説明

電動機の電気導体保護構造

【課題】電動機の下半分の領域に設けられ、電動機を収容する筐体から延出するように配置される外部電気導体に対して、下方側から作用する外力の入力を抑制し、外部電気導体を保護することができる電動機の電気導体保護構造を提供する。
【解決手段】ケース11に収容されたステータ14及びロータ15を有して車両3に搭載される電動機2と、電動機2の回転軸線xを通る水平面Pよりも下方にてケース11から延出し、バスバー130に接続する外側コネクタ105及び該外側コネクタ105に接続される導電ケーブル103と、を備え、外側コネクタ105及び導電ケーブル103の鉛直方向下方には、外側コネクタ105及び導電ケーブル103の下面を覆う保護部材140が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動機の電気導体保護構造に係り、特に、電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両において、フロアパネル下方に配置された電動機の外部電気導体を保護することができる電動機の電気導体保護構造に関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車やハイブリッド自動車などの電動車両は、車両駆動用の電動機を備えており、この電動機に駆動装置などからの電力を供給する導電ケーブルが、コネクタを介して電動機に接続されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1に記載の車両駆動用モータの配線接続構造は、モータの筐体に取り付けられたコネクタの車室側の面を覆うように防音構造が設けられている。防音構造は、コネクタの車室側の面に対向するように設けられた遮蔽板及び吸音部材を備え、振動によって発生する騒音の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007−74848号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、フロアパネルの下方に電動機が配置される車両において、電動機の下半分の領域にコネクタが設けられている場合、下方からの外力の入力がコネクタ及びそれに続くケーブルに作用する可能性があり、コネクタ及びケーブルの保護が望まれる。特許文献1に記載の車両駆動用モータの配線接続構造は、コネクタの車室側の面を遮蔽板及び吸音部材で覆うことで騒音の低減を図ったものであり、コネクタ及びケーブルの保護を目的とするものではなかった。
【0006】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動機の下半分の領域に設けられた外部電気導体に対して、下方側から作用する外力の入力を抑制し、外部電気導体を保護することができる電動機の電気導体保護構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、
固定子(例えば、後述の実施形態におけるステータ14A、14B)、及び前記固定子に対して相対回転可能に配置される回転子(例えば、後述の実施形態におけるロータ15A、15B)を有する電動機本体と、
前記電動機本体を収容する筐体(例えば、後述の実施形態におけるケース11)と、
を備え、車両(例えば、後述の実施形態における車両3)に搭載される電動機(例えば、後述の実施形態における電動機2A、2B)と、
前記筐体の内部の内部電気導体(例えば、後述の実施形態におけるバスバー130)に電気的に接続され、前記筐体の外部表面に該筐体から延出するように配置される外部電気導体(例えば、後述の実施形態における外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103B)と、
を備えた電動機の電気導体保護構造であって、
前記外部電気導体は、前記電動機の回転軸線(例えば、後述の実施形態における回転軸線x)を通る水平面(例えば、後述の実施形態における水平面P)よりも下方にて前記筐体から延出し、
前記外部電気導体の鉛直方向下方には、前記外部電気導体の下面を覆う保護部材(例えば、後述の実施形態における保護部材140A、140B)が設けられることを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明は、請求項1の構成に加えて、
前記保護部材は、前記筐体から離間する方向に延出し、前記筐体に対する遠位側の鉛直方向位置が高くなるように傾斜する傾斜部(例えば、後述の実施形態における傾斜部144)を有することを特徴とする。
【0009】
請求項3に係る発明は、請求項2の構成に加えて、
前記保護部材は、前記筐体に対する近位側に、前記保護部材の上方と下方とを連通する連通構造を有することを特徴とする
【0010】
請求項4に係る発明は、請求項3の構成に加えて、
前記連通構造は、前記保護部材の前記筐体に対する近位側端部(例えば、後述の実施形態における近位側端部150)と、前記筐体との間に隙間(例えば、後述の実施形態における隙間C)が存するように、前記保護部材を配置することで形成されることを特徴とする。
【0011】
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか1項の構成に加えて、
前記保護部材は、前記外部電気導体の下面を覆う底部(例えば、後述の実施形態における底部142)と、該底部の端縁から鉛直方向上方に向かって延設される起立部(例えば、後述の実施形態における起立部143)と、を有することを特徴とする。
【0012】
請求項6に係る発明は、請求項5の構成に加えて、
前記保護部材の前記底部は、前記筐体に対する遠位側の水平方向幅(例えば、後述の実施形態における遠位側の水平方向幅W1)が、近位側の水平方向幅(例えば、後述の実施形態における近位側の水平方向幅W2)より狭くなるように減幅する減幅部(例えば、後述の実施形態における減幅部145)を有することを特徴とする。
【0013】
請求項7に係る発明は、請求項1〜6のいずれか1項の構成に加えて、
前記保護部材は、前記筐体と別体に形成されると共に、前記筐体及び前記保護部材と別体に形成される支持部材(例えば、後述の実施形態における支持部材160A、160B)を介して前記筐体に固定されることを特徴とする。
