(57)【要約】  本発明の車載駆動装置は、冷却流路を備えた電動機と、電源からの電力を変換して電動機に供給するための電力を出力する電力変換部と、電力変換部を搭載して電動機に固定される支持部材とを備え、支持部材は、電動機の冷却流路に接続された冷却流路を備えていることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却流路を備えた電動機と、
電源からの電力を変換して前記電動機に供給するための電力を出力する電力変換部と、
前記電力変換部を搭載して前記電動機に固定される支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記電動機の冷却流路に接続された冷却流路を備えていることを特徴とする車載駆動装置。
【請求項２】
前記電力変換部は冷却流路を備え、
前記支持部材の冷却流路は、前記電動機の冷却流路と前記電力変換部の冷却流路とを接続することを特徴とする請求項１に記載の車載駆動装置。
【請求項３】
前記支持部材の冷却流路の出口は、前記電動機の冷却流路の入口と直接接触して接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の車載駆動装置。
【請求項４】
前記電動機は円柱形状をしており、
前記支持部材は前記電動機の円柱形状の外周に配置され、
前記電動機の円柱形状によって、前記電動機と前記支持部材との間の間隔が大きくなった位置で、前記支持部材を前記電動機に固定することを特徴とする請求項１または２に記載の車載駆動装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記電動機との間に空間を設けて配置されることを特徴とする請求項４に記載の車載駆動装置。
【請求項６】
前記支持部材は、前記電力変換部を搭載した側の面を前記電動機側に向けて固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の車載駆動装置。
【請求項７】
前記支持部材は、弾性体で形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載駆動装置。
【請求項８】
前記支持部材は、弾性体を介して前記電動機に固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載駆動装置。
【請求項９】
前記支持部材は、前記電動機の側方に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の車載駆動装置。
【請求項１０】
前記支持部材の冷却流路は、前記支持部材の内部に形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車載駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機と電力変換部とを一体に形成した車載駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、電動機の外周に設けられた冷却流路によってパワーモジュールを直接冷却する構造が提案されており、このような構造の回転電機システムとして特許文献１が開示されている。このような構造の場合、センサやパワーモジュール、平滑コンデンサ等の電子部品を電動機のハウジングに直接固定する構造になるので、電動機の製造工程の中で、電子部品の組み付けを行う必要がある。また、電子部品間を電気的に接続するバスバ接続やハーネスの取付け工程も電動機の製造工程の中で行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８２４８０号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、電子部品を取り扱う場合には、製造室内の管理を機械部品の場合よりも格段に厳しくする必要がある。したがって、上述した従来の回転電機システムを製造する場合には、電動機の製造工程の中でコンタミネーションや静電気の対策を講じる必要のある工程が増加してしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、製造工程の中でコンタミネーションや静電気の対策を講じる必要のある工程の増加を防止することのできる車載駆動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る車載駆動装置は、冷却流路を備えた電動機と、電源からの電力を変換して電動機に供給するための電力を出力する電力変換部と、電力変換部を搭載して電動機に固定される支持部材とを備えている。そして、この支持部材は、電動機の冷却流路に接続された冷却流路を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る車載駆動装置の支持部材の構造を示す図であり、図３（ａ）は分解斜視図、図３（ｂ）は裏面図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図である。
【図８】図８は、本発明の第４実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第４実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す側面図である。
