JPWO2018030322A1 - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

本発明の駆動装置の一つの態様は、一方向に延びる第１中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するモータと、モータを収容する第１収容部を有し、オイルを貯留可能なハウジングと、モータと電気的に接続されるインバータユニットに熱的に接触して配置され、内部に冷媒液が流れる液冷部と、を備える。ハウジングは、液冷部が熱的に接触する接触部を有する。接触部の少なくとも一部は、ハウジングに貯留されるオイルの液面よりも下側に配置される。

Description

本発明は、駆動装置に関する。

ステータおよびロータ等の潤滑および冷却のための潤滑用流体を貯留するケースを備える回転電機が知られる。例えば、特許文献１では、車両に搭載される回転電機が記載される。

特開２０１３−０５５７２８号公報

上記のような回転電機においては、ステータ等を効率よく冷却するために、ステータ等に供給される潤滑用流体を冷却して潤滑用流体の温度を低くすることが好ましい。ステータ等に供給される潤滑用流体を冷却する方法としては、例えば、ケースに貯留された潤滑用流体をステータ等へと供給する油路の途中に冷却装置を設けて、冷却装置によって潤滑用流体を冷却する方法が考えられる。

しかし、この方法では、潤滑用流体が冷却装置を通る間しか冷却されないため、潤滑用流体を十分に冷却できない場合があった。また、潤滑用流体を冷却するための冷却装置を別途設ける必要があるため、回転電機が大型化しやすい問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、冷却用のオイルを十分に冷却でき、かつ、大型化を抑制できる構造を有する駆動装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の駆動装置の一つの態様は、一方向に延びる第１中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するモータと、前記モータを収容する第１収容部を有し、オイルを貯留可能なハウジングと、前記モータと電気的に接続されるインバータユニットに熱的に接触して配置され、内部に冷媒液が流れる液冷部と、を備え、前記ハウジングは、前記液冷部が熱的に接触する接触部を有し、前記接触部の少なくとも一部は、前記ハウジングに貯留されるオイルの液面よりも下側に配置される。

本発明の一つの態様によれば、冷却用のオイルを十分に冷却でき、かつ、大型化を抑制できる構造を有する駆動装置が提供される。

図１は、第１実施形態の駆動装置を示す斜視図である。 図２は、第１実施形態の駆動装置を示す斜視図である。 図３は、第１実施形態の駆動装置を示す図であって、図２におけるIII−III部分断面図である。 図４は、第１実施形態の駆動装置の一部を模式的に示す斜視図である。 図５は、第１実施形態のバスバーの一部を示す図である。 図６は、第１実施形態の冷却部を示す図であって、図４におけるVI−VI断面図である。 図７は、第２実施形態の駆動装置を示す部分断面図である。 図８は、第２実施形態の駆動装置の一部を模式的に示す斜視図である。 図９は、第２実施形態の変形例である駆動装置の一部を模式的に示す斜視図である。 図１０は、第３実施形態の駆動装置の一部を模式的に示す斜視図である。 図１１は、第４実施形態の駆動装置の一部を模式的に示す斜視図である。 図１２は、各実施形態の他の一例である冷却部を示す断面図である。

各図に適宜示すＺ軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする鉛直方向Ｚである。Ｙ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向である。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向およびＹ軸方向の両方と直交する方向である。Ｙ軸方向は、第１方向に相当する。Ｙ軸方向の負の側は、第１方向の一方側に相当する。以下の説明においては、Ｙ軸方向を単に「第１方向Ｙ」と呼び、Ｙ軸方向の負の側を「第１方向一方側」と呼び、Ｙ軸方向の正の側を「第１方向他方側」と呼ぶ。

また、Ｘ軸方向は、各図に適宜示す第１中心軸Ｊ１の延びる一方向である。すなわち第１中心軸Ｊ１の軸方向は、鉛直方向Ｚおよび第１方向Ｙの両方と直交する方向である。以下の説明においては、Ｘ軸方向を単に「軸方向Ｘ」と呼び、Ｘ軸方向の負の側を「軸方向一方側」と呼び、Ｘ軸方向の正の側を「軸方向他方側」と呼ぶ。また、第１中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、第１中心軸Ｊ１を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。

なお、鉛直方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

＜第１実施形態＞

図１から図４に示すように、本実施形態の駆動装置１０は、ハウジング２０と、モータ３０と、インバータユニット４０と、バスバー７０と、液冷部５０と、配管部６１，６２と、差動装置８０と、を備える。ハウジング２０は、モータ３０および差動装置８０を収容する。図３に示すように、ハウジング２０は、第１収容部２１と、第２収容部２２と、を有する。

第１収容部２１は、モータ３０を収容する。第１収容部２１は、円筒部２１ａと、突出部２１ｂと、を有する。円筒部２１ａは、軸方向Ｘに延びる略円筒状である。突出部２１ｂは、図３において、円筒部２１ａから下側やや斜め第１方向一方側に向かって突出する。突出部２１ｂの軸方向Ｘと直交する断面形状は、円筒部２１ａから離れるに従って幅が小さくなる台形状である。

以下の説明においては、突出部２１ｂが突出する方向に平行な方向を、突出方向Ｐと呼び、各図においてＰ軸方向として示す。突出方向Ｐは、鉛直方向Ｚに対してやや第１方向他方側に傾いた方向である。また、突出方向Ｐと軸方向Ｘとの両方と直交する方向を、幅方向Ｗと呼び、各図においてＷ軸方向として示す。幅方向Ｗは、第１方向Ｙに対してやや下側に傾いた方向である。また、突出方向Ｐの正の側を突出方向上側と呼び、突出方向Ｐの負の側を突出方向下側と呼ぶ。

