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(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】2023-11-20
(45)【発行日】2023-11-29
(54)【発明の名称】モータユニット
(51)【国際特許分類】
   H02K 5/22 20060101AFI20231121BHJP
   H02K 11/33 20160101ALI20231121BHJP
   H02K 7/116 20060101ALI20231121BHJP
   B60K 17/12 20060101ALI20231121BHJP
   H02M 7/48 20070101ALI20231121BHJP
【FI】
H02K5/22
H02K11/33
H02K7/116
B60K17/12
H02M7/48 Z
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2020549348
(86)(22)【出願日】2019-09-26
(86)【国際出願番号】 JP2019037831
(87)【国際公開番号】W WO2020067277
(87)【国際公開日】2020-04-02
【審査請求日】2022-08-29
(31)【優先権主張番号】P 2018185590
(32)【優先日】2018-09-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】ニデック株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000220505
【氏名又は名称】ニデックパワートレインシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100188673
【弁理士】
【氏名又は名称】成田 友紀
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100138689
【弁理士】
【氏名又は名称】梶原 慶
(72)【発明者】
【氏名】村田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】水谷 真澄
(72)【発明者】
【氏名】福永 慶介
【審査官】三澤 哲也
(56)【参考文献】
【文献】特開2012-060785(JP,A)
【文献】特開2010-183794(JP,A)
【文献】特開2013-097946(JP,A)
【文献】特開2018-105381(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02K 5/22
H02K 11/33
H02K 7/116
B60K 17/12
H02M 7/48
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載され前記車両を駆動させるモータユニットであって、
モータおよび前記モータを収容するハウジングを有する本体部と、
前記モータに電力を供給するインバータおよび前記インバータを収容するインバータケースを有するインバータユニットと、を備え、
前記本体部は、
前記モータのコイルに接続される第1のバスバーを有し、
前記インバータユニットは、
前記インバータに接続され接続部において前記第1のバスバーに接続される第2のバスバーを有し、
前記第1のバスバーは、
前記モータの軸方向一方側の端部において前記コイルと接続される端子接続部と、
前記端子接続部から前記モータの径方向外側に延びる径方向延在部と、
前記径方向延在部の径方向外側の端部から前記モータの外側面に沿って前記モータの軸方向に延びる軸方向延在部と、を有し、
前記第1のバスバーは、前記軸方向延在部において前記モータの径方向を板厚方向とする板状であり、
前記端子接続部および前記径方向延在部は、前記モータと軸方向に重なる、
モータユニット。
【請求項2】
車両に搭載され前記車両を駆動させるモータユニットであって、
モータおよび前記モータを収容するハウジングを有する本体部と、
前記モータに電力を供給するインバータおよび前記インバータを収容するインバータケースを有するインバータユニットと、を備え、
前記本体部は、
前記モータのコイルに接続される第1のバスバーを有し、
前記インバータユニットは、
前記インバータに接続され接続部において前記第1のバスバーに接続される第2のバスバーを有し、
前記第1のバスバーは、
前記モータの軸方向一方側の端部において前記コイルと接続される端子接続部と、
前記端子接続部から前記モータの径方向外側に延びる径方向延在部と、
前記径方向延在部の径方向外側の端部から前記モータの外側面に沿って前記モータの軸方向に延びる軸方向延在部と、を有し、
前記第1のバスバーは、前記軸方向延在部において前記モータの径方向を板厚方向とする板状であり、
前記本体部は、前記ハウジングに収容され前記モータの動力を伝達し出力シャフトから出力する伝達機構を有し、
前記伝達機構は、
