WO2020110880A1 - 電駆動モジュール - Google Patents

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WO2020110880A1
WO2020110880A1 PCT/JP2019/045564 JP2019045564W WO2020110880A1 WO 2020110880 A1 WO2020110880 A1 WO 2020110880A1 JP 2019045564 W JP2019045564 W JP 2019045564W WO 2020110880 A1 WO2020110880 A1 WO 2020110880A1
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WO
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motor
circuit
housing
water passage
electric drive
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Application number
PCT/JP2019/045564
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English (en)
French (fr)
Inventor
彰宏 井村
義信 鎌田
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption

Definitions

  • the present disclosure relates to an electric drive module.
  • a power transmission device for an electric vehicle includes a motor, an inverter, a first gear reducer, and the like.
  • the electric drive module may have a configuration in which a motor and a power conversion circuit are integrally housed in a housing. Further, the motor and the power conversion circuit generate heat when operating. Therefore, a configuration in which the housing is provided with a water passage through which cooling water for cooling the motor and the electric power conversion circuit can be considered.
  • the inlet for allowing the refrigerant to flow into the water channel in the housing and the outlet for allowing the refrigerant flowing in the water channel in the housing to flow out of the housing are projected to the housing. It is provided.
  • the electric drive module has a problem in that the physical size of the electric drive module is increased.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide an electric drive module that can suppress an increase in body size.
  • An electric drive module integrally includes a motor, a power conversion circuit that drives the motor, a cooling water channel in which a refrigerant that cools the motor and the power conversion circuit flows, and the motor and the power conversion circuit.
  • a housing that accommodates and has a cooling water channel, a refrigerant inflow port to the cooling water channel that is provided so as to project from the housing, and a refrigerant outflow port from the cooling water channel that is provided to project from the housing,
  • the inflow port and the outflow port are provided at positions facing the gear device.
  • the inlet and the outlet are provided so as to project from the housing, the inlet and the outlet are arranged to face the gear device. Therefore, according to the present disclosure, it is possible to suppress the increase in size due to the protrusion of the inflow port and the outflow port.
  • the drawing is It is a top view showing a schematic structure of an electric drive module in a 1st embodiment. It is a side view which shows the schematic structure of the electric drive module in 1st Embodiment. It is a side view from the III arrow direction of FIG. It is a perspective view which shows the schematic structure of the terminal block in 1st Embodiment. It is a side view which shows the schematic structure of the power module part in 1st Embodiment. It is sectional drawing which shows schematic structure of the electric drive module in 1st Embodiment.
  • the electric drive module 100 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
  • the electric drive module 100 mounted in a vehicle is adopted.
  • the electric drive module 100 is a module that is mounted on a vehicle and electrically drives traveling wheels of the vehicle.
  • the vehicle may be a hybrid vehicle including a motor and an engine as a power source, or an electric vehicle including only a motor as a power source.
  • the motor here includes motor components 23 to 25, which will be described later.
  • the electric drive module 100 mainly includes a power conversion unit 10, a motor unit 20, and a gear device 200. Further, the electric drive module 100 includes a housing 40 that accommodates the components of the power conversion unit 10 and the components of the motor unit 20, the terminal block 50 for electrically connecting the power conversion unit 10 and the motor unit 20, and the like. Is equipped with.
  • the electric drive module 100 also includes a cooling water passage through which a refrigerant for cooling the heat generating components provided in the power conversion unit 10 and the motor unit 20 flows.
  • the cooling water passage includes a circuit side cooling unit 13, a condenser water passage 14c, a motor water passage 21 and the like.
  • the circuit side cooling unit 13 and the motor water channel 21 correspond to the cooling water channel in the claims.
  • cooling water is used as the refrigerant.
  • the refrigerant may be a liquid other than cooling water.
  • the electric drive module 100 drives the rotor 24 included in the motor unit 20 by the power conversion unit 10. Then, the electric drive module 100 transmits the rotation of the rotor 24 to the traveling wheels via the gear device 200 to rotate the traveling wheels. In this way, the electric drive module 100 drives the vehicle. Note that, in FIGS. 2, 3, and 6, the gear device 200 is omitted in order to make the configurations of the power conversion unit 10 and the motor unit 20 easy to understand.
  • the housing 40 has a first housing part 41 in which the power conversion part 10 is arranged and a second housing part 42 in which the motor part 20 is arranged. ..
  • the housing 40 also includes a first cover 43 that covers one ends of the first housing 41 and the second housing portion 42, and a second cover 44 that covers a recess of the first housing portion 41.
  • the first housing part 41 and the second housing part 42 are mainly composed of a metal such as Al. Therefore, the first housing part 41 and the second housing part 42 can be manufactured by an aluminum die casting method or the like.
  • the first housing part 41 and the second housing part 42 may be configured as separate bodies and may be joined together, or may be integrally configured. In the present embodiment, an example in which the first housing part 41 and the second housing part 42 are configured as an integrated body is adopted.
  • the first housing part 41 is provided with a recess serving as a housing chamber for housing the power conversion part 10.
  • the first housing part 41 is formed with a first connecting part 14d and a second connecting part 14e which will be described later.
  • the opening, the first connecting portion 14d, and the second connecting portion 14e are provided by making a hole in the first housing portion 41 with a drill, a laser, or the like.
  • the circuit side inlet 13a, the circuit side outlet 13b, the condenser inlet 14a, the condenser outlet 14b, the first connecting portion 14d, and the second connecting portion 14e form a part of the cooling water passage.
  • first connecting portion 14d and the second connecting portion 14e are provided in the first housing portion 41 .
  • the first connecting portion 14d and the second connecting portion 14e may be provided in the housing 40, and may be provided in the second housing portion 42 or the first housing 41 and the second housing 42.
  • the first housing portion 41 is open at a position facing the recess, and the recess is closed by the second cover 44 in a state where the power conversion unit 10 is arranged in the recess.
  • the second cover 44 is fixed to the first housing portion 41 by a fixing member such as a screw.
  • the second cover 44 can be made of the same material as the first housing portion 41.
  • the second housing portion 42 includes a motor arrangement portion 45 for accommodating the motor shaft 23, the rotor 24, and the stator 25, which are motor constituent elements included in the motor portion 20, and cooling for cooling the motor constituent elements 23 to 25.
  • a motor water passage 21 through which water flows and an outlet water passage 22 are formed.
  • the motor water passage 21 and the outlet water passage 22 form part of the cooling water passage.
  • the motor water channel 21 corresponds to a motor side cooling unit that cools the motor.
  • the motor water passage 21 and the outlet water passage 22 may be provided in the housing 40, and may be provided in the first housing portion 41 or the first housing 41 and the second housing 42.
  • the motor placement section 45 is a cylindrical accommodation chamber for accommodating the motor components 23 to 25.
  • the motor placement portion 45 is provided along the motor shaft 23 placed in the motor placement portion 45. Therefore, it can be said that the second housing portion 42 is provided with the motor placement portion 45 which is a cylindrical hole for housing the motor components 23 to 25.
  • the motor placement portion 45 which is a cylindrical hole extending in the X direction, is used.
  • FIG. 7 shows the configuration of the motor water passage 21 when viewed from the direction of the arrow VII in FIG. 6.
  • the members forming the second housing portion 42 are omitted.
  • the motor water passage 21 is not provided over the entire circumference of the motor placement portion 45, but is an annular water passage with a part cut off. Therefore, it can be said that the second housing portion 42 is provided with the motor water passage 21 that is an annular hole that is partially interrupted around the motor placement portion 45. In other words, the second housing portion 42 is provided with the motor water passage 21 over substantially the entire circumference of the motor placement portion 45 with the motor shaft 23 as an axis.
  • the motor components 23 to 25 are arranged in the motor arrangement unit 45 as described above. Therefore, it can be said that the second housing portion 42 is provided around the motor components 23 to 25 with the motor water passage 21 which is an annular hole which is partially interrupted. Therefore, it can be said that the second housing portion 42 is provided with a wall that separates the motor placement portion 45 and the motor water passage 21 between the motor placement portion 45 and the motor water passage 21.
  • the motor water passage 21 is provided around the motor constituent elements 23 to 25, and a part thereof is arranged between the motor constituent elements 23 to 25 and the circuit side water passage 13c. That is, a part of the motor water passage 21 including the apex in the Y direction is arranged between the motor components 23 to 25 and the circuit side water passage 13c. In addition, a part of the motor water passage 21 is arranged such that a part of the second housing portion 42 is arranged between the motor components 23 to 25 and the circuit side water passage 13c. It can be said that it faces the circuit-side water passage 13c.
  • the circuit side water passage 13c will be described later in detail.
  • the electric drive module 100 allows the motor water channels 21 to be substantially all around the motor components 23 to 25 as compared with the case where the motor water channels 21 are not provided between the motor components 23 to 25 and the circuit side water channel 13c. It is easier to install. Therefore, the electric drive module 100 can improve the cooling performance of the motor constituent elements 23 to 25 as compared with the case where the motor water conduit 21 is not provided between the motor constituent elements 23 to 25 and the circuit side water conduit 13c. Further, the electric drive module 100 can improve the space efficiency, and the size of the electric drive module 100 can be reduced.
  • the inflow port 31 and the outflow port 32 are provided at positions facing the gear device 200.
  • a part of the motor water passage 21 is provided between the motor components 23 to 25 and the circuit side water passage 13c.
  • the motor water passage 21 communicates with the circuit side outlet 13b, which will be described later, and also communicates with the outlet 32 via the outlet water passage 22. That is, as shown in FIG. 7, the motor water channel 21 is provided with a portion that communicates with the circuit side outlet 13b on one end side and the outlet water channel 22 (outlet port 32) on the other end side. A portion communicating with is provided. Therefore, it can be said that the circuit side outlet 13b and the outlet water passage 22 communicate with each other via the motor water passage 21.
  • reference numeral 32 is given to the position where the outlet 32 is provided.
  • the cooling water flows into the motor water passage 21 from the circuit side cooling unit 13. Then, the cooling water flowing into the motor water passage 21 flows through the motor water passage 21 from one end side to the other end side of the motor water passage 21 and flows out to the outflow port 32 via the outlet water passage 22. Further, since the motor water passage 21 is provided in the second housing portion 42, the cooling water flows through the motor water passage 21 and is thereby cooled by the cooling water.
  • the motor water passage 21 and the outlet water passage 22 are provided by making a hole in the second housing portion 42 with a drill, a laser, or the like. Therefore, the motor water passage 21 and the outlet water passage 22 are holes provided in the second housing portion 42. Further, it can be said that the motor water passage 21 and the outlet water passage 22 are formed by the second housing portion 42.
  • the first cover 43 is provided on one end of the first housing part 41 and the second housing part 42, that is, on the end part side in the extension direction of the motor shaft 23.
  • the first cover 43 is fixed to the first housing portion 41 and the second housing 42 by a fixing member such as a screw.
  • the first cover 43 can be made of the same material as the first housing part 41 and the second housing 42.
  • a housing chamber for housing the terminal block 50 is formed between the first housing part 41 and the second housing part 42 and the first cover 43.
  • the terminal block 50 is a member for electrically connecting the stator 25 and the power module unit 11 described later.
  • the terminal block 50 has an insulating electrical insulating portion 51, a conductive circuit side terminal 52, a conductive motor side terminal 53, and the like.
  • a circuit-side terminal 52 and a motor-side terminal 53 which are electrically connected, are fixed to the electrical insulating portion 51.
