(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数およびコストの低減を図るとともに、小型化に有利な駆動ユニットを提供すること。【解決手段】直流−交流間の変換を行なう電力変換装置６と、この電力変換装置６を経由して供給される電力により駆動する電動機４と、をユニットケース１の内部に備えた駆動ユニットであって、前記電力変換装置６の外周部に、電力供給用の電力供給端子７３ｂを固定し、前記電力供給端子７３ｂに接続されて外部から電力を供給する電源ケーブル７１，７２を、前記ユニットケース１において前記電力変換装置６を収容する部位の変換装置外筒部１３に、そのケーブル軸心Ｋｃ方向が前記駆動ユニットの回転要素の軸心としてのモータ中心軸Ｃｅの外径方向に対して略直交する方向に向けて設置したことを特徴とする駆動ユニットとした。【選択図】図１
2015073370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流−交流間の変換を行なう電力変換装置と、この電力変換装置を経由して供給される電力により駆動する電動機と、をユニットケースの内部に備えた駆動ユニットであって、
前記電力変換装置の外周部に、電力供給用の電力供給端子を固定し、
前記電力供給端子に接続されて外部から電力を供給する電源ケーブルを、前記ユニットケースにおいて前記電力変換装置を収容する部位の変換装置外筒部に、そのケーブル軸心方向を前記駆動ユニットの回転要素の軸心であるユニット軸心の外径方向の略直交方向に向けて設置したことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動ユニットにおいて、
前記電源ケーブルは、前記電動機軸心に沿う方向で、前記電力供給端子と重なる位置に配置するとともに、前記ケーブル軸心を、前記電力供給端子を通る前記外径方向に対して略直交させて設置したことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の駆動ユニットにおいて、
前記電源ケーブルを、前記ユニット軸心の直交方向から見て前記ケーブル軸心方向を前記ユニット軸心に対して略直交する方向に向けて前記ケース外筒部に配置したことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の駆動ユニットにおいて、
前記ユニット軸心に沿う方向から見て前記駆動ユニット軸心を通る径方向線に対して略対称となる位置に、複数本の前記電源ケーブルを分散して配置したことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の駆動ユニットにおいて、
該駆動ユニットは車両の前輪を駆動するインホイールモータであって、前記ユニット軸心に沿う方向から見て前記前輪の転舵中心となるキングピン軸に対して略対称となる位置に前記複数本の前記電源ケーブルを分散して設置したことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の駆動ユニットにおいて、
前記ユニットケースの前記電力変換装置を収容する部分を、前記ユニットケースの前記電動機を収容する部分と分離されて前記電源ケーブルが設置されるケース外筒部と、前記ユニットケースの側部を形成するとともに前記電力変換装置が取り付けられて外部空気への放熱機能を有し、その外径が前記ケース外筒部よりも小径に形成された放熱板と、に分離させた構造としたことを特徴とする駆動ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動ユニットの組付方法であって、
前記電力変換装置を、前記放熱板に取り付けた状態で前記ユニットケースの前記電動機側の部分に組み付ける第１のステップと、
前記電力変換装置と前記電動機との電力供給線を接続する第２のステップと、
前記ケース外筒部を、前記駆動ユニット軸心に沿う方向にスライドさせながら前記放熱板を通過させて前記電力変換装置の外周位置に取り付ける第３のステップと、
前記電源ケーブルを、前記ケース外筒部に設置する第４のステップと、
前記電力供給端子と前記電源ケーブルとを接続する第５のステップと、
