(57)【要約】  機電一体型駆動装置において、フレームユニットの壁部内には、モータユニット及びインバータユニットを冷却するための共通の冷媒流路が設けられている。パワーモジュールは、フレームユニットの内壁面に密着している。フレームユニット内には、フレームユニットとは別体のブラケットが嵌め合わせられている。フレームユニット内の空間は、ブラケットにより、モータユニットが収納される空間と、インバータユニットが収納される空間とに分割されている。
2015093138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のフレームユニット、
ステータコアと、前記ステータコアに装着されている複数の巻線と、前記ステータコアに挿入されているロータユニットとを有しており、前記フレームユニットに収納されているモータユニット、及び
前記モータユニットに電力を供給するパワーモジュールと、前記パワーモジュールを駆動するパワーモジュール駆動基板とを有しており、前記フレームユニットに収納されているインバータユニット
を備え、
前記フレームユニットの壁部内には、前記モータユニット及び前記インバータユニットを冷却するための共通の冷媒流路が設けられており、
前記パワーモジュールは、前記フレームユニットの内壁面に密着しており、
前記フレームユニット内には、前記フレームユニットとは別体のブラケットが嵌め合わせられており、
前記フレームユニット内の空間は、前記ブラケットにより、前記モータユニットが収納される空間と、前記インバータユニットが収納される空間とに分割されている機電一体型駆動装置。
【請求項２】
前記ブラケットには、複数の引出線挿入孔が設けられており、
前記引出線挿入孔には、前記巻線からの引出線が貫通しており、
前記ステータコア、前記巻線、前記引出線及び前記ブラケットが、モールドにより一体化されている請求項１記載の機電一体型駆動装置。
【請求項３】
前記ブラケットの前記インバータユニット側の端部には、前記パワーモジュールと前記巻線とを接続するための結線手段が配置されており、
前記結線手段は、前記巻線からの引出線が接続される複数の結線導体を有しており、
各前記結線導体には、前記パワーモジュールが配置されている位置で立ち上がっている接続端子が設けられている請求項１又は請求項２に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項４】
前記結線導体は、同心円状に配置されており、かつ円弧の途中で折り曲げられて円弧の半径が途中で変更されている請求項３記載の機電一体型駆動装置。
【請求項５】
前記ブラケットの前記インバータユニット側の端部には、絶縁材料製の結線ベースが固定されており、
前記結線ベースには、複数の溝が形成されており、
前記結線導体は、前記溝に差し込まれている請求項３又は請求項４に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項６】
前記結線導体、前記結線ベース、及び前記引出線が、モールドにより一体化されている請求項５記載の機電一体型駆動装置。
【請求項７】
前記ブラケットには、前記ロータユニットの軸を回転自在に保持するベアリングが保持されている請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項８】
前記ブラケットは、円盤状の外側ブラケットと、前記外側ブラケットの内側に嵌め合わせられている内側ブラケットとを有しており、
前記内側ブラケットには、前記ベアリングが保持されており、
前記外側ブラケットには、前記結線手段が配置されている請求項７記載の機電一体型駆動装置。
【請求項９】
前記ブラケットの前記ステータコア側の端部には、前記ステータコア側へ突出した突起が設けられており、
前記突起の先端には、鉤爪部が設けられており、
前記鉤爪部には、前記ブラケットの軸方向に傾きを持つ軸方向テーパ部と、周方向の傾きを持つ周方向テーパ部とが設けられており、
前記ステータコアの外周には、前記突起が挿入される溝が設けられており、
前記溝には、前記ステータコアの径方向外側へ突出したピンが設けられており、
前記周方向テーパ部は、前記ピンの外周面に係合している請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１０】
前記ブラケットの外径寸法は、前記ステータコアの外径寸法よりも大きく、前記ブラケットの外周が前記フレームユニットの内周に隙間なく嵌め合わせられている請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１１】
前記ステータコアの外径寸法が、前記ブラケットの外径寸法よりも大きく、前記フレームユニットの内周に前記ステータコアの外周が隙間なく嵌め合わせられている請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１２】
前記ブラケットの材料が、前記ステータコアの材料である鉄系材料よりも、熱伝導率が高く、比重が小さい材料である請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１３】
前記フレームユニットは、アウタフレームと、前記アウタフレームの内側に組み合わされているインナフレームとを有する二重構造であり、
前記インナフレームの前記パワーモジュールが密着する箇所の裏側には、放熱フィンが設けられている請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１４】
前記フレームユニットは、軸方向に繋ぎ目がない構造となっている請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１５】
複数の巻線が装着されたステータコアの端部にブラケットを被せる工程、
前記ステータコアと前記巻線と前記ブラケットとをモールドにより一体化する工程、
前記ステータコア、前記巻線、及び前記ブラケットを含む組立体を、壁部内に冷媒流路が設けられている円筒状のフレームユニット内に、圧入又は焼き嵌めにより固定する工程、
前記ステータコア内にロータユニットを挿入し、前記ロータユニットの軸をベアリングによって回転自在に保持する工程、及び
パワーモジュールをその放熱面が前記フレームユニットの内壁面に密着するように前記フレームユニットに固定する工程
を含む機電一体型駆動装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電気自動車又はハイブリッド自動車等に用いられる駆動装置に関し、特にインバータを内蔵した機電一体型駆動装置、及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインテリジェントモータでは、モータの駆動を制御する機能を有するドライブユニットがモータのハウジング内に組み込まれている。また、ドライブユニットは、接続ケーブルを介してモータの巻線に接続されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２５２６８８号公報（第２欄第３８〜４５行、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ＮＣ工作機械又はロボット等では、軸毎にサーボモータが必要であり、サーボモータ毎にドライブユニットも必要であるため、システム全体としては配線が煩雑なる。これに対して、上記のような従来のインテリジェントモータでは、ハウジング内にドライブユニットが組み込まれているため、配線の煩雑さを解消することができる。【０００５】
しかし、特許文献１のインテリジェントモータは、水などの冷媒により積極的に冷却されていないので、例えば電気自動車の駆動モータ又はハイブリッド自動車の駆動モータなど、出力が高く発熱量が大きいモータに適用した場合、冷却が不十分となり、巻線が融けたり、ドライブユニットであるインバータユニットのパワーモジュールが発熱して破壊されたりする恐れがある。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、出力が高く発熱量の大きい用途にも適用することができる機電一体型駆動装置及びその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る機電一体型駆動装置は、円筒状のフレームユニット、ステータコアと、ステータコアに装着されている複数の巻線と、ステータコアに挿入されているロータユニットとを有しており、フレームユニットに収納されているモータユニット、及びモータユニットに電力を供給するパワーモジュールと、パワーモジュールを駆動するパワーモジュール駆動基板とを有しており、フレームユニットに収納されているインバータユニットを備え、フレームユニットの壁部内には、モータユニット及びインバータユニットを冷却するための共通の冷媒流路が設けられており、パワーモジュールは、フレームユニットの内壁面に密着しており、フレームユニット内には、フレームユニットとは別体のブラケットが嵌め合わせられており、フレームユニット内の空間は、ブラケットにより、モータユニットが収納される空間と、インバータユニットが収納される空間とに分割されている。
