WO2020179217A1 - モータユニット - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a motor unit.
- This application applies to Japanese Patent Application No. 2019-040863 filed in Japan on March 6, 2019, Japanese Patent Application No. 2019-075237 filed in Japan on April 11, 2019, and to Japan on June 13, 2019.
- Priority is claimed based on the filed Japanese Patent Application No. 2019-110648, the contents of which are incorporated herein.
- Patent Document 1 describes a drive device including a motor and an inverter arranged immediately above the motor.
- the rigidity of the portion that houses the inverter in the housing tends to be insufficient, and the vibration of the motor or gear portion may be transmitted to the inverter and affect the operation of the inverter.
- One object of one aspect of the present invention is to provide a motor unit capable of suppressing the vibration transmitted to the inverter by improving the rigidity of the inverter accommodating portion of the housing.
- One aspect of a motor unit of the present invention is a motor that rotates about a motor axis, a gear portion that is connected to the motor, an inverter that controls a current supplied to the motor, and a motor that houses the motor.
- the inverter accommodating portion is supported by the motor accommodating portion and the gear accommodating portion.
- a motor unit capable of suppressing the vibration transmitted to the inverter by improving the rigidity of the inverter accommodating portion of the housing.
- FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a motor unit according to an embodiment.
- FIG. 2 is a perspective view of the motor unit of one embodiment.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the motor unit of one embodiment.
- FIG. 4 is an exploded perspective view of the housing of one embodiment.
- FIG. 5 is an exploded perspective view of the housing of one embodiment.
- FIG. 6 is a side view of the motor unit according to the embodiment as viewed from one axial side.
- FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the motor unit of one embodiment.
- FIG. 8 is a perspective view of a motor unit having a modified closed portion.
- FIG. 9 is an enlarged perspective view of the inverter housing of the modified example.
- FIG. 10 is an exploded perspective view of the motor unit of one embodiment.
- FIG. 11 is a front view of the second bus bar unit arranged in the inverter chamber in the motor unit according to the embodiment.
- FIG. 12 is a partially enlarged view of FIG
- the direction of gravity will be specified and described based on the positional relationship when the motor unit 1 is mounted on a vehicle located on a horizontal road surface.
- the XYZ coordinate system is shown as a three-dimensional Cartesian coordinate system as appropriate.
- the Z-axis direction indicates the vertical direction (that is, the vertical direction)
- the + Z direction is the upper side (opposite the gravity direction)
- the ⁇ Z direction is the lower side (gravity direction).
- the X-axis direction is a direction orthogonal to the Z-axis direction and represents the front-back direction of the vehicle in which the motor unit 1 is mounted
- the +X direction is the vehicle front
- the ⁇ X direction is the vehicle rear.
- the Y-axis direction is a direction orthogonal to both the X-axis direction and the Z-axis direction, and indicates the width direction (left-right direction) of the vehicle, the + Y direction is the vehicle right side, and the -Y direction is the vehicle left side. Is.
- the direction parallel to the motor axis J2 of the motor 2 (Y-axis direction) is simply referred to as "axial direction", and the radial direction centered on the motor axis J2 is simply referred to as “diametrical direction”.
- the circumferential direction around the motor axis J2, that is, the circumference of the motor axis J2 is simply referred to as “circumferential direction”.
- the motor axis J2 extends parallel to the vehicle. Therefore, in the following description, the axial direction is a direction parallel to the width direction of the vehicle. In this specification, one side in the axial direction is the ⁇ Y side, and the other side in the axial direction is the +Y side.
- extending along in a predetermined direction means not only a case of extending in a strictly predetermined direction but also an inclination of less than 45° with respect to the strict direction. Including the case of extending in the direction.
- the motor unit 1 is mounted on a vehicle having a motor as a power source, such as a hybrid vehicle (HEV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), and an electric vehicle (EV), and is used as a power source thereof. That is, the motor unit 1 is a drive device.
- a motor as a power source
- HEV hybrid vehicle
- PHY plug-in hybrid vehicle
- EV electric vehicle
- FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing the motor unit 1.
- FIG. 2 is a perspective view of the motor unit 1.
- the motor unit 1 includes a motor (main motor) 2 that rotates around a motor axis J2, a gear portion 3 connected to the motor 2, a housing 6, and oil that circulates in an oil passage 90.
- (First refrigerant) O, cooling water (second refrigerant) W circulating in the water channel 10, and an inverter 8 are provided.
- the inverter 8 is arranged on the outer peripheral surface side of the motor 2.
- the gear portion 3 is arranged on one side of the motor 2 in the axial direction (the other side in the axial direction in the present embodiment).
- a housing space 80 for housing the motor 2, the gear unit 3, and the inverter 8 is provided inside the housing 6.
- the housing 6 holds the motor 2, the gear unit 3, and the inverter 8 in the accommodation space 80.
- the accommodation space 80 is divided into a motor chamber 81 that accommodates the motor 2, a gear chamber 82 that accommodates the gear unit 3, and an inverter chamber 83 that accommodates a part of the inverter 8 and a connecting wire.
- the motor chamber 81 is the accommodation space inside the motor accommodating portion 6a
- the gear chamber 82 is the accommodation space inside the gear accommodating portion 6b
- the inverter chamber 83 is the inverter. It is a storage space inside the storage unit 6c.
- An oil sump P for accumulating oil O is provided in the lower area of the accommodation space 80.
- the bottom portion 81a of the motor chamber 81 is located above the bottom portion 82a of the gear chamber 82.
- a partition wall opening 68 is provided in the first partition wall 60ba partitioning the motor chamber 81 and the gear chamber 82.
- the partition opening 68 connects the motor chamber 81 and the gear chamber 82.
- the partition wall opening 68 moves the oil O accumulated in the lower region in the motor chamber 81 to the gear chamber 82. Therefore, in the present embodiment, the oil sump P is located in the lower region of the gear chamber 82.
- the motor 2 is housed in the motor chamber 81 of the housing 6.
- the motor 2 includes a rotor 20 that rotates about a motor axis line J2 that extends in the horizontal direction, a stator 30 that is located radially outside the rotor 20, a first bearing 26 and a second bearing 26 that rotatably support the rotor 20. It includes a bearing 27.
- the motor 2 of this embodiment is an inner rotor type motor.
- the rotor 20 rotates when an alternating current is supplied from an unillustrated battery to the stator 30 via the inverter 8.
- the rotor 20 has a shaft 21, a rotor core 24, and a plurality of rotor magnets (not shown).
- the rotor 20 (that is, the shaft 21, the rotor core 24, and the rotor magnet) rotates about a motor axis J2 extending in the horizontal direction and the width direction of the vehicle.
- the torque of the rotor 20 is transmitted to the gear portion 3.
- the shaft 21 extends in the axial direction around the motor axis J2.
- the shaft 21 rotates about the motor axis J2.
- the shaft 21 is a hollow shaft having a hollow portion 22.
- the shaft 21 is provided with a communication hole 23 that extends in the radial direction and connects the hollow portion 22 and the outside of the shaft 21.
- the shaft 21 extends across the motor chamber 81 and the gear chamber 82 of the housing 6. The end of the shaft 21 on the other side in the axial direction projects from the motor chamber 81 toward the gear chamber 82.
- the first gear 41 of the gear unit 3 is fixed to the end of the shaft 21 that projects toward the gear chamber 82.
- the shaft 21 is rotatably supported by two bearings (first bearing 26 and second bearing 27).
- the first bearing 26 and the second bearing 27 are located in the motor chamber 81.
- the first bearing 26 and the second bearing 27 are located on both axial sides of the shaft 21 with the rotor core 24 interposed therebetween.
- the first bearing 26 and the second bearing 27 are held in the housing 6. More specifically, the first bearing 26 is held by the closing portion 61, and the second bearing 27 is held by the first partition wall 60ba.
- the rotor core 24 is formed by stacking silicon steel plates.
- the rotor core 24 is a cylinder extending along the axial direction.
- a plurality of rotor magnets (not shown) are fixed to the rotor core 24.
- the plurality of rotor magnets are arranged along the circumferential direction with alternating magnetic poles.
- the stator 30 has a stator core 32, a coil 31, and an insulator (not shown) interposed between the stator core 32 and the coil 31.
- the stator 30 is held by the housing 6.
- the stator core 32 has an annular core back portion 32a and a plurality of teeth portions 32b extending radially inward from the core back portion 32a.
- a coil wire is wound around the tooth portion 32b.
- the coil wire wound around the tooth portion 32b constitutes the coil 31. That is, the coil 31 is wound around the stator core 32 via the insulator.
- the coil wire 31b extending from the coil 31 is connected to the inverter 8 via the first bus bar unit 70 (see FIG. 6) and the second bus bar unit 77 (via FIG. 9).
- the coil 31 has a pair of coil ends 31a.
- One coil end 31a projects axially from one end face of the stator core 32 in the axial direction, and the other coil end 31a projects axially from the other end face of the stator core 32 in the axial direction.
- the gear portion 3 is housed in the gear chamber 82 of the housing 6.
- the gear portion 3 is connected to the shaft 21 on the other axial side of the motor axis J2.
- the gear unit 3 has a speed reducing device 4 and a differential device 5.
- the torque output from the motor 2 is transmitted to the differential device 5 via the speed reducer 4.
- the speed reducer 4 is connected to the rotor 20 of the motor 2.
- the speed reduction device 4 has a function of reducing the rotation speed of the motor 2 and increasing the torque output from the motor 2 according to the reduction ratio.
- the speed reducer 4 transmits the torque output from the motor 2 to the differential device 5.
- the reduction gear 4 has a first gear 41, a second gear 42, a third gear 43, and an intermediate shaft 45.
- the torque output from the motor 2 is transmitted to the ring gear 51 of the differential device 5 via the shaft 21, the first gear 41, the second gear 42, the intermediate shaft 45, and the third gear 43 of the motor 2. ..
- the gear ratio of each gear, the number of gears, and the like can be variously changed according to the required reduction ratio.
- the speed reducer 4 is a parallel shaft gear type speed reducer in which the axes of the gears are arranged in parallel.
- the first gear 41 is provided on the outer peripheral surface of the shaft 21 of the motor 2.
- the first gear 41 rotates together with the shaft 21 about the motor axis J2.
- the intermediate shaft 45 extends along an intermediate axis J4 parallel to the motor axis J2.
- the intermediate shaft 45 rotates about the intermediate axis J4.
- the second gear 42 and the third gear 43 are provided on the outer peripheral surface of the intermediate shaft 45.
- the second gear 42 and the third gear 43 are connected via the intermediate shaft 45.
- the second gear 42 and the third gear 43 rotate about the intermediate axis J4.
- the second gear 42 meshes with the first gear 41.
- the third gear 43 meshes with the ring gear 51 of the differential device 5.
- the differential device 5 is connected to the motor 2 via the speed reducer 4.
- the differential device 5 is a device for transmitting the torque output from the motor 2 to the wheels of the vehicle.
- the differential device 5 has a function of transmitting the same torque to the output shafts 55 of the left and right wheels while absorbing the speed difference between the left and right wheels when the vehicle turns.
- the differential device 5 includes a ring gear 51, a gear housing (not shown), a pair of pinion gears (not shown), a pinion shaft (not shown), and a pair of side gears (not shown).
- the ring gear 51 rotates about a differential axis J5 parallel to the motor axis J2.
- the torque output from the motor 2 is transmitted to the ring gear 51 via the speed reducer 4. That is, the ring gear 51 is connected to the motor 2 via another gear.
- the inverter 8 is electrically connected to the motor 2.
- the inverter 8 controls the current supplied to the motor 2.
- the inverter 8 is fixed to the inverter housing 63 of the housing 6.
- FIG. 3 is a sectional view of the motor unit 1 along a plane orthogonal to the motor axis J2.
- the inverter 8 includes a switching element (first member) 8A, a capacitor (second member) 8B, a power board 8C, and an inverter bus bar 8d.
- the switching element 8A of the present embodiment is an insulated gate bipolar transistor (IGBT).
- the switching element 8A and the capacitor 8B are each connected to the power board 8C.
- the inverter 8 is connected to a battery (not shown) mounted on the vehicle, converts a direct current supplied from the battery into an alternating current, and supplies the alternating current to the motor 2.
- the inverter bus bar 8d extends from the switching element 8A.
- the inverter bus bar 8d is connected to a second bus bar 78, which will be described later, at the connection portion 8j.
- the housing 6 includes a housing body 60, a closing portion 61, a gear housing 62, and an inverter housing 63.
- the housing body 60 has a motor accommodating portion 6a, a gear accommodating portion 6b, and an inverter accommodating portion 6c. That is, the housing 6 has a motor accommodating portion 6a, a gear accommodating portion 6b, and an inverter accommodating portion 6c.
- the motor accommodating portion 6a opens on one side in the axial direction.
- the gear accommodating portion 6b opens on the other side in the axial direction.
- the inverter accommodating portion 6c opens upward.
- the closing portion 61, the gear housing 62, and the inverter housing 63 are fixed to the housing body 60.
- the housing body 60 and the closing portion 61 are arranged so as to face each other in the axial direction and are fixed to each other.
- the closing portion 61 covers the opening of the motor housing portion 6a of the housing body 60.
- the space surrounded by the housing body 60 and the closing portion 61 constitutes a motor chamber 81 in which the motor 2 is housed.
- the housing body 60 and the gear housing 62 are axially opposed to each other and fixed to each other.
- the gear housing 62 covers the opening of the gear housing portion 6b of the housing body 60.
- the space surrounded by the housing body 60 and the gear housing 62 constitutes a gear chamber 82 in which the gear portion 3 is housed.
- the housing body 60 and the inverter housing 63 are arranged facing each other in the vertical direction and fixed to each other.
- the inverter housing 63 covers the opening of the inverter housing portion 6c of the housing body 60.
- the space surrounded by the housing body 60 and the inverter housing 63 constitutes an inverter chamber 83 in which the inverter 8 is housed.
- the housing body 60 is a single member.
- the housing body 60 includes a cylindrical peripheral wall portion 60a extending in the axial direction, plate-like first side plate portions 60b and second side plate portions 60c extending along a plane orthogonal to the axial direction, and a plate extending along the axial direction.
- a first connecting plate portion 60d and a second connecting plate portion 60e each having a shape of a circle.
- the peripheral wall portion 60a has a cylindrical shape centered on the motor axis J2.
- the peripheral wall portion 60a surrounds the motor 2 from the outside in the radial direction.
- the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 60a is provided with a first rib 60aa extending along the motor axis J2 and a second rib 60ab extending along the circumferential direction of the motor axis J2. ..
- the first ribs 60aa and the second ribs 60ab can increase the rigidity of the housing body 60 and suppress amplification of vibration and noise caused by the rotation of the motor 2.
- the first rib 60aa may be used as a hot water draining wall when the housing body 60 is die cast. It should be noted that the hot water draining wall is a joint portion between molds for molding the housing body 60.
- a breather device 9 that adjusts the internal pressure of the motor chamber 81 is provided in an area facing the upper side of the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 60a.
- the breather device 9 is preferably provided on the upper side of the housing 6.
- the first side plate portion 60b is located at the end on the one axial side ( ⁇ Y side) of the peripheral wall portion 60a.
- the first side plate portion 60b is connected to the end portion on the one axial side of the peripheral wall portion 60a.
- the first side plate portion 60b extends toward the vehicle rear side from an edge portion on one side (-Y side) in the axial direction of the peripheral wall portion 60a.
- the first side plate portion 60b is located on one axial side of the inverter 8. One side in the axial direction of the inverter 8 is covered.
- FIG. 6 is a side view of the motor unit 1 as viewed from one side in the axial direction.
- the closed portion 61 is not shown.
- a closing portion 61 is fastened to the first side plate portion 60b.
- the first side plate portion 60b includes a first partition wall 60ba covered by the blocking portion 61, and a first projecting portion 60bb located on the vehicle rear side of the first partition wall 60ba and exposed from the blocking portion 61.
- the first partition wall 60ba partitions the accommodation space 80 into a motor chamber 81 and an inverter chamber 83.
- the first protruding portion 60bb is provided with a first through hole 60be that allows the inside and the outside of the inverter chamber 83 to communicate with each other. That is, the first side plate portion 60b is provided with the first through hole 60be penetrating in the axial direction.
- a control line that supplies a power supply voltage and a control signal from the inverter 8 to the pump 96 passes through the first through hole 60be.
- the first connector 71 is attached to the first through hole 60be.
- the first connector 71 is inserted into the first through hole 60be from one side in the axial direction. That is, the first connector 71 is attached to the first through hole 60be from the outside of the inverter chamber 83.
- the control line of the pump 96 is connected to the inverter 8 via the first connector 71.
- the first partition wall 60ba is provided with a second through hole 60bf and a third through hole 60bg that allow the motor chamber 81 and the inverter chamber 83 to communicate with each other. That is, the first side plate portion 60b is provided with a second through hole 60bf and a third through hole 60bg that penetrate in the axial direction.
- the signal line of the rotation angle sensor 50 that detects the rotation angle of the motor 2 passes through the second through hole 60bf.
- a sensor connector 73 is attached to the second through hole 60bf.
- the sensor connector 73 is inserted into the second through hole 60bf from one side in the axial direction. That is, the sensor connector 73 is attached to the second through hole 60bf from the motor chamber 81 side.
- a power supply line that connects the inverter 8 and the stator 30 and supplies a power supply voltage to the stator passes through the third through hole 60bg.
- the first bus bar unit 70 is inserted into the third through hole 60 bg.
- the first bus bar unit 70 will be described in detail later.
- screw holes for fixing the first bus bar unit 70 to the first partition wall 60ba are provided around the third through hole.
- the first bus bar unit 70 is inserted into the third through hole 60 bg from one side in the axial direction.
- first side plate portion 60b is provided with a motor side flange portion 60bc for fixing the closing portion 61.
- the motor side flange portion 60bc is provided with a plurality of screw holes for fixing the closing portion 61 to the housing body 60.
- the motor-side flange portion 60bc projects in the axial direction from the surfaces of the first partition wall 60ba and the first projecting portion 60bb that face one side in the axial direction.
- the first bus bar unit 70, the sensor connector 73, and the first connector 71 are inserted into the first side plate portion 60b from one side in the axial direction to the other side in the housing body 60. Attached to. Therefore, according to the present embodiment, the first bus bar unit 70, the sensor connector 73, and the first connector 71 can be attached to the housing body 60 from one direction, and the assembling process can be simplified. .. In addition, the assembling direction of the first bus bar unit 70, the sensor connector 73, and the first connector 71 is also the same as the assembling direction of the closing portion 61, so that the assembly process of the motor unit 1 can be further simplified. it can.
- a motor-side flange portion 60bc is provided between the sensor connector 73 and the first connector 71 so as to project to one side in the axial direction. That is, the wall (motor-side flange portion 60bc) is arranged between the sensor connector 73 and the first connector 71. As a result, the sensor connector 73 and the first connector 71 are less likely to be affected by noise from each other.
- the second side plate portion 60c faces the first side plate portion 60b in the axial direction.
- the second side plate portion 60c is located at the other end (+Y side) in the axial direction of the peripheral wall portion 60a.
- the second side plate portion 60c is located on the other axial side of the inverter 8.
- the second side plate portion 60c covers the other axial side of the inverter 8.
- the second side plate portion 60c includes a second partition wall 60ca that covers the opening on the other side in the axial direction of the peripheral wall portion 60a, an overhanging portion 60cc that extends from the second partition wall 60ca to the rear side of the vehicle, and a second partition that extends upward from the overhanging portion 60cc. 2 protrusion part 60cc.