なお、例えば図４等、突出方向Ｐを上下方向として示す図において、オイルＯの液面ＯＳ１は、突出方向Ｐが鉛直方向Ｚと平行になった場合の状態として模式的に示される。すなわち、突出方向Ｐを上下方向として示す図においてオイルＯの液面ＯＳ１は、突出方向Ｐと直交する面として示される。

第２収容部２２は、差動装置８０を収容する。図１および図２に示すように、第２収容部２２は、第１収容部２１の軸方向他方側に配置される。図２および図３に示すように、第２収容部２２は、第１方向Ｙに延び、第１収容部２１よりも第１方向他方側に突出する。図示は省略するが、第１収容部２１の内部と第２収容部２２の内部とは、第１収容部２１と第２収容部２２との接続部、すなわち第１収容部２１の軸方向他方側の端部において繋がる。第２収容部２２の下端部は、第１収容部２１の下端部よりも下側に配置される。

図３に示すように、ハウジング２０は、オイルＯを貯留可能である。本実施形態では、第１収容部２１および第２収容部２２は、それぞれオイルＯを貯留可能である。図３では、第１収容部２１に貯留されるオイルＯの液面ＯＳ１は、第２収容部２２に貯留されるオイルＯの液面ＯＳ２よりも上側に位置する。

モータ３０は、一方向、すなわち軸方向Ｘに延びる第１中心軸Ｊ１に沿って配置されるモータシャフト３１と、ロータコア３２と、ステータ３３と、を有する。ロータコア３２は、モータシャフト３１に固定される。ロータコア３２は、モータシャフト３１の外周面に固定される円環状である。ロータコア３２は、第１収容部２１に貯留されるオイルＯの液面ＯＳ１よりも上側に配置される。そのため、ロータコア３２が第１収容部２１に貯留されるオイルＯに浸かることを抑制できる。これにより、ロータコア３２が回転する際に、オイルＯがロータコア３２の回転抵抗となることを抑制できる。

本実施形態において、第１収容部２１におけるオイルＯの液面ＯＳ１の上限は、例えば、図３において二点鎖線で示す液面上限ＯＳ１ａである。液面上限ＯＳ１ａは、ロータコア３２の下端に接する。例えば、駆動装置１０が駆動して差動装置８０が回転すると、第２収容部２２に貯留されるオイルＯが差動装置８０のギアによってかき上げられて、第１収容部２１へと流入する。これにより、第１収容部２１に貯留されるオイルＯの量が増加して、第１収容部２１に貯留されるオイルＯの液面ＯＳ１が上昇する。この場合であっても、本実施形態では、オイルＯの液面ＯＳ１は、液面上限ＯＳ１ａよりも上側には上昇しない。

ステータ３３は、ロータコア３２と径方向に隙間を介して対向する。ステータ３３は、ロータコア３２の径方向外側を囲む。ステータ３３は、ステータコア３４と、複数のコイル３５と、を有する。ステータコア３４は、円環状のコアバック３４ａと、コアバック３４ａから径方向内側に延びる複数のティース３４ｂと、を有する。コアバック３４ａは、第１収容部２１の径方向内側面に固定される。複数のコイル３５は、ステータコア３４に装着される。より詳細には、複数のコイル３５は、複数のティース３４ｂのそれぞれに装着される。

インバータユニット４０は、モータ３０と電気的に接続される。インバータユニット４０は、モータ３０に供給される電流を制御する。図１および図２に示すように、インバータユニット４０は、ハウジング２０の外側面に固定される。図１に示すように、インバータユニット４０は、第１ユニット４１と、第２ユニット４２と、を有する。図３に示すように、第１ユニット４１は、第１収容部２１の下部に固定される。第１ユニット４１は、第１インバータケース４１ａと、第１インバータ部４３と、を有する。すなわち、インバータユニット４０は、第１インバータ部４３を有する。

図１および図３に示すように、第１インバータケース４１ａは、略立方体箱状である。図３に示すように、第１インバータケース４１ａは、第１収容部２１の径方向外側面に固定され、第１収容部２１から突出方向下側に延びる。第１インバータケース４１ａの内部には、第１収容部２１の下部が収容される。より詳細には、第１インバータケース４１ａの内部には、円筒部２１ａの突出方向下側の部分と突出部２１ｂとが収容される。

第１インバータ部４３は、第１インバータケース４１ａの内部に収容される。第１インバータ部４３は、第１インバータケース４１ａの底面に設置される。第１インバータ部４３は、直方体箱状のケース４３ａと、ケース４３ａ内に収容される複数のパワー素子４３ｂと、を有する。ケース４３ａは、突出方向上側に開口する。ケース４３ａの開口は、後述するヒートシンク５５によって閉塞される。パワー素子４３ｂは、ヒートシンク５５の突出方向下側の面に取り付けられる。パワー素子４３ｂの発熱量は、比較的大きく、例えば、インバータユニット４０が有する素子のうちで最も大きい。

第２ユニット４２は、第２インバータケース４２ａと、第２インバータ部４４と、コネクタ部４５と、を有する。すなわち、インバータユニット４０は、第２インバータ部４４を有する。図１に示すように、第２インバータケース４２ａは、略立方体箱状である。第２インバータケース４２ａは、第１収容部２１の径方向外側面に固定され、第１収容部２１から略第１方向一方側に延びる。第２インバータケース４２ａの内部には、第１収容部２１の第１方向一方側の端部が収容される。第２インバータケース４２ａの下端部は、第１インバータケース４１ａの第１方向一方側の端部と繋がる。第２インバータケース４２ａの内部は、第１インバータケース４１ａとの接続部において第１インバータケース４１ａの内部と繋がる。

