JP2007221962A - Vehicle drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動源として少なくともモータを備える車両用駆動装置に関し、特に、組付けが容易で製造コストを低減させることができる車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device including at least a motor as a drive source, and more particularly to a vehicle drive device that can be easily assembled and can reduce manufacturing costs.
近年、低排気ガス・省燃費を目的とした、内燃機関の駆動力およびモータの駆動力の一方又は両方を選択的に利用できるハイブリッド車両用駆動装置が開示されている(特許文献1−4参照)。 In recent years, there has been disclosed a hybrid vehicle driving device that can selectively use one or both of the driving force of an internal combustion engine and the driving force of a motor for the purpose of low exhaust gas and fuel saving (see Patent Documents 1-4). ).
このようなハイブリッド車両用駆動装置においては、モータ(モータジェネレータ)を運転者の要求に沿って理想的に駆動(又は回生)させる手段としてインバータ装置を備えている。インバータ装置は、主な構成部品として、ヒューズ、リレー等を一体的に形成されるとともに蓄電装置から供給される直流を3相交流に変換するアイソレーティドパワーモジュール(以下、IPM)と、モータに供給する電気量を一時的に蓄積し電圧を平滑化する平滑回路と、モータへの電力を供給するとともにIPM及び平滑回路とモータを電気的に結合するバスバーと、蓄電装置からの直流を受けるコネクタと、各種コントロールユニットからの要求を受けるコネクタと、装置を冷却する冷却手段と、を有する。 Such a hybrid vehicle drive device includes an inverter device as means for ideally driving (or regenerating) a motor (motor generator) in accordance with a driver's request. The inverter device has an integrated power module (hereinafter referred to as IPM) that converts a direct current supplied from a power storage device into a three-phase alternating current, and a motor that is integrally formed with main components such as a fuse and a relay. A smoothing circuit that temporarily accumulates the amount of electricity to be supplied and smoothes the voltage, a bus bar that supplies electric power to the motor and electrically couples the IPM and the smoothing circuit to the motor, and a connector that receives direct current from the power storage device And connectors that receive requests from various control units, and cooling means for cooling the apparatus.
また、ハイブリッド車両用駆動装置に使用されるモータは、一時的又は常時、車両を駆動するものでありその出力は非常に大きい。その出力を生成するには大量の電気量が必要であり、そのために、大量の電気を有効に伝達する給電ラインの抵抗を少なくする必要がある。そのため、給電ラインは、断面が大きいこと、小型化するために変形が容易であること、電気的な接触部に十分な面積が確保されていること等が要求される。これらの要求に合致するものとして銅などの板材を打ち抜いたバスバーの使用がみられる。 Moreover, the motor used for the drive device for hybrid vehicles drives a vehicle temporarily or always, and the output is very large. In order to generate the output, a large amount of electricity is required. For this reason, it is necessary to reduce the resistance of the power supply line that effectively transmits a large amount of electricity. For this reason, the power supply line is required to have a large cross section, to be easily deformed for miniaturization, and to ensure a sufficient area for the electrical contact portion. In order to meet these requirements, the use of bus bars made by punching a plate material such as copper is seen.
ここで、特許文献1に開示されるハイブリッド車両駆動装置は、内燃機関とトランスミッションとの間で内燃機関のクランク軸に交流モータのロータ部を連結(固定)したアドオン型パラレルハイブリッドであり、交流モータへの電力供給経路の構成について記載されている。特許文献2でも同様の構成が開示されている。また、特許文献1に記載のハイブリッド車両駆動装置では、インバータ装置からモータに電力を供給するために、給電ライン(パワーケーブル)と呼ばれる結線部材が用いられている。この給電ラインは、多くの電流を流し、周囲の金属部品への放電を防止し、かつ、モータ内への水の浸入を防ぐように構成されているために、太く更に曲がりにくく、さらに高価である。また、特許文献3に開示される電気自動車用駆動装置では、ギヤ室の油をモータ室内に導いてモータの冷却を図っている。また、特許文献4に開示される電気自動車用電気接続ユニットでは、バスバーの例が示されている。
Here, the hybrid vehicle driving device disclosed in
しかしながら、特許文献1、2に記載のハイブリッド車両駆動装置のいずれも、モータの冷却を空気で行っているので、モータのみによる走行等のようにモータの連続的な使用による温度上昇を抑えるには十分ではなかった。また、特許文献1、2に記載のハイブリッド車両駆動装置では、給電ラインの締結のためにボルト締めの作業スペースを必要とし、作業方向を統一すると給電ラインが太く曲がりにくいために大きな曲率で曲げなければならない等、装置全体を小型化するのに不向きな構成であった。特に、モータケースに直接インバータ装置を取付けるようにすると、給電ラインの大きさ及び曲がりにくさのために、給電ラインを組付けるためのスペースが多大となる、または螺着の作業方向がまちまちとなり、組付性が悪くなるおそれがある。
However, since both of the hybrid vehicle drive devices described in
また、特許文献3に記載の電気自動車用駆動装置の場合、インバータ装置内に潤滑油(若しくはその蒸気)が流入するおそれがあり、電子部品と結線部材間の絶縁不良や、洗車時や雨天時の走行などで水が装置内に入り込み、錆の発生等のおそれがある。 In addition, in the case of the electric vehicle drive device described in Patent Document 3, lubricating oil (or its vapor) may flow into the inverter device, resulting in poor insulation between the electronic component and the connecting member, during car washing, or in the rain. There is a risk that water will get into the device during running, and rust will be generated.
