电动马达单元和用于车辆的驱动单元的制作方法

文档序号:11290348阅读:220来源:国知局
电动马达单元和用于车辆的驱动单元的制造方法与工艺

本发明涉及一种电动马达单元和一种车辆驱动单元。



背景技术:

专利文献1描述了一种已知的车辆驱动单元,该车辆驱动单元向轮传递由电动马达产生的旋转扭矩。专利文献2描述了一种已知的电动马达单元,该电动马达单元通过组合与u、v和w相的线圈相关联的多个母线和将线圈彼此连接的中性母线而形成。在专利文献2的结构中,母线被布置在与电动马达的轴线相同的方向上。作为定子的线圈端子的不同相的相端子和中性端子沿着绕每一个母线的轴线的圆的周边交替地布置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利公布特开2010-241178

专利文献2:日本专利公布特开2011-205875



技术实现要素:

发明要解决的问题

考虑到安设到车辆中,较小的电动马达单元是理想的。然而,如果专利文献2的电动马达单元的尺寸被减小,则不同相的相端子将更接近中性端子定位。这可能引起将端子绝缘的困难。

本发明的目的是提供能够被减小尺寸的电动马达单元和车辆驱动单元。

解决问题的手段

为了实现前面的目的并且根据本发明的第一方面,提供一种电动马达单元,该电动马达单元包括电动马达和连接模块。电动马达包括:多个马达线圈,所述多个马达线圈供应电力,圆筒形定子,所述多个马达线圈单独地绕所述圆筒形定子缠绕;和转子,所述转子与所述定子共轴。连接模块包括:馈电部件,所述馈电部件连接所述电力的供应源和所述多个马达线圈;和中性部件,所述中性部件将所述多个马达线圈彼此连接。所述馈电部件包括馈电分配部件,所述馈电分配部件包括多个端子部的排列。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个端子部的排列。包括所述馈电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义为第一截面。与所述第一截面交叉的平面被定义为第二截面。当在与所述第二截面交叉的方向上观察时,在所述馈电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点之间的距离大于零。

在上述结构中,馈电部件的端子部不在与中性部件的端子部相同的周边上,并且至少当在与第二截面交叉的方向上观察时,馈电部件的端子部与中性部件的端子部分离。如与其中馈电部件的端子部和中性部件的端子部位于相同周边上的结构相比,这种结构导致在馈电部件和中性部件中的每一个中的相邻端子部之间的距离较长。这使得在维持充分的绝缘时,馈电部件和中性部件的相邻端子部能够更接近,从而允许减小电动马达单元的尺寸。

在上述电动马达单元中,所述馈电部件的所述端子部和所述中性部件的所述端子部优选地呈环形布置。当在与所述第一截面交叉的方向上观察时,在所述馈电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点之间的距离优选地大于零。

在上述结构中,在由端子部形成的圆的径向方向上,当除了与第二截面交叉的方向之外还在与第一截面交叉的方向上观察时,馈电部件的端子部与中性部件的端子部分离。这增加了馈电部件的端子部和中性部件的端子部之间的距离,从而便于馈电部件和中性部件之间的绝缘。另外,馈电部件和中性部件的端子部的环形布置便于端子部的排列的调节。

在上述电动马达单元中,馈电部件和中性部件优选地每一个均在所述多个端子部被暴露的情况下被绝缘部件覆盖。覆盖所述馈电部件的所述绝缘部件和覆盖所述中性部件的所述绝缘部件中的一个绝缘部件优选地包括在所述多个端子部中的特定的相邻端子部之间的开口。

在上述结构中,绝缘部件在位于开口的两个相反侧上的端子部之间提供绝缘。另外,外围器件的其它单元和构件的机械部分和连接器能够放置在通过开口绝缘的端子部之间。这便于将电动马达单元安设到另一个单元中,从而允许减小安设有电动马达单元的单元的尺寸。

在上述电动马达单元中,所述连接模块优选地是通过将覆盖所述馈电部件的所述绝缘部件和覆盖所述中性部件的所述绝缘部件彼此联接而获得的组件,或者是单一部件,在所述单一部件中,覆盖所述馈电部件的所述绝缘部件和覆盖所述中性部件的所述绝缘部件被一体化。

在仍然在馈电部件和中性部件之间并且在端子部之间提供绝缘时,这种结构使得在馈电部件和中性部件之间的距离最小化。这允许减小电动马达单元的尺寸。

为了实现前面的目的并且根据本发明的第二方面,提供一种车辆驱动单元,该车辆驱动单元包括:上述电动马达单元;和传递机构,所述传递机构通过驱动轴将通过使用多个齿轮减小所述电动马达的旋转速度而获得的旋转扭矩传递到车辆的驱动轮。所述连接模块位于所述电动马达上,且位于所述传递机构的附近。覆盖所述馈电部件的所述绝缘部件和覆盖所述中性部件的所述绝缘部件中的所述一个绝缘部件的所述开口接收所述传递机构的一部分。