- the second partition 60ca and the overhanging portion 60cb are covered by the gear housing 62.
- the second protruding portion 60cc is exposed from the gear housing 62.
- the overhanging portion 60cc is provided with a first second shaft passage hole 67a through which the output shaft 55 supporting the wheel passes.
- the overhang portion 60cb rotatably supports the output shaft 55 via a bearing held on the inner peripheral surface of the second shaft passage hole 67a.
- the overhanging portion 60cc has a fourth partition wall 60ce that separates the gear chamber 82 and the inverter chamber 83.
- the fourth partition wall 60ce and the second protruding portion 60cc are continuous in the vertical direction to form a wall surface on the other axial side (+Y side) of the inverter housing portion 6c.
- the second partition wall 60ca divides the accommodation space 80 into a motor chamber 81 and a gear chamber 82.
- the motor housing portion 6a includes a peripheral wall portion 60a and a second partition wall 60ca.
- the second partition wall 60ca is provided with a partition wall opening 68 for guiding the oil in the motor chamber 81 into the gear chamber 82 and an insertion hole 69 for inserting the shaft 21 of the motor 2.
- the second side plate portion 60c is provided with a gear side flange portion 60cd for fixing the gear housing 62.
- the gear side flange portion 60cd surrounds the gear portion 3 from the outside in the radial direction.
- the gear housing portion 6b includes a second side plate portion 60c and a gear side flange portion 60cd.
- the gear side flange portion 60cd is provided with a plurality of screw holes for fixing the gear housing 62 to the housing body 60.
- the gear-side flange portion 60cd surrounds the second partition wall 60ca and the overhanging portion 60cc.
- the gear side flange portion 60cd projects in the axial direction from the surfaces of the overhanging portion 60cb and the second projecting portion 60cc that face the other side in the axial direction.
- the first connecting plate portion 60d and the second connecting plate portion 60e connect the first side plate portion 60b and the second side plate portion 60c.
- the first connecting plate portion 60d and the second connecting plate portion 60e are orthogonal to each other.
- the first connecting plate portion 60d and the second connecting plate portion 60e are connected to each other.
- the first connecting plate portion 60d connects the vehicle rear side edges of the first side plate portion 60b and the second side plate portion 60c.
- the first connection plate portion 60d is located on the vehicle rear side of the peripheral wall portion 60a.
- the plate thickness direction of the first connection plate portion 60d coincides with the vehicle front-rear direction.
- the first connection plate portion 60d is located on the vehicle rear side of the inverter 8.
- the first connection plate portion 60d covers the rear side of the vehicle of the inverter 8.
- the first connection plate portion 60d is provided with a plurality of ribs 60da extending in the vertical direction.
- the rib 60da extends downward from the inverter side flange portion 60f located at the upper end of the first connection plate portion 60d.
- the second connection plate portion 60e connects the lower end edges of the first side plate portion 60b and the second side plate portion 60c.
- the second connection plate portion 60e is located on the vehicle rear side of the peripheral wall portion 60a.
- the plate thickness direction of the second connection plate portion 60e coincides with the vertical direction.
- the second connection plate portion 60e is connected to the peripheral wall portion 60a.
- the second connection plate portion 60e extends from the peripheral wall portion 60a toward the vehicle rear side.
- the second connection plate portion 60e is connected to the first connection plate portion 60d at the end portion on the vehicle rear side. That is, the first connecting plate portion 60d extends upward from the vehicle rear end of the second connecting plate portion 60e.
- the second connection plate portion 60e is located below the inverter 8.
- the second connection plate portion 60e covers the lower side of the inverter 8.
- a plurality of ribs arranged along the axial direction are provided on the lower surface of the second connection plate portion 60e.
- the plurality of ribs extend from the peripheral wall portion 60a toward the rear side of the vehicle.
- the peripheral wall portion 60a has a third partition wall (wall portion) 60ac surrounded by the first side plate portion 60b, the second side plate portion 60c, and the second connection plate portion 60e. That is, the housing body 60 has the third partition wall 60ac.
- the third partition 60ac partitions the accommodation space 80 into a motor chamber 81 and an inverter chamber 83.
- the first side plate portion 60b, the second side plate portion 60c, the third partition wall 60ac, the first connecting plate portion 60d, and the second connecting plate portion 60e surround the periphery of the inverter 8. That is, the inverter accommodating portion 6c includes the third partition wall 60ac, the first side plate portion 60b, the second side plate portion 60c, the first connecting plate portion 60d, and the second connecting plate portion 60e.
- An inverter side flange portion 60f for fixing the inverter housing 63 is provided at the upper ends of the third partition wall 60ac, the first connection plate portion 60d, the first side plate portion 60b, and the second side plate portion 60c.
- the inverter side flange portion 60f is provided with a plurality of screw holes for fixing the gear housing 62 to the housing body 60.
- the inverter side flange portion 60f inclines downward toward the rear when viewed from the vehicle width direction. That is, the inverter side flange portion 60f is inclined with respect to the second connection plate portion 60e.
- the housing main body 60 includes the third partition wall (first wall portion) 60ac that partitions the inverter chamber 83 and the motor chamber 81, and the fourth partition wall partitioning the inverter chamber 83 and the gear chamber 82. (2nd wall part) 60ce.
- the third partition wall 60ac also serves as a side wall of the inverter accommodating portion 6c and the motor accommodating portion 6a.
- the fourth partition 60ce also serves as a side wall of the inverter housing portion 6c and the gear housing portion 6b. That is, according to the present embodiment, the inverter accommodating portion 6c is integrally provided with the motor accommodating portion 6a and the gear accommodating portion 6b, and thus is supported by the motor accommodating portion 6a and the gear accommodating portion 6b.
- the rigidity of the inverter housing portion 6c can be increased and the rotation of the motor 2 can be improved. It is possible to suppress amplification of vibration and noise that occur.
- the motor accommodating portion 6a, the inverter accommodating portion 6c, and the gear accommodating portion 6b are composed of a single member (housing body 60), mutual support becomes stronger, and the effect of suppressing vibration of the inverter accommodating portion 6c is obtained. Has been increased. However, even if the motor accommodating portion 6a, the inverter accommodating portion 6c, and the gear accommodating portion 6b are separate members, if the inverter accommodating portion 6c is supported by the motor accommodating portion 6a and the gear accommodating portion 6b, the inverter The effect of suppressing the vibration of the housing portion 6c can be obtained.
- the inverter housing portion 6c has a first side plate portion (third wall portion) 60b as a wall portion on one side in the axial direction.
- a closing portion 61 is fastened to the first side plate portion 60b.
- the inverter accommodating portion 6c is reinforced and rigidized by fastening the closing portion 61. That is, according to the present embodiment, the effect of suppressing the vibration of the inverter housing portion 6c can be further enhanced.
- the closing portion 61 is fixed to the motor side flange portion 60bc of the housing body 60.
- the closing portion 61 closes the opening on one side in the axial direction of the motor housing portion 6a. That is, the closing portion 61 covers one side of the motor 2 in the axial direction.
- a seal member (not shown) is sandwiched between the closing portion 61 and the motor side flange portion 60bc. The seal member suppresses the oil in the motor chamber 81 from leaking out between the closed portion 61 and the housing body 60.
- the closing part 61 covers the sensor connector 73 and the first bus bar unit 70 fixed to the first partition wall 60ba of the housing body 60 shown in FIG.
- the closing portion 61 may have a function as a magnetic shield. At this time, it is possible to suppress that the wiring of the rotation angle sensor 50 and the noise generated in the first bus bar unit 70 affect the first connector 71 and the like.
- the closing portion 61 has a closing portion main body 61a and a cover 61b.
- the closing part 61 has a sealing member (not shown) that seals between the closing part body 61a and the cover 61b.
- the closing portion main body 61a has a closing flat portion 61aa and a cover flange portion 61ab.
- the cover flange portion 61ab projects from the closed plane portion 61aa to the one side in the axial direction.
- a shaft insertion hole 61ac penetrating in the axial direction is provided in the closed flat surface portion 61aa.
- the shaft insertion hole 61ac is arranged inside the cover flange portion 61ab when viewed from the axial direction. Inside the shaft insertion hole 61ac, an end portion on one side in the axial direction of the shaft 21 of the motor 2 is arranged.
- the cover 61b is fixed to the cover flange portion 61ab provided on the closing portion main body 61a.
- the cover 61b covers the shaft insertion hole 61ac from one side in the axial direction.
- a seal member (not shown) is sandwiched between the cover 61b and the cover flange portion 61ab. The seal member suppresses the oil in the motor chamber 81 from leaking out between the cover 61b and the closing portion main body 61a.
- FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the motor unit including the closing portion 61. As shown in FIG. 7, a sensor housing 61h in which the rotation angle sensor 50 is housed is provided between the closing body 61a and the cover 61b.
- the one end in the axial direction of the shaft 21 passes through the shaft insertion hole 61ac and is arranged inside the sensor housing 61h. Further, the rotor portion 58 of the rotation angle sensor 50 is attached to the end portion of the shaft 21 on one axial side. The rotor part 58 rotates around the motor axis J2 together with the shaft 21.
- the stator portion 59 of the rotation angle sensor 50 is fixed to the closing portion main body 61a so as to surround the rotor portion 58.
- the stator part 59 outputs a rotation angle relative to the rotor part 58. That is, the rotation angle sensor 50 detects the rotation angle of the motor 2.
- the rotation angle sensor 50 is a resolver.
- the rotation angle sensor 50 is attached in a state where the cover 61b is removed and one end of the shaft 21 on the one side in the axial direction is opened.
- the rigidity of the mounting part of the stator of the rotation angle sensor may be low, and the vibration of the gear may affect the detection accuracy of the rotation angle sensor.
- the motor unit 1 of the present embodiment is made to solve such a problem.
- the housing 6 has the closing portion 61 that covers the opening on the one side in the axial direction of the motor housing portion 6a, and the closing portion 61 forms the sensor housing portion 61h that houses the rotation angle sensor 50 therein.
- the rotation angle sensor 50 is contained and fixed inside the closing portion 61, which is a structure having high rigidity. As a result, it is possible to prevent vibration from being transmitted to the rotation angle sensor 50, and it is possible to improve the detection accuracy of the rotation angle sensor 50.
- FIG. 8 is a perspective view of the motor unit 1 showing the closing portion 161 of the modified example that can be adopted for the motor unit 1 of the present embodiment.
- the closing portion 161 of this modification has the same configuration as that for achieving the same effect as that of the above-described embodiment. Further, the closing portion 161 of this modification has a function of supporting the output shaft 55, and a function of supporting the pipe and the cable.
- the closing portion 161 of the modified example is fixed to the housing body 60.
- the closing portion 161 closes the opening on the one axial side of the motor housing portion 6a.
- the closed portion 161 of this modified example further includes a pair of a first pipe support portion (support portion) 161e and a second pipe support portion (support portion) 161f. And a cable supporting portion (supporting portion) 161d.
- the first pipe support portion 161e is located on the side portion of the cover 61b in the closing portion 161.
- the second pipe support portion 161f is located above the cover 61b in the closing portion 161.
- the cooling water pipe 11 is routed from the inverter housing 63 toward the cooler 97 along the side from the upper side of the closed portion 161.
- the first and second pipe support portions 161e and 161f support the cooling water pipe 11 on the upper side and the side portion of the closing portion 161.
- the first pipe support portion 161e has a first pedestal portion 161ea and a binding band 161eb.
- the first pedestal portion 161ea is, for example, a resin member.
- the first pedestal portion 161ea is bolted to the surface of the closing portion body 161a facing the axial direction.
- the first pedestal portion 161ea is in contact with the cooling water pipe 11 on the seat surface facing one side in the axial direction.
- the seat surface is curved according to the pipe diameter of the cooling water pipe 11. This makes it difficult for the cooling water pipe 11 to shift with respect to the first pedestal portion 161ea.
- the first pedestal portion 161ea is provided with an insertion portion that allows the binding band 161eb to pass through.
- the insertion portion is located behind the seat surface when viewed from one side in the axial direction.
- the binding band 161eb is passed through the insertion portion of the first pedestal portion 161ea and wound around the cooling water pipe 11.
- the binding band 161eb presses the cooling water pipe 11 against the seat surface of the first pedestal portion 161ea. According to this modification, the cooling water pipe 11 can be fixed to the blocking portion 161 with a simple structure.
- the second pipe support portion 161f has a second pedestal portion 161fa and a binding band 161fb similarly to the first pipe support portion 161e.
- the second pedestal portion 161fa is, for example, a plate-shaped member made of a metal material.
- the second pedestal portion 161fa is bolted to a surface of the closing portion main body 161a that faces one side in the axial direction.
- the second pedestal portion 161fa is provided with a through hole that allows the binding band 161fb to pass therethrough.
- the binding band 161fb is passed through the through hole of the second pedestal portion 161fa and is wound around the cooling water pipe 11. According to this modification, the cooling water pipe 11 can be fixed to the closing portion 161 by a simple structure.
- the cable support portion 161d supports the cable 88 that connects the inverter 8 and the pump 96.
- the cable support portion 161d is located below the cover 61b in the closing portion 161.
- the cable support portion 161d is a plate-shaped member made of, for example, a metal material.
- the cable support portion 161d is bolted to the surface of the closing portion main body 161a facing one side in the axial direction.
- the cable support portion 161d has a clip portion 161da that curls with a diameter slightly smaller than the outer diameter of the cable 88 to be supported. By inserting the cable 88 into the clip portion 161da, the clip portion 161da holds the cable 88 by elastic deformation. According to this modification, the cable 88 can be fixed to the closing portion 161 with a simple structure and a simple procedure.
- the closing portion 161 has support portions (first and second pipe support portions 161e, 161f and cable support portion 161d) for holding the cable 88 or the cooling water pipe 11.
- first and second pipe support portions 161e, 161f and cable support portion 161d are support portions for holding the cable 88 or the cooling water pipe 11.
- the cooling water pipe 11 and the cable 88 may be fixed to the closing portion 161 in advance by the first and second pipe supporting portions 161e and 161f and the cable supporting portion 161d. As a result, the assembly process can be simplified.
- the closed portion main body 161a of this modified example has a shaft holding portion 161 g that extends downward and holds the output shaft 55. That is, the closing portion 161 has a shaft holding portion 161 g.
- the shaft holding portion 161g has a plate shape along a plane orthogonal to the axial direction.
- the shaft holding portion 161 g is provided with a shaft passing hole 161 ga that penetrates in the axial direction.
- the shaft passage hole 161ga is circular when viewed from the axial direction.
- a bearing 161k is held on the inner peripheral surface of the shaft passage hole 161ga. That is, the outer ring of the bearing 161k fits on the inner peripheral surface of the shaft passage hole 161ga.
- the shaft holding portion 161g rotatably supports the output shaft 55 via a bearing 161k.
- the closing portion 161 includes the shaft holding portion 161g that holds one of the pair of output shafts 55 of the gear portion 3 that passes below the inverter housing portion 6c. As a result, it is possible to stabilize the support of the output shaft 55, which has a long distance to the wheels and becomes long. Further, according to this modification, the shaft holding portion 161g is provided integrally with the closing portion 161, so that an increase in the number of parts can be suppressed and the assemblability is not deteriorated.
- the gear housing 62 is fixed to the gear side flange portion 60cd.
- the shape of the gear housing 62 is a concave shape that opens to one side in the axial direction.
- the opening of the gear housing 62 is covered by the second side plate portion 60c.
- the space surrounded by the gear housing 62 and the second side plate portion 60c constitutes a gear chamber 82 accommodating the gear portion 3.
- a seal member (not shown) is sandwiched between the gear housing 62 and the gear side flange portion 60cd.
- the seal member suppresses the oil in the gear chamber 82 from leaking out between the gear housing 62 and the housing body 60.
- the gear housing 62 is provided with a first shaft passage hole 62c that penetrates in the axial direction.
- the first shaft passage hole 62c overlaps with the second shaft passage hole 67a when viewed from the axial direction.
- the output shaft 55 that supports the wheels passes through the first shaft passage hole 62c.
- the gear housing 62 rotatably supports the output shaft 55 via a bearing held on the inner peripheral surface of the first shaft passage hole 62c.
- the inverter housing 63 is fixed to the flange portion 60f on the inverter side.
- the shape of the inverter housing 63 is a concave shape that opens downward.
- the opening of the inverter housing 63 is covered with the housing body 60. More specifically, the opening of the inverter housing 63 is covered with the peripheral wall portion 60a and the second connection plate portion 60e.
- a space surrounded by the inverter housing 63 and the housing body 60 constitutes an inverter chamber 83 that houses the inverter 8.
- the inverter housing 63 accommodates the inverter 8 and a part of wiring extending from the inverter 8.
- the inverter housing 63 has a main body accommodating portion 63a for holding (accommodating) the inverter 8 and a feeding line accommodating portion 63b for holding (accommodating) the feeding connector 8e.
- the main body accommodating portion 63a and the feeder accommodating portion 63b are aligned along the axial direction.
- the feeder line accommodating portion 63b is located on the other side (+ Y side) in the axial direction with respect to the main body accommodating portion 63a.
- the feeder line accommodating portion 63b is located outside the inverter accommodating portion 6c when viewed from the vertical direction. That is, the feeder housing portion 63b projects from the side surface of the inverter housing portion 6c.
- the power supply line accommodation portion 63b projects from the side surface of the main body accommodation portion 63a.
- the power supply connector 8e electrically connects a battery (not shown) mounted on the vehicle and the inverter 8 and supplies electric power from the battery to the inverter 8.
- the power supply connector 8e projects in the width direction from the side surface of the inverter 8.
- the power supply connector 8e has a connector terminal. The connector terminal projects from the power feeding connector 8e in the vehicle front direction.
- FIG. 9 is an enlarged perspective view of the feeder housing portion 163b of the inverter housing 163 of the modified example that can be adopted in the present embodiment.
- the inverter housing 163 of the modified example further has a reinforcing portion 164 for reinforcing the feed line accommodating portion 163b. That is, the housing 6 may include the power supply line housing portion 163b and the reinforcing portion 164 that reinforces the power supply line housing portion 163b.
- the reinforcing portion 164 has a fastening plate 164b extending along the second side plate portion 60c of the housing body 60, and a plurality of ribs 164a.
- the reinforcing portion 164 is fastened to the inverter housing portion 6c on the fastening plate 164b.
- the plurality of ribs 164a extend in the vertical direction.
- the plurality of ribs 164a connect the lower surface of the power supply line housing portion 163b and the second side plate portion 60c.
- the reinforcing portion 164 reinforces the power feeding line housing portion 163b and increases the rigidity of the power feeding line housing portion 163b. As a result, the vibration of the power feeding line housing portion 163b is suppressed, and the load applied to the power feeding connector 8e when the vibration occurs can be reduced.
- the reinforcing portion 164 is integrally provided with the inverter housing 163 and fixed to the housing body 60.
- the reinforcing portion 164 may be integrally provided with the housing body 60 and fixed to the inverter housing.
- the main body accommodating portion 63a has a concave shape that opens downward.
- a mounting flange portion 63c is provided on the edge of the opening of the main body accommodating portion 63a.
- the mounting flange portion 63c axially faces the inverter side flange portion 60f.
- the inverter housing 63 is fixed to the inverter side flange portion 60f at the mounting flange portion 63c.
- a signal connector 74 is provided on the side surface on one axial side of the main body accommodating portion 63a.
- the signal connector 74 is a connector for a signal line connected to the outside.
- the first connector 71 and the signal connector 74 face the same direction.
