WO2024116949A1 - 回転体装置 - Google Patents

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WO2024116949A1
WO2024116949A1 PCT/JP2023/041725 JP2023041725W WO2024116949A1 WO 2024116949 A1 WO2024116949 A1 WO 2024116949A1 JP 2023041725 W JP2023041725 W JP 2023041725W WO 2024116949 A1 WO2024116949 A1 WO 2024116949A1
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WO
WIPO (PCT)
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rotating body
section
gear
body device
motor
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/041725
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
誠一郎 西町
丈元 鈴木
彰一 山崎
武史 鳥居
Original Assignee
株式会社デンソー
株式会社アイシン
株式会社BluE Nexus
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 株式会社デンソー, 株式会社アイシン, 株式会社BluE Nexus filed Critical 株式会社デンソー
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    • 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

  • This disclosure relates to a rotating body device.
  • the motor unit has a motor and an inverter unit installed on the upper surface of the motor.
  • the inverter unit has a control board, a power module including an inverter circuit, and a drive circuit such as a capacitor.
  • a rotating body device Although not a conventional technology, it is possible for a rotating body device to have not only a drive circuit and a motor, but also multiple rotating bodies. In such a rotating body device, there is a risk that the height will increase depending on the arrangement of the power module. In terms of the above, and other aspects not mentioned, further improvements in rotating body devices are required.
  • One disclosed objective is to provide a low-profile rotating device.
  • the rotating body device disclosed herein is A rotating body portion, a large rotor section that rotates together with the rotor section and is larger in size in the diameter direction than the rotor section; a drive circuit that drives and rotates at least one of the rotating body unit and the large rotating body unit, the drive circuit including a power module; At least a portion of the power module is disposed between a first imaginary plane passing through the apex of the rotating body portion and a second imaginary plane passing through the apex of the large rotating body portion and parallel to the first imaginary plane.
  • the rotating body device has the capacitors arranged adjacent to the second rotating body section and the third rotating body section. This allows the rotating body device to effectively utilize the dead space adjacent to the second rotating body section and the third rotating body section. This allows the rotating body device to be made smaller in size.
  • FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of a rotating body device.
  • FIG. 2 is a side view taken from the direction of arrow II in FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of a rotating body device with an upper cover removed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration inside a housing as viewed in the direction of an arrow II in FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rotating body device according to a first modified example.
  • FIG. 1 is a side view taken from the direction of arrow II in FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of a rotating body device with an upper cover removed.
  • FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of a rotating body device of Modification 2 with an upper cover removed.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rotating body device according to a third modified example.
  • 13 is a diagram showing a schematic configuration inside a housing of a rotating body device of Modification 4.
  • the Z direction is also referred to as the height direction.
  • the three mutually perpendicular directions are referred to as the X, Y, and Z directions.
  • the plane defined by the X and Y directions is referred to as the XY plane
  • the plane defined by the X and Z directions is referred to as the XZ plane
  • the plane defined by the Y and Z directions is referred to as the YZ plane.
  • the rotating body device 100 includes a circuit board 1, a first gear section 10, a second gear section 20, a motor section 30, a drive circuit (power module section 40, capacitor section 50), a housing 60, etc.
  • the rotating body device 100 is configured so that it can be mounted on a vehicle.
  • the rotating body device 100 is the driving source of the vehicle.
  • the rotating body device 100 rotates the wheels via a drive shaft 70 by controlling the drive of the motor section 30.
  • the rotating body device 100 includes a first gear unit 10, a second gear unit 20, and a motor unit 30 as a rotation mechanism.
  • the first gear unit 10 and the second gear unit 20 rotate in conjunction with the rotation of the motor unit 30.
  • the first gear unit 10, the second gear unit 20, and the motor unit 30 are also collectively referred to as the rotation mechanisms 10 to 30.
  • the motor unit 30 includes a rotor and a stator (windings).
  • the rotor is fixed to a motor shaft 31.
  • the motor shaft 31 is the rotating shaft of the motor unit 30.
  • the stator is electrically connected to the power module unit 40 and the like via a bus bar or the like.
  • the motor unit 30 is rotated by the power module unit 40.
  • the motor unit 30 is a heat-generating component that generates heat when the motor unit 30 is rotated.
  • the rotation of the motor unit 30 refers to the rotation of the rotor and the motor shaft 31. It can be said that the motor unit 30 includes the rotor and the motor shaft 31, which are the motor mechanism, as rotating parts.
  • the motor shaft 31 is a straight line along the X direction.
  • the motor section 30 has a substantially cylindrical shape.
  • the motor sections 30 are arranged side by side in the direction of the rotation axis of the first gear section 10.
  • the first gear section 10 is arranged in the axial direction of the motor shaft 31.
  • Symbol CL1 in Figure 3 is a center line passing through the center of the motor section 30.
  • the center line CL1 coincides with the motor shaft 31.
  • the center line CL1 also passes through the center of the first gear section 10.
  • the motor section 30 can be, for example, a brushless three-phase motor.
  • the motor section 30 corresponds to a large rotating body section.
  • the first gear section 10 includes a helical gear or a planetary gear.
  • the first gear section 10 is connected to the motor shaft 31. Therefore, it can be said that the first gear section 10 rotates together with the motor section 30.
  • the direction of the rotation axis of the first gear section 10 coincides with the direction of the axis of the motor shaft 31.
  • the first gear section 10 is a heat-generating component that generates heat when rotated. As shown in Figs. 3 and 5, the first gear section 10 has a substantially cylindrical shape.
  • the rotation of the first gear section 10 is the rotation of an arrow gear or a planetary gear. It can also be said that the first gear section 10 includes an arrow gear as a rotating part connected to the rotation axis of the motor section 30.
  • the arrow gear of the first gear section 10 corresponds to the first gear.
  • the first gear section 10 corresponds to the connecting rotor section.
  • the second gear section 20 includes a helical gear and a differential gear.
  • the second gear section 20 is fixed to the drive shaft 70. Therefore, the drive shaft 70 rotates together with the second gear section 20. Therefore, the drive shaft 70 coincides with the rotation axis of the second gear section 20.
  • the second gear section 20 is a heat-generating component that generates heat when rotated.
  • the symbol CL2 in FIG. 3 is a center line that passes through the center of the second gear portion 20.
  • the center line CL2 coincides with the drive shaft 70.
  • the second gear portion 20 can also be said to have a lubricant 71 and a drive shaft 70 that are placed in the shaft hole 65 of the housing 60.
  • the lubricant 71 is provided to prevent wear of the drive shaft 70 and the base 61.
  • the rotation axis of the second gear section 20 is a straight line along the X direction. Therefore, the center lines CL1 and CL2 are parallel to each other. In other words, the rotation axis of the second gear section 20 and the rotation axis of the motor section 30 are arranged parallel to each other. However, the center lines CL1 and CL2 may be misaligned in the Z direction. In this way, the rotating body device 100 has a two-axis rotation axis configuration.
  • the second gear portion 20 is arranged side by side with the first gear portion 10 in an arrangement direction different from the rotation axis direction of the first gear portion 10.
  • an example is adopted in which the first gear portion 10 and the second gear portion 20 are arranged side by side in a direction perpendicular to the rotation axis direction of the first gear portion 10.
  • the first gear portion 10 and the second gear portion 20 are arranged side by side in the Y direction.
  • the direction in which the first gear portion 10 and the second gear portion 20 are arranged side by side is also simply referred to as the arrangement direction.
  • the second gear section 20 is arranged to mesh with the first gear section 10.
  • the second gear section 20 and the first gear section 10 have their helical gears meshed with each other. Therefore, the second gear section 20 rotates together with the first gear section 10.
  • the second gear section 20 has an approximately cylindrical shape.
  • the rotation of the second gear section 20 is the rotation of the helical gear, the differential gear, and the drive shaft 70.
  • the second gear section 20 includes a helical gear that is arranged adjacent to the helical gear of the first gear section 10 and rotates in mesh with it.
  • the arrow gear of the second gear section 20 corresponds to the second gear.
  • the second gear section 20 corresponds to the rotating body section.
  • the first gear portion 10 and the second gear portion 20 have approximately the same length in the X direction.
  • the first gear portion 10 and the second gear portion 20 are arranged side by side in the Y direction. Therefore, the area adjacent to the second gear portion 20 and the motor portion 30 becomes dead space.
  • the area shown by DS1 in FIG. 5 becomes part of the dead space.
  • the area adjacent to the second gear portion 20 and the motor portion 30 is the area adjacent to the second gear portion 20 in the X direction and is also the area adjacent to the arrangement direction of the motor portion 30.
  • the second gear portion 20 here is the part including the helical gear and the differential gear, excluding the drive shaft 70.
  • the rotating mechanisms 10-30 have different diameters.