を実行することを特徴とする駆動ユニットの組付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置と電動機とをユニットケース内部に備えた駆動ユニットおよびその組付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪を駆動するインホイールモータを備えた駆動ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術では、車輪を駆動する電動機を内蔵する円筒部を備えたユニットケースに、外部からの三相交流電力を供給する電源ケーブルを接続する端子ボックスが、ユニットケースの円筒部外周から突出した状態で取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２７１９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術では、ユニットケースの外周に端子ボックスを設けた構造であるため、部品点数増およびコスト増を招くとともに、駆動ユニットの体積増を招き、駆動ユニットの小型化に不利であった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、部品点数およびコストの低減を図るとともに、小型化に有利な駆動ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、
電力変換装置と電動機とをユニットケースの内部に備えた駆動ユニットであって、
前記電力変換装置の外周部に、電力供給用の電力供給端子を固定し、
電源ケーブルを、前記電力変換装置を収容する部位の変換装置外筒部に、そのケーブル軸心方向をユニット軸心の外径方向の略直交する方向に向けて設置したことを特徴とする駆動ユニットとした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の駆動ユニットでは、電源ケーブルを、直接、電力変換装置の外周部の電力供給端子に接続し、かつ、電源ケーブルのケーブル軸心方向を、ユニット軸心の外径方向の略直交する方向に向けて設置した。
このため、駆動ユニットと外部電源ケーブルとを接続する端子ボックスを廃止でき、その分、部品点数およびコスト低減が可能となる。加えて、ユニットケースの外部への付加部品が無くなり、駆動ユニットの小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の駆動ユニットの車両への搭載状態を示す断面図である。
【図２】実施の形態１の駆動ユニットの要部を拡大した断面図である。
【図３】実施の形態１の駆動ユニットの放熱板に電力変換装置を組み付けた状態を示す、車幅方向で車外側から車内方向を見た状態の正面図である。
【図４】実施の形態１の駆動ユニットの車両への搭載状態において放熱板を省いた状態を車幅方向で車内側から車外側を見た正面図である。
【図５】実施の形態１の駆動ユニットにおける電力変換装置および変換装置外筒部を示す車幅方向で車内側から車外側を見た正面図である。
【図６】実施の形態１の駆動ユニットの組付方法の第１ステップおよび第２ステップを説明する説明図である。
【図７】実施の形態１の駆動ユニットの組付方法の第３ステップを説明する説明図である。
【図８】実施の形態１の駆動ユニットの組付方法の第４ステップおよび第５ステップを説明する説明図であり、（ａ）は図４の一部を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｙｂ方向から見た、変換装置外筒部の一部を切り欠いた状態で示す矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の駆動ユニットを実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
[全体構成]
まず、実施の形態１の駆動ユニットＡの車両への搭載状態を示す断面図である図１に基づいて、駆動ユニットＡの全体構成について説明する。
図１に示すように、この駆動ユニットＡは、ユニットケース１からユニット出力軸２が突出され、このユニット出力軸２に前輪ＦＷのホイールＷＨが一体的に回転可能に支持されている。なお、各図において矢印ＵＰが車両上方を示し、矢印ＯＵＴが車幅方向で車外方向を示している。
【００１０】
また、駆動ユニットＡは、懸架装置３のナックルアーム３１に支持されている。そして、このナックルアーム３１は、その下端部に連結されたロアアーム３２と、その上端部に連結されたアッパアーム３３とを介して、車体（図示省略）に対して、車両上下方向に平行移動可能に支持されている。そして、ナックルアーム３１は、アッパピボット３４およびロアピボット３５を通るキングピン軸Ｋｐを中心として水平方向に転舵可能に支持されている。