さらに、特許文献4に記載の電気自動車用電気接続ユニットの場合、特許文献4の図6に示されるバスバー5、8や、特許文献4の図19、20に示されるバスバー135は、形状・構造の特殊性から、板材から打ち抜くには歩留まりが悪くなるばかりか、バスバー5、135のように長いものは、車両の振動によって振られ、他部品との接触や近接により放電や短絡の発生のおそれがある。 Furthermore, in the case of the electric connection unit for an electric vehicle described in Patent Document 4, the bus bars 5 and 8 shown in FIG. 6 of Patent Document 4 and the bus bar 135 shown in FIGS. Due to the peculiarity of this, not only does the yield worse when punching out from a plate material, but long ones such as bus bars 5 and 135 are shaken by the vibration of the vehicle, and there is a risk of discharge or short-circuit due to contact or proximity with other parts There is.
本発明の第1の課題は、油や水分の混入が許されないインバータ装置を、冷却油が流入するモータケースに直接結合する構成において、コンパクトな装置を提供することにあり、装置間の密封を確実にすることである。 A first object of the present invention is to provide a compact device in a configuration in which an inverter device that is not allowed to contain oil or moisture is directly coupled to a motor case into which cooling oil flows, and sealing between the devices is achieved. It is to make sure.
本発明の第2の課題は、電気的接続を確実にし、車両の振動による放電や短絡の発生を防止することである。 The second problem of the present invention is to ensure electrical connection and prevent the occurrence of discharge and short circuit due to vibration of the vehicle.
本発明の第3の課題は、組付けが容易で製造コストを低減させることである。 The third object of the present invention is to facilitate assembly and reduce the manufacturing cost.
本発明の視点においては、駆動源としてエンジンおよびモータを備えるとともに、前記エンジンおよび前記モータの一方又は両方による駆動力により車両を駆動する車両用駆動装置であって、変速機ケースと一体的に構成されたモータケース部と、前記モータケース部に装着されたインバータケースと、前記インバータケース内に配されたインバータと、前記モータケース部に形成されたモータケース開口部から前記インバータケースに形成されたインバータケース開口部に連通する穴を通って配されるとともに、前記モータのコイルと前記インバータを電気的に接続する配線部材と、前記穴に配されるとともに、前記モータケース部および前記インバータケースと前記配線部材とを絶縁しつつ前記配線部材の一部を保持する保持部材と、を備え、前記配線部材は、前記保持部材に保持されるプラグ部材と、前記モータケース開口部に配されるとともに前記プラグ部材と連結されるモータバスバーと、前記インバータケース開口部に配されるとともに前記プラグ部材と連結されるインバータバスバーと、を有することを特徴とする。 In an aspect of the present invention, a vehicle drive device that includes an engine and a motor as drive sources and drives a vehicle by a drive force of one or both of the engine and the motor, and is configured integrally with a transmission case Formed in the inverter case from the motor case portion formed in the motor case portion, the inverter case mounted in the motor case portion, the inverter disposed in the inverter case, and the motor case opening formed in the motor case portion A wiring member for electrically connecting the motor coil and the inverter; and a wiring member for electrically connecting the inverter to the inverter case opening; the motor case portion and the inverter case; A holding member that holds a part of the wiring member while insulating the wiring member; The wiring member is arranged on the plug member held on the holding member, on the motor case opening and on the motor bus bar connected to the plug member, on the inverter case opening and on the And an inverter bus bar connected to the plug member.
本発明の前記車両用駆動装置において、前記モータケース部及び前記インバータケースと前記保持部材との間に配されるシール部材を備えることが好ましい。 The vehicle drive device of the present invention preferably includes a seal member disposed between the motor case portion, the inverter case, and the holding member.
本発明の前記車両用駆動装置において、前記インバータバスバーは、短冊状の板状材料から折り曲げて形成されることが好ましい。 In the vehicle drive device of the present invention, it is preferable that the inverter bus bar is formed by bending a strip-shaped plate material.
本発明(請求項1−3)によれば、シールによって、モータ内部に導かれた冷却用の潤滑油(及び蒸気)がインバータ及び装置の外部の漏れることがない。また、洗車や雨中走行等の水滴がモータ内部及びインバータに浸入することもないので、インバータ及びモータの内部に油、水の浸入による錆の発生や絶縁不良による問題が発生しない。また、高価なパワーケーブルを使用しないので、安価である。 According to the present invention (Claim 1-3), the lubricating oil (and steam) for cooling introduced into the motor by the seal does not leak outside the inverter and the device. In addition, since water droplets such as car washing and running in the rain do not enter the motor and the inverter, there are no problems due to rusting or insulation failure caused by oil or water entering the inverter and the motor. Moreover, since an expensive power cable is not used, it is inexpensive.
