KR20230040275A - 구동 장치 - Google Patents

Abstract

구동 장치는, 인버터 하우징에 수용되는 인버터와, 인버터를 냉각하기 위한 제1 유체가 유통 가능한 냉각 유로와, 모터를 냉각하기 위한 제2 유체가 제1 유체와 열교환 가능한 열교환기를 구비한다. 인버터는, 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배열되는 제1 소자 및 제2 소자를 갖는다. 냉각 유로는, 제1 유체에 의해 제1 소자를 냉각하는 제1 냉각부와, 제1 유체에 의해 제2 소자를 냉각하는 제2 냉각부와, 제1 냉각부 및 제2 냉각부를 연결하는 제1 접속 유로와, 제2 냉각부 및 열교환기를 연결하는 제2 접속 유로를 갖는다.

Description

구동 장치 {DRIVE DEVICE}

본 발명은 구동 장치에 관한 것이다.

종래, 모터와, 모터에 전력을 공급하는 인버터와, 인버터를 수용하는 인버터 하우징을 갖는 구동 장치가 알려져 있다(예를 들어 일본 특허 공개 제2013-97946호 공보 참조).

구동 장치에서는, 모터가 대형화되면, 인버터에 탑재되는 전자 부품에서의 발열량이 커진다. 그 때문에, 모터 외에 인버터도 냉각할 필요가 있다.

일본 특허 공개 제2013-97946호 공보

그러나, 인버터를 냉각하는 유로는, 전자 부품의 배치에 따라서는 복잡화되어, 예를 들어 인버터 하우징 내에서 교차하는 경우도 있다. 유로의 복잡화에 의해, 구동 장치가 대형화될 우려도 있다.

본 발명은 인버터의 냉각 유로의 배치를 보다 간이한 구성으로 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 예시적인 구동 장치는, 모터와, 인버터와, 모터 하우징과, 인버터 하우징과, 냉각 유로와, 열교환기를 구비한다. 상기 인버터는 상기 모터에 전력을 공급한다. 상기 모터 하우징은 상기 모터를 수용한다. 상기 인버터 하우징은 상기 인버터를 수용한다. 상기 냉각 유로에서는, 상기 인버터를 냉각하기 위한 제1 유체가 유통 가능하다. 상기 열교환기에서는, 상기 모터를 냉각하기 위한 제2 유체가 상기 제1 유체와 열교환 가능하다. 상기 모터는 모터 샤프트를 갖는다. 상기 모터 샤프트는, 제1 방향과 평행인 중심축을 따라 연장되어, 상기 중심축 주위로 회전 가능하다. 상기 인버터는 제1 소자와 제2 소자를 갖는다. 상기 제1 소자 및 상기 제2 소자는, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배열된다. 상기 냉각 유로는, 제1 냉각부와, 제2 냉각부와, 제1 접속 유로와, 제2 접속 유로를 갖는다. 상기 제1 냉각부는, 상기 제1 유체에 의해 상기 제1 소자를 냉각한다. 상기 제2 냉각부는, 상기 제1 유체에 의해 상기 제2 소자를 냉각한다. 상기 제1 접속 유로는, 상기 제1 냉각부 및 상기 제2 냉각부를 연결한다. 상기 제2 접속 유로는, 상기 제2 냉각부 및 상기 열교환기를 연결한다.

본 발명의 예시적인 구동 장치에 따르면, 인버터의 냉각 유로의 배치를 보다 간이한 구성으로 할 수 있다.

도 1은, 구동 장치의 구성예를 도시하는 개념도이다.
도 2는, 실시 형태에 관한 구동 장치의 외관도이다.
도 3은, 구동 장치를 탑재하는 차량의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 4a는, 실시 형태에 있어서의 냉각 유로의 구성예를 도시하는 개략도이다.
도 4b는, 실시 형태에 있어서의 냉각 유로의 다른 구성예를 도시하는 개략도이다.
도 5는, 인버터 하우징에 있어서의 냉각 유로의 다른 배치예를 도시하는 개념도이다.
도 6은, 변형예에 관한 구동 장치의 외관도이다.
도 7a는, 변형예에 있어서의 냉각 유로의 구성예를 도시하는 개략도이다.
도 7b는, 변형예에 있어서의 냉각 유로의 다른 구성예를 도시하는 개략도이다.

이하에 도면을 참조하여 예시적인 실시 형태를 설명한다.

이하의 설명에서는, 구동 장치(100)가 수평인 노면 상에 위치하는 차량(300)에 탑재된 경우의 위치 관계를 기초로, 중력 방향을 규정하여 설명한다. 또한, 도면에 있어서는, 적절하게 3차원 직교 좌표계로서 XYZ 좌표계를 나타낸다. XYZ 좌표계에 있어서, Z축 방향은 본 발명의 「제3 방향」의 일례이며, 연직 방향(즉 상하 방향)을 나타낸다. +Z 방향은 본 발명의 「제3 방향의 한쪽」의 일례이며, 상방(중력 방향과는 방향이 반대인 연직 상방)을 나타낸다. -Z 방향은 본 발명의 「제3 방향의 다른 쪽」의 일례이며, 하방(중력 방향과 동일한 방향의 연직 하방)을 나타낸다.

또한, X축 방향은 Z축 방향과 직교하는 방향이며, 구동 장치(100)가 탑재되는 차량(300)의 전후 방향을 나타낸다. 또한, X축 방향은 본 발명의 「제2 방향」의 일례이다. +X 방향은 본 발명의 「제2 방향의 한쪽」의 일례이며, 차량(300)의 전방 및 후방 중 한쪽을 나타낸다. -X 방향은 본 발명의 「제2 방향의 다른 쪽」의 일례이며, 차량(300)의 전방 및 후방 중 다른 쪽을 나타낸다.

Y축 방향은, X축 방향과 Z축 방향의 양쪽과 직교하는 방향으로서, 차량(300)의 폭 방향(좌우 방향)을 나타낸다. Y축 방향은 본 발명의 「제1 방향」의 일례이다. +Y 방향은 「Y축 방향」은 차량(300)의 좌측 방향을 나타내고, -Y 방향은 차량(300)의 우측 방향을 나타낸다. 단, +X 방향이 차량(300)의 후방이 되는 경우에는, +Y 방향이 차량(300)의 우측 방향을 나타내고, -Y 방향이 차량(300)의 좌측 방향을 나타내는 경우도 있을 수 있다. 즉, X축 방향에 상관없이, 단순히 +Y 방향이 차량(300)의 좌우 방향의 일방측이 되고, -Y 방향이 차량(300)의 좌우 방향의 타방측이 된다. 또한, 구동 장치(100)의 차량(300)에 대한 탑재 방법에 따라서는, X축 방향이 차량(300)의 폭 방향(좌우 방향)이고, Y축 방향이 차량(300)의 전후 방향이 되는 경우도 있을 수 있다. 이하에서는, Y축 방향은, 예를 들어 모터(2)의 제1 회전축(J1) 등과 평행이다.

이하의 설명에 있어서, 소정의 축과 직교하는 방향을 간단히 「직경 방향」이라고 칭하고, 소정의 축을 중심으로 하는 둘레 방향을 「둘레 방향」이라고 칭한다. 직경 방향 중, 축에 접근하는 방향을 「직경 방향 내측」이라고 칭하고, 축으로부터 떨어지는 방향을 「직경 방향 외측」이라고 칭한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 방위, 선 및 면 중 어느 것과 다른 어느 것의 위치 관계에 있어서, 「평행」은, 양자가 어느 곳까지 연장되어도 전혀 교차하지 않는 상태뿐만 아니라, 실질적으로 평행인 상태를 포함한다. 또한, 「수직」은, 양자가 서로 90도로 교차하는 상태뿐만 아니라, 실질적으로 수직인 상태를 포함한다. 즉, 「평행」 및 「수직」은 각각, 양자의 위치 관계에 본 발명의 주지를 일탈하지 않을 정도의 각도 어긋남이 있는 상태를 포함한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 「환상」은, 제1 회전축(J1) 등의 소정의 축을 중심으로 하는 둘레 방향의 전역에 걸쳐 절단부가 없이 연속적으로 연결되는 형상 외에, 소정의 축을 중심으로 하는 전역의 일부에 1 이상의 절단부를 갖는 형상을 포함한다. 또한, 소정의 축을 중심으로 하여, 소정의 축과 교차하는 곡면에 있어서 폐곡선을 그리는 형상도 포함한다.

