WO2023162441A1 - 駆動装置 - Google Patents

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WO2023162441A1
WO2023162441A1 PCT/JP2022/047212 JP2022047212W WO2023162441A1 WO 2023162441 A1 WO2023162441 A1 WO 2023162441A1 JP 2022047212 W JP2022047212 W JP 2022047212W WO 2023162441 A1 WO2023162441 A1 WO 2023162441A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
opening
inverter
housing
motor
lead wire
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/047212
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓介 麻生
祐輔 牧野
直大 和田
優海 杉野
Original Assignee
ニデック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ニデック株式会社 filed Critical ニデック株式会社
Publication of WO2023162441A1 publication Critical patent/WO2023162441A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes

Definitions

  • the present invention relates to a driving device.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-030182 filed in Japan on February 28, 2022, the content of which is incorporated herein.
  • connection between the motor and the inverter is exposed through an opening that opens in the axial direction, and connection work is performed through the opening.
  • the opening is arranged on one side in the axial direction with respect to the motor, it becomes difficult to arrange other members such as an inverter on the one side in the axial direction of the motor, leading to an increase in the size of the drive device. It is also conceivable to connect the inverter and the motor in advance and house them inside the housing.
  • one of the objects of the present invention is to provide a drive device that facilitates the connection between the motor and the inverter while achieving the miniaturization of the drive device.
  • One aspect of the driving device of the present invention includes a motor having a rotor rotatable about a central axis and a stator radially facing the rotor, an inverter electrically connected to the motor, and the motor. and a housing that accommodates the inverter.
  • the stator has a coil and lead wires extending from the coil to one side in the axial direction.
  • the inverter has a lead wire connecting portion connected to the lead wire.
  • the housing is provided with an opening that opens radially outward with respect to the central axis.
  • the lead wire connecting portion is arranged in a region surrounded by an inner edge of the opening when the opening is viewed from the radial direction of the central axis.
  • a drive device that facilitates the connection between the motor and the inverter as well as miniaturization of the drive device.
  • FIG. 1 is a perspective view of a drive device of one embodiment.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of the driving device of one embodiment.
  • FIG. 3 is a front view of the drive in the vicinity of the opening of one embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view of the drive in the vicinity of the opening of one embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view of the driving device in the vicinity of the opening of the modified example.
  • the direction of gravity will be defined based on the positional relationship when the driving device 1 is mounted on a vehicle positioned on a horizontal road surface.
  • an XYZ coordinate system is appropriately shown as a three-dimensional orthogonal coordinate system.
  • the Z-axis direction indicates the vertical direction (that is, the vertical direction), the +Z direction is the upper side (the side opposite to the direction of gravity), and the ⁇ Z direction is the lower side (the direction of gravity).
  • the X-axis direction is a direction perpendicular to the Z-axis direction and indicates the front-rear direction of the vehicle in which the driving device 1 is mounted.
  • the Y-axis direction is a direction orthogonal to both the X-axis direction and the Z-axis direction, and indicates the width direction (horizontal direction) of the vehicle.
  • the direction parallel to the central axis J1 of the motor 2 (Y-axis direction) is simply referred to as the "axial direction,” and the radial direction about the central axis J1 is simply referred to as the "radial direction.”
  • the circumferential direction centered on the central axis J1, that is, the circumference of the central axis J1 is simply called the "circumferential direction”.
  • the above-mentioned "parallel direction” also includes substantially parallel directions.
  • the +Y direction may be simply referred to as one axial direction side
  • the ⁇ Y direction may simply be referred to as the other axial direction side.
  • FIG. 1 is a perspective view of the driving device 1 of this embodiment.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of the driving device 1 of this embodiment.
  • the drive device 1 of the present embodiment is mounted on a vehicle using a motor as a power source, such as a hybrid vehicle (HEV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), an electric vehicle (EV), and is used as the power source.
  • a motor such as a hybrid vehicle (HEV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), an electric vehicle (EV), and is used as the power source.
  • HEV hybrid vehicle
  • HEV hybrid vehicle
  • EV electric vehicle
  • the drive device 1 includes a motor 2, a bearing holder 69, a power transmission section 4, an inverter 7, and a housing 6.
  • Housing 6 accommodates motor 2 , bearing holder 69 , power transmission section 4 , and inverter 7 .
  • the motor 2, the power transmission section 4, and the inverter 7 are arranged on the central axis J1.
  • the motor 2 of this embodiment is an inner rotor type three-phase AC motor.
  • the motor 2 has both a function as an electric motor and a function as a generator. Note that the configuration of the motor 2 is not limited to that of the present embodiment, and may be, for example, an AC motor with four or more phases.
  • the motor 2 includes a rotor 20 rotatable around a horizontally extending central axis J1 and a stator 30 radially facing the rotor 20 .
  • the motor 2 of this embodiment is an inner rotor type motor in which the rotor 20 is arranged inside the stator 30 .
  • the rotor 20 has a motor shaft 21, a rotor core 24 fixed to the outer peripheral surface of the motor shaft 21, and a rotor magnet (not shown) fixed to the rotor core. Torque of the rotor 20 is transmitted to the power transmission section 4 .
  • the motor shaft 21 extends axially around the central axis J1. Motor shaft 21 is rotatably supported by bearings 5A and 5B. Also, the bearing 5A is supported by a bearing holder 69 . Bearing 5B is supported by housing 6 .
  • a sensor magnet 77a is fixed to one end (+Y side) of the motor shaft 21 in the axial direction.
  • the sensor magnet 77a rotates together with the motor shaft 21 around the central axis J1.
  • the stator 30 is held by the housing 6 .
  • the stator 30 surrounds the rotor 20 from the radial outside.
  • the stator 30 includes an annular stator core 32 centered on the central axis J1, a coil 31 attached to the stator core 32, a lead wire 31a extending from the coil 31, and an insulator (not shown).
  • the stator core 32 has a plurality of magnetic pole teeth (not shown) radially inward from the inner peripheral surface of the annular yoke.
  • a coil wire is arranged between the magnetic pole teeth.
  • a coil wire located in the gap between adjacent pole teeth constitutes the coil 31 .
  • the insulator is made of an insulating material.
  • the lead wire 31a extends from the coil 31 to one axial side (+Y side).
  • the stator 30 of this embodiment has three lead wires 31a corresponding to the U-phase, V-phase and W-phase.
  • the lead wire 31a has a twisted conductor wire, a crimp terminal 31f crimped to the tip of the lead wire, and an insulating tube (not shown) covering the outer periphery of the coil wire.
  • the crimp terminal 31f is connected to the lead wire connection portion 71a of the busbar 71 by a fixing member 71f.
  • the fixing member 71f of the present embodiment is a bolt and nut that fasten the crimp terminal 31f and the bus bar 71 from the thickness direction. A nut of the fixing member 71f is held by a terminal block (not shown). Also, this terminal block is fixed to, for example, the second circuit board 7D.
  • Inverter 7 is electrically connected to motor 2 .
  • the inverter 7 is connected to a battery (not shown) mounted on the vehicle, converts direct current supplied from the battery into alternating current, and supplies the alternating current to the motor 2 . Also, the inverter 7 controls the motor 2 .
  • the inverter 7 of this embodiment is arranged on one side (+Y side) of the motor 2 in the axial direction. According to this embodiment, the size of the drive device 1 can be reduced in the radial direction compared to the case where the inverter 7 is arranged radially outside the motor 2 .
  • the inverter 7 has a capacitor 7A, a switching element 7B, a first circuit board 7C, a second circuit board (circuit board) 7D, a bus bar 71, and a cable connecting portion 79.
  • the capacitor 7A, the switching element 7B, the first circuit board 7C, and the second circuit board 7D are stacked in this order from one axial side (+Y side) toward the other axial side ( ⁇ Y side).
  • the capacitor 7A is connected to the switching element 7B and the cable connection portion 79.
  • the capacitor 7A smoothes the DC power supplied to the switching element 7B, for example.
  • the switching element 7B constitutes an inverter circuit that converts a DC power supply into an AC current.
  • the switching element 7B of this embodiment is an insulated gate bipolar transistor (IGBT). Note that the switching element 7B is not limited to the one described above, and another type of transistor or the like may be used.
  • the first circuit board 7C and the second circuit board 7D extend along a plane perpendicular to the central axis J1.
  • the first circuit board 7C is a so-called power board.
  • a switching element 7B is connected to the first circuit board 7C.
  • the second circuit board 7D is connected to the first circuit board.
  • the second circuit board 7D is arranged at the end of the inverter 7 on the other side ( ⁇ Y side) in the axial direction.
  • a rotation sensor element 77 and a signal line connection portion 75a are mounted on the surface of the second circuit board 7D facing the motor 2 side (that is, the surface facing the other side in the axial direction). That is, the inverter 7 has a rotation sensor element 77 and a signal line connection portion 75a.
  • the rotation sensor element 77 is arranged on the center axis J1.
  • the rotation sensor element 77 faces the sensor magnet 77a in the axial direction.
  • the rotation sensor element 77 measures the rotation speed of the rotor 20 by detecting the magnetic field of the sensor magnet 77a.
  • the signal line connection portion 75a is connected to a signal line 68a (see FIG. 3) which will be described later.
  • the busbar 71 is a plate-shaped member made of a metal material with low electrical resistance.
  • the inverter 7 of this embodiment has three bus bars 71 corresponding to the U-phase, V-phase and W-phase.
  • the bus bar 71 bends radially outward from the capacitor 7A and extends toward the motor 2 (that is, the other side in the axial direction).
  • the bus bar 71 has a lead wire connection portion 71a at the end on the other side (-Y side) in the axial direction.
  • a lead wire 31a extending from the coil 31 is connected to the lead wire connection portion 71a. That is, the inverter 7 has a lead wire connection portion 71a connected to the lead wire 31a.
  • the lead wire connecting portion 71a is arranged between the inverter 7 and the motor 2 in the axial direction. Therefore, the inverter 7 and the motor 2 can be connected with the shortest distance, and an increase in electrical resistance and an increase in the size of the drive device 1 due to the lengthening of the wiring path can be suppressed.
  • the axial position of the lead wire connecting portion 71a overlaps the axial position of the second circuit board 7D.
  • the lead wire connecting portion 71a is arranged radially outside of the center axis J1 with respect to the second circuit board 7D.
  • the second circuit board 7D can be arranged closer to the motor 2, and the shaft of the drive device 1 can be arranged. It is possible to reduce the size in the direction.
  • a specific structure of the lead wire connection portion 71a will be described in detail later based on FIG. 3 and the like.
  • the cable connection part 79 is fixed to the housing 6 .
