(57)【要約】【課題】車両用駆動装置において、回転電機を収容するケース体の内部の圧力が低下するときに、外部との圧力差を少なくする通気を行うことである。【解決手段】車両駆動装置１０は、インバータ２２を有するＰＣＵ２０と、回転電機３４，３６を有するトランスアクスル３０を含んで構成され、インバータ２２と回転電機３４，３６とはケーブル４４によって接続される。ケーブル４４の内部の心線が通る空間は通気通路７０として用いられ、この通気通路７０と接続するように一方弁６０が設けられる。一方弁６０は、ケース体３１の内部空間の圧力が低下すると開弁し、ケース体３１の内部空間が通気通路７０を介してインバータ筐体２１の内部空間と連通する。吐出弁４２は、ケース体３１の内部空間の圧力が上昇すると開弁し、ケース体３１の内部を外気と連通する。【選択図】図２
2009201184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機を収納し、内部に循環媒体を含むケース体と、
インバータ筐体の内部空間に収納され、回転電機に接続されるインバータと、
ケース体の内部空間とインバータ筐体の内部空間とを連通する通気通路と、
通気通路の回転電機側接続部に設けられ、ケース体の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以下となるときに開弁する一方弁と、
を備えることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
回転電機を含むトランスアクスルを収納し、内部空間に循環媒体を含むケース体と、
インバータ筐体の内部空間に収納され、トランスアクスルに接続されるインバータと、
ケース体の内部空間とインバータ筐体の内部空間とを連通する通気通路と、
通気通路の回転電機側接続部に設けられ、ケース体の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以下となるときに開弁する一方弁と、
を備えることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用駆動装置において、
通気通路は、回転電機とインバータとを接続するパワーケーブル内の内部を通る通気空間通路であることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１に記載の車両用駆動装置において、
通気通路の一方弁とは別にケース体に設けられ、ケース体の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以上となるときに開弁する吐出弁を備えることを特徴とする車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用駆動装置に係り、回転電機を収納するケース体に通気通路が設けられる車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用駆動装置として回転電機を用いる場合、回転電機を収納するケースの内部の圧力を外部と同じにすることが必要となる。例えば、ケース内部の圧力が低下すると、回転電機の絶縁性を確保するために駆動電圧を制限する必要が生じ得る。また、ケース内部に潤滑用あるいは冷却用の循環媒体を含む場合には、ケース内部の圧力が高くなると、循環媒体がケース外部にあふれ出る恐れが生じ得る。
【０００３】
そこで、特許文献１には、インバータケースを雨水等がかからない上部に、モータケースを下部に配置するモータ駆動装置において、インバータケースにブリーザを設け、インバータケースとモータケースとの間に連通路を設けて、この連通路によってモータケースとインバータケースの間の圧力差、インバータケースの内外の圧力差をなくす構成が開示されている。ここでは、一端がモータ本体の巻線に接続され、他端がインバータ本体に接続される金属棒と、この金属棒をインバータケースおよびモータケースから絶縁するスリーブとが設けられ、この金属棒とスリーブとの間に連通路が形成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、車両に装備されるモータの内側と外側とを連結させるブリーザ構造として、心線に絶縁被覆を施した２本の中実ケーブルと心線を除いた１本の中空ケーブルとを束ねた電気配線用ハーネスを、モータ駆動のために用いることが開示されている。この中空ケーブルの内孔を通って、モータ内側の空気が制御ボックス内側に排出されると述べられている。
【０００５】
また、特許文献３には、車両の自動変速機に設けられるブリーザ装置ではあるが、第１スプリングに付勢される大径の第１バルブ板と、第２スプリングに付勢される小径の第２バルブ板とが介在板を介して向かい合って配置され、介在板には、中心に吸気孔が、周辺に排気孔が設けられる構成が開示されている。ここでは、第２バルブ板は、第２スプリングの付勢力に基き吸気孔のみを閉塞又は開放し得て、第１バルブ板は、第１スプリングの付勢力に基き排気孔のみを閉塞又は開放し得ることが述べられている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６５９４５号公報
