打ち抜くには歩留まりが悪くなるばかりか、バスバー５、１３５のように長いものは、車両の振動によって振られ、他部品との接触や近接により放電や短絡の発生のおそれがある。

本発明の第１の課題は、油や水分の混入が許されないインバータ装置を、冷却油が流入するモータケースに直接結合する構成において、コンパクトな装置を提供することにあり、装置間の密封を確実にすることである。

本発明の第２の課題は、電気的接続を確実にし、車両の振動による放電や短絡の発生を防止することである。

本発明の第３の課題は、組付けが容易で製造コストを低減させることである。

本発明の一視点においては、駆動源としてエンジンおよびモータを備えるとともに、前記エンジンおよび前記モータの一方又は両方による駆動力により車両を駆動する車両用駆動装置であって、変速機ケースと一体的に構成されたモータケース部と、前記モータケース部に装着されたインバータケースと、前記インバータケース内に配されたインバータと、前記モータケース部に形成されたモータケース開口部から前記インバータケースに形成されたインバータケース開口部に連通する穴を通って配されるとともに、前記モータのコイルと前記インバータを電気的に接続する配線部材と、前記穴に配されるとともに、前記モータケース部および前記インバータケースと前記配線部材とを絶縁しつつ前記配線部材の一部を保持する保持部材と、を備え、前記配線部材は、前記保持部材に保持されるプラグ部材と、前記保持部材と前記プラグ部材との間をシールするＯリングと、前記モータケース開口部に配されるとともに前記プラグ部材と連結されるモータバスバーと、前記インバータケース開口部に配されるとともに前記プラグ部材と連結されるインバータバスバーと、を有することを特徴とする。
本発明の前記車両用駆動装置において、前記プラグ部材は、前記保持部材と当接する部分に溝部が形成されており、前記Ｏリングは、前記溝部に装着されることが好ましい。

本発明の前記車両用駆動装置において、前記モータケース部及び前記インバータケースと前記保持部材との間に配されるシール部材を備えることが好ましい。

本発明の前記車両用駆動装置において、前記インバータバスバーは、短冊状の板状材料から折り曲げて形成されることが好ましい。

本発明（請求項１−４）によれば、シールによって、モータ内部に導かれた冷却用の潤滑油（及び蒸気）がインバータ及び装置の外部の漏れることがない。また、洗車や雨中走行等の水滴がモータ内部及びインバータに浸入することもないので、インバータ及びモータの内部に油、水の浸入による錆の発生や絶縁不良による問題が発生しない。また、高価なパワーケーブルを使用しないので、安価である。

本発明（請求項４）によれば、インバータバスバーが短冊状の板状部材から折り曲げによって製作されるので、高価な素材の歩留まりを向上させることができ、安価となる。また、ケースからの距離を確保しやすいので装置全体を小型化できる。さらに、インバータバスバーは、組立時に中央部をサポート部材によって保持することが可能なので、第３バスバーの位置が安定し作業が容易となる。さらに、インバータバスバーは素材の供給方向と螺着の作業方向が統一されるので組み立てが容易となる。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置について説明する。まず、ハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の構成について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の構成を模式的に示したブロック図である。

図１に示すハイブリッド車両は、エンジン１１及びモータジェネレータ１２の２つの駆動減を備えたハイブリッド車両用駆動装置を搭載している。エンジン１１の出力は、変速機１３、差動ギヤ１４、アクスルシャフト１５、１５´を経由して駆動輪１６、１６に伝達され、車両を駆動する。モータジェネレータ１２の出力も、同様に、差動ギヤ１４、アクスルシャフト１５、１５´を経由して駆動輪１６、１６´に伝達され、車両を駆動する可能である。なお、実施形態１では、ハイブリッド車両を例に説明するが、モータジェネレータ１２とインバータ２２の結合構成については電気自動車（燃料電池車両を含む）にも適用することができる。

ここで、エンジン１１は、内燃機関で代表される駆動源であり、その回転出力を変速機１３に伝達する。エンジン１１は、スタータ２０によって始動し、Ｅ／ＧＥＣＵ２３によってエンジン１１内のインジェクタ、イグナイタ等のアクチュエータ（図示せず）が制御される。モータジェネレータ１２は、例えば、３相ブラシレスモータであり、バッテリ１９に蓄積された電力で駆動するモータ機能と、車両の走行慣性エネルギーから電力を回生するジェネレータ機能と、を有する。モータジェネレータ１２は、インバータ２２によって回転数などが制御され、駆動時には回転出力を差動ギヤ１４に伝達し、回生時に差動ギヤ１４の回転力を電力に変換する。

