JP6134639B2 - 回転電機ユニット - Google Patents

Description

この発明は、回転電機ユニットに関する。

従来、互いに直接的に取り付けられるケースおよびカバー部材を備え、ケース内に収容された回転電機とカバー部材の内部に収容された制御ユニットとを共通の端子台によって電気的に接続する車両用駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−０６５４３６号公報

ところで、上記従来技術に係る車両用駆動装置において、カバー部材およびケースは、搭載される車体のレイアウトなどに応じた専用設計による形状を有し、特定の接続形態のみによって接続されるように形成されている。しかしながら、複数の接続形態によって接続可能に形成されることによって、汎用性を向上させることが望まれている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、複数の接続形態に対応可能な形状を有し、共用性および汎用性を向上させることが可能な回転電機ユニットを提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る回転電機ユニットは、回転電機（例えば、実施形態での回転電機１１）と、前記回転電機に一体的に接続されて前記回転電機の通電制御を行なう通電制御装置（例えば、実施形態での通電制御装置７０）と、前記回転電機のコイル（例えば、実施形態でのコイル３３）の端子部（例えば、実施形態での端子部３５）と前記通電制御装置とを電気的に接続する端子台（例えば、実施形態での端子台５４）と、前記回転電機を収容するハウジング（例えば、実施形態でのハウジング１２）と、前記ハウジングに一体に備えられ、前記回転電機のコイルの端子部に向かい前記端子台を挿入するための第１貫通孔（例えば、実施形態での第１貫通孔６１）および第２貫通孔（例えば、実施形態での第２貫通孔６２）の各々を形成する第１貫通孔形成部（例えば、実施形態での第１貫通孔形成部６３）および第２貫通孔形成部（例えば、実施形態での第２貫通孔形成部６４）と、を備え、前記第１貫通孔が前記コイルの端子部に臨む第１方向（例えば、実施形態での第１方向Ｓ）と前記第２貫通孔が前記コイルの端子部に臨む第２方向（例えば、実施形態での第２方向Ｔ）とは互いに異なり、前記第１貫通孔および前記第２貫通孔は、何れか一方に前記コイルの端子部に向かい前記端子台が挿入された場合に、何れか他方から前記コイルの端子部と前記端子台との接続が操作されるように形成されている。

（２）上記（１）に記載の回転電機ユニットでは、前記コイルの端子部は、少なくとも前記第１貫通孔形成部および前記第２貫通孔形成部によって形成された前記ハウジングの内部の接続空間（例えば、実施形態での接続空間６６）において前記コイルの端部に取り付けられる接続端子（例えば、実施形態での接続端子３４）を備え、前記接続端子は、第１装着方向（例えば、実施形態での第１装着方向Ｐ）および第２装着方向（例えば、実施形態での第２装着方向Ｑ）の各々に沿って前記コイルの端部に取り付け可能に形成され、前記第１装着方向に沿って前記コイルの端部に取り付けられた場合に前記接続端子の先端部が前記第１貫通孔に向かい伸びるように、かつ、前記第２装着方向に沿って前記コイルの端部に取り付けられた場合に前記接続端子の先端部が前記第２貫通孔に向かい伸びるように、形成されてもよい。

（３）上記（２）に記載の回転電機ユニットでは、前記コイルに装着された温度センサ（例えば、実施形態での温度センサ３６）と、前記第１貫通孔形成部および前記第２貫通孔形成部とともに前記接続空間を形成する接続空間形成部（例えば、実施形態での接続空間形成部６５）と、を備え、前記接続空間形成部は、前記コイルに装着された前記温度センサの信号線（例えば、実施形態での信号線３６ａ）を前記接続空間から外部に排出する配線出力部を備えてもよい。

（４）上記（２）または（３）に記載の回転電機ユニットでは、前記接続空間を形成する前記ハウジングの外面（例えば、実施形態での外面６７）は、面取り形状を有してもよい。

上記（１）に記載の態様に係る回転電機ユニットによれば、回転電機を収容する単一のハウジングに対して通電制御装置の取付位置を複数に切り替えることができる。複数の異なる機種の車両に単一のハウジングを搭載して、各車両のレイアウトなどに応じて通電制御装置の取付位置を適切に設定することができる。これにより、複数の異なる機種の車両であっても量産性を向上させることができる。
さらに、第１貫通孔および第２貫通孔は、何れか一方に端子台が挿入されて、端子台とコイルの端子部とが接続される際に、何れか他方をコイルの端子部と端子台との接続を適宜の工具により操作するための工具孔とするので、接続操作を容易にすることができる。