【0014】
請求項8に係る発明は、請求項7の構成に加えて、
前記支持部材は、前記外部電気導体の上方で、該外部電気導体の一方側から他方側に亙って延在し、前記一方側及び前記他方側で前記筐体に固定されることを特徴とする。
【0015】
請求項9に係る発明は、請求項1〜8のいずれか1項の構成に加えて、
前記保護部材の最下部(例えば、後述の実施形態における最下部151)は、前記筐体の最下部(例えば、後述の実施形態における最下部113a)よりも高い位置に配置されることを特徴とする。
【0016】
請求項10に係る発明は、請求項1〜9のいずれか1項の構成に加えて、
前記電動機は前記車両の骨格部材(例えば、後述の実施形態におけるサブフレーム13)に支持され、前記外部電気導体は前記骨格部材よりも下方に配置されることを特徴とする。
【0017】
請求項11に係る発明は、請求項1〜10のいずれか1項の構成に加えて、
前記電動機は、前記車両のフロアパネル(例えば、後述の実施形態におけるフロアパネル171)よりも下方に配置されることを特徴とする。
【0018】
請求項12に係る発明は、請求項1〜11のいずれか1項の構成に加えて、
前記車両は、前記電動機の最下部よりも低い位置に略水平方向に延在し、前記車両の下方を流れる走行風を整流する整流部材(例えば、後述の実施形態における整流部材170)を更に備え、
前記保護部材の少なくとも一部は、下方から見て、前記整流部材と重なり合わないように配置されることを特徴とする。
【0019】
請求項13に係る発明は、請求項1〜12のいずれか1項の構成に加えて、
前記外部電気導体の近傍には、前記筐体の外部表面に固定される補機(例えば、後述の実施形態におけるオイルポンプ70)が配置され、
前記保護部材は、該保護部材から延出して前記補機の下面を覆う補機保護部(例えば、後述の実施形態におけるカプラガード148)を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
請求項1の発明によれば、電動機の下半分の領域に設けられた外部電気導体に対して下方側から作用する外力の入力を、保護部材によって抑制して外部電気導体を保護することができる。
【0021】
請求項2の発明によれば、保護部材の遠位側から保護部材の上方側に侵入する異物を抑制することができる。また、衝突時などにおいて、遠位側からの周辺部材による外力の入力を抑制することができる。
【0022】
請求項3の発明によれば、保護部材の上方側に侵入した小石、水などの異物を容易に排出することができ、保護部材の上方での滞留が抑制される。また、侵入した異物は、傾斜部の傾斜によって近位側に移動するので、連通構造から異物がより排出されやすい。
【0023】
請求項4の発明によれば、保護部材に穴を開けることなく連通構造を形成することができ、保護部材の強度が向上する。また、振動源となる筐体と保護部材との当接部が減るので、保護部材への振動の伝達を低減することができる。
【0024】
請求項5の発明によれば、起立部によって外部電気導体の側方も覆うことができ、側方から保護部材内側への異物の侵入を抑制することができる。また、保護部材が平板状に形成された場合と比較して強度が向上する。
【0025】
請求項6の発明によれば、起立部で側方が覆われた状態で底部が減幅部を有することで、保護部材の内側に異物をより侵入し難くすることができる。
【0026】
請求項7の発明によれば、筐体及び支持部材によって制約されることなく、保護部材の形状や厚さを適切な形状に形成することができると共に、保護部材を適切な位置に配置することができる。
【0027】
請求項8の発明によれば、外部電気導体の両側で固定された支持部材によって保護部材を確実に筐体に固定することができる。
【0028】
請求項9の発明によれば、下方からの外力が筐体によって受けられ、保護部材に作用する外力の入力が低減する。
【0029】
請求項10の発明によれば、車両下方側から外部電気導体へのアクセスが容易となる。
【0030】
請求項11の発明によれば、電動機を床下に配置する場合でも、外部電気導体に容易にアクセス可能となる。また、床上の乗員居住スペース・積載スペースが拡大すると共に、電動機と車輪との距離を縮めることが可能となる。
【0031】
請求項12の発明によれば、整流部材を車両に取り付けたままで、保護部材及び外部電気導体に容易にアクセスすることができる。
【0032】
請求項13の発明によれば、保護部材によって補機を同時に保護することができる。また、外部電気導体及び補機の保護部材を個別に設ける場合と比較して部品点数が削減されると共に、保護部材の着脱を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の一実施形態である電動機の電気導体保護構造が適用されるハイブリッド車両の概略構成を示すブロック図である。
【図2】電動機を有する後輪駆動装置の縦断面図である。
【図3】図2に示す後輪駆動装置の上部部分拡大断面図である。
【図4】支持装置で支持された後輪駆動装置を前方斜め下方から見た斜視図である。
【図5】電動機の筺体に取り付けられたコネクタを保護部材を外して前方から見た図である。
【図6】図2のVI−VI線に沿った後輪駆動装置の断面図である。
【図7】電動機の筺体に取り付けられたコネクタ及び保護部材を示す斜視図である。
【図8】電動機の筺体に取り付けられたコネクタ及び保護部材を前方から見た図である。
【図9】電動機の筺体に取り付けられた保護部材の側面図である。
【図10】電動機の筺体に取り付けられた保護部材を後方斜め下方から見た斜視図である。
【図11】電動機の筺体に取り付けられた保護部材の下面図である。
【図12】電動機がサブフレームを介して取り付けられた状態を示す車両の下面図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下、本実施形態では、本発明に係る電動機の電気導体保護構造が、車輪駆動用駆動源としての電動機を有する車両用駆動装置に適用されるものとして説明する。以下の説明では、車両用駆動装置を後輪駆動用として用いる場合を例に説明するが、前輪駆動用に用いてもよい。
【0035】