変速機１３は、エンジン１１からの回転を変速して差動ギヤ１４に伝達する。変速機１３は、その内部に実装されたクラッチ（図示せず）がクラッチアクチュエータ１７によって制御され、その内部に実装された駆動ギヤ（図示せず）が変速アクチュエータ１８によって制御される。差動ギヤ１４は、駆動輪１６、１６´の内外輪差を吸収する装置であり、変速機１３およびモータジェネレータ１２からの回転出力をアクスルシャフト１５、１５´に伝達する。クラッチアクチュエータ１７は、ＡＭＴＥＣＵ２４の制御信号に基づいて、変速機１３の内部に実装されたクラッチ（図示せず）の係合、非係合を制御する。変速アクチュエータ１８は、ＡＭＴＥＣＵ２４の制御信号に基づいて、変速機１３の内部に実装された駆動ギヤ（図示せず）を制御する。

ＨＶＥＣＵ２１は、Ｅ／ＧＥＣＵ２３、ＡＭＴＥＣＵ２４、電池ＥＣＵ２５等の車両全体の電子回路を制御、管理する。インバータ２２は、モータジェネレータ１２に駆動又は回生を指令するＨＶＥＣＵ２１の制御信号により、駆動時にはバッテリ１９からの直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１２に出力し、回生時にはモータジェネレータ１２からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ１９に出力する。

Ｅ／ＧＥＣＵ２３は、ＡＭＴＥＣＵ２４と協同でエンジン１１の最良の燃焼状態及び駆動力を生み出し、エンジン１１の停止を制御する。ＡＭＴＥＣＵ２４は、変速時にＥ／ＧＥＣＵ２３に働きかけ、エンジン１１の吹き上がり防止を制御させるとともに、クラッチアクチュエータ１７および変速アクチュエータ１８をコントロールし最適な変速を行う。Ｅ／ＧＥＣＵ２３は、スタータ２０によるエンジン１１の始動時の燃料制御を行っている。Ｅ／ＧＥＣＵ２３は、エンジン１１に関する情報をインジケータ２６によって運転者に知らせる。

電池ＥＣＵ２５は、バッテリ１９の充電状態を管理し、ＨＶＥＣＵ２１に制御信号を送信する。

次に、ハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両のギヤトレーンについて図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の４速状態のギヤトレーンを模式的に示したスケルトン図である。

出力軸３１は、エンジン（図１の１１）の出力軸であり、その駆動力はフライホイール３２及びクラッチ３３を経て、変速機１３の入力軸３４へ伝達される。クラッチ３３は、クラッチアクチュエータ（図１の１７）によって係脱可能になっている。入力軸３４には、１ｓｔ駆動ギヤ３５、ＲＥＶ駆動ギヤ３６、２ｎｄ駆動ギヤ３７、３ｒｄ駆動ギヤ３８、４ｔｈ駆動ギヤ３９、５ｔｈ駆動ギヤ４０、６ｔｈ駆動ギヤ４１の駆動ギヤが設けられており、１ｓｔ駆動ギヤ３５、ＲＥＶ駆動ギヤ３６、２ｎｄ駆動ギヤ３７が入力軸３４に固定され、３ｒｄ駆動ギヤ３８、４ｔｈ駆動ギヤ３９、５ｔｈ駆動ギヤ４０、６ｔｈ駆動ギヤ４１が回転可能に支持されている。入力軸３４と平行な出力軸４２には、入力軸３４の各駆動ギヤ３５〜４１と噛み合う位置にそれぞれに対応する１ｓｔ被動ギヤ４３、２ｎｄ被動ギヤ４４、３ｒｄ被動ギヤ４５、４ｔｈ被動ギヤ４６、５ｔｈ被動ギヤ４７、６ｔｈ被動ギヤ４８の被動ギヤが設けられており、１ｓｔ被動ギヤ４３、２ｎｄ被動ギヤ４４が回転可能に支持され、３ｒｄ被動ギヤ４５、４ｔｈ被動ギヤ４６、５ｔｈ被動ギヤ４７、６ｔｈ被動ギヤ４８が出力軸４２に固定されている。出力軸４２には、さらに最もクラッチ３３側に差動ギヤ１４と噛み合う駆動ギヤ４９が設けられている。また、入力軸３４と平行な軸５０には、ＲＥＶアイドラギヤ５１が移動可能に装着されている。ＲＥＶアイドラギヤ５１のクラッチ３３側の位置（太字実線）ではＲＥＶ駆動ギヤ３６及びＲＥＶ被動ギヤ５８とは噛み合わないが、クラッチ３３の反対側の位置（細字実線）では両ギヤ３６、５８と噛み合い可能である。

