JP7283581B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機と、出力部材と、伝達機構と、インバータ装置と、ケースとを備えた車両用駆動装置に関する。
特開2017-229174号公報には、回転電機(3)と減速機(11)とインバータ装置(4)とを備えた機電一体型ユニット(1)が開示されている(背景技術において括弧内の符号は参照する文献のもの。)。回転電機(3)及びインバータ装置(4)は、回転電機ハウジング部(21)とインバータハウジング部(22)とを一体的に有する共通ハウジング(2)に収容されている。インバータ装置(4)は回転電機(3)を収容する回転電機ハウジング部(21)の上方に配置されたインバータハウジング部(22)に収容されている。
上記の機電一体型ユニットでは、インバータ装置は、上下方向視で回転電機と重複する領域に配置されている。従って、水平方向におけるインバータ装置の搭載領域に限りがあり、インバータ装置の搭載空間を上下方向に拡大する必要が生じる可能性がある。このため、車両用駆動装置が大型化する可能性がある。
上記課題に鑑みて、装置全体が大型化することを抑制しつつ、インバータ装置もケースに収納された車両用駆動装置の提供が望まれる。
上記に鑑みた本発明に係る車両用駆動装置は、1つの態様として、第1軸上に配置された回転電機と、前記回転電機からの駆動力が伝達される伝達機構と、前記第1軸と互いに平行な別軸である第2軸上に配置され、前記伝達機構を介した前記回転電機からの駆動力を車輪に分配する差動歯車機構と、前記第2軸上に配置され、前記差動歯車機構と前記車輪とを駆動連結する出力部材と、前記回転電機を駆動制御するインバータ装置と、前記回転電機を収容する第1収容室と、前記インバータ装置を収容する第2収容室とを内部に有して一体形成されたケースと、を備え、前記出力部材の内、前記回転電機と前記第1軸に沿う方向である軸方向の配置領域が重複する部分である特定部が少なくとも前記第1収容室に収容され、前記一体形成されたケースは、前記第1収容室と前記第2収容室とを区画する隔壁を有し、前記隔壁は、前記特定部と前記インバータ装置との間に設けられている。
この構成によれば、ケースが、第1収容室と第2収容室とを内部に有して一体形成されているので、別体で形成された第1収容室と第2収容室とが組み付けられてケースが構成される場合に比べて、ケースに高い剛性を持たせることができる。また、2つの収容室が別体で形成される場合に比べて、第1収容室と第2収容室とを区画する隔壁が共通化できるため、ケースを軽量化することができる。また、第1収容室に駆動力源の回転電機と、車輪に駆動連結される出力部材とが共に収容されるため、第1軸と第2軸とを近づけて配置することも可能となる。その結果、車両用駆動装置を小型化することも可能となる。また、本構成によれば、隔壁が、特定部とインバータ装置との間に設けられている。従って、一体化されたケースへのインバータ装置の径方向における配置領域を出力部材と重複させ易い。このため、インバータ装置が収容される第2収容室の上下方向への拡大を抑制し易い。即ち、本構成によれば、装置全体が大型化することを抑制しつつ、インバータ装置もケースに収納された車両用駆動装置を提供することができる。
車両用駆動装置のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する例示的且つ非限定的な実施形態についての以下の記載から明確となる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1の分解斜視図、図6の回路ブロック図、図7のスケルトン図等に示すように、車両用駆動装置100は、第1軸A1上に配置された回転電機MGと、第2軸A2上に配置されて一対の車輪Wに駆動連結される一対の出力部材OUTと、回転電機MGと出力部材OUTとの間で駆動力を伝達する伝達機構TMと、回転電機MGを駆動制御するインバータ装置INVとを備えている。また、車両用駆動装置100は、出力部材OUTの少なくとも一部及び回転電機MGを収容する機器収容室5(第1収容室)と、インバータ装置INVを収容し機器収容室5とは隔壁70によって区画されたインバータ収容室3(第2収容室)とを内部に有して一体形成されたケース1を備えている。ここで、「一体形成」とは、例えば1つの金型鋳造品(die casting)として、共通の材料により形成された一体部材のことを言う。
回転電機MGは、一対の車輪Wの駆動力源である。伝達機構TMには、カウンタギヤ機構CG、差動歯車機構DF(出力用差動歯車装置)を含んでもよいが、差動歯車機構DFとカウンタギヤ機構CGとを分けて考える場合には、伝達機構TMはカウンタギヤ機構CGに相当し、差動歯車機構DFは伝達機構TMに含まれない。差動歯車機構DFは、回転電機MGから伝達される駆動力を一対の車輪Wに分配する。回転電機MGの軸心(第1軸A1)と差動歯車機構DFの軸心(第2軸A2)とは、互いに平行な別軸に配置されている。カウンタギヤ機構CGの軸心(第3軸A3)は、第1軸A1及び第2軸A2に平行に配置されている。即ち、第1軸A1、第2軸A2及び第3軸A3は、互いに異なる仮想軸であり、互いに平行に配置されている。車両用駆動装置100には、動力発生装置としての回転電機MGと車輪Wとを結ぶ動力伝達経路に、回転電機MGの側から順に、伝達機構TM(動力伝達装置)として、カウンタギヤ機構CG、差動歯車機構DFが設けられている。
以下の説明では、上記の軸(A1~A3)に平行な方向を、車両用駆動装置100の「軸方向L」とする。そして、軸方向Lにおける一方側(本実施形態では、差動歯車機構DFに対して回転電機MGが配置される側)を「軸方向第1側L1」とし、その反対側を「軸方向第2側L2」とする。また、上記の第1軸A1、第2軸A2、及び第3軸A3のそれぞれに直交する方向を、各軸を基準とした「径方向R」とする。尚、どの軸を基準とするかを区別する必要がない場合やどの軸を基準とするかが明らかである場合には、単に「径方向R」と記す場合がある。また、車両用駆動装置100が車両に取り付けられた状態で鉛直方向に沿う方向を「上下方向V」とする。また、本実施形態では、上下方向Vの一方側である上下方向第1側V1が上方であり、他方側である上下方向第2側V2が下方である。水平面に平行な状態で車両用駆動装置100が車両に取り付けられる場合には、径方向Rの1方向と上下方向Vとが一致する。また、軸方向L及び上下方向Vに直交する方向を「前後方向H」と称する。また、前後方向Hの一方側を前後方向第1側H1、他方側を前後方向第2側H2と称する。上下方向Vと同様に、径方向Rの1方向と前後方向Hとも一致する。尚、以下の説明では、各部材についての方向や位置等に関する用語は、製造上許容され得る誤差による差異を有する状態をも含む概念である。また、各部材についての方向は、それらが車両用駆動装置100に組み付けられた状態での方向を表す。
図1に示すように、車両用駆動装置100は、回転電機MG及び差動歯車機構DFが収容されるケース1を備えている。本実施形態では、カウンタギヤ機構CGもケース1に収容される。ケース1には、機器収容室5(第1収容室)が形成されており、機器収容室5は、図1に示すように、少なくとも回転電機MGを収容する回転電機収容部2と、差動歯車機構DFを収容する差動歯車収容部4とを備えている。回転電機収容部2は、回転電機MGを囲むように形成された第1周壁部21を備え、差動歯車収容部4は、差動歯車機構DFを囲むように形成された第2周壁部41を備えている。第1周壁部21と第2周壁部41との接続部分には、窪み部19が形成されている。回転電機MG及び差動歯車機構DFは、回転を伴う装置でありその構成部品は円柱状の空間内に配置されることが多い。本実施形態においても、第1周壁部21は、回転電機収容部2を囲む円筒形状に形成され、第2周壁部41は、差動歯車収容部4を囲む円筒形状に形成されている。
回転電機MGは、複数相の交流(例えば3相交流)により動作する回転電機(Motor/Generator)であり、電動機としても発電機としても機能することができる。回転電機MGは、図6を参照して後述するように、高圧バッテリBH(高圧直流電源)から電力の供給を受けて力行し、又は、車両の慣性力により発電した電力を高圧バッテリBHに供給する(回生する)。
図2、図6に示すように、回転電機MGは、ケース1などに固定されたステータ81と、当該ステータ81の径方向内側に回転自在に支持されたロータ82とを有する。ステータ81は、ステータコアとステータコアに巻き回されたステータコイル83とを含み、ロータ82は、ロータコアとロータコアに配置された永久磁石とを含む。回転電機MGのロータ82は、入力ギヤG1(図7参照)に駆動連結されている。入力ギヤG1は、第1軸A1のギヤに相当する。
入力ギヤG1は、カウンタギヤ機構CGに駆動連結されている。本実施形態では、カウンタギヤ機構CGは、軸部材によって連結された2つのギヤ(カウンタドリブンギヤG2(第1ギヤ),カウンタドライブギヤG3(第2ギヤ))を有する。カウンタドリブンギヤG2は入力ギヤG1に噛み合い、カウンタドライブギヤG3は、差動歯車機構DFの差動入力ギヤG4に噛み合っている。差動入力ギヤG4は、第2軸A2のギヤに相当する。差動歯車機構DFは、出力部材OUTを介して車輪Wに駆動連結されている。差動歯車機構DFは、互いに噛合する複数の傘歯車を含んで構成され、差動入力ギヤG4に入力される回転及びトルクを、左右2つの出力部材OUT(即ち、左右2つの車輪W)に分配して伝達する。これにより、車両用駆動装置100は、回転電機MGのトルクを車輪Wに伝達させて車両を走行させることができる。
即ち、伝達機構TMは、回転電機MGから伝達される駆動力を一対の車輪Wに分配する差動歯車機構DFを備え、出力部材OUTは、一対の車輪Wのそれぞれに、差動歯車機構DFから分配される駆動力を伝達する。また、伝達機構TMは、第3軸A3上に配置されたカウンタギヤ機構CGを備えており、カウンタギヤ機構CGは、第1軸A1のギヤである入力ギヤG1に噛み合う第1ギヤとしてのカウンタドリブンギヤG2と、第2軸A2のギヤである差動入力ギヤG4に噛み合う第2ギヤとしてのカウンタドライブギヤG3とを備えている。
図6に示すように、回転電機MGは、インバータ装置INVにより駆動制御される。本実施形態では、図1等を参照して後述するように、このインバータ装置INVもケース1内に収容されている。インバータ装置INVは、直流電力と複数相の交流電力との間で電力を変換するインバータ回路60を備えている。本実施形態では、交流の回転電機MG及び高圧バッテリBHに接続されて、複数相(ここではU相、V相、W相の3相)の交流と直流との間で電力を変換するインバータ回路60を例示する。インバータ回路60は、複数のスイッチング素子を有して構成され、高圧バッテリBHに接続されると共に、交流の回転電機MGに接続されて直流と複数相の交流(ここでは3相交流)との間で電力を変換する。高圧バッテリBHは、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池(バッテリ)や、電気二重層キャパシタなどにより構成されている。回転電機MGが、車両の駆動力源の場合、高圧バッテリBHは、大電圧大容量の直流電源であり、定格の電源電圧は、例えば200~400[V]である。
以下、インバータ回路60の直流側の正極電源ラインPと負極電源ラインNとの間の電圧を、直流リンク電圧Vdcと称する。インバータ回路60の直流側には、直流リンク電圧Vdcを平滑する直流リンクコンデンサ64(平滑コンデンサ)が備えられている。直流リンクコンデンサ64は、回転電機MGの消費電力の変動に応じて変動する直流電圧(直流リンク電圧Vdc)を安定化させる。
