特許 7468313 駆動装置

(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】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/33 20160101AFI20240409BHJP

【ＦＩ】

H02K11/33

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020192833

(22)【出願日】2020-11-19

(65)【公開番号】P2022081344

(43)【公開日】2022-05-31

【審査請求日】2023-08-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(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

(72)【発明者】

【氏名】黒柳 均志

(72)【発明者】

【氏名】石川 勇樹

(72)【発明者】

【氏名】内尾 勇貴

【審査官】中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０１８１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／２０９３２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－１１８６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５８８８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ９／００－ ９／２８

Ｈ０２Ｋ １１／００－１１／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に延びるモータ軸を中心に回転するロータ、およびステータを有するモータと、
前記モータに電力を供給するインバータと、
前記モータを収容するモータハウジング部、および、前記インバータを収容するインバータ収容部を有するハウジングと、
前記インバータ収容部の開口を塞ぐインバータ蓋部と、
前記モータハウジング部に配置されるオイルと、
前記ハウジングに固定され、前記オイルが流れる油路の一部が配置される熱交換器と、
前記インバータ蓋部、前記ハウジングの一部および前記熱交換器を通り、冷却媒体が流れる冷媒流路と、を備え、
前記インバータは、前記インバータ蓋部に固定されるスイッチング素子を有し、
前記冷媒流路は、
前記インバータ蓋部に配置され前記スイッチング素子を冷却するスイッチング素子冷却部と、
前記熱交換器に配置され前記オイルと前記冷却媒体とを熱交換する熱交換部と、
前記冷媒流路のうち前記スイッチング素子冷却部と前記熱交換部とを接続する部分に配置され、前記インバータ蓋部に開口する蓋部側開口部と、
前記冷媒流路のうち前記スイッチング素子冷却部と前記熱交換部とを接続する部分に配置され、前記インバータ収容部に開口する収容部側開口部と、を有し、
所定方向から見て、前記蓋部側開口部と前記収容部側開口部とが、互いに重なり、かつ対向する、
駆動装置。

【請求項2】

前記インバータ収容部に前記インバータ蓋部を取り付ける向きは、前記第１方向に直交する第２方向であり、
前記所定方向は、前記第２方向である、
請求項１に記載の駆動装置。

【請求項3】

前記インバータは、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に延び、前記第２方向と垂直な方向に拡がる平板状であり、
前記インバータは、前記インバータの前記第３方向の一方側の端部に位置し前記モータと電気的に接続されるインバータ側接続部を有し、
前記蓋部側開口部は、前記インバータの前記第３方向の他方側に位置する、
請求項２に記載の駆動装置。

【請求項4】

前記インバータは、前記インバータ蓋部に固定されるコンデンサを有し、
前記冷媒流路は、前記インバータ蓋部のうち前記スイッチング素子冷却部よりも前記第３方向の他方側に配置され、前記コンデンサを冷却するコンデンサ冷却部を有し、
前記コンデンサ冷却部は、前記スイッチング素子冷却部よりも前記冷媒流路の下流側に位置する、
請求項３に記載の駆動装置。

【請求項5】

前記モータから出力される回転を、出力軸を中心に回転する車軸に伝達する伝達機構を備え、
前記インバータは、１つまたは複数の基板を有し、
少なくとも１つの前記基板は、前記第１方向に直交する第２方向から見て、前記モータ軸および前記出力軸と重なる、
請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動装置。

【請求項6】

前記インバータ収容部または前記インバータ蓋部は、前記所定方向に延びる筒状部材を有し、
前記蓋部側開口部と前記収容部側開口部とは、前記筒状部材を介して接続される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の駆動装置。

【請求項7】

前記筒状部材は、
前記所定方向に延びる筒体と、
前記筒体の外周面から突出するフランジ部と、
前記フランジ部を前記所定方向に貫通する貫通孔と、
前記貫通孔に挿入され、前記インバータ収容部または前記インバータ蓋部に固定される固定部材と、を有する、
請求項６に記載の駆動装置。

【請求項8】

前記筒状部材は、
前記蓋部側開口部に挿入される第１挿入部と、
前記収容部側開口部に挿入される第２挿入部と、
前記第１挿入部と前記第２挿入部とにそれぞれ取り付けられ、前記蓋部側開口部の内周面または前記収容部側開口部の内周面と接触する弾性変形可能な複数のＯリングと、を有し、
前記第１挿入部は、前記筒状部材の中心軸を中心とし前記第１挿入部の外周面から窪む環状の第１溝、または、前記第１挿入部の外周面から突出する第１突起を有し、
前記第２挿入部は、前記中心軸を中心とし前記第２挿入部の外周面から窪む環状の第２溝、または、前記第２挿入部の外周面から突出する第２突起を有し、
複数の前記Ｏリングのうち、前記第１挿入部に取り付けられる第１Ｏリングは、前記第１溝に配置され、または、前記所定方向において前記第１突起と対向し、
複数の前記Ｏリングのうち、前記第２挿入部に取り付けられる第２Ｏリングは、前記第２溝に配置され、または、前記所定方向において前記第２突起と対向する、
請求項６または７に記載の駆動装置。

【請求項9】

前記筒状部材は、
前記所定方向に延びる筒体と、
前記筒体の外周面から突出し前記筒状部材の中心軸を中心とする環状のフランジ部と、
前記インバータ蓋部の前記所定方向を向く面のうち前記蓋部側開口部を囲う第１部分と前記フランジ部との間、および、前記インバータ収容部の前記所定方向を向く面のうち前記収容部側開口部を囲う第２部分と前記フランジ部との間、の少なくともいずれかに挟まれる弾性変形可能なＯリングと、を有し、
前記インバータ収容部および前記インバータ蓋部の少なくともいずれかは、前記フランジ部、前記第１部分および前記第２部分の少なくともいずれかに配置され、前記所定方向に開口し、前記所定方向から見て前記中心軸を囲う環状溝を有し、
前記Ｏリングは、前記環状溝に配置される、
請求項６から８のいずれか１項に記載の駆動装置。