図３に示すように、第２インバータ部４４は、第２インバータケース４２ａの内部に収容される。第２インバータ部４４は、鉛直方向Ｚと直交する第１方向Ｙにおいて第１収容部２１の第１方向一方側に配置される。図示は省略するが、第２インバータ部４４は、第１インバータ部４３と電気的に接続される。本実施形態において第２インバータ部４４に含まれる素子は、比較的発熱量が小さい素子、あるいは発熱しない素子である。

コネクタ部４５は、第２インバータケース４２ａの上面から上側に突出する。コネクタ部４５には、図示しない外部電源が接続される。コネクタ部４５に接続される外部電源を介して、第１インバータ部４３および第２インバータ部４４に電源が供給される。

図４に示すように、バスバー７０は、突出方向Ｐに延びる棒状である。バスバー７０の突出方向下側の端部は、第１インバータ部４３に電気的に接続される。バスバー７０は、第１インバータ部４３から突出方向上側に延びて、ハウジング２０内を通る。バスバー７０は、幅方向Ｗに沿って複数並んで設けられる。図４では、バスバー７０は、例えば、３つ設けられる。

図５に示すように、バスバー７０の突出方向上側の端部には、圧着端子７１が固定される。圧着端子７１は、バスバー７０に例えばビスで止められて固定される。なお、圧着端子７１は、溶接等によってバスバー７０に固定されてもよい。圧着端子７１には、導線３５ａが接続される。導線３５ａは、例えば、コイル３５を構成する導線の端部である。これにより、バスバー７０は、コイル３５と圧着端子７１を介して接続され、インバータユニット４０とモータ３０とを電気的に接続する。なお、導線３５ａは、コイル３５に電気的に接続された他の配線部材であってもよい。

図４に示すように、バスバー７０の突出方向上側の端部は、オイルＯの液面ＯＳ１よりも突出方向上側に配置される。これにより、圧着端子７１は、第１収容部２１に貯留されるオイルＯの液面ＯＳ１、すなわちハウジング２０に貯留されるオイルＯの液面よりも上側に配置される。そのため、例えば駆動装置１０に振動が加えられて第１収容部２１に貯留されるオイルＯが揺れても、圧着端子７１は、オイルＯによって影響を受けにくい。これにより、バスバー７０と導線３５ａとの接続が外れることを抑制できる。

液冷部５０は、インバータユニット４０を冷却する。図３に示すように、本実施形態において液冷部５０は、第１インバータケース４１ａ内に収容される。液冷部５０は、第１収容部２１の下端部に固定される。液冷部５０は、ロータコア３２よりも下側に配置される。図６に示すように、液冷部５０は、ケース５１と、ヒートシンク５５と、壁部５２と、を有する。図３に示すように、ケース５１は、突出方向下側に開口する直方体箱状である。ケース５１の突出方向下側の開口は、ヒートシンク５５によって閉塞される。

ケース５１は、突出方向Ｐと直交する板状の天板部５１ａを有する。天板部５１ａは、ヒートシンク５５と突出方向Ｐに隙間を介して対向する。天板部５１ａは、突出部２１ｂの突出方向下側の面に熱的に接触して固定される。本実施形態において突出部２１ｂは、液冷部５０が熱的に接触する接触部に相当する。すなわち、ハウジング２０は、液冷部５０が熱的に接触する接触部として突出部２１ｂを有する。

なお、本明細書において、ある対象同士が「熱的に接触する」とは、ある対象同士が直接的に接触する場合と、ある対象同士が伝熱部材を介して接触する場合と、を含む。伝熱部材としては、例えば、シリコン、コンパウンド、サーマルテープ、グリース等が挙げられる。

ヒートシンク５５は、底板部５５ａと、複数のフィン５５ｂと、を有する。底板部５５ａは、突出方向Ｐと直交する板状である。底板部５５ａの突出方向下側の面は、液冷部５０の突出方向下側の面である。底板部５５ａは、ケース５１の突出方向下側の開口を閉塞するとともに、ケース４３ａの突出方向上側の開口を閉塞する。すなわち、底板部５５ａは、液冷部５０の内部と第１インバータ部４３の内部とを突出方向Ｐに仕切る。

底板部５５ａの突出方向下側の面には、ケース４３ａおよびパワー素子４３ｂが固定される。すなわち、底板部５５ａには、第１インバータ部４３が固定される。これにより、液冷部５０は、インバータユニット４０と熱的に接触して配置される。複数のフィン５５ｂは、底板部５５ａの突出方向上側の面から突出方向上側に突出する棒状である。フィン５５ｂの突出方向上側の端部は、ケース５１の天板部５１ａよりも突出方向下側に離れた位置に配置される。図６に示すように、複数のフィン５５ｂは、幅方向Ｗおよび軸方向Ｘに沿って整列して配置される。

壁部５２は、底板部５５ａの突出方向上側の面から突出方向上側に延びて天板部５１ａの突出方向下側の面に繋がる。壁部５２は、ケース５１
の内側面のうち軸方向一方側の面から軸方向他方側に延びる。液冷部５０の内部には、ケース５１とヒートシンク５５と壁部５２とによって囲まれた流路５０ａが構成される。流路５０ａは、軸方向一方側に開口するＵ字状である。

液冷部５０は、第１流入出口５３と、第２流入出口５４と、を有する。第１流入出口５３と第２流入出口５４とは、ケース５１の軸方向一方側の面に、幅方向Ｗに離れて設けられる。第１流入出口５３と第２流入出口５４とは、それぞれ液冷部５０の外部と流路５０ａとを繋ぐ。第１流入出口５３は、流路５０ａの一端に繋がる。第２流入出口５４は、流路５０ａの他端に繋がる。本実施形態において流路５０ａには、第１流入出口５３を介して冷媒液が流入する。流路５０ａに流入した冷媒液は、第２流入出口５４から流出する。このようにして、液冷部５０の内部に冷媒液が流れる。冷媒液は、特に限定されず、例えば、水である。

