特開 2024-120317 車両駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024120317

(43)【公開日】2024-09-05

(54)【発明の名称】車両駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/33 20160101AFI20240829BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20240829BHJP

【ＦＩ】

H02K11/33

H02K9/19 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023027029

(22)【出願日】2023-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】六浦 圭太

(72)【発明者】

【氏名】江坂 宗一郎

【テーマコード（参考）】

5H609

5H611

【Ｆターム（参考）】

5H609BB03

5H609BB19

5H609PP02

5H609PP06

5H609QQ05

5H609QQ10

5H609QQ20

5H611AA09

5H611BB06

5H611TT01

5H611TT02

5H611UA04

5H611UB02

(57)【要約】

【課題】車両駆動装置の軸方向の体格低減を図りつつ、制御基板の変形（反り）を低減又は無くす。
【解決手段】ケースと、ケース内に配置され、軸上に回転軸を有し、油が供給される回転電機と、ケース内に配置され、軸まわりに円環状に延在し、回転電機に複数相の交流電力を供給するインバータ装置と、ケース内において、基板表面が軸方向に対して垂直になる向きで、軸まわりに配置され、インバータ装置を制御する制御基板と、ケース内に形成され、制御基板を封止するモールド樹脂部とを備え、制御基板は、高圧系の電子部品の配置領域と低圧系の電子部品の配置領域との間に絶縁領域を有するとともに、絶縁領域において軸方向に貫通するスリットを有し、モールド樹脂部は、スリット内に延在する部分を介して、制御基板の軸方向両側に延在する部分が一体化される、車両駆動装置が開示される。
【選択図】図３Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケースと、
前記ケース内に配置され、軸上に回転軸を有し、油が供給される回転電機と、
前記ケース内に配置され、軸まわりに円環状に延在し、前記回転電機に複数相の交流電力を供給するインバータ装置と、
前記ケース内において、基板表面が軸方向に対して垂直になる向きで、軸まわりに配置され、前記インバータ装置を制御する制御基板と、
前記ケース内に形成され、前記制御基板を封止するモールド樹脂部とを備え、
前記制御基板は、高圧系の電子部品の配置領域と低圧系の電子部品の配置領域との間に絶縁領域を有するとともに、前記絶縁領域において軸方向に貫通するスリットを有し、
前記モールド樹脂部は、前記スリット内に延在する部分を介して、前記制御基板の軸方向両側に延在する部分が一体化される、車両駆動装置。

【請求項2】

前記ケースは、軸まわりの周壁部と、前記周壁部の軸方向端部から連続しかつ制御基板に軸方向に対向する壁部とを有し、前記壁部と前記周壁部とで形成される収容室内に、前記制御基板が配置され、
前記モールド樹脂部は、前記収容室における空間部を埋める態様で形成される、請求項１に記載の車両駆動装置。

【請求項3】

前記制御基板は、軸方向で前記インバータ装置と前記回転電機との間に配置され、かつ、軸方向で前記インバータ装置に対向する側に、１つ以上の電子部品が実装され、
前記モールド樹脂部は、前記１つ以上の電子部品を封止する、請求項１又は２に記載の車両駆動装置。

【請求項4】

前記制御基板は、軸方向で前記インバータ装置と前記回転電機との間に配置され、かつ、複数の電子部品が実装され、
前記モールド樹脂部の樹脂材料よりも弾性率の高い樹脂材料により形成され、前記複数の電子部品のうちの少なくとも１つの電子部品を包む態様で覆う緩衝部を更に備え、
前記モールド樹脂部は、前記緩衝部を介して前記少なくとも１つの電子部品を封止する、請求項１又は２に記載の車両駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機と、回転電機に電力を供給するインバータ装置と、軸方向でインバータ装置と回転電機との間に配置される制御基板と、インバータ装置まわりに延在するとともに制御基板全体を封止するモールド樹脂部とを備える車両駆動装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１３８５１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のような従来技術では、軸方向でインバータ装置と回転電機との間に、ケースの隔壁部に代えて、制御基板を配置することで、車両駆動装置の軸方向の体格低減を図ることができるものの、制御基板の変形（反り）が生じやすいという問題がある。すなわち、油からの制御基板の保護等のために設けられるモールド樹脂の硬化収縮に起因して制御基板の変形（反り）が生じやすいという問題がある。このような制御基板の変形（反り）は、制御基板上に実装される電子部品や回路に好ましくない影響を与えうる。そして、このような制御基板の変形（反り）の影響は、制御基板のサイズが大型になるほど顕著となりうる。

【0005】

そこで、１つの側面では、本開示は、車両駆動装置の軸方向の体格低減を図りつつ、制御基板の変形（反り）を低減又は無くすことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの側面では、ケースと、
前記ケース内に配置され、軸上に回転軸を有し、油が供給される回転電機と、
前記ケース内に配置され、軸まわりに円環状に延在し、前記回転電機に複数相の交流電力を供給するインバータ装置と、
前記ケース内において、基板表面が軸方向に対して垂直になる向きで、軸まわりに配置され、前記インバータ装置を制御する制御基板と、
前記ケース内に形成され、前記制御基板を封止するモールド樹脂部とを備え、
前記制御基板は、高圧系の電子部品の配置領域と低圧系の電子部品の配置領域との間に絶縁領域を有するとともに、前記絶縁領域において軸方向に貫通するスリットを有し、
前記モールド樹脂部は、前記スリット内に延在する部分を介して、前記制御基板の軸方向両側に延在する部分が一体化される、車両駆動装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