【００１１】
ユニットケース１の内部には、電動機４と減速機５と電力変換装置６とが収容されており、電動機４の回転が減速機５により減速されてユニット出力軸２に伝達される。
以下に、駆動ユニットＡの内部構造について説明するが、まず、ユニットケース１の構造について説明する。
[ユニットケースの構成]
ユニットケース１は、図２に拡大して示すように、金属製の電動機ケース１１と、金属製の減速機ケース１２と、絶縁樹脂製または金属製の変換装置外筒部１３と、金属製の放熱板１４とを結合して形成されている。
そして、ユニットケース１の内部には、電動機室１５と減速機室１６と変換装置室１７に区画されている。
【００１２】
電動機ケース１１は、第１円筒部１１ａと第２円筒部１１ｂとを備えている。第１円筒部１１ａは、後述するモータ中心軸Ｃｅ（ユニット軸心）を中心とする電動機室１５を形成する円筒状に形成されている。第２円筒部１１ｂは、減速機室１６の一部を形成するもので、後述するモータ中心軸Ｃｅを中心とする円弧部分と、後述する従動軸５１を中心とする円弧部分とを繋ぎ合わせた筒状に形成されている。
【００１３】
減速機ケース１２は、後述する従動軸５１を中心とする円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから車両上方（矢印ＵＰ方向）に延びて減速機室１６の一部を塞ぐフランジ部１２ｆと、を備えている。
なお、電動機室１５と減速機室１６との間は、図２に示すように、軸封止シール１８によりシールされている。これにより、減速機室１６内には潤滑油が充填されているのに対し、電動機室１５および変換装置室１７は、ドライ空間に保持されている。
【００１４】
変換装置外筒部１３は、ユニットケース１において電力変換装置６を収容する変換装置室１７の外周部を形成するケース外筒部であって、電動機ケース１１の第１円筒部１１ａに車幅方向に連続する円筒形状に形成されている。
放熱板１４は、有底の円筒状に形成され、変換装置外筒部１３の端部に挿入可能に、その外径が、変換装置外筒部１３の内径以下の寸法に形成されている。また、この放熱板１４は、回転センサ保持部材２０にセンタボルト１４ｂにより固定されている。なお、回転センサ保持部材２０は、電動機ケース１１の車内側に外筒取付ボルト１１ｄにより固定された電動機室縦壁部材１９に対して、ボルト２０ｂにより同軸に固定されている。
【００１５】
[駆動ユニット内部構造]
次に、駆動ユニットＡの内部構造について説明する。
電動機４は、モータ軸４１と、ロータ４２と、ステータ４３と、を備えている。モータ軸４１は、一端部がユニットケース１の電動機ケース１１に対し第１モータ軸支持ベアリング９１を介して回転可能に支持されている。また、モータ軸４１の他端部が、電動機ケース１１の車内方向側に取り付けられた電動機室１５と変換装置室１７とを区画する縦壁を形成する金属製の電動機室縦壁部材１９に形成された穴の部分に第２モータ軸支持ベアリング９２を介して回転可能に支持されている。
なお、電動機室縦壁部材１９には、有底円筒状の回転センサ保持部材２０が取り付けられ、モータ軸４１の回転を検出する回転センサ４４が取り付けられている。
また、モータ軸４１の車外方向の端部は、減速機室１６内に突出され、その外周に入力歯車４５が形成されている。
【００１６】
ロータ４２は、モータ軸４１の外周に固定され、永久磁石を埋設した積層鋼板により構成されている。
ステータ４３は、積層鋼板およびステータコイル４３aで構成され、ユニットケース１の電動機ケース１１において電動機室１５を形成する円筒状部分の内周面に固定されるとともにロータ４２に対しエアギャップを介して配置されている。
したがって、電動機４は、三相交流の電流をステータ４３に巻き付けたステータコイル４３ａに印加することで、ロータ４２を一体に有するモータ軸４１を回転させる。
【００１７】
減速機５は、モータ軸４１とユニット出力軸２との間に介在されており、ユニット出力軸２と同軸に配置された従動軸５１と、この従動軸５１の外周に設けられた従動歯車５２および遊星歯車機構５３と、を備えている。
従動軸５１は、電動機ケース１１に対して第１従動軸支持ベアリング９３を介して回転可能に支持されている一方で、第２従動軸支持ベアリング９４を介して、ユニット出力軸２の内周に回転可能に支持されている。
【００１８】