また、この発明に係る機電一体型駆動装置の製造方法は、複数の巻線が装着されたステータコアの端部にブラケットを被せる工程、ステータコアと巻線とブラケットとをモールドにより一体化する工程、ステータコア、巻線、及びブラケットを含む組立体を、壁部内に冷媒流路が設けられている円筒状のフレームユニット内に、圧入又は焼き嵌めにより固定する工程、ステータコア内にロータユニットを挿入し、ロータユニットの軸をベアリングによって回転自在に保持する工程、及びパワーモジュールをその放熱面がフレームユニットの内壁面に密着するようにフレームユニットに固定する工程を含む。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の機電一体型駆動装置及びその製造方法によれば、モータユニット及びパワーモジュールを効率的に冷却することができ、出力が高く発熱量の大きい用途にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による機電一体型駆動装置を示す斜視図である。
【図２】図１のフレームユニットの一部を取り除いてフレームユニット内を露出させた状態を示す斜視図である。
【図３】図１の機電一体型駆動装置の軸線に沿う断面図である。
【図４】図３の要部を拡大して示す断面図である。
【図５】図３のロータユニットを示す斜視図である。
【図６】図３のステータユニットのモールド前の状態を示す斜視図である。
【図７】図３のインバータユニットの部分の軸線に直交する断面図である。
【図８】図３のモータユニットの部分の軸線に直交する断面図である。
【図９】図３のモータユニット及びそれに付随する部品を示す斜視図である。
【図１０】図９の外側ブラケットとそれに搭載されている部品を外した状態を示す斜視図である。
【図１１】図９の外側ブラケットを示す斜視図である。
【図１２】図９の結線ベースを示す斜視図である。
【図１３】図９の結線手段、引出線及び接続端子の接続状態を示す斜視図である。
【図１４】図９の結線手段、引出線及び接続端子の接続状態を示す平面図である。
【図１５】図１のフレームユニットを示す斜視図である。
【図１６】図１５のアウタフレームの一部を取り除いて示す斜視図である。
【図１７】図１の機電一体型駆動装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１８】図３のステータユニットの製造途中の状態を示す断面図である。
【図１９】図１８の後段の状態を示す斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態２による機電一体型駆動装置の軸線に沿う断面図である。
【図２１】図２０のステータユニットのモールド前の状態を示す斜視図である。
【図２２】図２０の機電一体型駆動装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図２３】この発明の実施の形態３による機電一体型駆動装置のステータユニットを示す斜視図である。
【図２４】図２３のステータユニットの軸線に沿う断面図である。
【図２５】図２３のブラケットをステータユニットから外した状態を示す分解斜視図である。
【図２６】図２３のステータユニットを示す側面図である。
【図２７】図２４の第１の突起の詳細な形状を示す斜視図である。
【図２８】図２７の第１の突起が第１のピンに係合した状態を示す斜視図である。
【図２９】図２７の第１の突起と第１の溝及び第１のピンとの関係を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による機電一体型駆動装置を示す斜視図である。円筒状のフレームユニット２００の第１の軸方向端部（図１の上端部）には、入口側の蓋であるフロントプレート２が被せられている。また、フレームユニット２００の第２の軸方向端部（図１の下端部）には、出口側の蓋であるエンドプレート３が被せられている。
【００１１】
出力軸４は、エンドプレート３の中央からフレームユニット２００外へ突出している。また、出力軸４は、フレームユニット２００と同軸に配置されている。
【００１２】
フレームユニット２００のフロントプレート２側の端面には、フレームユニット２００に冷却液（冷媒）を供給するための入口側ニップル５ａと、フレームユニット２００から冷却液を排出するための出口側ニップル５ｂとが取り付けられている。
【００１３】
図２は図１のフレームユニット２００の一部を取り除いてフレームユニット２００内を露出させた状態を示す斜視図である。フレームユニット２００内には、主として、モータユニット３００、インバータユニット４００、及び円板状のインバータ制御基板１７が収納されている。
【００１４】
インバータ制御基板１７は、インバータユニット４００よりもフレームユニット２００の第１の軸方向端部側に配置されている。モータユニット３００は、インバータユニット４００よりもフレームユニット２００の第２の軸方向端部側に配置されている。即ち、インバータユニット４００は、モータユニット３００とインバータ制御基板１７との間に配置されている。
【００１５】
モータユニット３００で発生した回転力は、出力軸４により外部に伝達される。フレームユニット２００内の空間は、円盤状の外側ブラケット１１により、モータユニット３００が収納される空間と、インバータユニット４００が収納される空間とに分割されている。
【００１６】
外側ブラケット１１は、フレームユニット２００内に嵌め合わせられている。また、外側ブラケット１１の外周面は、フレームユニット２００の内周面に隙間なく接している。
【００１７】
インバータユニット４００は、円環状に配置された６個のモジュールユニット５０から構成されている。各モジュールユニット５０は、主として、モータユニット３００に電力を供給するパワーモジュール１４と、パワーモジュール１４を駆動するパワーモジュール駆動基板１５と、パワーモジュール駆動基板１５とフレームユニット２００との間を絶縁する第１及び第２の絶縁具１６ａ，１６ｂとを有している。
【００１８】
絶縁具１６ａ，１６ｂの材料としては、例えば、カーボンが入っていない絶縁性のプラスチック、ガラスエポキシ又はセラミックス等が用いられている。
【００１９】
フレームユニット２００の壁部内には、冷却液を流す冷媒流路１８が設けられている。冷媒流路１８は、フレームユニット２００の周方向の一部に設けられている仕切板１９によって仕切られている。
【００２０】
入口側ニップル５ａから供給された冷却液は、仕切板１９によって仕切られ、フレームユニット２００の冷媒流路１８内を周方向へ循環して出口側ニップル５ｂから排出される。このように、冷媒流路１８に冷却液を循環させることにより、モータユニット３００及びインバータユニット４００が同時に冷却される。
【００２１】
次に、モータユニット３００とインバータユニット４００との電気的な接続を含む機電一体型駆動装置の詳細な構造について説明する。図３は図１の機電一体型駆動装置の軸線に沿う断面図（縦断面図）である。
【００２２】
フレームユニット２００は、アウタフレーム１ａと、アウタフレーム１ａの内側に組み合わされているインナフレーム１ｂとを有する二重構造である。アウタフレーム１ａ及びインナフレーム１ｂは、いずれも軸方向に繋ぎ目がない構造となっている。即ち、アウタフレーム１ａは、軸方向に連続した１つの部材で構成され、インナフレーム１ｂも軸方向に連続した１つの部材で構成されている。
【００２３】
インナフレーム１ｂは、アウタフレーム１ａの内側に嵌め合わせられている。これにより、インナフレーム１ｂの外周面は、アウタフレーム１ａの内周面に密着している。インバータ制御基板１７は、アウタフレーム１ａの入口近傍、即ち第１の軸方向端部（図３の上端部）近傍に固定されている。
【００２４】
モータユニット３００及びインバータユニット４００は、インナフレーム１ｂ内に保持されている。冷媒流路１８は、インナフレーム１ｂの外周面に溝を設けることにより形成されている。また、冷媒流路１８は、パワーモジュール１４を冷却するためのインバータ側冷媒流路１８ａと、モータユニット３００を冷却するためのモータ側冷媒流路１８ｂとを有している。
【００２５】
インバータ側冷媒流路１８ａは、パワーモジュール１４を囲繞するように配置されている。また、モータ側冷媒流路１８ｂは、モータユニット３００を囲繞するように配置されている。さらに、モータ側冷媒流路１８ｂは、インバータ側冷媒流路１８ａに対して、フレームユニット２００の軸方向に間隔をおいて形成されている。
【００２６】
フロントプレート２は、アウタフレーム１ａの第１の軸方向端面にねじ止め固定されている。エンドプレート３は、インナフレーム１ｂの第２の軸方向端面にねじ止め固定されている。
【００２７】
