本發(fā)明涉及一種電動馬達(dá)單元和一種車輛驅(qū)動單元。
背景技術(shù):
專利文獻(xiàn)1描述了一種已知的車輛驅(qū)動單元,該車輛驅(qū)動單元向輪傳遞由電動馬達(dá)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩。專利文獻(xiàn)2描述了一種已知的電動馬達(dá)單元,該電動馬達(dá)單元通過組合與u、v和w相的線圈相關(guān)聯(lián)的多個(gè)母線和將線圈彼此連接的中性母線而形成。在專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)中,母線被布置在與電動馬達(dá)的軸線相同的方向上。作為定子的線圈端子的不同相的相端子和中性端子沿著繞每一個(gè)母線的軸線的圓的周邊交替地布置。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利公布特開2010-241178
專利文獻(xiàn)2:日本專利公布特開2011-205875
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
考慮到安設(shè)到車輛中,較小的電動馬達(dá)單元是理想的。然而,如果專利文獻(xiàn)2的電動馬達(dá)單元的尺寸被減小,則不同相的相端子將更接近中性端子定位。這可能引起將端子絕緣的困難。
本發(fā)明的目的是提供能夠被減小尺寸的電動馬達(dá)單元和車輛驅(qū)動單元。
解決問題的手段
為了實(shí)現(xiàn)前面的目的并且根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種電動馬達(dá)單元,該電動馬達(dá)單元包括電動馬達(dá)和連接模塊。電動馬達(dá)包括:多個(gè)馬達(dá)線圈,所述多個(gè)馬達(dá)線圈供應(yīng)電力,圓筒形定子,所述多個(gè)馬達(dá)線圈單獨(dú)地繞所述圓筒形定子纏繞;和轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子與所述定子共軸。連接模塊包括:饋電部件,所述饋電部件連接所述電力的供應(yīng)源和所述多個(gè)馬達(dá)線圈;和中性部件,所述中性部件將所述多個(gè)馬達(dá)線圈彼此連接。所述饋電部件包括饋電分配部件,所述饋電分配部件包括多個(gè)端子部的排列。所述中性部件包括中性分配部件,所述中性分配部件包括多個(gè)端子部的排列。包括所述饋電部件的所有所述端子部或所述中性部件的所有所述端子部的平面被定義為第一截面。與所述第一截面交叉的平面被定義為第二截面。當(dāng)在與所述第二截面交叉的方向上觀察時(shí),在所述饋電部件的所述端子部的排列和所述中性部件的所述端子部的排列中的最接近點(diǎn)之間的距離大于零。
在上述結(jié)構(gòu)中,饋電部件的端子部不在與中性部件的端子部相同的周邊上,并且至少當(dāng)在與第二截面交叉的方向上觀察時(shí),饋電部件的端子部與中性部件的端子部分離。如與其中饋電部件的端子部和中性部件的端子部位于相同周邊上的結(jié)構(gòu)相比,這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在饋電部件和中性部件中的每一個(gè)中的相鄰端子部之間的距離較長。這使得在維持充分的絕緣時(shí),饋電部件和中性部件的相鄰端子部能夠更接近,從而允許減小電動馬達(dá)單元的尺寸。
在上述電動馬達(dá)單元中,所述饋電部件的所述端子部和所述中性部件的所述端子部優(yōu)選地呈環(huán)形布置。當(dāng)在與所述第一截面交叉的方向上觀察時(shí),在所述饋電部件的所述端子部的排列和所述中性部件的所述端子部的排列中的最接近點(diǎn)之間的距離優(yōu)選地大于零。
在上述結(jié)構(gòu)中,在由端子部形成的圓的徑向方向上,當(dāng)除了與第二截面交叉的方向之外還在與第一截面交叉的方向上觀察時(shí),饋電部件的端子部與中性部件的端子部分離。這增加了饋電部件的端子部和中性部件的端子部之間的距離,從而便于饋電部件和中性部件之間的絕緣。另外,饋電部件和中性部件的端子部的環(huán)形布置便于端子部的排列的調(diào)節(jié)。
在上述電動馬達(dá)單元中,饋電部件和中性部件優(yōu)選地每一個(gè)均在所述多個(gè)端子部被暴露的情況下被絕緣部件覆蓋。覆蓋所述饋電部件的所述絕緣部件和覆蓋所述中性部件的所述絕緣部件中的一個(gè)絕緣部件優(yōu)選地包括在所述多個(gè)端子部中的特定的相鄰端子部之間的開口。
在上述結(jié)構(gòu)中,絕緣部件在位于開口的兩個(gè)相反側(cè)上的端子部之間提供絕緣。另外,外圍器件的其它單元和構(gòu)件的機(jī)械部分和連接器能夠放置在通過開口絕緣的端子部之間。這便于將電動馬達(dá)單元安設(shè)到另一個(gè)單元中,從而允許減小安設(shè)有電動馬達(dá)單元的單元的尺寸。
在上述電動馬達(dá)單元中,所述連接模塊優(yōu)選地是通過將覆蓋所述饋電部件的所述絕緣部件和覆蓋所述中性部件的所述絕緣部件彼此聯(lián)接而獲得的組件,或者是單一部件,在所述單一部件中,覆蓋所述饋電部件的所述絕緣部件和覆蓋所述中性部件的所述絕緣部件被一體化。
在仍然在饋電部件和中性部件之間并且在端子部之間提供絕緣時(shí),這種結(jié)構(gòu)使得在饋電部件和中性部件之間的距離最小化。這允許減小電動馬達(dá)單元的尺寸。
為了實(shí)現(xiàn)前面的目的并且根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種車輛驅(qū)動單元,該車輛驅(qū)動單元包括:上述電動馬達(dá)單元;和傳遞機(jī)構(gòu),所述傳遞機(jī)構(gòu)通過驅(qū)動軸將通過使用多個(gè)齒輪減小所述電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度而獲得的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞到車輛的驅(qū)動輪。所述連接模塊位于所述電動馬達(dá)上,且位于所述傳遞機(jī)構(gòu)的附近。覆蓋所述饋電部件的所述絕緣部件和覆蓋所述中性部件的所述絕緣部件中的所述一個(gè)絕緣部件的所述開口接收所述傳遞機(jī)構(gòu)的一部分。
例如,傳遞機(jī)構(gòu)的一部分包括:傳遞機(jī)構(gòu)自身(外罩);形成傳遞機(jī)構(gòu)的多個(gè)齒輪;和與軸相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件。
這種結(jié)構(gòu)允許開口接收傳遞機(jī)構(gòu)的一部分,并且因此如與缺少開口的結(jié)構(gòu)相比,允許電動馬達(dá)單元和傳遞機(jī)構(gòu)當(dāng)被組合成一個(gè)單元時(shí)彼此接近。另外,在維持絕緣的同時(shí),電動馬達(dá)單元的尺寸被減小,由此減小車輛驅(qū)動單元的尺寸。此外,當(dāng)車輛驅(qū)動單元被安設(shè)在車輛中時(shí),確保了充分的地面間隙(是在地表面和車輛中的最低點(diǎn)之間的豎直距離)。