１つの側面では、本開示によれば、車両駆動装置の軸方向の体格低減を図りつつ、制御基板の変形（反り）を低減又は無くすことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】回転電機を含む電気回路の一例の概略図である。

【図2】回転電機を含む車両用駆動システムのスケルトン図である。

【図3A】本実施例による車両駆動装置の要部を概略的に示す断面図である。

【図3B】本実施例による車両駆動装置の他の要部を概略的に示す断面図である。

【図3C】図３ＡのＱ３部の拡大図である。

【図4】本実施例によるモータ駆動装置をＸ１側から視た斜視図である。

【図5】本実施例による制御基板を概略的に示す平面図である。

【図6】本実施例によるモールド樹脂部の形成方法の説明図である。

【図7A】本実施例によるモールド樹脂部に係る樹脂材料の流れの説明図（その１）である。

【図7B】本実施例によるモールド樹脂部に係る樹脂材料の流れの説明図（その２）である。

【図8A】比較例によるモールド樹脂部に係る樹脂材料の流れの説明図（その１）である。

【図8B】比較例によるモールド樹脂部に係る樹脂材料の流れの説明図（その２）である

【図9】実施例２による車両駆動装置の要部を概略的に示す断面図である。

【図10】図９のＱ９部の拡大図である。

【図11】実施例２による効果の説明図であり、緩衝部及びモールド樹脂部の形成方法を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。また、図面では、見易さのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。

【0010】

以下では、本実施例の車両駆動装置１０の電気系（制御系）、及び、本実施例の車両駆動装置１０を含む駆動システム全体を概説してから、本実施例の車両駆動装置１０の詳細について説明する。

【0011】

［車両駆動装置の電気系］
図１は、回転電機１を含む電気回路２００の一例の概略図である。図１には、制御装置５００についても併せて示される。図１において、制御装置５００に対応付けられた点線矢印は、情報（信号やデータ）のやり取りを表す。

【0012】

回転電機１は、制御装置５００によるインバータＩＮＶの制御を介して駆動される。図１に示す電気回路２００では、回転電機１は、電源ＶａにインバータＩＮＶを介して電気的に接続される。なお、インバータＩＮＶは、例えば、相ごとに、電源Ｖａの高電位側Ｐと低電位側Ｎとにそれぞれパワースイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ ＴｒａｎｓｉｓｔｏｒやＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ等）を備え、高電位側Ｐのパワースイッチング素子と低電位側Ｎのパワースイッチング素子とが上下アームを形成する。なお、インバータＩＮＶは、相ごとに、複数組の上下アームを備えてもよい。各パワースイッチング素子は、制御装置５００による制御下で、所望の回転トルクが発生するようにＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動されてよい。なお、電源Ｖａは、例えば比較的定格電圧の高いバッテリであり、例えばリチウムイオンバッテリや燃料電池等であってよい。

【0013】

本実施例では、図１に示す電気回路２００のように、電源Ｖａの高電位側Ｐと低電位側Ｎの間には、インバータＩＮＶに対して並列に、平滑コンデンサＣが電気的に接続される。なお、平滑コンデンサＣは、複数組、互いに並列に、電源Ｖａの高電位側Ｐと低電位側Ｎの間に電気的に接続されてもよい。また、電源ＶａとインバータＩＮＶとの間にＤＣ／ＤＣコンバータが設けられてもよい。

【0014】

［駆動システム全体］
図２は、回転電機１を含む車両用駆動システム１００のスケルトン図である。図２には、Ｘ方向と、Ｘ方向に沿ったＸ１側とＸ２側が定義されている。Ｘ方向は、第１軸Ａ１の方向（以下、「軸方向」とも称する）に平行である。

【0015】

図２に示す例では、車両用駆動システム１００は、車輪Ｗの駆動源となる回転電機１と、回転電機１と車輪Ｗとを結ぶ動力伝達経路に設けられた駆動伝達機構７と、を備える。駆動伝達機構７は、入力部材３と、カウンタギヤ機構４と、差動歯車機構５と、左右の出力部材６１、６２と、を備える。

【0016】

入力部材３は、入力軸３１と、入力ギヤ３２とを有する。入力軸３１は、第１軸Ａ１まわりに回転する回転部材である。入力ギヤ３２は、回転電機１からの回転トルク（駆動力）をカウンタギヤ機構４に伝達するギヤである。入力ギヤ３２は、入力部材３の入力軸３１と一体的に回転するように、入力部材３の入力軸３１に連結される。

【0017】

カウンタギヤ機構４は、動力伝達経路において、入力部材３と差動歯車機構５との間に配置される。カウンタギヤ機構４は、カウンタ軸４１と、第１カウンタギヤ４２と、第２カウンタギヤ４３とを有する。

【0018】

カウンタ軸４１は、第２軸Ａ２まわりに回転する回転部材である。第２軸Ａ２は、第１軸Ａ１に平行に延在する。第１カウンタギヤ４２は、カウンタギヤ機構４の入力要素である。第１カウンタギヤ４２は、入力部材３の入力ギヤ３２と噛み合う。第１カウンタギヤ４２は、カウンタ軸４１と一体的に回転するように、カウンタ軸４１に連結される。

【0019】

第２カウンタギヤ４３は、カウンタギヤ機構４の出力要素である。本実施例では、一例として、第２カウンタギヤ４３は、第１カウンタギヤ４２よりも小径に形成される。第２カウンタギヤ４３は、カウンタ軸４１と一体的に回転するように、カウンタ軸４１に連結される。