インバータ回路60は、上段側スイッチング素子と下段側スイッチング素子との直列回路により構成された交流1相分のアームを複数本(ここでは3本)備えている。スイッチング素子には、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)やパワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)やSiC-MOSFET(Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET)やSiC-SIT(SiC - Static Induction Transistor)、GaN-MOSFET(Gallium Nitride - MOSFET)などの高周波での動作が可能なパワー半導体素子を適用すると好適である。図6に示すように、本実施形態では、スイッチング素子としてIGBTが用いられる形態を例示している。本実施形態では、フリーホイールダイオードも含め、インバータ回路60が1つのパワーモジュールに一体化されてスイッチング素子モジュールが構成されている。
図6に示すように、インバータ回路60は、インバータ制御装置65(M-CTRL)により制御される。インバータ制御装置65は、マイクロコンピュータ等の論理回路を中核部材として構築されている。インバータ制御装置65は、回転電機MGの目標トルクに基づいて、ベクトル制御法を用いた電流フィードバック制御を行って、インバータ回路60を介して回転電機MGを制御する。回転電機MGの目標トルクは、例えば、車両内の上位の制御装置の1つである車両制御装置91(VCL-CTRL)等の他の制御装置等から要求信号として提供される。回転電機MGの各相のステータコイル83を流れる実電流は電流センサ84により検出される。また、回転電機MGのロータの各時点での磁極位置は、例えばレゾルバなどの回転センサ85により検出される。
インバータ制御装置65は、電流センサ84及び回転センサ85の検出結果を用いて、電流フィードバック制御を実行する。インバータ制御装置65は、電流フィードバック制御のために種々の機能部を有して構成されており、各機能部は、マイクロコンピュータ等のハードウエアとソフトウエア(プログラム)との協働により実現される。電流フィードバック制御については、公知であるのでここでは詳細な説明は省略する。
車両制御装置91や、インバータ制御装置65の中核となるマイクロコンピュータ等の動作電圧は、例えば5[V]や3.3[V]である。つまり、車両制御装置91やインバータ制御装置65は、図6に示すような低圧バッテリBL(低圧直流電源)から電力を供給されて動作する低圧系回路である。低圧バッテリBLは、高圧バッテリBHよりも低電圧(例えば12~24[V])の電源である。このため、インバータ制御装置65には、各スイッチング素子に対するスイッチング制御信号(IGBTの場合、ゲート駆動信号)の駆動能力(例えば電圧振幅や出力電流など、後段の回路を動作させる能力)をそれぞれ高めて中継する駆動回路が備えられている。つまり、インバータ回路60を構成する各スイッチング素子の制御端子(例えばIGBTのゲート端子)は、駆動回路を介してインバータ制御装置65の中核となるマイクロコンピュータ等に接続されており、それぞれ個別にスイッチング制御される。インバータ制御装置65は、1枚、又は複数の基板に回路部品が実装されて構成されている。
インバータ装置INVは、上述したようなインバータ制御装置65、直流リンクコンデンサ64、インバータ回路60(パワーモジュール)を含んだユニットとして構成されている。ユニットとしてのインバータ装置INVは、後述するように、ケース1内部のインバータ収容室3(第2収容室)に配置され、ボルト等の締結部材によってケース1に固定されている。また、図6には、インバータ装置INVと回転電機MGとを接続する回転電機側交流バスバー53を流れる電流を、電流センサ84が検出する形態を例示しており、電流センサ84はインバータ装置INVとは別に配置されている。しかし、電流センサ84がインバータ装置INVの内部に配置され、インバータ側交流バスバー51を流れる電流を検出する形態であってもよい。また、電流センサ84は、インバータ側交流バスバー51と回転電機側交流バスバー53とを接続する交流バスバーコネクタ52に配置されて、交流電流を検出する形態であってもよい。
本実施形態では、インバータ装置INVもケース1内に収容されている。具体的には、インバータ装置INVは、図1~図3に示すように、窪み部19に隣接する位置に形成されたインバータ収容室3に配置されている。ケース1は、軸方向Lに直交する仮想面QP(図1参照)に沿う方向における窪み部19を挟んだ両側に亘って延在するように形成され、第1周壁部21と第2周壁部41とを接続するリブ部7(側壁部)を備えている。インバータ収容室3を囲む収容壁30の少なくとも一部が、リブ部7によって形成されている。
図2に示すように、円筒形状の第1周壁部21と円筒形状の第2周壁部41との接続部分に形成された窪み部19は、ケース1に振動等の外力が加わった場合に、応力が大きくなり易い。しかし、本実施形態のように、軸方向Lに直交する仮想面QPに沿う方向における窪み部19を挟んだ両側に亘って延在するように、リブ部7が形成されることで、窪み部19が補強され、そのような応力に対するケース1の剛性を高めることができる。
また、リブ部7は、インバータ収容室3の収容壁30の一部を形成していることで、インバータ装置INVを含めた車両用駆動装置100の体格がリブ部7によって大型化することを抑制しつつ、ケース1を補強することができる。また、インバータ収容室3は、回転電機収容部2及び差動歯車収容部4と一体的に1つのケース1として形成されている。従って、インバータ収容室3を、締結部材等を用いて回転電機収容部2及び差動歯車収容部4に固定する場合に比べて、両者を固定する固定部の剛性を高める構造も必要なく、その構造のために車両用駆動装置100の体格が大きくなることも抑制される。
また、例えば、特許文献1のように、駆動装置ケースの外部に、インバータケースが載置された直載構造の車両用駆動装置の場合、インバータケースの底壁(駆動装置ケースと対向する壁部)が振動し、空間共鳴によるノイズが生じ易い。しかし、本実施形態のように、インバータ収容室3、回転電機収容部2、差動歯車収容部4が一体的に1つのケース1として形成されていると、インバータ収容室3には底壁を設けなくてもよい。このため、このような底壁が振動して、空間共鳴によるノイズが生じることも抑制できる。
また、軸方向視で回転電機収容部2とインバータ収容室3との関係を示す概念図である図4に示すように、リブ部7は、第1周壁部21の外面と第2周壁部41の外面との双方に接する接平面TPに交差する平面に沿う壁状に形成されている。更に本実施形態では、リブ部7は、図1に示すように、軸方向Lに直交する仮想面QPに沿う壁状に形成されている。図1等に示すように、窪み部19は、軸方向Lに沿って延在する。リブ部7が軸方向Lに直交する仮想面QPに沿う壁状に形成されていることで、窪み部19に伝わる応力を、リブ部7が第1周壁部21と第2周壁部41との間で適切に支持して、窪み部19に掛かる応力を低減させることができる。
回転電機収容部2に回転電機MGを収容するため、ケース1には、回転電機収容部2に対して軸方向第1側L1に開口する第1開口部11(開口部)が形成されている。本実施形態では、ケース1に差動歯車機構DF及びカウンタギヤ機構CGを収容するための開口と一体的に、ケース1における軸方向第1側L1に第1開口部11が形成されている。図1に示すように、リブ部7(ここでは第1リブ部71)は、ケース1における軸方向Lの中央部よりも軸方向第1側L1の位置に配置されている。
このように、リブ部7(第1リブ部71)が軸方向Lにおける第1開口部11に近い側の位置に設けられると、開口部を有することによるケース1の剛性の低下も、リブ部7によって補うことができる。また、リブ部7(第1リブ部71)が、ケース1における軸方向Lの中央部に対して一方側の位置に配置されていることで、リブ部7をインバータ収容室3の収容壁30の一部として利用しつつ、インバータ収容室3の容積を確保し易い。
本実施形態では、さらに、ケース1における軸方向Lの中央部よりも軸方向第2側L2の位置にも、リブ部7(ここでは第2リブ部72)が配置されている。即ち、本実施形態では、図1に示すように、リブ部7は、インバータ収容室3に対して軸方向第1側L1に配置されている第1リブ部71と、軸方向第2側L2に配置されている第2リブ部72とを備えている。そして、収容壁30におけるインバータ収容室3に対して軸方向第1側L1に配置された部分の少なくとも一部が第1リブ部71によって形成され、収容壁30におけるインバータ収容室3に対して軸方向第2側L2に配置された部分の少なくとも一部が第2リブ部72によって形成されている。
即ち、軸方向Lの異なる位置に、第1リブ部71と第2リブ部72とが形成されて、第1リブ部71と第2リブ部72とが共にインバータ収容室3の収容壁30の一部を形成する。従って、第1リブ部71と第2リブ部72とによってケース1の剛性をさらに高めることができると共に、これら第1リブ部71と第2リブ部72との間の空間を利用して、インバータ収容室3を適切に形成することができる。
また、図1に示すように、ケース1は、第1リブ部71における窪み部19に対して第1周壁部21の側とは反対側の端部(第1端部71b)と、第2リブ部72における窪み部19に対して第1周壁部21の側とは反対側の端部(第2端部72b)とを結ぶように軸方向Lに沿って形成された連結リブ部73をさらに備えている。そして、収容壁30における軸方向Lに沿う部分の少なくとも一部が連結リブ部73により形成されている。即ち、インバータ収容室3を囲む収容壁30は、第1リブ部71と第2リブ部72と連結リブ部73とを含んで構成されている。第1リブ部71と第2リブ部72との端部同士が連結リブ部73によって連結されているため、ケース1の剛性をさらに高めることができる。また、第1リブ部71と第2リブ部72と連結リブ部73とにより囲われた空間に、インバータ収容室3が適切に形成される。なお、本実施形態では、ケース1は、第1リブ部71における窪み部19に対して第1周壁部21の側の端部と、第2リブ部72における窪み部19に対して第1周壁部21の側の端部とを結ぶように軸方向Lに沿って形成された補助連結リブ部74をさらに備えている。インバータ収容室3における、連結リブ部73の側とは反対側は、当該補助連結リブ部74と第1周壁部21とによって囲まれている。
また、図1~図3に示すように、ケース1の外壁における収容壁30に囲まれた領域内には、インバータ装置INVを固定するための固定部39が設けられている。直流リンクコンデンサ64やインバータ回路60(パワーモジュール)を含む1つのユニットとして構成されたインバータ装置INVは、これらの部材を固定するブラケット37を備えている。ブラケット37には、インバータ装置INVを固定部39に固定するためのインバータ被固定部38が形成されている。インバータ被固定部38は、ネジ等のインバータ締結部材36によって固定部39に固定され、インバータ装置INVは、収容壁30に囲まれた領域内に固定されて、インバータ収容室3に収容される。
