JP6573456B2 - 一体型ユニット - Google Patents

Description

本発明は、一体型ユニットに関し、特に、制御ユニットと被制御ユニットとが電気的に結合される一体型ユニットに関する。

従来より、エンジンと電動機とを駆動源とするハイブリッド車両、電動機を駆動源とする電気車両等において、電動機の上に、電動機を制御する電力制御ユニットを配置することで、電動機と電力制御ユニットとを一体とした、一体型ユニットが知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１では、モータ駆動装置を制御するインバータを、モータ駆動装置の上方から取り付け、ボルト締結することで一体化することが記載されている。

特開２０１３−１５０４７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、モータ駆動装置とインバータとの電気的結合及び機械的結合が同じボルトによって保証される構成であるため、コネクタ自体のばらつきやコネクタとモータ駆動装置又はインバータとの位置関係のばらつきによって、コネクタに必要以上の応力が作用してコネクタが破損したり、接触不良が発生したりする虞がある。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタの破損、接触不良を抑制可能な一体型ユニットを提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
複数の制御ユニット側コネクタ（例えば後述の実施形態におけるユニット側ジェネレータコネクタ６１、ユニット側モータコネクタ６２）を備える制御ユニット（例えば後述の実施形態におけるパワーコントロールユニット６０）と、
前記複数の制御ユニット側コネクタと嵌合する複数の被制御ユニット側コネクタ（例えば後述の実施形態におけるケース側コネクタ５０）を有し、前記複数の制御ユニット側コネクタと前記複数の被制御ユニット側コネクタとが嵌合することにより前記制御ユニットと電気的に結合される被制御ユニット（例えば後述の実施形態における駆動装置１０１）と、を備える、一体型ユニット（例えば後述の実施形態におけるハイブリッド車両用駆動ユニット１００）であって、
締結保持部材（例えば後述の実施形態における挿抜用ボルト６０ｂ）によって前記複数の制御ユニット側コネクタと前記複数の被制御ユニット側コネクタとが嵌合して、前記制御ユニットと前記被制御ユニットとが電気的に結合された結合状態に保持されるとともに、
前記締結保持部材とは異なる固定部材（例えば後述の実施形態におけるボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊ）によって前記制御ユニットと前記被制御ユニットとが機械的に結合された結合状態に保持され、
前記締結保持部材の締結方向と前記固定部材の固定方向とは略同一方向であり、
前記制御ユニットと前記被制御ユニットとの間の距離を前記締結保持部材により電気的な結合が保証される所定距離（例えば後述の実施形態における距離Ｈ１）に保持し、その後、前記制御ユニットと前記被制御ユニットとの間の距離を前記固定部材により前記所定距離よりも近づけて機械的な結合を行い、
前記締結保持部材は、相対移動可能な状態で前記制御ユニットに取り付けられ、
相対移動が可能な距離は、前記所定距離から機械的な結合状態へ移行する際の移動距離よりも長い。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記固定部材及び前記締結保持部材は、前記制御ユニットと前記被制御ユニットとを連結する。

請求項１に記載の発明によれば、締結保持部材と固定部材とによってそれぞれ別の機能を持たせることで、電気的な結合と機械的な結合とを確実に行うことができる。

また、電気的な結合状態を維持した状態で、機械的な結合を行うことで電気的な結合と機械的な結合とを確実に行うことができる。

さらに、締結保持部材と制御ユニットとの相対移動が可能な距離は、電気的に結合される所定距離から機械的な結合状態へ移行する際の移動距離よりも長いので、締結保持部材と制御ユニットとの干渉によって機械的な結合を阻害することがない。

本発明の一体型ユニットの一実施形態としてのハイブリッド車両用駆動ユニットの斜視図である。 図１のハイブリッド車両用駆動ユニットのブロック図である。 図１のハイブリッド車両用駆動ユニットの駆動装置ケースの内部を示す断面図である。 図１のハイブリッド車両用駆動ユニットの駆動装置ケースの内部及びパワーコントロールユニットの内部を示す要部断面図である。 図１のハイブリッド車両用駆動ユニットの分解斜視図である。 パワーコントロールユニットの側面図である。 ケース側コネクタの側面図である。 駆動装置ケースの側面図である。 パワーコントロールユニットの平面図である。 ケース側コネクタの平面図である。 駆動装置ケースの平面図である。 図１のハイブリッド車両用駆動ユニットのパワーコントロールユニットを示す断面図である。 図１のハイブリッド車両用駆動ユニットのパワーコントロールユニットを底面側から見た斜視図である。 ナットと挿抜用ボルトの分解斜視図である。 ナットが螺合した挿抜用ボルトの斜視図である。 図１のハイブリッド車両用駆動ユニットの駆動装置ケースにマウント部材を取り付けた状態を示す平面図である。 パワーコントロールユニットと駆動装置との組み付けの初期状態を示す断面図である。 パワーコントロールユニットと駆動装置とが電気的に結合された状態を示す断面図である。 パワーコントロールユニットと駆動装置とが機械的に結合された状態を示す断面図である。 第１制限部材が設けられた挿抜用ボルト周りを示す斜視図である。 第２制限部材が設けられた、ハイブリッド車両用駆動ユニットの分解斜視図である。 アクセス防止片周りを示す部分拡大図である。