【図１１】図１１は、車載駆動装置を構成する支持部材の別の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した第１〜第５実施形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
［第１実施形態］
［車載駆動装置の構成］
図１は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図であり、図２は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す断面図である。図１、２に示すように、本実施形態に係る車載駆動装置１は、電動機３と、電力変換部５と、支持部材７とを備えている。
【００１０】
電動機３は、例えば３相交流同期型モータであり、主に電動機ハウジング１１と、エンドプレート１３と、上面プレート１５とから外形形状が形成されている。そして、電動機３の出力軸は減速機１７に接続されている。
【００１１】
電動機ハウジング１１には、電力変換部５と支持部材７とを収容するための収容部１９が形成されている。この収容部１９は、電動機ハウジング１１の上部に、電動機ハウジング１１と一体に形成された箱状の収容ケースであり、電力変換部５と支持部材７を内部に収容して上面プレート１５で封止される。また、電動機ハウジング１１の外周には冷却流路２１が形成されており、冷却水を流して電動機３を冷却する。冷却水は、支持部材７から電動機流路入口２３を介して流入し、電動機ハウジング１１の外周全体を循環して電動機３を冷却した後に電動機３の外部に流出する。
【００１２】
電力変換部５は、パワーモジュール２５やその他の電子部品群、例えば電流センサや平滑コンデンサ、制御基板、各部を接続するバスバやハーネス等によって形成されたインバータである。この電力変換部５は、電源からの電力を変換して電動機３に供給するための電力を出力する。具体的には、車両の駆動用高電圧バッテリからジャンクションボックスを介して給電された直流電流を、パワー半導体によって３相交流電流に変換して電動機３に供給する。この３相交流電流は、モータ回転数に同期した周波数で目標トルクに応じた値の電流であり、ＰＷＭ信号によって半導体スイッチング素子をスイッチングすることによって生成される。尚、本実施形態では、電力変換部５のうちパワーモジュール２５が冷却流路を備えている場合について説明するが、電力変換部５やパワーモジュール２５が冷却流路を備えていなくてもよい。
【００１３】
支持部材７は、電力変換部５を表面に搭載して電動機３の電動機ハウジング１１に固定される部材であり、例えば鋳物の冷却器である。支持部材７は、電動機３の冷却流路２１に接続される冷却流路２７を備えており、この冷却流路２７は支持部材７の内部に形成されている。図３に示すように、支持部材７は平板状の形状をしており、表面上に電力変換部５が搭載されたサブアセンブリ構造をしている。また、支持部材７の裏面には凹んだ空間が裏面全体に設けられ、底板２９で封止することによって冷却流路２７が形成される。冷却流路２７は、仕切板を互い違いに設けることによって、溝状の流路が左右に往復する形状になっている。ただし、冷却流路２７の形状は仕切板の配置を変更することによって自由に変更することが可能であり、また仕切板を設けなくてもよい。さらに、支持部材７は、図１１に示すように流路基板５１と支持基板５３とから構成してもよい。流路基板５１と支持基板５３は溶接等によって接合されて一体化している。流路基板５１の裏面には、図３と同様な凹んだ空間が裏面全体に設けられ、支持基板５３で封止することによって冷却流路２７が形成される。図３に示す底板２９は、封止するための薄板であったが、図１１の支持基板５３は封止するためだけではなく、強度を確保するための厚さを備えている。したがって、支持基板５３の厚さは、例えば流路基板５１と同一か、あるいは流路基板５１よりも厚くすればよい。ただし、図３に示す支持部材７も図１１に示す支持部材７も全体の厚さは同一である。したがって、図１１に示す支持部材７のほうが全体の厚さは同一であっても、その強度は向上している。
【００１４】
冷却水は、支持部材流路入口３１から流入して冷却流路２７を左右に往復しながら流れ、支持部材７の中央付近でパワーモジュール流路入口３３からパワーモジュール２５へ流入する。パワーモジュール２５内を流れた冷却水は、パワーモジュール流路出口３５から冷却流路２７へ戻り、再び冷却流路２７を左右に往復しながら流れた後に支持部材流路出口３７を通じて支持部材７から流出する。支持部材７の冷却流路２７と電動機３の冷却流路２１は連結配管３９によって接続され、支持部材７から流出した冷却水は電動機３へ流入して電動機３の冷却に利用される。尚、図１１に示す支持部材７の場合も、図３の支持部材７と同様の構造を備えているので、冷却水は同様に流れて電動機３を冷却する。
【００１５】
ここで、支持部材７のパワーモジュール流路入口３３及びパワーモジュール流路出口３５は、パワーモジュール２５の冷却流路の位置に合わせて設けられた開口部である。したがって、パワーモジュール２５の構造が変更されて冷却流路の位置が変更されると、変更されたパワーモジュール内の冷却流路の位置に合わせてパワーモジュール流路入口３３及びパワーモジュール流路出口３５の位置も変更される。同様に、電動機３の構造が変更されて電動機流路入口２３の位置が変更されると、支持部材流路出口３７の位置が電動機流路入口２３の位置に合わせて変更される。
