(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータが収容されたモータケースと、
該モータケースの壁部に取り付けられたモータ端子台と、を備えたモータユニットにおいて、
前記モータ端子台と前記壁部との間に取付板が設けられ、
前記壁部は、前記モータケースの内部に立設する内部壁であり、
該内部壁には、前記モータ端子台を挿通可能で、かつ、該モータ端子台を保持可能な開口部が形成されており、
前記モータ端子台は、導電部材の周囲を筒状の絶縁部材で覆うように構成され、
該絶縁部材には、前記モータ端子台の外周面から外方に突出する突出部が形成され、
前記取付板には、前記モータ端子台が挿通可能な貫通孔が形成され、
前記取付板は、前記絶縁部材の前記突出部と前記内部壁との間に配され、
前記モータケースに前記モータ端子台を取り付けた際に、前記取付板の前記貫通孔の周縁部が、前記内部壁の前記開口部の周縁部よりも前記導電部材に近い側に位置するように構成され、
前記取付板は、金属で形成され、少なくとも前記壁部との当接面が平坦面で形成されており、
前記壁部と前記取付板の平坦面とが密着固定されていることを特徴とするモータユニット。
【請求項２】
前記壁部と前記取付板の平坦面とが液体パッキンを介して密着固定されていることを特徴とする請求項１に記載のモータユニット。
【請求項３】
前記モータ端子台と前記取付板とが一体化されていることを特徴とする請求項１または２に記載のモータユニット。
【請求項４】
前記モータ端子台の一端は、前記モータの複数のモータ端子が結束可能に構成され、
前記モータ端子台の他端は、インバータの複数のインバータケーブルが結束可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータユニット。
【請求項５】
前記モータ端子台が前記壁部に形成された開口部を挿通するように取り付けられており、
前記取付板が、前記壁部との当接面および前記開口部に沿うように断面略Ｌ字状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、モータにより駆動するモータユニットには、モータケースに収容されたモータと、該モータに電力を供給したり、該モータからの回生電力を充電したりするための電力装置（インバータ、バッテリなど）と、を電気的に接続するためのモータ端子台が設けられている。したがって、モータケースには、モータ端子台を取り付ける箇所に開口部が形成されている。そのため、該開口部からモータケース内に異物の浸入を防止したり、モータケース内部からモータの潤滑油が漏洩するのを防止したりするためのモータ端子台構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の端子台構造は、ハウジングに形成された開口部を閉塞する端子台にフランジ部を形成し、該フランジ部におけるハウジングの外面との当接面にシール部を設けたものである。
【特許文献１】特開２００８−５６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した特許文献１の端子台構造など従来の構造では、一般的に端子台に接続されるケーブルや端子は銅などの熱伝導率の良い材質で形成されているため、モータが駆動することにより発生した熱が伝わり易く、ケーブルの絶縁被膜が熱により劣化し易いという問題があった。一方で、このケーブルの劣化を防止するために耐熱性を向上させると、ハウジングや端子台が大型化したり、コストアップになるという問題があった。
また、端子台は一般的に本体部が樹脂で形成されているため、端子台とハウジングとのシール性能が経年的に劣化しやすいという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、熱の影響を低減でき、また、シール性能を確実に保持することが可能なモータ端子台を有するモータユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、モータ（例えば、実施形態におけるモータ２３）が収容されたモータケース（例えば、実施形態におけるモータケース１５）と、該モータケースの壁部（例えば、実施形態における壁部７７）に取り付けられたモータ端子台（例えば、実施形態におけるモータ端子台７０）と、を備えたモータユニット（例えば、実施形態におけるモータユニット１００）において、前記モータ端子台と前記壁部との間に取付板（例えば、実施形態における取付板５０）が設けられ、前記壁部は、前記モータケースの内部に立設する内部壁であり、該内部壁には、前記モータ端子台を挿通可能で、かつ、該モータ端子台を保持可能な開口部（例えば、実施形態における開口部７８）が形成されており、前記モータ端子台は、導電部材（例えば、実施形態における導電部材６６）の周囲を筒状の絶縁部材（例えば、実施形態におけるモータ端子接続部６２、インバータケーブル接続部６３）で覆うように構成され、該絶縁部材には、前記モータ端子台の外周面から外方に突出する突出部（例えば、実施形態におけるフランジ部６４）が形成され、前記取付板には、前記モータ端子台が挿通可能な貫通孔が形成され、前記取付板は、前記絶縁部材の前記突出部と前記内部壁との間に配され、前記モータケースに前記モータ端子台を取り付けた際に、前記取付板の前記貫通孔の周縁部が、前記内部壁の前記開口部の周縁部よりも前記導電部材に近い側に位置するように構成され、前記取付板は、金属で形成され、少なくとも前記壁部との当接面（例えば、実施形態における当接面５０Ａ）が平坦面で形成されており、前記壁部と前記取付板の平坦面とが密着固定されていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載した発明は、前記壁部と前記取付板の平坦面とが液体パッキンを介して密着固定されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載した発明は、前記モータ端子台と前記取付板とが一体化されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項４に記載した発明は、前記モータ端子台の一端は、前記モータの複数のモータ端子（例えば、実施形態におけるモータ端子７３）が結束可能に構成され、前記モータ端子台の他端は、インバータ（例えば、実施形態におけるインバータ６１）の複数のインバータケーブル（例えば、実施形態におけるインバータケーブル７１）が結束可能に構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載した発明は、前記モータ端子台が前記壁部に形成された開口部（例えば、実施形態における開口部７８）を挿通するように取り付けられており、前記取付板が、前記壁部との当接面および前記開口部に沿うように断面略Ｌ字状に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載した発明によれば、モータケースに形成された壁部に取付板を介してモータ端子台を取り付けるため、モータが駆動することにより発生した熱を放熱するための放熱面積を広く確保することができる。また、取付板を熱伝導率および剛性の高い金属で形成することで伝熱性能を確保することができる。さらに、取付板における壁部との当接面を平坦面で形成することで、取付板と壁部とを確実に密着させることが可能となる。そして、モータケースは一般的に金属で形成されているため、ボルトなどを用いて取付板とハウジングとを強固に固定することができる。したがって、モータケース内で発生した熱を効率よく外部へ放熱することができるため、周囲に配された部品などに対して熱の影響を考慮する必要がなくなり、信頼性を向上することができる。さらに、モータユニットを構成する各部品のレイアウトの自由度が増し、モータユニットの小型化や低コスト化を図ることができる。
また、壁部をモータケース自体の外壁ではなくモータケース内に立設することにより、広い伝熱面および放熱面を確保することができる。したがって、熱を効率よく放熱することができる。
【００１２】
請求項２に記載した発明によれば、シールリングなどを用いずに液体パッキンにてシール性を確保することができるため、シールリングを設置する溝などの加工を施す必要がなく、液体パッキンにより簡便に十分なシールをすることが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載した発明によれば、モータ端子台と取付板とを一体化することで、モータケースへ容易に取り付けることができ、作業効率の向上を図ることができる。また、モータが駆動することにより発生した熱を、モータ端子台から取付板へ効率よく伝熱させることができる。また、モータ端子台と取付板とを一体化することにより、モータ端子台と取付板との間のシール性を確保することができる。
【００１４】
請求項４に記載した発明によれば、モータ端子およびインバータケーブルをそれぞれ複数結束しているため、効率よく放熱することができるとともに、強度を向上することができる。
【００１６】
請求項５に記載した発明によれば、モータ端子台の強度の向上が図れるとともに、モータ端子台から吸熱し取付板へ伝熱させて放熱することで、熱を効率よく放熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
図１はモータユニットの概略構成断面図である。図１に示すように、モータユニット１００は、車両用パワートレイン（以下、パワートレインという。）１０と、パワートレイン１０の上方に取り付けられたインバータ６１とを備えている。
【００１８】
