WO2023054439A1 - 車両駆動装置 - Google Patents

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WO2023054439A1
WO2023054439A1 PCT/JP2022/036091 JP2022036091W WO2023054439A1 WO 2023054439 A1 WO2023054439 A1 WO 2023054439A1 JP 2022036091 W JP2022036091 W JP 2022036091W WO 2023054439 A1 WO2023054439 A1 WO 2023054439A1
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WO
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vehicle drive
ferrite core
drive system
inverter case
line
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PCT/JP2022/036091
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛 ▲高▼橋
公伸 寺尾
陽介 森本
卓也 小笠原
浩慶 秋山
大 大野
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
株式会社明電舎
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/18—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/01—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for shielding from electromagnetic fields, i.e. structural association with shields
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle drive system that drives left and right wheels of a vehicle with battery power.
  • a vehicle drive system that drives the left and right wheels of a vehicle with two motors (electric motors).
  • motors electric motors
  • Patent Document 1 the turning performance of the vehicle and the vehicle body stability during turning are improved.
  • the vehicle drive system as described above incorporates an inverter for controlling the rotation state of the AC motor.
  • the DC power of the battery mounted on the vehicle is converted into AC power by an inverter and then supplied to the left and right motors.
  • a PN line (power supply line) through which electricity supplied from the battery to the inverter flows is inserted from, for example, the upper surface or the rear surface of the inverter, and fastened and fixed to the bus bar inside the inverter. Therefore, there is a problem that the dimension of the inverter in the vehicle front-rear direction tends to be large, and it is difficult to improve the vehicle mountability.
  • suspension devices and other structures for example, suspension cross members, stabilizers, etc.
  • the power supply line (PN line) from the battery to the inverter is inserted through a ferrite core for noise countermeasures, is inserted from the top surface or the rear surface of the inverter, and is fastened and fixed to the bus bar inside the inverter.
  • PN line power supply line
  • the dimension of the inverter in the vehicle front-rear direction tends to be large, and there is a problem that it is difficult to improve vehicle mountability.
  • the ferrite core is provided so as to protrude largely outside the inverter, it is difficult to reduce the size of the entire device, and there is a possibility that the vehicle mountability may be deteriorated.
  • One of the purposes of this case is to provide a vehicle drive system that has been invented in light of the above problems, and that has a simple configuration and is capable of improving vehicle mountability.
  • the disclosed vehicle drive device includes left and right motor housings that form exteriors of a left motor and a right motor that drive the left and right wheels of a vehicle with electric power from a battery, and torques of the left motor and the right motor that are amplified to drive the left and right wheels.
  • a gearbox housing that incorporates a transmission gearbox and is sandwiched between the left and right motor housings and arranged offset in the front-rear direction with respect to the left and right motor housings; and DC power to AC power.
  • An inverter case containing a pair of semiconductor modules for converting and supplying power to the left motor and the right motor is connected to an inverter case arranged above the left and right motor housings, the battery and the semiconductor modules are connected to each other, and the a PN line connected from the lower surface side of the inverter case so as to pass through a first space having a convex shape in the front-rear direction surrounded by the left and right motor housings and the gearbox housing.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a vehicle drive system as an embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a left side view of the vehicle drive system shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the internal structure of the vehicle drive system shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a perspective view for explaining an inverter of the vehicle drive system shown in FIG. 1
  • 5A to 5C are trihedral views of the inverter shown in FIG. 4
  • FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view for explaining the internal structure of the inverter shown in FIG. 4
  • FIG. 11 is an exploded perspective view for explaining the internal structure of an inverter as a modification
  • FIG. 11 is an exploded perspective view for explaining the internal structure of an inverter as a modification
  • [1. composition] 1 to 7 are diagrams for explaining the configuration of a vehicle drive system 10 according to the present embodiment and modifications. Front-rear, left-right, and up-down directions in the drawing represent directions determined with reference to the driver of the vehicle in which the vehicle drive system 10 is mounted. As shown in FIG. 1 , the vehicle drive device 10 is provided with a left motor 1 , a right motor 2 , a gear box 3 and an inverter 4 . The left motor 1 and the right motor 2 are electric motors that receive power from a battery mounted on the vehicle and drive the left and right wheels of the vehicle.
  • the left motor 1 is connected to a power transmission path that leads to at least the left wheel shaft.
  • the right motor 2 is connected to a power transmission path leading to at least the right wheel axle.
  • the left motor 1 and the right motor 2 generate a yaw moment that generates a turning force by increasing or decreasing the driving force and braking force of at least the left and right wheels in an electric vehicle or hybrid vehicle equipped with another driving motor or engine. act as a source. Further, in an electric vehicle in which no other drive motor is mounted, in addition to the above functions, it also has a function as a drive source for the vehicle.
  • the left motor 1 and right motor 2 have a structure in which motor elements such as a stator, rotor, and motor shaft are built inside. These elements are accommodated in left and right motor housings 11 and 12 (left motor housing 11 and right motor housing 12) forming the exterior of each motor 1 and 2, as shown in FIG.
  • the stator is a stator fixed to the motor housings 11 and 12 and has a structure in which a coil is wound around a laminated iron core formed by laminating insulating steel plates, for example.
  • the rotor is, for example, a cylindrical rotor in which a permanent magnet is inserted in a laminated iron core made by laminating insulating steel plates. Fixed. By changing the frequency of the AC power applied to the stator, the rotational speed of the magnetic field inside the stator is changed, and the angular velocity of the rotor and motor shaft is changed. One end of the motor shaft is connected to the gearbox 3 .
  • the gearbox 3 is a driving force transmission device sandwiched between the left and right motor housings 11 and 12.
  • This gearbox 3 has a gearbox housing 13 forming an exterior and a gear mechanism built therein.
  • the gear mechanism is a mechanism that amplifies the torque of the left motor 1 and the right motor 2 and transmits it to the left and right wheels.
  • the gear mechanism also includes a mechanism (for example, a differential gear mechanism, a planetary gear mechanism, etc.) for generating a torque difference between the left wheel set and the right wheel set.
  • the gearbox housing 13 of this embodiment is offset in the front-rear direction and downward with respect to the left and right motor housings 11 and 12 .
  • the gear box 3 is arranged at a position biased toward the front and lower side of the vehicle when viewed from the side with respect to the rotation axis C of the left motor 1 and the right motor 2.
  • the positional relationship between the left and right motor housings 11 and 12 and the gear box housing 13 is set.
  • a basin-like recessed portion 8 is formed between the left and right motor housings 11 and 12 and recessed downward in the front-rear direction.
  • the recess 8 is used to arrange the inverter 4 inside the recess 8 .
  • the inverter 4 is a converter (DC-AC inverter) that mutually converts the power of the DC circuit (DC power) and the power of the AC circuit on the motors 1 and 2 side (AC power).
  • the inverter 4 has a function of converting DC power into AC power and supplying power to both the left motor 1 and the right motor 2 .
  • a capacitor 5 and a pair of semiconductor modules 6 and 7 are provided inside an inverter case 14 forming an exterior of the inverter 4 .
  • the inverter case 14 is arranged above the left and right motor housings 11 and 12 (the recess 8 surrounded by the left and right motor housings 11 and 12 and the gear box housing 13) and is fixed to the left and right motor housings 11 and 12. be done.
  • the inverter case 14 is formed by combining an inverter upper case 15 shaped to cover the upper surfaces of the capacitor 5 and the semiconductor modules 6 and 7 and an inverter lower case 16 shaped to cover the lower surfaces.
  • first space 41 a space in the concave portion 8 that is adjacent to the motor housings 11 and 12 in the front-rear direction when viewed from the side.
  • second space 42 the space above and adjacent to the motor housings 11 and 12 when viewed from the side.
