JP6920368B2

JP6920368B2 - 回転電機ユニット

Info

Publication number: JP6920368B2
Application number: JP2019089099A
Authority: JP
Inventors: 和弥金田; 正人河野; 琢也藤森; 雅横井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2039-05-09
Also published as: CN111917216B; US20200356208A1; US11327597B2; CN111917216A; JP2020184866A

Description

本発明は、電動車両などに搭載される回転電機ユニットに関する。

従来から、電動車両などには、駆動源として回転電機ユニットが搭載されている。例えば、特許文献１には、配電部材としての中性点形成導体及びＵ相（Ｖ相、Ｗ相）のコイル同士を接続するＵ相（Ｖ相、Ｗ相）接続部が軸方向から見て、コイルエンドの表面に配置された回転電機が開示されている。

また、一般的な回転電機では、ロータ位置を検出するレゾルバ、温度センサ等の各種センサ装置が配置され、それらセンサ装置からの信号線等の配線がケースの内部から外部に引き出されて制御装置に接続されている。

特開２０１５−０２３６７２号公報

特許文献１の回転電機では、配電部材が軸方向から見て、コイルエンドの表面に配置される。ケースの表面に配電部材が配索されると、ケースカバーの軸方向長さが長くなり、改善の余地があった。

本発明は、配線の張り出しを抑制して軸方向の寸法を小さくできる回転電機ユニットを提供する。

本発明は、
第１回転電機と、
該第１回転電機の回転軸と平行であって、回転軸方向から見て前記第１回転電機の前記回転軸とオフセットして配置された回転軸を有する第２回転電機と、
前記第１回転電機及び前記第２回転電機を収容する有底筒状のケース本体と、前記回転軸方向において一方側に形成される該ケース本体の開口部を封止するケースカバーと、を有するケースと、を備え、車両に搭載される回転電機ユニットであって、
前記第１回転電機及び前記第２回転電機は、
ステータコアと、
該ステータコアに取り付けられる複数相のコイルと、
前記コイルの回転軸方向の端部に位置するコイルエンドに配置された前記複数相のコイル端を接続する配電部材と、を備え、
前記ケースカバーは、
前記第１回転電機の前記コイルエンドに対向する第１膨出部と、
前記第１膨出部に前記第１膨出部からさらに前記ケースカバー側に膨らんで形成され、前記第１回転電機の前記配電部材に対向する第２膨出部と、
前記第２回転電機の前記コイルエンドに対向する第３膨出部と、
前記第３膨出部に前記第３膨出部からさらに前記ケースカバー側に膨らんで形成され、前記第２回転電機の前記配電部材に対向する第４膨出部と、を備え、
前記第３膨出部は、前記第１膨出部より前記ケース本体側に位置し、
前記第１回転電機に接続される配線は、前記ケースカバーからケース外部に引き出されるとともに、前記配線の少なくとも一部は、前記第３膨出部の表面に沿って配置され、
前記配線は、前記回転軸方向から見て前記第２膨出部とはオーバーラップしない位置において前記ケースカバーからケース外部に引き出されるとともに、前記回転軸方向から見て前記第２膨出部及び前記第４膨出部とはオーバーラップしない位置に配索される。

本発明によれば、第１回転電機に接続される配線の少なくとも一部は、第１膨出部よりケース本体側に位置する第３膨出部の表面に沿って配置することで、配線の張り出しを抑制できる。よって、回転電機ユニットの軸方向の寸法を小さくできる。

本発明の一実施形態の回転電機ユニットの斜視図である。図１に示す回転電機ユニットの正面図である。図１に示す回転電機ユニットのケースカバーを外した状態の正面図である。図１に示す回転電機ユニットの第１回転電機の部分拡大図である。

以下、本発明の一実施形態の回転電機ユニットを図１〜図４を参照しながら説明する。図中、符号Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、前方、後方、左方、右方、上方、下方をそれぞれ示す。ただし、これらの方向は説明を簡略にするためであり、回転電機ユニットが搭載される車両等の前後方向とは無関係である。

図１及び図２に示すように、回転電機ユニット１は、パワーコントロールユニット２が搭載された機電一体型の回転電機ユニットであり、例えば電動車両等のエンジンルーム内に配置される。

図３に示すように、回転電機ユニット１は、第１回転電機１０、第２回転電機２０、及びこれらの収容するケース３０を有する。

第１回転電機１０の回転軸１１と第２回転電機２０の回転軸２１とは、互いに平行に配置されており、いずれも左右方向に延びている。両回転軸１１、２１は、前後方向及び上下方向にオフセットして配置されている。