モータユニット３００は、円筒状のステータユニット７０、ステータユニット７０内に挿入されているロータユニット６０を有している。ステータユニット７０は、円筒状のステータコア６、ステータコア６に装着された複数の巻線７、及びこれらをモールドする樹脂材料１３を有している。ステータコア６は、電磁鋼板などの鉄系の材料で構成されている。
【００２８】
ロータユニット６０の中心には、出力軸４が圧入されている。ロータユニット６０は、出力軸４を中心として出力軸４と一体に回転する。
【００２９】
ステータコア６の第１の軸方向端面（上面）は、外側ブラケット１１に当接している。外側ブラケット１１の内側には、円盤状の内側ブラケット１２が隙間なく嵌め合わせられている。
【００３０】
内側ブラケット１２には、第１のベアリング１０ａが嵌め合わせられ保持されている。エンドプレート３には、第２のベアリング１０ｂが嵌め合わせられ保持されている。出力軸４は、第１及び第２のベアリング１０ａ，１０ｂにより回転自在に保持されている。
【００３１】
また、インナフレーム１ｂ内の空間は、外側ブラケット１１、内側ブラケット１２、第１のベアリング１０ａ、及び出力軸４により、２つの部屋に分割されており、モータユニット３００を収納する空間とインバータユニット４００を収納する空間とが物理的に遮断されている。
【００３２】
図４は図３の要部を拡大して示す断面図である。外側ブラケット１１には、複数の引出線挿入孔２０が設けられている。引出線挿入孔２０には、巻線７からの引出線２１が挿入されている。引出線２１は、引出線挿入孔２０を貫通している。
【００３３】
外側ブラケット１１のインバータユニット４００側の端部には、結線ベース２９が固定されている。結線ベース２９には、パワーモジュール１４と巻線７とを接続するための結線手段８０が装着されている。結線手段８０は、結線ベース２９に差し込まれた複数の結線導体（結線板）２２を有している。
【００３４】
各引出線２１の先端部は、Ｕ字状に折り曲げられて結線導体２２に接続されている。また、各結線導体２２には、接続端子２３が設けられている。各接続端子２３のインバータユニット４００側の端部は、対応するパワーモジュール１４の出力端子２４に、ボルト２５及びナット２６により締結されている。
【００３５】
図５は図３のロータユニット６０を示す斜視図である。ロータユニット６０は、複数の磁石挿入孔が設けられている円筒状のロータコア８、磁石挿入孔に挿入されている複数の磁石２８、及び出力軸４とロータコア８とを結合するスペーサ９を有している。
【００３６】
図６は図３のステータユニット７０のモールド前の状態を示す斜視図である。巻線７からの引出線２１ａ〜２１ｌは、外側ブラケット１１を貫通して引き出されている。この状態では、引出線２１ａ〜２１ｌの先端は折り曲げられていない。また、外側ブラケット１１には、モールド時に樹脂材料１３（図３）を注入するための４つの樹脂注入孔３０ａ〜３０ｄが設けられている。
【００３７】
次に、実施の形態１の機電一体型駆動装置の軸線に直交する断面の構造について説明する。図７は図３のインバータユニット４００の部分の軸線に直交する断面図（横断面図）である。図７では、６個のモジュールユニット５０が６０度毎に円環状に配置されている。パワーモジュール１４の放熱面１４ａは、略六角形に加工されたインナフレーム１ｂの内壁面に密着して固定されている。
【００３８】
インナフレーム１ｂの外周には、複数のインバータ側放熱フィン２７ａが形成されている。インバータ側放熱フィン２７ａは、インナフレーム１ｂの放熱面１４ａが密着している部分の外側（裏側）に配置されている。放熱面１４ａからの熱は、インバータ側放熱フィン２７ａに伝達され、インバータ側冷媒流路１８ａを円周方法に流れる冷却液により奪われる。これにより、パワーモジュール１４が効率的に冷却される。
【００３９】
図８は図３のモータユニット３００の部分の軸線に直交する断面図（横断面図）である。巻線７は、ステータコア６のティース６ａに内周側から装着されている。ステータコア６は、外側ブラケット１１をインナフレーム１ｂの内側に圧入又は焼き嵌めにより固定することにより、インナフレーム１ｂに固定されている。
【００４０】
インナフレーム１ｂの外周には、複数のモータ側放熱フィン２７ｂが形成されている。モータ側放熱フィン２７ｂは、インナフレーム１ｂの軸方向のモータ側冷媒流路１８ｂに対応する部分であり、かつインナフレーム１ｂの周方向のインバータ側放熱フィン２７ａと同じ範囲に設けられている。モータユニット３００で発生した熱は、モータ側放熱フィン２７ｂに伝達され、モータ側冷媒流路１８ｂを円周方法に流れる冷却液により奪われる。これにより、モータユニット３００が効率的に冷却される。
【００４１】
次に、外側ブラケット１１及び結線手段８０の詳細な構造について説明する。図９は図３のモータユニット３００及びそれに付随する部品を示す斜視図、図１０は図９の外側ブラケット１１とそれに搭載されている部品を外した状態を示す斜視図である。
【００４２】
モータユニット３００には、図９に示すように、外側ブラケット１１が被せられている。外側ブラケット１１の軸方向端面には、結線ベース２９が固定されている。結線導体２２は、結線ベース２９により保持されている。また、巻線７から引き出された引出線２１の先端が結線導体２２に接続されている。
【００４３】
さらに、図１０に示すように、ステータコア６には、１２個の巻線７ａ〜７ｌが装着されている。
【００４４】
図１１は図９の外側ブラケット１１を示す斜視図である。外側ブラケット１１のインバータユニット４００に対向する端部には、円形の第１の凹部（段部）１１ａが設けられている。また、第１の凹部の中央には、円形の第２の凹部（段部）１１ｂが設けられている。第２の凹部１１ｂの中央には、円形の開口が設けられている。
【００４５】
樹脂注入孔３０ａ〜３０ｄは、外側ブラケット１１の第１の凹部１１ａよりも径方向外側の部分に配置されている。第１の凹部１１ａには、図４に示した引出線挿入孔２０に相当する引出線挿入孔２０ａ〜２０ｉが設けられている。引出線挿入孔２０ａ〜２０ｉには、図６に示した引出線２１ａ〜２０ｌが通される。
【００４６】
また、第１の凹部１１ａには、結線ベース２９の外周が嵌め合わせられる。即ち、第１の凹部１１ａは、結線ベース嵌合部である。
【００４７】
第２の凹部１１ｂには、内側ブラケット１２の外周が嵌め合わせられる。即ち、第２の凹部１１ｂは、内側ブラケット嵌合部である。第２の凹部１１ｂに内側ブラケット１２を嵌め合わせることにより、内側ブラケット１２が外側ブラケット１１と同軸上に位置決めされる。
【００４８】
図１２は図９の結線ベース２９を示す斜視図である。結線ベース２９には同心円状の５本の溝２９ａ〜２９ｅが形成されている。図４からも分かるように、内周側２本の溝２９ａ，２９ｂと外周側２本の溝２９ｄ，２９ｅには結線導体２２が差し込まれている。結線導体２２を結線ベース２９に差し込むことにより、結線手段８０の位置ずれが防止される。
【００４９】
真ん中の１本の溝２９ｃには、外側ブラケット１１の引出線挿入孔２０ａ〜２０ｉに連続する複数の孔（図示せず）が設けられている。これらの孔には、引出線２１が通される。
【００５０】
結線ベース２９は、例えば、ガラスエポキシ、又はカーボンを含まないプラスチックなど、絶縁材料で構成されている。これにより、結線導体２２同士及び結線手段８０と外側ブラケット１１との間の絶縁が確保されている。
【００５１】
図１３は図９の結線手段８０、引出線２１及び接続端子２３の接続状態を示す斜視図、図１４は図９の結線手段８０、引出線２１及び接続端子２３の接続状態を示す平面図である。
【００５２】
図１３及び図１４に示された導体のうち、巻線７ａ〜７ｌからの１２本の引出線２１ａ〜２１ｌを除いた部分が結線手段８０である。即ち、結線手段８０は、同心円状に配置された円弧状の６本の結線導体２２ａ〜２２ｆにより構成されている。そして、結線手段８０には、結線導体２２ａ〜２２ｆからそれぞれ立ち上がっている６つの接続端子２３ａ〜２３ｆが設けられている。
【００５３】
接続端子２３ａは、結線導体２２ａから立ち上がっている。そして、結線導体２２ａの上面には、引出線２１ａ，２１ｂの先端部が逆Ｕ字状に折り返されて接合されている。
【００５４】
接続端子２３ｂは、結線導体２２ｂから立ち上がっている。そして、結線導体２２ｂの上面には、引出線２１ｃ，２１ｄの先端部が逆Ｕ字状に折り返されて接合されている。
【００５５】
接続端子２３ｃは、結線導体２２ｃから立ち上がっている。そして、結線導体２２ｃの上面には、引出線２１ｅ，２１ｆの先端部が逆Ｕ字状に折り返されて接合されている。
【００５６】
接続端子２３ｄは、結線導体２２ｄから立ち上がっている。そして、結線導体２２ｄの上面には、引出線２１ｇ，２１ｈの先端部が逆Ｕ字状に折り返されて接合されている。
【００５７】
接続端子２３ｅは、結線導体２２ｅから立ち上がっている。そして、結線導体２２ｅの上面には、引出線２１ｉ，２１ｊの先端部が逆Ｕ字状に折り返されて接合されている。
【００５８】
接続端子２３ｆは、結線導体２２ｆから立ち上がっている。そして、結線導体２２ｆの上面には、引出線２１ｋ，２１ｌの先端部が逆Ｕ字状に折り返されて接合されている。
