特許 7300560 シリーズハイブリッド車両の駆動ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-21

(45)【発行日】2023-06-29

(54)【発明の名称】シリーズハイブリッド車両の駆動ユニット

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/40 20071001AFI20230622BHJP

   B60K 6/405 20071001ALI20230622BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20230622BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20230622BHJP

   B60L 50/61 20190101ALI20230622BHJP

   H02K 5/20 20060101ALI20230622BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20230622BHJP

【ＦＩ】

B60K6/40

B60K6/405

B60K6/46

B60L9/18 P ZHV

B60L50/61

H02K5/20

H02K9/19 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022523734

(86)(22)【出願日】2020-05-22

(86)【国際出願番号】 IB2020000504

(87)【国際公開番号】W WO2021234425

(87)【国際公開日】2021-11-25

【審査請求日】2022-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】塚越 勇樹

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０８７９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３２７２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０７８２１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ６／４０

Ｂ６０Ｋ ６／４０５

Ｂ６０Ｋ ６／４６

Ｂ６０Ｌ ９／１８

Ｂ６０Ｌ ５０／６１

Ｈ０２Ｋ ５／２０

Ｈ０２Ｋ ９／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動用の第１電動モータと、発電用の第２電動モータと、を含んで構成されるシリーズハイブリッド車両の駆動ユニットであって、
前記第１電動モータのステータの外周に設けられた円筒形状の第１インナーハウジングと、前記第２電動モータのステータの外周に設けられた円筒形状の第２インナーハウジングは、それぞれの外周面に前記ステータをらせん状に取り囲むように形成せれたらせん冷却通路を備え、
前記第１電動モータと前記第２電動モータとが、アウターハウジングにそれぞれのロータ軸が平行になるように収容され、
前記第１電動モータの前記らせん冷却通路と、前記第２電動モータの前記らせん冷却通路とが連結通路を介して直列に連結され、かつ、前記連結通路の一端が接続される上流側のらせん冷却通路の冷却液排出口と、前記連結通路の他端が接続される下流側のらせん冷却通路の冷却液導入口とが、ロータ軸方向で同一方向側の端部に配置されている、駆動ユニット。

【請求項2】

請求項１に記載の駆動ユニットにおいて、
前記第１インナーハウジングと前記第２インナーハウジングは、前記アウターハウジング内にそれぞれの前記らせん冷却通路が異なる位相となるように収容される、駆動ユニット。

【請求項3】

請求項１または２に記載の駆動ユニットにおいて、
前記上流側のらせん冷却通路の冷却液排出口と前記下流側のらせん冷却通路の冷却液導入口との間の距離が、前記下流側のらせん冷却通路の冷却液排出口と前記上流側のらせん冷却通路の冷却液導入口との間の距離より短い、駆動ユニット。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の駆動ユニットにおいて、
インバータが前記アウターハウジングの上部に配置され、
前記上流側のらせん冷却通路の冷却液排出口が上流側の電動モータのロータ軸より下方に配置され、
前記下流側のらせん冷却通路の冷却液導入口が下流側の電動モータのロータ軸より下方に配置される、駆動ユニット。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載の駆動ユニットにおいて、
インバータが前記アウターハウジングの上部に配置され、
前記インバータの気密用シールの外部に前記インバータの冷却液排出口が設けられ、
前記インバータの冷却液排出口と前記上流側のらせん冷却通路の冷却液導入口とが接続されている、駆動ユニット。

【請求項6】

請求項４または５に記載の駆動ユニットにおいて、
前記上流側のらせん冷却通路の冷却液導入口が、前記ロータ軸の軸方向から見た場合に、上流側の電動モータのロータ軸に対して下流側の電動モータから遠い側に配置されている、駆動ユニット。

【請求項7】

請求項１から６のいずれかに記載の駆動ユニットにおいて、
前記アウターハウジングは、前記第１電動モータが収容される第１円筒部と前記第２電動モータが収容される第２円筒部とが隣り合う形状を有し、前記第１円筒部と前記第２円筒部の間の下方側の谷部には前記第１円筒部と前記第２円筒部とをつなぐリブを少なくとも一つ有し、
前記リブの一つは、前記リブの下端面から前記第１円筒部の内部まで貫通する第１貫通孔と、前記リブの下端面から前記第２円筒部の内部まで貫通する第２貫通孔と、前記リブの下端面に設けられた溝であって前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とを接続する接続溝と、前記接続溝を塞ぐ蓋部材と、により構成される水路を有する、駆動ユニット。

