本發(fā)明涉及具備成為車輪的驅(qū)動(dòng)力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及控制該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的逆變器裝置的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù):
在美國專利申請(qǐng)公開第2014/0202279號(hào)說明書(us2014/0202279a1)(專利文獻(xiàn)1)示出了混合動(dòng)力車所優(yōu)選的變速裝置(transmission10)(例如fig.1,fig.2)。在該變速裝置包含有旋轉(zhuǎn)電機(jī)(motor/generator56,58)以及驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的逆變器(powerinvertermodule30)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及逆變器收容于由外殼(casing12)、接合于外殼的蓋(lid36)形成的收容空間內(nèi)。在蓋形成有開口部(firstopening52,secondopening84),從這些開口部向外部突出形成與逆變器電連接的連接端子(firstjunction38,connectionplug88)。這些連接端子被布線部件(firstcableharness50,wireharness86)連接于電源裝置、控制裝置等配置于變速裝置的外部的其他裝置。另外,進(jìn)行用于對(duì)逆變器進(jìn)行冷卻的制冷劑的供給以及排出的流路通過外殼的平臺(tái)(platform26)進(jìn)入收容空間內(nèi),在收容空間內(nèi)連接于逆變器(例如參照fig.4)。
在專利文獻(xiàn)1的變速裝置中,制冷劑的流路經(jīng)由外殼的壁連接于在外殼中配置的逆變器,因此實(shí)施密封的位置增多。其結(jié)果,存在構(gòu)造變得復(fù)雜、制造成本增高的可能性。
專利文獻(xiàn)1:美國專利申請(qǐng)公開第2014/0202279號(hào)說明書
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述情況,在具備成為車輪的驅(qū)動(dòng)力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及控制該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的逆變器裝置的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置中,期望抑制實(shí)施密封的位置的個(gè)數(shù)的構(gòu)造。
作為一個(gè)方式,鑒于上述情況的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置為一種在被殼體外壁圍起的空間內(nèi)置成為車輪的驅(qū)動(dòng)力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及控制該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的逆變器裝置的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置,其具備:
至少收容上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主體殼體、
接合于上述主體殼體的逆變器殼體、以及
接合于上述逆變器殼體的逆變器殼體罩,
在至少由上述逆變器殼體圍起的空間形成有收容上述逆變器裝置的逆變器收容室,
將上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與上述逆變器裝置電連接的連接端子被配置于上述逆變器收容室內(nèi),
上述殼體外壁由作為上述主體殼體的外壁形成部的第一外壁形成部、作為上述逆變器殼體的外壁形成部的第二外壁形成部以及上述逆變器殼體罩形成,
將對(duì)上述逆變器裝置進(jìn)行冷卻的液體制冷劑的供給口以及排出口形成于上述第二外壁形成部。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),在第二外壁形成部設(shè)置有液體制冷劑的供給口以及排出口,換言之,在收容成為冷卻對(duì)象的逆變器裝置的逆變器殼體直接形成有供給口以及排出口。因此,需要密封的位置被限定。例如,在專利文獻(xiàn)1中,供給口以及排出口通過外殼的平臺(tái)(platform26)進(jìn)入收容空間內(nèi),在收容空間內(nèi)連接于逆變器裝置。因此,與本結(jié)構(gòu)相比,密封位置至少增多在外殼的外部空間與收容空間的邊界部分需要密封的數(shù)量。如上,根據(jù)本結(jié)構(gòu),在具備成為車輪的驅(qū)動(dòng)力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及控制該旋轉(zhuǎn)電機(jī)的逆變器裝置的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置中,能夠?qū)崿F(xiàn)逆變器裝置的維護(hù)較容易,并且抑制了實(shí)施密封的位置的個(gè)數(shù)的構(gòu)造。
車輛用驅(qū)動(dòng)裝置的進(jìn)一步的特征與優(yōu)點(diǎn)通過參見以下的關(guān)于參照附圖說明的實(shí)施方式的記載而變得明確。
附圖說明
圖1是表示車輛用驅(qū)動(dòng)裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電氣系統(tǒng)的示意性電路框圖。
圖3是車輛用驅(qū)動(dòng)裝置的外觀立體圖。
圖4是車輛用驅(qū)動(dòng)裝置的分解立體圖。
圖5是圖3的v-v剖面的局部放大圖。
圖6是圖3的vi-vi剖面的局部放大圖。