또한, 이것들은 단순히 설명을 위해 사용되는 명칭으로서, 실제의 위치 관계, 방향 및 명칭 등을 한정할 의도는 없다.

<1. 실시 형태>

도 1은, 구동 장치(100)의 구성예를 도시하는 개념도이다. 도 2는, 실시 형태에 관한 구동 장치(100)의 외관도이다. 도 3은, 구동 장치(100)를 탑재하는 차량(300)의 일례를 도시하는 개략도이다. 또한, 도 1 및 도 2는 어디까지나 개념도이며, 각 부의 배치 및 치수는, 실제의 구동 장치(100)와 엄밀하게 동일한 것만은 아니다. 또한, 도 2에서는, 후술하는 냉각 유로(7)의 구성을 보기 쉽게 하기 위해, 후술하는 덮개부(473)의 냉각 유로(7) 이외의 부분을 생략하고 있다. 도 3은, 차량(300)을 개념적으로 도시하고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 +X 방향은 차량(300)의 전방이고, -X 방향은 차량(300)의 후방이다. 단, +X 방향이 차량(300)의 후방이고, -X 방향이 차량(300)의 전방이 되는 경우도 있을 수 있다.

구동 장치(100)는, 본 실시 형태에서는 도 3에 도시하는 바와 같이, 적어도 모터를 동력원으로 하는 차량(300)에 탑재된다. 차량(300)은, 예를 들어 하이브리드 자동차(HV), 플러그인 하이브리드 자동차(PHV) 또는 전기 자동차(EV)이다. 차량(300)은 구동 장치(100)를 갖는다. 도 3에 있어서, 구동 장치(100)는 차량(300)의 전륜을 구동한다. 단, 도 3의 예시에 한정되지 않고, 구동 장치(100)는 적어도 어느 차륜을 구동하면 된다. 또한, 차량(300)은 배터리(200)를 더 갖는다. 배터리(200)는 구동 장치(100)에 공급하기 위한 전력을 축적한다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 구동 장치(100)는, 모터(2)와, 기어부(3)와, 하우징(4)과, 유체 순환부(5)와, 인버터(6)와, 냉각 유로(7)를 구비한다.

<1-1. 모터(2)>

모터(2)는 직류의 브러시리스 모터이다. 상술한 바와 같이, 구동 장치(100)는 모터(2)를 구비한다. 모터(2)는 구동 장치(100)의 구동원이며, 인버터(6)로부터 공급되는 전력에 의해 구동된다. 모터(2)는, 스테이터(22)의 직경 방향 내측에 로터(21)가 회전 가능하게 배치된 이너 로터형이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 모터(2)는 모터 샤프트(1)와 로터(21)와 스테이터(22)를 갖는다.

<1-1-1. 모터 샤프트(1)>

모터 샤프트(1)는, Y축 방향과 평행인 제1 회전축(J1)을 따라 연장되어, 제1 회전축(J1) 주위로 회전 가능하다. 또한, 제1 회전축(J1)은, 본 발명의 「중심축」의 일례이다. 상술한 바와 같이, 모터(2)는 모터 샤프트(1)를 갖는다. 모터 샤프트(1)는, Y축 방향으로 연장되는 통 형상이다. 모터 샤프트(1)의 내측에는 유체(FL)가 흐른다. 구동 장치(100)는, 이 유체(FL)를 더 구비한다. 또한, 유체(FL)는, 본 실시 형태에서는 기어부(3) 및 구동 장치(100)의 각각의 베어링 등을 윤활시키는 윤활액이며, 예를 들어 ATF(automatic transmission fluid)이다. 또한, 유체(FL)는 모터(2) 등을 냉각하는 냉매로서도 이용된다.

모터 샤프트(1)는 로터 샤프트(11)와 기어 샤프트(12)를 갖는다. 로터 샤프트(11)는 로터(21)를 보유 지지한다. 기어 샤프트(12)는 로터 샤프트(11)의 +Y 방향측의 단부에 접속된다. 로터 샤프트(11) 및 기어 샤프트(12)는, Y축 방향으로 연장되는 통 형상이며, 제1 회전축(J1)을 따라 연장된다. 본 실시 형태에서는, 양자는 스플라인 끼워 맞춤된다. 혹은, 수나사 및 암나사를 사용한 나사 커플링에 의해 연결되어도 되고, 압입 및 용접 등의 고정 방법으로 접합되어도 된다. 압입, 용접 등의 고정 방법을 채용하는 경우, Y축 방향으로 연장되는 오목부 및 볼록부를 조합하는 세레이션을 채용해도 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 로터 샤프트(11)로부터 기어 샤프트(12)로 회전을 확실하게 전달하는 것이 가능하다. 단, 본 실시 형태의 예시에 한정되지 않고, 모터 샤프트(1)는 단일의 부재여도 된다.

모터 샤프트(1)는 샤프트 관통 구멍(111)을 갖는다. 샤프트 관통 구멍(111)은, 로터 샤프트(11)에 배치되어, 통 형상의 로터 샤프트(11)를 직경 방향으로 관통한다. 샤프트 관통 구멍(111)의 수는 단수여도 되고, 복수여도 된다. 모터 샤프트(1)가 회전할 때, 그 내부의 유체(FL)는 원심력에 의해, 샤프트 관통 구멍(111)을 통하여 로터 샤프트(11)의 외부로 유출된다. 또한, 상술한 예시는, 샤프트 관통 구멍(111) 및 로터 관통 구멍(2111)이 생략된 구성을 배제하지 않는다.

또한, 모터 샤프트(1)는 유입구(121)를 갖는다. 유입구(121)는, 모터 샤프트(1)의 +Y 방향측의 단부에 있어서의 개구이며, 본 실시 형태에서는 후술하는 기어 샤프트(12)의 +Y 방향측의 단부에 있어서의 개구이다. 유입구(121)는, 후술하는 기어 덮개부(46)의 유로(464)와 연결된다. 유입구(121)를 통하여 유로(464)로부터 모터 샤프트(1)의 내부에, 유체(FL)가 유입된다.

또한, 모터 샤프트(1)는 샤프트 벽부(13)를 더 갖는다. 샤프트 벽부(13)는, 로터 샤프트(11)의 -Y 방향측에 있어서 그 내부에 배치되어, 직경 방향으로 넓어진다. 또한, 샤프트 벽부(13)는, 샤프트 관통 구멍(111)보다 -Y 방향으로 배치된다. 샤프트 벽부(13)는, 로터 샤프트(11)의 -Y 방향측의 단부의 개구를 막는다. 샤프트 벽부(13)의 직경 방향 외측 단부는, 로터 샤프트(11)의 내측면에 접속된다. 샤프트 벽부(13)는, 로터 샤프트(11)와 일체여도 되고, 로터 샤프트(11)와는 별체여도 된다.

<1-1-2. 로터(21)>

로터(21)는, 모터 샤프트(1)와 함께 회전 가능하다. 구동 장치(100)는 로터(21)를 구비한다. 로터(21)는, 모터 샤프트(1)에 고정되어, 제1 회전축(J1)을 중심으로 하여 회전 가능하다. 로터(21)는, 구동 장치(100)의 인버터(6)로부터 스테이터(22)로 전력이 공급됨으로써 회전한다. 로터(21)는 로터 코어(211)와 마그네트(212)를 갖는다. 로터 코어(211)는 자성체이며, 예를 들어 박판상의 전자 강판을 Y축 방향으로 적층하여 형성된다. 로터 코어(211)는, 로터 샤프트(11)의 직경 방향 외측면에 고정된다. 로터 코어(211)에는 복수의 마그네트(212)가 고정된다. 복수의 마그네트(212)는 자극을 교호로 하여 둘레 방향을 따라 배열된다.