  • the cable connecting portion 79 is arranged at one axial end (+Y side) of the inverter 7 .
  • a pair of power supply cables 9 are connected to the cable connection portion 79 .
  • a power supply cable 9 electrically connects a battery (not shown) mounted on the vehicle and the inverter 7 to supply power from the battery to the inverter 7 .
  • the power transmission section 4 is arranged on the other side (-Y side) of the motor 2 in the axial direction.
  • the power transmission section 4 is connected to the rotor 20 to transmit the power of the motor 2 and output it to the output shaft 47 .
  • the power transmission unit 4 has a reduction gear 4a and a differential gear 4b. Torque output from the motor 2 is transmitted to the differential gear 4b via the reduction gear 4a.
  • the speed reducer 4a is a parallel shaft gear type speed reducer in which the rotation axes of the gears are arranged in parallel.
  • the differential gear 4b transmits the same torque to both the left and right wheels while absorbing the speed difference between the left and right wheels when the vehicle is turning.
  • the reduction gear 4 a has a first shaft 44 , a second shaft 45 , a first gear 41 , a second gear 42 and a third gear 43 .
  • the differential gear 4 b has a ring gear 46 g , a differential case 46 , and a differential mechanism portion 46 c arranged inside the differential case 46 . That is, the power transmission section 4 has a plurality of gears 41, 42, 43, 46g.
  • the first shaft 44 extends axially around the central axis J1.
  • the first shaft 44 is arranged coaxially with the motor shaft 21 .
  • the first shaft 44 is connected at its one axial end (+Y side) to the other axial end ( ⁇ Y side) of the motor shaft 21 .
  • the first shaft 44 rotates together with the motor shaft 21 around the central axis J1.
  • Motor shaft 21 is rotatably supported by bearings 5C and 5D. Bearings 5C and 5D are supported by housing 6 .
  • the first gear 41 is provided on the outer peripheral surface of the first shaft 44 .
  • the first gear 41 rotates together with the first shaft 44 around the center axis J1.
  • the second shaft 45 rotates about an intermediate axis J2 parallel to the central axis J1.
  • the second gear 42 and the third gear 43 are arranged side by side in the axial direction.
  • the second gear 42 and the third gear 43 are provided on the outer peripheral surface of the second shaft 45 .
  • the second gear 42 and the third gear 43 are connected via a second shaft 45 .
  • the second gear 42 and the third gear 43 rotate about the intermediate axis J2.
  • the second gear 42 meshes with the first gear 41 .
  • the third gear 43 meshes with the ring gear 46g of the differential device 4b.
  • the ring gear 46g rotates around an output axis J3 parallel to the central axis J1. Torque output from the motor 2 is transmitted to the ring gear 46g via the reduction gear 4a. A ring gear 46 g is fixed to the differential case 46 .
  • the differential case 46 has a case portion 46b that accommodates the differential mechanism portion 46c therein, and a differential case shaft (shaft) 46a that protrudes to one side and the other side in the axial direction with respect to the case portion 46b. That is, the power transmission section 4 has a differential case shaft 46a.
  • the differential case shaft 46a is cylindrical and extends axially about the output axis J3.
  • the ring gear 46g is provided on the outer peripheral surface of the differential case shaft 46a. The differential case shaft 46a rotates together with the ring gear 46g around the output axis J3.
  • a pair of output shafts 47 are connected to the differential gear 4b.
  • a pair of output shafts 47 protrude from the differential case 46 of the differential gear 4b to one side and the other side in the axial direction.
  • the output shaft 47 is arranged inside the differential case shaft 46a.
  • the output shaft 47 is rotatably supported on the inner peripheral surface of the differential case shaft 46a via bearings.
  • the torque output from the motor 2 is transmitted to the ring gear 46g of the differential device 4b via the first shaft 44, first gear 41, second gear 42, second shaft 45 and third gear 43 of the motor 2, It is output to the output shaft 47 via the differential mechanism portion 46c of the differential device 4b.
  • a plurality of gears 41, 42, 43, 46g of the power transmission section 4 transmit the power of the motor 2 in the order of the first shaft 44, the second shaft 45, and the differential case shaft 46a.
  • the bearing holder 69 is arranged inside the housing 6 on one axial side (+Y side) of the motor 2 .
  • the bearing holder 69 holds a bearing 5A that rotatably supports the rotor 20.
  • the bearing holder 69 of this embodiment is a plate-shaped member made of a metal material.
  • the bearing holder 69 is formed by press working, for example. However, the configuration and manufacturing method of the bearing holder 69 are not limited to this embodiment.
  • the bearing holder 69 has a bearing holding portion 69b and a disk portion 69c.
  • the bearing holding portion 69b has a tubular shape extending along the central axis J1.
  • the bearing holding portion 69b surrounds the bearing 5A from the radial outside and holds the bearing 5A. In other words, the bearing 5A is held inside the bearing holding portion 69b.
  • the disc portion 69c has a substantially disc shape centered on the central axis J1.
  • the disc portion 69c extends radially outward from the bearing holding portion 69b.
  • the bearing holder 69 is fixed to the water jacket 6D of the housing 6 at the outer edge of the disc portion 69c.
  • the disc portion 69c is provided with at least one through hole 69a penetrating in the axial direction.
  • the disk portion 69c is provided with a plurality of through holes 69a.
  • a lead wire 31a extending from the coil 31 toward the inverter 7 is arranged in each through hole 69a.
  • a plurality of lead wires 31a may pass through one through hole 69a.
  • the housing 6 has an inverter holder 6A, a housing body 6B, a gear cover 6C and a water jacket 6D.
  • the inverter holder 6A, housing body 6B, gear cover 6C, and water jacket 6D are separate members.
  • the inverter holder 6A is arranged on one axial side (+Y side) of the housing body 6B.
  • the gear cover 6C is arranged on the other axial side (-Y side) of the housing body 6B.
  • the water jacket 6D is arranged inside the housing body 6B.
  • the housing main body 6B accommodates the motor 2 and opens on one side (+Y side) in the axial direction.
  • the housing body 6B includes a tubular outer tubular portion 65 centered on the central axis J1, and an opening on the other axial side (-Y side) of the outer tubular portion 65. It has a covering partition wall portion 65a and a concave portion 65b that opens on the other side in the axial direction ( ⁇ Y side).
  • the partition wall portion 65a is provided with a shaft insertion hole 65h.
  • a pair of bearings 5B and 5C and a seal member 5S are arranged in the shaft insertion hole 65h.
  • the bearing 5B supports the motor shaft 21 and the bearing 5C supports the first shaft 44. As shown in FIG.
  • the motor shaft 21 and the first shaft 44 are connected to each other inside the shaft insertion hole 65h.
  • the seal member 5S is arranged axially between the two bearings 5B, 5C.
  • the seal member 5 ⁇ /b>S seals between the inner peripheral surface of the shaft insertion hole 65 h and the outer peripheral surface of the first shaft 44 .
  • the motor shaft 21 and the first shaft 44 may be one member.
  • the outer tubular portion 65 of the housing main body 6B has a motor enclosing portion 65e that surrounds the motor 2 from the outside in the radial direction, and an inverter enclosing portion 65f that surrounds part of the inverter 7 from the outside in the radial direction.
  • the motor enclosing portion 65e supports the stator 30 via the water jacket 6D.
  • the inverter enclosing portion 65f is positioned on one axial side (+Y side) of the motor enclosing portion 65e.
  • An opening 61 that opens radially outward is provided in the inverter enclosing part 65f.
  • the lead wire connection portion 71 a is exposed radially outward of the housing 6 through the opening 61 .
  • the opening 61 is covered with a lid 61c. That is, the housing 6 has a lid portion 61 c that covers the opening portion 61 .
  • the lid portion 61 c prevents dust and moisture from entering the housing 6 through the opening 61 .
  • the motor 2 and the inverter 7 arranged inside the housing 6 can be protected from dust and the like.
  • the seal portion 61s is arranged between the opening portion 61 and the lid portion 61c. The seal portion 61 s can seal between the opening 61 and the lid portion 61 c to further suppress the intrusion of moisture and the like into the housing 6 .
  • a vent hole 63 extending in the radial direction is provided in the outer cylindrical portion 65 of the housing body 6B. That is, the housing 6 is provided with a ventilation hole 63 that communicates the internal space and the external space of the housing 6 .
  • the vent hole 63 prevents the pressure inside the housing 6 from becoming too high.
  • a filter unit 63 f is arranged in the ventilation hole 63 . The filter unit 63f prevents contamination from passing through the ventilation holes 63. As shown in FIG.
  • the inverter holder 6A holds the inverter 7.
  • the inverter holder 6A covers the opening on one axial side (+Y side) of the outer tubular portion 65 of the housing body 6B.
  • a first flow path portion 91 for cooling the inverter 7 is provided in the inverter holder 6A.
  • the inverter holder 6A has a support wall portion 83a perpendicular to the central axis J1.
  • Support wall portion 83a is arranged between capacitor 7A of inverter 7 and switching element 7B.
  • the supporting wall portion 83a supports the capacitor 7A on its surface facing one axial side (+Y side), and supports the switching element 7B on its surface facing the other axial side ( ⁇ Y side).
  • a plurality of support column portions 83b are provided on the surface of the support wall portion 83a facing the other side ( ⁇ Y side) in the axial direction.
  • the support column portion 83b supports the first circuit board 7C and the second circuit board 7D.
  • the water jacket 6D has a tubular inner tubular portion 64 centered on the central axis J1, and a flange portion 64f located at one end of the inner tubular portion 64 in the axial direction.
  • the inner tubular portion 64 surrounds the stator 30 from the outside in the radial direction.
  • the inner diameter of the inner tubular portion 64 substantially matches the outer diameter of the stator core 32 .
  • the inner peripheral surface of the inner tubular portion 64 contacts the outer peripheral surface of the stator 30 .
  • the inner tubular portion 64 is surrounded from the radially inner side by the outer tubular portion 65 .
  • the outer diameter of the inner tubular portion 64 is smaller than the inner diameter of the outer tubular portion 65 of the housing main body 6B.
  • O-rings 64c are arranged at both ends in the axial direction of the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 64, respectively.
  • the O-ring 64 c seals between the outer peripheral surface of the inner tubular portion 64 and the outer tubular portion 65 .
  • a gap that functions as the third flow path portion 93 is provided between the inner tubular portion 64 and the outer tubular portion 65 and between the pair of O-rings 64c.
  • the flange portion 64f extends radially outward from the inner cylindrical portion 64.
  • the water jacket 6D is fixed to the outer tubular portion 65 of the housing body 6B at the flange portion 64f.