さらに、上記（２）の場合、単一のハウジングに対して通電制御装置の取付位置を切り替える場合であっても、接続端子を共用化することができ、汎用性を向上させることができる。

さらに、上記（３）の場合、接続空間を有効に用いて温度センサの信号線を外部に排出することができる。

さらに、上記（４）の場合、ハウジングを軽量化することができるとともに、膜面振動の発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る回転電機ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る回転電機ユニットの回転電機を分解して、構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態の第１実施例に係る回転電機ユニットの回転電機と通電制御装置とを分解して、構成を模式的に示す斜視図である。 （Ａ）は図３に示すＡ−Ａ線断面図であり、（Ｂ）は図３に示すＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は図３に示すＣ−Ｃ線断面図である。 本発明の実施形態の第１実施例に係る回転電機ユニットの回転電機のコイルの端子部に向かい第１方向から端子台が挿入される状態において、第１装着方向に沿ってコイルの末端に取り付けられた接続端子を示す斜視図および拡大平面図である。 本発明の実施形態の第１実施例に係る回転電機ユニットの回転電機のコイルの端子部に向かい第１方向から挿入された端子台に接続されるとともに、第１装着方向に沿ってコイルの末端に取り付けられた接続端子を軸方向から見た平面図である。 本発明の実施形態の第１実施例に係る回転電機ユニットの回転電機のコイルの端子部に向かい第１方向から挿入され、第１装着方向に沿ってコイルの末端に取り付けられた接続端子が接続された端子台の断面図である。 本発明の実施形態の第２実施例に係る回転電機ユニットの回転電機と通電制御装置とを分解して、構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の実施形態の第２実施例に係る回転電機ユニットの回転電機のコイルの端子部に向かい第２方向から端子台が挿入される状態において、第２装着方向に沿ってコイルの末端に取り付けられた接続端子を示す斜視図および拡大平面図である。 本発明の実施形態の第２実施例に係る回転電機ユニットの回転電機のコイルの端子部に向かい第２方向から挿入された端子台に接続されるとともに、第２装着方向に沿ってコイルの末端に取り付けられた接続端子を軸方向から見た平面図である。 本発明の実施形態の第２実施例に係る回転電機ユニットの回転電機のコイルの端子部に向かい第２方向から挿入され、第２装着方向に沿ってコイルの末端に取り付けられた接続端子が接続された端子台の断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る回転電機ユニットについて添付図面を参照しながら説明する。

本実施の形態による回転電機ユニット１０は、図１および図２に示すように、回転電機１１と、回転電機１１を内部に収容するハウジング１２と、を備えている。
回転電機１１は、例えば３相のブラシレスＤＣモータなどであって、ステータ２１と、ロータ２２と、を備えている。
ステータ２１は、筒状のバックヨーク３１と、バックヨーク３１の内周面上から径方向内方に向けて突出する複数のティース３２と、絶縁部材（例えば、絶縁紙など）を介して各ティース３２に装着された３相のコイル３３と、を備えている。Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の３相のコイル３３の各々は、端部３３ａに取り付けられた接続端子３４によって構成される端子部３５を備えている。また、３相のコイル３３には、サーミスタなどの温度センサ３６が巻き込まれている。温度センサ３６の信号線３６ａはコイル３３から外部に露出している。
ロータ２２は、回転軸４１に同軸に固定された筒状のロータコア４２を備え、コイル３３が装着されたステータ２１の径方向内方に配置されている。

ハウジング１２は、ステータ２１を固定するハウジング本体５１と、ステータ２１の径方向内方に配置されたロータ２２の軸方向（つまり、回転軸４１の軸方向）の両側からハウジング本体５１を挟み込んでロータ２２の回転軸４１を回転可能に支持する第１カバー５２および第２カバー５３と、を備えている。