【００５９】
接続端子２３ａ〜２３ｆは、図１４に示すように、外側ブラケット１１の周方向に、６０度毎に均等配置されている。また、例えば接続端子２３ｂの結線導体２２ｂから立ち上がる位置及び角度は、図７に示すパワーモジュール１４の出力端子２４の位置に一致するように調整されている。このことは、その他５つの接続端子２３ａ，２３ｃ〜２３ｆに関しても同様である。
【００６０】
このように、例えば結線導体２２ｂには、１８０度ずらして対向配置された巻線７ｃ，７ｄ（図１０）からの引出線２１ｃ，２１ｄが接続され、接続端子２３ｂによりパワーモジュール１４の出力端子２４と結合される。他の結線導体２２ａ，２２ｃ〜２２ｆに関しても、２つの巻線７からの引出線２１を１つにまとめ、接続端子２３によりパワーモジュール１４と接続する構成は同じである。
【００６１】
ここで、結線導体２２ａ〜２２ｆは合計６本あるが、図１２に示した結線ベース２９の溝２９ａ〜２９ｅは５本で、それらのうち結線導体２２ａ〜２２ｆが挿入される溝は２９ｃを除いた４本しかない。
【００６２】
これに対して、図１４において、例えば結線導体２２ｂは、１２時の位置で外周側に折り曲げられて、円弧の半径が途中で変更されている。これにより、結線導体２２ｂが結線導体２２ｃと干渉するのが回避されている。同様にして、結線導体２２ｃ，２２ｄ，２２ｅも途中で円弧の半径を変更することにより、結線導体２２同士の干渉が回避されている。
【００６３】
なお、引出線２１ａ〜２１ｌの結線導体２２ａ〜２２ｆへの接合方法は、半田付けでもロウ付けでも溶接でもよい。また、半田付けなどで機械的接合強度が確保できない場合は、ワイヤなどで縛ってから半田付けしてもよい。さらに、先端突き当てでなく、面合わせで接合する場合は、溶接した後に合わせ面に半田を流し込み電気的な接続をより確実なものとしてもよい。
【００６４】
また、結線手段８０は、外側ブラケット１１上ではなく、内側ブラケット１２上に配置されていてもよい。その場合、内側ブラケット１２の外径は結線ベース２９の外径よりも大きく、外側ブラケット１１の内径は内側ブラケット１２の外径が勘合するように拡大される。加えて、外側ブラケット１１に設けられていた引出線挿入孔２０ａ〜２０ｉは、内側ブラケット１２に設けられることになる。
【００６５】
次に、フレームユニット２００の構造について説明する。図１５は図１のフレームユニット２００を示す斜視図、図１６は図１５のアウタフレーム１ａの一部を取り除いて示す斜視図である。
【００６６】
インナフレーム１ｂの内面には、図２に示した第１の絶縁具１６ａが嵌め込まれる第１の座繰り部３１ａと、第２の絶縁具１６ｂが嵌め込まれる第２の座繰り部３１ｂとが形成されている。アウタフレーム１ａの入口側には、インバータ制御基板１７を受ける段差３１ｃが設けられている。
【００６７】
アウタフレーム１ａ及びインナフレーム１ｂは、入口側接合部３３ａと出口側接合部３３ｂとで周方向に連続して溶接されている。これにより、冷却液が漏れることがないように冷媒流路１８の密閉が保たれている。
【００６８】
図１６において、インバータ側放熱フィン２７ａは、パワーモジュール１４の放熱面１４ａが密着する箇所の裏側に形成されている。また、モータ側放熱フィン２７ｂは、インバータ側放熱フィン２７ａと周方向の同じ位置に形成されている。インバータ側冷媒流路１８ａとモータ側冷媒流路１８ｂとは、空間部であるヘッダ部３４で繋がっている。これにより、冷媒流路１８ａ，１８ｂには、同じ冷却液が循環する。
【００６９】
ヘッダ部３４は、インバータ側冷媒流路１８ａとモータ側冷却流路１８ｂとに繋がっている。また、ヘッダ部３４は、図２に示した仕切り板１９により第１室及び第２室の２つに分けられている。入口側ニップル５ａから入った冷却液は、ヘッダ部３４の第１室に入り、軸線方向に導かれる。次に、冷却液は、インバータ側冷媒流路１８ａ及びモータ側冷却流路１８ｂを周方向に回って、ヘッダ部３４の第２室に戻る。そして、第２室に戻った冷却液は、出口側ニップル５ｂから排出される。
【００７０】
次に、実施の形態１の機電一体型駆動装置の動作について説明する。図示しない直流電源又はバッテリからインバータユニット４００のパワーモジュール１４に電力が供給され、図示しないマイコン又はパソコンからの指令に従って、インバータ制御基板１７がパワーモジュール１４の出力を制御する。図４において、パワーモジュール１４から、出力端子２４、接続端子２３、結線導体２２及び引出線２１を経由して、モータユニット３００の巻線７に電力が供給される。
【００７１】
本実施の形態１では、２組の３相結線を持つモータユニット３００を想定しており、図７に示すように６個のモジュールユニット５０が円環状に配置され、１個のパワーモジュール１４に２個の巻線７が接続されている。これをＵ１相とすると、Ｖ１相、Ｗ１相の６個の巻線７で１群の３相結線を構成し、残りの６個の巻線７でＵ２相、Ｖ２相、Ｗ２相の２群の３相結線を構成する。
【００７２】
そして、インバータ制御基板１７に搭載された制御回路により、６個のパワーモジュール１４の励磁タイミングを切り換え、合計１２個の巻線７により回転磁界を発生させる。そして、ロータコア８及びロータユニット６０に組み込まれた磁石２８との相互作用によって、ロータユニット６０及びその回転軸である出力軸４を回転させる。
【００７３】
次に、実施の形態１の機電一体型駆動装置の製造法について説明する。図１７は図１の機電一体型駆動装置の製造方法を示すフローチャートである。まず、図８に示すように、ステータコア６のティース６ａに巻線７を装着する（ステップＳ１）。次に、巻線７が装着されたステータコア６を図１８に示すモールド冶具の中に入れる（ステップＳ２）。
【００７４】
モールド冶具は、外筒３１、内筒３２及び底板３３から構成されている。内筒３２は、ステータコア６を外筒３１内に入れた後でステータコア６の内周に挿入する（ステップＳ３）。
【００７５】
続いて、外側ブラケット１１をステータコア６の上に被せ、図６に示した状態にする。このとき、引出線２１ａ〜２１ｌの先端を、図１１に示す引出線挿入孔２０ａ〜２０ｉに挿入する。このとき、横幅が広い引出線挿入孔２０ａ，２０ｄ，２０ｇには、引出線を２本ずつ挿入する。
【００７６】
次に、樹脂注入孔３０ａ〜３０ｄからポッティング剤である樹脂材料１３を流し込み、必要であれば温度を上げて、樹脂材料１３を硬化させる。これにより、ステータコア６と巻線７とその引出線２１の一部と外側ブラケット１１とがモールドされ一体化される（ステップＳ４）。
【００７７】
モールド終了後にモールド冶具を外し、外側ブラケット１１上に結線ベース２９を固定する（ステップＳ５）。そして、結線導体２２を結線ベース２９の溝２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ（図１２）に挿入して、結線手段８０を結線ベース２９に保持させる（ステップＳ６）。
【００７８】
この後、引出線２１の先端部を逆Ｕの字に折り曲げて結線導体２２の上面に接合する（ステップＳ７）。ここまでで、図１９に示す状態になる。
【００７９】
続いて、内側ブラケット１２に第１のベアリング１０ａを装着してから、内側ブラケット１２を外側ブラケット１１の内周に取り付ける（ステップＳ８）。そして、ステータユニット７０、外側ブラケット１１、結線ベース２９、結線手段８０、内側ブラケット１２及び第１のベアリング１０ａの組立体を、フレームユニット２００の出口側（図３の下側）からフレームユニット２００内に圧入する（ステップＳ９）。このとき、必要であれば焼き嵌めしてもよい。
【００８０】
次に、ロータユニット６０をステータコア６の内周に挿入し、出力軸４の先端を第１のベアリング１０ａで保持する（ステップＳ１０）。そして、エンドプレート３に第２のベアリング１０ｂを装着し、出力軸４を第２のベアリング１０ｂに挿入しながら、エンドプレート３をフレームユニット２００の出口側端面に固定する（ステップＳ１１）。
【００８１】
これにより、出力軸４が第１及び第２のベアリング１０ａ，１０ｂによって回転自在に保持される。以上でモータユニット３００のフレームユニット２００への組み込みが終了し、図３の下半分の組立が完了する。
【００８２】
次に、図２に示すモジュールユニット５０を、図３に示すように、放熱面１４ａがインナフレーム１ｂの内壁面に密着するように固定する（ステップＳ１２）。続いて、図４に示すように、パワーモジュール１４からの出力端子２４と、結線手段８０からの接続端子２３とを、ボルト２５及びナット２６で締結する（ステップＳ１３）。
【００８３】
次に、インバータユニット４００のインバータ制御基板１７をフレームユニット２００の入口側（図３の上側）に固定する（ステップＳ１４）。そして、インバータ制御基板１７とモジュールユニット５０との結線、及びその他図示されない部品間の電気的接続を行う（ステップＳ１５）。最後に、フロントプレート２をフレームユニット２００の入口側端面に固定する（ステップＳ１６）。これにより、全ての組立が終了し、図１〜図３に示す完成状態となる。
