JP6256304B2 - 駆動装置及びそれを備える乗り物 - Google Patents

Description

本開示は、駆動装置及びそれを備える乗り物に関する。

近年、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）、電気自動車（Electric Vehicle）、燃料電池自動車（Fuel Cell Vehicle）など、環境への影響が少なく省エネルギーに寄与する自動車の開発が進んでいる。これらの自動車は、バッテリーなどの直流電源と、インバータと、モータとを動力源として走行する。インバータは、直流電源から取り出された直流電力を交流電力に変換し、当該交流電力をモータに供給する。特許文献１は、インバータとモータとが一体化された駆動装置を開示している。

特開２００５−２２４００８号公報

電流がインバータからモータに流れる過程で電気エネルギーの損失が生ずると、モータからの出力が実質的に低下してしまう。そのため、電気エネルギーの損失を低減したいという要望があった。

そこで、本開示は、電気をより効率的にモータに供給することが可能な駆動装置及びそれを備える乗り物を説明する。

本開示の一つの観点に係る駆動装置は、交流電力で駆動するモータを内部に収容する第１の収容部と、直流電力が入力される入力部と、入力部に入力された直流電力の電圧を安定化させるためのキャパシタと、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力をモータの第１及び第２の相に供給するインバータ部とを内部に収容する第２の収容部とを備え、モータは、外部の負荷と接続されるモータ軸を有し、第１の収容部と第２の収容部とは、モータ軸が延びる第１の方向に直交する第２の方向に沿って並ぶように一体的に結合され、入力部、キャパシタ、及びインバータ部は、モータ軸のうち外部の負荷と接続される負荷側の端部側から他端部側の方向に向かってこの順に並び、インバータ部とモータとは、モータ軸の他端部側において電気的に接続され、インバータ部は、直流電力をモータの第１の相の交流電力に変換する第１相部と、直流電力をモータの第２の相の交流電力に変換する第２相部とを有し、第１相部及び第２相部は、第１の方向及び第２の方向の双方に直交する第３の方向に沿って並んでいる。

本開示に係る駆動装置及びそれを備える乗り物によれば、電気をより効率的にモータに供給することが可能となる。

図１は、本実施形態に係る乗り物の一例である電気自動車を概略的に示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る乗り物の一例である電気自動車の構成を概略的に示すブロック図である。 図３は、巻線切替収容部側から見た駆動装置の斜視図である。 図４は、モータ収容部側から見た駆動装置の斜視図である。 図５は、図３の矢印Ａ方向から見た駆動装置の側面図である。 図６は、図３の矢印Ｂ方向から見た駆動装置の側面図である。 図７は、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図８は、巻線切替収容部及びモータ収容部の分解斜視図である。 図９は、巻線切替部及びその収容筐体を、巻線切替部側から見た分解斜視図である。 図１０は、巻線切替部及びその収容筐体を、収容筐体側から見た分解斜視図である。 図１１は、インバータ収容部の分解斜視図である。 図１２は、図１１とは上下方向を反転させた状態ときの、インバータ収容部の分解斜視図である。 図１３は、端子ユニットの分解斜視図である。 図１４は、駆動装置のトルクと回転数との関係を説明するための図である。 図１５は、他の例に係る駆動装置の断面図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［１］電気自動車の概略構成
本実施形態に係る乗り物（Vehicle）の一例である電気自動車ＥＶについて、図１を参照して説明する。電気自動車ＥＶは、車両本体ＥＶａと、ＶＣＵ（車両制御ユニット：vehicle control unit）１と、バッテリ（直流電源）２と、駆動装置３とを備える。

バッテリ２は、直流電力を充放電可能な二次電池である。バッテリ２としては、例えば、リチウムイオンバッテリが挙げられる。駆動装置３は、車両本体ＥＶａの車軸ＥＶｂ（負荷）に接続されている。駆動装置３は、車軸ＥＶｂを駆動することにより、車軸ＥＶｂの両端に設けられた駆動輪ＥＶｃを回転させる。これにより、電気自動車ＥＶが走行（前進又は後退）する。

［２］駆動装置の回路構成
続いて、図２を参照して、駆動装置３の回路構成を中心に説明する。駆動装置３は、インバータ部（電力変換部）１０と、キャパシタ１２と、モータ１４と、巻線切替部１６と、制御部１８とを備える。

インバータ部１０は、バッテリ２から入力される直流電力を３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）の交流電力に変換してモータ１４に出力するように構成されたインバータ回路（電力変換回路の一例）を含む。インバータ部１０は、バッテリ２に接続される端子ＴＰ１，ＴＮ１と、モータ１４に接続される端子ＴＵ１，ＴＶ１，ＴＷ１とを有する。インバータ部１０の端子ＴＰ１，ＴＮ１には、それぞれ、キャパシタ１２の端子ＴＰ２，ＴＮ２が接続されている。キャパシタ１２は、バッテリ２からインバータ部１０に入力される直流電力をより安定化させる機能を有する。

インバータ部１０は、電力変換用のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６を有する。スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２は、Ｕ相の電力変換を行う。スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４は、Ｖ相の電力変換を行う。スイッチ素子Ｑ５，Ｑ６は、Ｗ相の電力変換を行う。スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６は、それぞれ、例えば半導体により構成されている。

モータ１４は、インバータ部１０から供給される３相の交流電力に基づいて回転駆動する。モータ１４は、高速駆動用の３相の巻線１４ａ（第１の巻線、高速駆動用巻線）と、低速駆動用の３相の巻線１４ｂ（第２の巻線、低速駆動用巻線）とを含む。

巻線１４ａ，１４ｂは、電気的に直列に接続されている。巻線１４ａの一端側には、各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）に対応した端子ＴＵ２，ＴＶ２，ＴＷ２が接続されている。端子ＴＵ２，ＴＶ２，ＴＷ２はそれぞれ、インバータ部１０の端子ＴＵ１，ＴＶ１，ＴＷ１と接続されている。

巻線１４ｂの一端側には、各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）に対応した端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４が接続されている。巻線１４ａの他端側と巻線１４ｂの他端側とは、各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）同士が電気的に接続されている。巻線１４ａの他端側と巻線１４ｂの他端側との間には、各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）に対応した端子ＴＵ３，ＴＶ３，ＴＷ３が接続されている。

巻線切替部１６は、ダイオードブリッジＤＢ１，ＤＢ２と、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２とで構成された巻線切替回路を含む。ダイオードブリッジＤＢ１は、スイッチ素子ＳＷ１と電気的に並列に接続されている。ダイオードブリッジＤＢ１は、モータ１４の端子ＴＵ３，ＴＶ３，ＴＷ３にそれぞれ接続される端子ＴＵ５，ＴＶ５，ＴＷ５を有する。

ダイオードブリッジＤＢ１は、モータ１４の端子ＴＵ３，ＴＶ３，ＴＷ３から出力される３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）の交流を整流するための６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６により構成されている。ダイオードＤ１１，Ｄ１２は、Ｕ相の交流を整流する。ダイオードＤ１３，Ｄ１４は、Ｖ相の交流を整流する。ダイオードＤ１５，Ｄ１６は、Ｗ相の交流を整流する。

ダイオードブリッジＤＢ２は、スイッチ素子ＳＷ２と電気的に並列に接続されている。ダイオードブリッジＤＢ２は、モータ１４の端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４にそれぞれ接続される端子ＴＵ６，ＴＶ６，ＴＷ６を有する。

ダイオードブリッジＤＢ２は、モータ１４の端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４から出力される３相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）の交流を整流するための６つのダイオードＤ２１〜Ｄ２６により構成されている。ダイオードＤ２１，Ｄ２２は、Ｕ相の交流を整流する。ダイオードＤ２３，Ｄ２４は、Ｖ相の交流を整流する。ダイオードＤ２５，Ｄ２６は、Ｗ相の交流を整流する。

スイッチ素子ＳＷ１は、モータ１４の端子ＴＵ３，ＴＶ３，ＴＷ３を短絡させるための高速巻線切替用のスイッチとして機能する。スイッチ素子ＳＷ２は、モータ１４の端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４を短絡させるための低速巻線切替用のスイッチとして機能する。スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２は、例えば半導体により構成されている。

