驱动装置的制作方法

1.本发明涉及一种驱动装置。


背景技术：

2.在具有马达以及对马达的动作进行控制的逆变器的驱动装置中，有时，在马达、逆变器发热的情况下，收纳它们的壳体内部的空气会膨胀，内部空间的压力会增大。因此，已知一种结构，在收纳马达、逆变器的壳体上设置当内部空间的压力上升时打开的阀，从而与外部空气连通(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：日本特开2009-201184号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
4.在上述现有的驱动装置中，由于使收纳马达的壳体的内部空间与收纳逆变器的机壳的内部空间连通，因而仅在收纳马达的壳体上设置有阀。然而，根据驱动装置的结构，有时也不想使收纳马达的壳体的内部空间与收纳逆变器的机壳的内部空间连通。因此，存在下述技术问题：对于收纳逆变器的机壳，无法独立地调节内部的压力。
5.此外，在使收纳马达的壳体的内部空间与收纳逆变器的机壳的内部空间连通的结构中，在对马达内部的构成元件进行液冷的情况下，用于冷却马达的油可能浸入逆变器内部。
6.鉴于上述这些点，本发明的目的是提供一种驱动装置，能够针对收纳逆变器的逆变器外壳部独立地进行内部的压力调节。解决技术问题所采用的技术方案
7.本发明例示性的驱动装置具有：马达，所述马达具有绕中心轴线旋转的马达轴体；马达外壳部，所述马达外壳部收纳所述马达；齿轮部，所述齿轮部将所述马达轴体的旋转传递至中间轴体；齿轮外壳部，所述齿轮外壳部收纳所述齿轮部；逆变器，所述逆变器将电力供给至所述马达；以及逆变器外壳部，所述逆变器外壳部收纳所述逆变器，所述齿轮部设置于所述马达外壳部的轴向一侧，所述齿轮部在轴向另一侧安装有所述中间轴体，所述逆变器外壳部配置于所述中间轴体的上方，所述逆变器外壳部的下壁部面向外部空气，所述逆变器外壳部具有使所述逆变器外壳部的内部与所述逆变器外壳部的下方的外部连通的通气孔。发明效果
8.根据本发明例示性的驱动装置，通过设置通气孔，能够针对收纳逆变器的逆变器外壳部独立地进行内部的压力调节。
附图说明
9.图1是一实施方式的驱动装置的概念图。图2是驱动装置的立体图。图3是从后方观察到的供驱动装置装设的车辆的驱动装置的装设部位的概念图。图4是将驱动装置的逆变器外壳部的下部放大后的立体图。图5是将拆除了中间轴体保持构件的状态下的驱动装置的逆变器外壳部的下部周边放大后的立体图。图6是表示拆除了中间轴体保持构件的状态下的驱动装置的逆变器外壳部的下部周边的剖视图。图7是表示驱动装置的逆变器外壳部的下部周边的剖视图。
具体实施方式
10.以下，参照附图对本发明实施方式的驱动装置进行说明。另外，本发明的范围并不限定于以下实施方式，而是能在本发明的技术思想的范围内任意变更。
11.在以下说明中，以驱动装置1装设在位于水平路面上的车辆上的情况下的位置关系为基准来规定重力方向进行说明。此外，在附图中，作为三维直角坐标系，适当地示出xyz坐标系。在xyz坐标系中，z方向表示铅垂方向(即上下方向)， z方向是上侧(重力方向的相反侧)，-z方向是下侧(重力方向)。x方向是与z方向正交的方向，其表示供驱动装置1装设的车辆的前后方向， x方向是车辆前方，-x方向是车辆后方。另外，有时 x方向为车辆后方，-x方向为车辆前方。y方向是与x方向及z方向这两个方向正交的方向，其表示车辆的宽度方向(左右方向)。根据驱动装置1相对于车辆的装设方法，有时x方向为车辆的宽度方向(左右方向)，y方向为车辆的前后方向。
