马达单元的制作方法

1.本发明涉及一种马达单元。本技术基于2019年04月19日申请的日本专利申请第2019
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080352号和2019年04月19日申请的日本专利申请第2019
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080350号主张优先权，并将其内容援引于此。


背景技术：

2.已知一种驱动混合动力汽车和电动汽车的车辆的车轴的马达单元。专利文献1所记载的马达单元包括使油在单元内循环的电动泵。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：日本专利特开2014
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47908号公报


技术实现要素：

发明所要解决的问题
4.在电动泵连接有从电源装置延伸的电源线和从控制装置延伸的信号线。因此，在以往的电动泵连接有分别供电源线和信号线穿过的两根线束。而且，需要将线束分别电连接于以往的电动泵的两个连接器，部件个数增加，组装工序变得繁杂。
5.本发明一个方面的目的在于提供一种马达单元，能减少线束，能简化组装工序。用于解决问题的技术方案
6.本发明的马达单元的一个方面包括：马达；电动泵，所述电动泵将油供给至所述马达；逆变器单元，所述逆变器单元连接于所述马达；以及第一线束和第二线束，所述逆变器单元具有：逆变器，所述逆变器将高电压的直流电流转换为交流电流并供给至所述马达；以及控制部，所述控制部对所述逆变器和所述电动泵进行控制，所述第一线束对外部电源与所述逆变器单元进行电连接，包括低电压电源线，所述低电压电源线具有分岔出将驱动电力供给至所述控制部的控制部电源线和将驱动电力供给至所述电动泵的泵电源线的分岔点，所述第二线束对所述电动泵与所述逆变器单元进行电连接，并包括所述泵电源线和泵信号线，所述泵信号线在所述控制部与所述电动泵之间传输信号。发明效果
7.根据本发明的一个方面，一种马达单元，能减少线束，能简化组装工序。
附图说明
8.图1是一实施方式的马达单元的概念图。图2是将马达单元的马达部分放大后的概念图。图3是马达连接器部的剖视图。图4是变形例的马达单元的概念图。
具体实施方式
9.以下，参照附图对本发明实施方式的马达单元10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改变。另外，在以下附图中，为了便于理解各结构，有时会使各结构的比例尺、数量等与实际的结构不同。
10.图1是一实施方式的马达单元10的概念图。另外，后述的马达轴线j1、副轴轴线j3、输出轴线j4是实际上不存在的假想轴。
11.马达单元10装设于车辆，并通过使车轮旋转来驱动车辆。马达单元10例如装设于电动汽车(ev)。另外，马达单元10只要装设于混合动力汽车(hev)、插电混合动力汽车(phv)等、以马达为动力源的车辆即可。
12.如图1所示，马达单元10包括：马达30、传递机构(传动轴5)、外壳6、电动泵97、油冷却器96、油o、逆变器单元8、第一线束61和第二线束62。
13.另外，在本说明书中，线束是指将设备配线扎成束。一个线束具有捆好的电线和连接器等。线束构成信号线或电源线的一部分。在此，信号线是指传输信号的配线路径，电源线是指用于使驱动对象驱动的配线路径。另外，线束并不局限于电线(wire)，也可以是母线这种具有刚性的构件。此外，也能进行重叠控制，采用一根电线。
14.马达30是兼备作为电动机的功能和作为发电机的功能的电动发电机。马达30主要作为电动机发挥作用来驱动车辆，在再生时作为发电机发挥作用。
15.马达30具有转子31和将转子31包围的定子32。转子31能以马达轴线j1为中心旋转。转子31固定于后述的马达主动轴11。转子31绕马达轴线j1旋转。