スイッチ素子ＳＷ１により端子ＴＵ３，ＴＶ３，ＴＷ３が短絡されると、巻線１４ａのうち、端子ＴＵ２，ＴＵ３間の導線と、端子ＴＶ２，ＴＶ３間の導線と、端子ＴＷ２，ＴＷ３間の導線とが結線される。スイッチ素子ＳＷ２により端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４が短絡されると、巻線１４ａ，１４ｂのうち、端子ＴＵ２，ＴＵ４間の導線と、端子ＴＶ２，ＴＶ４間の導線と、端子ＴＷ２，ＴＷ４間の導線とが結線される。すなわち、巻線切替部１６は、モータ１４の巻線１４ａ，１４ｂの接続状態を切り替える機能を有する。

制御部１８は、ＶＣＵ１に接続されている。制御部１８は、インバータ部１０および巻線切替部１６に制御信号（インバータ制御信号、高速巻線切替制御信号及び低速巻線切替制御信号）を出力するように構成された制御回路を含む。制御部１８は、インバータ部１０のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６のスイッチングを制御するとともに、巻線切替部１６のスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のスイッチングを制御する。

［３］駆動装置の具体的な構成
続いて、駆動装置３の具体的な構成について、図３〜図１３を参照して説明する。駆動装置３は、モータ収容部１００と、巻線切替収容部２００と、インバータ収容部３００とを備える。

［３．１］モータ収容部
モータ収容部１００は、図３〜図８に示されるように、収容筐体（第１の収容部）１０２と、モータ１４とを有する。収容筐体１０２は、本体部１０４と、連結部（第１の連結部）１０６とを含む。本体部１０４は、略円筒形状を呈する筒体１０４ａと、筒体１０４ａの一端側に配置された端壁１０４ｂと、筒体１０４ａの他端側に配置された端壁１０４ｃとを含む（図４、図７及び図８参照）。収容筐体１０２（本体部１０４）は、筒体１０４ａ及び端壁１０４ｂ，１０４ｃで囲まれる収容空間内に、モータ１４を収容する。

図７に示されるように、筒体１０４ａの内壁には、モータ１４のステータ１４ｃが固定されている。図４、図７及び図８に示されるように、端壁１０４ｂ，１０４ｃのそれぞれには、本体部１０４の中心軸と交差する領域に貫通孔Ｈ１が形成されている。図７に示されるように、これらの貫通孔Ｈ１には、ベアリング１０４ｄを介して、モータ１４のモータ軸１４ｄが取り付けられている。そのため、モータ軸１４ｄは、本体部１０４の中心軸と略同一方向に延びている。以下では、モータ軸１４ｄの延びる方向を「Ｘ軸方向」と称することがある。

モータ軸１４ｄのうち端壁１０４ｂ側の端部Ｅ１（図４〜図７参照）は、端壁１０４ｂの貫通孔Ｈ１から本体部１０４の外方に露出している。モータ軸１４ｄの端部Ｅ１は、電気自動車ＥＶの車軸ＥＶｂと接続されている。そのため、モータ軸１４ｄの端部Ｅ１は、車軸ＥＶｂや駆動輪ＥＶｃ等の外部の負荷が接続される負荷側の端部である。一方、モータ軸１４ｄのうち端壁１０４ｃ側の端部Ｅ２（図７参照）は、負荷とは反対側の端部である。モータ軸１４ｄの周りには、ロータ１４ｅが固定されている。ロータ１４ｅは、ステータ１４ｃの内側に位置している。

筒体１０４ａは、図３、図５及び図８に示されるように、冷却液が流通する流路（第１の冷却部）１０４ｅを有する。流路１０４ｅは、モータ１４を取り囲むように筒体１０４ａの壁内に形成されている。筒体１０４ａには、流路１０４ｅと外部とを連通する貫通孔Ｈ２，Ｈ３が形成されている。貫通孔Ｈ２は、冷却管ＣＰ１と接続されている。駆動装置３が電気自動車ＥＶに搭載された状態において、冷却管ＣＰ１は、例えば、電気自動車ＥＶのラジエータに接続される。貫通孔Ｈ３は、筒体１０４ａの周壁に設けられた流路１０４ｇに接続されている。流路１０４ｇは、Ｘ軸方向において巻線切替収容部２００に向けて延びている。

筒体１０４ａの外周面には、図３〜図８に示されるように、複数の支柱１０４ｆが設けられている。支柱１０４ｆは、インバータ収容部３００を支持するための部材である。支柱１０４ｆは、筒体１０４ａの外周面のうちモータ軸１４ｄの端部Ｅ１側に位置している。支柱１０４ｆは、Ｘ軸方向と直交する方向で且つインバータ収容部３００に向かう方向に延びている。以下では、支柱１０４ｆが延びる方向を「Ｚ軸方向」と称する。

端壁（ブラケット）１０４ｃには、図７に示されるように、貫通孔Ｈ４，Ｈ５が形成されている。端壁１０４ｃにおいて、貫通孔Ｈ４，Ｈ１，Ｈ５は、Ｚ軸方向においてこの順に並んでいる。すなわち、貫通孔Ｈ１は、貫通孔Ｈ４，Ｈ５の間に位置している。貫通孔Ｈ４は、貫通孔Ｈ１よりもインバータ収容部３００寄りに位置している。貫通孔Ｈ５は、貫通孔Ｈ１よりもインバータ収容部３００から離れる側に位置している。

連結部１０６は、図３〜図８に示されるように、筒体１０４ａの外周面に設けられている。連結部１０６は、筒体１０４ａの外周面のうち、モータ軸１４ｄの端部Ｅ２側で且つインバータ収容部３００側に位置している。連結部１０６は、有底筒状を呈しており、外方に向けて開放された開口部（第１の開口部）１０６ａ（図７及び図８参照）を有する。連結部１０６は、Ｘ軸方向において、端壁１０４ｃよりも端部Ｅ１とは反対側に突出している。

連結部１０６の底壁には、本体部１０４の内部と連通する連通孔Ｈ６（同図参照）が形成されている。連通孔Ｈ６には、巻線１４ａの各相（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）に対応した巻線の一端（図示せず）がそれぞれ挿通される。連通孔Ｈ６に挿通されたこれらの巻線の一端は、連結部１０６内まで引き出されている。

連結部１０６の底壁には、端子ユニット４００（同図参照）が設けられている。端子ユニット４００は、台座４０２と、３つのバスバー（導電部材）４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗとを含む。バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗはいずれも、金属平板で構成されており、バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗの主面と平行な方向から見てクランク状を呈している。バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗは、台座４０２上に取り付けられている。バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗは、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の双方に直交する方向に並んでいる。以下では、バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗが並ぶ方向を「Ｙ軸方向」と称する。

バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗの一端は、連通孔Ｈ６の近傍に位置している。バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗの一端は、連結部１０６内に引き出された巻線１４ａの一端とそれぞれ接続されている。具体的には、バスバー４０４Ｕの一端は、巻線１４ａのうちＵ相に対応した一端と接続されている。バスバー４０４Ｖの一端は、巻線１４ａのうちＶ相に対応した一端と接続されている。バスバー４０４Ｗの一端は、巻線１４ａのうちＷ相に対応した一端と接続されている。

バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗの他端は、インバータ収容部３００側に向けてＺ軸方向に延びている。そのため、バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗの他端は、連結部１０６の外部に露出している。

連結部１０６の底壁には、図８に示されるように、コネクタ１０８，１１０が設けられている。コネクタ１０８，１１０は、連結部１０６の外部に露出している。コネクタ１０８、端子ユニット４００及びコネクタ１１０は、Ｙ軸方向においてこの順に並んでいる。すなわち、端子ユニット４００は、コネクタ１０８とコネクタ１１０との間に位置している。

コネクタ１０８は、レゾルバ信号線ＳＧ１（図２参照）により、モータ１４の回転角を検出するレゾルバ（図示せず）と接続されている。レゾルバは、本体部１０４内に配置されている。そのため、レゾルバ信号線ＳＧ１は、連通孔Ｈ６を通じて連結部１０６から本体部１０４内へと延びている。コネクタ１１０は、巻線切替信号線ＳＧ２（図２参照）により、巻線切替部１６と接続されている。

［３．２］巻線切替収容部
巻線切替収容部２００は、図３〜図８に示されるように、筒体１０４ａのうち端壁１０４ｃ側の端部に、ボルト（図３、図５及び図６参照）により固定されている。そのため、巻線切替収容部２００は、モータ収容部１００に対して、取り外し可能に一体的に結合されている。