또한, 로터 코어(211)는 로터 관통 구멍(2111)을 갖는다. 로터 관통 구멍(2111)은, 로터 코어(211)를 Y축 방향으로 관통함과 함께, 샤프트 관통 구멍(111)과 연결된다. 로터 관통 구멍(2111)은, 냉매로서도 기능하는 유체(FL)의 유통 경로로서 이용된다. 로터(21)가 회전할 때, 모터 샤프트(1)의 내부를 유통하는 유체(FL)는, 샤프트 관통 구멍(111)을 경유하여 로터 관통 구멍(2111)에 유입될 수 있다. 또한, 로터 관통 구멍(2111)에 유입된 유체(FL)는, 로터 관통 구멍(2111)의 Y축 방향 양단부로부터 외부로 유출될 수 있다. 유출된 유체(FL)는, 스테이터(22)를 향하여 튀어, 예를 들어 후술하는 코일부(222)(특히 코일 엔드(2221)) 등을 냉각한다. 또한, 유출된 유체(FL)는, 모터 샤프트(1)를 회전 가능하게 지지하는 제1 모터 베어링(4211) 및 제2 모터 베어링(4311) 등을 향하여 튀어, 이것들을 윤활시킴과 함께 냉각한다.

<1-1-3. 스테이터(22)>

스테이터(22)는, 로터(21)보다 직경 방향 외측에 배치된다. 구동 장치(100)는 스테이터(22)를 구비한다. 스테이터(22)는, 로터(21)와 직경 방향으로 간극을 두고 대향한다. 스테이터(22)는 스테이터 코어(221)와 코일부(222)를 갖는다. 스테이터(22)는, 후술하는 제1 하우징 통부(41)에 보유 지지된다. 스테이터 코어(221)는, 환상의 요크(도시 생략)의 내측면으로부터 직경 방향 내측으로 연장되는 복수의 자극 톱니(도시 생략)를 갖는다. 코일부(222)는, 인슐레이터(도시 생략)를 통하여, 자극 톱니에 도선을 감음으로써 형성된다. 코일부(222)는, 스테이터 코어(221)의 Y축 방향 단부면으로부터 돌출되는 코일 엔드(2221)를 갖는다.

<1-2. 기어부(3)>

다음에, 기어부(3)는, 모터 샤프트(1)의 +Y 방향측에 접속되며, 본 실시 형태에서는 기어 샤프트(12)에 접속된다. 기어부(3)는, 모터(2)의 동력을 후술하는 구동 샤프트(Ds)에 전달하는 동력 전달 장치이다. 기어부(3)는, 감속 장치(31)와 차동 장치(32)를 갖는다.

<1-2-1. 감속 장치(31)>

감속 장치(31)는, 기어 샤프트(12)에 접속된다. 감속 장치(31)는, 모터(2)의 회전 속도를 줄여, 모터(2)로부터 출력되는 토크를 그 감속비에 따라 증대시킨다. 감속 장치(31)는, 모터(2)로부터 출력되는 토크를 차동 장치(32)에 전달한다. 감속 장치(31)는, 제1 기어(311)와, 제2 기어(312)와, 제3 기어(313)와, 중간 샤프트(314)를 갖는다.

제1 기어(311)는, 모터 샤프트(1)의 +Y 방향측에 있어서 모터 샤프트(1)의 직경 방향 외측면에 고정된다. 기어부(3)는 제1 기어(311)를 갖는다. 예를 들어, 제1 기어(311)는, 기어 샤프트(12)의 직경 방향 외측면에 배치된다. 제1 기어(311)는, 기어 샤프트(12)와 일체여도 되고, 기어 샤프트(12)와 별체로서 기어 샤프트(12)의 직경 방향 외측면에 견고하게 고정되어도 된다. 제1 기어(311)는, 모터 샤프트(1)와 함께, 제1 회전축(J1)을 중심으로 회전 가능하다.

중간 샤프트(314)는, 제2 회전축(J2)을 따라 연장되어, 제2 회전축(J2)을 중심으로 하여 회전 가능하다. 또한, 제2 회전축(J2)은 Y축 방향으로 연장된다. 기어부(3)는 중간 샤프트(314)를 갖는다. 중간 샤프트(314)의 양단은, 제1 중간 베어링(4231) 및 제2 중간 베어링(4621)에 의해, 제2 회전축(J2)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지된다.

제2 기어(312)는, 중간 샤프트(314)의 직경 방향 외측면에 고정되어, 제1 기어(311)와 맞물린다. 제3 기어(313)는, 중간 샤프트(314)의 직경 방향 외측면에 고정된다. 기어부(3)는, 제2 기어(312) 및 제3 기어(313)를 갖는다. 제3 기어(313)는, 제2 기어보다 -Y 방향에 배치되어, 차동 장치(32)의 제4 기어(321)와 맞물린다. 제2 기어(312) 및 제3 기어(313)는 각각, 중간 샤프트(314)와 일체여도 되고, 중간 샤프트(314)와는 별체로서 중간 샤프트(314)의 직경 방향 외측면에 견고하게 고정되어도 된다. 제2 기어(312) 및 제3 기어(313)는, 중간 샤프트(314)와 함께, 제2 회전축(J2)을 중심으로 회전 가능하다.

모터 샤프트(1)의 토크는, 제1 기어(311)로부터 제2 기어(312)에 전달된다. 그리고, 제2 기어(312)에 전달된 토크는, 중간 샤프트(314)를 통하여 제3 기어(313)에 전달된다. 또한, 제3 기어(313)로부터, 차동 장치(32)의 제4 기어(321)에 토크가 전달된다.

<1-2-2. 차동 장치(32)>

차동 장치(32)는, 구동 샤프트(Ds)에 설치되어, 감속 장치(31)로부터 전달되는 토크를 구동 샤프트(Ds)에 전달한다. 차동 장치(32)는, 제3 기어(313)와 맞물리는 제4 기어(321)를 갖는다. 제4 기어(321)는, 소위 링 기어이다. 제4 기어(321)의 토크는, 구동 샤프트(Ds)에 출력된다.

구동 샤프트(Ds)는, 제1 구동 샤프트(Ds1)와 제2 구동 샤프트(Ds2)를 갖는다. 제1 구동 샤프트(Ds1)는, 차동 장치(32)의 -Y 방향측에 설치된다. 제2 구동 샤프트(Ds2)는, 차동 장치(32)의 +Y 방향측에 설치된다. 차동 장치(32)는, 예를 들어 차량(300)의 선회 시에, Y축 방향의 양측의 구동 샤프트(Ds1, Ds2)의 회전 속도차를 흡수하면서, Y축 방향 양측의 구동 샤프트(Ds1, Ds2)에 토크를 전달한다.

<1-3. 하우징(4)>

하우징(4)은 모터(2)를 수용한다. 상술한 바와 같이, 구동 장치(100)는 하우징(4)을 구비한다. 상세하게는, 하우징(4)은 모터 샤프트(1), 로터(21), 스테이터(22) 및 기어부(3) 등을 수용한다. 하우징(4)은, 제1 하우징 통부(41)와, 측판부(42)와, 하우징 덮개부(43)와, 커버 부재(44)와, 제2 하우징 통부(45)와, 기어 덮개부(46)를 갖는다. 또한, 제1 하우징 통부(41), 측판부(42), 하우징 덮개부(43), 커버 부재(44), 제2 하우징 통부(45) 및 기어 덮개부(46)는, 예를 들어 도전 재료를 사용하여 형성되며, 본 실시 형태에서는 철, 알루미늄, 이들의 합금 등의 금속 재료를 사용하여 형성된다. 또한, 접촉 부분에서의 이종 금속 접촉 부식을 억제하기 위해, 이것들은 바람직하게는 동일한 재료를 사용하여 형성된다. 단, 이 예시에 한정되지 않으며, 이것들은 금속 재료 이외를 사용하여 형성되어도 되고, 이들 중 적어도 일부는 다른 재료를 사용하여 형성되어도 된다.

