(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線が巻回された円環状のステータを内部に収容する略円筒状のハウジング本体と、
該ハウジング本体の端面に突き合わされて結合され、当該ハウジング本体の軸方向の端部を覆う金属製の端部ハウジングと、を備え、
前記端部ハウジングは、前記ハウジング本体に突き合わされる突き合せ面と、前記突き合せ面から軸方向外側に向かって延びる筒状壁部と、該筒状壁部の軸方向外側に連設される端部壁と、を有し、
前記端部ハウジングの筒状壁部の内側には、前記端部壁を貫通して外部から引き入れられる三相の電力線と前記ステータの対応する導線とをそれぞれ結線するボルトによる複数の結線部が配置され、
複数の前記結線部は、前記ハウジング本体の半径方向に対して直交する平面上に沿って配列されており、
前記筒状壁部の前記結線部と対向する領域の内面は、軸方向に沿った断面で見たときに、前記突き合せ面から前記端部壁までの間に亙って、前記突き合せ面から軸方向外側に向かうに従い、前記平面との間の幅が広がるように傾斜した直線状に形成されており、
前記結線部の位置する軸方向位置における前記筒状壁部の前記内面の径方向位置が、前記突き合せ面における前記筒状壁部の前記内面の径方向位置よりも径方向外側に位置していることを特徴とするモータユニットのユニットハウジング。
【請求項２】
前記筒状壁部の前記内面の各相の結線部と対向する位置には、当該結線部のボルトを締め込むための作業孔が設けられ、前記作業孔が蓋部材によって脱着可能に閉塞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のユニットハウジング。
【請求項３】
前記端部ハウジングには、絶縁材料から成る端子保持ブロックが取り付けられ、
前記端子保持ブロックは、前記各相の電力線に対応し、かつ前記端部ハウジングの軸方向の端部壁を外部から内部に向かって貫通して設置される複数の筒状のホルダ部を備え、該各ホルダ部には、対応する相の前記電力線に接続される導通端子が保持されるとともに、筒状壁部の一部に前記結線部のボルトを配置するための切欠き部が設けられ、
前記各ホルダ部内の導通端子には、前記ステータ側の対応する導線の端子が重合され、該各端子と対応する導通端子とが前記切欠き部内で前記ボルトによって締結されることを特徴とする請求項２に記載のモータユニットのユニットハウジング。
【請求項４】
前記各ホルダ部の導通端子には、前記筒状壁部と端部壁に沿って屈曲して外部から引き入れられた電力線が前記端部壁の外側において結線されていることを特徴とする請求項３に記載のモータユニットのユニットハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータ本体部品とセンサ等の周辺部品を囲繞するモータユニットのユニットハウジングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータユニットのユニットハウジングとして、円環状のステータとロータを収容する略円筒状のハウジング本体と、このハウジング本体の端部に突き合わされて結合され、ハウジング本体の端部をセンサ等の周辺部品とともに覆う端部ハウジングと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載されたユニットハウジングは、端部ハウジングが、ハウジング本体に結合される周壁と、この周壁に連設される軸方向の端部壁とを有し、その端部ハウジングの上部領域の一部には、端部ハウジングの外部から引き入れられた３相の電力線とステータ側の３相の導線とを結線するための端子保持ブロックが取り付けられている。端子保持ブロック自体は、樹脂等の絶縁材料によって形成されているが、その一部に導電性のバスバーや導通端子が配置されている。
【０００４】
端子保持ブロックは、各相に対応した円筒状のホルダ部を備え、各ホルダ部内に導通端子が配置されている。そして、端子保持ブロックは、３つのホルダ部を端部ハウジングの端部壁の外側から内側に嵌入した状態で、端部壁の外面側に固定設置されている。端子保持ブロックには、ＰＤＵ（パワー・ドライブ・ユニット）側の３相のケーブルに接続された３つのバスバーが取り付けられ、各バスバーがホルダ部内の対応する導通端子と接続されている。端子保持ブロックの各ホルダ部には、それぞれ結線用の切欠き部が設けられており、モータ端子（ステータ側の導線の端子）が各ホルダ部の先端側から挿入されて各導通端子の上面に重合され、そのモータ端子が切欠き部を通してボルトによって各導通端子に締結されるようになっている。
【０００５】