流路５０ａに冷媒液が流されることで、液冷部５０と熱的に接触する部品を冷却することができる。本実施形態では、液冷部５０には、インバータユニット４０およびハウジング２０が熱的に接触するため、液冷部５０によってインバータユニット４０およびハウジング２０を冷却することができる。ここで、図３に示すように、ハウジング２０における液冷部５０が熱的に接触する突出部２１ｂは、少なくとも一部が液面ＯＳ１よりも鉛直方向Ｚの下側に配置される。すなわち、接触部としての突出部２１ｂの少なくとも一部は、液面ＯＳ１よりも下側に配置される。これにより、突出部２１ｂの少なくとも一部の内側面は、第１収容部２１に貯留されるオイルＯと接触する。したがって、突出部２１ｂを液冷部５０によって冷却することで、ハウジング２０に貯留されるオイルＯを冷却することができる。

このように、本実施形態によれば、貯留された状態のオイルＯを液冷部５０によって冷却できるため、オイルＯが流れる流路に冷却装置を配置するような場合に比べて、オイルＯを十分に冷却しやすい。また、モータ３０に供給される電流を調整するインバータユニット４０を冷却する液冷部５０を利用できるため、オイルＯを冷却する冷却装置を別途設ける場合に比べて、駆動装置１０全体が大型化することを抑制できる。以上により、本実施形態によれば、冷却用のオイルＯを十分に冷却でき、かつ、大型化を抑制できる構造を有する駆動装置１０が得られる。オイルＯを十分に冷却できるため、オイルＯによってモータ３０を好適に冷却できる。また、駆動装置１０の部品点数を少なくできるため、駆動装置１０を組み立てる手間およびコストを低減できる。

なお、本明細書において「接触部の少なくとも一部がオイルの液面よりも下側に配置される」とは、駆動装置が使用される態様および姿勢の少なくとも一部の態様および姿勢において、接触部の少なくとも一部がオイルの液面よりも下側に配置されればよい。すなわち、例えば、図３に示す状態において突出部２１ｂの少なくとも一部が液面ＯＳ１よりも下側に配置されるならば、駆動装置１０が図３に示す姿勢よりも周方向に傾いた姿勢となった場合に、突出部２１ｂの全体が液面ＯＳ１よりも上側に配置されてもよい。また、駆動装置１０の姿勢が変わらない場合において液面ＯＳ１が鉛直方向Ｚに変化する場合においても、液面ＯＳ１が変化する鉛直方向Ｚの範囲の少なくとも一部において、突出部２１ｂの少なくとも一部が液面ＯＳ１よりも下側に配置されればよい。

本実施形態では複数のフィン５５ｂが設けられることで、ヒートシンク５５における冷媒液と接触する表面積を大きくできる。そのため、底板部５５ａに固定されたパワー素子４３ｂの熱を、複数のフィン５５ｂを介して流路５０ａを流れる冷媒液に放熱しやすい。これにより、液冷部５０によって第１インバータ部４３をより冷却しやすい。

本実施形態において接触部である突出部２１ｂの少なくとも一部は、ロータコア３２よりも下側に配置される。そのため、上述したようにして液面ＯＳ１をロータコア３２より下側にしても、突出部２１ｂの少なくとも一部の内側面をオイルＯと接触させることができる。したがって、オイルＯがロータコア３２の回転抵抗となることを抑制しつつ、突出部２１ｂを液冷部５０によって冷却することで第１収容部２１に貯留されるオイルＯを十分に冷却できる。

また、本実施形態では、接触部である突出部２１ｂは、第１収容部２１の下部である。そのため、液冷部５０によって、第１収容部２１に貯留されるオイルＯを冷却できる。これにより、オイルＯによってモータ３０を効率的に冷却できる。なお、本明細書において「第１収容部の下部」とは、駆動装置を通常使用する姿勢に配置した場合において、第１収容部の鉛直方向Ｚの中心よりも下側に配置される部分を含む。

また、本実施形態において液冷部５０と熱的に接触するインバータユニット４０の部分は、第１インバータ部４３である。第１インバータ部４３は、液冷部５０の下側に熱的に接触して配置される。そのため、液冷部５０をハウジング２０と第１インバータ部４３とで鉛直方向Ｚに挟みやすく、液冷部５０をハウジング２０と第１インバータ部４３との両方に熱的に接触させやすい。また、例えば、本実施形態のように第１インバータ部４３に発熱量が比較的大きいパワー素子４３ｂを搭載することで、インバータユニット４０において特に発熱しやすい部分を液冷部５０で冷却しやすい。

また、本実施形態では、インバータユニット４０は、第１収容部２１の第１方向一方側に配置される第２インバータ部４４を有する。このように、第１収容部２１に対して、下側に第１インバータ部４３を配置し、第１方向一方側に第２インバータ部４４を配置することで、インバータユニット４０全体を第１収容部２１に対して下側あるいは第１方向一方側に配置する場合に比べて、駆動装置１０全体を小型化しやすい。また、インバータユニット４０の素子のうちで発熱量が比較的大きい素子を第１インバータ部４３に集めて搭載することで、インバータユニット４０を２つのインバータ部に分けても、インバータユニット４０を効率的に冷却できる。このようにして、本実施形態によれば、液冷部５０によってインバータユニット４０を効率的に冷却しつつ、駆動装置１０が大型化することを抑制できる。