  • the circuit side terminals 52 are connected to the power module section 11 (the wiring board 12a of the circuit section 12) described later, and the motor side terminals 53 are connected to the stator 25.
  • the terminal block 50 is covered with the first cover 43 while being connected to the power module unit 11 and the stator 25.
  • the terminal block 50 having the above-described configuration is adopted.
  • the power module unit 11 and the stator 25 may be electrically connected, and the terminal block 50 may not be provided.
  • the housing 40 has an inflow port 31 for allowing the cooling water to flow into the cooling water channels such as the circuit side cooling unit 13, the condenser water channel 14c, and the motor water channel 21, and the cooling water is discharged from the cooling water channel.
  • an outlet 32 for The inflow port 31 and the outflow port 32 are provided so as to project with respect to the housing 40.
  • the electric drive module 100 is connected to the heat exchanger 400 and the water pump 500 via piping. That is, in the electric drive module 100, the inflow port 31 is connected to the water pump 500 via the pipe, and the outflow port 32 is connected to the heat exchanger 400 via the pipe. Cooling water that has undergone heat exchange (cooling) in the heat exchanger 400 is supplied to the inflow port 31 by the water pump 500. The cooling water that has flowed through the circuit-side cooling unit 13, the condenser water passage 14c, the motor water passage 21, and the like is discharged from the outlet 32 to the heat exchanger 400. In this way, the cooling water is circulated through the heat exchanger 400, the circuit side cooling unit 13, the condenser water passage 14c, the motor water passage 21 and the like by the water pump 500.
  • the inflow port 31 for example, a tubular member having a through hole can be adopted.
  • the inflow port 31 is provided so as to be inclined obliquely upward with respect to the housing 40. That is, the inflow port 31 is arranged above the end portion on the opposite side of the housing 40 from the connection portion with the housing 40.
  • the electric drive module 100 may be mounted in a vehicle such that the motor unit 20 is lower than the power conversion unit 10 in the vertical direction. In this mounted state, the electric drive module 100 is provided with the inflow port 31 so as to be inclined obliquely upward with respect to the housing 40 as described above, so that the cooling liquid is supplied when the cooling liquid is supplied from the inflow port 31.
  • the electric drive module 100 can supply the cooling liquid from the inflow port 31 without reducing the flow velocity, and thus can realize excellent cooling performance.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the outflow port 32 is arranged above the inflow port 31 in the stacking direction of the circuit section 12 and the motor components 23 to 25.
  • the inflow port 31 is arranged below the outflow port 32 in the vertical direction.
  • the cylindrical motor placement portion 45 is formed in the housing 40 as described above. Therefore, in the housing 40, as shown in FIG. 6, the thickness of the facing portion of the motor placement portion 45 in the Y direction is different. That is, the housing 40 has portions having different thicknesses in the Z direction. The thickness corresponds to the distance between the motor placement portion 45 and the circuit side water passage 13c. Further, the housing 40 is desired to have a small physical size in the stacking direction while stacking the circuit section 12 and the motor constituent elements 23 to 25. Therefore, in the housing 40, it is preferable that the space between the motor placement portion 45 and the circuit side water passage 13c be as narrow as possible.
  • the physical size of the housing 40 in the stacking direction can also be said to be the physical size of the electromechanical integrated structure section in the stacking direction, which will be described later.
  • the outlet water channel 22 and the first connecting portion 14d which will be described later, are formed by forming a hole in the housing 40. Therefore, considering workability, it is preferable to form the thick portion in the housing 40 (preferred condition 1).
  • the inflow port 31 and the outflow port 32 are provided in the thick portion of the housing 40. That is, the inflow port 31 and the outflow port 32 are formed so as to project in the facing region between the motor components 23 to 25 and the circuit portion 12 on the wall surface (outer wall surface) of the housing 40.
  • the motor water passage 21 be provided so as to cover the periphery of the motor placement portion 45 as much as possible because the cooling performance of the motor components 23 to 25 can be improved (preferable condition 2).
  • the inflow port 31 By arranging the inflow port 31 in the vertical direction below the outflow port 32, these two preferable conditions can be satisfied. That is, in the electric drive module 100, by disposing the inflow port 31 below the outflow port 32 in the vertical direction, it is possible to prevent the workability of the outlet water channel 22 and the first connecting portion 14d from being lowered, The cooling performance of the motor components 23 to 25 can be improved. Further, the electric drive module 100 arranges the inflow port 31 below the outflow port 32, so that the circuit unit 12 and the motor can be arranged more than the configuration in which the inflow port 31 is not located below the outflow port 32. It is possible to shorten the distance in the Y direction between the components 23 to 25.
  • the electric drive module 100 can reduce the size of the electromechanical integrated structure in the stacking direction.
  • the circuit side inlet 13a and the circuit side outlet 13b are arranged in a region where the motor placement portion 45 and the circuit side water passage 13c are relatively wide, a dead space is effectively created. It is preferable because it can be used.
  • the outlet water passage 22 has a circuit side outlet 13b (circuit side water passage 13c) in the Y direction in order to reduce the size of the electromechanical integrated structure described later in the Y direction. It is preferably formed between the motor water passage 21 and the inlet of the cooling water.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the inflow port 31 and the outflow port 32 are provided adjacent to each other on the same wall surface of the housing 40 .
  • the inflow port 31 and the outflow port 32 are preferably provided adjacent to each other.
  • the electric drive module 100 can facilitate the routing of the pipe connecting the inlet 31 and the water pump 500 and the pipe connecting the outlet 32 and the heat exchanger 400. it can. Further, this configuration is particularly effective when the heat exchanger 400 and the water pump 500 are adjacent to each other.
  • the present disclosure is not limited to this, and the inflow port 31 and the outflow port 32 may not be provided adjacent to each other.
  • the inflow port 31 and the outflow port 32 are provided on the same wall surface of the housing 40. This makes it easier for the electric drive module 100 to provide the motor water passage 21 over substantially the entire circumference of the motor components 23 to 25, and is preferable because the cooling performance of the motor components 23 to 25 can be improved.
  • the power conversion unit 10 mainly has a power module unit 11 and a capacitor unit 14.
  • the power conversion unit 10 having the capacitor unit 14 is adopted.
  • the power conversion unit 10 may not have the capacitor unit 14.
  • the power module unit 11 has a circuit unit 12 and a circuit-side cooling unit 13.
  • the circuit unit 12 has a wiring board 12a and a circuit element 12b.
  • the circuit section 12 is stacked on the motor components 23 to 25 in the direction orthogonal to the motor shaft 23.
  • the circuit portions 12 stacked in the Y direction are used for the motor components 23 to 25.
  • the circuit section 12 is arranged in parallel with the motor shaft 23 in the X direction.
  • the circuit unit 12 may have a circuit case that houses the wiring board 12a and the circuit element 12b, as shown in FIG.
  • the present embodiment adopts an example in which a wiring board 12a and a circuit element 12b are housed in a circuit case.
  • the wiring board 12a has, for example, an electrically conductive wiring formed on an insulating substrate mainly made of resin.
  • the circuit element 12b is a switching element whose main component is a semiconductor such as Si or SiC.
  • MOSFET, IGBT or the like can be adopted.
  • RC-IGBT can be adopted as the IGBT.
  • the materials of the insulating substrate and the switching element are not limited to the above.
  • the circuit element 12b is mounted on the wiring board 12a in a state where the electrodes of the circuit element 12b and the wiring of the wiring board 12a are electrically connected via a conductive member.
  • a plurality of circuit elements 12b are mounted on the wiring board 12a.
  • the wiring board 12a has a main surface intersecting the thickness direction of the wiring board 12a and a surface opposite to the main surface, and the circuit element 12b is mounted on the main surface. This main surface can be said to be a mounting surface.
  • the circuit element 12b may be mounted not only on the main surface of the wiring board 12a but also on the opposite surface.
  • the wiring board 12a and the circuit element 12b are electrically connected to form an inverter circuit as a drive circuit for driving the motor.
  • the circuit unit 12 corresponds to a power conversion circuit.
  • the wiring board 12a may be mounted with an element that constitutes a circuit, which is different from the switching element. Further, the power module unit 11 may have a converter circuit in addition to the inverter circuit.
  • a box-shaped member having a bottom portion and an annular wall portion continuously formed with the bottom portion and having an opening provided at a position facing the bottom portion can be adopted. Then, the circuit case is closed with a lid in a state where the wiring board 12a and the circuit element 12b are accommodated. That is, it can be said that the wiring board 12a and the circuit element 12b are arranged in the accommodation space formed by the circuit case and the lid.
  • This lid can employ the second cover 44 or another member different from the second cover 44.
  • the circuit-side cooling unit 13 is a portion that is in communication with the motor water channel 21 and that is arranged upstream of the motor water channel 21 and that cools the circuit unit 12. As shown in FIGS. 5 and 6, the circuit section 12 is laminated in the circuit-side cooling section 13.
  • the circuit-side cooling unit 13 is fixed to the circuit case with a fixing member such as a screw or an adhesive in a state of being in contact with the bottom of the circuit case.
  • the circuit-side cooling unit 13 is provided in a facing region on the opposite surface of the wiring board 12a. Therefore, the circuit-side cooling unit 13 cools the circuit unit 12 from the opposite surface side of the wiring board 12a.
  • the stacking direction coincides with the thickness direction of the wiring board 12a, for example. Also, the stacking direction matches the Y direction. Therefore, it can be said that the circuit-side cooling unit 13 is provided below the circuit unit 12 in the stacking direction.
  • circuit side cooling unit 13 and the circuit case are separate bodies.
  • present disclosure is not limited to this, and can be adopted even if the circuit-side cooling unit 13 and the circuit case are integrated.
  • a heat-transfer member such as heat-dissipating grease having good thermal conductivity may be provided between the circuit case and the circuit-side cooling unit 13.
  • the circuit-side cooling unit 13 has a circuit-side inlet 13a, a circuit-side outlet 13b, a circuit-side water passage 13c, a partition 13d, and a water passage wall 131.
  • FIG. 8 is a diagram of the circuit-side cooling unit 13 viewed from the motor unit 20 side. Further, in FIG. 8, the internal structure of the water channel wall portion 131 such as the circuit side water channel 13c and the partition portion 13d is understood.
  • the waterway wall 131 is a box-shaped member composed mainly of metal.
  • the water channel wall portion 131 has a circuit side water channel 13c in which cooling water flows as an internal space. That is, in the circuit-side cooling unit 13, the area surrounded by the water channel wall portion 131 is configured as the circuit-side water channel 13c. Therefore, the water channel wall portion 131 can be said to be a wall portion that defines the circuit side water channel 13c.
  • the circuit side water passage 13c is a water passage for cooling water. Further, it can be said that the circuit side cooling unit 13 includes the circuit side water passage 13c arranged between the circuit unit 12 and the motor components 23 to 25.
  • the circuit side water passage 13c is arranged upstream of the motor water passage 21 . That is, the circuit-side water passage 13c is supplied with the cooling water cooled by the heat exchanger 400 before the motor water passage 21. Accordingly, the electric drive module 100 can suppress the refrigerant heated by the motor components 23 to 25 from flowing around the circuit unit 12. Therefore, the electric drive module 100 can efficiently cool the circuit unit 12 and the motor components 23 to 25.
  • circuit-side cooling unit 13 may be configured to use the bottom of the circuit case as one surface that defines the circuit-side water passage 13c.
  • the circuit side water passage 13c is configured as a region surrounded by the water passage wall portion 131 and the circuit case. Therefore, in the circuit-side cooling unit 13, a portion of the water channel wall portion 131 that is in contact with the circuit case is provided in an annular shape.