12.在以下说明中，除非特别说明，否则将与马达2的马达轴线j2平行的方向(y方向)简称为“轴向”，将与马达轴线j2正交的径向简称为“径向”，将以马达轴线j2为中心的周向简称为“周向”。此外，将包括x方向和y方向的水平的方向称为“横向”。另外，上述“平行的方向”以及“水平的方向”不仅包括完全平行的情况以及完全水平的情况，还包括大致平行的方向以及大致水平的方向。
13.＜1.驱动装置＞以下，基于附图对本发明例示性的一实施方式的驱动装置1进行说明。图1是一实施方式的驱动装置1的概念图。图2是驱动装置1的立体图。另外，图1只不过是概念图，各部分的配置及尺寸不一定与实际的驱动装置1的配置及尺寸相同。
14.驱动装置1装设于混合动力汽车(hv)、插电式混合动力汽车(phv)、电动汽车(ev)等至少以马达作为动力源的车辆。驱动装置1作为上述汽车的动力源使用。
15.如图1及图2所示，驱动装置1具有马达2、齿轮部3、油泵4、油冷却器5、逆变器6、外壳7、中间轴体保持构件8、线束9以及线束保护构件10。外壳7具有收纳马达2的马达外壳部71、收纳齿轮部3的齿轮外壳部72以及收纳逆变器6的逆变器外壳部73。
16.＜2.马达2＞马达2收纳于外壳7的马达外壳部71的内部。马达2具有转子21和定子25。
17.＜2.1转子21＞
转子21通过电力从电池(省略图示)经由逆变器6被供给至定子25而旋转。转子21具有马达轴体22、转子芯23和转子磁体(省略图示)。转子21绕在水平方向上延伸的马达轴线(中心轴线)j2旋转。即，马达2具有绕在水平方向上延伸的马达轴线(中心轴线)j2旋转的马达轴体22。
18.马达轴体22以在水平方向且在车辆的宽度方向(y方向)上延伸的马达轴线j2为中心延伸。另外，详细而言，马达轴体22被分割成马达2侧的轴体以及齿轮部3侧的轴体，使用花键轴连接在一起。马达轴体22绕马达轴线j2旋转。
19.马达轴体22跨马达外壳部71的内部和齿轮外壳部72的内部而延伸。马达轴体22的轴向一侧( y方向侧)的端部贯穿马达外壳部71及齿轮外壳部72共有的分隔壁部74，并突出至齿轮外壳部72的内部。马达轴体22的轴向一侧( y方向侧)的端部通过保持于分隔壁部74的轴承(省略图示)被支承为能够旋转。马达轴体22的轴向另一侧(-y方向侧)的端部通过保持于马达外壳部71的封闭部75的轴承(省略图示)被支承为能够旋转。
20.转子芯23是将硅钢板层叠而形成的。转子芯23是沿着轴向延伸的圆柱体。在转子芯23上固定有多个转子磁体(省略图示)。多个转子磁体以使磁极交替的方式沿着周向排列。
21.＜2.2定子25＞定子25位于转子21的径向外侧，并从径向外侧包围转子21。即，马达2是在定子25的内侧能旋转地配置有转子21的内转子型马达。定子25保持于马达外壳部71。定子25具有定子芯26、线圈27和绝缘件(省略图示)。绝缘件夹设在定子芯26与线圈27之间。定子芯26从圆环状的轭部的内周面至径向内侧具有多个磁极齿261(参照图5)。
22.在各磁极齿261之间缠绕有线圈线(省略图示)。缠绕于磁极齿261的线圈线构成线圈27。线圈线经由母线(省略图示)与逆变器6连接。线圈27具有从定子芯26的轴向端面突出的线圈端271。线圈端271比转子21的转子芯23的端部更朝轴向外侧突出。
23.＜3.齿轮部3＞齿轮部3设置于马达外壳部71的轴向一侧(图1的左侧， y方向侧)。齿轮部3收纳于外壳7的齿轮外壳部72的内部。齿轮部3在马达轴体22的轴向一侧(图1的左侧， y方向侧)与马达轴体22连接。