【００１６】
従来では、パワーモジュールや電動機の構造が変更されると、それに合わせてパワーモジュールと電動機の冷却流路を接続するために別途配管を設計する必要があり、製造上非常に負担が大きかった。しかし、本実施形態では、パワーモジュールや電動機の構造が変更されても、支持部材７の中に冷却流路２７が形成されているので、支持部材７に開ける穴の位置を変更するだけで冷却流路を接続することができる。したがって、設計負担を軽減することができ、汎用性を非常に高めることができる。例えば、パワーモジュール２５の構造が変更された場合には、パワーモジュール流路入口３３及びパワーモジュール流路出口３５の位置を変更すればよいし、電動機３の構造が変更された場合には支持部材流路出口３７の位置を変更すればよい。
【００１７】
また、支持部材７は弾性体で形成してもよい。これは、電動機ハウジング１１の変形によって、連結配管３９の放熱性能や水密性が損なわれることを防止するためである。一般に電動機ハウジング１１は車載に耐えうる強度が必要なので剛性が高い。また、支持部材７を電動機３に固定する際には、ボルト締めで電動機ハウジング１１に固定する必要がある。一方、支持部材７を電動機３に固定する前には、電子部品の耐熱性を考慮して電動機３のステータを焼嵌めで電動機ハウジング１１に挿入する工程がある。焼嵌めが行われると、電動機ハウジング１１は変形している可能性があるので、支持部材７の固定では焼嵌めによる寸法ずれを締結で無理に固定する可能性がある。そこで、支持部材７を固定する際に連結配管３９の伝熱やシール性能に影響を与えないように、支持部材７を弾性体で形成して電動機ハウジング１１の変形を吸収し、連結配管３９を変形させないようにする。これにより、連結配管３９の放熱性能や水密性等が損なわれることを防止できる。
【００１８】
さらに、支持部材７を弾性体で形成するのではなく、支持部材７のボルトで締結される位置を薄肉させて、弾性体を配置してもよい。すなわち、支持部材７が弾性体を介して電動機３に固定されるようにする。これにより、支持部材７を弾性体で形成した場合と同様の効果を、より簡単な方法で得ることができる。
【００１９】
［車載駆動装置の製造工程］
次に、本実施形態に係る車載駆動装置１の製造工程を説明する。本実施形態に係る車載駆動装置１の製造工程では、まず支持部材７に電力変換部５を搭載する。支持部材７上には、パワーモジュール２５やその他の電子部品群、例えば電流センサや平滑コンデンサ、制御基板等が搭載され、各部を接続するバスバやハーネス等が取り付けられる。この際、支持部材７とパワーモジュール２５との間の冷却流路の接続は、面シール等で行えばよい。また、連結配管３９は支持部材７に溶接すればよい。
【００２０】
通常、電子部品を取り扱う場合には、コンタミネーションや静電気を防止するため、室内管理を機械部品より格段に厳しくする必要がある。従来では、電動機に電子部品を直接搭載していたので、電動機の製造室で電子部品を搭載する必要があり、それによって電動機の製造工程の中にコンタミネーションや静電気の対策を講じる必要のある工程が増加していた。
【００２１】
しかし、本実施形態では、支持部材７に電子部品を搭載しているので、電子部品を搭載する工程を、電動機の製造室とは別の室内、例えばインバータの製造室で製造することが可能となる。インバータの製造室は予めコンタミネーションや静電気の対策が施されているので、新たに対策を講じる必要はなく、対策が必要となる工程の増加を防止することができる。
【００２２】
この後、インバータの製造室を出る際には、支持部材７に簡易的なカバーをかけてコンタミネーションや静電気を防げばよい。そして、電動機の製造室内では、特別に仕切られた小部屋を用意し、この小部屋内で簡易的なカバーを外して、電動機ハウジング１１の収容部１９の上方から支持部材７を挿入して組み付ける。この際、全体の組み付けと同時に、連結配管３９を電動機流路入口２３に挿入して合体させる。このとき、例えば軸シール（ゴムパッキン）等を行って水密性を確保する。これらの作業は、まず作業者が連結配管３９の軸シールが成り立つように位置決めと段取りを行い、その後に支持部材７を固定するためのボルト締めを行うようにすればよい。そして、最後に上面プレート１５をボルト締めすれば、本実施形態に係る車載駆動装置１の製造工程が完了する。
【００２３】
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車載駆動装置１では、支持部材７に電力変換部５を搭載し、この支持部材７を電動機３に固定する。これにより、電動機３の製造室内では支持部材７を固定する工程のみ行えばよいので、コンタミネーションや静電気の対策が必要な工程の増加を防止することができる。また、支持部材７は電動機３の冷却流路２１に接続された冷却流路２７を備えている。これにより、電動機３の構造が変更された場合でも、支持部材７の冷却流路の接続位置を変更するだけで電動機３と支持部材７の冷却流路を接続することができ、設計負担を軽減できるとともに汎用性を高めることができる。