図2に示すように、ケース1の内部では、回転電機MGの3相のステータコイル83のそれぞれに接続された3相の回転電機側交流バスバー53が、回転電機収容部2から差動歯車収容部4の側に延伸している。また、差動歯車収容部4とインバータ収容室3との間には、ケース1を貫通するように、交流バスバーコネクタ52(交流バスバー接続部材)が配置されている。この貫通部は、インバータ収容室3の内部に配置されており、交流バスバーコネクタ52の一端は、インバータ収容室3の内部に位置している。図3に示すように、交流バスバーコネクタ52の一端と、インバータ側交流バスバー51とは、インバータ収容室3の内部で電気的に接続される。このように、インバータ収容室3に設置されたインバータ装置INVと回転電機MGとを電気的に接続する配線(交流電力線50)が通る接続部も、収容壁30に囲まれた領域内に配置することができるので、当該接続部におけるシール構造を簡略化することができる。尚、交流電力線50には、インバータ側交流バスバー51、交流バスバーコネクタ52、回転電機側交流バスバー53を含む。
図1~図3に示すように、収容壁30の周縁にはカバー部材79が当接する当接部75が形成され、当接部75には、インバータ収容室3を塞ぐカバー部材79を固定するカバー固定部77が形成されている。カバー部材79には貫通孔78が形成されており、カバー部材79は、貫通孔78を貫通するネジ等のカバー締結部材76によってカバー固定部77に固定される。カバー部材79と当接部75との間にはシール部材が配置されており、インバータ収容室3の内部空間は、ケース1の外部空間に対してシールされている。
ところで、上記においては、図1等を参照して、リブ部7が第1リブ部71と第2リブ部72と連結リブ部73とを備え、インバータ収容室3を囲む収容壁30が、第1リブ部71と第2リブ部72と連結リブ部73とを含んで構成されている形態を例示した。しかし、例えば、図8に例示するように、リブ部7が連結リブ部73を備えず、インバータ収容室3を囲む収容壁30が、第1リブ部71と第2リブ部72とを含んで構成されていてもよい。なお本例では、収容壁30が更に補助連結リブ部74を含んでいる。この場合、収容壁30の周縁に形成されてカバー部材79が当接する当接部75は、第1周壁部21の外面と第2周壁部41の外面との双方に接する接平面TPに沿うように、水平面に対して斜めに配置されている。本例でも、図8に示すように、リブ部7(第1リブ部71、第2リブ部72)は、接平面TPに交差する平面に沿う壁状に形成されている。収容壁30が連結リブ部73を含まない場合、連結リブ部73に相当する箇所の収容壁30は、図8に例示するように、カバー部材79に形成されると好適である。
以下、より具体的な構造を例示して説明する。以下の説明においても、上記と同一の部位については、同一の参照符号を用いる。図9は、車両用駆動装置100の軸方向断面図であり、図10は、車両用駆動装置100の軸直交断面図であり、図11は、車両用駆動装置100の上下方向第1側V1からの平面図である。
図1等を参照して上述したように、車両用駆動装置100は、第1軸A1上に配置された回転電機MGと、第2軸A2上に配置された出力部材OUTと、伝達機構TMと、インバータ装置INVと、ケース1とを備えている。ケース1は、出力部材OUTの少なくとも一部及び回転電機MGを収容する機器収容室5(第1収容室)と、インバータ装置INVを収容し機器収容室5とは隔壁70によって区画されたインバータ収容室3(第2収容室)とを内部に有して一体形成されている。上述したように、「一体形成」とは、例えば1つの金型鋳造品として、共通の材料により形成された一体部材のことを言う。第1軸A1と第2軸A2とは、互いに平行な別軸であり、図9に示すように、上下方向Vに沿う上下方向視で、インバータ装置INVは、出力部材OUTと重複するように配置されている。
また、軸方向Lに見て、インバータ装置INVの少なくとも一部は第1軸A1に対して出力部材OUTと同じ側(前後方向第2側H2、図10参照)に配置されている。そして、出力部材OUTの内、回転電機MGと軸方向Lの配置領域が重複する部分である特定部SP(図9参照)が少なくとも機器収容室5に収容され、隔壁70は、特定部SPとインバータ装置INVとの間に設けられている。
このように、ケース1が、機器収容室5とインバータ収容室3とを内部に有して一体形成されていると、別体で形成された機器収容室5とインバータ収容室3とが組み付けられてケース1が構成される場合に比べて、ケース1に高い剛性を持たせることができる。また、2つの収容室が別体で形成される場合に比べて、機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70が共通化できるため、ケース1を軽量化することができる。また、機器収容室5に車輪Wの駆動力源の回転電機MGと、車輪Wに駆動連結される出力部材OUTとが共に収容されるため、第1軸A1と第2軸A2とを近づけて配置することも容易となる。従って、車両用駆動装置100を小型化することも可能となる。また、一体化されたケース1へのインバータ装置INVの上下方向視における配置領域を出力部材OUTと重複させているので、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の容量を増やすために、インバータ収容室3が上下方向Vへ拡大することを抑制し易い。
また、上述したように、インバータ装置INVの少なくとも一部は第1軸A1に対して出力部材OUTと同じ側に配置されている。また、隔壁70が、特定部SPとインバータ装置INVとの間に設けられている。従って、一体化されたケース1へのインバータ装置INVの径方向Rにおける配置領域を出力部材OUTと重複させ易い。これによっても、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の容量を増やすために、インバータ収容室3が上下方向Vへ拡大することを抑制し易い。
図9~図11に示すように、機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70は、出力部材OUTの径方向R(ここでは上下方向Vとほぼ一致)に視て、特定部SP及びインバータ装置INVと重複するように配置されている。隔壁70が特定部SP及びインバータ装置INVと重複するように配置されることで、一体化されたケース1へのインバータ装置INVの径方向Rにおける配置領域を出力部材OUTと重複させ易く、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の上下方向Vへの拡大を抑制し易い。
機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70は、図10に示すように、インバータ装置INVと出力部材OUTとの間に配置されている。機器収容室5に収容される出力部材OUTと、インバータ収容室3に収容されるインバータ装置INVとは、上下方向視で重複している。機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70が、インバータ装置INVと出力部材OUTとの間に配置されていると、機器収容室5とインバータ収容室3とを内部に有して一体形成されたケース1の上下方向Vにおける寸法の拡大を抑制することができる。
また、ここでは、機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70は、図10に示すように、インバータ装置INVと出力部材OUTとの間、及び、インバータ装置INVと回転電機MGとの間の双方に配置されている。隔壁70が、インバータ装置INVと出力部材OUTとの間に加えて、インバータ装置INVと回転電機MGとの間にも配置されることで、インバータ収容室3の容積を増やすことができる。その結果、ケース1の上下方向Vの寸法が拡大することが抑制され、車両用駆動装置100を小型に構成することができる。
また、ケース1は、回転電機MGを囲むように形成され、隔壁70に接続される第1周壁部21、及び出力部材OUTを囲むように形成され、隔壁70に接続される第2周壁部41を備える。このように、隔壁70が第1周壁部21及び第2周壁部41の一部として構成されることで、ケース1が大型化することが抑制され、車両用駆動装置100の規模の大型化が抑制される。尚、隔壁70は、上下方向Vにおける下方で、第1周壁部21及び第2周壁部41に接続されている。また、第2周壁部41と隔壁70とは、第2軸A2に対して第1軸A1とは前後方向Hにおいて互いに反対側で隔壁70に接続されている。
また、第1周壁部21は、回転電機MGの周方向に沿って最上部TOP(図2、図10参照)より下方に延びる部分(窪み部19)を有している。換言すれば、隔壁70は、回転電機MGの周方向に沿って機器収容室5の上部(最上部TOP)へ向かって延びる延在部(窪み部19)を有し、この延在部(窪み部19)が機器収容室5に接続されている。第1周壁部21と第2周壁部41との径が異なり、例えば、第1周壁部21の径の方が大きい場合、第1周壁部21と第2周壁部41とを接続する部分(窪み部19)は、回転電機MGの周方向に沿って最上部TOPより下方に延びるような形状となる。この部分(窪み部19)に隣室する空間は、デッドスペースとなり易いが、一方で、この空間はインバータ収容室3の設置箇所として利用することができる。
ケース1は、隔壁70及び第1周壁部21から延び、インバータ装置INVを囲むように形成されたリブ部7(側壁部)を有している。リブ部7(側壁部)によってインバータ装置INVを収容するインバータ収容室3を構成し易い。また、第1周壁部21が、回転電機MGの周方向に沿って最上部TOPより下方に延びる部分(窪み部19)を有する場合には、デッドスペースとなる空間を利用して、適切にインバータ収容室3を配置できると共に、ケース1の剛性も向上させることができる。
また、リブ部7(側壁部)は、隔壁70から延び、インバータ装置INVを囲むように形成されているいうこともできる。このようなリブ部7(側壁部)を有することによってインバータ装置INVを収容するインバータ収容室3を適切に構成することができる。
また、図10に示すように、隔壁70と、出力部材OUTとの間には、回転電機MGとインバータ装置INVとを接続する交流電力線50が配置されている。一体化されたケース1内に形成された機器収容室5に、回転電機MGと出力部材OUTとが収容されているため、機器収容室5内において空きスペースを設け易い。そのような空きスペースに交流電力線50が配置されることで、配線スペースを確保しつつ、車両用駆動装置100の大型化が抑制される。また、回転電機MGが収容される機器収容室5と、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3とは、隔壁70によって区画されている。換言すれば、機器収容室5とインバータ収容室3とは、共通する1枚の隔壁70を介して隣接している。また、インバータ装置INVと出力部材OUTとは、上下方向視で重複しているため、隔壁70と出力部材OUTとの間に交流電力線50を配置することによって、短い距離で適切に回転電機MGとインバータ装置INVとを交流電力線50によって電気的に接続することができる。
伝達機構TMは、回転電機MGから伝達される駆動力を一対の車輪Wに分配する差動歯車機構DFを備えている。出力部材OUTは、一対の車輪Wのそれぞれに、差動歯車機構DFから分配される駆動力を伝達する。ここで、軸方向第1側L1に配置された出力部材OUTを第1出力部材OUT1、軸方向第2側L2に配置された出力部材OUTを第2出力部材OUT2とする。また、第1出力部材OUT1は、連結軸JTを介して差動歯車機構DFに連結されている。連結軸JTも出力部材OUTに含まれる。即ち、出力部材OUTは、第1出力部材OUT1、第2出力部材OUT2、連結軸JTを含む。図9に示すように、出力部材OUTは、ケース1の外部に延びている。出力部材OUTの内、回転電機MGと軸方向Lに重複する部分(ここでは第1出力部材OUT1と連結軸JTの一部)が少なくとも機器収容室5に収容されている。尚、図9に例示する形態では、第2出力部材OUT2の一部も機器収容室5に収容されている。