【0020】

差動歯車機構５は、その回転軸心としての第３軸Ａ３上に配置される。第３軸Ａ３は、第１軸Ａ１に平行に延在する。差動歯車機構５は、回転電機１の側から伝達される駆動力を、左右の出力部材６１、６２に分配する。差動歯車機構５は、差動入力ギヤ５１を備え、差動入力ギヤ５１は、カウンタギヤ機構４の第２カウンタギヤ４３と噛み合う。また、差動歯車機構５は、差動ケース５２を備え、差動ケース５２内には、ピニオンシャフトや、ピニオンギヤ、左右のサイドギヤ等が収容される。左右のサイドギヤは、それぞれ、左右の出力部材６１、６２と一体的に回転するように連結される。

【0021】

左右の出力部材６１、６２のそれぞれは、左右の車輪Ｗに駆動連結される。左右の出力部材６１、６２のそれぞれは、差動歯車機構５によって分配された駆動力を車輪Ｗに伝達する。なお、左右の出力部材６１、６２は、２つ以上の部材により構成されてもよい。

【0022】

このようにして回転電機１は、駆動伝達機構７を介して車輪Ｗを駆動する。ただし、他の実施例では、回転電機１は、ホイールインモータとして、車輪内に配置されてもよい。この場合、車両用駆動システム１００は、駆動伝達機構７を含まない構成であってよい。また、他の実施例では、駆動伝達機構７の一部又は全部を共用化する複数の回転電機１が設けられてもよい。

【0023】

［車両駆動装置の詳細］
図３Ａ及び図３Ｂは、本実施例の車両駆動装置１０の要部の断面図であり、図３Ａは、締結具ＢＴを通る断面図であり、図３Ｂは、締結具ＢＴ以外の部分を通る断面図である。図３Ｃは、図３ＡのＱ３部の拡大図である。

【0024】

車両駆動装置１０は、上述した回転電機１と、ケース２と、モータ駆動装置８とを含む。

【0025】

車両駆動装置１０は、車両用駆動システム１００の一部として車両に搭載され、上述したように、車両を前進又は後退させる駆動力を生成する。なお、車両は、任意の形態であり、例えば４輪の自動車であってもよいし、バス、トラック、二輪車や建設機械等であってもよい。なお、車両駆動装置１０は、他の駆動源（例えば内燃機関）とともに車両に搭載されてもよい。

【0026】

回転電機１は、ロータ３１０及びステータ３２０を有する。図３Ａ及び図３Ｂには、回転電機１の軸方向一端側（Ｘ１側）の一部が示されている。回転電機１は、インナロータタイプであり、ステータ３２０がロータ３１０の径方向外側を囲繞するように設けられる。すなわち、ロータ３１０は、ステータ３２０の径方向内側に配置される。

【0027】

ロータ３１０は、ロータコア３１２と、シャフト部３１４とを備える。

【0028】

ロータコア３１２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなってよい。ロータコア３１２の内部には、永久磁石３２５が埋め込まれてよい。あるいは、永久磁石３２５は、ロータコア３１２の外周面に取り付けられてもよい。なお、永久磁石３２５の配列等は任意である。ロータコア３１２は、シャフト部３１４の外周面に固定され、シャフト部３１４と一体となって回転する。

【0029】

シャフト部３１４は、第１軸Ａ１上に配置され、回転電機１の回転軸を第１軸Ａ１上に画成する。シャフト部３１４は、ロータコア３１２が固定される部分よりもＸ１側において、ケース２のモータカバー２５２（後述）にベアリング２４０を介して回転可能に支持される。なお、シャフト部３１４は、回転電機１の軸方向他端側（Ｘ２側）において、ベアリング２４０に対応するベアリングを介してケース２に回転可能に支持される。このようにして、シャフト部３１４が軸方向両端で回転可能にケース２に支持されてよい。

【0030】

シャフト部３１４は、例えば中空管の形態であり、中空内部３１４Ａを有する。中空内部３１４Ａは、シャフト部３１４の軸方向の全長にわたり延在してよい。中空内部３１４Ａは、軸心油路として機能することができる。この場合、シャフト部３１４は、ステータ３２０のコイルエンド部３２２Ａ等に油を吐出する油孔が形成されてよい。

【0031】

ステータ３２０は、ステータコア３２１と、ステータコイル３２２とを備える。

【0032】

ステータコア３２１は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなってよい。ステータコア３２１の内周部には、径方向内側に突出するティース（図示せず）が放射状に形成される。

【0033】

ステータコイル３２２は、例えば断面平角状又は断面円形状の導体に絶縁被膜が付与された形態であってよい。ステータコイル３２２は、ステータコア３２１のティース（図示せず）まわりに巻装される。なお、ステータコイル３２２は、例えば、１つ以上の並列関係で、Ｙ結線で電気的に接続されてもよいし、Δ結線で電気的に接続されてもよい。

【0034】

ステータコイル３２２は、ステータコア３２１のスロットから軸方向外側に突出する部分であるコイルエンド部３２２Ａを有する。以下の説明において、コイルエンド部３２２Ａとは、特に言及しない限り、ステータコイル３２２の一部であって、ステータコア３２１の軸方向両側のそれぞれで周方向に沿って延在する部分のうちの、リード側である軸方向一端側（Ｘ１側）に沿って延在する部分を指す。

【0035】

ケース２は、例えばアルミ等により形成されてよい。ケース２は、例えば鋳造等により形成できる。ケース２は、複数のケース部材やカバー部材の組み合わせにより形成されてよい。この場合、ケース２は、一体的に結合される各部材を含み、当該各部材の形状や材質等は任意である。本実施例では、ケース２は、モータケース２５０と、モータカバー２５２とを含む。ケース２は、回転電機１及びモータ駆動装置８を収容する。また、図２に示した車両用駆動システム１００の場合、ケース２は、図２に模式的に示すように、駆動伝達機構７を更に収容してもよい。