- the main body accommodating portion 63a has a plate-shaped top plate portion 63ac extending in the horizontal direction and a side wall protruding from the edge portion of the top plate portion 63ac along the thickness direction of the top plate portion 63ac. And a portion 63ad. That is, the inverter housing 63 has the top plate portion 63ac and the side wall portion 63ad. The side wall portion 63ad extends in a rectangular shape along the edge portion of the top plate portion 63ac when viewed from the thickness direction of the top plate portion 63ac.
- the power supply connector 8e is arranged on the side wall portion 63ad.
- the top plate portion 63ac covers the opening of the inverter housing portion 6c from above.
- the inverter 8 is fixed to the back surface of the top plate portion 63ac (that is, the surface facing the inside of the inverter housing portion 6c). As a result, the inverter housing 63 supports the inverter 8.
- the inverter 8 is fixed to the inverter housing 63 that can be detached from the housing body 60. Therefore, the inverter 8 can be easily detached from the motor unit 1 by releasing the fastening between the inverter housing 63 and the housing body 60 when performing maintenance of the motor unit 1 such as periodic inspection and parts replacement. This step can be performed even when the motor unit 1 is mounted on the vehicle, and the maintainability of the inverter 8 can be improved.
- the inverter housing 63 has a concave shape that opens downward due to the top plate portion 63ac and the side wall portion 63ad. That is, the inverter housing 63 has the inverter housing opening 63h.
- the inverter housing opening 63h extends along the opening 6ca of the inverter housing 6c. Further, at least a part of the inverter 8 is arranged so as to project downward from the inverter housing opening 63h. That is, the inverter accommodating portion 6c has a structure in which the openings of the concave members face each other and the other opening is closed by one opening, and the inverter 8 is arranged at the boundary between the openings 6ca and 63h. ing.
- the top plate portion 63ac is provided with a flow path 8b through which the cooling water W for cooling the inverter 8 is passed.
- the flow path 8b has an introduction port 8ba and an discharge port 8bb that open on one side in the axial direction.
- the inlet 8ba and the outlet 8bb are located on one side in the width direction. That is, the introduction port 8ba and the discharge port 8bb of the flow path 8b are provided on the side surface of the main body accommodating portion 63a on one side in the axial direction. That is, the flow path of the flow path 8b is generally U-shaped when viewed from the upper side in the direction of gravity.
- the top plate portion 63ac has a recess 8h that opens to the lower side (that is, the inverter chamber 83 side).
- the recess 8h is provided in the middle of the flow path 8b.
- the opening of the recess 8h is covered by the switching element 8A of the inverter 8.
- Cooling water W flows in a region surrounded by the inner surface of the recess 8h and the upper surface of the switching element 8A. As a result, the cooling water W directly cools the switching element 8A.
- a gasket for sealing the cooling water W is arranged between the opening edge of the recess 8h and the switching element 8A.
- the top plate portion 63ac of the inverter housing 63 is provided with a flow path 8b through which the cooling water W for cooling the inverter 8 flows.
- the weight of the flow passage 8b and the cooling water W in the flow passage 8b can be added to the inverter housing 63, and the rigidity of the inverter housing 63 can be increased.
- vibration of the inverter accommodating portion 6c can be suppressed.
- the flow path 8b in the inverter housing 63 the flow path 8b functions as a rib, and the rigidity of the inverter housing 63 can be increased. As a result, the vibration of the inverter accommodating portion 6c can be suppressed.
- the inverter housing 63 has a top plate portion 63ac and a side wall portion 63ad protruding from the top plate portion 63ac to increase the rigidity. Thereby, the vibration of the inverter housing 63 can be suppressed. Further, in the present embodiment, the protruding height of the side wall portion 63ad increases as the distance from the motor axis J2 increases. As a result, the protruding height of the side wall portion 63ad can be sufficiently increased within a range that does not interfere with the motor housing portion 6a, and the effect of increasing the rigidity of the inverter housing 63 can be further enhanced.
- the flow path 8b for cooling the inverter 8 is provided in the inverter housing 63, which is a member different from the housing body 60 that contacts the motor 2.
- the heat of the motor 2 is less likely to be transferred to the cooling water W, and the cooling efficiency of the inverter by the cooling water W can be increased.
- the motor unit 1 both the inverter 8 and the motor 2 are cooled, but the temperature of the inverter 8 is required to be kept lower than the temperature of the motor 2.
- the heat of the motor 2 is hard to be transferred to the cooling water W, so that the temperature of the inverter 8 can be suppressed to be lower than the temperature of the motor.
- the inverter 8 does not directly contact the housing body 60.
- a gap G is provided between the inverter 8 and the third partition wall 60ac of the housing body 60.
- the third partition wall 60ac is a part of the peripheral wall portion 60a surrounding the motor 2.
- the gap G is an air layer filled with air. Therefore, the gap G functions as a heat insulating layer that suppresses heat exchange between the inverter 8 and the motor 2. As a result, it is possible to prevent one of the inverter 8 and the motor 2 from heating the other and interfering with the operation of the heated other.
- the thickness direction of the top plate portion 63ac coincides with the vertical direction (Z-axis direction). Furthermore, when the reference direction is a direction orthogonal to the motor axis J2 and orthogonal to the thickness direction of the top plate portion 63ac, the reference direction coincides with the X axis. Therefore, in the following description, the thickness direction of the top plate portion 63ac is simply referred to as the Z-axis direction, and the reference direction defined above is simply referred to as the X-axis direction.
- the switching element 8A, the capacitor 8B, and the power substrate 8C are laminated in this order from the top plate portion 63ac toward the lower side. That is, the inverter 8 has a switching element 8A, a capacitor 8B, and a power substrate 8C that are stacked in order from the top plate portion 63ac side.
- the switching element 8A is directly fixed to the top plate portion 63ac.
- the switching element 8A is a member that generates the most heat among the members that form the inverter 8. Therefore, the inverter 8 can be efficiently cooled by arranging the switching element 8A at a position closest to the top plate portion 63ac provided with the flow path 8b through which the cooling water W flows.
- the capacitor 8B is laminated below the switching element 8A.
- the capacitor 8B has a smaller dimension in the X-axis direction (that is, the reference direction) than the switching element 8A.
- end faces on the opposite side (+X side) of the motor in the X-axis direction match each other.
- a part of the lower surface of the switching element 8A is exposed from the capacitor 8B. That is, the switching element 8A has a first covering region 8Aa covered by the capacitor 8B and a first exposed region 8Ab exposed from the capacitor 8B. In the X-axis direction, the first exposed area 8Ab is located on the motor side of the first covered area 8Aa.
- the first exposed region 8Ab is located closer to the motor 2 than the capacitor 8B in the X-axis direction.
- the thickness of the inverter 8 in the Z-axis direction can be made stepwise as it approaches the motor 2 side.
- the inverter 8 and the motor 2 can be arranged close to each other in a direction orthogonal to the motor axis (X-axis direction in the present embodiment), and the entire motor unit 1 can be miniaturized.
- the first exposed region 8Ab overlaps the motor 2 when viewed from the Z-axis direction (that is, the thickness direction of the top plate portion 63ac). Therefore, the size in the direction orthogonal to the Z-axis direction can be reduced as compared with the case where the inverter 8 and the motor 2 do not overlap each other in the Z-axis direction.
- the inverter 8 has the smallest height dimension with respect to the back surface of the top plate portion 63ac in the first exposed region 8Ab. That is, in the area where the inverter 8 overlaps the motor 2, the height dimension based on the back surface of the top plate portion 63ac is smaller than that in other areas. Therefore, in the region where the inverter 8 and the motor 2 overlap each other in the Z-axis direction, the motor unit 1 can be suppressed from being enlarged in the Z-axis direction.
- the inverter 8 overlaps with at least a part of the motor 2 when viewed from the X-axis direction (that is, the reference direction). Therefore, as compared with the case where the inverter 8 and the motor 2 do not overlap each other in the X-axis direction, the size in the direction orthogonal to the X-axis direction can be reduced.
- the power board (third member) 8C is laminated below the capacitor 8B.
- the power board 8C has a smaller dimension in the X-axis direction than the capacitor 8B.
- the laminated configuration of the power substrate 8C with respect to the capacitor 8B is the same as the laminated configuration of the capacitor 8B with respect to the switching element 8A described above. That is, the capacitor 8B has a second covering region 8Ba covered by the power substrate 8C and a second exposed region 8Bb exposed from the power substrate 8C.
- the second exposed region 8Bb is located on the motor 2 side of the power substrate 8C in the X-axis direction.
- the thickness of the inverter 8 in the Z-axis direction can be made stepwise such that it becomes thinner toward the motor 2 side, and the overall size of the motor unit 1 can be reduced.
- the inverter accommodating portion 6c overlaps at least a part of the gear portion 3 when viewed in the axial direction. More specifically, the inverter accommodating portion 6c overlaps with the ring gear 51 of the gear portion 3 when viewed from the axial direction. That is, the inverter accommodating portion 6c can be disposed inside the axial projection area of the gear portion 3, and the axial projection size of the entire motor 2 can be reduced.
- the top plate portion 63ac of the main body accommodating portion 63a is provided with a first window portion 631 and a second window portion 632 penetrating in the plate thickness direction.
- the first lid member 8ca and the second lid member 8cb are fixed to the top plate portion 63ac.
- the first lid member 8ca covers the first window portion 631.
- the second lid member 8cb covers the second window portion 632.
- the flow path 8b extends between the first window portion 631 and the second window portion 632 in the front-rear direction.
- the first window 631 is located directly above the portion where the inverter 8 and the power feeding connector 8e are fastened. Further, a part of the first window portion 631 opens the feeding line accommodating portion 63b upward. The first operator inserts a tool from the first window portion 631 into the inverter chamber 83, and electrically connects the inverter 8 and the power supply connector 8e to the power supply line accommodating portion 63b. Connect the wiring for the.
- the second window portion 632 is located directly above the connecting portion 8j between the inverter bus bar 8d and the second bus bar 78.
- the operator inserts the tool into the inverter chamber 83 through the second window portion 632 and connects the inverter bus bar 8d and the second bus bar 78 at the connection portion 8j.
- the inverter 8 is fixed to the inverter housing 63 in advance.
- the second bus bar unit 77 is fixed to the housing body 60 in advance. Further, the second bus bar 78 and the first bus bar 75 are connected in advance.
- the inverter housing 63 is fixed to the housing body 60.
- a tool is inserted through the second window portion 632 of the inverter housing 63 to connect the second bus bar 78 and the inverter bus bar 8d.
- the second window member 632 is covered with the second lid member 8cb.
- FIG. 10 is an exploded perspective view of the motor unit 1.
- the motor unit 1 has a first bus bar unit 70 and a second bus bar unit 77 that electrically connect the motor 2 and the inverter 8.
- the first busbar unit 70 includes a plurality (three) of first busbars 75, a first busbar holder 76 that holds the plurality of first busbars 75, and a seal member 70A.
- the first bus bar 75 is made of a plate-shaped conductor.
- the three first bus bars 75 are connected to coil wires 31b extending from the U-phase, V-phase, and W-phase coils 31 of the stator 30, respectively.
- the first bus bar 75 is fixed to the first side plate portion 60b of the housing body 60 via the first bus bar holder 76.
- the first bus bar 75 has a first bus bar main body portion 75a extending along the axial direction and a terminal connecting portion 75b located on one side in the axial direction of the first bus bar main body portion 75a.
- the first bus bar main body 75a is inserted into the holding hole 76c provided in the first bus bar holder 76.
- the other end of the first busbar main body 75a in the axial direction is exposed from the first busbar holder 76.
- the first bus bar 75 is connected to the second bus bar 78 at an end portion of the first bus bar main body portion 75a on the other axial side.
- the terminal connection portion 75b is bent in the plate thickness direction of the first bus bar main body portion 75a.
- the plate thickness direction of the terminal connecting portion 75b coincides with the axial direction.
- the terminal connecting portion 75b is exposed from the first bus bar holder 76.
- the terminal connecting portion 75b is connected to the coil 31 of the motor 2. More specifically, the terminal connection portion 75b is connected to a bundled lead wire extending from the coil 31.
- the first bus bar holder 76 is made of an insulating material. In the present embodiment, the first bus bar holder 76 is made of a resin material.
- the first bus bar holder 76 has a holder main body portion 76a for holding the first bus bar 75, and a holder flange portion 76b protruding from the holder main body portion 76a.
- the holder body portion 76a has a rectangular prism shape extending along the axial direction.
- the holder main body portion 76a is inserted into the third through hole 60bg provided in the first side plate portion 60b.
- the holder main body portion 76a has an outer peripheral surface 76ab that faces in a direction orthogonal to the axial direction.
- the holder main body portion 76a has three holding holes 76c penetrating in the axial direction.
- One single bus bar holder 76 is inserted into one holding hole 76c.
- an adhesive is injected between the inner peripheral surface of the holding hole 76c and the first bus bar holder 76.
- the adhesive closes and seals the gap between the inner peripheral surface of the holding hole 76c and the first bus bar holder 76.
- the holder flange portion 76b is located at one end of the holder body portion 76a on one side in the axial direction.
- the holder flange portion 76b projects from the outer peripheral surface 76ab of the holder body portion 76a along a plane orthogonal to the axial direction.
- the holder flange portion 76b extends all around the holder main body portion 76a.
- the holder flange portion 76b is provided with a fixing hole 76ba penetrating in the axial direction.
- a fixing screw for fixing the first bus bar unit 70 to the first side plate portion 60b of the housing body 60 is inserted into the fixing hole 76ba.
- the holder flange portion 76b has a facing surface 76bb facing the other side in the axial direction.
- the facing surface 76bb faces the surface facing the one axial side of the first side plate portion 60b via the seal member 70A.
- the seal member 70A is axially sandwiched by the facing surface 76bb and the surface facing the one axial side of the first side plate portion 60b.
- the sealing member 70A seals between the first bus bar holder 76 and the first side plate portion 60b.
- the second busbar unit 77 includes a plurality (three) of second busbars 78 and a second busbar holder 79 that holds the plurality of second busbars 78.
- the second bus bar 78 is made of a plate-shaped conductor.
- the three second bus bars 78 are connected to the U-phase, V-phase, and W-phase first bus bars 75, respectively.
- the second bus bar 78 is arranged in the inverter chamber 83.
- the second bus bar 78 is fixed to the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 60a of the housing body 60 via the second bus bar holder 79. More specifically, the second bus bar unit 77 is screw-fixed to the surface of the peripheral wall portion 60a facing the inverter chamber 83 side by using a plurality of fixing screws 77a.
- the second bus bar 78 has an inverter-side terminal connection portion 78c connected to the inverter 8 and a motor-side terminal connection portion 78d connected to the first bus bar 75. Further, the second bus bar 78 has a second bus bar main body portion 78a extending vertically along the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 60a of the housing main body 60. The second bus bar main body 78a of the three second bus bars 78 is arranged along the axial direction. An inverter-side terminal connection portion 78c is provided at the upper end portion of the second bus bar main body portion 78a.
- the inverter-side terminal connection portion 78c is bent in the plate thickness direction of the second bus bar main body portion 78a.
- the inverter-side terminal connection portion 78c extends along the horizontal direction.
- the second bus bar 78 is connected to the inverter bus bar 8d at the inverter side terminal connection portion 78c.
- the inverter bus bar 8d and the inverter side terminal connection portion 78c form a connection portion 8j between the inverter 8 and the second bus bar.
- the inverter housing 63 is provided with a second window portion 632 that exposes the connection portion 8j between the inverter 8 and the second bus bar 78.
- the second bus bar 78 electrically connects the stator 30 and the inverter 8. According to the present embodiment, it is possible to easily perform the step of electrically connecting the stator 30 and the inverter 8 so that the tool can be easily accessed to the inverter chamber 83 through the second window portion 632. ..
- FIG. 11 is a front view of the second bus bar unit 77 arranged in the inverter chamber 83.
- the motor-side terminal connection portion 78d of the second bus bar 78 is connected to the end portion of the first bus bar 75 on the other axial side inside the inverter chamber 83. More specifically, the end portion on the other axial side of the first bus bar 75 and the motor-side terminal connecting portion 78d of the second bus bar 78 are laminated in the plate thickness direction. Further, through holes that overlap each other are provided at the ends of the first bus bar 75 and the second bus bar 78 that are laminated on each other. A connection screw 78f is inserted into the through hole. The first bus bar 75 and the second bus bar 78 are fastened to each other and connected by a connecting screw 78f and a nut (not shown).
- the second bus bar holder 79 has a base member 79b and a cover member 79a.
- the base member 79b and the cover member 79a are made of an insulating material.
- the base member 79b and the cover member 79a are made of a resin material.
- the base member 79b has a plate shape extending along the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 60a.
- the base member 79b is fixed to the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 60a inside the inverter chamber 83.
- the cover member 79a has a plate shape that covers the upper surface of the base member 79b.
- the cover member 79a is fixed to the base member 79b.
- the second bus bar main body 78a and the extension 78b of the second bus bar 78 are sandwiched between the cover member 79a and the base member 79b. That is, the second bus bar holder 79 supports the second bus bar 78 by sandwiching the second bus bar 78 between the base member 79b and the cover member 79a.
- the motor unit 1 is provided with an oil passage 90 as a first cooling passage and a water passage 10 as a second cooling passage.
- Oil O flows through the oil passage (first cooling passage) 90.
- the oil O cools the motor 2.
- the oil passage 90 is provided in the housing body 60.
- the cooling water W flows through the water channel (second cooling path) 10.
- the cooling water W cools the inverter 8 and the oil O.
- the water channel 10 is provided in the inverter housing 63.
- the oil passage 90 is provided in the housing 6.
- the oil passage 90 is located in the accommodation space 80 in the housing 6.
- the oil passage 90 is configured so as to straddle a motor chamber 81 and a gear chamber 82 of the accommodation space 80.
- the oil passage 90 is a path of the oil O that guides the oil O from the oil sump P below the motor 2 (that is, the lower region in the housing space 80) to the motor 2 and then to the oil sump P below the motor 2 again. Is.
- the “oil passage” is a concept that means a path of the oil O circulating in the accommodation space 80. Therefore, the “oil passage” is a concept that includes not only a “flow passage” in which oil constantly flows in one direction, but also a passage for temporarily retaining oil (for example, a reservoir) and a passage for oil to drip. is there.
- the oil passage 90 has a first oil passage 91 passing through the inside of the motor 2 and a second oil passage (oil passage) 92 passing through the outside of the motor 2.
- the first oil passage 91 and the second oil passage 92 circulate the oil O inside the housing 6, respectively.
- the oil O cools the motor 2 from the inside and the outside in the first oil passage 91 and the second oil passage 92.
- Both the first oil passage 91 and the second oil passage 92 are paths for supplying the oil O from the oil reservoir P to the motor 2 and collecting it again in the oil reservoir P.
- the oil O drips from the motor 2 and collects in the lower region inside the motor chamber 81.
- the oil O accumulated in the lower region in the motor chamber 81 moves to the lower region in the gear chamber 82 (that is, the oil reservoir P) via the partition wall opening 68.
- the first oil passage 91 and the second oil passage 92 include paths for moving the oil O from the lower region in the motor chamber 81 to the lower region in the gear chamber 82.
- (First oil passage) In the first oil passage 91, the oil O is scooped up from the oil sump P by the differential device 5 and guided to the inside of the rotor 20. A centrifugal force is applied to the oil O inside the rotor 20 as the rotor 20 rotates. As a result, the oil O is evenly diffused toward the stator 30 that surrounds the rotor 20 from the outside in the radial direction, and cools the stator 30.