  • first space 41 and second space 42 are indicated by two-dot chain lines in FIG.
  • the first space 41 is formed in a shape (convex shape) in which the front side or the rear side protrudes in the front-rear direction.
  • the second space 42 is formed in a shape (convex shape) in which the lower surface side protrudes downward.
  • the inverter case 14 is arranged in the second space 42 .
  • the capacitor 5 is an electronic component for smoothing the power supplied to the motors 1 and 2.
  • a capacitor 5 is interposed in a power supply line for AC power converted by semiconductor modules 6 and 7 .
  • a capacitor 5 is interposed on the DC power input side. Capacitor 5 functions as a kind of filter and plays a role in stabilizing the current supplied to motors 1 and 2 .
  • the semiconductor modules 6 and 7 are power modules in which a three-phase bridge circuit including a plurality of switching elements and diodes is formed on a substrate (electronic circuit substrate). By intermittently switching the connection state of each switching element, DC power is converted into three-phase AC power.
  • Semiconductor elements such as thyristors, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), and power MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors) are used as switching elements. AC power generated by one left semiconductor module 6 is supplied to the left motor 1 , and AC power generated by the other right semiconductor module 7 is supplied to the right motor 2 .
  • a first bulging portion 31 having a shape bulging upward is formed in the central portion (center in the front-rear direction) of the inverter upper case 15 .
  • the capacitor 5 is attached to the inner side of the lower side of the first swelling portion 31 and fixed so as to be suspended from the inverter upper case 15 .
  • a second swelling portion 32 is provided behind the first swelling portion 31 with respect to the vehicle, and a third swelling portion 33 is provided ahead of the vehicle with respect to the first swelling portion 31 .
  • the semiconductor modules 6 and 7 are also attached to the inner sides of the lower sides of the bulging portions 32 and 33 and fixed so as to be suspended from the inverter upper case 15 .
  • the PN line 9 for power supply that connects between the battery and the semiconductor modules 6 and 7 is connected from the bottom side of the inverter case 14 so as to pass through the first space 41 .
  • a connection point between the PN line 9 and the inverter case 14 is arranged in a space behind the gear box housing 13 and sandwiched between the left and right motor housings 11 and 12 .
  • the PN line 9 is connected to the lower surface side of the inverter case 14 and routed downward through a position opposite to the gear box housing 13 in the front-rear direction with respect to the left and right motor housings 11 and 12. be done.
  • the PN wire 9 extending from the junction box 30 is routed avoiding the suspension cross member 29 (suspension cross structural member).
  • the junction box 30 is a device that relays power from the battery and supplies it to the semiconductor modules 6 and 7 via the PN line 9 and is arranged behind the inverter case 14 .
  • the PN line 9 is connected to the rear lower surface side of the inverter case 14 and connected to the junction box 30 .
  • the suspension cross member 29 is a member that supports the left and right wheels of the vehicle through the suspension.
  • the gearbox housing 13 and the left and right motor housings 11 and 12 are mounted above (top) the suspension cross member 29 .
  • the PN line 9 is routed so as to pass above the lower end of the suspension cross member 29 .
  • FIGS. 5A to 5C are trihedral views showing the internal structure of the inverter 4, and FIG. 6 is an exploded perspective view showing a state in which the inverter 4 with the inverter lower case 16 removed is viewed obliquely upward from below.
  • a ferrite core 17 , a resin plate 18 , a plurality of bus bars 20 , a control board 25 and a resin member 26 are provided in the inverter case 14 .
  • the ferrite core 17 is a component used as a noise countermeasure for the inverter 4, and is a ceramic magnetic body formed in a ring shape (doughnut shape). As shown in FIGS. 5B and 5C, the ferrite core 17 is arranged below the left semiconductor module 6, and part of it is arranged in the first space 41, for example.
  • the resin plate 18 is a plate-like member made of resin that is arranged between the ferrite core 17 and the left semiconductor module 6 and is suspended and fixed to the inverter upper case 15 .
  • the resin plate 18 is provided with an opening 19 having a size corresponding to the hole of the ferrite core 17 .
  • a shield layer made of a magnetic sheet is provided inside the resin plate 18, to suppress the propagation of noise. As a result, for example, the electromagnetic waves generated by the left semiconductor module 6 are less likely to propagate downward to the resin plate 18, and electromagnetic interference to the control board 25 is suppressed.
  • a control board 25 is a control board for the semiconductor modules 6 and 7 .
  • the busbar 20 is a conductor rod for efficiently transmitting a large current, and is formed by bending a rod-shaped or plate-shaped metal so as to fit the arrangement position.
  • the bus bar 20 is routed so as to pass through the ferrite core 17 and the opening 19 .
  • One end of the bus bar 20 is connected to the PN line 9 at a position avoiding the ferrite core 17 when viewed from below, as shown in FIGS.
  • the other end of bus bar 20 is connected to semiconductor modules 6 and 7 .
  • the resin member 26 is a member made of resin that holds the ferrite core 17, the bus bar 20, and the control substrates 25 of the semiconductor modules 6,7.
  • the box-shaped portion 34 positioned directly below the ferrite core 17 has a shape that is more depressed than the other portions, and a step is formed in front and behind the ferrite core 17 .
  • the control board 25 is suspended and fixed in front of the ferrite core 17 and below the resin member 26 .
  • the control board 25 is arranged on the lower surface side of the plate surface of the resin member 26 opposite to the upper surface side where the semiconductor modules 6 and 7 are located.
  • a shield layer formed of a magnetic sheet for suppressing noise propagation is provided inside the resin member 26, similarly to the resin plate 18, a shield layer formed of a magnetic sheet for suppressing noise propagation is provided. Electromagnetic interference to the control board 25 is thereby further suppressed.
  • a through hole 27 having a size corresponding to the hole of the ferrite core 17 is provided on the bottom surface of the box-shaped portion 34 .
  • the bus bar 20 is provided so as to pass through the ferrite core 17 and the opening 19 through the through hole 27 .
  • a work hole 28 is provided in the side surface of the box-shaped portion 34 on the front side of the vehicle. The work hole 28 is an opening for inserting a tool when tightening the fastener provided at the connecting portion between the bus bar 20 and the left semiconductor module 6 .
  • the busbar 20 shown in FIG. 6 includes pairs of a first busbar 21, a second busbar 22, a third busbar 23, and a fourth busbar 24, respectively.
  • the first bus bar 21 is connected to the PN line 9 via fasteners and routed along the bottom surface and the rear side surface of the box-shaped portion 34 .
  • the second bus bar 22 is connected to the first bus bar 21 on the lower surface side of the box-shaped portion 34 and is connected to the left semiconductor module 6 through the hole of the ferrite core 17 .
  • the left semiconductor module 6 is connected to the PN line 9 through the first busbar 21 and the second busbar 22 and supplied with battery power.
  • the bus bar 20 is inserted into the ring-shaped ferrite core 17 from the lower portions of the semiconductor modules 6 and 7 and extended downward, and the ferrite core 17 extends along the plate surface of the resin member 26 . It extends toward the rear side.
  • third bus bar 23 is fastened together with the left semiconductor module 6 via a fastener, and the other end is connected to the capacitor 5 .
  • the fourth bus bar 24 has one end connected to the right semiconductor module 7 and the other end connected to the capacitor 5 . Inside capacitor 5 , third bus bar 23 and fourth bus bar 24 are electrically connected.
  • the right semiconductor module 7 is connected to the PN line 9 via not only the busbars 21 to 24 but also the capacitor 5, and is supplied with power from the battery.
  • the inverter case 14 is arranged in a downwardly convex second space 42 .
  • the PN line 9 connected to the lower surface side of the inverter case 14 is routed downward through a position on the opposite side of the gear box housing 13 in the longitudinal direction with respect to the left and right motor housings 11 and 12. be done.