【００２４】
また、本実施形態に係る車載駆動装置１では、電力変換部５が冷却流路を備え、支持部材７の冷却流路２７が電動機３の冷却流路２１と電力変換部５の冷却流路とを接続する。これにより、電力変換部５及び電動機３の構造が変更された場合でも、支持部材７の冷却流路の接続位置を変更するだけで電力変換部５と電動機３との間の冷却流路を接続することができる。したがって、設計負担を軽減できるとともに汎用性を高めることができる。
【００２５】
さらに、本実施形態に係る車載駆動装置１によれば、支持部材７を弾性体で形成するので、焼嵌めによって電動機ハウジング１１が変形しても電動機ハウジング１１の変形を吸収することができる。これにより、連結配管３９等の放熱性能や水密性等が損なわれることを防止できる。
【００２６】
また、本実施形態に係る車載駆動装置１によれば、支持部材７が弾性体を介して電動機３に固定されるので、焼嵌めによって電動機ハウジング１１が変形しても電動機ハウジング１１の変形を吸収することができる。これにより、連結配管３９等の放熱性能や水密性等が損なわれることを防止できる。
【００２７】
さらに、本実施形態に係る車載駆動装置１では、支持部材７の冷却流路２７を支持部材７の内部に形成する。これにより、電動機３の構造が変更された場合でも、支持部材７の冷却流路の接続位置を変更するだけで電動機３と支持部材７の冷却流路を接続することができ、設計負担を軽減できるとともに汎用性を高めることができる。
【００２８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車載駆動装置について図面を参照して説明する。尚、第１実施形態と同一の構成要素には同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
【００２９】
［車載駆動装置の構成］
図４は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図であり、図５は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す断面図である。図４、５に示すように、本実施形態に係る車載駆動装置４１では、支持部材７の支持部材流路出口３７が電動機３の電動機流路入口２３と直接接触して接続されたことが第１実施形態と相違している。
【００３０】
具体的に説明すると、本実施形態では、支持部材７を収容部１９内の最も下部まで挿入し、電動機３の外周に接する位置でボルト締めによって締結固定する。このとき、支持部材７の支持部材流路出口３７は、電動機３の電動機流路入口２３に対向する位置に形成されているので、支持部材７を締結固定するのと同時に、支持部材７の冷却流路２７と電動機３の冷却流路２１が接続される。また、支持部材７は、図１１に示した構造としてもよい。
【００３１】
ここで、支持部材流路出口３７と電動機流路入口２３との間は面シールによって水密性を確保する。また、支持部材流路出口３７と電動機流路入口２３の周辺には、ロケート構造による位置決めピンが設けられており、面シール部における寸法精度を確保している。
【００３２】
［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車載駆動装置４１では、支持部材流路出口３７が電動機流路入口２３と直接接触して接続されている。これにより、支持部材７の冷却流路２７と電動機３の冷却流路２１とを接続するための配管をなくすことができるので、構成部品を削減することができる。
【００３３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る車載駆動装置について図面を参照して説明する。尚、第１及び第２実施形態と同一の構成要素には同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
［車載駆動装置の構成］
図６は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図である。図６に示すように、本実施形態に係る車載駆動装置６１では、支持部材７を円柱形状の電動機３の外周に配置する。そして、電動機３の円柱形状によって電動機３と支持部材７との間の間隔が大きくなった位置で、支持部材７を電動機３に固定したことが第１及び第２実施形態と相違している。
【００３５】
本実施形態では、電動機ハウジング１１に収容部１９は形成されておらず、その代わりに支持部材７に収容ケース６３が設けられている。この収容ケース６３は、支持部材７上に搭載されたパワーモジュール２５等の電子部品を収容する箱状の保護ケースであり、支持部材７に設置される。
【００３６】
また、電動機ハウジング１１には支持部材７をボルト締めで固定するための締結固定部６５が形成されている。この締結固定部６５は、ねじ穴６７の形成された台座である。
【００３７】
尚、支持部材７の冷却流路２７と電動機３の冷却流路２１との間の接続は、第１実施形態の連結配管３９のような配管を用いてもよいし、第２実施形態で説明したように支持部材７の冷却流路出口と電動機３の冷却流路入口を直接接触させて接続してもよい。また、支持部材７は、図１１に示した構造としてもよい。
【００３８】