車両用駆動装置100は、機器収容室5を閉塞する本体カバー10(第1カバー)と、インバータ収容室3を閉塞するカバー部材79(第2カバー)とを備えている。本体ケースとしてのケース1と、ケース1の軸方向第1側L1の第1開口部11を塞ぐ第1本体カバー10aと、ケース1の軸方向第2側L2の第2開口部12を塞ぐ第2本体カバー10bと、カバー部材79とにより、回転電機MG、伝達機構TM、インバータ装置INVを内包する駆動装置ケースが形成されている。本体カバー10は、第1本体カバー10aと第2本体カバー10bと含む。従って、第1本体カバー10a及び第2本体カバー10bも、第1カバーに相当する。
本体カバー10は、回転電機MGを収容する機器収容室5を閉塞するため、本体カバー10をケース1に取り付けていない状態では、ケース1の外部から回転電機MGに容易に触れることができる。従って、交流電力線50をケース1の外部から回転電機MGに容易に取り付けることができる。また、カバー部材79は、インバータ装置INVを収容するインバータ収容室3を閉塞するため、カバー部材79をケース1に取り付けていない状態では、ケース1の外部からインバータ装置INVに容易に触れることができる。従って、交流電力線50をケース1の外部からインバータ装置INVに容易に取り付けることができる。即ち、交流電力線50によるインバータ装置INVと回転電機MGとの電気的接続を容易に行うことができ、生産性が向上する。
交流電力線50の結線に際しては、例えばサービスホールやメンテナンスホールなどと称される作業用の開口がケース1に形成される場合がある。しかし、本実施形態では、本体カバー10の側、及びカバー部材79の側の双方から交流電力線50を接続することができるため、そのような開口を設ける必要がない。このため、ケース1の製造コストを低減できると共に、開口によるケース1の剛性の低下も抑制することができる。
機器収容室5は、回転電機MGを回転可能に可能に支持する第1軸受B1と、出力部材OUT(ここでは第1出力部材OUT1)を回転可能に支持する第2軸受B2とを収容している。第2軸受B2は、第1本体カバー10aに支持されている。第1出力部材OUT1は軸方向第1側L1で第2軸受B2に支持され、軸方向第2側L2で連結軸JTに連結され、連結軸JTは軸方向第2側L2で差動歯車機構DFの第1サイドギヤS1に連結されている。第2出力部材OUT2は、軸方向第1側で差動歯車機構DFの第2サイドギヤS2に連結されている。同じ機器収容室5に、第1軸受B1と第2軸受B2とが収容されているため、これらを共通の油によって潤滑することができる。尚、当然ながら、第1サイドギヤS1及び第2サイドギヤS2は、差動歯車機構DFに含まれ、出力部材OUTには含まれない。
回転電機MGのロータ軸82aは、軸方向第1側L1及び軸方向第2側L2の双方において第1軸受B1によって回転可能に支持されている。ここで、軸方向第1側L1の第1軸受B1を第1ロータ軸受B1aと称し、軸方向第2側L2の第1軸受B1を第2ロータ軸受B1bと称する。第1ロータ軸受B1aは、第2軸受B2と同様に第1本体カバー10aに支持されている。第2ロータ軸受B1bは、後述する支持壁8に支持されている。支持壁8は、図9に示すように、ケース1と一体的に形成されて軸方向Lに直交する軸直交方向に延在している。
第1軸受B1(第1ロータ軸受B1a)及び第2軸受B2が、第1本体カバー10a(第1カバー)に取り付けられているので、軸方向Lにおける軸方向第1側L1の端部側で回転電機MG及び出力部材OUTを支持することができ、車両用駆動装置100の規模が大型化することを抑制することができる。尚、本体カバー10(第1カバー)には、出力部材OUTの貫通孔を封止するためのシール部材が取り付けられている。
回転電機MGのロータ軸82aは、入力部材INに連結され、入力部材INと一体的に回転する。入力部材INには、入力ギヤG1が形成されている。入力部材INは、軸方向第1側L1において、軸受を介して支持壁8に回転可能に支持されると共に、軸方向第2側において、軸受を介して第2本体カバー10bに回転可能に支持されている(図面における軸受の符号は省略している。)。同様に、カウンタギヤ機構CGも、軸方向第1側L1において、軸受を介して支持壁8に回転可能に支持されると共に、軸方向第2側において、軸受を介して第2本体カバー10bに回転可能に支持されている。また、差動歯車機構DFも、軸方向第1側L1において、軸受を介して支持壁8に回転可能に支持されると共に、軸方向第2側において、軸受を介して第2本体カバー10bに回転可能に支持されている。このように、機器収容室5に支持壁8を備えることで、ケース1が大型化することを抑制しつつ、機器収容室5内に適切に回転電機MGや伝達機構TMを収容することができる。
また、図2、図7等を参照して上述したが、図9にも示すように、伝達機構TMは、第1軸A1及び第2軸A2とは異なり、これらに平行な第3軸A3上に配置されたカウンタギヤ機構CGを備えている。また、カウンタギヤ機構CGは、第1軸A1のギヤ(入力ギヤG1)に噛み合うカウンタドリブンギヤG2(第1ギヤ)と、第2軸A2のギヤ(差動入力ギヤG4)に噛み合うカウンタドライブギヤG3(第2ギヤ)とを備えている。図9に示すように、ここでは、軸方向Lにおいて、カウンタドライブギヤG3(第2ギヤ)よりも回転電機MGの側にカウンタドリブンギヤG2(第1ギヤ)が配置されている。また、図2及び図10に示すように、第3軸A3は、第1軸A1と第2軸A2と結ぶ仮想線QLよりも上下方向Vにおいて下方に配置されている。そして、図9に示すように、インバータ装置INVは、カウンタドリブンギヤG2(第1ギヤ)よりも上下方向Vにおける上下方向第1側V1(上方)に位置して、且つ、上下方向視でカウンタドリブンギヤG2と重複するように配置されている。
図7及び図9に示すように、カウンタドリブンギヤG2の径は伝達機構TMのギヤの中でも大きい。このように、大径のギヤを有するカウンタギヤ機構CGが配置される第3軸A3を第1軸A1及び第2軸A2よりも下方に配置することによって、当該第3軸A3を第1軸A1及び第2軸A2よりも上方に配置する場合に比べて、第1軸A1及び第2軸A2の上方に空間を確保し易い。このように確保された空間を利用して、カウンタギヤ機構CGのカウンタドリブンギヤG2の上方であって上下方向視でカウンタドリブンギヤG2と重複する位置にインバータ装置INVが配置されるので、車両用駆動装置100の上下方向Vの大きさを抑制でき、車両用駆動装置100の小型化が可能となる。また、確保された空間を使って交流電力線50を効率的に配線することもできる。
図9を参照して上述したように、上下方向Vに沿う上下方向視で、インバータ装置INVは、出力部材OUTと重複するように配置されている。本実施形態では、インバータ装置INVは、さらに、伝達機構TMとも重複するように配置される。即ち、インバータ装置INVは、出力部材OUT及び伝達機構TMの双方と重複するように配置されている。つまり、一体形成されたケース1におけるインバータ装置INVの上下方向視における配置領域を出力部材OUTと重複させるだけに留まらず、伝達機構TMとも重複させている。。従って、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の上下方向Vへの拡大をさらに抑制し易い。
また、図11に示すように、本実施形態では、インバータ装置INVは、上下方向視でさらに回転電機MGとも重複するように配置されている。インバータ装置INVが上下方向視で出力部材OUTと重複するように配置されている場合、インバータ装置INVは、出力部材OUT及び回転電機MGの双方と重複するように配置される。本実施形態のように、インバータ装置INVが上下方向視で出力部材OUT及び伝達機構TMの双方と重複するように配置されている場合、インバータ装置INVは、出力部材OUT、伝達機構TM、及び回転電機MGと重複するように配置される。つまり、一体形成されたケース1におけるインバータ装置INVの上下方向視における配置領域を、さらに回転電機MGとも重複させているので、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の上下方向Vへの拡大をさらに抑制し易い。
また、図11に示すように、インバータ装置INVは、前後方向Hにおける、機器収容室5(第1収容室)の延在領域(前後方向延在領域EH)内に配置されている。ここで、前後方向Hにおける延在領域(前後方向延在領域EH)とは、上下方向視で、機器収容室5の前後方向第1側H1の最外端と機器収容室5の前後方向第2側H2の最外端との間である。即ち、インバータ収容室3は、上下方向視で、機器収容室5の前後方向第1側H1の最外端と機器収容室5の前後方向第2側H2の最外端との間に形成されている。従って、インバータ収容室3に収容されるインバータ装置INVは、上下方向視で、機器収容室5の前後方向第1側H1の最外端と機器収容室5の前後方向第2側H2の最外端との間に配置されている。
即ち、上下方向視でのインバータ装置INVの配置領域が、前後方向Hにおける機器収容室5の延在領域である前後方向延在領域EHの範囲内で最大限に確保可能である。前後方向Hにおけるインバータ装置INVの配置領域が十分に確保されることにより、当該配置領域を上下方向Vに拡大しなくても、インバータ装置INVを適切にインバータ収容室3に収容することができる。また、インバータ装置INVの配置領域は、前後方向延在領域EHの範囲内であるから、車両用駆動装置100が前後方向Hに拡大することも抑制されており、車両用駆動装置100の小型化が可能となる。
また、図9及び図11に示すように、インバータ装置INVは、上下方向Vにおける機器収容室5(第1収容室)の延在領域(上下方向延在領域EV)内に配置されている。ここで、上下方向Vにおける延在領域(上下方向延在領域EV)とは、軸方向視で、機器収容室5の上下方向第1側V1の最外端と機器収容室5の上下方向第2側V2の最外端との間である。即ち、インバータ収容室3は、軸方向視で、機器収容室5の上下方向第1側V1の最外端と機器収容室5の上下方向第2側V2の最外端との間に形成されている。従って、インバータ収容室3に収容されるインバータ装置INVは、軸方向視で、機器収容室5の上下方向第1側V1の最外端と機器収容室5の上下方向第2側V2の最外端との間に配置されている。
図4や図9に示すように、機器収容室5の上下方向Vにおける延在領域は、上下方向Vに直交する方向(前後方向Hや軸方向L)における位置によって異なる場合がある。つまり、機器収容室5は、底面とほぼ同じ面積で上下方向Vに沿って延在するような立体形状、つまり、柱状の立体形状とは限らず、一部が欠けた形状である場合もある。そのような場合、図4等の概念図を参照して上述したように、当該欠けた領域にインバータ装置INVが配置されると、空間の利用効率が向上する。その結果、例えば車両に搭載された場合にも無駄な空間を生じさせにくい車両用駆動装置100を実現することができる。
また、図9を参照して上述したように、ケース1は、ケース1と一体的に形成されて第1軸A1に直交する軸直交方向に延在する支持壁8を備えている。図9及び図11に示すように、インバータ収容室3(第2収容室)は、上下方向視で支持壁8を挟んで軸方向Lの両側に形成されている。従って、インバータ装置INVは、上下方向視で支持壁8を挟んで軸方向Lの両側に形成配置されている。