【００８４】
なお、内側ブラケット１２上に結線手段８０を配置する場合は、図１７のフローチャートのステップＳ４は、「ステータコアに外側ブラケット被せ、内側ブラケットを取り付けた後にモールドする」に変更になり、ステップ８は削除される。また、ステップ５は「内側ブラケット上に結線ベースを固定する」に変更になる。
【００８５】
以上のように、実施の形態１の機電一体型駆動装置では、モータユニット３００及びインバータユニット４００を、共通の冷媒流路１８に冷却液を流すことにより冷却されたフレームユニット２００で冷却するので、冷却効果が高く、モータユニット３００の巻線が融けるのを防止することができるとともに、パワーモジュール１４の温度が上昇して破壊されるのを防ぐことができる。このため、例えば電気自動車の駆動モータ又はハイブリッド自動車の駆動モータなど、出力が高く発熱量の大きい用途への適用が可能となる。
【００８６】
また、ステータユニット７０及び外側ブラケット１１をモールドにより一体化（サブアッセイ化）してからフレームユニット２００に圧入又は焼き嵌めするので、ステータユニット７０の部品を個別に組み込むよりも組立が容易である。
【００８７】
さらに、ステータユニット７０をフレームユニット２００に組み込む前に、巻線７の引出線２１と結線手段８０との接続を行うことができるので、接続作業がやり易い。
【００８８】
さらにまた、特許文献１に示された従来のインテリジェントモータでは、サーボモータとドライブユニットとの接続を、接続ケーブルによりハウジング内の深い位置で行うので、接続が非常にし難い。これに対して、実施の形態１の機電一体型駆動装置では、引出線２１と結線手段８０との接続作業をフレームユニット２００の外で行うことができるので、半田付け又はロウ付けだけでなく、スペースを必要とする溶接による接合も可能となる。
【００８９】
そして、外側ブラケット１１の上部からインバータユニット４００側に突出した接続端子２３を、パワーモジュール１４の出力端子２４と接続するので、フレームユニット２００の内部であっても接続作業が比較的容易であり、インバータユニット４００とモータユニット３００との電気的接続を簡単に行うことができる。
【００９０】
また、フレームユニット２００に繋ぎ目がないので、繋ぎ目から冷却液が漏れる心配がない。
さらに、フレームユニット２００が軸方向に分割されることなく一体化されているので、駆動装置全体としての剛性が高い。
さらにまた、フレームユニット２００をアウタフレーム１ａとインナフレーム１ｂとに分割したので、切削及び鋳造で製作するときに作り易い。
【００９１】
また、モータユニット３００とインバータユニット４００とを外側ブラケット１１を含む一連の部品で仕切ることで、モータユニット３００側の熱及び電磁ノイズがインバータユニット４００側に伝わりにくい。同時に、インバータユニット４００側の熱及び電磁ノイズがモータユニット３００側に伝わりにくい。
【００９２】
さらに、モータユニット３００側で発生したゴミが、インバータユニット４００側に侵入するのを防止することができる。同時に、インバータユニット４００側のゴミ及び部品が、モータユニット３００側に入って巻き込まれるのを防止することができる。
【００９３】
さらにまた、内側ブラケット１２で第１のベアリング１０ａを保持しているので、第１のベアリング１０ａを保持する部品を別途設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００９４】
また、第１のベアリング１０ａの熱が、内側ブラケット１２及び外側ブラケット１１を介して、フレームユニット２００に放熱されるので、ベアリング１０ａが高温になるのを防止することができる。
【００９５】
さらに、内側ブラケット１２をフレームユニット２００と別体としたことで、ベアリング１０ａとの嵌め合い箇所の精密加工が可能となるため、出力軸４を支持する第１のベアリング１０ａを精度良く嵌め合わせて保持することができる。
【００９６】
さらにまた、内側ブラケット１２を外側ブラケット１１と別体にしたことにより、ロータユニット６０をステータユニット７０に挿入した後に、第１のベアリング１０ａを出力軸４に嵌め、内側ブラケット１２で保持することができる。これにより、ロータユニット６０の組立及び分解が簡単に行える。加えて、内側ブラケット１２を外すことができるので、モールド後の内部の清掃や、モータユニット３００内に発生したゴミの除去、及び内部の点検が容易に行える。
【００９７】
また、ステータコア６、巻線７及び外側ブラケット１１が樹脂材料１３によりモールドされているので、巻線７で発生した熱が、ステータコア６と外側ブラケット１１を介してインナフレーム１ｂに伝わり、モータ側冷媒流路１８ｂ内を流れる冷却液によって積極的に冷却される。このため、巻線７の温度上昇を抑制することができる。
【００９８】
さらに、巻線７の引出線２１もステータユニット７０の一部としてモールドされるので、引出線２１の熱をフレームユニット２００に逃がすことが可能となり、引出線２１も効率的に冷却される。
【００９９】
一方、インバータユニット４００において、パワーモジュール１４の放熱面１４ａがインナフレーム１ｂの内壁に密着しているので、インバータ側冷媒流路１８ａ内を流れる冷却液によってパワーモジュール１４が積極的に冷却される。
【０１００】
さらにまた、外側ブラケット１１に巻線７の引出線２１を通す引出線挿入孔２０を設けたので、引出線２１を、フレームユニット２００の冷媒流路１８を貫通させずに、モータユニット３００から引き出すことが可能となり、冷却液の漏洩を防止することができる。
【０１０１】
また、引出線２１をモータユニット３００の外に引き出したので、インバータユニット４００との結線が容易になる。
さらに、巻線７からパワーモジュール１４までの接続を、線材を使わずに行うので、接続が煩雑にならず、巻線７とパワーモジュール１４とをより確実に接続することができ、電気的接続の信頼性が高くなる。
【０１０２】
さらにまた、図６において、外側ブラケット１１の外径寸法は、ステータコア６の外径寸法よりも大きく、外側ブラケット１１の外周がフレームユニット２００の内周に隙間なく嵌め合わせられるように構成されている。このように、外側ブラケット１１の外径寸法をステータコア６の外径寸法より大きくしたことにより、ステータユニット７０をフレームユニット２００に挿入するときに、ステータコア６が引っかかって入りにくいことがない。
【０１０３】
また、ステータコア６の外径寸法は、外側ブラケット１１の外径寸法よりも小さく、ステータコア６がフレームユニット２００に隙間を持って挿入されるので、ステータコア６をフレームユニット２００に圧入とする場合に比べて、ステータコア６の外径寸法の精度を落とすことができる。これにより、公差管理が容易になり、コストダウンを図ることができる。
【０１０４】
なお、外側ブラケット１１の外径寸法とステータコア６の外径寸法との関係は、外側ブラケット１１の最小公差での外径寸法が、ステータコア６の最大公差での外径寸法よりも大きければよく、見た目ではほぼ同じでもよい。その場合、ステータコア６がフレームユニット２００に軽く圧入されることになるが、ステータコア６の外径寸法が外側ブラケットの外径寸法よりも小さいことには変わりはないので、ステータコア６が引っかかって入らなくなることはない。
【０１０５】
また、外側ブラケット１１及び内側ブラケット１２の材料を、ステータコア６の材料として一般的に用いられる電磁鋼板などの鉄系材料よりも熱伝導率が高く、比重が小さい材料、例えばアルミニウム合金又はマグネシウム合金等とした場合、モータユニット３００からの発熱をフレームユニット２００に効果的に伝えることが可能になる。加えて、外側ブラケット１１及び内側ブラケット１２の重量が軽くなるので、全体の軽量化を図ることもできる。
【０１０６】
さらに、放熱フィン２７ａ，２７ｂを冷媒流路１８全体に設けず、部分的に設けたので、放熱フィン２７ａ，２７ｂによる流路抵抗が大きく増えることがない。
【０１０７】
さらにまた、引出線２１ａ〜２１ｌの巻線７ａ〜７ｌからの引出位置から、パワーモジュール１４が配置されている位置まで、結線導体２２ａ〜２２ｆにより接続位置を周方向にずらすことができるので、接続が複雑にならず間違うことがない。
【０１０８】
また、巻線７ａ〜７ｆからの１２本の引出線２１ａ〜２１ｌを、結線導体２２ａ〜２２ｆで６本にまとめてから、接続端子２３ａ〜２３ｆでパワーモジュール１４と接続するので、接続部品の数を半分に減らすことが可能となる。
【０１０９】
さらに、結線手段８０の結線導体２２ａ〜２２ｆを互いに干渉しないよう折り曲げたので、本来なら７本必要とされる結線ベース２９の溝を５本に削減し、結線手段８０が占有する面積を小さくすることができる。
【０１１０】
実施の形態２．
次に、図２０はこの発明の実施の形態２による機電一体型駆動装置の軸線に沿う断面図、図２１は図２０のステータユニット７０のモールド前の状態を示す斜視図である。実施の形態２では、実施の形態１で示した外側ブラケット１１と内側ブラケット１２とを１つにまとめたブラケット３５が用いられている。