또한, 하우징(4)은, 모터 하우징(401)과, 기어 하우징(402)과, 인버터 하우징(403)을 더 갖는다. 이것들은 나중에 설명한다.

<1-3-1. 제1 하우징 통부(41)>

제1 하우징 통부(41)는, Y축 방향으로 연장되는 통 형상이다. 제1 하우징 통부(41)의 내측에는, 모터(2), 후술하는 유체 리저버(54) 등이 배치된다. 또한, 제1 하우징 통부(41)의 내측면에는, 스테이터 코어(221)가 고정된다.

<1-3-2. 측판부(42)>

측판부(42)는, 제1 하우징 통부(41)의 +Y 방향측의 단부를 덮음과 함께, 제2 하우징 통부(45)의 -Y 방향측의 단부를 덮는다. 측판부(42)는, 제1 회전축(J1)과 교차하는 방향으로 넓어져, 제1 하우징 통부(41) 및 제2 하우징 통부(45)를 구획한다. 본 실시 형태는, 제1 하우징 통부(41) 및 측판부(42)는 일체이다. 이에 의해, 이들의 강성을 높일 수 있다. 단, 이 예시에 한정되지 않으며, 양자는 별체여도 된다.

측판부(42)는, 측판 관통 구멍(4201)과, 제1 구동 샤프트 관통 구멍(4202)을 갖는다. 측판 관통 구멍(4201) 및 제1 구동 샤프트 관통 구멍(4202)은, 측판부(42)를 Y축 방향으로 관통한다. 측판 관통 구멍(4201)의 중앙은, 제1 회전축(J1)과 일치한다. 측판 관통 구멍(4201)에는, 모터 샤프트(1)가 삽입 관통된다. 제1 구동 샤프트 관통 구멍(4202)의 중앙은, 제3 회전축(J3)과 일치한다. 제1 구동 샤프트 관통 구멍(4202)에는, 제1 구동 샤프트(Ds1)가 삽입 관통된다. 제1 구동 샤프트(Ds1)와 제1 구동 샤프트 관통 구멍(4202)의 간극에는, 양자간을 시일하는 오일 시일(도시하지 않음)이 배치된다.

또한, 측판부(42)는, 제1 모터 베어링 홀더(421), 제1 기어 베어링 홀더(422), 제1 중간 베어링 홀더(423) 및 제1 구동 베어링 홀더(424)를 더 갖는다. 제1 모터 베어링 홀더(421)는, 측판 관통 구멍(4201)의 내측면의 -Y 방향측에 배치되어, 제1 모터 베어링(4211)을 보유 지지한다. 제1 모터 베어링(4211)은, 로터 샤프트(11)의 +Y 방향측의 단부를 회전 가능하게 지지한다. 제1 기어 베어링 홀더(422)는, 측판 관통 구멍(4201)의 내측면의 +Y 방향측에 배치되어, 제1 기어 베어링(4221)을 보유 지지한다. 제1 기어 베어링(4221)은, 기어 샤프트(12)의 -Y 방향측의 단부를 회전 가능하게 지지한다. 제1 중간 베어링 홀더(423)는, 측판부(42)의 +Y 방향측의 단부면에 배치되어, 제1 중간 베어링(4231)을 보유 지지한다. 제1 중간 베어링(4231)은, 중간 샤프트(314)의 -Y 방향측의 단부를 회전 가능하게 지지한다. 제1 구동 베어링 홀더(424)는, 제1 구동 샤프트 관통 구멍(4202)의 내측면에 배치되어, 제1 구동 베어링(4241)을 보유 지지한다. 제1 구동 베어링(4241)은, 제1 구동 샤프트(Ds1)를 회전 가능하게 지지한다.

<1-3-3. 하우징 덮개부(43)>

하우징 덮개부(43)는, 제1 회전축(J1)과 교차하는 방향으로 넓어져, 제1 하우징 통부(41)의 -Y 방향측의 단부를 덮는다. 하우징 덮개부(43)의 제1 하우징 통부(41)로의 고정은, 예를 들어 나사에 의한 고정을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않으며, 나사 삽입, 압입 등, 하우징 덮개부(43)를 제1 하우징 통부(41)에 견고하게 고정할 수 있는 방법을 널리 채용할 수 있다. 이에 의해, 하우징 덮개부(43)는, 제1 하우징 통부(41)의 -Y 방향측의 단부에 밀착될 수 있다. 또한, 밀착이란, 부재 내부의 유체(FL)가 외부로 새지 않을 정도, 및 외부의 물, 먼지, 티끌 등의 이물이 침입하지 않을 정도의 밀폐성을 갖고 있는 것을 가리킨다. 밀착에 대해서는, 이하 마찬가지인 것으로 한다.

또한, 하우징 덮개부(43)는, 제2 모터 베어링 홀더(431)를 갖는다. 제2 모터 베어링 홀더(431)는, 제2 모터 베어링(4311)을 보유 지지한다. 제2 모터 베어링(4311)은, 로터 샤프트(11)의 -Y 방향측의 단부를 회전 가능하게 지지한다. 제2 모터 베어링 홀더(431)는, 로터 샤프트(11)가 삽입 관통되는 개구부(4312)를 갖는다. 개구부(4312)는, 하우징 덮개부(43)를 Y축 방향으로 관통하여, Y축 방향으로부터 보아 제1 회전축(J1)을 둘러싼다.

<1-3-4. 커버 부재(44)>

커버 부재(44)는, 하우징 덮개부(43)의 -Y 방향측의 단부면에 배치되어, 개구부(4312)와 모터 샤프트(1)의 -Y 방향측의 단부를 덮는다. 커버 부재(44)의 하우징 덮개부(43)로의 설치는, 예를 들어 나사 고정을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않으며, 나사 삽입, 압입 등, 하우징 덮개부(43)에 커버 부재(44)를 견고하게 고정할 수 있는 방법을 널리 채용할 수 있다. 커버 부재(44) 및 하우징 덮개부(43)로 둘러싸인 공간에는, 로터의 회전 각도를 검출하는 회전 검출기(예를 들어 리졸버) 등을 수용할 수 있다. 또한, 이 공간에는 모터 샤프트(1)와 하우징(4)을 전기적으로 접속하는 제전 장치가 배치되어도 된다.

<1-3-5. 제2 하우징 통부(45)>

제2 하우징 통부(45)는 기어부(3)를 둘러싸는 통 형상이며, Y축 방향으로 연장된다. 제2 하우징 통부(45)의 -Y 방향측의 단부는 측판부(42)에 접속되며, 측판부(42)로 덮인다. 제2 하우징 통부(45)는, 본 실시 형태에서는 측판부(42)의 +Y 방향측의 단부에 착탈 가능하게 설치된다. 또한, 제2 하우징 통부(45)의 측판부(42)로의 설치는, 예를 들어 나사에 의한 고정을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않으며, 나사 삽입, 압입 등, 측판부(42)에 제2 하우징 통부(45)를 견고하게 고정할 수 있는 방법을 널리 채용할 수 있다. 이에 의해, 제2 하우징 통부(45)는 측판부(42)의 +Y 방향측의 단부에 밀착될 수 있다

<1-3-6. 기어 덮개부(46)>

기어 덮개부(46)는, 제1 회전축(J1)과 교차하는 방향으로 넓어진다. 본 실시 형태에서는, 제2 하우징 통부(45) 및 기어 덮개부(46)는 일체이다. 단, 이 예시에 한정되지 않으며, 양자는 별체여도 된다.