図1に示す車両3は、内燃機関4と電動機5が直列に接続された駆動装置6(以下、前輪駆動装置と呼ぶ。)を車両前部に有するハイブリッド車両であり、この前輪駆動装置6の動力がトランスミッション7を介して前輪Wfに伝達される一方で、この前輪駆動装置6と別に、車両後部のフロアパネル171よりも下方に設けられた(図12参照)駆動装置1(以下、後輪駆動装置と呼ぶ。)の動力が後輪Wr(RWr、LWr)に伝達されるようになっている。後輪駆動装置1は、第1及び第2電動機2A、2Bを備え、第1電動機2Aの動力が左後輪LWrに伝達され、第2電動機2Bの動力が右後輪RWrに伝達される。前輪駆動装置6の電動機5と後輪駆動装置1の第1及び第2電動機2A、2Bは、バッテリ9に接続され、バッテリ9からの電力供給と、バッテリ9へのエネルギー回生が可能となっている。図1中、符号8は車両全体を制御するための制御装置である。
【0036】
図2は、後輪駆動装置1の全体の縦断面図を示すものであり、図3は、図2の上部部分拡大断面図である。後輪駆動装置1の筺体であるケース11は、車幅方向(以下、車両の左右方向とも称す)略中央部に配置される中央ケース11Mと、中央ケース11Mを挟むように中央ケース11Mの左右に配置される左側方ケース11A、及び右側方ケース11Bと、から構成され、全体が略円筒状に形成される。ケース11の内部には、後輪Wr用の車軸10A、10Bと、車軸駆動用の第1及び第2電動機2A、2Bと、この電動機2A、2Bの駆動回転を減速する第1及び第2変速機としての第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bとが、同一軸線上にそれぞれ並んで配置されている。この車軸10A、第1電動機2A及び第1遊星歯車式減速機12Aは左後輪LWrを駆動制御し、車軸10B、第2電動機2B及び第2遊星歯車式減速機12Bは右後輪RWrを駆動制御する。車軸10A、第1電動機2A及び第1遊星歯車式減速機12Aと、車軸10B、第2電動機2B及び第2遊星歯車式減速機12Bは、ケース11内で車幅方向に左右対称に配置されている。
【0037】
側方ケース11A、11Bの中央ケース11M側には、それぞれ径方向内側に延びる隔壁18A、18Bが設けられ、側方ケース11A、11Bと隔壁18A、18Bとの間には、それぞれ第1及び第2電動機2A、2Bが配置される。また、中央ケース11Mと隔壁18A、18Bとに囲まれた空間には、第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bが配置されている。なお、図2に示すように、本実施形態では、左側方ケース11Aと中央ケース11Mは、第1電動機2A及び第1遊星歯車式減速機12Aを収容する第1ケース11Lを構成し、また、右側方ケース11Bと中央ケース11Mは、第2電動機2B及び第2遊星歯車式減速機12Bを収容する第2ケース11Rを構成している。そして、第1ケース11Lは、第1電動機2Aと動力伝達経路の少なくとも一方の潤滑及び/又は冷却に供される液状媒体としてのオイルを貯留する左貯留部RLを有し、第2ケース11Rは、第2電動機2Bと動力伝達経路の少なくとも一方の潤滑及び/又は冷却に供されるオイルを貯留する右貯留部RRを有する。
【0038】
後輪駆動装置1には、ケース11の内部と外部を連通するブリーザ装置40が設けられ、内部の空気が過度に高温・高圧とならないように内部の空気をブリーザ室41を介して外部に逃がすように構成される。ブリーザ室41は、ケース11の鉛直方向上部に配置され、中央ケース11Mの外壁と、中央ケース11M内に左側方ケース11A側に略水平に延設された第1円筒壁43と、右側方ケース11B側に略水平に延設された第2円筒壁44と、第1及び第2円筒壁43、44の内側端部同士をつなぐ左右分割壁45と、第1円筒壁43の左側方ケース11A側先端部に当接するように取り付けられたバッフルプレート47Aと、第2円筒壁44の右側方ケース11B側先端部に当接するように取り付けられたバッフルプレート47Bと、により形成された空間により構成される。
【0039】
ブリーザ室41の下面を形成する第1及び第2円筒壁43、44と左右分割壁45は、第1円筒壁43が第2円筒壁44より径方向内側に位置し、左右分割壁45が、第2円筒壁44の内側端部から縮径しつつ屈曲しながら第1円筒壁43の内側端部まで延設され、さらに径方向内側に延設されて略水平に延設された第3円筒壁46に達する。第3円筒壁46は、第1円筒壁43と第2円筒壁44の両外側端部より内側に且つその略中央に位置している。
【0040】
中央ケース11Mには、バッフルプレート47A、47Bが、第1円筒壁43と中央ケース11Mの外壁との間の空間又は第2円筒壁44と中央ケース11Mの外壁との間の空間を遊星歯車式減速機12A又は遊星歯車式減速機12Bからそれぞれ区画するように固定されている。
【0041】
また、中央ケース11Mには、ブリーザ室41と外部とを連通する外部連通路49がブリーザ室41の鉛直方向上面に接続される。外部連通路49のブリーザ室側端部49aは、鉛直方向下方を指向して配置されている。従って、オイルが外部連通路49を通って外部に排出されるのが抑制される。
【0042】
第1及び第2電動機2A、2Bは、ステータ14A、14Bがそれぞれ側方ケース11A、11Bに固定され、このステータ14A、14Bの内周側に環状のロータ15A、15Bがステータ14A、14Bに対して相対回転可能に配置されている。ロータ15A、15Bの内周部には車軸10A、10Bの外周を囲繞する円筒軸16A、16Bが結合され、この円筒軸16A、16Bが車軸10A、10Bと同軸上に相対回転可能となるように側方ケース11A、11Bの端部壁17A、17Bと隔壁18A、18Bに軸受19A、19Bを介して支持されている。また、円筒軸16A、16Bの一端側の外周であって端部壁17A、17Bには、ロータ15A、15Bの回転位置情報を電動機2A、2Bの制御コントローラ(図示せず)にフィードバックするためのレゾルバ20A、20Bが設けられている。
【0043】
また、第1及び第2遊星歯車式減速機12A、12Bは、サンギヤ21A、21Bと、このサンギヤ21に噛合される複数のプラネタリギヤ22A、22Bと、これらのプラネタリギヤ22A、22Bを支持するプラネタリキャリア23A、23Bと、プラネタリギヤ22A、22Bの外周側に噛合されるリングギヤ24A、24Bと、を備え、サンギヤ21A、21Bから電動機2A、2Bの駆動力が入力され、減速された駆動力がプラネタリキャリア23A、23Bを通して車軸10A、10Bに出力されるようになっている。