【0036】

モータケース２５０は、回転電機１を収容するモータ収容室ＳＰ１を形成する。なお、モータ収容室ＳＰ１は、回転電機１（及び／又は駆動伝達機構７）を冷却及び／又は潤滑するための油を含む油密空間であってよい。モータケース２５０は、回転電機１の径方向外側を囲繞する周壁部を有する形態である。モータケース２５０は、複数の部材を結合して実現されてもよい。また、モータケース２５０は、軸方向他端側（Ｘ２側）で、駆動伝達機構７を収容する他のケース部材に一体化されてよい。

【0037】

モータカバー２５２は、比較的高い伝熱性を有する材料（例えばアルミ）により形成される。モータカバー２５２は、モータケース２５０の軸方向一端側（Ｘ１側）に結合される。モータカバー２５２は、モータ収容室ＳＰ１における軸方向一端側（Ｘ１側）を覆うカバーの形態であり、回転電機１に軸方向に対向する。この場合、モータカバー２５２は、モータケース２５０の軸方向一端側（Ｘ１側）の開口部を完全に又は略完全に閉塞する態様で覆ってもよい。

【0038】

モータカバー２５２は、モータ駆動装置８を収容するインバータ収容室ＳＰ２を形成する。なお、インバータ収容室ＳＰ２の一部は、モータケース２５０により形成されてもよいし、逆に、モータ収容室ＳＰ１の一部は、モータカバー２５２により形成されてもよい。

【0039】

モータカバー２５２は、モータ駆動装置８を支持する。例えばモータ駆動装置８は、後述するモジュールの形態で、モータカバー２５２に取り付けられてもよい。これにより、モータカバー２５２にモータ駆動装置８の一部又は全体を組み付けてから、モータカバー２５２とモータケース２５０とを結合でき、モータ駆動装置８の組み付け性が向上する。

【0040】

モータカバー２５２には、ロータ３１０を回転可能に支持するベアリング２４０が設けられる。すなわち、モータカバー２５２は、ベアリング２４０を支持するベアリング支持部２５２４を有する。なお、ベアリング支持部２５２４とは、モータカバー２５２のうちの、ベアリング２４０が設けられる軸方向範囲の部分全体を指す。

【0041】

ベアリング２４０は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、シャフト部３１４のＸ１側の端部における径方向外側に設けられる。具体的には、ベアリング２４０は、アウタレースの径方向外側がモータカバー２５２に支持され、インナレースの径方向内側がシャフト部３１４の外周面に支持される。なお、変形例では、逆に、ベアリング２４０は、インナレースの径方向内側がモータカバー２５２に支持され、アウタレースの径方向外側がシャフト部３１４の内周面に支持されてもよい。

【0042】

モータカバー２５２は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第１軸Ａ１を中心とした円形状の底部２５２１と、底部２５２１の外周縁から軸方向他端側（Ｘ２側）へと突出する周壁部２５２２とを含み、底部２５２１と周壁部２５２２とが、インバータ収容室ＳＰ２を画成する。底部２５２１における軸方向他端側（Ｘ２側）の中央部（第１軸Ａ１を中心とした部分）には、ベアリング支持部２５２４が設定される。

【0043】

インバータ収容室ＳＰ２は、樹脂により封止される。すなわち、モータカバー２５２は、好ましくは、伝熱性のモールド樹脂部２５２３を有する。この場合、モールド樹脂部２５２３は、後述するモータ駆動装置８を封止して支持する機能と、モータ収容室ＳＰ１内の油に対してモータ駆動装置８を保護する機能と、モータ駆動装置８からの熱をモータカバー２５２に伝達する機能を有することができる。なお、図３Ａ及び図３Ｂでは、モールド樹脂部２５２３内に封止される要素（後述するインバータモジュール９０等）の一部が透視で示されている。

【0044】

ここで、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、本実施例に適用可能な冷却構造の一例について説明する。以下では、径方向、軸方向及び周方向の各用語は、特に言及しない限り、第１軸Ａ１に関する各方向である。すなわち、軸方向は、第１軸Ａ１に平行な方向（第１軸Ａ１と同軸の線に沿った方向を含む）であり、径方向は、第１軸Ａ１を通りかつ第１軸Ａ１に直交する方向であり、周方向は、第１軸Ａ１に直交する任意の平面内における第１軸Ａ１まわりの方向である。また、軸まわりとは、第１軸Ａ１まわりを指す。

【0045】

図３Ａ及び図３Ｂに示す例では、冷却構造は、モータカバー２５２に形成される油路２５３０（以下、「カバー油路２５３０」と称する）と、軸心油路を形成する中空内部３１４Ａと、中空内部３１４Ａに油を供給する軸心供給用の管状部材１８０と、上掛け油路を形成する管状部材１８１とを含む。

【0046】

カバー油路２５３０に供給される油は、カバー油路２５３０を通ってから、管状部材１８０に供給される。管状部材１８０は、中空の管状の形態であり、内部が流路を形成する。管状部材１８０は、第１軸Ａ１と同心状に、軸方向に延在し、軸方向の両端が開口されてよい。管状部材１８０は、図３Ａに示すように、Ｘ１側でカバー油路２５３０（軸心側の出口部２５３０２）に接続され、中空内部３１４Ａ内までＸ２側に軸方向に延在し、Ｘ２側の端部の開口が中空内部３１４Ａに連通する。