【請求項10】

前記熱交換器は、前記インバータ収容部に対向する部分を有し、
前記対向する部分は、前記収容部側開口部の中心軸に直交する方向から見て、前記収容部側開口部の少なくとも一部と重なる、
請求項１から９のいずれか１項に記載の駆動装置。

【請求項11】

前記モータから出力される回転を、出力軸を中心に回転する車軸に伝達する伝達機構を備え、
前記モータ軸は、前記第１方向に直交する第３方向において、前記出力軸よりも一方側に位置し、
前記熱交換器は、前記出力軸よりも前記第３方向の他方側に位置する、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、モータとインバータとを一体化した回転電機においては、例えば特許文献１に記載されるように、インバータを冷却水で冷却する構成が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６４０９９６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の機電一体型の回転電機装置では、インバータを冷却した後の冷却水により、モータが冷却される。すなわちモータの冷却は、冷却水をハウジングに流してステータから抜熱する、いわゆる水冷方式を採用している。しかしながら、装置全体のサイズおよび冷却特性の最適化の観点から、モータ内部にオイルを入れてモータ内を循環させることによりモータを冷却する、いわゆる油冷方式を採用した方が望ましい場合がある。

【0005】

本発明は、モータとインバータとが一体化され、かつモータをオイルにより冷却する油冷方式の駆動装置において、冷却効率を高めつつ組み立て工程を簡素化できる駆動装置を提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の駆動装置の一つの態様は、第１方向に延びるモータ軸を中心に回転するロータ、およびステータを有するモータと、前記モータに電力を供給するインバータと、前記モータを収容するモータハウジング部、および、前記インバータを収容するインバータ収容部を有するハウジングと、前記インバータ収容部の開口を塞ぐインバータ蓋部と、前記モータハウジング部に配置されるオイルと、前記ハウジングに固定され、前記オイルが流れる油路の一部が配置される熱交換器と、前記インバータ蓋部、前記ハウジングの一部および前記熱交換器を通り、冷却媒体が流れる冷媒流路と、を備える。前記インバータは、前記インバータ蓋部に固定されるスイッチング素子を有する。前記冷媒流路は、前記インバータ蓋部に配置され前記スイッチング素子を冷却するスイッチング素子冷却部と、前記熱交換器に配置され前記オイルと前記冷却媒体とを熱交換する熱交換部と、前記冷媒流路のうち前記スイッチング素子冷却部と前記熱交換部とを接続する部分に配置され、前記インバータ蓋部に開口する蓋部側開口部と、前記冷媒流路のうち前記スイッチング素子冷却部と前記熱交換部とを接続する部分に配置され、前記インバータ収容部に開口する収容部側開口部と、を有する。所定方向から見て、前記蓋部側開口部と前記収容部側開口部とが、互いに重なり、かつ対向する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一つの態様によれば、モータとインバータとが一体化され、かつモータをオイルにより冷却する油冷方式の駆動装置において、冷却効率を高めつつ組み立て工程を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態の駆動装置を示す側面図である。

【図2】図２は、図１のII部を拡大して示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下の説明では、実施形態の駆動装置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、鉛直方向を規定して説明する。つまり、以下の実施形態において説明する鉛直方向に関する相対位置関係は、駆動装置が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合に少なくとも満たしていればよい。

【0010】

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、鉛直方向である。＋Ｚ側は、鉛直方向上側であり、－Ｚ側は、鉛直方向下側である。以下の説明では、鉛直方向上側を単に「上側」と呼び、鉛直方向下側を単に「下側」と呼ぶ。Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向であって駆動装置が搭載される車両の前後方向である。以下の実施形態において、＋Ｘ側は、車両における前側であり、－Ｘ側は、車両における後側である。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、車両の左右方向、すなわち車幅方向である。以下の実施形態において、＋Ｙ側は、車両における左側であり、－Ｙ側は、車両における右側である。前後方向および左右方向は、鉛直方向と直交する水平方向である。

【0011】

なお、前後方向の位置関係は、以下の実施形態の位置関係に限られず、＋Ｘ側が車両の後側であり、－Ｘ側が車両の前側であってもよい。この場合には、＋Ｙ側は、車両の右側であり、－Ｙ側は、車両の左側である。また、本明細書において、「平行な方向」は略平行な方向も含み、「直交する方向」は略直交する方向も含む。具体的に、本実施形態でいう「平行」とは、略同一方向に並進する（延びる）一対の構成要素同士の間の角度、すなわち一方を基準として他方が傾斜する角度（傾斜角）が、３０°以下であることを指す。本実施形態では、Ｙ軸方向が第１方向に相当し、Ｚ軸方向が第２方向に相当し、Ｘ軸方向が第３方向に相当する。

【0012】

適宜図に示すモータ軸Ｊ２は、鉛直方向と交差する方向に延びる仮想軸である。より詳細には、モータ軸Ｊ２は、鉛直方向と直交するＹ軸方向、つまり車両の左右方向に延びている。つまりモータ軸Ｊ２は、第１方向に延びる。以下の説明においては、特に断りのない限り、モータ軸Ｊ２に平行な方向を単に「軸方向」と呼び、モータ軸Ｊ２を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、モータ軸Ｊ２を中心とする周方向、つまりモータ軸Ｊ２の軸回りを単に「周方向」と呼ぶ。本実施形態において、軸方向一方側は右側（－Ｙ側）に相当し、軸方向他方側は左側（＋Ｙ側）に相当する。

【0013】

図１に示す本実施形態の駆動装置１００は、車両に搭載され、車軸５５を回転させる駆動装置である。駆動装置１００が搭載される車両は、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）、電気自動車（ＥＶ）などのモータを動力源とする車両である。

