JP6680083B2 - 機電一体駆動ユニット - Google Patents
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Description
この機電一体駆動ユニットにおいて、モータのステータは、モータハウジング部の内径を拡大する圧入嵌合状態で固定される。トレイは、モータハウジング部の外周面から突出し、トレイ固定面を有する複数のトレイ取付部に取り付けられる。その複数のトレイ取付部は、モータのモータ中心軸と平行な平行線の線上位置に配置される。
実施例1における機電一体駆動ユニットは、電気自動車において走行用駆動源として搭載されるモータ/ジェネレータに適用したものである。以下、実施例1の機電一体駆動ユニットの構成を、「全体構成」と、「機電一体駆動ユニットの要部レイアウト構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の機電一体駆動ユニットを示す。図2は、実施例1の機電一体駆動ユニットにおいて共通ハウジングの内部構造を示す。図3と図4は、実施例1の機電一体駆動ユニットにおけるパワーモジュールを示す。図5は、実施例1の機電一体駆動ユニットにおけるトレイ取付部のレイアウト構成を示す。以下、図1〜図5に基づいて、実施例1の機電一体駆動ユニットの全体構成を説明する。
ここで、「圧入嵌合状態」とは、焼嵌めや圧入等の手段を用いて、モータハウジング部21の内径21R(図2参照)を拡大する状態のことである。
図5と図6は、実施例1の機電一体駆動ユニットにおけるトレイ取付部のレイアウト構成を示す。以下、図3〜6に基づいて、実施例1の機電一体駆動ユニットの要部レイアウト構成を説明する。
ここで、「ラインL1の線上位置」とは、厳密にラインL1の線上である必要はなく、ラインL1と平行であって、ラインL1から僅かに離れた位置に配置されるものも線上位置とする。つまり、ラインL1が、円柱状ラインと想定した場合、円柱状の領域に含む位置であれば良い。
実施例1の機電一体駆動ユニットにおける作用を、「冷却水の流れ作用」と、「機電一体駆動ユニットの基本特徴作用」と、「機電一体駆動ユニットの特徴作用」と、に分けて説明する。
以下、冷却水の流れについて説明する。
冷却水は、共通ハウジング2の外部から冷媒流入口へ流入される。次いで、冷媒流入口から流入された冷却水は、第1連通流路部81の一端を介して、連通流路(第1連通流路部81)へ流入される。次いで、連通流路へ流入された冷却水は、第1連通流路部81の他端を介して、平滑コンデンサ42側のトレイ冷媒流路(トレイ冷媒流路部52)へ流入される。次いで、平滑コンデンサ42側のトレイ冷媒流路へ流入された冷却水は、Oリング7とPM冷媒流入口413aを介して、PM冷媒流路(PM冷媒流路部413)へ流入される。次いで、PM冷媒流路へ流入された冷却水は、PM冷媒連通流路部413bとPM冷媒流出口413cとOリング7を介して、モータ端子34側のトレイ冷媒流路(トレイ冷媒流路部52)へ流入される。つまり、PM冷媒流路へ冷却水が流入される。これにより、パワーモジュール41が冷却される。
実施例1のような電気自動車では、モータ3とインバータ4とが一体化した機電一体型のユニットとされる。このため、強電ハーネスや冷却水ホースの廃止、筺体の統合による大物部品削減のメリットがある。
例えば、トレイが無い機電一体型のユニットでは、モータハウジングは、インバータ設計に合わせて形状を設計する。しかし、インバータが有するパワーモジュールやコンデンサ等の部品は、技術進歩が速く、小型化などの形状変更が生じやすい。このため、その都度、インバータに合わせたモータハウジングを用意する必要がある。
これに対し、実施例1では、トレイ5を有する機電一体型のユニットであるので、モータハウジング部21の種類を増やさずに、インバータ4の変更が可能となる。
例えば、従来、トレイ取付部が、モータハウジングの周方向の異なる位置に配置される機電一体システムを比較例とする。以下、図7に基づいて、比較例について説明する。図7は、比較例の機電一体システムのステータ圧入前とステータ圧入後を示す。
即ち、圧入嵌合状態によりモータハウジング部の内径が拡大されても、各トレイ固定面の平面度が保たれる。以下、図8に基づいて、平面度保持作用を説明する。図8は、実施例1の機電一体駆動ユニットステータ圧入前とステータ圧入後を示す。