- the first oil passage 91 has a scraping path 91a, a shaft supply path 91b, an in-shaft path 91c, and an in-rotor path 91d. Further, a first reservoir 93 is provided in the path of the first oil passage 91. The first reservoir 93 is provided in the gear chamber 82. The first reservoir 93 also has a function of temporarily storing a predetermined amount of oil O.
- the scraping path 91 a is a path through which the oil O scraped from the oil sump P by the rotation of the ring gear 51 of the differential device 5 is received by the first reservoir 93.
- the oil O accumulated in the oil reservoir P is scraped up by the ring gear 51, part of which is supplied to the first reservoir 93, and part of which is diffused into the gear chamber 82.
- the oil O diffused in the gear chamber 82 is supplied to each gear of the gear unit 3 in the gear chamber 82 to spread the oil O on the tooth surface of the gear.
- the oil passage 90 passes through the gear chamber 82 (that is, the inside of the gear accommodating portion 6b).
- the oil O can be used not only for cooling the motor 2 but also for lubricating each gear and each bearing of the gear portion 3. Since the oil O functions as a lubricating oil and a cooling oil, it is preferable to use the same oil as an automatic transmission lubricating oil (ATF) having a low viscosity.
- ATF automatic transmission lubricating oil
- the shaft supply path 91b guides the oil O from the first reservoir 93 to the hollow portion 22 of the shaft 21.
- the in-shaft path 91c is a path through which the oil O passes through the hollow portion 22 of the shaft 21.
- the in-rotor path 91d is a path through which the oil O passes through the communication hole 23 of the shaft 21 through the inside of the rotor core 24 and is scattered radially outward to reach the stator 30.
- Oil O that has reached the stator 30 takes heat from the stator 30.
- the oil O that has cooled the stator 30 is dropped on the lower side of the stator 30 and accumulates in the lower region in the motor chamber 81.
- the oil O accumulated in the lower region in the motor chamber 81 moves to the gear chamber 82 through the partition wall opening 68 provided in the second partition wall 60ca.
- the second oil passage 92 has a first flow passage 92a, a second flow passage 92b, a third flow passage 92c, and a fourth flow passage 92d.
- a pump 96, a cooler 97, and an oil pipe (supply unit) 98 are provided in the path of the second oil passage 92.
- the pump 96 supplies the oil O to the motor 2.
- the cooler 97 cools the oil O passing through the second oil passage 92.
- the oil O is contained in the first passage 92a, the pump 96, the second passage 92b, the cooler 97, the third passage 92c, the fourth passage 92d, and the oil pipe 98. It passes through each part in order and is supplied to the motor 2.
- the first flow passage 92a, the second flow passage 92b, the third flow passage 92c, and the fourth flow passage 92d pass through the wall portion of the housing 6 that surrounds the accommodation space 80.
- the first flow path 92a connects the oil reservoir P in the lower region of the accommodation space 80 and the pump 96.
- the second flow path 92b connects the pump 96 and the cooler 97.
- the third flow passage 92c connects the cooler 97 and the fourth flow passage 92d, and the fourth flow passage 92d connects the third flow passage 92c and the upper region of the accommodation space 80.
- the first flow passage 92a, the second flow passage 92b, the third flow passage 92c, and the fourth flow passage 92d pass through the inside of the wall portion of the housing 6 that surrounds the accommodation space 80. Therefore, it is not necessary to separately provide a pipe material when providing the flow path, which can contribute to a reduction in the number of parts.
- Pump 96 is an electric pump driven by electricity.
- the pump 96 sucks up the oil O from the oil reservoir P via the first flow passage 92a, and then the second flow passage 92b, the cooler 97, the third flow passage 92c, the fourth flow passage 92d, and the oil pipe.
- Oil O is supplied to the motor 2 via 98. That is, the pump 96 is provided to circulate the oil O in the second oil passage 92.
- the suction port of the pump 96 is connected to the first flow path 92a. Further, the discharge port of the pump 96 is connected to the second flow path 92b.
- the pump 96 sucks up the oil O from the oil reservoir P via the first flow passage 92a, and the second flow passage 92b, the cooler 97, the third flow passage 92c, the fourth flow passage 92d and the oil pipe 98. Is supplied to the motor 2 via.
- the cooler 97 is connected with a first flow path 92a and a second flow path 92b.
- the first flow path 92a and the second flow path 92b are connected via the internal flow path of the cooler 97.
- a cooling water pipe 11 through which cooling water W cooled by a radiator (not shown) passes is connected.
- the oil O passing through the inside of the cooler 97 is cooled by heat exchange with the cooling water W passing through the cooling water pipe 11. That is, according to the present embodiment, the cooler (heat exchanger) 97 that transfers the heat of the oil O to the cooling water W is provided.
- An inverter 8 is provided in the path of the cooling water pipe 11.
- the cooling water W that has cooled the inverter 8 passes through the cooling water pipe 11.
- the flow path 8b attached to the inverter housing 63 is connected to the cooling water pipe 11.
- the second flow path 92b passes through the inside of the wall portion of the motor accommodating portion 6a.
- the second flow path 92b extends inside the wall of the motor housing portion 6a along the circumferential direction of the motor axis J2.
- the axial position of the second flow passage 92b overlaps the axial position of the stator 30. That is, the positions of the second flow path 92b and the stator 30 overlap each other in the axial direction. Therefore, the stator 30 can be cooled by the oil O passing through the second flow path 92b.
- the third flow path 92c passes through the inside of the wall portion of the motor accommodating portion 6a.
- the third flow path 92c extends inside the wall portion of the motor accommodating portion 6a along the circumferential direction and the axial direction of the motor axis J2. Further, the axial position of the third flow path 92c overlaps with the axial position of the stator 30. Further, the radial position of the third flow path 92c overlaps with the radial position of the stator 30. That is, the positions of the third flow path 92c and the stator 30 overlap each other in the axial direction. Therefore, the stator 30 can be cooled by the oil O passing through the third flow path 92c.
- the stator 30 can be efficiently cooled by the oil O flowing through the third flow path 92c.
- the cooler 97 is arranged on the downstream side of the pump 96.
- the cooler 97 may be located upstream of the pump 96 in the second oil passage 92.
- the pump 96 is arranged in the flow path (corresponding to the third flow path 92c of the present embodiment) connecting the cooler 97 and the upper region of the accommodation space 80.
- the fourth flow path 92d passes through the inside of the wall portion of the motor accommodating portion 6a.
- the fourth flow path 92d opens in the motor chamber 81 and is connected to the oil pipe 98 at the opening.
- the fourth flow path 92d extends along the second partition wall 60ca of the housing body 60.
- the oil pipe 98 is located in the motor chamber 81 of the accommodation space 80.
- the oil pipe 98 functions as a supply unit that supplies oil to the outer peripheral surfaces of the coil 31 and the core back portion 32a. That is, the oil passage 90 has a pipe-shaped supply portion.
- the oil pipe 98 is located above the motor 2. Oil flows inside the oil pipe 98.
- the oil pipe 98 has a plurality of first ejection holes 98a and a plurality of second ejection holes 98b.
- the first ejection hole 98a extends along the axial direction. Further, the first ejection holes 98a are provided at both ends in the axial direction of the oil pipe 98. The first ejection hole 98a is located above the coil end 31a. The first ejection hole 98a faces the coil 31 and ejects oil into the coil 31.
- the second ejection hole 98b opposes the outer peripheral surface of the core back portion 32a and ejects oil to the outer peripheral surface.
- the oil O ejected from the second ejection hole 98b flows from the upper side to the lower side along the outer peripheral surface of the motor 2 and takes heat from the motor 2. As a result, the entire motor 2 is cooled.
- the oil O which is ejected from the first ejection hole 98a and the second ejection hole 98b and has cooled the motor 2, is dropped on the lower side and collects in the lower region in the motor chamber 81.
- the oil O accumulated in the lower region in the motor chamber 81 moves to the gear chamber 82 through the partition wall opening 68 provided in the second partition wall 60ca.
- FIG. 12 is a partially enlarged view of FIG. 3, showing the path of the oil O ejected from the second ejection hole 98b.
- the oil passage 90 has a shielding passage 95 in which the oil O flows along the outer peripheral surface of the stator 30.
- the shielded flow path 95 is located in the gap between the inner surface of the motor housing portion 6a and the outer peripheral surface of the stator 30.
- the shielded channel 95 is a channel through which the oil O ejected from the second ejection hole 98b flows. That is, the oil O flowing through the shielded flow path 95 flows from the upper side to the lower side along the outer peripheral surface of the core back portion 32a.
- the shielded flow path 95 passes between the outer peripheral surface of the stator 30 and the inverter 8.
- the oil O absorbs heat from the outer peripheral surface of the stator 30 when passing through the shielded flow path 95.
- the shield passage 95 for cooling the outer peripheral surface of the stator 30 is provided between the outer peripheral surface of the stator 30 and the inverter 8, so that the outer peripheral surface of the stator 30 is cooled by the oil O, It is possible to suppress heat transfer from the stator 30 to the inverter 8. Further, even when the temperature of the inverter 8 becomes high, the heat transfer from the inverter 8 to the motor 2 can be suppressed. That is, according to the present embodiment, by providing the shielded flow path 95, it is possible to prevent one of the inverter 8 and the motor 2 from heating the other and impeding the operation of the other heated.