【0014】

図１に示すように、駆動装置１００は、モータ２と、伝達機構３と、オイルＯと、油路（図示略）と、ハウジング６と、インバータユニット７と、熱交換器９と、ポンプ（図示略）と、冷媒流路１１と、を備える。インバータユニット７は、インバータ１２と、インバータ蓋部１３と、を有する。つまり駆動装置１００は、インバータ１２と、インバータ蓋部１３と、を備える。

【0015】

ハウジング６は、モータ２を収容するモータハウジング部６０と、伝達機構３を収容するギヤハウジング部６２と、モータハウジング部６０とギヤハウジング部６２とを区画する壁部（図示略）と、インバータ１２を収容するインバータ収容部８と、を有する。ギヤハウジング部６２は、モータハウジング部６０の左側に配置される。ハウジング６の上記以外の構成については、後述する。

【0016】

モータ２は、水平方向に延びるモータ軸Ｊ２を中心として回転するロータ２０と、ロータ２０の径方向外側に位置するステータ３０と、モータ側接続部３５と、を備える。モータ２は、ステータ３０の内側にロータ２０が配置されるインナーロータ型モータである。ロータ２０は、シャフト２１と、ロータコア２４と、ロータマグネット（図示略）と、を有する。

【0017】

シャフト２１は、水平方向かつ車両の幅方向に延びるモータ軸Ｊ２を中心とする。シャフト２１は、内部に中空部（図示略）を有する中空シャフトである。シャフト２１は、モータハウジング部６０からギヤハウジング部６２内へ突出する。ギヤハウジング部６２に突出するシャフト２１の端部は、伝達機構３に連結される。

【0018】

ステータ３０は、ロータ２０を径方向外側から囲む。ステータ３０は、ステータコア３２と、コイル（図示略）と、ステータコア３２とコイルとの間に介在するインシュレータ（図示略）とを有する。ステータ３０は、モータハウジング部６０に保持される。

【0019】

モータ側接続部３５は、ステータ３０から突出する。モータ側接続部３５は、コイルと接続される配線部材などであり、例えばバスバーである。モータ側接続部３５は、コイル３１から延び出て束ねられる複数の導線を含んでいてもよい。モータ側接続部３５は、ステータコア３２から径方向外側に突出する。モータ側接続部３５は、インバータ１２と電気的に接続される。

【0020】

伝達機構３は、モータ２から出力される回転を、出力軸Ｊ５を中心に回転する車軸５５に伝達する。つまり伝達機構３は、モータ２の動力を車軸５５に伝達する。モータ軸Ｊ２と出力軸Ｊ５とは、互いに平行に延びる。本実施形態では、モータ軸Ｊ２と出力軸Ｊ５とが、略水平方向に並んで配置される。図１に示すように第１方向（Ｙ軸方向）から見て、モータ軸Ｊ２と出力軸Ｊ５とを通る仮想直線ＶＬは、第３方向であるＸ軸方向に延びる。すなわち、第１方向から見て、仮想直線ＶＬは、第３方向と平行に延びる。モータ軸Ｊ２は、第３方向において、出力軸Ｊ５よりも一方側に位置する。すなわち本実施形態において、第３方向の一方側は前側（＋Ｘ側）であり、第３方向の他方側は後側（－Ｘ側）である。

【0021】

伝達機構３は、ギヤハウジング部６２に収容される。伝達機構３は、モータ軸Ｊ２の軸方向他方側においてシャフト２１に接続される。伝達機構３は、モータ２の回転を減速させる減速装置４と、減速装置４において減速したモータ２の回転を車軸５５に伝達する差動装置５とを有する。モータ２から出力されるトルクは、減速装置４を介して差動装置５に伝達される。

【0022】

減速装置４は、モータ２のシャフト２１に接続される。減速装置４は、第１ギヤ４１と、第２ギヤ４２と、第３ギヤ４３と、中間シャフト４５とを有する。第１ギヤ４１は、モータ２のシャフト２１に連結される。第１ギヤ４１は、ロータ２０のシャフト２１に固定される。中間シャフト４５は、モータ軸Ｊ２と平行な中間軸Ｊ４に沿って延びる。第２ギヤ４２および第３ギヤ４３は、中間シャフト４５の例えば両端部に固定される。第２ギヤ４２および第３ギヤ４３は、中間シャフト４５を介して接続される。第２ギヤ４２、中間シャフト４５および第３ギヤ４３は、中間軸Ｊ４を中心に回転する。中間軸Ｊ４は、仮想直線ＶＬに対して第２方向（Ｚ軸方向）に位置する。すなわち中間軸Ｊ４は、仮想直線ＶＬから第２方向に離れて配置される。本実施形態では中間軸Ｊ４が、仮想直線ＶＬの上側（＋Ｚ側）に位置する。

【0023】

第２ギヤ４２は、カウンタギヤである。第２ギヤ４２は、第１ギヤ４１に噛み合う。第１方向から見て、第２ギヤ４２つまりカウンタギヤと、インバータ１２とが重なる。一般的にカウンタギヤ４２は、モータ２、および差動装置５のリングギヤ５１よりも小径であるため、カウンタギヤ４２の中心（中間軸Ｊ４）を仮想直線ＶＬから第２方向にずらして配置することで、駆動装置１００全体としての第２方向の寸法の嵩張りを抑えられる。そして、第１方向から見てカウンタギヤ４２とインバータ１２とが重なることで、駆動装置１００全体を第２方向により扁平化できる。第３ギヤ４３は、リングギヤ５１と噛み合う。