入力軸３４には、３ｒｄ駆動ギヤ３８と４ｔｈ駆動ギヤ３９の間にシンクロ装置５３と作動スリーブ５６が設けられており、３ｒｄ駆動ギヤ３８か４ｔｈ駆動ギヤ３９かを選択可能になっている。また、入力軸３４には、５ｔｈギヤ４０と６ｔｈギヤ４１の間にシンクロ装置５４と作動スリーブ５７が設けられており、５ｔｈ駆動ギヤ４０か６ｔｈ駆動ギヤ４１かを選択可能になっている。出力軸４２には、１ｓｔ被動ギヤ４３と２ｎｄ被動ギヤ４４の間にシンクロ装置５２と作動スリーブ５５が設けられており、１ｓｔ被動ギヤ４３か２ｎｄ被動ギヤ４４かを選択可能になっており、さらに中立位置ではＲＥＶアイドラギア５１が噛み合った時にはＲＥＶを選択可能になっている。これらにより、選択されたいずれか１つのギヤ対を経て、入力軸３４から出力軸４２へ変速及び駆動力の伝達が行われ、更に差動ギヤ１４によってアクスルシャフト１５、１５´へと伝えられる。なお、作動スリーブ５２、５３、５４は、変速アクチュエータ（図１の１８）によって作動される。

一方、モータジェネレータ１２で出力される動力は、モータジェネレータ１２の出力軸６０の一端に固定された第１駆動ギヤ６１と、出力軸６０と平行な軸６２に固定された第１被駆動ギヤ６３と、軸６２に固定された第２被駆動ギヤ６４とを経て、差動ギヤ１４へ伝達され、同様にアクスルシャフト１５、１５´及び駆動輪１６、１６´を駆動する。

なお、モータジェネレータ１２の出力軸６０の他端には、レゾルバと呼ばれる回転位置検出装置６５が取付けられている。モータジェネレータ１２は、電力を受け取って駆動力に変換する力行状態と、駆動力を電力に変換する回生状態の両機能を有している。回転位置検出装置６５は、コイルの巻かれたステータ部６６と、出力軸６０と一体的に回転するロータ部６７との間の相対角度を検出する。ステータ部６６で発生させた磁力線がロータ部６７の鉄部分を通過して帰るのに最適な位置で多くの電流が流れるように、インバータ（図１の２２）の３相の電力をステータ部６６の夫々のコイルに通電することによって、駆動力の発生や回転方向の制御も含めて効率的な変換ができるように制御されている。回転位置検出装置６５のレゾルバ信号を、モータジェネレータ１２の極数に依存した数値、及びモータジェネレータ１２側のギヤ比で換算することによって、車両の速度として取り出すことも可能である。ＡＭＴＥＣＵ（図１の２４）は、通常の車速信号（図示せず）又は回転位置検出装置６５のレゾルバ信号に基づいて変速タイミングを計る。

次に、ハイブリッド車両用駆動装置の構成について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速部およびモータジェネレータ付近の構成を示した外観側面図である。図４は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のモータジェネレータ付近の構成を示した図３のＸ−Ｘ´間の部分断面図である。図５は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のモータジェネレータとインバータの接続部分の変形例の構成を示した部分断面図である。図６は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のモータジェネレータとインバータの接続部分の構成を示した図３のＹ−Ｙ´間の部分断面図である。図７は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のスリーブ部材の構成を示した底面図である。図８は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のサポータ、バスバー及びＩＰＭの配置を示した上面図である。図９は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のサポータ及びバスバーの配置を示した上面図である。図１０は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置の第２バスバーの構成を示した（Ａ）上面図および（Ｂ）背面図である。図１１は、本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置の第２バスバーの折り曲げ製作過程を示した部分工程斜視図である。

図３を参照すると、モータケース部１２ａは、変速機ケース部１３ａと差動ギヤ１４のケース部と一体に構成されている。モータケース部１２ａの中央付近には、回転位置検出装置６５が内部に配されている。変速機ケース部１３ａの中央付近には、入力軸３４と出力軸４２が配されており、その右下にアクスルシャフト１５が配されている。クラッチアクチュエータ１７は、変速機ケース部１３ａの所定の位置に取付けられている。変速アクチュエータ１８は、変速機ケース部１３ａの所定の位置に取付けられている。インバータケース２２ａは、モータケース部１２ａの略上方にネジ部材７９によってモータケース部１２ａに螺着されている。インバータケース２２ａには、冷却液タンク７８が取付けられている。