16.逆变器单元8具有逆变器8a和控制部8c。逆变器8a例如具有电容器(省略图示)和igbt(绝缘栅型双极晶体管)。马达30与逆变器8a电连接。逆变器8a将从省略图示的电池供给的直流电流转换为交流电流并供给至马达30。马达30所产生的扭矩和各转速被逆变器8a控制。
17.在马达30安装有温度传感器(传感器)38和旋转传感器(传感器)39。即，马达单元10包括温度传感器38和旋转传感器39以作为对马达30的状态进行测定的传感器。
18.温度传感器38对马达30的温度进行测定。温度传感器38安装于定子32的线圈32a。因此，温度传感器38将线圈32a的温度作为马达30的温度进行输出。
19.旋转传感器39对马达30的旋转角度进行测定。更为具体而言，旋转传感器39对转子31相对于定子32的相对旋转角度进行检测。如图2所示，本实施方式的旋转传感器39是解析器，该解析器具有：解析器转子39a，该解析器转子39a固定于转子31；以及解析器定子39b，该解析器定子39b固定于外壳6的内壁面。
20.在外壳6设置有马达连接器部4。马达连接器部4通过外壳6的连接器插入孔6a将外壳6的内部与外部贯穿。如图2所示，马达连接器部4在外壳6的内部通过第四线束64电连接于温度传感器38和旋转传感器39。此外，马达连接器部4在外壳6的外部连接于设置于第三线束63的端部的第三连接器端子63b。
21.另外，在本说明书中，连接器端子是插入到连接器部的集合端子。连接器端子设置于线束的端部。此外，连接器端子具有与线束的各电线对应的多个金属制的销。连接器端子的多个销分别连接于设置于连接器部的金属制的销。
22.传递机构5将马达30的动力传递并从输出轴55输出。传递机构5对负责驱动源与被
驱动装置之间的动力传递的多个机构进行内置。
23.传递机构5具有马达主动轴11、马达主动齿轮21、副轴13、副轴齿轮(大齿轮部)23、主动齿轮(小齿轮部)24、齿圈51、输出轴(车轴)55和差动装置(差速齿轮)50。
24.马达主动轴11沿着马达轴线j1延伸。马达30使马达主动轴11旋转。在马达主动轴11固定有马达主动齿轮21。马达主动齿轮21与副轴齿轮23啮合。
25.副轴齿轮23沿着副轴轴线j3延伸，并固定于副轴13。在副轴13除了固定有副轴齿轮23以外，还固定有主动齿轮24。主动齿轮24与齿圈51啮合。
26.齿圈51固定于差动装置50。齿圈51绕输出轴线j4旋转。齿圈51将经由主动齿轮24传递的马达30的动力传递至差动装置50。
27.差动装置50是用于将从马达30输出的扭矩传递至车辆的车轮的装置。差动装置50连接于一对输出轴55。在一对输出轴55分别安装有车轮。差动装置50具有在车辆转弯时吸收左右车轮的速度差，同时向一对输出轴55传递相同扭矩的功能。
28.外壳6对马达30和传递装置5进行收纳。外壳6的内部被区划为对马达30进行收纳的马达室6a和对传递机构5进行收纳的齿轮室6b。
29.油o积存于外壳6的内部。此外，油o在设置于外壳6的油路90中循环。油o作为传递机构5的润滑油而被使用，并且用于马达30的冷却。油o积存于齿轮室6b的下部区域(即油积存部p)。传递机构5的一部分浸入到积存部p的油o中。积存于油积存部p的油o通过传递机构5的动作而被刮起并扩散到齿轮室6b内。扩散到齿轮室6b的油o被供给至齿轮室6b内的传递机构5的各个齿轮，而使油o扩散到齿轮的齿面、轴承。
30.油路90设置于外壳6。油路90跨及马达室6a和齿轮室6b而构成。在油路90设置有电动泵97和油冷却器96。在油路90中，油o以油积存部p、电动泵97、油冷却器96和马达30的顺序循环，并返回至油积存部p。
31.电动泵97设置于油路90的路径中并对油o进行压送。电动泵97是通过电而驱动的泵。电动泵97从油积存部p将油o抽取上来。电动泵97将经由油冷却器96抽取上来的油o供给至马达30。电动泵97具有泵连接器部97a。在泵连接器部97a连接有设置于第二线束62的端部的第二连接器端子62b。