【請求項8】

請求項２に記載の駆動ユニットにおいて、
前記第１インナーハウジング及び前記第２インナーハウジングは、これらの外周部に周方向に等間隔で設けられた複数の締結部により前記アウターハウジングに固定され、
前記締結部の数が偶数の場合には、前記第１インナーハウジングと前記第２インナーハウジングとの位相差が、３６０度を各インナーハウジングの前記締結部の数で除した角度の倍数になっており、
前記締結部の数が奇数の場合には、前記第１インナーハウジングと前記第２インナーハウジングとの位相差が、３６０度を各インナーハウジングの前記締結部の数で除した角度の倍数に、当該角度の半分の角度を加えた角度になっている、駆動ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シリーズハイブリッド車両の駆動ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

ＷＯ２０１５／０９８３２８Ａ１に、ステータを固定するハウジングの内部にらせん状の冷却通路が形成され、冷却通路の一端に設けられた冷却液導入口と、他端に設けられた冷却液排出口とがハウジングの外周部に開口する水冷式の電動モータが開示されている。

【発明の概要】

【0003】

発電用と駆動用の２つの電動モータを備えるシリーズハイブリッド車両においては、２つの電動モータを含む駆動ユニットをよりコンパクトな構成とするために、２つの電動モータを各回転軸が平行となるようにして、近接配置することとなる。このようなシリーズハイブリッド車両用の２つの電動モータに、上記文献のように冷却液導入口と冷却液排出口とが決まっている冷却通路を適用する場合、一方の冷却通路と他方の冷却通路とを直列に連結することとなる。つまり、一方の電動モータの冷却液排出口と他方の電動モータの冷却液導入口とを接続することとなる。しかし、上記の通り２つの電動モータを各回転軸が平行になるよう配置すると、一方の電動モータの冷却液排出口と他方の電動モータの冷却液導入口とが軸方向に離れるので、これらを連結するための接続通路が長くなり、駆動ユニットの大型化を招来する。また、冷却液の通路が長くなることで、圧力損失も大きくなる。

【0004】

そこで本発明は、コンパクトかつ冷却通路の圧力損失を抑制し得る駆動ユニットを提供することを目的とする。

【0005】

本発明のある態様によれば、駆動用の第１電動モータと、発電用の第２電動モータと、を含んで構成されるシリーズハイブリッド車両の駆動ユニットが提供される。この駆動ユニットにおいて、第１電動モータのステータの外周に設けられた円筒形状の第１インナーハウジングと、第２電動モータのステータの外周に設けられた円筒形状の第２インナーハウジングは、それぞれの外周にステータをらせん状に取り囲むように形成せれたらせん冷却通路を備える。第１電動モータと第２電動モータは、アウターハウジングに互いのロータ軸が平行になるように収容され、第１電動モータのらせん冷却通路と、第２電動モータのらせん冷却通路とが連結通路を介して直列に連結され、かつ、連結通路の一端が接続される上流側のらせん冷却通路の冷却液排出口と、連結通路の他端が接続される下流側のらせん冷却通路の冷却液導入口とが、ロータ軸方向で同一方向側の端部に配置されている。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、本実施形態に係る駆動ユニットの外観図である。

【図2】図２は、比較例に係る駆動ユニットの外観図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る駆動ユニットの分解図である。