【0024】

モータ２から出力されるトルクは、モータ２のシャフト２１、第１ギヤ４１、第２ギヤ４２、中間シャフト４５および第３ギヤ４３を介して差動装置５のリングギヤ５１に伝達される。各ギヤのギヤ比およびギヤの個数等は、必要とされる減速比に応じて種々変更可能である。減速装置４は、各ギヤの軸芯が平行に配置される平行軸歯車タイプの減速機である。

【0025】

差動装置５は、モータ２から出力されるトルクを車両の車軸５５に伝達する。差動装置５は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ、左右両輪の車軸（ドライブシャフト）５５に同トルクを伝達する。差動装置５は、減速装置４の第３ギヤ４３に噛み合うリングギヤ５１のほか、図示しないデフケース、ピニオンギヤ、ピニオンシャフトおよびサイドギヤ等を有する。リングギヤ５１は、減速装置４に接続され、出力軸Ｊ５を中心に回転する。

【0026】

オイルＯは、モータハウジング部６０およびギヤハウジング部６２に配置される。少なくともギヤハウジング部６２内の下部領域には、オイルＯが溜るオイル溜りＰが設けられる。本実施形態では、モータハウジング部６０の底部は、ギヤハウジング部６２の底部より上側に位置する。この構成により、モータ２を冷却した後のオイルＯを、モータハウジング部６０の下部領域からギヤハウジング部６２のオイル溜りＰに容易に回収できる。

【0027】

オイル溜りＰには、差動装置５の一部が浸かる。オイル溜りＰに溜るオイルＯは、差動装置５の動作によってかき上げられる。かき上げられたオイルＯの一部は、シャフト２１内に供給される。ただし、シャフト２１内に供給されなくてもよい。オイルＯの他の一部は、ギヤハウジング部６２内に拡散され、減速装置４および差動装置５の各ギヤに供給される。減速装置４および差動装置５の潤滑に使用されたオイルＯは、滴下してギヤハウジング部６２の下側に位置するオイル溜りＰに回収される。

【0028】

オイルＯは、減速装置４および差動装置５の潤滑用として使用される。また、オイルＯは、モータ２の冷却用として使用される。オイルＯは、潤滑油および冷却油の機能を奏するため、粘度の低いオートマチックトランスミッション用潤滑油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）と同等のものを用いることが好ましい。

【0029】

オイルＯは、ハウジング６に設けられた油路（図示略）内を循環する。油路は、オイル溜りＰからオイルＯをモータ２に供給するオイルＯの経路である。油路は、オイルＯを循環させモータ２を冷却する。また油路の一部は、熱交換器９を通る。

【0030】

油路は、ハウジング６下部のオイル溜りＰからモータ２を経て、再びオイル溜りＰに導くオイルＯの経路である。特に図示しないが、油路は、モータ２の内部を通る第１の油路と、モータ２の外部を通る第２の油路と、を有する。オイルＯは、第１の油路および第２の油路において、モータ２を内部および外部から冷却する。ただし、第１の油路および第２の油路のいずれかが設けられなくてもよい。

【0031】

第１の油路において、オイルＯは、オイル溜りＰから図示しないポンプにより吸い上げられ、ロータ２０のシャフト２１内に導かれる。オイルＯは、ロータ２０からコイルに向かって噴射され、ステータ３０を冷却する。ステータ３０を冷却したオイルＯは、モータハウジング部６０の下部領域を経由してギヤハウジング部６２のオイル溜まりＰに移動する。

【0032】

第２の油路において、オイルＯは、ポンプによってオイル溜りＰから汲み上げられる。オイルＯは、モータ２の上部に汲み上げられ、モータ２の上側からステータ３０に供給される。モータ２を冷却したオイルＯは、モータハウジング部６０の下部領域を経由してギヤハウジング部６２のオイル溜まりＰに移動する。

【0033】

ハウジング６は、モータ軸Ｊ２に沿って延びる筒状のモータハウジング部６０と、モータハウジング部６０の軸方向他方側に位置するギヤハウジング部６２と、モータハウジング部６０とギヤハウジング部６２とを区画する壁部（図示略）と、インバータ収容部８と、を有する。ハウジング６において、モータハウジング部６０の少なくとも一部、ギヤハウジング部６２の少なくとも一部、およびインバータ収容部８は、単一の部材の部分である。モータハウジング部６０の少なくとも一部、ギヤハウジング部６２の少なくとも一部、およびインバータ収容部８は、単一のダイカスト部品の一部をそれぞれ構成する。このため、例えば別体のインバータ収容部８をボルト等を用いてモータハウジング部６０に固定する場合と比較して、本実施形態によれば振動を抑制でき、騒音を低減できる。また、インバータ収容部８とモータハウジング部６０の筒状部とが一体であることにより、インバータ収容部８をモータ２の近くに配置でき、駆動装置１００全体を小型化できる。モータハウジング部６０とギヤハウジング部６２との間を隔てる壁部は、シャフト２１を回転可能に支持するベアリング、および中間シャフト４５を回転可能に支持するベアリングを保持する。

【0034】

インバータ収容部８は、上側に開口する有底筒状である。インバータ収容部８およびその開口部は、第３方向に延びる。インバータ収容部８の開口部には、インバータユニット７が装着され、これによりインバータ収容部８の開口部が閉じられる。具体的に、インバータ収容部８の開口部は、インバータ蓋部１３の下面における外周部と接触する。インバータ収容部８は、第２方向（Ｚ軸方向）から見て、モータ軸Ｊ２および出力軸Ｊ５と重なる。インバータ収容部８のうち第３方向の一方側の端部は、第２方向から見て、ステータ３０のうち第３方向の一方側の端部と重なる。本実施形態によれば、第３方向の一方側において、インバータ収容部８がステータ３０の外端部まで延びているため、第３方向におけるインバータ収容部８の寸法、つまり駆動装置１００の長手方向におけるインバータ収容部８の寸法を大きく確保でき、これにより第２方向においてさらなる薄型化が可能となる。