  • the relationship between the diameter D1 of the first gear section 10, the diameter D2 of the second gear section 20, and the diameter D3 of the motor section 30 is D1 ⁇ D2 ⁇ D3.
  • the motor section 30 is larger in size in the diametrical direction than the first gear section 10 and the second gear section 20.
  • D1 is the diameter of the portion of the first gear section 10 that is the maximum diameter.
  • D2 is the diameter of the portion of the second gear section 20 that is the maximum diameter.
  • D3 is the diameter of the portion of the motor section 30 that is the maximum diameter.
  • the diameters of the rotating mechanisms 10-30 can also be considered as the diameters of the portions of the housing 60 that house the rotating mechanisms 10-30.
  • the second gear section 20 and the motor section 30 have different apex positions in the height direction. Therefore, the imaginary plane T2 passing through the apex of the second gear section 20 has a different position in the height direction from the imaginary plane T1 passing through the apex of the motor section 30.
  • the imaginary planes T1 and T2 are surfaces along the XY plane.
  • the imaginary plane T1 can also be said to be a imaginary plane parallel to the imaginary plane T2.
  • the space between the imaginary planes T1 and T2 becomes the dead space DS2 in the height direction.
  • the imaginary plane T1 corresponds to the second imaginary plane.
  • the imaginary plane T2 corresponds to the first imaginary plane.
  • the drive circuit is a circuit that rotates and drives the motor unit 30, which is one of the rotation mechanisms.
  • the drive circuit includes a power module unit 40 and a capacitor unit 50.
  • the power module unit 40 and the capacitor unit 50 are collectively referred to as drive circuits 40 to 50.
  • the drive circuit may include a circuit board 1.
  • the power module section 40 includes a semiconductor device 41 including a plurality of semiconductor switching elements.
  • the semiconductor device 41 constitutes a three-phase inverter including a plurality of semiconductor switching elements.
  • the semiconductor switching elements can be MOSFETs, IGBTs, or the like.
  • the semiconductor device 41 is electrically connected to the circuit board 1 via terminals 44.
  • the semiconductor device 41 has its semiconductor switching elements controlled to be turned on and off by a control signal from the circuit board 1.
  • the power module section 40 is a heat-generating component that generates heat when rotated. In other words, the semiconductor device 41 generates heat when the semiconductor switching elements of the power module section 40 are turned on and off during rotational driving.
  • the power module section 40 is mounted on a heat sink 42 provided with fins 43 for heat dissipation in order to cool the semiconductor device 41.
  • the power module section 40 corresponds to a power module.
  • the power module section 40 is disposed opposite the second gear section 20 in the Z direction. Also, as shown in FIG. 5, the power module section 40 is disposed between imaginary planes T1 and T2.
  • the capacitor section 50 is a smoothing capacitor connected to the input side of the three-phase inverter. As shown in FIG. 4, the capacitor section 50 includes a capacitor element 51, a capacitor case 52, a fixing member 53, and the like. The positive terminal of the capacitor element 51 is connected to the P bus bar 81a, and the negative terminal is connected to the N bus bar 81b. The capacitor element 51 is housed in the capacitor case 52.
  • the capacitor case 52 may be one in which the capacitor element 51 is sealed with resin while a portion of the P bus bar 81a and the N bus bar 81b are exposed.
  • the capacitor case 52 is fixed to the housing 60 by the fixing member 53.
  • the capacitor section 50 corresponds to a capacitor.
  • At least a portion of the capacitor section 50 is disposed facing the drive shaft 70 in the Z direction. At least a portion of the capacitor section 50 is disposed facing the motor section 30 along the Y direction, and facing the second gear section 20 in the X direction. In other words, the capacitor section 50 is disposed adjacent to the second gear section 20 and the motor section 30. It can also be said that at least a portion of the capacitor section 50 is disposed within the facing area of the motor section 30 and within the facing area of the second gear section 20. Furthermore, it is preferable that the capacitor section 50 is disposed within the facing area of the second gear section 20 in the X direction, and within the range of the diameter of the second gear section 20 along the Y direction and within the range of the diameter along the Z direction.
  • the housing 60 includes a base 61, an upper cover 62, a side cover 63, etc.
  • the housing 60 houses the rotation mechanisms 10 to 30 and the drive circuits 40 to 50.
  • the base 61 is mainly made of a metal such as aluminum.
  • the base 61 is provided with a housing space that houses the rotation mechanisms 10 to 30 and the drive circuits 40 to 50.
  • the base 61 is also provided with a housing space that opens in two directions, the X direction and the Z direction.
  • the upper cover 62 is a member that is attached to the base 61 to close one of the openings.
  • the side cover 63 is a member that is attached to the base 61 to close the other opening.
  • the housing 60 corresponds to a case.
  • a housing 60 including a base 61, an upper cover 62, and a side cover 63 is used.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • the housing 60 may be a housing composed of two components, such as a base 61 and an upper cover 62.
  • the base 61 is provided with a mounting portion 64 on which the power module section 40 is mounted.
  • the power module section 40 is mounted on the mounting portion 64 via a heat sink 42.
  • the mounting portion 64 is provided with a module cooling path 92b, which is part of the refrigerant flow path.
  • the module cooling path 92b is a portion that is recessed from the surrounding area.
  • the power module section 40 is mounted on the mounting portion 64 with the fins 43 of the heat sink 42 positioned in the module cooling path 92b.
  • the refrigerant flow path will be explained in more detail later.
  • the base 61 is provided with a shaft hole 65 in which the drive shaft 70 is disposed. Furthermore, lubricating oil 71 is disposed between the shaft hole 65 and the drive shaft 70. The lubricating oil 71 is provided to reduce the frictional force and frictional heat generated between the drive shaft 70 and the base 61 when the drive shaft 70 rotates. The lubricating oil 71 is also provided to prevent wear of the drive shaft 70 and the base 61.
  • the shaft hole 65 corresponds to an axle hole.
  • the base 61 is provided with a rotating body housing 66 for housing the rotating mechanisms 10 to 30.
  • the rotating body housing 66 is a curved hole that follows the outer shape of each of the rotating mechanisms 10 to 30.
  • the rotating body housing 66 may have lubricating oil disposed in the area that houses the first gear portion 10 and the second gear portion 20.
  • the base 61 (housing 60) is provided with a refrigerant flow path through which a refrigerant such as cooling water flows.
  • the refrigerant flow path is provided to cool the motor section 30, the power module section 40, the capacitor section 50, etc.
  • the base 61 is also provided with two refrigerant ports 91 for the flow of refrigerant into and out of the refrigerant flow path.
  • the refrigerant is supplied from one refrigerant port 91, passes through the refrigerant flow path, and is discharged from the other refrigerant port 91. Note that in this embodiment, only one refrigerant port 91 is shown.
  • the refrigerant port 91 can be considered as part of the refrigerant flow path.
  • the refrigerant flow path includes an inlet 92a, a module cooling path 92b, an outlet 92c, a recess 92d, a connecting path 93, an opposing cooling path 94, and a motor cooling path 95.
  • the inlet 92a, the module cooling path 92b, the outlet 92c, the recess 92d, the connecting path 93, the opposing cooling path 94, and the motor cooling path 95 are connected so that the refrigerant flows continuously.
  • the module cooling path 92b is provided in the opposing area of the power module section 40.
  • the module cooling path 92b is provided to cool the power module section 40.
  • the module cooling path 92b is a larger space than the connecting path 93, which will be described later, in order to cool the entire area of the power module section 40. Therefore, the module cooling path 92b can also be said to be a cooling chamber through which the refrigerant flows.
  • the module cooling passage 92b is provided with an inlet 92a and an outlet 92c.
  • the inlet 92a is an inlet for the coolant into the module cooling passage 92b.
  • the outlet 92c is an outlet for the coolant into the module cooling passage 92b.
  • the outlet 92c opens in the direction of the rotation axis and is connected to the connecting passage 93. This allows the rotating body device 100 to be compact in size in the Y direction.
  • the direction of the outlet 92c is not limited to this.
  • the inlet 92a and the outlet 92c correspond to water passage openings. Also, the outlet 92c corresponds to one of the water passage openings.
  • the inlet 92a opens in a different direction from the second gear portion 20, and is provided between the imaginary plane T1 and the second gear portion 20.
  • the inlet 92a is arranged to overlap the second gear portion 20 in the height direction within a range not exceeding the imaginary plane T1. This allows the rotating body device 100 to be compact in the height direction. It can also be said that the rotating body device 100 can be made low-profile.
  • the refrigerant flow path has a bent shape in the range from the inlet 92a to the connecting path 93 in the XY plane.
  • the refrigerant flow path may have an L-shape in the range from the inlet 92a to the connecting path 93 in the XY plane.
  • the inlet 92a corresponds to the other water channel opening.