なお、第１従動軸支持ベアリング９３は、電動機ケース１１に一体に円筒状に形成された従動軸支持壁１１ｃの内周に取り付けられている。また、ユニット出力軸２において、第２従動軸支持ベアリング９４が取り付けられた円筒部分の外周は、減速機ケース１２に対して、出力軸支持ベアリング９５を介して従動軸５１と同軸に回転可能に支持されている。
また、ユニット出力軸２の、車幅方向で車外側の先端部には、ホイールハブ軸２２がセレーション結合されている。そして、ホイールハブ軸２２は、図１に示すナックルアーム３１にハブベアリング９６を介して支持され、かつ、前輪ＦＷのホイールＷＨがボルト止めされる。
【００１９】
図２に戻り、従動歯車５２は、入力歯車４５よりも大径に形成され、かつ、モータ軸４１の下方に配置された従動軸５１の外周に一体に形成されている。
これら両歯車４５，５２のギヤ比に基づいて、モータ軸４１の回転が従動軸５１に減速されて伝達される。
【００２０】
遊星歯車機構５３は、サンギヤ５３ａと、ピニオン５３ｂと、ピニオンキャリア５３ｃと、リングギヤ５３ｄと、を有する。サンギヤ５３ａは、従動軸５１に一体に形成され、ピニオン５３ｂと噛み合っている。ピニオン５３ｂは、ピニオンキャリア５３ｃに対して相対回転可能に支持されており、サンギヤ５３ａおよびリングギヤ５３ｄと噛み合っている。ピニオンキャリア５３ｃは、ユニット出力軸２と一体に形成されている。リングギヤ５３ｄは、ユニットケース１の減速機ケース１２の円筒形状部分の内周に固定されている。
以上の構成の遊星歯車機構５３により、従動軸５１の回転が、ユニット出力軸２に減速して伝達される。
したがって、モータ軸４１の回転は、入力歯車４５と従動歯車５２との減速比、および、遊星歯車機構５３における減速比に基づいて減速されて、ユニット出力軸２に伝達される。
【００２１】
[電力変換装置]
次に、電力変換装置６について説明する。
電力変換装置６は、放熱板１４に取り付けられており、図５に示すように、その外周面は、モータ中心軸Ｃｅを中心とする図５においてＲ６により示す円弧を有した円筒形状に形成されている。
また、電力変換装置６は、直流電力から３相交流電力を生成するインバータ機能を有し、パワー素子６１（図３参照）、コンデンンサ（図示省略）、ＰＷＭ駆動回路（図示省略）、プラス側バスバー６２およびアース側バスバー６３（図２参照）を備えている。
パワー素子６１は、電動機４の極数、並列数に応じて複数設けられる。図３は本実施の形態１におけるパワー素子６１の配置を示しており、車幅方向で車外側から見た放熱板１４の内側面に、６個のパワー素子６１が、同一円周上で等間隔に設けられている。なお、図２に示すように、放熱板１４の車幅方向で車内側の側面には、車両前後方向に延在された放熱用のフィン１４ｆが、車両上下方向に間隔を空けて並設されている。
【００２２】
図３に戻り、各パワー素子６１は、直流側プラス端子６１ａ、直流側アース端子６１ｂ、交流側端子６１ｃを備えている。直流側プラス端子６１ａは、プラス側バスバー６２（図２参照）を介して、プラス側の電源ケーブル７１（図４参照）に接続されている。直流側アース端子６１ｂは、アース側バスバー６３（図２参照）を介して、アース側の電源ケーブル７２（図４参照）に接続されている。
また、パワー素子６１の交流側端子６１ｃは、図７に示す電力変換装置６に設けられたＡＣ電力接続部６４に接続されている。そして、このＡＣ電力接続部６４は、電動機室縦壁部材１９を貫通して形成された接続用穴１９ａを通って、電動機４のステータコイル４３ａから延びるコイル口出し線４３ｂと接続されている。
【００２３】
[電力供給構造]
次に、駆動ユニットＡにおける電力の供給構造について説明する。
まず、各パワー素子６１の、直流側プラス端子６１ａに接続されたプラス側の電源ケーブル７１および直流側アース端子６１ｂに接続されたアース側バスバー６３と接続されるアース側の電源ケーブル７２の接続構造について説明する。
【００２４】
図５は、駆動ユニットＡにおける電力変換装置６および変換装置外筒部１３を車幅方向で車内側から車外側を見た正面図である。この図５に示すように、電力変換装置６の円筒状の外周部には、プラス側の電力供給端子７３ａおよびアース側の電力供給端子７３ｂが、その中心軸Ｃｔをモータ中心軸Ｃｅに対して径方向に沿う方向に向けた状態で外径方向に突出した状態で固定されている。また、両電力供給端子７３ａ，７３ｂは、変換装置外筒部１３の上部において、モータ中心軸Ｃｅを挟んで車両前後方向に略対称に分散して配置されている。
【００２５】