上述したように、機器収容室5に支持壁8を備えることで、ケース1が大型化することを抑制しつつ、機器収容室5内に適切に回転電機MGや伝達機構TMを収容することができる。また、支持壁8によってケース1の剛性を向上させることもできる。また、インバータ収容室3も、上下方向視で支持壁8を挟んで軸方向Lの両側に形成されるので、軸方向Lにおけるインバータ装置INVの配置領域を確保し易い。
尚、上述したように、機器収容室5は、回転電機収容部2と、差動歯車収容部4とを備えている。また、符号は付与していないが、カウンタギヤ機構CGが収容されるカウンタギヤ機構収容部も備えている。差動歯車収容部4とカウンタギヤ機構収容部とは、ギヤ収容部(第3収容部)に相当する。従って、機器収容室5(第1収容室)は、回転電機MGが収容される回転電機収容部2と、ギヤ収容部(第3収容部)とを備えている。支持壁8は、機器収容室5において回転電機MGが収容される空間(回転電機収容部)と、ギヤ収容部(第3収容部)とを区画している。支持壁8によって、適切に機器収容室5を区画することができると共に、支持壁8によって、回転電機収容部2に収容される回転電機MG、及び、ギヤ収容部(第3収容部)に収容されるカウンタギヤ機構CG、差動歯車機構DFとを適切に支持することができる。
以上、図1~図4、図6、図7に対応する形態について、図9~図11を参照して、より具体的な構造を例示して説明した。以下、図12~図15を参照して、異なる構造の車両用駆動装置100について説明する。以下、適宜、図1~図11に例示する形態を第1実施形態、図12~図15に例示する形態を第2実施形態と称して説明する。また、以下の説明においても、上記と同一の部位については、同一の参照符号を用いる。図12は、上記とは異なる形態の車両用駆動装置100の軸方向断面図であり、図13は、その車両用駆動装置100の軸直交断面図であり、図14は、その車両用駆動装置100の上下方向第1側V1からの平面図であり、図15は、その車両用駆動装置100のスケルトン図である。
図1、図9等を参照して上述した第1実施形態と同様に、車両用駆動装置100は、第1軸A1上に配置された回転電機MGと、第2軸A2上に配置された出力部材OUTと、伝達機構TMと、インバータ装置INVと、ケース1とを備えている。ケース1は、出力部材OUTの少なくとも一部及び回転電機MGを収容する機器収容室5(第1収容室)と、インバータ装置INVを収容し機器収容室5とは隔壁70によって区画されたインバータ収容室3(第2収容室)とを内部に有して一体形成されている。第1軸A1と第2軸A2とは、互いに平行な別軸であり、図12に示すように、上下方向Vに沿う上下方向視で、インバータ装置INVは、出力部材OUTと重複するように配置されている。
また、第2実施形態においても、軸方向Lに見て、インバータ装置INVの少なくとも一部は第1軸A1に対して出力部材OUTと同じ側(前後方向第2側H2、図13参照)に配置されている。そして、出力部材OUTの内、回転電機MGと軸方向Lの配置領域が重複する部分である特定部SP(図12参照)が少なくとも機器収容室5に収容され、隔壁70は、特定部SPとインバータ装置INVとの間に設けられている。
第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、2つの収容室が別体で形成される場合に比べて、機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70が共通化できるため、ケース1を軽量化することができる。また、機器収容室5に車輪Wの駆動力源の回転電機MGと、車輪Wに駆動連結される出力部材OUTとが共に収容されるため、第1軸A1と第2軸A2とを近づけて配置することも容易となる。従って、車両用駆動装置100を小型化することも可能となる。また、一体化されたケース1へのインバータ装置INVの上下方向視における配置領域を出力部材OUTと重複させているので、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の容量を増やすために、インバータ収容室3の上下方向Vへの拡大を抑制し易い。
また、上述したように、インバータ装置INVの少なくとも一部は第1軸A1に対して出力部材OUTと同じ側に配置されている。また、隔壁70が、特定部SPとインバータ装置INVとの間に設けられている。従って、一体化されたケース1へのインバータ装置INVの径方向Rにおける配置領域を出力部材OUTと重複させ易い。これによっても、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の容量を増やすために、インバータ収容室3が上下方向Vへ拡大することを抑制し易い。
図12~図14に示すように、機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70は、出力部材OUTの径方向R(ここでは上下方向Vとほぼ一致)に視て、特定部SP及びインバータ装置INVと重複するように配置されている。隔壁70が特定部SP及びインバータ装置INVと重複するように配置されることで、一体化されたケース1へのインバータ装置INVの径方向Rにおける配置領域を出力部材OUTと重複させ易く、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の上下方向Vへの拡大を抑制し易い。
機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70は、図12に示すように、インバータ装置INVと出力部材OUTとの間に配置されている。第1実施形態と同様に、第2実施形態においても機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70が、インバータ装置INVと出力部材OUTとの間に配置されていると、機器収容室5とインバータ収容室3とを内部に有して一体形成されたケース1の上下方向Vにおける寸法の拡大を抑制することができる。
また、第2実施形態においても、機器収容室5とインバータ収容室3とを区画する隔壁70は、図12に示すように、インバータ装置INVと出力部材OUTとの間、及び、インバータ装置INVと回転電機MGとの間の双方に配置されている。これにより、インバータ収容室3の容積を増やすことができ、ケース1の上下方向Vの寸法が拡大することが抑制され、車両用駆動装置100を小型に構成することができる。尚、第1実施形態と同様に第2実施形態においても、機器収容室5とインバータ収容室3とは、共通する1枚の隔壁70を介して区画されている。
また、ケース1は、回転電機MGを囲むように形成され、隔壁70に接続される第1周壁部21、及び出力部材OUTを囲むように形成され、隔壁70に接続される第2周壁部41を備える。このように、隔壁70が第1周壁部21及び第2周壁部41の一部として構成されることで、ケース1が大型化することが抑制され、車両用駆動装置100の規模の大型化が抑制される。尚、隔壁70は、上下方向Vにおける下方で、第1周壁部21及び第2周壁部41に接続されている。また、第2周壁部41と隔壁70とは、第2軸A2に対して第1軸A1とは前後方向Hにおいて互いに反対側で隔壁70に接続されている。
ケース1は、隔壁70から延び、インバータ装置INVを囲むように形成されたリブ部7(側壁部)を有する。このようなリブ部7(側壁部)を有することによってインバータ装置INVを収容するインバータ収容室3を適切に構成することができる。
また、図13に示すように、第2実施形態においても、隔壁70と、出力部材OUTとの間に、回転電機MGとインバータ装置INVとを接続する交流電力線50が配置されている。第2実施形態においても、一体化されたケース1内に形成された機器収容室5に、回転電機MGと出力部材OUTとが収容されているため、機器収容室5内において空きスペースを設け易い。そのような空きスペースに交流電力線50が配置されることで、配線スペースを確保しつつ、車両用駆動装置100の大型化が抑制される。また、インバータ装置INVと出力部材OUTとは、上下方向視で重複しているため、隔壁70と出力部材OUTとの間に交流電力線50を配置することによって、短い距離で適切に回転電機MGとインバータ装置INVとを交流電力線50によって電気的に接続することができる。
第1実施形態と同様に、第2実施形態においても、伝達機構TMは、回転電機MGから伝達される駆動力を一対の車輪Wに分配する差動歯車機構DFを備えている。出力部材OUTは、一対の車輪Wのそれぞれに、差動歯車機構DFから分配される駆動力を伝達する。ここで、軸方向第1側L1に配置された出力部材OUTを第1出力部材OUT1、軸方向第2側L2に配置された出力部材OUTを第2出力部材OUT2とする。また、第1出力部材OUT1は、連結軸JTを介して差動歯車機構DFに連結されている。連結軸JTも出力部材OUTに含まれる。即ち、出力部材OUTは、第1出力部材OUT1、第2出力部材OUT2、連結軸JTを含む。図12に示すように、出力部材OUTは、ケース1の外部に延びている。出力部材OUTの内、回転電機MGと軸方向Lに重複する部分(ここでは第1出力部材OUT1と連結軸JTの一部)が少なくとも機器収容室5に収容されている。尚、図12に例示する形態では、第2出力部材OUT2の一部も機器収容室5に収容されている。
図12に示すように、第2実施形態においても、車両用駆動装置100は、機器収容室5を閉塞する本体カバー10(第1カバー)と、インバータ収容室3を閉塞するカバー部材79(第2カバー)とを備える。本体ケースとしてのケース1と、ケース1の軸方向第1側L1の第1開口部11を塞ぐ第1本体カバー10aと、ケース1の軸方向第2側L2の第2開口部12を塞ぐ第2本体カバー10bと、カバー部材79とにより、駆動装置ケースが形成されている。本体カバー10は、第1本体カバー10aと第2本体カバー10bと含み、第1本体カバー10a及び第2本体カバー10bは、第1カバーに相当する。第1実施形態と同様に、第2実施形態においても、ケース1の外部から交流電力線50によるインバータ装置INVと回転電機MGとの電気的接続を容易に行うことができ、生産性が向上する。
機器収容室5は、回転電機MGを回転可能に可能に支持する第1軸受B1と、出力部材OUT(ここでは第1出力部材OUT1)を回転可能に支持する第2軸受B2とを収容している。第2軸受B2は、第1本体カバー10aに支持されている。第1出力部材OUT1は軸方向第1側L1で第2軸受B2に支持され、軸方向第2側L2で連結軸JTに連結され、連結軸JTは軸方向第2側L2で差動歯車機構DFの第1サイドギヤS1に連結されている。尚、第2出力部材OUT2は、軸方向第1側で差動歯車機構DFの第2サイドギヤS2に連結されている。第2実施形態においても、同じ機器収容室5に、第1軸受B1と第2軸受B2とが収容されているため、これらを共通の油によって潤滑することができる。尚、当然ながら、第1サイドギヤS1及び第2サイドギヤS2は、差動歯車機構DFに含まれ、出力部材OUTには含まれない。
回転電機MGのロータ軸82aは、軸方向第1側L1及び軸方向第2側L2の双方において第1軸受B1によって回転可能に支持されている。ここで、軸方向第1側L1の第1軸受B1を第1ロータ軸受B1aと称し、軸方向第2側L2の第1軸受B1を第2ロータ軸受B1bと称する。第1ロータ軸受B1aは、第2軸受B2と同様に第1本体カバー10aに支持されている。第2ロータ軸受B1bは、後述する支持壁8に支持されている。支持壁8は、図12に示すように、ケース1と一体的に形成されて軸方向Lに直交する軸直交方向に延在している。