  • the inlet 92a and the outlet 92c are not limited to this.
  • the inlet 92a and the outlet 92c may open in the direction of the rotation axis.
  • the inlet 92a may open in the same direction as the outlet 92c.
  • the refrigerant flow path connected to the inlet 92a can be arranged parallel to the refrigerant flow path connected to the outlet 92c.
  • the rotating body device 100 can utilize the dead space formed in the base 61 as a refrigerant flow path by providing a rotating body housing section 66 for housing the cylindrical rotating mechanisms 10 to 30.
  • the dead space here is part of the base 61.
  • the dead space is also an area where the housing portion for the first gear section 10 and the motor section 30 faces the housing portion for the second gear section 20. Therefore, it can be said that the rotating body device 100 can be made smaller in size in the Y direction while maintaining the dimensions of the parts other than the refrigerant flow path.
  • the dead space here can also be said to be dead space between the rotating bodies.
  • the housing portion for the first gear section 10 and the motor section 30 is part of the rotating body housing section 66.
  • the housing portion for the second gear section 20 is part of the rotating body housing section 66.
  • the inlet 92a and outlet 92c may be positioned in the opposite direction.
  • the refrigerant may flow into the module cooling path 92b from the outlet 92c and flow out from the inlet 92a.
  • the module cooling path 92b is provided between the second gear portion 20 and the power module portion 40.
  • the module cooling path 92b is provided with a recess 92d that is recessed from the surrounding area.
  • the recess 92d is provided closer to the inlet 92a than the outlet 92c.
  • the recess 92d is provided to temporarily hold the refrigerant that has flowed into the module cooling path 92b. This allows the refrigerant to flow evenly within the module cooling path 92b. In other words, the refrigerant does not flow from the inlet 92a and flow linearly toward the outlet 92c, but flows into the recess 92d and spreads in the X direction while flowing toward the outlet 92c. This allows the entire surface of the power module portion 40 facing the module cooling path 92b to be cooled.
  • the outlet 92c communicates with the connecting path 93.
  • the connecting path 93 is a portion that connects the module cooling path 92b and the opposing cooling path 94.
  • the connecting path 93 is provided in a portion of the base 61 that is located between the module cooling path 92b and the condenser section 50.
  • the outlet 92c and the opposing cooling path 94 are provided with misaligned positions in the X, Y, and Z directions. For this reason, the connecting path 93 is provided at an angle with respect to the X, Y, and Z directions.
  • the connecting path 93 is disposed in the area surrounded by the imaginary plane T2, the second gear section 20, and the motor section 30.
  • a portion of the connecting path 93 is provided in the area with a triangular cross section surrounded by the second gear section 20, the motor section 30, and the imaginary plane T2 in Figure 5.
  • a portion of the connecting path 93 is provided in the dead space between the rotors. This allows the rotor device 100 to effectively utilize the dead space. Furthermore, the rotor device 100 can achieve a low profile while retaining the cooling capacity provided by the connecting path 93.
  • the rotating body device 100 makes it easier to ensure the cross-sectional area of the connecting passage 93 (the area of the space through which the refrigerant flows). Therefore, the rotating body device 100 can reduce pressure loss in the connecting passage 93. As a result, the rotating body device 100 can suppress a decrease in the flow rate and flow speed of the refrigerant between the outlet 92c and the opposing cooling passage 94.
  • the connecting passage 93 is not limited to the above configuration.
  • the opposing cooling path 94 is provided mainly to cool the condenser section 50.
  • the opposing cooling path 94 is provided facing the condenser section 50 in the Z direction.
  • the opposing cooling path 94 is provided facing the condenser section 50 via a part of the base 61. It is sufficient that at least a part of the opposing cooling path 94 is provided facing the condenser section 50. In other words, the opposing cooling path 94 may be provided so as to face the entire area of the bottom surface of the condenser section 50 along the XY plane.
  • the condenser section 50 is disposed opposite the drive shaft 70 with the opposing cooling path 94 disposed therebetween. That is, the opposing cooling path 94 is disposed between the condenser section 50 and the drive shaft 70.
  • the drive shaft 70 is provided with lubricating oil 71 between it and the shaft hole 65.
  • the lubricating oil 71 generates heat as the drive shaft 70 rotates. Therefore, the lubricating oil 71 can be considered a heat-generating component.
  • the rotating body device 100 has the opposing cooling path 94 disposed therebetween, it is possible to prevent the heat from the lubricating oil 71 from being transferred to the condenser section 50.
  • the refrigerant flows from the opposing cooling passage 94 to the motor cooling passage 95.
  • the motor cooling passage 95 is provided in the circumferential direction around the rotation axis of the motor section 30.
  • the motor cooling passage 95 is provided facing almost the entire circumference of the motor section 30 via a part of the base 61.
  • the condenser unit 50 is mainly cooled by the refrigerant flowing through the opposing cooling path 94. However, the condenser unit 50 is also arranged to face the module cooling path 92b, the connecting path 93, and the motor cooling path 95. Therefore, the condenser unit 50 is cooled by the refrigerant flowing through the module cooling path 92b, the connecting path 93, and the motor cooling path 95, in addition to the refrigerant flowing through the opposing cooling path 94. Therefore, it can be said that the condenser unit 50 has three cooling surfaces. Note that the present disclosure can also be adopted for a condenser unit 50 having two cooling surfaces. Naturally, a condenser unit 50 having three cooling surfaces can improve the cooling efficiency more than a condenser unit 50 having two cooling surfaces.
  • the three cooling surfaces are the wall surface along the YZ plane in the condenser section 50, the wall surface along the ZY plane, and the wall surface along the XZ plane.
  • the wall surface along the XY plane is the opposing surface facing the opposing cooling path 94.
  • the wall surface along the YZ plane is the opposing surface facing the module cooling path 92b and the connecting path 93.
  • the XZ plane is the opposing surface facing the motor cooling path 95.
  • the rotating body device 100 is provided with a module cooling path 92b, a connecting path 93, an opposing cooling path 94, and a motor cooling path 95 as heat shielding layers in the opposing area between the condenser section 50 and the heat generating component.
  • the heat shielding layers are arranged opposite two or more opposing surfaces of the condenser section 50 facing the heat generating component.
  • the heat shielding layer is a portion for suppressing heat transfer from the heat generating component to the capacitor section 50.
  • a refrigerant flow path is used as an example of a heat shielding layer.
  • the heat shielding layer can also be made of rubber (polymer material) or plate material with low thermal conductivity.
  • the capacitor section 50 may be mounted on the base 61 via rubber as a heat shielding layer.
  • the capacitor section 50 is supported by the heat shielding layer.
  • the heat shielding layer provides a cushioning effect to the capacitor section 50. Therefore, the rotating body device 100 can improve the earthquake resistance of the capacitor section 50 compared to a configuration without a heat shielding layer.
  • the module cooling path 92b, the connecting path 93, the opposing cooling path 94, and the motor cooling path 95 allow the refrigerant to flow through them, so that the surrounding space can be cooled.
  • the rotating body device 100 has a cooling space formed around the module cooling path 92b, the connecting path 93, the opposing cooling path 94, and the motor cooling path 95.
  • the condenser section 50 is disposed in that cooling space. Therefore, the rotating body device 100 can efficiently cool the condenser section 50.
  • the rotating body device 100 is equipped with a PN connector 81 and a communication connector 82.
  • the PN connector 81 and the communication connector 82 are provided on the housing 60.
  • the PN connector 81 is where the tips of the P bus bar 81a and the N bus bar 81b are located.
  • a power source such as a battery is connected to the PN connector 81.
  • the power source is connected to the P bus bar 81a and the N bus bar 81b.
  • the PN connector 81 is provided at a position different from the refrigerant flow path in the housing 60. More specifically, the PN connector 81 is provided at a position different from the refrigerant port 91 in the housing 60. Furthermore, the tips of the P bus bar 81a and the N bus bar 81b are arranged at the PN connector 81 in the direction of the surface of the capacitor section 50 that does not have opposing refrigerant water channels. This allows the rotating body device 100 to suppress leakage even if refrigerant leaks from a refrigerant flow path such as the refrigerant port 91.
  • the PN connector 81 corresponds to an external connection terminal of the drive circuit.
  • the communication connector 82 is a communication interface between the circuit board 1 and an electronic control device or the like provided outside the rotating body device 100.
  • the rotating body device 100 does not have to be provided with the communication connector 82.
  • Both the rotating body unit and the large rotating body unit may be motors.
  • the drive circuit may rotate and drive both motors.
  • both the rotating body unit and the large rotating body unit may be gears.
  • the drive circuit may indirectly rotate and drive at least one of the rotating body unit and the large rotating body unit via a motor. Even in this case, the drive circuit will rotate and drive the rotating body unit and the large rotating body unit.