【０１１１】
また、実施の形態２では、ステータコア６の外径寸法が、ブラケット３５の外径寸法よりも大きく、フレームユニット２００の内周にステータコア６の外周が隙間なく嵌め合わせられるように構成されている。
【０１１２】
さらに、実施の形態２では、図２０に示すように、結線導体２２、結線ベース２９、及び引出線２１が樹脂材料３６によりモールドされている。他の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。
【０１１３】
次に、実施の形態２の機電一体型駆動装置の製造方法について説明する。図２２は図２０の機電一体型駆動装置の製造方法を示すフローチャートである。実施の形態１における製造方法を示した図１７との違いは、「外側ブラケット」が「ブラケット」に変わっている点（ステップＳ２１、Ｓ２２）、図１７のステップＳ８の「内側ブラケットを外側ブラケットに取り付ける」工程が削除されている点、及び図２２のステップＳ２３の「結線手段と結線ベースと引出線をモールドする」工程が追加されている点であり、他の製造方法は実施の形態１と同様である。
【０１１４】
このような機電一体型駆動装置では、一体型のブラケット３５を用いたので、ロータユニット６０の組立時に第１のベアリング１０ａを先にブラケット３５に装着しなければならないので、出力軸４を第１のベアリング１０ａに嵌め合わせるのが難しくなる。また、ステータユニット７０をフレームユニット２００に圧入した後では、ブラケット３５が取り外せなくなるので、モータユニット３００内で発生したゴミの除去、及び内部の点検ができなくなる。しかし、その他の効果は実施の形態１に記載した効果と同じである。
【０１１５】
また、一体型のブラケット３５を用いたので、部品点数を削減し、コストダウンを図ることができる。
さらに、ブラケット３５自体の剛性が高くなるため、ロータユニット６０をより確実に保持することができ、振動及び騒音を軽減することができるとともに信頼性を向上させることができる。
さらにまた、ブラケット３５に繋ぎ目がないので、モータユニット３００が発生した熱を効率的にフレームユニット２００に伝達することができる。
【０１１６】
また、フレームユニット２００にステータコア６を隙間なく嵌め合わせたので、ブラケット３５をフレームユニット２００に嵌め合わせる場合に比べて、軸方向への嵌め合わせ長さを長くすることができ、駆動時に回転トルクが掛かっても、ステータコア６がずれたり回ったりすることがない。
【０１１７】
さらに、フレームユニット２００にステータコア６を隙間なく嵌め合わせたので、巻線７が発生する熱を、接触面積の大きいステータコア６を介して、フレームユニット２００に伝達することができ、巻線７の温度上昇をより効果的に抑制することができる。
【０１１８】
さらにまた、結線導体２２、結線ベース２９及び引出線２１を樹脂材料３６によりモールドしたので、結線導体２２が結線ベース２９と一体化され、結線手段８０が強固に保持されて、結線手段８０の位置ずれが防止される。
【０１１９】
また、結線ベース２９と引出線２１とをモールドで一体化したことにより、巻線７から引出線２１を介して結線手段８０に伝わる熱を、ブラケット３５及びフレームユニット２００に効率的に伝え、巻線７を効率的に冷却することが可能となる。
【０１２０】
さらに、モールドにより結線導体２２及び引出線２１が表面に露出しなくなるので、これらに金属片が接触してショートしたりゴミが付着したりすることがない。
さらにまた、インバータユニット４００を組み込むときに、部品や工具が当たって結線導体２２及び引出線２１の被覆及び導体表面が傷付けられるのを防止することができる。
【０１２１】
実施の形態３．
次に、図２３はこの発明の実施の形態３による機電一体型駆動装置のステータユニット７０を示す斜視図、図２４は図２３のステータユニット７０の軸線に沿う断面図である。実施の形態３では、一体型のブラケット３７が用いられている。ブラケット３７の外周部のステータコア６側の端部には、ステータコア６側へ突出した第１及び第２の突起（フック）３８，３９が設けられている。第１及び第２の突起３８，３９は、ブラケット３７の周方向に１８０度ずらして対向配置されている。
【０１２２】
ステータコア６の外周には、第１の突起３８が挿入される第１の突起挿入溝４０と、第２の突起３９が挿入される第２の突起挿入溝４１とが設けられている。第１の突起挿入溝４０内には、第１の突起３８の先端部が係合する第１のピン４２が径方向に圧入されて固定されている。第２の突起挿入溝４１内には、第２の突起３９の先端部が係合する第２のピン４３が径方向に圧入されて固定されている。第１及び第２のピン４２，４３は、ステータコア６の径方向外側へ突出している。
【０１２３】
図２５は図２３のブラケット３７をステータユニット７０から外した状態を示す分解斜視図、図２６は図２３のステータユニット７０を示す側面図、図２７は図２４の第１の突起３８の詳細な形状を示す斜視図、図２８は図２７の第１の突起３８が第１のピン４２に係合した状態を示す斜視図、図２９は図２７の第１の突起３８と第１の突起挿入溝４０及び第１のピン４２との関係を示す正面図である。なお、第２の突起３９の形状、第２の突起３９と第２の突起挿入溝４１及び第２のピン４３との関係も図２７〜図２９と同様である。
【０１２４】
図２７において、第１の突起３８（第２の突起３９）の先端には、鉤爪部が設けられており、鉤爪部には、ブラケット３７の軸方向に傾きを持つ軸方向テーパ部３８ｂ（３９ｂ）と、周方向の傾きを持つ周方向テーパ部３８ｃ（３９ｃ）とが設けられている。
【０１２５】
また、第１の突起３８（第２の突起３９）の周方向テーパ部３８ｃ（３９ｃ）のテーパが高くなった方の側面は、ブラケット３７の周方向の位置決めを行う周方向位置決め面３８ａ（３９ａ）となっている。
【０１２６】
図２５に示す状態から、ブラケット３７をステータコア６に被せるときに、第１及び第２の突起３８，３９をそれぞれ第１及び第２の突起挿入溝４０，４１に挿入する。ブラケット３７を強く押し込むと、第１及び第２の突起３８，３９の先端に設けられた軸方向テーパ部３８ｂ，３９ｂが第１及び第２のピン４２，４３の先端を乗り越え、図２８に示すように、第１及び第２の突起３８，３９の周方向テーパ部３８ｃ，３９ｃが第１及び第２のピン４２，４３の外周面に係合し図２６の状態になる。
【０１２７】
このとき、図２９に示すように、第１及び第２のピン４２，４３により周方向テーパ部３８ｃ，３９ｃが右方向に押されるので、第１及び第２の突起３８，３９の周方向位置決め面３８ａ，３９ａが第１及び第２の突起挿入溝４０，４１の当て面４０ａ，４１ａに当接し、ブラケット３７とステータコア６の周方向の位置決めが行われる。
【０１２８】
また、第１の突起３８と第１の突起挿入溝４０との間には、第１のクリアランス４０ｂが存在し、第２の突起３９と第２の突起挿入溝４１との間には、第２のクリアランス４１ｂが存在する。また、第１及び第２の突起３８，３９が第１及び第２のピン４２，４３にそれぞれ係合することにより、ブラケット３７はステータコア６方向に引っ張られるので、ブラケット３７の下側の端面がステータコア６の上面に押し当てられ、ブラケット３７とステータコア６の軸方向の位置決めも行われる。
【０１２９】
なお、第１及び第２のピン４２，４３の先端には、第１及び第２の突起３８，３９の軸方向テーパ部３８ｂ，３９ｂが乗り越えやすいように、Ｃ面かＲを付けてもよい。他の構成及び動作は、実施の形態２と同様である。
【０１３０】
次に、実施の形態３の機電一体型駆動装置の製造方法について説明する。実施の形態２と同様に、結線導体２２等を樹脂材料３６によりモールドするのであれば、実施の形態３の機電一体型駆動装置の製造方法は、図２２に示した製造方法とほぼ同様である。実施の形態２との相違点は、ステータコア６にブラケット３７を被せるときに、第１及び第２の突起３８，３９が第１及び第２のピン４２，４３をそれぞれ乗り越えるために少し外側に広がるので、図１８に示したモールド用冶具の外筒３１の内壁面に、第１及び第２の突起３８，３９を逃がす溝を設ける必要がある点である。その他の製造方法は実施の形態２と同じなので、実施の形態２に記載した製造方法による効果と同様の効果が得られる。
【０１３１】
以上のように、実施の形態３の機電一体型駆動装置では、ブラケット３７をステータコア６に押し込むだけで、ブラケット３７とステータコア６との周方向及び軸方向の位置決めを簡単に行うことができる。また、第１及び第２の突起３８，３９が第１及び第２のピン４２，４３にそれぞれ係合するので、ブラケット３７のステータコア６への固定も同時に行える。その他の効果は、実施の形態２に示した機電一体型駆動装置の効果と同じである。
【０１３２】
なお、この発明の機電一体型駆動装置の用途は、電気自動車又はハイブリッド自動車に限定されるものではない。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2015093138.tif 000018
【図１７】