巻線切替収容部２００は、モータ収容部１００の外方で且つモータ軸１４ｄの端部Ｅ２側に配置されている。巻線切替収容部２００は、Ｘ軸方向においてモータ収容部１００と重なり合っている。巻線切替収容部２００は、収容筐体（第３の収容部）２０２と、巻線切替部１６とを有する。

収容筐体２０２は、本体部２０４と、蓋部２０６とを含む。本体部２０４は、一方が開放された有底筒状を呈している。すなわち、本体部２０４は、外方に向けて開放された開口部２０４ａ（図７〜図９参照）と、平板状を呈する底壁２０４ｂと、底壁２０４ｂの周縁に沿って延びるように設けられた側壁２０４ｃとを含む。

開口部２０４ａは、側壁２０４ｃの開放端側の端縁により構成されている。開口部２０４ａには、開口部２０４ａを閉塞する蓋部２０６がボルト（図３、図５及び図６参照）により固定されている。開口部２０４ａに蓋部２０６が取り付けられた状態において、本体部２０４と蓋部２０６とで囲まれる空間が、巻線切替部１６を収容する収容空間となる。

底壁２０４ｂは、筒体１０４ａのうち端壁１０４ｃ側の端部に対して、ボルト（図３、図５及び図６参照）により固定されている。そのため、底壁２０４ｂの一方の主面２０４ｄは、図１０に示されるように、駆動装置３の完成状態において、モータ収容部１００の端壁１０４ｃと対向している。底壁２０４ｂの他方の主面２０４ｅには、図７及び図９に示されるように、凹部２０４ｆが形成されている。凹部２０４ｆは、開口部２０４ａとは離れる側、すなわち主面２０４ｄ側に向けて窪んでいる。凹部２０４ｆの長辺は、Ｙ軸方向に沿って延びている。

底壁２０４ｂは、図９に示されるように、冷却液が流通する流路２０４ｇ，２０４ｈを有する。流路２０４ｇ，２０４ｈは、底壁２０４ｂの壁内に形成されており、Ｙ軸方向に沿って延びている。

流路２０４ｇの一端は、凹部２０４ｆのうちＹ軸方向の一端側の領域と連通している。流路２０４ｇの他端は、図３、図５及び図８に示されるように、駆動装置３の完成状態において、流路１０４ｇと接続されている。流路２０４ｈの一端は、凹部２０４ｆのうちＹ軸方向の他端側の領域と連通している。流路２０４ｈの他端は、図４及び図６に示されるように、駆動装置３の完成状態において、冷却管ＣＰ２と接続されている。

底壁２０４ｂには、貫通孔Ｈ７，Ｈ８が形成されている。貫通孔Ｈ７、凹部２０４ｆ及び貫通孔Ｈ８は、Ｚ軸方向においてこの順に並んでいる。そのため、凹部２０４ｆは、貫通孔Ｈ７と貫通孔Ｈ８との間に位置している。貫通孔Ｈ７は、凹部２０４ｆよりもインバータ収容部３００寄りに位置している。貫通孔Ｈ８は、凹部２０４ｆよりもインバータ収容部３００から離れる側に位置している。

駆動装置３の完成状態において、図７に示されるように、貫通孔Ｈ７は、モータ収容部１００の貫通孔Ｈ４と対向し且つ連通している。これらの貫通孔Ｈ４，Ｈ７には、モータ１４のうちモータ軸１４ｄの端部Ｅ２側から引き出された端子ＴＵ３，ＴＶ３，ＴＷ３（図２参照）が挿通される。端子ＴＵ３，ＴＶ３，ＴＷ３の先端は、収容筐体２０２内まで引き出されている。

駆動装置３の完成状態において、図７に示されるように、貫通孔Ｈ８は、モータ収容部１００の貫通孔Ｈ５と対向し且つ連通している。これらの貫通孔Ｈ５，Ｈ８には、モータ１４のうちモータ軸１４ｄの端部Ｅ２側から引き出された端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４（図２参照）が挿通される。端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４の先端は、収容筐体２０２内まで引き出されている。

巻線切替部１６は、図８及び図９に示されるように、ボルト（図示せず）により底壁２０４ｂに固定されている。巻線切替部１６は、図１０に示されるように、平板状を呈する回路本体部１６ａと、フィン１６ｂとを含む。本実施形態では、回路本体部１６ａとフィン１６ｂとが一体化されているが、これらが一体化されていなくてもよい。あるいは、巻線切替部１６は、回路本体部１６ａと、フィン１６ｂを有するヒートシンクとが一体的に接続された（モジュール化された）ものであってもよい。すなわち、回路本体部１６ａ（巻線切替部１６）の水冷方式は、直接水冷方式でもよいし、間接水冷方式でもよい。

回路本体部１６ａは、上述の巻線切替回路を内蔵している。回路本体部１６ａは、巻線切替信号線ＳＧ２により、コネクタ１１０と接続されている。回路本体部１６ａの一方の主面１６ｃには、図９に示されるように、Ｙ軸方向に沿って、３つの端子ＴＵ５，ＴＶ５，ＴＷ５と、３つの端子ＴＵ６，ＴＶ６，ＴＷ６とが配置されている。

端子ＴＵ５，ＴＶ５，ＴＷ５は、回路本体部１６ａの周縁のうちインバータ収容部３００寄りに位置している。端子ＴＵ５，ＴＶ５，ＴＷ５は、端子ＴＵ３，ＴＶ３，ＴＷ３の先端とそれぞれボルト（図示せず）により電気的且つ物理的に接続されている。端子ＴＵ６，ＴＶ６，ＴＷ６は、回路本体部１６ａの周縁のうちインバータ収容部３００とは離れた側に位置している。端子ＴＵ６，ＴＶ６，ＴＷ６は、端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４の先端とそれぞれボルト（図示せず）により電気的且つ物理的に接続されている。

回路本体部１６ａの他方の主面１６ｄは、図９に示されるように、凹部２０４ｆと対向し且つ凹部２０４ｆを覆っている。そのため、回路本体部１６ａと凹部２０４ｆとで囲まれる空間により、冷却液が流通する流路（第３の冷却部）１６ｇ（図７参照）が構成される。

流路１６ｇは、凹部２０４ｆが延びる方向と同一方向（Ｙ軸方向）に延びている。流路１６ｇの一端は、流路２０４ｇに接続されている。流路１６ｇの他端は、流路２０４ｈに接続されている。流路１６ｇは、回路本体部１６ａとモータ収容部１００との間に位置している。

フィン１６ｂは、回路本体部１６ａの他方の主面１６ｄから外方に向けて突出している（図７及び図１０参照）。フィン１６ｂは、巻線切替部１６が底壁２０４ｂに取り付けられた状態において、流路１６ｇ内に位置している。流路１６ｇに冷却液が流れると、流路１６ｇ内に位置しているフィン１６ｂに冷却液が接触し、フィン１６ｂ（回路本体部１６ａ）からの熱の放散が促進される。すなわち、フィン１６ｂは、回路本体部１６ａの熱を外部に放散するための部材として機能する。

［３．３］インバータ収容部
インバータ収容部３００は、図３〜図８に示されるように、モータ収容部１００上に搭載されている。インバータ収容部３００は、モータ収容部１００の連結部１０６及び複数の支柱１０４ｆによって支持されている。インバータ収容部３００は、収容筐体（第２の収容部）５００と、制御部１８と、キャパシタユニット６００と、インバータ部１０と、端子ユニット７００とを有する。

収容筐体５００は、図１１及び図１２に示されるように、駆動装置３の完成状態において、モータ収容部１００側に向けて開放された開口部（収容口）５００ａと、モータ収容部１００とは反対側に向けて開放された開口部５００ｂ〜５００ｄとを含む。収容筐体５００は、図１１に示されるように、本体部５０２と、蓋部５０４，５０８とを含む。本体部５０２は、第１〜第３の部分５０２Ａ〜５０２Ｃにより構成されている。第１〜第３の部分５０２Ａ〜５０２Ｃは、Ｘ軸方向においてこの順に並んでおり、一体化されている。

第１の部分５０２Ａは、図４に示されるように、駆動装置３の完成状態において、モータ軸１４ｄの端部Ｅ１側で且つ端部Ｅ１の上方に位置している。第１の部分５０２Ａは、図１１及び図１２に示されるように、モータ収容部１００とは離れる側に向けて窪んだ凹部をなしている。すなわち、第１の部分５０２Ａは、底壁５１０と、底壁５１０からモータ収容部１００側に向けて突出するように底壁５１０に設けられた側壁５１２とで構成されている。底壁５１０には、開口部５００ｂが形成されている。側壁５１２の端縁（第１の部分５０２Ａの開放端）は、開口部５００ａの一部を構成している。