モータ軸に沿って延び前記モータにより回転させられるモータドライブシャフトと、
前記モータドライブシャフトに固定され前記モータ軸周りを回転するモータドライブギヤと、
カウンタ軸に沿って延びるカウンタシャフトと、
前記カウンタシャフトに固定され前記モータドライブギヤと噛み合い前記カウンタ軸周りを回転するカウンタギヤと、
前記カウンタシャフトに固定され前記カウンタ軸周りを回転するドライブギヤと、
前記ドライブギヤと噛み合い出力軸周りを回転するリングギヤと、
前記リングギヤに接続され前記出力軸周りを回転する前記出力シャフトと、を有し、
前記モータ軸、前記カウンタ軸および前記出力軸は、互いに平行に延び、
前記モータドライブシャフトは、前記モータ軸の軸方向両側に開口する中空のシャフトであり、
前記モータドライブシャフトの内部には、前記出力シャフトが通され、
前記インバータユニットは、前記モータの直上に位置し、
前記モータ軸の軸方向から見て、前記インバータユニットの少なくとも一部は、カウンタギヤに重なる、
モータユニット。
【請求項3】
前記軸方向延在部は、前記径方向延在部に接続される第1端部と、前記第1端部の反対側に位置する第2端部と、を有し、
前記第1のバスバーは、
前記軸方向延在部の第2端部から前記モータの周方向に沿って延びる周方向延在部を有し、
前記接続部は、前記周方向延在部に位置する、
請求項1又は2に記載のモータユニット。
【請求項4】
前記接続部は、前記ハウジングの内部に位置し、
前記ハウジングには、前記モータの径方向に開口し前記接続部を露出させる窓部が設けられる、
請求項1~3の何れか一項に記載のモータユニット。
【請求項5】
前記ハウジングには、前記ハウジングの内外を連通させる開口孔が設けられ、
前記第2のバスバーは、前記インバータケースから突出し前記開口孔に挿入される、
請求項に記載のモータユニット。
【請求項6】
前記本体部は、前記ハウジングに収容され前記モータの動力を伝達し出力シャフトから出力する伝達機構を有し、
前記伝達機構は、
モータ軸に沿って延び前記モータにより回転させられるモータドライブシャフトと、
前記モータドライブシャフトに固定され前記モータ軸周りを回転するモータドライブギヤと、
カウンタ軸に沿って延びるカウンタシャフトと、
前記カウンタシャフトに固定され前記モータドライブギヤと噛み合い前記カウンタ軸周りを回転するカウンタギヤと、
前記カウンタシャフトに固定され前記カウンタ軸周りを回転するドライブギヤと、
前記ドライブギヤと噛み合い出力軸周りを回転するリングギヤと、
前記リングギヤに接続され前記出力軸周りを回転する前記出力シャフトと、を有し、
前記モータ軸、前記カウンタ軸および前記出力軸は、互いに平行に延び、
前記モータドライブシャフトは、前記モータ軸の軸方向両側に開口する中空のシャフトであり、
前記モータドライブシャフトの内部には、前記出力シャフトが通される、
請求項に記載のモータユニット。
【請求項7】
前記インバータユニットは、前記モータの直上に位置し、
前記モータ軸の軸方向から見て、前記インバータユニットの少なくとも一部は、カウンタギヤに重なる、
請求項6に記載のモータユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータユニットに関する。本出願は、2018年9月28日に提出された日本特許出願第2018-185590号に基づいている。本出願は、当該出願に対して優先権の利益を主張するものである。その内容全体は、参照されることによって本出願に援用される。
【背景技術】
【0002】
近年、電気自動車に搭載される駆動装置の開発が盛んに行われている。特許文献1には、インバータを有するPDU(パワードライブユニット)に接続されるモータユニットが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2010-268633号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
モータとインバータとは、バスバーと呼ばれる導電性部材を介して互いに接続される。バスバーは、モータとインバータとにそれぞれ接続され、組み立て工程の最終段階でこれらのバスバー同士が互いに接続される。従来の構造では、バスバー同士の接続時の作業性に課題があった。
【0005】
上記事情に鑑み、本発明は、モータおよびインバータにそれぞれ接続されたバスバー同士の接続工程を容易とすることができるモータユニットの提供を目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のモータユニットの一つの態様は、車両に搭載され前記車両を駆動させるモータユニットである。モータユニットは、モータおよび前記モータを収容するハウジングを有する本体部と、前記モータに電力を供給するインバータおよび前記インバータを収容するインバータケースを有するインバータユニットと、を備える。前記本体部は、前記モータのコイルに接続される第1のバスバーを有する。前記インバータユニットは、前記インバータに接続され接続部において前記第1のバスバーに接続される第2のバスバーを有する。