【0044】
サンギヤ21A、21Bは円筒軸16A、16Bに一体に形成されている。また、プラネタリギヤ22A、22Bは、サンギヤ21A、21Bに直接噛合される大径の第1ピニオン26A、26Bと、この第1ピニオン26A、26Bよりも小径の第2ピニオン27A、27Bを有する2連ピニオンであり、これらの第1ピニオン26A、26Bと第2ピニオン27A、27Bが同軸にかつ軸方向にオフセットした状態で一体に形成されている。このプラネタリギヤ22A、22Bはニードルベアリング31A、31Bを介してプラネタリキャリア23A、23Bのピニオンシャフト32A、32Bに支持され、プラネタリキャリア23A、23Bは、軸方向内側端部が径方向内側に伸びて車軸10A、10Bにスプライン嵌合され一体回転可能に支持されるとともに、軸受33A、33Bを介して隔壁18A、18Bに支持されている。
【0045】
リングギヤ24A、24Bは、その内周面が小径の第2ピニオン27A、27Bに噛合されるギヤ部28A、28Bと、ギヤ部28A、28Bより小径でケース11の中間位置で互いに対向配置される小径部29A、29Bと、ギヤ部28A、28Bの軸方向内側端部と小径部29A、29Bの軸方向外側端部を径方向に連結する連結部30A、30Bとを備えて構成されている。
【0046】
ギヤ部28A、28Bは、中央ケース11Mの左右分割壁45の内径側端部に形成された第3円筒壁46を挟んで軸方向に対向している。小径部29A、29Bは、その外周面がそれぞれ後述する一方向クラッチ50のインナーレース51とスプライン嵌合し、リングギヤ24A、24Bは一方向クラッチ50のインナーレース51と一体回転するように互いに連結されて構成されている。
【0047】
遊星歯車式減速機12B側であって、ケース11を構成する中央ケース11Mの第2円筒壁44とリングギヤ24Bのギヤ部28Bとの間には、リングギヤ24Bに対する制動手段を構成する油圧ブレーキ60が第1ピニオン26Bと径方向でオーバーラップし、第2ピニオン27Bと軸方向でオーバーラップするように配置されている。油圧ブレーキ60は、第2円筒壁44の内周面にスプライン嵌合された複数の固定プレート35と、リングギヤ24Bのギヤ部28Bの外周面にスプライン嵌合された複数の回転プレート36が軸方向に交互に配置され、これらのプレート35,36が環状のピストン37によって締結及び解放操作されるようになっている。ピストン37は、中央ケース11Mの左右分割壁45と第3円筒壁46間に形成された環状のシリンダ室に進退自在に収容されており、さらに第3円筒壁46の外周面に設けられた受け座38に支持される弾性部材39によって、常時、固定プレート35と回転プレート36とを解放する方向に付勢される。
【0048】
また、さらに詳細には、左右分割壁45とピストン37の間はオイルが直接導入される作動室Sとされ、作動室Sに導入されるオイルの圧力が弾性部材39の付勢力に勝ると、ピストン37が前進(右動)し、固定プレート35と回転プレート36とが相互に押し付けられて締結することとなる。また、弾性部材39の付勢力が作動室Sに導入されるオイルの圧力に勝ると、ピストン37が後進(左動)し、固定プレート35と回転プレート36とが離間して解放することとなる。なお、油圧ブレーキ60は後述のオイルポンプ70(図4参照)に接続されている。
【0049】
この油圧ブレーキ60の場合、固定プレート35がケース11を構成する中央ケース11Mの左右分割壁45から伸びる第2円筒壁44に支持される一方で、回転プレート36がリングギヤ24Bのギヤ部28Bに支持されているため、両プレート35、36がピストン37によって押し付けられると、両プレート35、36間の摩擦締結によってリングギヤ24Bに制動力が作用し固定される。その状態からピストン37による締結が解放されると、リングギヤ24Bの自由な回転が許容される。なお、上述したように、リングギヤ24A、24Bは互いに連結されているため、油圧ブレーキ60が締結することによりリングギヤ24Aにも制動力が作用し固定され、油圧ブレーキ60が解放することによりリングギヤ24Aも自由な回転が許容される。
【0050】
また、軸方向で対向するリングギヤ24A、24Bの連結部30A、30B間にも空間部が確保され、その空間部内に、リングギヤ24A、24Bに対し一方向の動力のみを伝達し他方向の動力を遮断する一方向クラッチ50が配置されている。一方向クラッチ50は、インナーレース51とアウターレース52との間に多数のスプラグ53を介在させたものであって、そのインナーレース51がスプライン嵌合によりリングギヤ24A、24Bの小径部29A、29Bと一体回転するように構成されている。またアウターレース52は、第3円筒壁46により位置決めされるとともに、回り止めされている。
【0051】
一方向クラッチ50は、車両3が電動機2A、2Bの動力で前進する際に係合してリングギヤ24A、24Bの回転をロックするように構成されている。より具体的に説明すると、一方向クラッチ50は、電動機2A、2B側の順方向(車両3を前進させる際の回転方向)の回転動力が車輪Wr側に入力されるときに係合状態となるとともに電動機2A、2B側の逆方向の回転動力が車輪Wr側に入力されるときに非係合状態となり、車輪Wr側の順方向の回転動力が電動機2A、2B側に入力されるときに非係合状態となるとともに車輪Wr側の逆方向の回転動力が電動機2A、2B側に入力されるときに係合状態となる。
【0052】
また、中央ケース11Mの前方側面11fには、図4に示すように、補機であるオイルポンプ70が固定されている。オイルポンプ70は、例えば、トロコイドポンプであり、位置センサレス・ブラシレス直流モータなどの不図示の電動機によって駆動されて左右貯留部RL、RRに貯留するオイルを吸引し、ケース11及び車軸10A、10Bなどの各機構部品に設けられた潤滑流路80A、80Bを介して各部を潤滑及び冷却する。
【0053】