以下、本発明の一体型ユニットの一実施形態としてハイブリッド車両用駆動ユニットについて、添付図面に基づいて説明する。

＜ハイブリッド車両用駆動ユニット＞
図１〜図３に示すように、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用駆動ユニット１００では、ジェネレータ２０及びモータ３０が略円筒形状の駆動装置ケース４０に収容された駆動装置１０１と、エンジン４とが、隣接して不図示のエンジンルーム内に配置され、ジェネレータ２０及びモータ３０を制御するパワーコントロールユニット６０が駆動装置ケース４０上に搭載されている。図１中、符号Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、運転者から見た方向に従い、前方、後方、左方、右方、上方、下方をそれぞれ示している。

図２及び図３に示すように、駆動装置ケース４０の内部には、それぞれ平行に配置された入力軸１と、中間軸２と、出力軸３とが設けられており、中間軸２は、内周軸２ａが相対回転可能に外周軸２ｂに囲繞されている。なお、以下の説明において、軸線方向とは、入力軸１、中間軸２、及び出力軸３の回転軸線と平行な方向をいう。軸線方向は車両の車幅方向（左右方向）となり、軸線方向に直交する方向は車両の前後方向となるように、ハイブリッド車両用駆動ユニット１００はエンジンルーム内に配置される。

エンジン４のクランク軸４ａに接続された入力軸１は、ジェネレータ駆動ギヤ対５を介して、ジェネレータ２０をその軸線上に備えた内周軸２ａに接続されている。また、モータ３０をその軸線上に備えた外周軸２ｂは、モータ駆動力伝達ギヤ対６を介して出力軸３に接続され、入力軸１と出力軸３は、エンジン駆動力伝達ギヤ対７を介して接続されている。出力軸３とデファレンシャル装置８は、ファイナルギヤ対９を介して接続され、デファレンシャル装置８は、デフ軸１０を介して駆動輪１１，１１に接続されている。また、入力軸１には、エンジン駆動力伝達ギヤ対７を介して入力軸１と出力軸３間の動力伝達を接続又は遮断するクラッチ１２が設けられている。

このように構成されたハイブリッド車両用駆動ユニット１００は、モータ３０の駆動力を駆動輪１１，１１に伝達して車両を走行させる伝達経路と、エンジン４の駆動力を駆動輪１１，１１に伝達して車両を走行させる伝達経路とを備え、これら２つの伝達経路を択一的に選択又は併用して走行するように構成される。

モータ３０の駆動力を駆動輪１１，１１に伝達して車両を走行させる伝達経路を利用する場合、クラッチ１２を解放した状態でエンジン４を駆動する。入力軸１からジェネレータ駆動ギヤ対５を介して中間軸２の内周軸２ａに入力されたエンジン駆動力は、内周軸２ａを回転させるとともに内周軸２ａに固定されたジェネレータ２０を一体回転させることで、ジェネレータ２０で発電させる。内周軸２ａを相対回転可能に囲繞する外周軸２ｂ上に接続されたモータ３０は、ジェネレータ２０によって発電された電力を受けて外周軸２ｂを回転させ、モータ駆動力伝達ギヤ対６を介して出力軸３にその駆動力を伝達する。出力軸３に伝達された駆動力は、ファイナルギヤ対９、デファレンシャル装置８、デフ軸１０を介して駆動輪１１，１１に伝達される。これにより、エンジン４の駆動力を全てジェネレータ２０で電気に変えて運転する、いわゆるシリーズ運転が可能となっている。

一方、エンジン４の駆動力を駆動輪１１，１１に伝達して車両を走行させる伝達経路を利用する場合、クラッチ１２を接続した状態でエンジン４を駆動する。入力軸１から入力されたエンジン駆動力は、エンジン駆動力伝達ギヤ対７を介して出力軸３に伝達され、ファイナルギヤ対９、デファレンシャル装置８、デフ軸１０を介して駆動輪１１，１１に伝達される。このとき、入力軸１と内周軸２ａは、常にジェネレータ駆動ギヤ対５を介して接続されているため、ジェネレータ２０で発電させ、発電させた電力によりモータ３０を回転させることで、いわゆるパラレル運転も可能となっている。他にも、ジェネレータ２０及びモータ３０に零トルク制御を行なうことで、引きずり損失を最小化してエンジン４の駆動力のみで走行することも可能である。

つぎに、図３を参照して、本実施形態の駆動装置ケース４０におけるジェネレータ２０及びモータ３０の配置について具体的に説明する。

本実施形態の駆動装置ケース４０は、エンジン４側から順次並ぶ第１、第２のケース４２，４３を備えて構成されており、その内部に、入力軸１、中間軸２、出力軸３が互いに平行に配置されている。中間軸２は、前述したように、内周軸２ａと、外周軸２ｂとを備えており、該外周軸２ｂにはモータ３０が接続され、内周軸２ａにはスプライン結合された接続軸２ｃを介してジェネレータ２０が接続されている。