また、端部ハウジングの周壁のうちの、前記各ホルダ部の切欠き部と対向する部位には、前記ボルトを締め込むための作業孔が設けられるとともに、各ホルダ部内のボルトの頭部との間に絶縁空間を確保するための凹部が設けられている。各相のモータ端子とホルダ部内の導通端子とは、端部ハウジングの周壁の外側から作業孔を通してボルトによって締結される。また、端部ハウジングはアルミ合金等の金属材料によって形成されており、各ホルダ部の切欠き部から露出したボルトとの距離が近すぎると短絡の可能性が高まるが、端部ハウジングの周壁には凹部によって絶縁空間が確保されているため、短絡の危険性は回避されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８４６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この従来のユニットハウジングは、端部ハウジングの周壁の内面の一部に、絶縁空間を確保するための凹部を形成する必要があるため、端部ハウジングを鋳造で造形するためには、凹部造形用の中子を用いる必要がある。しかし、端部ハウジング内の絶縁空間用の凹部に臨む部位には、作業孔の周縁ボス部や端子保持ブロックのねじ受け用のボス部等が複雑に隆起して配置されるため、鋳造時の中子の抜きを考慮すると、中子の形状やサイズが制限されてしまい、充分な絶縁空間を確保することが難しくなる。
即ち、中子は、固定型と可動型を軸方向に離間させた後に凹部造形部から引き抜かれることになるが、例えば、端部ハウジングの周壁の凹部造形部から径方向内側に中子を引き抜く場合には、端部ハウジングの底壁側のボス部と干渉しない範囲でストロークさせなければならず、そのストロークが充分でない場合には、周壁の端部の開口から中子を引き出せなくなる。
このため、中子の高さと幅を充分に確保することが難しく、充分な絶縁空間を確保するためには、端部ハウジング自体を大型化せざるを得なかった。
【０００８】
そこでこの発明は、端部ハウジングを、大型化せずに鋳造にて容易に造形することのできるモータユニットのユニットハウジングを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るモータユニットのユニットハウジングでは、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、導線（例えば、実施形態の導線１１）が巻回された円環状のステータ（例えば、実施形態のステータ２）を内部に収容する略円筒状のハウジング本体（例えば、実施形態のハウジング本体１２）と、該ハウジング本体の端面に突き合わされて結合され、当該ハウジング本体の軸方向の端部を覆う金属製の端部ハウジング（例えば、実施形態の端部ハウジング１３）と、を備え、前記端部ハウジングは、前記ハウジング本体に突き合わされる突き合せ面と、前記突き合せ面から軸方向外側に向かって延びる筒状壁部（例えば、実施形態の外周壁１４）と、該筒状壁部の軸方向外側に連設される端部壁（例えば、実施形態の端部壁１５）と、を有し、前記端部ハウジングの筒状壁部の内側には、前記端部壁を貫通して外部から引き入れられる三相の電力線（例えば、実施形態のケーブル１７，バスバー２６）と前記ステータの対応する導線とをそれぞれ結線するボルト（例えば、実施形態のボルト３２）による複数の結線部が配置され、複数の前記結線部は、前記ハウジング本体の半径方向に対して直交する平面上に沿って配列されており、前記筒状壁部の前記結線部と対向する領域の内面は、軸方向に沿った断面で見たときに、前記突き合せ面から前記端部壁までの間に亙って、前記突き合せ面から軸方向外側に向かうに従い、前記平面との間の幅が広がるように傾斜した直線状に形成されており、前記結線部の位置する軸方向位置における前記筒状壁部の前記内面の径方向位置が、前記突き合せ面における前記筒状壁部の前記内面の径方向位置よりも径方向外側に位置していることを特徴とするものである。
これにより、端部ハウジングを鋳造によって造形する場合には、鋳造型内の端部ハウジングの筒状壁部の結線部と対向する領域の内側に相当する部分に中子を配置し、その状態で鋳造型内に溶融した金属材料を充填する。このとき、中子は、前記結線部と対向する位置に相当する部位から筒状壁部の開口端に相当する部位に向かって直線状に形成されているため、鋳造型の型開き後には、筒状壁部の開口端方向に略沿うようにスライドさせることにより、端部ハウジングの内側から取り出すことができる。