さらに、変換装置外筒部１３には、モータ中心軸Ｃｅを中心として各電力供給端子７３ａ，７３ｂの外径方向位置に、各電源ケーブル７１，７２を挿入するケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂが形成されている。
ケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂは、モータ中心軸Ｃｅに沿う方向から視て、モータ中心軸Ｃｅを通る径方向の線である各電力供給端子７３ａ，７３ｂの中心軸Ｃｔに対して略直交方向に延在され、車両上方側で開口されている。さらに、ケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂおよびこれに挿入状態の電源ケーブル７１，７２は、ケーブル軸心Ｋｃの方向を、図２、図７に示すように、モータ中心軸Ｃｅに沿う方向で電力供給端子７３ａ，７３ｂと重なる位置に配置され、かつ、駆動ユニット軸直角方向（車両前後方向）から視て、モータ中心軸Ｃｅに略直交する向きに設置されている。
加えて、両ケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂおよびこれに挿入状態の電源ケーブル７１，７２は、モータ中心軸Ｃｅを挟んで車両前後方向に略対称となる位置に配置されている。
【００２６】
さらに、ケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂの開口端に隣接してフランジ取付面７５，７５が形成され、かつ、両電力供給端子７３ａ，７３ｂの外径方向位置に、ケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂを外部に連通する接続作業用穴７６，７６が開口されている。
【００２７】
各電源ケーブル７１，７２は、各ケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂに挿入されて、各電力供給端子７３ａ，７３ｂに接続される。各電源ケーブル７１，７２の接続構造は同様であるため、その接続構造を、図８に基づいてプラス側の電源ケーブル７１の接続状態を代表して説明し、アース側の電源ケーブル７２の接続状態については説明および図示を省略する。
【００２８】
電源ケーブル７１は、先端部７１ａとの間に径方向の隙間を空けて筒状の接続ガイド７１ｂが取り付けられた二重構造を備え、さらに、この二重構造部分に導電性を有したジョイント部材７７の筒状部分が差込状態で取り付けられている。
そして、ジョイント部材７７部分の先端部が、接続ボルト７３ｃにより電力供給端子７３ａに固定されて電気的に接続されている。また、この接続状態で、電源ケーブル７１のフランジ７１ｆが、フランジ取付面７５にボルト７１ｃにより固定されている。
なお、接続作業用穴７６は、密閉蓋７８により塞がれ、密閉蓋７８は、固定ボルト７８ｂにより変換装置外筒部１３に固定されている。
また、各電源ケーブル７１，７２には、周知の外部からの水の侵入を防止する構造や導体部分と周辺部材間を絶縁する構造が採用されているものとする。
【００２９】
以上の接続構造により、図外の蓄電池のプラス側からプラス側の電源ケーブル７１から供給される電力は、電力供給端子７３ａからプラス側バスバー６２を経由しパワー素子６１の直流側プラス端子６１ａに供給される。
そして、ＰＷＭ制御により交流電力に変換された電力は、パワー素子６１の交流側端子６１ｃから、電力変換装置６のＡＣ電力接続部６４およびコイル口出し線４３ｂを経て、ステータコイル４３ａに供給され、電動機４の駆動が行なわれる。
また、アース側は、パワー素子６１の直流側アース端子６１ｂからアース側バスバー６３およびアース側の電力供給端子７３ｂおよび電源ケーブル７２を経由して、図外の蓄電池のアース側へ接続されている。
なお、電源ケーブル取付け部幅方向寸法が駆動ユニットＡの軸方向寸法を決定することが無いよう、上記電源ケーブル７１，７２はモータ中心軸Ｃｅに沿う方向から見て、モータ中心軸Ｃｅを挟んで略線対称となるよう分散して配置している。
【００３０】
[組付方法]
次に、電力変換装置６の組付方法を説明する。
なお、電動機４および減速機５の組付方法については、本願発明の特徴とするものではなく、従来からの組付方法にて組み付ければよいため、説明を省略する。
【００３１】
組付の第１ステップでは、図６に示すように、予め放熱板１４に電力変換装置６を一体的に組み付けたアッセンブリ部品を、既にユニットケース１に組付状態とした回転センサ保持部材２０に組み付ける。