24.齿轮3具有减速装置31、差动装置32及中间轴体连接部33。齿轮部3在轴向另一侧(图1的右侧，-y方向侧)安装有中间轴体ms。齿轮部3将马达轴体22的旋转传递至中间轴体ms。
25.图3是从后方观察到的供驱动装置1装设的车辆v的驱动装置1的装设部位的概念图。例如，车辆v的主动轴体被分割成第一主动轴体ds1、中间轴体ms及第二主动轴体ds2。马达轴体22的旋转从齿轮部3直接传递至第一主动轴体ds1。马达轴体22的旋转从齿轮部3经由中间轴体ms传递至第二主动轴体ds2。
26.＜3.1减速装置31＞减速装置31与马达轴体22连接。即，齿轮部3在马达轴线j2的轴向一侧(图1的左侧， y方向侧)与马达轴体22连接。减速装置31具有使马达2的旋转速度减小而使从马达2输出的转矩根据减速比增大的功能。减速装置31将从马2输出的转矩传递至差动装置32。
27.减速装置31具有第一齿轮(中间主动齿轮)311、第二齿轮(中间齿轮)312、第三齿
轮(最终主动齿轮)313及齿轮轴体314。从马达2输出的转矩经由马达轴体22、第一齿轮311、第二齿轮312、齿轮轴体314及第三齿轮313向差动装置32的齿圈321传递。各齿轮的齿轮比和齿轮的个数等能根据需要的减速比进行各种变更。减速装置31是各齿轮的轴心平行配置的平行轴齿轮式减速机。
28.第一齿轮311安装于马达轴体22的外周面。第一齿轮311与马达轴体22一起绕马达轴线j2旋转。
29.齿轮轴体314沿与马达轴线j2平行的齿轮轴线j4延伸。齿轮轴体314的两端通过保持于齿轮外壳部72的轴承(省略图示)被支承为能够旋转。齿轮轴体314绕齿轮轴线j4旋转。
30.第二齿轮312及第三齿轮313均安装于中间轴体314的外周面。第二齿轮312与第三齿轮313通过齿轮轴体314连接。第三齿轮313相对于第二齿轮312位于分隔壁部74侧。第二齿轮312及第三齿轮313绕齿轮轴线j4旋转。第二齿轮312与第一齿轮311啮合。第三齿轮313与差动装置32的齿圈321啮合。
31.马达轴体22的转矩从第一齿轮311传递至第二齿轮312。传递至第二齿轮312的转矩经由中间轴体314被传递至第三齿轮313。传递至第三齿轮313的转矩被传递至差动装置32的齿圈321。这样，减速装置31将从马达2输出的转矩传递至差动装置32。
32.＜3.2差动装置32＞差动装置32安装于第一主动轴体ds1及中间轴体ms。第一主动轴体ds1及中间轴体ms分别安装于差动装置32的左右。差动装置32将马达2的输出转矩传递至第一主动轴体ds1及中间轴体ms。差动装置32具有例如当车辆v(参照图3)转向时吸收左右车轮w的速度差并向第一主动轴体ds1及中间轴体ms传递相同转矩的功能。
33.差动装置32具有齿圈321。齿圈321绕与马达轴线j2平行的差动轴线j5旋转。从马达2输出的转矩经由减速装置31传递至齿圈321。
34.＜3.3中间轴体连接部33＞中间轴体连接部33设置于差动装置32。中间轴体连接部33面向差动装置32的-y方向侧(图1的右侧)。即，中间轴体连接部33在马达轴体22的轴向上相对于连接齿轮部3的轴向一侧(图1的左侧， y方向侧)面向相反一侧即轴向另一侧。
35.在中间轴体连接部33安装有朝向马达轴体22的轴向另一侧(图1的右侧，-y方向侧)延伸的中间轴体ms。马达2与中间轴体ms彼此在横向(x方向)上错开地配置。即，中间轴体ms在马达2的横向(-x方向，参照图2)上与马达2分开地配置。在本实施方式中，马达轴线j2与差动轴线j5平行，即马达轴体22与中间轴体ms平行。