  • the capacitor unit 50 is disposed adjacent to the second gear unit 20 and the motor unit 30. Therefore, the rotating body device 100 can effectively utilize the dead space DS1 in the Y direction. Therefore, the rotating body device 100 can be made smaller in size.
  • the rotating body device 100 needs to have the rotating mechanisms 10-30 and the drive circuits 40-50 located close to each other. In this case, the rotating body device 100 also has a close distance between the capacitor unit 50 and the heat-generating components. Therefore, the capacitor unit 50 is more susceptible to heat damage. The output of the capacitor unit 50 is limited by the heat damage. However, by providing a refrigerant flow path in the dead space of the base 61, the rotating body device 100 can suppress the size from increasing while suppressing heat damage to the condenser unit 50.
  • the power module section 40 is disposed in the dead space DS2 between the imaginary planes T1 and T2. This allows the rotating body device 100 to effectively utilize the dead space DS2. This allows the rotating body device 100 to be compact in size in the height direction. It can also be said that the rotating body device 100 can be made low-profile.
  • the rotating body device 100 has a module cooling path 92b between the second gear section 20 and the power module section 40. Therefore, the rotating body device 100 can suppress heat transfer between the second gear section 20 and the power module section 40.
  • the rotating body device 100 has a heat dissipation member 96 disposed between the condenser section 50 and the opposing cooling path 94.
  • Fig. 7 is a cross-sectional view corresponding to Fig. 4.
  • the heat dissipation member 96 may be in a sheet shape or a gel shape.
  • the heat dissipation member 96 is provided in at least a part of the opposing region of the condenser section 50 and the opposing cooling path 94.
  • the heat dissipation member 96 is disposed in a recess in the base 61.
  • the heat dissipation member 96 may be provided on a flat surface of the base 61 that is not recessed.
  • the rotating body device 100 can reduce the thermal resistance between the condenser section 50 and the opposing cooling path 94. Therefore, the rotating body device 100 can improve the cooling effect compared to a configuration in which the heat dissipation member 96 is not provided.
  • the configuration of the modified example 1 can be implemented in combination with the above embodiment.
  • Fig. 8 is a plan view corresponding to Fig. 3.
  • Fig. 9 is a cross-sectional view corresponding to Fig. 6.
  • the rotating body device 100 may have a second gear portion 20 with a diameter that decreases in stages.
  • the second gear portion 20 with a diameter that differs in three stages is adopted.
  • the second gear portion 20 may also be configured to have a diameter that differs in two or four stages.
  • the imaginary plane T2 is an imaginary plane that passes through the apex of the largest diameter portion of the second gear portion 20.
  • the symbol T21 indicates the apex of the second largest diameter portion.
  • the symbol T22 indicates the apex of the smallest diameter portion.
  • the largest diameter portion of the second gear portion 20 is a helical gear, and at least one of the second largest diameter portion and the largest diameter portion is a differential gear.
  • the diameter D2 of the second gear portion 20 is the diameter of the largest diameter portion of the second gear portion 20.
  • the relationship D1>D2 is also satisfied in the configuration of this modified example.
  • the diameters of the portions of the second gear portion 20 that are apexes T21 and T22 are smaller than the diameter D1 of the first gear portion 10.
  • the power module unit 40 is mounted between the vertex T21 of the second gear unit 20 and the imaginary plane T1. Therefore, in this modified example, the imaginary plane that passes through the vertex T21 and is aligned with the XY plane can be considered as the imaginary plane T2.
  • the power module unit 40 may also be mounted between the vertex T22 of the second gear unit 20 and the imaginary plane T1. In this case, the imaginary plane that passes through the vertex T22 and is aligned with the XY plane can be considered as the imaginary plane T2.
  • Modification 4 can be implemented in combination with the above embodiment or modifications 1 to 3. Modification 4 can achieve the same effects as the above embodiment. Note that in FIG. 10, the heat sink 42, heat dissipation fins 43, mounting portion 64, etc. are omitted in order to simplify the drawing. However, the rotating body device 100 of modification 4 includes the heat sink 42, heat dissipation fins 43, mounting portion 64, etc., just like the above embodiment.