  • the water channel wall portion 131 is provided with a circuit side inlet 13a for allowing cooling water to flow into the circuit side water channel 13c and a circuit side outlet 13b for causing cooling water to flow out from the circuit side water channel 13c.
  • the circuit side inlet 13a and the circuit side outlet 13b are holes that penetrate a part of the water channel wall portion 131. Therefore, the water channel wall portion 131 communicates with the inside (the circuit side water channel 13c) and the outside by the circuit side inlet 13a and the circuit side outlet 13b.
  • the circuit-side inlet 13a and the circuit-side outlet 13b are provided so as to project from the periphery of the water channel wall 131.
  • circuit side inlet 13a and the circuit side outlet 13b are provided so as to project to the side opposite to the circuit side water passage 13c.
  • the cylindrical circuit-side inlet 13a and the circuit-side outlet 13b which are open at both ends, are employed.
  • the circuit-side inlet 13a and the circuit-side outlet 13b are provided on the side of the waterway wall 131 opposite to the circuit case. That is, it can be said that the circuit-side cooling unit 13 is provided with the circuit-side inlet 13a and the circuit-side outlet 13b on the lower surface (bottom surface) in the stacking direction. Further, it can be said that the circuit-side cooling unit 13 is provided with the circuit-side inlet 13a and the circuit-side outlet 13b not on the circuit unit 12 side but on the motor components 23 to 25 side of the circuit-side water passage 13c.
  • cooling water flows into the circuit side water passage 13c from the circuit side inlet 13a from the bottom to the top, and from the circuit side water passage 13c to the circuit side outlet 13b from the top to the bottom.
  • the cooling water is configured to flow out.
  • the circuit-side inlet 13a communicates with the condenser water passage 14c via the second connecting portion 14e.
  • the circuit side outlet 13b communicates with the motor water passage 21. Therefore, the circuit side water passage 13c is configured such that the cooling water flowing through the condenser water passage 14c flows through the second connecting portion 14e and the circuit side inlet 13a. Further, the cooling water flowing through the circuit side water passage 13c is configured to flow into the motor water passage 21 through the circuit side outlet 13b.
  • the circuit side water passage 13c into which the cooling water flows through the condenser water passage 14c is adopted.
  • the present disclosure is not limited to this, and can be adopted even for the circuit side water passage 13c in which the cooling water flows into the circuit side water passage 13c without passing through the condenser water passage 14c.
  • the opening shapes of the circuit side inlet 13a and the circuit side outlet 13b are not particularly limited.
  • the circuit-side cooling unit 13 cools the circuit unit 12 from the opposite surface side of the wiring board 12a as described above, and therefore, it is preferable that the cooling water flows in the entire opposing region of the opposite surface. For this reason, it is preferable that the circuit-side cooling section 13 be provided with the circuit-side water passage 13c over the entire opposite region of the opposite surface. That is, it is preferable that the circuit-side water passage 13c have a width equal to or larger than the facing area on the opposite surface. The width here corresponds to the area in the XZ plane.
  • circuit side inlet 13a and the circuit side outlet 13b are arranged diagonally.
  • the circuit-side cooling unit 13 allows the cooling water to flow more easily throughout the circuit-side water passage 13c than when the circuit-side inlet 13a and the circuit-side outlet 13b are provided adjacent to each other. Become. Therefore, the circuit side cooling unit 13 can improve the cooling performance of the circuit unit 12.
  • the cooling water flowing from the circuit side inlet 13a flows toward the circuit side outlet 13b.
  • the circuit-side cooling unit 13 having the partition 13d is used.
  • the partition portion 13d is a portion protruding from the periphery. Also by this, the circuit side cooling unit 13 can improve the cooling performance of the circuit unit 12.
  • the circuit side inlet 13a and the circuit side outlet 13b are provided on the side of the motor components 23 to 25 of the circuit side water passage 13c.
  • the motor water channel 21 is partially disposed between the motor constituent elements 23 to 25 and the circuit side water channel 13c (circuit section 12) as described above.
  • the motor water passage 21 communicates with one of the circuit side inlet 13a and the circuit side outlet 13b (here, the circuit side outlet 13b).
  • the electric drive module 100 can connect the motor water passage 21 and the circuit-side cooling unit 13 between the motor components 23 to 25 and the circuit unit 12. Therefore, the electric drive module 100 can simplify the water channel structure for connecting the motor water channel 21 and the circuit-side cooling unit 13.
  • the electric drive module 100 arranges a part of the motor water passage 21 between the motor components 23 to 25 and the circuit-side cooling unit 13 and, at the same time, does not arrange the motor water passage 21 between the motor and the circuit-side water passage. It is also conceivable that the circuit and the circuit-side cooling unit 13 communicate with each other. However, in this configuration, the water channel configuration for connecting the motor water channel 21 and the circuit-side cooling unit 13 is more complicated than that of the electric drive module 100. The water channel has a larger volume when the structure is complicated than when the structure is simple. Therefore, in the electric drive module 100, when the water channel structure provided in the housing 40 becomes complicated, the physique of the housing 40 becomes larger than when the water channel structure is simple.
  • the electric drive module 100 can simplify the water channel configuration, it is possible to prevent the size of the housing 40 from increasing. Therefore, the electric drive module 100 can prevent the physical size from becoming larger than in the case where the water channel configuration for communicating the motor water channel 21 and the circuit-side cooling unit 13 is complicated. Further, it can be said that the electric drive module 100 can improve the space efficiency and can reduce the size of the electric drive module 100.
  • the size of the circuit side water passage 13c and the positions of the circuit side inlet 13a and the circuit side outlet 13b are not limited to the above. Further, the circuit side water passage 13c may not be provided with the partition portion 13d. Further, the shape of the circuit side water passage 13c is not particularly limited.
  • the present disclosure employs a configuration in which the wiring board 12a and the circuit element 12b of the circuit unit 12 are cooled by the cooling water flowing through the circuit-side cooling unit 13. Therefore, it is preferable to use a metal (for example, Al) having a higher thermal conductivity than resin or the like for the circuit case and the water channel wall portion 131 because the cooling performance of the wiring board 12a and the circuit element 12b can be improved.
  • a metal for example, Al
  • the condenser unit 14 includes a condenser 141, a condenser inlet 14a, a condenser outlet 14b, a condenser water passage 14c, a first connecting portion 14d, a second connecting portion 14e, and the like.
  • the first connecting portion 14d and the second connecting portion 14e are regarded as part of the capacitor portion 14.
  • the present disclosure is not limited to this. That is, the first connecting portion 14d and the second connecting portion 14e may not be included in the capacitor portion 14.
  • the capacitor 141 is electrically connected to, for example, the inverter circuit of the power module unit 11 via the bus bar 142, and functions as a smoothing capacitor. That is, the capacitor 141 is provided in parallel with the inverter circuit between the battery mounted on the vehicle and the inverter circuit.
  • the capacitor 141 is housed in a recess provided in the housing 40, for example. Further, the capacitor 141 may be arranged in the housing 40 while being arranged in a concave capacitor case.
  • the capacitor case can be made of the same material as the circuit case for the same reason as the circuit case.
  • the condenser inlet 14a, condenser outlet 14b, condenser water passage 14c, first connecting portion 14d, and second connecting portion 14e are water passages through which cooling water flows.
  • the condenser inflow port 14a, the condenser outflow port 14b, and the condenser water passage 14c are a cooling unit for cooling the condenser 141.
  • the condenser water channel 14c is provided in a region facing the bottom of the condenser 141.
  • the condenser water passage 14c is provided adjacent to the circuit-side water passage 13c via a part of the housing 40.
  • the condenser inlet port 14a, the condenser outlet port 14b, and the condenser water passage 14c may be formed in a box-shaped member made of the same metal as the water passage wall portion 131 as a main component.
  • the condenser inlet 14a is an opening for allowing cooling water to flow into the condenser water passage 14c.
  • the condenser inlet port 14a communicates with the inlet port 31 provided in the housing 40 via the first connecting portion 14d. Therefore, the cooling water supplied from the inflow port 31 flows through the first connecting portion 14d and the condenser inflow port 14a and flows into the condenser water passage 14c.
  • the cooling water flowing from the condenser inlet port 14a flows to the condenser outlet port 14b side.
  • the reference numeral 31 is given to the position where the inflow port 31 is provided.
  • the condenser outlet 14b is an opening for letting out the cooling water flowing through the condenser water passage 14c.
  • the condenser outlet 14b communicates with the circuit side inlet 13a via the second connecting portion 14e. Therefore, the cooling water flowing through the condenser water passage 14c flows through the condenser outlet 14b, the second connecting portion 14e, and the circuit side inlet 13a into the circuit side water passage 13c.
  • the condenser inflow port 14a and the condenser outflow port 14b are provided on the motor section 20 side, like the circuit side inflow port 13a and the circuit side outflow port 13b. Therefore, the condenser water passage 14c is configured such that cooling water flows in from the bottom to the top and flows out from the top to the bottom.
  • the condenser inlet 14a, condenser outlet 14b, condenser water passage 14c, first connecting portion 14d, and second connecting portion 14e are for cooling the condenser 141 which is a circuit component. Therefore, these can be regarded as a part of the circuit side cooling unit 13.
  • the present disclosure may not include the capacitor unit 14. In this case, the cooling water flows into the circuit side water passage 13c without passing through the condenser water passage 14c or the like.
  • the power conversion unit 10 is housed in the first housing 41. Therefore, it can be said that the housing 40 is provided with the circuit-side cooling unit 13. More specifically, in the power conversion unit 10, the power module unit 11, which is a structure in which the circuit case housing the wiring board 12a and the circuit element 12b and the circuit-side cooling unit 13 are stacked and arranged, is the recess of the first housing 41. And is fixed to the first housing 41 by a fixing member such as a screw. Further, in the power conversion unit 10, the capacitor unit 14 is arranged in the recess of the first housing 41 and is fixed to the first housing 41 by a fixing member such as a screw.
  • the power conversion unit 10 is configured such that the condenser inlet 14a and the first connecting portion 14d, the condenser outlet 14b and the circuit side inlet 13a and the second connecting portion 14e, and the circuit side outlet 13b and the motor water passage 21 face each other. It is fixed to the first housing 41. As a result, in the electric drive module 100, a water passage is formed in which cooling water flows from the inflow port 31 to the motor water passage 21 through the condenser water passage 14c and the circuit-side water passage 13c.
  • the first housing part 41 houses the power conversion part 10 having the circuit side cooling part 13 and the condenser water passage 14c. Therefore, the first housing portion 41 is cooled by the cooling water as the cooling water flows through the circuit-side cooling portion 13 and the condenser water passage 14c.
  • the electric drive module 100 since the electric drive module 100 includes the condenser water passage 14c that communicates with the circuit side water passage 13c, it is possible to integrally cool not only the circuit portion 12 but also the condenser 141. That is, the electric drive module 100 can cool the circuit unit 12 and the condenser 141 by a series of water channels through which cooling water flows.
  • the motor section 20 has a motor water channel 21, an outlet water channel 22, motor components 23 to 25, and the like. Further, the motor unit 20 has the motor water passage 21 and the outlet water passage 22 provided in the second housing portion 42 as described above, and the motor components 23 to 25 housed in the second housing portion 42. Can be said.
  • a part of the motor shaft (rotating shaft) 23 on one end side is arranged in the motor arranging portion 45, and the other parts are arranged outside the motor arranging portion 45.