ここで、電動機３は、駆動軸となって回転するロータと、ロータを回転させるための回転磁界を生成するステータとから構成され、インナーロータ構造をしている。ステータは電動機ハウジング１１に焼嵌めなどによって固定される。ロータ、ステータともに断面は円形であり、支持部材７を電動機３の外周に配置すると、支持部材７とステータとの間隔は大きい部分と小さい部分が発生する。支持部材７は平板構造であるので、支持部材７の中央はステータとの間隔が小さく、外側ではステータとの間隔が大きくなる。
【００３９】
支持部材７を電動機ハウジング１１に固定する方法は、車載では締結を用いることが主流である。車両の軽量化のため、電動機ハウジング１１はその強度を損なわない範囲で薄く設計される。車載時の強度が比較的必要とされない支持部材７とステータとの間の部分は、電動機ハウジング１１を薄く設計することになる。また、車両に搭載したときの装置の高さをできるだけ低く抑えたいという理由もあるので、支持部材７とステータとの間の部分は薄く設計される。
【００４０】
支持部材７を締結によって電動機ハウジング１１に固定する場合に、製造上、電動機ハウジング１１にネジ穴が設定される。このとき、ステータと支持部材７との間の間隔が小さい部分は電動機ハウジング１１が薄いので、ネジ穴を作ると、その周囲の強度が減少して車載時やステータ焼嵌め時における強度信頼性を損なう恐れがある。しかし、支持部材７の中央部分から外側へ行くにしたがって、ステータとの間隔が大きくなる。したがって、支持部材７の外側で電動機ハウジング１１を厚肉にして締結固定部６５となる台座を形成すれば、支持部材７の締結と電動機ハウジング１１の強度信頼性を両立させることができる。
【００４１】
また、図７に示すように、支持部材７は、電動機ハウジング１１との間に空間を設けて配置されてもよい。すなわち、締結固定部６５の高さを高くすることによって、支持部材７の下面と電動機ハウジング１１の上面との間に空間（空気層）を設けて、接触しないようにする。支持部材７の冷却流路２７と電動機３の冷却流路２１との間の接続は、第１実施形態の連結配管３９のような配管を用いて接続すればよい。
【００４２】
ここで、電動機３は、ロータの鉄損、ステータコアの鉄損、励磁コイルの銅損があって発熱する。また、電子部品であるパワーモジュール２５や平滑コンデンサ、電流センサ、制御基板等は温度で特性が変わる上、ロータの磁石や励磁コイルの絶縁材料等よりも低い耐熱温度である。そのため、電動機３の発熱が周囲へ拡散しないように電動機３を水冷している。
【００４３】
本実施形態では、電動機３の水冷に加え、電動機ハウジング１１の上面と支持部材７の下面とを接触させずに空間（空気層）を設けたことで、空気層の存在によって熱が伝わりにくくなり、電動機３の熱が支持部材７に伝わることを抑制することができる。
【００４４】
［第３実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車載駆動装置６１では、支持部材７を電動機３の円柱形状の外周に配置する。そして、電動機３の円柱形状によって電動機３と支持部材７との間の間隔が大きくなった位置で、支持部材７を電動機３に固定する。これにより、電動機３の強度信頼性を確保しながら支持部材７を固定することができる。
【００４５】
また、本実施形態に係る車載駆動装置７１によれば、支持部材７を電動機３との間に空間を設けて配置するので、電動機３の熱が支持部材７に伝わることを抑制することができ、電動機３と電子部品群との間の熱的干渉を抑制することができる。
【００４６】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る車載駆動装置について図面を参照して説明する。尚、第１〜第３実施形態と同一の構成要素には同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
【００４７】
［車載駆動装置の構成］
図８は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図であり、図９は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す断面図である。図８、９に示すように、本実施形態に係る車載駆動装置８１では、支持部材７の電力変換部５を搭載した側の面を電動機３側に向けて固定したことが第１〜第３実施形態と相違している。
【００４８】
本実施形態では、支持部材７の上下を逆にしているので、支持部材７の裏面が収容部１９を封止する蓋の役割をしており、第１実施形態の上面プレート１５を省略することができる。また、支持部材７の冷却流路２７と電動機３の冷却流路２１との間は、連結配管８３によって接続される。連結配管８３は、例えば冷却器に付けたバルジを伸ばして先端に軸シールを装着したものであり、収容部１９の外部に配置され、支持部材流路出口８５と電動機流路入口８７との間を接続する。尚、支持部材７は、図１１に示した構造としてもよい。
【００４９】
支持部材７の組み付け時には、全体の組み付けと同時に、連結配管８３を電動機流路入口８７に挿入して合体させる。このとき、軸シール（ゴムパッキン）を行って水密性を確保する。これらの作業は、まず作業者が連結配管８３の軸シールが成り立つように位置決めと段取りを行い、その後に支持部材７を固定するためのボルト締めを行うようにすればよい。これにより支持部材７の組み付けと同時に連結配管８３を接続することができる。