また、ハウジング本体に付き合わされる端部ハウジングの端面の肉厚が制限されにくくなり、ハウジング本体と端部ハウジングの結合部剛性を高く維持することが可能になる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係るモータユニットのユニットハウジングにおいて、前記筒状壁部の前記内面の各相の結線部と対向する位置には、当該結線部のボルトを締め込むための作業孔（例えば、実施形態の作業孔３４）が設けられ、前記作業孔が蓋部材（例えば、実施形態の蓋部材３５）によって脱着可能に閉塞されていることを特徴とするものである。
これにより、各相の電力線とステータの対応する導線とを結線する場合には、端部ハウジングの外部から作業孔に工具を差し込み、結線部のボルトを締め込むことが可能になる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に係るモータユニットのユニットハウジングにおいて、前記端部ハウジングには、絶縁材料から成る端子保持ブロック（例えば、実施形態の端子保持ブロック２２）が取り付けられ、前記端子保持ブロックは、前記各相の電力線に対応し、かつ前記端部ハウジングの軸方向の端部壁を外部から内部に向かって貫通して設置される複数の筒状のホルダ部（例えば、実施形態のホルダ部２４）を備え、該各ホルダ部には、対応する相の前記電力線に接続される導通端子（例えば、実施形態の導通端子２５）が保持されるとともに、筒状壁の一部に前記結線部のボルトを配置するための切欠き部（例えば、実施形態の切欠き部２８）が設けられ、前記各ホルダ部内の導通端子には、前記ステータ側の対応する導線の端子（例えば、実施形態の端子３１）が重合され、該各端子と対応する導通端子とが前記切欠き部内で前記ボルトによって締結されることを特徴とするものである。
これにより、各ホルダ部に導通端子を装備した端子保持ブロックが端部ハウジングに取り付けられ、各ホルダ部内の導通端子とステータ側の導線の端子がボルトで結線されると、これらの結線部は、切欠き部から露出するボルトの頭部以外の部分が絶縁性の各ホルダ部によって囲繞されることになる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項３に係るモータユニットのユニットハウジングにおいて、前記各ホルダ部の導通端子には、前記筒状壁部と端部壁に沿って屈曲して外部から引き入れられた電力線が前記端部壁の外側において結線されていることを特徴とする。
これにより、電力線がハウジング本体側に引き出され、電力線の接続されるＰＤＵをハウジング本体側にコンパクトに配置することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、この発明によれば、端部ハウジングの筒状壁部の結線部と対向する領域の内面が、軸方向に沿った断面で見たときに、突き合せ面から端部壁までの間に亙って、突き合せ面から軸方向外側に向かうに従い、ハウジング本体の半径方向に対して直交する平面との間の幅が広がるように傾斜した直線状に形成されているため、結線部と端部ハウジングの筒状壁部との間の前縁空間を充分に確保することができるうえ、端部ハウジングの鋳造時に、中子を、端部ハウジングの筒状壁部の内面に沿って突き合わせ面側へスライドさせることで、その中子を、端部ハウジング内の他の隆起部との干渉を回避しつつ容易に取り出すことができる。したがって、この発明においては、端部ハウジングを大型化せずに鋳造にて容易に造形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一実施形態のモータユニットの図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。
【図２】この発明の一実施形態の端部ハウジングの図１のＣ矢視図である。
【図３】この発明の一実施形態の端部ハウジングの図１のＤ矢視に対応する斜視図である。
【図４】この発明の一実施形態の端部ハウジングの図２のＢ−Ｂ断面部分で破断した部分破断斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１は、この実施形態に係るモータユニット１の主要部の概略構成を示す図２のＡ−Ａ断面に対応する断面図であり、図２は、図１のＣ矢視に対応する図である。
この実施形態のモータユニット１は、自動車の駆動源として用いられるものであり、ステータ２とロータ３を主要部品とするモータ本体４と、図示しないバッテリの電力をモータ本体４に供給したり、モータ本体４の回生電力を逆にバッテリに充電したりするための図示しないＰＤＵ（パワー・ドライブ・ユニット）と、モータ本体４のロータ３の回転位置を検出するための図示しない回転センサと、を備えている。
【００１７】