本発明(請求項3)によれば、インバータバスバーが短冊状の板状部材から折り曲げによって製作されるので、高価な素材の歩留まりを向上させることができ、安価となる。また、ケースからの距離を確保しやすいので装置全体を小型化できる。さらに、インバータバスバーは、組立時に中央部をサポート部材によって保持することが可能なので、第3バスバーの位置が安定し作業が容易となる。さらに、インバータバスバーは素材の供給方向と螺着の作業方向が統一されるので組み立てが容易となる。 According to the present invention (Claim 3), since the inverter bus bar is manufactured by bending from a strip-shaped plate-like member, the yield of expensive materials can be improved and the cost is reduced. In addition, since the distance from the case is easily secured, the entire apparatus can be downsized. Furthermore, since the center part of the inverter bus bar can be held by the support member at the time of assembly, the position of the third bus bar is stabilized and the work is facilitated. Furthermore, the inverter bus bar can be easily assembled because the material supply direction and the screwing work direction are unified.
(実施形態1)
本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置について説明する。まず、ハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の構成について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の構成を模式的に示したブロック図である。
(Embodiment 1)
A hybrid vehicle drive device according to
図1に示すハイブリッド車両は、エンジン11及びモータジェネレータ12の2つの駆動減を備えたハイブリッド車両用駆動装置を搭載している。エンジン11の出力は、変速機13、差動ギヤ14、アクスルシャフト15、15´を経由して駆動輪16、16に伝達され、車両を駆動する。モータジェネレータ12の出力も、同様に、差動ギヤ14、アクスルシャフト15、15´を経由して駆動輪16、16´に伝達され、車両を駆動する可能である。なお、実施形態1では、ハイブリッド車両を例に説明するが、モータジェネレータ12とインバータ22の結合構成については電気自動車(燃料電池車両を含む)にも適用することができる。
The hybrid vehicle shown in FIG. 1 is equipped with a hybrid vehicle drive device having two drive reductions of an
ここで、エンジン11は、内燃機関で代表される駆動源であり、その回転出力を変速機13に伝達する。エンジン11は、スタータ20によって始動し、E/GECU23によってエンジン11内のインジェクタ、イグナイタ等のアクチュエータ(図示せず)が制御される。モータジェネレータ12は、例えば、3相ブラシレスモータであり、バッテリ19に蓄積された電力で駆動するモータ機能と、車両の走行慣性エネルギーから電力を回生するジェネレータ機能と、を有する。モータジェネレータ12は、インバータ22によって回転数などが制御され、駆動時には回転出力を差動ギヤ14に伝達し、回生時に差動ギヤ14の回転力を電力に変換する。
Here, the
変速機13は、エンジン11からの回転を変速して差動ギヤ14に伝達する。変速機13は、その内部に実装されたクラッチ(図示せず)がクラッチアクチュエータ17によって制御され、その内部に実装された駆動ギヤ(図示せず)が変速アクチュエータ18によって制御される。差動ギヤ14は、駆動輪16、16´の内外輪差を吸収する装置であり、変速機13およびモータジェネレータ12からの回転出力をアクスルシャフト15、15´に伝達する。クラッチアクチュエータ17は、AMTECU24の制御信号に基づいて、変速機13の内部に実装されたクラッチ(図示せず)の係合、非係合を制御する。変速アクチュエータ18は、AMTECU24の制御信号に基づいて、変速機13の内部に実装された駆動ギヤ(図示せず)を制御する。
The
HVECU21は、E/GECU23、AMTECU24、電池ECU25等の車両全体の電子回路を制御、管理する。インバータ22は、モータジェネレータ12に駆動又は回生を指令するHVECU21の制御信号により、駆動時にはバッテリ19からの直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ12に出力し、回生時にはモータジェネレータ12からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ19に出力する。
The HVECU 21 controls and manages electronic circuits of the entire vehicle such as the E /
E/GECU23は、AMTECU24と協同でエンジン11の最良の燃焼状態及び駆動力を生み出し、エンジン11の停止を制御する。AMTECU24は、変速時にE/GECU23に働きかけ、エンジン11の吹き上がり防止を制御させるとともに、クラッチアクチュエータ17および変速アクチュエータ18をコントロールし最適な変速を行う。E/GECU23は、スタータ20によるエンジン11の始動時の燃料制御を行っている。E/GECU23は、エンジン11に関する情報をインジケータ26によって運転者に知らせる。
The E / GECU 23 generates the best combustion state and driving force of the
電池ECU25は、バッテリ19の充電状態を管理し、HVECU21に制御信号を送信する。
The
次に、ハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両のギヤトレーンについて図面を用いて説明する。図2は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置を搭載したハイブリッド車両の4速状態のギヤトレーンを模式的に示したスケルトン図である。 Next, a gear train of a hybrid vehicle equipped with a hybrid vehicle drive device will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a skeleton diagram schematically showing a gear train in the fourth speed state of the hybrid vehicle equipped with the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention.