圖7是從上方觀察車輛用驅(qū)動(dòng)裝置的示意性俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)車輛用驅(qū)動(dòng)裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,如圖1所示,以作為車輛的車輪的驅(qū)動(dòng)力源具備內(nèi)燃機(jī)e以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg雙方的車輛(混合動(dòng)力車輛)的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1(混合動(dòng)力車輛用驅(qū)動(dòng)裝置)為例進(jìn)行說明。車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1構(gòu)成為所謂的單馬達(dá)并聯(lián)式的混合動(dòng)力車輛用的驅(qū)動(dòng)裝置。在以下的說明中,涉及各部件的方向、位置等的用詞是也包含具有在制造上能夠允許的誤差所引起的差異的狀態(tài)的概念。另外,各部件的方向表示在將它們組裝于車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的狀態(tài)下的方向。
內(nèi)燃機(jī)e是通過汽油、輕油、乙醇、天然氣等烴類的燃料、氫氣等的爆燃來輸出動(dòng)力的熱機(jī)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg是通過多相交流(例如三相交流)來進(jìn)行動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(motor/generator),,可發(fā)揮作為電動(dòng)機(jī)或是發(fā)電機(jī)的功能。如后文中參照?qǐng)D2敘述的那樣,旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg從高壓直流電源bh接受電力的供給進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)行,或者將通過內(nèi)燃機(jī)e的扭矩、車輛的慣性力發(fā)出的電力供給至高壓直流電源bh(再生)。均能夠成為車輪w的驅(qū)動(dòng)力源的內(nèi)燃機(jī)e與旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg經(jīng)由作為驅(qū)動(dòng)力源連結(jié)裝置的離合器cl被驅(qū)動(dòng)連結(jié)。
此外,“驅(qū)動(dòng)連結(jié)”是指兩個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件被連結(jié)為能夠傳遞驅(qū)動(dòng)力的狀態(tài)。具體而言,“驅(qū)動(dòng)連結(jié)”包含該兩個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件以一體地旋轉(zhuǎn)的方式被連結(jié)的狀態(tài),或者該兩個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件被連結(jié)為能夠經(jīng)由一個(gè)或者兩個(gè)以上的傳動(dòng)部件傳遞驅(qū)動(dòng)力的狀態(tài)。作為上述的傳動(dòng)部件,包含將旋轉(zhuǎn)以同速或者變速的方式傳遞的各種部件,例如,包含軸、齒輪機(jī)構(gòu)、帶、鏈等。另外,作為上述的傳動(dòng)部件,也可以包含選擇性地傳遞旋轉(zhuǎn)以及驅(qū)動(dòng)力的卡合裝置,例如摩擦卡合裝置、嚙合式卡合裝置等。
在本實(shí)施方式中,車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1還具備變速裝置tm、反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)cg、差動(dòng)齒輪裝置df。即,如圖1所示,在車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的連結(jié)內(nèi)燃機(jī)e與車輪w的動(dòng)力傳遞路徑(即,連結(jié)輸入軸i與輸出軸o的動(dòng)力傳遞路徑)中,從內(nèi)燃機(jī)e的一側(cè)按順序設(shè)置有離合器cl、旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg、變速裝置tm、反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)cg、差動(dòng)齒輪裝置df(輸出用差動(dòng)齒輪裝置)。在本實(shí)施方式中,從離合器cl至差動(dòng)齒輪裝置df的裝置收容于后述的殼體2(驅(qū)動(dòng)裝置殼體)內(nèi)。
如圖1所示,輸入軸i驅(qū)動(dòng)連結(jié)于與旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg一同作為車輪w的驅(qū)動(dòng)力源發(fā)揮功能的內(nèi)燃機(jī)e。例如,在內(nèi)燃機(jī)e的輸出軸(曲軸等)驅(qū)動(dòng)連結(jié)有輸入軸i。內(nèi)燃機(jī)e的輸出軸與輸入軸i也可以經(jīng)由減振器等被驅(qū)動(dòng)連結(jié)。作為驅(qū)動(dòng)力源連結(jié)裝置的離合器cl選擇性地驅(qū)動(dòng)連結(jié)輸入軸i(內(nèi)燃機(jī)e)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg。即,離合器cl驅(qū)動(dòng)連結(jié)、斷開兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力源、內(nèi)燃機(jī)e與旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg。例如,離合器cl由油壓驅(qū)動(dòng)式的摩擦卡合裝置、電磁驅(qū)動(dòng)式的摩擦卡合裝置、嚙合式的卡合裝置等構(gòu)成。另外,離合器cl例如也可以為變矩器的鎖止離合器。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg與輸入軸i配置為同軸。旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg具有固定于殼體2的定子以及以能夠自如旋轉(zhuǎn)的方式支承于該定子的徑向內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子。定子包含定子鐵芯以及卷繞于定子鐵芯的定子線圈,轉(zhuǎn)子包含轉(zhuǎn)子鐵芯以及配置于轉(zhuǎn)子鐵芯的永久磁鐵。旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的轉(zhuǎn)子以與中間軸m一體旋轉(zhuǎn)的方式被驅(qū)動(dòng)連結(jié)。該中間軸m也可以為變速裝置tm的輸入軸(變速輸入軸)。