図１に示すように、ケース３０は、第１回転電機１０及び第２回転電機２０を収容する有底筒状のケース本体３１と、ケース本体３１の回転軸方向における一方の開口部３１ａ（図３参照）を封止するケースカバー４０とを有する。なお、回転軸方向（軸方向）とはこの回転軸１１、２１の回転軸心に沿った方向をいい、回転軸方向（軸方向）から見るとは、回転軸心が点に見える方向から見ることを意味する。

図３に示すように、第１回転電機１０は、ステータコア１２と、ステータコア１２に取り付けられる複数相（本実施形態では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相）のコイル１３と、を備え、ステータコア１２の一端面１２ａからケースカバー４０と対向するように複数相のコイル１３のコイルエンド１３ｅが突出するように配置される。図４も参照して、コイル１３は、Ｕ相コイルと、Ｖ相コイルと、Ｗ相コイルと、から構成され、コイルエンド１３ｅには、ケースカバー４０と対向するように第１配電部材５としてＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルを接続する第１中点バスバー１５が設けられている。また、第１中点バスバー１５の近傍には、同じく第１配電部材５としてＵ相コイル同士を接続する第１Ｕ相接続バスバー１６Ｕ、Ｖ相コイル同士を接続する第１Ｖ相接続バスバー１６Ｖ、Ｗ相コイル同士を接続する第１Ｗ相接続バスバー１６Ｗも設けられている。これらの第１配電部材５は、回転軸方向から見て（正面視で）、第１回転電機１０の右上方に配置されている。

第２回転電機２０は、ステータコア２２と、ステータコア２２に取り付けられる複数相のコイル２３と、を備え、ステータコア２２の一端面２２ａからケースカバー４０と対向するように複数相のコイル２３のコイルエンド２３ｅが突出するように配置される。コイル２３は、Ｕ相コイルと、Ｖ相コイルと、Ｗ相コイルと、から構成され、コイルエンド２３ｅには、ケースカバー４０と対向するように第２配電部材６としてＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルを接続する第２中点バスバー２５が設けられている。また、第２中点バスバー２５の近傍には、同じく第２配電部材６としてＵ相コイル同士を接続する第２Ｕ相接続バスバー２６Ｕ、Ｖ相コイル同士を接続する第２Ｖ相接続バスバー２６Ｖ、Ｗ相コイル同士を接続する第２Ｗ相接続バスバー２６Ｗも設けられている。これらの第２配電部材６は、回転軸方向から見て（正面視で）、第２回転電機２０の上方に配置されている。

パワーコントロールユニット２は、第１回転電機１０及び第２回転電機２０を制御する。第１回転電機１０のコイル１３から引出された第１引出導体１３ｔ及び第２回転電機２０のコイル２３から引出された第２引出導体２３ｔは、不図示のバスバーを介してパワーコントロールユニット２に接続される。

第１回転電機１０は、例えば駆動用モータであり、第２回転電機２０は、例えば発電機である。なお、第１回転電機１０を発電機として第２回転電機２０を駆動用モータとしてもよい。

図１及び図２に示すように、ケースカバー４０は、第１回転電機１０のコイルエンド１３ｅに対向する第１膨出部４１と、第１膨出部４１に形成され、第１回転電機１０の第１配電部材５に対向する第２膨出部４２と、第２回転電機２０のコイルエンド２３ｅに対向する第３膨出部４３と、第３膨出部４３に形成され、第２回転電機２０の第２配電部材６に対向する第４膨出部４４と、を備える。回転軸方向から見て（正面視で）、第１膨出部４１及び第３膨出部４３は円形状を有し、第２膨出部４２及び第４膨出部４４は略三日月形状を有する。第１膨出部４１〜第４膨出部４４の高さ関係は、第２膨出部４２が最も高く、第１膨出部４１、第４膨出部４４、第３膨出部４３の順に低くなっている。即ち、第３膨出部４３は、第１膨出部４１よりケース本体３１側に位置している。

このように、第１回転電機１０のコイルエンド１３ｅに対向する部分を第１膨出部４１としてからケースカバー４０の表面から膨出させ、第２回転電機２０のコイルエンド２３ｅに対向する部分を第３膨出部４３としてケースカバー４０の表面から膨出させることで、ケースカバー４０を全体的に長くする場合に比べて、ケース３０の軸方向寸法を小さくできる。

さらに、第１回転電機１０の第１配電部材５が配置される部分のみを第１膨出部４１から膨出させて第２膨出部４２とすることで、第１膨出部４１全体を膨出させる場合に比べて、ケース３０の軸方向寸法を小さくできる。同様に、第２回転電機２０の第２配電部材６が配置される部分のみを第３膨出部４３から膨出させて第４膨出部４４とすることで、第３膨出部４３全体を膨出させる場合に比べて、ケース３０の軸方向寸法を小さくできる。