기어 덮개부(46)는, 제2 구동 샤프트 관통 구멍(460)을 갖는다. 제2 구동 샤프트 관통 구멍(460)은, 기어 덮개부(46)를 Y축 방향으로 관통한다. 제2 구동 샤프트 관통 구멍(460)의 중앙은, 제3 회전축(J3)과 일치한다. 제2 구동 샤프트 관통 구멍(460)에는, 제2 구동 샤프트(Ds2)가 삽입 관통된다. 제2 구동 샤프트(Ds2)와 제2 구동 샤프트 관통 구멍(460)의 간극에는, 오일 시일(도시하지 않음)이 배치된다.

또한, 기어 덮개부(46)는, 제2 기어 베어링 홀더(461), 제2 중간 베어링 홀더(462) 및 제2 구동 베어링 홀더(463)를 더 갖는다. 제2 기어 베어링 홀더(461) 및 제2 중간 베어링 홀더(462)는, 기어 덮개부(46)의 -Y 방향측의 단부면에 배치된다. 제2 기어 베어링 홀더(461)는, 제2 기어 베어링(4611)을 보유 지지한다. 제2 기어 베어링(4611)은, 기어 샤프트(12)의 +Y 방향측의 단부를 회전 가능하게 지지한다. 제2 중간 베어링 홀더(462)는, 제2 중간 베어링(4621)을 보유 지지한다. 제2 중간 베어링(4621)은, 중간 샤프트(314)의 +Y 방향측의 단부를 회전 가능하게 지지한다. 제2 구동 베어링 홀더(463)는, 제2 구동 샤프트 관통 구멍(460)의 내측면에 배치되어, 제2 구동 베어링(4631)을 보유 지지한다. 제2 구동 베어링(4631)은, 제2 구동 샤프트(Ds2)를 회전 가능하게 지지한다.

또한, 기어 덮개부(46)는 유로(464)를 갖는다. 유로(464)는 유체(FL)의 통로이며, 받침 접시부(465)와 모터 샤프트(1)의 유입구(121)를 연결한다. 받침 접시부(465)는, -Z 방향으로 오목한 오목부를 갖는다. 받침 접시부(465)에는, 기어부(3)의 기어(예를 들어 제4 기어(321))에 의해 긁어 올려진 유체(FL)를 모을 수 있다. 본 실시 형태에서는, 기어 덮개부(46)는 받침 접시부(465)를 갖는다. 받침 접시부(465)는, 기어 덮개부(46)의 -Y 방향측의 단부면에 배치되어, -Y 방향으로 연장된다. 받침 접시부(465)에 모이는 유체(FL)는, 유로(464)에 공급되어, 모터 샤프트(1)의 +Y 방향측의 단부의 유입구(121)로부터 모터 샤프트(1)의 내부에 유입된다.

<1-3-7. 모터 하우징(401)>

모터 하우징(401)은 모터(2)를 수용한다. 상술한 바와 같이, 하우징(4)은 모터 하우징(401)을 갖는다. 상세하게는, 모터 하우징(401)은 로터 샤프트(11), 로터(21) 및 스테이터(22) 등을 수용한다. 본 실시 형태에서는, 모터 하우징(401)은 제1 하우징 통부(41), 측판부(42) 및 하우징 덮개부(43)로 구성된다.

<1-3-8. 기어 하우징(402)>

기어 하우징(402)은 기어 샤프트(12) 및 기어부(3)를 수용한다. 본 실시 형태에서는, 기어 하우징(402)은 측판부(42), 제2 하우징 통부(45) 및 기어 덮개부(46)로 구성된다.

기어 하우징(402) 내의 하부에는, 유체(FL)가 고이는 유체 저류부(P)가 배치된다. 유체 저류부(P)에는, 기어부(3)의 일부(예를 들어 제4 기어(321))가 잠긴다. 유체 저류부(P)에 고이는 유체(FL)는, 기어부(3)의 동작에 의해 긁어 올려져, 기어 하우징(402)의 내부에 공급된다. 예를 들어, 유체(FL)는, 차동 장치(32)의 제4 기어(321)가 회전할 때, 제4 기어(321)의 치면에 의해 긁어 올려진다. 긁어 올려진 유체(FL)의 일부는, 기어 하우징(402) 내에 있어서, 감속 장치(31) 및 차동 장치(32)의 각 기어 및 각 베어링에 공급되어, 윤활에 이용된다. 또한, 긁어 올려진 유체(FL)의 다른 일부는, 받침 접시부(465)에 모여, 모터 샤프트(1)의 내부에 공급되고, 모터(2)의 로터(21) 및 스테이터(22), 기어 하우징(402) 내의 각 베어링에 공급되어, 그의 냉각ㆍ윤활에 이용된다.

<1-3-9. 인버터 하우징(403)>

인버터 하우징(403)은 인버터(6)를 수용한다. 상술한 바와 같이, 하우징(4)은 인버터 하우징(403)을 더 갖는다. 인버터 하우징(403)은, 모터 하우징(401)보다 Y축 방향 및 X축 방향과 수직인 Z축 방향의 한쪽(예를 들어 +Z 방향)측에 배치된다. 인버터 하우징(403)은, 저판부(471)와, 주위벽부(472)와, 덮개부(473)를 갖는다. 저판부(471)는, 제1 하우징 통부(41)의 +Z 방향측의 단부로부터 -X 방향으로 넓어진다. 주위벽부(472)는, 저판부(471)로부터 +Z 방향으로 돌출된다. 주위벽부(472)는, Z축 방향으로부터 보아 인버터(6)를 둘러싼다. 덮개부(473)는, 주위벽부(472)의 +Z 방향측의 단부를 덮는다.

<1-4. 유체 순환부(5)>

다음에, 유체 순환부(5)를 설명한다. 유체 순환부(5)는, 배관부(51)와, 펌프(52)와, 열교환기(53)와, 유체 리저버(54)를 갖는다.

배관부(51)는, 펌프(52)와 제1 하우징 통부(41)의 내부에 배치된 유체 리저버(54)를 연결한다. 펌프(52)는, 유체 저류부(P)에 저류되는 유체(FL)를 흡입하여, 유체 리저버(54)에 유체(FL)를 공급한다. 펌프(52)는, 본 실시 형태에서는 전동 펌프이다.

열교환기(53)는, 배관부(51)에 있어서 펌프(52)와 유체 리저버(54) 사이에 배치된다. 즉, 펌프(52)로 흡인된 유체(FL)는, 배관부(51)를 통하여 열교환기(53)를 통과한 후, 유체 리저버(54)로 보내진다. 열교환기(53)에는, 냉각 유로(7)로부터 유체(Fr)가 공급된다. 열교환기(53)에서는, 모터(2)를 냉각하기 위한 유체(FL)가 유체(Fr)와 열교환 가능하다. 구동 장치(100)는 열교환기(53)를 구비한다. 또한, 유체(Fr)는 본 발명의 「제1 유체」의 일례이다. 유체(FL)는 본 발명의 「제2 유체」의 일례이다. 양자의 열교환에 의해, 유체(FL)의 온도를 낮게 할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 열교환기(53)는 모터 하우징(401)의 -Z 방향측의 단부에 배치된다. 이와 같이 하면, 열교환기(53)의 설치에 기인하는 구동 장치(100)의 X축 방향에 있어서의 사이즈의 증대를 방지할 수 있다. 또한, 열교환기(53)는, 모터 하우징(401)의 +X 방향측에 배치되며, 상세하게는 모터 하우징(401)의 -Z 방향측의 단부에 있어서 +X 방향측에 배치된다.

유체 리저버(54)는, 모터 하우징(401)의 내부에 있어서 스테이터(22)보다 연직 상방에 배치된 트레이이다. 유체 리저버(54)의 저부에는, 적하 구멍(부호 생략)이 형성되어 있고, 적하 구멍으로부터 유체(FL)를 적하함으로써, 모터(2)를 냉각한다. 적하 구멍은, 예를 들어 스테이터(22)의 코일부(222)의 코일 엔드(2221)의 상부에 형성되며, 코일부(222)가 유체(FL)에 의해 냉각된다.