このように本実施形態の後輪駆動装置1では、電動機2A、2Bと車輪Wrとの動力伝達経路上に一方向クラッチ50と油圧ブレーキ60とが並列に設けられている。なお、油圧ブレーキ60は、車両の走行状態や一方向クラッチ50の係合・非係合状態に応じて、オイルポンプ70から供給されるオイルの圧力により、解放状態、弱締結状態、締結状態に制御される。例えば、車両3が電動機2A、2Bの力行駆動により前進する時(低車速時、中車速時)は、一方向クラッチ50が締結するため動力伝達可能な状態となるが油圧ブレーキ60が弱締結状態に制御されることで、電動機2A、2B側からの順方向の回転動力の入力が一時的に低下して一方向クラッチ50が非係合状態となった場合にも、電動機2A、2B側と車輪Wr側とで動力伝達不能になることが抑制される。また、車両3が内燃機関4及び/又は電動機5の力行駆動により前進する時(高車速時)は、一方向クラッチ50が非係合となりさらに油圧ブレーキ60が解放状態に制御されることで、電動機2A、2Bの過回転が防止される。一方、車両3の後進時や回生時には、一方向クラッチ50が非係合となるため油圧ブレーキ60が締結状態に制御されることで、電動機2A、2B側からの逆方向の回転動力が車輪Wr側に出力され、又は車輪Wr側の順方向の回転動力が電動機2A、2B側に入力される。
【0054】
図4及び図12に示すように、後輪駆動装置1は、マウント部材(支持装置)13a、13bによってサブフレーム(骨格部材)13に支持され、該サブフレーム13を介して車両3のフロアパネル171の下方に固定される。また、後輪駆動装置1は、マウント部材13a、13bを、ケース11(側方ケース11A、11B)の前方側面11fから前方に突出形成されたボス部(固定部)11a(図6参照)に固定することで、車両3に支持されている。
【0055】
また、左側方ケース11A及び右側方ケース11Bの前方側面11fには、ステータ14に巻回されたステータコイル102の3相線が接続される内部電気導体であるバスバー130と、不図示の外部機器から延設される導電ケーブル103A、103Bと、を電気的に接続する第1及び第2コネクタ101A、101Bがそれぞれ設けられている。
【0056】
第1及び第2コネクタ101A、101Bは、マウント部材13a、13bが固定されるボス部11aの下方近傍に配置され、特に、車軸10A、10Bの回転軸線xを通る水平面Pよりも下方に配置されている。さらに、第1及び第2コネクタ101A、101Bの少なくとも一部は、マウント部材13a、13bの鉛直方向直下、即ち、マウント部材13a、13bの鉛直投影内に配置され、また、サブフレーム13の鉛直方向直下、即ち、サブフレーム13の鉛直投影内に配置されている。このように、マウント部材13a、13bやサブフレーム13が第1及び第2コネクタ101A、101Bの上方を覆って配置されているので、上方からの落下物に対して第1及び第2コネクタ101A、101Bが保護される。
【0057】
また、第1コネクタ101Aと第2コネクタ101Bは、ケース11の前方側面11fの左右方向中央に位置するオイルポンプ70を挟むように、オイルポンプ70の左右方向近傍に配置されている。従って、オイルポンプ70は、第1コネクタ101Aと第2コネクタ101Bにアクセスする際の障害とはならないように配置されている。
【0058】
また、コネクタ101A、101B及び導電ケーブル103A、103Bの鉛直方向下方には、コネクタ101A、101B及び導電ケーブル103A、103Bを保護する第1及び第2保護部材140A、140Bが支持部材160A、160Bによってケース11に固定されている。なお、後輪駆動装置1は、車両3の左右方向中央に対して左右対称に形成されているので、以下の説明においては、右側(図4において左側)に位置する第2コネクタ101B、及び第2保護部材140Bの構造について説明する。
【0059】
図6を参照して、第2コネクタ101Bは、ケース11に固定される内側コネクタ104と、導電ケーブル103Bの先端部に設けられる外側コネクタ105と、を有する。そして、内側及び外側コネクタ104、105が互いに接続されることで、ステータ14Bに巻回されたステータコイル102の各相の配線が接続されるバスバー130と、導電ケーブル103Bとが、電気的に接続される。なお、外側コネクタ105と導電ケーブル103Bとは、外部電気導体を構成する。
【0060】
内側コネクタ104は、U相、V相、W相の3本の導体本体106と、各導体本体106を保持する導体保持部107とを有し、導体保持部107をケース11に2箇所のボルト108で締結固定することでケース11に取り付けられる(図5参照)。ケース11には、内側コネクタ104とステータ14との間に、U相、V相、W相の3本のバスバー130が配設された端子台131が設けられている。各バスバー130の一端には、ステータコイル102から延設された各相の配線が接続され、各バスバー130の他端130aには、内側コネクタ104の各相の導体本体106が、それぞれ接続されている(図6には1相のみを示す)。
【0061】
内側コネクタ104の導体本体106が配置されるケース11の下面には、ケース11の内部と外部とを連通する開口部109が形成されている。したがって、内側コネクタ104がケース11に取り付けられると、導体本体106がバスバー130の他端130aと上下方向においてオーバーラップして配置される。そして、各相のバスバー130の他端130aと導体本体106との接続部132を視認しながら、下方から開口部109に不図示の締結工具を挿入し、ボルト110と導体本体106に固定されたナット111とを締結して接続する。通常、開口部109は、ボルト113でケース11に固定されたカバー板112により塞がれている。
【0062】
そして、外側コネクタ105は、内側コネクタ104の導体保持部107に嵌めこまれた後、ボルト115によって固定される。また、第2コネクタ101Bの最下部、本実施形態では、外側コネクタ105の最下部105aは、ケース11の最下部113a、即ち、カバー板112を固定するボルト113の頭部より高さhだけ高い位置となるように配置されている(図6参照)。
【0063】