36.＜4.油泵4＞油泵4使油cl在马达外壳部71的内部循环。油泵4是具有泵马达(省略图示)且通过电驱动的电动泵。外壳7还具有收纳油泵4的泵外壳部76。油泵4收纳于泵外壳部76的内部。
37.另外，驱动装置1具有用于使油cl在马达外壳部71的内部循环的油流通路径cp。油流通路径cp包括油泵4、供油cl始终向一个方向流通的油配管、使油cl暂时滞留的路径(例如油罐)、油cl滴落的路径以及油cl顺着壁部落下的路径。例如，油流通路径cp设置于齿轮外壳部72的内部的下部区域，包括贮存油cl的油积存部p。此外，例如，油流通路径cp包括将泵外壳部76与马达外壳部71连接的油配管77。
38.油配管77将从油泵4排出的油cl供给至设置于马达外壳部71内部的上部的油罐
(省略图示)。被供给至油罐的油ol滴落至马达2的线圈端271。线圈27被从油罐滴落至线圈端271的油cl冷却。即，马达2被油cl冷却。
39.将马达2冷却后的油ol流动至马达外壳部71内部的下部。分隔壁部74具有分隔壁开口741。流动至马达外壳部71内部的下部的油cl流入齿轮外壳部72的内部，继而流入齿轮外壳部72下部的油积存部p。
40.＜5.油冷却器5＞油冷却器5设置于油配管77的油流通路径cp的中途。在油冷却器5上连接有制冷剂配管51。制冷剂通过制冷剂配管51流入油冷却器5。油冷却器5通过进行制冷剂与油cl的热交换而对在油配管77的内部流动的油cl进行冷却。
41.另外，制冷剂配管51的一端部与油冷却器5连接，制冷剂配管51的另一端部与逆变器外壳部73连接。在本实施方式中，将对逆变器6进行冷却后的制冷剂通过制冷剂配管51引导至油冷却器5，对油cl进行冷却，但不限定于此。也可利用与对逆变器6进行冷却的制冷剂不同的制冷剂来对油cl进行冷却。另外，对逆变器6进行冷却的制冷剂通过散热器(省略图示)进行冷却。
42.＜6.逆变器6＞逆变器6收纳并固定于逆变器外壳部73的内部。逆变器6与马达2电连接。逆变器6将电力供给至马达2。此外，逆变器6通过对供给至马达2的电流进行控制，从而对马达2的动作进行控制。
43.逆变器6还将电力供给至油泵4。线束9的一端侧与逆变器6电连接，另一端侧与油泵4电连接。线束9包括用于驱动油泵4的电力线及信号线。
44.线束9在两端部具有连接器91、92。连接器91与逆变器外壳部73的后述下壁部731连接，且在逆变器外壳部73的内部与逆变器6电连接。连接器92与泵外壳部76连接，且在泵外壳部76的内部与油泵4电连接。
45.线束保护构件10配置于线束9的位于连接器91、92之间的中间区域。线束保护构件10具有将线束9的周围的一部分覆盖并围住的线束收纳部(省略图示)。即，线束保护构件10将线束9的周围的至少一部分覆盖。
46.＜7.外壳7＞外壳7具有马达外壳部71、齿轮外壳部72及逆变器外壳部73。马达外壳部71收纳马达2。齿轮外壳部72收纳齿轮部3。逆变器外壳部73收纳逆变器6。外壳7的内部空间被马达外壳部71、齿轮外壳部72及逆变器外壳部73划分成收纳马达2的空间、收纳齿轮部3的空间以及收纳逆变器6的空间。外壳7还具有分隔壁部74、封闭部75、泵外壳部76及油配管77。
47.＜7.1马达外壳部71＞马达外壳部71在收纳马达2的内部空间的外周部具有周壁部711。周壁部711是沿马达轴线j2的轴向(y方向)延伸的筒状。周壁部711的轴向一侧( y方向侧)的端部被分隔壁部74封闭。分隔壁部74位于马达外壳部71与齿轮外壳部72间的边界。周壁部711的轴向另一侧(-y方向侧)的端部被封闭部75封闭。