【0035】

インバータ収容部８は、周壁部８ａと、境界壁部８ｂと、を有する。周壁部８ａは、第２方向に延びる筒状であり、例えば角筒状である。境界壁部８ｂは、板状である。境界壁部８ｂは、第２方向において、インバータ収容部８の仮想直線ＶＬ側つまり下側の境界に位置する。境界壁部８ｂは、インバータ収容部８の内部と外部とを、第２方向に隔てる。境界壁部８ｂの第２方向の位置は、境界壁部８ｂの第３方向の各位置において互いに異なる。本実施形態では境界壁部８ｂが、第２方向と垂直な方向に拡がり第２方向の位置が互いに異なる一対の第１板部８ｂａと、一対の第１板部８ｂａ同士を繋ぎ第３方向と垂直な方向に拡がる第２板部８ｂｂと、を有する。第２板部８ｂｂは、上記構成に限らず、例えば、モータ２外周に沿って周方向に延びていてもよいし、他の形状でもよい。なお境界壁部８ｂは、底壁部と言い換えてもよい。

【0036】

本実施形態では第２方向において、境界壁部８ｂとモータ軸Ｊ２との間の距離に比べて、境界壁部８ｂと出力軸Ｊ５との間の距離が小さい。具体的には、一対の第１板部８ｂａのうち第３方向の一方側に位置する一方の第１板部８ｂａと、モータ軸Ｊ２との間の第２方向の距離に比べて、一対の第１板部８ｂａのうち第３方向の他方側に位置する他方の第１板部８ｂａと、出力軸Ｊ５との間の距離が短い。すなわち、インバータ収容部８のうち、第２方向から見て出力軸Ｊ５と重なる部分は、境界壁部８ｂが出力軸Ｊ５に近づいて配置されるため、部材の収容スペースが大きく確保されている。このため、インバータ１２の構成部材の中でも寸法が嵩張りやすい電子部品等を上記収容スペースの部分に配置することで、ハウジング６内のデッドスペースを有効活用でき、駆動装置１００を小型化できる。

【0037】

本実施形態では第１方向から見て、インバータ収容部８と差動装置５とが重なる。これにより、インバータ１２と差動装置５とを近くに配置でき、駆動装置１００全体を小型化できる。また、第１方向から見て、モータ２と差動装置５とが重なる。これにより、モータ２と差動装置５とを近くに配置でき、駆動装置１００全体を小型化できる。また、第１方向から見て、減速装置４とインバータ収容部８とが重なる。これにより、減速装置４とインバータ１２とを近くに配置でき、駆動装置１００全体を小型化できる。

【0038】

インバータユニット７は、ステータ３０のコイルと電気的に接続される。インバータユニット７は、モータ２に供給される電流を制御する。インバータユニット７は、インバータ収容部８に収容される部分を有し、ハウジング６に固定される。インバータ１２は、モータ２に電力を供給する。インバータ１２は、モータ軸Ｊ２に対して上側つまり第２方向（Ｚ軸方向）に位置し、かつ第３方向（Ｘ軸方向）に延びる。インバータ１２は、第２方向と垂直な方向に拡がる平板状である。本実施形態によれば、インバータ１２が、第３方向すなわちモータ２と伝達機構３とが並ぶ駆動装置１００の長手方向に延びるため、その分、インバータユニット７の第２方向の寸法を小さく抑えることができ、薄型化が可能となる。

【0039】

インバータ１２は、１つまたは複数の基板１２ａと、複数の電子部品１２ｂと、インバータ側接続部１４と、を有する。基板１２ａおよび電子部品１２ｂは、インバータ蓋部１３に固定される。つまりインバータ１２は、インバータ蓋部１３に固定される。

【0040】

少なくとも１つの基板１２ａは、第２方向から見て、モータ軸Ｊ２および出力軸Ｊ５と重なる。本実施形態によれば、第２方向から見て、基板１２ａがモータ軸Ｊ２および出力軸Ｊ５とオーバーラップするので、電子部品を多数実装可能な大きい基板を採用できる。例えば小さい基板を複数枚積層させて配置する場合と比べて、本実施形態によればコストを削減できる。

【0041】

複数の電子部品１２ｂは、スイッチング素子１２ｂａと、コンデンサ１２ｂｂと、を含む。つまりインバータ１２は、スイッチング素子１２ｂａおよびコンデンサ１２ｂｂを有する。スイッチング素子１２ｂａおよびコンデンサ１２ｂｂは、インバータ蓋部１３に固定される。スイッチング素子１２ｂａは、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor）である。コンデンサ１２ｂｂは、第２方向から見て、出力軸Ｊ５と重なる。本実施形態によれば、電子部品としては外形が嵩張りやすいコンデンサ１２ｂｂを、第２方向から見て出力軸Ｊ５とオーバーラップする位置に配置することで、出力軸Ｊ５上方のデッドスペースを利用でき、駆動装置１００を薄型化できる。また、例えば、車両レイアウト上の理由などにより、インバータユニット７のうち第２方向から見て出力軸Ｊ５と重なる部分の上端位置を、下側へ下げる必要が生じる場合がある。このような場合であっても、上記のようにコンデンサ１２ｂｂが出力軸Ｊ５とオーバーラップする位置に配置されていると、設計変更が行いやすい。なおこのような設計変更を行う際に、例えば基板１２ａを、後側（－Ｘ側）へ向かうに従い下側（－Ｚ側）に位置するように傾斜させてもよい。また、コンデンサ１２ｂｂのサイズが大きい場合には、基板１２ａの下側にコンデンサ１２ｂｂを配置することも可能である。いずれの場合も、出力軸Ｊ５上方のデッドスペースを利用でき、駆動装置１００を薄型化できる。