變速裝置tm與輸入軸i以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg配置為同軸。變速裝置tm為了形成多個(gè)變速級(jí),能夠構(gòu)成為具有有級(jí)變速機(jī)構(gòu),該有級(jí)變速機(jī)構(gòu)具備行星齒輪機(jī)構(gòu)等齒輪機(jī)構(gòu)以及多個(gè)卡合裝置(離合器、制動(dòng)器等)?;蛘?,變速裝置tm也可以具有在兩個(gè)帶輪(滑輪)架設(shè)帶、鏈,使帶輪的直徑變化,從而能夠進(jìn)行連續(xù)的變速的變速機(jī)構(gòu)(無級(jí)變速機(jī)構(gòu)(cvt:continuouslyvariabletransmission))。另外,變速裝置tm也可以為變速比被固定的齒輪機(jī)構(gòu)。即,變速裝置tm對(duì)輸入軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行變速并傳遞至輸出軸,并且在變速比可變的情況下,只要具有構(gòu)成為能夠變更該變速比的變速機(jī)構(gòu),則其方式也可以為任意。此外,變速比是在變速裝置tm中形成各變速級(jí)的情況下的、輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)于輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度的比(=輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度/輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度)。變速裝置tm使輸入中間軸m的旋轉(zhuǎn)以及扭矩與各時(shí)刻的變速比對(duì)應(yīng)地變速,并且進(jìn)行扭矩轉(zhuǎn)換,進(jìn)而傳遞至該變速裝置tm的輸出部件(變速輸出部件)亦即變速輸出齒輪go。
變速輸出齒輪go驅(qū)動(dòng)連結(jié)于反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)cg。反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)cg的旋轉(zhuǎn)軸心被配置為與輸入軸i等呈平行狀,且不同軸。此外,“平行狀”意味著平行的狀態(tài),或者實(shí)際上視為平行的狀態(tài)(例如以5°以下的角度并行的狀態(tài))。例如,反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)cg具有分別形成于共通的軸部件的兩個(gè)齒輪。一方的齒輪與變速裝置tm的變速輸出齒輪go嚙合,另一方的齒輪與差動(dòng)齒輪裝置df的差動(dòng)輸入齒輪gi嚙合。
差動(dòng)齒輪裝置df的旋轉(zhuǎn)軸心被配置為與輸入軸i等以及反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)cg呈平行狀,且不同軸。差動(dòng)齒輪裝置df經(jīng)由作為輸出部件的輸出軸o驅(qū)動(dòng)連結(jié)于車輪w。差動(dòng)齒輪裝置df構(gòu)成為包含相互嚙合的多個(gè)傘齒輪,將輸入至差動(dòng)輸入齒輪gi的旋轉(zhuǎn)以及扭矩分配傳遞至左右兩個(gè)輸出軸o(即,左右兩個(gè)車輪w)。由此,車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1能夠使內(nèi)燃機(jī)e以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的至少一方的扭矩傳遞至車輪w而使車輛行走。
如圖2所示,通過多相交流(此處為三相交流)進(jìn)行動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg經(jīng)由逆變器3與高壓直流電源bh(電池、電容器等)電連接。高壓直流電源bh的電源電壓例如為200~400[v]。高壓直流電源bh是鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池(電池)、雙電層電容器等。高壓直流電源bh能夠經(jīng)由逆變器3向旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg供給電力,并且能夠積蓄旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg發(fā)電而獲得的電力。在逆變器3與高壓直流電源bh之間具備使逆變器3的直流側(cè)的正負(fù)兩極間電壓(直流鏈電壓vdc)平滑化的平滑電容器(直流鏈電容器c)。直流鏈電容器c使與旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的消耗電力的變動(dòng)對(duì)應(yīng)地變動(dòng)的直流電壓(直流鏈電壓vdc)穩(wěn)定化。