【図4】図４は、駆動ユニットをロータ軸方向から見た図である。

【図5】図５は、インナーハウジングの外観図である。

【図6】図６は、２つのインナーハウジングの配置例を示す上面図である。

【図7】図７は、図６をロータ軸方向から見た図である。

【図8】図８は、駆動ユニットをロータ軸方向から見た概略構成図である。

【図9】図９は、アウターハウジングの連結部付近の拡大図である。図１０は連結部４９の断面図である。

【図10】図１０は、連結部の断面図である。

【図11】図１１は、アウターハウジングをロータ軸方向から見た図である。

【図12】図１２は、アウターハウジングを下方から見た図である。

【図13】図１３は、本実施形態の冷却順序を説明する第１の図である。

【図14】図１４は、本実施形態の冷却順序を説明する第２の図である。

【図15】図１５は、本実施形態の冷却順序を説明する第３の図である。

【図16】図１６は、本実施形態の冷却順序を説明する第４の図である。

【図17】図１７は、締結部が偶数の場合の締結部の配置を示す図である。

【図18】図１８は、締結部が奇数の場合の締結部の配置を示す図である。

【図19A】図１９Ａは、締結部が偶数の場合の、位相差の第１例を示す図である。

【図19B】図１９Ｂは、締結部が偶数の場合の、位相差の第２例を示す図である。

【図19C】図１９Ｃは、締結部が偶数の場合の、位相差の第３例を示す図である。

【図19D】図１９Ｄは、締結部が偶数の場合の、位相差の第４例を示す図である。

【図19E】図１９Ｅは、締結部が偶数の場合の、位相差の第５例を示す図である。

【図19F】図１９Ｆは、締結部が偶数の場合の、位相差の第６例を示す図である。

【図20A】図２０Ａは、締結部が奇数の場合の、位相差の第１例を示す図である。

【図20B】図２０Ｂは、締結部が奇数の場合の、位相差の第２例を示す図である。

【図20C】図２０Ｃは、締結部が奇数の場合の、位相差の第３例を示す図である。

【図20D】図２０Ｄは、締結部が奇数の場合の、位相差の第４例を示す図である。

【図20E】図２０Ｅは、締結部が奇数の場合の、位相差の第５例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

【0008】

［駆動ユニットの概略］
図１は、本実施形態に係る駆動ユニット１００の外観図である。駆動ユニット１００はシリーズハイブリッド車両を駆動するためのものであり、後述するように駆動モータ１５、発電モータ１７、インバータ１３、減速機構１８及び増速機構１９が一体化されている。また、駆動モータ１５及び発電モータ１７は水冷式であり、駆動ユニット１００は水冷式の冷却システムを備える。冷却システムは、ラジエータ１、ウォータポンプ２、外部冷却通路３～６及び内部冷却通路からなる。内部冷却通路は、インバータ１３に一体形成されたインバータ冷却通路４２と、駆動モータ１５を冷却する駆動モータ冷却通路（図示せず）と、発電モータ１７を冷却する発電モータ冷却通路（図示せず）と、からなり、これらは駆動ユニット１００の筐体内で接続されている。これら内部冷却通路については後で詳述する。

【0009】

ラジエータ１で冷却された冷却液は、第１外部冷却通路３、ウォータポンプ２及び第２外部冷却通路４を介してインバータ冷却通路４２に流入し、そこから駆動モータ冷却通路及び発電モータ冷却通路を通過して、第３外部冷却通路６を介してラジエータ１に戻る。このように、本実施形態の駆動ユニット１００においては、インバータ１３、駆動モータ１５及び発電モータ１７の冷却を、内部冷却通路を用いて行うので、外部冷却通路はラジエータ１から駆動ユニット１００への経路（第１外部冷却通路３及び第２外部冷却通路４）と、駆動ユニット１００からラジエータ１への経路（第３外部冷却通路６）の２つで済む。

【0010】

図２は、比較例としての駆動ユニット１０１を示す。比較例の駆動ユニット１０１は、インバータ１３、駆動モータ１５及び発電モータ１７が一体化されている点は駆動ユニット１００と同じであるが、これらを冷却する冷却通路が、外部冷却通路を介して接続されている。すなわち、図１の第１外部冷却通路３、第２外部冷却通路４及び第３外部冷却通路６の他に、インバータ用の冷却通路と駆動モータ用の冷却通路とを接続する外部冷却通路７及び駆動モータ用の冷却通路と発電モータ用の冷却通路とを接続する外部冷却通路８が必要となる。

【0011】

上記の通り、本実施形態の駆動ユニット１００及び冷却システムは比較例の駆動ユニット１０１及び冷却システムに比べて、外部冷却通路の数が少ない。すなわち、本実施形態の駆動ユニット１００及び冷却システムは、比較例の構成に比べてコンパクトな構成となり、車両に搭載する際のレイアウトの自由度が高い。

【0012】

図３は、本実施形態の駆動ユニット１００の分解図である。

【0013】

駆動ユニット１００の筐体は、アウターハウジング１０と、アウターハウジング１０の一方の端部に取り付けられるギヤカバー１１と、アウターハウジング１０の他方の端部ｎ取り付けられるリヤカバー１２とで構成される。

【0014】

アウターハウジング１０は２つの筒状部が平行に並ぶ形状を有する。一方の筒状部には、駆動モータ１５及びこれを収容する第１インナーハウジング１４が収容され、他方の筒状部には発電モータ１７及びこれを収容する第２インナーハウジング１６が収容される。駆動モータ１５は、インナーハウジング１４の内部に固定されるステータ１５Ｂと、リヤカバー１２に固定されるロータ１５Ａとで構成される。発電モータ１７も同様に、インナーハウジング１６の内部に固定されるステータ１７Ｂと、リヤカバー１２に固定されるロータ１７Ａとで構成される。