【0042】

インバータ側接続部１４は、インバータ１２の第３方向の一方側の端部に位置し、モータ２と電気的に接続される。インバータ側接続部１４は、例えばバスバー等を介してモータ側接続部３５と接続される。モータ側接続部３５は、第３方向（Ｘ軸方向）において、モータ軸Ｊ２よりも出力軸Ｊ５とは反対側に位置する部分を有する。本実施形態によれば、モータ側接続部３５が、インバータ収容部８のうち第３方向の一方側の端部に近づいて配置されるため、モータ側接続部３５とインバータ側接続部１４とを接続しやすい。またインバータ収容部８内で基板上の電子部品等の配置スペースを確保しやすく、さらなる薄型化が可能となる。

【0043】

インバータ蓋部１３は、第２方向と垂直な方向に拡がる平板状である。インバータ蓋部１３は、第３方向に延びる。インバータ蓋部１３は、インバータ収容部８の開口を塞ぐ。インバータ蓋部１３は、インバータ収容部８に対して所定方向から取り付けられる。本実施形態では、インバータ収容部８にインバータ蓋部１３を取り付ける向きが、第２方向（Ｚ軸方向）である。つまり前記所定方向は、第２方向であり、具体的には鉛直方向である。図２に示すように、インバータ蓋部１３は、インバータ収容部８の開口部上に載せられた状態、すなわち開口部に接触した状態で、第２方向から図示しないネジ部材等により締結されることで、インバータ収容部８と固定される。本実施形態によれば、インバータ蓋部１３にインバータ１２が固定され、詳しくは、基板１２ａ、およびスイッチング素子１２ｂａ等の電子部品１２ｂが固定されているため、モータ２側からの熱が伝わりにくく、後述する冷媒流路１１によるインバータ１２の各構成部材の冷却効率が高められる。インバータ収容部８またはインバータ蓋部１３は、筒状部材１５を有する。筒状部材１５は、所定方向つまり第２方向に延びる。筒状部材１５の上記以外の構成については、後述する。

【0044】

図１および図２に示すように、熱交換器９は、ハウジング６に固定される。本実施形態では熱交換器９が、第３方向において、出力軸Ｊ５よりもモータ軸Ｊ２とは反対側に位置する。つまり熱交換器９は、出力軸Ｊ５よりも第３方向の他方側に位置する。熱交換器９は、ハウジング６のうち第３方向の他方側を向く壁部に固定される。熱交換器９は、インバータ収容部８に対向する部分９ａを有する。本実施形態では、熱交換器９の上側部分が、インバータ収容部８の周壁部８ａと対向する。本実施形態によれば、従来の駆動装置では利用されていなかったデッドスペースを有効活用できる。特に図示しないが、オイルＯが循環する油路の一部は、熱交換器９を通る。すなわち、熱交換器９には、オイルＯが流れる油路の一部が配置される。

【0045】

特に図示しないが、本実施形態のポンプは、例えば電動オイルポンプである。ポンプは、ハウジング６に固定される。本実施形態ではポンプが、第３方向において、出力軸Ｊ５よりもモータ軸Ｊ２とは反対側に位置する。つまりポンプは、出力軸Ｊ５よりも第３方向の他方側に位置する。ポンプは、ハウジング６のうち第３方向の他方側を向く壁部に固定される。ポンプは、例えば、熱交換器９と第１方向に並んで配置される。ポンプは、オイル溜りＰから吸い上げたオイルＯを、熱交換器９へ送る。熱交換器９で冷却媒体と熱交換されたオイルＯは、例えば、ステータ３０の上側およびシャフト２１の内部からそれぞれ、モータ２に供給される。

【0046】

図１に示すように、冷媒流路１１は、インバータ蓋部１３、ハウジング６の一部および熱交換器９を通る。冷媒流路１１には、ラジエータ（図示略）で冷却された冷却媒体が流れる。冷媒流路１１は、インバータユニット７およびオイルＯを冷却する。冷媒流路１１は、電子部品冷却部１１ａと、熱交換部１１ｂと、蓋部側開口部１１ｃと、収容部側開口部１１ｄと、シールボルト１１ｅと、を有する。

【0047】

電子部品冷却部１１ａは、インバータ蓋部１３に配置され、電子部品１２ｂを冷却する。冷却媒体は、電子部品冷却部１１ａを第３方向の一方側から他方側へ向けて流れる。電子部品冷却部１１ａは、スイッチング素子冷却部１１ａａと、コンデンサ冷却部１１ａｂと、を有する。スイッチング素子冷却部１１ａａは、スイッチング素子１２ｂａを冷却する。コンデンサ冷却部１１ａｂは、インバータ蓋部１３のうちスイッチング素子冷却部１１ａａよりも第３方向の他方側に配置され、コンデンサ１２ｂｂを冷却する。コンデンサ冷却部１１ａｂは、スイッチング素子冷却部１１ａａよりも冷媒流路１１の下流側に位置する。冷媒流路１１のうちインバータ蓋部１３に位置する部分を流れる冷却媒体は、スイッチング素子１２ｂａを冷却した後、コンデンサ１２ｂｂを冷却し、その後、熱交換器９のオイルＯを冷却する。本実施形態によれば、発熱量の大きい部材から順に効率よく冷却することができる。

【0048】

熱交換部１１ｂは、熱交換器９に配置され、オイルＯと冷却媒体とを熱交換する。熱交換部１１ｂは、冷媒流路１１のうち熱交換器９に位置する部分であり、熱交換部１１ｂを流れる冷却媒体により、オイルＯが冷却される。

【0049】

図２に示すように、蓋部側開口部１１ｃは、冷媒流路１１のうちスイッチング素子冷却部１１ａａを含む電子部品冷却部１１ａと、熱交換部１１ｂとを接続する部分に配置され、インバータ蓋部１３に開口する。蓋部側開口部１１ｃは、インバータ蓋部１３の下側つまりインバータ収容部８側を向く面に開口し、第２方向に延びる。蓋部側開口部１１ｃは、例えば円穴状である。