図４に示す配管部６１，６２は、液冷部５０に繋がり、液冷部５０内の冷媒液が流れる。配管部６１は、第１流入出口５３に繋がる。配管部６２は、第２流入出口５４に繋がる。液冷部５０の内部、すなわち流路５０ａには、配管部６１から第１流入出口５３を介して冷媒液が流入する。流路５０ａ内の冷媒液は、第２流入出口５４を介して配管部６２に流出する。図示は省略するが、配管部６１と配管部６２とは、第１インバータケース４１ａ内から第２インバータケース４２ａ内に引き回され、第２インバータケース４２ａから駆動装置１０の外部に引き出される。駆動装置１０の外部に引き出された配管部６１と配管部６２とは、図示しないポンプに接続される。ポンプは、配管部６１、流路５０ａ、配管部６２の順に冷媒液を循環させる。また、配管部６２は、駆動装置１０の外部において図示しないラジエータに接続される。ラジエータは、配管部６２内の冷媒液を冷却する。これにより、冷媒液によって、インバータユニット４０およびハウジング２０に貯留されるオイルＯから吸収した熱を放熱できる。

図３に示す差動装置８０には、モータシャフト３１を介してモータ３０からの駆動力が伝達される。より詳細には、差動装置８０は、図示しない減速機構を介してモータシャフト３１と連結され、減速されたモータシャフト３１の回転が伝達される。差動装置８０は、第２中心軸Ｊ２を中心とする連結孔部８１を有する。第２中心軸Ｊ２は、第１中心軸Ｊ１と平行であり、第１方向Ｙにおいて、第１中心軸Ｊ１に対して第２インバータ部４４と逆側、すなわち第１方向他方側に配置される。

連結孔部８１には、例えば、第２中心軸Ｊ２に沿って配置される出力シャフトが連結される。差動装置８０は、モータシャフト３１から減速機構を介して伝達された駆動力を、連結孔部８１に連結された出力シャフトに対して出力可能である。すなわち、差動装置８０は、出力シャフトに対して第２中心軸Ｊ２周りの駆動力を出力可能である。出力シャフトは、例えば、車両の車軸である。

本実施形態によれば、第１方向Ｙにおいて、第２中心軸Ｊ２が第２インバータ部４４との間で第１中心軸Ｊ１を挟む位置に配置される。そのため、第２インバータ部４４、すなわち第２ユニット４２が連結孔部８１と軸方向Ｘに重なる位置に配置されることを抑制できる。これにより、連結孔部８１に対して出力シャフトを連結しやすい。

本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。なお、以下の説明において、上記実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等により説明を省略する場合がある。

インバータユニット４０は、全体が第１収容部２１に対して下側、あるいは第１方向Ｙのいずれか一方側に配置されてもよい。この場合、第１ユニット４１と第２ユニット４２とは一つのユニットにまとめられてもよい。液冷部５０の一部は、液面ＯＳ１よりも上側に配置されてもよい。第２ユニット４２には、第２インバータ部４４を冷却する他の液冷部が設けられてもよい。この場合、他の液冷部は、例えば、配管部６１および配管部６２を介して液冷部５０と繋がってもよい。また、複数のフィン５５ｂの形状を、流路５０ａを流れる冷媒液の流れに沿った形状としてもよい。バスバー７０と導線３５ａとは、圧着端子７１を介さずに直接的に固定されてもよい。バスバー７０と導線３５ａとは、例えば、ビスによって直接的に固定されてもよいし、溶接によって直接的に固定されてもよい。

＜第２実施形態＞

図７および図８に示すように、本実施形態の駆動装置１１０において、配管部１６１の一部は、第１収容部１２１内に配置される。より詳細には、図８に示すように、配管部１６１は、第１収容部１２１の軸方向一方側の面から第１収容部１２１内に挿入され、第１収容部１２１内においてＵ字状に折り返して第１収容部２１の軸方向一方側の面から第１収容部１２１の外部に突出する。これにより、配管部１６１は、ハウジング１２０内を通る。そのため、配管部１６１によってハウジング１２０の内部を冷却することができ、ハウジング１２０に貯留されるオイルＯを冷却しやすい。

このように、本実施形態によれば、貯留された状態のオイルＯを配管部１６１によって冷却できるため、オイルＯが流れる流路に冷却装置を配置するような場合に比べて、オイルＯを十分に冷却しやすい。また、モータ３０に供給される電流を調整するインバータユニット４０を冷却する液冷部１５０に繋がる配管部１６１を利用できるため、オイルＯを冷却する冷却装置を別途設ける場合に比べて、駆動装置１１０全体が大型化することを抑制できる。以上により、本実施形態によれば、冷却用のオイルＯを十分に冷却でき、かつ、大型化を抑制できる構造を有する駆動装置１１０が得られる。また、第１実施形態と同様に、液冷部１５０によってもハウジング１２０に貯留されるオイルＯを冷却できるため、オイルＯをより冷却できる。

配管部１６１は、ハウジング１２０内の鉛直方向下側領域を通る。そのため、ハウジング１２０内の鉛直方向Ｚの下側に貯留されるオイルＯ内に配管部１６１を通しやすい。これにより、ハウジング１２０に貯留されるオイルＯを配管部１６１によってより冷却しやすい。

なお、本明細書において「ハウジング内の鉛直方向下側領域」とは、ハウジングの内部のうちの任意の部分における鉛直方向Ｚの中心よりも下側に位置する部分である。すなわち、例えば、第１収容部１２１においては、第１収容部１２１の内部における鉛直方向Ｚの中心よりも下側に位置する部分が、ハウジング内の鉛直方向下側領域である。また、第２収容部２２においては、第２収容部２２の内部における鉛直方向Ｚの中心よりも下側に位置する部分が、ハウジング内の鉛直方向下側領域である。すなわち、ハウジング内の鉛直方向下側領域の鉛直方向Ｚの位置は、例えば、収容部によって異なる場合がある。