即ち、ジェネレータ２０とモータ３０は、同一の回転軸線Ｏ上に並ぶように駆動装置ケース４０内に収容されている。ジェネレータ２０を収容するジェネレータ収容部ＧＳとモータ３０を収容するモータ収容部ＭＳは、隔壁４４で仕切られており、この隔壁４４は、軸受２ｄ，２ｅを介して外周軸２ｂ，接続軸２ｃを回転自在に支持している。

ジェネレータ２０は、接続軸２ｃに固定されたロータ２１と、ロータ２１と対向配置されたステータ２２とから構成されており、ステータ２２には、３相分（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル２３が巻回されている。コイル２３は、ステータ２２のティース部に巻回されたコイル巻線部２３ａと、コイル巻線部２３ａ同士を繋ぐコイル渡り部２３ｂとを有しており、コイル渡り部２３ｂは、ステータ２２から前記軸線方向に突出している。

モータ３０は、外周軸２ｂに固定されたロータ３１と、ロータ３１と対向配置されたステータ３２とから構成されており、ステータ３２には、３相分（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル３３が巻回されている。コイル３３は、ステータ３２のティース部に巻回されたコイル巻線部３３ａと、コイル巻線部３３ａ同士を繋ぐコイル渡り部３３ｂとを有しており、コイル渡り部３３ｂは、ステータ３２から前記軸線方向に突出している。

ジェネレータ２０のコイル渡り部２３ｂとモータ３０のコイル渡り部３３ｂの内径側であって、前記軸線方向においてジェネレータ２０とモータ３０との間には、ジェネレータ２０の回転角を検出するジェネレータ用レゾルバ２４と、モータ３０の回転角を検出するモータ用レゾルバ３４とが配置されている。

ジェネレータ用レゾルバ２４は、接続軸２ｃに固定されたレゾルバロータ２４ａと、レゾルバロータ２４ａと対向配置されたレゾルバステータ２４ｂとを備え、モータ用レゾルバ３４は、外周軸２ｂに固定されたレゾルバロータ３４ａと、レゾルバロータ３４ａと対向配置されたレゾルバステータ３４ｂとを備えて構成されている。そして、ジェネレータ用レゾルバ２４及びモータ用レゾルバ３４のレゾルバステータ２４ｂ，３４ｂは、いずれも前述した隔壁４４で支持されている。このようにすると、コイル渡り部２３ｂ，３３ｂの内径側に存在するデッドスペースを利用してジェネレータ用レゾルバ２４及びモータ用レゾルバ３４を配置できるだけでなく、隔壁４４をジェネレータ用レゾルバ２４及びモータ用レゾルバ３４の支持壁として共用することが可能になる。レゾルバステータ２４ｂ，３４ｂから引き出されたコイル（不図示）は、駆動装置ケース４０の前面に配置されたレゾルバコネクタ３５に接続され、レゾルバコネクタ３５とパワーコントロールユニット６０とがハーネス３７を介して接続されている。

図３及び図４に示すように、ジェネレータ２０の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル２３は、一端同士が結線され、他端はそれぞれコイル端末２３ｃとしてステータ２２から引き出され、駆動装置ケース４０内でケース側ジェネレータコネクタ５１に接続される。また、モータ３０の各相のコイル３３は、一端同士が結線され、他端はそれぞれコイル端末３３ｃとしてステータ３２から引き出され、駆動装置ケース４０内でケース側モータコネクタ５２に接続される。

ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２は、前記軸線方向におけるジェネレータ２０の中心Ｐ１とモータ３０の中心Ｐ２との間に回転軸線Ｏに直交する方向に沿って並ぶように配置されている。そして、本実施形態のケース側ジェネレータコネクタ５１とケース側モータコネクタ５２とは、コネクタ保持部材５３を介して連結されることにより、一体化されたケース側コネクタ５０を構成するとともに、コネクタ保持部材５３を介して駆動装置ケース４０に固定される。

具体的に説明すると、本実施形態のケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２は、図４〜図７Ｃに示すように、板状であるコネクタ保持部材５３の上面から突出するコネクタ部５１ａ，５２ａと、コネクタ保持部材５３の下面から突出するコイル接続部５１ｂ，５２ｂとを有する。コネクタ部５１ａ，５２ａ及びコイル接続部５１ｂ，５２ｂの内部には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する三つのケース側接続導体５４，５５が収容されている。コネクタ部５１ａ，５２ａは、長円筒形状を有しており、その内部には、ケース側接続導体５４，５５の一端に形成された３相分のコネクタ端子５１ｃ，５２ｃが配置されている。コイル接続部５１ｂ，５２ｂは、長円柱形状を有しており、その外側面部には、ケース側接続導体５４，５５の他端に形成された３相分のコイル接続端子５１ｄ，５２ｄが配置されている。

コネクタ保持部材５３には、貫通孔５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅが形成され、これらの貫通孔５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅを介して、駆動装置ケース４０に形成される締結孔４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆにボルト５３ｆ，５３ｇ，５３ｈ，５３ｉを締結することにより、コネクタ保持部材５３と駆動装置ケース４０とのボルト締結点Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が構成される。