ケースカバー４０の外側には、第１配線５１及び第２配線５２が配置されている。図３に示すように、第１配線５１は、第１回転電機１０に設けられる第１レゾルバ１７に接続され、ケースカバー４０の内部から第１膨出部４１に設けられた貫通孔４１ａを介して外部に引き出される。第２配線５２は、第２回転電機２０に設けられる第２レゾルバ２７に接続され、ケースカバー４０の内部から第３膨出部４３に設けられた貫通孔４３ａを介して外部に引き出される。第１配線５１及び第２配線５２は、レゾルバに接続された配線に限らず、温度センサに接続された配線であってもよく、他のセンサ装置に配置された配線であってもよい。

第１配線５１は、第２膨出部４２が設けられていない第１膨出部４１から引出され、第３膨出部４３上を通るようにケースカバー４０の表面に配索される。第２配線５２は、第４膨出部４４が設けられていない第３膨出部４３から引出され、第３膨出部４３上を通るようにケースカバー４０の表面に配索される。即ち、第１配線５１及び第２配線５２の少なくとも一部は、第３膨出部４３の表面に沿って配置されている。このように、第１配線５１及び第２配線５２の少なくとも一部を、第１膨出部４１よりケース本体３１側に位置する第３膨出部４３の表面に沿って配置することで、第１配線５１及び第２配線５２の張り出しを抑制し、回転電機ユニット１の寸法を小さくできる。

また、第１配線５１及び第２配線５２は、第２膨出部４２の表面よりもケース本体３１側に位置することが好ましい。この構成により、第１配線５１及び第２配線５２が最も大きく膨出した部分である第２膨出部４２のよりも外側に張り出すことを防止できる。

また、第１配線５１及び第２配線５２は、回転軸方向から見て第２膨出部４２及び第４膨出部４４とはオーバーラップしていない。すなわち、第１配線５１及び第２配線５２は、第１膨出部４１からさらに膨出する第２膨出部４２、及び第３膨出部４３からさらに膨出する第４膨出部４４に配置されない。この構成により、第１配線５１及び第２配線５２の張り出しをより効果的に抑制できる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本実施形態では、パワーコントロールユニット２が回転電機ユニット１の上部に配置された機電一体型の回転電機を例示しているが、回転電機ユニット１とパワーコントロールユニット２との位置関係は任意に設定することができる。

また、上記実施形態では、回転電機ユニット１として、機電一体型の回転電機ユニットを例示したが、これに限らず、パワーコントロールユニット２とは別体でパワーコントロールユニット２と３相線を介して接続された回転電機ユニットでもよく、トランスミッションやエンジンと一体となった回転電機ユニットであってもよい。

また、上記の例では、第１回転電機１０の回転軸１１と第２回転電機２０の回転軸２１とが、前後方向及び上下方向にオフセットして配置されているが、前後方向及び上下方向のいずれか一方向にのみオフセットして配置されてもよい。

また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１）第１回転電機（第１回転電機１０）と、
該第１回転電機の回転軸（回転軸１１）と平行であって、回転軸方向から見て前記第１回転電機の前記回転軸とオフセットして配置された回転軸（回転軸２１）を有する第２回転電機（第２回転電機２０）と
前記第１回転電機及び前記第２回転電機を収容する有底筒状のケース本体（ケース本体３１）と、前記回転軸方向において一方側に形成される該ケース本体の開口部（開口部３１ａ）を封止するケースカバー（ケースカバー４０）と、を有するケース（ケース３０）と、を備える回転電機ユニット（回転電機ユニット１）であって、
前記第１回転電機及び前記第２回転電機は、
ステータコア（ステータコア１２、ステータコア２２）と、
該ステータコアに取り付けられる複数相のコイル（複数相のコイル１３、複数相のコイル２３）と、
前記ケースカバーと対向するように前記複数相のコイルのコイルエンド（コイルエンド１３ｅ、コイルエンド２３ｅ）に配置され、前記複数相のコイルを接続する配電部材（第１配電部材５、第２配電部材６）と、を備え、
前記ケースカバーは、
前記第１回転電機の前記コイルエンドに対向する第１膨出部（第１膨出部４１）と、
前記第２回転電機の前記コイルエンドに対向する第３膨出部（第３膨出部４３）と、を備え、
前記第３膨出部は、前記第１膨出部より前記ケース本体側に位置し、
前記第１回転電機に接続される配線（第１配線５１）の少なくとも一部は、前記第３膨出部の表面に沿って配置されている、回転電機ユニット。