  • the dead space (the space on the rear lower side in FIG. 2) can be efficiently used, and the vehicle drive device 10 can be made compact.
  • the PN line 9 is routed so as to pass above the lower end of the suspension cross member 29 . With such a configuration, the PN wire 9 can be routed without hindering the suspension function, and the periphery of the PN wire 9 can be protected by the suspension cross member 29 .
  • the PN line 9 is connected to the rear lower surface side of the inverter case 14 and to the junction box 30 . Junction box 30 is arranged at a position relatively close to the rear of inverter case 14 . With such a configuration, the wiring layout of the PN wire 9 can be simplified while avoiding interference between the PN wire 9 and surrounding structures, and the workability of connecting the PN wire 9 can be improved. can.
  • the PN line 9 is connected to the inverter case 14 at a position avoiding the ferrite core 17, as shown in FIG. 5(C).
  • the PN line 9 and the bus bar 20 can be connected at a position that is approximately the same height as the ferrite core 17 in a side view, and the PN line 9 can be moved upward as a whole. .
  • the PN wire 9 can be routed without difficulty. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in layout regarding the PN line 9, the vehicle drive device 10, and various devices (for example, the suspension cross member 29, the junction box 30, etc.) arranged therearound.
  • the ferrite core 17 is arranged below the left semiconductor module 6 as shown in FIG. 5(B).
  • the dimension of the inverter 4 in the longitudinal direction of the vehicle can be reduced. Therefore, vehicle mountability of the vehicle drive device 10 can be improved with a simple configuration.
  • the ferrite core 17 does not protrude outside the inverter 4, the size of the entire device can be reduced, and the mountability of the vehicle drive device 10 on a vehicle can be further improved.
  • the PN line 9 connecting between the battery and the bus bar 20 is connected to the lower surface side of the inverter case 14 .
  • the longitudinal dimension and the vertical dimension of the inverter 4 can be shortened.
  • the overall shape can be made compact.
  • the PN wire 9 can be assembled from one direction behind the vehicle, the workability of connecting the PN wire 9 can be greatly improved.
  • the gear box housing 13 is offset in the front-rear direction with respect to the left and right motor housings 11 and 12 .
  • PN line 9 is connected to the lower surface side of inverter case 14 so as to pass through first space 41 surrounded by motor housings 11 and 12 and gearbox housing 13 .
  • At least a portion of the ferrite core 17 is arranged in the first space 41 .
  • the periphery of the ferrite core 17 can be surrounded by the left and right motor housings 11 and 12 and the gear box housing 13. It can increase protection.
  • the PN wire 9 is surrounded by the left and right motor housings 11 and 12 and the gear box housing 13, the protection of the PN wire 9 can also be improved.
  • the resin plate 18 is arranged between the left semiconductor module 6 and the ferrite core 17 and fixed to the inverter upper case 15 by hanging.
  • propagation of electromagnetic waves generated in the left semiconductor module 6 can be suppressed, and electromagnetic interference to the ferrite core 17 and the control board 25 can be suppressed.
  • the heat generated in the left semiconductor module 6 is less likely to diffuse to the lower side of the resin plate 18, performance degradation and deterioration of the ferrite core 17 and the control board 25 can be suppressed.
  • the resin plate 18 has a built-in shield layer. As a result, it is possible to further reduce the propagation of electromagnetic waves downward from the resin plate 18, thereby improving the effect of suppressing electromagnetic interference. Further, since electromagnetic interference to the control board 25 is suppressed, the control board 25 can be stably operated, and good performance of the vehicle driving device 10 can be maintained. Since the shield layer is incorporated not only in the resin plate 18 but also in the resin member 26, the electromagnetic waves that may act on the control board 25 can be reliably weakened, and the performance of the vehicle drive system 10 can be more reliably maintained. can be done.
  • the bus bar 20 is inserted into the ring-shaped ferrite core 17 from the lower portions of the semiconductor modules 6 and 7 and extends downward. extended towards.
  • the PN line 9 is connected to the bus bar at a position avoiding the ferrite core 17 in bottom view.
  • the PN wire 9 and the bus bar 20 can be connected at a position that is approximately the same height as the ferrite core 17 in a side view, and the PN wire 9 can be moved upward as a whole. .
  • an obstacle suspension cross member 29
  • the gear box 3 is arranged at a position biased forward and downward of the vehicle in a side view with respect to the rotation axis C of the motors 1 and 2, but the gear box 3 may be offset rearward and downward of the vehicle.
  • the gearbox housing 13 downward with respect to the left and right motor housings 11 and 12, it becomes easier to arrange the inverter case 14 using the concave portion 8, and it becomes easier to connect the PN line 9 to the lower surface side thereof. . Therefore, it is possible to obtain the same functions and effects as those of the above embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view for explaining the internal structure of the inverter 4 as a modification.
  • a resin plate 40 shown in FIG. 7 is a plate-like member having both the function of the resin plate 18 and the function of the resin member 26 in the above embodiment.
  • the resin plate 40 holds the ferrite core 17 , the bus bar 20 and the control substrates 25 of the semiconductor modules 6 and 7 .
  • a plurality of claw members 41 for locking the ferrite core 17 are protruded from the resin plate 40 . These claw members 41 suspend and fix the ferrite core 17 to the lower surface side of the resin plate 40 .
  • the resin plate 40 and the ferrite core 17 may be integrally molded.
  • An opening 42 for passing the busbar 20 is provided in the vicinity of the mounting location of the ferrite core 17 .
  • the opening 42 is provided, for example, at a position facing the connection point between the bus bar 20 and the left semiconductor module 6 .
  • the busbar 20 shown in FIG. 7 includes a first busbar 21, a second busbar 22, a third busbar 23, and a fourth busbar 24 in pairs.
  • the third bus bar 23 and fourth bus bar 24 are substantially the same as those of the above embodiment, but the first bus bar 21 and second bus bar 22 are different.
  • the first bus bar 21 is connected to the PN line 9 via fasteners and routed so as to pass through the gap between the resin plate 40 and the ferrite core 17 .
  • the second bus bar 22 is connected to the first bus bar 21 inside the gap, is routed through the hole of the ferrite core 17 to the lower side of the ferrite core 17, and is routed through the opening 42 to the left semiconductor module. 6.
  • the control board 25 is suspended and fixed below the resin plate 40 in front of the ferrite core 17 .
  • the position of the control board 25 is set below the capacitor 5 and the right semiconductor module 7, for example.
  • the control board 25 is arranged on the lower surface side of the resin plate 40 opposite to the upper surface side where the semiconductor modules 6 and 7 are located.
  • a shield layer made of a magnetic sheet is provided inside the resin plate 40 to suppress the propagation of noise.
  • the shield layer is formed at least on the upper side of the ferrite core 17 and the upper side of the control board 25 , preferably over the entire resin plate 40 .
  • the ferrite core 17 , the bus bar 20 and the control board 25 are held by the resin plate 40 .
  • a plurality of parts (ferrite core 17, bus bar 20, control board 25) can be fixed to resin plate 40 with a simple configuration.
  • the number of parts can be reduced compared to the case where the holding member for holding the ferrite core 17 and the holding member for holding the control board 25 are provided separately.
  • the number of fastening points (the number of screws) for fixing the plurality of holding members to the inverter upper case 15 and the man-hours required for fastening can be reduced.
  • control board 25 is arranged on the side (lower surface side) of the plate surface of the resin plate 40 opposite to the side on which the semiconductor modules 6 and 7 are arranged.
  • the control board 25 is arranged on the side (lower surface side) of the plate surface of the resin plate 40 opposite to the side on which the semiconductor modules 6 and 7 are arranged.