この結果、トレイ固定時、トレイ5に生じる歪みが軽減される。加えて、各トレイ固定面の平面度が保たれるので、トレイの固定位置の相対的穴位置および穴ピッチの変化を抑制できる。
即ち、圧入嵌合状態によりモータハウジング部21の内径21Rが拡大され、モータハウジング部21が周方向に広がる歪みが生じる。しかし、交流バスバー41U,41V,41Wの他端は、モータシャフト31と平行なラインL1の線上位置に配置されているので、強電接続位置が保たれる。
従って、機電一体駆動ユニットにおける強電接続位置に、端子位置ズレを吸収する位置調整機構が不要となる。加えて、強電接続位置が保たれるので、交流バスバー41U,41V,41Wの他端とモータ端子34U,34V,34Wを接続する際、端子が曲がることを抑制できる。
即ち、圧入嵌合状態によりモータハウジング部21の内径21Rが拡大され、モータハウジング部21が周方向に広がる歪みが生じる。しかし、流路接続位置は、モータシャフト31と平行なラインL1の線上位置に配置されているので、流路接続位置が保たれる。つまり、流路接続位置の位置精度が高まる。
従って、流路接続位置の位置精度が高まることにより、水密信頼性が向上される。
即ち、モータハウジング部21のZ方向の位置に、トレイ取付部213が配置される。このため、モータハウジング部21のZ方向の位置に、インバータ4と共にトレイ5が取り付けられる。これにより、モータハウジング部21のZ方向の位置に、インバータハウジング部22が配置される。
従って、モータハウジング部21のZ方向にスペースがあるとき、このZ方向のスペースを有効利用して、インバータハウジング部22を設けることができる。
加えて、共通ハウジング2をカバー12からZ方向に向かって見たとき、インバータハウジング部22の全体がモータハウジング部21と重なり合う状態に配置される(図1や図2)。このため、モータハウジング部21のX方向及びY方向にスペースがない構成において、共通ハウジング2を設けることができる。言い換えると、共通ハウジング2のX方向やY方向にスペースを確保することができる。
実施例1の機電一体駆動ユニット1にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
インバータ4が取り付けられるトレイ5と、
を備えた機電一体駆動ユニット1において、
モータ3のステータ33は、モータハウジング部21の内径21Rを拡大する圧入嵌合状態で固定され、
トレイ5は、モータハウジング部21の外周面21aから突出し、トレイ固定面213aを有する複数のトレイ取付部213に取り付けられ、
複数のトレイ取付部213は、モータ3のモータ中心軸(モータシャフト31)と平行な平行線(ラインL1)の線上位置に配置される(図1と図5)。
このため、トレイ固定時、トレイ5に生じる歪みを軽減することができる。
このため、(1)の効果に加え、機電一体駆動ユニット1における強電接続位置(交流バスバー41U,41V,41Wの他端)に、端子位置ズレを吸収する位置調整機構が不要となる。
このため、(1)または(2)の効果に加え、流路接続位置(PM冷媒流入口413a,PM冷媒流出口413c)の位置精度が高まることにより、水密信頼性を向上することができる。
トレイ取付部213は、トレイ拘束点213cを通る取付中心軸線L2が、モータ中心軸(モータシャフト31)と交差する位置に配置される(図5と図6)。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、モータハウジング部21のZ方向にスペースがあるとき、このZ方向のスペースを有効利用して、インバータハウジング部22を設けることができる。
実施例2における機電一体駆動ユニットは、実施例1と同様に電気自動車において走行用駆動源として搭載されるモータ/ジェネレータに適用したものである。以下、実施例2の機電一体駆動ユニットの構成を、「全体構成」と、「機電一体駆動ユニットの要部レイアウト構成」に分けて説明する。
図9と図10は、実施例2の機電一体駆動ユニットにおけるトレイ取付部のレイアウト構成を示す。以下、図9と図10に基づいて、実施例2の機電一体駆動ユニットの全体構成を説明する。
なお、図9と図10に図示する他の構成は、実施例1と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。また、図9と図10に図示しない他の構成は、実施例1と同様であるので説明を省略する。