在上述車輛驅(qū)動單元中,電動馬達(dá)優(yōu)選地由從所述供應(yīng)源通過連接器供應(yīng)到所述饋電部件的所述電力驅(qū)動,以使在所述轉(zhuǎn)子中插入的輸出軸旋轉(zhuǎn),由此產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩。饋電部件優(yōu)選地具有小于或等于所述定子的外徑的外徑,并且饋電部件優(yōu)選地具有大于或等于所述輸出軸的外徑的內(nèi)徑。
在上述結(jié)構(gòu)中,相對于饋電部件定位的連接器位于電動馬達(dá)上,且位于輸出軸的附近。另外,連接器的延伸超過電動馬達(dá)的外徑的區(qū)域被減小。這允許減小車輛驅(qū)動單元的尺寸。
在上述車輛驅(qū)動單元中,傳遞機(jī)構(gòu)優(yōu)選地包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸,所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸用作所述多個(gè)齒輪的旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸優(yōu)選地包括:輸入軸,所述輸入軸被聯(lián)接到在所述轉(zhuǎn)子中插入的輸出軸;中間軸,所述中間軸平行于所述輸入軸;和驅(qū)動軸,所述驅(qū)動軸平行于所述中間軸。所述輸入軸、所述中間軸和所述驅(qū)動軸的軸線優(yōu)選地共面。
在上述結(jié)構(gòu)中,絕緣部件的開口接收傳遞機(jī)構(gòu)的一部分(諸如多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)軸的齒輪)。因此,電動馬達(dá)單元和包括旋轉(zhuǎn)軸(諸如輸入軸、中間軸和驅(qū)動軸)的傳遞機(jī)構(gòu)彼此之間以最小的距離組合成一個(gè)單元。這允許減小車輛驅(qū)動單元的尺寸,并且當(dāng)車輛驅(qū)動單元被安設(shè)在車輛中時(shí)還提供充分的地面間隙。另外,共面軸實(shí)現(xiàn)了平坦的車輛驅(qū)動單元。這為底盤和形成車輛的載貨空間的車輛結(jié)構(gòu)部分提供了更多的空間。
在上述車輛驅(qū)動單元中,所述電動馬達(dá)單元和所述傳遞機(jī)構(gòu)優(yōu)選地被容納在公共外罩中。
如與在各自的外罩中放置電動馬達(dá)單元和傳遞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相比,這種結(jié)構(gòu)允許電動馬達(dá)單元和傳遞機(jī)構(gòu)當(dāng)被組合成一個(gè)單元時(shí)進(jìn)一步彼此接近。
在上述車輛驅(qū)動單元中,軸承優(yōu)選地被放置在所述饋電部件的徑向內(nèi)側(cè)上,以旋轉(zhuǎn)地支撐在所述轉(zhuǎn)子中插入的輸出軸,并且饋電部件優(yōu)選地具有大于或等于所述軸承的外徑的內(nèi)徑。
在上述結(jié)構(gòu)中,電動馬達(dá)單元的一部分被用作用于支撐電動馬達(dá)的輸出軸的軸承的空間。這種結(jié)構(gòu)允許電動馬達(dá)單元和傳遞機(jī)構(gòu)彼此之間以最小的距離組合成一個(gè)單元。
在上述車輛驅(qū)動單元中,饋電部件和傳遞機(jī)構(gòu)優(yōu)選地在所述轉(zhuǎn)子中插入的輸出軸的軸向方向上重疊。
這種結(jié)構(gòu)允許電動馬達(dá)單元和傳遞機(jī)構(gòu)彼此之間在電動馬達(dá)的輸出軸的軸向方向上以最小的距離組合成一個(gè)單元。
發(fā)明的效果
本發(fā)明允許減小電動馬達(dá)單元和車輛驅(qū)動單元的尺寸。
附圖的簡要說明
[圖1]示出車輛驅(qū)動單元和電動馬達(dá)單元的概略剖視圖。
[圖2]沿著圖1中的線ii-ii截取的剖視圖。
[圖3]示出電動馬達(dá)單元的連接模塊的放大局部剖視圖。
[圖4]示出電動馬達(dá)單元的連接模塊的放大局部剖視圖。
[圖5]示出連接模塊的饋電母線的分解透視圖。
[圖6]示出饋電母線的前視圖。
[圖7]示出連接模塊的中性母線的分解透視圖。
[圖8]示出中性母線的前視圖。
[圖9](a)示出連接模塊的透視圖,(b)是示出連接模塊如何連接的概略視圖。
[圖10]示出第一實(shí)例的端子行之間的位置關(guān)系的概略視圖。
[圖11]示出第二實(shí)例的端子行之間的位置關(guān)系的概略視圖。
[圖12]示出第三實(shí)例的端子行之間的位置關(guān)系的概略視圖。
實(shí)施發(fā)明的模式
現(xiàn)在將描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的電動馬達(dá)單元和車輛驅(qū)動單元。
如在圖1中所示,車輛驅(qū)動單元10被安設(shè)在四輪驅(qū)動車輛中,在該四輪驅(qū)動車輛中,通過由電動馬達(dá)單元11的電動馬達(dá)11a產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩驅(qū)動后輪。車輛驅(qū)動單元10位于作為后輪的驅(qū)動輪12和13之間。車輛驅(qū)動單元10被放置在車輛的以充分的地面間隙面對地面的下后部中。
電動馬達(dá)單元11和傳遞機(jī)構(gòu)14被組合到車輛驅(qū)動單元10中。電動馬達(dá)單元11包括:電動馬達(dá)11a,當(dāng)驅(qū)動電力被供應(yīng)到電動馬達(dá)11a時(shí),該電動馬達(dá)11a產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩;和連接模塊11b,該連接模塊11b將電動馬達(dá)11a電連接到電力供應(yīng)源。傳遞機(jī)構(gòu)14包括:多個(gè)齒輪,所述多個(gè)齒輪向驅(qū)動輪12和13傳遞通過減小電動馬達(dá)11a的旋轉(zhuǎn)速度而獲得的旋轉(zhuǎn)扭矩;和多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸,所述多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸用作齒輪的旋轉(zhuǎn)軸。
電動馬達(dá)單元11和傳遞機(jī)構(gòu)14被容納在公共外罩15中。外罩15包括:圓筒形齒輪外罩15a;和馬達(dá)外罩15b,該馬達(dá)外罩15b包括外罩開口15c。齒輪外罩15a利用螺栓被緊固到馬達(dá)外罩15b。蓋15d利用螺栓被聯(lián)接到馬達(dá)外罩15b,從而關(guān)閉外罩開口15c。
現(xiàn)在將詳細(xì)描述傳遞機(jī)構(gòu)14。