第2保護部材140Bは、金属板などで断面略コの字型に形成されており、第2コネクタ101B及び導電ケーブル103Bの下方に配置される底部142と、該底部142の車両の左右方向端縁から鉛直方向上方に向かって起立される起立部143と、を有する。これにより、第2コネクタ101B及び導電ケーブル103Bは、これらの下面側が底部142で覆われ、これらの両側面が起立部143で覆われており、下方側から第2コネクタ101B及び導電ケーブル103Bに加わる外力が抑制される。
【0064】
第2保護部材140Bは、ケース11から離間する方向、即ち、前方に延出する。底部142には、底部142からケース11に対する遠位側の鉛直方向位置が次第に高くなるように傾斜する傾斜部144と、ケース11に対する遠位側の水平方向幅W1が、近位側の水平方向幅W2より狭くなるように減幅する減幅部145と、が形成されている。第2保護部材140Bは、傾斜部144によって遠位側の高さが高くなるので、走行時に跳ね上げる石や水などが侵入し難い。また、第2保護部材140Bは、減幅部145によって遠位側の両起立部143の間隔が狭くなるので、同様に、走行時に跳ね上げる石や水などが侵入し難い。
【0065】
第2保護部材140Bは、車両の左右方向外側となる右側の起立部143から後方に延設される延設部146と、左右方向内側となる左側の起立部143から直角に屈曲形成され、内側に向かって延設されたリブ147(図8参照)と、を備える。延設部146はケース11の右方側面にボルト155によって固定され(図9参照)、リブ147はケース11の前方側面11fにボルト156により固定されている(図8参照)。また、図8に示すように、第2保護部材140Bには、オイルポンプ70の配線用カプラ71の下方を覆うように車両の左右方向内側に延出する補機保護部であるカプラガード148が一体に形成されており、配線用カプラ71は、カプラガード148によって保護されている。
【0066】
図9に示すように、第2保護部材140Bは、ケース11に対する近位側端部150と、ケース11との間に隙間Cが設けられるように配置されており、この隙間Cを介して第2保護部材140Bの上方と下方とが連通する。これにより、走行時などに第2保護部材140Bの上側に入り込んだ異物は、隙間Cから容易に排出除去される。
なお、第2保護部材140Bとケース11との間に隙間Cを設ける代わりに、底部142に貫通穴を設けて第2保護部材140Bの上下を連通させ、第2保護部材140Bの上側に侵入した異物を該貫通穴から排出するようにしてもよい。
【0067】
また、第2保護部材140Bの最下部151も、ケース11の最下部113aよりも高い位置に配置され、外部からの力が第2保護部材140Bに作用し難くなっている(図9参照)。
【0068】
支持部材160Bは、第2コネクタ101B及び導電ケーブル103Bの上方を、車両の左右方向一方側から他方側に亙って延在するように、金属板をプレス成形することにより略コの字型に形成されている。支持部材160Bは、後方に延設された一端部161が、第2コネクタ101Bの一方側(図8中、右方)に配置され、第2保護部材140Bの延設部146とケース11との固定位置より上方で、ケース11の右方側面にボルト166によって固定されている(図9参照)。支持部材160Bの他端部162は、第2コネクタ101Bの他方側(図8中、左方)に配置され、ケース11の前方側面11fにボルト167によってねじ止めされている。
【0069】
また、図9に示すように、支持部材160Bの一端部161側から下方に延設され、略L字型に形成された支持部163は、第2保護部材140Bの起立部143から上方に延びる取付け部149と、ボルト164によって固定されている。これにより、支持部材160Bは、第2コネクタ101B及び導電ケーブル103Aの上方を跨ぐように配置されて、ケース11に2ヶ所で固定される。そして、第2保護部材140Bは、ケース11の右方側面及び前方側面11fの2ヶ所と、支持部材160Bを介して固定される合計3ヶ所でケース11に固定される。
【0070】
図12に示すように、車両3のフロアパネル171の下方にサブフレーム13を介して固定される後輪駆動装置1は、フロアパネル171の下部で、車両3の下方を流れる走行風を整流するための整流部材170と、エンジンからの不図示の排気管を覆う遮熱板172と、の後方に配置されている。第1及び第2保護部材140A、140Bは、下方から見て、整流部材170とは重なり合わないように配置される一方、第1及び第2保護部材140A、140Bの少なくとも一部が、下方から見て、遮熱板172と重なり合うように配置されている。
【0071】
以上説明したように、本実施形態に係る電動機の電気導体保護構造によれば、ケース11に収容されたステータ14A、14B及びロータ15A、15Bを有し車両3に搭載される電動機2A、2Bと、ケース11の内部のバスバー130に一端が接続されてケース11から延出する外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103B(外部電気導体)と、を備え、外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bは、電動機2A、2Bの回転軸線xを通る水平面Pよりも下方にてケース11から延出すると共に、外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bの鉛直方向下方には、外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bの下面を覆う保護部材140A、140Bが設けられるので、保護部材140A、140Bによって外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bに作用する外力の入力を抑制して保護することができる。
【0072】
保護部材140A、140Bは、ケース11から離間する方向に延出し、ケース11に対する遠位側の鉛直方向位置が高くなるように傾斜する傾斜部144を有するので、遠位側から保護部材140A、140Bの上方側に侵入する異物を抑制することができる。また、衝突時などにおいて、遠位側からの周辺部材による外力の入力を抑制することができる。
【0073】
保護部材140A、140Bは、ケース11に対する近位側に、保護部材140A、140Bの上方と下方とを連通する連通構造を有するので、保護部材140A、140Bの上方側に侵入した小石、水などの異物を容易に排出することができ、滞留が抑制される。また、侵入した異物は、傾斜部144の傾斜によって近位側に移動するので、連通構造から異物がより排出されやすい。