  • FIG. 1 (Technical Concept 2) a cooling chamber (92b) in which a refrigerant flows, the cooling chamber being positioned opposite the power module;
  • a rotating body device as described in technical idea 1, comprising: a connecting passage (93) communicating with the cooling chamber and at least a portion of which is arranged in an area surrounded by the first imaginary plane, the rotating body section, and the large rotating body section.
  • the rotation axis of the rotating body unit and the rotation axis of the large rotating body unit are arranged in parallel,
  • the cooling chamber is provided with two water passages (92c, 92a) for the inflow and outflow of the refrigerant,
  • the rotating body device according to Technical Idea 2 wherein one of the water channel ports opens in the direction of the rotation axis and communicates with the connecting passage.
  • the large rotating body portion includes a motor mechanism as a rotating part
  • the connecting rotor portion includes a first gear as a rotating part connected to a rotary shaft of the motor
  • a rotating body device described in any one of Technical Ideas 1 to 5 wherein the rotating body portion includes a second gear arranged adjacent to the first gear and meshing with the first gear to rotate.

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Abstract

回転体装置（１００）は、第２ギア部（２０）と、第２ギア部とともに回転し、第２ギア部よりも直径方向の体格が大きいモータ部（３０）と、モータ部（３０）を回転駆動する回路でありパワーモジュール部（４０）を含む駆動回路とを備えている。パワーモジュール部の少なくとも一部は、第２ギア部の頂点を通る仮想平面（Ｔ２）と、モータ部の頂点を通り仮想平面（Ｔ２）と平行な仮想平面（Ｔ１）との間に配置される。

Description

回転体装置 関連出願の相互参照
　この出願は、２０２２年１１月２９日に日本に出願された特許出願第２０２２－１９０５８８号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
　本開示は、回転体装置に関する。
　回転体装置の一例として、特許文献１に開示されたモータユニットがある。モータユニットは、モータと、モータの上面に設置されたインバータユニットとを有している。インバータユニットは、制御基板、インバータ回路を含むパワーモジュール、コンデンサなどの駆動回路を備えている。
国際公開第２０２０／４０２７８号
　ところで、従来技術ではないが、回転体装置には、駆動回路とモータだけではなく、複数の回転体を備えた構成が考えられる。このような回転体装置では、パワーモジュールの配置しだいで高背化する虞がある。上記観点において、または言及されていない他の観点において、回転体装置にはさらなる改良が求められている。
　開示される一つの目的は、低背化された回転体装置を提供することである。
　ここに開示された回転体装置は、
　回転体部と、
　回転体部とともに回転し、回転体部よりも直径方向の体格が大きい大型回転体部と、
　回転体部、大型回転体部の少なくとも一つを回転駆動する回路であり、パワーモジュールを含む駆動回路と、を備えており、
　パワーモジュールの少なくとも一部は、回転体部の頂点を通る第１仮想平面と、大型回転体部の頂点を通り第１仮想平面と平行な第２仮想平面との間に配置されることを特徴とする。
　このように、回転体装置は、第２回転体部と第３回転体部に隣り合ってコンデンサが配置される。このため、回転体装置は、第２回転体部と第３回転体部に隣り合うデッドスペースを有効に活用できる。よって、回転体装置は、体格を小型化できる。
　この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
回転体装置の概略構成を示す平面図である。 図１の矢印II方向からの側面図である。 回転体装置の上カバーを外した状態での概略構成を示す平面図である。 図３のIV‐IV線に沿う断面図である。 図１の矢印II方向からの筐体内の概略構成を示す図面である。 図３のVI‐VI線に沿う断面図である。 変形例１の回転体装置の概略構成を示す断面図である。 変形例２の回転体装置の上カバーを外した状態での概略構成を示す平面図である。 変形例３の回転体装置の概略構成を示す断面図である。 変形例４の回転体装置における筐体内の概略構成を示す図面である。
　以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用できる。以下では、Ｚ方向を高さ方向とも称する。
　なお、以下においては、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と示す。また、Ｘ方向とＹ方向とによって規定される平面をＸＹ平面、Ｘ方向とＺ方向とによって規定される平面をＸＺ平面、Ｙ方向とＺ方向とによって規定される平面をＹＺ平面と示す。
　図１、図２、図３などに示すように、回転体装置１００は、回路基板１、第１ギア部１０、第２ギア部２０、モータ部３０、駆動回路（パワーモジュール部４０、コンデンサ部５０）、筐体６０などを備えている。回転体装置１００は、車両に搭載可能に構成されている。回転体装置１００は、車両の駆動源である。回転体装置１００は、モータ部３０を駆動制御することで、ドライブシャフト７０を介して車輪を回転させる。
　回転体装置１００は、たとえば、車両前席の足元部フロア下、または、車両の荷物室の下に搭載される。また、回転体装置１００は、車両のブレーキ機構の下に搭載されてもよい。回転体装置１００は、後ほど説明するように低背化できる。このため、回転体装置１００は、小型化が課題となる車種へも搭載しやすい。
　＜回転機構＞
　回転体装置１００は、回転機構として、第１ギア部１０、第２ギア部２０、モータ部３０を備えている。第１ギア部１０と第２ギア部２０は、モータ部３０の回転に伴って回転する。なお、第１ギア部１０、第２ギア部２０、モータ部３０をまとめて回転機構１０～３０とも称する。
　モータ部３０は、ロータやステータ（巻線）などを備えている。ロータは、モータ軸３１に固定されている。モータ軸３１は、モータ部３０の回転軸である。ステータは、バスバなどを介して、パワーモジュール部４０などと電気的に接続されている。モータ部３０は、パワーモジュール部４０によって回転駆動される。モータ部３０は、モータ部３０の回転駆動によって発熱する発熱部品である。なお、モータ部３０の回転とは、ロータおよびモータ軸３１の回転である。モータ部３０は、回転する部位としてモータ機構であるロータおよびモータ軸３１を備えているといえる。モータ軸３１は、Ｘ方向に沿う直線である。
　図３、図５などに示すように、モータ部３０は、ほぼ円柱形状を有している。モータ部３０は、第１ギア部１０の回転軸方向に並んで配置されている。言い換えると、モータ軸３１の軸方向に第１ギア部１０が配置されている。図３の記号ＣＬ１は、モータ部３０の中心を通る中心線である。中心線ＣＬ１は、モータ軸３１と一致している。また、中心線ＣＬ１は、第１ギア部１０の中心も通っている。なお、モータ部３０は、たとえば、ブラシレス三相モータなどを採用できる。モータ部３０は、大型回転体部に相当する。
　第１ギア部１０は、山歯ギアやプラネタリギアなどを備えている。第１ギア部１０は、モータ軸３１に接続されている。よって、第１ギア部１０は、モータ部３０とともに回転するといえる。また、第１ギア部１０の回転軸方向は、モータ軸３１の軸方向と一致している。第１ギア部１０は、回転駆動によって発熱する発熱部品である。なお、図３、図５などに示すように、第１ギア部１０は、ほぼ円柱形状を有している。第１ギア部１０の回転とは、矢歯ギアやプラネタリギアの回転である。第１ギア部１０は、モータ部３０の回転軸に接続された回転する部位としての矢歯ギアを備えているともいえる。第１ギア部１０の矢歯ギアは、第１ギアに相当する。第１ギア部１０は、連結回転体部に相当する。
　第２ギア部２０は、山歯ギアやデファレンシャルギアなどを備えている。また、第２ギア部２０は、ドライブシャフト７０に固定されている。よって、ドライブシャフト７０は、第２ギア部２０とともに回転する。よって、ドライブシャフト７０は、第２ギア部２０の回転軸と一致している。第２ギア部２０は、回転駆動によって発熱する発熱部品である。