前記第1のバスバーは、前記モータの軸方向一方側の端部において前記コイルと接続される端子接続部と、前記端子接続部から前記モータの径方向外側に延びる径方向延在部と、前記径方向延在部の径方向外側の端部から前記モータの外側面に沿って前記モータの軸方向に延びる軸方向延在部と、を有する。前記第1のバスバーは、前記軸方向延在部において前記モータの径方向を板厚方向とする板状である。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一つの態様によれば、モータおよびインバータにそれぞれ接続されたバスバー同士の接続工程を容易とすることができるモータユニットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、一実施形態のモータユニットの概念図である。
図2図2は、一実施形態のモータユニットの斜視図である。
図3図3は、一実施形態のモータユニットの分解斜視図である。
図4図4は、一実施形態のモータユニットの分解斜視図である。
図5図5は、一実施形態のモータユニットにおいてハウジングの図示を省略した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータユニットについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数などを異ならせる場合がある。
【0010】
以下の説明では、モータユニット10が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、重力方向を規定して説明する。また、図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、鉛直方向(すなわち上下方向)を示し、+Z方向が上側(重力方向の反対側)であり、-Z方向が下側(重力方向)である。また、X軸方向は、Z軸方向と直交する方向であってモータユニット10が搭載される車両の前後方向を示し、+X方向が車両前方であり、-X方向が車両後方である。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の幅方向(左右方向)を示し、+Y方向が車両左方であり、-Y方向が車両右方である。
【0011】
以下の説明では、モータ1のモータ軸J1を中心として各方向を説明する。すなわち、モータ軸J1を中心とするモータ1の軸方向を単に「軸方向」と呼び、モータ軸J1を中心とするモータ1の径方向を単に「径方向」と呼び、モータ軸J1を中心とするモータ1の周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
【0012】
図1は、一実施形態のモータユニット10の概念図である。図2は、モータユニット10の斜視図である。
なお、後述するモータ軸J1、カウンタ軸J3、出力軸J4および回転軸J6は、実際には存在しない仮想軸である。
【0013】
モータユニット10は、車両に搭載され車輪Hを回転させることで車両を駆動させる。モータユニット10は、例えば、電気自動車(EV)に搭載される。なお、モータユニット10は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、等、モータを動力源とする車両に搭載されていればよい。
【0014】
図1に示すように、モータユニット10は、本体部9と、インバータユニット8と、を備える。本体部9は、モータ1と、伝達機構(トランスアクスル)5と、モータ1および伝達機構5を収容するハウジング6と、を有する。
【0015】
(ハウジング)
ハウジング6は、例えばアルミダイカスト製である。ハウジング6は、車幅方向に沿って並ぶ複数部材を連結させることで構成される。ハウジング6の内部は、モータ1および伝達機構5を収容する収容空間6Sが設けられる。ハウジング6は、収容空間6Sにおいてモータ1および伝達機構5を保持する。収容空間6Sは、モータ1を収容するモータ室6Aと、伝達機構5を収容するギヤ室6Bと、に区画される。
【0016】
ハウジング6は、内部にモータ室6Aが設けられモータ1を収容するモータ収容部62と、内部にギヤ室6Bが設けられ伝達機構5を収容するギヤ収容部63と、モータ室6Aとギヤ室6Bとを区画する隔壁部61と、を有する。隔壁部61は、軸方向においてモータ収容部62とギヤ収容部63との間に位置する。
【0017】
(モータ)
モータ1は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機である。モータ1は、おもに電動機として機能して車両を駆動し、回生時には発電機として機能する。
【0018】
モータ1は、ロータ31と、ロータ31を囲むステータ32と、を有する。ロータ31は、モータ軸J1を中心に回転可能である。ステータ32は、環状である。ステータ32は、ロータ31をモータ軸J1の径方向外側から囲む。
【0019】