  • a bearing holder 69 is fixed to the flange portion 64f. That is, the bearing holder 69 is fixed to the inner tubular portion 64 .
  • the housing 6 has a motor accommodating portion 81, a gear accommodating portion 82, and an inverter accommodating portion 83.
  • the gear housing portion 82 is arranged on the other axial side ( ⁇ Y side) of the motor housing portion 81 .
  • the inverter accommodating portion 83 is arranged on one axial side (+Y side) of the motor accommodating portion 81 .
  • the motor accommodating portion 81, the gear accommodating portion 82, and the inverter accommodating portion 83 are configured by the inverter holder 6A, the housing main body 6B, the gear cover 6C, and the water jacket 6D.
  • the motor housing portion 81 has a motor enclosing portion 65e of the housing body 6B and an inner tubular portion 64 of the water jacket 6D.
  • the motor 2 is provided with a third flow path portion 93 in the motor housing portion 81 arranged radially inward of the inner cylindrical portion 64 .
  • the motor 2 is cooled by the fluid L in the third channel portion 93 .
  • the gear housing portion 82 is composed of the concave portion 65b of the housing body 6B and the gear cover 6C that covers the opening of the concave portion 65b.
  • the power transmission portion 4 is arranged in a space surrounded by the housing body 6B and the gear cover. Oil O is stored inside the gear housing portion 82 .
  • the oil O enhances the lubricity of the power transmission portion 4 inside the gear housing portion 82 .
  • the inverter housing portion 83 is composed of the inverter enclosing portion 65f of the housing body 6B and the inverter holder 6A.
  • Inverter 7 is supported by inverter holder 6A.
  • the switching element 7B, the first circuit board 7C, and the second circuit board 7D of the inverter 7 are arranged radially inside the inverter enclosing portion 65f of the housing body 6B. That is, the inverter 7 is arranged inside the housing 6 across the housing body 6B and the inverter holder 6A.
  • a first flow path portion 91 is provided in the inverter housing portion 83 .
  • the inverter 7 is cooled by the fluid L in the first channel portion 91 .
  • the internal space of the motor housing portion 81 and the internal space of the gear housing portion 82 are partitioned by the partition wall portion 65a. Further, a seal member 5S is arranged inside the shaft insertion hole 65h provided in the partition wall portion 65a to restrict movement of the oil O through the shaft insertion hole 65h. Therefore, the partition wall portion 65 a prevents the oil O stored in the gear housing portion 82 from entering the internal space of the motor housing portion 81 .
  • a bearing holder 69 provided with a through hole 69a is arranged between the internal space of the motor housing portion 81 and the internal space of the inverter housing portion 83 . Therefore, the internal spaces of the motor accommodating portion 81 and the inverter accommodating portion 83 communicate with each other through the through holes 69a.
  • the housing 6 is provided with a channel 90 through which the fluid L flows.
  • the fluid L is, for example, water.
  • the flow path 90 includes an external pipe 97 passing through the outside of the housing 6, and a first flow path portion 91, a second flow path portion 92, a third flow path portion 93, and a fourth flow path passing through the inside of the housing 6. a portion 94;
  • the external piping 97 is piping connected to the housing 6 .
  • the external pipe 97 is connected to the inverter holder 6A at a first connecting portion 97a, and is connected to the housing main body 6B at a second connecting portion 97b.
  • a radiator (not shown) for cooling the fluid L is arranged in the path of the external pipe 97 .
  • the external pipe 97 sends the low-temperature fluid L into the housing 6 at the first connecting portion 97a, and recovers the fluid L whose temperature has increased by absorbing heat inside the housing 6 at the second connecting portion 97b.
  • the first channel portion 91 , the second channel portion 92 , and the fourth channel portion 94 are holes mainly provided in the housing 6 .
  • the first channel portion 91, the second channel portion 92, and the fourth channel portion 94 are formed by machining the wall portion of the housing 6 using a drill or the like.
  • the third flow path portion 93 is provided in the gap between the inner tubular portion 64 and the outer tubular portion 65 .
  • the first flow path portion 91 is provided on the support wall portion 83a of the inverter holder 6A.
  • the first flow path portion 91 has a first hole portion 91a, a cooling portion 91b, a second hole portion 91c, and a third hole portion 91d.
  • the fluid L flows through the first hole portion 91a, the cooling portion 91b, the second hole portion 91c, and the third hole portion 91d in this order.
  • the first hole portion 91 a is connected to a first connecting portion 97 a of the external pipe 97 .
  • the first hole portion 91a extends along a plane perpendicular to the central axis J1.
  • the cooling portion 91b is provided between the recess 91ba provided on the surface of the support wall portion 83a facing the other axial side ( ⁇ Y side) and the switching element 7B covering the opening of the recess 91ba.
  • the fluid L flowing through the cooling portion 91b contacts the switching element 7B and cools the switching element 7B.
  • a first hole portion 91a and a second hole portion 91c are opened in the sidewall of the recessed portion 91ba.
  • the second hole portion 91c extends from the cooling portion 91b along a plane perpendicular to the central axis J1.
  • the third hole portion 91d extends from the second hole portion 91c to the other axial side (-Y side).
  • the third hole portion 91d opens on the surface of the inverter holder 6A facing the other side (-Y side) in the axial direction.
  • the second flow path portion 92 is provided in the outer cylindrical portion 65 of the housing main body 6B.
  • the second channel portion 92 connects the first channel portion 91 and the third channel portion 93 .
  • the second flow path portion 92 has a fourth hole portion 92a and a fifth hole portion 92b.
  • the fourth hole portion 92a extends along the axial direction.
  • the fourth hole portion 92a opens to the end surface of the outer tubular portion 65 on one axial side (+Y side).
  • the opening of the fourth hole portion 92 a faces the opening of the third hole portion 91 d of the first channel portion 91 . Therefore, the fourth hole portion 92a is connected to the first flow path portion 91 and extends from the first flow path portion 91 to the other side (-Y side) in the axial direction.
  • the fifth hole portion 92b extends radially.
  • the fifth hole portion 92 b connects the fourth hole portion 92 a and the third flow path portion 93 .
  • the third flow path portion 93 is arranged between the outer cylindrical portion 65 of the housing body 6B and the inner cylindrical portion 64 of the water jacket 6D. That is, the housing 6 has an inner tubular portion 64 and an outer tubular portion 65 , and a third flow path portion 93 is provided between the inner tubular portion 64 and the outer tubular portion 65 .
  • a spiral ridge portion 64 a is provided on the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 64 .
  • the third flow path portion 93 extends spirally along the circumferential direction. The fluid L flowing through the third flow path portion 93 cools the stator 30 .
  • the fourth flow path portion 94 is a hole provided in the outer cylindrical portion 65 of the housing main body 6B.
  • the fourth flow path portion 94 extends radially.
  • the fourth channel portion 94 is connected to the third channel portion 93 at its radially inner end, and is connected to the second connecting portion 97b of the external pipe 97 at its radially outer end.
  • FIG. 3 is a front view of the driving device 1 in the vicinity of the opening 61.
  • FIG. 4 is a perspective view of the driving device 1 in the vicinity of the opening 61.
  • FIG. 3 and 4 illustration of the lid portion 61c that covers the opening portion 61 is omitted.
  • the opening 61 of this embodiment opens radially outward with respect to the central axis J1.
  • the opening 61 of the present embodiment has a substantially rectangular shape with short sides extending in the axial direction when viewed from the front.
  • the opening 61 is provided in an outer tubular portion 65 of the housing 6 . That is, the opening 61 radially penetrates the outer cylindrical portion 65 .
  • the axial position of the opening 61 overlaps the axial position of the inverter 7 . More specifically, the axial position of the opening 61 overlaps the second circuit board 7D of the inverter 7 and the lead wire connecting portion 71a. Also, the axial position of the opening 61 overlaps the bearing holder 69 .
  • the housing 6 has a projecting wall 61w that projects radially outward along the inner edge 61a of the opening 61.
  • the protruding wall 61w has four walls 61wa, 61wb, 61wc, and 61wd corresponding to each side of the opening 61.
  • Two wall portions 61wa and 61wb of the four wall portions forming the projecting wall 61w extend along a plane perpendicular to the central axis J1 and face each other in the axial direction.
  • the remaining two wall portions 61wc and 61wd of the four wall portions forming the projecting wall 61w extend along the axial direction and face each other in the circumferential direction.
  • One wall 61wd of the two walls 61wc and 61wd facing each other in the circumferential direction is provided with a through hole 62 penetrating in the thickness direction. That is, the through hole 62 is provided in the projecting wall 61w.
  • the through hole 62 communicates the external space of the housing 6 with the internal space of the housing 6 .
  • a connector portion 68 is arranged at the opening of the through hole 62 .
  • a signal cable 8 extending from a vehicle control device (not shown) is connected to the connector portion 68 .
  • the signal cable 8 connects the vehicle control device and the driving device 1 and transmits control signals, for example, between the vehicle control device and the inverter 7 .
  • the connector portion 68 has a connector portion main body 68b to which the signal cable 8 is connected, and a signal line 68a extending from the connector portion main body 68b.
  • the connector main body 68 b is fixed to the housing 6 from the outer peripheral side of the housing 6 and covers the opening of the through hole 62 .
  • the signal line 68a is passed through the through hole 62.
  • the signal line 68a connects the connector portion main body 68b and the signal line connecting portion 75a mounted on the second circuit board 7D. Thereby, the signal line 68 a electrically connects the signal cable 8 and the inverter 7 .
  • the lead wire connecting portion 71a is arranged in a region surrounded by the inner edge 61a of the opening 61. As shown in FIG. 3, when viewing the opening 61 from the radial direction of the center axis J1, the lead wire connecting portion 71a is arranged in a region surrounded by the inner edge 61a of the opening 61. As shown in FIG. 3, when viewing the opening 61 from the radial direction of the center axis J1, the lead wire connecting portion 71a is arranged in a region surrounded by the inner edge 61a of the opening 61. As shown in FIG.
  • the lead wire connecting portion 71a can be exposed radially outward from the opening 61 .
  • An assembling device or an operator can insert a tool or the like from the opening 61 to connect the lead wire 31a to the lead wire connecting portion 71a. Therefore, it is possible to employ an assembling method in which the motor 2 and the inverter 7 are connected after the motor 2 and the inverter 7 are housed inside the housing 6 . More specifically, the motor 2 is fixed to the housing main body 6B, the inverter 7 is fixed to the inverter holder 6A, and the housing main body 6B and the inverter holder 6A are assembled together. can be connected.
  • the process of assembling the motor 2 to the housing body 6B and the process of assembling the inverter 7 to the inverter holder 6A can be performed in parallel, and the efficiency of the assembling process can be improved. becomes possible.