第２の部分５０２Ｂは、Ｘ軸方向において、第１の部分５０２Ａと第３の部分５０２Ｃとの間で且つ筒体１０４ａの上方に位置している。第２の部分５０２Ｂは、側壁５１４と、側壁５１４の内側に配置された中間壁５１６とで構成されている。側壁５１４のうちモータ収容部１００とは離れる側の端縁は、開口部５００ｃを構成している。側壁５１４のうちモータ収容部１００寄りの端縁は、開口部５００ａの一部を構成している。

側壁５１４は、Ｘ軸方向において対向する一対の壁部５１４ａ，５１４ｂと、Ｙ軸方向において対向する一対の壁部５１４ｃ，５１４ｄとを含む。壁部５１４ａ，５１４ｂは共に、壁部５１４ｃ，５１４ｄと隣り合っている。中間壁５１６は、Ｚ軸方向に直交する方向に拡がるように、Ｙ軸方向に沿って延びている。中間壁５１６は、壁部５１４ｂ〜５１４ｄと接続されているが、壁部５１４ａとは接続されていない。

壁部５１４ｃには、図３及び図１１に示されるように、第２の部分５０２Ｂの内外を貫通する貫通孔Ｈ９，Ｈ１０が形成されている。貫通孔Ｈ９は、壁部５１４ｃのうち壁部５１４ａ寄りに位置している。貫通孔Ｈ９には、気体（例えば空気）を通過させるが液体（例えば水）を通過させない防水通気フィルタＦが取り付けられている（図３及び図５参照）。貫通孔Ｈ１０は、壁部５１４ｃのうち壁部５１４ｂ寄りに位置している。貫通孔Ｈ１０には、冷却管ＣＰ３が接続されている（図３及び図５参照）。駆動装置３が電気自動車ＥＶに搭載された状態において、冷却管ＣＰ３は、例えば、電気自動車ＥＶのラジエータに接続される。

壁部５１４ｄには、図４及び図１２に示されるように、第２の部分５０２Ｂの内外を貫通する貫通孔Ｈ１１，Ｈ１２が形成されている。貫通孔Ｈ１１は、壁部５１４ｄのうち壁部５１４ａ寄りに位置している。貫通孔Ｈ１１には、配線用出入口ＧＲが取り付けられている（図４及び図６参照）。貫通孔Ｈ１２は、壁部５１４ｄのうち壁部５１４ｂ寄りに位置している。貫通孔Ｈ１２には、冷却管ＣＰ４が接続されている（図４及び図６参照）。冷却管ＣＰ４は、巻線切替収容部２００の冷却管ＣＰ２と、冷却管ＣＰ５により接続されている。

中間壁５１６は、モータ収容部１００とは離れる側に向けて窪んだ凹部ＤＰをなしている。すなわち、中間壁５１６は、図１１及び図１２に示されるように、底壁５１６ａと、底壁５１６ａからモータ収容部１００側に向けて突出するように底壁５１６ａに設けられた側壁５１６ｂと、モータ収容部１００側に向けて開放された開口部５１６ｃとで構成されている。開口部５１６ｃは、側壁５１６ｂのうちモータ収容部１００側の端縁により構成されている。中間壁５１６がなす凹部ＤＰは、Ｙ軸方向に沿って壁部５１４ｃと壁部５１４ｄとの間において延びている。中間壁５１６がなす凹部ＤＰ内には、貫通孔Ｈ１０，Ｈ１２が連通している（図１２参照）。

第３の部分５０２Ｃは、図４に示されるように、駆動装置３の完成状態において、モータ軸１４ｄの端部Ｅ２側で且つ連結部１０６の上方に位置している。第３の部分５０２Ｃは、図１１及び図１２に示されるように、モータ収容部１００とは離れる側に向けて窪んだ凹部をなしている。すなわち、第３の部分５０２Ｃは、底壁５１８と、底壁５１８からモータ収容部１００側に向けて突出するように底壁５１８に設けられた側壁５２０とで構成されている。底壁５１８には、開口部５００ｃが形成されている。側壁５２０の端縁（第３の部分５０２Ｃの開放端）は、開口部５００ａの一部を構成している。

蓋部５０４は、図１１に示されるように、開口部５００ｃ，５００ｄを閉塞するように、ボルト（図３〜図６参照）により開口部５００ｃ，５００ｄに固定されている。蓋部（カバー部）５０８は、開口部５００ａを閉塞するように、ボルト（図示せず）により開口部５００ａに固定されている。そのため、蓋部５０４，５０８は、本体部５０２に対して、取り外し可能に一体的に結合されている。本体部５０２と蓋部５０４，５０８とで囲まれる空間が、制御部１８、キャパシタユニット６００、インバータ部１０、及び端子ユニット７００を収容する収容空間（収容筐体５００の内部空間）となる。

蓋部５０８のうちモータ軸１４ｄの端部Ｅ２側の領域は、図１１に示されるように、連結部（第２の連結部）５２２を構成している。連結部５２２は、駆動装置３の完成状態において、ボルト（図３〜図６参照）により連結部１０６に固定されている。連結部５２２には、開口部（第２の開口部）５０８ａが形成されている。開口部５０８ａは、Ｚ軸方向において、開口部５００ｄと対向している。開口部５０８ａは、後述する流路１０ｈよりもモータ軸１４ｄの端部Ｅ２側に位置している。

開口部５０８ａは、駆動装置３の完成状態において、開口部１０６ａと対応している。具体的には、図７に示されるように、Ｚ軸方向において、開口部５０８ａは、開口部１０６ａと重なり合うように位置しており、開口部１０６ａと対向している。そのため、連結部１０６の外方に露出しているバスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗの他端及びコネクタ１０８，１１０は、開口部５０８ａを通って収容筐体５００（第３の部分５０２Ｃ）内に位置している。

蓋部５０８のうち連結部５２２以外の部分（蓋部５０８のうち連結部５２２よりもモータ軸１４ｄの端部Ｅ１側の部分）５２４は、ボルト（図３〜図６参照）により支柱１０４ｆに固定されている（同参照）。

部分５２４は、Ｚ軸方向において収容筐体１０２と重なり合っている。部分５２４は、支柱１０４ｆの存在により収容筐体１０２とは離間している。そのため、Ｚ軸方向における部分５２４と収容筐体１０２との間には、図５〜図７に示されるように、空間Ｖが存在している。

制御部１８は、上述の制御回路を内蔵している。制御部１８は、図１１に示されるように、底壁５１６ａのうち蓋部５０４側の主面上に配置されている。すなわち、制御部１８は、Ｚ軸方向において、開口部５０８ａとは重なり合っていない。制御部１８の主面上には、信号入出力部１８ａが設けられている。信号入出力部１８ａは、外部と制御回路との間で信号の授受を媒介する部材である。信号入出力部１８ａは、制御部１８の主面のうち、壁部５１４ａ寄り、すなわちＸ軸方向においてモータ軸１４ｄの端部Ｅ２寄りに位置している。

信号入出力部１８ａには、信号線ＳＧ３（図２参照）が接続されている。そのため、制御部１８は、信号入出力部１８ａ及び信号線ＳＧ３を介して、ＶＣＵ１と接続されている。信号線ＳＧ３は、貫通孔Ｈ１１に取り付けられた配線用出入口ＧＲを通じて、収容筐体５００の内外に延びている。

制御部１８は、コネクタ１０８を介して、レゾルバ信号線ＳＧ１によりモータ１４のレゾルバと電気的に接続されている。レゾルバ信号線ＳＧ１は、収容筐体５００において、制御部１８から開口部５０８ａに向けて延びている。制御部１８は、レゾルバからレゾルバ信号を受信する。

制御部１８は、コネクタ１１０を介して、巻線切替信号線ＳＧ２により巻線切替部１６（回路本体部１６ａ）と電気的に接続されている。巻線切替信号線ＳＧ２は、収容筐体５００において、制御部１８から開口部５０８ａに向けて延びている。制御部１８は、巻線切替部１６（回路本体部１６ａ）に巻線切替信号を送信する。

キャパシタユニット６００は、図１１及び図１２に示されるように、第１の部分５０２Ａ内に収容されている。キャパシタユニット６００は、キャパシタ１２と、バスバー（入力部）６０４ｐ，６０６ｎと、バスバー６０４ｕ，６０４ｖ，６０４ｗ，６０６ｕ，６０６ｖ，６０６ｗと、バスバー（電源接続部）６０８，６１０とを含む。これらのバスバーは、金属平板で構成されている。