ロータ31は、後述するモータドライブシャフト11に固定される。ロータ31は、モータ軸J1周りを回転する。ロータ31は、ロータコアと、ロータコアに保持されるロータマグネットと、を有する。
【0020】
ステータ32は、ステータコアと、コイル32aと、を有する。ステータコアは、モータ軸J1の径方向内側に突出する複数のティースを有する。コイル32aは、ステータコアのティースに巻き付けられる。
【0021】
モータ1は、インバータ8aに接続される。インバータ8aは、図示略のバッテリから供給される直流電流を交流電流に変換しモータ1に供給する。モータ1の各回転速度は、インバータ8aを制御することで制御される。
【0022】
(伝達機構)
伝達機構5は、モータ1の動力を伝達し出力シャフト55から出力する。伝達機構5は、駆動源と被駆動装置との間の動力伝達を担う複数の機構を内蔵する。
【0023】
伝達機構5は、モータドライブシャフト11と、モータドライブギヤ21と、カウンタシャフト13と、カウンタギヤ(大歯車部)23と、ドライブギヤ(小歯車部)24と、リングギヤ51と、出力シャフト(車軸)55と、差動装置(デファレンシャルギヤ)50と、を有する。
【0024】
伝達機構5の各ギヤおよび各シャフトは、それぞれモータ軸J1、カウンタ軸J3および出力軸J4の何れかを中心として回転可能である。本実施形態において、モータ軸J1、カウンタ軸J3および出力軸J4は、互いに平行に延びる。また、モータ軸J1、カウンタ軸J3および出力軸J4は、車両の幅方向と平行である。以下の説明において、軸方向とは、モータ軸J1の軸方向を意味する。すなわち、軸方向とは、モータ軸J1に平行な方向であって車幅方向を意味する。
【0025】
モータドライブシャフト11は、モータ軸J1に沿って延びる。モータドライブシャフト11は、ロータ31に固定される。モータドライブシャフト11は、モータ1に回転させられる。モータドライブシャフト11には、モータドライブギヤ21が固定される。
【0026】
モータドライブシャフト11は、モータ軸J1を中心として軸方向に延びる。モータドライブシャフト11は、モータ軸J1の軸方向両側に開口する中空のシャフトである。モータドライブシャフト11の軸方向に沿って視た外形は、モータ軸J1を中心とする円柱形状である。モータドライブシャフト11は、ベアリングによってモータ軸J1回りに回転可能に支持される。モータドライブシャフト11の内部には、出力シャフト55が通される。
【0027】
モータドライブギヤ21は、モータドライブシャフト11に固定される。モータドライブギヤ21は、モータドライブシャフト11とともに、モータ軸J1周りを回転する。
【0028】
カウンタシャフト13は、カウンタ軸J3に沿って延びる。カウンタシャフト13は、カウンタ軸J3周りを回転する。カウンタシャフト13は、例えば、伝達機構5を収容するケース(図示略)に軸受(図示略)を介して回転可能に保持される。カウンタシャフト13には、カウンタギヤ23、ドライブギヤ24が固定される。
【0029】
カウンタギヤ23は、カウンタシャフト13に固定される。カウンタギヤ23は、カウンタシャフト13とともに、カウンタ軸J3周りを回転する。カウンタギヤ23は、モータドライブギヤ21と噛み合う。
【0030】
ドライブギヤ24は、カウンタシャフト13に固定される。ドライブギヤ24は、カウンタシャフト13およびカウンタギヤ23とともに、カウンタ軸J3周りを回転する。ドライブギヤ24は、軸方向において、カウンタギヤ23に対しモータ1の反対側に配置される。
【0031】
リングギヤ51は、差動装置50に固定される。リングギヤ51は、出力軸J4周りを回転する。リングギヤ51は、ドライブギヤ24と噛み合う。リングギヤ51は、ドライブギヤ24を介して伝達されるモータ1の動力を差動装置50に伝達する。
【0032】
差動装置50は、モータ1から出力されるトルクを車両の車輪Hに伝達するための装置である。差動装置50は、車両の旋回時に、左右の車輪Hの速度差を吸収しつつ、左右両輪の出力シャフト55に同トルクを伝える機能を有する。
【0033】
差動装置50は、リングギヤ51に固定されるギヤハウジング(不図示)と、一対のピニオンギヤ(不図示)と、ピニオンシャフト(不図示)と、一対のサイドギヤ(不図示)と、を有する。ギヤハウジングは、リングギヤ51とともに出力軸J4を中心として回転する。ギヤハウジングは、一対のピニオンギヤ、ピニオンシャフトおよび一対のサイドギヤを収容する。一対のピニオンギヤは、互いに向かい合う傘歯車である。一対のピニオンギヤは、ピニオンシャフトに支持される。一対のサイドギヤは、一対のピニオンギヤに直角に噛み合う傘歯車である。一対のサイドギヤは、それぞれ出力シャフト55に固定される。
【0034】
出力シャフト55は、出力軸J4周りを回転する。モータユニット10には、一対の出力シャフト55が設けられる。一対の出力シャフト55は、それぞれ一方の端部において差動装置50のサイドギヤに接続される。すなわち、出力シャフト55は、差動装置50を介してリングギヤ51に接続される。出力シャフト55には、各ギヤを介して、モータ1の動力が伝達される。また、一対の出力シャフト55は、それぞれ他方の端部において、ハウジング6の外部に突出する。出力シャフト55の他方の端部には、車輪Hが取り付けられる。出力シャフト55は、動力を外部(車輪Hを介して路面)に出力する。