  • the lead wire connection portion 71a which is the connection portion between the lead wire 31a and the bus bar 71, can be arranged inside the housing. Therefore, compared to the case where the lead wire connecting portion 71a is arranged outside the housing 6, the lead wire 31a does not need to be sealed outside the housing 6, and the waterproof structure and the dustproof structure of the drive device 1 can be simplified. . Furthermore, according to the present embodiment, compared to the case where the lead wire 31a is drawn out of the housing 6, it is possible to reduce the size of the drive device 1 as a whole.
  • the lead wire connecting portion 71a can be exposed to the outside. Therefore, an operator or the like can perform the process of connecting the motor 2 and the inverter 7 while visually checking the lead wire connection portion 71a, and can easily perform the process of connecting.
  • one opening 61 exposes a plurality of lead wires 31a at the same time. That is, according to the present embodiment, the stator 30 has a plurality of lead wires 31a, the inverter 7 has a plurality of lead wire connection portions 71a, and the housing 6 is provided with one opening 61. All the lead wire connecting portions 71 a are arranged in a region surrounded by the inner edge 61 a of one opening 61 when the portion 61 is viewed from the radial direction of the central axis J ⁇ b>1 .
  • an operator or the like can perform the process of connecting all the lead wires 31a by inserting a tool into the inside of the housing 6 from one opening 61, thereby efficiently performing the work. can. Further, according to the present embodiment, it is sufficient to provide only one opening 61, so it is easy to secure a large opening area for the opening 61. FIG. By increasing the opening area of the opening 61, the workability of the connecting process can be enhanced. Further, by increasing the opening area of the opening 61, it becomes easier to automate the process using a device such as a robot.
  • the opening 61 of the present embodiment opens radially outward to expose the lead wire connecting portion 71a.
  • the other member (the inverter 7 in this embodiment) can be arranged on one side of the motor 2 in the axial direction, compared to the case where the opening 61 opens on the one side in the axial direction.
  • each member of the drive device 1 can be arranged side by side in the axial direction, and the size of the drive device 1 can be reduced in the radial direction.
  • the signal line connection portion 75a is arranged in a region surrounded by the inner edge 61a of the opening 61 when viewed from the radial direction of the center axis J1.
  • the housing 6 can expose the signal line connection portion 75 a radially outward from the opening 61 .
  • a worker or the like can insert a jig or the like into the housing 6 through the opening 61 to connect the signal line 68a to the signal line connection portion 75a. Therefore, it is possible to employ an assembling method in which the signal line 68a is connected to the inverter 7 after the inverter 7 is housed inside the housing 6, which facilitates simplification of the assembling process.
  • the through hole 62 is provided in the projecting wall 61w extending along the inner edge 61a of the opening 61. As shown in FIG. Therefore, an operator or the like can perform the process of inserting a jig or the like from the opening 61, passing the signal wire 68a through the through hole 69a and pulling the signal wire 68a into the housing 6, thereby simplifying the work. can do.
  • the opening 61 when the opening 61 is viewed from the radial direction of the center axis J1, at least a portion of the bearing holder 69 and at least a portion of the second circuit board 7D are provided in a region surrounded by the inner edge 61a of the opening 61. is placed.
  • the bearing holder 69 of this embodiment is arranged on one side (+Y side) in the axial direction to the extent that it is exposed from the opening 61 . Therefore, the stator 30 can be brought closer to the inverter 7 inside the housing 6, and the size of the drive device 1 in the axial direction can be reduced. In addition, lead wires 31a extending from stator 30 can be shortened.
  • the second circuit board 7D is arranged on the other side (-Y side) in the axial direction to the extent that it is exposed from the opening 61. Therefore, the inverter 7 can be brought closer to the motor 2 inside the housing 6, and the size of the drive device 1 in the axial direction can be reduced. Furthermore, since the signal line connection portion 75a is mounted on the second circuit board 7D of the present embodiment, the second circuit board 7D is exposed from the opening 61, so that the signal line 68a in the signal line connection portion 75a is Easier connection.
  • the rotation sensor element 77 is mounted on the second circuit board 7D of the present embodiment, by bringing the second circuit board 7D close to the motor 2, the rotation sensor element 77 detects the magnetic field of the sensor magnet 77a. can be performed with high accuracy. Moreover, when the bus bar 71 is connected to the second circuit board 7D, the bus bar 71 can be shortened.
  • the case where the bearing holder 69 and part of the inverter 7 (the second circuit board 7D) are exposed from the opening 61 has been described.
  • the bearing holder 69 and the second circuit board 7D do not have to be exposed from the opening 61.
  • the opening 61 is preferably arranged between the bearing holder 69 and the inverter 7 in the axial direction. As a result, the lead wire connecting portion 71 a located between the bearing holder 69 and the inverter 7 can be exposed from the opening 61 .
  • the opening 61 is provided on the outer periphery of the housing 6 in a direction facing the +X side, and opens on the +X side.
  • the cable connecting portion 79 is provided in the direction facing the +Z side of the outer periphery of the housing 6 and is connected to the power feeding cable 9 toward the +Z side.
  • the power supply cable 9 extends from the cable connection portion 79 to the +Z side.
  • the circumferential position of the opening 61 with respect to the central axis J1 is different from the circumferential position of the cable connecting portion 79 . Therefore, when the worker tries to access the inside of the housing 6 through the opening 61, the power supply cable 9 extending from the cable connection portion 79 can be prevented from interfering with the worker's work.
  • the drive device 101 of Modification 1 differs from the above-described embodiment mainly in the configuration of the openings 161A, 161B, and 161C provided in the housing 106 .
  • the same reference numerals are given to the components having the same aspects as those of the already described embodiment, and the description thereof is omitted.
  • three lead wire connection portions 171a corresponding to the U-phase, V-phase, and W-phase are provided inside the housing 106 . That is, the stator 30 has a plurality of lead wires 131a, the inverter 7 has a plurality of lead wire connection portions 171a, and the lead wires 131a are connected to the busbars 171 at the respective lead wire connection portions 171a. .
  • the housing 106 of this modified example is provided with a plurality (three) of openings 161A, 161B, 161C and one preliminary opening 161P.
  • the openings 161A, 161B, 161C and the preliminary opening 161P open radially outward with respect to the central axis J1.
  • two openings 161A, 161B, 161C of this modified example are provided on the outer circumference of the housing 106 in a direction facing the +X side and open on the +X side.
  • the remaining one opening 161C and the spare opening 161P are provided in the direction facing the +Z side of the outer circumference of the housing 106 and open on the +Z side. Therefore, one opening 161C and one preliminary opening 161P are arranged side by side in the circumferential direction.
  • At least one lead wire connecting portion 171a is aligned with the inner edges 161Aa, 161Ba, 161Ca.
  • the housing can be reduced in comparison with the case where all the lead wire connection portions are exposed from one large opening.
  • the stiffness of 106 can be increased.
  • the lead wire connection portions 171a at the inner edges 161Aa, 161Ba, and 161Ca of the plurality of openings 161A, 161B, and 161C, respectively, positioning of the respective lead wire connection portions 171a can be easily performed, and the operator can etc. can improve workability.
  • all of the lead wire connecting portions 171a are regions surrounded by inner edges 161Aa, 161Ba, and 161Ca of the openings 161A, 161B, and 161C when viewed from the radial direction of the central axis J1. placed in Therefore, in this modification, the lead wire connecting portion 171a is not arranged in the area surrounded by the inner edge 161Pa of the preliminary opening 161P when viewed from the radial direction of the central axis J1.
  • the same housing 106 can be easily adopted for other types of drive devices having different structures of the stator 30 and the inverter 7 . That is, the opening used as the preliminary opening 161P in the drive device 101 of this modified example can be used as an opening for accessing the lead wire connecting portion 171a in many models. According to the housing 106 of this modified example, the same housing 106 can be used in a plurality of models of drive devices having different layouts of the lead wire connection portions 171a, so that the drive devices 101 of many models can be manufactured at low cost.
  • the coil is a bendable conductor attached to the stator, and the lead wire extending from the coil has a structure in which a plurality of conductors are bundled with crimp terminals.
  • the coil may be a segment coil composed of a rectangular wire with high rigidity, and the lead wire extending from the coil may also be a single rectangular wire.
  • the lead wire may be a bus bar connected to the conductor wire of the coil and extending from the coil.
  • the shape of the opening is not limited to a rectangular shape, and may be circular, elliptical, polygonal, or the like.
  • the shapes of the respective openings may be different from each other.
  • the rotation sensor element mounted on the second circuit board and detecting the magnetic field of the sensor magnet was exemplified as the sensor that measures the rotation speed of the rotor.
  • the sensor that measures the rotation speed of the rotor is not limited to this, and other sensors such as a resolver may be employed.