このように構成された本実施形態のケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２は、コネクタ保持部材５３が駆動装置ケース４０の上面に沿い、かつコイル接続部５１ｂ，５２ｂが駆動装置ケース４０の上面に形成されたコネクタ孔４２ａ，４２ｂに嵌入する状態で駆動装置ケース４０に取り付けられ、駆動装置１０１の一部を構成する。これにより、図４に示すように、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２は、軸線方向から見て、ジェネレータ２０とモータ３０の上端を通る接線Ｑに沿うように配置される。また、図１１に示すように、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２は、鉛直方向から見てジェネレータ２０のロータ２１とモータ３０のロータ３１の回転軸線Ｏを挟むように前後方向に配置される。そして、駆動装置ケース４０内において、ジェネレータ２０の各相のコイル端末２３ｃがケース側ジェネレータコネクタ５１のコイル接続端子５１ｄに接続されるとともに、モータ３０の各相のコイル端末３３ｃがケース側モータコネクタ５２のコイル接続端子５２ｄに接続される（図４参照）。

図８に示すように、本実施形態のパワーコントロールユニット６０は、インバータ６４と、これを制御する制御部６５（ＥＣＵ）と、不図示の電流センサ等が略箱形状のユニットケース６３内に収容されている。インバータ６４には、エンジンルーム外に配置されたバッテリとジェネレータ２０との間に接続され、交流電圧と直流電圧とを変換するジェネレータ用インバータと、該バッテリとモータ３０との間に接続され、直流電圧と交流電圧とを変換するモータ用インバータとが含まれている。

図４、図８及び図９に示すように、パワーコントロールユニット６０の底面には、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２が設けられており、これらのユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２を前述したケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２に電気的に結合することで、パワーコントロールユニット６０によるジェネレータ２０及びモータ３０の制御が可能になる。

具体的に説明すると、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２は、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のコネクタ部５１ａ，５２ａに外嵌する長円形状の嵌合孔６１ａ，６２ａ内に突設され、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のコネクタ部５１ａ，５２ａに内嵌するコネクタ部６１ｂ，６２ｂと、ユニットケース６３内に位置するインバータ接続部６１ｅ，６２ｅとを有する。コネクタ部６１ｂ，６２ｂ及びインバータ接続部６１ｅ，６２ｅの内部には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応する三つのユニット側接続導体６６，６７が収容されている。コネクタ部６１ｂ，６２ｂには、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のコネクタ端子５１ｃ，５２ｃと接触する、ユニット側接続導体６６，６７の一端に形成された３相分のコネクタ端子６１ｃ，６２ｃが配置され、インバータ接続部６１ｅ，６２ｅには、ユニット側接続導体６６，６７の他端に形成された３相分のインバータ接続端子６１ｄ，６２ｄが配置されている。

ここで、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２と、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２とを比較すると、図４に示すように、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のケース側接続導体５４，５５における、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２のコネクタ端子６１ｃ，６２ｃに接続される側とは反対側のコイル接続端子５１ｄ，５２ｄの間隔Ｌ１が、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２のユニット側接続導体６６，６７における、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のコネクタ端子５１ｃ，５２ｃに接続される側とは反対側のインバータ接続端子６１ｄ，６２ｄの間隔Ｌ２よりも狭くなっている。これにより、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２をコンパクトに形成できるので、円筒状の駆動装置ケース４０の上に箱状のユニットケース６３を乗せたハイブリッド車両用駆動ユニット１００全体を小型化できる。

図１、４、５、１１に示すように、パワーコントロールユニット６０は、駆動装置ケース４０に取付られた、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２を保持するコネクタ保持部材５３に対し、電気接続用固定点Ｋ５で固定されている。具体的には、パワーコントロールユニット６０に形成される貫通孔６０ａを介して（図７Ａ参照）、コネクタ保持部材５３に形成される締結孔５３ａに挿抜用ボルト６０ｂを締結することにより、パワーコントロールユニット６０とコネクタ保持部材５３との電気接続用固定点Ｋ５が構成される。

挿抜用ボルト６０ｂは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、下端部の外周面に順ねじが形成されたねじ部８１と、ねじ部８１の上方に隣接してスパナが嵌合する六角形状のスパナ嵌合部８２と、スパナ嵌合部８２を挟んでねじ部８１と反対側にナット６８が螺合するナット螺合部８３と、スパナ嵌合部８２とナット螺合部８３との間に設けられた円柱状の連結部８４と、ナット螺合部８３の上端面８３ａに形成され、駆動装置１０１への挿抜を行うための六角レンチ嵌合部８５と、を備える。ナット螺合部８３の外周面には、ねじ部８１とは反対方向にねじが切られた逆ねじが形成されている。

挿抜用ボルト６０ｂが貫通するパワーコントロールユニット６０の貫通孔６０ａの周囲には、図９に示すように、底面に環状凹部６３ｅが設けられており、挿抜用ボルト６０ｂが締結されるコネクタ保持部材５３の締結孔５３ａ周りには、図５に示すように、パワーコントロールユニット６０の環状凹部６３ｅに収容される円柱状凸部５３ｊが設けられている。