32.油冷却器96设置于油路90的路径中，并对经过油路90的油o进行冷却。即，油冷却器96对供给至马达30的油o进行冷却。油冷却器96固定于外壳6。
33.经过油冷却器96的油o经由设置于外壳6的流路在马达室6a的上侧供给至马达30。供给至马达30的油o从上侧向下侧沿着马达30的外周面和定子32的线圈表面流动来夺取马达30的热量。由此，能将整个马达30冷却。将马达30冷却后的油o向下侧滴下，并积存于马达室6a内的下部区域。积存于马达室6a内的下部区域的油o经由省略图示的开口移动至齿轮室6b。
34.在油冷却器96连接有供制冷剂流动的循环流路7。穿过油冷却器96内部的油o与穿过循环流路7的制冷剂之间进行热交换而被冷却。
35.逆变器单元8具有：逆变器8a；控制部8c，上述控制部8c对逆变器8a和电动泵97进行控制；逆变器壳体8b，上述逆变器壳体8b对逆变器8a和控制部8c进行收纳；高电压用连接器部80；第一连接器部81；以及第二连接器部82。逆变器单元8在逆变器壳体8b中固定于外壳6的外侧面。在逆变器壳体8b连接有循环流路7。即，在逆变器单元8连接有循环流路7。
36.制冷剂在循环流路7中循环。循环流路7是没有分岔的环状的流路。在循环流路7的路径中串联配置有油冷却器96、逆变器单元8、省略图示的散热器和省略图示的制冷剂泵。油冷却器96和逆变器单元8被制冷剂冷却。散热器对制冷剂进行冷却。制冷剂泵在循环流路7中对制冷剂进行压送。
37.高电压用连接器部80、第一连接器部81和第二连接器部82固定于逆变器壳体8b。高电压用连接器部80、第一连接器部81和第二连接器部82分别贯穿逆变器壳体8b的内部与外部。
38.高电压用连接器部80在逆变器单元8的内部连接于逆变器8a。在高电压用连接器部80连接有从未图示的车辆的电池(外部的电池)延伸的高电压线束60。逆变器8a经由高电压用连接器部80和高电压线束60与车辆的电池(外部的电池)连接。即，储存于车辆的电池的电力经由高电压线束60和高电压用连接器部80供给至逆变器8a。从高电压线束60供给的电力的电压是300v～800v左右。
39.第一连接器部81在逆变器单元8的内部连接于控制部8c。此外，第一连接器部81在逆变器单元8的外部连接于第一线束61。
40.第二连接器部82在逆变器单元8的内部连接于控制部8c。此外，第二连接器部82在逆变器单元8的外部连接有第二线束62和第三线束63的端部。
41.逆变器8a将从高电压线束60供给的高电压的直流电流转换为交流电流。逆变器8a经由母线单元8e连接于马达30。逆变器8a将经由母线单元8e转换后的交流电流供给至马达30。
42.接着，使用图2对母线单元8e进行说明。图2是将图1的马达单元10中的、马达30和逆变器单元8的部分放大后的概念图。另外，对一部分的部件省略图示。母线单元8e对定子32和逆变器8a进行电连接。母线单元8e具有三个母线8e1和对母线8e1进行保持的母线保持件8e2。母线8e1由导体构成。三个母线8e1例如连接于定子32的u相、v相和w相的线圈32a。此外，三个母线8e1分别连接于从逆变器单元8延伸的三个端子8e3。母线8e1将从逆变器单元8的逆变器8a输出的交流电流供给至定子32。
43.在本实施方式中，母线8e1固定于母线保持架8e2。母线保持件8e2由绝缘性的材料形成。在本实施方式中，母线保持件8e2由树脂材料形成。母线保持件8e2固定于外壳6和定子32中的至少一方。
44.也可以采用后述的温度传感器信号线73的连接器固定于母线保持件8e2的结构。此外，也可以采用旋转传感器信号线74的连接器固定于母线保持件8e2的结构。较为理想的是，母线保持件8e2的连接器固定机构位于马达连接器部4附近。通过包括上述的连接器固定机构，能抑制外壳6内部的线缆的移动。由此，能抑制线缆与转子31等可动部件和母线8e1等高压部件接触的情况。此外，还能抑制由连接器和其它部件的碰撞产生的噪声。