Abstract

本発明の駆動装置の一つの態様は、中心軸線を中心として回転可能なロータ、およびロータと径方向に対向するステータを有するモータと、モータと電気的に接続されるインバータと、モータおよびインバータを収容するハウジングと、を備える。ステータは、コイルと、コイルから軸方向一方側に延び出る引出線と、を有する。インバータは、引出線に接続される引出線接続部を有する。ハウジングには、中心軸線に対し径方向外側に開口する開口部が設けられる。開口部を中心軸線の径方向から見て、開口部の内縁に囲まれる領域には、引出線接続部が配置される。

Description

駆動装置
 本発明は、駆動装置に関する。
本願は、2022年2月28日に日本に出願された特願2022-030182号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、電気自動車等に搭載される駆動装置として、モータと当該モータに接続されるインバータとを備える駆動装置の開発が盛んに行われている。このような駆動装置は、モータとインバータとこれらを収容するハウジングとを有する。また、モータとインバータとを電気的に接続する接続部は、ハウジングの内部に配置される(例えば特許文献1)。
特開2010-268633号公報
 従来の構造の駆動装置では、モータとインバータとの接続部を、軸方向に開口する開口部から露出させ、開口部から接続作業を行う。この場合、開口部が、モータに対し軸方向一方側に配置されるため、モータの軸方向一方側にインバータなどの他部材を配置し難くなり、駆動装置の大型化に繋がる。また、インバータとモータとを予め接続してハウジングの内部に収容することも考えられるが、この場合、ハウジング内での配線の配策が難しく組み立て性が悪化する。
 本発明は、上記事情に鑑みて、駆動装置の小型化を図るとともにモータとインバータとの接続を容易にする駆動装置の提供を目的の一つとする。
 本発明の駆動装置の一つの態様は、中心軸線を中心として回転可能なロータ、および前記ロータと径方向に対向するステータを有するモータと、前記モータと電気的に接続されるインバータと、前記モータおよび前記インバータを収容するハウジングと、を備える。前記ステータは、コイルと、前記コイルから軸方向一方側に延び出る引出線と、を有する。前記インバータは、前記引出線に接続される引出線接続部を有する。前記ハウジングには、前記中心軸線に対し径方向外側に開口する開口部が設けられる。前記開口部を前記中心軸線の径方向から見て、前記開口部の内縁に囲まれる領域には、前記引出線接続部が配置される。
 本発明の一つの態様によれば、駆動装置の小型化を図るとともにモータとインバータとの接続を容易にする駆動装置を提供できる。
図1は、一実施形態の駆動装置の斜視図である。 図2は、一実施形態の駆動装置の概念図である。 図3は、一実施形態の開口部の近傍における駆動装置の正面図である。 図4は、一実施形態の開口部の近傍における駆動装置の斜視図である。 図5は、変形例の開口部の近傍における駆動装置の斜視図である。
 以下の説明では、駆動装置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駆動装置1が搭載される車両の前後方向を示す。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)を示す。
 以下の説明において特に断りのない限り、モータ2の中心軸線J1に平行な方向(Y軸方向)を単に「軸方向」と呼び、中心軸線J1を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸線J1を中心とする周方向、すなわち、中心軸線J1の軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。ただし、上記の「平行な方向」は、略平行な方向も含む。さらに、以下の説明において、中心軸線J1の軸方向のうち、+Y方向を単に軸方向一方側と呼び、-Y方向を単に軸方向他方側と呼ぶ場合がある。
 <駆動装置>
 図1は、本実施形態の駆動装置1の斜視図である。図2は、本実施形態の駆動装置1の概念図である。
 本実施形態の駆動装置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。
 図2に示すように、駆動装置1は、モータ2とベアリングホルダ69と動力伝達部4とインバータ7とハウジング6とを備える。ハウジング6は、モータ2、ベアリングホルダ69、動力伝達部4、およびインバータ7を収容する。ハウジング6の内部において、モータ2、動力伝達部4、およびインバータ7は、中心軸線J1上に配置される。
 <モータ>
 本実施形態のモータ2は、インナーロータ型の三相交流モータである。モータ2は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備える。なお、モータ2の構成は本実施形態に限定されず、例えば四相以上の交流モータであってもよい。
 モータ2は、水平方向に延びる中心軸線J1を中心として回転可能なロータ20と、ロータ20と径方向に対向するステータ30と、を備える。本実施形態のモータ2は、ステータ30の内側にロータ20が配置されるインナーロータ型モータである。
 ロータ20は、モータシャフト21と、モータシャフト21の外周面に固定されるロータコア24と、ロータコアに固定されるロータマグネット(図示略)と、を有する。ロータ20のトルクは、動力伝達部4に伝達される。
 モータシャフト21は、中心軸線J1を中心として軸方向に沿って延びる。モータシャフト21は、ベアリング5A、5Bに回転可能に支持される。また、ベアリング5Aは、ベアリングホルダ69に支持される。ベアリング5Bは、ハウジング6に支持される。
 モータシャフト21の軸方向一方側(+Y側)の端部には、センサマグネット77aが固定される。センサマグネット77aは、モータシャフト21とともに中心軸線J1周りを回転する。
 ステータ30は、ハウジング6に保持される。ステータ30は、ロータ20を径方向外側から囲む。ステータ30は、中心軸線J1を中心とする環状のステータコア32と、ステータコア32に装着されるコイル31と、コイル31から延び出る引出線31a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。
 ステータコア32は、環状のヨークの内周面から径方向内方に複数の磁極歯(図示略)を有する。磁極歯の間には、コイル線が配置される。隣り合う磁極歯の間の間隙内に位置するコイル線は、コイル31を構成する。インシュレータは、絶縁性の材料からなる。
 引出線31aは、コイル31から軸方向一方側(+Y側)に延び出る。本実施形態のステータ30は、U相、V相およびW相に対応する3本の引出線31aを有する。引出線31aは、撚り合わせられた導線と、その先端に圧着された圧着端子31fと、コイル線の外周を覆う絶縁チューブ(図示略)と、を有する。圧着端子31fは、固定部材71fによってバスバー71の引出線接続部71aに接続される。本実施形態の固定部材71fは、圧着端子31fとバスバー71とを厚さ方向から締結するボルトおよびナットである。固定部材71fのナットは、図示略の端子台に保持される。また、この端子台は、例えば、第2回路基板7Dに固定される。
 <インバータ>
 インバータ7は、モータ2と電気的に接続される。インバータ7は、車両に搭載されるバッテリ(不図示)に接続され、バッテリー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。また、インバータ7は、モータ2を制御する。
 本実施形態のインバータ7は、モータ2に対し軸方向一方側(+Y側)に配置される。本実施形態によれば、インバータ7をモータ2の径方向外側に配置する場合と比較して駆動装置1を径方向に小型化することができる。
 インバータ7は、コンデンサ7Aと、スイッチング素子7Bと、第1回路基板7Cと、第2回路基板(回路基板)7Dと、バスバー71と、ケーブル接続部79と、を有する。コンデンサ7A、スイッチング素子7B、第1回路基板7C、および第2回路基板7Dは、軸方向一方側(+Y側)から軸方向他方側(-Y側)に向かってこの順で積層される。
 コンデンサ7Aは、スイッチング素子7B、およびケーブル接続部79に接続される。コンデンサ7Aは、例えば、スイッチング素子7Bに供給する直流電源を平滑化する。
 スイッチング素子7Bは、直流電源を交流電流に変換するインバータ回路を構成する。本実施形態のスイッチング素子7B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。なお、スイッチング素子7Bは、上述のものに限られず、他の種類のトランジスタなどが用いられてもよい。
 第1回路基板7Cおよび第2回路基板7Dは、中心軸線J1と直交する平面に沿って延びる。第1回路基板7Cは、いわゆるパワー基板である。第1回路基板7Cには、スイッチング素子7Bが接続される。
 第2回路基板7Dは、第1回路基板に接続される。第2回路基板7Dは、インバータ7の軸方向他方側(-Y側)の端部に配置される。第2回路基板7Dのモータ2側を向く面(すなわち、軸方向他方側を向く面)には、回転センサ素子77、および信号線接続部75aが実装される。すなわち、インバータ7は、回転センサ素子77、および信号線接続部75aを有する。回転センサ素子77は、中心軸線J1上に配置される。回転センサ素子77は、軸方向おいて、センサマグネット77aと対向する。回転センサ素子77は、センサマグネット77aの磁場を検出することでロータ20の回転数を測定する。信号線接続部75aは、後述する信号線68a(図3参照)に接続される。
 バスバー71は、電気抵抗の低い金属材料から構成される板状の部材である。本実施形態のインバータ7は、U相、V相、およびW相に対応する3つのバスバー71を有する。バスバー71は、コンデンサ7Aから径方向外側に屈曲しつつモータ2側(すなわち、軸方向他方側)に延び出る。
 バスバー71は、軸方向他方側(-Y側)の端部に引出線接続部71aを有する。引出線接続部71aには、コイル31から延び出る引出線31aが接続される。すなわち、インバータ7は、引出線31aに接続される引出線接続部71aを有する。
 引出線接続部71aは、軸方向においてインバータ7とモータ2の間に配置される。このため、インバータ7とモータ2とを最短距離で接続することができ、配線経路が長くなることによる電気抵抗の増加および駆動装置1の大型化を抑制できる。また、引出線接続部71aの軸方向位置は、第2回路基板7Dの軸方向位置に重なる。引出線接続部71aは、第2回路基板7Dに対し、中心軸線J1の径方向外側に配置される。本実施形態によれば、引出線接続部71aを第2回路基板7Dの径方向外側に配置することで、第2回路基板7Dをモータ2に近づけて配置することができ、駆動装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。なお、引出線接続部71aの具体的な構造については、図3等を基にして、後段で詳細に説明する。
 ケーブル接続部79は、ハウジング6に固定される。ケーブル接続部79は、インバータ7の軸方向一方側(+Y側)の端部に配置される。図1に示すように、ケーブル接続部79には、一対の給電用ケーブル9が接続される。給電用ケーブル9は、車両に搭載されるバッテリ(不図示)とインバータ7とを電気的に接続し、バッテリーからの電力をインバータ7に供給する。
 <動力伝達部>