図４を参照すると、フロント変速機ケース２７内には、モータジェネレータ１２の出力軸６０がベアリングを介して回転可能にモータケース部１２ａに支持されている。モータジェネレータ１２の出力軸６０の一端には、第１駆動ギヤ６１が固定されている。モータジェネレータ１２の出力軸６０の内部には、潤滑油の油路が形成されている。この潤滑油は、モータケース部１２ａ内の各部材に行きわたり、各部材を冷却する。また、フロント変速機ケース２７内には、第１被駆動ギヤ６３及び第２被駆動ギヤ６４が一体となった軸６２がベアリングを介して回転可能に支持されている。第１被駆動ギヤ６３は、第１駆動ギヤ６１と噛み合う。また、変速機ケース部１３ａおよびフロント変速機ケース２７内には、第２被駆動ギヤ６４と噛み合う差動ギヤ１４が回転可能に支持されている。変速機ケース部１３ａおよびフロント変速機ケース２７には、差動ギヤ１４の出力が伝達されるアクスルシャフト１５、１５´が回転可能に支持されている。モータジェネレータ１２の出力軸６０の他端の近傍のモータケース部１２ａには、出力軸６０の回転位置を検出する回転位置検出装置６５が取り付けられている。

モータジェネレータ１２の出力軸６０の外周には、磁石７０ａを内蔵するロータ７０が取り付けられている。ロータ７０の外周には、ロータ７０と間隔をおいてステータ部（図２の６６）のコア部材７２が配設されている。コア部材７２は、略円筒状であり、ネジ１２ｂによってモータケース部１２ａに固定されている。コア部材７２の内周側に延在する各ティース部の外周には、絶縁材料よりな側板６８を介してコイル線７１、７１´、７１´´が巻きつけられている。片側のコイル線７１、７１´、７１´´の外周には、リング状の金属材料（例えば、銅）よりなる４つのバスリング６９が互いに通電しないように配置されている。バスリング６９のうち最も内側のバスリング６９は、各コイル線７１、７１´、７１´´の一方の巻端の全てと圧着溶接されており、モータジェネレータ１２の中性線として電気回路を成立させている。各コイル線７１、７１´、７１´´の他方の巻端は、それぞれ対応する残りの３相のバスリング６９と圧着溶接されている。各コイル線７１、７１´、７１´´と、対応するバスリング６９とは、バスリング６９の一部から延びた複数の突起部６９ａに圧着溶接されることで、電気的に結合している。最も内側を除く３つのバスリング６９は、突起部６９ａより大きな板部６９ｂを有する。板部６９ｂは、対応する第１バスバー７３と溶着されることで、電気的に結合している。なお、バスリング６９と第１バスバー７３とは一体に構成されていてもよい。第１バスバー７３は、金属材料（例えば、銅）よりなる配線部材であり、略Ｌ字型に形成されており、３相に対応して３個存在する。

モータケース部１２ａ内には、絶縁材料よりなる端子台１２ｃが螺着されている。端子台１２ｃには、モータケース部１２ａと電気的に絶縁されるようにして、対応する第１バスバー７３と第２バスバー７５がネジ１２ｄにより螺着され、第１バスバー７３と第２バスバー７５が電気的に接続されている。第２バスバー７５は、金属材料（例えば、銅）よりなる配線部材であり、略Ｌ字型に形成されており、３相に対応して３個存在する。第２バスバー７５の一端は、プラグ部材８１の底面の突起と溶着されている。

モータケース部１２ａとインバータケース２２ａには、モータジェネレータ１２とインバータ２２を電気的に接続するための穴を有する。モータケース部１２ａとインバータケース２２ａとは、ネジ部材７９によって結合されている。モータケース部１２ａとインバータケース２２ａの穴には、保持部材８０が装着されている。モータケース部１２ａとインバータケース２２ａの穴には、段部が形成されており、その段部に保持部材８０の板部（図７の８０ｅ）が嵌め込まれている。