バスバー６０４ｐ，６０４ｕ，６０４ｖ，６０４ｗは、キャパシタ１２の正極と接続されている。バスバー６０６ｎ，６０６ｕ，６０６ｖ，６０６ｗは、キャパシタ１２の負極と接続されている。

バスバー６０４ｐ，６０６ｎは、Ｙ軸方向においてこの順に並んでいる。バスバー６０４ｕ，６０４ｖ，６０４ｗは、Ｙ軸方向においてこの順に並んでいる。バスバー６０６ｕ，６０６ｖ，６０６ｗは、Ｙ軸方向においてこの順に並んでいる。

バスバー６０８の基端は、バスバー６０４ｐの先端と接続されている。そのため、バスバー６０６，６０８及びキャパシタ１２の正極は、電気的に接続されている。バスバー６０８は、端子ＴＰ１，ＴＰ２（図２参照）として機能する。

バスバー６１０の基端は、バスバー６０６ｎの先端と接続されている。そのため、バスバー６０６，６１０及びキャパシタ１２の負極は、電気的に接続されている。バスバー６１０は、端子ＴＮ１，ＴＮ２（図２参照）として機能する。

バスバー６０８，６１０の先端は、駆動装置３の完成状態において、図３〜図７に示されるように、開口部５００ｂを通じて収容筐体５００の外部に露出している。外部に露出したバスバー６０８，６１０の先端には、バッテリ２が電気的に接続される。バッテリ２は、例えば、収容筐体５００の蓋部５０４上に搭載される。

インバータ部１０は、図１１及び図１２に示されるように、第２の部分５０２Ｂ内に収容されている。インバータ部１０は、図１２に示されるように、ボルト（図示せず）により中間壁５１６のうちモータ収容部１００側において、固定されている。インバータ部１０は、Ｚ軸方向において、開口部５０８ａとは重なり合っていない。インバータ部１０は、半導体により構成されるパワーモジュールを含む。このようなパワーモジュールは、例えば、回路本体部１０ａと、フィン１０ｂとを含む。本実施形態では、回路本体部１０ａとフィン１０ｂとが一体化されているが、これらが一体化されていなくてもよい。あるいは、インバータ部１０は、回路本体部１０ａと、フィン１０ｂを有するヒートシンクとが一体的に接続された（モジュール化された）ものであってもよい。すなわち、回路本体部１０ａ（パワーモジュール）の水冷方式は、直接水冷方式でもよいし、間接水冷方式でもよい。

回路本体部１０ａは、上述の電力変換回路を内蔵している。回路本体部１０ａは、Ｕ相部（第１相部）１０Ｕと、Ｖ相部（第２相部）１０Ｖと、Ｗ相部（第３相部）１０Ｗとを含む。Ｕ相部１０Ｕは、バッテリ２から入力された直流電力をモータ１４のＵ相の交流電力に変換する。Ｖ相部１０Ｖは、バッテリ２から入力された直流電力をモータ１４のＶ相の交流電力に変換する。Ｗ相部１０Ｗは、バッテリ２から入力された直流電力をモータ１４のＷ相の交流電力に変換する。Ｕ相部１０Ｕ、Ｖ相部１０Ｖ及びＷ相部１０Ｗは、Ｙ軸方向においてこの順に並んでいる。

回路本体部１０ａの一方の主面１０ｄには、Ｙ軸方向に沿って、６つの端子ＴＰＵ，ＴＮＵ，ＴＰＶ，ＴＮＶ，ＴＰＷ，ＴＮＷがこの順に配置されている。端子ＴＰＵ，ＴＮＵ，ＴＰＶ，ＴＮＶ，ＴＰＷ，ＴＮＷは、回路本体部１０ａの周縁のうちキャパシタユニット６００寄りに位置している。

端子ＴＰＵ，ＴＮＵは、Ｘ軸方向においてＵ相部１０Ｕと隣り合っており、Ｕ相部１０Ｕと電気的に接続されている。端子ＴＰＵと端子ＴＮＵとは、Ｙ軸方向において隣り合っている。端子ＴＰＵは、バスバー６０４のバスバー６０４ｕとボルト（図示せず）により物理的且つ電気的に接続されている。端子ＴＮＵは、バスバー６０６のバスバー６０６ｕとボルト（図示せず）により物理的且つ電気的に接続されている。

端子ＴＰＶ，ＴＮＶは、Ｘ軸方向においてＶ相部１０Ｖと隣り合っており、Ｖ相部１０Ｖと電気的に接続されている。端子ＴＰＶと端子ＴＮＶとは、Ｙ軸方向において隣り合っている。端子ＴＰＶは、バスバー６０４のバスバー６０４ｖとボルト（図示せず）により物理的且つ電気的に接続されている。端子ＴＮＶは、バスバー６０６のバスバー６０６ｖとボルト（図示せず）により物理的且つ電気的に接続されている。

端子ＴＰＷ，ＴＮＷは、Ｘ軸方向においてＷ相部１０Ｗと隣り合っており、Ｗ相部１０Ｗと電気的に接続されている。端子ＴＰＷと端子ＴＮＷとは、Ｙ軸方向において隣り合っている。端子ＴＰＷは、バスバー６０４のバスバー６０４ｗとボルト（図示せず）により物理的且つ電気的に接続されている。端子ＴＮＷは、バスバー６０６のバスバー６０６ｗとボルト（図示せず）により物理的且つ電気的に接続されている。

回路本体部１０ａの一方の主面１０ｃ（図７及び図１２参照）には、Ｙ軸方向に沿って、３つの端子ＴＵ１，ＴＶ１，ＴＷ１がこの順に配置されている。端子ＴＵ１，ＴＶ１，ＴＷ１は、回路本体部１０ａの周縁のうち端子ユニット７００寄りに位置している。

端子ＴＵ１は、Ｘ軸方向においてＵ相部１０Ｕと隣り合っており、Ｕ相部１０Ｕと電気的に接続されている。端子ＴＶ１は、Ｘ軸方向においてＶ相部１０Ｖと隣り合っており、Ｖ相部１０Ｖと電気的に接続されている。端子ＴＷ１は、Ｘ軸方向においてＷ相部１０Ｗと隣り合っており、Ｗ相部１０Ｗと電気的に接続されている。

回路本体部１０ａの他方の主面１０ｄは、図７及び図１２に示されるように、凹部ＤＰと対向し且つ凹部ＤＰ（開口部５１６ｃ）を覆っている。そのため、回路本体部１０ａと凹部ＤＰとで囲まれる空間により、冷却液が流通する流路（第２の冷却部）１０ｈ（図７参照）が構成される。

流路１０ｈは、凹部ＤＰが延びる方向と同一方向（Ｙ軸方向）に延びている。そのため、流路１０ｈが延びる方向は、Ｕ相部１０Ｕ、Ｖ相部１０Ｖ及びＷ相部１０Ｗが並ぶ方向と略同一である。流路１０ｈの両端はそれぞれ、貫通孔Ｈ１０，Ｈ１２に接続されている。流路１０ｈは、回路本体部１０ａと制御部１８との間に位置している。本実施形態では、図７に示されるように、モータ１４、流路１０４ｅ、空間Ｖ、回路本体部１０ａ、流路１０ｈ及び制御部１８は、Ｚ軸方向に沿ってこの順で並んでいる。

フィン１０ｂは、図１１に示されるように、回路本体部１０ａの他方の主面１０ｄから外方に向けて突出している。フィン１０ｂは、インバータ部１０が中間壁５１６に取り付けられた状態において、流路１０ｈ内に位置している。流路１０ｈに冷却液が流れると、流路１０ｈ内に位置しているフィン１０ｂに冷却液が接触し、フィン１０ｂ（回路本体部１０ａ）からの熱の放散が促進される。すなわち、フィン１０ｂは、回路本体部１０ａの熱を外部に放散するための部材として機能する。

本実施形態では、インバータ部１０に近接してゲート駆動回路ＧＤが設けられている。例えば、ゲート駆動回路ＧＤは、図１２に示されるように、回路本体部１０ａの主面１０ｄ側において取り付けられている。ゲート駆動回路ＧＤは、信号線ＳＧ４（図２参照）により、収容筐体５００内において、制御部１８と電気的に接続されている。ゲート駆動回路ＧＤには、信号線ＳＧ４を介して、制御部１８からインバータ制御信号が入力される。ゲート駆動回路ＧＤは、当該インバータ制御信号に基づいて、回路本体部１０ａの電力変換回路を構成するスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６をオン／オフさせるためのゲート信号を生成する。