出力軸31は、エンジン(図1の11)の出力軸であり、その駆動力はフライホイール32及びクラッチ33を経て、変速機13の入力軸34へ伝達される。クラッチ33は、クラッチアクチュエータ(図1の17)によって係脱可能になっている。入力軸34には、1st駆動ギヤ35、REV駆動ギヤ36、2nd駆動ギヤ37、3rd駆動ギヤ38、4th駆動ギヤ39、5th駆動ギヤ40、6th駆動ギヤ41の駆動ギヤが設けられており、1st駆動ギヤ35、REV駆動ギヤ36、2nd駆動ギヤ37が入力軸34に固定され、3rd駆動ギヤ38、4th駆動ギヤ39、5th駆動ギヤ40、6th駆動ギヤ41が回転可能に支持されている。入力軸34と平行な出力軸42には、入力軸34の各駆動ギヤ35〜41と噛み合う位置にそれぞれに対応する1st被動ギヤ43、2nd被動ギヤ44、3rd被動ギヤ45、4th被動ギヤ46、5th被動ギヤ47、6th被動ギヤ48の被動ギヤが設けられており、1st被動ギヤ43、2nd被動ギヤ44が回転可能に支持され、3rd被動ギヤ45、4th被動ギヤ46、5th被動ギヤ47、6th被動ギヤ48が出力軸42に固定されている。出力軸42には、さらに最もクラッチ33側に差動ギヤ14と噛み合う駆動ギヤ49が設けられている。また、入力軸34と平行な軸50には、REVアイドラギヤ51が移動可能に装着されている。REVアイドラギヤ51のクラッチ33側の位置(太字実線)ではREV駆動ギヤ36及びREV被動ギヤ58とは噛み合わないが、クラッチ33の反対側の位置(細字実線)では両ギヤ36、58と噛み合い可能である。
The
入力軸34には、3rd駆動ギヤ38と4th駆動ギヤ39の間にシンクロ装置53と作動スリーブ56が設けられており、3rd駆動ギヤ38か4th駆動ギヤ39かを選択可能になっている。また、入力軸34には、5thギヤ40と6thギヤ41の間にシンクロ装置54と作動スリーブ57が設けられており、5th駆動ギヤ40か6th駆動ギヤ41かを選択可能になっている。出力軸42には、1st被動ギヤ43と2nd被動ギヤ44の間にシンクロ装置52と作動スリーブ55が設けられており、1st被動ギヤ43か2nd被動ギヤ44かを選択可能になっており、さらに中立位置ではREVアイドラギア51が噛み合った時にはREVを選択可能になっている。これらにより、選択されたいずれか1つのギヤ対を経て、入力軸34から出力軸42へ変速及び駆動力の伝達が行われ、更に差動ギヤ14によってアクスルシャフト15、15´へと伝えられる。なお、作動スリーブ52、53、54は、変速アクチュエータ(図1の18)によって作動される。
The
一方、モータジェネレータ12で出力される動力は、モータジェネレータ12の出力軸60の一端に固定された第1駆動ギヤ61と、出力軸60と平行な軸62に固定された第1被駆動ギヤ63と、軸62に固定された第2被駆動ギヤ64とを経て、差動ギヤ14へ伝達され、同様にアクスルシャフト15、15´及び駆動輪16、16´を駆動する。
On the other hand, the power output from the
なお、モータジェネレータ12の出力軸60の他端には、レゾルバと呼ばれる回転位置検出装置65が取付けられている。モータジェネレータ12は、電力を受け取って駆動力に変換する力行状態と、駆動力を電力に変換する回生状態の両機能を有している。回転位置検出装置65は、コイルの巻かれたステータ部66と、出力軸60と一体的に回転するロータ部67との間の相対角度を検出する。ステータ部66で発生させた磁力線がロータ部67の鉄部分を通過して帰るのに最適な位置で多くの電流が流れるように、インバータ(図1の22)の3相の電力をステータ部66の夫々のコイルに通電することによって、駆動力の発生や回転方向の制御も含めて効率的な変換ができるように制御されている。回転位置検出装置65のレゾルバ信号を、モータジェネレータ12の極数に依存した数値、及びモータジェネレータ12側のギヤ比で換算することによって、車両の速度として取り出すことも可能である。AMTECU(図1の24)は、通常の車速信号(図示せず)又は回転位置検出装置65のレゾルバ信号に基づいて変速タイミングを計る。
A
次に、ハイブリッド車両用駆動装置の構成について図面を用いて説明する。図3は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速部およびモータジェネレータ付近の構成を示した外観側面図である。図4は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置のモータジェネレータ付近の構成を示した図3のX−X´間の部分断面図である。図5は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置のモータジェネレータとインバータの接続部分の変形例の構成を示した部分断面図である。図6は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置のモータジェネレータとインバータの接続部分の構成を示した図3のY−Y´間の部分断面図である。図7は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置のスリーブ部材の構成を示した底面図である。図8は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置のサポータ、バスバー及びIPMの配置を示した上面図である。図9は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置のサポータ及びバスバーの配置を示した上面図である。図10は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置の第2バスバーの構成を示した(A)上面図および(B)背面図である。図11は、本発明の実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置の第2バスバーの折り曲げ製作過程を示した部分工程斜視図である。 Next, the configuration of the hybrid vehicle drive device will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is an external side view showing a configuration in the vicinity of the transmission unit and the motor generator of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along the line XX ′ of FIG. 3, illustrating a configuration in the vicinity of the motor generator of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a modified example of a connection portion between the motor generator and the inverter of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partial cross-sectional view taken along line YY ′ of FIG. 3 showing the configuration of the connection portion between the motor generator and the inverter of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a bottom view showing the configuration of the sleeve member of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a top view showing the arrangement of the supporter, bus bar, and IPM of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a top view showing the arrangement of the supporters and bus bars of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. 10A is a top view and FIG. 10B is a rear view showing the configuration of the second bus bar of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 11 is a partial process perspective view showing a process of bending the second bus bar of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention.