保持部材８０は、モータケース部１２ａとの結合部の穴の形状に沿った形状となっている（図４、６、７参照）。保持部材８０は、結合部を小さくすると共に、第２バスバー７５と各ケース１２ａ、２２ａ間との放電を防止するため、絶縁材料（例えば、絶縁樹脂）よりなる。保持部材８０は、板部８０ｅに３つのプラグ部材８１を装着するための穴が形成されており、底面側に２つのスカート部８０ｄが延在しており、上面側に筒状の３つのスリーブ部８０ｃが延在している。スカート部８０ｄは、第２バスバー７５とモータケース部１２ａ間の狭い部分にそれぞれと間隔をおいて延在しているので、第２バスバー７５とモータケース部１２ａ間の放電が防止されている。各スリーブ部８０ｃは、インバータケース２２ａに延在している。各スリーブ部８０ｃの内周には、スペーサ部材８７が装着されたプラグ部材８１が保持されている。保持部材８０の板部８０ｅの端面には２つの溝部が形成されており、それぞれの溝部にＯリング８０ａとＯリング８０ｂが装着されている。Ｏリング８０ａは、保持部材８０の板部８０ｅと、モータケース部１２ａとの間をシールし、モータケース部１２ａ内の潤滑油（及び蒸気）が外に出ないようにしている。Ｏリング８０ｂは、保持部材８０の板部８０ｅと、インバータケース２２ａとの間をシールし、モータケース部１２ａ内の潤滑油（及び蒸気）がインバータケース２２ａ入り込まないようにしている。保持部材８０の底面には、第２バスバー７５の端部を回転不能に嵌め込んで固定する凹部８０ｆを有する（図７参照）。凹部８０ｆに第２バスバー７５の端部が嵌め込まれることによって、インバータ２２内部の第３バスバー９１、９２、９３とプラグ部材８１のネジ部を螺着する際の螺着偶力による第２バスバー７５の板部の変形を防止することができる。

プラグ部材８１は、金属材料（例えば、銅）よりなる棒状の配線部材であり、保持部材８０のスリーブ部８０ｃの内周に挿着されている（図４、６参照）。プラグ部材８１は、底面に小さな突起を有し、その突起に第２バスバー７５の一端が溶着により連結されている。プラグ部材８１は、上面側に棒状の突起を有し、その突起と、保持部材８０のスリーブ部８０ｃの間にスペーサ部材８７が取り付けられており、その突起の先端部にはネジ溝（オネジ）が形成されている。スペーサ部材８７上に配された第３バスバー９１、９２、９３をナットにてプラグ部材８１のネジ溝に螺着することで、プラグ部材８１と第３バスバー９１、９２、９３の電気的接続が行われる。なお、図５のようにボルトにて第３バスバー９１をプラグ部材８２に螺着するような構成であってもよい。プラグ部材８１は、保持部材８０と当接する部分の断面が略円形であり、保持部材８０との間でのシールに適している。プラグ部材８１の外周であって保持部材８０と当接する部分に溝部が形成されており、その溝部にＯリング８１ａが装着されている。Ｏリング８１ａは、保持部材８０とプラグ部材８１との間をシールし、モータケース部１２ａ内の潤滑油（及び蒸気）がインバータケース２２ａに入り込まないようにしている。

インバータケース２２ａ内であって保持部材８０のスリーブ部８０ｃの周囲には板状のサポート部材９０が配されている（図４、６、８、９参照）。サポート部材９０は、絶縁材料よりなり、インバータケース２２ａとともに、ネジ部材７９によってモータケース部１２ａに螺着されている。サポート部材９０上面には、第３バスバー９２、９３を挟み込んで支持する支持部９０ａが延在している。支持部９０ａは、第３バスバー９２、９３が振動により撓みが大きくなる位置や、第３バスバー９２、９３の板面の間の位置に設けられる。支持部９０ａが第３バスバー９２、９３を支持することで、車両が振動しても、第３バスバー９２、９３が互いに近接してショートしたり、放電することがない。

インバータケース２２ａ内であって、プラグ部材８１と、対応するＩＰＭ８４の端子部との間に、プラグ部材８１とＩＰＭ８４の端子部とを電気的に接続する第３バスバー９１、９２、９３が配されている（図４、８、９参照）。第３バスバー９１、９２、９３は、金属材料（例えば、銅）よりなる配線部材であり、一端が対応するプラグ部材８１に車両の上方から螺着されており、他端が対応するＩＰＭ８４の端子部に車両の上方から螺着されている。

第３バスバー９１は、図８、９を参照すると、プラグ部材８１と接続する第１板面９１ａから紙面の手前側へ直角に折り曲げられた第２板面９１ｂを有し、第２板面９１ｂからＩＰＭ８４の端子部の端子側へ直角に折り曲げられてＩＰＭ８４の端子部と接続される第３板面９１ｃを有する。なお、第３バスバー９１は、第３バスバー９２、９３の板面と隣り合っておらず、また図９の紙面の上下方向に延在する部分を有していないのでサポート部材９０の支持部９０ａに支持されていない。