  • inverter case arranged in a recess surrounded by the housing and the gearbox housing; a PN line connecting between the battery and the bus bar and connected to the lower surface side of the inverter case,
  • vehicle driving device wherein the ferrite core is arranged below the semiconductor module.
  • the gearbox housing is arranged offset in the front-rear direction with respect to the left and right motor housings,
  • the PN line is connected to the lower surface side of the inverter case so as to pass through a first space having a convex shape in the front-rear direction surrounded by the left and right motor housings and the gearbox housing,
  • Appendix 3 3. The vehicle drive device according to appendix 1 or 2, further comprising: a resin plate disposed between the semiconductor module and the ferrite core and suspended and fixed to the inverter case.
  • Appendix 7 The vehicle drive device according to any one of Appendices 3 to 6, wherein the resin plate is integrally molded with the ferrite core.
  • the bus bar extends downward through the annular ferrite core from the lower portion of the semiconductor module and extends toward the rear side of the ferrite core, 8.
  • the vehicle drive system according to any one of appendices 1 to 7, wherein the PN line is connected to the bus bar at a position avoiding the ferrite core in a bottom view.
  • the inverter case incorporates a capacitor, and the pair of semiconductor modules are arranged in the front-rear direction with the capacitor interposed therebetween, One of the pair of semiconductor modules is connected to the PN line via the bus bar, and the other of the pair of semiconductor modules is connected to the PN line via the bus bar and the capacitor.
  • the vehicle drive system according to any one of Appendices 1 to 8, wherein:

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Abstract

開示の車両駆動装置（１０）は、モータハウジング（１１，１２）とギヤボックスハウジング（１３）とインバータケース（１４）とＰＮ線（９）とを備える。モータハウジング（１１，１２）は、バッテリの電力で車両の左右輪を駆動する左モータ（１）及び右モータ（２）の外装をなす。ギヤボックスハウジング（１３）は、モータ（１，２）のトルクを増幅して左右輪に伝達するギヤボックス（３）を内蔵し、モータハウジング（１１，１２）の間に挟装されるとともに、モータハウジング（１１，１２）に対して前後方向にオフセットして配置される。インバータケース（１４）は、一対の半導体モジュール（６，７）を内蔵し、モータハウジング（１１，１２）の上方に配置される。ＰＮ線（９）は、バッテリと半導体モジュール（６，７）との間を接続し、第一空間（４１）を通るようにインバータケース（１４）の下面側から接続される。

Description

車両駆動装置
　本発明は、バッテリの電力で車両の左右輪を駆動する車両駆動装置に関する。
　従来、二つのモータ（電動機）で車両の左右輪を駆動する車両駆動装置が知られている。例えば、左右輪の各々に個別のモータを接続し、左右輪を互いに独立して駆動できるようにしたものが提案されている。このような車両駆動装置では、左右のモータの駆動力を相違させることで、左右輪に回転数差やトルク差を生じさせることができる。これにより、車両の旋回性能や旋回時の車体安定性が改善される（特許文献１参照）。
特開2017-184523号公報
　上記のような車両駆動装置には、交流モータの回転状態を制御するためのインバータが内蔵される。車両に搭載されるバッテリの直流電力は、インバータで交流電力に変換された上で左右のモータへと供給される。また、バッテリからインバータへと供給される電気が流れるＰＮ線（給電線）は、例えばインバータの上面や後面から挿入され、インバータ内部でバスバーに対して締結固定される。それゆえ、インバータの車両前後方向についての寸法が大きくなりやすく、車両搭載性を改善しにくいという課題がある。また、車両駆動装置の周囲にサスペンション装置やその他の構造（例えば、サスペンションクロスメンバやスタビライザ等）が配置される場合には、レイアウトの制約により、インバータの上面や後面にＰＮ線を接続できないこともある。
　また、バッテリからインバータへの給電線（ＰＮ線）は、ノイズ対策用のフェライトコアの中に挿通されるとともにインバータの上面や後面から挿入されて、インバータ内部でバスバーに対して締結固定されることがある。この場合、例えばインバータの車両前後方向についての寸法が大きくなりやすく、車両搭載性を改善しにくいという課題がある。また、フェライトコアがインバータの外部に大きくはみ出すように設けられる場合には、装置全体を小型化しにくく、車両搭載性が低下するおそれがある。
　本件の目的の一つは、上記のような課題に照らして創案されたものであり、簡素な構成で車両搭載性を改善できるようにした車両駆動装置を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
　開示の車両駆動装置は、バッテリの電力で車両の左右輪を駆動する左モータ及び右モータの外装をなす左右のモータハウジングと、前記左モータ及び前記右モータのトルクを増幅して前記左右輪に伝達するギヤボックスを内蔵し、前記左右のモータハウジングの間に挟装されるとともに、前記左右のモータハウジングに対して前後方向にオフセットして配置されるギヤボックスハウジングと、直流電力を交流電力に変換して前記左モータ及び前記右モータに給電する一対の半導体モジュールを内蔵し、前記左右のモータハウジングの上方に配置されるインバータケースと、前記バッテリと前記半導体モジュールとの間を接続し、前記左右のモータハウジングと前記ギヤボックスハウジングとで囲まれた前後方向に凸状の第一空間を通るように前記インバータケースの下面側から接続されるＰＮ線と、を備える。
　開示の車両駆動装置によれば、簡素な構成で車両搭載性を改善できる。
実施例としての車両駆動装置の分解斜視図。 図１に示す車両駆動装置の左側面図。 図１に示す車両駆動装置の内部構造を説明するための断面図。 図１に示す車両駆動装置のインバータを説明するための斜視図。 （Ａ）～（Ｃ）は、図４に示すインバータの三面図。 図４に示すインバータの内部構造を説明するための分解斜視図。 変形例としてのインバータの内部構造を説明するための分解斜視図。