以下、図9〜10に基づいて、実施例2の機電一体駆動ユニットの要部レイアウト構成を説明する。なお、図10には、実施例1の強電接続線L3に相当する強電接続線L13と、実施例1の流路接続線L4に相当する流路接続線L14と、を示す。
ここで、「ラインL11の線上位置」とは、厳密にラインL11の線上である必要はなく、ラインL11と平行であって、ラインL11から僅かに離れた位置に配置されるものも線上位置とする。つまり、ラインL11が、円柱状ラインと想定した場合、円柱状の領域に含む位置であれば良い。
なお、他の「機電一体駆動ユニットの要部レイアウト構成」は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
実施例2の機電一体駆動ユニットにおける作用を、「機電一体駆動ユニットの特徴作用」について説明する。なお、「冷却水の流れ作用」と「機電一体駆動ユニットの基本特徴作用」は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
即ち、トレイ取付部213がオフセットした位置に配置されることにより、共通ハウジング2AのZ方向の長さを、実施例1の共通ハウジング2よりも短くすることができる。
従って、共通ハウジング2のZ方向にスペースが確保される。言い換えると、共通ハウジング2のX方向やY方向にスペースがあるとき、このX方向やY方向のスペースを有効利用して、インバータハウジング部23を設けることができる。
なお、その他の「平面度保持作用」と「強電接続位置及び流路接続位置に関する作用」については、実施例1の「後退用発進クラッチ制御作用」と同様であるから説明を省略する。
実施例2の機電一体駆動ユニット1にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
トレイ取付部213は、トレイ拘束点213cを通る取付中心軸線L12がモータ中心軸(モータシャフト31)から径方向へオフセットした位置に配置される(図9と図10)。
このため、上記(1)〜(3)の効果に加え、共通ハウジング2のZ方向にスペースを確保することができる。
2,2A 共通ハウジング
21 モータハウジング部
21a モータハウジング部の外周面
21R モータハウジング部の内径
22 インバータハウジング部
213 トレイ取付部
213a トレイ固定面
213c トレイ拘束点
3 モータ
31 モータシャフト(モータ中心軸)
33 ステータ
4 インバータ
411 交流バスバー(インバータ強電端子)
413 PM冷媒流路部(PM冷媒流路、インバータ冷媒流路)
L1,L11 ライン(平行線)
L2,L12 取付中心軸線
Claims (5)
- モータが収容されるモータハウジング部と、インバータが収容されるインバータハウジング部と、を一体に有する共通ハウジングと、
前記インバータが取り付けられるトレイと、
を備えた機電一体駆動ユニットにおいて、
前記モータのステータは、前記モータハウジング部の内径を拡大する圧入嵌合状態で固定され、
前記トレイは、前記モータハウジング部の外周面から突出し、トレイ固定面を有する複数のトレイ取付部に取り付けられ、
前記複数のトレイ取付部は、前記モータのモータ中心軸と平行な平行線の線上位置に配置される
ことを特徴とする機電一体駆動ユニット。 - 請求項1に記載された機電一体駆動ユニットにおいて、
前記インバータのインバータ強電端子の強電接続位置は、前記平行線の線上位置に配置される
ことを特徴とする機電一体駆動ユニット。 - 請求項1又は請求項2に記載された機電一体駆動ユニットにおいて、
前記インバータに形成されるインバータ冷媒流路の流路接続位置は、前記平行線の線上位置に配置される
ことを特徴とする機電一体駆動ユニット。 - 請求項1から請求項3までの何れか一項に記載された機電一体駆動ユニットにおいて、
前記トレイ取付部のトレイ拘束点は、前記平行線の線上位置に配置され、
前記トレイ取付部は、前記トレイ拘束点を通る取付中心軸線が、前記モータ中心軸と交差する位置に配置される
ことを特徴とする機電一体駆動ユニット。 - 請求項1から請求項3までの何れか一項に記載された機電一体駆動ユニットにおいて、
前記トレイ取付部のトレイ拘束点は、前記平行線の線上位置に配置され、
前記トレイ取付部は、前記トレイ拘束点を通る取付中心軸線が前記モータ中心軸から径方向へオフセットした位置に配置される
ことを特徴とする機電一体駆動ユニット。
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