例如,传递机构的一部分包括:传递机构自身(外罩);形成传递机构的多个齿轮;和与轴相关联的构件。

这种结构允许开口接收传递机构的一部分,并且因此如与缺少开口的结构相比,允许电动马达单元和传递机构当被组合成一个单元时彼此接近。另外,在维持绝缘的同时,电动马达单元的尺寸被减小,由此减小车辆驱动单元的尺寸。此外,当车辆驱动单元被安设在车辆中时,确保了充分的地面间隙(是在地表面和车辆中的最低点之间的竖直距离)。

在上述车辆驱动单元中,电动马达优选地由从所述供应源通过连接器供应到所述馈电部件的所述电力驱动,以使在所述转子中插入的输出轴旋转,由此产生旋转扭矩。馈电部件优选地具有小于或等于所述定子的外径的外径,并且馈电部件优选地具有大于或等于所述输出轴的外径的内径。

在上述结构中,相对于馈电部件定位的连接器位于电动马达上,且位于输出轴的附近。另外,连接器的延伸超过电动马达的外径的区域被减小。这允许减小车辆驱动单元的尺寸。

在上述车辆驱动单元中,传递机构优选地包括多个旋转轴,所述多个旋转轴用作所述多个齿轮的旋转轴。旋转轴优选地包括:输入轴,所述输入轴被联接到在所述转子中插入的输出轴;中间轴,所述中间轴平行于所述输入轴;和驱动轴,所述驱动轴平行于所述中间轴。所述输入轴、所述中间轴和所述驱动轴的轴线优选地共面。

在上述结构中,绝缘部件的开口接收传递机构的一部分(诸如多个旋转轴和旋转轴的齿轮)。因此,电动马达单元和包括旋转轴(诸如输入轴、中间轴和驱动轴)的传递机构彼此之间以最小的距离组合成一个单元。这允许减小车辆驱动单元的尺寸,并且当车辆驱动单元被安设在车辆中时还提供充分的地面间隙。另外,共面轴实现了平坦的车辆驱动单元。这为底盘和形成车辆的载货空间的车辆结构部分提供了更多的空间。

在上述车辆驱动单元中,所述电动马达单元和所述传递机构优选地被容纳在公共外罩中。

如与在各自的外罩中放置电动马达单元和传递机构的结构相比,这种结构允许电动马达单元和传递机构当被组合成一个单元时进一步彼此接近。

在上述车辆驱动单元中,轴承优选地被放置在所述馈电部件的径向内侧上,以旋转地支撑在所述转子中插入的输出轴,并且馈电部件优选地具有大于或等于所述轴承的外径的内径。

在上述结构中,电动马达单元的一部分被用作用于支撑电动马达的输出轴的轴承的空间。这种结构允许电动马达单元和传递机构彼此之间以最小的距离组合成一个单元。

在上述车辆驱动单元中,馈电部件和传递机构优选地在所述转子中插入的输出轴的轴向方向上重叠。

这种结构允许电动马达单元和传递机构彼此之间在电动马达的输出轴的轴向方向上以最小的距离组合成一个单元。

发明的效果

本发明允许减小电动马达单元和车辆驱动单元的尺寸。

附图的简要说明

[图1]示出车辆驱动单元和电动马达单元的概略剖视图。

[图2]沿着图1中的线ii-ii截取的剖视图。

[图3]示出电动马达单元的连接模块的放大局部剖视图。

[图4]示出电动马达单元的连接模块的放大局部剖视图。

[图5]示出连接模块的馈电母线的分解透视图。

[图6]示出馈电母线的前视图。

[图7]示出连接模块的中性母线的分解透视图。

[图8]示出中性母线的前视图。

[图9](a)示出连接模块的透视图,(b)是示出连接模块如何连接的概略视图。

[图10]示出第一实例的端子行之间的位置关系的概略视图。

[图11]示出第二实例的端子行之间的位置关系的概略视图。

[图12]示出第三实例的端子行之间的位置关系的概略视图。

实施发明的模式

现在将描述根据一个实施例的电动马达单元和车辆驱动单元。

如在图1中所示,车辆驱动单元10被安设在四轮驱动车辆中,在该四轮驱动车辆中,通过由电动马达单元11的电动马达11a产生的旋转扭矩驱动后轮。车辆驱动单元10位于作为后轮的驱动轮12和13之间。车辆驱动单元10被放置在车辆的以充分的地面间隙面对地面的下后部中。

电动马达单元11和传递机构14被组合到车辆驱动单元10中。电动马达单元11包括:电动马达11a,当驱动电力被供应到电动马达11a时,该电动马达11a产生旋转扭矩;和连接模块11b,该连接模块11b将电动马达11a电连接到电力供应源。传递机构14包括:多个齿轮,所述多个齿轮向驱动轮12和13传递通过减小电动马达11a的旋转速度而获得的旋转扭矩;和多个旋转轴,所述多个旋转轴用作齿轮的旋转轴。