- FIG. 12 shows the shielded flow path 195 of the modified example that can be adopted in the present embodiment by a broken line.
- the shielded flow path 195 of the modified example passes through the inside of the third partition wall 60ac that partitions the inverter chamber 83 and the motor chamber 81.
- the shielded flow path 195 of the modified example is adopted, the effect of shielding heat between the motor 2 and the inverter 8 can be enhanced as compared with the shielded flow path 95 of the embodiment.
- the water channel 10 is provided in the housing 6.
- the water channel 10 has a flow path 8b that passes through the inside of the housing 6 and a cooling water pipe 11 that passes through the outside of the housing 6. Further, the cooler 97 is arranged in the water channel 10 as described above.
- the motor unit 1 has a refrigerant (oil O) for cooling the motor 2 and a refrigerant (cooling water W) for cooling the inverter 8. That is, according to the present embodiment, the oil passage 90 as the first cooling path and the water channel 10 as the second cooling path are provided independently of each other. Therefore, the optimum refrigerant for cooling each of the motor 2 and the inverter 8 can be selected according to the calorific value of the motor 2 and the inverter 8, and the motor 2 and the inverter 8 can be efficiently cooled.
- the respective cooling paths are independent of each other, even when one of the motor 2 and the inverter 8 has a higher temperature than the other, it is possible to prevent heat from moving from one to the other via the refrigerant. it can. Therefore, the respective cooling paths can be independently controlled according to the time-dependent temperature changes of the motor 2 and the inverter 8, and the motor 2 and the inverter 8 can be effectively cooled.
- the refrigerant (oil O) that cools the motor 2 and the refrigerant (cooling water W) that cools the inverter 8 are provided in different members (the housing body 60 and the inverter housing 63), respectively. Therefore, it is possible to prevent the heat of the motor 2 from being transferred to the cooling water W and the heat of the inverter 8 to being transferred to the oil O. Therefore, the oil O can efficiently cool the motor 2 and the cooling water W can efficiently cool the motor 2.
- the present embodiment describes a case where the oil O is used as the first refrigerant and the cooling water W is used as the second refrigerant, but the present invention is not limited to this.
- both the first refrigerant and the second refrigerant may be oil O, and even in this case, the first cooling path (oil passage 90) and the second cooling path (water passage 10) are The oils that are provided in independent paths and flow inside do not need to mix with each other.
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Abstract
モータユニットは、モータ軸線を中心として回転するモータと、モータに接続されるギヤ部と、モータに供給される電流を制御するインバータと、モータを収容するモータ収容部、インバータを収容するインバータ収容部およびギヤ部を収容するギヤ収容部を有するハウジングと、を備える。インバータ収容部は、モータ収容部とギヤ収容部とに支持される。ハウジングは、単一の部材であるハウジング本体を有し、ハウジング本体は、インバータ収容部およびモータ収容部の側壁を兼ねる第1の壁部と、インバータ収容部およびギヤ収容部の側壁を兼ねる第2の壁部と、を有する。
Description
本発明は、モータユニットに関する。
本願は、2019年3月6日に日本に出願された特願2019-040863号、2019年4月11日に日本に出願された特願2019-075237号および2019年6月13日に日本に出願された特願2019-110648号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2019年3月6日に日本に出願された特願2019-040863号、2019年4月11日に日本に出願された特願2019-075237号および2019年6月13日に日本に出願された特願2019-110648号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、電気自動車の駆動装置として、インバータを備えたモータユニットが開示されている。たとえば、特許文献1には、モータと、当該モータの直上に配置されたインバータと、を有する駆動装置が記載されている。
しかしながら、従来の駆動装置では、ハウジングにおいてインバータを収容する部分の剛性が不十分になりやすく、モータ又はギヤ部の振動がインバータに伝わりインバータの動作に影響を与える虞があった。
本発明の一つの態様は、ハウジングのインバータ収容部の剛性を向上することでインバータに伝わる振動を抑制できるモータユニットの提供を目的の一つとする。
本発明のモータユニットの一つの態様は、モータ軸線を中心として回転するモータと、前記モータに接続されるギヤ部と、前記モータに供給される電流を制御するインバータと、前記モータを収容するモータ収容部、前記インバータを収容するインバータ収容部および前記ギヤ部を収容するギヤ収容部を有するハウジングと、を備える。前記インバータ収容部は、前記モータ収容部と前記ギヤ収容部とに支持される。
本発明の一つの態様によれば、ハウジングのインバータ収容部の剛性を向上することでインバータに伝わる振動を抑制できるモータユニットが提供される。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータユニットについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
以下の説明では、モータユニット1が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、重力方向を規定して説明する。また、図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、鉛直方向(すなわち上下方向)を示し、+Z方向が上側(重力方向の反対側)であり、-Z方向が下側(重力方向)である。また、X軸方向は、Z軸方向と直交する方向であってモータユニット1が搭載される車両の前後方向を示し、+X方向が車両前方であり、-X方向が車両後方である。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の幅方向(左右方向)を示し、+Y方向が車両右方であり、-Y方向が車両左方である。
以下の説明において特に断りのない限り、モータ2のモータ軸線J2に平行な方向(Y軸方向)を単に「軸方向」と呼び、モータ軸線J2を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、モータ軸線J2を中心とする周方向、すなわち、モータ軸線J2の軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。
以下に説明する実施形態において、モータ軸線J2は車両と平行に延びる。したがって、以下の説明において、軸方向は、車両の幅方向と平行な方向である。本明細書において、軸方向一方側は-Y側であり、軸方向他方側は+Y側である。
また、本明細書において、所定の方向(又は平面)に「沿って延びる」とは、厳密に所定の方向に延びる場合に加えて、厳密な方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。
以下、本発明の例示的な一実施形態に係るモータユニット1について説明する。本実施形態のモータユニット1は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。すなわち、モータユニット1は駆動装置である。
図1は、モータユニット1を模式的に示す概念図である。図2は、モータユニット1の斜視図である。
図1に示すように、モータユニット1は、モータ軸線J2を中心として回転するモータ(メインモータ)2と、モータ2に接続されるギヤ部3と、ハウジング6と、油路90を循環するオイル(第1の冷媒)Oと、水路10を循環する冷却水(第2の冷媒)Wと、インバータ8と、を備える。インバータ8は、モータ2の外周面側に配置される。また、ギヤ部3は、モータ2の軸方向の何れか一方側(本実施形態において軸方向他方側)に配置される。
ハウジング6の内部には、モータ2、ギヤ部3、及びインバータ8を収容する収容空間80が設けられる。ハウジング6は、収容空間80においてモータ2、ギヤ部3、及びインバータ8を保持する。収容空間80は、モータ2を収容するモータ室81と、ギヤ部3を収容するギヤ室82と、インバータ8の一部および接続線を収容するインバータ室83とに区画される。換言すれば、モータ室81は、モータ収容部6aの内部である収容空間のことであり、ギヤ室82は、ギヤ収容部6bの内部である収容空間のことであり、インバータ室83は、インバータ収容部6cの内部である収容空間のことである。
収容空間80内の下部領域には、オイルOが溜るオイル溜りPが設けられる。本実施形態において、モータ室81の底部81aは、ギヤ室82の底部82aより上側に位置する。また、モータ室81とギヤ室82とを区画する第1隔壁60baには、隔壁開口68が設けられる。隔壁開口68は、モータ室81とギヤ室82とを連通させる。隔壁開口68は、モータ室81内の下部領域に溜ったオイルOをギヤ室82に移動させる。したがって、本実施形態においてオイル溜りPは、ギヤ室82の下部領域に位置する。
<モータ>
モータ2は、ハウジング6のモータ室81に収容される。モータ2は、水平方向に延びるモータ軸線J2を中心として回転するロータ20と、ロータ20の径方向外側に位置するステータ30と、ロータ20を回転可能に支持する第1のベアリング26および第2のベアリング27と、を備える。本実施形態のモータ2は、インナーロータ型モータである。
モータ2は、ハウジング6のモータ室81に収容される。モータ2は、水平方向に延びるモータ軸線J2を中心として回転するロータ20と、ロータ20の径方向外側に位置するステータ30と、ロータ20を回転可能に支持する第1のベアリング26および第2のベアリング27と、を備える。本実施形態のモータ2は、インナーロータ型モータである。
ロータ20は、図示略のバッテリからインバータ8を介してステータ30に交流電流が供給されることで回転する。ロータ20は、シャフト21と、ロータコア24と、複数のロータマグネット(図示略)と、を有する。ロータ20(すなわち、シャフト21、ロータコア24およびロータマグネット)は、水平方向かつ車両の幅方向に延びるモータ軸線J2を中心として回転する。ロータ20のトルクは、ギヤ部3に伝達される。
シャフト21は、モータ軸線J2を中心として軸方向に沿って延びる。シャフト21は、モータ軸線J2を中心として回転する。シャフト21は、中空部22を有する中空シャフトである。シャフト21には、径方向に延びて中空部22とシャフト21の外部とを連通させる連通孔23が設けられる。
シャフト21は、ハウジング6のモータ室81とギヤ室82とを跨って延びる。シャフト21の軸方向他方側の端部は、モータ室81からギヤ室82側に突出する。ギヤ室82側に突出するシャフト21の端部には、ギヤ部3の第1のギヤ41が固定されている。
シャフト21は、2つのベアリング(第1のベアリング26および第2のベアリング27)により回転可能に支持される。第1のベアリング26および第2のベアリング27は、モータ室81に位置する。また、第1のベアリング26および第2のベアリング27は、ロータコア24を挟んでシャフト21の軸方向両側にそれぞれ位置する。第1のベアリング26および第2のベアリング27は、ハウジング6に保持される。より具体的には、第1のベアリング26は閉塞部61に保持され、第2のベアリング27は第1隔壁60baに保持される。
ロータコア24は、珪素鋼板を積層して構成される。ロータコア24は、軸方向に沿って延びる円柱体である。ロータコア24には、複数のロータマグネット(図示略)が固定される。複数のロータマグネットは、磁極を交互にして周方向に沿って並ぶ。
ステータ30は、ステータコア32と、コイル31と、ステータコア32とコイル31との間に介在するインシュレータ(図示略)とを有する。ステータ30は、ハウジング6に保持される。ステータコア32は、円環状のコアバック部32aと、コアバック部32aから径方向内側に延びる複数のティース部32bと、を有する。ティース部32bには、コイル線が巻かれている。ティース部32bに掛けまわされたコイル線は、コイル31を構成する。すなわち、コイル31は、インシュレータを介してステータコア32に巻き付けられる。後述するように、コイル31から延び出るコイル線31bは、第1のバスバーユニット70(図6参照)および第2のバスバーユニット77(図9を介して)を介してインバータ8に接続される。
コイル31は、一対のコイルエンド31aを有する。一方のコイルエンド31aは、ステータコア32の軸方向一方側の端面から軸方向に突出し、他方のコイルエンド31aは、ステータコア32の軸方向他方側の端面から軸方向に突出する。
<ギヤ部>
ギヤ部3は、ハウジング6のギヤ室82に収容される。ギヤ部3は、モータ軸線J2の軸方向他方側においてシャフト21に接続される。ギヤ部3は、減速装置4と差動装置5とを有する。モータ2から出力されるトルクは、減速装置4を介して差動装置5に伝達される。
ギヤ部3は、ハウジング6のギヤ室82に収容される。ギヤ部3は、モータ軸線J2の軸方向他方側においてシャフト21に接続される。ギヤ部3は、減速装置4と差動装置5とを有する。モータ2から出力されるトルクは、減速装置4を介して差動装置5に伝達される。
<減速装置>
減速装置4は、モータ2のロータ20に接続される。減速装置4は、モータ2の回転速度を減じて、モータ2から出力されるトルクを減速比に応じて増大させる機能を有する。減速装置4は、モータ2から出力されるトルクを差動装置5へ伝達する。
減速装置4は、モータ2のロータ20に接続される。減速装置4は、モータ2の回転速度を減じて、モータ2から出力されるトルクを減速比に応じて増大させる機能を有する。減速装置4は、モータ2から出力されるトルクを差動装置5へ伝達する。
減速装置4は、第1のギヤ41と、第2のギヤ42と、第3のギヤ43と、中間シャフト45と、を有する。モータ2から出力されるトルクは、モータ2のシャフト21、第1のギヤ41、第2のギヤ42、中間シャフト45および第3のギヤ43を介して差動装置5のリングギヤ51へ伝達される。各ギヤのギヤ比およびギヤの個数等は、必要とされる減速比に応じて種々変更可能である。減速装置4は、各ギヤの軸芯が平行に配置される平行軸歯車タイプの減速機である。
第1のギヤ41は、モータ2のシャフト21の外周面に設けられる。第1のギヤ41は、シャフト21とともに、モータ軸線J2を中心に回転する。中間シャフト45は、モータ軸線J2と平行な中間軸線J4に沿って延びる。中間シャフト45は、中間軸線J4を中心として回転する。第2のギヤ42および第3のギヤ43は、中間シャフト45の外周面に設けられる。第2のギヤ42と第3のギヤ43とは、中間シャフト45を介して接続される。第2のギヤ42および第3のギヤ43は、中間軸線J4を中心として回転する。第2のギヤ42は、第1のギヤ41に噛み合う。第3のギヤ43は、差動装置5のリングギヤ51と噛み合う。
<差動装置>
差動装置5は、減速装置4を介しモータ2に接続される。差動装置5は、モータ2から出力されるトルクを車両の車輪に伝達するための装置である。差動装置5は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ、左右両輪の出力シャフト55に同トルクを伝える機能を有する。差動装置5は、リングギヤ51と、ギヤハウジング(不図示)と、一対のピニオンギヤ(不図示)と、ピニオンシャフト(不図示)と、一対のサイドギヤ(不図示)と、を有する。
差動装置5は、減速装置4を介しモータ2に接続される。差動装置5は、モータ2から出力されるトルクを車両の車輪に伝達するための装置である。差動装置5は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ、左右両輪の出力シャフト55に同トルクを伝える機能を有する。差動装置5は、リングギヤ51と、ギヤハウジング(不図示)と、一対のピニオンギヤ(不図示)と、ピニオンシャフト(不図示)と、一対のサイドギヤ(不図示)と、を有する。
リングギヤ51は、モータ軸線J2と平行な差動軸線J5を中心として回転する。リングギヤ51には、モータ2から出力されるトルクが減速装置4を介して伝えられる。すなわち、リングギヤ51は、他のギヤを介してモータ2に接続される。
<インバータ>
インバータ8は、モータ2と電気的に接続される。インバータ8は、モータ2に供給される電流を制御する。インバータ8は、ハウジング6のインバータハウジング63に固定される。
インバータ8は、モータ2と電気的に接続される。インバータ8は、モータ2に供給される電流を制御する。インバータ8は、ハウジング6のインバータハウジング63に固定される。
図3は、モータ軸線J2と直交する平面に沿うモータユニット1の断面図である。
図3に示すようにインバータ8は、スイッチング素子(第1部材)8Aと、コンデンサ(第2部材)8Bと、パワー基板8Cと、インバータバスバー8dと、を有する。本実施形態のスイッチング素子8Aは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)である。スイッチング素子8Aおよびコンデンサ8Bは、それぞれパワー基板8Cに接続される。インバータ8は、車両に搭載されるバッテリ(不図示)に接続され、バッテリから供給された直流電流を交流電流に変換して、モータ2に供給する。
図3に示すようにインバータ8は、スイッチング素子(第1部材)8Aと、コンデンサ(第2部材)8Bと、パワー基板8Cと、インバータバスバー8dと、を有する。本実施形態のスイッチング素子8Aは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)である。スイッチング素子8Aおよびコンデンサ8Bは、それぞれパワー基板8Cに接続される。インバータ8は、車両に搭載されるバッテリ(不図示)に接続され、バッテリから供給された直流電流を交流電流に変換して、モータ2に供給する。
インバータバスバー8dは、スイッチング素子8Aから延び出る。インバータバスバー8dは、接続部8jにおいて、後述する第2のバスバー78に接続される。
<ハウジング>
図4および図5は、互いに異なる方向から見たハウジング6の分解斜視図である。
ハウジング6は、ハウジング本体60、閉塞部61、ギヤハウジング62、インバータハウジング63と、を備える。
図4および図5は、互いに異なる方向から見たハウジング6の分解斜視図である。
ハウジング6は、ハウジング本体60、閉塞部61、ギヤハウジング62、インバータハウジング63と、を備える。
ハウジング本体60は、モータ収容部6aとギヤ収容部6bとインバータ収容部6cとを有する。すなわち、ハウジング6は、モータ収容部6aとギヤ収容部6bとインバータ収容部6cとを有する。モータ収容部6aは、軸方向一方側に開口する。ギヤ収容部6bは、軸方向他方側に開口する。インバータ収容部6cは、上側に開口する。閉塞部61、ギヤハウジング62およびインバータハウジング63は、ハウジング本体60に固定される。
ハウジング本体60と閉塞部61とは、軸方向に対向して配置され、互いに固定される。閉塞部61は、ハウジング本体60のモータ収容部6aの開口を覆う。ハウジング本体60と閉塞部61とに囲まれた空間は、モータ2が収容されるモータ室81を構成する。
ハウジング本体60とギヤハウジング62とは、軸方向に対向して配置され、互いに固定される。ギヤハウジング62は、ハウジング本体60のギヤ収容部6bの開口を覆う。ハウジング本体60とギヤハウジング62とに囲まれた空間は、ギヤ部3が収容されるギヤ室82を構成する。
ハウジング本体60とインバータハウジング63とは、上下方向に対向して配置され、互いに固定される。インバータハウジング63は、ハウジング本体60のインバータ収容部6cの開口を覆う。ハウジング本体60とインバータハウジング63とに囲まれた空間は、インバータ8が収容されるインバータ室83を構成する。