【００５０】
［第４実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車載駆動装置８１によれば、支持部材７の電力変換部５を搭載した側の面を電動機３側に向けて固定したので、上面プレート１５等の部品を省略して構成部品を削減することができる。
【００５１】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る車載駆動装置について図面を参照して説明する。尚、第１〜第４実施形態と同一の構成要素には同一の番号を付して詳細な説明は省略する。
【００５２】
［車載駆動装置の構成］
図１０は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す側面図である。図１０に示すように、本実施形態に係る車載駆動装置９１では、支持部材７を電動機３の側方に配置したことが第１〜第４実施形態と相違している。
【００５３】
本実施形態では、支持部材７は、電動機３のエンドプレート１３の側方に締結固定されている。また、上述した実施形態と同様に、支持部材７はパワーモジュール２５等の電子部品群を搭載し、裏面には支持部材流路出口を備えている。支持部材７の冷却流路２７はエンドプレート１３の電動機流路入口を介して、電動機３の冷却流路２１と接続される。支持部材７とエンドプレート１３との間の冷却流路の接続は、面シールによって行えばよい。また、支持部材７は、搭載された電力変換部５とともに収容ケース９３によって覆われている。
【００５４】
上述した他の実施形態では、支持部材７を電動機３の外周に配置していたが、電動機３の出力軸は車両の駆動軸やプロペラシャフトと平行になるので、電動機３は車両と平行になる。したがって、電動機３の外周に配置された支持部材７も車両と平行になって電動機３の上方に配置され、装置の高さを増加させていた。
【００５５】
これに対して、本実施形態では、支持部材７を電動機３の側方に配置したので、電動機３の出力軸とは垂直になり、車両の駆動軸又はプロペラシャフトに対して垂直になるので、車両に対しても垂直になる。したがって、支持部材７の大きさが電動機３の高さの範囲内であれば、車載駆動装置９１の高さが電動機３の高さを超えて増加することはなくなり、車載駆動装置９１の高さを抑制することができる。
【００５６】
［第５実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る車載駆動装置９１によれば、支持部材７を電動機３の側方に配置したので、車載駆動装置９１の高さを低減することができる。
【００５７】
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５８】
１、４１、６１、７１、８１、９１  車載駆動装置
３  電動機
５  電力変換部
７  支持部材
１１  電動機ハウジング
１３  エンドプレート
１５  上面プレート
１７  減速機
１９  収容部
２１、２７  冷却流路
２３、８７  電動機流路入口
２５  パワーモジュール
２９  底板
３１  支持部材流路入口
３３  パワーモジュール流路入口
３５  パワーモジュール流路出口
３７、８５  支持部材流路出口
３９、８３  連結配管
５１  流路基板
５３  支持基板
６３、９３  収容ケース
６５  締結固定部
【図１】
2016185575.tif 000003
【図２】
2016185575.tif 000004
【図３】
2016185575.tif 000005
【図４】
2016185575.tif 000006
【図５】
2016185575.tif 000007
【図６】
2016185575.tif 000008
【図７】
2016185575.tif 000009
【図８】
2016185575.tif 000010
【図９】
2016185575.tif 000011
【図１０】
2016185575.tif 000012
【図１１】
2016185575.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月6日(2016.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却流路を備えた電動機と、
電源からの電力を変換して前記電動機に供給するための電力を出力する電力変換部と、
前記電力変換部を搭載する支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記電動機の冷却流路に接続された冷却流路を備え、
前記電力変換部のパワーモジュールは冷却流路を備え、
前記支持部材の冷却流路は、前記電動機の冷却流路と前記パワーモジュールの冷却流路とを接続することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記支持部材の冷却流路の出口は、前記電動機の冷却流路の入口と直接接触して接続されることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記電動機は円柱形状をしており、
前記支持部材は前記電動機の円柱形状の外周に配置され、