 図2に示すように、動力伝達部4は、モータ2に対し軸方向他方側(-Y側)に配置される。動力伝達部4は、ロータ20に接続されてモータ2の動力を伝達し出力シャフト47に出力する。動力伝達部4は、減速装置4aと差動装置4bとを有する。モータ2から出力されるトルクは、減速装置4aを介して差動装置4bに伝達される。減速装置4aは、各ギヤの回転軸線が平行に配置される平行軸歯車タイプの減速機である。差動装置4b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に同トルクを伝達する。
 減速装置4aは、第1シャフト44、第2シャフト45、第1ギヤ41、第2ギヤ42、および第3ギヤ43を有する。差動装置4bは、リングギヤ46g、デフケース46、およびデフケース46の内部に配置される差動機構部46cを有する。すなわち、動力伝達部4は、複数のギヤ41、42、43、46gを有する。
 第1シャフト44は、中心軸線J1を中心として軸方向に延びる。第1シャフト44は、モータシャフト21と同軸上に配置される。第1シャフト44は、軸方向一方側(+Y側)の端部において、モータシャフト21の軸方向他方側(-Y側)の端部に連結される。第1シャフト44は、モータシャフト21ととともに中心軸線J1周りを回転する。モータシャフト21は、ベアリング5C、5Dに回転可能に支持される。ベアリング5C、5Dは、ハウジング6に支持される。
 第1ギヤ41は、第1シャフト44の外周面に設けられる。第1ギヤ41は、第1シャフト44とともに中心軸線J1周りに回転する。第2シャフト45は、中心軸線J1と平行な中間軸線J2を中心として回転する。第2ギヤ42と第3ギヤ43とは、軸方向に並んで配置される。第2ギヤ42および第3ギヤ43は、第2シャフト45の外周面に設けられる。第2ギヤ42および第3ギヤ43は、第2シャフト45を介して接続される。第2ギヤ42および第3ギヤ43は、中間軸線J2を中心として回転する。第2ギヤ42は、第1ギヤ41と噛み合う。第3ギヤ43は、差動装置4bのリングギヤ46gと噛み合う。
 リングギヤ46gは、中心軸線J1と平行な出力軸線J3を中心として回転する。リングギヤ46gには、モータ2から出力されるトルクが減速装置4aを介して伝えられる。リングギヤ46gは、デフケース46に固定される。
 デフケース46は、内部に差動機構部46cを収容するケース部46bと、ケース部46bに対して軸方向一方側および他方側にそれぞれ突出するデフケースシャフト(シャフト)46aと、を有する。すなわち、動力伝達部4は、デフケースシャフト46aを有する。デフケースシャフト46aは、出力軸線J3を中心として軸方向に沿って延びる筒状である。リングギヤ46gは、デフケースシャフト46aの外周面に設けられる。デフケースシャフト46aは、出力軸線J3を中心としてリングギヤ46gとともに回転する。
 一対の出力シャフト47は、差動装置4bに接続される。一対の出力シャフト47は、差動装置4bのデフケース46から軸方向一方側および他方側に突出する。出力シャフト47は、デフケースシャフト46aの内側に配置される。出力シャフト47は、デフケースシャフト46aの内周面に、ベアリングを介して回転可能に支持される。
 モータ2から出力されるトルクは、モータ2の第1シャフト44、第1ギヤ41、第2ギヤ42、第2シャフト45および第3ギヤ43を介して差動装置4bのリングギヤ46gに伝達され、差動装置4bの差動機構部46cを介して出力シャフト47に出力される。動力伝達部4の複数のギヤ41、42、43、46gは、第1シャフト44、第2シャフト45、デフケースシャフト46aの順でモータ2の動力を伝達する。
 <ベアリングホルダ>
 ベアリングホルダ69は、ハウジング6の内部でモータ2に対し軸方向一方側(+Y側)に配置される。ベアリングホルダ69は、ロータ20を回転可能に支持するベアリング5Aを保持する。本実施形態のベアリングホルダ69は、金属材料からなる板状部材である。ベアリングホルダ69は、例えば、プレス加工によって成形される。しかしながら、ベアリングホルダ69の構成および製法は、本実施形態に限定されない。
 ベアリングホルダ69は、ベアリング保持部69bと円板部69cとを有する。ベアリング保持部69bは、中心軸線J1に沿って延びる筒状である。ベアリング保持部69bは、ベアリング5Aを径方向外側から囲みベアリング5Aを保持する。言い換えると、ベアリング5Aは、ベアリング保持部69bの内部に保持される。円板部69cは、中心軸線J1を中心とする略円板状である。円板部69cは、ベアリング保持部69bから径方向外側に延びる。ベアリングホルダ69は、円板部69cの外縁において、ハウジング6のウォータジャケット6Dに固定される。円板部69cには、軸方向に貫通する少なくとも1つの貫通孔69aが設けられる。本実施形態では、円板部69cに、複数の貫通孔69aが設けられる。各貫通孔69aには、コイル31からインバータ7側に延びる引出線31aがそれぞれ配置される。なお、1つの貫通孔69aに、複数の引出線31aが通されてもよい。
 <ハウジング>
 ハウジング6は、インバータホルダ6Aとハウジング本体6Bとギヤカバー6Cとウォータジャケット6Dと、を有する。インバータホルダ6A、ハウジング本体6B、ギヤカバー6C、およびウォータジャケット6Dは、それぞれ別部材である。インバータホルダ6Aは、ハウジング本体6Bの軸方向一方側(+Y側)に配置される。ギヤカバー6Cは、ハウジング本体6Bの軸方向他方側(-Y側)に配置される。ウォータジャケット6Dは、ハウジング本体6Bの内部に配置される。
 ハウジング本体6Bは、モータ2を収容し軸方向一方側(+Y側)に開口する。ハウジング本体6Bは、中心軸線J1を中心とする筒状の外側筒部65と、外側筒部65の軸方向他方側(-Y側)に配置され外側筒部65の軸方向他方側の開口を覆う隔壁部65aと、軸方向他方側(-Y側)に開口する凹状部65bと、を有する。
 隔壁部65aは、シャフト挿通孔65hが設けられる。シャフト挿通孔65hには、一対のベアリング5B、5Cと、シール部材5Sが配置される。ベアリング5Bは、モータシャフト21を支持し、ベアリング5Cは、第1シャフト44を支持する。モータシャフト21と第1シャフト44とは、シャフト挿通孔65hの内部で互いに連結される。シール部材5Sは、軸方向において2つのベアリング5B、5Cの間に配置される。シール部材5Sは、シャフト挿通孔65hの内周面と第1シャフト44の外周面との間をシールする。なお、モータシャフト21と第1シャフト44とは、1つの部材であってもよい。
 ハウジング本体6Bの外側筒部65は、モータ2を径方向外側から囲むモータ包囲部65eと、インバータ7の一部を径方向外側から囲むインバータ包囲部65fと、を有する。モータ包囲部65eは、ウォータジャケット6Dを介してステータ30を支持する。インバータ包囲部65fは、モータ包囲部65eの軸方向一方側(+Y側)に位置する。
 インバータ包囲部65fには、径方向外側に開口する開口部61が設けられる。引出線接続部71aは、開口部61を介してハウジング6の径方向外側に露出される。開口部61は、蓋部61cによって覆われる。すなわち、ハウジング6は、開口部61を覆う蓋部61cを有する。蓋部61cは、開口部61を介してのハウジング6の内部への粉塵および水分の侵入を抑制する。これにより、ハウジング6の内部に配置されるモータ2およびインバータ7を粉塵等から保護することができる。特に、本実施形態において、開口部61と蓋部61cとの間には、シール部61sが配置される。シール部61sは、開口部61と蓋部61cとの間を封止して、ハウジング6内への水分等の侵入をより抑制することができる。
 ハウジング本体6Bの外側筒部65には、径方向に沿って延びる通気孔63が設けられる。すなわち、ハウジング6には、ハウジング6の内部空間と外部空間とを連通させる通気孔63が設けられる。通気孔63は、ハウジング6の内部空間の圧力が高まり過ぎることを抑制する。通気孔63には、フィルタユニット63fが配置される。フィルタユニット63fは、通気孔63をコンタミが通過することを抑制する。
 インバータホルダ6Aは、インバータ7を保持する。インバータホルダ6Aは、ハウジング本体6Bの外側筒部65の軸方向一方側(+Y側)の開口を覆う。インバータホルダ6Aには、インバータ7を冷却する第1流路部91が設けられる。
 インバータホルダ6Aは、中心軸線J1と直交する支持壁部83aを有する。支持壁部83aは、インバータ7のコンデンサ7Aとスイッチング素子7Bとの間に配置される。支持壁部83aは、軸方向一方側(+Y側)を向く面でコンデンサ7Aを支持し、軸方向他方側(-Y側)を向く面でスイッチング素子7Bを支持する。支持壁部83aの軸方向他方側(-Y側)を向く面には、複数の支持柱部83bが設けられる。支持柱部83bは、第1回路基板7C、および第2回路基板7Dを支持する。
 ウォータジャケット6Dは、中心軸線J1を中心とする筒状の内側筒部64と、内側筒部64の軸方向一方側の端部に位置するフランジ部64fと、を有する。
 内側筒部64は、ステータ30を径方向外側から囲む。内側筒部64の内径は、ステータコア32の外径と略一致する。内側筒部64の内周面は、ステータ30の外周面と接触する。また、内側筒部64は、外側筒部65によって径方向内側から囲まれる。内側筒部64の外径は、ハウジング本体6Bの外側筒部65の内径より小さい。内側筒部64の外周面の軸方向両端部には、それぞれOリング64cが配置される。Oリング64cは、内側筒部64の外周面と外側筒部65との間をシールする。内側筒部64と外側筒部65との間であって、一対のOリング64cの間には、第3流路部93として機能する隙間が設けられる。
 フランジ部64fは、内側筒部64から径方向外側に延びる。ウォータジャケット6Dは、フランジ部64fにおいてハウジング本体6Bの外側筒部65に固定される。また、フランジ部64fには、ベアリングホルダ69が固定される。すなわち、ベアリングホルダ69は、内側筒部64に固定される。
 ハウジング6は、モータ収容部81、ギヤ収容部82、およびインバータ収容部83を有する。ギヤ収容部82は、モータ収容部81の軸方向他方側(-Y側)に配置される。インバータ収容部83は、モータ収容部81の軸方向一方側(+Y側)に配置される。モータ収容部81、ギヤ収容部82、およびインバータ収容部83は、インバータホルダ6A、ハウジング本体6B、ギヤカバー6C、およびウォータジャケット6Dの各部によって構成される。
 モータ収容部81は、ハウジング本体6Bのモータ包囲部65eと、ウォータジャケット6Dの内側筒部64と、を有する。モータ2は、内側筒部64の径方向内側に配置されるモータ収容部81には、第3流路部93が設けられる。モータ2は、第3流路部93の流体Lによって冷却される。
 ギヤ収容部82は、ハウジング本体6Bの凹状部65bと、この凹状部65bの開口を覆うギヤカバー6Cとによって構成される。動力伝達部4は、ハウジング本体6Bとギヤカバーとに囲まれた空間に配置される。ギヤ収容部82の内部には、オイルOが貯留される。オイルOは、ギヤ収容部82内の動力伝達部4の潤滑性を高める。
 インバータ収容部83は、ハウジング本体6Bのインバータ包囲部65fと、インバータホルダ6Aとによって構成される。インバータ7は、インバータホルダ6Aに支持される。インバータ7のスイッチング素子7B、第1回路基板7C、および第2回路基板7Dは、ハウジング本体6Bのインバータ包囲部65fの径方向内側に配置される。すなわち、インバータ7は、ハウジング6の内部において、ハウジング本体6Bとインバータホルダ6Aとに跨って配置される。インバータ収容部83には、第1流路部91が設けられる。インバータ7は、第1流路部91の流体Lによって冷却される。