第３バスバー９２は、プラグ部材８１と接続する第１板面９２ａから紙面の手前側へ直角に折り曲げられた第２板面９２ｂを有し、第２板面９２ｂから図の上側に折り返された第３板面９２ｃを有し、第３板面９２ｃから紙面の手前側に折り返された第４板面９２ｄを有し、第４板面９２ｄからＩＰＭ８４の端子部の端子側へ直角に折り曲げられてＩＰＭ８４の端子部と接続される第５板面９２ｅを有する。第３バスバー９２の第３板面９２ｃは、車両の上下方向に幅があり、サポート部材９０の支持部９０ａに支持されている。第３バスバー９２の形状については、図１０も参照されたい。

第３バスバー９３は、プラグ部材８１と接続する第１板面９３ａから紙面の手前側へ直角に折り曲げられた第２板面９３ｂを有し、第２板面９３ｂから図の上側に折り返された第３板面９３ｃを有し、第３板面９３ｃではネジ部材７９を迂回するように折り曲げられており、第３板面９３ｃから紙面の手前側に折り返された第４板面９３ｄを有し、第４板面９３ｄからＩＰＭ８４の端子部の端子側へ直角に折り曲げられてＩＰＭ８４の端子部と接続される第５板面９３ｅを有する。第３バスバー９３の第３板面９３ｃは、車両の上下方向に幅があり、サポート部材９０の支持部９０ａに支持されている。

第３バスバーの折り曲げ方を第３バスバー９２を例に説明すると、短冊状（略矩形状）の板状材料を図１１（Ａ）の破線部分にて直角に折り曲げ第２板面を作り、第２板面を図１１（Ｂ）の破線部分にてＩＰＭ（図８の８４）の長手方向かつバスバーの幅方向に折り返した第３板面を作ることで図１１（Ｃ）のようになる。これによって組立て作業方向からは板圧が与えられることになる。さらに、第３バスバー９２の第４板面および第５板面については逆に折り曲げることで図１０のような第３バスバー９２ができる。矩形状の板状材料を使用することによって、材料を効率的に得られるので、材料費の低減が図られるとともに、サポート部材９０に挿入し易くなり、放電を防止するサポータを小型化、ひいてはインバータ本体をも小型化できる。組み立てに適した形状になっている。

インバータケース２２ａ内において、ヒューズ、リレー等を一体的に形成されるとともにバッテリ（図１の１９）から供給された電流を３相交流に変換するＩＰＭ８４がインバータケース２２ａに螺着されている（図３、４参照）。ＩＰＭ８４の各端子部には、対応する第３バスバー９１、９２、９３が螺着されている。インバータケース２２ａ内には、ＩＰＭ８４を冷却するための冷却水回路８５が隣接して配置されている。冷却水回路８５は、流路を通じて冷却液タンク７８と接続されている。インバータケース２２ａ上部には、モータジェネレータ１２に供給する電気量を一時的に蓄えたり、電圧をフラット化する平滑回路８６を内蔵するインバータカバー２２ｂがインバータケース２２ａに螺着されている（図３、４参照）。平滑回路８６は、第４バスバー（図示せず）によってＩＰＭ８４と電気的に接続されている。

インバータケース２２ａには、バッテリ（図１の１９）から電力を受け取るコネクタ７６と、ＨＶＥＣＵ（図１の２１）からの制御信号を受けるコネクタ７７と、が取り付けられている（図３、４参照）。コネクタ７６の端子部は、平滑回路８６と電気的に接続されている。インバータケース２２ａには、冷却液を蓄えるとともに冷却水回路８５と流路を通じて接続される冷却液タンク７８が取り付けられている

次に、実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置の組立てについて説明する。ここでは、モータジェネレータ１２の組立からインバータ２２の取り付けまで説明する。

まず、モータケース部１２ａに端子台１２ｃを螺着する（図４参照）。次に、バスリング６９に第１バスバー７３が溶着された状態のステータ組立体（側板６８、コイル線７１、７１´、７１´´、コア部材７２、バスリング６９、第１バスバー７３の組立体）をネジ１２ｂでモータケース部１２ａに螺着する（図４参照）。