　また、図３の記号ＣＬ２は、第２ギア部２０の中心を通る中心線である。中心線ＣＬ２は、ドライブシャフト７０と一致している。なお、第２ギア部２０は、筐体６０のシャフト穴６５に配置された、潤滑油７１およびドライブシャフト７０を有しているともいえる。潤滑油７１は、ドライブシャフト７０やベース６１の摩耗を防ぐために設けられている。
　第２ギア部２０の回転軸は、Ｘ方向に沿う直線である。よって、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２は、平行な位置関係を満たしている。つまり、第２ギア部２０の回転軸とモータ部３０の回転軸は、平行に配置されているといえる。しかしながら、中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２は、Ｚ方向における位置がずれていてもよい。このように、回転体装置１００は、回転軸が二軸の構成を有している。
　図３、図５などに示すように、第２ギア部２０は、第１ギア部１０の回転軸方向とは異なる並び方向において第１ギア部１０と並んで配置されている。本実施形態では、第１ギア部１０の回転軸方向に直交する方向において、第１ギア部１０と第２ギア部２０が並んでいる例を採用している。第１ギア部１０と第２ギア部２０は、Ｙ方向に並んで配置されている。しかしながら、本開示は、これに限定されない。なお、第１ギア部１０と第２ギア部２０が並んでいる方向は、単に並び方向とも称する。
　また、第２ギア部２０は、第１ギア部１０と噛み合うように配置されている。つまり、第２ギア部２０と第１ギア部１０は、互いの山歯ギアが噛み合っている。よって、第２ギア部２０は、第１ギア部１０とともに回転する。なお、第２ギア部２０は、ほぼ円柱形状を有している。第２ギア部２０の回転とは、山歯ギアやデファレンシャルギアやドライブシャフト７０の回転である。第２ギア部２０は、第１ギア部１０の山歯ギアと隣り合って配置されて噛み合い回転する部位としての山歯ギアを含んでいる、第２ギア部２０の矢歯ギアは、第２ギアに相当する。第２ギア部２０は、回転体部に相当する。
　図３などに示すように、第１ギア部１０と第２ギア部２０は、Ｘ方向の長さがほぼ同じである。また、第１ギア部１０と第２ギア部２０は、Ｙ方向に並んで配置されている。そのため、第２ギア部２０とモータ部３０に隣り合う領域は、デッドスペースとなる。たとえば、図５のＤＳ１で示す領域などは、デッドスペースの一部となる。なお、第２ギア部２０とモータ部３０に隣り合う領域は、第２ギア部２０のＸ方向に隣り合う領域であり、かつ、モータ部３０の並び方向に隣り合う領域である。ここでの第２ギア部２０は、ドライブシャフト７０を除く、山歯ギアやデファレンシャルギアを含む部位である。
　図３、図５に示すように、各回転機構１０～３０は、直径が異なる。第１ギア部１０の直径Ｄ１、第２ギア部２０の直径Ｄ２、モータ部３０の直径Ｄ３の関係は、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３である。つまり、モータ部３０は、第１ギア部１０や第２ギア部２０よりも直径方向の体格が大きいといえる。なお、Ｄ１は、第１ギア部１０の最大径となる部位の直径である。Ｄ２は、第２ギア部２０の最大径となる部位の直径である。Ｄ３は、モータ部３０の最大径となる部位の直径である。各回転機構１０～３０の直径は、筐体６０における各回転機構１０～３０を収容しているの部位の直径とみなすこともできる。
　図５に示すように、第２ギア部２０とモータ部３０は、高さ方向において頂点の位置が異なる。このため、第２ギア部２０の頂点を通る仮想平面Ｔ２は、モータ部３０の頂点を通る仮想平面Ｔ１と、高さ方向における位置が異なる。仮想平面Ｔ１と仮想平面Ｔ２は、ＸＹ平面に沿う面である。仮想平面Ｔ１は、仮想平面Ｔ２に平行な仮想平面ともいえる。この仮想平面Ｔ１と仮想平面Ｔ２の間の空間は、高さ方向におけるデッドスペースＤＳ２となる。なお、仮想平面Ｔ１は、第２仮想平面に相当する。仮想平面Ｔ２は、第１仮想平面に相当する。
　＜駆動回路＞
　駆動回路は、回転機構の一つであるモータ部３０を回転駆動する回路である。駆動回路は、パワーモジュール部４０とコンデンサ部５０とを備えている。以下、パワーモジュール部４０、コンデンサ部５０をまとめて駆動回路４０～５０とも称する。駆動回路は、回路基板１を含んでいてもよい。
　パワーモジュール部４０は、複数の半導体スイッチング素子を含む半導体装置４１を備えている。半導体装置４１は、複数の半導体スイッチング素子を備えた三相インバータを構成している。半導体スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどを採用できる。図４に示すように、半導体装置４１は、端子４４を介して回路基板１と電気的に接続されている。半導体装置４１は、回路基板１からの制御信号によって、半導体スイッチング素子がオンオフ制御される。パワーモジュール部４０は、回転駆動によって発熱する発熱部品である。言い換えると、パワーモジュール部４０は、回転駆動する際に半導体スイッチング素子がオンオフすることで半導体装置４１が発熱する。パワーモジュール部４０は、半導体装置４１を冷却するために、放熱用のフィン４３が設けられた放熱板４２に搭載されている。パワーモジュール部４０は、パワーモジュールに相当する。
　図３に示すように、パワーモジュール部４０の少なくとも一部は、Ｚ方向において、第２ギア部２０に対向配置されている。また、図５に示すように、パワーモジュール部４０は、仮想平面Ｔ１と仮想平面Ｔ２との間に配置されている。
　コンデンサ部５０は、三相インバータの入力側に接続された平滑コンデンサである。図４に示すように、コンデンサ部５０は、コンデンサ素子５１、コンデンサケース５２、固定部材５３などを備えている。コンデンサ素子５１は、正極端子がＰバスバ８１ａに接続され、負極端子がＮバスバ８１ｂに接続されている。コンデンサ素子５１は、コンデンサケース５２に収容されている。コンデンサケース５２は、たとえば、Ｐバスバ８１ａとＮバスバ８１ｂの一部が露出した状態でコンデンサ素子５１を樹脂封止するものを採用できる。コンデンサケース５２は、固定部材５３によって筐体６０に固定されている。コンデンサ部５０は、コンデンサに相当する。
　図３～図５に示すように、コンデンサ部５０の少なくとも一部は、Ｚ方向において、ドライブシャフト７０に対向配置されている。また、コンデンサ部５０の少なくとも一部は、Ｙ方向に沿ってモータ部３０に対向配置され、Ｘ方向において第２ギア部２０に対向配置されている。つまり、コンデンサ部５０は、第２ギア部２０とモータ部３０に隣り合って配置されている。コンデンサ部５０の少なくとも一部は、モータ部３０の対向領域内であり、かつ、第２ギア部２０の対向領域内に配置されているともいえる。さらに、コンデンサ部５０は、第２ギア部２０のＸ方向における対向領域内であり、かつ、第２ギア部２０のＹ方向に沿う直径の範囲内およびＺ方向に沿う直径の範囲内に配置されると好ましい。
　＜筐体＞
　図１、図２、図４、図６などに示すように、筐体６０は、ベース６１、上カバー６２、横カバー６３などを備えている。筐体６０は、回転機構１０～３０、駆動回路４０～５０を収容するものである。ベース６１は、たとえば、アルミニウムなどの金属を主成分として構成されている。ベース６１は、回転機構１０～３０、駆動回路４０～５０を収容する収容空間が設けられている。また、ベース６１は、Ｘ方向とＺ方向の二方向に開口した収容空間が設けられている。上カバー６２は、ベース６１に取り付けられることで一方の開口を塞ぐ部材である。横カバー６３は、ベース６１に取り付けられることで他方の開口を塞ぐ部材である。筐体６０は、ケースに相当する。
　なお、本実施形態では、一例として、ベース６１、上カバー６２、横カバー６３を備えた筐体６０を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。筐体６０は、たとえば、ベース６１と上カバー６２などのように二つの構成要素で構成された筐体であっても採用できる。
　図４に示すように、ベース６１は、パワーモジュール部４０が搭載される載置部６４が設けられている。パワーモジュール部４０は、放熱板４２を介して載置部６４に搭載される。載置部６４は、冷媒流路の一部であるモジュール冷却路９２ｂが設けられている。モジュール冷却路９２ｂは、周囲よりも窪んだ部位である。パワーモジュール部４０は、放熱板４２のフィン４３がモジュール冷却路９２ｂに配置された状態で載置部６４に搭載される。なお、冷媒流路に関しては、後ほど詳しく説明する。
　図４に示すように、ベース６１は、ドライブシャフト７０が配置されるシャフト穴６５が設けられている。また、シャフト穴６５には、ドライブシャフト７０との間に潤滑油７１が配置されている。潤滑油７１は、ドライブシャフト７０が回転する際に生じるベース６１との摩擦力や摩擦熱を減らすために設けられている。また、潤滑油７１は、ドライブシャフト７０やベース６１の摩耗を防ぐために設けられている。シャフト穴６５は、軸穴に相当する。
　図６に示すように、ベース６１は、回転機構１０～３０を収容するための回転体収容部６６が設けられている。回転体収容部６６は、各回転機構１０～３０の外形に沿った曲面形状の穴である。回転体収容部６６は、第１ギア部１０と第２ギア部２０を収容する領域に潤滑油が配置されていてもよい。
　図３、図４に示すように、ベース６１（筐体６０）は、冷却水などの冷媒が流れる冷媒流路が設けられている。冷媒流路は、モータ部３０、パワーモジュール部４０、コンデンサ部５０などを冷却するために設けられている。また、ベース６１は、冷媒流路に対する冷媒の流入および流出するための二つの冷媒口９１が設けられている。冷媒は、一方の冷媒口９１から供給されて冷媒流路を通り他方の冷媒口９１から排出される。なお、本実施形態では、一方の冷媒口９１のみを図示している。冷媒口９１は、冷媒流路の一部とみなすことができる。
　冷媒流路は、流入口９２ａ、モジュール冷却路９２ｂ、流出口９２ｃ、凹部９２ｄ、連結路９３、対向冷却路９４、モータ冷却路９５などを含んでいる。流入口９２ａ、モジュール冷却路９２ｂ、流出口９２ｃ、凹部９２ｄ、連結路９３、対向冷却路９４、モータ冷却路９５は、冷媒が連続的に流れるように連通している。
　モジュール冷却路９２ｂは、パワーモジュール部４０の対向領域に設けられている。モジュール冷却路９２ｂは、パワーモジュール部４０を冷却するために設けられている。モジュール冷却路９２ｂは、パワーモジュール部４０の全域を冷却するために、後ほど説明する連結路９３などよりも広い空間である。よって、モジュール冷却路９２ｂは、冷媒が流れる冷却室ともいえる。