図3を参照すると、モータケース部12aは、変速機ケース部13aと差動ギヤ14のケース部と一体に構成されている。モータケース部12aの中央付近には、回転位置検出装置65が内部に配されている。変速機ケース部13aの中央付近には、入力軸34と出力軸42が配されており、その右下にアクスルシャフト15が配されている。クラッチアクチュエータ17は、変速機ケース部13aの所定の位置に取付けられている。変速アクチュエータ18は、変速機ケース部13aの所定の位置に取付けられている。インバータケース22aは、モータケース部12aの略上方にネジ部材79によってモータケース部12aに螺着されている。インバータケース22aには、冷却液タンク78が取付けられている。
Referring to FIG. 3, the
図4を参照すると、フロント変速機ケース27内には、モータジェネレータ12の出力軸60がベアリングを介して回転可能にモータケース部12aに支持されている。モータジェネレータ12の出力軸60の一端には、第1駆動ギヤ61が固定されている。モータジェネレータ12の出力軸60の内部には、潤滑油の油路が形成されている。この潤滑油は、モータケース部12a内の各部材に行きわたり、各部材を冷却する。また、フロント変速機ケース27内には、第1被駆動ギヤ63及び第2被駆動ギヤ64が一体となった軸62がベアリングを介して回転可能に支持されている。第1被駆動ギヤ63は、第1駆動ギヤ61と噛み合う。また、変速機ケース部13aおよびフロント変速機ケース27内には、第2被駆動ギヤ64と噛み合う差動ギヤ14が回転可能に支持されている。変速機ケース部13aおよびフロント変速機ケース27には、差動ギヤ14の出力が伝達されるアクスルシャフト15、15´が回転可能に支持されている。モータジェネレータ12の出力軸60の他端の近傍のモータケース部12aには、出力軸60の回転位置を検出する回転位置検出装置65が取り付けられている。
Referring to FIG. 4, in the
モータジェネレータ12の出力軸60の外周には、磁石70aを内蔵するロータ70が取り付けられている。ロータ70の外周には、ロータ70と間隔をおいてステータ部(図2の66)のコア部材72が配設されている。コア部材72は、略円筒状であり、ネジ12bによってモータケース部12aに固定されている。コア部材72の内周側に延在する各ティース部の外周には、絶縁材料よりな側板68を介してコイル線71、71´、71´´が巻きつけられている。片側のコイル線71、71´、71´´の外周には、リング状の金属材料(例えば、銅)よりなる4つのバスリング69が互いに通電しないように配置されている。バスリング69のうち最も内側のバスリング69は、各コイル線71、71´、71´´の一方の巻端の全てと圧着溶接されており、モータジェネレータ12の中性線として電気回路を成立させている。各コイル線71、71´、71´´の他方の巻端は、それぞれ対応する残りの3相のバスリング69と圧着溶接されている。各コイル線71、71´、71´´と、対応するバスリング69とは、バスリング69の一部から延びた複数の突起部69aに圧着溶接されることで、電気的に結合している。最も内側を除く3つのバスリング69は、突起部69aより大きな板部69bを有する。板部69bは、対応する第1バスバー73と溶着されることで、電気的に結合している。なお、バスリング69と第1バスバー73とは一体に構成されていてもよい。第1バスバー73は、金属材料(例えば、銅)よりなる配線部材であり、略L字型に形成されており、3相に対応して3個存在する。
A
モータケース部12a内には、絶縁材料よりなる端子台12cが螺着されている。端子台12cには、モータケース部12aと電気的に絶縁されるようにして、対応する第1バスバー73と第2バスバー75がネジ12dにより螺着され、第1バスバー73と第2バスバー75が電気的に接続されている。第2バスバー75は、金属材料(例えば、銅)よりなる配線部材であり、略L字型に形成されており、3相に対応して3個存在する。第2バスバー75の一端は、プラグ部材81の底面の突起と溶着されている。
A
モータケース部12aとインバータケース22aには、モータジェネレータ12とインバータ22を電気的に接続するための穴を有する。モータケース部12aとインバータケース22aとは、ネジ部材79によって結合されている。モータケース部12aとインバータケース22aの穴には、保持部材80が装着されている。モータケース部12aとインバータケース22aの穴には、段部が形成されており、その段部に保持部材80の板部(図7の80e)が嵌め込まれている。
The
保持部材80は、モータケース部12aとの結合部の穴の形状に沿った形状となっている(図4、6、7参照)。保持部材80は、結合部を小さくすると共に、第2バスバー75と各ケース12a、22a間との放電を防止するため、絶縁材料(例えば、絶縁樹脂)よりなる。保持部材80は、板部80eに3つのプラグ部材81を装着するための穴が形成されており、底面側に2つのスカート部80dが延在しており、上面側に筒状の3つのスリーブ部80cが延在している。スカート部80dは、第2バスバー75とモータケース部12a間の狭い部分にそれぞれと間隔をおいて延在しているので、第2バスバー75とモータケース部12a間の放電が防止されている。各スリーブ部80cは、インバータケース22aに延在している。各スリーブ部80cの内周には、スペーサ部材87が装着されたプラグ部材81が保持されている。保持部材80の板部80eの端面には2つの溝部が形成されており、それぞれの溝部にOリング80aとOリング80bが装着されている。Oリング80aは、保持部材80の板部80eと、モータケース部12aとの間をシールし、モータケース部12a内の潤滑油(及び蒸気)が外に出ないようにしている。Oリング80bは、保持部材80の板部80eと、インバータケース22aとの間をシールし、モータケース部12a内の潤滑油(及び蒸気)がインバータケース22a入り込まないようにしている。保持部材80の底面には、第2バスバー75の端部を回転不能に嵌め込んで固定する凹部80fを有する(図7参照)。凹部80fに第2バスバー75の端部が嵌め込まれることによって、インバータ22内部の第3バスバー91、92、93とプラグ部材81のネジ部を螺着する際の螺着偶力による第2バスバー75の板部の変形を防止することができる。