【0047】

管状部材１８０に供給される油は、軸心油路（中空内部３１４Ａ）に供給される。中空内部３１４Ａに供給された油は、ロータ３１０の回転時の遠心力の作用により、シャフト部３１４の内周面を伝って流れ、ロータコア３１２及びそれに伴い永久磁石３２５を径方向内側から冷却する。また、シャフト部３１４に径方向の油孔を形成して、径方向内側からコイルエンド部３２２Ａ（図示しないＸ２側のコイルエンド部３２２Ａも同様、以下同様）に向けて油を吐出することも可能である。この場合、コイルエンド部３２２Ａを径方向内側から冷却できる。

【0048】

また、カバー油路２５３０に供給される油は、カバー油路２５３０を通ってから、管状部材１８１に供給される。管状部材１８１は、中空の管状の形態であり、内部が流路を形成する。管状部材１８１は、軸方向に視てステータ３２０よりも径方向外側において、軸方向に延在し、軸方向の両端が開口されてよい。

【0049】

管状部材１８１に供給された油は、重力の作用により、管状部材１８１に形成される径方向の油孔１８１０を介して、ステータ３２０に落下する。ステータ３２０に落下した油は、ステータ３２０の外周面等を伝って下方へと流れる。これにより、ステータ３２０を径方向外側から冷却できる。

【0050】

管状部材１８１の油孔１８１０は、例えば、コイルエンド部３２２Ａに径方向で対向する油孔１８１０Ａを含んでよい。これにより、コイルエンド部３２２Ａを径方向外側から冷却できる。

【0051】

また、管状部材１８１の油孔１８１０は、ステータコア３２１の外周面に径方向で対向する油孔１８１０Ｂを含んでよい。これにより、ステータコア３２１（及びステータコイル３２２）を径方向外側から冷却できる。

【0052】

なお、ここでは、一例として、図３Ａ及び図３Ｂを参照して特定の冷却構造について説明したが、冷却構造の構成の詳細は任意である。例えば、管状部材１８０及び／又は管状部材１８１等は省略されてもよい。あるいは、冷却水による冷却が組み合わせられてもよい。

【0053】

図４は、モータ駆動装置８をＸ１側から視た斜視図である。図５は、制御基板８４をＸ２側から視て概略的に示す平面図である。なお、図４では、モータ駆動装置８のうちの制御基板８４の図示は省略されている。

【0054】

モータ駆動装置８は、パワーモジュール８０と、コンデンサモジュール８２と、制御基板８４とを含む。

【0055】

本実施例では、パワーモジュール８０及びコンデンサモジュール８２は、図４に示すように、複数の組（図４に示す例では、１２組）をなして、周方向に沿って配置される。パワーモジュール８０及びコンデンサモジュール８２の組の数は、回転電機１の仕様に応じて変化させる。基本的には、パワーモジュール８０及びコンデンサモジュール８２の組の数が増加すると、回転電機１の出力が大きくなる。従って、回転電機１の設計の際に、パワーモジュール８０及びコンデンサモジュール８２の組の数が異なる複数のバリエーションを設定できる。

【0056】

パワーモジュール８０及びコンデンサモジュール８２は、好ましくは、複数の組のそれぞれにおいて、一体化された組立体の形態である。すなわち、各組のパワーモジュール８０及びコンデンサモジュール８２は、一体化されたインバータモジュール９０（図３Ａ及び図３Ｂ参照）を形成する。なお、図３Ａ等に示す例では、インバータモジュール９０は、その全体がモールド樹脂部２５２３により封止されるが、一部だけが露出する態様で封止されてもよい。

【0057】

インバータモジュール９０のそれぞれにおいて、パワーモジュール８０は同じ構成を有し、コンデンサモジュール８２は同じ構成（電気的特性や形状等）を有する。これにより、インバータモジュール９０ごとの交換や整備も可能であり、汎用性を高めることができる。本実施例では、インバータモジュール９０のそれぞれにおいて、パワーモジュール８０は、サブモジュール８００と、放熱部材８１０とを含む（図３Ａ及び図３Ｂ参照）。

【0058】

サブモジュール８００のそれぞれは、インバータＩＮＶ（図１参照）における一の相に係る上下アームを形成する。

【0059】

放熱部材８１０は、比較的高い伝熱性を有する材料（例えばアルミ）により形成される。本実施例では、放熱部材８１０は、中実のブロックの形態である。これにより、放熱部材８１０の熱容量を効率的に高めることができる。

【0060】

制御基板８４は、径方向外側の部分が締結具ＢＴ（図３Ａ参照）によりモータカバー２５２に結合されることで、モータカバー２５２に支持される。制御基板８４は、制御装置５００（図１参照）の一部又は全体を形成する。

【0061】

制御基板８４は、例えば多層プリント基板により形成されてもよい。制御基板８４は、基板表面に対する法線方向が軸方向に沿う向きに配置される。これにより、制御基板８４を軸方向の僅かな隙間を利用して配置でき、車両駆動装置１０の軸方向の体格の低減を図ることができる。例えば、本実施例では、制御基板８４は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、軸方向で回転電機１とインバータモジュール９０との間に配置されてよい。より詳細には、制御基板８４は、軸方向で回転電機１のコイルエンド部３２２Ａとパワーモジュール８０及びコンデンサモジュール８２との間に配置されてよい。これにより、デッドスペースになりやすいスペースを利用した効率的な配置を実現できる。また、制御基板８４は、軸方向に視て、コイルエンド部３２２Ａにオーバラップする径方向位置又はコンデンサモジュール８２にオーバラップする径方向位置まで径方向外側に延在できるので、制御基板８４の面積（回路形成範囲）の最大化を図ることができる。