在直流電力與交流電力之間轉(zhuǎn)換電力的逆變器3將直流電力轉(zhuǎn)換成多相(此處為三相)的交流電力并供給至旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg,并且將旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg發(fā)出的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力供給至高壓直流電源bh。逆變器3與旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg經(jīng)由連接端子8被連接。逆變器3構(gòu)成為具有多個(gè)開關(guān)元件30。在開關(guān)元件30優(yōu)選應(yīng)用igbt(insulatedgatebipolartransistor)、功率mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor)、sic-mosfet(siliconcarbide-metaloxidesemiconductorfet)、sic-sit(sic-staticinductiontransistor)等功率半導(dǎo)體元件。如圖2所示,在本實(shí)施方式中,作為開關(guān)元件30使用igbt。
眾所周知,逆變器3由具有與多相的每一相對(duì)應(yīng)的臂的電橋電路構(gòu)成。換句話說,如圖2所示,在逆變器3的直流正極側(cè)與直流負(fù)極側(cè)之間以串聯(lián)的方式連接有兩個(gè)開關(guān)元件30而構(gòu)成一個(gè)臂。在三相交流的情況下,該串聯(lián)電路(一個(gè)臂)被進(jìn)行三線(三相)并聯(lián)連接。換句話說,構(gòu)成一組串聯(lián)電路(臂)與和旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的u相、v相、w相對(duì)應(yīng)的定子線圈的每一線圈對(duì)應(yīng)的電橋電路。此外,在各開關(guān)元件30以從負(fù)極朝向正極的方向(從下層側(cè)朝向上層側(cè)的方向)為正向,并列地具備續(xù)流二極管。在本實(shí)施方式中,構(gòu)成為具有開關(guān)元件30以及續(xù)流二極管的三相臂的逆變器3作為ipm(intelligentpowermodule)32(參照?qǐng)D5、圖6)被模塊化為一個(gè)封裝。
逆變器3被逆變器控制裝置80控制。逆變器控制裝置80將微型計(jì)算機(jī)等的邏輯電路構(gòu)建為核心部件。在本實(shí)施方式中,逆變器控制裝置80在基板31(參照?qǐng)D5、圖6)上構(gòu)成,與逆變器3一同收容于逆變器收容室51(參照?qǐng)D4~圖6)。即,在本實(shí)施方式中,至少具有逆變器3與逆變器控制裝置80來構(gòu)成逆變器裝置100。逆變器控制裝置80從比上述的高壓直流電源bh更低壓的例如12~24[v]左右的電源電壓的低壓直流電源bl被供給電力。
例如,逆變器控制裝置80基于經(jīng)由can(controllerareanetwork)等從車輛ecu(electroniccontrolunit)90(車輛控制單元)等其他控制裝置等被作為請(qǐng)求信號(hào)提供的旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的目標(biāo)扭矩,進(jìn)行使用了矢量控制法的電流反饋控制,而經(jīng)由逆變器3對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg進(jìn)行控制。配置于殼體2(驅(qū)動(dòng)裝置殼體)的外部空間的電氣裝置(低壓直流電源bl、車輛ecu90等)與逆變器控制裝置80經(jīng)由外部連接端子33被連接。即,外部連接端子33具有將電源供給線以及通信線連接的功能。逆變器控制裝置80為了電流反饋控制而構(gòu)成為具有各種功能部,各功能部通過微型計(jì)算機(jī)等的硬件與軟件(程序)的協(xié)作而被實(shí)現(xiàn)。電流反饋控制為公知技術(shù),因此此處省略詳細(xì)的說明。
此外,在旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的各相的定子線圈流過的實(shí)際電流由電流傳感器39檢測(cè),逆變器控制裝置80取得該檢測(cè)結(jié)果。由于三相的交流電流平衡,瞬時(shí)值始終成為零(振幅中心),因此也可以僅檢測(cè)三相內(nèi)的兩相的電流,剩余的一相通過運(yùn)算取得。另外,旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的轉(zhuǎn)子的各時(shí)刻的磁極位置、旋轉(zhuǎn)速度例如由分解器等旋轉(zhuǎn)傳感器38檢測(cè),逆變器控制裝置80取得該檢測(cè)結(jié)果。
如上所述,在本實(shí)施方式中,車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1構(gòu)成為:設(shè)置于連結(jié)內(nèi)燃機(jī)e與車輪w的動(dòng)力傳遞路徑的車輛用驅(qū)動(dòng)傳遞裝置、具體而言離合器cl、旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg、變速裝置tm、反轉(zhuǎn)齒輪機(jī)構(gòu)cg、差動(dòng)齒輪裝置df收容于殼體2(驅(qū)動(dòng)裝置殼體)內(nèi)。此處,“收容于殼體2內(nèi)”是指“內(nèi)置于被殼體2的殼體外壁2a圍起的空間”。
圖3的立體圖示出了車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的外觀。另外,圖4是車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的局部的分解立體圖。如后文中說明的那樣,車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1針對(duì)控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的逆變器3的收容具有特征的構(gòu)造。因此,車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1只要至少將成為車輪w的驅(qū)動(dòng)力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg以及控制該旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的逆變器3內(nèi)置于被殼體外壁2a圍起的空間即可,不限定于本實(shí)施方式的方式。