（１）によれば、第１回転電機に接続される配線の少なくとも一部は、第１膨出部よりケース本体側に位置する第３膨出部の表面に沿って配置することで、配線の張り出しを抑制できる。よって、回転電機ユニットの寸法を小さくできる。

（２）（１）に記載の回転電機ユニットであって、
前記ケースカバーは、
前記第１膨出部に形成され、前記第１回転電機の前記配電部材に対向する第２膨出部（第２膨出部４２）と、
前記第３膨出部に形成され、前記第２回転電機の前記配電部材に対向する第４膨出部（第４膨出部４４）と、をさらに備える、回転電機ユニット。

（２）によれば、第１回転電機の配電部材が配置される部分のみを第１膨出部から膨出させて第２膨出部とすることで、第１膨出部全体を膨出させる場合に比べて、ケースを小型化できる。同様に、第２回転電機の配電部材が配置される部分のみを第３膨出部から膨出させて第４膨出部とすることで、第３膨出部全体を膨出させる場合に比べて、ケースを小型化できる。

（３）（２）に記載の回転電機ユニットであって、
前記配線は、前記回転軸方向から見て前記第２膨出部及び前記第４膨出部とはオーバーラップしない、回転電機ユニット。

（３）によれば、配線は、第１膨出部からさらに膨出する第２膨出部、及び第３膨出部からさらに膨出する第４膨出部に配置されないので、配線の張り出しをより抑制することができる。

（４）（２）又は（３）に記載の回転電機ユニットであって、
前記第２回転電機に接続される配線（第２配線５２）は、前記第３膨出部の表面に沿って配置され、且つ、前記回転軸方向から見て記第４膨出部とはオーバーラップしない、回転電機ユニット。

（４）によれば、第２回転電機に接続される配線も第３膨出部の表面に沿って配置され、且つ、回転軸方向から見て記第４膨出部とはオーバーラップしないので、配線の張り出しをより抑制することができる。

１回転電機ユニット
５第１配電部材（配電部材）
６第２配電部材（配電部材）
１０第１回転電機
１１回転軸
１２ステータコア
１３複数相のコイル
１３ｅコイルエンド
２１回転軸
２２ステータコア
２３複数相のコイル
２３ｅコイルエンド
２０第２回転電機
３０ケース
３１ケース本体
３１ａ開口部
４０ケースカバー
４１第１膨出部
４２第２膨出部
４３第３膨出部
４４第４膨出部
５１第１配線（配線）
５２第２配線（配線）

Claims

第１回転電機と、
該第１回転電機の回転軸と平行であって、回転軸方向から見て前記第１回転電機の前記回転軸とオフセットして配置された回転軸を有する第２回転電機と、
前記第１回転電機及び前記第２回転電機を収容する有底筒状のケース本体と、前記回転軸方向において一方側に形成される該ケース本体の開口部を封止するケースカバーと、を有するケースと、を備え、車両に搭載される回転電機ユニットであって、
前記第１回転電機及び前記第２回転電機は、
ステータコアと、
該ステータコアに取り付けられる複数相のコイルと、
前記コイルの回転軸方向の端部に位置するコイルエンドに配置された前記複数相のコイル端を接続する配電部材と、を備え、
前記ケースカバーは、
前記第１回転電機の前記コイルエンドに対向する第１膨出部と、
前記第１膨出部に前記第１膨出部からさらに前記ケースカバー側に膨らんで形成され、前記第１回転電機の前記配電部材に対向する第２膨出部と、
前記第２回転電機の前記コイルエンドに対向する第３膨出部と、
前記第３膨出部に前記第３膨出部からさらに前記ケースカバー側に膨らんで形成され、前記第２回転電機の前記配電部材に対向する第４膨出部と、を備え、
前記第３膨出部は、前記第１膨出部より前記ケース本体側に位置し、
前記第１回転電機に接続される配線は、前記ケースカバーからケース外部に引き出されるとともに、前記配線の少なくとも一部は、前記第３膨出部の表面に沿って配置され、
前記配線は、前記回転軸方向から見て前記第２膨出部とはオーバーラップしない位置において前記ケースカバーからケース外部に引き出されるとともに、前記回転軸方向から見て前記第２膨出部及び前記第４膨出部とはオーバーラップしない位置に配索される、回転電機ユニット。
請求項１に記載の回転電機ユニットであって、
前記第２膨出部及び前記第４膨出部は、周方向の一部に設けられている、回転電機ユニット。
請求項１又は２に記載の回転電機ユニットであって、
前記配線は、前記第２膨出部の表面よりもケース本体側に配索される、回転電機ユニット。
請求項２又は３に記載の回転電機ユニットであって、
前記第２回転電機に接続される配線は、前記第３膨出部の表面に沿って配索される、回転電機ユニット。