パワートレイン１０は、ステータ部２１およびロータ部２２を備えたモータ２３を収容するモータハウジング１１と、モータハウジング１１の一方側に締結され、モータ２３の出力軸２４からの動力を伝達する動力伝達部（不図示）を収容するミッションハウジング１２と、モータハウジング１１の他方側に締結され、モータ２３の回転センサ２５を収容するセンサハウジング１３と、を備えている。なお、ミッションハウジング１２は、モータハウジング１１に締結された共用ハウジング１２Ａと、共用ハウジング１２Ａに締結されたギアハウジング１２Ｂとで構成されている。また、モータハウジング１１の内部はモータ室３６として、ミッションハウジング１２の内部はミッション室３７として、センサハウジング１３の内部はセンサ室３８として、それぞれ構成されている。さらに、モータハウジング１１、ミッションハウジング１２およびセンサハウジング１３とでモータケース１５を構成している。
【００１９】
モータハウジング１１は、モータ２３全体を覆うように略円筒形状で形成されている。モータハウジング１１とミッションハウジング１２との境界部のミッションハウジング１２側には、モータ２３の出力軸２４の一端を回転自在に支持するベアリング２６が設けられ、モータハウジング１１とセンサハウジング１３との境界部のセンサハウジング１３側には、モータ２３の出力軸２４の他端を回転自在に支持するベアリング２７が設けられている。
【００２０】
また、モータハウジング１１の壁部３１、ミッションハウジング１２の壁部３２およびセンサハウジング１３の壁部３３には、互いに連通するブリーザ通路３５がそれぞれ形成されている。
【００２１】
ここで、モータハウジング１１の壁部３１内で、ブリーザ通路３５よりも内周側には、モータ２３を冷却するためのウォータジャケット５５がモータ２３のステータ部２１を全周覆うように設けられている。また、ステータ部２１は、モータハウジング１１に焼き嵌めされており、モータハウジング１１の内周面に密着するように配されている。
【００２２】
ミッションハウジング１２内には、パワートレイン１０内で使用している潤滑オイルを分離するためのブリーザ室５１が形成されている。つまり、動力伝達部（ギア）やモータ２３の回転により飛散した潤滑オイルをブリーザ室５１で分離することができ、潤滑オイルがブリーザ室５１に設けられ外部と連通するブリーザ配管３９から外部へ漏れ出すことを防止することができる。
【００２３】
このブリーザ室５１は、パワートレイン１０の最上部にあたる位置に形成されている。また、ブリーザ室５１はブリーザ通路３５と連通しており、ブリーザ配管３９からパワートレイン１０内の高圧・高温の空気を排出することができるようになっている。さらに、ブリーザ室５１は、ブリーザ通路３５を介してモータ室３６、ミッション室３７、およびセンサ室３８と連通している。
【００２４】
センサハウジング１３には、パワートレイン１０の上方に配されたインバータ６１とモータ２３（モータ端子７３）とを電気的に接続させるためのモータ端子台７０が配設されている。このモータ端子台７０は、センサハウジング１３内に形成された接続室８１に配されている。ここで、インバータ６１のインバータ端子台（不図示）とパワートレイン１０のモータ端子台７０との間に、インバータケーブル７１が敷設され、モータ２３とインバータ６１とが電気的に接続されている。
【００２５】
図２〜図５はモータ端子台７０の図面である。図２〜図５に示すように、モータ端子台７０は樹脂材料で形成されており、モータ２３から延設されたモータ端子７３が接続されるモータ端子接続部６２と、インバータケーブル７１が接続されるインバータケーブル接続部６３とを備えている。モータ端子接続部６２およびインバータケーブル接続部６３は、三相モータの各相にそれぞれ対応するように３個ずつ形成されている。
【００２６】
モータ端子接続部６２は、略円筒状に形成されており、その上面にボルト穴６５が形成されている。このボルト穴６５を用いて、先端にＬＡ端子５３が取り付けられたモータ端子７３を締結ボルト７４でモータ端子接続部６２に締付固定できるようになっている（図６参照）。また、締結ボルト７４は、モータ端子接続部６２およびインバータケーブル接続部６３の内部に配された導電部材６６に電気的に接続される。
【００２７】
一方、インバータケーブル接続部６３は、略円柱状に形成されており、その側面にボルト穴６７が形成されている。このボルト穴６７を用いて、先端にＬＡ端子５４が取り付けられたインバータケーブル７１を締結ボルト７９でインバータケーブル接続部６３に締付固定できるようになっている。また、締結ボルト７９は、同じく導電部材６６に電気的に接続される（図６参照）。
【００２８】
また、モータ端子接続部６２とインバータケーブル接続部６３との境界にはフランジ部６４が全周に亘って形成されている。さらに、このフランジ部６４におけるインバータケーブル接続部６３側には、例えばアルミなどの熱伝達率の高い金属で形成された板状の取付板５０が設けられている。取付板５０のセンサハウジング１３との当接面５０Ａは平坦に形成されている。なお、導電部材６６と取付板５０とは電気的に接続されていない。また、取付板５０には壁部７７（後に詳述する。）と締結固定するためのネジ孔６９が２箇所形成されている。
【００２９】