挿抜用ボルト６０ｂは、ナット螺合部８３に螺合したナット６８とスパナ嵌合部８２との間にパワーコントロールユニット６０を保持した状態で、ねじ部８１がコネクタ保持部材５３の締結孔５３ａに締結されることで、スパナ嵌合部８２の下面がコネクタ保持部材５３の円柱状凸部５３ｊと当接する。挿抜用ボルト６０ｂは、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のコネクタ端子５１ｃ，５２ｃと、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２のコネクタ端子６１ｃ，６２ｃとの電気的結合を保証する機能を有しており、挿抜用ボルト６０ｂが締結孔５３ａに締結される限り、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のコネクタ端子５１ｃ，５２ｃと、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２のコネクタ端子６１ｃ，６２ｃとが電気的に結合された結合状態となる。

なお、連結部８４は、貫通孔６０ａより径寸法が大きく貫通孔６０ａに遊嵌した状態になっており、且つ、貫通孔６０ａが形成されたパワーコントロールユニット６０の肉厚よりも長いため、挿抜用ボルト６０ｂとパワーコントロールユニット６０との相対移動が可能となっている。また、相対移動が可能な距離は、ねじ部８１がコネクタ保持部材５３の締結孔５３ａに螺合する螺合長さよりも短くなっている。

さらに、図５、９、１１に示すように、パワーコントロールユニット６０は、少なくとも４点のボルト締結により駆動装置ケース４０に固定される。具体的には、パワーコントロールユニット６０に形成される貫通孔６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆを介して、駆動装置ケース４０に形成される締結孔４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，４２ｊにボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊを締結することにより、パワーコントロールユニット６０と駆動装置ケース４０とのボルト締結点Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８が構成される。ボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊは、パワーコントロールユニット６０と駆動装置ケース４０との機械的結合を保証する機能を有しており、ボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊが締結孔４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，４２ｊに締結される限り、パワーコントロールユニット６０と駆動装置ケース４０とが機械的に結合された結合状態となっている。

即ち、パワーコントロールユニット６０と駆動装置１０１とは、挿抜用ボルト６０ｂによって電気的に結合された結合状態に保持されるとともに、挿抜用ボルト６０ｂの締結方向と固定方向が同じボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊによって機械的に結合された結合状態に保持される。

貫通孔６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆが形成されるボス部は、パワーコントロールユニット６０の底面よりも僅かに下方に突出し、ボス部のみが駆動装置ケース４０に当接するように構成される。そして、４つのボルト締結点Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８は、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２を矩形状に囲うように配置される。このようにすると、ボルト締結によるパワーコントロールユニット６０と駆動装置ケース４０との一体化により、駆動装置ケース４０の剛性が高められるので、駆動装置ケース４０の振動をさらに低減させることができる。ボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊが締結されることで、パワーコントロールユニット６０は、ナット６８とスパナ嵌合部８２との間で浮いた状態で保持される（図１２Ｃ参照）。

図５〜図７Ｃに示すように、駆動装置ケース４０の上面には、パワーコントロールユニット載置部４２ｋが形成されている。パワーコントロールユニット６０は、貫通孔６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆが形成されるボス部のみがパワーコントロールユニット載置部４２ｋに当接するとともに、パワーコントロールユニット載置部４２ｋ上に空間を介して載置された状態で、ボルト締結により駆動装置ケース４０及びコネクタ保持部材５３に対して固定される。

また、図９に示すように、パワーコントロールユニット６０の底面には、貫通孔６０ｃの近傍と、貫通孔６０ｆの近傍とに、ガイドピン固定孔６３ａ，６３ｂが形成されており、パワーコントロールユニット６０の底面側からガイドピン６３ｃ，６３ｄが螺合する（図６Ａ参照）。パワーコントロールユニット６０の底面から突出するガイドピン６３ｃ，６３ｄは、パワーコントロールユニット６０を駆動装置ケース４０の上面に搭載する際に、駆動装置ケース４０のガイド孔４２ｍ、４２ｎに挿通される（図５参照）。ガイドピン６３ｃ，６３ｄ及びガイド孔４２ｍ、４２ｎは、パワーコントロールユニット６０と駆動装置ケース４０との相対位置を規制し、パワーコントロールユニット６０をガイドする機能を有している。

このように、パワーコントロールユニット６０が取り付けられた駆動装置１０１は、図１１に示すように、駆動装置ケース４０が、マウント部材７０を介して車体フレーム８０に固定される。マウント部材７０は、車体フレーム８０に固定される車両側固定部材７１と、駆動装置ケース４０の上面外端側に固定されるケース側固定部材７２と、車両側固定部材７１及びケース側固定部材７２を連結する不図示の防振部材とを備えて構成されており、車両側固定部材７１は、ボルト７１ａの締結により車体フレーム８０に固定され、ケース側固定部材７２は、ボルト７２ａ，７２ｂ，７２ｃの締結により駆動装置ケース４０に固定されている。