第１カバー５２は、３相のコイル３３の各々の端子部３５に電気的に接続される端子台５４をハウジング１２の外部から内部の各端子部３５へと向かい挿入するための第１貫通孔６１および第２貫通孔６２の各々を形成する第１貫通孔形成部６３および第２貫通孔形成部６４を備えている。
端子台５４は、回転電機１１の通電制御を行なう通電制御装置７０の端子部（図示略）と３相のコイル３３の各々の端子部３５とを電気的に接続する。端子台５４は、図３〜図７に示す第１実施例の通電制御装置７０では第１貫通孔６１に挿入され、図８〜図１１に示す第２実施例の通電制御装置７０では第２貫通孔６２に挿入される。
なお、第１実施例の通電制御装置７０は、図１および図３に示すように、第１カバー５２に設けられた複数の第１締結孔７１に対するボルト止めなどによって回転電機１１に一体的に接続される。第２実施例の通電制御装置７０は、図１および図８に示すように、第１カバー５２に設けられた複数の第２締結孔７２に対するボルト止めなどによって回転電機１１に一体的に接続される。第１実施例および第２実施例において、通電制御装置７０とハウジング１２とは、シール材（図示略）によって液密にシールされている。

第１カバー５２の第１貫通孔形成部６３および第２貫通孔形成部６４は、ハウジング本体５１の接続空間形成部６５とともに、ハウジング１２の内部に３相のコイル３３の各々の端子部３５と端子台５４との接続が行なわれる接続空間６６を形成する。なお、接続空間形成部６５は、コイル３３に装着された温度センサ３６の信号線３６ａを接続空間６６内から外部に排出する配線出力部６５ａを備えている。
第１貫通孔６１が接続空間６６内の各端子部３５に臨む第１方向Ｓと第２貫通孔６２が各端子部３５に臨む第２方向Ｔとは異なるように（例えば、直交するように）設定されている。第１貫通孔６１および第２貫通孔６２は、何れか一方に外部から接続空間６６内の各端子部３５に向かい端子台５４が挿入された場合に、何れか他方に外部から接続空間６６内に向かい挿入される適宜の工具などによって各端子部３５と端子台５４との接続が操作されるように形成されている。
なお、図３および図４に示すように、接続空間６６を形成する第１カバー５２の外面６７は、面取り形状を有している。

図１、図３、図５、および図６に示すように、第１実施例の回転電機ユニット１０においては、第１貫通孔６１が接続空間６６内の各端子部３５に臨む第１方向Ｓに沿って、端子台５４が外部から接続空間６６内の各端子部３５に向かい挿入される。各端子部３５では、ねじれ形状を有する圧着端子などから成る接続端子３４が、接続端子３４に対して設定されている第１装着方向Ｐに沿って各コイル３３の端部３３ａに取り付けられ、接続端子３４の先端部３４ａが第１貫通孔６１に向かい伸びるように形成されている。
一方、図１、図８、図９、および図１０に示すように、第２実施例の回転電機ユニット１０においては、第２貫通孔６２が接続空間６６内の各端子部３５に臨む第２方向Ｔに沿って、端子台５４が外部から接続空間６６内の各端子部３５に向かい挿入される。各端子部３５では、ねじれ形状を有する圧着端子などから成る接続端子３４が、第１装着方向Ｐの反対方向である第２装着方向Ｑに沿って各コイル３３の端部３３ａに取り付けられ、接続端子３４の先端部３４ａが第２貫通孔６２に向かい伸びるように形成されている。
なお、圧着端子などから成る接続端子３４は、例えば、熱かしめ（ヒュージング）などによって各コイル３３の端部３３ａに取り付けられている。

図７に示すように、第１実施例の回転電機ユニット１０では、通電制御装置７０に接続されて通電制御装置７０から外部に向かい突出している端子台５４が、外部から接続空間６６内の各端子部３５に向かい第１貫通孔６１に挿入された場合に、第２貫通孔６２に外部から接続空間６６内に向かい挿入される適宜の工具などによって各端子部３５と端子台５４とが締結ネジ７３によって共締めされる。
一方、図１１に示すように、第２実施例の回転電機ユニット１０では、通電制御装置７０に接続されて通電制御装置７０から外部に向かい突出している端子台５４が、外部から接続空間６６内の各端子部３５に向かい第２貫通孔６２に挿入された場合に、第２貫通孔６２に外部から接続空間６６内に向かい挿入される適宜の工具などによって各端子部３５と端子台５４とが締結ネジ７３によって共締めされる。