第1軸受B1(第1ロータ軸受B1a)及び第2軸受B2が、第1本体カバー10a(第1カバー)に取り付けられているので、軸方向Lにおける軸方向第1側L1の端部側で回転電機MG及び出力部材OUTを支持することができ、車両用駆動装置100の規模が大型化することを抑制することができる。尚、本体カバー10(第1カバー)には、出力部材OUTの貫通孔を封止するためのシール部材が取り付けられている。
回転電機MGのロータ軸82aは、入力部材INに連結され、入力部材INと一体的に回転する。入力部材INには、入力ギヤG1が形成されている。入力部材INは、軸方向第1側L1において、軸受を介して支持壁8に回転可能に支持されると共に、軸方向第2側において、軸受を介して第2本体カバー10bに回転可能に支持されている(図面における軸受の符号は省略している。)。同様に、カウンタギヤ機構CGも、軸方向第1側L1において、軸受を介して支持壁8に回転可能に支持されると共に、軸方向第2側において、軸受を介して第2本体カバー10bに回転可能に支持されている。また、差動歯車機構DFも、軸方向第1側L1において、軸受を介して支持壁8に回転可能に支持されると共に、軸方向第2側において、軸受を介して第2本体カバー10bに回転可能に支持されている。第2実施形態においても、機器収容室5に支持壁8を備えることで、ケース1が大型化することを抑制しつつ、機器収容室5内に適切に回転電機MGや伝達機構TMを収容することができる。
また、第1実施形態と同様、第2実施形態においても、図12にも示すように、伝達機構TMは、第1軸A1及び第2軸A2とは異なり、これらに平行な第3軸A3上に配置されたカウンタギヤ機構CGを備えている。また、カウンタギヤ機構CGは、第1軸A1のギヤ(入力ギヤG1)に噛み合うカウンタドリブンギヤG2(第1ギヤ)と、第2軸A2のギヤ(差動入力ギヤG4)に噛み合うカウンタドライブギヤG3(第2ギヤ)とを備えている。但し、第1実施形態とは異なり、図13及び図15に示すように、第2実施形態では、軸方向Lにおいて、カウンタドリブンギヤG2(第1ギヤ)よりも回転電機MGの側にカウンタドライブギヤG3(第2ギヤ)が配置されている。また、図13に示すように、第3軸A3は、第1軸A1と第2軸A2と結ぶ仮想線QLよりも上下方向Vにおいて上方に配置されている。そして、図12に示すように、インバータ装置INVは、カウンタドリブンギヤG2(第1ギヤ)よりも上下方向Vにおける上下方向第1側V1(上方)に位置して、且つ、上下方向視でカウンタドライブギヤG3と重複するように配置されている。
図12及び図15に示すように、カウンタドリブンギヤG2の径は伝達機構TMのギヤの中でも大きい。一般的にカウンタギヤ機構CGが減速機構として機能する場合には、通常、カウンタドライブギヤG3(第2ギヤ)に比べてカウンタドリブンギヤG2(第1ギヤ)の方がギヤの径が大きくなる(この傾向は、第1実施形態も同様。)。第2実施形態のように、ギヤの径が相対的に大きいカウンタドリブンギヤG2を避けることができるように、回転電機MG及びギヤの径が相対的に小さいカウンタドライブギヤG3と上下方向視で重複するように、インバータ装置INVが配置されていると、カウンタギヤ機構CGの第3軸A3が第1軸A1及び第2軸A2よりも上方V1に配置されている場合であっても、インバータ装置INVを比較的下方に配置することができる。従って、車両用駆動装置100の上下方向Vの寸法の拡大を抑制することができる。
図12を参照して上述したように、第2実施形態においても上下方向Vに沿う上下方向視で、インバータ装置INVは、出力部材OUTと重複するように配置されている。本実施形態では、インバータ装置INVは、さらに、伝達機構TMとも重複するように配置される。即ち、インバータ装置INVは、出力部材OUT及び伝達機構TMの双方と重複するように配置されている。第2実施形態においても、一体形成されたケース1におけるインバータ装置INVの上下方向視における配置領域を出力部材OUTと重複させるだけに留まらず、伝達機構TMと重複する領域まで拡大することができる。従って、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の上下方向Vへの拡大をさらに抑制し易い。
また、図12~図14に示すように、第2実施形態では、インバータ装置INVは、上下方向視でさらに回転電機MGとも重複するように配置されている。インバータ装置INVが上下方向視で出力部材OUTと重複するように配置されている場合、インバータ装置INVは、出力部材OUT及び回転電機MGの双方と重複するように配置される。本実施形態のように、インバータ装置INVが上下方向視で出力部材OUT及び伝達機構TMの双方と重複するように配置されている場合、インバータ装置INVは、出力部材OUT、伝達機構TM、及び回転電機MGと重複するように配置される。つまり、一体形成されたケース1におけるインバータ装置INVの上下方向視における配置領域を、さらに回転電機MGとも重複させるので、インバータ装置INVが収容されるインバータ収容室3の上下方向Vへの拡大をさらに抑制し易い。
また、図11に示すように、インバータ装置INVは、前後方向Hにおける、機器収容室5(第1収容室)の延在領域(前後方向延在領域EH)内に配置されている。ここで、前後方向Hにおける延在領域(前後方向延在領域EH)とは、上下方向視で、機器収容室5の前後方向第1側H1の最外端と機器収容室5の前後方向第2側H2の最外端との間である。即ち、インバータ収容室3は、上下方向視で、機器収容室5の前後方向第1側H1の最外端と機器収容室5の前後方向第2側H2の最外端との間に形成されている。従って、インバータ収容室3に収容されるインバータ装置INVは、上下方向視で、機器収容室5の前後方向第1側H1の最外端と機器収容室5の前後方向第2側H2の最外端との間に配置されている。
第2実施形態と同様に、第2実施形態でも、上下方向視でのインバータ装置INVの配置領域が、前後方向Hにおける機器収容室5の延在領域である前後方向延在領域EHの範囲内で最大限に確保可能である。前後方向Hにおけるインバータ装置INVの配置領域が十分に確保されることにより、当該配置領域を上下方向Vに拡大しなくても、インバータ装置INVを適切にインバータ収容室3に収容することができる。また、インバータ装置INVの配置領域は、前後方向延在領域EHの範囲内であるから、車両用駆動装置100が前後方向Hに拡大することも抑制されており、車両用駆動装置100の小型化が可能となる。
また、第1実施形態と同様に、第2実施形態でも、ケース1は、ケース1と一体的に形成されて第1軸A1に直交する軸直交方向に延在する支持壁8を備えている。図12及び図14に示すように、インバータ収容室3(第2収容室)は、上下方向視で支持壁8を挟んで軸方向Lの両側に形成されている。従って、インバータ装置INVは、上下方向視で支持壁8を挟んで軸方向Lの両側に形成配置されている。
上述したように、機器収容室5に支持壁8を備えることで、ケース1が大型化することを抑制しつつ、機器収容室5内に適切に回転電機MGや伝達機構TMを収容することができる。また、支持壁8によってケース1の剛性を向上させることもできる。また、インバータ収容室3も、上下方向視で支持壁8を挟んで軸方向Lの両側に形成されるので、軸方向Lにおけるインバータ装置INVの配置領域を確保し易い。
尚、上述したように、機器収容室5は、回転電機収容部2と、差動歯車収容部4とを備えている。また、符号は付与していないが、カウンタギヤ機構CGが収容されるカウンタギヤ機構収容部も備えている。差動歯車収容部4とカウンタギヤ機構収容部とは、ギヤ収容部(第3収容部)に相当する。従って、機器収容室5(第1収容室)は、回転電機MGが収容される回転電機収容部2と、ギヤ収容部(第3収容部)とを備えている。支持壁8は、機器収容室5において回転電機MGが収容される空間(回転電機収容部)と、ギヤ収容部(第3収容部)とを区画している。支持壁8によって、適切に機器収容室5を区画することができると共に、支持壁8によって、回転電機収容部2に収容される回転電機MG、及び、ギヤ収容部(第3収容部)に収容されるカウンタギヤ機構CG、差動歯車機構DFとを適切に支持することができる。
〔その他の実施形態〕
以下、その他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
以下、その他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記においては、車輪Wの駆動力源として回転電機MGを備えた車両用駆動装置100を例示して説明したが、車両用駆動装置100は、車両の車輪Wの駆動力源として内燃機関及び回転電機MGの双方を備えたハイブリッド駆動装置(例えば、いわゆる1モータパラレル方式や2モータスプリット式等の各種形式のハイブリッド駆動装置)であってもよい。
(2)上記においては、A1,A2,A3の3軸が平行に配置された3軸の車両用駆動装置100を例示して説明したが、車両用駆動装置100は、A1,A3の2軸が平行に配置された2軸であってもよい。また、車両用駆動装置100は、A1,A2,A3とは異なる1つの軸以上がさらに平行に配置され、4軸以上が平行に配置された構成であってもよい。
(3)上記においては、図1等を参照して、リブ部7が、第1リブ部71、第2リブ部72、連結リブ部73、補助連結リブ部74を備える形態、及び、図8等を参照して、リブ部7が、第1リブ部71、第2リブ部72、補助連結リブ部74を備える形態について例示して説明した。しかし、リブ部7が、補助連結リブ部74を備えていなくても良い。また、第1リブ部71又は第2リブ部72に対応する箇所の収容壁30が、図8等を参照して上述した形態と同様に、カバー部材79に形成されれば、リブ部7は、第1リブ部71及び第2リブ部72の何れか一方のみを備えて構成されていてもよい。この場合、上記においては、軸方向Lにおける第1開口部11の側にリブ部7(ここでは第1リブ部71)が形成されている形態を例示して説明したが、軸方向Lにおける第1開口部11とは逆の側に、リブ部7が形成されていてもよい。
(4)上記においては、図1、図4、及び図8に示すように、インバータ装置INVが、第1周壁部21の外面と第2周壁部41の外面との双方に接する接平面TPに対して交差する面(各図における水平面)に沿って配置された形態ついて例示して説明した。しかし、これには限定されず、インバータ収容室3においてインバータ装置INVが配置される姿勢は適宜設定可能である。例えば、図5に例示するように、インバータ装置INVが、第1周壁部21の外面と第2周壁部41の外面との双方に接する接平面TPに沿うように、水平面に対して斜めに配置されていても良い。
(5)上記においては、図1及び図8に示すように、リブ部7が軸方向Lに直交する仮想面QPに沿う壁状に形成された形態について例示して説明した。しかし、リブ部7の形状はこれには限定されない。リブ部7は、軸方向Lに直交する仮想面QPに沿う方向における窪み部19を挟んだ両側に亘って延在し、第1周壁部21と第2周壁部41とを接続していれば良い。すなわち、リブ部7自体が仮想面QPに沿うように形成されている必要はない。従って、リブ部7が、仮想面QPに交差する方向に沿う壁状に形成されていても良い。このような場合でも、第1周壁部21と第2周壁部41との接続部分に形成された窪み部19を、リブ部7によって補強することができる。
〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明した車両用駆動装置(100)の概要について簡単に説明する。
以下、上記において説明した車両用駆動装置(100)の概要について簡単に説明する。