モータユニット１のユニットハウジング１０は、３相の導線１１が巻回された円環状のステータ２が内部に固定された略円筒状のハウジング本体１２と、このハウジング本体１２の端面に付き合わされて結合され、ハウジング本体１２の軸方向の端部を覆う端部ハウジング１３と、を備えている。これらのハウジング本体１２と端部ハウジング１３とは、アルミニウム合金等の金属材料によって形成されている。
端部ハウジング１３は、ハウジング本体１２の軸方向の端面に突き合わされてボルト結合される外周壁（周壁）１４と、この外周壁１４に連設される軸方向の端部壁１５と、を備えている。この実施形態の場合、端部壁１５の径方向内側には内周壁１６が連設され、その内周壁１６の内側に、ロータ３を回転可能に保持する図示しない軸受と、上記の回転センサが配置されている。
【００１８】
また、端部ハウジング１３の一部（図１中の上部）には、ＰＤＵから引き出された三相のケーブル１７（電力線）をステータ２側の対応する導線１１と接続するための電力接続部１８が設けられている。
端部ハウジング１３の外周壁１４は、開口端側の縁部の全域が略円筒状に形成されているが、電力接続部１８では、その縁部から端部壁１５方向に向かって略水平に延出する平板状の領域が設けられている。この平板状の領域を平板部１４Ａと呼ぶものとすると、その平板部１４Ａの付根部には上方に延出する延長壁１９が設けられている。この延長壁１９には、三相のケーブル１７（電力線）を外部から引き込むための３つのケーブル挿通孔２０が設けられている。
【００１９】
電力接続部１８に位置される端部壁１５には、平板部１４Ａと略平行に並ぶように３つの貫通孔２１が形成されるとともに、合成樹脂等の絶縁材料から成る端子保持ブロック２２が取り付けられている。端子保持ブロック２２は、端部壁１５の外側面にボルト結合されるベース部２３と、ベース部２３から突出して端部壁１５の貫通孔２１に嵌入される円筒状の３つのホルダ部２４と、を備えている。各ホルダ部２４の内部には導通端子２５が嵌合状態で固定されている。各導通端子２５の一端部は、三相の各ケーブル１７に接続されたバスバー２６（電力線）にボルト２７によって接続されている。各バスバー２６は、端部ハウジング１３の端部壁１５と外周壁１４（平板部１４Ａ）に略沿うように略Ｌ字状に屈曲しており、下端部側がボルト２７によって上記の導通端子２５に接続されるとともに、上端部側がボルト２９によって対応するケーブル１７の端子３０に接続されている。
【００２０】
また、各ホルダ部２４の略中央部には、上方側に開口するように切欠き部２８が設けられている。各ホルダ部２４には、ステータ２側の対応する導線１１の端子３１が先端側から挿入され、切欠き部２８と対応する部位において、端子３１が導通端子２５の上面に重合されている。そして、こうして重合された導通端子２５とステータ２側の端子３１は、各切欠き部２８の内側において、ボルト３２（結線部）による締結によって結線されている。
【００２１】
ところで、端部ハウジング１３の平板部１４Ａ（外周壁１４）のうちの、各ホルダ部２４のボルト３２による結線部に近接する部位には、各ボルト３２の頭部と金属製の端部ハウジング１３との間に絶縁空間Ａを確保するための凹部３３が形成されている。そして、平板部１４Ａの内側面（下面）は、凹部３３の底面から外周壁１４の開口端に向かって径方向内側に傾斜する直線状に形成されている。即ち、この実施形態の場合、平板部１４Ａの内側面（下面）は、凹部３３の底面から外周壁１４の開口端にかけてが、径方向内側に傾斜したテーパ面とされている。
【００２２】
また、平板部１４Ａのうちの、各ホルダ部２４内のボルト３２の頭部と対向する部位には、組み付け時に、ボルト３２を締め込むための作業孔３４が形成されている。この作業孔３４は、ボルト３２の締め込み作業を終了した後に絶縁材料からなる蓋部材３５によって閉塞される。平板部１４Ａの各作業孔３４の内側の（絶縁空間Ａに臨む側の）縁部には、補強用の周縁ボス部３６が突設されている。
なお、図２中の３７は、端子保持ブロック２２を端部壁１５にボルト結合する際に、そのボルトの締め込みを受容するためのねじ受け用のボス部である。また、図１中の５５は、端子保持ブロック２２の外側を覆うように延長壁１９と端部壁１５の近傍とに跨って取り付けられたカバー部材である。
【００２３】
上記の構成の端部ハウジング１３は鋳造によって造形される。
図３，図４は、端部ハウジング１３を鋳造時に用いる中子５０とともに示した図である。
端部ハウジング１３の鋳造に際しては、固定型と可動型とが端部ハウジング１３の軸方向に沿って型割りされ、端部ハウジング１３の外周壁１４の凹部３３に相当する部分に中子５０が設置される。