The holding
プラグ部材81は、金属材料(例えば、銅)よりなる棒状の配線部材であり、保持部材80のスリーブ部80cの内周に挿着されている(図4、6参照)。プラグ部材81は、底面に小さな突起を有し、その突起に第2バスバー75の一端が溶着により連結されている。プラグ部材81は、上面側に棒状の突起を有し、その突起と、保持部材80のスリーブ部80cの間にスペーサ部材87が取り付けられており、その突起の先端部にはネジ溝(オネジ)が形成されている。スペーサ部材87上に配された第3バスバー91、92、93をナットにてプラグ部材81のネジ溝に螺着することで、プラグ部材81と第3バスバー91、92、93の電気的接続が行われる。なお、図5のようにボルトにて第3バスバー91をプラグ部材82に螺着するような構成であってもよい。プラグ部材81は、保持部材80と当接する部分の断面が略円形であり、保持部材80との間でのシールに適している。プラグ部材81の外周であって保持部材80と当接する部分に溝部が形成されており、その溝部にOリング81aが装着されている。Oリング81aは、保持部材80とプラグ部材81との間をシールし、モータケース部12a内の潤滑油(及び蒸気)がインバータケース22aに入り込まないようにしている。
The
インバータケース22a内であって保持部材80のスリーブ部80cの周囲には板状のサポート部材90が配されている(図4、6、8、9参照)。サポート部材90は、絶縁材料よりなり、インバータケース22aとともに、ネジ部材79によってモータケース部12aに螺着されている。サポート部材90上面には、第3バスバー92、93を挟み込んで支持する支持部90aが延在している。支持部90aは、第3バスバー92、93が振動により撓みが大きくなる位置や、第3バスバー92、93の板面の間の位置に設けられる。支持部90aが第3バスバー92、93を支持することで、車両が振動しても、第3バスバー92、93が互いに近接してショートしたり、放電することがない。
A plate-
インバータケース22a内であって、プラグ部材81と、対応するIPM84の端子部との間に、プラグ部材81とIPM84の端子部とを電気的に接続する第3バスバー91、92、93が配されている(図4、8、9参照)。第3バスバー91、92、93は、金属材料(例えば、銅)よりなる配線部材であり、一端が対応するプラグ部材81に車両の上方から螺着されており、他端が対応するIPM84の端子部に車両の上方から螺着されている。
Within the
第3バスバー91は、図8、9を参照すると、プラグ部材81と接続する第1板面91aから紙面の手前側へ直角に折り曲げられた第2板面91bを有し、第2板面91bからIPM84の端子部の端子側へ直角に折り曲げられてIPM84の端子部と接続される第3板面91cを有する。なお、第3バスバー91は、第3バスバー92、93の板面と隣り合っておらず、また図9の紙面の上下方向に延在する部分を有していないのでサポート部材90の支持部90aに支持されていない。
8 and 9, the
第3バスバー92は、プラグ部材81と接続する第1板面92aから紙面の手前側へ直角に折り曲げられた第2板面92bを有し、第2板面92bから図の上側に折り返された第3板面92cを有し、第3板面92cから紙面の手前側に折り返された第4板面92dを有し、第4板面92dからIPM84の端子部の端子側へ直角に折り曲げられてIPM84の端子部と接続される第5板面92eを有する。第3バスバー92の第3板面92cは、車両の上下方向に幅があり、サポート部材90の支持部90aに支持されている。第3バスバー92の形状については、図10も参照されたい。
The
第3バスバー93は、プラグ部材81と接続する第1板面93aから紙面の手前側へ直角に折り曲げられた第2板面93bを有し、第2板面93bから図の上側に折り返された第3板面93cを有し、第3板面93cではネジ部材79を迂回するように折り曲げられており、第3板面93cから紙面の手前側に折り返された第4板面93dを有し、第4板面93dからIPM84の端子部の端子側へ直角に折り曲げられてIPM84の端子部と接続される第5板面93eを有する。第3バスバー93の第3板面93cは、車両の上下方向に幅があり、サポート部材90の支持部90aに支持されている。
The
第3バスバーの折り曲げ方を第3バスバー92を例に説明すると、短冊状(略矩形状)の板状材料を図11(A)の破線部分にて直角に折り曲げ第2板面を作り、第2板面を図11(B)の破線部分にてIPM(図8の84)の長手方向かつバスバーの幅方向に折り返した第3板面を作ることで図11(C)のようになる。これによって組立て作業方向からは板圧が与えられることになる。さらに、第3バスバー92の第4板面および第5板面については逆に折り曲げることで図10のような第3バスバー92ができる。矩形状の板状材料を使用することによって、材料を効率的に得られるので、材料費の低減が図られるとともに、サポート部材90に挿入し易くなり、放電を防止するサポータを小型化、ひいてはインバータ本体をも小型化できる。組み立てに適した形状になっている。
The method of bending the third bus bar will be described by taking the
インバータケース22a内において、ヒューズ、リレー等を一体的に形成されるとともにバッテリ(図1の19)から供給された電流を3相交流に変換するIPM84がインバータケース22aに螺着されている(図3、4参照)。IPM84の各端子部には、対応する第3バスバー91、92、93が螺着されている。インバータケース22a内には、IPM84を冷却するための冷却水回路85が隣接して配置されている。冷却水回路85は、流路を通じて冷却液タンク78と接続されている。インバータケース22a上部には、モータジェネレータ12に供給する電気量を一時的に蓄えたり、電圧をフラット化する平滑回路86を内蔵するインバータカバー22bがインバータケース22aに螺着されている(図3、4参照)。平滑回路86は、第4バスバー(図示せず)によってIPM84と電気的に接続されている。