【0035】
本実施形態において、出力軸J4は、モータ軸J1と一致する。また、一対の出力シャフト55のうち一方は、中空シャフトであるモータドライブシャフト11の内部を通される。そのため、本実施形態のモータユニット10は、モータ軸J1と出力軸J4とが同軸に配置されない構造のモータユニットと比較して、モータ軸J1の径方向に小型化することができる。
【0036】
(インバータユニット)
図2に示すように、インバータユニット8は、インバータ8aと、インバータ8aを収容するインバータケース8bと、を有する。インバータ8aは、モータ1に電力を供給する。また、図示を省略するが、インバータユニット8は、さらに、回路基板およびコンデンサを有する。
【0037】
図3および図4は、モータユニット10の分解斜視図であり、本体部9からインバータユニット8を離間させた図である。図3および図4は、モータユニット10の斜視方向が互いに異なる。
【0038】
インバータユニット8は、上下方向から見て略矩形状である。インバータユニット8は、ハウジング6の上面6aに固定される。より具体的には、インバータユニット8は、インバータケース8bにおいて、ハウジング6のモータ収容部62の上面6aに固定される。なお、上面6aの略中央には、インバータユニット8の下面に沿って切り欠かれた切欠面が設けられる。上面6aは、切欠面においてインバータユニット8の下面と隙間を介して上下方向に対向する。これにより、ハウジング6の振動がインバータユニット8に伝わりインバータユニット8が励振することを抑制できる。
なお、本明細書において、ハウジング6の上面6aとは、ハウジング6外側面のうち、上側の向く面の全体を意味する。ハウジング6は、上面6aにおいて、インバータユニット8の下面と対向する。
【0039】
インバータユニット8は、モータ1の直上に位置する。すなわち、インバータユニット8は、モータ1の上側に位置し、上下方向から見てモータ1に重なる。これにより、インバータユニット8をモータ1に対して車両前後方向に配置する場合と比較して、モータユニット10の車両前後方向の寸法を小型化できる。
【0040】
一般的に、モータ収容部62の軸方向への投影面積は、ギヤ収容部63の軸方向への投影面積より小さい。本実施形態によれば、インバータユニット8がモータ収容部62の径方向外側に配置されため、軸方向から見て、インバータユニット8をギヤ収容部63に重ねて配置しやすい。これにより、モータユニット10全体の軸方向への投影面積を小さくすることができ、モータユニット10の小型化を図ることができる。
【0041】
軸方向から見て、インバータユニット8の少なくとも一部は、カウンタギヤ23に重なる。インバータユニット8をカウンタギヤ23に重ねて配置することで、モータユニット10の軸方向への投影面積を小さくして、モータユニット10の小型化を図ることができる。
【0042】
図3及び図4に示すように、インバータユニット8は、複数の固定部40、45においてモータユニット10のハウジング6に固定される。複数の固定部40、45は、第1の固定部40(図3参照)と第2の固定部45(図4参照)とに分類される。第1の固定部40はモータ軸J1に対し車両前方側に位置し、第2の固定部45はモータ軸J1に対し車両後方側に位置する。
【0043】
図3に示すように、第1の固定部40は、インバータユニット8に設けられた庇部42と、ハウジング6に設けられた対向面43と、固定ボルト41と、を有する。
【0044】
第1の固定部40の庇部42は、インバータユニット8のインバータケース8bの外側面において水平方向に張り出す。庇部42には、上下方向に貫通する貫通孔42aが設けられる。
【0045】
第1の固定部40の対向面43は、庇部42と上下方向に対向する。本実施形態において、対向面43は、インバータユニット8の下側に位置するハウジング6に設けられる。したがって、本実施形態において、第1の固定部40の対向面43は、上側を向く。対向面43には、上下方向に沿って延び庇部42側(すなわち上側)に開口するねじ穴43aが設けられる。
【0046】
第1の固定部40の固定ボルト41は、庇部42の貫通孔42aを介して対向面43のねじ穴43aにねじ止めされる。これにより、庇部42の下面と対向面43とが接触し、インバータユニット8とハウジング6とが互いに固定される。
【0047】
図4に示すように、第2の固定部45は、ハウジング6に設けられた庇部47と、インバータユニット8に設けられた対向面48と、固定ボルト46と、を有する。
【0048】
第2の固定部45の庇部47は、ハウジング6のモータ収容部62の外側面において水平方向に張り出す。庇部47には、上下方向に貫通する貫通孔47aが設けられる。
【0049】