如圖3以及圖4所示,本實(shí)施方式的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1具備:至少收容旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的主體殼體4、接合于主體殼體4的逆變器殼體5以及接合于逆變器殼體5的逆變器殼體罩6。換句話說,車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的殼體2(驅(qū)動(dòng)裝置殼體)至少由主體殼體4、逆變器殼體5、逆變器殼體罩6構(gòu)成。具體而言,車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的最外側(cè)、換句話說在外部露出的部分亦即殼體外壁2a至少由作為主體殼體4的外壁形成部的第一外壁形成部4w、作為逆變器殼體5的外壁形成部的第二外壁形成部5w、逆變器殼體罩6形成。逆變器殼體罩6形成為底部平坦的托盤狀,突出的一側(cè)的大致整個(gè)面成為外壁形成部。也可以將逆變器殼體罩6的突出的一側(cè)稱為第三外壁形成部。此外,殼體2也可以構(gòu)成為還具有其他的部件,在該情況下,該其他的部件的外壁形成部可以構(gòu)成殼體外壁2a的一部分。
例如,在專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造中,相當(dāng)于逆變器殼體5的部位(powerinvertermodule30)被相互接合的外殼(casing12)與蓋(lid36)完全包圍。根據(jù)上述的構(gòu)造,例如在組裝形成車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1后或?qū)④囕v用驅(qū)動(dòng)裝置1搭載于車輛后,在需要更換逆變器3的情況下,需要在使外殼(casing12)與蓋(lid36)分離后,從中取出與逆變器(3)對(duì)應(yīng)的部位(powerinvertermodule30)。但是,在本實(shí)施方式的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1中,逆變器殼體5的一部分(第二外壁形成部5w)構(gòu)成殼體外壁2a。因此,在車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的最外側(cè)配置有逆變器3。因此,通過逆變器殼體5與主體殼體4分離,能夠更換逆變器3。
圖5示出了圖3的v-v剖面的局部放大圖,圖6示出了圖3的vi-vi剖面的局部放大圖。如圖5以及圖6所示,形成有在至少由逆變器殼體5圍起的空間收容逆變器3的逆變器收容室51。逆變器收容室51為了配置電子部件,而需要進(jìn)行適度密封,以避免冷卻油、潤(rùn)滑油、水、其他液體浸入殼體2內(nèi),特別是浸入逆變器收容室51內(nèi)。圖5以及圖6中的附圖標(biāo)記s1、s2、s3、s4示出了對(duì)殼體2的內(nèi)部與外部之間進(jìn)行密封的密封部件。密封部件能夠使用由丁腈橡膠、苯乙烯橡膠、硅酮橡膠、氟橡膠等橡膠材料構(gòu)成的o型圈、x型圈等。
第一密封部件s1配置于逆變器殼體5與主體殼體4之間,對(duì)逆變器收容室51與比分隔壁部55更靠圖5以及圖6中的下方的空間之間進(jìn)行密封。此外,逆變器收容室51也可以向比分隔壁部55更靠圖5以及圖6中的下方(未圖示的區(qū)域)延展。即,可以將逆變器收容室51由分隔壁部55分隔,并將構(gòu)成逆變器裝置100的部件分開地分別配置于兩個(gè)被分隔的逆變器收容室51。而且,在更下方形成有變速裝置tm的收容室(未圖示),逆變器收容室51與變速裝置tm的收容室也可以被未圖示的密封部件以液密狀態(tài)隔離。
第二密封部件s2配置于逆變器殼體5與逆變器殼體罩6之間,對(duì)逆變器收容室51與車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的外部空間之間進(jìn)行密封。第三密封部件s3配置于逆變器殼體5與后述的外部連接端子33之間,對(duì)逆變器收容室51與車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的外部空間之間進(jìn)行密封。第四密封部件s4在逆變器收容室51中,為了劃分形成對(duì)逆變器3進(jìn)行冷卻的液體制冷劑的流路,而配置于逆變器殼體5的分隔壁部55與后述的散熱片9之間,以避免液體制冷劑向逆變器3側(cè)泄漏的方式進(jìn)行密封。
將旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg與逆變器3電連接的連接端子8配置于該逆變器收容室51內(nèi)。在本例中,從主體殼體4的一側(cè)延伸并連接于逆變器3的連接端子8配置于逆變器收容室51內(nèi)。連接端子8在逆變器收容室51內(nèi)被貫通設(shè)置于連接端子8的緊固孔8a的螺栓等緊固部件10(參照?qǐng)D7)連接于逆變器3。將連接端子8配置于逆變器收容室51內(nèi),從而能夠通過拆下逆變器殼體罩6而使連接端子8向外部露出。因此,相對(duì)于車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1拆裝逆變器3時(shí)的作業(yè)性也良好,從而車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的維護(hù)性也較高。
然而,優(yōu)選相對(duì)于連接端子8處于主體殼體4側(cè)以及相對(duì)于連接端子8處于逆變器3側(cè)的至少一側(cè)的布線構(gòu)成為所謂的母線,與該母線接近地配置以非接觸的方式檢測(cè)電流的電流傳感器39。電流傳感器39也可以設(shè)置于相對(duì)于連接端子8處于主體殼體4側(cè)以及相對(duì)于連接端子8處于逆變器3側(cè)的任意一側(cè)。然而,接觸型的電流傳感器39也可以被設(shè)置于任意的母線的中途。另外,不限定于圖2所示的位置,也可以在構(gòu)成逆變器3的各臂構(gòu)成使用了分流電阻的電流傳感器。