 本実施形態において、モータ収容部81の内部空間と、ギヤ収容部82の内部空間とは、隔壁部65aによって区画される。また、隔壁部65aに設けられるシャフト挿通孔65hの内部には、シール部材5Sが配置され、シャフト挿通孔65hを介したオイルOの移動が制限される。したがって、隔壁部65aは、ギヤ収容部82内に貯留されるオイルOが、モータ収容部81の内部空間に浸入することを抑制する。一方で、モータ収容部81の内部空間と、インバータ収容部83の内部空間との間には、貫通孔69aが設けられるベアリングホルダ69が配置される。したがって、モータ収容部81とインバータ収容部83の内部空間同士は、貫通孔69aを介して互いに連通している。
 <流路>
 ハウジング6には、流体Lが流れる流路90が設けられる。流体Lは、例えば、水である。流路90は、ハウジング6の外部を通過する外部配管97と、ハウジング6の内部を通過する第1流路部91、第2流路部92、第3流路部93、および第4流路部94と、を有する。
 外部配管97は、ハウジング6に接続される配管である。外部配管97は、第1連結部97aにおいてインバータホルダ6Aに連結され、第2連結部97bにおいてハウジング本体6Bに接続される。外部配管97の経路中には、流体Lを冷却するラジエータ(図示略)が配置される。外部配管97は、第1連結部97aにおいてハウジング6内に低温の流体Lを送り、第2連結部97bにおいてハウジング6内で熱を吸収して温度が高まった流体Lを回収する。
 流体Lは、ハウジング6の内部において、第1流路部91、第2流路部92、第3流路部93、第4流路部94の順で流れる。第1流路部91、第2流路部92、および第4流路部94は、主にハウジング6に設けられる孔部である。第1流路部91、第2流路部92、および第4流路部94は、ハウジング6の壁部にドリル等による機械加工を施すことで形成される。一方で、第3流路部93は、内側筒部64と外側筒部65との間の隙間に設けられる。
 第1流路部91は、インバータホルダ6Aの支持壁部83aに設けられる。第1流路部91は、第1孔部91aと、冷却部91bと、第2孔部91cと、第3孔部91dと、を有する。流体Lは、第1流路部91において、第1孔部91a、冷却部91b、第2孔部91c、第3孔部91dの順で流れる。第1孔部91aは、外部配管97の第1連結部97aに接続される。第1孔部91aは、中心軸線J1と直交する平面に沿って延びる。冷却部91bは、支持壁部83aの軸方向他方側(-Y側)を向く面に設けられる凹部91baと、凹部91baの開口を覆うスイッチング素子7Bと、の間に設けられる。冷却部91bを流れる流体Lは、スイッチング素子7Bに接触してスイッチング素子7Bを冷却する。凹部91baの側壁には、第1孔部91aおよび第2孔部91cが開口する。第2孔部91cは、冷却部91bから中心軸線J1と直交する平面に沿って延びる。第3孔部91dは、第2孔部91cから軸方向他方側(-Y側)に延びる。第3孔部91dは、インバータホルダ6Aの軸方向他方側(-Y側)を向く面に開口する。
 第2流路部92は、ハウジング本体6Bの外側筒部65に設けられる。第2流路部92は、第1流路部91と第3流路部93とを繋ぐ。第2流路部92は、第4孔部92aと第5孔部92bとを有する。第4孔部92aは、軸方向に沿って延びる。第4孔部92aは、外側筒部65の軸方向一方側(+Y側)の端面に開口する。第4孔部92aの開口は、第1流路部91の第3孔部91dの開口と対向する。したがって、第4孔部92aは、第1流路部91に繋がり、第1流路部91から軸方向他方側(-Y側)に延びる。第5孔部92bは、径方向に沿って延びる。第5孔部92bは、第4孔部92aと第3流路部93とを繋ぐ。
 第3流路部93は、ハウジング本体6Bの外側筒部65と、ウォータジャケット6Dの内側筒部64との間に配置される。すなわち、ハウジング6は、内側筒部64と外側筒部65と、を有し、内側筒部64と外側筒部65との間には、第3流路部93が設けられる。内側筒部64の外周面には、螺旋状の突条部64aが設けられる。これにより、第3流路部93は、周方向に沿って螺旋状に延びる。第3流路部93を流れる流体Lは、ステータ30を冷却する。
 第4流路部94は、ハウジング本体6Bの外側筒部65に設けられる孔部である。第4流路部94は、径方向に沿って延びる。第4流路部94は、径方向内側の端部で第3流路部93に繋がり、径方向外側の端部で外部配管97の第2連結部97bに接続される。
 <開口部>
 図3は、開口部61の近傍における駆動装置1の正面図である。また、図4は、開口部61の近傍における駆動装置1の斜視図である。図3、および図4において、開口部61を覆う蓋部61cの図示を省略する。
 図3に示すように、本実施形態の開口部61は、中心軸線J1に対し径方向外側に開口する。本実施形態の開口部61は、正面から見て軸方向を短辺とする略矩形状である。開口部61は、ハウジング6の外側筒部65に設けられる。すなわち、開口部61は、外側筒部65を径方向に貫通する。開口部61の軸方向位置は、インバータ7の軸方向位置に重なる。より具体的には、開口部61の軸方向位置は、インバータ7の第2回路基板7Dおよび引出線接続部71aと重なる。また開口部61の軸方向位置は、ベアリングホルダ69に重なる。
 図4に示すように、ハウジング6は、開口部61の内縁61aに沿って径方向外側に突出する突出壁61wを有する。上述したように、開口部61は略矩形状であるため、突出壁61wは、開口部61の各辺に対応する4つの壁部61wa、61wb、61wc、61wdを有する。突出壁61wを構成する4つの壁部のうち、2つの壁部61wa、61wbは、中心軸線J1と直交する平面に沿って延び、軸方向において互いに対向する。また、突出壁61wを構成する4つの壁部のうち、残る2つの壁部61wc、61wdは、軸方向に沿って延びて周方向において互いに対向する。周方向に対向する2つの壁部61wc、61wdのうち一方の壁部61wdには、厚さ方向に貫通する貫通孔62が設けられる。すなわち、突出壁61wには、貫通孔62が設けられる。貫通孔62は、ハウジング6の外部空間とハウジング6の内部空間とを連通させる。
 貫通孔62の開口には、コネクタ部68が配置される。コネクタ部68には、車両用制御装置(図示略)から延びる信号用ケーブル8が接続される。信号用ケーブル8は、車両用制御装置と駆動装置1とを繋ぎ、車両用制御装置とインバータ7との間で、例えば、制御信号の伝送を行う。
 コネクタ部68は、信号用ケーブル8が接続されるコネクタ部本体68bと、コネクタ部本体68bから延び出る信号線68aと、を有する。コネクタ部本体68bは、ハウジング6の外周側からハウジング6に固定され貫通孔62の開口を覆う。
 信号線68aは、貫通孔62に通される。信号線68aは、コネクタ部本体68bと、第2回路基板7Dに実装される信号線接続部75aを繋ぐ。これにより、信号線68aは、信号用ケーブル8とインバータ7とを電気的に繋ぐ。
 図3に示すように、開口部61を中心軸線J1の径方向から見て、開口部61の内縁61aに囲まれる領域には、引出線接続部71aが配置される。
 本実施形態のハウジング6によれば、開口部61から引出線接続部71aを径方向外側に露出させることができる。組み立て装置や作業者は、開口部61から工具等を挿入して引出線31aを引出線接続部71aに接続することができる。このため、ハウジング6の内部にモータ2およびインバータ7を収容した後に、モータ2とインバータ7とを接続する組立方法を採用することができる。より具体的には、モータ2をハウジング本体6Bに固定し、インバータ7をインバータホルダ6Aに固定し、さらにハウジング本体6Bとインバータホルダ6Aと組み付けた後に、ハウジング6の内部でモータ2とインバータ7とを接続することができる。このような組み立て工程を採用することで、ハウジング本体6Bに対してモータ2を組み付ける工程と、インバータホルダ6Aに対してインバータ7を組み付ける工程と、を同時並行で行うことができ、組立工程の効率化が可能となる。
 また、本実施形態によれば、引出線31aとバスバー71との接続部分である引出線接続部71aをハウジングの内部に配置できる。したがって、引出線接続部71aをハウジング6の外部に配置する場合と比較して、引出線31aをハウジング6の外部で封止する必要がなく、駆動装置1の防水構造および防塵構造を簡素化できる。さらに本実施形態によれば、引出線31aをハウジング6の外側に引き出す場合と比較して、駆動装置1全体の小型化を図ることができる。
 加えて、本実施形態によれば、開口部61をハウジング6の外部に開放することで、引出線接続部71aを外部に露出させることができる。このため、作業者等は、引出線接続部71aを目視しながらモータ2とインバータ7との接続工程を行うことができ、接続工程を容易に行うことができる。
 さらに、本実施形態のハウジング6によれば、1つの開口部61が複数の引出線31aを同時に露出させる。すなわち、本実施形態によれば、ステータ30は複数の引出線31aを有し、インバータ7は複数の引出線接続部71aを有し、ハウジング6には、1つの開口部61が設けられ、開口部61を中心軸線J1の径方向から見て、全ての引出線接続部71aが、1つの開口部61の内縁61aに囲まれる領域に配置される。
 本実施形態によれば、作業者等は、1つの開口部61からハウジング6の内部に工具を挿入することで、全ての引出線31aの接続工程を行うことができ効率よく作業を行うことができる。また、本実施形態によれば、1つの開口部61のみを設ければ足りるため、開口部61の開口面積を大きく確保しやすい。開口部61の開口面積を大きくすることで、接続工程の作業性を高めることができる。また、開口部61の開口面積を大きくすることで、ロボットなどの装置による工程の自動化が容易となる。
 本実施形態の開口部61は、径方向外側に開口して引出線接続部71aを露出させる。本実施形態によれば、開口部61が軸方向一方側に開口する場合と比較して、モータ2に対し軸方向一方側に他部材(本実施形態ではインバータ7)を配置することができる。これにより、駆動装置1の各部材を軸方向に並べて配置することができ、駆動装置1を径方向に小型化することができる。
 本実施形態によれば、開口部61を中心軸線J1の径方向から見て、開口部61の内縁61aに囲まれる領域には、信号線接続部75aが配置される。ハウジング6は、開口部61から信号線接続部75aを径方向外側に露出させることができる。作業者等は、開口部61からハウジング6の内部に治具等を挿入して、信号線68aを信号線接続部75aに接続することができる。したがって、ハウジング6の内部にインバータ7を収容した後に、信号線68aをインバータ7に接続する組み立て方法を採用することができ、組み立て工程を簡素化し易い。
 また、本実施形態によれば、貫通孔62が、開口部61の内縁61aに沿って延びる突出壁61wに設けられる。このため、作業者等は、開口部61から治具等を挿入して、貫通孔69aに信号線68aを通し信号線68aをハウジング6の内部に引き込む工程を行うことができ、作業を簡素化することができる。
 本実施形態において、開口部61を中心軸線J1の径方向から見て、開口部61の内縁61aに囲まれる領域には、ベアリングホルダ69の少なくとも一部、および第2回路基板7Dの少なくとも一部が配置される。
 したがって、本実施形態のベアリングホルダ69は、開口部61から露出する程度に軸方向一方側(+Y側)に配置される。このため、ステータ30をハウジング6の内部で、インバータ7に近づけることができ、駆動装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。加えて、ステータ30から延び出る引出線31aを短くすることができる。