ゲート駆動回路ＧＤは、回路本体部１０ａの主面１０ｃ側において、回路本体部１０ａに取り付けられている。ゲート駆動回路ＧＤは、回路本体部１０ａと電気的に接続されている。ゲート駆動回路ＧＤが生成したゲート信号は、回路本体部１０ａに送信される。

端子ユニット７００は、図１２及び図１３に示されるように、台座７０２と、３つのバスバー（導電部材）７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗと、センサユニット７０６とを含む。台座７０２は、図１３に示されるように、バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗのそれぞれの形状に対応する溝部７０２ａ〜７０２ｃを含む。溝部７０２ａ〜７０２ｃは、Ｙ軸方向においてこの順に並んでいる。

バスバー７０４Ｕ，７０４Ｗは共に、バスバー７０４Ｕ，７０４Ｗの主面と直交する方向から見てクランク状に構成されている。バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗはそれぞれ、溝部７０２ａ〜７０２ｃ内に収容された状態で台座７０２上に取り付けられている。そのため、バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗは、Ｙ軸方向においてこの順に並んでいる。

バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗの一端はそれぞれ、図１２に示されるように、回路本体部１０ａの端子ＴＵ１，ＴＶ１，ＴＷ１とボルトにより物理的且つ電気的に接続されている。バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗの他端はそれぞれ、バスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗの他端とボルトにより物理的且つ電気的に接続されている。そのため、バスバー４０４Ｕ，７０４Ｕは、図２に示される端子ＴＵ１と端子ＴＵ２との間の導線を構成している。バスバー４０４Ｖ，７０４Ｖは、図２に示される端子ＴＶ１と端子ＴＶ２との間の導線を構成している。バスバー４０４Ｗ，７０４Ｗは、図２に示される端子ＴＷ１と端子ＴＷ２との間の導線を構成している。

センサユニット７０６は、図１３に示されるように、直方体形状を呈する。センサユニット７０６には、Ｘ軸方向において貫通する貫通孔７０６ａ〜７０６ｃが形成されている。貫通孔７０６ａ〜７０６ｃは、Ｙ軸方向においてこの順に並んでいる。貫通孔７０６ａ〜７０６ｃ内にはそれぞれ、バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗの一端が挿通されている。

センサユニット７０６の内部で且つ貫通孔７０６ａの近傍には、電流測定部７０６Ｕが配置されている。センサユニット７０６の内部で且つ貫通孔７０６ｂの近傍には、電流測定部７０６Ｖが配置されている。センサユニット７０６の内部で且つ貫通孔７０６ｃの近傍には、電流測定部７０６Ｗが配置されている。電流測定部７０６Ｕ，７０６Ｖ，７０６Ｗはそれぞれ、貫通孔７０６ａ〜７０６ｃ内を挿通されたバスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗを流れる電流を測定する非接触式のセンサである。電流測定部７０６Ｕ，７０６Ｖ，７０６Ｗが測定した信号は、図示しない信号線により、収容筐体５００内において、制御部１８と電気的に接続されている。

［４］巻線切替部の動作
モータ１４の低速駆動状態では、図１４の（ａ）に示されるように、最大トルクＴ１は比較的大きいが最高回転数Ｓ１は比較的小さい。一方、モータ１４の高速駆動状態では、図１４の（ｂ）に示されるように、最大トルクＴ２は比較的小さいが最高回転数Ｓ２は比較的大きい。モータ１４の低速駆動状態と高速駆動状態とを巻線切替部１６によって切り替えることにより、１つのモータ１４によって複数の駆動状態を実現できる。そのため、図１４の（ｃ）に示されるように、モータ１４の定トルク領域においてはモータ１４により大きなトルクＴ１を発生させることができると共に、モータ１４の定出力領域においてはより大きな回転数Ｓ２までモータ１４を回転させることができる。

［５］作用
以上のような本実施形態では、電気自動車ＥＶのラジエータにおいて冷却された冷却水が、冷却管ＣＰ３、貫通孔Ｈ１０、流路１０ｈ（板状部１０ｅ及び凹部ＤＰ）、冷却管ＣＰ４、貫通孔Ｈ１２、冷却管ＣＰ４、冷却管ＣＰ５、冷却管ＣＰ２、流路２０４ｈ、流路１６ｇ（板状部１６ｅ及び凹部２０４ｆ）、流路２０４ｇ、流路１０４ｇ、貫通孔Ｈ３、流路１０４ｅ、貫通孔Ｈ２、冷却管ＣＰ１の順に流れ、再びラジエータに戻される。従って、本実施形態では、インバータ部１０、巻線切替部１６、モータ１４の順にこれらが冷却される。冷却水が流れる順は、上記と逆順であってもよい。このとき、モータ１４、巻線切替部１６、インバータ部１０の順にこれらが冷却される。インバータ部１０、巻線切替部１６及びモータ１４が冷却される順は特に限定されず、どのような順番であってもよい。

本実施形態では、モータ１４とインバータ部１０との間に流路１０４ｅが位置している。そのため、モータ１４及びインバータ部１０においてそれぞれ発生する熱は、流路１０４ｅを流れる冷却液によって吸熱され、相互に作用し難い。従って、熱によるインバータ部１０及びモータ１４に対する影響を低減することが可能となる。加えて、本実施形態では、インバータ部１０が流路１０ｈと流路１０４ｅとの間に位置している。そのため、インバータ部１０において発生する熱は、流路１０４ｅ，流路１０ｈを流れる冷却液によって吸熱され、駆動装置３の外部に放出され難い。従って、駆動装置３の外部に対する熱の影響も低減することが可能となる。

本実施形態では、インバータ部１０と制御部１８との間に流路１０ｈが位置している。そのため、インバータ部１０において発生する熱は、制御部１８に作用し難い。従って、インバータ部１０による制御部１８に対する熱の影響を低減することが可能となる。制御部１８が熱の影響を受けて制御を正しく行えなくなってしまうと、駆動装置３の機能が発揮されなくなってしまうが、本実施形態に係る駆動装置３によれば、そのような虞を低減することができるので特に効果的である。加えて、インバータ部１０による制御部１８に対する熱の影響を低減できるので、インバータ部１０と制御部１８との離間距離を短くすることができる。そのため、駆動装置３の小型化を図ることが可能となる。

本実施形態では、モータ収容部１００の収容筐体１０２とインバータ収容部３００の収容筐体５００とが、連結部１０６と連結部５２２とを介して一体的に結合されており、モータ収容部１００とインバータ収容部３００とがＺ軸方向において並んでいる。そのため、重量物であるモータ１４が下方に位置するように駆動装置３を電気自動車ＥＶに対して搭載することで、インバータ収容部３００上にバッテリ２をさらに配置したとしても、モータ収容部１００によってインバータ収容部３００及びバッテリ２を支持することができる。このとき、バッテリ２がインバータ収容部３００に隣接するので、バッテリ２とインバータ部１０との電気的接続を容易に行うことができる。

モータ収容部１００とインバータ収容部３００とが一体的に結合されておらず、これらの間に信号線及び導電部材を架設してモータ１４とインバータ部１０とを電気的に接続する場合、これらの信号線及び導電部材をモータ収容部１００とインバータ収容部３００との間で延ばすためのスペースが必要となる。しかしながら、本実施形態では、モータ収容部１００の収容筐体１０２とインバータ収容部３００の収容筐体５００とが、連結部１０６と連結部５２２とを介して一体的に結合されており、信号線ＳＧ１，ＳＧ２やバスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗが、連結部１０６の開口部１０６ａと連結部５２２の開口部５０８ａとを通じて収容筐体１０２と収容筐体６０２との間で延びている。そのため、信号線及び導電部材をモータ収容部１００とインバータ収容部３００との間で延ばすためのスペースが不要である。従って、駆動装置３を電気自動車ＥＶ内に搭載するにあたり、電気自動車ＥＶに対する駆動装置３の設置スペースを減らすことが可能となる。