第2の固定部45の対向面48は、庇部47と上下方向に対向する。本実施形態において、対向面48は、ハウジング6の上側に位置するインバータユニット8に設けられる。したがって、本実施形態において、第2の固定部45の対向面48は、下側を向く。対向面48には、上下方向に沿って延び庇部47側(すなわち下側)に開口するネジ穴48aが設けられる。
【0050】
第2の固定部45の固定ボルト46は、庇部47の貫通孔47aを介して対向面48のネジ穴48aにねじ止めされる。これにより、庇部47の上面と対向面48とが接触し、インバータユニット8とハウジング6とが互いに固定される。
【0051】
第1の固定部40と、第2の固定部45とは、上下方向から見て、モータ軸J1に対して互いに反対側に配置される。また、第1の固定部40および第2の固定部45の庇部42、47は、上下方向から見て、それぞれモータ軸J1から離れる方向に張り出す。
【0052】
本実施形態によれば、モータ軸J1に対して互いに反対側に位置する第1の固定部40の庇部42と第2の固定部45の庇部47とが、それぞれインバータユニット8とハウジング6とに別々に設けられる。このため、インバータユニット8およびハウジング6の何れか一方に、全ての庇部を設ける場合と比較して、モータユニット10の車両前後方向の寸法を小型化することができる。
【0053】
(モータとインバータの接続構造)
次に、モータ1とインバータ8aとの電気的な接続構造について説明する。モータ1とインバータ8aとは、バスバー71、72を介して接続される。
【0054】
図5は、モータユニット10においてハウジング6の図示を省略した斜視図である。
本体部9は、3つの第1のバスバー71と第1のバスバーホルダ76とを有する。なお、図5において、第1のバスバーホルダ76を破線で示す。
一方で、インバータユニット8は、3つの第2のバスバー72と第2のバスバーホルダ77とを有する。
【0055】
第1のバスバー71および第2のバスバー72は、板状である。第1のバスバー71は、モータ1のコイル32aに接続される。一方で、第2のバスバー72は、インバータ8aに接続される。第1のバスバー71と第2のバスバー72とは、接続部79において互いに接続される。接続部79は、ハウジング6の内部に位置する。モータ1とインバータ8aは、第1のバスバー71および第2のバスバー72を介して電気的に接続される。
【0056】
3本の第1のバスバー71は、第1のバスバーホルダ76に保持される。3本の第1のバスバー71は、インサート成型によって第1のバスバーホルダ76に埋め込まれる。第1のバスバー71および第1のバスバーホルダ76は、ハウジング6の内部のモータ室6A(図1参照)に配置される。
【0057】
第1のバスバー71は、端子接続部71aと、径方向延在部71bと、軸方向延在部71cと、周方向延在部71dと、を有する。
【0058】
端子接続部71aは、モータ1の軸方向一方側(+Y側)に位置する。端子接続部71aは、モータ1のコイル32aに接続される。コイル32aは、ステータコアから軸方向一方側に突出する一対のコイルエンド32bを有する。一対のコイルエンド32bのうち、軸方向一方側のコイルエンド32bからは、U相、V相およびW相に対応する導線を束ねたコイル端32cが延び出る。コイル端32cの先端には圧着端子が取り付けられる。
端子接続部71aは、コイル端32cの圧着端子に接続される。すなわち、端子接続部71aは、モータ1の軸方向一方側の端部においてコイル32aと接続される。端子接続部71aとコイル端32cの圧着端子とは、ネジ78によって締結される。
【0059】
端子接続部71aは、軸方向に沿って延びる。また、コイル端32cは、コイルエンド32bから軸方向一方側に延び出る。端子接続部71aが軸方向に沿って延びることで、コイル端32cと端子接続部71aとを接続する際に、コイル端32cを湾曲させる必要がない。このため、コイル端32cと端子接続部71aとの接続工程が容易になる。またコイル端32cと端子接続部71aとを接続させた状態で、コイル端32cに負荷が加わることを抑制できる。
【0060】
第1のバスバー71は、端子接続部71aにおいて径方向を板厚方向とする。より具体的には、接線方向に直交する方向に平行な方向を板厚方向とする。このため、端子接続部71aをコイル端32cに対し径方向外側から沿わせることができる。これにより、コイル端32cと端子接続部71aとの接続工程が容易となる。
【0061】
3つの第1のバスバー71の端子接続部71aは、周方向に沿って並ぶ。したがって、3つの端子接続部71aは、径方向から見て互いに重なり合うことがない。このため、端子接続部71aをコイル端32cと接続する作業を径方向外側から行うことで、接続作業を簡素化することができる。
【0062】
径方向延在部71bは、モータ1の軸方向一方側に位置する。径方向延在部71bは、端子接続部71aから径方向外側に延びる。すなわち、径方向延在部71bは、端子接続部71aに接続される。第1のバスバー71は、端子接続部71aと径方向延在部71bとの境界部において、板厚方向に折り曲げられている。径方向延在部71bの径方向外側の端部は、軸方向から見てステータ32の径方向外側に位置する。
【0063】