【0050】

収容部側開口部１１ｄは、冷媒流路１１のうちスイッチング素子冷却部１１ａａを含む電子部品冷却部１１ａと、熱交換部１１ｂとを接続する部分に配置され、インバータ収容部８に開口する。収容部側開口部１１ｄは、インバータ収容部８の上側つまりインバータ蓋部１３側を向く面に開口し、第２方向に延びる。本実施形態では収容部側開口部１１ｄが、周壁部８ａの上端面に開口し、周壁部８ａの内部を第２方向に延びる。収容部側開口部１１ｄは、例えば円穴状である。

【0051】

所定方向から見て、つまり本実施形態では第２方向（Ｚ軸方向）から見て、蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとは、互いに重なり、かつ対向する。本実施形態によれば、インバータ収容部８に対してインバータ蓋部１３を取り付ける第２方向において、蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとが対向するので、インバータ蓋部１３をハウジング６に組み付けることにより、冷媒流路１１のうちインバータ蓋部１３に位置する部分と、インバータ収容部８に位置する部分とが接続される。このため、従来のように冷媒流路の部分同士を接続するためのホース部材等は不要であり、本実施形態によれば部品点数が削減され、組み立て工程を簡素化できる。

【0052】

図１に示すように、蓋部側開口部１１ｃは、インバータ１２の第３方向の他方側に位置する。インバータ１２のスイッチング素子１２ｂａは、インバータ側接続部１４と接近して配置される。すなわち、スイッチング素子冷却部１１ａａは、インバータ蓋部１３のうち第３方向の一方側の端部付近に配置される。また、スイッチング素子冷却部１１ａａと通じる蓋部側開口部１１ｃは、インバータ１２の第３方向の他方側に配置される。このため本実施形態によれば、冷媒流路１１のうちインバータ１２を冷却する部分の流路面積（長さ）を大きく確保できる。

【0053】

図２に示すように、熱交換器９のうちインバータ収容部８に対向する部分９ａは、収容部側開口部１１ｄの中心軸Ｃに直交する方向から見て、収容部側開口部１１ｄの少なくとも一部と重なる。本実施形態によれば、冷媒流路１１のうち、蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとの接続箇所から、熱交換部１１ｂまでの間の部分の流路長さを短く抑えることができる。これにより、冷却媒体の流路抵抗を抑えることができ、オイルＯの冷却効率がより高められる。

【0054】

シールボルト１１ｅは、電子部品冷却部１１ａの第３方向の他方側の端部を塞ぐ。シールボルト１１ｅは、電子部品冷却部１１ａの第３方向の他方側の端部に、ねじにより固定される。シールボルト１１ｅが設けられることにより、電子部品冷却部１１ａから蓋部側開口部１１ｃへと流れの向きを変える流路の部分を、コンパクトかつ簡素に構成できる。またシールボルト１１ｅを取り外すことにより、電子部品冷却部１１ａの流路の内部に容易にアクセスすることができる。

【0055】

筒状部材１５は、中心軸Ｃを中心とするパイプ状である。筒状部材１５の中心軸Ｃは、所定方向つまり第２方向に延びる。なお中心軸Ｃは、筒状部材１５、蓋部側開口部１１ｃおよび収容部側開口部１１ｄの共通軸でもある。すなわち、筒状部材１５、蓋部側開口部１１ｃおよび収容部側開口部１１ｄは、互いに同軸に配置される。蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとは、筒状部材１５を介して接続される。本実施形態によれば、筒状部材１５が設けられることにより、組み立てが簡素化されつつ、冷媒流路１１のうち蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとの接続部分において冷却媒体が漏れることが抑制される。

【0056】

筒状部材１５は、筒体１５ａと、フランジ部１５ｂと、貫通孔（図示略）と、固定部材（図示略）と、複数のＯリング１５ｃ，１５ｄと、を有する。筒体１５ａは、所定方向つまり第２方向に延びる。筒体１５ａは、中心軸Ｃを中心とする円筒状である。筒体１５ａは、蓋部側開口部１１ｃに挿入される第１挿入部１５ａａと、収容部側開口部１１ｄに挿入される第２挿入部１５ａｂと、を有する。つまり筒状部材１５は、第１挿入部１５ａａと、第２挿入部１５ａｂと、を有する。第１挿入部１５ａａは、筒状部材１５の中心軸Ｃを中心とし第１挿入部１５ａａの外周面から窪む環状の第１溝１５ｅを有する。第２挿入部１５ａｂは、中心軸Ｃを中心とし第２挿入部１５ａｂの外周面から窪む環状の第２溝１５ｆを有する。

【0057】

フランジ部１５ｂは、筒体１５ａの外周面から突出する。フランジ部１５ｂは、中心軸Ｃと垂直な方向に拡がる板状である。フランジ部１５ｂは、筒状部材１５の中心軸Ｃを中心とする環状であり、本実施形態では円環板状である。特に図示しないが、貫通孔は、フランジ部１５ｂを所定方向に貫通する。貫通孔は、フランジ部１５ｂに、中心軸Ｃ回りに互いに間隔をあけて複数設けられる。固定部材は、例えばネジ部材等である。固定部材は、複数設けられる。固定部材の数は、貫通孔の数と同じである。固定部材は、貫通孔に挿入され、インバータ収容部８またはインバータ蓋部１３に固定される。すなわち、筒状部材１５は、インバータ収容部８またはインバータ蓋部１３に固定される。本実施形態によれば、筒状部材１５をインバータ収容部８またはインバータ蓋部１３に精度よく取り付けることができ、蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとの接続部分から冷却媒体が漏れることがより抑制される。