【0062】

制御基板８４は、好ましくは、図５に示すように、ロータ３１０のシャフト部３１４（図３Ａ及び図３Ｂも参照）が通る中央孔８４ａを有する円環状の形態である。この場合、周方向に沿って配置された複数のパワーモジュール８０のいずれに対してもその近傍に制御基板８４を配置できる。これにより、パワーモジュール８０のサブモジュール８００を形成する各パワー半導体チップ（例えばパワースイッチング素子のゲート端子）と制御基板８４の駆動回路（図示せず）との間の電気的な接続（図示せず）が容易となる。

【0063】

制御基板８４は、図５に示すように、中央孔８４ａまわりに円環状の高圧系領域８４１と、高圧系領域８４１よりも径方向外側に円環状の低圧系領域８４２とを有する。低圧系領域８４２と高圧系領域８４１との間には、円環状の絶縁領域８４３が形成されてよい。絶縁領域８４３には、素子及び配線が配置されない平らな領域（基板自体の平らな表面領域）である。なお、絶縁領域８４３は、低圧系領域８４２と高圧系領域８４１との間の絶縁領域として機能してもよい。この場合、制御基板８４において、低圧系の回路と高圧系の回路とを共存させることができる。例えば、制御基板８４における高圧系領域８４１には、電源Ｖａに係る高圧を扱う回路部や素子が配置されてよく、低圧系領域８４２には、制御装置５００を実現するマイコン（マイクロコンピュータの略）等が配置されてよい。

【0064】

本実施例では、制御基板８４において、例えば、低圧系領域８４２には、低圧系の電子部品５０３が設けられてもよい。また、高圧系領域８４１には、トランス５０２とともに、他の電子部品（例えばサブモジュール８００のパワー半導体チップを駆動するための駆動回路等）が設けられる。トランス５０２は、絶縁トランス等であってよく、比較的細い導線（例えば銅線）を巻回した形態であってよい。なお、制御基板８４には、モータ収容室ＳＰ１内の油を循環させる電動オイルポンプを駆動するための電子部品が実装されてもよい。

【0065】

また、本実施例では、図３Ａ等に示すように、制御基板８４には、回転電機１に対向する側の表面だけでなく、インバータモジュール９０に対向する側の表面にも、電子部品５０４が実装される。ただし、変形例では、制御基板８４には、インバータモジュール９０に対向する側に、他の電子部品やトランス５０２等が更に配置されてもよい。

【0066】

なお、本実施例では、高圧系領域８４１は、軸方向に視て、円形の外形であるが、非円形の外形であってもよい。また、円環状の絶縁領域８４３についても同様であり、軸方向に視て、外形が円形の形態であるが、外形が非円形の形態であってもよい。また、高圧系領域８４１及び／又は低圧系領域８４２は、複数、分離して配置されてもよく、その場合、絶縁領域８４３は、高圧系領域８４１及び低圧系領域８４２の間に、適宜、設定されてよい。

【0067】

本実施例では、制御基板８４は、絶縁領域８４３において、軸方向に貫通するスリット８４８を有する。

【0068】

スリット８４８の形態（軸方向に視た形態）や数、配置パターン等は、任意である。ただし、スリット８４８は、制御基板８４に形成されうるビアのような貫通孔よりも有意に大きい。例えば、スリット８４８は、図５に示すように、円弧状の形態であってよく、第１軸Ａ１まわりに等間隔に配置されてもよい。また、図５に示す例では、スリット８４８は、トランス５０２の径方向外側に位置付けられているが、他の位置に配置されてもよい。

【0069】

スリット８４８内には、上述したモールド樹脂部２５２３の一部が延在する。具体的には、モールド樹脂部２５２３は、インバータ側の樹脂部２５２３１と、モータ側の樹脂部２５２３２と、スリット内樹脂部２５２３３とを含む。インバータ側の樹脂部２５２３１は、軸方向で制御基板８４とモータカバー２５２との間に延在し、インバータモジュール９０を封止する。モータ側の樹脂部２５２３２は、軸方向で制御基板８４と回転電機１との間（制御基板８４のＸ２側）に延在し、制御基板８４におけるＸ２側の電子部品であるトランス５０２や電子部品５０３を封止する。そして、スリット内樹脂部２５２３３は、スリット８４８内に延在しつつ、インバータ側の樹脂部２５２３１とモータ側の樹脂部２５２３２とにそれぞれ連続する。すなわち、スリット内樹脂部２５２３３は、インバータ側の樹脂部２５２３１とモータ側の樹脂部２５２３２とを一体化させる。なお、モールド樹脂部２５２３は、スリット内樹脂部２５２３３に加えて、インバータ側の樹脂部２５２３１とモータ側の樹脂部２５２３２とを一体化させる他の部分を有してもよい。例えば、モールド樹脂部２５２３は、制御基板８４の径方向内側縁部から径方向内側に延在する部分及び／又は制御基板８４の径方向外側縁部から径方向外側に延在する部分を有してもよい。

【0070】

本実施例では、スリット８４８は、絶縁領域８４３に設けられる。絶縁領域８４３は、元来、高圧系領域８４１と低圧系領域８４２との間の絶縁距離を確保すべく、素子や回路が実装されない領域である。従って、絶縁領域８４３内のスリット８４８は、制御基板８４における素子や回路の実装可能な範囲を低減することなく形成できる。

【0071】

次に、図６以降を参照して、本実施例によるモールド樹脂部２５２３の形成方法とともに、本実施例の効果（主に、スリット８４８を有する制御基板８４に関連した効果）について説明する。