車両用駆動装置(100)は、1つの態様として、第1軸(A1)上に配置された回転電機(MG)と、前記回転電機(MG)からの駆動力が伝達される伝達機構(TM)と、前記第1軸(A1)と互いに平行な別軸である第2軸(A2)上に配置され、前記伝達機構(TM)を介した前記回転電機(MG)からの駆動力を車輪に分配する差動歯車機構(DF)と、前記第2軸(A2)上に配置され、前記差動歯車機構(DF)と前記車輪(W)とを駆動連結する出力部材(OUT)と、前記回転電機(MG)を駆動制御するインバータ装置(INV)と、前記回転電機(MG)を収容する第1収容室(5)と、前記インバータ装置(INV)を収容する第2収容室(3)とを内部に有して一体形成されたケース(1)と、を備え、前記出力部材(OUT)の内、前記回転電機(MG)と前記第1軸(A1)に沿う方向である軸方向(L)の配置領域が重複する部分である特定部(SP)が少なくとも前記第1収容室(5)に収容され、前記一体形成されたケース(1)は、前記第1収容室(5)と前記第2収容室(3)とを区画する隔壁(70)を有し、前記隔壁(70)は、前記特定部(SP)と前記インバータ装置(INV)との間に設けられている。
この構成によれば、ケース(1)が、第1収容室(5)と第2収容室(3)とを内部に有して一体形成されているので、別体で形成された第1収容室(5)と第2収容室(3)とが組み付けられてケース(1)が構成される場合に比べて、ケース(1)に高い剛性を持たせることができる。また、2つの収容室が別体で形成される場合に比べて、第1収容室(5)と第2収容室(3)とを区画する隔壁(70)が共通化できるため、ケース(1)を軽量化することができる。また、第1収容室(5)に駆動力源の回転電機(MG)と、車輪(W)に駆動連結される出力部材(OUT)とが共に収容されるため、第1軸(A1)と第2軸(A2)とを近づけて配置することも可能となる。その結果、車両用駆動装置(100)を小型化することも可能となる。また、本構成によれば、また、隔壁(70)が、特定部(SP)とインバータ装置(INV)との間に設けられている。従って、一体化されたケース(1)へのインバータ装置(INV)の径方向(R)における配置領域を出力部材(OUT)と重複させ易い。このため、インバータ装置(INV)が収容される第2収容室(3)の上下方向(V)への拡大を抑制し易い。即ち、本構成によれば、装置全体が大型化することを抑制しつつ、インバータ装置(INV)もケース(1)に収納された車両用駆動装置(100)を提供することができる。
また、前記軸方向(L)に見て、前記インバータ装置(INV)の少なくとも一部及び前記出力部材(OUT)は、前記第1軸(A1)に対して前後方向(H)の一方側に配置されていると好適である。
この構成によれば、一体化されたケース(1)へのインバータ装置(INV)の径方向(R)における配置領域を出力部材(OUT)と重複させ易い。
また、前記ケース(1)は、前記ケース(1)と一体的に形成されて前記第1軸(A1)に直交する軸直交方向に延在し、少なくとも前記回転電機(MG)を回転可能に支持する支持壁(8)を備え、前記第2収容室(3)は、前記支持壁(8)を挟んで前記第1軸(A1)に沿う方向である軸方向の両側に形成されている
支持壁(8)を備えることで、ケース(1)が大型化することを抑制しつつ、第1収容室(5)内に適切に回転電機(MG)を収容することができる。また、支持壁(8)によってケース(1)の剛性を向上させることもできる。また、第2収容室(3)も、上下方向視で支持壁(8)を挟んで軸方向(L)の両側に形成されるので、軸方向(L)におけるインバータ装置(INV)の配置領域を確保し易い。
また、前記第1収容室(5)は、第3収容室を備え、前記支持壁(8)は、前記第1収容室(5)において前記回転電機(MG)が収容される空間(2)と、前記第3収容室とを区画すると好適である。
この構成によれば、支持壁(8)によって、第1収容室(5)において回転電機(MG)が収容される空間(2)と、伝達機構(TM)等の他の機構が収容される空間とを区画することができると共に、支持壁(8)によって、回転電機(MG)、及び、差動歯車機構(DF)等の伝達機構(TM)を適切に支持することができる。
前記回転電機(MG)を囲むように形成され、前記隔壁(70)に接続される第1周壁部(21)、及び前記出力部材(OUT)を囲むように形成され、前記隔壁(70)に接続される第2周壁部(41)を備えると好適である。
このように、隔壁(70)が第1周壁部(21)及び第2周壁部(41)の一部として構成されることで、ケース(1)が大型化することが抑制され、車両用駆動装置(100)の規模の大型化が抑制される。
また、前記第1周壁部(21)は、前記回転電機(MG)の周方向に沿って最上部(TOP)より下方に延びる部分(19)を有すると好適である。
また、前記隔壁(70)は、前記回転電機(MG)の周方向に沿って前記第1収容室(5)の上部(TOP)へ向かって延びる延在部(19)を有し、前記延在部(19)が前記第1収容室(5)に接続されていると好適である。
第1周壁部(21)と第2周壁部(41)との径が異なり、例えば、第1周壁部(21)の径の方が大きい場合、第1周壁部(21)と第2周壁部(41)とを接続する延在部(19)は、回転電機(MG)の周方向に沿って第1収容室(5)の上部(TOP)へ向かって延びるような形状となる。この延在部(19)に隣室する空間は、デッドスペースとなり易いが、一方で、この空間は第2収容室(3)の設置箇所として利用することができる。
また、前記ケース(1)は、前記隔壁(70)及び前記第1周壁部(21)から延び、前記インバータ装置(INV)を囲むように形成された側壁部(7)を有すると好適である。
この構成によれば、側壁部(7)によってインバータ装置(INV)を収容する第2収容室(3)を構成し易い。また、第1周壁部(21)は、前記回転電機(MG)の周方向に沿って最上部(TOP)より下方に延びる部分(19)を有する場合には、デッドスペースとなる空間を利用して、適切に第2収容室(3)を配置できると共に、ケース(1)の剛性も向上させることができる。
前記隔壁(70)は、前記インバータ装置(INV)と前記出力部材(OUT)との間、及び、前記インバータ装置(INV)と前記回転電機(MG)との間の双方に配置されていると好適である。
隔壁(70)が、インバータ装置(INV)と出力部材(OUT)との間に加えて、インバータ装置(INV)と回転電機(MG)との間にも配置されることで、第2収容室(3)の容積を増やすことができる。その結果、ケース(1)の上下方向(V)の寸法が拡大することが抑制され、車両用駆動装置(100)を小型に構成することができる。
前記ケース(1)は、前記隔壁(70)から延び、前記インバータ装置(INV)を囲むように形成された側壁部(7)を有すると好適である。
このような側壁部(7)を有することによってインバータ装置(INV)を収容する第2収容室(3)を適切に構成することができる。
また、上下方向に沿う上下方向視で、前記インバータ装置(INV)は、前記出力部材(OUT)及び前記伝達機構(TM)の双方と重複するように配置されていると好適である。
この構成によれば、一体化されたケース(1)へのインバータ装置(INV)の上下方向視における配置領域を出力部材(OUT)と重複させるだけに留まらず、伝達機構(TM)とも重複させるので、インバータ装置(INV)が収容される第2収容室(3)の上下方向(V)への拡大をさらに抑制し易い。
また、前記インバータ装置(INV)は、前記出力部材(OUT)及び前記回転電機(MG)の双方と重複するように配置されている、又は、前記出力部材(OUT)、前記伝達機構(TM)、及び前記回転電機(MG)と重複するように配置されていると好適である。
この構成によれば、一体化されたケース(1)へのインバータ装置(INV)の上下方向視における配置領域を、さらに回転電機(MG)と重複させるので、インバータ装置(INV)が収容される第2収容室(3)の上下方向(V)への拡大をさらに抑制し易い。
また、前記インバータ装置(INV)は、前記第1軸(A1)に沿う方向である軸方向(L)及び前記上下方向(V)の双方に直交する方向である前後方向(H)における、前記第1収容室(5)の延在領域(EH)内に配置されていると好適である。
この構成によれば、上下方向視でのインバータ装置(INV)の配置領域を、前後方向(H)における第1収容室(5)の延在領域(EH)の範囲内で最大限に確保可能である。前後方向(H)におけるインバータ装置(INV)の配置領域が十分に確保されることにより、当該配置領域を上下方向(V)に拡大しなくても、インバータ装置(INV)を適切に第2収容室(3)に収容することができる。また、インバータ装置(INV)の配置領域は、前後方向(H)における第1収容室(5)の延在領域(EH)の範囲内であるから、車両用駆動装置(100)が前後方向(H)に拡大することも抑制されており、車両用駆動装置(100)の小型化が可能となる。
また、前記隔壁(70)と、前記出力部材(OUT)との間に、前記回転電機(MG)と前記インバータ装置(INV)とを接続する交流電力線(50)が配置されていると好適である。
一体化されたケース(1)内に形成された第1収容室(5)に、回転電機(MG)と出力部材(OUT)とが収容されているため、第1収容室(5)内において空きスペースを設けやすい。そのような空きスペースに交流電力線(50)が配置されることで、配線スペースを確保しつつ、車両用駆動装置(100)の大型化が抑制される。また、回転電機(MG)が収容される第1収容室(5)と、インバータ装置(INV)が収容される第2収容室(3)とは、隔壁(70)によって区画されている。換言すれば、第1収容室(5)と第2収容室(3)とは、共通の隔壁(70)を介して隣接している。また、インバータ装置(INV)と出力部材(OUT)とは、上下方向視で重複しているため、隔壁(70)と出力部材(OUT)との間に交流電力線(50)を配置することによって、短い距離で適切に回転電機(MG)とインバータ装置(INV)とを交流電力線(50)によって接続することができる。
また、前記インバータ装置(INV)は、前記上下方向(V)における前記第1収容室(5)の延在領域(EV)内に配置されていると好適である。
第1収容室(5)の上下方向(V)における延在領域(EV)は、上下方向(V)に直交する方向における位置によって異なる場合がある。つまり、第1収容室(5)は、底面とほぼ同じ面積で上下方向(V)に沿って延在するような立体形状、つまり、柱状の立体形状とは限らず、一部が欠けた形状である場合もある。そのような場合、当該欠けた領域にインバータ装置(INV)が配置されると、空間の利用効率が向上する。その結果、例えば車両に搭載された場合にも無駄な空間を生じさせにくい車両用駆動装置(100)を実現することができる。
また、前記伝達機構(TM)が、前記第1軸(A1)及び前記第2軸(A2)とは異なり、これらに平行な第3軸(A3)上に配置されたカウンタギヤ機構(CG)を備え、前記カウンタギヤ機構(CG)が、前記第1軸(A1)のギヤ(G1)に噛み合う第1ギヤ(G2)と、前記第2軸(A2)のギヤ(G4)に噛み合う第2ギヤ(G3)とを備える場合、前記第3軸(A3)が、前記第1軸(A1)と前記第2軸(A2)と結ぶ仮想線(QL)よりも前記上下方向(V)において下方(V2)に配置され、前記インバータ装置(INV)が、前記第1軸(A1)に沿う方向である軸方向(L)において前記第2ギヤ(G3)よりも前記回転電機(MG)の側に配置された前記第1ギヤ(G2)よりも前記上下方向(V)における上方(V1)に位置して、且つ、前記上下方向視で前記第1ギヤ(G2)と重複するように配置されていると好適である。