［１．構成］
　図１～図７は、本実施例及び変形例にかかる車両駆動装置１０の構成を説明するための図である。図中の前後，左右，上下方向は、車両駆動装置１０が搭載される車両の運転者を基準として定められる方向を表す。図１に示すように、車両駆動装置１０には、左モータ１，右モータ２，ギヤボックス３，インバータ４が設けられる。左モータ１及び右モータ２は、車両に搭載されるバッテリの電力を受けて車両の左右輪を駆動する電動機である。
　左モータ１は、少なくとも左輪軸に繋がる動力伝達経路に接続される。同様に、右モータ２は、少なくとも右輪軸に繋がる動力伝達経路に接続される。左モータ１及び右モータ２は、他の駆動用モータやエンジンが搭載される電気自動車やハイブリッド自動車においては、少なくとも左右輪の駆動力や制動力を増減させることで旋回力を発生させるヨーモーメント生成源として機能する。また、他の駆動用モータが搭載されない電気自動車においては、上記の機能に加えて、車両の駆動源としての機能を併せ持つ。
　左モータ１及び右モータ２は、内部にステータ，ロータ，モータ軸等の電動機要素を内蔵した構造を持つ。これらの要素は、図３に示すように、各モータ１，２の外装をなす左右のモータハウジング１１，１２（左モータハウジング１１，右モータハウジング１２）の中に収容される。ステータは、例えば絶縁鋼板を積層してなる積層鉄心にコイルを巻き付けた構造を持ち、モータハウジング１１，１２に固定される固定子である。ロータは、例えば絶縁鋼板を積層してなる積層鉄心に永久磁石を内挿した円筒状の回転子であり、ステータの中心軸と同心の状態でその内側に遊挿されて軸状のモータ軸に固定される。ステータに通電される交流電力の周波数を変更することで、ステータの内側における磁界の回転速度が変化し、ロータ及びモータ軸の角速度が変更される。モータ軸の一端は、ギヤボックス３に接続される。
　ギヤボックス３は、左右のモータハウジング１１，１２の間に挟装される駆動力伝達装置である。このギヤボックス３は、外装をなすギヤボックスハウジング１３とこれに内蔵される歯車機構とを有する。歯車機構は、左モータ１及び右モータ２のトルクを増幅して左右輪に伝達する機構である。また、歯車機構には、左輪軸と右輪軸との間にトルク差を生じさせるための機構（例えば差動歯車機構や遊星歯車機構など）が含まれる。
　本実施例のギヤボックスハウジング１３は、左右のモータハウジング１１，１２に対して前後方向かつ下方にオフセットして配置される。具体的に表現すれば、図２に示すように、左モータ１及び右モータ２の回転軸Ｃを基準として、側面視でギヤボックス３が車両前方かつ下方に偏った位置に配置されるように、左右のモータハウジング１１，１２とギヤボックスハウジング１３との位置関係が設定される。このようなレイアウトにより、左右のモータハウジング１１，１２の間には、前後方向かつ下方にへこんだ盆地状の凹部８が形成される。図３に示すように、本実施例の車両駆動装置１０では、この凹部８を利用して凹部８の内側にインバータ４が配設される。
　インバータ４は、直流回路の電力（直流電力）とモータ１，２側の交流回路の電力（交流電力）とを相互に変換する変換器（DC-ACインバータ）である。このインバータ４は、直流電力を交流電力に変換して左モータ１と右モータ２との双方に給電する機能を持つ。インバータ４の外装をなすインバータケース１４の内部には、コンデンサ５と一対の半導体モジュール６，７（左半導体モジュール６及び右半導体モジュール７）とが設けられる。インバータケース１４は、左右のモータハウジング１１，１２の上方（左右のモータハウジング１１，１２とギヤボックスハウジング１３とで囲まれた凹部８）に配置され、左右のモータハウジング１１，１２に対して固定される。また、インバータケース１４は、コンデンサ５や半導体モジュール６，７の上面側を覆う形状のインバータ上ケース１５と、下面側を覆う形状のインバータ下ケース１６とを組み合わせて形成される。
　ここで、凹部８のうち、側面側から見てモータハウジング１１，１２に対して前後方向に隣接する空間を第一空間４１と呼ぶ。また、左右のモータハウジング１１，１２とギヤボックスハウジング１３とで囲まれる空間のうち、側面側から見てモータハウジング１１，１２の上方に隣接する空間を第二空間４２と呼ぶ。これらの第一空間４１及び第二空間４２を、図２中に二点鎖線で示す。第一空間４１は、その前面側または後面側が前後方向に突出した形状（凸状）に形成される。また、第二空間４２は、その下面側が下方に突出した形状（凸状）に形成される。インバータケース１４は、第二空間４２に配置される。
　コンデンサ５は、モータ１，２に供給される電力を平滑化するための電子部品である。電流制御型のインバータにおいては、半導体モジュール６，７で変換された交流電力の給電ラインにコンデンサ５が介装される。また、電圧制御型のインバータにおいては、直流電力の入力側にコンデンサ５が介装される。コンデンサ５は、言わば一種のフィルターとして機能して、モータ１，２に供給される電流を安定させる役割を担う。
　半導体モジュール６，７は、基板（電子回路用基板）上に複数のスイッチング素子やダイオードなどを含む三相ブリッジ回路を形成してなるパワーモジュールである。各スイッチング素子の接続状態を断続的に切り替えることで、直流電力が三相の交流電力に変換される。スイッチング素子には、サイリスタ，IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），パワーMOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）などの半導体素子が用いられる。一方の左半導体モジュール６で生成された交流電力は左モータ１に給電され、他方の右半導体モジュール７で生成された交流電力は右モータ２に給電される。
　図１，図２に示すように、インバータ上ケース１５の中央部（前後方向の中央）には、上方に向かって膨出した形状の第一膨出部３１が形成される。コンデンサ５は、第一膨出部３１の下方側の内側に取り付けられ、インバータ上ケース１５から吊り下げられた状態になるように固定される。また、第一膨出部３１よりも車両後方には第二膨出部３２が設けられ、第一膨出部３１よりも車両前方には第三膨出部３３が設けられる。半導体モジュール６，７についても、コンデンサ５と同様に、膨出部３２，３３の下方側の内側に取り付けられ、インバータ上ケース１５から吊り下げられた状態になるように固定される。
　図２，図４に示すように、バッテリと半導体モジュール６，７との間を接続する給電用のＰＮ線９は、第一空間４１を通るようにインバータケース１４の下面側から接続される。このＰＮ線９とインバータケース１４との接続箇所は、ギヤボックスハウジング１３の後方であって左右のモータハウジング１１，１２に挟まれた空間に配置される。ＰＮ線９は、インバータケース１４の下面側に接続されるとともに、左右のモータハウジング１１，１２を基準としてギヤボックスハウジング１３とは前後方向に反対側となる位置を通って下方に向けて配索される。
　本実施例では、図２に示すように、ジャンクションボックス３０から延出したＰＮ線９が、サスペンションクロスメンバ２９（サスクロス構造部材）を避けて配索される。ジャンクションボックス３０は、バッテリからの電力を中継してＰＮ線９を介して半導体モジュール６，７に供給する装置であり、インバータケース１４よりも後方に配置される。ＰＮ線９は、インバータケース１４の後方の下面側に接続され、ジャンクションボックス３０に接続される。
　サスペンションクロスメンバ２９は、サスペンションを介して車両の左右輪を支持する部材である。ギヤボックスハウジング１３及び左右のモータハウジング１１，１２は、サスペンションクロスメンバ２９の上方（上部）に取り付けられる。また、ＰＮ線９は、サスペンションクロスメンバ２９の下端部よりも上方を通過するように配索される。このように、インバータケース１４の下面側にＰＮ線９を接続することで、凹部８のスペースが有効活用され、車両駆動装置１０の全体形状がコンパクトになる。また、車両後方の一方向からＰＮ線９の組付けを実施できることから、ＰＮ線９の接続にかかる作業性が大幅に改善される。
　図５（Ａ）～（Ｃ）はインバータ４の内部構造を示す三面図であり、図６はインバータ下ケース１６が取り外されたインバータ４を下方から斜め上方に見上げた状態を示す分解斜視図である。インバータケース１４の中には、フェライトコア１７と樹脂プレート１８と複数のバスバー２０とコントロール基板２５と樹脂部材２６とが設けられる。フェライトコア１７は、インバータ４のノイズ対策として用いられる部品であり、環状（ドーナツ型）に形成されたセラミックの磁性体である。図５（Ｂ），（Ｃ）に示すように、フェライトコア１７は左半導体モジュール６の下方に配置され、例えばその一部が第一空間４１に配置される。