  • the motor shaft 23 has one end arranged in the motor arrangement portion 45 rotatably fixed to a bearing provided in a space surrounded by the second housing portion 42 and the first cover 43. As a result, the motor shaft 23 is configured to be rotatable with respect to the stator 25 and the second housing portion 42.
  • the rotor 24 has a permanent magnet and the like, and is fixed to the motor shaft 23 so that it cannot rotate. That is, the rotor 24 is fixed to the motor shaft 23 so as to face each other in the radial direction orthogonal to the extension direction of the motor shaft 23. Therefore, the motor shaft 23 and the rotor 24 rotate together.
  • a plurality of permanent magnets are provided around the motor shaft 23 at equal intervals.
  • the number of magnetic poles of the rotor 24 may be eight.
  • the rotor 24 has a columnar outer shape with the motor shaft 23 as the central axis.
  • the motor shaft 23 and the rotor 24 are integrated and arranged in the stator 25.
  • the permanent magnet is illustrated in a simplified manner.
  • the stator 25 has a stator core and a stator coil provided on the stator core.
  • the stator core has a cylindrical shape.
  • the integrated motor shaft 23 and rotor 24 are rotatably arranged in the stator core of the stator 25. Therefore, the stator 25 faces the rotor 24 in the radial direction orthogonal to the extension direction of the motor shaft 23.
  • the stator coil has a U-phase stator coil, a V-phase stator coil, and a W-phase stator coil.
  • Each of these three-phase stator coils has an insulated electric wire whose conductor is covered with an insulating coating.
  • these three-phase insulated wires are wound around the stator core. In this way, the stator coil is provided on the stator core.
  • stator 25 the stator coil and the power module unit 11 are electrically connected via the terminal block 50 as described above.
  • Three-phase alternating current is supplied to the stator coil from the power module unit 11.
  • the motor unit 20 a three-phase rotating magnetic field is generated from the stator coil.
  • the rotor 24 has a permanent magnet, and the magnetic field is generated from the permanent magnet. Then, a three-phase rotating magnetic field is generated from the stator coil. Rotational torque is generated in the rotor 24 by the interaction of these two magnetic fields. The generation direction of the rotating torque sequentially changes with time in the circumferential direction around the extension direction of the motor shaft 23 according to the phase change of the rotating magnetic field. Therefore, the direction of generation of the rotational torque acting on the rotor 24 sequentially changes with time. As a result, the motor shaft 23 to which the rotor 24 is fixed rotates.
  • the circuit section 12 and the motor components 23 to 25 are integrally formed in the housing 40. Further, in the electric drive module 100, the circuit side cooling unit 13 and the motor water passage 21 are provided in the housing 40.
  • the structure in which the circuit portion 12 and the motor components 23 to 25 are integrally formed in the housing 40 can be said to be an electromechanical integrated structure. Therefore, it can be said that the electric drive module 100 includes the electromechanical integrated structure.
  • the electric drive module 100 includes a mechanical-electrical integrated structure and a gear device 200 that are integrally formed.
  • the gear device 200 has a speed reduction unit 210, a differential unit 220, a drive shaft 300, and the like.
  • the speed reducer 210 has components of the speed reducer and a housing that houses these components. Examples of constituent elements of the speed reducer include an input shaft, a counter shaft, an input gear, a counter gear, and a drive gear.
  • the differential unit 220 includes a differential gear that constitutes a differential device, a housing that houses the differential gear, and the like. Further, in the differential portion 220, the output shaft of the speed reducer is connected to the differential gear.
  • the housing of the speed reduction unit 210 and the housing of the differential unit 220 may be separately configured and joined together with a fixing member such as a screw, or may be configured as an integral body.
  • the differential section 220 corresponds to a differential section.
  • the drive shaft 300 is attached to the differential gear. That is, the drive shaft 300 is provided on both sides so as to sandwich the differential gear. Traveling wheels are attached to both ends of the drive shaft 300.
  • the speed reducer 210 is connected to the end of the housing 40 of the electromechanical integrated structure.
  • Reference numeral S1 in FIG. 1 is a surface of the housing 40 that faces the speed reduction unit 210.
  • reference numeral S2 is a surface of the deceleration portion 210 that faces the housing 40.
  • the speed reduction unit 210 and the housing 40 are fixed by a fixing member such as a screw in a state where the first surface S1 and the second surface S2 face each other.
  • the end of the motor shaft 23 is inserted into the reduction gear 210 with the reduction gear 210 and the housing 40 fixed. Then, the motor shaft 23 is spline-fitted to the input shaft in the speed reducer 210. Further, when the speed reduction unit 210 and the housing 40 are fixed, the drive shaft 300 and the motor shaft 23 are arranged in parallel.
  • the first surface S1 and the second surface S2 may be in partial contact or in total contact.
  • vibrations generated in the power conversion unit 10, the motor unit 20, and the like are less likely to be transmitted to the gear device 200 than they are in total contact. Therefore, when the first surface S1 and the second surface S2 are partially in contact with each other, it is possible to suppress generation of noise (abnormal noise) due to vibration, rather than being in contact with the entire surface.
  • the first housing part 41 and the second housing part 42 are cooled by the cooling water as the cooling water flows. Therefore, when the first surface S1 and the second surface S2 are entirely in contact with each other, it is easier to cool the gear device 200 by the first housing portion 41 and the second housing portion 42 than when they are partially in contact with each other. ..
  • the gear device 200 is arranged such that the differential portion 220 is adjacent to the housing 40 with the speed reduction portion 210 fixed to the housing 40.
  • the differential portion 220 and the housing 40 are arranged adjacent to each other in the Z direction.
  • the housing of the differential portion 220 may partially contact the housing 40.
  • the inflow port 31 and the outflow port 32 are provided at positions facing the gear device 200.
  • the inflow port 31 and the outflow port 32 are provided at positions facing the gear device 200 in the stacking direction. Therefore, at least a part of the inflow port 31 and the outflow port 32 is arranged in the projection area of the gear device 200.
  • the electric drive module 100 can be made smaller than the case where the inflow port 31 and the outflow port 32 are provided at positions not facing the gear device 200. That is, when the inflow port 31 and the outflow port 32 are not arranged to face the gear device 200, the electric drive module 100 has a larger size because the inflow port 31 and the outflow port 32 are provided so as to project from the housing 40. ..
  • the electric drive module 100 can suppress the increase in size due to the protrusion of the inflow port 31 and the outflow port 32. Further, in FIG. 1, the electric drive module 100 can have a smaller physical size in the Z direction than the configuration in which the inflow port 31 and the outflow port 32 are provided so as to project in the Z direction with respect to the housing 40. The present disclosure can reduce the size in the Z direction even if a part of the motor water passage 21 is not arranged between the motor constituent elements 23 to 25 and the circuit side water passage 13c.
  • the electric drive module 101 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 10.
  • the difference between the electric drive module 101 and the electric drive module 100 will be mainly described.
  • the position of the terminal block 50 of the electric drive module 101 is different from that of the electric drive module 100.
  • the other points are similar to those of the electric drive module 100. Further, in this embodiment, the same reference numerals as those in the above embodiment are used.
  • the configuration of the terminal block 50 is similar to that of the above embodiment. Then, as shown in FIG. 10, in the electric drive module 101, a part of the circuit side terminal 52 and the motor side terminal 53 are arranged to face the motor water channel 21.
  • the terminal block 50 in which a part of the motor-side terminal 53 is arranged so as to face the motor water channel 21 is adopted.
  • the motor side terminal 53 and the motor water channel 21 are arranged opposite to each other with the housing 40 arranged therebetween.
  • the housing 40 is mainly composed of a metal such as Al as described above.
  • the electric drive module 101 can cool not only the circuit section 12 and the motor components 23 to 25 but also the motor side terminal 53. Further, the motor side terminal 53 is connected to the circuit side terminal 52. Therefore, the electric drive module 101 can also cool the motor-side terminal 53 via the motor-side terminal 53.
  • the motor-side terminal 53 may be in contact with the housing 40 via a sheet having an electric insulation property. Thereby, the electric drive module 100 can further improve the cooling performance of the terminals 52 and 53.
  • the present disclosure is not limited to this, and the terminals 52 and 53 of the terminal block 50 may not be arranged to face the motor water passage 21.