 本実施形態によれば、第2回路基板7Dが開口部61から露出する程度に軸方向他方側(-Y側)に配置される。このため、インバータ7をハウジング6の内部でモータ2に近づけることができ、駆動装置1の軸方向寸法の小型化を図ることができる。さらに、本実施形態の第2回路基板7Dには、信号線接続部75aが実装されるため、第2回路基板7Dが開口部61から露出することで、信号線接続部75aにおける信号線68aの接続が容易となる。加えて、本実施形態の第2回路基板7Dには、回転センサ素子77が実装されるため、第2回路基板7Dをモータ2に近づけることで、回転センサ素子77によるセンサマグネット77aの磁場の検出を高精度で行うことができる。また、バスバー71が第2回路基板7Dに接続される場合においては、バスバー71を短くすることができる。
 なお、本実施形態では、ベアリングホルダ69およびインバータ7の一部(第2回路基板7D)が開口部61から露出する場合について説明した。しかしながら、ベアリングホルダ69および第2回路基板7Dは、開口部61から露出しなくてもよい。この場合においても、開口部61は、軸方向において、ベアリングホルダ69とインバータ7との間に配置することが好ましい。これにより、ベアリングホルダ69とインバータ7との間に位置する引出線接続部71aを開口部61から露出させることができる。
 図1に示すように、開口部61は、ハウジング6の外周のうち+X側を向く方向に設けられ、+X側に開口する。一方で、ケーブル接続部79は、ハウジング6の外周のうち+Z側を向く方向に設けられ、+Z側に向かって給電用ケーブル9に接続される。給電用ケーブル9は、ケーブル接続部79から+Z側に延び出る。
 本実施形態によれば、中心軸線J1に対する開口部61の周方向位置は、ケーブル接続部79の周方向位置と異なる。このため、作業者が、開口部61からハウジング6の内部にアクセスしようとする際に、ケーブル接続部79から延び出る給電用ケーブル9が作業者の作業を邪魔することを抑制できる。
 <変形例1>
 次に、変形例1の駆動装置101について図5を基に説明する。本変形例の駆動装置101は、上述の実施形態と比較して、ハウジング106に設けられる開口部161A、161B、161Cの構成が主に異なる。なお、以下に説明する変形例の説明において、既に説明した実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
 本変形例の駆動装置101において、ハウジング106の内部には、U相、V相、W相に対応する3つの引出線接続部171aが設けられる。すなわち、ステータ30は、複数の引出線131aを有し、インバータ7は、複数の引出線接続部171aを有し、それぞれの引出線接続部171aにおいて、バスバー171には引出線131aが接続される。
 本変形例のハウジング106には、複数(3つ)の開口部161A、161B,161Cと、1つの予備開口部161Pと、が設けられる。開口部161A、161B,161C、および予備開口部161Pは、中心軸線J1に対し径方向外側に開口する。
 本変形例の3つの開口部161A、161B,161Cのうち、2つの開口部161A、161Bはハウジング106の外周のうち+X側を向く方向に設けられ+X側に開口する。本変形例の3つの開口部161A、161B,161Cのうち、残る1つの開口部161Cと予備開口部161Pはハウジング106の外周のうち+Z側を向く方向に設けられ+Z側に開口する。しがって、1つの開口部161Cと予備開口部161Pとは、周方向に並んで配置される。
 本変形例において、それぞれの開口部161A、161B、161Cを中心軸線J1の径方向から見て、少なくとも1つの引出線接続部171aが、それぞれの開口部161A、161B、161Cの内縁161Aa、161Ba、161Caに囲まれる領域に配置される。
 本変形例によれば、引出線接続部171aを露出させる開口部161A、161B、161Cを複数設けることで、1つの大きな開口部から全ての引出線接続部を露出させる場合と比較して、ハウジング106の剛性を高めることができる。また、複数の開口部161A、161B、161Cの内縁161Aa、161Ba、161Caにそれぞれ引出線接続部171aを配置することで、それぞれの引出線接続部171aの位置決めを容易に行うことができ、作業者等による作業性を向上できる。
 本変形例において、全ての引出線接続部171aは、開口部161A、161B、161Cを中心軸線J1の径方向から見て、開口部161A、161B、161Cの内縁161Aa、161Ba、161Caに囲まれる領域に配置される。したがって、本変形例において、予備開口部161Pを中心軸線J1の径方向から見て、予備開口部161Pの内縁161Paに囲まれる領域には、引出線接続部171aが配置されない。
 本変形例によれば、引出線接続部171aを正面から露出させることがない予備開口部161Pを設けることで、ハウジング106の内部を予備開口部161Pから確認し易くなり、ハウジング106内での配線接続の作業性を高めることができる。また、本変形例によれば、同じハウジング106を、ステータ30およびインバータ7の構造が異なる他機種の駆動装置に採用しやすい。すなわち、本変形例の駆動装置101に予備開口部161Pとして用いた開口部を、多機種においては引出線接続部171aにアクセスするための開口部として使用することができる。本変形例のハウジング106によれば、引出線接続部171aの配置が異なる複数機種の駆動装置において、同じハウジング106を採用することが可能となり、多機種の駆動装置101を低コストで製造できる。
 以上に、本発明の様々な実施形態および変形例を説明したが、各実施形態および変形例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。
 例えば、上述の実施形態において、コイルは、ステータに装着される屈曲可能な導線であり、コイルから延び出る引出線は、複数の導線を圧着端子によった束ねた構造を有する。しかしながら、コイルは、剛性の高い平角線から構成されるセグメントコイルであって、コイルから延び出る引出線も1本の平角線であってもよい。また、引出線は、コイルの導線に接続されコイルから延びるバスバーであってもよい。
 上述の実施形態において、ハウジングに設けられる開口部、および予備開口部が矩形状である場合について説明した。しかしながら、開口部の形状は、矩形状に限定されず、例えば、円形、楕円、多角形などであってもよい。また、ハウジングに複数の開口部が設けられる場合、それぞれの開口部の形状は、互いに異なる形状であってもよい。
 上述の実施形態では、ロータの回転数を測定するセンサとして、第2回路基板に実装され、センサマグネットの磁界を検出する回転センサ素子を例示した。しかしながら、ロータの回転数を測定するセンサは、これに限定されず、レゾルバなどの他のセンサを採用してもよい。
1,101…駆動装置、2…モータ、4…動力伝達部、5A,5B,5C,5D…ベアリング、6,106…ハウジング、7…インバータ、7D…第2回路基板(回路基板)、9…給電用ケーブル、20…ロータ、30…ステータ、31…コイル、31a,131a…引出線、41,42,43,46g…ギヤ、61,161A,161B,161C…開口部、61a,161Aa,161Ba,161Ca,161Pa…内縁、61c…蓋部、61s…シール部、61w…突出壁、62…貫通孔、68a…信号線、69…ベアリングホルダ、71a,171a…引出線接続部、75a…信号線接続部、79…ケーブル接続部、161P…予備開口部、J1…中心軸線

Claims (13)

  1.  中心軸線を中心として回転可能なロータ、および前記ロータと径方向に対向するステータを有するモータと、
     前記モータと電気的に接続されるインバータと、
     前記モータおよび前記インバータを収容するハウジングと、を備え、
     前記ステータは、コイルと、前記コイルから軸方向一方側に延び出る引出線と、を有し、
     前記インバータは、前記引出線に接続される引出線接続部を有し、
     前記ハウジングには、前記中心軸線に対し径方向外側に開口する開口部が設けられ、
     前記開口部を前記中心軸線の径方向から見て、前記開口部の内縁に囲まれる領域には、前記引出線接続部が配置される、駆動装置。
  2.  前記インバータは、前記モータに対し軸方向一方側に配置され、
     前記引出線接続部は、軸方向において前記インバータと前記モータの間に配置される、請求項1に記載の駆動装置。
  3.  前記インバータは、前記インバータに電力を供給する給電用ケーブルが接続されるケーブル接続部を有し、
     前記中心軸線に対する前記開口部の周方向位置は、前記ケーブル接続部の周方向位置と、異なる、請求項2に記載の駆動装置。
  4.  前記インバータは、回路基板、および前記回路基板に実装され信号線が接続される信号線接続部を有し、
     前記ハウジングには、前記信号線が通される貫通孔が設けられ、
     前記開口部を前記中心軸線の径方向から見て、前記開口部の内縁に囲まれる領域には、前記信号線接続部が配置される、請求項1~3の何れか一項に記載の駆動装置。
  5.  前記ハウジングは、前記開口部の内縁に沿って径方向外側に突出する突出壁を有し、
     前記貫通孔は、前記突出壁に設けられる、請求項4に記載の駆動装置。
  6.  前記ハウジングは、前記開口部を覆う蓋部を有する、請求項1~5の何れか一項に記載の駆動装置。
  7.  前記開口部と前記蓋部との間には、シール部が配置される、請求項6に記載の駆動装置。
  8.  前記ハウジングの内部で前記モータに対し軸方向一方側に配置され、前記ロータを回転可能に支持するベアリングを保持するベアリングホルダを備え、
     前記開口部を前記中心軸線の径方向から見て、前記開口部の内縁に囲まれる領域には、前記ベアリングホルダの少なくとも一部が配置される、請求項1~7の何れか一項に記載の駆動装置。
  9.  前記インバータは、回路基板を有し、
     前記開口部を前記中心軸線の径方向から見て、前記開口部の内縁に囲まれる領域には、前記回路基板の少なくとも一部が配置される、請求項1~8の何れか一項に記載の駆動装置。
  10.  前記ステータは、複数の前記引出線を有し、
     前記インバータは、複数の前記引出線接続部を有し、
     前記ハウジングには、1つの前記開口部が設けられ、
     前記開口部を前記中心軸線の径方向から見て、全ての前記引出線接続部が、1つの前記開口部の内縁に囲まれる領域に配置される、請求項1~9の何れか一項に記載の駆動装置。
  11.  前記ステータは、複数の前記引出線を有し、
     前記インバータは、複数の前記引出線接続部を有し、
     前記ハウジングには、複数の前記開口部が設けられ、
     それぞれの前記開口部を前記中心軸線の径方向から見て、少なくとも1つの前記引出線接続部が、それぞれの前記開口部の内縁に囲まれる領域に配置される、請求項1~9の何れか一項に記載の駆動装置。
  12.  前記ハウジングには、前記中心軸線に対し径方向外側に開口する予備開口部が設けられ、
     全ての前記引出線接続部は、前記開口部を前記中心軸線の径方向から見て、前記開口部の内縁に囲まれる領域に配置される、請求項1~11の何れか一項に記載の駆動装置。
  13.  複数のギヤを有し、前記ロータに接続されて前記モータの動力を伝達する動力伝達部を有し、
     前記動力伝達部は、前記モータに対し軸方向他方側に配置される、請求項1~12の何れか一項に記載の駆動装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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