In the
インバータケース22aには、バッテリ(図1の19)から電力を受け取るコネクタ76と、HVECU(図1の21)からの制御信号を受けるコネクタ77と、が取り付けられている(図3、4参照)。コネクタ76の端子部は、平滑回路86と電気的に接続されている。インバータケース22aには、冷却液を蓄えるとともに冷却水回路85と流路を通じて接続される冷却液タンク78が取り付けられている
A
次に、実施形態1に係るハイブリッド車両用駆動装置の組立てについて説明する。ここでは、モータジェネレータ12の組立からインバータ22の取り付けまで説明する。
Next, assembly of the hybrid vehicle drive device according to the first embodiment will be described. Here, the assembly from the
まず、モータケース部12aに端子台12cを螺着する(図4参照)。次に、バスリング69に第1バスバー73が溶着された状態のステータ組立体(側板68、コイル線71、71´、71´´、コア部材72、バスリング69、第1バスバー73の組立体)をネジ12bでモータケース部12aに螺着する(図4参照)。
First, the
次に、プラグ部材81に第2バスバー75が溶着されたバス組立体(保持部材80、Oリング80a、Oリング80b、プラグ部材81、Oリング81a、スペーサ部材87、第2バスバー75の組立体)を、インバータ22側からモータケース部12aに装着し、ネジ12dで第2バスバー75及び第1バスバー73を端子台12cに螺着する(図4参照)。次に、ロータ組立体(出力軸60、第1駆動ギヤ61、回転位置検出装置65、ロータ70の組立体)をモータケース部12aに装着する(図4参照)。
Next, a bus assembly in which the
次に、インバータケース組立体(インバータケース22a、IPM84、冷却水回路85、コネクタ76、コネクタ77、冷却液タンク78の組立体)とサポート部材90をネジ部材79にてモータケース部12aに装着する(図4参照)。次に、IPM84の端子部と、対応するプラグ部材81との間に第3バスバー91、92、93をセットする(図8参照)。この時、長い第3バスバー92、93は中央付近でサポート部材90の支持部90aに支持されることによって位置が保たれる。次に、第3バスバー91、92、93の両端を螺着する(図8参照)。このとき、モータジェネレータ12側の第2バスバー75は保持部材80の凹部80fによって締め付けトルクを受けるようになっているので容易に締め付け可能である。また、プラグ部材81と第3バスバー91、92、93の接続は、スペーサ部材87によって接着面積が確保されるので通電量に支障をきたさない。このように組み立て作業は上方から行うことができるので組み立て容易である。最後に、インバータカバー組立体(インバータカバー22b、平滑回路86の組立体)をインバータケース22aに装着する。
Next, the inverter case assembly (the
なお、歩留まりを向上させるために、例えば、第3バスバーの代わりに短冊状の3つに分割したバスバーを溶接等によって一体化させる方策も考えられるが、インバータはスイッチング回路などの通電により高温になり、多くの電気量を流す部品であることから、溶接部の導通面積の確保と溶接部分の溶け込みによって抵抗が多くなることを極力排除する必要が有り、実施形態1のような折り曲げにすることで製品の管理項目を少なくでき、有利である。また、溶接に代えてネジ等で螺着して一体化することもできるが、バスバーの中央部の質量が大きくなり、車両の振動によってネジ締結力が弱くなることもあり、信頼性上有利ではない。 In order to improve the yield, for example, instead of the third bus bar, a method of integrating the bus bar divided into three strips by welding or the like may be considered, but the inverter becomes hot due to energization of the switching circuit or the like. Since it is a component that allows a large amount of electricity to flow, it is necessary to eliminate as much as possible the increase in resistance due to the securing of the conduction area of the welded part and the penetration of the welded part. Product management items can be reduced, which is advantageous. In addition, it can be integrated by screwing with screws or the like instead of welding, but the mass of the central portion of the bus bar is increased, and the screw fastening force may be weakened by vibration of the vehicle, which is advantageous in terms of reliability. Absent.