第1のバスバー71は、径方向延在部71bにおいて、軸方向を板厚方向とする。このため、径方向延在部71bの軸方向に沿う寸法を小さくすることができる。結果的に、ハウジング6のモータ室6Aにおいて径方向延在部71bが収容される領域の軸方向に沿う寸法を小型化することができ、ハウジング6の小型化を図ることができる。
【0064】
軸方向延在部71cは、径方向延在部71bの径方向外側の端部からモータ1の外側面に沿って軸方向に延びる。軸方向延在部71cは、ステータ32の径方向外側に位置する。また、軸方向延在部71cの軸方向位置は、ステータ32の軸方向位置と重なる。
【0065】
軸方向延在部71cは、軸方向一方側に位置する第1端部71caと、第1の端部の反対側(すなわち、軸方向他方側)に位置する第2端部71cbと、を有する。軸方向延在部71cは、第1端部71caにおいて径方向延在部71bに接続される。第1のバスバー71は、径方向延在部71bと軸方向延在部71cとの境界部において、板厚方向に折り曲げられている。
【0066】
第1のバスバー71は、軸方向延在部71cにおいて、径方向を板厚方向とする。このため、このため、軸方向延在部71cの径方向に沿う寸法を小さくすることができる。結果的に、ハウジング6のモータ室6Aにおいて軸方向延在部71cが収容される領域の径方向に沿う寸法を小型化することができ、ハウジング6の小型化を図ることができる。
【0067】
周方向延在部71dは、軸方向延在部71cの第2端部71cbから周方向に沿って延びる。本実施形態において、周方向延在部71dは、軸方向延在部71cから上側(すなわち、インバータユニット8に向かう方向)に延びる。第1のバスバー71は、周方向延在部71dにおいて、径方向を板厚方向とする。周方向延在部71dの板厚方向は、軸方向延在部71cの板厚方向と一致する。第1のバスバー71は、周方向延在部71dと軸方向延在部71cとの境界部において、板厚方向と直交する方向に沿って湾曲する。
【0068】
周方向延在部71dは、軸方向延在部71cの反対側に位置する第1の接続端71daを有する。第1のバスバー71は、周方向延在部71dの第1の接続端71daにおいて、第2のバスバー72に接続される。すなわち、接続部79は、周方向延在部71dに位置する。3つの第1のバスバー71の第1の接続端71daは、軸方向に沿って並ぶ。
【0069】
本実施形態によれば、第1のバスバー71が、端子接続部71a、径方向延在部71bおよび軸方向延在部71cを有する。第1のバスバー71は、モータ1の軸方向一方側からモータ1の外側面に沿った位置まで引き回される。これにより、モータ1の周囲に配置されるインバータユニット8の近傍まで、第1のバスバー71を引き回すことができる。結果的に、第1のバスバー71と第2のバスバー72との接続を容易にすることができる。
【0070】
本実施形態によれば、第1のバスバー71が周方向延在部71dを有することで、第2のバスバー72に接続される第1の接続端71daを周方向一方側に配置することができる。すなわち、本実施形態によれば、第1のバスバー71の第1の接続端71daを、インバータユニット8に近づけて配置することができる。後述するように、第2のバスバー72は、インバータケース8bの下面から突出して延びる。第1のバスバー71の第1の接続端71daをインバータユニット8に近づけて配置することで、第2のバスバー72の突出長さを短くすることができる。第2のバスバー72の突出長さが、長すぎると、インバータユニット8と本体部9との組み立て工程において、第2のバスバー72が他部材に干渉して変形する虞がある。本実施形態によれば、第2のバスバー72の突出長さを短くすることで、組み立て工程におけるバスバーユニットの取り回しを容易とすることができる。
【0071】
3つの第2のバスバー72は、第2のバスバーホルダ77に保持される。第2のバスバーホルダ77は、軸方向から見て、軸方向を長手方向とし角部が湾曲する矩形状である。第2のバスバーホルダ77には、上下方向に貫通しそれぞれ第2のバスバー72が挿入される貫通孔(図示略)が設けられる。第2のバスバーホルダ77の下端(第2の接続端72b)は、第2のバスバーホルダ77から突出して露出する。
【0072】
第2のバスバーホルダ77の水平方向を向く外周面には、パッキン(図示略)が設けられる。後述するように、第2のバスバーホルダ77は、ハウジング6に設けられた開口孔6hに挿入される。パッキンは、第2のバスバーホルダ77の外周面と開口孔6hの内周面との間で、水分の浸入を抑制する。
【0073】
第2のバスバー72は、インバータケース8bの下面から下側に突出する。第2のバスバー72は、ハウジング6の内部まで延びて接続部79において第1のバスバー71に接続される。第2のバスバー72は、板状である。第2のバスバー72は、径方向を板厚方向とする。第2のバスバー72の板厚方向は、第1のバスバー71の周方向延在部71dの板厚方向と一致する。3つの第2のバスバー72は、軸方向に沿って並ぶ。
【0074】
第2のバスバー72の下端部には、第2の接続端72bが設けられる。第2のバスバー72は、第2の接続端72bにおいて、第1のバスバー71に接続される。3つの第2の接続端72bは、軸方向に沿って並ぶ。