【特許文献２】実開平６−９３１８号公報
【特許文献３】特開２００７−１２７１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、回転電機を収納するケース体の内外の圧力差について、これを少なくする工夫がされている。この場合に、単なる連通路を設けるのみでは、例えば、ケース内に循環媒体がある場合に、この循環媒体が外部と流通する恐れがある。そこで、弁構造を用いることが考えられるが、ケース内の圧力が外の圧力より高いときには、ケース内から外部に空気等を逃がし、逆にケース内の圧力が外の圧力より低いときにはケース内に外部から空気等を吸い込む必要がある。そのために、弁としては双方向の機能を要するが、これでは構造が複雑になる。また、循環媒体が外にあふれ出さないようにするのみであれば、ケース内の圧力が外の圧力より高いときに、ケース内から外部に空気等を逃がす吐出弁を設ければ足りることが多いが、吐出弁では、ケース内の圧力が低くなるときに対処できない。すなわち、吐出弁のみでは、圧力低下に伴う回転電機の絶縁性の低下に対応できない。
【０００８】
本発明の目的は、回転電機を収容するケース体に、簡単な構成で、方向性を有する通気を行うことができる車両用駆動装置を提供することである。他の目的は、回転電機を収容するケース体の内部の圧力が低下するときに、外部との圧力差を少なくするような方向性を有する通気を行うことができる車両用駆動装置を提供することである。以下の手段は、これらの目的の少なくとも１つに貢献する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る車両用駆動装置は、回転電機を収納し、内部に循環媒体を含むケース体と、インバータ筐体の内部空間に収納され、回転電機に接続されるインバータと、ケース体の内部空間とインバータ筐体の内部空間とを連通する通気通路と、通気通路の回転電機側接続部に設けられ、ケース体の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以下となるときに開弁する一方弁と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る車両用駆動装置は、回転電機を含むトランスアクスルを収納し、内部空間に循環媒体を含むケース体と、インバータ筐体の内部空間に収納され、トランスアクスルに接続されるインバータと、ケース体の内部空間とインバータ筐体の内部空間とを連通する通気通路と、通気通路の回転電機側接続部に設けられ、ケース体の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以下となるときに開弁する一方弁と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る車両用駆動装置において、通気通路は、回転電機とインバータとを接続するパワーケーブル内の内部を通る通気空間通路であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る車両用駆動装置において、通気通路の一方弁とは別にケース体に設けられ、ケース体の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以上となるときに開弁する吐出弁を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成の少なくとも１つにより、車両用駆動装置は、回転電機を収納し、内部に循環媒体を含むケース体の内部空間とインバータ筐体の内部空間とを連通する通気通路と、通気通路の回転電機側接続部に設けられ、ケース体の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以下となるときに開弁する一方弁とを備える。これによって、回転電機を収容するケース体の内部の圧力が低下するときに、外部との圧力差を少なくするような方向性を有する通気を行うことができる。
【００１４】
また、上記構成の少なくとも１つにより、車両用駆動装置は、回転電機を含むトランスアクスルを収納し、内部に循環媒体を含むケース体の内部空間とインバータ筐体の内部空間とを連通する通気通路と、通気通路の回転電機側接続部に設けられ、ケース体の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以下となるときに開弁する一方弁とを備える。これによって、トランスアクスルを収容するケース体の内部の圧力が低下するときに、外部との圧力差を少なくするような方向性を有する通気を行うことができる。
【００１５】
また、車両用駆動装置において、通気通路は、回転電機とインバータとを接続するパワーケーブル内の内部を通る通気空間通路であるので、特別な通路を設ける必要がない。
【００１６】