如在圖1和圖2中所示,傳遞機(jī)構(gòu)14包括輸入軸17,該輸入軸17用作用于向傳遞機(jī)構(gòu)14輸入由電動馬達(dá)11a產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩的旋轉(zhuǎn)軸。電動馬達(dá)11a包括輸出軸16,該輸出軸16輸出旋轉(zhuǎn)扭矩。輸入軸17被機(jī)械地聯(lián)接到輸出軸16的在傳遞機(jī)構(gòu)14的附近的端部16d。被固定到齒輪外罩15a的軸承17a和被固定到馬達(dá)外罩15b的軸承17b旋轉(zhuǎn)地支撐輸入軸17。馬達(dá)外罩15b包括繞輸出軸16定位的軸承保持器15e。軸承17b在傳遞機(jī)構(gòu)14的附近被固定到軸承保持器15e。輸入齒輪21被固定到輸入軸17從而與輸入軸17一起旋轉(zhuǎn)。
輸入齒輪21與第一中間齒輪22嚙合,該第一中間齒輪22被固定到中間軸18,從而與該中間軸18一起旋轉(zhuǎn)。中間軸18平行于輸出軸16和輸入軸17。被固定到齒輪外罩15a的軸承18a和被固定到馬達(dá)外罩15b的軸承18b旋轉(zhuǎn)地支撐中間軸18。馬達(dá)外罩15b包括繞中間軸18定位的軸承保持器15f。軸承18b被固定到軸承保持器15f。第二中間齒輪23被固定到中間軸18的在第一中間齒輪22和軸承18b之間的部分,從而與中間軸18一起旋轉(zhuǎn)。
第二中間齒輪23與輸出齒輪26嚙合,該輸出齒輪26被固定到差動齒輪24(在下文中稱作“差動器”)的差動器載架25,從而與該差動器載架25一起旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)外罩15b包括容納差動器24的差動器容納部15g。軸承保持器15f位于差動器24和軸承保持器15e之間。被固定到齒輪外罩15a的軸承25a和被固定到馬達(dá)外罩15b的軸承25b旋轉(zhuǎn)地支撐差動器載架25。
差動器24包括:在差動器載架25中旋轉(zhuǎn)的一對小齒輪27和28;以及與小齒輪27和28嚙合的一對側(cè)齒輪29和30。用作驅(qū)動軸的驅(qū)動軸19被固定到側(cè)齒輪29,從而與側(cè)齒輪29一起旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸19平行于輸出軸16、輸入軸17和中間軸18。驅(qū)動軸19被機(jī)械地聯(lián)接到驅(qū)動輪12。在馬達(dá)外罩15b中,墊片19a在驅(qū)動輪12的附近被固定到驅(qū)動軸19,以限制潤滑油從傳遞機(jī)構(gòu)14的泄漏。用作驅(qū)動軸的驅(qū)動軸20被固定到側(cè)齒輪30,從而與側(cè)齒輪30一起旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸20平行于輸出軸16、輸入軸17和中間軸18。驅(qū)動軸20被機(jī)械地聯(lián)接到驅(qū)動輪13。在齒輪外罩15a中,墊片20a在驅(qū)動輪13的附近被固定到驅(qū)動軸20,以限制潤滑油從傳遞機(jī)構(gòu)14的泄漏。接頭(未示出)諸如凸緣接頭分別將驅(qū)動軸19和20連接到驅(qū)動輪12和13。
現(xiàn)在將詳細(xì)描述電動馬達(dá)11a的結(jié)構(gòu)。
如在圖1中所示,包括多個(gè)齒的圓筒形定子40在外罩開口15c的附近被固定。在絕緣體被放置在馬達(dá)線圈41和齒之間的情況下,馬達(dá)線圈41被繞相應(yīng)的齒纏繞。每一個(gè)馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線的第一端被連接到u、v和w這三相的相端子部61、71和81中的對應(yīng)的一個(gè)相端子部。以下將詳細(xì)描述相端子部61、71和81。每一個(gè)馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線的第二端被連接到將在下面描述的中性端子部101。馬達(dá)線圈41被連接呈星形連接(y連接)。
與輸出軸16一起旋轉(zhuǎn)的圓筒形轉(zhuǎn)子42位于定子40的徑向內(nèi)側(cè)上。轉(zhuǎn)子42被聯(lián)接到輸出軸16的外周表面。換言之,輸出軸16被插入在轉(zhuǎn)子42中。多個(gè)永久磁體被固定到轉(zhuǎn)子42的外周邊,使得它們的北極和南極在周向方向上交替。被固定到蓋15d的軸承16a和被固定到馬達(dá)外罩15b的軸承16b旋轉(zhuǎn)地支撐輸出軸16。軸承16b在電動馬達(dá)11a的附近被固定到軸承保持器15。電動馬達(dá)11a是內(nèi)部轉(zhuǎn)子馬達(dá)。墊片(未示出)被固定在軸承16b和軸承17b之間,以限制潤滑油從傳遞機(jī)構(gòu)14的泄漏。
解算器43被聯(lián)接到輸出軸16的與傳遞機(jī)構(gòu)14相反的端部16c,以檢測轉(zhuǎn)子42的旋轉(zhuǎn)角度。解算器43位于蓋15d中,并且與轉(zhuǎn)子42共軸。解算器定子43a被固定在蓋15d的徑向內(nèi)側(cè)上。圓筒形解算器轉(zhuǎn)子43b位于解算器定子43a的徑向內(nèi)側(cè)上。解算器轉(zhuǎn)子43b與輸出軸16一起旋轉(zhuǎn)。解算器轉(zhuǎn)子43b被聯(lián)接到輸出軸16的外周表面。換言之,輸出軸16被插入在解算器轉(zhuǎn)子43b中。連接模塊11b位于輸出軸16的在傳遞機(jī)構(gòu)14的附近的端部16d上。通過將多個(gè)母線模塊化成環(huán)形狀而形成連接模塊11b。
現(xiàn)在將詳細(xì)地描述連接模塊11b的結(jié)構(gòu)。
如在圖1中所示,連接模塊11b包括用作饋電部件的圓筒形饋電母線51和用作中性部件的盤形中性母線52。饋電母線51經(jīng)由連接器cn(供應(yīng)部60a、70a和80a)將每一個(gè)馬達(dá)線圈41的第一端連接到作為電動馬達(dá)11a的驅(qū)動電力的供應(yīng)源的逆變器inv。逆變器inv被連接到控制逆變器inv的操作的控制電路。中性母線52將馬達(dá)線圈41的第一端連接到在相反側(cè)上的第二端。連接器cn從馬達(dá)外罩15b向外突出。連接器cn位于電動馬達(dá)11a上,且位于傳遞機(jī)構(gòu)14的附近。
如在圖1和圖2中所示,饋電母線51和中性母線52的內(nèi)徑大于或等于馬達(dá)外罩15b的軸承保持器15e(軸承16b)的外徑,并且在本實(shí)施例中大于軸承保持器15e的外徑。馬達(dá)外罩15b的軸承保持器15e(軸承16b)的外徑大于輸出軸16的外徑。因此,饋電母線51和中性母線52的內(nèi)徑大于或等于輸出軸16的外徑,并且在本實(shí)施例中大于輸出軸16的外徑。另外,饋電母線51和中性母線52的外徑小于或等于定子40的外徑,并且在本實(shí)施例中小于定子40的外徑。中性母線52的外徑大于或等于饋電母線51的外徑,并且在本實(shí)施例中大于饋電母線51的外徑。
軸承保持器15e位于連接模塊11b的徑向內(nèi)側(cè)上。軸承保持器15e從馬達(dá)外罩15b朝向電動馬達(dá)11a延伸。軸承16b與輸出軸16一起位于連接模塊11b的徑向內(nèi)側(cè)上。