また、この際に、回転センサ保持部材２０を利用して、電力変換装置６の軸方向および径方向の位置決めを行うとともに、センタボルト１４ｂを使用してユニットケース１に固定する。
【００３２】
組付の第２ステップでは、電力変換装置６から軸方向（車外方向）に延びるＡＣ電力接続部６４と、電動機４から電動機室縦壁部材１９の接続用穴１９ａを通して軸方向（車内方向）に延びるコイル口出し線４３ｂとの接続を行なう。
【００３３】
組付の第３ステップでは、変換装置外筒部１３を、ユニット軸線方向であるモータ中心軸Ｃｅに沿う方向（車幅方向）に、図６に示す位置から図７に示す位置に向けてスライドさせながら、電力変換装置６の外周面に被せ、位置決めする。そして、複数本の外筒取付ボルト１１ｄを電動機室縦壁部材１９を貫通させ、電動機ケース１１に締結させてユニットケース１に対して固定する。
【００３４】
組付の第４ステップでは、各電源ケーブル７１，７２を、図８に示すように、変換装置外筒部１３に設けられた各ケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂに挿入する。この場合、各電源ケーブル７１，７２の先端部７１ａおよび接続ガイド７１ｂの二重筒部分にジョイント部材７７を差し込み状態とした上で、各ケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂに挿入する。
そして、この挿入作業時に、各ケーブル７１，７２を、予め設定された挿入寸法だけ挿入して各フランジ７２ｆがフランジ取付面７５に当接すると、各電源ケーブル７１，７２のジョイント部材７７の先端部が、各電力供給端子７３ａ，７３ｂと径方向に重なって配置される。
【００３５】
組付の第５ステップでは、各電力供給端子７３ａ，７３ｂと電源ケーブル７１，７２の先端部のジョイント部材７７，７７とを接続する。この場合、接続作業用穴７６から接続ボルト７３ｃを差し込み、ジョイント部材７７の先端部を貫通させて各電力供給端子７３ａ，７３ｂに設けられたネジ穴に締結して接続する。
【００３６】
組付の第６ステップでは、電源ケーブル接続作業の終了後、接続作業用穴７６を密閉蓋７８により封止し、密閉蓋７８を固定ボルト７８ｂにより固定している。なお、密閉蓋７８と変換装置外筒部１３との間は、図示を省略したパッキン部材などを用いて確実に封止されている。
【００３７】
（実施の形態１の効果）
以下に、実施の形態１の駆動ユニットの効果を作用と共に列挙する。
１）実施の形態１の駆動ユニットは、
直流−交流間の変換を行なう電力変換装置６と、この電力変換装置６を経由して供給される電力により駆動する電動機４と、をユニットケース１の内部に備えた駆動ユニットであって、
前記電力変換装置６の外周部に、電力供給用の電力供給端子７３ａ，７３ｂを固定し、
前記電力供給端子７３ａ，７３ｂに接続されて外部から電力を供給する電源ケーブル７１，７２を、前記ユニットケース１において前記電力変換装置６を収容する部位の変換装置外筒部１３に、そのケーブル軸心Ｋｃ方向が前記駆動ユニットの回転要素の軸心としてのモータ中心軸Ｃｅの外径方向に対して略直交する方向に向けて設置したことを特徴とする。
このように、外部の電源ケーブル７１，７２を、直接、電力変換装置６の電力供給端子７３ａ，７３ｂに接続するようにしたため、従来、ユニットケースの外部に設置されていた端子ボックスを廃止することが可能となった。これにより、端子ボックスを構成していたターミナルなどの廃止による部品コスト、端子ボックス構成部品の取り付けのための加工コスト、端子ボックス構成部品を取り付ける作業コスト、を低減可能である。
さらに、電源ケーブル７１，７２を、変換装置外筒部１３に対し、モータ中心軸Ｃｅの外径方向に対して直交方向に設置した。このため、電源ケーブルをモータ中心軸Ｃｅに直交する方向に設置したものなどと比較して、電源ケーブル７１，７２の必要な挿入量を確保した上で、飛び出し量を抑えた接続が可能となる。これにより、駆動ユニットＡの小型化が可能であり、インホイールモータとしての車両への搭載性能が向上する。
特に、前輪ＦＷに搭載した際に、転舵時に必要なスペースを抑えることができ、車両搭載性を向上することができる。加えて、変換装置外筒部１３は絶縁性の樹脂により形成した場合は、金属製と比較して、絶縁構造を省略してコスト低減を図ることができる。また、変換装置外筒部１３を金属製とした場合は、従来同様に電源ケーブルのシールド被覆を直接接地させることが容易となり電波雑音等の発生を低減することが可能となる。