また、車両用駆動装置において、通気通路の一方弁とは別に吐出弁を備える。これにより、ケース体の内外の圧力差をともに少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、内外の圧力差を少なくしたいケース体として、回転電機を含むトランスアクスルを収納するケース体、つまりトランスアクスルケース体を説明するが、内部に循環媒体を含むケース体であれば、単なる回転電機ケース体であってもよい。また、循環媒体としてオイルを説明するが、潤滑用あるいは冷却用の循環媒体であれば、オイル以外のものであってもよい。例えば場合によって冷却水が循環するケース体であってもよい。
【００１８】
図１は、車両８に搭載される車両駆動装置１０の様子を示す図である。ここでは、車両駆動装置１０は、エンジン６とは区別して、電気的駆動装置のことを指し、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０と、回転電機を含むトランスアクスル３０とで構成されるものとして示されている。そして、トランスアクスル３０のケース体の内外の圧力差を少なくするものとして、ケース体の圧力が高いときにその高い圧力を外部に逃がすための吐出弁４２と、ケース体の圧力が低いときにＰＣＵ２０の方から通気する通気通路７０と一方弁６０とが図示されている。
【００１９】
図２は、車両駆動装置１０の詳細図である。以下では図１と同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下では図１の符号を用いて説明する。車両駆動装置１０は、上記のように、ＰＣＵ２０と、トランスアクスル３０を含んで構成される。ＰＣＵ２０は、インバータ２２等の回路と、これらを収納する筐体であるインバータ筐体２１を含んで構成される。トランスアクスル３０は、トランスアクスル本体３２と、これを収納するケース体３１と、ケース体３１の内部空間に収容されている循環オイル４０とを含んで構成される。
【００２０】
ＰＣＵ２０は、トランスアクスル３０の上方に配置される。ここで上方とは、車両８において、路面から見て上方である。したがって、路面からの水等の影響を受けにくい位置にＰＣＵ２０が配置され、一方、トランスアクスル３０は、特にその底部側で、路面からの水等の影響を受けやすい配置となっている。ここで、ＰＣＵ２０の筐体であるインバータ筐体２１には、外気と連通する連通路が設けられるが、この連通路は、上記のように、路面からの水の影響を受けることが少なく、これによって、インバータ筐体２１については、比較的安全に、その内外の圧力差を少なくすることができる。
【００２１】
トランスアクスル本体３２は、２つの回転電機３４，３６と遊星歯車機構３８とを含んで構成される。このほかに、減速機構等を含むものとしてもよい。ここで、２つの回転電機３４，３６の一方は、車両８を駆動する駆動用回転電機で、他方は、発電用回転電機である。２つの回転電機３４，３６とエンジン６とは、遊星歯車機構３８と接続されて、動力分配が行われる。その意味で、遊星歯車機構３８は、回転電機３４，３６とエンジン６との間の動力分配を行う機能を有する動力分配機構である。
【００２２】
循環オイル４０は、回転電機３４，３６と遊星歯車機構３８等を潤滑し、冷却するためにケース体３１の中に満たされる循環媒体である。循環オイル４０として、自動変速機等を潤滑冷却するＡＴＦ流体と呼ばれるものと同様のものを用いることができる。回転電機３４，３６はそれぞれ回転電機ケース体に収納され、遊星歯車機構３８もハウジングに収納されることが多いが、循環オイル４０は、回転電機ケース体の内部、ハウジングの内部も勿論循環して流れる。循環は、回転電機３４，３６自体の回転、遊星歯車機構３８自体の回転によって行われるが、必要があれば、循環ポンプを用いることができる。循環オイル４０は、図２にも示されるように、ケース体３１の内部空間の全部を満たすものではなく、適当な量で内部空間を満たすように収容されている。したがって、ケース体３１の内部において、循環オイル４０の上方は空気がある空間４１となっている。
【００２３】
図２におけるケーブル４４は、ＰＣＵ２０の内部のインバータ２２等の回路と、回転電機３４，３６とを接続するもので、高電圧電力をやり取りすることから、パワーケーブルとも呼ばれる。コネクタ４６は、ケーブル４４をケース体３１の内部から外部に引き出すもので、気密構造及び防水構造を有する接続部である。
【００２４】
図２における吐出弁４２は、ケース体３１の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以上となるときに開弁する機能を有する一方弁である。具体的には、通気路と、通気路を塞ぐことができる弁体と、弁体に付勢力を与えるバネ体とを含んで吐出弁４２を構成することができる。
【００２５】
ここで、図２に破線で示される通気通路７０は、ケーブル４４を通るように設けられる
通気通路であり、一方弁６０は、この通気通路７０に接続するように設けられて、ケース体３１の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以下となるときに開弁する機能を有する。したがって、この通気通路７０と、一方弁６０とは、ケース体３１の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以下となるときに連通し、ケース体３１とインバータ筐体２１とを連通する機能を有するものである。これによって、ケース体３１の内部の圧力が低下するときに、外部との圧力差を少なくするような方向性を有する通気を行うことができる。