中子５０は、図３に示すように、軸方向の一端が端部ハウジング１３の開口端の内周面に沿う円弧断面に形成され、他端に向かうにしたがって円弧の両縁の高さが次第に高くなるように（両縁の肉厚が次第に増加するように）形成されている。そして、この中子５０の軸方向に沿う断面は、図４に示すように、略台形状に、つまり、端部ハウジング１３の凹部３３の底面に相当する部位から開口端に相当する部位に向かって傾斜した直線となるように形成されている。
また、中子５０の上面は、端部ハウジング１３の平板部１４Ａ（外周壁１４）のうちの、凹部３３の底面から端部ハウジング１３の開口端に亙る領域を造形する部分であるが、平板部１４Ａの内側面には、３つの周縁ボス部３６が突設されるため、上面の一部には周縁ボス部３６を造形するための３つの窪み部５０ａ，５０ｂ，５０ｃが形成されている。
【００２４】
実際に端部ハウジング１３を鋳造によって造形する場合には、鋳造型内の凹部３３に相当する部分に中子５０を設置し、その状態で鋳造型内に溶融した金属を充填し、金属の固化を待って型開きを行う。このとき、中子５０は、端部ハウジング１３の凹部３３の底面に相当する部位から外周壁１４の開口端に相当する部位に向かって直線状に形成されているため、鋳造型の型開きの後には、図３，図４中の矢印Ｐで示すように、外周壁１４の開口端方向にスライドさせることにより、端部ハウジング１３の凹部３３から容易に取り出すことができる。
また、このとき、端部ハウジング１３内の凹部３３に臨む部位は、ねじ受け用のボス部３７や周縁ボス部３６が複雑に隆起して配置されているが、中子５０は、端部ハウジング１３の径方向内側に大きくストロークさせることなく、ねじ受け用のボス部３７や周縁ボス部３６を回避しつつ端部ハウジング１３の内側から取り出すことができる。
【００２５】
そして、この端部ハウジング１３においては、鋳造時に、中子５０を外周壁１４の開口端方向に変位させてから、中子５０を外周壁１４から取り出すことができるため、中子５０の幅と高さを充分に拡大しても、取り出し時に内部の隆起物との干渉を避けることができる。
したがって、こうして幅と高さを充分に拡大した中子５０を用いて造形した端部ハウジング１３においては、充分に大きな絶縁空間Ａを確保することができる。具体的には、中子５０の幅と高さを充分に確保できない場合には、幅方向の端部に位置されている相のボルト３２による結線部が外周壁１４に近接してしまうが、この端部ハウジング１３においては、中子５０の幅と高さを充分に確保することで、幅方向の端部に位置されている相のボルト３２による結線部と、外周壁１４との絶縁距離Ｌ（図２，図４参照。）を充分に大きくすることができる。
よって、このユニットハウジング１０の構造を採用することにより、端部ハウジング１３を、大型・重量化せずに鋳造にて容易に造形することができる。
【００２６】
また、この実施形態のユニットハウジング１０においては、端部ハウジング１３の平板部１４Ａの内面が、凹部３３の底面から外周壁１４の開口端に向かって径方向内側に傾斜した直線状に形成されているため、前述のように中子５０の取り出しの容易さを享受しつつも、外周壁１４の開口端の充分な肉厚を確保することができる。したがって、この実施形態においては、ハウジング本体１２と端部ハウジング１３の結合部剛性を高く維持することができる。
【００２７】
また、このユニットハウジング１０は、端部ハウジング１３の外周壁１４（平板部１４Ａ）と端部壁１５とに略沿って屈曲したバスバー２６が端子保持ブロック２２に取り付けられ、各バスバーの２６下端側が対応するホルダ部２４内の導通端子２５に接続されるとともに、各バスバー２６の上端側がケーブル挿通孔２０から引き入れたＰＤＵ側の対応するケーブル１７に接続される構造とされているため、ＰＤＵをハウジング本体１２側にコンパクトに配置できるという利点がある。
【００２８】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１…モータユニット
２…ステータ
１０…ユニットハウジング
１１…導体
１２…ハウジング本体
１３…端部ハウジング
１４…外周壁（筒状壁部）
１５…端部壁
１７…ケーブル（電力線）
２２…端子保持ブロック
２４…ホルダ部
２５…導通端子
２６…バスバー（電力線）
２８…切欠き部
３１…端子
３２…ボルト（結線部）
３３…凹部
３４…作業孔
３５…蓋部材
Ａ…絶縁空間
【図１】
0005302995.tif 000002
【図２】
0005302995.tif 000003
【図３】
0005302995.tif 000004
【図４】
0005302995.tif 000005