図６は図１のＡ部詳細図である。なお、図６ではブリーザ通路３５が形成されていない箇所の断面を示す。図６に示すように、モータ２３を構成しているステータ部２１およびロータ部２２がモータハウジング１１内に配されている。ステータ部２１は、略円環状の板材が複数積層されたステータコア２１Ａと、該ステータコア２１Ａに巻回されたモータ巻線２１Ｂとで構成されている。モータ巻線２１Ｂからモータ端子台７０に向かってモータ端子７３が延設されている。そして、モータ端子７３の先端部にはＬＡ端子５３が設けられ、締結ボルト７４を介してモータ端子台７０に締結されている。なお、締結ボルト７４をモータ端子台７０に締め付けるために、センサハウジング１３の天上面１３Ａには開口部７５が形成され、該開口部７５を閉塞するために蓋部材７６が設けられている。
【００３０】
モータ端子台７０が取り付けられる位置におけるセンサハウジング１３の天上面１３Ａと底面１３Ｂとの間には、壁部７７が立設されている。壁部７７には開口部７８が形成されており、該開口部７８にモータ端子台７０のインバータケーブル接続部６３が挿通されるようになっている。具体的には、三相モータの各相に対応した３つのインバータケーブル接続部６３をそれぞれ挿通することができる３つの開口部７８が形成されている。つまり、壁部７７のモータハウジング１１側からモータ端子台７０を取り付けると、壁部７７の接続室８１側にモータ端子台７０のインバータケーブル接続部６３が突出するとともに、モータ端子台７０に設けられた取付板５０と壁部７７とが当接する。
この状態で、取付板５０に形成されたネジ孔６９にネジ（不図示）を挿通して取付板５０と壁部７７とを締付固定している。なお、取付板５０と壁部７７との間には液体パッキンを塗布した状態で締付固定し、シール性を確保している。
【００３１】
また、接続室８１において、モータ端子台７０のインバータケーブル接続部６３とインバータケーブル７１とが接続されている。具体的には、インバータケーブル７１の先端部にＬＡ端子５４が設けられ、締結ボルト７９を介してモータ端子台７０に締結されている。なお、締結ボルト７９をモータ端子台７０に締め付けるために、センサハウジング１３の側面１３Ｃには開口部８２が形成され、該開口部８２を閉塞するために蓋部材８３が設けられている。
【００３２】
そして、インバータケーブル７１は、接続室８１の上部に形成された開口部８４を通り、インバータ６１内へ敷設された後、インバータ端子台（不図示）に接続されている。
【００３３】
（作用）
上述のように構成したモータユニット１００の作用について説明する。
パワートレイン１０のモータ２３を回転駆動させると、モータ２３が発熱する。この発熱した熱は、熱伝達率の高いモータ巻線２１Ｂなどに伝熱し、さらにモータ端子７３へと伝熱する。モータ端子台７０が従来の構造であれば、この熱は、モータ端子７３→ＬＡ端子５３→締結ボルト７４→導電部材６６→締結ボルト７９→ＬＡ端子５４→インバータケーブル７１の順に伝熱され、インバータ６１内が高温になりインバータ６１内部の素子やセンサが劣化したり、故障したりする虞があり、信頼性を確保するのが困難であった。
【００３４】
一方、本実施形態のモータ端子台７０では、上述のモータ２３からの熱がモータ端子台７０まで伝熱されたときに、モータ端子接続部６２も熱の影響より温度上昇するが、その熱が熱伝導率の高い取付板５０に伝熱され、その熱は同じく熱伝導率の高いセンサハウジング１３の壁部７７へと伝熱される。したがって、取付板５０は、モータ２３からの熱の多くを吸熱することができ、インバータ６１側が高温になるのを抑制することができる。また、センサハウジング１３の壁部７７へ伝熱された熱は、ハウジング外表面から外部（外気）へと発散される。さらに、本実施形態のように、モータハウジング１１にウォータジャケット５５を設けた場合には、モータハウジング１１に伝えられた熱は冷却水にも伝えられ、さらに効率よく吸熱することができる。したがって、インバータケーブル７１などケーブルの絶縁被膜や、インバータ６１内部の素子やセンサなどが高温になるのを防ぐことができる。
【００３５】
また、このモータ端子台７０と取付板５０とは一体化されている。このように一体化させるためには、まず取付板５０を製造し、製造された取付板５０をモータ端子台７０を射出成形するための成形機にセットして、成形機の金型内に樹脂材料を射出することで、モータ端子台７０と取付板５０とが一体化したものを製造することができる。このようにすることで、モータ端子台７０と取付板５０との間のシール性能を確保することができる。
【００３６】
本実施形態によれば、モータハウジング１１に締結したセンサハウジング１３に立設された壁部７７に取付板５０を介してモータ端子台７０を取り付けたため、モータ２３が駆動することにより発生した熱を放熱するための放熱面積を広く確保することができる。したがって、モータハウジング１１内で発生した熱を効率よくハウジング（センサハウジング１３およびモータハウジング１１）側へ放熱することができるため、周囲に配された部品などに対して熱の影響を考慮する必要がなくなり、信頼性を向上することができる。また、モータユニット１００を構成する各部品のレイアウトの自由度が増し、モータユニット１００の小型化や低コスト化を図ることができる。