【００２６】
図３に、一方弁６０と、通気通路７０に関する詳細な構造が示される。以下では図１、図２と共通の要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図３において、ケース体３１の内部に回転電機３６が配置され、循環オイル４０が満たされている様子が示されている。回転電機３６は三相同期型回転電機で、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線端子が引き出されるが、ここではそのうちのＵ相端子が端子台４８に引き出され、バスバー５０を介して、コネクタ４６においてケーブル４４に接続されている様子が図示されている。バスバー５０とケーブル４４との接続は、ケーブル４４の心線５２を引き出し、これを金属製のバスバー５０の端部５３で、カシメ等の適当な接続方法によって、機械的及び電気的に接続することで行われる。
【００２７】
コネクタ４６は、上記のように、ケース体３１と外部との間にケーブル４４を気密構造、防水構造で通すものであり、例えば、アルミダイキャストの枠体に樹脂製の絶縁板をはめ込み、適当な面シール、シールリング等を用いて、ケース体３１に密着させ、ボルト、ナット等の適当な締結部材で取付けるものを用いることができる。
【００２８】
コネクタ４６の内部にはアルミダイキャストの枠体と樹脂製の絶縁板とで区画される空間５４が設けられ、その空間５４において、ケーブル４４の心線５２とバスバー５０の端部５３との間の接続部が配置される。この接続部において、ケーブル４４は心線５２が露出し、ケーブル４４の中を心線が通る空間が通気通路７０として、空間５４とインバータ筐体２１の内部を連通する。上記のように、インバータ筐体２１は、外気と連通しているので、結局、この空間５４は、通気通路７０を介して外気と連通していることになる。
【００２９】
コネクタ４６のケース体３１の側に設けられる一方弁６０は、コネクタ４６の内部の空間５４と、ケース体３１の空気のある空間４１との間に設けられる方向性を有する弁である。コネクタ４６の内部の空間５４は、通気通路７０に接続する空間であるので、一方弁６０は、通気通路７０の回転電機３６の側の接続部のところに設けられていることになる。一方弁６０は、空間５４の側に設けられる通気路をふさぐことができる弁体６２であるゴムパッキンと、弁体６２を空間５４の側に押し付ける付勢手段であるバネ体６４を含んで構成される。
【００３０】
一方弁６０の構成は、吐出弁４２とほぼ同様の構成であるが、吐出弁４２は、ケース体３１の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以上となるときに開弁する機能を有するのに対し、一方弁６０は、ケース体３１の内部空間の圧力が予め定めた所定圧力以下となるときに開弁する機能を有する。すなわち、一方弁６０は、いわゆる吸気弁としての機能を有する。
【００３１】
したがって、この一方弁６０と、ケーブル４４の内部を通る通気通路７０とによって、ケース体３１の内部の空間４１の圧力が予め定めた所定圧力以下となると、一方弁６０が開弁して、空間４１と空間５４が連通する。上記のように、空間５４とインバータ筐体２１の内部空間とが通気通路７０によって連通しており、また、インバータ筐体２１と外気とは連通しているので、これにより、ケース体３１の内部の空間４１と外気とが連通することになる。こうして、ケース体３１の内部の空間４１の圧力が予め定めた所定圧力以下となると、ケース体３１の内部に、外気から空気が吸引され、ケース体３１の内部と外気との間の圧力差が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る実施の形態の車両駆動装置が車両に搭載される様子を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態における車両駆動装置の詳細図である。
【図３】本発明に係る実施の形態における一方弁と通気通路に関する詳細な構造図である。
【符号の説明】
【００３３】
６  エンジン、８  車両、１０  車両駆動装置、２１  インバータ筐体、２２  インバータ、３０  トランスアクスル、３１  ケース体、３２  トランスアクスル本体、３４，３６  回転電機、３８  遊星歯車機構、４０  循環オイル、４１，５４  空間、４２  吐出弁、４４  ケーブル、４６  コネクタ、４８  端子台、５０  バスバー、５２  心線、５３  端部、６０  一方弁、６２  弁体、６４  バネ体、７０  通気通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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