【0074】
連通構造は、保護部材140A、140Bのケース11に対する近位側端部150と、ケース11との間に隙間Cが存するように、保護部材140A、140Bを配置することで形成されるので、保護部材140A、140Bに穴を開けることなく連通構造を形成することができ、保護部材140A、140Bの強度が向上する。また、振動源となるケース11と保護部材140A、140Bとの当接部が減るので、保護部材140A、140Bへの振動の伝達を低減することができる。
【0075】
保護部材140A、140Bは、外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bの下面を覆う底部142と、該底部142の端縁から鉛直方向上方に向かって延設される起立部143と、を有するので、起立部143によって外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bの側方も覆うことができ、側方から保護部材140A、140Bの内側への異物の侵入を抑制することができる。また、保護部材140A、140Bが平板状に形成された場合と比較して強度が向上する。
【0076】
保護部材140A、140Bの底部142は、ケース11に対する遠位側の水平方向幅W1が、近位側の水平方向幅W2より狭くなるように減幅する減幅部145を有するので、起立部143で側方が覆われた状態で底部142が減幅部145を有することで、保護部材140A、140Bの内側に異物がより侵入し難くなる。
【0077】
保護部材140A、140Bはケース11と別体に形成されると共に、ケース11及び保護部材140A、140Bと別体に形成される支持部材160A、160Bを介してケース11に固定されるので、ケース11及び支持部材160A、160Bによって制約されることなく、保護部材140A、140Bの形状や厚さを適切な形状に形成することができると共に、保護部材140A、140Bを適切な位置に配置することができる。
【0078】
支持部材160A、160Bは、外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bの一方側から他方側に亙って上方に延在し、一方側及び他方側でケース11に固定されるので、支持部材160A、160Bによって保護部材140A、140Bを確実にケース11に固定することができる。
【0079】
保護部材140A、140Bの最下部151は、ケース11の最下部113aよりも高い位置に配置されるので、下方からの外力はケース11によって受けられて、保護部材140A、140Bに作用する外力の入力が低減する。
【0080】
外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bは、電動機2A、2Bを支持するフロアパネル171よりも下方に配置されるので、車両3の下方側から外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bへのアクセスが容易となる。
【0081】
電動機2A、2Bは、車両3のフロアパネル171よりも下方に配置されるので、電動機2A、2Bを床下に配置する場合でも、外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bに容易にアクセス可能となる。また、床上の乗員居住スペース・積載スペースが拡大し、電動機2A、2Bと車輪Wrとの距離を縮めることが可能となる。
【0082】
車両3の下方を流れる走行風を整流する整流部材170が、電動機2A、2Bの最下部113aよりも低い位置に略水平方向に配置され、保護部材140A、140Bは、下方から見て、整流部材170と重なり合わないように配置されるので、整流部材170を車両3に取り付けたままで、保護部材140A、140B、外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bに容易にアクセスすることができる。
なお、整流部材170を付けたまま保護部材140A,140Bを外せる範囲であれば、保護部材140A,140Bと整流部材170とは、一部が重なり合っていてもよい。
【0083】
外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bの近傍には、ケース11の外部表面に固定されるオイルポンプ70が配置され、保護部材140A、140Bは、該保護部材140A、140Bから延出してオイルポンプ70の配線用カプラ71の下面を覆うカプラガード148を有するので、保護部材140A、140Bによって配線用カプラ71を同時に保護することができる。また、外側コネクタ105A、105B及び導電ケーブル103A、103Bと、オイルポンプ70の保護部材を個別に設ける場合と比較して部品点数が削減されると共に、保護部材140A、140Bの着脱を簡素化することができる。
【0084】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本実施形態では、適用車両としてハイブリッド自動車について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば、モータのみを駆動源とする電気自動車であってもよい。
【0085】
また、電動機2A、2Bをサブフレーム13に支持する支持装置として、本実施形態では、ケース11及びサブフレーム13に固定されるマウント部材13a、13bが適用されているが、これに限定されるものでない。例えば、支持装置は、マウント部材と骨格部材との間にブラケット部材を備え、マウント部材とブラケット部材によって構成されてもよい。また、ケース11は、本実施形態のようなボス部11aを備えず、マウント部材13a、13bが前方側面11fの平坦部に固定されてもよい。
【0086】
また、本発明の補機としては、本実施形態のオイルポンプ70に限定されるものでなく、エアコン用コンプレッサやウォータポンプなどであってもよい。
さらに、本実施形態では、導電ケーブル103A、103Bは、コネクタ101A,101Bを用いて、ケース11内の内部電気導体と接続されているが、導電ケーブル103A、103Bをそのまま内部電気導体と接続するようにしてもよい。