【００３８】
２）実施の形態１の駆動ユニットは、
前記電源ケーブル７１，７２は、前記電動機軸心としてのモータ中心軸Ｃｅに沿う方向で、前記電力供給端子７３ａ，７３ｂと重なる位置に配置するとともに、前記ケーブル軸心Ｋｃを、前記電力供給端子７３ａ，７３ｂを通る前記外径方向の線に対して略直交させて設置したことを特徴とする。
したがって、各電源ケーブル７１，７２と各電力供給端子７３ａ，７３ｂとが、モータ中心軸Ｃｅに沿う方向で離して配置したものと比較して、両者を近接配置させて、接続が容易となるとともに、両者の接続に必要な部品点数を削減可能である。すなわち、両者を径方向に重ねて配置させることで、本実施の形態１にて示したような接続ボルト７３ｃを用いただけの接続構造として、部品点数削減およびその接続作業の容易化を図ることが可能となる。
【００３９】
３）実施の形態１の駆動ユニットは、
前記電源ケーブル７１，７２を、前記ユニット軸心としてのモータ中心軸Ｃｅの直交方向から見て前記ケーブル軸心Ｋｃ方向をモータ中心軸Ｃｅに対して略直交する方向に向けて前記変換装置外筒部１３に配置したことを特徴とする。
したがって、ケーブル軸心Ｋｃ方向をモータ中心軸Ｃｅに対して斜めに向けたものと比較して、電源ケーブル７１，７２のユニットケース１への必要な挿入量を抑えることができる。また、実施の形態１のように、駆動ユニットを前輪ＦＷのインホイールモータとして用いた場合の転舵時における電源ケーブル７１，７２の移動範囲を狭めることが可能であり、車両搭載性を確保できる。
【００４０】
４）実施の形態１の駆動ユニットは、
前記ユニット軸心としてのモータ中心軸Ｃｅに沿う方向から見て前記モータ中心軸Ｃｅを通る径方向線に対して略対称となる位置に、複数本の前記電源ケーブル７１，７２を分散して配置したことを特徴とする。
複数本の電源ケーブルを、径方向線Ｋに対して線対称位置に分散配置したため、電源ケーブル７１，７２のそれぞれに要する幅方向寸法を変換装置外筒部１３の周方向の複数個所に分散できる。これにより、駆動ユニットＡの軸方向寸法を短縮可能となる。あるいは、軸方向寸法に余裕がある場合は、駆動ユニット軸直角方向視で略直交条件を多少緩和することが可能となり電源ケーブル７１，７２の配索条件が有利になる。
さらに、径方向線Ｋに対して線対称位置に電源ケーブル７１，７２を配置することで、電源ケーブル７１，７２をほぼ同じ方向に取り出し可能である。このため、車両搭載時には、電源ケーブル７１，７２の車両側接続先への配索経路において、駆動ユニットＡからある程度離れて、タイヤ遥動などの影響を受けない場所での電源ケーブル７１，７２を取り纏めての配索や、クランプ作業が容易となる。
【００４１】
５）実施の形態１の駆動ユニットは、
該駆動ユニットＡは車両の前輪ＦＷを駆動するインホイールモータであって、前記ユニット軸心としてのモータ中心軸Ｃｅに沿う方向から見て前記前輪ＦＷの転舵中心となるキングピン軸Ｋｐに対して略対称となる位置に前記複数本の前記電源ケーブル７１，７２を分散して設置したことを特徴とする。
したがって、前輪ＦＷを懸架するアッパアーム３３などにより車両前後に分断された狭いタイヤハウス内でも、アッパアーム３３の前後の空間を、各電源ケーブル７１，７２が専有して配索できるため、周辺部品との干渉に余裕を持った配索が可能となる。また、電源ケーブル７１，７２どうしが擦れて被覆が磨耗劣化する不具合も未然に防止できる。
また、上記１）のように端子ボックスの廃止による重量軽減により、ばね下重量の軽減に有利であり、良好な乗り心地を得るのに有利となる。
さらに、端子ボックスを用いた場合と比較して、電源ケーブル７１，７２の接続位置を、キングピン軸Ｋｐに近付けて配置可能であり、前輪ＦＷの転舵時や上下動時における電力ケーブル７１，７２の根元の移動量を抑えることが可能となる。これにより、電源ケーブル７１，７２に作用する曲げ応力や捻り応力を低く抑え、耐久性を向上できる。
【００４２】
６）実施の形態１の駆動ユニットは、
前記ユニットケース１の前記電力変換装置６を収容する部分を、前記ユニットケース１の前記電動機４を収容する部分と分離されて前記電源ケーブル７１，７２が設置される変換装置外筒部１３と、前記ユニットケース１の側部を形成するとともに前記電力変換装置６が取り付けられて外部空気への放熱機能を有し、その外径が前記変換装置外筒部１３よりも小径に形成された放熱板１４と、に分離させた構造としたことを特徴とする。