【0015】

また、アウターハウジング１０の上部には、インバータ１３が載置される。ここでいう上部とは、駆動モータ１５の回転軸と発電モータ１７の回転軸とを含む平面より上方の部分である。なお、駆動ユニット１００は、図４に示すように二つのモータ１５、１７の回転軸を含む平面が水平方向に対して傾いた状態で車載されることがあるが、本実施形態では、当該平面より鉛直方向で高い方を上方、低い方を下方という。

【0016】

ギヤカバー１１には、駆動モータ１５に連結される減速機構１８と、発電モータ１７に連結される増速機構１９と、メカニカルポンプ２０と、が収容される。

【0017】

リヤカバー１２には、駆動モータ１５の回転速度を検出するセンサ２１と、発電モータ１７の回転速度を検出するセンサ２２と、これらを覆うセンサカバー２３とが取り付けられる。

【0018】

また、アウターハウジング１０には、後述する遮蔽版２４が取り付けられる。

【0019】

［インナーハウジング］
次に、インナーハウジング１４、１６について説明する。なお、第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６は同じ構造なので、特に区別する必要がない場合はインナーハウジングＩＨＳＧと称する。

【0020】

図５は、インナーハウジングＩＨＳＧの外観図である。

【0021】

インナーハウジングＩＨＳＧの内周３０には、各モータ１５、１７のステータが固定される。インナーハウジングＩＨＳＧの外周面３１には、一端から他端までらせん状の溝３２が形成されている。そして、インナーハウジングＩＨＳＧがアウターハウジング１０に収容されると、溝３２の上部開口部がアウターハウジング１０の内周面により塞がれて、らせん状の冷却通路（以下、らせん冷却通路３２と称する）が形成される。ただし、らせん冷却通路３２の両端の上部開口部は、アウターハウジング１０に収容されても塞がれず、らせん冷却通路３２に冷却液を導入する導入口または冷却液を排出する排出口として機能する。本実施形態では、らせん冷却通路３２のフランジ３３と反対側の端部を第１開口部３５、フランジ側の端部を第２開口部３６と称する。インナーハウジングＩＨＳＧの一端から他端までらせん冷却通路３２を設けるのは、インナーハウジングＩＨＳＧの内周３０に接する各モータ１５、１７の外周の、軸方向の一端から他端までを冷却通路３２で覆うことで冷却効果をより高めるためである。

【0022】

らせん冷却通路３２は、第１開口部３５と第２開口部３６が、後述する図７に示す通り、ロータ軸方向から見たときに中心軸に対して所定の角度をなす位置になるよう形成される。らせん冷却通路３２は上記の通り冷却効果の観点からインナーハウジングＩＨＳＧの一端から他端まで設けられているので、第１開口部３５の位置が決まれば第２開口部３６の位置も決まる。つまり、第１開口部３５の位置と第２開口部３６の位置をそれぞれ独立して設定することはできない。

【0023】

また、インナーハウジングＩＨＳＧの一端にはリヤカバー１２にボルト等を用いて固定するための複数の締結部３４を有するフランジ３３が形成されている。リヤカバー１２はアウターハウジング１０に固定されるので、結果的に、インナーハウジングＩＨＳＧはリヤカバー１２を介してアウターハウジング１０に固定されることとなる。なお、インナーハウジングＩＨＳＧをアウターハウジング１０に直接固定する構成にしても構わない。

【0024】

次に、第１インナーハウジング１４及び第２インナーハウジング１６の、アウターハウジング１０へ収容された状態について説明する。図６は収容された状態における第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６の上面図である。図７は図６の第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６をフランジ３３側から見た図である。

【0025】

第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６は、それぞれの中心軸が平行に、かつそれぞれのフランジ３３が隣り合うように並ぶ。また、第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６は、アウターハウジング１０内にそれぞれのらせん冷却通路３２が異なる位相となるように収容される。ここでいう位相とは、アウターハウジング１０に対する取り付け角度のことをいう。つまり、例えば図７に示すように、第１インナーハウジング１４の第１開口部３５と第２開口部３６とを結ぶ直線と、第２インナーハウジング１６の第１開口部３５と第２開口部３６とを結ぶ直線とが、アウターハウジング１０の上下方向（図中の矢印方向）に対して異なる角度となる。