　樹脂プレート１８は、フェライトコア１７と左半導体モジュール６との間に配置される樹脂製の板状部材であり、インバータ上ケース１５に対して吊り下げ固定される。この樹脂プレート１８には、フェライトコア１７の孔に対応する大きさの開口部１９が設けられる。また、樹脂プレート１８の内部には、ノイズの伝播を抑制する磁性シートで形成されたシールド層が設けられる。これにより、例えば左半導体モジュール６で発生した電磁波が樹脂プレート１８の下方側へと波及しにくくなり、コントロール基板２５への電磁干渉が抑制される。なお、コントロール基板２５は、半導体モジュール６，７の制御基板である。
　バスバー２０は、大電流を効率よく伝えるための導体棒であり、棒状や板状の金属を配設位置に適合するように屈曲させた形状に形成される。このバスバー２０は、フェライトコア１７及び開口部１９の内部を通るように配索される。バスバー２０の一端は、図５（Ａ）～（Ｃ），図６に示すように、下面視においてフェライトコア１７を避けた位置でＰＮ線９に接続される。また、バスバー２０の他端は、半導体モジュール６，７に接続される。
　樹脂部材２６は、フェライトコア１７とバスバー２０と半導体モジュール６，７のコントロール基板２５とを保持する樹脂製の部材である。図６に示すように、フェライトコア１７の直下方に位置する箱状部３４は他の部分よりも下方にへこんだ形状であり、フェライトコア１７の前後に段差が形成される。この段差を利用して、コントロール基板２５がフェライトコア１７の前方で樹脂部材２６の下方に吊り下げ固定される。コントロール基板２５は、樹脂部材２６の板面のうち、半導体モジュール６，７が位置する上面側とは反対側の下面側に配置される。また、樹脂部材２６の内部には、樹脂プレート１８と同様に、ノイズの伝播を抑制する磁性シートで形成されたシールド層が設けられる。これにより、コントロール基板２５への電磁干渉がさらに抑制される。
　箱状部３４の下面には、フェライトコア１７の孔に対応する大きさの貫通孔２７が設けられる。この貫通孔２７を通って、バスバー２０がフェライトコア１７や開口部１９の内部を貫通するように設けられる。また、箱状部３４における車両前方側の側面には、作業孔２８が設けられる。作業孔２８は、バスバー２０と左半導体モジュール６との接続箇所に設けられる締結具を締め付ける際に、工具を挿入するための開口部である。
　図６中に示すバスバー２０には、第一バスバー２１，第二バスバー２２，第三バスバー２３，第四バスバー２４が一対ずつ含まれている。第一バスバー２１は、締結具を介してＰＮ線９に接続され、箱状部３４の下面と後方側面とに沿って配索される。第二バスバー２２は、箱状部３４の下面側において第一バスバー２１に接続されるとともに、フェライトコア１７の孔を通って左半導体モジュール６に接続される。左半導体モジュール６は、第一バスバー２１及び第二バスバー２２を介してＰＮ線９に接続され、バッテリの電力を供給される。このように、バスバー２０は、半導体モジュール６，７の下部から環状のフェライトコア１７の内部に挿通されて下方に延設されるとともに、樹脂部材２６の板面に沿った姿勢でフェライトコア１７の後方側に向かって延設される。
　第三バスバー２３は、一端が左半導体モジュール６に対して締結具を介して共締めされるとともに、他端がコンデンサ５に接続される。第四バスバー２４は、一端が右半導体モジュール７に接続され、他端がコンデンサ５に接続される。コンデンサ５の内部では、第三バスバー２３と第四バスバー２４とが電気的に接続される。右半導体モジュール７は、バスバー２１～２４だけでなくコンデンサ５を介してＰＮ線９に接続され、バッテリの電力を供給される。
［２．作用，効果］
　（Ａ－１）上記の車両駆動装置１０では、図２に示すように、ジャンクションボックス３０から延びるＰＮ線９が第一空間４１を通るようにインバータケース１４の下面側から接続される。このような構造により、例えばインバータケース１４の上面や後面にＰＮ線９が接続される構造と比較して、インバータ４の前後方向の寸法や上下方向の寸法を短縮することができ、インバータ４の全体形状をコンパクトにすることができる。また、凹部８のうち、ギヤボックスハウジング１３よりも後方側のスペースを有効活用することができるため、車両駆動装置１０を小型化することができる。加えて、ＰＮ線９の周囲が左右のモータハウジング１１，１２とギヤボックスハウジング１３とで囲まれるため、ＰＮ線９の保護性を高めることができる。さらに、車両後方の一方向からＰＮ線９の組付けを実施できることから、ＰＮ線９の接続にかかる作業性を大幅に改善することができる。したがって、上記の車両駆動装置１０によれば、簡素な構成で車両搭載性を改善することができる。
　（Ａ－２）上記の車両駆動装置１０では、図２に示すように、ギヤボックスハウジング１３が左右のモータハウジング１１，１２に対して下方にオフセットして配置される。また、インバータケース１４は、下方に凸状の第二空間４２に配置される。これにより、車両駆動装置１０の上下方向の寸法を小さくできる。また、インバータケース１４の下面側に接続されるＰＮ線９は、左右のモータハウジング１１，１２を基準としてギヤボックスハウジング１３とは前後方向に反対側となる位置を通って下方に向けて配索される。これにより、効率的にデッドスペース（図２中の後方下側の空間）を利用でき、車両駆動装置１０を小型化することができる。
　（Ａ－３）上記の車両駆動装置１０では、ＰＮ線９がサスペンションクロスメンバ２９の下端部よりも上方を通るように配索される。このような構成により、サスペンション機能を阻害することなくＰＮ線９を配索できるとともに、ＰＮ線９の周囲をサスペンションクロスメンバ２９で保護することができる。
　（Ａ－４）上記の車両駆動装置１０では、ＰＮ線９がインバータケース１４の後方の下面側に接続され、ジャンクションボックス３０に接続される。ジャンクションボックス３０は、インバータケース１４よりも後方の比較的近い位置に配置される。このような構成により、ＰＮ線９と周囲の構造体との干渉を避けつつ、ＰＮ線９の配索レイアウトをシンプルにすることができ、ＰＮ線９の接続にかかる作業性を改善することができる。
　（Ａ－５）上記の車両駆動装置１０では、図５（Ｃ）に示すように、フェライトコア１７を避けた位置でＰＮ線９がインバータケース１４に接続される。これにより、側面視においてフェライトコア１７と同程度の高さとなる位置で、ＰＮ線９とバスバー２０とを接続することができるようになり、ＰＮ線９を全体的に上方へ移動させることができる。例えば、図２に示すように、車両駆動装置１０の下方に干渉物（サスペンションクロスメンバ２９）が存在する場合であっても、無理なくＰＮ線９を配索することができる。したがって、ＰＮ線９や車両駆動装置１０やその周辺に配置される各種装置（例えばサスペンションクロスメンバ２９やジャンクションボックス３０等）に関する、レイアウトの自由度を高めることができる。
　（Ｂ－１）上記の車両駆動装置１０では、図５（Ｂ）に示すように、左半導体モジュール６の下方にフェライトコア１７が配置される。このような構造により、例えばフェライトコア１７がインバータケース１４の外側に設けられる構造と比較して、インバータ４の車両前後方向についての寸法を小さくすることができる。したがって、簡素な構成で車両駆動装置１０の車両搭載性を改善することができる。また、フェライトコア１７がインバータ４の外部に大きくはみ出すことがないため、装置全体を小型化することができ、車両駆動装置１０の車両搭載性をさらに改善することができる。
　また、上記の車両駆動装置１０では、バッテリとバスバー２０との間を接続するＰＮ線９が、インバータケース１４の下面側に接続される。このような構成により、例えばインバータケース１４の上面や後面にＰＮ線９が接続される構造と比較して、インバータ４の前後方向の寸法や上下方向の寸法を短縮することができ、インバータ４の全体形状をコンパクトにすることができる。さらに、車両後方の一方向からＰＮ線９の組付けを実施できることから、ＰＮ線９の接続にかかる作業性を大幅に改善することができる。