饋電母線51位于中性母線52和傳遞機(jī)構(gòu)14之間。饋電母線51朝向傳遞機(jī)構(gòu)14突出,從而使得連接模塊11b具有l(wèi)形(大禮帽形)截面。連接模塊11b利用預(yù)定的固定方法在傳遞機(jī)構(gòu)14的附近被固定到電動馬達(dá)11a。
饋電母線51位于中性母線52和傳遞機(jī)構(gòu)14之間,并且在馬達(dá)外罩15b的徑向內(nèi)側(cè)上被容納在傳遞機(jī)構(gòu)14的附近的空間中。更具體地,饋電母線51在輸出軸16的徑向外側(cè)上位于輸出軸16和中間軸18之間的空間中。饋電母線51還在輸出軸16的徑向外側(cè)上位于輸出軸16和連接器cn之間的空間中。中性母線52在連接模塊11b中位于饋電母線51和電動馬達(dá)11a之間,并且還在馬達(dá)外罩15b的徑向內(nèi)側(cè)上位于電動馬達(dá)11a的附近的空間中。
如在圖2和圖3中所示,饋電母線51包括在差動器24的附近的開口53,以避免干涉?zhèn)鬟f機(jī)構(gòu)14的軸承18b和軸承保持器15f。饋電母線51的與開口53對應(yīng)的部分具有厚度l2,厚度l2比其它部分的厚度l1小厚度l3。即,饋電母線51的與開口53對應(yīng)的部分具有比其它部分小的外徑。開口53在小于或等于饋電母線51的全部周邊的一半的范圍上諸如在全部周邊的八分之一(45°的圓周角)上延伸,從而避免干涉軸承保持器15f。
開口53接收軸承保持器15f以及軸承18b。因?yàn)檩S承保持器15f位于開口53中,所以饋電母線51位于在輸出軸16和中間軸18之間的空間中。傳遞機(jī)構(gòu)14和連接模塊11b在輸出軸16的軸向方向上重疊距離l4。在這種狀態(tài)下,中間軸18的在電動馬達(dá)11a的附近的中間軸端面18c(是傳遞機(jī)構(gòu)14的端面)與在傳遞機(jī)構(gòu)14的附近的母線端面51a(是連接模塊11b的端面)間隔開距離l4。
現(xiàn)在將詳細(xì)地描述饋電母線51和中性母線52的結(jié)構(gòu)。
首先,現(xiàn)在將參考圖5和圖6描述饋電母線51的結(jié)構(gòu)。饋電母線51包括由金屬板諸如銅板制成的u相饋電套環(huán)60、v相饋電套環(huán)70和w相饋電套環(huán)80。饋電母線51被由絕緣材料諸如塑料制成并且用作絕緣體的饋電套環(huán)保持器90保持。相饋電套環(huán)60、70和80是將連接器cn電連接到被連接到不同相的相端子部61、71和81的馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線的第一端的配電部件。相饋電套環(huán)60、70和80分別包括朝向連接器cn突出的平面供應(yīng)部60a、70a和80a。供應(yīng)部60a、70a和80a從逆變器inv供應(yīng)各自的相的電力。
如在圖5中所示,u相饋電套環(huán)60包括主體60b,通過將金屬板彎曲成字母c的形狀而形成該主體60b。在主體60b的在周向方向上彼此面對的端部60c之間的空隙用作間隙60d。主體60b包括被連接到與u相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線的第一端的六個(gè)u相端子部61。u相端子部61在主體60b的周向方向上呈環(huán)形布置。u相端子部61被布置在開放線段上,該開放線段在限定間隙60d的端部60c中的一個(gè)端部60c處開始,并且在另一個(gè)端部60c處結(jié)束。即,u相端子部61被布置成形成圓的弦。u相端子部61在主體60b的周向方向上被以均勻間隔布置在該開放線段上。
v相饋電套環(huán)70包括主體70b,通過將金屬板彎曲成字母c的形狀而形成該主體70b。在主體70b的在周向方向上彼此面對的端部70c之間的空隙用作間隙70d。主體70b包括被連接到與v相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線的第一端的六個(gè)v相端子部71。v相端子部71在主體70b的周向方向上呈環(huán)形布置。在主體70b中,當(dāng)限定間隙70d的端部70c中的一個(gè)端部70c是始點(diǎn)并且另一個(gè)端部70c是終點(diǎn)時(shí),端部70c限定開放線段,即圓的弦。v相端子部71在主體70b的周向方向上被以均勻間隔布置在該開放線段上。
w相饋電套環(huán)80包括主體80b,通過將金屬板彎曲成字母c的形狀而形成該主體80b。在主體80b的在周向方向彼此面對的端部80c之間的空隙用作間隙80d。主體80b包括被連接到與w相相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線的第一端的六個(gè)w相端子部81。w相端子部81在主體80b的周向方向上呈環(huán)形布置。在主體80b中,當(dāng)限定間隙80d的端部80c中的一個(gè)端部80c是始點(diǎn)并且另一個(gè)端部80c是終點(diǎn)時(shí),端部80c限定開放線段,即圓的弦。w相端子部81在主體80b的周向方向上被以均勻間隔布置在該開放線段上。
饋電套環(huán)保持器90包括由絕緣材料制成的圓筒形保持器主體90a。保持器主體90a包括在預(yù)定位置中的開口53。保持器主體90a的除了開口53之外的部分包括三個(gè)保持溝槽91至93。保持溝槽91、92和93從保持器主體90a的徑向內(nèi)側(cè)按照這個(gè)次序布置以分別保持相饋電套環(huán)60、70和80。保持溝槽91至93在保持器主體90a的周向方向上延伸,并且向保持器主體90a在軸向方向上的一側(cè)打開。保持器主體90a的除了開口53之外的部分的外周表面包括引導(dǎo)馬達(dá)線圈41的金屬絲的多個(gè)引導(dǎo)溝槽94。本實(shí)施例包括18個(gè)引導(dǎo)溝槽94,每相六個(gè)溝槽。引導(dǎo)溝槽94在保持器主體90a的軸向方向上延伸。引導(dǎo)溝槽94的長度被設(shè)定成使得引導(dǎo)溝槽94的遠(yuǎn)端接觸相端子部61、71和81的遠(yuǎn)端。
如在圖6中所示,饋電套環(huán)保持器90保持相饋電套環(huán)60、70和80。在這個(gè)位置中,相饋電套環(huán)60、70和80的主體60b、70b和80b彼此絕緣。保持溝槽91位于保持器主體90a在徑向方向上的最內(nèi)側(cè)上。保持溝槽91在u相端子部61暴露的情況下接收主體60b。保持溝槽93位于保持器主體90a在徑向方向上的最外側(cè)上。保持溝槽92在保持器主體90a中位于保持溝槽91和保持溝槽93之間。保持溝槽92在v相端子部71暴露的情況下接收主體70b。保持溝槽93在w相端子部81暴露的情況下接收主體80b。主體60b、70b和80b的間隙60d、70d和80d與保持器主體90a的開口53對準(zhǔn)。保持器主體90a將u相饋電套環(huán)60和w相饋電套環(huán)80的主體60b和80b與饋電套環(huán)保持器90的外側(cè)絕緣。
相端子部61、71和81從主體60b、70b和80b在軸向方向上延伸,并且然后徑向向外彎曲。連接相端子部61、71和81的遠(yuǎn)端的饋電端子行fr限定饋電母線51的外徑。饋電端子行fr的直徑小于或等于電動馬達(dá)11a的定子40的外徑,并且大于或等于電動馬達(dá)11a的輸出軸16的外徑。