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Abstract

電力変換回路（１２）は、モータ（２３～２５）を駆動する。冷却水路（１３、２１）は、モータと電力変換回路とを冷却する冷媒を流通させる。ハウジング（４０）は、モータと電力変換回路とを一体的に収容し、且つ、冷却水路を有する。冷却水路への冷媒の流入口（３１）は、ハウジングに突出して設けられる。冷却水路からの冷媒の流出口（３２）は、ハウジングに突出して設けられる。ギヤ装置（２００）は、モータの回転軸（２３）に接続された減速機を含む減速部（２１０）と減速機の出力軸が接続された差動装置を含む差動部（２２０）とを有し、ハウジングに固定される。流入口と流出口は、ギヤ装置に対向する位置に設けられている。

Description

電駆動モジュール 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１８年１１月２９日に出願された日本出願番号２０１８－２２３２７０号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、電駆動モジュールに関する。
　従来、電駆動モジュールの一例として、特許文献１に開示された電気自動車用動力伝達装置がある。電気自動車用動力伝達装置は、モータ、インバータ、第１ギヤ減速機などを備えている。
　ところで、従来技術ではないが、電駆動モジュールは、ハウジング内に、モータと電力変換回路とが一体的に収容された構成が考えられる。また、モータや電力変換回路は、動作することで発熱する。このため、ハウジングには、モータと電力変換回路とを冷却するための冷却水が流れる水路が設けられた構成も考えられる。
　この場合、電駆動モジュールは、ハウジング内の水路に対して冷媒を流入させるための流入口、及びハウジング内の水路を流れた冷媒をハウジング外に流出させるための流出口がハウジングに対して突出して設けられる。しかしながら、電駆動モジュールは、ハウジングに対して流入口と流出口が突出して設けられた場合、その分体格が大きくなってしまうという問題がある。
特許第５９４３０３３号公報
　本開示は、上記問題点に鑑みなされたものであり、体格が大きくなること抑制できる電駆動モジュールを提供することを目的とする。
　本開示の１つの態様による電駆動モジュールは、モータと、モータを駆動する電力変換回路と、モータと電力変換回路とを冷却する冷媒が流れる冷却水路と、モータと電力変換回路とを一体的に収容し、且つ、冷却水路が設けられたハウジングと、ハウジングに突出して設けられた、冷却水路への冷媒の流入口と、ハウジングに突出して設けられた、冷却水路からの冷媒の流出口と、モータの回転軸に接続された減速機を含む減速部と減速機の出力軸が接続された差動装置を含む差動部とを有し、ハウジングに固定されたギヤ装置と、を備える。流入口と流出口は、ギヤ装置に対向する位置に設けられている。
　このように、本開示は、流入口及び流出口がハウジングから突出して設けられていても、流入口及び流出口がギヤ装置に対向配置されている。このため、本開示は、流入口及び流出口が突出している分だけ体格が大きくなることを抑制できる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
第１実施形態における電駆動モジュールの概略構成を示す平面図である。 第１実施形態における電駆動モジュールの概略構成を示す側面図である。 図２のＩＩＩ矢印方向から側面図である。 第１実施形態における端子台の概略構成を示す斜視図である。 第１実施形態におけるパワーモジュール部の概略構成を示す側面図である。 第１実施形態における電駆動モジュールの概略構成を示す断面図である。 第１実施形態におけるモータ水路の概略構成を示す平面図である。 第１実施形態における回路側冷却部の概略構成を示す平面図である。 第１実施形態における冷却システムの概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態における電駆動モジュールの概略構成を示す側面図である。
　以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
　なお、以下においては、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と示す。さらに、図２などにおけるＹ方向を示す矢印方向を上、反対方向を下とも称する。
　（第１実施形態）
　図１～図９を用いて、本実施形態の電駆動モジュール１００に関して説明する。本実施形態では、一例として、車両に搭載される電駆動モジュール１００を採用する。電駆動モジュール１００は、車両に搭載されて、電気によって車両の走行車輪を駆動するモジュールである。なお、車両は、動力源としてモータとエンジンとを備えたハイブリッド車や、動力源としてモータのみを備えた電気自動車を採用することができる。ここでのモータは、後程説明するモータ構成要素２３～２５を含んでいる。
　図１、図２、図３などに示すように、電駆動モジュール１００は、主に、電力変換部１０と、モータ部２０と、ギヤ装置２００とを備えている。また、電駆動モジュール１００は、電力変換部１０の構成要素及びモータ部２０の構成要素を収容するハウジング４０や、電力変換部１０とモータ部２０とを電気的に接続するための端子台５０などを備えている。
　また、電駆動モジュール１００は、電力変換部１０とモータ部２０に設けられた発熱部品を冷却するための冷媒が流れる冷却水路を備えている。冷却水路は、後程詳しく説明するが、回路側冷却部１３、コンデンサ水路１４ｃ、モータ水路２１などを含んでいる。回路側冷却部１３とモータ水路２１は、特許請求の範囲における冷却水路に相当する。また、本実施形態では、冷媒として冷却水を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。冷媒は、冷却水以外の液体であっても採用できる。
　電駆動モジュール１００は、電力変換部１０によってモータ部２０に含まれるロータ２４を駆動する。そして、電駆動モジュール１００は、ギヤ装置２００を介してロータ２４の回転を走行車輪に伝達して、走行車輪を回転させる。このようにして、電駆動モジュール１００は、車両を走行させる。なお、図２、図３、図６では、電力変換部１０とモータ部２０の構成をわかりやすくするためにギヤ装置２００を省略している。
　＜ハウジングに関して＞
　図２、図３、図６などに示すように、ハウジング４０は、電力変換部１０が配置された第１ハウジング部４１と、モータ部２０が配置された第２ハウジング部４２を有している。また、ハウジング４０は、第１ハウジング４１と第２ハウジング部４２の一端を覆う第１カバー４３と、第１ハウジング部４１の凹部を覆う第２カバー４４を有している。
　第１ハウジング部４１と第２ハウジング部４２は、例えばＡｌなどの金属を主成分として構成されている。よって、第１ハウジング部４１と第２ハウジング部４２は、アルミダイカスト製法などによって製造することができる。第１ハウジング部４１と第２ハウジング部４２は、別体に構成されたものを接合してもよいし、一体に構成されたものであってもよい。本実施形態では、第１ハウジング部４１と第２ハウジング部４２とが一体物として構成された例を採用する。
　第１ハウジング部４１は、電力変換部１０を収容する収容室としての凹部が設けられている。この凹部は、底部に、後程説明する回路側流入口１３ａ、回路側流出口１３ｂ、コンデンサ流入口１４ａ、コンデンサ流出口１４ｂと連通する開口が形成されている。また、第１ハウジング部４１は、後程説明する第１連結部１４ｄ及び第２連結部１４ｅが形成されている。この開口や第１連結部１４ｄ及び第２連結部１４ｅは、ドリルやレーザなどによって第１ハウジング部４１に穴をあけることによって設けられている。本実施形態では、一例として、回路側流入口１３ａ、回路側流出口１３ｂ、コンデンサ流入口１４ａ、コンデンサ流出口１４ｂ、第１連結部１４ｄ、及び第２連結部１４ｅが、冷却水路の一部をなしている例を採用している。
　なお、本実施形態では、第１連結部１４ｄ及び第２連結部１４ｅが第１ハウジング部４１に設けられている例を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。第１連結部１４ｄ及び第２連結部１４ｅは、ハウジング４０に設けられていればよく、第２ハウジング部４２や、第１ハウジング４１と第２ハウジング４２に亘って設けられていてもよい。
　第１ハウジング部４１は、凹部に対向する位置が開口しており、凹部に電力変換部１０が配置された状態で、第２カバー４４で凹部が閉じられる。第２カバー４４は、ねじなどの固定部材によって第１ハウジング部４１に固定される。なお、第２カバー４４は、第１ハウジング部４１と同様の材料によって構成することができる。
　第２ハウジング部４２は、モータ部２０に含まれるモータ構成要素であるモータシャフト２３、ロータ２４、ステータ２５を収容するためのモータ配置部４５と、モータ構成要素２３～２５を冷却するための冷却水が流れるモータ水路２１、出口水路２２とが形成されている。本実施形態では、一例として、モータ水路２１、出口水路２２が冷却水路の一部をなしている例を採用している。
　なお、モータ水路２１は、モータを冷却するモータ側冷却部に相当する。モータ水路２１、出口水路２２は、ハウジング４０に設けられていればよく、第１ハウジング部４１や、第１ハウジング４１と第２ハウジング４２に亘って設けられていてもよい。
　モータ配置部４５は、モータ構成要素２３～２５を収容するための円筒形の収容室である。モータ配置部４５は、モータ配置部４５に配置されるモータシャフト２３に沿って設けられている。よって、第２ハウジング部４２は、モータ構成要素２３～２５を収容するための円筒形の穴であるモータ配置部４５が設けられていると言える。本実施形態では、Ｘ方向に延びる円筒形の穴であるモータ配置部４５を採用している。
　図６、図７に示すように、モータ水路２１は、モータシャフト２３を軸として、モータ配置部４５の周囲に設けられている。なお、図７は、図６のＶＩＩ矢印方向から見た場合のモータ水路２１の構成を示している。図７では、モータ水路２１とモータ配置部４５との位置関係を明確にするために、第２ハウジング部４２を構成する部材を省略して図示している。
　モータ水路２１は、モータ配置部４５の全周に亘って設けられているのではなく、一部が途切れた環状の水路である。よって、第２ハウジング部４２は、モータ配置部４５の周囲に、一部が途切れた環状の穴であるモータ水路２１が設けられていると言える。言い換えると、第２ハウジング部４２は、モータシャフト２３を軸としたモータ配置部４５のほぼ全周に亘って、モータ水路２１が設けられている。
　また、モータ配置部４５には、上記のように、モータ構成要素２３～２５が配置される。よって、第２ハウジング部４２は、モータ構成要素２３～２５の周囲に、一部が途切れた環状の穴であるモータ水路２１が設けられていると言える。このため、第２ハウジング部４２は、モータ配置部４５とモータ水路２１と間に、モータ配置部４５とモータ水路２１とを隔てる壁が設けられているとも言える。
　さらに、図６に示すように、モータ水路２１は、モータ構成要素２３～２５の周囲に設けられ、一部がモータ構成要素２３～２５と回路側水路１３ｃとの間に配置されている。つまり、モータ水路２１は、Ｙ方向における頂点を含む一部が、モータ構成要素２３～２５と回路側水路１３ｃとの間に配置されている。また、モータ水路２１の一部は、モータ構成要素２３～２５及び回路側水路１３ｃとの間に、第２ハウジング部４２を構成する一部が配置された状態で、モータ構成要素２３～２５及び回路側水路１３ｃと対向していると言える。なお、回路側水路１３ｃに関しては、後程詳しく説明する。
　これによって、電駆動モジュール１００は、モータ構成要素２３～２５と回路側水路１３ｃとの間にモータ水路２１が設けられていない場合よりも、モータ構成要素２３～２５の略全周にモータ水路２１を設けやすくなる。このため、電駆動モジュール１００は、モータ構成要素２３～２５と回路側水路１３ｃとの間にモータ水路２１が設けられていない場合よりも、モータ構成要素２３～２５の冷却性能を向上できる。また、電駆動モジュール１００は、空間効率をあげることができ、電駆動モジュール１００の体格を小型できる。
　なお、本開示は、後程説明するが、流入口３１と流出口３２がギヤ装置２００に対向する位置に設けられている。しかしながら、本開示は、流入口３１と流出口３２がギヤ装置２００に対向する位置に設けられていなくても、モータ水路２１の一部がモータ構成要素２３～２５と回路側水路１３ｃとの間に配置されていることで、上記のような効果を奏することができる。
　モータ水路２１は、後程説明する回路側流出口１３ｂと連通しており、且つ、出口水路２２を介して流出口３２と連通している。つまり、モータ水路２１は、図７に示すように、一端側の一部に回路側流出口１３ｂと連通する部位が設けられており、他端側の一部に出口水路２２（流出口３２）と連通する部位が設けられている。よって、回路側流出口１３ｂと出口水路２２とは、モータ水路２１を介して連通していると言える。なお、図６では、流出口３２が設けられる位置に符号３２を付与している。