48.马达外壳部71具有保持构件安装部(保护构件安装部)712(参照图5)。保持构件安装部712配置于周壁部711的靠中间轴体ms侧(后侧，-x方向侧)的外周部且面向外部空间s的部分。保持构件安装部712与安装于中间轴体连接部33的中间轴体ms对置。
49.在保持构件安装部712处安装有对中间轴体ms进行保持的中间轴体保持构件(保护构件)8。即，马达外壳部71具有保持构件安装部712以作为供中间轴体保持构件8安装的保护构件安装部，所述中间轴体保持构件8是将后述通气孔732覆盖的保护构件。根据该结构，能够利用马达外壳部71来支承将通气孔732覆盖的保护构件。
50.＜7.2齿轮外壳部72＞齿轮外壳部72相对于马达外壳部71配置于马达轴体22的轴向一侧。齿轮外壳部72从在轴向(y方向)上观察时与马达外壳部71重叠的区域朝向马达2的横向(后侧，-x方向)延伸。
51.《7.3逆变器外壳部73》逆变器外壳部73跨马达外壳部17的上部和齿轮外壳部72的上部而配置。逆变器外壳部73配置于中间轴体ms的上方。详细而言，逆变器外壳部73配置在安装于中间轴体连接部33的中间轴体ms的上方。
52.外壳7形成有三侧被马达外壳部71、齿轮外壳部72及逆变器外壳部73包围的外部空间s。外部空间s配置于马达外壳部71的中间轴体ms侧(-x方向侧)。外部空间s配置于齿轮外壳部72的轴向另一侧(-y方向侧)。外部空间s配置于逆变器外壳部73的下方(-z方向侧)。安装于中间轴体连接部33的中间轴体ms配置于该外部空间s。
53.图4是将驱动装置1的逆变器外壳部73的下部放大后的立体图。另外，图4省略了驱动装置1的能够在图2中观察到的中间轴体保持构件8、线束9及线束保护构件10的描绘。
54.逆变器外壳部73在收纳逆变器6的内部空间的下方(-z方向侧)具有下壁部731。下壁部731面向逆变器外壳部73的下方的外部空间s。即，逆变器外壳部73的下壁部731面向外部空气。
55.逆变器外壳部73的下壁部731具有通气孔732。通气孔732在上下方向(z方向)上贯穿下壁部731。通气孔732使逆变器外壳部73的内部与逆变器外壳部73的下方的外部连通。由此，在逆变器外壳部73的内部压力升高的情况下，空气从逆变器外壳部73的内部向外部空气排出。
56.根据上述结构，能够为逆变器外壳部73的内部空间设置压力调节用的通气孔732。通过设置通气孔732，能够针对收纳逆变器6的逆变器外壳部73独立地进行内部的压力调节。这在不想使马达外壳部71的内部空间与逆变器外壳部73的内部空间连通的情况下是有效的。
57.此外，通气孔732设置于逆变器外壳部73的下壁部731，使空气在该通气孔732与其下方的外部空间s之间流通。因此，能够防止水滴或异物等掉落物从上方侵入逆变器外壳73的内部。
58.在通气孔732中安装有过滤器构件733(参照图5)。过滤器构件733能够相对于通气孔732拆装。过滤器构件733将通气孔732封闭，以使气体能够流通并阻断液体和灰尘的流通。
59.图5是将拆除了中间轴体保持构件8的状态下的驱动装置1的逆变器外壳部73的下部周边放大后的立体图。图6是表示拆除了中间轴体保持构件8的状态下的驱动装置1的逆变器外壳部73的下部周边的剖视图。
60.逆变器外壳部73的下壁部731具有凹部734。凹部734在上下方向(z方向)上与外部
空间s对置。凹部734从下壁部731的下表面7311向上方( z方向)凹陷。即，逆变器外壳部73的下壁部731具有朝向上方凹陷的凹部734。