45.接着，对图1所示的第一线束61进行说明。第一线束61对省略图示的外部电源与逆变器单元8进行电连接。外部电源是低电压(例如12v)的电源。第一线束61的端部通过连接器端子61a而被捆扎。第一线束61在连接器端子61a处连接于逆变器单元8的第一连接器部81。
46.第一线束61包括低电压电源线71。低电压电源线71是将低电压的电力从外部电源传输至控制部8c和电动泵97的线。低电压电源线71在分岔点71c处分岔出控制部电源线71a
和泵电源线71b。
47.低电压电源线71的分岔点71c相对于第一连接器部81位于逆变器单元8的外侧。第一线束61的连接器端子61a与第一连接器部81通过处于阴、阳关系的销的连接而相互导通。低电压电源线71在分岔出控制部电源线71a和泵电源线71b的状态下穿过第一连接器部81，因此，控制部电源线71a和泵电源线71b穿过互为不同的销。因此，能抑制流过一个销的电流值，能抑制销的发热。另外，分岔点71c也可以位于逆变器单元8的内部。在上述情况下，为了抑制销的发热，较为理想的是，作为供低电压电源线71穿过的销使用截面积大的大电流用的销。
48.控制部电源线71a将驱动电力供给至控制部8c。控制部电源线71a从分岔点71c经由第一连接器部81到达逆变器单元8的内部，并连接于控制部8c。
49.泵电源线71b将驱动电力供给至电动泵97。泵电源线71b从分岔点71c经由第一连接器部81到达逆变器单元8的内部，并从第二连接器部82经由第二线束62连接于电动泵97。
50.第二线束62对电动泵97与逆变器单元8进行电连接。第二线束62的一个端部通过第一连接器端子62a而被捆扎，另一个端部通过第二连接器端子62b而被捆扎。第一连接器端子62a不仅捆扎第二线束62的端部，还捆扎第三线束63的端部。即，第二线束62的端部和第三线束63的端部通过第一连接器端子62a而被捆扎在一起。第一连接器端子62a连接于逆变器单元8的第二连接器部82。此外，第二连接器端子62b连接于泵连接器部97a。
51.第二线束62包括泵电源线71b和泵信号线72。泵信号线72在控制部8c与电动泵97之间传输信号。泵信号线72将控制部8c发出的命令电动泵97的驱动的信号传输至电动泵97。此外，泵信号线72将电动泵97的驱动状态从电动泵97传输至控制部8c。
52.根据本实施方式，第二线束62包括驱动电动泵97的泵电源线71b和传输电动泵97的信号的泵信号线72。因此，与分别从外部电源(省略图示)和逆变器单元8将电源线和信号线拉绕到电动泵97的情况相比，能简化线束的路径，能简化组装工序。
53.使用图1和图2对第三线束63进行说明。第三线束63对马达30与逆变器单元8进行电连接。第三线束63的一个端部与第二线束62的端部一起通过第一连接器端子62a而被捆扎。此外，第三线束63的另一个端部通过第三连接器端子63b而被捆扎。第三连接器端子63b连接于马达连接器部4。
54.第三线束63经由马达连接器部4连接于具有温度传感器信号线(传感器信号线)73和旋转传感器信号线(传感器信号线)74的第四线束64。即，第三线束63是信号线。
55.第四线束64具有第四连接器端子64a、温度传感器信号线73和旋转传感器信号线74。第四线束64是一个第四连接器端子64a连接有温度传感器信号线73和旋转传感器信号线74的两股线束。温度传感器信号线73在控制部8c与温度传感器38之间传输信号。通过温度传感器信号线73传输的信号包括由温度传感器38测定的马达30的温度的信息。同样，温度传感器信号线74在控制部8c与旋转传感器39之间传输信号。通过旋转传感器信号线74传输的信号包括由旋转传感器39测定的马达30的旋转角度的信息。另外，温度传感器信号线73在本实施方式中由两根线缆和一个连接器构成，但也可以由一根线缆构成。旋转传感器信号线74在本实施方式中由两根线缆和一个连接器构成，但也可以由一根线缆构成。