したがって、発熱する電力変換装置６を放熱板１４に設置したため、電力変換装置６の熱を効率良く放熱することができる。特に、本実施の形態１では、車両走行時に、走行風が、フィン１４ｆに沿って流れ、効率良く放熱することができる。
また、電力変換装置６を組み付けた放熱板１４を、変換装置外筒部１３の組付前に電動機４側に組み付けて結線を行なった後に、変換装置外筒部１３を放熱板１４の外周を通過させて電力変換装置６の外周を覆うことが可能となる。このような組付作業を行なうことで、組付作業が容易となり、加えて、電力変換装置と電動機との結線作業用の穴が不要となり、この作業用穴を設けることによるユニットケースの剛性低下や水密性の悪化を抑制できる。
【００４３】
７）実施の形態１の駆動ユニットは、
変換装置外筒部１３に設けたケーブル挿入穴７４ａ，７４ｂにおいて電力供給端子７３ａ，７３ｂの外径方向に接続作業用穴７６を開口した。
このため、電源ケーブル７１，７２と電力供給端子７３ａ，７３ｂとの接続作業が容易である。
【００４４】
８）実施の形態１の駆動ユニットは、
電源ケーブル７１，７２の先端部７１ａの二重構造部に、ジョイント部材７７を挿入した構造として、軸方向の寸法を調節可能な構造とした。
このため、電源ケーブル７１，７２の変換装置外筒部１３への取付状態で、ジョイント部材７７の位置を調節可能であり、電力供給端子７３ａ，７３ｂとの接続作業性に優れる。
【００４５】
９）実施の形態１の駆動ユニットの組付方法は、
前記電力変換装置６を、前記放熱板１４に取り付けた状態で前記ユニットケース１の前記電動機４側の部分に組み付ける第１のステップと、
前記電力変換装置６と前記電動機４との電力供給線としてのＡＣ電力接続部６４とコイル口出し線４３ｂとを接続する第２のステップと、
前記変換装置外筒部１３を、前記駆動ユニット軸心としてのモータ中心軸Ｃｅに沿う方向にスライドさせながら前記放熱板１４を通過させて前記電力変換装置６の外周位置に取り付ける第３のステップと、
前記電源ケーブル７１，７２を、前記変換装置外筒部１３に設置する第４のステップと、
前記電力供給端子７３ａ，７３ｂと前記電源ケーブル７１，７２とを接続する第５のステップと、
を実行することを特徴とする。
このように、電力変換装置６を組み付けた放熱板１４を、変換装置外筒部１３の組付前に電動機４側に組み付けて結線を行った後に、変換装置外筒部１３を放熱板１４の外周を通過させて電力変換装置６に組み付けて、電力変換装置６の外周を覆うようにした。
したがって、上記６）にて説明したように、変換装置外筒部１３が電力変換装置６を覆った状態で、電力変換装置６と電動機４との結線作業を行なう場合と比較して、組付作業が容易となる。加えて、電力変換装置と電動機との結線作業用の穴が不要となり、この作業用穴を設けることによるユニットケースの剛性低下や水密性の悪化を抑制できる。
【００４６】
以上、本発明の駆動ユニットを実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、実施の形態では、車両に搭載したインホイールモータ形式のものを例示したが、本発明は、これに限定されず、車両以外の産業機器などにも適用することが可能である。
また、実施の形態では、電力変換装置としてインバータ機能を有したものを示したが、電動機で発電した交流電力を直流電力に変換して車載電源側に供給可能なコンバータ機能を備えたものを用いることもできる。
また、実施の形態では、ケース外筒部として、電動機ケースとは別体で樹脂製の変換装置外筒部を示したが、これに限定されない。すなわち、ケース外筒部を、電動機ケースと一体に形成したり、放熱板と一体に形成したりすることもできる。また、その場合、ケース外筒部は、金属製とすることもできる。
【符号の説明】
【００４７】
１    ユニットケース
２    ユニット出力軸
４    電動機
６    電力変換装置
１３  変換装置外筒部（ケース外筒部）
１４  放熱板
７１  （プラス側の）電源ケーブル
７２  （マイナス側の）電源ケーブル
７３ａ      （プラス側の）電力供給端子
７３ｂ      （マイナス側の）電力供給端子
７４ａ，７４ｂ    ケーブル挿入穴
Ａ    駆動ユニット
Ｃｅ  モータ中心軸（ユニット軸心）
Ｃｔ  中心軸
ＦＷ  前輪
Ｋｃ            ケーブル軸心
Ｋｐ  キングピン軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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