本実施形態では、配管部１６１は、第１収容部１２１内の鉛直方向下側領域を通る。そのため、配管部１６１を液面ＯＳ１よりも下側においてハウジング１２０内に通しやすく、第１収容部１２１に貯留されるオイルＯを配管部１６１によって好適に冷却することができる。ハウジング１２０内に配置される配管部１６１の少なくとも一部は、ハウジング１２０に貯留されるオイルＯの液面、すなわち本実施形態では液面ＯＳ１よりも下側に配置される。そのため、配管部１６１をオイルＯに接触させることができ、配管部１６１を流れる冷媒液によってオイルＯをより冷却しやすい。

本実施形態では、ハウジング１２０内に配置される配管部１６１の部分全体が、液面ＯＳ１よりも下側に配置され、オイルＯ内を通る。図７に示すように、ハウジング１２０内に配置される配管部１６１は、ロータコア３２よりも下側に配置される。本実施形態において配管部１６１は、突出部１２１ｂの内部を通る。

図８に示すように、第１収容部１２１内から第１収容部１２１の外部に突出した配管部１６１は、液冷部１５０の第２流入出口５４に繋がる。これにより、配管部１６１内を流れる冷媒液が第２流入出口５４を介して液冷部１５０内に流入する。配管部１６２は、液冷部１５０の第１流入出口５３に繋がる。これにより、液冷部１５０内の冷媒液が第１流入出口５３を介して配管部１６２に流出する。このように、配管部１６１，１６２が第１流入出口５３および第２流入出口５４に繋がることで、本実施形態では、液冷部１５０内の流路５０ａを流れる冷媒液の向きが、第１実施形態と逆向きとなる。

図７に示すように、駆動装置１１０は、配管部１６３をさらに備える。図示は省略するが、配管部１６３は、配管部１６１あるいは配管部１６２と繋がり、配管部１６１あるいは配管部１６２を介して、液冷部１５０に繋がる。配管部１６３は、ハウジング１２０内を通る。より詳細には、配管部１６３は、第２収容部２２内の鉛直方向下側領域を通る。そのため、配管部１６３によって、第２収容部２２に貯留されるオイルＯを冷却しやすい。配管部１６３の少なくとも一部は、第２収容部２２に貯留されるオイルＯの液面ＯＳ２よりも下側に配置される。

本実施形態において第１収容部１２１は、突出方向下側に開口する。より詳細には、突出部１２１ｂは、突出方向下側に開口する。突出部１２１ｂの突出方向下側の開口は、液冷部１５０におけるケース１５１の天板部１５１ａによって閉塞される。すなわち、本実施形態では、液冷部１５０の一部が、ハウジング１２０の一部でもある。

なお、本明細書では「液冷部がハウジングと熱的に接触する」とは、液冷部の内部を流れる冷媒液がハウジングと熱的に接触可能な場合も含む。本実施形態では、天板部１５１ａが第１収容部１２１の一部を構成するため、液冷部１５０の内部を流れる冷媒液は、第１収容部１２１の一部を構成する天板部１５１ａに熱的に接触する。したがって、液冷部１５０は、ハウジング１２０と熱的に接触する。これにより、第１実施形態と同様に、液冷部１５０によって、ハウジング１２０に貯留されるオイルＯを冷却できるため、オイルＯをより冷却しやすい。特に本実施形態では、オイルＯを貯留する第１収容部１２１の一部を構成する天板部１５１ａに冷媒液が直接的に接触するため、冷媒液はオイルＯから熱をより吸収しやすく、オイルＯをさらに冷却しやすい。

天板部１５１ａは、突出部１２１ｂの突出方向下側の端部にビスで固定される。図示は省略するが、天板部１５１ａと突出部１２１ｂの突出方向下側の端部との間には、シール部材が配置される。シール部材は、例えば、ＦＩＰＧ（Ｆｏｒｍｅｄ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ Ｇａｓｋｅｔ）等である。これにより、第１収容部１２１内のオイルＯがハウジング１２０の外部に漏れることを抑制できる。

＜第２実施形態の変形例＞

図９に示すように、本変形例の駆動装置２１０において、ハウジング２２０の第１収容部２２１は、窓部２２１ｃを有する。窓部２２１ｃは、第１収容部２２１の軸方向一方側の面に設けられた開口部である。窓部２２１ｃは、第１収容部２２１の内部と第１収容部２２１の外部とを繋ぐ。窓部２２１ｃは、幅方向Ｗに延びる角丸長方形状である。

ハウジング２２０は、窓部２２１ｃを塞ぐ蓋部２２３を有する。蓋部２２３は、軸方向Ｘと直交する板状である。蓋部２２３を軸方向Ｘに沿って視た形状は、幅方向Ｗに延びる角丸長方形形状である。蓋部２２３は、窓部２２１ｃに嵌め込まれて、窓部２２１ｃを閉塞する。蓋部２２３の材質は、例えば、ゴムあるいは金属である。窓部２２１ｃと蓋部２２３との間には、例えばＦＩＰＧ等のシール部材が配置される。これにより、窓部２２１ｃと蓋部２２３との隙間から第１収容部２２１の外部にオイルＯが漏れることを抑制できる。