【0072】

図６は、本実施例によるモールド樹脂部２５２３の形成方法の説明図である。図７Ａ及び図７Ｂは、モールド樹脂部２５２３に係る樹脂材料７０の流れの説明図であり、図６に示す断面図を概略化した断面図である。

【0073】

本実施例によるモールド樹脂部２５２３は、モータカバー２５２に、モータ駆動装置８（インバータモジュール９０及び制御基板８４等）を組み付けた状態で、Ｘ方向を上下方向としかつＸ１側を下側とした姿勢で、形成される。具体的には、図６に矢印Ｒ６で示すように、制御基板８４の上側から樹脂材料７０を流し込むことで形成される。なお、樹脂材料７０は、任意であるが、熱硬化性樹脂材料であってよく、例えばエポキシ系の樹脂材料であってよい。

【0074】

樹脂材料７０は、図７Ａに模式的に示すように、自重により、制御基板８４の上側の表面上を伝って水平方向に広がりつつ、インバータ収容室ＳＰ２のうちの制御基板８４の下側の空間へと流れる。この際、樹脂材料７０は、図７Ａに示すように、制御基板８４の径方向外側の縁部外側からのルート（矢印Ｒ７１参照）と、スリット８４８を通るルート（矢印Ｒ７２参照）と、制御基板８４の径方向内側の縁部外側からのルート（矢印Ｒ７３参照）により、制御基板８４の下側の空間へと流れる。そして、図７Ｂに示すように、インバータ収容室ＳＰ２に係る空間部を樹脂材料７０が埋めると、樹脂材料７０の注入（モールド成形）が完了となる。このようにしてインバータ収容室ＳＰ２に充填される樹脂材料７０が加熱により硬化されることで、モールド樹脂部２５２３が形成される。

【0075】

ここで、比較例と対比して本実施例の効果について説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、比較例による車両駆動装置１０’の概略図であり、図７Ａ及び図７Ｂに対応する図である。

【0076】

比較例による制御基板８４’は、本実施例による制御基板８４に対して、スリット８４８を有さない点だけが異なる。

【0077】

比較例の場合、樹脂材料７０は、図８Ａに示すように、自重により、制御基板８４’の上側の表面上を伝って水平方向に広がりつつ、制御基板８４’の径方向外側の縁部外側及び径方向内側の縁部外側から、インバータ収容室ＳＰ２のうちの制御基板８４’の下側の空間へと流れる（矢印Ｒ７１、Ｒ７３参照）。しかしながら、比較例の場合、制御基板８４’の下側の空間への流れるルートが、制御基板８４’の径方向外側の縁部外側からのルートと径方向内側の縁部外側からのルートとに限定されるので、制御基板８４’の下側への樹脂材料７０の回り込みが抑制される。この結果、図８Ｂに模式的に示すように、制御基板８４’の下側の表面に、ボイド７１’（空気溜まり）が発生しやすくなる。ボイド７１’が発生すると、樹脂材料７０の熱硬化時の熱に起因して膨張し、ボイド７１’周辺の電子部品（例えば、図８Ａでは、制御基板８４’の下側の電子部品５０４）に応力が発生しやすくなる。かかる応力が発生すると、電子部品５０４にダメージを与えるおそれがある。

【0078】

これに対して、本実施例によれば、図７Ａ及び図７Ｂを参照して上述したように、樹脂材料７０は、スリット８４８を通るルート（矢印Ｒ７２参照）を介して、制御基板８４の下側への樹脂材料７０の回り込みが容易となる。その結果、上述した比較例において生じる問題点（ボイド７１’に起因した問題点）を低減又は無くすことができる。なお、スリット８４８の位置は、上述したように任意であるが、電子部品５０４の近傍にスリット８４８が配置される場合、電子部品５０４の近傍にボイド７１’が形成される可能性を効果的に低減できる。

【0079】

また、比較例の場合、制御基板８４’は、スリット８４８を有さないので、樹脂材料７０の熱硬化時の収縮（硬化収縮）に起因して、制御基板８４’の変形（反り）が生じやすいという問題がある。具体的には、図８Ｂに示す断面視では、制御基板８４’が変形すると、当該変形による変位量は、制御基板８４’の長さＬ８が大きい分だけ大きくなりやすい。例えば、角度αだけ反りが生じる場合、反りに起因した最大の変位量（基板平面に対する面直方向の変位量）は、長さＬ８に比例する。制御基板８４’の反りが過大となると、制御基板８４’上の電子部品や配線に、有意な応力が発生するおそれがある。

【0080】

これに対して、本実施例によれば、制御基板８４は、上述したように、スリット８４８を有し、かつ、スリット８４８内にスリット内樹脂部２５２３３が形成される。その結果、上述した比較例において生じる問題点（反りに起因した問題点）を低減又は無くすことができる。具体的には、本実施例によれば、スリット８４８内にスリット内樹脂部２５２３３が形成されるので、制御基板８４における変形領域をスリット内樹脂部２５２３３により分断できる。すなわち、図７Ｂに示す断面視では、制御基板８４が変形すると、当該変形による変位量は、長さＬ７１，Ｌ７２が比較的小さいため、小さくて済む。これにより、制御基板８４上の電子部品（トランス５０２等）や配線に、有意な応力が発生する可能性を低減できる。このような効果は、制御基板８４が比較的大型である場合（長さＬ７１、Ｌ７２の合計が比較的大きい場合）に顕著である。このようにして、本実施例によれば、車両駆動装置１０の軸方向の体格低減を図りつつ、制御基板８４の変形（反り）を低減又は無くすことができる。

【0081】

次に、図９から図１１を参照して、他の実施例について説明する。以下では、区別のため、上述した実施例を、「実施例１」と称し、図９以降の他の実施例を、「実施例２」とも称する。実施例２に関して、上述した実施例１と同一であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。