次に、プラグ部材８１に第２バスバー７５が溶着されたバス組立体（保持部材８０、Ｏリング８０ａ、Ｏリング８０ｂ、プラグ部材８１、Ｏリング８１ａ、スペーサ部材８７、第２バスバー７５の組立体）を、インバータ２２側からモータケース部１２ａに装着し、ネジ１２ｄで第２バスバー７５及び第１バスバー７３を端子台１２ｃに螺着する（図４参照）。次に、ロータ組立体（出力軸６０、第１駆動ギヤ６１、回転位置検出装置６５、ロータ７０の組立体）をモータケース部１２ａに装着する（図４参照）。

次に、インバータケース組立体（インバータケース２２ａ、ＩＰＭ８４、冷却水回路８５、コネクタ７６、コネクタ７７、冷却液タンク７８の組立体）とサポート部材９０をネジ部材７９にてモータケース部１２ａに装着する（図４参照）。次に、ＩＰＭ８４の端子部と、対応するプラグ部材８１との間に第３バスバー９１、９２、９３をセットする（図８参照）。この時、長い第３バスバー９２、９３は中央付近でサポート部材９０の支持部９０ａに支持されることによって位置が保たれる。次に、第３バスバー９１、９２、９３の両端を螺着する（図８参照）。このとき、モータジェネレータ１２側の第２バスバー７５は保持部材８０の凹部８０ｆによって締め付けトルクを受けるようになっているので容易に締め付け可能である。また、プラグ部材８１と第３バスバー９１、９２、９３の接続は、スペーサ部材８７によって接着面積が確保されるので通電量に支障をきたさない。このように組み立て作業は上方から行うことができるので組み立て容易である。最後に、インバータカバー組立体（インバータカバー２２ｂ、平滑回路８６の組立体）をインバータケース２２ａに装着する。

なお、歩留まりを向上させるために、例えば、第３バスバーの代わりに短冊状の３つに分割したバスバーを溶接等によって一体化させる方策も考えられるが、インバータはスイッチング回路などの通電により高温になり、多くの電気量を流す部品であることから、溶接部の導通面積の確保と溶接部分の溶け込みによって抵抗が多くなることを極力排除する必要が有り、実施形態１のような折り曲げにすることで製品の管理項目を少なくでき、有利である。また、溶接に代えてネジ等で螺着して一体化することもできるが、バスバーの中央部の質量が大きくなり、車両の振動によってネジ締結力が弱くなることもあり、信頼性上有利ではない。

実施形態１によれば、Ｏリング８０ａ、８０ｂ、Ｏリング８１ａのシールによって、モータジェネレータ内部に導かれた冷却用の潤滑油（及び蒸気）がインバータ２２及び装置の外部の漏れることがない。また、洗車や雨中走行等の水滴がモータジェネレータ内部及びインバータに浸入することもないので、インバータ２２及びモータジェネレータ１２の内部に油、水の浸入による錆の発生や絶縁不良による問題が発生しない。また、高価なパワーケーブルを使用しないので、安価である。

また、実施形態１によれば、第３バスバー９１、９２、９３が短冊状の板状部材から折り曲げによって製作されるので、高価な素材の歩留まりを向上させることができ、安価となる。また、ケースからの距離を確保しやすいので装置全体を小型化できる。さらに、第３バスバー９２、９３の中央部が車両の振動などによって変形しにくいので信頼性が向上する。また、第３バスバー９２、９３は、組立時に中央部を支持部９０ａによって保持することが可能なので、第３バスバー９２、９３の位置が安定し作業が容易となる。さらに、第３バスバー９１、９２、９３は部品の供給方向と螺着の作業方向が統一されるので組み立てが容易となる。

以上、実施形態１では、油冷されるモータをドライが要求される場合について説明したが、モータがドライの場合にも適用できる。さらに、油冷の場合とドライの場合とで構成を変えることなく部品共用ですむので、部品の共通化も可能であり、低コスト化につながる。

本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の構成を模式的に示したブロック図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の４速状態のギヤトレーンを模式的に示したスケルトン図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速部およびモータジェネレータ付近の構成を示した外観側面図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のモータジェネレータ付近の構成を示した図３のＸ−Ｘ´間の部分断面図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のモータジェネレータとインバータの接続部分の変形例の構成を示した部分断面図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のモータジェネレータとインバータの接続部分の構成を示した図３のＹ−Ｙ´間の部分断面図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のスリーブ部材の構成を示した底面図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のサポータ、バスバー及びＩＰＭの配置を示した上面図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置のサポータ及びバスバーの配置を示した上面図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置の第２バスバーの構成を示した（Ａ）上面図および（Ｂ）背面図である。本発明の実施形態１に係るハイブリッド車両用駆動装置の第２バスバーの折り曲げ製作過程を示した部分工程斜視図である。