　このように、モータ水路２１は、回路側冷却部１３から冷却水が流れ込む。そして、モータ水路２１に流れ込んだ冷却水は、モータ水路２１の一端側から他端側へとモータ水路２１を流れて、出口水路２２を介して流出口３２に流出する。また、第２ハウジング部４２は、モータ水路２１が設けられているため、モータ水路２１に冷却水が流れることで、冷却水で冷やされる。
　モータ水路２１及び出口水路２２は、ドリルやレーザなどによって第２ハウジング部４２に穴をあけることによって設けられている。よって、モータ水路２１及び出口水路２２は、第２ハウジング部４２に設けられた穴である。また、モータ水路２１及び出口水路２２は、第２ハウジング部４２によって形成されていると言える。
　第１カバー４３は、第１ハウジング部４１と第２ハウジング部４２の一端、すなわち、モータシャフト２３の延長方向の端部側に設けられている。第１カバー４３は、ねじなどの固定部材によって第１ハウジング部４１及び第２ハウジング４２に固定される。なお、第１カバー４３は、第１ハウジング部４１及び第２ハウジング４２と同様の材料によって構成することができる。
　＜端子台に関して＞
　図２に示すように、第１ハウジング部４１及び第２ハウジング部４２と、第１カバー４３との間には、端子台５０を収容するための収容室が形成されている。端子台５０は、ステータ２５と、後程説明するパワーモジュール部１１とを電気的に接続するための部材である。
　図２、図４に示すように、端子台５０は、絶縁性の電気絶縁部５１、導電性の回路側端子５２、導電性のモータ側端子５３などを有している。端子台５０は、電気的に接続された回路側端子５２とモータ側端子５３が、電気絶縁部５１に固定されている。そして、端子台５０は、回路側端子５２が後程説明するパワーモジュール部１１（回路部１２の配線基板１２ａ）と接続されており、モータ側端子５３がステータ２５と接続されている。端子台５０は、パワーモジュール部１１及びステータ２５と接続された状態で、第１カバー４３で覆われている。
　このように、本実施形態では、上記のような構成の端子台５０を採用している。しかしながら、本開示は、パワーモジュール部１１とステータ２５とが電気的に接続されていればよく、端子台５０を備えていなくてもよい。
　＜流入口及び流出口と冷却システムに関して＞
　図２に示すように、ハウジング４０には、回路側冷却部１３、コンデンサ水路１４ｃ、モータ水路２１などの冷却水路に冷却水を流入させるための流入口３１と、この冷却水路から冷却水を排出するための流出口３２とが設けられている。流入口３１と流出口３２は、ハウジング４０に対して突出して設けられている。
　また、図９に示すように、電駆動モジュール１００は、熱交換器４００、ウォータポンプ５００と配管を介して接続されている。つまり、電駆動モジュール１００は、流入口３１がウォータポンプ５００と配管を介して接続されており、流出口３２が熱交換器４００と配管を介して接続されている。流入口３１には、熱交換器４００で熱交換（冷却）された冷却水がウォータポンプ５００によって供給される。回路側冷却部１３、コンデンサ水路１４ｃ、モータ水路２１などを流れた冷却水は、流出口３２から熱交換器４００へと排出される。このように、冷却水は、ウォータポンプ５００によって、熱交換器４００、回路側冷却部１３、コンデンサ水路１４ｃ、モータ水路２１などを循環している。
　流入口３１は、例えば貫通穴を有する筒状の部材を採用することができる。流入口３１は、ハウジング４０に対して斜め上方に傾くように設けられている。つまり、流入口３１は、ハウジング４０との接続部よりも、ハウジング４０とは反対側の端部の方が上方に配置されている。ところで、電駆動モジュール１００は、図２に示すように、鉛直方向において、電力変換部１０よりもモータ部２０の方が下側となるように車両に搭載されることもある。この搭載状態の場合、電駆動モジュール１００は、上記のようにハウジング４０に対して斜め上方に傾くように流入口３１を設けることで、流入口３１から冷却液を供給する際に、冷却液を重力に逆らって供給する必要がないので、冷却液を供給しやすくなる。つまり、電駆動モジュール１００は、流速が低下することなく、流入口３１から冷却液を供給することができるので、優れた冷却性能を実現できる。しかしながら、本開示は、これに限定されない。
　さらに、流出口３２は、回路部１２とモータ構成要素２３～２５の積層方向において、流入口３１よりも上側に配置されている。言い換えると、流入口３１は、鉛直方向において、流出口３２よりも下側に配置されている。
　ハウジング４０には、上記のように円筒形のモータ配置部４５が形成されている。よって、ハウジング４０は、図６に示すように、モータ配置部４５のＹ方向における対向部位の厚みが異なる。つまり、ハウジング４０は、Ｚ方向において、厚みが異なる部位が存在する。なお、この厚みは、モータ配置部４５と回路側水路１３ｃとの間隔に相当する。また、ハウジング４０は、回路部１２とモータ構成要素２３～２５とを積層配置しつつ、積層方向における体格を小さくすることが望まれている。このため、ハウジング４０は、モータ配置部４５と回路側水路１３ｃとの間隔をできるだけ狭くすると好ましい。なお、ハウジング４０の積層方向の体格は、後程説明する機電一体構造部の積層方向の体格とも言える。
　出口水路２２や後程説明する第１連結部１４ｄは、ハウジング４０に穴をあけて形成するため、作業性を考慮すると、ハウジング４０における厚い部分に形成することが好ましい（好適条件１）。この場合、流入口３１と流出口３２は、ハウジング４０における厚い部分に設けることになる。つまり、流入口３１と流出口３２は、ハウジング４０の壁面（外壁面）における、モータ構成要素２３～２５と回路部１２の間の対向領域に突出して形成されている。さらに、モータ水路２１は、モータ配置部４５の周囲をできるだけ覆うように設けた方が、モータ構成要素２３～２５の冷却性を向上できるので好ましい（好適条件２）。
　流入口３１は、鉛直方向において、流出口３２よりも下側に配置することで、この二つの好適条件を満たすことができる。つまり、電駆動モジュール１００は、鉛直方向において、流出口３２よりも下側に流入口３１を配置することで、出口水路２２や第１連結部１４ｄの作業性が低下することを抑制しつつ、モータ構成要素２３～２５の冷却性を向上できる。さらに、電駆動モジュール１００は、流入口３１を流出口３２よりも下側に配置することで、流入口３１が流出口３２よりも下側に配置されていない構成よりも、回路部１２とモータ構成要素２３～２５とのＹ方向における間隔を短縮できる。よって、電駆動モジュール１００は、機電一体構造部の積層方向の体格を小さくすることができる。また、回路側流入口１３ａ及び回路側流出口１３ｂは、図６に示すように、モータ配置部４５と回路側水路１３ｃとの間隔が比較的広い領域に配置すると、デッドスペースとなる領域を有効利用することができるので好ましい。さらに、出口水路２２は、図６に示すように、後程説明する機電一体構造部のＹ方向の体格を小型化するために、Ｙ方向において、回路側流出口１３ｂ（回路側水路１３ｃ）と、モータ水路２１における冷却水の入口との間に形成されていると好ましい。しかしながら、本開示は、これに限定されない。
　また、図２などに示すように、本実施形態では、一例として、流入口３１と流出口３２がハウジング４０の同じ壁面において、隣り合って設けられている例を採用している。流入口３１と流出口３２は、隣り合って設けられていると好ましい。これによって、電駆動モジュール１００は、流入口３１とウォータポンプ５００とを接続している配管、及び、流出口３２と熱交換器４００とを接続している配管の引きまわしを容易にすることができる。また、この構成は、特に熱交換器４００とウォータポンプ５００とが隣接されている場合に効果的である。しかしながら、本開示は、これに限定されず、流入口３１と流出口３２が隣り合って設けられていなくてもよい。
　さらに、流入口３１と流出口３２は、ハウジング４０の同じ壁面に設けられていると好ましい。これによって、電駆動モジュール１００は、モータ構成要素２３～２５の略全周に亘ってモータ水路２１を設けやすくなり、モータ構成要素２３～２５の冷却性能を向上できるので好ましい。
　＜電力変換部に関して＞
　電力変換部１０は、主に、パワーモジュール部１１とコンデンサ部１４と有している。本実施形態では、一例として、コンデンサ部１４を有した電力変換部１０を採用している。しかしながら、電力変換部１０は、コンデンサ部１４を有していなくてもよい。
　パワーモジュール部１１は、回路部１２と回路側冷却部１３とを有している。回路部１２は、配線基板１２ａと回路素子１２ｂとを有している。図２、図６に示すように、回路部１２は、モータシャフト２３に直交する方向においてモータ構成要素２３～２５に積層配置されている。本実施形態では、モータ構成要素２３～２５に対して、Ｙ方向に積層配置された回路部１２を採用している。また、回路部１２は、Ｘ方向において、モータシャフト２３と平行に配置されている。
　回路部１２は、図５に示すように、配線基板１２ａと回路素子１２ｂとを収容する回路ケースを有していてもよい。本実施形態は、一例として、回路ケースに配線基板１２ａと回路素子１２ｂとが収容された例を採用する。
　配線基板１２ａは、例えば樹脂を主成分とする絶縁基板に、導電性の配線が形成されている。一方、回路素子１２ｂは、例えばＳｉやＳｉＣなどの半導体を主成分とするスイッチング素子である。スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどを採用できる。また、ＩＧＢＴとしては、ＲＣ－ＩＧＢＴを採用できる。しかしながら、絶縁基板やスイッチング素子の材料は、上記に限定されない。
　回路部１２は、回路素子１２ｂの電極と配線基板１２ａの配線とが導電性部材を介して電気的に接続された状態で、回路素子１２ｂが配線基板１２ａに実装されている。また、配線基板１２ａには、複数の回路素子１２ｂが実装されている。配線基板１２ａは、配線基板１２ａの厚み方向と交わる主面と、主面の反対面を有しており、主面に回路素子１２ｂが実装されている。この主面は、実装面とも言える。回路素子１２ｂは、配線基板１２ａの主面だけでなく、反対面に実装されていてもよい。このように、回路部１２は、配線基板１２ａと回路素子１２ｂとが電気的に接続されることによって、モータを駆動する駆動回路としてのインバータ回路が構成されている。回路部１２は、電力変換回路に相当する。
　なお、配線基板１２ａには、スイッチング素子とは異なる、回路を構成する素子が実装されていてもよい。また、パワーモジュール部１１は、インバータ回路に加えて、コンバータ回路を有していてもよい。
　回路ケースとしては、底部と底部に対して連続的に形成された環状の壁部とを備え、底部に対向する位置に開口が設けられた箱状部材を採用できる。そして、回路ケースは、配線基板１２ａと回路素子１２ｂとを収容した状態で、蓋で閉じられる。つまり、配線基板１２ａと回路素子１２ｂは、回路ケースと蓋とで形成される収容空間に配置されると言える。この蓋は、第２カバー４４や、第２カバー４４とは異なる別の部材を採用できる。
　回路側冷却部１３は、モータ水路２１と連通されモータ水路２１よりも上流に配置された、回路部１２を冷却する部位である。回路側冷却部１３には、図５、図６に示すように、回路部１２が積層配置されている。回路側冷却部１３は、例えば、回路ケースの底部に接した状態で、ねじや接着剤などの固定部材によって、回路ケースに固定されている。回路側冷却部１３は、配線基板１２ａの反対面の対向領域に設けられている。よって、回路側冷却部１３は、配線基板１２ａの反対面側から回路部１２を冷却する。
　なお、積層方向は、例えば配線基板１２ａの厚み方向と一致している。また、積層方向は、Ｙ方向と一致している。よって、回路側冷却部１３は、積層方向において、回路部１２よりも下側に設けられていると言える。
　本実施形態では、回路側冷却部１３と回路ケースとが別体である例を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、回路側冷却部１３と回路ケースとが一体物であっても採用できる。また、回路ケースは、回路側冷却部１３と別体である場合、回路側冷却部１３との間に、熱伝導性の良好な放熱グリースなどの伝熱部材が設けられていてもよい。
　回路側冷却部１３は、図８に示すように、回路側流入口１３ａ、回路側流出口１３ｂ、回路側水路１３ｃ、仕切部１３ｄ、水路壁部１３１を有している。なお、図８は、回路側冷却部１３をモータ部２０側からみた場合の図面である。また、図８では、回路側水路１３ｃや仕切部１３ｄなど、水路壁部１３１の内部構成がわかるような図面としている。