另外,構(gòu)成逆變器3的開關(guān)元件30伴有較大的發(fā)熱。因此,如圖5以及圖6所示,在成為逆變器3的核心的ipm安裝有散熱片9。散熱片9構(gòu)成為被液體制冷劑冷卻,逆變器3經(jīng)由散熱片9與液體制冷劑熱交換由此被冷卻。在逆變器殼體5的第二外壁形成部5w形成有對(duì)逆變器3進(jìn)行冷卻的液體制冷劑的供給口7a以及排出口7b。換句話說,在相對(duì)于殼體2的外部露出的部分亦即殼體外壁2a直接設(shè)置有液體制冷劑的供給口7a以及排出口7b。此外,在圖3、圖4、圖6中,簡(jiǎn)單地將制冷劑供排口7的一方設(shè)為供給口7a,將另一方設(shè)為排出口7b做出例示,但它們的功能也可以相反。
制冷劑供排口7設(shè)置于第二外壁形成部5w,但換言之,在逆變器殼體5直接形成有制冷劑供排口7。因此,需要密封的位置被限定。例如,在專利文獻(xiàn)1中,制冷劑的流路通過外殼的平臺(tái)(platform26)進(jìn)入收容空間內(nèi),在收容空間內(nèi)連接于逆變器(powerinvertermodule30)。因此,與本實(shí)施方式相比密封位置至少增多在外殼的外部空間與收容空間的邊界部分需要密封的數(shù)量。
另外,如上所述,配置于殼體外壁2a的外部空間的電氣裝置(低壓直流電源bl、車輛ecu90)與逆變器裝置100(逆變器3、逆變器控制裝置80)經(jīng)由外部連接端子33被電連接。該外部連接端子33也形成于第二外壁形成部5w。即,外部連接端子33與制冷劑供排口7相同,直接設(shè)置于逆變器殼體5。因此,例如,與如專利文獻(xiàn)1那樣經(jīng)由收容空間內(nèi)的情況相比,能夠抑制需要密封的部位的個(gè)數(shù)。另外,若使逆變器殼體5從車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1分離,則與配置于外部空間的與電氣裝置連接的布線也與逆變器殼體5一同從車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1分離。因此,相對(duì)于車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1拆裝逆變器3時(shí)的作業(yè)性也良好。
主體殼體4具有在其中內(nèi)置構(gòu)成車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的車輛用驅(qū)動(dòng)傳遞裝置的至少一個(gè)的筒狀(四棱柱狀的筒狀)的主體壁部4m以及形成為朝向作為從主體壁部4m朝向外側(cè)的方向之一的突出方向y突出并且包圍突出方向y的周圍的突出周壁部4c。在本實(shí)施方式中,在主體壁部4m的內(nèi)側(cè)內(nèi)置作為車輛用驅(qū)動(dòng)傳遞裝置之一的變速裝置tm。突出周壁部4c的突出方向y的端面4p形成所謂的凸緣部。逆變器殼體5的第二外壁形成部5w接合于該凸緣部。形成上述的凸緣部,由此能夠使主體殼體4與逆變器殼體5適當(dāng)?shù)亟雍稀?/p>
如圖3~圖5所示,逆變器殼體5的第二外壁形成部5w的至少一部分具有相對(duì)于與突出周壁部4c接合的第一接合面p1形成為平行狀的蓋部5h。另外,第二外壁形成部5w的至少一部分也具有從與突出周壁部4c接合的第一接合面p1朝向突出方向y突出的壁部(5c)。該壁部(5c)形成為包圍突出方向y的周圍,并形成為從與突出方向y正交的方向包圍逆變器裝置100(逆變器3、逆變器控制裝置80)的包圍壁部5c。該包圍壁部5c形成為從蓋部5h連續(xù),并從蓋部5h朝向突出方向y突出。換言之,第二外壁形成部5w具備包圍壁部5c,該包圍壁部5c形成為在突出方向y的接合于突出周壁部4c的第一接合面p1與接合于逆變器殼體罩6的第二接合面p2之間的區(qū)域包圍突出方向y的周圍,并包圍配置于內(nèi)側(cè)的逆變器裝置100。
逆變器殼體5利用包圍壁部5c能夠確保沿著突出方向y的方向上的厚度。因此,能夠以逆變器殼體5為核心,適當(dāng)?shù)卦O(shè)置逆變器收容室51。另外,包圍壁部5c為第二外壁形成部5w的一部分,因此能夠不損壞逆變器殼體5的拆裝性,而確?;谀孀兤鳉んw5的逆變器裝置100的收容力。另外,逆變器殼體罩6具有接合于第二接合面p2的接合面p3以及從該接合面p3向與逆變器殼體5側(cè)相反一側(cè)鼓起的鼓起部61。利用該鼓起部61形成逆變器收容室51,從而能夠確保逆變器裝置100的收容力。
設(shè)置包圍壁部5c,由此逆變器殼體5的殼體外壁2a,換句話說第二外壁形成部5w的表面積增加。有效地利用該增加的表面積,能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)置與車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的外部間的連接部。例如,液體制冷劑的制冷劑供排口7形成于該包圍壁部5c。因此,如圖5以及圖6所示,在本實(shí)施方式中,能夠從逆變器3的側(cè)方朝向相對(duì)于逆變器3配置于主體殼體4的一側(cè)的散熱片9的方向適當(dāng)?shù)卦O(shè)置制冷劑路70。即,能夠在不妨礙制冷劑的流動(dòng),實(shí)現(xiàn)良好的熱交換的基礎(chǔ)上,形成優(yōu)選的制冷劑路70。
此外,在本實(shí)施方式中,如圖5以及圖6所示,使液體制冷劑循環(huán)的流路,即制冷劑路70的內(nèi)壁的至少一部分由逆變器殼體5構(gòu)成。如圖5以及圖6所示,逆變器殼體5具有劃分主體殼體4側(cè)與逆變器殼體罩6側(cè)的分隔壁部55。該分隔壁部55構(gòu)成使液體制冷劑循環(huán)的流路的內(nèi)壁7w的至少一部分。由此,能夠抑制逆變器殼體5的大型化,并且實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)睦鋮s構(gòu)造。
另外,構(gòu)成逆變器3的部件的至少一部分固定于該分隔壁部55。如圖5以及圖6所示,內(nèi)置成為逆變器3的核心的開關(guān)元件30的ipm32被固定為與散熱片9直接接觸。而且,散熱片9固定于分隔壁部55。ipm32的端子向與散熱片9相反的方向突出,貫通基板31,并通過錫焊等連接于基板31。如上所述,在基板31也安裝有構(gòu)成逆變器控制裝置80的電子部件,在該基板31上,將逆變器控制裝置80與ipm32電連接。