車両側固定部材７１に形成される貫通孔（不図示）を介して、車体フレーム８０に形成される締結孔（不図示）にボルト７１ａを締結することにより、マウント部材７０と車体フレーム８０との固定点Ｋ１が構成され、ケース側固定部材７２に形成される貫通孔（不図示）を介して、駆動装置ケース４０に形成される締結孔４３ａ，４３ｂ，４３ｃ（図１、図７Ｃ参照）にボルト７２ａ，７２ｂ，７２ｃを締結することにより、マウント部材７０と駆動装置ケース４０との固定点Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４が構成される。なお、駆動装置ケース４０は、他の部分においてもマウント部材７０を介して車体フレーム８０に固定されるが、ここでは他の部分についての説明は省略する。

＜組み付け方法＞
続いて、パワーコントロールユニット６０と駆動装置１０１の組み付け方法について図１２Ａ〜図１２Ｃを参照しながら説明する。

組付けに際し、先ず、挿抜用ボルト６０ｂは、パワーコントロールユニット６０の底面に形成された環状凹部６３ｅから貫通孔６０ａに挿通される。続いて、スパナ嵌合部８２に嵌合したスパナ（不図示）によって回転が規制された状態で、ナット６８を逆方向（逆ねじが締まる方向）に回すことで、貫通孔６０ａから突出したナット螺合部８３にナット６８が螺合される。この状態で挿抜用ボルト６０ｂは、ナット６８とスパナ嵌合部８２との間でパワーコントロールユニット６０に対し遊嵌した状態となっており、上記しように挿抜用ボルト６０ｂとパワーコントロールユニット６０との相対移動が可能となっている。

続いて、パワーコントロールユニット６０の底面から延びるガイドピン６３ｃ，６３ｄが駆動装置ケース４０のガイド孔４２ｍ、４２ｎに挿通するように、位置合わせをしながらパワーコントロールユニット６０を駆動装置ケース４０に組み付ける。ねじ部８１が円柱状凸部５３ｊに至る際、挿抜用ボルト６０ｂの六角レンチ嵌合部８５に六角レンチ（不図示）を嵌合させ順方向（順ねじが締まる方向）に回すことで、図１２Ａに示すように、ねじ部８１がコネクタ保持部材５３の締結孔５３ａに螺合するとともに、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２のコネクタ部６１ｂ，６２ｂとケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のコネクタ部５１ａ，５２ａとが嵌合し、次第にコネクタ端子６１ｃ，６２ｃとコネクタ端子５１ｃ，５２ｃとが接触する。

なお、六角レンチを回している間、ナット６８の下面は、ユニットケース６３の表面６３ｆと摺接するが、ナット螺合部８３には逆ねじが形成されているため、順方向に六角レンチを回してもナット６８が緩むことがなく、むしろナット６８が締まる方向に作用することとなる。図１２Ｂに示すように、スパナ嵌合部８２の下面がコネクタ保持部材５３の円柱状凸部５３ｊと当接することで、コネクタ端子６１ｃ，６２ｃとコネクタ端子５１ｃ，５２ｃとが確実に電気的に結合される。即ち、図１２Ｂに示す、パワーコントロールユニット６０と駆動装置１０１との間の距離Ｈ１が、電気的な結合が保証される距離となる。

続いて、パワーコントロールユニット６０に形成される貫通孔６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆを介して、駆動装置ケース４０に形成される締結孔４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，４２ｊにボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊを締結することで、パワーコントロールユニット６０は挿抜用ボルト６０ｂに対し下方に移動して、貫通孔６０ｃ，６０ｄ，６０ｅ，６０ｆが形成されるボス部の下面が、駆動装置ケース４０に当接する。これにより、パワーコントロールユニット６０と駆動装置ケース４０とが機械的に結合された結合状態となる。即ち、図１２Ｂに示す状態から、ボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊを締結することで、パワーコントロールユニット６０と駆動装置１０１との間の距離Ｈ１が次第に図１２Ｃに示す距離Ｈ２となり、機械的な結合が保証される。

なお、上記した、挿抜用ボルト６０ｂとパワーコントロールユニット６０との相対移動が可能な距離は、ボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊを締結することによるパワーコントロールユニット６０の移動距離よりも長くなっており、機械的な結合を阻害することがないようにその距離が設定されている。この相対移動に伴って、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２のコネクタ部６１ｂ，６２ｂとケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のコネクタ部５１ａ，５２ａとはより深く嵌合するとともに、コネクタ端子５１ｃ，５２ｃがコネクタ端子６１ｃ，６２ｃ内に深く入り込み、電気的な結合状態が維持される。

＜取り外し方法＞
また、パワーコントロールユニット６０を駆動装置１０１から取り外す際には、組み付け方法と逆の手順で行われる。即ち、パワーコントロールユニット６０と駆動装置ケース４０とを機械的に結合するボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊを外した後、ケース側ジェネレータコネクタ５１及びケース側モータコネクタ５２のコネクタ端子５１ｃ，５２ｃと、ユニット側ジェネレータコネクタ６１及びユニット側モータコネクタ６２のコネクタ端子６１ｃ，６２ｃとの電気的結合を保証する挿抜用ボルト６０ｂをコネクタ保持部材５３の締結孔５３ａから取り外すことで、パワーコントロールユニット６０を駆動装置１０１から取り外すことが可能となる。また、挿抜用ボルト６０ｂは、六角レンチ嵌合部８５に嵌合する六角レンチによってコネクタ保持部材５３の締結孔５３ａから取り外された後、ナット６８を外すことで、パワーコントロールユニット６０から分離できる。