　モジュール冷却路９２ｂは、流入口９２ａと流出口９２ｃとが設けられている。流入口９２ａは、モジュール冷却路９２ｂに対する冷媒の入口である。流出口９２ｃは、モジュール冷却路９２ｂに対する冷媒の出口である。流出口９２ｃは、回転軸方向に開口し、連結路９３に連通している。これによって、回転体装置１００は、Ｙ方向の体格を小型化できる。しかしながら、流出口９２ｃの方向は、これに限定されない。流入口９２ａと流出口９２ｃは、水路口に相当する。また、流出口９２ｃは、一方の水路口に相当する。
　流入口９２ａは、第２ギア部２０とは異なる方向に開口し、仮想平面Ｔ１と第２ギア部２０との間に設けられている。つまり、流入口９２ａは、仮想平面Ｔ１を超えない範囲において、第２ギア部２０に対して高さ方向にオーバーラップして配置されているといえる。これによって、回転体装置１００は、高さ方向の体格を小型化できる。また、回転体装置１００は、低背化できるともいえる。なお、図３に示すように、冷媒流路は、ＸＹ平面において、流入口９２ａから連結路９３にわたる範囲において、屈曲した形状を有している。冷媒流路は、ＸＹ平面において、流入口９２ａから連結路９３にわたる範囲がＬ字形状を有していてもよい。流入口９２ａは、他方の水路口に相当する。
　しかしながら、流入口９２ａと流出口９２ｃは、これに限定されない。流入口９２ａと流出口９２ｃは、回転軸方向に開口していてもよい。つまり、流入口９２ａは、流出口９２ｃと同一方向に開口していてもよい。この場合、流入口９２ａに連通する冷媒流路は、流出口９２ｃに連通する冷媒流路と平行に配置できる。
　これによって、回転体装置１００は、流入口９２ａと流出口９２ｃとが異なる方向に開口している構成よりも、Ｙ方向の体格を小型化できる。また、回転体装置１００は、円柱形状の回転機構１０～３０を収容するための回転体収容部６６を設けることでベース６１に形成されるデッドスペースを冷媒流路に活用できる。なお、ここでのデッドスペースは、ベース６１の一部である。また、デッドスペースは、第１ギア部１０やモータ部３０の収容部位と第２ギア部２０の収容部位とが対向する領域である。そのため、回転体装置１００は、冷媒流路以外の寸法を維持しつつ、Ｙ方向の体格を小型化できるともいえる。なお、ここでのデッドスペースは、回転体間デッドスペースともいえる。第１ギア部１０やモータ部３０の収容部位とは、回転体収容部６６の一部である。同様に、第２ギア部２０の収容部位とは、回転体収容部６６の一部である。
　なお、流入口９２ａと流出口９２ｃは、位置関係が逆であってもよい。つまり、冷媒は、流出口９２ｃからモジュール冷却路９２ｂに流入し、流入口９２ａから流出してもよい。
　図６に示すように、モジュール冷却路９２ｂは、第２ギア部２０とパワーモジュール部４０との間に設けられている。モジュール冷却路９２ｂは、周辺よりも窪んだ凹部９２ｄが設けられている。凹部９２ｄは、流出口９２ｃよりも流入口９２ａに近い側に設けられている。凹部９２ｄは、モジュール冷却路９２ｂに流入した冷媒を、一旦とどめておくために設けられている。これによって、冷媒は、冷媒がモジュール冷却路９２ｂ内で均等に流れやすくなる。つまり、冷媒は、流入口９２ａから流入して直線的に流出口９２ｃ側へ流れるのではなく、凹部９２ｄに流れ込みＸ方向に広がりながら流出口９２ｃ側へ流れやすくなる。このため、パワーモジュール部４０におけるモジュール冷却路９２ｂとの対向面の全域を冷却できる。
　図３、図４に示すように、流出口９２ｃは、連結路９３と連通している。連結路９３は、モジュール冷却路９２ｂと対向冷却路９４とをつなぐ部位である。連結路９３は、ベース６１における、モジュール冷却路９２ｂとコンデンサ部５０との間に配置された部位に設けられている。流出口９２ｃと対向冷却路９４は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向における位置がずれて設けられている。このため、連結路９３は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に対して傾斜して設けられている。
　図３、図６に示すように、連結路９３は、仮想平面Ｔ２と第２ギア部２０とモータ部３０とで囲まれた領域に少なくとも一部が配置されている。つまり、連結路９３の一部は、図５における、第２ギア部２０とモータ部３０と仮想平面Ｔ２とで囲まれる断面三角形状の領域に設けられるといえる。つまり、連結路９３の一部は、回転体間デッドスペースに設けられる。このため、回転体装置１００は、デッドスペースを有効に活用できる。また、回転体装置１００は、連結路９３による冷却能力を有しつつ、低背化を実現できる。
　また、回転体装置１００は、連結路９３の断面積（冷媒が流れる空間の面積）を確保しやすくなる。したがって、回転体装置１００は、連結路９３における圧力損失を低減できる。これに伴って、回転体装置１００は、流出口９２ｃから対向冷却路９４との間において、冷媒の流量や流速が低下することを抑制できる。しかしながら、連結路９３は、上記構成に限定されない。
　冷媒は、モジュール冷却路９２ｂを流れて流出口９２ｃから流出すると、連結路９３を通って対向冷却路９４に流れる。対向冷却路９４は、主に、コンデンサ部５０を冷却するために設けられている。対向冷却路９４は、Ｚ方向において、コンデンサ部５０と対向して設けられている。対向冷却路９４は、ベース６１の一部を介してコンデンサ部５０と対向して設けられている。対向冷却路９４は、少なくとも一部がコンデンサ部５０と対向して設けられていればよい。つまり、対向冷却路９４は、コンデンサ部５０におけるＸＹ平面に沿う底面の全域と対向するように設けられていてもよい。
　また、コンデンサ部５０は、対向冷却路９４が間に配置された状態で、ドライブシャフト７０に対向配置されている。つまり、対向冷却路９４は、コンデンサ部５０とドライブシャフト７０との間に配置されている。ドライブシャフト７０は、シャフト穴６５との間に潤滑油７１が設けられている。潤滑油７１は、ドライブシャフト７０が回転することで発熱する。よって、潤滑油７１は、発熱部品とみなすことができる。しかしながら、回転体装置１００は、対向冷却路９４が配置されているため、潤滑油７１からの熱がコンデンサ部５０に伝わることを抑制できる。
　冷媒は、対向冷却路９４からモータ冷却路９５へと流れる。モータ冷却路９５は、モータ部３０の回転軸周りの周方向に設けられている。モータ冷却路９５は、ベース６１の一部を介して、モータ部３０のほぼ全周と対向して設けられている。
　ところで、コンデンサ部５０は、主に、対向冷却路９４を流れる冷媒によって冷却される。しかしながら、コンデンサ部５０は、モジュール冷却路９２ｂと連結路９３、およびモータ冷却路９５とも対向配置されている。このため、コンデンサ部５０は、対向冷却路９４を流れる冷媒に加えて、モジュール冷却路９２ｂ、連結路９３、およびモータ冷却路９５に流れる冷媒によって冷却される。よって、コンデンサ部５０は、三つの冷却面を有しているといえる。なお、本開示は、二つの冷却面を有したコンデンサ部５０であっても採用できる。当然ながら、コンデンサ部５０は、二つの冷却面を有している構成よりも、三つの冷却面を有している構成の方が冷却効率を向上できる。
　三つの冷却面は、コンデンサ部５０におけるＹＺ平面に沿う壁面、ＺＹ平面に沿う壁面、ＸＺ平面に沿う壁面である。なお、ＸＹ平面に沿う壁面は、対向冷却路９４と対向する対向面である。ＹＺ平面に沿う壁面は、モジュール冷却路９２ｂと連結路９３と対向する対向面である。ＸＺ平面は、モータ冷却路９５と対向する対向面である。
　また、回転体装置１００は、コンデンサ部５０と発熱部品との対向領域に、熱遮蔽層として、モジュール冷却路９２ｂ、連結路９３、対向冷却路９４、モータ冷却路９５が設けられているといえる。また、本実施形態では、上記のように、コンデンサ部５０における発熱部品との二つ以上の対向面に対向して熱遮蔽層が配置されているといえる。
　熱遮蔽層は、発熱部品からコンデンサ部５０への熱伝達を抑制するための部位である。本実施形態では、熱遮蔽層の一例として冷媒流路を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。熱遮蔽層は、熱伝導率が低いゴム（ポリマー部材）や板材などであっても採用できる。
　さらに、コンデンサ部５０は、熱遮蔽層としてのゴムを介してベース６１に搭載されていてもよい。この場合、コンデンサ部５０は、熱遮蔽層によって支持される。コンデンサ部５０は、熱遮蔽層によるクッション効果を得られる。よって、回転体装置１００は、熱遮蔽層が設けられていない構成よりもコンデンサ部５０の耐震性を向上できる。モジュール冷却路９２ｂ、連結路９３、対向冷却路９４、モータ冷却路９５は、冷媒が流れるため周辺の空間を冷却できる。つまり、回転体装置１００は、モジュール冷却路９２ｂ、連結路９３、対向冷却路９４、モータ冷却路９５の周辺に冷却空間が形成されている。コンデンサ部５０は、その冷却空間に配置されている。そのため、回転体装置１００は、コンデンサ部５０を効率的に冷却できる。
　図１、図２に示すように、回転体装置１００は、ＰＮコネクタ８１と通信コネクタ８２とを備えている。ＰＮコネクタ８１と通信コネクタ８２は、筐体６０に設けられている。ＰＮコネクタ８１は、Ｐバスバ８１ａとＮバスバ８１ｂの先端が配置される部位である。ＰＮコネクタ８１は、バッテリなどの電源が接続される。ＰＮコネクタ８１は、電源が接続されることで、Ｐバスバ８１ａおよびＮバスバ８１ｂと電源が接続される。
　ＰＮコネクタ８１は、筐体６０における冷媒流路とは異なる位置に設けられている。詳述すると、ＰＮコネクタ８１は、筐体６０における冷媒口９１とは異なる位置に設けられている。また、Ｐバスバ８１ａとＮバスバ８１ｂの先端は、コンデンサ部５０の六面のうち、冷媒水路が対向配置されていない面方向において、ＰＮコネクタ８１に配置されている。これによって、回転体装置１００は、冷媒口９１などの冷媒流路から冷媒が漏れた場合であっても漏電を抑制できる。ＰＮコネクタ８１は、駆動回路の外部接続端子に相当する。
　通信コネクタ８２は、回路基板１と回転体装置１００の外部に設けられた電子制御装置などとの通信インターフェイスである。しかしながら、回転体装置１００は、通信コネクタ８２が設けられていなくてもよい。なお、回転体部及び大型回転体部の両方がモータでもよい。この場合、駆動回路は、両モータを回転駆動してもよい。さらに、回転体部及び大型回転体部の両方がギアでもよい。この場合、駆動回路は、回転体部及び大型回転体部の少なくとも一方を、モータを介して間接的に回転駆動してもよい。この場合でも、駆動回路が回転体部及び大型回転体部を回転駆動することになる。