上述したように、本実施形態による回転電機ユニット１０によれば、回転電機１１を収容する単一のハウジング１２に対して通電制御装置７０の取付位置を複数に切り替えることができる。例えば、複数の異なる機種の車両に単一のハウジング１２を搭載して、各車両のレイアウトなどに応じて通電制御装置７０の取付位置を適切に設定することができる。これにより、複数の異なる機種の車両であっても量産性を向上させることができる。
さらに、第１貫通孔６１および第２貫通孔６２は、何れか一方に端子台５４が挿入されて、端子台５４とコイル３３の端子部３５とが接続される際に、何れか他方をコイル３３の端子部３５と端子台５４との接続を操作するための工具孔とすることができ、接続操作を容易にすることができる。

さらに、単一のハウジング１２に対して通電制御装置７０の取付位置を切り替える場合に、接続端子３４の第１装着方向Ｐと第２装着方向Ｑとを切り替えるだけで接続端子３４を共用化することができ、汎用性を向上させることができる。
さらに、各コイル３３の端子部３５と端子台５４とに加えて、接続空間６６に温度センサ３６の信号線３６ａを配置して、接続空間６６を形成する接続空間形成部６５の配線出力部６５ａから外部に信号線３６ａを排出するので、接続空間６６を有効に用いることができる。
さらに、接続空間６６を形成する第１カバー５２の外面６７を面取り形状とするので、ハウジング１２を軽量化することができるとともに、膜面振動の発生を抑制することができる。

上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上述した実施形態において、第１カバー５２は、第１貫通孔形成部６３および第２貫通孔形成部６４を備えるとしたが、これに限定されず、さらに、端子台５４を挿入するための第１貫通孔６１および第２貫通孔６２とは異なる他の貫通孔を形成する貫通孔形成部を備えてもよい。

１０ 回転電機ユニット
１１ 回転電機
１２ ハウジング
３３ コイル
３４ 接続端子
３５ 端子部
３６ 温度センサ
３６ａ 信号線
５４ 端子台
６１ 第１貫通孔
６２ 第２貫通孔
６３ 第１貫通孔形成部
６４ 第２貫通孔形成部
６５ 接続空間形成部
６６ 接続空間
６７ 外面
７０ 通電制御装置

Claims (4)

1. 回転電機と、前記回転電機に一体的に接続されて前記回転電機の通電制御を行なう通電制御装置と、
   前記回転電機のコイルの端子部と前記通電制御装置とを電気的に接続する端子台と、
   前記回転電機を収容するハウジングと、
   前記ハウジングに一体に備えられ、前記回転電機のコイルの端子部に向かい前記端子台を挿入するための第１貫通孔および第２貫通孔の各々を形成する第１貫通孔形成部および第２貫通孔形成部と、
   を備え、
   前記第１貫通孔が前記コイルの端子部に臨む第１方向と前記第２貫通孔が前記コイルの端子部に臨む第２方向とは互いに異なり、
   前記第１貫通孔および前記第２貫通孔は、何れか一方に前記コイルの端子部に向かい前記端子台が挿入された場合に、何れか他方から前記コイルの端子部と前記端子台との接続が操作されるように形成されている、
   ことを特徴とする回転電機ユニット。
   
2. 前記コイルの端子部は、少なくとも前記第１貫通孔形成部および前記第２貫通孔形成部によって形成された前記ハウジングの内部の接続空間において前記コイルの端部に取り付けられる接続端子を備え、
   前記接続端子は、第１装着方向および第２装着方向の各々に沿って前記コイルの端部に取り付け可能に形成され、前記第１装着方向に沿って前記コイルの端部に取り付けられた場合に前記接続端子の先端部が前記第１貫通孔に向かい伸びるように、かつ、前記第２装着方向に沿って前記コイルの端部に取り付けられた場合に前記接続端子の先端部が前記第２貫通孔に向かい伸びるように、形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機ユニット。
3. 前記コイルに装着された温度センサと、
   前記第１貫通孔形成部および前記第２貫通孔形成部とともに前記接続空間を形成する接続空間形成部と、
   を備え、
   前記接続空間形成部は、前記コイルに装着された前記温度センサの信号線を前記接続空間から外部に排出する配線出力部を備える、
   ことを特徴とする請求項２に記載の回転電機ユニット。
4. 前記接続空間を形成する前記ハウジングの外面は、面取り形状を有する、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の回転電機ユニット。

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