如以上說明的那樣,在具備成為車輪w的驅(qū)動(dòng)力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg以及控制該旋轉(zhuǎn)電機(jī)mg的逆變器3的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1中,能夠?qū)崿F(xiàn)逆變器3的拆裝較容易,并且抑制了實(shí)施密封的位置的個(gè)數(shù)的構(gòu)造。
〔其他的實(shí)施方式〕
以下,對(duì)車輛用驅(qū)動(dòng)裝置1的其他的實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外,以下說明的各實(shí)施方式的構(gòu)成不限定于分別單獨(dú)地應(yīng)用的構(gòu)成,只要不產(chǎn)生矛盾,則也能夠與其他的實(shí)施方式的構(gòu)成組合來應(yīng)用。
(1)上文中,例示了形成有在被逆變器殼體5與逆變器殼體罩6圍起的空間收容逆變器裝置100(逆變器3、逆變器控制裝置80)的逆變器收容室51,并將逆變器裝置100配置于該逆變器收容室51的方式。但是,逆變器收容室51只要為至少被逆變器殼體5圍起的空間即可,也可以為被逆變器殼體5以及主體殼體4圍起的空間,或?yàn)楸荒孀兤鳉んw5、逆變器殼體罩6以及主體殼體4圍起的空間。另外,如在第一密封部件s1的說明中提及的那樣,逆變器收容室51也可以被分隔壁部55分隔,構(gòu)成逆變器裝置100的部件被分開地分別配置于兩個(gè)被分隔的逆變器收容室51。
(2)上文中,如圖5以及圖6所示,例示了從逆變器3的側(cè)方朝向相對(duì)于逆變器3配置于主體殼體4的一側(cè)的散熱片9的方向設(shè)置制冷劑路70的方式。換句話說,例示了將制冷劑供排口7形成于包圍壁部5c的方式。但是,制冷劑供排口7只要形成于第二外壁形成部5w即可,不限定于該方式。例如,制冷劑供排口7也可以形成于蓋部5h。
(3)上文中,作為配置于殼體外壁2a的外部空間的電氣裝置,例示了低壓直流電源bl以及車輛ecu90,但例如在將逆變器控制裝置80設(shè)置于殼體2的外部空間的情況下,也能夠?qū)⒛孀兤骺刂蒲b置80設(shè)為該電氣裝置。另外,可以將高壓直流電源bh設(shè)為該電氣裝置。在參照?qǐng)D3~圖6說明的實(shí)施方式中,例示了將與高壓直流電源bh連接的外部連接端子34形成于第一外壁形成部4w的方式。但是,可以將該外部連接端子34形成于第二外壁形成部5w。
〔優(yōu)選的實(shí)施方式的概要〕
以下,對(duì)上文中說明的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)的優(yōu)選的實(shí)施方式的概要簡(jiǎn)單地進(jìn)行說明。
作為一個(gè)方式,車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)在被殼體外壁(2a)圍起的空間內(nèi)置成為車輪(w)的驅(qū)動(dòng)力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(mg)以及控制該旋轉(zhuǎn)電機(jī)(mg)的逆變器裝置(100),該車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)具備:
至少收容上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(mg)的主體殼體(4)、
接合于上述主體殼體(4)的逆變器殼體(5)、以及
接合于上述逆變器殼體(5)的逆變器殼體罩(6),
在至少由上述逆變器殼體(5)圍起的空間形成有收容上述逆變器裝置(100)的逆變器收容室(51),
將上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(mg)與上述逆變器裝置(100)電連接的連接端子(8)被配置于上述逆變器收容室(51)內(nèi),
上述殼體外壁(2a)至少由作為上述主體殼體(4)的外壁形成部的第一外壁形成部(4w)、作為上述逆變器殼體(5)的外壁形成部的第二外壁形成部(5w)以及上述逆變器殼體罩(6)形成,
將對(duì)上述逆變器裝置(100)進(jìn)行冷卻的液體制冷劑的供給口(7a)以及排出口(7b)形成于上述第二外壁形成部(5w)。
根據(jù)本結(jié)構(gòu),在第二外壁形成部(5w)設(shè)置有液體制冷劑的供給口(7a)以及排出口(7b),換言之,在收容成為冷卻對(duì)象的逆變器裝置(100)的逆變器殼體(5)直接形成有供給口(7a)以及排出口(7b)。因此,需要密封的位置被限定。例如,在專利文獻(xiàn)1中,制冷劑的流路通過外殼的平臺(tái)(platform26)進(jìn)入收容空間內(nèi),在收容空間內(nèi)連接于逆變器裝置(100)。因此,與本結(jié)構(gòu)相比密封位置至少增多在外殼的外部空間與收容空間的邊界部分需要密封的數(shù)量。如上,根據(jù)本結(jié)構(gòu),在具備成為車輪(w)的驅(qū)動(dòng)力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(mg)以及控制該旋轉(zhuǎn)電機(jī)(mg)的逆變器裝置(100)的車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)中,能夠?qū)崿F(xiàn)逆變器裝置(100)的維護(hù)較容易,并且抑制了實(shí)施密封的位置的個(gè)數(shù)的構(gòu)造。