　＜効果＞
　以上のように、コンデンサ部５０は、第２ギア部２０とモータ部３０に隣り合ってコンデンサ部５０が配置されている。このため、回転体装置１００は、Ｙ方向におけるデッドスペースＤＳ１を有効に活用できる。よって、回転体装置１００は、体格を小型化できる。
　回転体装置１００は、体格の小型化が望まれている。そのため、回転体装置１００は、回転機構１０～３０と駆動回路４０～５０それぞれの距離を近づける必要がある。この場合、回転体装置１００は、コンデンサ部５０と発熱部品との距離も近くなる。そのため、コンデンサ部５０は、発熱部品からの熱が伝わりやすくなる。言い換えると、コンデンサ部５０は、熱害を受けやすい。コンデンサ部５０は、熱害を受けることで出力が制限される。しかしながら、回転体装置１００は、ベース６１のデッドスペースなどに冷媒流路を設けることで、体格が大きくなることを抑制しつつ、コンデンサ部５０の熱害を抑えることができる。
　また、回転体装置１００は、仮想平面Ｔ１と仮想平面Ｔ２との間のデッドスペースＤＳ２にパワーモジュール部４０が配置されている。これによって、回転体装置１００は、デッドスペースＤＳ２を有効に活用できる。このため、回転体装置１００は、高さ方向における体格を小型化できる。回転体装置１００は、低背化できるともいえる。
　回転体装置１００は、第２ギア部２０とパワーモジュール部４０との間にモジュール冷却路９２ｂが設けられている。こんため、回転体装置１００は、第２ギア部２０とパワーモジュール部４０との間の熱伝達を抑制できる。
　以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、変形例１～１４に関して説明する。上記実施形態および変形例１～４は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。
　（変形例１）
　図７に示すように、回転体装置１００は、コンデンサ部５０と対向冷却路９４との間に放熱部材９６が配置されている。図７は、図４に相当する断面図である。放熱部材９６は、シート形状でもゲル形状でも採用できる。放熱部材９６は、コンデンサ部５０と対向冷却路９４の対向領域の少なくとも一部に設けられている。また、本実施形態では、一例として、放熱部材９６がベース６１の凹部に配置された例を採用している。しかしながら、本開示は、これに限定されない。放熱部材９６は、ベース６１の窪んでいない平坦面に設けられていてもよい。
　回転体装置１００は、放熱部材９６を設けることで、コンデンサ部５０と対向冷却路９４との間の熱抵抗を下げることができる。このため、回転体装置１００は、放熱部材９６が設けられていない構成よりも冷却効果を向上できる。変形例１の構成は、上記実施形態に組み合わせて実施できる。
　（変形例２）
　図８に示すように、回転体装置１００は、第１ギア部１０と第２ギア部２０の大小関係が逆であってもよい。つまり、第１ギア部１０の直径Ｄ１、第２ギア部２０の直径Ｄ２、モータ部３０の直径Ｄ３の関係は、Ｄ２＜Ｄ１＜Ｄ３であってもよい。図８は、図３に相当する平面図である。
　（変形例３）
　図９に示すように、回転体装置１００は、流出口９２ｃが連結路９３ではなく、Ｙ方向に延びる延長路９７に連通している。延長路９７は、少なくとも一部が回転体間デッドスペースに設けられている。図９は、図６に相当する断面図である。
　（変形例４）
　図１０に示すように、回転体装置１００は、第２ギア部２０の直径が段階的に小さくなっていてもよい。本変形例４では、三段階に直径が異なる第２ギア部２０を採用している。なお、第２ギア部２０は、二段階や四段階に直径が異なる構成であっても採用できる。
　仮想平面Ｔ２は、第２ギア部２０の最も直径が大きい部位の頂点を通る仮想平面である。符号Ｔ２１は、二番目に直径が大きい部位の頂点を示している。符号Ｔ２２は、最も直径が小さい部位の頂点を示している。第２ギア部２０は、たとえば、最も直径が大きい部位が山歯ギアであり、二番目に直径が大きい部位と最も直径が大きい部位の少なくとも一方デファレンシャルギアである。
　第２ギア部２０の直径Ｄ２は、第２ギア部２０の最も直径が大きい部位の直径である。本変形例の構成においても、Ｄ１＞Ｄ２の関係は満たされている。しかしながら、第２ギア部２０は、頂点Ｔ２１である部位と頂点Ｔ２２である部位の直径は、第１ギア部１０の直径Ｄ１よりも小さい。
　パワーモジュール部４０は、第２ギア部２０の頂点Ｔ２１である部位と、仮想平面Ｔ１との間に搭載されている。このため、本変形例では、頂点Ｔ２１を通りＸＹ平面に沿う仮想平面を仮想平面Ｔ２とみなすことができる。また、パワーモジュール部４０は、第２ギア部２０の頂点Ｔ２２である部位と、仮想平面Ｔ１との間に搭載されていてもよい。この場合、頂点Ｔ２２を通りＸＹ平面に沿う仮想平面を仮想平面Ｔ２とみなすことができる。
　変形例４は、上記実施形態や変形例１～３と組み合わせて実施できる。変形例４は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、図１０では、図面を簡略化するために、放熱板４２、放熱用のフィン４３、載置部６４などを省略している。しかしながら、変形例４の回転体装置１００は、上記実施形態と同様、放熱板４２、放熱用のフィン４３、載置部６４などを備えている。
　本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである
　（技術的思想の開示）
　この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（a multiple dependent form referring to another multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。
　（技術的思想１）
　回転体部（２０）と、
　前記回転体部とともに回転し、前記回転体部よりも直径方向の体格が大きい大型回転体部（３０）と、
　前記回転体部、前記大型回転体部の一つを回転駆動する回路であり、パワーモジュールを含む駆動回路（４０、５０）と、を備えており、
　前記パワーモジュールの少なくとも一部は、前記回転体部の頂点を通る第１仮想平面と、前記大型回転体部の頂点を通り前記第１仮想平面と平行な第２仮想平面との間に配置される、回転体装置。
　（技術的思想２）
　前記パワーモジュールと対向する位置に冷媒が流れる冷却室（９２ｂ）と、
　前記冷却室に連通しており、前記第１仮想平面と前記回転体部と前記大型回転体部とで囲まれた領域に少なくとも一部が配置された連結路（９３）と、を備えた技術的思想１に記載の回転体装置。
　（技術的思想３）
　前記回転体部の回転軸と前記大型回転体部の回転軸は、平行に配置され、
　前記冷却室は、前記冷媒の流入および流出用の水路口（９２ｃ、９２ａ）が二つ設けられ、
　一方の前記水路口は、前記回転軸方向に開口し、前記連結路に連通している、技術的思想２に記載の回転体装置。
　（技術的思想４）
　他方の前記水路口は、前記回転軸方向とは異なる方向に開口し、前記第２仮想平面と前記回転体部との間に設けられている、技術的思想３に記載の回転体装置。
　（技術的思想５）
　前記回転体部、前記大型回転体部、前記駆動回路を収容するケースを備え、
　前記連結路は、前記ケースに設けられている、技術的思想２～４のいずれか１項に記載の回転体装置。
　（技術的思想６）
　前記大型回転体部とともに回転する連結回転体部を備え、
　前記大型回転体部は、回転する部位としてのモータ機構を含んでおり、
　前記連結回転体部は、前記モータの回転軸に接続された回転する部位としての第１ギアを含んでおり、
　前記回転体部は、前記第１ギアと隣り合って配置されて噛み合い回転する部位としての第２ギアを含んでいる、技術的思想１～５のいずれか１項に記載の回転体装置。
　（技術的思想７）
　車両前席の足元部フロア下、または、前記車両の荷物室の下に搭載される、技術的思想１～６のいずれか１項に記載の回転体装置。

Claims (7)

  1. 　回転体部（２０）と、
    　前記回転体部とともに回転し、前記回転体部よりも直径方向の体格が大きい大型回転体部（３０）と、
    　前記回転体部、前記大型回転体部の少なくとも一つを回転駆動する回路であり、パワーモジュールを含む駆動回路（４０、５０）と、を備えており、
    　前記パワーモジュールの少なくとも一部は、前記回転体部の頂点を通る第１仮想平面と、前記大型回転体部の頂点を通り前記第１仮想平面と平行な第２仮想平面との間に配置される、回転体装置。
  2. 　前記パワーモジュールと対向する位置に冷媒が流れる冷却室（９２ｂ）と、
    　前記冷却室に連通しており、前記第１仮想平面と前記回転体部と前記大型回転体部とで囲まれた領域に少なくとも一部が配置された連結路（９３）と、を備えた請求項１に記載の回転体装置。
  3. 　前記回転体部の回転軸と前記大型回転体部の回転軸は、平行に配置され、
    　前記冷却室は、前記冷媒の流入および流出用の水路口（９２ｃ、９２ａ）が二つ設けられ、
    　一方の前記水路口は、回転軸方向に開口し、前記連結路に連通している、請求項２に記載の回転体装置。
  4. 　他方の前記水路口は、前記回転軸方向とは異なる方向に開口し、前記第２仮想平面と前記回転体部との間に設けられている、請求項３に記載の回転体装置。
  5. 　前記回転体部、前記大型回転体部、前記駆動回路を収容するケースを備え、
    　前記連結路は、前記ケースに設けられている、請求項２～４のいずれか１項に記載の回転体装置。
  6. 　前記大型回転体部とともに回転する連結回転体部を備え、
    　前記大型回転体部は、回転する部位としてのモータ機構を含んでおり、
    　前記連結回転体部は、前記モータ機構の回転軸に接続された回転する部位としての第１ギアを含んでおり、
    　前記回転体部は、前記第１ギアと隣り合って配置されて噛み合い回転する部位としての第２ギアを含んでいる、請求項１～４のいずれか１項に記載の回転体装置。
  7. 　車両前席の足元部フロア下、または、前記車両の荷物室の下に搭載される、請求項１～４のいずれか１項に記載の回転体装置。
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