2015093138.tif 000019
【図１８】
2015093138.tif 000020
【図１９】
2015093138.tif 000021
【図２０】
2015093138.tif 000022
【図２１】
2015093138.tif 000023
【図２２】
2015093138.tif 000024
【図２３】
2015093138.tif 000025
【図２４】
2015093138.tif 000026
【図２５】
2015093138.tif 000027
【図２６】
2015093138.tif 000028
【図２７】
2015093138.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
2015093138.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月29日(2016.1.29)
【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】
円筒状のフレームユニット、
ステータコアと、前記ステータコアに装着されている複数の巻線と、前記ステータコアに挿入されているロータユニットとを有しており、前記フレームユニットに収納されているモータユニット、及び
前記モータユニットに電力を供給するパワーモジュールと、前記パワーモジュールを駆動するパワーモジュール駆動基板とを有しており、前記フレームユニットに収納されているインバータユニット
を備え、
前記フレームユニットの壁部内には、前記モータユニット及び前記インバータユニットを冷却するための共通の冷媒流路が設けられており、
前記パワーモジュールは、前記フレームユニットの内壁面に密着しており、
前記フレームユニット内には、前記フレームユニットとは別体のブラケットが嵌め合わせられており、
前記フレームユニット内の空間は、前記ブラケットにより、前記モータユニットが収納される空間と、前記インバータユニットが収納される空間とに分割されており、
前記ブラケットの前記インバータユニット側の端部には、前記パワーモジュールと前記巻線とを接続するための結線手段が配置されており、
前記結線手段は、前記巻線からの引出線が接続される複数の結線導体を有しており、
各前記結線導体には、前記パワーモジュールが配置されている位置で立ち上がっている接続端子が設けられており、
前記結線導体は、同心円状に配置された複数個の円弧状の導体を有している機電一体型駆動装置。
【請求項２】
少なくとも１つの前記円弧状の導体は、半径の異なる円弧を有している請求項１記載の機電一体型駆動装置。
【請求項３】
前記ブラケットの前記インバータユニット側の端部には、絶縁材料製の結線ベースが固定されており、
前記結線ベースには、複数の溝が形成されており、
前記結線導体は、前記溝に差し込まれている請求項１又は請求項２に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項４】
前記結線導体、前記結線ベース、及び前記引出線が、モールドにより一体化されている請求項３記載の機電一体型駆動装置。
【請求項５】
前記ブラケットには、前記ロータユニットの軸を回転自在に保持するベアリングが保持されている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項６】
円筒状のフレームユニット、
ステータコアと、前記ステータコアに装着されている複数の巻線と、前記ステータコアに挿入されているロータユニットとを有しており、前記フレームユニットに収納されているモータユニット、及び
前記モータユニットに電力を供給するパワーモジュールと、前記パワーモジュールを駆動するパワーモジュール駆動基板とを有しており、前記フレームユニットに収納されているインバータユニット
を備え、
前記フレームユニットの壁部内には、前記モータユニット及び前記インバータユニットを冷却するための共通の冷媒流路が設けられており、
前記パワーモジュールは、前記フレームユニットの内壁面に密着しており、
前記フレームユニット内には、前記フレームユニットとは別体のブラケットが嵌め合わせられており、
前記フレームユニット内の空間は、前記ブラケットにより、前記モータユニットが収納される空間と、前記インバータユニットが収納される空間とに分割されており、
前記ブラケットの前記インバータユニット側の端部には、前記パワーモジュールと前記巻線とを接続するための結線手段が配置されており、
前記結線手段は、前記巻線からの引出線が接続される複数の結線導体を有しており、
各前記結線導体には、前記パワーモジュールが配置されている位置で立ち上がっている接続端子が設けられており、
前記ブラケットには、前記ロータユニットの軸を回転自在に保持するベアリングが保持されており、
前記ブラケットは、円盤状の外側ブラケットと、前記外側ブラケットの内側に嵌め合わせられている内側ブラケットとを有しており、
前記内側ブラケットには、前記ベアリングが保持されており、
前記外側ブラケットには、前記結線手段が配置されている機電一体型駆動装置。
【請求項７】
前記ブラケットの前記ステータコア側の端部には、前記ステータコア側へ突出した突起が設けられており、
前記突起の先端には、鉤爪部が設けられており、
前記鉤爪部には、前記ブラケットの軸方向に傾きを持つ軸方向テーパ部と、周方向の傾きを持つ周方向テーパ部とが設けられており、
前記ステータコアの外周には、前記突起が挿入される溝が設けられており、
前記溝には、前記ステータコアの径方向外側へ突出したピンが設けられており、
前記周方向テーパ部は、前記ピンの外周面に係合している請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項８】
前記ブラケットの外径寸法は、前記ステータコアの外径寸法よりも大きく、前記ブラケットの外周が前記フレームユニットの内周に隙間なく嵌め合わせられている請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項９】
前記ステータコアの外径寸法が、前記ブラケットの外径寸法よりも大きく、前記フレームユニットの内周に前記ステータコアの外周が隙間なく嵌め合わせられている請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１０】
前記ブラケットの材料が、前記ステータコアの材料である鉄系材料よりも、熱伝導率が高く、比重が小さい材料である請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１１】
前記フレームユニットは、アウタフレームと、前記アウタフレームの内側に組み合わされているインナフレームとを有する二重構造であり、
前記インナフレームの前記パワーモジュールが密着する箇所の裏側には、放熱フィンが設けられている請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１２】
前記フレームユニットは、軸方向に繋ぎ目がない構造となっている請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１３】
前記ブラケットには、複数の引出線挿入孔が設けられており、
前記引出線挿入孔には、前記巻線からの引出線が貫通しており、
前記ステータコア、前記巻線、前記引出線及び前記ブラケットが、モールドにより一体化されている請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１４】
複数の巻線が装着されたステータコアの端部にブラケットを被せる工程、
前記ステータコアと前記巻線と前記ブラケットとをモールドにより一体化する工程、
複数の溝が形成された絶縁材料製の結線ベースを前記ブラケットの前記ステータコアと反対側の側の端部に固定する工程、
前記結線ベースの前記溝に結線導体を差し込む工程、
前記ステータコア、前記巻線、及び前記ブラケットを含む組立体を、壁部内に冷媒流路が設けられている円筒状のフレームユニット内に、圧入又は焼き嵌めにより固定する工程、
前記ステータコア内にロータユニットを挿入し、前記ロータユニットの軸をベアリングによって回転自在に保持する工程、及び
パワーモジュールをその放熱面が前記フレームユニットの内壁面に密着するように前記フレームユニットに固定する工程
を含む機電一体型駆動装置の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月20日(2017.1.20)
【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】
円筒状のフレームユニット、
ステータコアと、前記ステータコアに装着されている複数の巻線と、前記ステータコアに挿入されているロータユニットとを有しており、前記フレームユニットに収納されているモータユニット、及び