【0026】

本実施形態では、図６に示す通り、各インナーハウジングＩＨＳＧは第１開口部３５が隣り合うインナーハウジングＩＨＳＧに近く、第２開口部３６が隣り合うインナーハウジングＩＨＳＧから遠くなる位相でアウターハウジング１０に収容される。これにより、第１インナーハウジング１４の第１開口部３５から第２インナーハウジング１６の第１開口部３５までの距離Ｌ１が、第１インナーハウジング１４の第２開口部３６から第２インナーハウジング１６の第２開口部３６までの距離Ｌ２より短くなる。

【0027】

［冷却通路］
駆動ユニット１００内の冷却通路について図８から図１２を参照して説明する。

【0028】

図８は、駆動ユニット１００を図７と同方向から見た概略図である。

【0029】

インバータ１３は、インバータ回路を構成する第１パワーモジュール４０及び第２パワーモジュール４１と、これらを冷却するインバータ冷却通路４２とを備える。インバータ冷却通路４２は、ウォータポンプ２から導入された冷却液が第１パワーモジュール４０を冷却し、次いで第２パワーモジュール４１を冷却するよう構成される。

【0030】

インバータ１３とアウターハウジング１０との間には、気密性を確保するための液体シール４７が介装される。なお、インバータ冷却通路４２と後述するアウターハウジング導入通路４３との接続部には水密性を確保するためのＯリング４８が配置されるが、これについては後述する。

【0031】

第２パワーモジュール４１を通過した後のインバータ冷却通路４２は、アウターハウジング１０に設けられたアウターハウジング導入通路４３に接続される。アウターハウジング導入通路４３は第１インナーハウジング１４の第２開口部３６に連結される。すなわち、第１インナーハウジング１４の第２開口部３６は、冷却液導入口として機能する。一方、第１インナーハウジング１４の第１開口部３５は、冷却液排出口として機能する。

【0032】

第１インナーハウジング１４の第１開口部３５には、第１縦通路４５Ａ、横通路４５Ｂ、第２縦通路４５Ｃ及びカバー４６で構成される連結水路４５の第１縦通路４５Ａが連結される。連結通路４５については後述する。

【0033】

連結通路４５の第２縦通路４５Ｃは、第２インナーハウジング１６の第１開口部３５に連結される。つまり、第２インナーハウジング１６の第１開口部３５は冷却液導入口として機能する。一方、第２インナーハウジング１６の第２開口部３６は冷却液排出口として機能する。第２インナーハウジング１６の第２開口部３６には、アウターハウジング排出通路４４が連結される。

【0034】

次に、インバータ冷却通路４２とアウターハウジング導入通路４３との連結部４９について図９、図１０を参照して説明する。

【0035】

図９は、アウターハウジング１０の連結部４９付近の拡大図である。図１０は連結部４９の断面図である。

【0036】

インバータ回路配置エリア５２は液体シール配置面５１で囲まれている。そしてアウターハウジング導入通路４３はインバータ回路配置エリア５２の外側に位置する。

【0037】

液体シール配置面５１と連結部４９との間にはトラップ溝５０が設けられている。なお、図１０に示す通り、インバータ１３にもトラップ溝５０と対向する位置に溝を設けてもよい。トラップ溝５０を設けることにより、インバータ１３をアウターハウジング１０に締結することで押し潰された液体シール４７が液体シール配置面５１からはみ出したとしても、はみ出した液体シール４７はトラップ溝５０に収まる。したがって、連結部４９のＯリング４８による水密性が、はみ出した液体シール４７によって低下することを防止できる。

【0038】

次に、連結通路４５について図１１、図１２を参照して説明する。

【0039】

図１１は、第１インナーハウジング１４、駆動モータ１５、第２インナーハウジング１６及び発電モータ１７を収容した状態のアウターハウジング１０の、各モータ１５、１７のロータ軸方向から見た断面を模式的に示した図である。図１２は、アウターハウジング１０を下方から見た図である。

【0040】

前述した通り、アウターハウジング１０は駆動モータ１５を収容する筒部と、発電モータ１７を収容する筒部とがつながった形状を有する。そして、２つの筒部に挟まれた谷部には、図１２に示すように軸方向に所定の間隔をおいて複数のリブ５３が形成されている。なお、図１１に示すように、リブ５３はアウターハウジング１０の下面だけでなく、上面にも設けてもよい。

【0041】

複数のリブ５３のうちの１つは、第１インナーハウジング１４の第１開口部３５及び第２インナーハウジング１６の第１開口部３５とロータ軸方向の位置が揃うよう設けられる。そして、このリブ５３に上述した連結通路４５が形成されている。