符号の説明

１１エンジン
１２モータジェネレータ
１２ａモータケース部
１２ｂネジ
１２ｃ端子台
１２ｄネジ
１３変速機
１３ａ変速機ケース部
１４差動ギヤ
１５、１５´ アクスルシャフト
１６、１６´ 駆動輪
１７クラッチアクチュエータ
１８変速アクチュエータ
１９バッテリ
２０スタータ
２１ＨＶＥＣＵ
２２インバータ
２２ａインバータケース
２２ｂインバータカバー
２３Ｅ／ＧＥＣＵ
２４ＡＭＴＥＣＵ
２５電池ＥＣＵ
２６インジケータ
２７フロント変速機ケース
３１出力軸
３２フライホイール
３３クラッチ
３４入力軸
３５１ｓｔ駆動ギヤ
３６ＲＥＶ駆動ギヤ
３７２ｎｄ駆動ギヤ
３８３ｒｄ駆動ギヤ
３９４ｔｈ駆動ギヤ
４０５ｔｈ駆動ギヤ
４１６ｔｈ駆動ギヤ
４２出力軸
４３１ｓｔ被動ギヤ
４４２ｎｄ被動ギヤ
４５３ｒｄ被動ギヤ
４６４ｔｈ被動ギヤ
４７５ｔｈ被動ギヤ
４８６ｔｈ被動ギヤ
４９駆動ギヤ
５０軸
５１ＲＥＶアイドラギヤ
５２、５３、５４シンクロ装置
５５、５６、５７作動スリーブ
５８ＲＥＶ被動ギヤ
６０出力軸
６１第１駆動ギヤ
６２軸
６３第１被駆動ギヤ
６４第２被駆動ギヤ
６５回転位置検出装置
６６ステータ部
６７ロータ部
６８側板
６９バスリング
６９ａ突起部
６９ｂ板部
７０ロータ
７０ａ磁石
７１、７１´、７１´´ コイル線
７２コア部材
７３第１バスバー（配線部材）
７５第２バスバー（配線部材）
７６コネクタ
７７コネクタ
７８冷却液タンク
７９ネジ部材
８０保持部材
８０ａ、８０ｂＯリング（シール部材）
８０ｃスリーブ部
８０ｄスカート部
８０ｅ板部
８０ｆ凹部
８１プラグ部材（配線部材）
８１ａＯリング
８２プラグ部材（配線部材）
８２ａＯリング
８４ＩＰＭ
８５冷却水回路
８６平滑回路
８７スペーサ部材
９０サポート部材
９０ａ支持部
９１第３バスバー（配線部材）
９１ａ第１板面
９１ｂ第２板面
９１ｃ第３板面
９２第３バスバー（配線部材）
９２ａ第１板面
９２ｂ第２板面
９２ｃ第３板面
９２ｄ第４板面
９２ｅ第５板面
９３第３バスバー（配線部材）
９３ａ第１板面
９３ｂ第２板面
９３ｃ第３板面
９３ｄ第４板面
９３ｅ第５板面

Claims

駆動源としてエンジンおよびモータを備えるとともに、前記エンジンおよび前記モータの一方又は両方による駆動力により車両を駆動する車両用駆動装置であって、
変速機ケースと一体的に構成されたモータケース部と、
前記モータケース部に装着されたインバータケースと、
前記インバータケース内に配されたインバータと、
前記モータケース部に形成されたモータケース開口部から前記インバータケースに形成されたインバータケース開口部に連通する穴を通って配されるとともに、前記モータのコイルと前記インバータを電気的に接続する配線部材と、
前記穴に配されるとともに、前記モータケース部および前記インバータケースと前記配線部材とを絶縁しつつ前記配線部材の一部を保持する保持部材と、
を備え、
前記配線部材は、前記保持部材に保持されるプラグ部材と、前記保持部材と前記プラグ部材との間をシールするＯリングと、前記モータケース開口部に配されるとともに前記プラグ部材と連結されるモータバスバーと、前記インバータケース開口部に配されるとともに前記プラグ部材と連結されるインバータバスバーと、を有することを特徴とする車両用駆動装置。
前記プラグ部材は、前記保持部材と当接する部分に溝部が形成されており、
前記Ｏリングは、前記溝部に装着されることを特徴とする請求項１記載の車両用駆動装置。
前記モータケース部及び前記インバータケースと前記保持部材との間に配されるシール部材を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用駆動装置。
前記インバータバスバーは、短冊状の板状材料から折り曲げて形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の車両用駆動装置。