<1-5. 인버터(6)>

인버터(6)는 모터(2)에 전력을 공급한다. 상술한 바와 같이, 구동 장치(100)는 인버터(6)를 구비한다. 상세하게는, 인버터(6)는 스테이터(22)에 구동 전류를 공급한다. 인버터(6)는 제1 소자(61)와 제2 소자(62)를 갖는다. 제1 소자(61) 및 제2 소자(62)는, Y축 방향과 수직인 X축 방향으로 배열된다. 제1 소자(61)는 제2 소자(62)보다 -X 방향에 배치된다. 제1 소자(61) 및 제2 소자(62) 중 한쪽은 스위칭 소자이며, 예를 들어 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), SiC-MOSFET 등이다. 제1 소자(61) 및 제2 소자(62) 중 다른 쪽은 용량 소자이며, 예를 들어 전해 콘덴서 등의 대용량의 커패시터이다.

<1-6. 냉각 유로(7)>

다음에, 도 1 내지 도 2 및 도 4a 내지 도 5를 참조하여, 냉각 유로(7)를 설명한다. 도 4a는, 실시 형태에 있어서의 냉각 유로(7)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 4b는, 실시 형태에 있어서의 냉각 유로(7)의 다른 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 5는, 인버터 하우징(403)에 있어서의 냉각 유로(7)의 다른 배치예를 도시하는 개념도이다. 또한, 도 4a 및 도 4b는, +Z 방향으로부터 -Z 방향을 향하여 냉각 유로(7)를 보고 있다.

냉각 유로(7)에는, 인버터(6)를 냉각하기 위한 유체(Fr)가 유통 가능하다. 상술한 바와 같이, 구동 장치(100)는 냉각 유로(7)를 구비한다. 유체(Fr)는, 본 실시 형태에서는 물이지만, 이 예시에 한정되지 않으며, 예를 들어 오일(특히 냉매용)이어도 된다.

냉각 유로(7)는, 유입 유로(70)와, 제1 냉각부(71)와, 제2 냉각부(72)와, 제1 접속 유로(73)와, 제2 접속 유로(74)와, 순환 유로(75)를 갖는다.

유입 유로(70)의 한쪽 단부는, 제1 냉각부(71)의 -Y 방향측의 단부에 접속된다. 유입 유로(70)의 다른 쪽 단부는, 인버터 하우징(403)의 외부에 배치된 순환 펌프(도시 생략)에 접속된다. 유입 유로(70)는, 인버터 하우징(403)의 외부로부터 내부에 삽입 관통되어, 상술한 순환 펌프로부터 송출된 유체(Fr)를 제1 냉각부(71)에 공급한다.

제1 냉각부(71)는, 유체(Fr)에 의해 제1 소자(61)를 냉각한다. 상술한 바와 같이, 냉각 유로(7)는 제1 냉각부(71)를 갖는다. 제1 냉각부(71)는, 도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, 제2 냉각부(72)와 X축 방향으로 배열되고, 제2 냉각부(72)보다 -X 방향에 배치된다. Z축 방향에 있어서, 제1 냉각부(71)는, 제1 소자(61)의 적어도 일부와 겹치며, 바람직하게는 도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이 제1 소자(61)의 전부와 겹친다.

제2 냉각부(72)는, 유체(Fr)에 의해 제2 소자(62)를 냉각한다. 상술한 바와 같이, 냉각 유로(7)는 제2 냉각부(72)를 갖는다. Z축 방향에 있어서, 제2 냉각부(72)는, 제2 소자(62)의 적어도 일부와 겹치며, 바람직하게는 도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이 제2 소자(62)의 전부와 겹친다.

제1 접속 유로(73)는, 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)를 연결한다. 상술한 바와 같이, 냉각 유로(7)는 제1 접속 유로(73)를 갖는다. 제1 접속 유로(73)를 통하여, 유체(Fr)는 제1 냉각부(71)로부터 제2 냉각부(72)로 흐른다. 제1 접속 유로(73)의 -X 방향측의 단부는, 제1 냉각부(71)에 접속된다. 제1 접속 유로(73)의 +X 방향측의 단부는, 제2 냉각부(72)에 접속된다. 바람직하게는, 제1 접속 유로(73) 및 제1 냉각부(71)의 접속 부분은, 유입 유로(70)의 다른 쪽 단부로부터 보다 떨어진 위치에 배치된다. 이와 같이 하면, 제1 냉각부(71) 내에 있어서의 유체(Fr)의 체류를 억제할 수 있다.

도 4a에서는, 제1 접속 유로(73)는, X축 방향에 있어서의 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72) 사이에 배치되어, X축 방향으로 연장된다. 제1 접속 유로(73)의 -X 방향측의 단부는, 제1 냉각부(71)의 +X 방향측의 단부에 접속된다. 제1 접속 유로(73)의 +X 방향측의 단부는, 제2 냉각부(72)의 -X 방향측의 단부에 접속된다. 이와 같이 함으로써, 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)보다 +Y 방향측 또는 -Y 방향측에 제1 접속 유로(73)를 배치할 스페이스를 확보하지 않아도 된다. 따라서, 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)의 예를 들어 Y축 방향에 있어서의 사이즈를 보다 크게 할 수 있다. 따라서, 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 4b에서는, 제1 접속 유로(73)는, 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)보다 +Y 방향측에 배치되어, X축 방향으로 연장된다. 제1 접속 유로(73)의 -X 방향측의 단부는, 제1 냉각부(71)의 +Y 방향측의 단부에 접속된다. 제1 접속 유로(73)의 +X 방향측의 단부는, 제2 냉각부(72)의 +Y 방향측의 단부에 접속된다. 이와 같이 하면, 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72) 사이에 제1 접속 유로(73)를 배치하기 위한 스페이스를 확보하지 않아도 되므로, X축 방향에 있어서의 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72) 사이의 간격을 보다 작게 할 수 있다. 따라서, 인버터 하우징(403) 내에 있어서, 냉각 유로(7)를 보다 콤팩트하게 배치할 수 있다. 또한, X축 방향에 있어서 제1 소자(61)가 제2 소자(62)에 대하여 보다 가까운 위치에 배치되어 있어도, 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)는 이것들과 Z축 방향으로 겹치는 위치에 배치할 수 있으므로, 이것들을 충분히 냉각할 수 있다. 또한, 도 4b의 예시는, 제1 접속 유로(73)가 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)보다 -Y 방향측에 배치되는 구성을 배제하지 않는다.

제2 접속 유로(74)는, 제2 냉각부(72) 및 열교환기(53)를 연결한다. 상술한 바와 같이, 냉각 유로(7)는 제2 접속 유로(74)를 갖는다. 제2 접속 유로(74)의 한쪽 단부는, 제2 냉각부(72)의 -Y 방향측의 단부에 접속된다. 제2 접속 유로(74)는, 인버터 하우징(403)의 내부로부터 외부로 인출된다. 제2 접속 유로(74)의 다른 쪽 단부는, 열교환기(53)에 접속된다. 제2 접속 유로(74)를 통하여, 유체(Fr)는 제2 냉각부(72)로부터 열교환기(53)로 흐른다. 또한, 열교환기(53)로부터 송출되는 유체(Fr)는, 열교환기(53)와 상술한 순환 펌프를 연결하는 순환 유로(75)를 통하여, 열교환기(53)로부터 상술한 순환 펌프로 송출된다. 바람직하게는, 제2 접속 유로(74) 및 제2 냉각부(72)의 접속 부분은, 제1 접속 유로(73) 및 제1 냉각부(71)의 접속 부분으로부터 보다 떨어진 위치에 배치된다. 이와 같이 하면, 제2 냉각부(72) 내에 있어서의 유체(Fr)의 체류를 억제할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, 냉각 유로(7)에 있어서, 유체(Fr)는 제1 냉각부(71), 제1 접속 유로(73), 제2 냉각부(72), 제2 접속 유로(74) 및 열교환기(53)의 순으로 흐른다. 그 때문에, 유체(Fr)는 인버터(6)의 제1 소자(61) 및 제2 소자(62)를 이 순번으로 냉각한 후, 열교환기(53)에서 유체(FL)와 열교환할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는, 유체(Fr)는 물이고, 유체(FL)는 구동 장치(100)의 윤활유(ATF)이다. 따라서, 유체(Fr)는, 인버터(6)를 냉각한 후라도, 유체(FL)를 충분히 냉각할 수 있다. 또한, 상술한 순번에 의한 유통에 의해, 제1 냉각부(71)에서부터 열교환기(53)에 이르기까지의 냉각 유로(7)가 인버터 하우징(403)의 내부에서 교차하기 어렵다. 따라서, 인버터(6)의 냉각 유로(7)의 배치를 보다 간이한 구성으로 할 수 있다. 또한, 이에 의해, 인버터 하우징(403)의 대형화를 억제할 수 있으므로, 구동 장치(100)의 소형화에 공헌할 수 있다.