【0075】
接続部79は、3つの接続ボルト79aを有する。第1のバスバー71の第1の接続端71daと第2のバスバー72の第2の接続端72bとは、接続部79において、接続ボルト79aにより互いに固定される。接続ボルト79aの頭部には、十字状の溝が設けられる。接続ボルト79aは、工具(例えばプラスドライバー)によって回転させられ、第1のバスバー71と第2のバスバー72とを締結する。
【0076】
図3に示すように、ハウジング6の上面6aには、ハウジング6の内外を連通させる開口孔6hが設けられる。開口孔6hは、ハウジング6の外側面を上下方向に貫通し、上側に開口する。
【0077】
3本の第2のバスバー72および第2のバスバーホルダ77は、ハウジング6の開口孔6hに挿入される。第2のバスバーホルダ77は、インバータユニット8の下面から突出してハウジング6の内部まで延びる。
【0078】
ハウジング6の径方向を向く外側面には、ハウジング6の内外を連通させる窓部6wが設けられる。窓部6wは、ハウジング6のモータ収容部62を径方向に沿って貫通し、径方向に開口する。窓部6wは、開口孔6hの直下に位置する。すなわち窓部6wの軸方向位置は、開口孔6hの軸方向位置と重なる。窓部6wの開口方向は、開口孔6hの開口方向と直交する。窓部6wは、接続部79に対して径方向外側に位置する。径方向から見て、窓部6wは、接続部79と重なる。このため窓部6wは、接続部79を露出させる。
【0079】
窓部6wは、蓋部材6cによって覆われる。すなわち、ハウジング6は、窓部6wを覆う蓋部材6cを有する。蓋部材6cは、ハウジング6の外側面に図示略のねじを用いてねじ固定される。蓋部材6cは、窓部6wの開口方向を板厚方向とする板状である。
【0080】
本実施形態によれば、ハウジング6の外側面に接続部79を露出させる窓部6wが設けられる。このため、作業者は、窓部6wから工具(本実施形態ではプラスドライバー)をハウジング6の内部に挿入して、接続部79において第1のバスバー71と第2のバスバー72とを互いに接続することができる。すなわち、本実施形態によれば、第1のバスバー71と第2のバスバー72との接続工程を容易に行うことができる。
【0081】
本実施形態によれば、窓部6wはハウジング6の外側面において径方向に開口する。このため、窓部6wを接続部79に近づけて配置することができる。結果的に、窓部6wから接続部79へのアクセスを容易とすることが可能となり、作業者による第1のバスバー71と第2のバスバー72との接続作業をより一層容易とすることができる。
【0082】
本実施形態によれば、第1のバスバー71および第2のバスバー72は、接続部79において、モータ1の外側面に沿って周方向に延びる。結果的に、接続部79を径方向に開口する窓部6wに近づけて配置することができ、窓部6wから接続部79へのアクセスを容易とすることが可能となる。
【0083】
本実施形態によれば、第1のバスバー71および第2のバスバー72は、接続部79における板厚方向が窓部6wの開口方向と一致する。したがって、第1のバスバー71および第2のバスバー72を板厚方向から締結して互いに固定する場合、第1のバスバー71と第2のバスバー72との固定作業を容易とすることができる。より具体的には、本実施形態において、接続部79の接続ボルト79aは、窓部6wの開口方向に沿って延びる。したがって、作業者が、窓部6wから工具を挿入することで、第1のバスバー71と第2のバスバー72とを容易に締結することができる。
【0084】
以上に、本発明の実施形態および変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせなどは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
【0085】
例えば、本実施形態では、第1のバスバーが単一の部材で構成される場合について説明した。しかしながら、第1のバスバーは、複数の部材で構成されていてもよい。一例として、第1のバスバーは、端子接続部、径方向延在部および軸方向延在部71cを有する第1部材と、周方向延在部71dを有する第2部材とを有し、第1部材と第2部材とが互いに接続された構造であってもよい。
【符号の説明】
【0086】
1…モータ、5…伝達機構、6…ハウジング、6a…上面、6c…蓋部材、6h…開口孔、6w…窓部、8…インバータユニット、8a…インバータ、8b…インバータケース、9…本体部、10…モータユニット、11…モータドライブシャフト、13…カウンタシャフト、21…モータドライブギヤ、23…カウンタギヤ、24…ドライブギヤ、32a…コイル、51…リングギヤ、55…出力シャフト、71…第1のバスバー、71a…端子接続部、71b…径方向延在部、71c…軸方向延在部、71ca…第1端部、71cb…第2端部、71d…周方向延在部、72…第2のバスバー、79…接続部、79a…接続ボルト、J1…モータ軸、J3…カウンタ軸、J4…出力軸
図1
図2
図3
図4
図5