　水路壁部１３１は、金属を主成分として構成された箱状の部材である。水路壁部１３１は、内部空間として、冷却水が流れる回路側水路１３ｃが形成されている。つまり、回路側冷却部１３は、水路壁部１３１で囲まれた領域が回路側水路１３ｃとして構成されている。よって、水路壁部１３１は、回路側水路１３ｃを規定する壁部と言える。回路側水路１３ｃは、冷却水の水路である。また、回路側冷却部１３は、回路部１２とモータ構成要素２３～２５との間に配置された回路側水路１３ｃを含んでいると言える。
　ところで、回路部１２とモータ構成要素２３～２５は、動作している際に、回路部１２よりもモータ構成要素２３～２５の方が高温になりやすい。そこで、本実施形態では、一例として、モータ水路２１よりも上流に回路側水路１３ｃが配置された例を採用している。つまり、回路側水路１３ｃは、モータ水路２１よりも先に、熱交換器４００で冷却された冷却水が供給される。これによって、電駆動モジュール１００は、モータ構成要素２３～２５で温められた冷媒が回路部１２の周辺を流れることを抑制できる。このため、電駆動モジュール１００は、回路部１２とモータ構成要素２３～２５とを効率的に冷却することができる。
　なお、回路側冷却部１３は、回路ケースの底部を、回路側水路１３ｃを規定する一つの面として用いる構成であってもよい。この場合、回路側水路１３ｃは、水路壁部１３１と回路ケースで囲まれた領域として構成される。よって、回路側冷却部１３は、水路壁部１３１における回路ケースと接する部位が環状に設けられている。
　水路壁部１３１は、回路側水路１３ｃに対して冷却水を流入させるための回路側流入口１３ａと、回路側水路１３ｃから冷却水を流出させるための回路側流出口１３ｂが設けられている。回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂは、水路壁部１３１の一部を貫通する穴である。よって、水路壁部１３１は、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂによって、内部（回路側水路１３ｃ）と外部とが連通している。また、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂは、水路壁部１３１における周辺に対して突出して設けられている。つまり、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂは、回路側水路１３ｃとは反対側に突出して設けられている。このように、本実施形態では、両端が開口した円筒形の回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂを採用している。
　また、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂは、水路壁部１３１における回路ケースとは反対側に設けられている。つまり、回路側冷却部１３は、積層方向における下側の面（底面）に、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂが設けられていると言える。また、回路側冷却部１３は、回路部１２側ではなく、回路側水路１３ｃのモータ構成要素２３～２５側に、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂが設けられていると言える。よって、回路側冷却部１３は、下から上に向かって回路側流入口１３ａから回路側水路１３ｃに冷却水が流入して、上から下に向かって回路側水路１３ｃから回路側流出口１３ｂに冷却水が流出するように構成されている。
　回路側流入口１３ａは、第２連結部１４ｅを介してコンデンサ水路１４ｃと連通している。回路側流出口１３ｂは、モータ水路２１と連通している。よって、回路側水路１３ｃは、第２連結部１４ｅと回路側流入口１３ａを通って、コンデンサ水路１４ｃを流れた冷却水が流れ込むように構成されている。また、回路側水路１３ｃを流れた冷却水は、回路側流出口１３ｂを通ってモータ水路２１に流れ込むように構成されている。
　後程詳しく説明するが、本実施形態では、一例として、コンデンサ水路１４ｃを介して冷却水が流入する回路側水路１３ｃを採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されず、コンデンサ水路１４ｃを介することなく、回路側水路１３ｃに冷却水が流れ込む回路側水路１３ｃであっても採用できる。なお、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂの開口形状は、特に限定されない。
　回路側冷却部１３は、上記のように、配線基板１２ａの反対面側から回路部１２を冷却するため、反対面の対向領域の全域に冷却水が流れるように構成することが好ましい。このため、回路側冷却部１３は、反対面の対向領域全域に回路側水路１３ｃが設けられていると好ましい。つまり、回路側水路１３ｃは、反対面の対向領域と同等の広さ、もしくは、反対面の対向領域以上の広さを有していると好ましい。なお、ここでの広さは、ＸＺ平面における面積に相当する。
　さらに、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂは、対角線上に配置されている。このようにすることで、回路側冷却部１３は、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂとが隣接して設けられている場合よりも、回路側水路１３ｃの全域に冷却水が流れやすくなる。よって、回路側冷却部１３は、回路部１２の冷却性能を向上できる。回路側水路１３ｃは、例えば図８の直線矢印で示すように、回路側流入口１３ａから流入した冷却水が回路側流出口１３ｂ側に流れる。
　また、本実施形態では、図８に示すように、回路側水路１３ｃの全域に冷却水が流れやすくするとともに、回路側流入口１３ａから回路側流出口１３ｂへと冷却水が流れやすくするために、仕切部１３ｄが形成された回路側冷却部１３を採用している。仕切部１３ｄは、周辺よりも突出した部位である。これによっても、回路側冷却部１３は、回路部１２の冷却性能を向上できる。
　このように、回路側冷却部１３は、回路側水路１３ｃのモータ構成要素２３～２５側に、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂが設けられている。一方、モータ水路２１は、上記のように、モータ構成要素２３～２５と回路側水路１３ｃ（回路部１２）との間に一部が配置されている。そして、モータ水路２１は、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂの一方（ここでは、回路側流出口１３ｂ）と連通している。
　よって、電駆動モジュール１００は、モータ構成要素２３～２５と回路部１２との間で、モータ水路２１と回路側冷却部１３とを連通させることができる。このため、電駆動モジュール１００は、モータ水路２１と回路側冷却部１３とを連通するための水路構成を簡素化できる。
　つまり、電駆動モジュール１００は、モータ構成要素２３～２５と回路側冷却部１３との間にモータ水路２１の一部を配置しつつ、モータと回路側水路との間ではない場所でモータ水路２１と回路側冷却部１３とを連通する構成も考えられる。しかしながら、この構成では、モータ水路２１と回路側冷却部１３とを連通するための水路構成が、電駆動モジュール１００よりも複雑になる。水路は、構成が簡素な場合よりも複雑な場合の方が、体積が大きくなる。よって、電駆動モジュール１００は、ハウジング４０に設けられた水路構成が複雑になると、水路構成が簡素な場合よりもハウジング４０の体格が大きくなる。
　しかしながら、電駆動モジュール１００は、水路構成を簡素化できるため、ハウジング４０の体格が大きくなることを抑制できる。よって、電駆動モジュール１００は、モータ水路２１と回路側冷却部１３とを連通するための水路構成が複雑な場合よりも、体格が大きくなることを抑制できる。また、電駆動モジュール１００は、空間効率をあげることができ、電駆動モジュール１００の体格を小型できるとも言える。
　しかしながら、回路側水路１３ｃの広さや、回路側流入口１３ａと回路側流出口１３ｂの位置に関しては、上記に限定されない。また、回路側水路１３ｃは、仕切部１３ｄが設けられていなくてもよい。さらに、回路側水路１３ｃの形状は、特に限定されない。
　このように、本開示は、回路側冷却部１３を流れる冷却水によって、回路部１２の配線基板１２ａと回路素子１２ｂを冷却する構成を採用している。よって、回路ケースや水路壁部１３１は、樹脂などよりも熱伝導率の高い金属（例えばＡｌ）を採用することで、配線基板１２ａと回路素子１２ｂの冷却性を高めることができるので好ましい。
　コンデンサ部１４は、図２、図８に示すように、コンデンサ１４１に加え、コンデンサ流入口１４ａ、コンデンサ流出口１４ｂ、コンデンサ水路１４ｃ、第１連結部１４ｄ、第２連結部１４ｅなどを有している。なお、本実施形態では、一例として、第１連結部１４ｄと第２連結部１４ｅがコンデンサ部１４の一部とみなしている。しかしながら、本開示は、これに限定されない。つまり、第１連結部１４ｄと第２連結部１４ｅは、コンデンサ部１４に含まれていなくてもよい。
　コンデンサ１４１は、例えばパワーモジュール部１１のインバータ回路などと、バスバ１４２を介して電気的に接続され、平滑コンデンサとして機能する。つまり、コンデンサ１４１は、車両に搭載されたバッテリとインバータ回路との間に、インバータ回路と並列に設けられている。コンデンサ１４１は、例えばハウジング４０に設けられた凹部に収容されている。また、コンデンサ１４１は、凹状のコンデンサケースに配置された状態で、ハウジング４０に配置されていてもよい。なお、コンデンサケースは、回路ケースと同様の理由により、回路ケースと同じ材料で構成することができる。
　コンデンサ流入口１４ａ、コンデンサ流出口１４ｂ、コンデンサ水路１４ｃ、第１連結部１４ｄ、第２連結部１４ｅは、冷却水が流れる水路である。コンデンサ流入口１４ａ、コンデンサ流出口１４ｂ、コンデンサ水路１４ｃは、コンデンサ１４１を冷却するための冷却部である。コンデンサ水路１４ｃは、コンデンサ１４１の底部と対向する領域に設けられている。コンデンサ水路１４ｃは、ハウジング４０の一部を介して、回路側水路１３ｃと隣り合って設けられている。なお、コンデンサ流入口１４ａ、コンデンサ流出口１４ｂ、コンデンサ水路１４ｃは、水路壁部１３１と同様の金属を主成分として構成された箱状の部材に形成されていてもよい。
　コンデンサ流入口１４ａは、コンデンサ水路１４ｃに冷却水を流入させるための開口部である。コンデンサ流入口１４ａは、第１連結部１４ｄを介して、ハウジング４０に設けられた流入口３１と連通している。よって、流入口３１から供給される冷却水は、第１連結部１４ｄ、コンデンサ流入口１４ａを流れてコンデンサ水路１４ｃに流れ込む。コンデンサ水路１４ｃでは、例えば図８の矢印で示すように、コンデンサ流入口１４ａから流入した冷却水がコンデンサ流出口１４ｂ側に流れる。なお、図８では、流入口３１が設けられる位置に符号３１を付与している。
　一方、コンデンサ流出口１４ｂは、コンデンサ水路１４ｃを流れた冷却水を流出させるための開口部である。コンデンサ流出口１４ｂは、第２連結部１４ｅを介して、回路側流入口１３ａと連通している。よって、コンデンサ水路１４ｃを流れた冷却水は、コンデンサ流出口１４ｂ、第２連結部１４ｅ、回路側流入口１３ａを流れて回路側水路１３ｃに流れ込む。
　コンデンサ流入口１４ａ及びコンデンサ流出口１４ｂは、回路側流入口１３ａ及び回路側流出口１３ｂと同様、モータ部２０側に設けられている。よって、コンデンサ水路１４ｃは、下から上に向かって冷却水が流入して、上から下に向かって冷却水が流出するように構成されている。
　コンデンサ流入口１４ａ、コンデンサ流出口１４ｂ、コンデンサ水路１４ｃ、第１連結部１４ｄ、第２連結部１４ｅは、回路部品であるコンデンサ１４１を冷却するものである。よって、これらは、回路側冷却部１３の一部とみなすこともできる。なお、本開示は、コンデンサ部１４を備えていなくてもよい。この場合、冷却水は、コンデンサ水路１４ｃなどを介することなく、回路側水路１３ｃに流入される。
　電力変換部１０は、第１ハウジング４１に収容されている。このため、ハウジング４０は、回路側冷却部１３が設けられていると言える。詳述すると、電力変換部１０は、配線基板１２ａ及び回路素子１２ｂを収容した回路ケースと回路側冷却部１３とが積層配置された構造体であるパワーモジュール部１１が、第１ハウジング４１の凹部に配置されて、ねじなどの固定部材によって、第１ハウジング４１に固定されている。また、電力変換部１０は、コンデンサ部１４が、第１ハウジング４１の凹部に配置されて、ねじなどの固定部材によって、第１ハウジング４１に固定されている。
　さらに、電力変換部１０は、コンデンサ流入口１４ａと第１連結部１４ｄ、コンデンサ流出口１４ｂ及び回路側流入口１３ａと第２連結部１４ｅ、回路側流出口１３ｂとモータ水路２１が対向するように第１ハウジング４１に固定される。これによって、電駆動モジュール１００は、流入口３１からコンデンサ水路１４ｃ及び回路側水路１３ｃを通ってモータ水路２１へと冷却水が流れる水路が形成される。