바람직하게는, +X 방향으로부터 -X 방향을 향하여, 열교환기(53), 제2 냉각부(72) 및 제1 냉각부(71)가 차례로 배열된다. 열교환기(53), 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)의 배치를 단순하게 함으로써, 냉각 유로(7)를 간이한 구성으로 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 도 1에 도시하는 바와 같이, 냉각 유로(7)의 일부는 덮개부(473)에 형성된다. 상세하게는, 제1 냉각부(71), 제2 냉각부(72) 및 제1 접속 유로(73)는, 덮개부(473)의 내부에 배치된다. 환언하면, 덮개부(473)는 제1 냉각부(71), 제2 냉각부(72) 및 제1 접속 유로(73)를 갖는다. 제1 소자(61) 및 제2 소자(62)는, 덮개부(473)의 -Z 방향측의 단부에 배치된다. 상세하게는, 제1 소자(61)는, 제1 냉각부(71)보다 -Z 방향으로 배치된다. 제2 소자(62)는, 제2 냉각부(72)보다 -Z 방향으로 배치된다. 이와 같이 하면, 유체(Fr)의 냉각 유로(7)를 보다 자유롭게 설계할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 예시에 한정되지 않고, 냉각 유로(7)의 일부는, 도 5에 도시하는 바와 같이 저판부(471)에 형성되어도 된다. 예를 들어, 제1 냉각부(71), 제2 냉각부(72) 및 제1 접속 유로(73)는, 저판부(471)의 내부에 배치되어도 된다. 이 경우, 제1 소자(61) 및 제2 소자(62)는, 저판부(471)의 +Z 방향측의 단부에 배치된다.

또한, 상술한 예시는, 냉각 유로(7)의 일부가 저판부(471) 및 덮개부(473)의 외부에 배치되는 구성을 배제하지 않는다. 예를 들어, 제1 냉각부(71), 제2 냉각부(72) 및 제1 접속 유로(73)는, 저판부(471), 주위벽부(472) 및 덮개부(473)로 둘러싸인 공간에 배치되어도 된다. 이때, 예를 들어 제1 소자(61)는, 제1 냉각부(71)의 +Z 방향측의 단부 또는 -Z 방향측의 단부에 접한다. 제2 소자(62)는, 제2 냉각부(72)의 +Z 방향측의 단부 또는 -Z 방향측의 단부에 접한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 제1 소자(61) 및 제2 소자(62) 중 한쪽은 스위칭 소자이며, 예를 들어 스위칭 소자는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), SiC-MOSFET 등의 파워 스위칭 소자이다. 제1 소자(61) 및 제2 소자(62) 중 다른 쪽은 용량 소자이며, 예를 들어 전해 콘덴서 등의 대용량의 커패시터이다. 냉각 유로(7)는, 제1 소자(61) 및 제2 소자(62)가 상술한 바와 같은 발열량이 큰 전자 부품이라도, 이것들을 유체(Fr)로 충분히 냉각할 수 있다.

<1-7. 실시 형태의 변형예>

다음에, 도 6 내지 도 7b를 참조하여, 실시 형태의 변형예를 설명한다. 도 6은, 변형예에 관한 구동 장치(100)의 외관도이다. 도 7a는, 변형예에 있어서의 냉각 유로(7)의 구성예를 도시하는 개략도이다. 도 7b는, 변형예에 있어서의 냉각 유로(7)의 다른 구성예를 도시하는 개략도이다. 또한, 도 6에서는, 냉각 유로(7)의 구성을 보기 쉽게 하기 위해, 덮개부(473)의 냉각 유로(7) 이외의 부분을 생략하고 있다. 도 7a 및 도 7b는, +Z 방향으로부터 -Z 방향을 향하여 냉각 유로(7)를 보고 있다. 또한, 변형예에서는, +X 방향이 차량(300)의 후방이고, -X 방향이 차량(300)의 전방이다. 단, +X 방향이 차량(300)의 전방이 되고, -X 방향이 차량(300)의 후방이 되는 경우도 있을 수 있다.

또한, 도 6에서는, +X 방향 및 -X 방향이, 실시 형태에 관한 도 2와는 역방향으로 되어 있는 것에 주의하기 바란다. 또한, 도 7a 내지 도 7b에서는, +Y 방향 및 -Y 방향이, 실시 형태에 관한 도 4a 내지 도 4b와는 역방향으로 되어 있는 것에 주의하기 바란다. 단, 변형예에 있어서, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, +X 방향은 본 발명의 「제2 방향의 한쪽」의 일례이다. -X 방향은 본 발명의 「제2 방향의 다른 쪽」의 일례이다. +Y 방향은 본 발명의 「제1 방향의 한쪽」의 일례이다. -Y 방향은 본 발명의 「제1 방향의 다른 쪽」의 일례이다.

또한, 이하에서는, 변형예 중 상술한 실시 형태와 다른 구성을 설명한다. 또한, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략하는 경우가 있다.

변형예에서는, 열교환기(53)는 인버터 하우징(403)에 배치된다. 예를 들어 도 6에 도시하는 바와 같이, 열교환기(53)는 주위벽부(472)의 +X 방향측의 단부에 배치된다. 단, 도 6의 예시에 한정되지 않으며, 열교환기(53)는 저판부(471)의 -Z 방향측의 단부에 배치되어도 된다. 이와 같이 하면, 열교환기(53)의 설치에 기인하는 구동 장치(100)의 예를 들어 Z축 방향에 있어서의 사이즈의 증대를 방지할 수 있다. 또한, 열교환기(53)를 제2 냉각부(72)의 근처에 배치할 수 있으므로, 제2 접속 유로(74)를 보다 짧게 할 수 있다(도 7a 및 도 7b 참조). 따라서, 냉각 유로(7)를 보다 콤팩트하게 할 수 있다.

변형예의 냉각 유로(7)에서는, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 유입 유로(70)는, 인버터 하우징(403)의 외부로부터 내부에 삽입 관통되어, 제1 냉각부(71)의 -Y 방향측의 단부에 접속된다. 제1 냉각부(71)는, 제2 냉각부(72)와 X축 방향으로 배열되고, 제2 냉각부(72)보다 -X 방향에 배치된다. 제1 접속 유로(73)는, 도 7a에서는 X축 방향에 있어서의 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72) 사이에 배치된다. 또한, 제1 접속 유로(73)는, 도 7b에서는 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)보다 +Y 방향측에 배치된다. 제2 접속 유로(74)는, 인버터 하우징(403)의 내부로부터 외부로 인출되어, 제2 냉각부(72)와 열교환기(53)를 연결한다. 또한, 열교환기(53)로부터 송출되는 유체(Fr)는, 열교환기(53)와 상술한 순환 펌프를 연결하는 순환 유로(75)를 통하여, 열교환기(53)로부터 유체(Fr)용의 순환 펌프로 송출된다.