<ハウジング本体>
ハウジング本体60は、単一の部材である。ハウジング本体60は、軸方向に延びる筒状の周壁部60aと、軸方向と直交する平面に沿って延びる板状の第1側板部60bおよび第2側板部60cと、軸方向に沿って延びる板状の第1接続板部60dおよび第2接続板部60eと、を有する。
ハウジング本体60は、単一の部材である。ハウジング本体60は、軸方向に延びる筒状の周壁部60aと、軸方向と直交する平面に沿って延びる板状の第1側板部60bおよび第2側板部60cと、軸方向に沿って延びる板状の第1接続板部60dおよび第2接続板部60eと、を有する。
周壁部60aは、モータ軸線J2を中心とする円筒状である。周壁部60aは、モータ2を径方向外側から囲む。
図2に示すように、周壁部60aの外周面には、モータ軸線J2に沿って延びる第1のリブ60aaと、モータ軸線J2の周方向に沿って延びる第2のリブ60abと、が設けられる。第1のリブ60aaおよび第2のリブ60abは、ハウジング本体60の剛性を高めて、モータ2の回転より生じる振動および騒音が増幅されることを抑制できる。また、第1のリブ60aaは、ハウジング本体60をダイカスト成型する際の湯切り壁として利用してもよい。なお、湯切り壁とは、ハウジング本体60を成形する金型同士の接合部分である。
周壁部60aの外周面のうち、上側を向く領域には、モータ室81の内圧を調整するブリーザ装置9が設けられる。ブリーザ装置9は、ハウジング6の上側に設けることが好ましい。これにより、車両が坂道を走行する場合であってもモータ室81内のオイルOが、ブリーザ装置9内に侵入することを抑制することができる。結果的に、車両が坂道を走行する場合であっても、ブリーザ装置9が、モータ室81の内圧を適切に調整できる。
図4に示すように、第1側板部60bは、周壁部60aの軸方向一方側(-Y側)の端部に位置する。第1側板部60bは、周壁部60aの軸方向一方側の端部に接続される。第1側板部60bは、周壁部60aの軸方向一方側(-Y側)の縁部から車両後方側に延びる。第1側板部60bは、インバータ8の軸方向一方側に位置する。インバータ8の軸方向一方側を覆う。
図6は、モータユニット1の軸方向一方側から見た側面図である。なお、図6において、閉塞部61の図示を省略する。
第1側板部60bには、閉塞部61が締結される。第1側板部60bは、閉塞部61に覆われる第1隔壁60baと、第1隔壁60baの車両後方側に位置し閉塞部61から露出する第1突出部60bbと、を有する。第1隔壁60baは、収容空間80をモータ室81とインバータ室83とに区画する。
第1側板部60bには、閉塞部61が締結される。第1側板部60bは、閉塞部61に覆われる第1隔壁60baと、第1隔壁60baの車両後方側に位置し閉塞部61から露出する第1突出部60bbと、を有する。第1隔壁60baは、収容空間80をモータ室81とインバータ室83とに区画する。
図4に示すように、第1突出部60bbには、インバータ室83の内外を連通させる第1貫通孔60beが設けられる。すなわち、第1側板部60bには、軸方向に貫通する第1貫通孔60beが設けられる。第1貫通孔60beには、インバータ8からポンプ96に電源電圧および制御信号を供給する制御ラインが通過する。
図6に示すように、第1貫通孔60beには、第1コネクタ71が取り付けられる。第1コネクタ71は、軸方向一方側から第1貫通孔60beに挿入される。すなわち、第1コネクタ71は、インバータ室83の外側から第1貫通孔60beに取り付けられる。ポンプ96の制御ラインは、第1コネクタ71を介してインバータ8に接続される。
図6に示すように、第1貫通孔60beには、第1コネクタ71が取り付けられる。第1コネクタ71は、軸方向一方側から第1貫通孔60beに挿入される。すなわち、第1コネクタ71は、インバータ室83の外側から第1貫通孔60beに取り付けられる。ポンプ96の制御ラインは、第1コネクタ71を介してインバータ8に接続される。
図4に示すように、第1隔壁60baには、モータ室81とインバータ室83とを連通させる第2貫通孔60bfおよび第3貫通孔60bgが設けられる。すなわち、第1側板部60bには、軸方向に貫通する第2貫通孔60bfおよび第3貫通孔60bgが設けられる。
第2貫通孔60bfには、モータ2の回転角を検知する回転角センサ50の信号ラインが通過する。図6に示すように、第2貫通孔60bfには、センサ用コネクタ73が取り付けられる。センサ用コネクタ73は軸方向一方側から第2貫通孔60bfに挿入される。すなわち、センサ用コネクタ73は、モータ室81側から第2貫通孔60bfに取り付けられる。
図4に示すように、第3貫通孔60bgには、インバータ8とステータ30とを繋ぎ、ステータに電源電圧を供給する電源ラインが通過する。図6に示すように、第3貫通孔60bgには、第1のバスバーユニット70が挿入される。第1のバスバーユニット70については、後段において詳細に説明する。第1隔壁60baにおいて、第3貫通孔の周囲には第1のバスバーユニット70を第1隔壁60baに固定するためのネジ穴が設けられる。第1のバスバーユニット70は、軸方向一方側から第3貫通孔60bgに挿入される。
また、第1側板部60bには、閉塞部61を固定するモータ側フランジ部60bcが設けられる。モータ側フランジ部60bcには、閉塞部61をハウジング本体60に固定するための複数のネジ穴が設けられる。モータ側フランジ部60bcは、第1隔壁60baおよび第1突出部60bbの軸方向一方側を向く面から軸方向に突出する。
本実施形態によれば、第1のバスバーユニット70、センサ用コネクタ73および第1コネクタ71は、第1側板部60bに対して軸方向一方側から他方側に向かって挿入することでハウジング本体60に取り付けられる。したがって、本実施形態によれば、第1のバスバーユニット70、センサ用コネクタ73および第1コネクタ71のハウジング本体60に対する組付けを一方向から行うことができ、組み立て工程を簡素化することができる。加えて、第1のバスバーユニット70、センサ用コネクタ73および第1コネクタ71の組付け方向は、閉塞部61の組付け方向とも一致するため、モータユニット1の組み立て工程をさらに簡素化することができる。
本実施形態において、センサ用コネクタ73と第1コネクタ71との間には軸方向一方側に突出するモータ側フランジ部60bcが設けられる。すなわち、センサ用コネクタ73と第1コネクタ71との間に壁(モータ側フランジ部60bc)が配置される。これにより、センサ用コネクタ73および第1コネクタ71は、互いのノイズの影響を受け難くなる。
図5に示すように、第2側板部60cは、軸方向において第1側板部60bと対向する。第2側板部60cは、周壁部60aの軸方向他方側(+Y側)の端部に位置する。第2側板部60cは、インバータ8の軸方向他方側に位置する。第2側板部60cは、インバータ8の軸方向他方側を覆う。
第2側板部60cは、周壁部60aの軸方向他方側の開口を覆う第2隔壁60caと、第2隔壁60caから車両後方側に延びる張出部60cbと、張出部60cbから上側に延びる第2突出部60ccと、を有する。第2隔壁60caおよび張出部60cbは、ギヤハウジング62に覆われる。一方で、第2突出部60ccは、ギヤハウジング62から露出する。
張出部60cbには、車輪を支持する出力シャフト55が通過する第1の第2のシャフト通過孔67aが設けられる。張出部60cbは、第2のシャフト通過孔67aの内周面に保持されるベアリングを介して、出力シャフト55を回転可能に支持する。張出部60cbは、ギヤ室82とインバータ室83とを区画する第4隔壁60ceを有する。第4隔壁60ceと第2突出部60ccとは、上下方向に連なりインバータ収容部6cの軸方向他方側(+Y側)の壁面を構成する。
第2隔壁60caは、収容空間80をモータ室81とギヤ室82とに区画する。モータ収容部6aは、周壁部60aと第2隔壁60caとから構成される。第2隔壁60caには、モータ室81内のオイルをギヤ室82内に誘導する隔壁開口68と、モータ2のシャフト21を挿通させる挿通孔69が設けられる。
第2側板部60cには、ギヤハウジング62を固定するギヤ側フランジ部60cdが設けられる。ギヤ側フランジ部60cdは、ギヤ部3を径方向外側から囲む。ギヤ収容部6bは、第2側板部60cとギヤ側フランジ部60cdとから構成される。ギヤ側フランジ部60cdには、ギヤハウジング62をハウジング本体60に固定するための複数のネジ穴が設けられる。ギヤ側フランジ部60cdは、第2隔壁60caおよび張出部60cbの周囲を囲む。ギヤ側フランジ部60cdは、張出部60cbおよび第2突出部60ccの軸方向他方側を向く面から軸方向に突出する。
第1接続板部60dおよび第2接続板部60eは、第1側板部60bと第2側板部60cとを繋ぐ。第1接続板部60dと第2接続板部60eとは、互いに直交する。第1接続板部60dと第2接続板部60eとは、互いに接続されている。
第1接続板部60dは、第1側板部60bおよび第2側板部60cの車両後方側の端縁同士を繋ぐ。第1接続板部60dは、周壁部60aの車両後方側に位置する。第1接続板部60dは、板厚方向が車両前後方向と一致する。第1接続板部60dは、インバータ8の車両後方側に位置する。第1接続板部60dは、インバータ8の車両後方側を覆う。
第1接続板部60dには、上下方向に沿って延びる複数のリブ60daが設けられる。リブ60daは、第1接続板部60dの上端部に位置するインバータ側フランジ部60fから下側に向かって延びる。第1接続板部60dにリブ60daが設けられることで、ハウジング本体60の剛性を高めて、モータ2の回転より生じる振動および騒音が増幅されることを抑制できる。
第2接続板部60eは、第1側板部60bおよび第2側板部60cの下端縁同士を繋ぐ。第2接続板部60eは、周壁部60aの車両後方側に位置する。第2接続板部60eは、板厚方向が上下方向と一致する。第2接続板部60eは、周壁部60aに接続される。第2接続板部60eは、周壁部60aから車両後方側に向かって延びる。
第2接続板部60eは、車両後方側の端部において、第1接続板部60dに接続される。すなわち、第1接続板部60dは、第2接続板部60eの車両後方側の端部から上側に延びる。第2接続板部60eは、インバータ8の下側に位置する。第2接続板部60eは、インバータ8の下側を覆う。
図示を省略するが、第2接続板部60eの下面には、軸方向に沿って並ぶ複数のリブが設けられる。複数のリブは、周壁部60aから車両後方側に向かって延びる。第2接続板部60eにリブが設けられることで、ハウジング本体60の剛性を高めて、モータ2の回転より生じる振動および騒音が増幅されることを抑制できる。
周壁部60aは、第1側板部60b、第2側板部60cおよび第2接続板部60eによって囲まれる第3隔壁(壁部)60acを有する。すなわち、ハウジング本体60は、第3隔壁60acを有する。第3隔壁60acは、収容空間80をモータ室81とインバータ室83とを区画する。
第1側板部60bと第2側板部60cと第3隔壁60acと第1接続板部60dと第2接続板部60eとは、インバータ8の周囲を囲む。すなわち、インバータ収容部6cは、第3隔壁60ac、第1側板部60b、第2側板部60c、第1接続板部60dおよび第2接続板部60eから構成される。第3隔壁60acと、第1接続板部60d、第1側板部60bおよび第2側板部60cの上端部には、インバータハウジング63を固定するインバータ側フランジ部60fが設けられる。
図4に示すように、インバータ側フランジ部60fには、ギヤハウジング62をハウジング本体60に固定するための複数のネジ穴が設けられる。インバータ側フランジ部60fは、車両幅方向から見て、後方に向かうに従い下側に傾斜する。すなわち、インバータ側フランジ部60fは、第2接続板部60eに対して傾斜する。
本実施形態によれば、ハウジング本体60は、インバータ室83とモータ室81とを区画する第3隔壁(第1の壁部)60acと、インバータ室83とギヤ室82とを区画する第4隔壁(第2の壁部)60ceと、を有する。第3隔壁60acは、インバータ収容部6cおよびモータ収容部6aの側壁を兼ねる。同様に第4隔壁60ceは、インバータ収容部6cおよびギヤ収容部6bの側壁を兼ねる。すなわち、本実施形態によれば、インバータ収容部6cが、モータ収容部6aおよびギヤ収容部6bと一体的に設けられることで、モータ収容部6aとギヤ収容部6bとに支持される。このため、インバータ収容部6cが、モータ収容部6a又はギヤ収容部6bのうち何れか一方のみによって支持される場合と比較して、インバータ収容部6cの剛性を高めることができ、モータ2の回転より生じる振動および騒音が増幅されることを抑制できる。
本実施形態では、モータ収容部6a、インバータ収容部6cおよびギヤ収容部6bが単一の部材(ハウジング本体60)からなるため、互いの支持がより強固となり、インバータ収容部6cの振動抑制の効果が高められている。しかしながら、モータ収容部6a、インバータ収容部6cおよびギヤ収容部6bが、互いに別部材であっても、インバータ収容部6cが、モータ収容部6aおよびギヤ収容部6bに支持される場合には、インバータ収容部6cの振動抑制の効果を得ることができる。
本実施形態において、インバータ収容部6cは、軸方向一方側の壁部として第1側板部(第3の壁部)60bを有する。第1側板部60bには、閉塞部61が締結される。インバータ収容部6cは、閉塞部61が締結されることで補強され剛性が高められる。すなわち、本実施形態によれば、インバータ収容部6cの振動抑制の効果をさらに高めることができる。
<閉塞部>
図4に示すように、閉塞部61は、ハウジング本体60のモータ側フランジ部60bcに固定される。閉塞部61は、モータ収容部6aの軸方向一方側の開口を塞ぐ。すなわち、閉塞部61は、モータ2の軸方向一方側を覆う。閉塞部61とモータ側フランジ部60bcとの間には、図示略のシール部材が挟み込まれる。シール部材は、モータ室81内のオイルが、閉塞部61とハウジング本体60との間から漏れ出ることを抑制する。
図4に示すように、閉塞部61は、ハウジング本体60のモータ側フランジ部60bcに固定される。閉塞部61は、モータ収容部6aの軸方向一方側の開口を塞ぐ。すなわち、閉塞部61は、モータ2の軸方向一方側を覆う。閉塞部61とモータ側フランジ部60bcとの間には、図示略のシール部材が挟み込まれる。シール部材は、モータ室81内のオイルが、閉塞部61とハウジング本体60との間から漏れ出ることを抑制する。
閉塞部61は、図6に示すハウジング本体60の第1隔壁60baに固定されるセンサ用コネクタ73および第1のバスバーユニット70を覆う。閉塞部61は、磁気シールドとしての機能を有していてもよい。この時、回転角センサ50の配線や第1のバスバーユニット70で生じるノイズが、第1コネクタ71等に影響を与えることを抑制できる。
図4に示すように、閉塞部61は、閉塞部本体61aと、カバー61bと、を有する。また、閉塞部61は、閉塞部本体61aとカバー61bとの間を封止するシール部材(図示略)を有する。
閉塞部本体61aは、閉塞平面部61aaとカバーフランジ部61abとを有する。カバーフランジ部61abは、閉塞平面部61aaから軸方向一方側に突出する。閉塞平面部61aaには、軸方向に貫通するシャフト挿通孔61acが設けられる。シャフト挿通孔61acは、軸方向から見てカバーフランジ部61abの内側に配置される。シャフト挿通孔61acの内側には、モータ2のシャフト21の軸方向一方側の端部が配置される。
カバー61bは、閉塞部本体61aに設けられるカバーフランジ部61abに固定される。カバー61bは、軸方向一方側からシャフト挿通孔61acを覆う。カバー61bとカバーフランジ部61abとの間には、図示略のシール部材が挟み込まれる。シール部材は、モータ室81内のオイルが、カバー61bと閉塞部本体61aとの間から漏れ出ることを抑制する。
図7は、閉塞部61を含むモータユニットの部分断面図である。
図7に示すように、閉塞部本体61aとカバー61bとの間には、回転角センサ50が収容されるセンサ収容部61hが設けられる。
図7に示すように、閉塞部本体61aとカバー61bとの間には、回転角センサ50が収容されるセンサ収容部61hが設けられる。
シャフト21の軸方向一方側の端部は、シャフト挿通孔61acを通過しセンサ収容部61hの内部に配置される。また、シャフト21の軸方向一方側の端部には、回転角センサ50のロータ部58が取り付けられる。ロータ部58は、シャフト21とともにモータ軸線J2周りに回転する。
センサ収容部61hの内部において、閉塞部本体61aには、ロータ部58を囲むように回転角センサ50のステータ部59が固定される。ステータ部59は、ロータ部58との相対的な回転角を出力する。すなわち、回転角センサ50は、モータ2の回転角を検知する。本実施形態において、回転角センサ50は、レゾルバである。回転角センサ50の取り付けは、カバー61bを取り外してシャフト21の軸方向一方側の端部を開放した状態で行われる。
従来構造では、回転角センサのステータ部の取り付け部の剛性が低い場合があり、ギヤ部分の振動が回転角センサの検出精度に影響を与える虞があった。本実施形態のモータユニット1は、係る課題を解決するためになされたものである。本実施形態によれば、ハウジング6が、モータ収容部6aの軸方向一方側の開口を覆う閉塞部61を有し、閉塞部61が、回転角センサ50を内部に収容するセンサ収容部61hを有する。回転角センサ50が、剛性が高い構造体である閉塞部61の内部に内包され固定される。これにより、回転角センサ50に振動が伝わることを抑制することができ、回転角センサ50による検出精度を高めることができる。
図8は、本実施形態のモータユニット1に採用可能な変形例の閉塞部161を示すモータユニット1の斜視図である。本変形例の閉塞部161は、上述の実施形態と同様の効果を奏するための同様の構成を有する。さらに、本変形例の閉塞部161は、出力シャフト55を支持する機能、配管およびケーブルを支持する機能を有する。
上述の実施形態と同様に、変形例の閉塞部161は、ハウジング本体60に固定される。また、閉塞部161は、モータ収容部6aの軸方向一方側の開口を塞ぐ。本変形例の閉塞部161は、閉塞部本体161aおよびカバー61bに加えて、さらに、第1の配管支持部(支持部)161eと、第2の配管支持部(支持部)161fと、一対のケーブル支持部(支持部)161dと、を有する。
第1の配管支持部161eは、閉塞部161においてカバー61bの側部に位置する。一方で、第2の配管支持部161fは、閉塞部161においてカバー61bの上側に位置する。冷却水用配管11は、インバータハウジング63からクーラー97に向かって閉塞部161の上側から側部に沿って引き回される。第1および第2の配管支持部161e、161fは、閉塞部161の上側および側部において冷却水用配管11を支持する。
第1の配管支持部161eは、第1の台座部161eaと結束バンド161ebとを有する。第1の台座部161eaは、例えば樹脂部材である。第1の台座部161eaは、閉塞部本体161aの軸方向側を向く面にボルト固定される。第1の台座部161eaは、軸方向一方側を向く座面において、冷却水用配管11と接触する。座面は、冷却水用配管11の管径に合わせて湾曲する。これにより、冷却水用配管11が第1の台座部161eaに対してずれにくくなる。第1の台座部161eaは、結束バンド161ebを通過させる挿通部が設けられる。挿通部は、軸方向一方側から見て座面の後方に位置する。結束バンド161ebは、第1の台座部161eaの挿通部を通されるとともに、冷却水用配管11に巻き付けられる。結束バンド161ebは、冷却水用配管11を第1の台座部161eaの座面に押し付ける。本変形例によれば、簡易な構造によって、冷却水用配管11を閉塞部161に固定することができる。
第2の配管支持部161fは、第1の配管支持部161eと同様に第2の台座部161faと結束バンド161fbとを有する。第2の台座部161faは、例えば金属材料から構成される板状の部材である。第2の台座部161faは、閉塞部本体161aの軸方向一方側を向く面にボルト固定される。第2の台座部161faには、結束バンド161fbを通過させる貫通孔が設けられる。結束バンド161fbは、第2の台座部161faの貫通孔を通されるとともに、冷却水用配管11に巻き付けられる。本変形例によれば、簡易な構造によって、冷却水用配管11を閉塞部161に固定することができる。
ケーブル支持部161dは、インバータ8とポンプ96とを繋ぐケーブル88を支持する。ケーブル支持部161dは、閉塞部161においてカバー61bの下側に位置する。ケーブル支持部161dは、例えば金属材料から構成される板状の部材である。ケーブル支持部161dは、閉塞部本体161aの軸方向一方側を向く面にボルト固定される。ケーブル支持部161dは、支持対象であるケーブル88の外径より若干小さい直径でカールするクリップ部161daを有する。クリップ部161daにケーブル88が挿入されることで、クリップ部161daは、弾性変形によってケーブル88を保持する。本変形例によれば、簡易な構造および簡易な手順でケーブル88を閉塞部161に固定できる。
従来構造では、モータユニットに設けられるケーブルや配管の支持が不安定となる場合があった。本変形例の構成は、係る課題を解決するためになされたものである。本変形例によれば、閉塞部161は、ケーブル88又は冷却水用配管11を保持する支持部(第1および第2の配管支持部161e、161f並びにケーブル支持部161d)を有する。これにより、モータユニット1に振動が生じた場合であっても、冷却水用配管11およびケーブル88の接続部に加わる負荷を軽減することができ、これらの接続の信頼性を高めることができる。さらに、組み立て工程において、第1および第2の配管支持部161e、161f並びにケーブル支持部161dによって、冷却水用配管11およびケーブル88を予め閉塞部161に固定しておいてもよい。これにより、組み立て工程の簡素化を図ることができる。
本変形例の閉塞部本体161aは、下側に延び出て出力シャフト55を保持するシャフト保持部161gを有する。すなわち、閉塞部161は、シャフト保持部161gを有する。シャフト保持部161gは、軸方向と直交する平面に沿う板状である。
シャフト保持部161gには、軸方向に貫通するシャフト通過孔161gaが設けられる。シャフト通過孔161gaは、軸方向から見て円形である。シャフト通過孔161gaの内周面には、ベアリング161kが保持される。すなわち、ベアリング161kの外輪は、シャフト通過孔161gaの内周面に嵌る。シャフト保持部161gは、ベアリング161kを介して出力シャフト55を回転可能に支持する。
一般的に、差動装置から延び出る一対の出力シャフトのうち、一方の出力シャフトが他方の出力シャフトと比較して長い場合がある。このような場合、従来構造では、当該長い出力シャフトの支持が不安定になりやすいという問題があった。本変形例の構成は、係る課題を解決するためになされたものである。本変形例によれば、閉塞部161は、ギヤ部3の一対の出力シャフト55のうち、インバータ収容部6cの下側を通過する一方の出力シャフト55を保持するシャフト保持部161gを有する。これにより、車輪までの距離が長く長尺となる出力シャフト55の支持を安定させることができる。さらに、本変形例によれば、シャフト保持部161gは、閉塞部161と一体的に設けられるため、部品点数の増加を抑えることができ、組み立て性を悪化させることがない。
<ギヤハウジング>
ギヤハウジング62は、ギヤ側フランジ部60cdに固定される。ギヤハウジング62の形状は、軸方向一方側に開口する凹形状である。ギヤハウジング62の開口は、第2側板部60cに覆われる。ギヤハウジング62と第2側板部60cとで囲まれた空間は、ギヤ部3を収容するギヤ室82を構成する。
ギヤハウジング62は、ギヤ側フランジ部60cdに固定される。ギヤハウジング62の形状は、軸方向一方側に開口する凹形状である。ギヤハウジング62の開口は、第2側板部60cに覆われる。ギヤハウジング62と第2側板部60cとで囲まれた空間は、ギヤ部3を収容するギヤ室82を構成する。