另外,車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)的最外側(cè),換句話說殼體外壁(2a)由第一外壁形成部(4w)、第二外壁形成部(5w)、逆變器殼體罩(6)形成。例如,在專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造中,相當(dāng)于逆變器殼體(5)的部位(powerinvertermodule30)被相互接合的外殼(casing12)與蓋(lid36)完全內(nèi)置。因此,例如在組裝車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)后或?qū)④囕v用驅(qū)動(dòng)裝置(1)搭載于車輛后,在需要更換逆變器裝置(100)的情況下,在專利文獻(xiàn)1的構(gòu)造中,需要在將外殼(casing12)與蓋(lid36)分離后,從中取出與逆變器裝置(100)對(duì)應(yīng)的部位(powerinvertermodule30)。但是,根據(jù)本結(jié)構(gòu),逆變器殼體(5)的一部分(第二外壁形成部(5w))構(gòu)成殼體外壁(2a),在車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)的最外側(cè)配置有逆變器裝置(100)。因此,通過將逆變器殼體(5)與主體殼體(4)分離,便能夠更換逆變器裝置(100)。另外,將旋轉(zhuǎn)電機(jī)(mg)與逆變器裝置(100)電連接的連接端子(8)也配置于逆變器收容室(51)內(nèi),因此相對(duì)于車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)拆裝逆變器裝置(100)時(shí)的作業(yè)性也良好。即,根據(jù)本結(jié)構(gòu),車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)的維護(hù)性提高。
另外,上述連接端子(8)優(yōu)選從上述主體殼體(4)的一側(cè)延伸,并在上述逆變器收容室(51)內(nèi)通過緊固部件(10)連接于上述逆變器裝置(100)。將連接端子(8)配置于逆變器收容室(51)內(nèi),從而能夠通過拆除逆變器殼體罩(6)而使連接端子(8)向外部露出。因此,相對(duì)于車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)拆裝逆變器裝置(100)時(shí)的作業(yè)性也良好,從而車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)的維護(hù)性也提高。
車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)優(yōu)選還在上述第二外壁形成部(5w)形成有外部連接端子(33),該外部連接端子(33)用于將上述逆變器裝置(100)與配置于上述殼體外壁(2a)的外部空間的電氣裝置(bl、90)電連接。與上述的制冷劑供排口(7)相同地,外部連接端子(33)直接設(shè)置于逆變器殼體(5)。因此,例如,與如專利文獻(xiàn)1那樣經(jīng)由收容空間內(nèi)的情況相比,能夠抑制需要密封的部位的個(gè)數(shù)。另外,若使逆變器殼體(5)從車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)分離,則與配置于外部空間的電氣裝置(bl、90)之間的布線也與逆變器殼體(5)一同從車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)分離。因此,相對(duì)于車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)拆裝逆變器裝置(100)時(shí)的作業(yè)性也良好。
車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)優(yōu)選上述主體殼體(4)具有筒狀的主體壁部(4m)以及形成為朝向作為從上述主體壁部(4m)朝向外側(cè)的方向之一的突出方向(y)突出并且圍繞上述突出方向(y)形成的突出周壁部(4c),在上述突出周壁部(4c)的上述突出方向(y)的端面(4p)接合上述第二外壁形成部(5w)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由突出周壁部(4c)形成所謂的凸緣部,因此能夠使主體殼體(4)與逆變器殼體(5)適當(dāng)?shù)亟雍稀?/p>
此處,上述第二外壁形成部?jī)?yōu)選具備在接合于上述突出方向(y)的上述突出周壁部(4c)的第一接合面(p1)與接合于上述逆變器殼體罩(6)的第二接合面(p2)之間的區(qū)域圍繞上述突出方向(y)形成,并包圍配置于內(nèi)側(cè)的上述逆變器裝置(100)的包圍壁部(5c)。利用包圍壁部(5c)能夠確保沿著突出方向(y)的方向上的厚度,因此能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)置逆變器收容室(51)。另外,包圍壁部(5c)為第二外壁形成部(5w)的一部分,因此能夠不損壞逆變器殼體(5)的拆裝性,而確保逆變器殼體(5)對(duì)于逆變器裝置(100)的收容力。
通過設(shè)置包圍壁部(5c),能夠使逆變器殼體(5)的殼體外壁(2a),換句話說第二外壁形成部(5w)的表面積增加。而且,通過有效地利用增加的表面積,能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)置與車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)的外部的連接部。作為一個(gè)方式,優(yōu)選將上述液體制冷劑的上述供給口(7a)以及上述排出口(7b)形成于上述包圍壁部(5c)。
另外,上述逆變器殼體(5)優(yōu)選具有劃分出上述主體殼體(4)的一側(cè)與上述逆變器殼體罩(6)的一側(cè)的分隔壁部(55),上述分隔壁部(55)構(gòu)成使上述液體制冷劑循環(huán)的流路(70)的內(nèi)壁(7w)的至少一部分,構(gòu)成上述逆變器裝置(100)的部件的至少一部分被固定于上述分隔壁部(55)。由于形成在車輛用驅(qū)動(dòng)裝置(1)的外部與逆變器殼體(5)之間直接供給以及排出液體制冷劑,并且使液體制冷劑向逆變器殼體(5)本身循環(huán)的流路(70),因此能夠簡(jiǎn)化冷卻構(gòu)造。另外,也能夠抑制需要密封的位置的個(gè)數(shù)。
符號(hào)說明
1…車輛用驅(qū)動(dòng)裝置;2a…殼體外壁;3…逆變器(逆變器裝置);4…主體殼體;4c…突出周壁部;4m…主體壁部;4p…端面;4w…第一外壁形成部;5…逆變器殼體;5c…包圍壁部;5w…第二外壁形成部;6…逆變器殼體罩;7…制冷劑供排口;7a…供給口;7b…排出口;7w…內(nèi)壁;8…連接端子;10…緊固部件;33…外部連接端子;51…逆變器收容室;55…分隔壁部;80…逆變器控制裝置(逆變器裝置);90…車輛ecu(配置于殼體外壁的外部空間的電氣裝置);100…逆變器裝置;bl…低壓直流電源(配置于殼體外壁的外部空間的電氣裝置);mg…旋轉(zhuǎn)電機(jī);w…車輪;y…突出方向。