【0082】

図９は、実施例２による車両駆動装置１０Ａの要部を概略的に示す断面図である。図１０は、図９のＱ９部の拡大図である。

【0083】

実施例２による車両駆動装置１０Ａは、上述した実施例１による車両駆動装置１０に対して、制御基板８４が制御基板８４Ａで置換され、かつ、後述する緩衝部８９が設けられる点が異なる。

【0084】

制御基板８４Ａは、制御基板８４に対して、スリット８４８が設けられない点が異なる。ただし、変形例では、制御基板８４Ａは、制御基板８４と同様、スリット８４８を有してもよい。これに伴い、本実施例のモールド樹脂部２５２３Ａは、上述した実施例１によるモールド樹脂部２５２３に対して、スリット内樹脂部２５２３３を有さない点が主に異なる。

【0085】

本実施例では、制御基板８４Ａ上の複数の電子部品のうちの、少なくとも１つは、緩衝部８９により覆われる。すなわち、緩衝部８９は、制御基板８４Ａ上の複数の電子部品のうちの、少なくとも１つを包みこむ態様で覆う。本実施例では、一例として、制御基板８４Ａ上の複数の電子部品のうちの、パワーモジュール８０に対向する側に配置される電子部品５０４が緩衝部８９により覆われる。ただし、変形例では、緩衝部８９により覆われる電子部品は、任意であり、例えばトランス５０２等を含んでよい。

【0086】

緩衝部８９は、モールド樹脂部２５２３Ａの樹脂材料よりも弾性率の高い樹脂材料により形成される。例えば、モールド樹脂部２５２３Ａは、エポキシ系の樹脂材料により形成されるのに対して、緩衝部８９は、アクリル酸エステルを主成分とした無溶剤タイプの紫外線硬化性の樹脂材料により形成されてもよい。当該樹脂材料は、硬化後において、比較的広い温度範囲（例えば－４０℃～１２０℃）にわたってゴム弾性を保つことができる。なお、緩衝部８９に係る樹脂材料は、粘度が９５Ｐａ・ｓ程度であってよく、伸び率１８０％程度であってよく、貯蔵弾性率Ｅ’＝２．１×１０^６Ｐａ程度であってよい。

【0087】

図１１は、実施例２による効果の説明図であり、緩衝部８９及びモールド樹脂部２５２３Ａの形成方法を示す説明図である。

【0088】

本実施例では、図１１の状態ＳＴ１１０に示すように、まず、制御基板８４Ａ上の電子部品５０４に対して、緩衝部８９に係る樹脂材料７１をポッティングする。この際、電子部品５０４全体が包み込まれるように樹脂材料７１がポッティングされてよい。ついで、樹脂材料７１が硬化（例えば紫外線の照射により硬化）される。なお、このようなポッティング及び硬化工程は、制御基板８４Ａをモータカバー２５２に組み付ける前に実行されてよい。あるいは、緩衝部８９が制御基板８４ＡのＸ２側の電子部品であるトランス５０２や電子部品５０３に対して設けられる場合、このようなポッティング及び硬化工程は、制御基板８４Ａをモータカバー２５２に組み付けた後に実行されてもよい。ついで、図７Ａ及び図７Ｂを参照して上述したように、実施例１と同様、樹脂材料７０が注入され、樹脂材料７０が硬化され、インバータ側の樹脂部２５２３１を含むモールド樹脂部２５２３が形成される。

【0089】

本実施例によれば、図１０の状態ＳＴ１１２で矢印Ｒ１１にて模式的に示すように、樹脂材料７０が硬化収縮する際に、緩衝部８９が弾性変形することで、電子部品５０４に生じる応力を低減又は無くすことができる。この結果、電子部品５０４を適切に保護できる。

【0090】

なお、本実施例では、上述した実施例１とは異なり、スリット８４８が設けられないので、図８Ｂを参照して上述した比較例と同様、ボイド（図８Ｂのボイド７１’参照）が形成されるおそれがある。しかしながら、かかるボイドが形成される場合でも、緩衝部８９により電子部品５０４を適切に保護できる。すなわち、熱によりボイドが膨張した場合でも、緩衝部８９が弾性変形することで、電子部品５０４に生じる応力を低減又は無くすことができる。

【0091】

なお、本実施例において、緩衝部８９は、トランス５０２や他の任意の電子部品に対して設けられてもよい。特にトランス５０２は、比較的繊細な導線を有するため、モールド樹脂部２５２３Ａにより封止されると、熱応力に起因してダメージを受けやすい傾向があるためである。

【0092】

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0093】

１０、１０Ａ・・・車両駆動装置、１・・・回転電機、２・・・ケース、２５２１・・・底部（壁部）、２５２２・・・周壁部、９０・・・インバータモジュール（インバータ装置）、８０・・・パワーモジュール（スイッチングモジュール）、８２・・・コンデンサモジュール（平滑コンデンサ）、２５２３、２５２３Ａ・・・モールド樹脂部、２５２３１、２５２３２・・・樹脂部（制御基板の軸方向両側に延在する部分）、２５２３３・・・スリット内樹脂部（スリットを通る部分）、８４、８４Ａ・・・制御基板、８４１・・・高圧系領域（高圧系の電子部品の配置領域）、８４２・・・低圧系領域（低圧系の電子部品の配置領域）、８４３・・・絶縁領域、８４８・・・スリット、８９・・・緩衝部、５０２・・・トランス（電子部品）、５０３、５０４・・・電子部品、ＳＰ２・・・インバータ収容室（収容室）

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】