ギヤハウジング62とギヤ側フランジ部60cdとの間には、図示略のシール部材が挟み込まれる。シール部材は、ギヤ室82内のオイルが、ギヤハウジング62とハウジング本体60との間から漏れ出ることを抑制する。
ギヤハウジング62には、軸方向に貫通する第1のシャフト通過孔62cが設けられる。第1のシャフト通過孔62cは、軸方向から見て第2のシャフト通過孔67aと重なる。第1のシャフト通過孔62cには、車輪を支持する出力シャフト55が通過する。ギヤハウジング62は、第1のシャフト通過孔62cの内周面に保持されるベアリングを介して、出力シャフト55を回転可能に支持する。
<インバータハウジング>
インバータハウジング63は、インバータ側フランジ部60fに固定される。インバータハウジング63の形状は、下側に開口する凹形状である。インバータハウジング63の開口は、ハウジング本体60に覆われる。より具体的には、インバータハウジング63の開口は、周壁部60aおよび第2接続板部60eに覆われる。
インバータハウジング63は、インバータ側フランジ部60fに固定される。インバータハウジング63の形状は、下側に開口する凹形状である。インバータハウジング63の開口は、ハウジング本体60に覆われる。より具体的には、インバータハウジング63の開口は、周壁部60aおよび第2接続板部60eに覆われる。
インバータハウジング63とハウジング本体60とで囲まれた空間は、インバータ8を収容するインバータ室83を構成する。インバータハウジング63には、インバータ8およびインバータ8から延びる配線の一部が収容される。
インバータハウジング63は、インバータ8を保持(収容)する本体収容部63aと、給電用コネクタ8eを保持(収容)する給電線収容部63bと、を有する。本体収容部63aと給電線収容部63bとは、軸方向に沿って並ぶ。給電線収容部63bは、本体収容部63aに対して軸方向他方側(+Y側)に位置する。
図2に示すように、給電線収容部63bは、上下方向から見て、インバータ収容部6cの外側に位置する。すなわち、給電線収容部63bは、インバータ収容部6cの側面から突出する。給電線収容部63bは、本体収容部63aの側面から突出する。給電用コネクタ8eは、車両に搭載されるバッテリ(不図示)と、インバータ8とを電気的に接続し、バッテリからの電力をインバータ8に供給する。給電用コネクタ8eは、インバータ8の側面から幅方向に突出する。給電用コネクタ8eは、コネクタ端子を有する。コネクタ端子は、給電用コネクタ8eから車両前方向へ突出する。
図9は、本実施形態に採用可能な変形例のインバータハウジング163の給電線収容部163bの拡大斜視図である。
図9に示すように、変形例のインバータハウジング163は、給電線収容部163bを補強する補強部164をさらに有する。すなわち、ハウジング6は、給電線収容部163bと、当該給電線収容部163bを補強する補強部164を有していてもよい。補強部164は、ハウジング本体60の第2側板部60cに沿って延びる締結板164bと、複数のリブ164aとを有する。補強部164は、締結板164bにおいて、インバータ収容部6cに締結される。複数のリブ164aは、上下方向に沿って延びる。複数のリブ164aは、給電線収容部163bの下面と第2側板部60cとを繋ぐ。補強部164は、給電線収容部163bを補強して、給電線収容部163bの剛性を高める。これにより、給電線収容部163bの振動が抑制され振動発生時に給電用コネクタ8eに加わる負荷を軽減できる。
なお本変形例において、補強部164は、インバータハウジング163と一体的に設けられハウジング本体60に固定される。しかしながら、補強部164は、ハウジング本体60と一体的に設けられインバータハウジングに固定される構成であってもよい。
図9に示すように、変形例のインバータハウジング163は、給電線収容部163bを補強する補強部164をさらに有する。すなわち、ハウジング6は、給電線収容部163bと、当該給電線収容部163bを補強する補強部164を有していてもよい。補強部164は、ハウジング本体60の第2側板部60cに沿って延びる締結板164bと、複数のリブ164aとを有する。補強部164は、締結板164bにおいて、インバータ収容部6cに締結される。複数のリブ164aは、上下方向に沿って延びる。複数のリブ164aは、給電線収容部163bの下面と第2側板部60cとを繋ぐ。補強部164は、給電線収容部163bを補強して、給電線収容部163bの剛性を高める。これにより、給電線収容部163bの振動が抑制され振動発生時に給電用コネクタ8eに加わる負荷を軽減できる。
なお本変形例において、補強部164は、インバータハウジング163と一体的に設けられハウジング本体60に固定される。しかしながら、補強部164は、ハウジング本体60と一体的に設けられインバータハウジングに固定される構成であってもよい。
図3に示すように、本体収容部63aは、下側に開口する凹形状である。本体収容部63aの開口の縁には、取り付けフランジ部63cが設けられる。取り付けフランジ部63cは、インバータ側フランジ部60fと軸方向に対向する。インバータハウジング63は、取り付けフランジ部63cにおいてインバータ側フランジ部60fに固定される。
図6に示すように、本体収容部63aの軸方向一方側の側面には、信号用コネクタ74が設けられる。信号用コネクタ74は、外部へとつながる信号線のコネクタである。本実施形態において、第1コネクタ71と信号用コネクタ74は同一方向を向く。これにより、ポンプ96へとつながるモータユニット1外部の配線と、外部へとつながる信号線とを同じ向きで取り付けることができ、モータユニット1の組立を簡素化することができる。さらに、モータユニット1の外観における配線の煩雑さを解消することもできる。
図3に示すように、本体収容部63aは、水平方向に沿って延びる板状の天板部63acと、天板部63acの縁部から天板部63acの厚さ方向に沿って突出する側壁部63adと、を有する。すなわち、インバータハウジング63は、天板部63acと側壁部63adとを有する。側壁部63adは、天板部63acの厚さ方向から見て天板部63acの縁部に沿って矩形状に延びる。側壁部63adには給電用コネクタ8eが配置される。天板部63acは、インバータ収容部6cの開口を上側から覆う。天板部63acの裏面(すなわち、インバータ収容部6cの内側を向く面)には、インバータ8が固定される。これにより、インバータハウジング63は、インバータ8を支持する。
本実施形態によれば、インバータ8が、ハウジング本体60から離脱可能なインバータハウジング63に固定される。したがって、定期点検および部品交換などのモータユニット1のメンテナンスを行う際に、インバータハウジング63とハウジング本体60との締結を解除することで、インバータ8をモータユニット1から容易に離脱することができる。この工程は、モータユニット1を車両に搭載した状態でも行うことができ、インバータ8のメンテナンス性を高めることができる。
インバータハウジング63は、天板部63acと側壁部63adとによって、下側に開口する凹形状を構成する。すなわち、インバータハウジング63は、インバータハウジング開口部63hを有する。インバータハウジング開口部63hは、インバータ収容部6cの開口部6caに沿う。また、インバータ8の少なくとも一部は、インバータハウジング開口部63hから下側に突出して配置される。すなわち、インバータ収容部6cは、凹形状の部材の開口部同士を対向させ一方の開口部で他方の開口部を塞ぐ構造を有しており、インバータ8は開口部6ca、63hの境界に配置されている。
図4に示すように、天板部63acには、インバータ8を冷却する冷却水Wが通される流路8bが設けられる。流路8bは、軸方向一方側に開口する導入口8baと排出口8bbとを有する。導入口8baおよび排出口8bbは幅方向の一方側に位置する。すなわち、流路8bの導入口8baおよび排出口8bbは、本体収容部63aの軸方向一方側の側面に設けられる。すなわち、流路8bの流路は、概して、重力方向上側から見てU字状である。
図3に示すように、天板部63acは、下側(すなわち、インバータ室83側)に開口する凹部8hを有する。また、凹部8hは、流路8bの途中に設けられる。凹部8hの開口は、インバータ8のスイッチング素子8Aによって覆われる。凹部8hの内側面とスイッチング素子8Aの上面とで囲まれる領域には、冷却水Wが流れる。これによって、冷却水Wは、スイッチング素子8Aを直接的に冷却する。なお、凹部8hの開口縁とスイッチング素子8Aとの間には、冷却水Wを封止するガスケットが配置されている。
本実施形態によれば、インバータハウジング63の天板部63acには、インバータ8を冷却する冷却水Wが流れる流路8bが設けられる。本実施形態によれば、インバータハウジング63に流路8bおよび流路8b内の冷却水Wの重さを加えることができ、インバータハウジング63の剛性を高めることができる。また、インバータ収容部6cの上側に重量物が配置することでインバータ収容部6cの振動を抑制できる。加えて、インバータハウジング63に流路8bを設けることで、流路8bがリブとしての機能を奏し、インバータハウジング63の剛性を高めることができる。結果的にインバータ収容部6cの振動を抑制できる。
本実施形態によれば、インバータハウジング63は、天板部63acと天板部63acから突出する側壁部63adとを有することで剛性が高められている。これにより、インバータハウジング63の振動を抑制できる。また、本実施形態において、側壁部63adの突出高さは、モータ軸線J2から離れるに従い大きくなる。これにより、モータ収容部6aに干渉しない範囲で、側壁部63adの突出高さを十分に高くすることができインバータハウジング63の高剛性化の効果をさらに高めることができる。
本実施形態によれば、インバータ8を冷却する流路8bは、モータ2に接するハウジング本体60とは別部材のインバータハウジング63に設けられる。これにより、モータ2の熱が冷却水Wに熱が伝わり難く、冷却水Wによるインバータの冷却効率を高めることができる。モータユニット1において、インバータ8およびモータ2は、ともに冷却されるが、インバータ8の温度はモータ2の温度よりも低く抑えることが要求される。本実施形態によれば、モータ2の熱が冷却水Wに伝わりにくいので、インバータ8の温度をモータの温度よりも低く抑えることができる。
インバータ室83において、インバータ8はハウジング本体60と直接的に接触しない。インバータ室83において、インバータ8とハウジング本体60の第3隔壁60acとの間には、隙間Gが設けられる。第3隔壁60acは、モータ2を囲む周壁部60aの一部である。また、隙間Gは、空気が満たされた空気層である。このため、隙間Gは、インバータ8とモータ2との間で熱の交換を抑制する断熱層として機能する。これにより、インバータ8およびモータ2のうち一方が他方を加熱し、加熱された他方の動作に支障をきたすことを抑制できる。
次に、インバータ室83におけるスイッチング素子8A、コンデンサ8Bおよびパワー基板8Cの配置について説明する。まず、インバータ室83内の構成を説明するにあたり基準方向を定義する。本実施形態において、天板部63acの厚さ方向は、鉛直方向(Z軸方向)と一致する。さらに、モータ軸線J2と直交しかつ天板部63acの厚さ方向と直交する方向を基準方向とする場合、基準方向はX軸と一致する。したがって以下の説明において、天板部63acの厚さ方向を単にZ軸方向といい、上述に定義した基準方向を単にX軸方向という。
スイッチング素子8A、コンデンサ8Bおよびパワー基板8Cは、天板部63acから下側に向かってこの順で積層される。すなわち、インバータ8は、天板部63ac側から順に積層されるスイッチング素子8Aとコンデンサ8Bとパワー基板8Cとを有する。
スイッチング素子8Aは、天板部63acに直接的に固定される。スイッチング素子8Aは、インバータ8を構成する部材のうち、発熱が最も著しい部材である。このため、スイッチング素子8Aを、冷却水Wが流れる流路8bが設けられた天板部63acに最も近い位置に配置することで、インバータ8を効率的に冷却できる。
コンデンサ8Bは、スイッチング素子8Aの下側に積層される。コンデンサ8Bは、スイッチング素子8AよりX軸方向(すなわち、基準方向)の寸法が小さい。スイッチング素子8Aおよびコンデンサ8Bは、X軸方向においてモータの反対側(+X側)の端面が互いに一致する。スイッチング素子8Aの下面の一部は、コンデンサ8Bから露出する。すなわち、スイッチング素子8Aは、コンデンサ8Bによって覆われる第1の被覆領域8Aaと、コンデンサ8Bから露出する第1の露出領域8Abと、を有する。X軸方向において、第1の露出領域8Abは、第1の被覆領域8Aaよりモータ側に位置する。すなわち、第1の露出領域8Abは、X軸方向においてコンデンサ8Bよりモータ2側に位置する。これにより、インバータ8のZ軸方向の厚さを、モータ2側に近づくに従い薄くなる階段状にすることができる。モータ軸線と直交する方向(本実施形態においてX軸方向)において、インバータ8とモータ2とを近づけて配置することが可能となり、モータユニット1全体を小型化することができる。
Z軸方向(すなわち、天板部63acの厚さ方向)から見て、第1の露出領域8Abは、モータ2と重なる。このため、Z軸方向においてインバータ8とモータ2とが互いに重ならない場合と比較して、Z軸方向と直交する方向の寸法を小型化できる。また、インバータ8は、第1の露出領域8Abにおいて、天板部63acの裏面を基準とする高さ寸法が最も小さい。すなわち、インバータ8は、モータ2と重なる領域において、天板部63acの裏面を基準とする高さ寸法が他の領域と比較して小さい。このため、インバータ8とモータ2とがZ軸方向において重なる領域において、モータユニット1が、Z軸方向に肥大化することを抑制できる。
本実施形態によれば、X軸方向(すなわち、基準方向)から見て、インバータ8の少なくとも一部は、モータ2の少なくとも一部と重なる。このため、このため、X軸方向においてインバータ8とモータ2とが互いに重ならない場合と比較して、X軸方向と直交する方向の寸法を小型化できる。
パワー基板(第3部材)8Cは、コンデンサ8Bの下側に積層される。パワー基板8Cは、コンデンサ8BよりX軸方向の寸法が小さい。コンデンサ8Bに対するパワー基板8Cの積層構成は、上述したスイッチング素子8Aに対するコンデンサ8Bの積層構成と同様である。すなわち、コンデンサ8Bは、パワー基板8Cによって覆われる第2の被覆領域8Baと、パワー基板8Cから露出する第2の露出領域8Bbと、を有する。第2の露出領域8Bbは、X軸方向においてパワー基板8Cよりモータ2側に位置する。インバータ8のZ軸方向の厚さを、モータ2側に近づくに従い薄くなる階段状にすることができ、モータユニット1全体の小型化を図ることができる。
本実施形態において、インバータ収容部6cは、軸方向から見て、ギヤ部3の少なくとも一部に重なる。より具体的には、インバータ収容部6cは、軸方向から見て、ギヤ部3のリングギヤ51と重なる。すなわち、インバータ収容部6cを、ギヤ部3の軸方向への投影領域の内側に配置することができ、モータ2全体の軸方向への投影寸法を小型化できる。
図2に示すように、本体収容部63aの天板部63acには、板厚方向に貫通する第1の窓部631および第2の窓部632が設けられる。また、天板部63acには、第1の蓋部材8caおよび第2の蓋部材8cbが固定される。第1の蓋部材8caは、第1の窓部631を覆う。第2の蓋部材8cbは、第2の窓部632を覆う。なお、流路8bは、前後方向において第1の窓部631と第2の窓部632との間を延びる。
第1の窓部631は、インバータ8と給電用コネクタ8eとが締結される部位の直上に位置する。また、第1の窓部631の一部は、給電線収容部63bを上側に開口させる。第1の作業者は、工具を第1の窓部631からインバータ室83内に挿入して、インバータ8と給電用コネクタ8eとを電気的な接続作業および給電線収容部63bに収容される給電用の配線の接続作業を行う。
図3に示すように、第2の窓部632は、インバータバスバー8dと第2のバスバー78との接続部8jの直上に位置する。作業者は、工具を第2の窓部632からインバータ室83内に挿入して、接続部8jにおいてインバータバスバー8dと第2のバスバー78とを接続する。
インバータハウジング63とハウジング本体60とを固定する作業について説明する。
インバータ8は、予めインバータハウジング63に固定される。また、第2のバスバーユニット77は、予めハウジング本体60に固定される。さらに、第2のバスバー78と第1のバスバー75とは、予め接続される。この状態で、インバータハウジング63を、ハウジング本体60に固定する。次いで、インバータハウジング63の第2の窓部632から、工具を挿入し、第2のバスバー78とインバータバスバー8dとを接続する。次いで、第2の蓋部材8cbによって、第2の窓部632を覆う。以上の工程を経ることで、インバータハウジング63とハウジング本体60とが固定されるとともに、インバータ8とモータ2とが電気的に接続される。
インバータ8は、予めインバータハウジング63に固定される。また、第2のバスバーユニット77は、予めハウジング本体60に固定される。さらに、第2のバスバー78と第1のバスバー75とは、予め接続される。この状態で、インバータハウジング63を、ハウジング本体60に固定する。次いで、インバータハウジング63の第2の窓部632から、工具を挿入し、第2のバスバー78とインバータバスバー8dとを接続する。次いで、第2の蓋部材8cbによって、第2の窓部632を覆う。以上の工程を経ることで、インバータハウジング63とハウジング本体60とが固定されるとともに、インバータ8とモータ2とが電気的に接続される。
<バスバー>
図10は、モータユニット1の分解斜視図である。
モータユニット1は、モータ2とインバータ8とを電気的に繋ぐ第1のバスバーユニット70および第2のバスバーユニット77を有する。
図10は、モータユニット1の分解斜視図である。
モータユニット1は、モータ2とインバータ8とを電気的に繋ぐ第1のバスバーユニット70および第2のバスバーユニット77を有する。
(第1のバスバーユニット)
第1のバスバーユニット70は、複数(3個)の第1のバスバー75と、複数の第1のバスバー75を保持する第1のバスバーホルダ76と、シール部材70Aと、を有する。
第1のバスバーユニット70は、複数(3個)の第1のバスバー75と、複数の第1のバスバー75を保持する第1のバスバーホルダ76と、シール部材70Aと、を有する。
第1のバスバー75は、板状の導体からなる。3つの第1のバスバー75は、ステータ30のU相、V相およびW相のコイル31からそれぞれ延び出るコイル線31bに接続される。第1のバスバー75は、第1のバスバーホルダ76を介してハウジング本体60の第1側板部60bに固定される。
第1のバスバー75は、軸方向に沿って延びる第1のバスバー本体部75aと、第1のバスバー本体部75aの軸方向一方側に位置する端子接続部75bと、を有する。
第1のバスバー本体部75aは、第1のバスバーホルダ76に設けられた保持孔76cに挿入される。第1のバスバー本体部75aの軸方向他方側の端部は、第1のバスバーホルダ76から露出する。第1のバスバー75は、第1のバスバー本体部75aの軸方向他方側の端部において、第2のバスバー78に接続される。
端子接続部75bは、第1のバスバー本体部75aの板厚方向に折り曲げられる。端子接続部75bの板厚方向は、軸方向と一致する。端子接続部75bは、第1のバスバーホルダ76から露出する。端子接続部75bは、モータ2のコイル31に接続される。より具体的には、端子接続部75bは、コイル31から延び出て束ねられた導線に接続される。
第1のバスバーホルダ76は、絶縁性の材料からなる。本実施形態において、第1のバスバーホルダ76は、樹脂材料からなる。第1のバスバーホルダ76は、第1のバスバー75を保持するホルダ本体部76aと、ホルダ本体部76aから突出するホルダフランジ部76bと、を有する。
ホルダ本体部76aは、軸方向に沿って延びる四角柱形状である。ホルダ本体部76aは、第1側板部60bに設けられた第3貫通孔60bgに挿入される。ホルダ本体部76aは、軸方向直交する方向を向く外周面76abを有する。ホルダ本体部76aには、軸方向に貫通する3つの保持孔76cを有する。
1つの保持孔76cには、1つの第1のバスバーホルダ76が挿入される。保持孔76cの内周面と第1のバスバーホルダ76との間には、例えば接着剤が注入される。接着剤は、保持孔76cの内周面と第1のバスバーホルダ76との隙間とを塞いでシールする。
ホルダフランジ部76bは、ホルダ本体部76aの軸方向一方側の端部に位置する。ホルダフランジ部76bは、ホルダ本体部76aの外周面76abから軸方向と直交する平面に沿って突出する。ホルダフランジ部76bは、ホルダ本体部76aの周囲に一周に亘って延びる。
ホルダフランジ部76bには、軸方向に貫通する固定孔76baが設けられる。固定孔76baには、第1のバスバーユニット70をハウジング本体60の第1側板部60bに固定する固定ネジが挿入される。
ホルダフランジ部76bは、軸方向他方側を向く対向面76bbを有する。対向面76bbは、第1側板部60bの軸方向一方側を向く面とは、シール部材70Aを介して対向する。シール部材70Aは、対向面76bbと第1側板部60bの軸方向一方側を向く面とによって、軸方向に挟み込まれる。シール部材70Aは、第1のバスバーホルダ76と第1側板部60bとの間をシールする。
(第2のバスバーユニット)
第2のバスバーユニット77は、複数(3個)の第2のバスバー78と、複数の第2のバスバー78を保持する第2のバスバーホルダ79と、を有する。
第2のバスバーユニット77は、複数(3個)の第2のバスバー78と、複数の第2のバスバー78を保持する第2のバスバーホルダ79と、を有する。
第2のバスバー78は、板状の導体からなる。3つの第2のバスバー78は、それぞれU相、V相、W相の第1のバスバー75に接続される。第2のバスバー78は、インバータ室83内に配置される。第2のバスバー78は、第2のバスバーホルダ79を介してハウジング本体60の周壁部60aの外周面に固定される。より具体的には、第2のバスバーユニット77は、複数の固定ネジ77aを用いて、周壁部60aのインバータ室83側を向く面にねじ固定されている。
第2のバスバー78は、インバータ8に接続されるインバータ側端子接続部78cと、第1のバスバー75に接続されるモータ側端子接続部78dと、を有する。また、第2のバスバー78は、ハウジング本体60の周壁部60aの外周面に沿って上下方向に延びる第2のバスバー本体部78aを有する。3つの第2のバスバー78の第2のバスバー本体部78aは、軸方向に沿って並ぶ。第2のバスバー本体部78aの上端部には、インバータ側端子接続部78cが設けられる。
図3に示すように、インバータ側端子接続部78cは、第2のバスバー本体部78aの板厚方向に折り曲げられる。インバータ側端子接続部78cは、水平方向に沿って延びる。第2のバスバー78は、インバータ側端子接続部78cにおいて、インバータバスバー8dに接続される。インバータバスバー8dおよびインバータ側端子接続部78cは、インバータ8と第2のバスバーとの接続部8jを構成する。
インバータハウジング63には、インバータ8と第2のバスバー78との接続部8jを露出させる第2の窓部632が設けられる。第2のバスバー78は、ステータ30とインバータ8とを電気的に接続する。本実施形態によれば、第2の窓部632を介してインバータ室83に工具をアクセスすることが容易となる、ステータ30とインバータ8とを電気的に接続する工程を容易に行うことができる。
図11は、インバータ室83内に配置された第2のバスバーユニット77の正面図である。
上述したように、第1のバスバー75の軸方向他方側(+Y側)の端部は、第3貫通孔60bgを通ってインバータ室83の内部に配置される。第2のバスバー78のモータ側端子接続部78dは、インバータ室83の内部で、第1のバスバー75の軸方向他方側の端部に接続される。