＜誤操作防止機構＞
ここで、パワーコントロールユニット６０を駆動装置１０１から取り外す際に、組み付け手順を誤ることがないように、付加的に用いることができる誤操作防止機構について説明する。

上記したように、挿抜用ボルト６０ｂは、六角レンチ嵌合部８５に嵌合する六角レンチによってコネクタ保持部材５３の締結孔５３ａから取り外された後、ナット６８を外すことで、パワーコントロールユニット６０から分離できるが、先ずこの手順の誤操作を防止する第１制限部材について説明する。

第１制限部材９１は、図１３に示すように、挿抜用ボルト６０ｂのナット螺合部８３に取り付けられたナット６８の外周を部分的に覆う半円筒状のキャップであり、貫通孔９２を区画する内周壁部９３の両端からは、挿抜用ボルト６０ｂを挟んでアクセス防止突起９４が内径側に延設されている。アクセス防止突起９４間の間隔は、六角レンチ嵌合部８５より広くなっているものの、ナット６８の幅よりは狭くなっており、貫通孔９２を介して六角レンチを六角レンチ嵌合部８５に嵌合させることはできるものの、ナット６８にはスパナ及びレンチを嵌合させることができないようになっている。このように、挿抜用ボルト６０ｂが駆動装置１０１のコネクタ保持部材５３に取り付けられた状態で、第１制限部材９１が、ナット螺合部８３に螺合するナット６８へのアクセスを制限するとともに、六角レンチ嵌合部８５へのアクセスを許容することにより、挿抜用ボルト６０ｂが六角レンチ嵌合部８５に嵌合する六角レンチによってコネクタ保持部材５３の締結孔５３ａから取り外される前に、ナット６８が挿抜用ボルト６０ｂから外されるのが防止される。

続いて、第２制限部材９５について説明する。
上記したように、パワーコントロールユニット６０を駆動装置１０１から取り外す際には、ボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊを外した後、挿抜用ボルト６０ｂを外すが、第２制限部材９５は、この手順の誤操作を防止するために用いられる。

第２制限部材９５は、図１４及び図１５に示すように、いずれも薄板状のフロントプレート９６、リアプレート９７、及びサイドプレート９８から構成される。フロントプレート９６は、一端にボルト６０ｉが貫通するパワーコントロールユニット６０の貫通孔６０ｅ及び駆動装置ケース４０の締結孔４２ｉと連通する貫通孔９６ａが形成され、他端にボルト６０ｇが貫通するパワーコントロールユニット６０の貫通孔６０ｃ及び駆動装置ケース４０の締結孔４２ｇと連通する貫通孔９６ｂが形成されている。リアプレート９７は、一端にボルト６０ｊが貫通するパワーコントロールユニット６０の貫通孔６０ｆ及び駆動装置ケース４０の締結孔４２ｊと連通する貫通孔９７ａが形成され、他端にボルト６０ｈが貫通するパワーコントロールユニット６０の貫通孔６０ｄ及び駆動装置ケース４０の締結孔４２ｈと連通する貫通孔９７ｂが形成されている。

サイドプレート９８は、一端にボルト６０ｇが貫通するパワーコントロールユニット６０の貫通孔６０ｃ及び駆動装置ケース４０の締結孔４２ｇと連通する貫通孔９８ａが形成され、他端にボルト６０ｈが貫通するパワーコントロールユニット６０の貫通孔６０ｄ及び駆動装置ケース４０の締結孔４２ｈと連通する貫通孔９８ｂが形成されている。サイドプレート９８の略中央部には、鉛直方向上方に延設部９８ｃが一体に延び、延設部９８ｃの先端に挿抜用ボルト６０ｂ及びナット６８を上方から覆うアクセス防止片９８ｄが設けられている。

そして、これら第２制限部材９５は、サイドプレート９８の上方にフロントプレート９６及びリアプレート９７の一部が重ね合わされた状態で、フロントプレート９６、リアプレート９７、及びサイドプレート９８がボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊによって共締めされる。したがって、フロントプレート９６及びリアプレート９７を外さなければ、フロントプレート９６を取り外すことができないため、全てのボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊを外した後でなければ、アクセス防止片９８ｄが挿抜用ボルト６０ｂ及びナット６８を覆っているため、ナット６８にも六角レンチ嵌合部８５にもアクセスできない状態となっている。このように、ボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊがパワーコントロールユニット６０と駆動装置１０１とを固定した固定状態において、六角レンチ嵌合部８５へのアクセスを制限するので、ボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊより先に、挿抜用ボルト６０ｂを外すことが防止される。また、アクセス防止片９８ｄが、第１制限部材９１を覆うように構成してもよく、この場合、両方の誤操作を防止できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、パワーコントロールユニット６０と駆動装置１０１とは、挿抜用ボルト６０ｂによって電気的に結合された結合状態に保持されるとともに、挿抜用ボルト６０ｂとは異なるボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊによって機械的に結合された結合状態に保持されるので、挿抜用ボルト６０ｂとボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊとによってそれぞれ別の機能を持たせることで、電気的な結合と機械的な結合とを確実に行うことができる。