また、取付板５０は、壁部７７と液体パッキンを介して強固に締結固定したため、シール機能を果たすことも可能となる。
【００３７】
さらに、モータケース１５自体の外壁ではなくモータケース１５内に立設された壁部７７にモータ端子台７０を取り付けたことにより、広い伝熱面および放熱面を確保することができ、熱を効率よく放熱することができる。
【００３８】
また、取付板５０をアルミニウムなどの熱伝導率の高い金属で形成することで、伝熱性能を確保することができる。また、取付板５０を剛性の高い金属で形成し、取付板５０における壁部７７との当接面５０Ａを平坦面で形成することで、取付板５０と壁部７７とを確実に密着させることが可能となり、シール性を確保することができる。さらに、モータケース１５は一般的に金属で形成されているため、ボルトなどを用いて取付板５０とモータケース１５（壁部７７）とを強固に固定することができる。
【００３９】
また、モータ端子台７０と取付板５０とを一体化することで、モータケース１５（壁部７７）へモータ端子台７０を容易に取り付けることができ、作業効率の向上を図ることができる。また、モータ２３が駆動することにより発生した熱を、モータ端子台７０から取付板５０へ効率よく伝熱させることができる。また、モータ端子台７０と取付板５０とを一体化することにより、モータ端子台７０と取付板５０との間のシール性を確保することができる。
【００４０】
さらに、モータ端子台７０には複数のモータ端子接続部６２およびインバータケーブル接続部６３を形成し、モータ端子７３およびインバータケーブル７１をそれぞれ複数結束できるようにしたため、効率よく放熱することができるとともに、強度を向上することができる。
【００４１】
尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や材質などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、取付板をアルミで形成した場合の説明をしたが、銅などの熱伝達率の高い材料で形成してもよい。
また、本実施形態において、モータ端子台の３つのインバータケーブル接続部それぞれに対して挿通することができる３つの開口部を形成したが、１つの開口部で全てのインバータケーブル接続部を挿通できるようにしてもよい。
また、本実施形態においてはモータ端子台とケーブル接続で接続された場合の説明をしたが、バスバーを用いて接続するようにしてもよい。
また、本実施形態において、取付板を板状に形成したが、図７のように取付板１５０を断面略Ｌ字状に形成し、取付板１５０と壁部との当接面積をさらに大きくするとともに、モータ端子台の強度をさらに向上するように構成してもよい。なお、取付板１５０の開口部７８に沿う部分のモータ端子台７０側（内側）にフィンを設けて、より吸熱性能を向上させるようにしてもよい。
【００４２】
また、モータの冷却に油を用いるように構成した場合（油冷モータの場合）、モータのロータ部の回転によって飛散する油が、モータ端子台および取付板に当たるようにすると、効率よく冷却することができる。
また、ベアリングの潤滑用に供給される潤滑油の油路を取付板近傍を通過するように設定することで、部品点数を増やすことなく、効率よく冷却することができる。
さらに、ベアリングの潤滑油を取付板近傍を通過するように設定し、さらにその油路を一部分岐して、潤滑油をモータ端子台および取付板に滴下したり、潤滑油を噴出してモータ端子台および取付板に当てるようにすることで効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態におけるモータユニットの概略構成断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるモータ端子台（取付板含む）の上面図である。
【図３】図２のＢ矢視図である。
【図４】図２のＣ矢視図である。
【図５】図２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図６】図１のＡ部詳細図である。
【図７】本発明の実施形態におけるモータ端子台（取付板含む）の別の態様を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…パワートレイン（車両用パワートレイン）  １５…モータケース  ２３…モータ  ２５…回転センサ  ５０，１５０…取付板  ５０Ａ…当接面  ６１…インバータ  ７０…モータ端子台  ７１…インバータケーブル  ７３…モータ端子  ７７…壁部  １００…モータユニット
【図１】
0005208577.tif 000002
【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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