56.接着，使用图2和图3对马达连接器部4进行说明。马达连接器部4是对连接于温度传感器38和旋转传感器39的第四线束64和位于外壳6的外部的第三线束63进行连接的连接
器。如图3所示，马达连接器部4具有连接器主体40、区划壁41、多个导电端子42和封闭树脂43。在图3中示出了四根导电端子42，但导电端子42的根数也能适当改变。
57.连接器主体40是沿一个方向延伸的筒状的构件。连接器主体40具有：筒状的内侧连接部40a，上述内侧连接部40a开口于连接器主体40的一侧；筒状的外侧连接部40b，上述外侧连接部40b开口于连接器主体40的另一侧；以及两个凸缘部40c，两个上述凸缘部40c从连接器主体40的外周面向外侧突出。两个凸缘部40c分别具有通孔40d，上述通孔40d沿着厚度方向贯穿凸缘部40c。连接器主体40具有密封构件46，上述密封构件46配置于内侧连接部40a的外周面的槽部内。密封构件46例如是o形环。
58.区划壁41位于连接器主体40的内部。区划壁41是在连接器主体40的内部将内侧连接部40a与外侧连接部40b之间分隔开的分隔壁。在本实施方式的情况下，区划壁41和连接器主体40是单个树脂成型构件的一部分。
59.区划壁41对多个导电端子42进行保持。区划壁41具有沿着厚度方向贯穿区划壁41的多个端子插入孔41a。在本实施方式的情况下，导电端子42是沿着连接器主体40延伸的方向延伸的金属销。导电端子42插入到端子插入孔41a。导电端子42也可以嵌插成形于区划壁41和连接器主体40。导电端子42的一侧的端部位于内侧连接部40a的内部。导电端子42的另一侧的端部的端部位于外侧连接部40b的内部。
60.封闭树脂43位于区划壁41的处于外侧连接部40b侧的面。封闭树脂43填充于外侧连接部40b的最里部。封闭树脂43由聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等形成。封闭树脂43分别紧贴于导电端子42的外周面和外侧连接部40b的内周面，并液密地将紧贴面封闭。在本实施方式中，区划壁41和封闭树脂43构成封闭壁45，上述封闭壁45将内侧连接部40a与外侧连接部40b之间液密地封闭。
61.根据本实施方式的马达单元10，通过马达连接器部4包括将内侧连接部40a与外侧连接部40b之间液密地封闭的结构，能防止马达30内部的制冷剂从马达连接器部4漏出到外壳6的外侧。在本实施方式中，即使为了在马达30内部对定子32进行冷却而喷射的油o等制冷剂穿过第四线束64的内部进入到内侧连接部40a内，由于马达连接器部4的内部被液密地封闭，因此，也不会产生制冷剂向外侧连接部40b的泄漏。
62.此外，由于内侧连接部40a和外侧连接部40b均是连接有线束的连接器的端子，因此，能在外壳6的内部与外部自由地拉绕线缆。由此，容易进行马达单元10的组装，制造效率得到提高。
63.此外，在本实施方式中，由于内侧连接部40a和外侧连接部40b这两者是阳端子，因此，导电端子42形成为简单的棒状的金属销。因此，能通过封闭树脂43容易地对区划壁41与导电端子42的边界部分进行封闭。另外，在通过区划壁41和封闭树脂43能获得充分的封闭性的情况下，也可以将内侧连接部40a和外侧连接部40b中的一方或两方形成为阴端子。
64.在本实施方式中采用了通过区划壁41与封闭树脂43的组合对马达连接器部4进行封闭的结构，但并不局限于上述结构。例如，若仅将导电端子42嵌插成形于连接器主体40也能将内侧连接部40a与外侧连接部40b液密地封闭，则也可以采用没有封闭树脂43的马达连接器部4。在上述情况下，区划壁41为具有液体封闭性的封闭壁。
65.此外，封闭树脂43被配置成覆盖处于外侧连接部40b侧的面，但封闭树脂43也可以仅配置于导电端子42的处于区划壁41侧的基端部。在上述情况下，封闭树脂43紧贴于导电