　（Ｂ－２）上記の車両駆動装置１０では、ギヤボックスハウジング１３が左右のモータハウジング１１，１２に対して前後方向にオフセットして配置される。ＰＮ線９は、モータハウジング１１，１２とギヤボックスハウジング１３とで囲まれた第一空間４１を通るようにインバータケース１４の下面側に接続される。また、フェライトコア１７は、少なくともその一部が第一空間４１に配置される。このように、フェライトコア１７の一部を第一空間４１に配置することで、フェライトコア１７の周囲を左右のモータハウジング１１，１２とギヤボックスハウジング１３とで囲むことができ、フェライトコア１７の保護性を高めることができる。また、ＰＮ線９の周囲が左右のモータハウジング１１，１２とギヤボックスハウジング１３とで囲まれるため、ＰＮ線９の保護性についても向上させることができる。
　（Ｂ－３）上記の車両駆動装置１０では、左半導体モジュール６とフェライトコア１７との間に樹脂プレート１８が配置され、インバータ上ケース１５に対して吊り下げ固定される。これにより、左半導体モジュール６で発生した電磁波の伝播を抑制することができ、フェライトコア１７及びコントロール基板２５への電磁干渉を抑制することができる。また、左半導体モジュール６で発生した熱が樹脂プレート１８の下方側へと拡散されにくくなることから、フェライトコア１７及びコントロール基板２５の性能低下や劣化を抑制することができる。
　（Ｂ－４）上記の車両駆動装置１０では、樹脂プレート１８にシールド層が内蔵される。これにより、樹脂プレート１８よりも下方側への電磁波の伝播をさらに減少させることができ、電磁干渉の抑制効果を向上させることができる。また、コントロール基板２５への電磁干渉が抑制されることから、コントロール基板２５を安定的に動作させることができ、車両駆動装置１０の良好な性能を維持することができる。なお、樹脂プレート１８だけでなく樹脂部材２６にもシールド層が内蔵されるため、コントロール基板２５に作用しうる電磁波を確実に弱めることができ、車両駆動装置１０の性能をより確実に維持することができる。
　（Ｂ－５）上記の車両駆動装置１０では、バスバー２０が半導体モジュール６，７の下部から環状のフェライトコア１７の内部に挿通されて下方に延設されるとともに、フェライトコア１７の後方側に向かって延設される。また、ＰＮ線９は、下面視においてフェライトコア１７を避けた位置でバスバーに接続される。このような構成により、側面視においてフェライトコア１７と同程度の高さとなる位置で、ＰＮ線９とバスバー２０とを接続することができ、ＰＮ線９を全体的に上方へ移動させることができる。例えば、図２に示すように車両駆動装置１０の下方に干渉物（サスペンションクロスメンバ２９）が存在する場合であっても、無理なくＰＮ線９を配索することができる。したがって、ＰＮ線９や車両駆動装置１０やその周辺に配置される各種装置（例えばサスペンションクロスメンバ２９やジャンクションボックス３０等）に関する、レイアウトの自由度を高めることができる。
　（Ｂ－６）上記の車両駆動装置１０では、図６に示すように、右半導体モジュール７がバスバー２０とコンデンサ５とを介してＰＮ線９に接続される。このように、コンデンサ５にバスバー２０と同様の給電機能を持たせることで、左右の半導体モジュール６，７の間をつなぐためのバスバーを省略することができる。これにより、インバータケース１４の内部構造を簡素化することができ、車両駆動装置１０をさらに小型化，軽量化することができる。
［３．変形例］
　上記の実施例はあくまでも例示に過ぎず、本実施例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、本実施例の各構成は、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせることができる。
　例えば、上述の実施例ではモータ１，２の回転軸Ｃを基準として、側面視でギヤボックス３が車両前方かつ下方に偏った位置に配置された車両駆動装置１０を例示したが、ギヤボックス３を車両後方かつ下方にオフセットさせてもよい。少なくとも、ギヤボックスハウジング１３を左右のモータハウジング１１，１２に対して下方にオフセットさせることで、凹部８を利用したインバータケース１４の配置が容易となり、その下面側にＰＮ線９を接続しやすくなる。したがって、上記の実施例と同様の作用，効果を獲得することができる。
　図７は、変形例としてのインバータ４の内部構造を説明するための分解斜視図である。図７に示す樹脂プレート４０は、上述の実施例における樹脂プレート１８の機能と樹脂部材２６の機能とを兼ね備えた板状部材である。この樹脂プレート４０には、フェライトコア１７とバスバー２０と半導体モジュール６，７のコントロール基板２５とが保持される。また、樹脂プレート４０には、フェライトコア１７を係止するための複数の爪部材４１が突設される。これらの爪部材４１によって、フェライトコア１７が樹脂プレート４０の下面側に吊り下げ固定される。なお、樹脂プレート４０及びフェライトコア１７を一体に成形してもよい。また、フェライトコア１７の取り付け箇所の近傍には、バスバー２０を通すための開口部４２が設けられる。開口部４２は、例えばバスバー２０と左半導体モジュール６との接続箇所に対向する位置に設けられる。
　図７中に示すバスバー２０には、第一バスバー２１，第二バスバー２２，第三バスバー２３，第四バスバー２４が一対ずつ含まれている。第三バスバー２３，第四バスバー２４は、上述の実施例のものとほぼ同一であるが、第一バスバー２１，第二バスバー２２は相違する。第一バスバー２１は、締結具を介してＰＮ線９に接続されるとともに、樹脂プレート４０とフェライトコア１７との間の隙間を通るように配索される。第二バスバー２２は、その隙間の内部で第一バスバー２１に接続され、フェライトコア１７の孔を通ってフェライトコア１７の下方側へと配索されるとともに、開口部４２を通って左半導体モジュール６に接続される。
　コントロール基板２５は、フェライトコア１７の前方において、樹脂プレート４０の下方に吊り下げ固定される。コントロール基板２５の位置は、例えばコンデンサ５や右半導体モジュール７の下方に設定される。また、コントロール基板２５は、樹脂プレート４０の板面のうち、半導体モジュール６，７が位置する上面側とは反対側の下面側に配置される。樹脂プレート４０の内部には、ノイズの伝播を抑制する磁性シートで形成されたシールド層が設けられる。シールド層は、少なくともフェライトコア１７の上部側とコントロール基板２５の上部側とに形成され、好ましくは樹脂プレート４０の全体にわたって形成される。
　（１）上記の変形例では、フェライトコア１７とバスバー２０とコントロール基板２５とが樹脂プレート４０に保持される。これにより、簡素な構成で複数の部品（フェライトコア１７，バスバー２０，コントロール基板２５）を樹脂プレート４０に固定することができる。例えば、フェライトコア１７を保持するための保持部材とコントロール基板２５を保持するための保持部材とが別体に設けられる場合と比較して、部品点数を削減することができる。また、複数の保持部材をインバータ上ケース１５に固定するための締結箇所数（ネジ数）や締結にかかる作業工数を削減することができる。
　（２）また、上記の変形例では、コントロール基板２５が樹脂プレート４０の板面のうち半導体モジュール６，７が配置される側とは反対側（下面側）に配置される。このように、コントロール基板２５を半導体モジュール６，７から離隔させることで、半導体モジュール６，７の発熱によるコントロール基板２５の性能低下や劣化を抑制することができる。
　（３）なお、樹脂プレート４０をフェライトコア１７と一体に成形した場合には、部品点数を削減できるとともに、インバータ４の組み立てにかかる作業工数を削減することができる。
［４．付記］
［付記１］
　バッテリの電力で車両の左右輪を駆動する左モータ及び右モータの外装をなす左右のモータハウジングと、
　前記左モータ及び前記右モータのトルクを増幅して前記左右輪に伝達するギヤボックスを内蔵し、前記左右のモータハウジングの間に挟装されるとともに、前記左右のモータハウジングに対して下方にオフセットして配置されるギヤボックスハウジングと、
　直流電力を交流電力に変換して前記左モータ及び前記右モータに給電する一対の半導体モジュールと前記半導体モジュールに電力を供給するバスバーが挿通される環状のフェライトコアとを内蔵し、前記左右のモータハウジングと前記ギヤボックスハウジングとで囲まれた凹部に配置されるインバータケースと、
　前記バッテリと前記バスバーとの間を接続し、前記インバータケースの下面側に接続されるＰＮ線と、を備え、
　前記フェライトコアが、前記半導体モジュールの下方に配置される
ことを特徴とする、車両駆動装置。
［付記２］
　前記ギヤボックスハウジングは、前記左右のモータハウジングに対して前後方向にオフセットして配置され、