61.通气孔732配置于凹部734的上部。凹部734的上部具有在水平的方向上延伸的平面部7341。通气孔732配置于凹部734内的平面部7341。根据该结构，能够提高水滴和异物等飞溅物不容易从通气孔732侵入这一效果。此外，能够利用凹部734调节通气孔732与中间轴体保持构件8(保护构件)的间隔，能够将通气孔732的空气流通性设置成理想的状态。
62.马达外壳部71及逆变器外壳部73均是外壳7的一部分。即，马达外壳部71及逆变器外壳部73均是单一构件(外壳7)的一部分。根据该结构，能够提高驱动装置1整体的外壳7的强度。此外，能够减少部件个数，减少组装工时。
63.图7是表示驱动装置1的逆变器外壳部73的下部周边的剖视图。
64.＜8.中间轴体保持构件8＞中间轴体保持构件8安装于马达外壳部71的周壁部711的靠中间轴体ms侧的外表面。中间轴体保持构件8相对于马达外壳部71的保持构件安装部712朝向外部空间s并在横向(后侧，-x方向)上突出。
65.中间轴体保持构件8在通气孔732的下方(-z方向)与通气孔732隔开间隙地配置。中间轴体保持构件8在上下方向(z方向)上覆盖通气孔732。即，驱动装置1具有中间轴体保持构件8以作为在通气孔732的下方与通气孔732隔开间隙地配置且在上下方向上覆盖通气孔732的保护构件。根据该结构，通过通气孔732的保护构件即中间轴体保持构件8，能够防止水滴和异物等飞溅物从下方侵入逆变器外壳部73的内部。
66.中间轴体保持构件8具有保持孔81(参照图4)。保持孔81在轴向(y方向)上贯穿中间轴体保持构件8。在保持孔81中安装有轴承构件(省略图示)。安装于中间轴体连接部33的中间轴体ms被插入保持孔81。由此，中间轴体保持构件8将中间轴体ms保持成能够旋转。即，通气孔732的保护构件即中间轴体保持构件8将中间轴体ms保持成能够旋转。根据该结构，能够将用于保持中间轴体ms的中间轴体保持构件8兼用作通气孔732的保护构件。
67.＜9.其他＞以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的范围并不限定于此，能在不脱离本发明主旨的范围内加以结构的附加、省略、替换及其他各种变更来实施。工业上的可利用性
68.本发明的驱动单元例如能用作混合动力汽车(hv)、插电式混合动力汽车(phv)和电动汽车(ev)的驱动装置。此外，本发明的驱动装置不限定于车辆用，例如，能够用作船舶和飞机等交通工具的驱动装置。符号说明
69.1驱动装置；2马达；3齿轮部；4油泵；5油冷却器；6逆变器；7外壳；8中间轴体保持构件(保护构件)；9线束；10线束保护构件；21转子；22马达轴体；23转子芯；25定子；26定子芯；27线圈；31减速装置；32差动装置；33中间轴体连接部；51制冷剂配管；71马达外壳部；72齿轮外壳部；73逆变器外壳部；74分隔壁部；75封闭部；76泵外壳部；77油配管；81保持孔；91连接器；92连接器；261磁极齿；271线圈端；311第一齿轮；312第二齿轮；313第三齿轮；314齿轮轴体；321齿圈；711周壁部；712保持构件安装部(保护构件安装部)；731下壁部；732通气孔；733过滤器构件；734凹部；741分隔壁开口；7311下表面；7341平面部；cl油；cp油流通路径；
ds1第一主动轴体；ds2第二主动轴体；j2马达轴线；j4齿轮轴线；j5差动轴线；ms中间轴体；s外部空间；v车辆；w车轮。