相端子部61、71和81不在相饋電套環(huán)60、70和80的軸向方向上彼此重疊,并且相端子部61、71和81中的每一個(gè)與一個(gè)引導(dǎo)溝槽94重疊。相端子部61、71和81從端部60c、70c和80c(每一個(gè)均作為順時(shí)針布置的始點(diǎn))按照u、v和w的次序布置,并且兩個(gè)端部60c、70c或80c中的一個(gè)端部限定間隙60d、70d或80d。從保持器主體90a延伸并且彎曲的相端子部61、71和81的長度被設(shè)定為使得:u相最長,隨后是v相和w相。為了絕緣的意圖,相端子部61、71和81中的相鄰的端子部被以充分的距離間隔開。
如在圖3和圖4中所示,從保持溝槽91至93向外暴露的相端子部61、71和81在保持器主體90a的軸向方向上的端部的表面共面,并且限定連接模塊11b的母線端面51a。
相端子部61、71和81從保持器主體90a在軸向方向上延伸,并且然后在與保持器主體90a分離的位置處徑向向外彎曲。這便于將馬達(dá)線圈41的第一端焊接到相端子部61、71和81和根據(jù)馬達(dá)線圈41調(diào)節(jié)端子長度。
參考圖7和圖8,現(xiàn)在將描述中性母線52的結(jié)構(gòu)。中性母線52包括中性套環(huán)100、下部件110和保持板120。中性套環(huán)100由金屬板諸如銅板制成。下部件110和保持板120由絕緣材料諸如塑料制成并且用作絕緣體。中性套環(huán)100是將連接到逆變器inv的每一個(gè)馬達(dá)線圈41的第一端電連接到相反側(cè)上的第二端的配電部件。
如在圖7中所示,中性套環(huán)100包括主體100a,通過將金屬板切割成圓形或環(huán)形形狀而形成該主體100a。主體100a包括多個(gè)中性端子部101,所述多個(gè)中性端子部101將馬達(dá)線圈41的第二端彼此連接。本實(shí)施例包括18個(gè)中性端子部101,每相六個(gè)端子部。中性端子部101在主體100a的周向方向上被以均勻的間隔布置。
下部件110包括下部件主體110a,該下部件主體110a是環(huán)形的并且由絕緣材料制成。圓筒形部111在下部件主體110a的軸向方向上從下部件主體110a的中央?yún)^(qū)域延伸。圓筒形部111的外徑與饋電母線51的饋電套環(huán)保持器90的內(nèi)徑大致相同。下部件主體110a包括保持中性套環(huán)100的容納凹部112。保持板120是圓形的并且由絕緣材料制成。保持板120被成形為裝配到下部件主體110a的容納凹部112中。
如在圖8中所示,在主體100a與外側(cè)絕緣的情況下,中性套環(huán)100被下部件110和保持板120這兩者保持。在中性端子部101暴露的情況下,中性套環(huán)100被接收在下部件110的容納凹部112中。中性套環(huán)100的主體100a被接收在下部件主體110a中,并且在軸向方向上被保持板120覆蓋。
中性端子部101從主體100a徑向向外延伸以形成一種布置。連接中性端子部101的遠(yuǎn)端的中性端子行nr限定中性母線52的外徑。中性端子行nr的直徑小于或等于電動馬達(dá)11a的定子40的外徑,并且大于或等于電動馬達(dá)11a的輸出軸16的外徑。如在圖6中所示,中性端子行nr的直徑大于或等于饋電端子行fr的外徑。
如在圖3和圖4中所示,下部件110將中性套環(huán)100的主體100a與電動馬達(dá)11a的馬達(dá)線圈41絕緣。此外,保持板120將中性套環(huán)100的主體100a從主體60b、70b和80b以及饋電母線51的相端子部61、71和81和馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線絕緣。為了絕緣的意圖,在每一個(gè)中性端子部101的端子之間設(shè)置充分的距離。
如在圖9(a)中所示,連接模塊11b是通過將饋電套環(huán)保持器90聯(lián)接到下部件110和保持板120而形成的組件。下部件110的圓筒形部111被裝配到饋電套環(huán)保持器90中,以將下部件110和保持板120聯(lián)接到饋電套環(huán)保持器90。
饋電母線51和中性母線52在輸出軸16的軸向方向上并排布置。饋電端子行fr在輸出軸16的徑向方向上從中性端子行nr分離。饋電端子行fr也在輸出軸16的軸向方向上從中性端子行nr分離。即,相端子部61、71和81在輸出軸16的徑向和軸向這兩個(gè)方向上從中性端子部101分離。
在將連接模塊11b固定到電動馬達(dá)11a的定子40的電動馬達(dá)單元11的制造期間,通過設(shè)定在饋電端子行fr和中性端子行nr之間的位置關(guān)系來調(diào)節(jié)相端子部61、71和81與中性端子部101的布置。
如在圖10中所示,在豎直方向上定向的照相機(jī)c1和在橫向方向上定向的照相機(jī)c2檢測在連接模塊11b中的饋電端子行fr和中性端子行nr之間的三維位置關(guān)系。在饋電端子行fr和中性端子行nr之間的位置關(guān)系確定相端子部61、71和81與中性端子部101的布置。
照相機(jī)c1相對于連接模塊11b限定預(yù)定的第一截面u。照相機(jī)c1檢測被投影到第一截面u上的相端子部61、71和81的第一截面饋電端子行fru和第一截面u中的中性端子部101的中性端子行nr。當(dāng)電動馬達(dá)單元11被放置在預(yù)定的位置中時(shí),第一截面u垂直于作為電動馬達(dá)11a的定子40或轉(zhuǎn)子42的軸線的連接模塊11b的軸線延伸。
照相機(jī)c2相對于連接模塊11b限定預(yù)定的第二截面v。照相機(jī)c2檢測被投影到第二截面v上的相端子部61、71和81的第二截面饋電端子行frv和被投影到第二截面v上的中性端子部101的第二截面中性端子行nrv。第二截面v垂直于第一截面u延伸,并且當(dāng)電動馬達(dá)單元11被放置在預(yù)定的位置中時(shí),第二截面v平行于作為電動馬達(dá)11a的定子40或轉(zhuǎn)子42的軸線的連接模塊11b的軸線延伸。在圖10至圖12中,為了示意性的意圖,第二截面v在連接模塊11b的徑向方向上從實(shí)際位置移位。例如,當(dāng)相端子部61、71和81在輸出軸16的徑向和軸向方向上從中性端子部101分離時(shí),在饋電端子行fr和中性端子行nr之間的位置關(guān)系將是如下位置關(guān)系。
如在圖10中所示,第一截面u包括所有的中性端子部101和中性端子行nr。以下實(shí)例被稱作“第一實(shí)例”。
在第一實(shí)例中,當(dāng)在與第一截面u交叉的方向上觀察時(shí),在第一截面u中的中性端子行nr和第一截面饋電端子行fru是具有不同外徑的環(huán)形端子行,并且不彼此重疊。在第一截面u中,中性端子行nr上的最接近第一截面饋電端子行fru的點(diǎn)被定義為點(diǎn)un1,并且在第一截面饋電端子行fru上的最接近中性端子行nr的點(diǎn)被定義為點(diǎn)uf1。在點(diǎn)un1和uf1之間的距離δ1大于零。距離δ1是在第一截面u中的中性端子行nr和第一截面饋電端子行fru之間的最小距離。