변형예에서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 냉각 유로(7)에 있어서, 유체(Fr)는 제1 냉각부(71), 제1 접속 유로(73), 제2 냉각부(72), 제2 접속 유로(74) 및 열교환기(53)의 순으로 흐른다. 그 때문에, 유체(Fr)는, 인버터(6)의 제1 소자(61) 및 제2 소자(62)를 이 순번으로 냉각한 후, 열교환기(53)에서 유체(FL)와 열교환할 수 있다. 또한, 상술한 순서에서의 유통에 의해, 제1 냉각부(71)에서부터 열교환기(53)에 이르기까지의 냉각 유로(7)가 인버터 하우징(403)의 내부에서 교차하기 어렵다. 따라서, 인버터(6)의 냉각 유로(7)의 배치를 보다 간이한 구성으로 할 수 있다.

또한, 변형예에서는, 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)는 X축 방향으로 배열된다. 바람직하게는, +X 방향으로부터 -X 방향을 향하여, 열교환기(53), 제2 냉각부(72) 및 제1 냉각부(71)가 차례로 배열된다. 열교환기(53), 제1 냉각부(71) 및 제2 냉각부(72)의 배치를 단순하게 함으로써, 냉각 유로(7)를 간이한 구성으로 할 수 있다.

또한, 변형예에서는, 냉각 유로(7)의 일부는 덮개부(473)에 형성된다. 예를 들어, 제1 냉각부(71), 제2 냉각부(72) 및 제1 접속 유로(73)는, 덮개부(473)의 내부에 배치된다. 단, 이 예시에 한정되지 않으며, 냉각 유로(7)의 일부는 저판부(471)에 형성되어도 된다. 예를 들어, 제1 냉각부(71), 제2 냉각부(72) 및 제1 접속 유로(73)는, 저판부(471)의 내부에 배치되어도 된다(도 5 참조). 또한, 이들의 예시는, 냉각 유로(7)의 일부가 저판부(471) 및 덮개부(473)의 외부에 배치되는 구성을 배제하지 않는다. 예를 들어, 제1 냉각부(71), 제2 냉각부(72) 및 제1 접속 유로(73)는, 저판부(471), 주위벽부(472) 및 덮개부(473)로 둘러싸인 공간에 배치되어도 된다.

<2. 기타>

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명하였다. 또한, 본 발명의 범위는 상술한 실시 형태로 한정되지 않는다. 본 발명은 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 상술한 실시 형태에 여러 가지의 변경을 가하여 실시할 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태에서 설명한 사항은, 모순이 생기지 않는 범위에서 적절하게 또한 임의로 조합할 수 있다.

또한, 본 실시 형태 및 변형예에서는, 본 발명은 차량 탑재용의 구동 장치(100)에 적용되고 있다. 단, 이 예시에 한정되지 않으며, 본 발명은 차량 탑재 이외의 용도에서 사용되는 구동 장치 등에도 적용 가능하다.

본 발명은, 예를 들어 인버터를 냉각하기 위한 유체를 열교환기에 유입시키는 장치에 유용하다.

100: 구동 장치
200: 배터리
300: 차량
1: 모터 샤프트
11: 로터 샤프트
111: 샤프트 관통 구멍
12: 기어 샤프트
121: 유입구
13: 샤프트 벽부
2: 모터
21: 로터
211: 로터 코어
2111: 로터 관통 구멍
212: 마그네트
22: 스테이터
221: 스테이터 코어
222: 코일부
2221: 코일 엔드
3: 기어부
31: 감속 장치
311: 제1 기어
312: 제2 기어
313: 제3 기어
314: 중간 샤프트
32: 차동 장치
321: 제4 기어
4: 하우징
401: 모터 하우징
402: 기어 하우징
403: 인버터 하우징
41: 제1 하우징 통부
42: 측판부
4201: 측판 관통 구멍
4202: 제1 구동 샤프트 관통 구멍
421: 제1 모터 베어링 홀더
4211: 제1 모터 베어링
422: 제1 기어 베어링 홀더
4221: 제1 기어 베어링
423: 제1 중간 베어링 홀더
4231: 제1 중간 베어링
424: 제1 구동 베어링 홀더
4241: 제1 구동 베어링
43: 하우징 덮개부
44: 커버 부재
45: 제2 하우징 통부
46: 기어 덮개부
460: 제2 구동 샤프트 관통 구멍
461: 제2 기어 베어링 홀더
4611: 제2 기어 베어링
462: 제2 중간 베어링 홀더
4621: 제2 중간 베어링
463: 제2 구동 베어링 홀더
4631: 제2 구동 베어링
464: 유로
465: 받침 접시부
471: 저판부
472: 주위벽부
473: 덮개부
5: 유체 순환부
51: 배관부
52: 펌프
53: 열교환기
54: 유체 리저버
6: 인버터
61: 제1 소자
62: 제2 소자
7: 냉각 유로
70: 유입 유로
71: 제1 냉각부
72: 제2 냉각부
73: 제1 접속 유로
74: 제2 접속 유로
75: 순환 유로
FL, Fr: 유체
P: 유체 저류부
Ds: 구동 샤프트
Ds1: 제1 구동 샤프트
Ds2: 제2 구동 샤프트
J1: 제1 회전축
J2: 제2 회전축
J3: 제3 회전축

Claims (7)

1. 모터와,
   상기 모터에 전력을 공급하는 인버터와,
   상기 모터를 수용하는 모터 하우징과,
   상기 인버터를 수용하는 인버터 하우징과,
   상기 인버터를 냉각하기 위한 제1 유체가 유통 가능한 냉각 유로와,
   상기 모터를 냉각하기 위한 제2 유체가 상기 제1 유체와 열교환 가능한 열교환기를 구비하고,
   상기 모터는, 제1 방향과 평행인 중심축을 따라 연장되어 상기 중심축 주위로 회전 가능한 모터 샤프트를 갖고,
   상기 인버터는 제1 소자와 제2 소자를 갖고,
   상기 제1 소자 및 상기 제2 소자는, 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배열되고,
   상기 냉각 유로는,
   상기 제1 유체에 의해 상기 제1 소자를 냉각하는 제1 냉각부와,
   상기 제1 유체에 의해 상기 제2 소자를 냉각하는 제2 냉각부와,
   상기 제1 냉각부 및 상기 제2 냉각부를 연결하는 제1 접속 유로와,
   상기 제2 냉각부 및 상기 열교환기를 연결하는 제2 접속 유로
   를 갖는, 구동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉각 유로에 있어서, 상기 제1 유체는 상기 제1 냉각부, 상기 제1 접속 유로, 상기 제2 냉각부, 상기 제2 접속 유로 및 상기 열교환기의 순으로 흐르는, 구동 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열교환기는, 상기 인버터 하우징 및 상기 모터 하우징 중 어느 쪽의 상기 제2 방향의 일방측에 배치되고,
   상기 제2 방향의 한쪽으로부터 다른 쪽을 향하여, 상기 열교환기, 상기 제2 냉각부 및 상기 제1 냉각부가 차례로 배열되는, 구동 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 인버터 하우징은, 상기 모터 하우징보다 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 수직인 제3 방향의 일방측에 배치되고,
   상기 인버터 하우징은,
   상기 제3 방향으로부터 보아 상기 인버터를 둘러싸는 주위벽부와,
   상기 주위벽부의 제3 방향의 일방측의 단부를 덮는 덮개부
   를 갖고,
   상기 제1 냉각부, 상기 제2 냉각부 및 상기 제1 접속 유로는, 상기 덮개부의 내부에 배치되고,
   상기 제1 소자 및 상기 제2 소자는, 상기 덮개부의 상기 제3 방향의 타방측의 단부에 배치되는, 구동 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 열교환기는, 상기 모터 하우징의 상기 제3 방향의 타방측의 단부에 배치되는, 구동 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열교환기는 상기 인버터 하우징에 배치되는, 구동 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 소자 및 상기 제2 소자 중 한쪽은 스위칭 소자이고, 다른 쪽은 용량 소자인, 구동 장치.
   

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