【0087】
また、本実施形態では、二つの電動機2A、2Bは、一つのケース11内に収容されているが、本発明はこれに限らず、別々のケースを設けてそれぞれに収容されてもよい。
さらに、本実施形態では、電動機2A、2Bと左右後輪LWr、RWrとが第1及び第2変速機を介してそれぞれ接続されているが、本発明はこれに限らず、電動機2A、2Bと左右後輪LWr、RWrとが直接接続されてもよい。
加えて、本実施形態では、電動機2A、2Bが左右後輪LWr、RWrに対して動力伝達可能に機械的に接続されているが、本発明はこれに限らず、発電専用モータ等に適用されてもよい。
【符号の説明】
【0088】
2 電動機
2A 第1電動機(左電動機)
2B 第2電動機(右電動機)
3 車両
11 ケース(筐体)
13 サブフレーム(骨格部材)
14A、14B ステータ(固定子)
15A、15B ロータ(回転子)
70 オイルポンプ(補機)
101A、101B コネクタ
103A、103B 導電ケーブル(外部電気導体)
104 内側コネクタ
105 外側コネクタ(外部電気導体)
113a 筐体の最下部
130 バスバー(内部電気導体)
140A、140B 保護部材
142 底部
143 起立部
144 傾斜部
145 減幅部
148 カプラガード(補機保護部)
150 近位側端部
151 保護部材の最下部
160A、160B 支持部材
170 整流部材
171 フロアパネル
C 隙間
P 水平面
W1 遠位側の水平方向幅
W2 近位側の水平方向幅
x 回転軸線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定子、及び前記固定子に対して相対回転可能に配置される回転子を有する電動機本体と、
前記電動機本体を収容する筐体と、
を備え、車両に搭載される電動機と、
前記筐体の内部の内部電気導体に電気的に接続され、前記筐体の外部表面に該筐体から延出するように配置される外部電気導体と、
を備えた電動機の電気導体保護構造であって、
前記外部電気導体は、前記電動機の回転軸線を通る水平面よりも下方にて前記筐体から延出し、
前記外部電気導体の鉛直方向下方には、前記外部電気導体の下面を覆う保護部材が設けられることを特徴とする電動機の電気導体保護構造。
【請求項2】
前記保護部材は、前記筐体から離間する方向に延出し、前記筐体に対する遠位側の鉛直方向位置が高くなるように傾斜する傾斜部を有することを特徴とする請求項1に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項3】
前記保護部材は、前記筐体に対する近位側に、前記保護部材の上方と下方とを連通する連通構造を有することを特徴とする請求項2に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項4】
前記連通構造は、前記保護部材の前記筐体に対する近位側端部と、前記筐体との間に隙間が存するように、前記保護部材を配置することで形成されることを特徴とする請求項3に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項5】
前記保護部材は、前記外部電気導体の下面を覆う底部と、該底部の端縁から鉛直方向上方に向かって延設される起立部と、を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項6】
前記保護部材の前記底部は、前記筐体に対する遠位側の水平方向幅が、近位側の水平方向幅より狭くなるように減幅する減幅部を有することを特徴とする請求項5に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項7】
前記保護部材は、前記筐体と別体に形成されると共に、前記筐体及び前記保護部材と別体に形成される支持部材を介して前記筐体に固定されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項8】
前記支持部材は、前記外部電気導体の上方で、該外部電気導体の一方側から他方側に亙って延在し、前記一方側及び前記他方側で前記筐体に固定されることを特徴とする請求項7に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項9】
前記保護部材の最下部は、前記筐体の最下部よりも高い位置に配置されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項10】
前記電動機は前記車両の骨格部材に支持され、前記外部電気導体は前記骨格部材よりも下方に配置されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項11】
前記電動機は、前記車両のフロアパネルよりも下方に配置されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項12】
前記車両は、前記電動機の最下部よりも低い位置に略水平方向に延在し、前記車両の下方を流れる走行風を整流する整流部材を更に備え、
前記保護部材の少なくとも一部は、下方から見て、前記整流部材と重なり合わないように配置されることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の電動機の電気導体保護構造。
【請求項13】
前記外部電気導体の近傍には、前記筐体の外部表面に固定される補機が配置され、
前記保護部材は、該保護部材から延出して前記補機の下面を覆う補機保護部を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の電動機の電気導体保護構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2013−115831(P2013−115831A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−256701(P2011−256701)
【出願日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】