【0042】

第１縦通路４５Ａは、リブ５３の下端面からアウターハウジング１０の内部まで貫通する。第１縦通路４５Ａの、アウターハウジング１０の内部側の端部は、第１インナーハウジング１４の第１開口部３５と対向する位置に開口する。

【0043】

第２縦通路４５Ｃは、リブ５３の下端面からアウターハウジング１０の内部まで貫通する。第２縦通路４５Ｃの、アウターハウジング１０の内部側の端部は、第２インナーハウジング１６の第１開口部３５と対向する位置に開口する。

【0044】

横通路４５Ｂは、第１縦通路４５Ａの開口部と第２縦通路４５Ｃの開口部とを連通する、リブ５３の下端面に設けられた溝である。この溝が下方からカバー４６で塞がれることにより、第１縦通路４５Ａ、横通路４５Ｂ及び第２縦通路４５Ｃが、第１インナーハウジング１４の第１開口部３５と第２インナーハウジング１６の第１開口部３５とを連通する連結通路４５となる。

【0045】

［冷却液の流れ］
本実施形態の駆動ユニット１００における冷却液の流れについて図１３～図１６を参照して説明する。

【0046】

図１３は、駆動ユニット１００の上面図である。図１４は駆動ユニット１００を駆動モータ１５が収容される側、つまり駆動ユニット１００を図１３の紙面上方から見た図である。図１５はリヤカバー１２側から見た連結通路４５付近の拡大図である。図１６は駆動ユニット１００を発電モータ１７側から見た図である。

【0047】

ラジエータ１で冷却された冷却液は、図１３に示す通り、インバータ冷却通路４２に流入する。

【0048】

インバータ冷却通路４２を通過しながら第１パワーモジュール４０及び第２パワーモジュール４１を冷却した冷却液は、図１４に示す通り連結部４９及びアウターハウジング導入通路４３を介して第１インナーハウジング１４のらせん冷却通路３２に流入し、駆動モータ１５を冷却する。

【0049】

駆動モータ１５を冷却した冷却液は、図１５に示す通り連結通路４５を介して第２インナーハウジング１６のらせん冷却通路３２に流入し、図１６に示す通り発電モータ１７を冷却する。

【0050】

上記の通り、冷却液はインバータ１３、駆動モータ１５、発電モータ１７の順番で冷却を行う。すなわち、本実施形態では、冷却液の流れる順番で見た場合に駆動モータ１５が上流側モータで、発電モータ１７が下流側モータということになる。

【0051】

［位相について］
位相の設定方法について図１７から図２０を参照して説明する。

【0052】

図１７は、図８等と同様に６個の締結部３４が周方向に等間隔で並ぶ場合について示している。

【0053】

駆動ユニット１００をコンパクトな構成にするためには、第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６の軸間距離Ｌ３を短くする必要がある。換言すると、第１インナーハウジング１４の外周と第２インナーハウジング１６の外周とを接近させる必要がある。そのためには、図１７に示すように、第１インナーハウジング１４の６個の締結部３４のうち、第２インナーハウジング１６側の２つの締結部３４と、第２インナーハウジング１６の６個の締結部３４のうち、第１インナーハウジング１４側の２つの締結部３４とが、それぞれ対向する位相にする必要がある。この条件を満たす位相差のパターンは、図１９Ａから図１９Ｆに示す通りである。

【0054】

図１９Ａから図１９Ｆは、第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６を同心状に重ねて、それぞれの基準となる締結部３４と中心とを結ぶ基準線Ｄ１、Ｄ２により位相差を表した図である。図１９Ａは図１７の状態、つまり位相差θがゼロの場合を示している。ここで、位相差θは３６０度を締結部３４の数（６個）で除した値の倍数、つまり６０度の倍数である。このようにすれば、いずれの位相差θにおいても、各締結部３４の配置は図１７と同じになる。

【0055】

図１９Ｂから図１９Ｆは、それぞれ位相差θが６０度、１２０度、１８０度、２４０度、３００度、３６０度の場合を示している。すなわち、締結部３４が６個の場合、取り得る位相差θは６０度×０、６０度×１、６０度×２・・・６０度×６の６パターンである。締結部３４が偶数の場合には、上記と同様の考え方を適用できる。具体的には、締結部３４がａ個で、３６０／ａ＝ｂとした場合には、取り得る位相差θは、０×ｂ、１×ｂ、２×ｂ、・・・ａ×ｂとなる。