蓋部２２３は、蓋部２２３を軸方向Ｘに貫通する孔部を幅方向Ｗの両端部に有する。蓋部２２３の孔部には、第１収容部２２１の外部から第１収容部２２１内に挿入される配管部１６１の部分と、第１収容部２２１内から第１収容部２２１の外部に突出する配管部１６１の部分とが、それぞれ通される。蓋部２２３の孔部と配管部１６１との間には、例えばＦＩＰＧ等のシール部材が配置される。これにより、蓋部２２３の孔部と配管部１６１との隙間から第１収容部２２１の外部にオイルＯが漏れることを抑制できる。

本変形例によれば、窓部２２１ｃが設けられるため、第１収容部２２１内に配管部１６１を通すことが容易である。具体的には、配管部１６１が蓋部２２３の孔部に通され、蓋部２２３が配管部１６１に固定された状態で、配管部１６１のＵ字状に折り曲げられた部分を、窓部２２１ｃを介して第１収容部２２１内に挿入する。そして、配管部１６１を軸方向他方側に差し込むとともに、蓋部２２３を窓部２２１ｃに嵌め込んで固定する。これにより、配管部１６１の一部を第１収容部２２１内に容易に配置でき、配管部１６１を第１収容部２２１内に容易に通すことができる。

本変形例では、図８に示す駆動装置１１０と異なり、配管部１６２から液冷部１５０に冷媒液が流入し、液冷部１５０内に流入した冷媒液は配管部１６１から流出する。すなわち、本変形例における配管部１６１，１６２と液冷部１５０とにおける冷媒液の流れる向きは、図８に示す駆動装置１１０と逆向きとなる。これにより、図示しないポンプから供給される冷媒液を第１収容部２２１の内部よりも先に液冷部１５０内に流すことができる。そのため、液冷部１５０の内部を流れる冷媒液の温度をより低くすることができ、第１インバータ部４３をより好適に冷却できる。

＜第３実施形態＞

図１０に示すように、本実施形態の駆動装置３１０において液冷部３５０は、突出部２１ｂの幅方向一方側の側面に固定される。第１インバータ部３４３は、液冷部３５０の幅方向一方側の側面に固定される。駆動装置３１０は、第２液冷部３５６を備える。第２液冷部３５６は、突出部２１ｂの幅方向他方側の側面に固定される。これにより、第２液冷部３５６は、ハウジング２０と熱的に接触する。第２液冷部３５６の内部には冷媒液が通る。第２液冷部３５６の構造は、例えば、図６に示す液冷部５０の構造と同様にできる。

図１０に示すように、駆動装置３１０は、配管部３６１，３６２，３６３を有する。配管部３６１は、第２液冷部３５６に繋がり、第２液冷部３５６内に冷媒液を流入させる。配管部３６２は、第２液冷部３５６と液冷部３５０とを繋ぐ。第２液冷部３５６内の冷媒液は、配管部３６２内に流出し、配管部３６２を介して液冷部３５０内に流入する。配管部３６３は、液冷部３５０に繋がる。液冷部３５０内の冷媒液は、配管部３６３内に流出する。

本実施形態によれば、液冷部３５０と第２液冷部３５６とによって第１収容部２１に貯留されるオイルＯを幅方向Ｗの両側から冷却できるため、オイルＯをより好適に冷却できる。

なお、配管部３６１，３６２，３６３と液冷部３５０と第２液冷部３５６とにおける冷媒液の流れる向きは、上述した向きと逆向きに流れてもよい。すなわち、冷媒液は、配管部３６３から、液冷部３５０、配管部３６２および第２液冷部３５６をこの順に介して、配管部３６１に流れてもよい。この場合、第１インバータ部３４３が熱的に接触する液冷部３５０の内部に流れる冷媒液の温度をより低くできる。そのため、液冷部３５０によって第１インバータ部３４３をより冷却できる。

＜第４実施形態＞

図１１に示す本実施形態の駆動装置４１０において、配管部４６１は、軸方向一方側に開口するＵ字状に延びる。配管部４６１は、突出部２１ｂの外側を囲む。より詳細には、配管部４６１は、突出部２１ｂの幅方向一方側の側面と突出部２１ｂの軸方向他方側の面と突出部２１ｂの幅方向他方側の側面とに接触して、突出部２１ｂを囲む。これにより、配管部４６１は、第１収容部２１の外側面、すなわちハウジング２０の外側面に熱的に接触する。そのため、本実施形態によれば、液冷部５０に加えて、配管部４６１によってもハウジング２０を外側から冷却できる。したがって、ハウジング２０に貯留されるオイルＯをより冷却することができる。

本実施形態では、配管部４６１が熱的に接触する部分は、突出部２１ｂの外側面である。突出部２１ｂの外側面は、第１収容部２１内の鉛直方向下側領域の外側面である。すなわち、配管部４６１は、ハウジング２０内の鉛直方向下側領域の外側面に熱的に接触する。これにより、配管部４６１によってハウジング２０に貯留されるオイルＯをより冷却しやすい。

なお、配管部４６１は、ハウジング２０における突出部２１ｂ以外の部分の外側面に熱的に接触してもよい。例えば、配管部４６１は、第２収容部２２の外側面に熱的に接触してもよい。また、駆動装置４１０は、第２実施形態および第３実施形態と同様に、ハウジング２０内を通る配管部を備えてもよい。

上述した各実施形態において液冷部に対する冷媒液の流入および流出は、液冷部の軸方向Ｘの同じ側の面から行われたが、これに限られない。液冷部に対する冷媒液の流入および流出は、図１２に示す液冷部５５０のように、液冷部の軸方向Ｘの逆側の面から行われてもよい。図１２に示すように、液冷部５５０において、第１流入出口５５３は、ケース５５１の軸方向一方側の面に設けられる。第２流入出口５５４は、ケース５５１の軸方向他方側の面に設けられる。これにより、例えば軸方向一方側から第１流入出口５５３を介して流路５５０ａに流入した冷媒液は、第２流入出口５５４を介して軸方向他方側に流出する。