実施形態1によれば、Oリング80a、80b、Oリング81aのシールによって、モータジェネレータ内部に導かれた冷却用の潤滑油(及び蒸気)がインバータ22及び装置の外部の漏れることがない。また、洗車や雨中走行等の水滴がモータジェネレータ内部及びインバータに浸入することもないので、インバータ22及びモータジェネレータ12の内部に油、水の浸入による錆の発生や絶縁不良による問題が発生しない。また、高価なパワーケーブルを使用しないので、安価である。
According to the first embodiment, the cooling lubricant (and steam) guided into the motor generator does not leak outside the
また、実施形態1によれば、第3バスバー91、92、93が短冊状の板状部材から折り曲げによって製作されるので、高価な素材の歩留まりを向上させることができ、安価となる。また、ケースからの距離を確保しやすいので装置全体を小型化できる。さらに、第3バスバー92、93の中央部が車両の振動などによって変形しにくいので信頼性が向上する。また、第3バスバー92、93は、組立時に中央部を支持部90aによって保持することが可能なので、第3バスバー92、93の位置が安定し作業が容易となる。さらに、第3バスバー91、92、93は部品の供給方向と螺着の作業方向が統一されるので組み立てが容易となる。
Moreover, according to
以上、実施形態1では、油冷されるモータをドライが要求される場合について説明したが、モータがドライの場合にも適用できる。さらに、油冷の場合とドライの場合とで構成を変えることなく部品共用ですむので、部品の共通化も可能であり、低コスト化につながる。 As described above, in the first embodiment, the case where drying of an oil-cooled motor is required has been described. In addition, parts can be shared without changing the configuration between oil-cooled and dry, so the parts can be shared, leading to lower costs.
11 エンジン
12 モータジェネレータ
12a モータケース部
12b ネジ
12c 端子台
12d ネジ
13 変速機
13a 変速機ケース部
14 差動ギヤ
15、15´ アクスルシャフト
16、16´ 駆動輪
17 クラッチアクチュエータ
18 変速アクチュエータ
19 バッテリ
20 スタータ
21 HVECU
22 インバータ
22a インバータケース
22b インバータカバー
23 E/GECU
24 AMTECU
25 電池ECU
26 インジケータ
27 フロント変速機ケース
31 出力軸
32 フライホイール
33 クラッチ
34 入力軸
35 1st駆動ギヤ
36 REV駆動ギヤ
37 2nd駆動ギヤ
38 3rd駆動ギヤ
39 4th駆動ギヤ
40 5th駆動ギヤ
41 6th駆動ギヤ
42 出力軸
43 1st被動ギヤ
44 2nd被動ギヤ
45 3rd被動ギヤ
46 4th被動ギヤ
47 5th被動ギヤ
48 6th被動ギヤ
49 駆動ギヤ
50 軸
51 REVアイドラギヤ
52、53、54 シンクロ装置
55、56、57 作動スリーブ
58 REV被動ギヤ
60 出力軸
61 第1駆動ギヤ
62 軸
63 第1被駆動ギヤ
64 第2被駆動ギヤ
65 回転位置検出装置
66 ステータ部
67 ロータ部
68 側板
69 バスリング
69a 突起部
69b 板部
70 ロータ
70a 磁石
71、71´、71´´ コイル線
72 コア部材
73 第1バスバー(配線部材)
75 第2バスバー(配線部材)
76 コネクタ
77 コネクタ
78 冷却液タンク
79 ネジ部材
80 保持部材
80a、80b Oリング(シール部材)
80c スリーブ部
80d スカート部
80e 板部
80f 凹部
81 プラグ部材(配線部材)
81a Oリング
82 プラグ部材(配線部材)
82a Oリング
84 IPM
85 冷却水回路
86 平滑回路
87 スペーサ部材
90 サポート部材
90a 支持部
91 第3バスバー(配線部材)
91a 第1板面
91b 第2板面
91c 第3板面
92 第3バスバー(配線部材)
92a 第1板面
92b 第2板面
92c 第3板面
92d 第4板面
92e 第5板面
93 第3バスバー(配線部材)
93a 第1板面
93b 第2板面
93c 第3板面
93d 第4板面
93e 第5板面
DESCRIPTION OF
22
24 AMTECU
25 Battery ECU
26
75 Second bus bar (wiring member)
76
81a O-
82a O-
85
91a
92a
93a
Claims (3)
変速機ケースと一体的に構成されたモータケース部と、
前記モータケース部に装着されたインバータケースと、
前記インバータケース内に配されたインバータと、
前記モータケース部に形成されたモータケース開口部から前記インバータケースに形成されたインバータケース開口部に連通する穴を通って配されるとともに、前記モータのコイルと前記インバータを電気的に接続する配線部材と、
前記穴に配されるとともに、前記モータケース部および前記インバータケースと前記配線部材とを絶縁しつつ前記配線部材の一部を保持する保持部材と、
を備え、
前記配線部材は、前記保持部材に保持されるプラグ部材と、前記モータケース開口部に配されるとともに前記プラグ部材と連結されるモータバスバーと、前記インバータケース開口部に配されるとともに前記プラグ部材と連結されるインバータバスバーと、を有することを特徴とする車両用駆動装置。 A vehicle drive device that includes an engine and a motor as a drive source, and drives the vehicle by a drive force of one or both of the engine and the motor,
A motor case portion integrally formed with the transmission case;
An inverter case mounted on the motor case part;
An inverter arranged in the inverter case;
Wiring that is arranged through a hole communicating from the motor case opening formed in the motor case part to the inverter case opening formed in the inverter case, and electrically connects the motor coil and the inverter Members,
A holding member that is disposed in the hole and holds a part of the wiring member while insulating the motor case portion and the inverter case and the wiring member;
With
The wiring member is disposed in the holding member, a motor bus bar disposed in the motor case opening and connected to the plug member, and disposed in the inverter case opening and the plug member. And an inverter bus bar coupled to the vehicle drive device.
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