より具体的には、第1のバスバー75の軸方向他方側の端部と第2のバスバー78のモータ側端子接続部78dとは、板厚方向において互いに積層される。また、第1のバスバー75および第2のバスバー78の互いに積層された端部には、互いに重なり合う貫通孔がそれぞれ設けられる。貫通孔には、接続ネジ78fが挿入される。第1のバスバー75と第2のバスバー78とは、接続ネジ78fとナット(図示略)によって、互いに締結されて接続される。
上述したように、第1のバスバー75の軸方向他方側(+Y側)の端部は、第3貫通孔60bgを通ってインバータ室83の内部に配置される。第2のバスバー78のモータ側端子接続部78dは、インバータ室83の内部で、第1のバスバー75の軸方向他方側の端部に接続される。
より具体的には、第1のバスバー75の軸方向他方側の端部と第2のバスバー78のモータ側端子接続部78dとは、板厚方向において互いに積層される。また、第1のバスバー75および第2のバスバー78の互いに積層された端部には、互いに重なり合う貫通孔がそれぞれ設けられる。貫通孔には、接続ネジ78fが挿入される。第1のバスバー75と第2のバスバー78とは、接続ネジ78fとナット(図示略)によって、互いに締結されて接続される。
図3に示すように、第2のバスバーホルダ79は、ベース部材79bおよびカバー部材79aを有する。ベース部材79bおよびカバー部材79aは、絶縁性の材料からなる。本実施形態において、ベース部材79bおよびカバー部材79aは、樹脂材料からなる。
ベース部材79bは、周壁部60aの外周面に沿って延びる板状である。ベース部材79bは、インバータ室83の内部において周壁部60aの外周面に固定される。カバー部材79aは、ベース部材79bの上面を覆う板状である。カバー部材79aは、ベース部材79bに固定される。また、カバー部材79aとベース部材79bとの間には、第2のバスバー78の第2のバスバー本体部78aおよび延長部78bが挟み込まれる。すなわち、第2のバスバーホルダ79は、ベース部材79bとカバー部材79aとの間に第2のバスバー78を挟み込んで第2のバスバー78を支持する。
<冷却システム>
図1に示すように、モータユニット1には、第1冷却経路としての油路90と、第2冷却経路としての水路10と、が設けられる。油路(第1冷却経路)90にはオイルOが流れる。オイルOは、モータ2を冷却する。また、油路90は、ハウジング本体60に設けられる。一方で、水路(第2冷却経路)10には、冷却水Wが流れる。冷却水Wは、インバータ8及びオイルOを冷却する。また、水路10は、インバータハウジング63に設けられる。
図1に示すように、モータユニット1には、第1冷却経路としての油路90と、第2冷却経路としての水路10と、が設けられる。油路(第1冷却経路)90にはオイルOが流れる。オイルOは、モータ2を冷却する。また、油路90は、ハウジング本体60に設けられる。一方で、水路(第2冷却経路)10には、冷却水Wが流れる。冷却水Wは、インバータ8及びオイルOを冷却する。また、水路10は、インバータハウジング63に設けられる。
<油路>
図1に示すように、油路90は、ハウジング6に設けられる。油路90は、ハウジング6内の収容空間80に位置する。油路90は、収容空間80のモータ室81とギヤ室82とに跨って構成される。油路90は、オイルOをモータ2の下側のオイル溜りP(すなわち、収容空間80内の下部領域)からモータ2を経て、再びモータ2の下側のオイル溜りPに導くオイルOの経路である。
図1に示すように、油路90は、ハウジング6に設けられる。油路90は、ハウジング6内の収容空間80に位置する。油路90は、収容空間80のモータ室81とギヤ室82とに跨って構成される。油路90は、オイルOをモータ2の下側のオイル溜りP(すなわち、収容空間80内の下部領域)からモータ2を経て、再びモータ2の下側のオイル溜りPに導くオイルOの経路である。
なお、本明細書において、「油路」とは、収容空間80を循環するオイルOの経路を意味する概念である。したがって、「油路」とは、定常的に一方向に向かうオイルが流れる「流路」のみならず、オイルを一時的に滞留させる経路(例えばリザーバ)およびオイルが滴り落ちる経路をも含む概念である。
油路90は、モータ2の内部を通る第1の油路91と、モータ2の外部を通る第2の油路(油路)92と、を有する。第1の油路91および第2の油路92は、それぞれハウジング6の内部でオイルOを循環させる。オイルOは、第1の油路91および第2の油路92において、モータ2を内部および外部から冷却する。
(第1の油路と第2の油路との共通部分)
まず、第1の油路91と第2の油路92との共通部分について説明する。第1の油路91および第2の油路92は、ともにオイル溜りPからオイルOをモータ2に供給して、再びオイル溜りPに回収する経路である。第1の油路91および第2の油路92において、オイルOは、モータ2から滴下して、モータ室81内の下部領域に溜る。モータ室81内の下部領域に溜ったオイルOは、隔壁開口68を介して、ギヤ室82内の下部領域(すなわち、オイル溜りP)に移動する。すなわち、第1の油路91および第2の油路92は、オイルOをモータ室81内の下部領域からギヤ室82内の下部領域に移動させる経路を含む。
(第1の油路)
第1の油路91において、オイルOは、オイル溜りPから差動装置5によりかき上げられてロータ20の内部に導かれる。オイルOには、ロータ20の内部で、ロータ20の回転に伴う遠心力が付与される。これにより、オイルOは、ロータ20を径方向外側から囲むステータ30に向かって均等に拡散されステータ30を冷却する。
まず、第1の油路91と第2の油路92との共通部分について説明する。第1の油路91および第2の油路92は、ともにオイル溜りPからオイルOをモータ2に供給して、再びオイル溜りPに回収する経路である。第1の油路91および第2の油路92において、オイルOは、モータ2から滴下して、モータ室81内の下部領域に溜る。モータ室81内の下部領域に溜ったオイルOは、隔壁開口68を介して、ギヤ室82内の下部領域(すなわち、オイル溜りP)に移動する。すなわち、第1の油路91および第2の油路92は、オイルOをモータ室81内の下部領域からギヤ室82内の下部領域に移動させる経路を含む。
(第1の油路)
第1の油路91において、オイルOは、オイル溜りPから差動装置5によりかき上げられてロータ20の内部に導かれる。オイルOには、ロータ20の内部で、ロータ20の回転に伴う遠心力が付与される。これにより、オイルOは、ロータ20を径方向外側から囲むステータ30に向かって均等に拡散されステータ30を冷却する。
第1の油路91は、かき上げ経路91aと、シャフト供給経路91bと、シャフト内経路91cと、ロータ内経路91dと、を有する。また、第1の油路91の経路中には、第1のリザーバ93が設けられる。第1のリザーバ93は、ギヤ室82に設けられている。なお、第1のリザーバ93は、オイルOの所定量を一時的に溜める機能も有する。
かき上げ経路91aは、差動装置5のリングギヤ51の回転によってオイル溜りPからかき上げられたオイルOが、第1のリザーバ93で受けられる経路である。オイル溜りPに溜るオイルOは、リングギヤ51によってかき上げられて、一部が第1のリザーバ93に供給され、一部がギヤ室82内に拡散される。ギヤ室82に拡散されたオイルOは、ギヤ室82内のギヤ部3の各ギヤに供給されてギヤの歯面にオイルOを行き渡らせる。本実施形態によれば、油路90はギヤ室82(すなわち、ギヤ収容部6bの内部)を通過する。これにより、オイルOを、モータ2の冷却用として使用するのみならず、ギヤ部3の各ギヤおよび各ベアリングの潤滑に使用することができる。オイルOは、潤滑油および冷却油の機能を奏するため、粘度の低いオートマチックトランスミッション用潤滑油(ATF:Automatic Transmission Fluid)と同等のものを用いることが好ましい。各ギヤの歯面に供給され潤滑に使用されたオイルOは、滴下してギヤ室82の下側に位置するオイル溜
りPに回収される。
りPに回収される。
シャフト供給経路91bは、第1のリザーバ93からシャフト21の中空部22にオイルOを誘導する。シャフト内経路91cは、シャフト21の中空部22内をオイルOが通過する経路である。ロータ内経路91dは、オイルOが、シャフト21の連通孔23からロータコア24の内部を通過して径方向外側に飛散し、ステータ30に至る経路である。
シャフト内経路91cにおいて、ロータ20の内部のオイルOには、ロータ20の回転に伴い遠心力が付与される。これにより、オイルOは、ロータ20から径方向外側に連続的に飛散する。また、オイルOの飛散に伴い、ロータ20内部の経路が負圧となり、第1のリザーバ93に溜るオイルOが、ロータ20の内部に吸引され、ロータ20内部の経路にオイルOが満たされる。
ステータ30に到達したオイルOは、ステータ30から熱を奪う。ステータ30を冷却したオイルOは、ステータ30の下側に滴下され、モータ室81内の下部領域に溜る。モータ室81内の下部領域に溜ったオイルOは、第2隔壁60caに設けられた隔壁開口68を介してギヤ室82に移動する。
(第2の油路)
第2の油路92は、第1の流路92aと、第2の流路92bと、第3の流路92cと、第4の流路92dを有する。第2の油路92の経路中には、ポンプ96と、クーラー97と、オイル配管(供給部)98と、が設けられる。ポンプ96は、オイルOをモータ2に供給する。また、クーラー97は、第2の油路92を通過するオイルOを冷却する。第2の油路92において、オイルOは、第1の流路92a、ポンプ96、第2の流路92b、クーラー97、第3の流路92c、第4の流路92d、オイル配管98の順で各部を通過して、モータ2に供給される。
第2の油路92は、第1の流路92aと、第2の流路92bと、第3の流路92cと、第4の流路92dを有する。第2の油路92の経路中には、ポンプ96と、クーラー97と、オイル配管(供給部)98と、が設けられる。ポンプ96は、オイルOをモータ2に供給する。また、クーラー97は、第2の油路92を通過するオイルOを冷却する。第2の油路92において、オイルOは、第1の流路92a、ポンプ96、第2の流路92b、クーラー97、第3の流路92c、第4の流路92d、オイル配管98の順で各部を通過して、モータ2に供給される。
第1の流路92a、第2の流路92b、第3の流路92cおよび第4の流路92dは、収容空間80を囲むハウジング6の壁部を通過する。第1の流路92aは、収容空間80の下部領域のオイル溜りPとポンプ96とを繋ぐ。第2の流路92bは、ポンプ96とクーラー97とを繋ぐ。第3の流路92cは、クーラー97と第4の流路92dを繋ぐ、第4の流路92dは第3の流路92cと収容空間80の上部領域とを繋ぐ。
本実施形態において、第1の流路92a、第2の流路92b、第3の流路92cおよび第4の流路92dは、収容空間80を囲むハウジング6の壁部の内部を通過する。したがって、流路を設ける際に、別途管材を設ける必要がないので、部品点数の減少に寄与することができる。
ポンプ96は、電気により駆動する電動ポンプである。ポンプ96は、第1の流路92aを介してオイル溜りPからオイルOを吸い上げて、第2の流路92b、クーラー97、第3の流路92c、第4の流路92d、およびオイル配管98を介してモータ2にオイルOを供給する。すなわち、ポンプ96は、第2の油路92中でオイルOを循環させるために設けられる。
ポンプ96の吸入口は、第1の流路92aに繋がる。また、ポンプ96の吐出口は、第2の流路92bに繋がる。ポンプ96は、第1の流路92aを介してオイル溜りPからオイルOを吸い上げて、第2の流路92b、クーラー97、第3の流路92c、第4の流路92dおよびオイル配管98を介してモータ2に供給する。
図1に示すように、クーラー97には、第1の流路92aおよび第2の流路92bが接続される。第1の流路92aおよび第2の流路92bは、クーラー97の内部流路を介して繋がる。クーラー97には、ラジエーター(図示略)で冷却された冷却水Wが通過する冷却水用配管11が接続される。クーラー97の内部を通過するオイルOは、冷却水用配管11を通過する冷却水Wとの間で熱交換されて冷却される。すなわち、本実施形態によれば、オイルOの熱を冷却水Wに移動させるクーラー(熱交換器)97を備える。なお、冷却水用配管11の経路中には、インバータ8が設けられる。インバータ8を冷却した冷却水Wは、冷却水用配管11を通過する。なお、インバータハウジング63に取り付けられる流路8bは、冷却水用配管11と接続される。
第2の流路92bは、モータ収容部6aの壁部の内部を通過する。第2の流路92bは、モータ収容部6aの壁部の内部をモータ軸線J2の周方向に沿って延びる。また、第2の流路92bの軸方向位置は、ステータ30の軸方向位置と重なる。すなわち、第2の流路92bおよびステータ30は、軸方向における位置が互いに重なる。このため、第2の流路92bを通過するオイルOによって、ステータ30を冷却することができる。
第3の流路92cは、モータ収容部6aの壁部の内部を通過する。本実施形態によれば、第3の流路92cは、モータ収容部6aの壁部の内部をモータ軸線J2の周方向および軸方向に沿って延びる。また、第3の流路92cの軸方向位置は、ステータ30の軸方向位置と重なる。また、第3の流路92cの径方向位置は、ステータ30の径方向位置と重なる。すなわち、第3の流路92cおよびステータ30は、軸方向における位置が互いに重なる。このため、第3の流路92cを通過するオイルOによって、ステータ30を冷却することができる。特に、第3の流路92cには、クーラー97を通過した直後のオイルOが流れる。したがって、本実施形態によれば、第3の流路92cを流れるオイルOによって、ステータ30を効率的に冷却できる。なお、本実施形態では、第2の油路92において、クーラー97は、ポンプ96の下流側に配置されている。しかしながら、クーラー97は、第2の油路92においてポンプ96の上流側に配置されていてもよい。この場合、クーラー97と収容空間80の上部領域とを繋ぐ流路(本実施形態の第3の流路92cに相当)中にポンプ96が配置される構成となる。この場合であっても、クーラー97と収容空間80の上部領域とを繋ぐ流路の軸方向位置が、ステータ30の軸方向位置と重なる場合に、クーラー97を通過した直後のオイルOでステータ30を効率的に冷却できる。
第4の流路92dは、モータ収容部6aの壁部の内部を通過する。第4の流路92dは、モータ室81に開口し当該開口においてオイル配管98に接続される。第4の流路92dは、ハウジング本体60の第2隔壁60caに沿って延びる。
図1に示すように、オイル配管98は、収容空間80のモータ室81に位置する。オイル配管98は、コイル31およびコアバック部32aの外周面にオイルを供給する供給部として機能する。すなわち、油路90は、パイプ状の供給部を有する。
オイル配管98は、モータ2の上側に位置する。オイル配管98の内部には、オイルが流れる。オイル配管98は、複数の第1の噴出孔98aおよび複数の第2の噴出孔98bを有する。
第1の噴出孔98aは、軸方向に沿って延びる。また、第1の噴出孔98aは、オイル配管98の軸方向の両端部に設けられる。第1の噴出孔98aは、コイルエンド31aの上側に位置する。第1の噴出孔98aは、コイル31に対向しコイル31にオイルを噴出する。
第2の噴出孔98bは、コアバック部32aの外周面に対向し外周面にオイルを噴出する。第2の噴出孔98bから噴出したオイルOは、上側から下側に向かってモータ2の外周面を伝って流れてモータ2の熱を奪う。これにより、モータ2全体が冷却される。
第1の噴出孔98aおよび第2の噴出孔98bから噴出されモータ2を冷却したオイルOは、下側に滴下され、モータ室81内の下部領域に溜る。モータ室81内の下部領域に溜ったオイルOは、第2隔壁60caに設けられた隔壁開口68を介してギヤ室82に移動する。
図12は、図3の部分拡大図であり、第2の噴出孔98bから噴出されたオイルOの経路を示す。
油路90は、オイルOがステータ30の外周面を伝って流れる遮蔽流路95を有する。遮蔽流路95は、モータ収容部6aの内側面とステータ30の外周面との間の隙間に位置する。遮蔽流路95は、第2の噴出孔98bから噴出されたオイルOが流れる流路である。すなわち、遮蔽流路95を流れるオイルOは、コアバック部32aの外周面を伝って上側から下側に流れる。遮蔽流路95の少なくとも一部は、ステータ30の外周面とインバータ8との間を通過する。オイルOは、遮蔽流路95を通過する際にステータ30の外周面から熱を吸収する。本実施形態によれば、ステータ30の外周面とインバータ8との間に、ステータ30の外周面を冷却する遮蔽流路95が設けられることで、ステータ30の外周面がオイルOにより冷却され、ステータ30からインバータ8に熱が伝わることを抑制できる。さらに、インバータ8が高温となった場合においても、インバータ8からモータ2に熱が伝わることを抑制できる。すなわち、本実施形態によれば、遮蔽流路95が設けられることで、インバータ8およびモータ2のうち一方が他方を加熱し、加熱された他方の動作に支障をきたすことを抑制できる。
油路90は、オイルOがステータ30の外周面を伝って流れる遮蔽流路95を有する。遮蔽流路95は、モータ収容部6aの内側面とステータ30の外周面との間の隙間に位置する。遮蔽流路95は、第2の噴出孔98bから噴出されたオイルOが流れる流路である。すなわち、遮蔽流路95を流れるオイルOは、コアバック部32aの外周面を伝って上側から下側に流れる。遮蔽流路95の少なくとも一部は、ステータ30の外周面とインバータ8との間を通過する。オイルOは、遮蔽流路95を通過する際にステータ30の外周面から熱を吸収する。本実施形態によれば、ステータ30の外周面とインバータ8との間に、ステータ30の外周面を冷却する遮蔽流路95が設けられることで、ステータ30の外周面がオイルOにより冷却され、ステータ30からインバータ8に熱が伝わることを抑制できる。さらに、インバータ8が高温となった場合においても、インバータ8からモータ2に熱が伝わることを抑制できる。すなわち、本実施形態によれば、遮蔽流路95が設けられることで、インバータ8およびモータ2のうち一方が他方を加熱し、加熱された他方の動作に支障をきたすことを抑制できる。
図12には、本実施形態に採用可能な、変形例の遮蔽流路195を破線で示す。変形例の遮蔽流路195は、インバータ室83とモータ室81とを区画する第3隔壁60acの内部を通過する。変形例の遮蔽流路195を採用する場合、実施形態の遮蔽流路95と比較して、モータ2とインバータ8との間における熱の遮蔽の効果を高めることができる。
<水路>
図1に示すように、水路10は、ハウジング6に設けられる。水路10は、ハウジング6の内部を通過する流路8bと、ハウジング6の外部を通過する冷却水用配管11と、を有する。また、水路10の経路中には、上述したようにクーラー97が配置されている。
図1に示すように、水路10は、ハウジング6に設けられる。水路10は、ハウジング6の内部を通過する流路8bと、ハウジング6の外部を通過する冷却水用配管11と、を有する。また、水路10の経路中には、上述したようにクーラー97が配置されている。
本実施形態によれば、モータユニット1は、モータ2を冷却する冷媒(オイルO)とインバータ8を冷却する冷媒(冷却水W)とをそれぞれ有する。すなわち、本実施形態によれば、第1冷却経路としての油路90と第2冷却経路としての水路10とは、互いに独立して設けられる。このため、モータ2およびインバータ8の発熱量に応じて、それぞれを冷却する冷媒として最適なものを選択することができ、モータ2およびインバータ8を効率的に冷却できる。加えて、それぞれの冷却経路が独立するため、モータ2およびインバータ8のうち一方が他方に対して高温になった場合であっても、冷媒を介して一方から他方に熱が移動することを抑制できる。このため、モータ2およびインバータ8の経時的な温度変化に応じて、それぞれの冷却経路を独立して制御することができ、モータ2およびインバータ8を効果的に冷却することができる。
本実施形態によれば、モータ2を冷却する冷媒(オイルO)とインバータ8を冷却する冷媒(冷却水W)とは、互いに異なる部材(ハウジング本体60とインバータハウジング63)とにそれぞれ設けられる。このため、モータ2の熱が冷却水Wに伝わったり、インバータ8の熱がオイルOに伝わったりすることを抑制できる。このため、オイルOでモータ2を、冷却水Wでモータ2を効率的に冷却することができる。
なお、本実施形態では、第1の冷媒としてオイルOを採用し、第2の冷媒として冷却水Wを採用した場合について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、第1の冷媒と第2の冷媒とは、共にオイルOであってもよく、この場合であっても、第1冷却経路(油路90)と第2冷却経路(水路10)とが互いに独立した経路で設けられ、内部を流れるオイル同士が互いに混合しなければよい。
以上に、本発明の実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
1…モータユニット、2…モータ、3…ギヤ部、6…ハウジング、6a…モータ収容部、6b…ギヤ収容部、6c…インバータ収容部、8…インバータ、8b…流路、8e…給電用コネクタ、8A…スイッチング素子(第1部材)、8B…コンデンサ(第2部材)、8C…パワー基板(第3部材)、10…水路(第2冷却経路)、20…ロータ、21…シャフト、30…ステータ、50…回転角センサ、55…出力シャフト、60…ハウジング本体、60ac…第3隔壁(第1の壁部)、60b…第1側板部(第3の壁部)、60ce…第4隔壁(第2の壁部)、61,161…閉塞部、61h…センサ収容部、63,163…インバータハウジング、63ac…天板部、63ad…側壁部、63b,163b…給電線収容部、63h…インバータハウジング開口部、88…ケーブル、90…油路(第1冷却経路)、95,195…遮蔽流路、97…クーラー(熱交換器)、161d…ケーブル支持部(支持部)、161e…第1の配管支持部(支持部)、161f…第2の配管支持部(支持部)、161g…シャフト保持部、164…補強部、G…隙間、J2…モータ軸線、O…オイル(第1の冷媒)、W…冷却水(第2の冷媒)
Claims (9)
- モータ軸線を中心として回転するモータと、
前記モータに接続されるギヤ部と、
前記モータに供給される電流を制御するインバータと、
前記モータを収容するモータ収容部、前記インバータを収容するインバータ収容部および前記ギヤ部を収容するギヤ収容部を有するハウジングと、を備え、
前記インバータ収容部は、前記モータ収容部と前記ギヤ収容部とに支持され、
前記ハウジングは、単一の部材であるハウジング本体を有し、
前記ハウジング本体は、
前記インバータ収容部および前記モータ収容部の側壁を兼ねる第1の壁部と、
前記インバータ収容部および前記ギヤ収容部の側壁を兼ねる第2の壁部と、を有する、
モータユニット。 - 前記ハウジングは、前記モータの軸方向一方側を覆う閉塞部を有し、
前記インバータは、前記モータの外周面側に配置され、
前記ギヤ部は、前記モータの軸方向他方側に配置され、
前記インバータ収容部は、前記閉塞部が締結される第3の壁部を有する、
請求項1に記載のモータユニット。 - 前記インバータ収容部の開口は、前記インバータを支持するインバータハウジングによって覆われる、
請求項1又は2に記載のモータユニット。 - 前記インバータには、前記インバータに電力を供給する給電用コネクタが接続され、
前記ハウジングは、
前記インバータ収容部の側面から突出し前記給電用コネクタを支持する給電線収容部と、
前記給電線収容部を補強する補強部と、を有する、
請求項3に記載のモータユニット。 - 前記インバータハウジングには、前記インバータを冷却する冷媒が流れる流路が設けられる、
請求項3又は4に記載のモータユニット。 - 前記閉塞部は、回転角センサを内部に収容するセンサ収容部を有する、
請求項2に記載のモータユニット。 - 前記閉塞部は、前記ギヤ部の出力シャフトを保持するシャフト保持部を有する、
請求項2に記載のモータユニット。 - 前記シャフト保持部は、前記閉塞部と一体的に設けられる、
請求項7に記載のモータユニット。 - 前記閉塞部は、ケーブルまたは配管を保持する支持部を有する、
請求項2に記載のモータユニット。
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