モータ軸１４ｄの端部Ｅ１側に負荷が接続される場合、一般的に、モータ軸１４ｄの端部Ｅ２側からモータ１４の配線が取り出される。そこで、本実施形態では、モータ軸１４ｄの端部Ｅ２側において、モータ収容部１００の収容筐体１０２とインバータ収容部３００の収容筐体５００とが、連結部１０６と連結部５２２とを介して一体的に結合されている。この場合、モータ１４から取り出される配線は連結部１０６，５２２の近傍に位置するので、モータの配線を短く且つ簡略化することができる。

本実施形態では、部分５２４と収容筐体１０２とは支柱１０４ｆの存在により離間している。そのため、Ｚ軸方向において、モータ収容部１００とインバータ収容部３００との間に空間Ｖが生じている。従って、モータ収容部１００とインバータ収容部３００との間に空気層が介在し、モータ１４とインバータ部１０との間で熱が伝達し難くなる。従って、モータ１４及びインバータ部１０に対する熱による影響をさらに低減することが可能となる。

本実施形態では、モータ収容部１００と巻線切替部１６との間に流路１６ｇが配置されている。そのため、モータ１４及び巻線切替部１６においてそれぞれ発生する熱は、相互に作用し難い。従って、熱によるモータ１４及び巻線切替部１６に対する影響を低減することが可能となる。

本実施形態では、Ｘ軸方向において、モータ軸１４ｄの端部Ｅ１側から端部Ｅ２側に向けて、キャパシタユニット６００、インバータ部１０及び端子ユニット７００がこの順に並んでいる。より具体的には、Ｘ軸方向において、モータ軸１４ｄの端部Ｅ１側から端部Ｅ２側に向けて、バスバー６０８，６１０と、バスバー６０４ｐ，６０６ｎと、キャパシタ１２と、インバータ部１０と、バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗとがこの順に並び且つこの順にこれらが電気的に接続されている。そのため、インバータ収容部３００内における各要素間の導電経路を短くすることができる。

モータ軸１４ｄの端部Ｅ１側に負荷が接続される場合、一般的に、モータ軸１４ｄの端部Ｅ２側からモータ１４の配線が取り出される。そこで、本実施形態では、モータ軸１４ｄの端部Ｅ２側において、インバータ部１０とモータ１４とが電気的に接続されている。この場合、モータ１４から取り出される配線がインバータ部１０寄りに位置するので、モータ１４からインバータ部１０に向けて延びるモータ１４の配線、すなわち、モータ１４とインバータ部１０との間の導電経路が短くなる。以上より、駆動装置３の導電経路が全体として短くなるので、電気抵抗が小さくなる。その結果、電気エネルギーの損失を低減できるので、電気をより効率的にモータ１４に供給することが可能となる。

本実施形態では、インバータ部１０のＵ相部１０Ｕ、Ｖ相部１０Ｖ及びＷ相部１０Ｗが、Ｙ軸方向に沿って並んでいる。すなわち、Ｕ相部１０Ｕ、Ｖ相部１０Ｖ及びＷ相部１０Ｗが並ぶＹ軸方向は、キャパシタユニット６００、インバータ部１０及び端子ユニット７００が並ぶＸ軸方向に直交している。そのため、Ｕ相部１０Ｕを経由する導電経路、Ｖ相部１０Ｖを経由する導電経路、及びＷ相部１０Ｗを経由する導電経路のいずれもが、Ｘ軸方向に沿って延びている。従って、これらの３つの導電経路がいずれも短くなり、電気抵抗が小さくなる。その結果、モータ１４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相に電力を供給する場合であっても、電気エネルギーの損失を低減できるので、電気をより効率的にモータ１４に供給することが可能となる。なお、本実施形態では、Ｚ軸方向から見たときに、バスバー６０８，６１０と、キャパシタユニット６００のバスバー６０４，６０８と、インバータ部１０のＵ相部１０Ｕ、Ｖ相部１０Ｖ及びＷ相部１０Ｗと、端子ユニット７００のバスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗとが、Ｘ軸方向に沿って延びる仮想直線に対して略線対称となっている。

本実施形態では、バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗを流れる電流を測定する電流測定部７０６Ｕ，７０６Ｖ，７０６Ｗが、バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗの一端の近傍に配置されている。これらの電流測定部７０６Ｕ，７０６Ｖ，７０６Ｗは、Ｘ軸方向において、インバータ部１０よりもモータ軸１４ｄの端部Ｅ２側に配置されている。そのため、バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗに電流測定部７０６Ｕ，７０６Ｖ，７０６Ｗを配置するために、バスバー７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗを迂回させる必要がない。従って、導電経路のさらなる短縮化を図ることが可能となる。

本実施形態では、バスバー６０８，６１０の先端が、駆動装置３の完成状態において、開口部５００ｂを通じて収容筐体５００の外部に露出している。そのため、バッテリ２をバスバー６０８，６１０の先端に対して容易に接続することができる。

本実施形態では、インバータ部１０がモータ１４と制御部１８との間に位置している。すなわち、制御部１８は、インバータ部１０に対してモータ１４とは反対側に位置している。そのため、制御部１８がインバータ部１０よりも駆動装置３の外側に位置する。従って、制御部１８とＶＣＵ１とを接続する信号線ＳＧ３が、駆動装置３の外方に導出しやすくなるので、制御部１８とＶＣＵ１とを信号線ＳＧ３を用いて容易に接続できる。

本実施形態では、Ｘ軸方向において、制御部１８がバスバー６０８，６１０よりもインバータ部１０側に位置していると共に、制御部１８に設けられている信号入出力部１８ａが、制御部１８のうちＸ軸方向においてバスバー６０８，６１０から離れる側の領域に位置している。すなわち、信号入出力部１８ａは、制御部１８のうち電力が供給されるバスバー６０８，６１０から離れた領域に位置している。そのため、信号入出力部１８ａを介して制御部１８に入出力される電気信号にノイズが混入し難くなる。

本実施形態では、インバータ収容部３００内の部品（キャパシタユニット６００、インバータ部１０及び端子ユニット７００）がＸ軸方向に沿って並んでいると共に、流路１０ｈがＹ軸方向に沿って延びている。そのため、インバータ収容部３００内の部品の配置方向と流路１０ｈの延在方向とが直交している。従って、インバータ収容部３００内の部品と流路１０ｈとの干渉を抑制しつつ、流路１０ｈによってインバータ部１０を冷却するために流路１０ｈとインバータ部１０とを近接させることができる。その結果、流路１０ｈの長さを短くすることができると共に、インバータ収容部３００内の部品を互いに近接させて配置することができる。以上より、駆動装置３のさらなる小型化を図ることができる。

本実施形態では、連結部１０６において、端子ユニット４００がコネクタ１０８とコネクタ１１０との間に位置している。そのため、コネクタ１０８，１１０に接続される信号線ＳＧ１，ＳＧ２は、端子ユニット４００から離間するように配線される。そのため、端子ユニット４００のバスバー４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗに高電圧で大電流が流れた場合でも、信号線ＳＧ１，ＳＧ２を流れる電気信号にノイズが生じ難い。従って、駆動装置３が誤作動する虞を抑制することができる。

［６］他の実施形態
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、本実施形態では、乗り物の一例として電気自動車ＥＶについて説明したが、モータの回転力を利用して推進することで陸上、海上、海中又は空中を移動する各種乗り物に本発明に係る駆動装置３を搭載してもよい。陸上を移動する乗り物の例としては、例えば、２つ以上の車輪を有するバイク又は自動車や、無限軌道を軌道輪によって転動させる装軌車両などが挙げられる。海上又は海中を移動する乗り物の例としては、例えば、各種船舶、水上バイク、潜水艇、水中バイクなどが挙げられる。空中を移動する乗り物の例としては、例えば、各種航空機が挙げられる。

直流電力を交流電力に変換するインバータ部１０を含むインバータ装置（電力変換装置）の代わりに、他の電力変換装置を用いてもよい。他の電力変換装置としては、例えば、入力された交流電力を異なる振幅や周波数の交流電力に変換して出力するマトリクスコンバータ装置や、入力された直流電圧を異なる大きさの直流電圧に変換して出力するＤＣ−ＤＣコンバータ装置や、半導体スイッチ素子等の電子部品によって駆動する電力変換装置などが挙げられる。

本実施形態では、駆動装置３が３相交流のモータ１４を備えていたが、駆動装置３は単相交流のモータ１４を備えていてもよい。この場合、モータ１４は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のうち、いずれか２つの相の交流電力に基づいて回転駆動するので、駆動装置３は、上記の実施形態における使用されない相に関する部材を備えていなくてもよい。