第１流入出口５５３は、ケース５５１の軸方向一方側の面における幅方向Ｗの中央に配置される。第２流入出口５５４は、ケース５５１の軸方向他方側の面における幅方向Ｗの中央に配置される。なお、液冷部５５０においては、第２流入出口５５４から流路５５０ａに冷媒液が流入し、第１流入出口５５３から流路５５０ａ内の冷媒液が流出してもよい。

また、上述した各実施形態においては、ハウジングにおける液冷部が熱的に接触する接触部は、第１収容部の一部としたが、これに限られない。接触部は、第２収容部の一部であってもよい。この場合、液冷部は、図３において二点鎖線で示す液冷部６５０のような構成であってもよい。液冷部６５０は、第２収容部２２の下端部に熱的に接触して固定される。すなわち、液冷部６５０が熱的に接触するハウジング２０の接触部は、第２収容部２２の下部である。これにより、液冷部６５０によって第２収容部２２に貯留されるオイルＯを十分に冷却することができる。この構成では、例えば、液冷部６５０の下側の面にインバータユニット６４０が固定される。

なお、上述した各実施形態の駆動装置の用途は限定されず、各実施形態の駆動装置は、いかなる機器に搭載されてもよい。また、上述した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１０，１１０，２１０，３１０，４１０…駆動装置、２０，１２０，２２０…ハウジング、２１，１２１，２２１…第１収容部、２２…第２収容部、３０…モータ、３１…モータシャフト、３２…ロータコア、３３…ステータ、３４…ステータコア、３５…コイル、４０，６４０…インバータユニット、４３，３４３…第１インバータ部、４４…第２インバータ部、５０，１５０，３５０，５５０，６５０…液冷部、６１，６２，１６１，１６２，１６３，３６１，３６２，３６３，４６１…配管部、７０…バスバー、７１…圧着端子、８０…差動装置、Ｊ１…第１中心軸、Ｊ２…第２中心軸、Ｏ…オイル、ＯＳ１，ＯＳ２…液面、Ｚ…鉛直方向

Claims (10)

1. 
   一方向に延びる第１中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するモータと、
   
   前記モータを収容する第１収容部を有し、オイルを貯留可能なハウジングと、
   
   前記モータと電気的に接続されるインバータユニットに熱的に接触して配置され、内部に冷媒液が流れる液冷部と、
   
   を備え、
   
   前記ハウジングは、前記液冷部が熱的に接触する接触部を有し、
   
   前記接触部の少なくとも一部は、前記ハウジングに貯留されるオイルの液面よりも下側に配置される、駆動装置。
   
2. 前記第１収容部は、オイルを貯留可能であり、
   
   前記接触部は、前記第１収容部の下部である、請求項１に記載の駆動装置。
   
3. 前記インバータユニットは、前記液冷部の下側に熱的に接触して配置される第１インバータ部を有する、請求項２に記載の駆動装置。
   
4. 前記インバータユニットは、鉛直方向と直交する第１方向において前記第１収容部の一方側に配置される第２インバータ部を有する、請求項３に記載の駆動装置。
   
5. 前記モータシャフトを介して前記モータからの駆動力が伝達される差動装置をさらに備え、
   
   前記ハウジングは、前記差動装置を収容するとともにオイルを貯留可能な第２収容部を有し、
   
   前記第１中心軸の軸方向は、鉛直方向および前記第１方向の両方と直交する方向であり、
   
   
   
   前記差動装置は、前記第１中心軸と平行な第２中心軸周りの駆動力を出力可能であり、
   
   前記第２中心軸は、前記第１方向において、前記第１中心軸に対して前記第２インバータ部と逆側に配置される、請求項４に記載の駆動装置。
   
6. 前記モータシャフトを介して前記モータからの駆動力が伝達される差動装置をさらに備え、
   
   前記ハウジングは、前記差動装置を収容するとともにオイルを貯留可能な第２収容部を有し、
   
   前記接触部は、前記第２収容部の下部である、請求項１から５のいずれか一項に記載の駆動装置。
7. 前記液冷部に繋がり、前記液冷部内の前記冷媒液が流れる配管部をさらに備え、
   
   前記配管部は、前記ハウジング内を通る、請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動装置。
   
8. 前記液冷部に繋がり、前記液冷部内の前記冷媒液が流れる配管部をさらに備え、
   
   前記配管部は、前記ハウジングの外側面に熱的に接触する、請求項１から６のいずれか一項に記載の駆動装置。
   
9. 前記第１収容部は、オイルを貯留可能であり、
   
   前記モータは、前記モータシャフトに固定されるロータコアを有し、
   
   前記ロータコアは、前記第１収容部に貯留されるオイルの液面よりも上側に配置される、請求項１から８のいずれか一項に記載の駆動装置。
   
10. 前記インバータユニットと前記モータとを電気的に接続するバスバーをさらに備え、
    
    前記モータは、
    
    前記モータシャフトに固定されるロータコアと、
    
    前記ロータコアと径方向に隙間を介して対向するステータと、
    
    を有し、
    
    前記ステータは、
    
    ステータコアと、
    
    前記ステータコアに装着される複数のコイルと、
    
    を有し、
    
    前記バスバーは、前記ハウジング内を通り、かつ、前記コイルと圧着端子を介して接続され、
    
    前記圧着端子は、前記ハウジングに貯留されるオイルの液面よりも上側に配置される、請求項１から９のいずれか一項に記載の駆動装置。

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