また、挿抜用ボルト６０ｂの締結方向とボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊの固定方向とは同一方向であり、パワーコントロールユニット６０と駆動装置１０１との間の距離を挿抜用ボルト６０ｂにより電気的な結合が保証される距離Ｈ１に保持し、その後、パワーコントロールユニット６０と駆動装置１０１との間の距離をボルト６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊにより距離Ｈ１よりも近づけて機械的な結合を行うので、電気的な結合状態を維持した状態で、機械的な結合を行うことで電気的な結合と機械的な結合とを確実に行うことができる。

また、挿抜用ボルト６０ｂは、相対移動可能な状態でパワーコントロールユニット６０に取り付けられ、相対移動が可能な距離は、パワーコントロールユニット６０と駆動装置１０１とが電気的に結合される距離Ｈ１から機械的な結合状態へ移行する際の移動距離よりも長いので、挿抜用ボルト６０ｂとパワーコントロールユニット６０との干渉によって機械的な結合を阻害することがない。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、上記実施形態では、一体型ユニットとして、ジェネレータ２０及びモータ３０が駆動装置ケース４０に収容された駆動装置１０１と、エンジン４と、ジェネレータ２０及びモータ３０を収容する駆動装置ケース４０上に搭載され、ジェネレータ２０及びモータ３０を制御するパワーコントロールユニット６０と、を備えるハイブリッド車両用駆動ユニット１００を例示したが、これに限らず、一体型ユニットは、エンジンと別体に構成されるか、若しくはエンジンを備えていない車両用駆動装置であってもよい。

また、上記実施形態では、被制御装置としてジェネレータ２０及びモータ３０を備える駆動装置１０１を例示したが、必ずしも両方を備えている必要はなく、回転電機であれば、いずれか一方のみの機能を有していればよく、両方の機能を持ち合わせたものであってもよい。
さらに、一体型ユニットは、車両用に限らず、他の輸送機器に用いられるものであってもよい。
また、上記実施形態では、ねじ部８１を順ねじとし、ナット螺合部８３を逆ねじとしたが、ねじ部を逆ねじとし、ナット螺合部８３を順ねじとしてもよい。
また、上記実施形態では、第１工具としてスパナを例示したが、これに限らず他の工具を用いてもよい。
また、上記実施形態では、スパナ嵌合部８２の下面がコネクタ保持部材５３の円柱状凸部５３ｊと当接して電気的な結合が保証されるように構成したが、挿抜用ボルト６０ｂは、スパナ嵌合部８２とは別に、円柱状凸部５３ｊと当接する突き当て部を有していてもよい。
また、上記実施形態では、第２工具として六角レンチを例示したが、これに限らず他の工具を用いてもよい。

５０ ケース側コネクタ（被制御ユニット側コネクタ）
６０ パワーコントロールユニット（制御ユニット）
６０ｂ 挿抜用ボルト（締結保持部材）
６０ｇ，６０ｈ，６０ｉ，６０ｊ ボルト（固定部材）
６１ ユニット側ジェネレータコネクタ（制御ユニット側コネクタ）
６２ ユニット側モータコネクタ（制御ユニット側コネクタ）
１００ ハイブリッド車両用駆動ユニット（一体型ユニット）
１０１ 駆動装置（被制御ユニット）
Ｈ１ 距離

Claims (2)

1. 複数の制御ユニット側コネクタを備える制御ユニットと、
   前記複数の制御ユニット側コネクタと嵌合する複数の被制御ユニット側コネクタを有し、前記複数の制御ユニット側コネクタと前記複数の被制御ユニット側コネクタとが嵌合することにより前記制御ユニットと電気的に結合される被制御ユニットと、を備える、一体型ユニットであって、
   締結保持部材によって前記複数の制御ユニット側コネクタと前記複数の被制御ユニット側コネクタとが嵌合して、前記制御ユニットと前記被制御ユニットとが電気的に結合された結合状態に保持されるとともに、
   前記締結保持部材とは異なる固定部材によって前記制御ユニットと前記被制御ユニットとが機械的に結合された結合状態に保持され、
   前記締結保持部材の締結方向と前記固定部材の固定方向とは略同一方向であり、
   前記制御ユニットと前記被制御ユニットとの間の距離を前記締結保持部材により電気的な結合が保証される所定距離に保持し、その後、前記制御ユニットと前記被制御ユニットとの間の距離を前記固定部材により前記所定距離よりも近づけて機械的な結合を行い、
   前記締結保持部材は、相対移動可能な状態で前記制御ユニットに取り付けられ、
   相対移動が可能な距離は、前記所定距離から機械的な結合状態へ移行する際の移動距離よりも長い、一体型ユニット。
2. 請求項１に記載の一体型ユニットであって、
   前記固定部材及び前記締結保持部材は、前記制御ユニットと前記被制御ユニットとを連結する、一体型ユニット。

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