端子42的外周面和区划壁41的处于外侧连接部40b侧的面，并液密地将紧贴面封闭。
66.此外，封闭树脂43的一部分也可以位于端子插入孔41a的内部。即，也可以是通过封闭树脂43将导电端子42的外周面与端子插入孔41a的内周面之间的间隙液密地封闭的结构。
67.马达连接器部4从内侧连接部40a侧插入到外壳6的连接器插入孔6a。连接器主体40的外周面与连接器插入孔6a的内周面之间通过密封构件46而被密封。连接器主体40通过插入到凸缘部40c的通孔40d中的螺栓47紧固于外壳6的外侧面。由此，马达连接器部4配置成能使外壳6的内部与外部电连接。
68.在外壳6的内部，在马达连接器部4的内侧连接部40a连接有第四线束64的第四连接器端子。在第四连接器端子连接有温度传感器信号线73和旋转传感器线74。即，在本实施方式的情况下，如图2所示，内侧连接部40a经由第四线束64的旋转传感器信号线74与旋转传感器39连接，并经由第四线束64的温度传感器信号线73与温度传感器38连接。
69.如图3所示，第四线束64的第四连接器端子64a是具有多个导电端子64a1的阴型连接器。在导电端子64a1连接有包含于温度传感器信号线73、旋转传感器信号线74的多个导线。第四连接器端子64a插入到内侧连接部40a。第四连接器端子64a的导电端子64a1连接于马达连接器部4的导电端子42。
70.即，如图2和图3所示，马达连接器部4连接于温度传感器38和旋转传感器39。第四线束64的第四连接器端子64a与温度传感器38、旋转传感器39连接。
71.在外壳6的外部，马达连接器部4的外侧连接部40b连接于第三线束63。
72.如图3所示，第三线束63的第三连接器端子63b是具有多个导电端子63b1的阴型连接器。在导电端子63b1连接有包含于线缆63c的多个导线。第三连接器端子63b连接于外侧连接部40b。第三连接器端子63b的导电端子63b1连接于马达连接器部4的导电端子42。
73.第三线束63的端部的第一连接器端子62a连接于逆变器单元8。通过上述连接结构，来自温度传感器38的输出信号和来自旋转传感器39的输出信号经过第四线束64、马达连接器部4和第三线束63发送至控制部8c。
74.由此，根据本发明的一个方面，提供一种驱动装置，包括即使在制冷剂侵入到线束内部的情况下也能封闭的连接器。
75.根据本实施方式，在逆变器单元8中，在一个第二连接器部82中连接有泵电源线71b、泵信号线72和传感器信号线73、74。因此，与逆变器单元8在每条线上均具有连接器部的情况相比，能减少连接器部的数量。由此，能简化马达单元10的组装工序。
76.在图4中示出了变形例。对与本发明的一个方面相同的结构省略说明。第一线束610包括低电压电源线71。低电压电源线71是将低电压的电力从外部电源传输至控制部8c和电动泵97的线。低电压电源线71在分岔点71c处分岔出控制部电源线71a和泵电源线71b。
77.低电压电源线71的分岔点71c相对于第一连接器部81位于逆变器单元8的内侧。即，在逆变器单元8的控制部8c中分岔出控制部电源线71a和泵电源线71b。根据本结构，能简化第一线束610的结构。
78.以上对本发明的实施方式及其变形例进行了说明，但实施方式及各变形例中的各结构及其组合等为一例，能在不脱离本发明主旨的范围内进行结构的附加、省略、替换及其他改变。此外，本发明并不受实施方式的限定。
符号说明
79.8逆变器单元；8a逆变器；8c控制部；10马达单元；30马达；38温度传感器(传感器)；39旋转传感器(传感器)；61第一线束；62第二线束；63第三线束；71低电压电源线；71a控制部电源线；71b泵电源线；71c分岔点；72泵信号线；73传感器信号线；73温度传感器信号线(传感器信号线)；74旋转传感器信号线(传感器信号线)；81第一连接器部；82第二连接器部；97电动泵；o油。