この構成によれば、カウンタギヤ機構(CG)が配置される第3軸(A3)を第1軸(A1)及び第2軸(A2)よりも下方に配置することによって、当該第3軸(A3)を第1軸(A1)及び第2軸(A2)よりも上方に配置する場合に比べて、第1軸(A1)及び第2軸(A2)よりも上方に空間を確保し易い。本構成によれば、このように確保された空間を利用して、カウンタギヤ機構(CG)の第1ギヤ(G2)よりも上方(V1)であって上下方向視で前記第1ギヤ(G2)と重複する位置にインバータ装置(INV)が配置されるので、車両用駆動装置(100)の上下方向(V)の大きさを抑制でき、車両用駆動装置(100)の小型化が可能となる。
また、前記伝達機構(TM)は、前記第1軸(A1)及び前記第2軸(A2)とは異なり、これらに平行な第3軸(A3)上に配置されたカウンタギヤ機構(CG)を備え、前記カウンタギヤ機構(CG)が、前記第1軸(A1)のギヤ(G1)に噛み合う第1ギヤ(G2)と、前記第2軸(A2)のギヤ(G4)に噛み合う第2ギヤ(G3)とを備える場合、別の態様として、前記第3軸(A3)が、前記第1軸(A1)と前記第2軸(A2)と結ぶ仮想線(QL)よりも前記上下方向(V)において上方(V1)に配置され、前記インバータ装置(INV)が、前記第1軸(A1)に沿う方向である軸方向(L)において前記第1ギヤ(G2)よりも前記回転電機(MG)の側に配置された前記第2ギヤ(G3)及び前記回転電機(MG)よりも前記上下方向(V)における上方(V1)に位置して、且つ、前記上下方向視で前記第2ギヤ(G3)及び前記回転電機(MG)と重複するように配置されていると好適である。
カウンタギヤ機構(CG)が減速機構として機能する場合、通常は第2ギヤ(G3)に比べて第1ギヤ(G2)の方がギヤの径が大きくなる。本構成によれば、ギヤの径が相対的に大きい第1ギヤ(G2)を避けることができるように、回転電機(MG)及びギヤの径が相対的に小さい第2ギヤ(G3)と上下方向視で重複するように、インバータ装置(INV)が配置されている。従って、カウンタギヤ機構(CG)の第3軸(A3)が第1軸(A1)及び第2軸(A2)よりも上方(V1)に配置されている場合であっても、インバータ装置(INV)を比較的下方に配置することができ、車両用駆動装置(100)の上下方向(V)の寸法の拡大を抑制することができる。
また、前記第1収容室(5)は、前記回転電機(MG)を回転可能に支持する第1軸受(B1)と、前記出力部材(OUT)を回転可能に支持する第2軸受(B2)とを収容していると好適である。
この構成によれば、同じ第1収容室(5)に、第1軸受(B1)と第2軸受(B2)とが収容されているため、これらを共通の油によって潤滑することができる。
また、前記第1収容室(5)を閉塞する第1カバー(10)と、前記第2収容室(3)を閉塞する第2カバー(79)とを備えると好適である。
この構成によれば、第1カバー(10)の側から回転電機(MG)に接続される交流電力線(50)を容易に取り付けることができると共に、第2カバー(79)の側からインバータ装置(INV)に接続される交流電力線(50)を容易に取り付けることができる。交流電力線(50)の結線に際しては、作業用の開口がケース(1)に形成される場合がある。しかし、本構成によれば、第1カバー(10)の側、及び第2カバー(79)の側の双方から交流電力線(50)を接続することができるため、そのような開口を設ける必要がない。このため、ケース(1)の製造コストを低減できると共に、開口によるケース(1)の剛性の低下も抑制することができる。
また、前記第1収容室(5)を閉塞する第1カバー(10)と、前記第2収容室(3)を閉塞する第2カバー(79)とを備える場合、前記第1軸受(B1)及び前記第2軸受(B2)は、前記第1カバー(10)に取り付けられると好適である。
この構成によれば、軸方向(L)における軸方向第1側(L1)の端部側で回転電機(MG)及び出力部材(OUT)を支持することができるので、車両用駆動装置(100)の規模が大型化することを抑制することができる。
1:ケース、3:インバータ収容室(第2収容室)、5:機器収容室(第1収容室)、7:リブ部(側壁部)、8:支持壁、10:本体カバー(第1カバー)、50:交流電力線、70:隔壁、79:カバー部材(第2カバー)、100:車両用駆動装置、A1:第1軸、A2:第2軸、A3:第3軸、B1:第1軸受、B2:第2軸受、CG:カウンタギヤ機構、DF:差動歯車機構、EH:前後方向延在領域(前後方向における第1収容室の延在領域)、EV:上下方向延在領域(上下方向における第1収容室の延在領域)、G1:入力ギヤ(第1軸のギヤ)、G2:カウンタドリブンギヤ(第1ギヤ)、G3:カウンタドライブギヤ(第2ギヤ)、G4:差動入力ギヤ(第2軸のギヤ)、H:前後方向、INV:インバータ装置、L:軸方向、MG:回転電機、OUT:出力部材、QL:仮想線、R:径方向、SP:特定部、TM:伝達機構、TOP:最上部(第1収容室の上部)、V:上下方向、W:車輪
Claims (19)
- 第1軸上に配置された回転電機と、
前記回転電機からの駆動力が伝達される伝達機構と、
前記第1軸と互いに平行な別軸である第2軸上に配置され、前記伝達機構を介した前記回転電機からの駆動力を車輪に分配する差動歯車機構と、
第2軸上に配置され、前記差動歯車機構と前記車輪とを駆動連結する出力部材と、
前記回転電機を駆動制御するインバータ装置と、
前記回転電機を収容する第1収容室と、前記インバータ装置を収容する第2収容室とを内部に有して一体形成されたケースと、を備え、
前記出力部材の内、前記回転電機と前記第1軸に沿う方向である軸方向の配置領域が重複する部分である特定部が少なくとも前記第1収容室に収容され、
前記一体形成されたケースは、前記第1収容室と前記第2収容室とを区画する隔壁を有し、
前記隔壁は、前記特定部と前記インバータ装置との間に設けられている、車両用駆動装置。 - 前記軸方向に見て、前記インバータ装置の少なくとも一部及び前記出力部材は、前記第1軸に対して前後方向一方側に配置されている、請求項1に記載の車両用駆動装置。
- 前記ケースは、前記ケースと一体的に形成されて前記第1軸に直交する軸直交方向に延在し、少なくとも前記回転電機を回転可能に支持する支持壁を備え、前記第2収容室は、前記支持壁を挟んで前記第1軸に沿う方向である軸方向の両側に形成されている、請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
- 前記第1収容室は、第3収容室を備え、前記支持壁は、前記第1収容室において前記回転電機が収容される空間と、前記第3収容室とを区画する、請求項3に記載の車両用駆動装置。
- 前記回転電機を囲むように形成され、前記隔壁に接続される第1周壁部、及び前記出力部材を囲むように形成され、前記隔壁に接続される第2周壁部を備える、請求項1から4の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記隔壁は、前記回転電機の周方向に沿って前記第1収容室の上部へ向かって延びる延在部を有し、前記延在部が前記第1収容室に接続されている、請求項5に記載の車両用駆動装置。
- 前記ケースは、前記隔壁及び前記第1周壁部から延び、前記インバータ装置を囲むように形成された側壁部を有する、請求項5又は6に記載の車両用駆動装置。
- 前記隔壁は、前記インバータ装置と前記出力部材との間、及び、前記インバータ装置と前記回転電機との間の双方に配置されている、請求項5から7の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記ケースは、前記隔壁から延び、前記インバータ装置を囲むように形成された側壁部を有する、請求項8に記載の車両用駆動装置。
- 上下方向に沿う上下方向視で、前記インバータ装置は、前記出力部材及び前記伝達機構の双方と重複するように配置されている、請求項1から9の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
- 上下方向に沿う上下方向視で、前記インバータ装置は、前記出力部材及び前記回転電機の双方と重複するように配置されている、又は、前記出力部材、前記伝達機構、及び前記回転電機と重複するように配置されている、請求項1から10の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記インバータ装置は、前記第1軸に沿う方向である軸方向及び上下方向の双方に直交する方向である前後方向における、前記第1収容室の延在領域内に配置されている、請求項1から11の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記隔壁と、前記出力部材との間に、前記回転電機と前記インバータ装置とを接続する交流電力線が配置されている、請求項1から12の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記インバータ装置は、上下方向における前記第1収容室の延在領域内に配置されている、請求項1から13の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記伝達機構は、前記第1軸及び前記第2軸とは異なり、これらに平行な第3軸上に配置されたカウンタギヤ機構を備え、
前記カウンタギヤ機構は、前記第1軸のギヤに噛み合う第1ギヤと、前記第2軸のギヤに噛み合う第2ギヤとを備え、
前記第3軸は、前記第1軸と前記第2軸と結ぶ仮想線よりも上下方向において下方に配置され、
前記インバータ装置は、前記第1軸に沿う方向である軸方向において前記第2ギヤよりも前記回転電機の側に配置された前記第1ギヤよりも上下方向における上方に位置して、且つ、上下方向視で前記第1ギヤと重複するように配置されている、請求項1から14の何れか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記伝達機構は、前記第1軸及び前記第2軸とは異なり、これらに平行な第3軸上に配置されたカウンタギヤ機構を備え、
前記カウンタギヤ機構は、前記第1軸のギヤに噛み合う第1ギヤと、前記第2軸のギヤに噛み合う第2ギヤとを備え、
前記第3軸は、前記第1軸と前記第2軸と結ぶ仮想線よりも上下方向において上方に配置され、
前記インバータ装置は、前記第1軸に沿う方向である軸方向において前記第1ギヤよりも前記回転電機の側に配置された前記第2ギヤ及び前記回転電機よりも上下方向における上方に位置して、且つ、上下方向視で前記第2ギヤ及び前記回転電機と重複するように配置されている、請求項1から13の何れか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記第1収容室は、前記回転電機を回転可能に支持する第1軸受と、前記出力部材を回転可能に支持する第2軸受とを収容している、請求項1から16の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記第1収容室を閉塞する第1カバーと、前記第2収容室を閉塞する第2カバーとを備える、請求項1から17の何れか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記第1収容室を閉塞する第1カバーと、前記第2収容室を閉塞する第2カバーとを備え、前記第1軸受及び前記第2軸受は、前記第1カバーに取り付けられる、請求項17に記載の車両用駆動装置。
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