在第一實(shí)例中,當(dāng)在與第二截面v交叉的方向上觀察時(shí),第二截面v中的第二截面中性端子行nrv和第二截面饋電端子行frv是直的或大致彼此平行的直線。在第二截面v中,在第二截面中性端子行nrv上的最接近第二截面饋電端子行frv的點(diǎn)被定義為點(diǎn)vn1,并且在第二截面饋電端子行frv上的最接近第二截面中性端子行nrv的點(diǎn)被定義為點(diǎn)vf1。在點(diǎn)vn1和vf1之間的距離δ2大于零。距離δ2是在第二截面v中的第二截面中性端子行nrv和第二截面饋電端子行frv之間的最小距離。
如在圖11中所示,在某些情形下,饋電端子行fr相對于中性端子行nr傾斜。以與第一實(shí)例類似的方式,包括所有的中性端子部101和中性端子行nr的截面是第一截面u。以下實(shí)例被稱作“第二實(shí)例”。
在第二實(shí)例中,當(dāng)在與第一截面u交叉的方向上觀察時(shí),第一截面u中的中性端子行nr為圓形,但是第一截面饋電端子行fru為橢圓或橢圓形,并且具有長直徑和短直徑。圓形中性端子行nr不與橢圓形第一截面饋電端子行fru重疊。在第一截面u中,在中性端子行nr上的最接近第一截面饋電端子行fru的點(diǎn)被定義為點(diǎn)un2,并且在第一截面饋電端子行fru上的最接近中性端子行nr的點(diǎn)被定義為點(diǎn)uf2。在點(diǎn)un2和uf2之間的距離δ1大于零。
在第二實(shí)例中,當(dāng)在與第二截面v交叉的方向上觀察時(shí),第二截面v中的第二截面中性端子行nrv和第二截面饋電端子行frv不彼此平行。在第二截面v中,在第二截面中性端子行nrv上的最接近第二截面饋電端子行frv的點(diǎn)被定義為點(diǎn)vn2,并且在第二截面饋電端子行frv上的最接近第二截面中性端子行nrv的點(diǎn)被定義為點(diǎn)vf2。在點(diǎn)vn2和vf2之間的距離δ2大于零。
即使當(dāng)饋電端子行fr相對于中性端子行nr傾斜時(shí),當(dāng)?shù)谝唤孛鎢中的距離δ1和第二截面v中的距離δ2大于零時(shí),相端子部61、71和81仍然被確定為在輸出軸16的徑向和軸向方向上從中性端子部101分離。在此情形中,饋電端子行fr相對于中性端子行nr的傾斜作為制造公差被接受。
如在圖12中所示,在某些情形中,中性端子行nr相對于饋電端子行fr傾斜。在此情形中,與第一和第二實(shí)例相對照,包括所有的中性端子部101和中性端子行nr的第一截面u1相對于第一截面u傾斜。以下實(shí)例被稱作“第三實(shí)例”。
在第三實(shí)例中,當(dāng)在與第一截面u交叉的方向上觀察時(shí),第一截面u1中的中性端子行nr和第一截面饋電端子行fru是具有不同的外徑的橢圓,并且不彼此重疊。在第一截面u1中,在中性端子行nr上的最接近第一截面饋電端子行fru的點(diǎn)被定義為點(diǎn)un3,并且在第一截面饋電端子行fru上的最接近中性端子行nr的點(diǎn)被定義為點(diǎn)uf3。在點(diǎn)un3和uf3之間的距離δ1大于零。
在第三實(shí)例中,當(dāng)在與第二截面v交叉的方向上觀察時(shí),第二截面中性端子行nrv是橢圓形的,并且在第二截面v中第二截面饋電端子行frv是線形的。在第二截面v中,在第二截面中性端子行nrv上的最接近第二截面饋電端子行frv的點(diǎn)被定義為點(diǎn)vn3,并且在第二截面饋電端子行frv上的最接近第二截面中性端子行nrv的點(diǎn)被定義為點(diǎn)vf3。在點(diǎn)vn3和vf3之間的距離δ2大于零。
即使當(dāng)中性端子行nr如上所述相對于饋電端子行fr傾斜時(shí),當(dāng)?shù)谝唤孛鎢1中的距離δ1和第二截面v中的距離δ2大于零時(shí),相端子部61、71和81仍然被確定為在輸出軸16的徑向和軸向方向上從中性端子部101分離。在此情形中,中性端子行nr相對于饋電端子行fr的傾斜作為制造公差被接受。
在第二實(shí)例和第三實(shí)例中,當(dāng)距離δ1或距離δ2不大于零并且端子行在第一截面u(第一截面u1)或第二截面v中彼此交叉時(shí),相端子部61、71和81被確定為不在輸出軸16的徑向和軸向方向上從中性端子部101分離。在此情形中,在中性端子行nr和饋電端子行fr之間的位置關(guān)系被確定為在制造公差以外。為了校正這個(gè)問題,相端子部61、71和81與中性端子部101的布置將被調(diào)節(jié)。
在第四實(shí)例中,第一截面u和第二截面v中的端子行中的至少一個(gè)是波紋形的。仍然能夠以原則上與上述實(shí)例相同的方式確定距離δ1和δ2。
即使當(dāng)饋電端子行fr和中性端子行nr在使用所述兩個(gè)照相機(jī)c1和c2檢測在連接模塊11b中的饋電端子行fr和中性端子行nr之間的三維位置關(guān)系中切換饋電端子行fr和中性端子行nr時(shí),第一實(shí)例至第四實(shí)例仍然有效。在此情形中,第一截面u(或第一截面u1)是包括所有的相端子部61、71和81與饋電端子行fr的截面。這個(gè)截面可以是彎曲的。照相機(jī)c1和c2中的至少一個(gè)照相機(jī)可以被產(chǎn)生光學(xué)立體圖像的3d立體照相機(jī)或用于位置檢測的單目照相機(jī)取代。這使得能夠直接獲得端子的三維位置,由此以與上述實(shí)例類似的方式使用測量器件等(未示出)確定距離δ1和δ2。在此情形中,截面可以被自由地設(shè)定,并且交叉的平面可以被適當(dāng)?shù)剡x擇。
返回圖9(a),在連接模塊11b中,饋電母線51的相端子部61、71和81中的每一個(gè)通過焊接或其它方法經(jīng)由繞定子40的齒纏繞的馬達(dá)線圈41被連接到中性母線52的中性端子部101。
相端子部61、71和81中的每一個(gè)被連接到對應(yīng)的相的馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線的第一端。每一根導(dǎo)線延伸通過連接模塊11b的中性端子部101的端子之間,并且然后沿著從中性套環(huán)100的主體100a絕緣的下部件110和中性母線52的保持板120延伸。在從相饋電套環(huán)60、70和80的主體60b、70b和80b絕緣的中性母線52上延伸之后,導(dǎo)線沿著與待連接的一個(gè)相端子部61、71和81相鄰的引導(dǎo)溝槽94延伸。
例如,u相端子部61a被連接到對應(yīng)的u相馬達(dá)線圈41u的導(dǎo)線的第一端。馬達(dá)線圈41u的導(dǎo)線的第二端被連接到中性端子部101a。v相端子部71a被連接到對應(yīng)的v相馬達(dá)線圈41v的導(dǎo)線的第一端。馬達(dá)線圈41v的導(dǎo)線的第二端被連接到中性端子部101b。w相端子部81a被連接到對應(yīng)的w相馬達(dá)線圈41w的導(dǎo)線的第一端。馬達(dá)線圈41w的導(dǎo)線的第二端被連接到中性端子部101c。