本実施形態では、モータ１４が高速駆動用及び低速駆動用の２つの巻線１４ａ，１４ｂを含んでいたが、モータ１４は一方の巻線のみを含んでいてもよい。

駆動装置３は、図１５に示されるように、巻線切替部１６を収容する巻線切替収容部２００を備えていなくてもよい。

巻線切替部１６による巻線切替の方式としては、上記の巻線１４ａ，１４ｂが電気的に直列に接続されたものに限られず、その他の方式を採用することができる。巻線切替部１６の回路は、例えば６ｉｎ１型や２ｉｎ１型等、モジュールとして構成されたものであってもよい。

流路１０ｈは、インバータ部１０とモータ１４との間に位置していてもよい。すなわち、Ｚ軸方向において、モータ１４、流路１０ｈ及びインバータ部１０の順に並んでいてもよい。同様に、流路１６ｇは、巻線切替部１６と蓋部２０６との間に位置していてもよい。すなわち、Ｘ軸方向において、巻線切替部１６、流路１６ｇ及び蓋部２０６の順に並んでいてもよい。

流路１０ｈ，１６ｇが延びる方向は、Ｙ軸方向に限定されない。具体的には、流路１０ｈ，１６ｇは、直線状であってもよいし、例えば蛇腹状に折れ曲がっていてもよい。

流路１０４ｅは、円環状以外の形態を呈していてもよい。具体的には、流路１０４ｅは、モータ１４を取り囲むように、例えば蛇腹状に折れ曲がっていてもよい。

インバータ部１０、モータ１４及び巻線切替部１６を冷却するための冷却液としては、例えば、水やその他の液体が挙げられる。

本実施形態では、キャパシタ１２と、インバータ部１０と、モータ１４との間を物理的且つ電気的に接続するために、バスバーを用いたが、バスバー以外の導電部材（例えば、導線）を用いてもよい。

モータ収容部１００の収容筐体１０２、巻線切替収容部２００の収容筐体２０２、及びインバータ収容部３００の収容筐体５００のうちから選択される少なくとも２つは、互いに取り外し不可能に一体的に結合されていてもよいし、一体成形されていてもよい。

重量物であるモータ１４が下方に位置するように駆動装置３が電気自動車ＥＶに対して搭載される場合に、バッテリ２がインバータ収容部３００上以外に配置されていてもよい。

駆動装置３はバスバー６０８，６１０を有していなくてもよい。この場合、例えば、バスバー６０４ｐ，６０６ｎの先端とバッテリ２とが導電ケーブル等で直接接続されていてもよい。

開口部５００ｂは、底壁５１０ではなく、側壁５１２に形成されていてもよい。この場合、開口部５００ｂは、バスバー６０４ｐ，６０６ｎの先端に対応する位置に形成されていてもよい。

本明細書において、「方向」には、厳密に一致する方向のみならず、実質的に一致する方向（おおよその方向）も含まれる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

２…バッテリ（直流電源）、３…駆動装置、１０…インバータ部（電力変換部）、１０ｈ…流路（第２の冷却部）、１０Ｕ…Ｕ相部（第１相部）、１０Ｖ…Ｖ相部（第２相部）、１０Ｗ…Ｗ相部（第３相部）、１２…キャパシタ、１４…モータ、１４ａ…巻線（第１の巻線、高速駆動用巻線）、１４ｂ…巻線（第２の巻線、低速駆動用巻線）、１４ｄ…モータ軸、１６…巻線切替部、１６ｇ…流路（第３の冷却部）、１８…制御部、１８ａ…信号入出力部、１００…モータ収容部、１０２…収容筐体（第１の収容部）、１０４ｅ…流路（第１の冷却部）、１０６…連結部（第１の連結部）、１０６ａ…開口部（第１の開口部）、２００…巻線切替収容部、３００…インバータ収容部、４０４Ｕ，４０４Ｖ，４０４Ｗ，７０４Ｕ，７０４Ｖ，７０４Ｗ…バスバー（導電部材）、５００…収容筐体（第２の収容部）、５０８ａ…開口部（第２の開口部）、５２２…連結部（第２の連結部）、６０４，６０６…バスバー（入力部）、６０４ｐ，６０６ｎ…バスバー（電源接続部）、７０６Ｕ，７０６Ｖ，７０６Ｗ…電流測定部、ＥＶ…電気自動車。

Claims (10)

1. 交流電力で駆動するモータを内部に収容する第１の収容部と、
   直流電力が入力される入力部と、前記入力部に入力された直流電力の電圧を安定化させるためのキャパシタと、直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を前記モータの第１及び第２の相に供給するインバータ部とを内部に収容する第２の収容部とを備え、
   前記モータは、外部の負荷と接続されるモータ軸を有し、
   前記第１の収容部と前記第２の収容部とは、前記モータ軸が延びる第１の方向に直交する第２の方向に沿って並ぶように一体的に結合され、
   前記入力部、前記キャパシタ、及び前記インバータ部は、前記モータ軸のうち外部の負荷と接続される負荷側の端部側から他端部側の方向に向かってこの順に並び、
   前記インバータ部と前記モータとは、前記モータ軸の前記他端部側において電気的に接続され、
   前記インバータ部は、
   直流電力を前記モータの第１の相の交流電力に変換する第１相部と、
   直流電力を前記モータの第２の相の交流電力に変換する第２相部とを有し、
   前記第１相部及び前記第２相部は、前記第１の方向及び前記第２の方向の双方に直交する第３の方向に沿って並んでいる、駆動装置。
2. 前記第１相部の交流電力の電流の大きさを計測する第１の電流測定部と、
   前記第２相部の交流電力の電流の大きさを計測する第２の電流測定部とをさらに備え、
   前記第１及び第２の電流測定部は、前記第２の収容部内において前記モータ軸の前記他端部側に配置されている、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記第１相部と前記モータの前記第１の相の巻線とを電気的に接続し、前記第１の電流測定部を通過する第１の導電部材と、
   前記第２相部と前記モータの前記第２の相の巻線とを電気的に接続し、前記第２の電流測定部を通過する第２の導電部材とを更に備え、
   前記第１及び第２の導電部材はバスバーにより構成されている、請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記第１及び第２の収容部は、前記第１の収容部が有する第１の連結部と前記第２の収容部が有する第２の連結部とを介して一体的に結合され、
   前記第１の連結部は、前記第２の連結部に向けて開口された第１の開口部を有し、
   前記第２の連結部は、前記第１の連結部に向けて開口された第２の開口部を有し、
   前記第１及び第２の開口部は、前記第１及び第２の収容部が一体的に結合された状態で、前記第１及び第２の収容部を互いに連通するように互いに対応し、
   前記第１及び第２の導電部材は、前記第１及び第２の開口部に挿通されている、請求項２又は３に記載の駆動装置。
5. 前記モータを高速で回転駆動させる高速駆動用巻線と、前記モータを低速で回転駆動させる低速駆動用巻線との接続状態を切り替える巻線切替部をさらに備え、
   前記巻線切替部は、前記第１の収容部の外方で且つ前記モータ軸の前記他端部側に配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動装置。
6. 前記モータを高速で回転駆動させる高速駆動用巻線と、前記モータを低速で回転駆動させる低速駆動用巻線との接続状態を切り替える巻線切替部をさらに備え、
   前記巻線切替部は、前記第１の収容部の外方で且つ前記モータ軸の前記他端部側に配置され、
   前記巻線切替部に電気信号を入出力する信号線は、前記第１及び第２の開口部を経由して前記第２の収容部内に至るように配置されている、請求項４に記載の駆動装置。
7. 一端と他端とを有する電源接続部をさらに備え、
   前記電源接続部の前記一端は、直流電源と接続されると共に、前記第２の収容部の外方で且つ前記モータ軸の一端側に配置され、
   前記電源接続部の前記他端は、前記第２の収容部内において前記入力部に接続されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動装置。
8. 前記第２の収容部は、前記インバータ部の動作を制御する制御部をさらに内部に収容し、
   前記制御部は、前記第２の方向において、前記インバータ部に対し前記モータとは反対側に位置している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の駆動装置。
9. 前記制御部は、前記第１の方向において、前記入力部よりも前記インバータ部側に位置し、
   前記制御部は、外部との電気信号の入出力を行う信号入出力部を有し、
   前記信号入出力部は、前記制御部のうち前記第１の方向において前記入力部から離れる側の領域に位置している、請求項８に記載の駆動装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の駆動装置を備える乗り物。

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