　前記ＰＮ線は、前記左右のモータハウジングと前記ギヤボックスハウジングとで囲まれた前後方向に凸状の第一空間を通るように前記インバータケースの下面側に接続され、
　前記フェライトコアは、少なくとも一部が前記第一空間に配置される
ことを特徴とする、付記１記載の車両駆動装置。
［付記３］
　前記半導体モジュールと前記フェライトコアとの間に配置され、前記インバータケースに対して吊り下げ固定される樹脂プレートを備える
ことを特徴とする、付記１または２記載の車両駆動装置。
［付記４］
　前記樹脂プレートが、前記フェライトコアと前記バスバーと前記半導体モジュールのコントロール基板とを保持する
ことを特徴とする、付記３記載の車両駆動装置。
［付記５］
　前記コントロール基板が、前記樹脂プレートの板面のうち前記半導体モジュールとは反対側に取り付けられる
ことを特徴とする、付記４記載の車両駆動装置。
［付記６］
　前記樹脂プレートが、シールド層を内蔵する
ことを特徴とする、付記３～５のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
［付記７］
　前記樹脂プレートが、前記フェライトコアと一体成形される
ことを特徴とする、付記３～６のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
［付記８］
　前記バスバーは、前記半導体モジュール下部から環状の前記フェライトコアの内部を挿通して下方に延設されるとともに、前記フェライトコアの後方側に向かって延設され、
　前記ＰＮ線は、下面視において前記フェライトコアを避けた位置で前記バスバーに接続される
ことを特徴とする、付記１～７のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
［付記９］
　前記インバータケースがコンデンサを内蔵するとともに、前記一対の半導体モジュールが前記コンデンサを挟んで前後方向にそれぞれ配設され、
　前記一対の半導体モジュールの一方が、前記バスバーを介して前記ＰＮ線に接続されるとともに、前記一対の半導体モジュールの他方が、前記バスバー及び前記コンデンサを介して前記ＰＮ線に接続される
ことを特徴とする、付記１～８のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
１，２　モータ
３　ギヤボックス
４　インバータ
５　コンデンサ
６，７　半導体モジュール
８　凹部
９　ＰＮ線
１０　車両駆動装置
１１，１２　モータハウジング
１３　ギヤボックスハウジング
１４　インバータケース
１５　インバータ上ケース
１６　インバータ下ケース
１７　フェライトコア
１８，４０　樹脂プレート
１９　開口部
２０　バスバー
２１　第一バスバー
２２　第二バスバー
２３　第三バスバー
２４　第四バスバー
２５　コントロール基板
２６　樹脂部材
２７　貫通孔
２８　作業孔
２９　サスペンションクロスメンバ
３０　ジャンクションボックス
３１　第一膨出部
３２　第二膨出部
３３　第三膨出部
３４　箱状部
４１　第一空間
４２　第二空間 

Claims (14)

  1. 　バッテリの電力で車両の左右輪を駆動する左モータ及び右モータの外装をなす左右のモータハウジングと、
    　前記左モータ及び前記右モータのトルクを増幅して前記左右輪に伝達するギヤボックスを内蔵し、前記左右のモータハウジングの間に挟装されるとともに、前記左右のモータハウジングに対して前後方向にオフセットして配置されるギヤボックスハウジングと、
    　直流電力を交流電力に変換して前記左モータ及び前記右モータに給電する一対の半導体モジュールを内蔵し、前記左右のモータハウジングの上方に配置されるインバータケースと、
    　前記バッテリと前記半導体モジュールとの間を接続し、前記左右のモータハウジングと前記ギヤボックスハウジングとで囲まれた前後方向に凸状の第一空間を通るように前記インバータケースの下面側から接続されるＰＮ線と、
    を備えることを特徴とする、車両駆動装置。
  2. 　前記ギヤボックスハウジングは、前記左右のモータハウジングに対して下方にオフセットして配置され、
    　前記インバータケースは、前記左右のモータハウジングと前記ギヤボックスハウジングとで囲まれた下方に凸状の第二空間に配置され、
    　前記ＰＮ線は、前記インバータケースの下面側に接続されるとともに、前記左右のモータハウジングを基準として前記ギヤボックスハウジングとは前後方向に反対側となる位置を通って下方に向けて配索される
    ことを特徴とする、請求項１記載の車両駆動装置。
  3. 　サスペンションを介して前記車両の左右輪を支持するとともに、前記ギヤボックスハウジング及び前記左右のモータハウジングが上方に取り付けられるサスペンションクロスメンバを備え、
    　前記ＰＮ線は、前記サスペンションクロスメンバの下端部よりも上方を通るように配索される
    ことを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置。
  4. 　前記インバータケースよりも後方に配置され、前記バッテリからの電力を中継して前記ＰＮ線を介して前記半導体モジュールに供給するジャンクションボックスを備え、
    　前記ギヤボックスハウジングは、前記左右のモータハウジングに対して前方かつ下方にオフセットして配置され、
    　前記ＰＮ線は、前記インバータケースの後方の下面側に接続され、前記ジャンクションボックスに接続される
    ことを特徴とする請求項２または３記載の車両駆動装置。
  5. 　前記インバータケースが、前記半導体モジュールの下方に環状に形成されるフェライトコアを内蔵し、
    　前記ＰＮ線は、下面視において前記フェライトコアを避けた位置に接続される
    ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
  6. 　前記インバータケースは、前記半導体モジュールに電力を供給するバスバーが挿通される環状のフェライトコアを内蔵し、
    　前記フェライトコアは、前記半導体モジュールの下方に配置される
    ことを特徴とする、請求項１または２記載の車両駆動装置。
  7. 　前記フェライトコアは、少なくとも一部が前記第一空間に配置される
    ことを特徴とする、請求項６記載の車両駆動装置。
  8. 　前記半導体モジュールと前記フェライトコアとの間に配置され、前記インバータケースに対して吊り下げ固定される樹脂プレートを備える
    ことを特徴とする、請求項６または７記載の車両駆動装置。
  9. 　前記樹脂プレートが、前記フェライトコアと前記バスバーと前記半導体モジュールのコントロール基板とを保持する
    ことを特徴とする、請求項８記載の車両駆動装置。
  10. 　前記コントロール基板が、前記樹脂プレートの板面のうち前記半導体モジュールとは反対側に取り付けられる
    ことを特徴とする、請求項９記載の車両駆動装置。
  11. 　前記樹脂プレートが、シールド層を内蔵する
    ことを特徴とする、請求項８～１０のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
  12. 　前記樹脂プレートが、前記フェライトコアと一体成形される
    ことを特徴とする、請求項８～１１のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
  13. 　前記バスバーは、前記半導体モジュールの下部から環状の前記フェライトコアの内部を挿通して下方に延設されるとともに、前記フェライトコアの後方側に向かって延設され、
    　前記ＰＮ線は、下面視において前記フェライトコアを避けた位置で前記バスバーに接続される
    ことを特徴とする、請求項６～１２のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
  14. 　前記インバータケースがコンデンサを内蔵するとともに、前記一対の半導体モジュールが前記コンデンサを挟んで前後方向にそれぞれ配設され、
    　前記一対の半導体モジュールの一方が、前記バスバーを介して前記ＰＮ線に接続されるとともに、前記一対の半導体モジュールの他方が、前記バスバー及び前記コンデンサを介して前記ＰＮ線に接続される
    ことを特徴とする、請求項６～１３のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
     
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