如在圖9(b)中所示,供應(yīng)部60a、70a和80a分別將相端子部61a、71a和81a連接到電力供應(yīng)線路invu、invv和invw。電力供應(yīng)線路invu、invv和invw與逆變器inv的相關(guān)聯(lián)。馬達(dá)線圈41u、41v和41w以星形連接(y連接)方式分別將相端子部61a、71a和81a連接到中性端子部101a、101b和101c。
本實(shí)施例以以下方式操作并且提供以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)相端子部61、71和81與中性端子部101被布置成使得作為距離δ2的在第二截面v中的第二截面中性端子行nrv和第二截面饋電端子行frv之間的最小距離大于零。當(dāng)被如此布置時(shí),相端子部61、71和81至少在輸出軸16的軸向方向上從中性端子部101分離,并且不處于相同的周邊上。如與相端子部61a、71a和81a與中性端子部101位于相同周邊上的結(jié)構(gòu)相比,這種結(jié)構(gòu)使得在饋電母線51和中性母線52中的每一個(gè)中的相鄰端子部之間的距離更長。在維持充分的絕緣時(shí),這允許饋電母線51和中性母線52的相鄰端子部更靠近。因此,能夠減小電動馬達(dá)單元11的尺寸并因此減小車輛驅(qū)動單元10的尺寸。
(2)相端子部61、71和81位于周邊上,并且中性端子部101位于另一個(gè)周邊上。另外,相端子部61、71和81與中性端子部101被布置成使得在第一截面u或第一截面u1中的中性端子行nr和第一截面饋電端子行fru之間的最小距離大于零。當(dāng)被如此布置時(shí),相端子部61、71和81在輸出軸16的軸向方向上并且還在輸出軸16的徑向方向上(即在由相端子部61、71和81或中性端子部101限定的圓的徑向方向上)從中性端子部101分離。這增加了在相端子部61、71和81與中性端子部101之間的距離,從而便于在饋電母線51和中性母線52之間的絕緣。另外,在周邊上布置相端子部61、71和81與中性端子部101便于調(diào)節(jié)端子部的排列。
(3)絕緣材料的饋電套環(huán)保持器90覆蓋饋電母線51,并且絕緣材料的下部件110和保持板120覆蓋中性母線52。饋電套環(huán)保持器90包括位于在每一組相端子部61、71和81中彼此相鄰的特定端子部之間的開口53。這樣,饋電套環(huán)保持器90在位于開口53的兩個(gè)相反側(cè)上的饋電母線51的端子部之間提供絕緣。另外,如在圖9(a)中所示,饋電母線51的開口53接收形成傳遞機(jī)構(gòu)14的軸承18b和軸承保持器15f。這便于將電動馬達(dá)單元11安設(shè)到車輛驅(qū)動單元10中,從而允許減小車輛驅(qū)動單元10的尺寸。
(4)連接模塊11b是通過將饋電套環(huán)保持器90聯(lián)接到下部件110和保持板120而形成的組件。在仍然在饋電母線51和中性母線52之間并且在端子部之間提供絕緣時(shí),這種結(jié)構(gòu)使得在饋電母線51和中性母線52之間的距離最小化。因此,能夠減小連接模塊11b的尺寸并因此減小電動馬達(dá)單元11的尺寸。
(5)饋電母線51的開口53接收形成傳遞機(jī)構(gòu)14的軸承18b和軸承保持器15f。如與缺少開口53的結(jié)構(gòu)相比,這種結(jié)構(gòu)允許電動馬達(dá)單元11和傳遞機(jī)構(gòu)14當(dāng)被組合成一個(gè)單元時(shí)彼此接近。因此,電動馬達(dá)單元11和包括旋轉(zhuǎn)軸(諸如輸入軸17、中間軸18和驅(qū)動軸19和20)的傳遞機(jī)構(gòu)14彼此之間以最小的距離組合成一個(gè)單元。這允許減小車輛驅(qū)動單元10的尺寸,并且還當(dāng)車輛驅(qū)動單元被安設(shè)在車輛中時(shí)提供充分的地面間隙。另外,在維持如在優(yōu)點(diǎn)(1)至(4)中描述的絕緣時(shí),電動馬達(dá)單元11的尺寸減小,從而允許減小車輛驅(qū)動單元10的尺寸。
(6)饋電母線51的外徑小于或等于電動馬達(dá)11a的定子40的外徑,并且大于或等于輸出軸16的外徑。因此,相對于饋電母線51定位的連接器cn位于電動馬達(dá)11a的輸出軸16的附近。另外,連接器cn的延伸超過電動馬達(dá)11a的外徑的區(qū)域被減小,從而允許減小車輛驅(qū)動單元10的尺寸。
(7)電動馬達(dá)單元11和傳遞機(jī)構(gòu)14被容納在公共外罩15中。如與將電動馬達(dá)單元11和傳遞機(jī)構(gòu)14放置在各自的外罩中的結(jié)構(gòu)相比,這種結(jié)構(gòu)允許電動馬達(dá)單元11和傳遞機(jī)構(gòu)14當(dāng)被組合成一個(gè)單元時(shí)進(jìn)一步彼此接近。
(8)除了軸承保持器15e之外,輸出軸16和軸承16b位于連接模塊11b的徑向內(nèi)側(cè)上。即,電動馬達(dá)單元11的區(qū)域被用作用于支撐電動馬達(dá)11a的輸出軸16的軸承16b的空間。這種結(jié)構(gòu)允許電動馬達(dá)單元11和傳遞機(jī)構(gòu)14彼此之間以最小的距離組合成一個(gè)單元。
(9)傳遞機(jī)構(gòu)14和連接模塊11b在輸出軸16的軸向方向上以距離l4重疊。在這個(gè)位置中,作為傳遞機(jī)構(gòu)14的端面的中間軸端面18c從作為連接模塊11b的端面的母線端面51a間隔開距離l4。這種結(jié)構(gòu)允許電動馬達(dá)單元11和傳遞機(jī)構(gòu)14彼此之間在輸出軸16的軸向方向上以最小的距離組合成一個(gè)單元。
(10)考慮到在非平坦地面上行駛,車輛需要充分的地面間隙。根據(jù)車輛驅(qū)動單元10的尺寸,可能存在難以獲得充分的地面間隙或車輛的艙室或載貨空間需要被減小從而利用車輛的其它單元布置車輛驅(qū)動單元10的情形。在這方面,具有上述優(yōu)點(diǎn)(5)至(9)的本實(shí)施例的車輛驅(qū)動單元10易于提供充分的地面間隙。另外,能夠在較小的影響車輛的艙室或載貨空間的情況下實(shí)現(xiàn)充分的地面間隙。
(11)利用電動馬達(dá)11a的輸出軸16和傳遞機(jī)構(gòu)14的驅(qū)動軸19和20平行的結(jié)構(gòu),當(dāng)將車輛驅(qū)動單元10安設(shè)到車輛中時(shí),電動馬達(dá)11a在徑向方向上的尺寸可能引起上述問題。在這方面,在輸出軸16的軸向和徑向方向上將相端子部61、71和81從中性端子部101分離減小了電動馬達(dá)11a在徑向方向上的尺寸。在將車輛驅(qū)動單元10安設(shè)到車輛中時(shí),這是有利的。
(12)連接模塊11b靠近傳遞機(jī)構(gòu)14位于電動馬達(dá)11a上。與連接模塊11b在解算器43的附近位于電動馬達(dá)11a上的結(jié)構(gòu)相比較,這減小了電動馬達(dá)單元11的在解算器43的附近的部分的尺寸。另外,如果連接模塊11b位于解算器43的附近,則通過相端子部61、71和81與中性端子部101的電流可能不利地影響解算器43。因此如果連接模塊11b位于解算器43的附近,則在連接模塊11b和解算器43之間要求特定的距離。這可能放大電動馬達(dá)單元11。在傳遞機(jī)構(gòu)14的附近在電動馬達(dá)11a上放置連接模塊11b減小了通過相端子部61、71和81與中性端子部101的電流對于解算器43的影響,從而消除了對于針對這種影響的措施的需要。