【0056】

一方、締結部３４が奇数個の場合も、駆動ユニット１００をコンパクトな構成にするために、第１インナーハウジング１４の外周と第２インナーハウジング１６の外周とを接近させる必要があるのは、締結部３４が偶数個の場合と同様である。例えば、締結部３４が５個の場合は、図１８に示す配置になる。図１８において、第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６とには位相差がある。つまり、第１インナーハウジング１４の基準線Ｄ３と第２インナーハウジング１６の基準線Ｄ４とが平行になっておらず、位相差θは、３６０度÷５÷２＝３６度になっている。そして、締結部３４が５個の場合に取り得る位相差θは、図２０Ａ～図２０Ｅに示す通りである。図２０Ａから図２０Ｅは、図１９Ａから図１９Ｆと同様に位相差θを示したものであり、図２０Ａは図１８の状態を示している。図２０Ａから図２０Ｅに示す位相差θは、それぞれ３６度、１０８度、１８０度、２５２度、３２４度である。つまり、締結部３４が奇数個の場合に取り得る位相差θは、締結部３４がｃ個で、３６０／ｃ＝ｄとすると、０×ｄ＋ｄ／２、１×ｄ＋ｄ／２、２×ｄ＋ｄ／２、・・・ｃ×ｄ＋ｄ／２となる。

【0057】

上述した取り得る位相差θの中から、使用する駆動ユニット１００に応じていずれかの位相差θを採用する。

【0058】

［効果］
次に、上述した本実施形態の構成による効果について説明する。

【0059】

本実施形態に係る駆動ユニット１００は、駆動モータ１５（駆動用の第１電動モータ）と、発電モータ１７（第２電動モータ）と、を含んで構成されるシリーズハイブリッド車両の駆動ユニットである。駆動モータ１５のステータの外周に設けられた円筒形状の第１インナーハウジング１４と、発電モータのステータの外周に設けられた円筒形状の第２インナーハウジング１６は、それぞれの外周面にステータをらせん状に取り囲むように形成せれたらせん冷却通路３２を備える。駆動モータ１５と発電モータ１７は、アウターハウジング１０にそれぞれのロータ軸が平行になるように収容される。そして、駆動モータ１５のらせん冷却通路３２と、発電モータ１７のらせん冷却通路３２とが連結通路４５を介して直列に連結され、かつ、連結通路４５の一端が接続される上流側のらせん冷却通路３２の第１開口部３５（冷却液排出口）と、連結通路４５の他端が接続される下流側のらせん冷却通路３２の第１開口部３５（冷却液導入口）とが、ロータ軸方向で同一方向側の端部に配置される。

【0060】

すなわち、上流側のらせん冷却通路３２では第１開口部３５が冷却液排出口となり、下流側の冷却通路３２では第１開口部３５が冷却液導入口となる。これにより、いずれのらせん冷却通路３２においても第１開口部３５を冷却液排出口、第２開口部３６を冷却液導入口とする場合よりも、連結通路４５の水路長を抑制できる。その結果、駆動ユニット１００をコンパクトな構成にすることができる。

【0061】

本実施形態では、第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６は、アウターハウジング１０内にそれぞれのらせん冷却通路３２が異なる位相となるように収容される。すなわち、駆動モータ１５を収容するインナーハウジング１４と、発電モータ１７を収容するインナーハウジング１６とに、同じ部品を用いることができる。これにより、２種類のインナーハウジングＩＨＳＧを使用する場合に比べて、部品点数が削減されるので、駆動ユニット１００の製造コストを抑制することができる。また、上記実施形態では駆動モータ１５の径と発電モータ１７の径が同一の場合について説明したが、これに限られるわけではない例えば、使用するモータを変更して駆動モータ１５の径と発電モータ１７の径が異なることになった場合には、２種類のインナーハウジングＩＨＳＧを使用することになる。ただし、この場合でも上流側のらせん冷却通路３２のらせんのピッチと下流側のらせん冷却通路３２のらせんのピッチとが一致していれば、流路を再設計する必要がない。なお、ここでいうらせんのピッチとは、インナーハウジングＩＨＳＧの谷から谷の間の軸方向距離のことをいう。

【0062】

本実施形態では、上流側のらせん冷却通路３２の第１開口部３５（冷却液排出口）と下流側のらせん冷却通路３２の第１開口部３５（冷却液導入口）との間の距離が、下流側のらせん冷却通路３２の第２開口部３６（冷却液排出口）と上流側のらせん冷却通路３２の第２開口部３６（冷却液導入口）との間の距離より短い。