前記電動機の円柱形状によって、前記電動機と前記支持部材との間の間隔が大きくなった位置で、前記支持部材を前記電動機に固定することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記支持部材は、前記電動機との間に空間を設けて配置されることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記電力変換部を搭載した側の面を前記電動機側に向けて固定されることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記支持部材は、弾性体で形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記支持部材は、弾性体を介して前記電動機に固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記支持部材は、前記電動機の側方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記支持部材の冷却流路は、前記支持部材の内部に形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の駆動装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、電動機と電力変換部とを一体に形成した駆動装置に関するものである。
背景技術
［０００２］
従来では、電動機の外周に設けられた冷却流路によってパワーモジュールを直接冷却する構造が提案されており、このような構造の回転電機システムとして特許文献１が開示されている。このような構造の場合、センサやパワーモジュール、平滑コンデンサ等の電子部品を電動機のハウジングに直接固定する構造になるので、電動機の製造工程の中で、電子部品の組み付けを行う必要がある。また、電子部品間を電気的に接続するバスバ接続やハーネスの取付け工程も電動機の製造工程の中で行う必要がある。
先行技術文献
特許文献
［０００３］
特許文献１：特開２０１１−１８２４８０号公報
発明の概要
［０００４］
しかしながら、電子部品を取り扱う場合には、製造室内の管理を機械部品の場合よりも格段に厳しくする必要がある。したがって、上述した従来の回転電機システムを製造する場合には、電動機の製造工程の中でコンタミネーションや静電気の対策を講じる必要のある工程が増加してしまうという問題点があった。
［０００５］
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、製造工程の中でコンタミネーションや静電気の対策を講じる必要のある工程の増加を防止することのできる駆動装置を提供することを目的とする。
［０００６］
上述した課題を解決するために、本発明の一つの態様に係る駆動装置は、冷却流路を備えた電動機と、電源からの電力を変換して電動機に供給するた
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
するが、実施形態では駆動装置の例として車載駆動装置について説明する。
［０００９］
［第１実施形態］
［車載駆動装置の構成］
図１は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す分解斜視図であり、図２は本実施形態に係る車載駆動装置の構造を示す断面図である。図１、２に示すように、本実施形態に係る車載駆動装置１は、電動機３と、電力変換部５と、支持部材７とを備えている。
［００１０］
電動機３は、例えば３相交流同期型モータであり、主に電動機ハウジング１１と、エンドプレート１３と、上面プレート１５とから外形形状が形成されている。そして、電動機３の出力軸は減速機１７に接続されている。
［００１１］
電動機ハウジング１１には、電力変換部５と支持部材７とを収容するための収容部１９が形成されている。この収容部１９は、電動機ハウジング１１の上部に、電動機ハウジング１１と一体に形成された箱状の収容ケースであり、電力変換部５と支持部材７を内部に収容して上面プレート１５で封止される。また、電動機ハウジング１１の外周には冷却流路２１が形成されており、冷却水を流して電動機３を冷却する。冷却水は、支持部材７から電動機流路入口２３を介して流入し、電動機ハウジング１１の外周全体を循環して電動機３を冷却した後に電動機３の外部に流出する。
［００１２］
電力変換部５は、パワーモジュール２５やその他の電子部品群、例えば電流センサや平滑コンデンサ、制御基板、各部を接続するバスバやハーネス等によって形成されたインバータである。この電力変換部５は、電源からの電力を変換して電動機３に供給するための電力を出力する。具体的には、車両の駆動用高電圧バッテリからジャンクションボックスを介して給電された直流電流を、パワー半導体によって３相交流電流に変換して電動機３に供給する。この３相交流電流は、モータ回転数に同期した周波数で目標トルクに応じた値の電流であり、ＰＷＭ信号によって半導体スイッチング素子をスイッチングすることによって生成される。尚、本実施形態では、電力変換部５のうちパワーモジュール２５が冷却流路を備えている場合について説明するが
【国際調査報告】
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