【0058】

Ｏリング１５ｃ，１５ｄは、環状であり、弾性変形可能である。Ｏリング１５ｃ，１５ｄは、筒状部材１５に複数設けられる。本実施形態ではＯリング１５ｃ，１５ｄが、一対設けられる。複数のＯリング１５ｃ，１５ｄは、第１挿入部１５ａａと第２挿入部１５ａｂとにそれぞれ取り付けられ、蓋部側開口部１１ｃの内周面または収容部側開口部１１ｄの内周面と接触する。具体的に、複数のＯリング１５ｃ，１５ｄのうち、第１挿入部１５ａａに取り付けられる第１Ｏリング１５ｃは、第１溝１５ｅに配置される。第１Ｏリング１５ｃは、第１溝１５ｅの溝壁と蓋部側開口部１１ｃの内周面とに接触し、これらの間をシールする。複数のＯリング１５ｃ，１５ｄのうち、第２挿入部１５ａｂに取り付けられる第２Ｏリング１５ｄは、第２溝１５ｆに配置される。第２Ｏリング１５ｄは、第２溝１５ｆの溝壁と収容部側開口部１１ｄの内周面とに接触し、これらの間をシールする。

【0059】

特に図示しないが、第１挿入部１５ａａに第１溝１５ｅを設ける代わりに、第１挿入部１５ａａの外周面から突出する第１突起を設けてもよい。第１突起は、例えば中心軸Ｃを中心とする円環板状、または中心軸Ｃ回りに延びるリブ状等である。この場合、第１Ｏリング１５ｃは、所定方向において第１突起と対向する。第１Ｏリング１５ｃは、第１突起に所定方向から支持されることで、第１挿入部１５ａａの外周面に、所定方向において位置決め状態で保持される。第１Ｏリング１５ｃは、第１挿入部１５ａａの外周面と、蓋部側開口部１１ｃの内周面とに接触し、これらの間をシールする。

【0060】

また、第２挿入部１５ａｂに第２溝１５ｆを設ける代わりに、第２挿入部１５ａｂの外周面から突出する第２突起を設けてもよい。第２突起は、例えば中心軸Ｃを中心とする円環板状、または中心軸Ｃ回りに延びるリブ状等である。この場合、第２Ｏリング１５ｄは、所定方向において第２突起と対向する。第２Ｏリング１５ｄは、第２突起に所定方向から支持されることで、第２挿入部１５ａｂの外周面に、所定方向において位置決め状態で保持される。第２Ｏリング１５ｄは、第２挿入部１５ａｂの外周面と、収容部側開口部１１ｄの内周面とに接触し、これらの間をシールする。

【0061】

特に図示しないが、筒状部材１５は下記のようなシール構造を有していてもよい。すなわち、Ｏリングは、インバータ蓋部１３の下側つまり所定方向を向く面のうち蓋部側開口部１１ｃを囲う第１部分とフランジ部１５ｂとの間、および、インバータ収容部８の上側つまり所定方向を向く面のうち収容部側開口部１１ｄを囲う第２部分とフランジ部１５ｂとの間、の少なくともいずれかに挟まれる。インバータ収容部８およびインバータ蓋部１３の少なくともいずれかは、フランジ部１５ｂ、前記第１部分および前記第２部分の少なくともいずれかに配置され、前記所定方向に開口し、前記所定方向から見て前記中心軸Ｃを囲う環状溝を有する。Ｏリングは、前記環状溝に配置される。この場合においても、蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとの接続部分から駆動装置１００外部へ冷却媒体が漏れることを抑制できる。

【0062】

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

【0063】

前述の実施形態では、蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとが対向する所定方向が、第２方向である例を挙げたが、この構成に限らない。例えば、インバータ蓋部１３が、インバータ収容部８に対して第３方向にスライドしつつ装着される場合には、蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとが対向する所定方向は、第３方向である。同様に、インバータ蓋部１３が、インバータ収容部８に対して第１方向にスライドしつつ装着される場合には、蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとが対向する所定方向は、第１方向である。また、例えば、インバータ蓋部１３が、インバータ収容部８に対して第２方向と交差する傾斜方向から取り付けられる場合には、蓋部側開口部１１ｃと収容部側開口部１１ｄとが対向する所定方向は、前記傾斜方向である。つまり本発明の「所定方向」は、例えば、インバータ収容部８に対してインバータ蓋部１３を組み付ける種々の方向に設定され得る。

【0064】

前述の実施形態では、熱交換器９が、内部を流れる冷却媒体によりオイルＯを冷却する構成であると説明したが、換言すると、熱交換器９は、内部を流れるオイルＯにより冷却媒体を加熱する構成であってもよい。

【0065】

本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態および変形例等で説明した各構成を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【符号の説明】

【0066】

２…モータ、３…伝達機構、６…ハウジング、８…インバータ収容部、９…熱交換器、９ａ…部分、１１…冷媒流路、１１ａａ…スイッチング素子冷却部、１１ａｂ…コンデンサ冷却部、１１ｂ…熱交換部、１１ｃ…蓋部側開口部、１１ｄ…収容部側開口部、１２…インバータ、１２ａ…基板、１２ｂａ…スイッチング素子、１２ｂｂ…コンデンサ、１３…インバータ蓋部、１４…インバータ側接続部、１５…筒状部材、１５ａ…筒体、１５ａａ…第１挿入部、１５ａｂ…第２挿入部、１５ｂ…フランジ部、１５ｃ…第１Ｏリング（Ｏリング）、１５ｄ…第２Ｏリング（Ｏリング）、１５ｅ…第１溝、１５ｆ…第２溝、２０…ロータ、３０…ステータ、５５…車軸、６０…モータハウジング部、１００…駆動装置、Ｃ…中心軸、Ｊ２…モータ軸、Ｊ５…出力軸、Ｏ…オイル

【図1】

【図2】