【0063】

これにより、連結通路４５の水路長をさらに抑制できる。

【0064】

本実施形態では、インバータ１３がアウターハウジング１０の上部に配置され、上流側のらせん冷却通路３２の第１開口部３５（冷却液排出口）が駆動モータ１５（上流側の電動モータ）のロータ軸より下方に配置され、下流側のらせん冷却通路３２の第１開口部３５（冷却液導入口）が発電モータ１７（下流側の電動モータ）のロータ軸より下方に配置される。すなわち、インバータ１３は、連結通路４５と２つのらせん冷却通路３２との接続部より高い位置に配置される。これにより、仮に当該接続部に不具合が生じて漏水した場合でも、インバータ回路への浸水を回避できる。

【0065】

本実施形態では、インバータ１３がアウターハウジング１０の上部に配置され、図９及び図１０に示す通り、インバータ１３の気密用シールの外部にインバータ冷却通路４２の排出口が設けられる。そして、インバータ冷却通路４２の排出口と上流側のらせん冷却通路３２の冷却液導入口とがアウターハウジング導入通路４３を介して接続されている。これにより、仮にインバータ冷却通路４２とアウターハウジング導入通路４３との接続部に不具合が生じて漏水した場合でも、インバータ回路への浸水を回避できる。

【0066】

本実施形態では、上流側のらせん冷却通路３２の第１開口部３５（冷却液導入口）が、ロータ軸の軸方向から見た場合に、駆動モータ１５（上流側の電動モータ）のロータ軸に対して発電モータ１７（下流側の電動モータ）から遠い側に配置されている。換言すると、上流側のらせん冷却通路３２の冷却液導入口をアウターハウジング１０の第１インナーハウジング１４側の筐体外縁に近い側に配置する。そうすることで、図８に示す通り、上流側のらせん冷却通路３２の冷却液排出口は下流側のらせん冷却通路３２の近くに位置することとなり、連結通路４５の水路長を抑制することができる。

【0067】

本実施形態では、アウターハウジング１０は、駆動モータ１５（第１電動モータ）が収容される第１円筒部１０Ａと発電モータ１７（第２電動モータ）が収容される第２円筒部１０Ｂとが隣り合う形状を有し、第１円筒部１０Ａと第２円筒部１０Ｂの間の下方側の谷部には第１円筒部１０Ａと第２円筒部１０Ｂとをつなぐリブ５３を少なくとも一つ有する。リブ５３の一つは、リブ５３の下端面から第１円筒部１０Ａの内部まで貫通する第１縦通路４５Ａ（第１貫通孔）と、リブの下端面から第２円筒部１０Ｂの内部まで貫通する第２縦通路４５Ｃ（第２貫通孔）と、リブ５３の下端面に設けられた溝であって第１縦通路４５Ａと第２縦通路４５Ｃとを接続する横通路（接続溝）４５Ｂと、横通路４５Ｂを塞ぐカバー４６（蓋部材）と、により構成される連結通路４５（水路）を有する。

【0068】

これにより、アウターハウジング１０の剛性を確保しつつ、上流側のらせん冷却通路３２と下流側のらせん冷却通路３２とを簡素な構成で接続することができる。

【0069】

本実施形態では、第１インナーハウジング１４及び第２インナーハウジング１６は、これらの外周部に周方向に等間隔で設けられた複数の締結部３４を介してアウターハウジング１０に固定される。締結部３４の数が偶数の場合には、第１インナーハウジング１４と第２インナーハウジング１６との位相差が、３６０度を各インナーハウジングＩＨＳＧの締結部３４の数で除した角度の倍数になっており、締結部３４の数が奇数の場合には、当該位相差が、３６０度を各インナーハウジングＩＨＳＧの締結部３４の数で除した角度の倍数に、当該角度の半分の角度を加えた角度になっている。

【0070】

より具体的には、第１開口部３５及び第２開口部３６の位置に応じて、上述した角度の中から、連結通路４５の水路長がより短くなるものが選択されている。

【0071】

なお、本実施形態ではカバー４６は横通路４５Ｂを塞ぐ機能のみを有する板状の部材であるが、駆動モータ１５等がオイルと冷却水を併用する油水冷式の場合には、カバー４６にオイルクーラとしての機能を持たせてもよい。例えば、カバー４６の内部にオイル通路が形成され、横通路４５Ｂを流れる冷却液とオイルとで熱交換をする構成とする。

【0072】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19A】

【図19B】

【図19C】

【図19D】

【図19E】

【図19F】

【図20A】

【図20B】

【図20C】

【図20D】

【図20E】