前記モータユニットに電力を供給するパワーモジュールと、前記パワーモジュールを駆動するパワーモジュール駆動基板とを有しており、前記フレームユニットに収納されているインバータユニット
を備え、
前記フレームユニットの壁部内には、前記モータユニット及び前記インバータユニットを冷却するための共通の冷媒流路が設けられており、
前記パワーモジュールは、前記フレームユニットの内壁面に密着しており、
前記フレームユニット内には、前記フレームユニットとは別体のブラケットが嵌め合わせられており、
前記フレームユニット内の空間は、前記ブラケットにより、前記モータユニットが収納される空間と、前記インバータユニットが収納される空間とに分割されており、
前記ブラケットの前記インバータユニット側の端部には、前記パワーモジュールと前記巻線とを接続するための結線手段が配置されており、
前記結線手段は、前記巻線からの引出線が接続される複数の結線導体を有しており、
各前記結線導体には、前記パワーモジュールが配置されている位置で立ち上がっている接続端子が設けられており、
前記結線導体は、同心円状に配置された複数個の円弧状の導体を有しており、
少なくとも１つの前記円弧状の導体は、円弧の途中で折り曲げられて円弧の半径が途中で変更されている機電一体型駆動装置。
【請求項２】
前記ブラケットの前記インバータユニット側の端部には、絶縁材料製の結線ベースが固定されており、
前記結線ベースには、複数の溝が形成されており、
前記結線導体は、前記溝に差し込まれている請求項１記載の機電一体型駆動装置。
【請求項３】
前記結線導体、前記結線ベース、及び前記引出線が、モールドにより一体化されている請求項２記載の機電一体型駆動装置。
【請求項４】
前記ブラケットには、前記ロータユニットの軸を回転自在に保持するベアリングが保持されている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項５】
円筒状のフレームユニット、
ステータコアと、前記ステータコアに装着されている複数の巻線と、前記ステータコアに挿入されているロータユニットとを有しており、前記フレームユニットに収納されているモータユニット、及び
前記モータユニットに電力を供給するパワーモジュールと、前記パワーモジュールを駆動するパワーモジュール駆動基板とを有しており、前記フレームユニットに収納されているインバータユニット
を備え、
前記フレームユニットの壁部内には、前記モータユニット及び前記インバータユニットを冷却するための共通の冷媒流路が設けられており、
前記パワーモジュールは、前記フレームユニットの内壁面に密着しており、
前記フレームユニット内には、前記フレームユニットとは別体のブラケットが嵌め合わせられており、
前記フレームユニット内の空間は、前記ブラケットにより、前記モータユニットが収納される空間と、前記インバータユニットが収納される空間とに分割されており、
前記ブラケットの前記インバータユニット側の端部には、前記パワーモジュールと前記巻線とを接続するための結線手段が配置されており、
前記結線手段は、前記巻線からの引出線が接続される複数の結線導体を有しており、
各前記結線導体には、前記パワーモジュールが配置されている位置で立ち上がっている接続端子が設けられており、
前記ブラケットには、前記ロータユニットの軸を回転自在に保持するベアリングが保持されており、
前記ブラケットは、円盤状の外側ブラケットと、前記外側ブラケットの内側に嵌め合わせられている内側ブラケットとを有しており、
前記内側ブラケットには、前記ベアリングが保持されており、
前記外側ブラケットには、前記結線手段が配置されている機電一体型駆動装置。
【請求項６】
前記ブラケットの前記ステータコア側の端部には、前記ステータコア側へ突出した突起が設けられており、
前記突起の先端には、鉤爪部が設けられており、
前記鉤爪部には、前記ブラケットの軸方向に傾きを持つ軸方向テーパ部と、周方向の傾きを持つ周方向テーパ部とが設けられており、
前記ステータコアの外周には、前記突起が挿入される溝が設けられており、
前記溝には、前記ステータコアの径方向外側へ突出したピンが設けられており、
前記周方向テーパ部は、前記ピンの外周面に係合している請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項７】
円筒状のフレームユニット、
ステータコアと、前記ステータコアに装着されている複数の巻線と、前記ステータコアに挿入されているロータユニットとを有しており、前記フレームユニットに収納されているモータユニット、及び
前記モータユニットに電力を供給するパワーモジュールと、前記パワーモジュールを駆動するパワーモジュール駆動基板とを有しており、前記フレームユニットに収納されているインバータユニット
を備え、
前記フレームユニットの壁部内には、前記モータユニット及び前記インバータユニットを冷却するための共通の冷媒流路が設けられており、
前記パワーモジュールは、前記フレームユニットの内壁面に密着しており、
前記フレームユニット内には、前記フレームユニットとは別体のブラケットが嵌め合わせられており、
前記フレームユニット内の空間は、前記ブラケットにより、前記モータユニットが収納される空間と、前記インバータユニットが収納される空間とに分割されており、
前記ブラケットの前記インバータユニット側の端部には、前記パワーモジュールと前記巻線とを接続するための結線手段が配置されており、
前記結線手段は、前記巻線からの引出線が接続される複数の結線導体を有しており、
各前記結線導体には、前記パワーモジュールが配置されている位置で立ち上がっている接続端子が設けられており、
前記結線導体は、同心円状に配置された複数個の円弧状の導体を有しており、
前記ブラケットの前記ステータコア側の端部には、前記ステータコア側へ突出した突起が設けられており、
前記突起の先端には、鉤爪部が設けられており、
前記鉤爪部には、前記ブラケットの軸方向に傾きを持つ軸方向テーパ部と、周方向の傾きを持つ周方向テーパ部とが設けられており、
前記ステータコアの外周には、前記突起が挿入される溝が設けられており、
前記溝には、前記ステータコアの径方向外側へ突出したピンが設けられており、
前記周方向テーパ部は、前記ピンの外周面に係合している機電一体型駆動装置。
【請求項８】
前記ブラケットの外径寸法は、前記ステータコアの外径寸法よりも大きく、前記ブラケットの外周が前記フレームユニットの内周に隙間なく嵌め合わせられている請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項９】
前記ステータコアの外径寸法が、前記ブラケットの外径寸法よりも大きく、前記フレームユニットの内周に前記ステータコアの外周が隙間なく嵌め合わせられている請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１０】
前記ブラケットの材料が、前記ステータコアの材料である鉄系材料よりも、熱伝導率が高く、比重が小さい材料である請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１１】
前記フレームユニットは、アウタフレームと、前記アウタフレームの内側に組み合わされているインナフレームとを有する二重構造であり、
前記インナフレームの前記パワーモジュールが密着する箇所の裏側には、放熱フィンが設けられている請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１２】
前記フレームユニットは、軸方向に繋ぎ目がない構造となっている請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１３】
前記ブラケットには、複数の引出線挿入孔が設けられており、
前記引出線挿入孔には、前記巻線からの引出線が貫通しており、
前記ステータコア、前記巻線、前記引出線及び前記ブラケットが、モールドにより一体化されている請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の機電一体型駆動装置。
【請求項１４】
複数の巻線が装着されたステータコアの端部にブラケットを被せる工程、
前記ステータコアと前記巻線と前記ブラケットとをモールドにより一体化する工程、
複数の溝が形成された絶縁材料製の結線ベースを前記ブラケットの前記ステータコアと反対側の側の端部に固定する工程、
前記結線ベースの前記溝に結線導体を差し込む工程、
前記ステータコア、前記巻線、及び前記ブラケットを含む組立体を、壁部内に冷媒流路が設けられている円筒状のフレームユニット内に、圧入又は焼き嵌めにより固定する工程、
前記ステータコア内にロータユニットを挿入し、前記ロータユニットの軸をベアリングによって回転自在に保持する工程、及び
パワーモジュールをその放熱面が前記フレームユニットの内壁面に密着するように前記フレームユニットに固定する工程
を含む機電一体型駆動装置の製造方法。
【国際調査報告】
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