以上示意的實(shí)施例可以被如下修改。
傳遞機(jī)構(gòu)14和連接模塊11b不必在輸出軸16的軸向方向上重疊。這種結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)于上述優(yōu)點(diǎn)(1)至(8)和(10)至(12)的優(yōu)點(diǎn)。
假如饋電母線51的內(nèi)徑大于或等于輸出軸16的外徑,則饋電母線51的內(nèi)徑可以小于馬達(dá)外罩15b的軸承保持器15e(軸承16b)的外徑。這種結(jié)構(gòu)允許進(jìn)一步減小電動馬達(dá)單元11的尺寸。中性母線52的內(nèi)徑可以被以類似的方式修改。
電動馬達(dá)單元11和傳遞機(jī)構(gòu)14可以被容納在各自的外罩中。這種結(jié)構(gòu)仍然允許減小電動馬達(dá)單元11的尺寸。
傳遞機(jī)構(gòu)14可以改變電動馬達(dá)11a的旋轉(zhuǎn)速度的減速比。例如,中間軸可以被放置在輸入軸17和中間軸18之間以實(shí)現(xiàn)三級減速。
在外徑方面,饋電母線51可以大于定子40。這種結(jié)構(gòu)仍然允許減小車輛驅(qū)動單元10的尺寸,只要連接模塊11b在傳遞機(jī)構(gòu)14的附近被放置在電動馬達(dá)11a上即可。中性母線52的外徑可以被以類似的方式修改。
連接模塊11b可以是將饋電套環(huán)保持器90、下部件110和保持板120在樹脂模制過程中一體化的單一部件。這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)于上述優(yōu)點(diǎn)(4)的優(yōu)點(diǎn)。
中性母線52可以包括開口53,以避免在傳遞機(jī)構(gòu)14和中性母線52之間的干涉。例如,饋電母線51和中性母線52這兩者可以每一個(gè)包括開口53。如果傳遞機(jī)構(gòu)14不干涉饋電母線51,則饋電母線51不必包括開口53。這種結(jié)構(gòu)允許減小電動馬達(dá)單元11的尺寸。
可以采用任何結(jié)構(gòu),只要相端子部61、71和81被在輸出軸16的軸向方向上從中性端子部101分離即可。在直徑方面,中性端子行nr可以與饋電端子行fr相同。
根據(jù)電動馬達(dá)單元11的結(jié)構(gòu),中性端子行nr和饋電端子行fr的位置可以被切換。在這種結(jié)構(gòu)中,饋電端子行fr的外徑大于或等于中性端子行nr的外徑。
相端子部61、71和81與中性端子部101不必被布置在圓的周邊上。可以采用任何結(jié)構(gòu),只要第一截面u(或第一截面u1)中的距離δ1或第二截面v中的距離δ2大于零即可。
中性套環(huán)100的主體100a的面向電動馬達(dá)11a的部分可以被部分地或全部地暴露。然而,這種結(jié)構(gòu)要求絕緣裝置。例如,馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線需要被從中性套環(huán)100的主體100a間隔開。
中性套環(huán)100的主體100a的面向傳遞機(jī)構(gòu)14的部分可以被部分地或全部地暴露。然而,這種結(jié)構(gòu)要求用于相端子部61、71和81和馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線的絕緣裝置。例如,馬達(dá)線圈41的導(dǎo)線需要被從中性套環(huán)100的主體100a間隔開。
由饋電套環(huán)保持器90保持的套環(huán)可以被從饋電套環(huán)保持器90的內(nèi)側(cè)按照w相、v相和u相的次序或v相、w相和u相的次序布置。
此外,相端子部61、71和81的布置次序可以被修改為從開口53在逆時(shí)針方向上按照u相、w相和v相的次序或v相、w相和u相的次序。
相端子部61、71和81可以被放置在任何位置中,只要它們位于輸出軸16(輸入軸17)和中間軸18之間或者位于輸出軸16(輸入軸17)和連接器cn之間即可。
在上述實(shí)施例中,所有的相的相端子部61、71和81的饋電端子被放置在輸出軸16(輸入軸17)和中間軸18之間以及輸出軸16(輸入軸17)和連接器cn之間。然而,在相端子部61、71和81中,至少一相的饋電端子被以這種布置放置便足以。在此情形中,連接相端子部61的遠(yuǎn)端的端子部圓、連接相端子部71的遠(yuǎn)端的端子部圓和連接相端子部81的遠(yuǎn)端的端子圓的直徑可以彼此不同,并且相端子部61、71和81與中性端子部101可以在輸出軸16的徑向和軸向方向上彼此分離。
馬達(dá)線圈41的連接不限于星形連接,并且可以是任何連接,只要該連接包括中性點(diǎn)即可。例如,可以使用星形-三角形連接。
電動馬達(dá)11a的輸出軸16可以垂直于傳遞機(jī)構(gòu)14的驅(qū)動軸19和20。
電動馬達(dá)11a不限于內(nèi)部轉(zhuǎn)子馬達(dá),并且可以是外部轉(zhuǎn)子馬達(dá)。
電動馬達(dá)單元11可以被安設(shè)在另一個(gè)單元(諸如用于控制車輛的轉(zhuǎn)向的單元)中。這種結(jié)構(gòu)仍然允許減小單元的尺寸。替代車輛,電動馬達(dá)單元11可以被安設(shè)在發(fā)馬達(dá)和家用電器中。
車輛驅(qū)動單元10可以被安設(shè)在通過由電動馬達(dá)單元11的電動馬達(dá)11a產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩驅(qū)動前輪的車輛或者通過由電動馬達(dá)11a產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)扭矩驅(qū)動前輪和后輪的車輛中。該車輛可以是前輪驅(qū)動或后輪驅(qū)動。
附圖標(biāo)記的說明
10:車輛驅(qū)動單元;11:電動馬達(dá)單元;11a:電動馬達(dá);11b:連接模塊;12和13:驅(qū)動輪;14:傳遞機(jī)構(gòu);15:外罩;15e和15f:軸承保持器;16:輸出軸;16a和16b:軸承;17:輸入軸;18:中間軸;18a和18b:軸承;18c:中間軸端面;19和20:驅(qū)動軸;21、22和23:齒輪;24:差動齒輪;40:定子;41:馬達(dá)線圈;42:轉(zhuǎn)子;51:饋電母線;51a:母線端面;52:中性母線;53:開口;60:u相饋電套環(huán);60d:間隙;61:u相端子部;70:v相饋電套環(huán);70d:間隙;71:v相端子部;80:w相饋電套環(huán);80d:間隙;81:w相端子部;90:饋電套環(huán)保持器;100:中性套環(huán);101:中性端子部;110:下部件;120:保持板;inv:逆變器;fr:饋電端子行;nr:中性端子行;u和u1:第一截面;v:第二截面;δ1和δ2:距離(最小距離)