　また、第１ハウジング部４１は、回路側冷却部１３とコンデンサ水路１４ｃを有した電力変換部１０を収容している。このため、第１ハウジング部４１は、回路側冷却部１３とコンデンサ水路１４ｃに冷却水が流れることで、冷却水で冷やされる。
　以上のように、電駆動モジュール１００は、回路側水路１３ｃと連通したコンデンサ水路１４ｃを備えているため、回路部１２に加えて、コンデンサ１４１に関しても一体的に冷却することができる。つまり、電駆動モジュール１００は、冷却水が流れる一連の水路によって、回路部１２とコンデンサ１４１とを冷却することができる。
　＜モータ部に関して＞
　モータ部２０は、図６に示すように、モータ水路２１、出口水路２２、モータ構成要素２３～２５などを有している。また、モータ部２０は、上記のように第２ハウジング部４２に設けられたモータ水路２１、出口水路２２と、第２ハウジング部４２に収容されたモータ構成要素２３～２５とを有していると言える。
　モータシャフト（回転軸）２３は、一端側の一部がモータ配置部４５に配置され、その他の部位がモータ配置部４５の外に配置されている。なお、モータシャフト２３は、モータ配置部４５に配置された一端が、第２ハウジング部４２と第１カバー４３とで囲まれた空間などに設けられたベアリングに回転可能に固定されている。これによって、モータシャフト２３は、ステータ２５や第２ハウジング部４２に対して回転可能に構成されている。
　ロータ２４は、永久磁石などを有しており、モータシャフト２３に回転できないように固定されている。つまり、ロータ２４は、モータシャフト２３の延長方向に対して直交する放射方向で対向して、モータシャフト２３に固定されている。よって、モータシャフト２３とロータ２４は、一体となって回転することになる。
　ロータ２４は、例えば、複数の永久磁石がモータシャフト２３の軸周りに等間隔で設けられている。ロータ２４の磁極数は、例えば８などを採用することができる。また、ロータ２４は、モータシャフト２３を中心軸とする円柱形状の外形をなしている。モータシャフト２３とロータ２４とは、一体化されてステータ２５内に配置されている。なお、図６では、永久磁石を簡略化して図示している。
　ステータ２５は、ステータコアと、ステータコアに設けられるステータコイルとを有している。ステータコアは、円筒形状を成している。一体化されたモータシャフト２３とロータ２４は、ステータ２５のステータコア内に回転可能な状態で配置されている。よって、ステータ２５は、モータシャフト２３の延長方向に対して直交する放射方向でロータ２４と対向している。
　ステータコイルは、Ｕ相ステータコイル、Ｖ相ステータコイル、及び、Ｗ相ステータコイルを有する。これら３相のステータコイルそれぞれは、導線が絶縁被膜で覆われた絶縁電線を有する。ステータ２５は、これら３相の絶縁電線がステータコアに巻き回されている。このようにして、ステータコイルは、ステータコアに設けられている。
　ステータ２５は、上記のように端子台５０を介して、ステータコイルとパワーモジュール部１１とが電気的に接続されている。ステータコイルには、パワーモジュール部１１から三相交流が供給される。これにより、モータ部２０は、ステータコイルから三相回転磁界が発生する。
　上記したようにロータ２４は、永久磁石を有しており、永久磁石から磁界が発生している。そして、ステータコイルからは、三相回転磁界が発生する。ロータ２４には、これら２つの磁界の相互作用によって回転トルクが発生する。回転トルクの発生方向は、回転磁界の位相変化に応じて、モータシャフト２３の延長方向まわりの周方向で順次経時的に変化する。このため、ロータ２４に作用する回転トルクの発生方向は、順次経時的に変化する。これによりロータ２４が固定されたモータシャフト２３が回転する。
　以上のように、電駆動モジュール１００は、回路部１２とモータ構成要素２３～２５とがハウジング４０内に一体的に形成されている。また、電駆動モジュール１００は、ハウジング４０に、回路側冷却部１３とモータ水路２１が設けられている。回路部１２とモータ構成要素２３～２５とがハウジング４０内に一体的に形成された構造体は、機電一体構造体と言える。このため、電駆動モジュール１００は、機電一体構造部を備えていると言える。
　＜ギヤ装置に関して＞
　さらに、図１に示すように、電駆動モジュール１００は、機電一体構造体と、ギヤ装置２００とが一体的に構成されている。ギヤ装置２００は、減速部２１０、デフ部２２０、ドライブシャフト３００などを有している。
　減速部２１０は、減速機の構成要素と、この構成要素を収容するハウジングとを有している。減速機の構成要素としては、インプットシャフト、カウンターシャフト、インプットギヤ、カウンターギヤ、ドライブギヤなどをあげることができる。デフ部２２０は、差動装置を構成するディファレンシャルギヤと、ディファレンシャルギヤを収容するハウジングなどを備えている。また、デフ部２２０は、減速機の出力軸がディファレンシャルギヤに接続されている。
　減速部２１０のハウジングと、デフ部２２０のハウジングとは、別体に構成されたものをねじなどの固定部材で接合されていてもいいし、一体物として構成されていてもいい。なお、デフ部２２０は、差動部に相当する。
　ドライブシャフト３００は、ディファレンシャルギヤに取り付けられている。つまり、ドライブシャフト３００は、ディファレンシャルギヤを挟み込むように両側に設けられている。ドライブシャフト３００の両端には、走行車輪が取り付けられている。
　減速部２１０は、機電一体構造体のハウジング４０の端部に接続されている。図１における符号Ｓ１は、ハウジング４０における減速部２１０と対向する面である。一方、符号Ｓ２は、減速部２１０におけるハウジング４０と対向する面である。減速部２１０とハウジング４０とは、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とが対向した状態で、ねじなどの固定部材によって固定されている。モータシャフト２３の端部は、減速部２１０とハウジング４０とが固定された状態で減速部２１０内に挿入される。そして、モータシャフト２３は、減速部２１０内においてインプットシャフトとスプライン嵌合される。また、減速部２１０とハウジング４０とが固定された状態では、ドライブシャフト３００とモータシャフト２３とが平行に配置される。
　第１面Ｓ１と第２面Ｓ２とは、部分的に接していても、全体的に接していてもよい。第１面Ｓ１と第２面Ｓ２は、部分的に接している場合、全体的に接しているよりも、電力変換部１０やモータ部２０などで発生した振動がギヤ装置２００に伝達されにくい。このため、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２は、部分的に接している場合、全体的に接しているよりも、振動に起因する騒音（異音）が発生することを抑制できる。
　また、上記のように、第１ハウジング部４１及び第２ハウジング部４２は、冷却水が流れることで、冷却水によって冷やされる。よって、第１面Ｓ１と第２面Ｓ２は、全体的に接している場合、部分的に接しているよりも、第１ハウジング部４１及び第２ハウジング部４２によって、ギヤ装置２００を冷却しやすい。
　また、ギヤ装置２００は、図１に示すように、減速部２１０がハウジング４０に固定された状態で、デフ部２２０がハウジング４０と隣り合うように配置されている。デフ部２２０とハウジング４０は、Ｚ方向において隣り合って配置されている。ギヤ装置２００は、デフ部２２０のハウジングが、ハウジング４０と部分的に接していてもよい。
　＜流入口及び流出口とギヤ装置との関係に関して＞
　さらに、図１に示すように、流入口３１と流出口３２は、ギヤ装置２００に対向する位置に設けられている。本実施形態では、積層方向において、流入口３１と流出口３２がギヤ装置２００に対向する位置に設けられている例を採用している。このため、流入口３１と流出口３２の少なくとも一部は、ギヤ装置２００の投影領域に配置されている。
　これによって、電駆動モジュール１００は、流入口３１及び流出口３２がギヤ装置２００に対向しない位置に設けられている場合よりも、体格を小さくすることができる。つまり、電駆動モジュール１００は、流入口３１及び流出口３２がギヤ装置２００に対向配置されていない場合、ハウジング４０から流入口３１及び流出口３２が突出して設けられている分、体格が大きくなる。
　しかしながら、電駆動モジュール１００は、流入口３１及び流出口３２がハウジング４０から突出して設けられていても、流入口３１及び流出口３２がギヤ装置２００に対向配置されている。このため、電駆動モジュール１００は、流入口３１及び流出口３２が突出している分だけ体格が大きくなることを抑制できる。また、電駆動モジュール１００は、図１において、ハウジング４０に対してＺ方向に突出して流入口３１及び流出口３２が設けられている構成よりも、Ｚ方向における体格を小さくすることができる。なお、本開示は、モータ水路２１の一部がモータ構成要素２３～２５と回路側水路１３ｃとの間に配置されていなくても、Ｚ方向における体格を小さくすることができる。
　以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、第２実施形態に関して説明する。上記実施形態及び第２実施形態は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。
　（第２実施形態）
　図１０を用いて、第２実施形態の電駆動モジュール１０１に関して説明する。ここでは、電駆動モジュール１０１における電駆動モジュール１００との相違点を中心に説明する。電駆動モジュール１０１は、端子台５０の位置が電駆動モジュール１００と異なる。その他の点に関しては、電駆動モジュール１００と同様である。また、本実施形態では、上記実施形態と同じ符号を採用している。
　端子台５０の構成は、上記実施形態と同様である。そして、図１０に示すように、電駆動モジュール１０１は、回路側端子５２とモータ側端子５３の一部が、モータ水路２１と対向配置されている。本実施形態では、一例として、モータ側端子５３の一部がモータ水路２１と対向配置された端子台５０を採用している。モータ側端子５３とモータ水路２１とは、ハウジング４０が間に配置された状態で対向配置されている。また、ハウジング４０は、上記のようにＡｌなどの金属を主成分として構成されている。
　これによって、電駆動モジュール１０１は、回路部１２やモータ構成要素２３～２５だけではなく、モータ側端子５３に関しても冷却することができる。さらに、モータ側端子５３は、回路側端子５２と接続されている。このため、電駆動モジュール１０１は、モータ側端子５３を介して、モータ側端子５３も冷却することができる。
　なお、モータ側端子５３は、電気絶縁性を有するシートなどを介して、ハウジング４０に接していてもよい。これによって、電駆動モジュール１００は、端子５２、５３の冷却性能をより一層向上することができる。
　しかしながら、本開示は、これに限定されず、端子台５０の端子５２、５３がモータ水路２１と対向配置されていなくてもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (5)

  1. 　モータ（２３～２５）と、
    　前記モータを駆動する電力変換回路（１２）と、
    　前記モータと前記電力変換回路とを冷却する冷媒が流れる冷却水路（１３、２１）と、
    　前記モータと前記電力変換回路とを一体的に収容し、且つ、前記冷却水路が設けられたハウジング（４０）と、
    　前記ハウジングに突出して設けられた、前記冷却水路への前記冷媒の流入口（３１）と、
    　前記ハウジングに突出して設けられた、前記冷却水路からの前記冷媒の流出口（３２）と、
    　前記モータの回転軸（２３）に接続された減速機を含む減速部（２１０）と前記減速機の出力軸が接続された差動装置を含む差動部（２２０）とを有し、前記ハウジングに固定されたギヤ装置（２００）と、を備え、
    　前記流入口と前記流出口は、前記ギヤ装置に対向する位置に設けられている電駆動モジュール。
  2. 　前記電力変換回路は、前記回転軸に直交する方向において、前記モータに積層配置されており、
    　前記冷却水路は、前記モータを冷却するモータ側冷却部（２１）と、前記モータ側冷却部と連通され前記モータ側冷却部よりも上流に配置された、前記電力変換回路を冷却する回路側冷却部（１３）とを含んでいる請求項１に記載の電駆動モジュール。
  3. 　前記流出口は、前記電力変換回路と前記モータの積層方向において、前記流入口よりも上側に配置されている請求項２に記載の電駆動モジュール。
  4. 　前記流入口と前記流出口は、隣り合って設けられている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電駆動モジュール。
  5. 　前記流入口と前記流出口は、前記ハウジングの同じ壁面に設けられている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電駆動モジュール。
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