电动马达单元11和传递机构14被容纳在公共外罩15中。外罩15包括:圆筒形齿轮外罩15a;和马达外罩15b,该马达外罩15b包括外罩开口15c。齿轮外罩15a利用螺栓被紧固到马达外罩15b。盖15d利用螺栓被联接到马达外罩15b,从而关闭外罩开口15c。

现在将详细描述传递机构14。

如在图1和图2中所示,传递机构14包括输入轴17,该输入轴17用作用于向传递机构14输入由电动马达11a产生的旋转扭矩的旋转轴。电动马达11a包括输出轴16,该输出轴16输出旋转扭矩。输入轴17被机械地联接到输出轴16的在传递机构14的附近的端部16d。被固定到齿轮外罩15a的轴承17a和被固定到马达外罩15b的轴承17b旋转地支撑输入轴17。马达外罩15b包括绕输出轴16定位的轴承保持器15e。轴承17b在传递机构14的附近被固定到轴承保持器15e。输入齿轮21被固定到输入轴17从而与输入轴17一起旋转。

输入齿轮21与第一中间齿轮22啮合,该第一中间齿轮22被固定到中间轴18,从而与该中间轴18一起旋转。中间轴18平行于输出轴16和输入轴17。被固定到齿轮外罩15a的轴承18a和被固定到马达外罩15b的轴承18b旋转地支撑中间轴18。马达外罩15b包括绕中间轴18定位的轴承保持器15f。轴承18b被固定到轴承保持器15f。第二中间齿轮23被固定到中间轴18的在第一中间齿轮22和轴承18b之间的部分,从而与中间轴18一起旋转。

第二中间齿轮23与输出齿轮26啮合,该输出齿轮26被固定到差动齿轮24(在下文中称作“差动器”)的差动器载架25,从而与该差动器载架25一起旋转。马达外罩15b包括容纳差动器24的差动器容纳部15g。轴承保持器15f位于差动器24和轴承保持器15e之间。被固定到齿轮外罩15a的轴承25a和被固定到马达外罩15b的轴承25b旋转地支撑差动器载架25。

差动器24包括:在差动器载架25中旋转的一对小齿轮27和28;以及与小齿轮27和28啮合的一对侧齿轮29和30。用作驱动轴的驱动轴19被固定到侧齿轮29,从而与侧齿轮29一起旋转。驱动轴19平行于输出轴16、输入轴17和中间轴18。驱动轴19被机械地联接到驱动轮12。在马达外罩15b中,垫片19a在驱动轮12的附近被固定到驱动轴19,以限制润滑油从传递机构14的泄漏。用作驱动轴的驱动轴20被固定到侧齿轮30,从而与侧齿轮30一起旋转。驱动轴20平行于输出轴16、输入轴17和中间轴18。驱动轴20被机械地联接到驱动轮13。在齿轮外罩15a中,垫片20a在驱动轮13的附近被固定到驱动轴20,以限制润滑油从传递机构14的泄漏。接头(未示出)诸如凸缘接头分别将驱动轴19和20连接到驱动轮12和13。

现在将详细描述电动马达11a的结构。

如在图1中所示,包括多个齿的圆筒形定子40在外罩开口15c的附近被固定。在绝缘体被放置在马达线圈41和齿之间的情况下,马达线圈41被绕相应的齿缠绕。每一个马达线圈41的导线的第一端被连接到u、v和w这三相的相端子部61、71和81中的对应的一个相端子部。以下将详细描述相端子部61、71和81。每一个马达线圈41的导线的第二端被连接到将在下面描述的中性端子部101。马达线圈41被连接呈星形连接(y连接)。

与输出轴16一起旋转的圆筒形转子42位于定子40的径向内侧上。转子42被联接到输出轴16的外周表面。换言之,输出轴16被插入在转子42中。多个永久磁体被固定到转子42的外周边,使得它们的北极和南极在周向方向上交替。被固定到盖15d的轴承16a和被固定到马达外罩15b的轴承16b旋转地支撑输出轴16。轴承16b在电动马达11a的附近被固定到轴承保持器15。电动马达11a是内部转子马达。垫片(未示出)被固定在轴承16b和轴承17b之间,以限制润滑油从传递机构14的泄漏。

解算器43被联接到输出轴16的与传递机构14相反的端部16c,以检测转子42的旋转角度。解算器43位于盖15d中,并且与转子42共轴。解算器定子43a被固定在盖15d的径向内侧上。圆筒形解算器转子43b位于解算器定子43a的径向内侧上。解算器转子43b与输出轴16一起旋转。解算器转子43b被联接到输出轴16的外周表面。换言之,输出轴16被插入在解算器转子43b中。连接模块11b位于输出轴16的在传递机构14的附近的端部16d上。通过将多个母线模块化成环形状而形成连接模块11b。

现在将详细地描述连接模块11b的结构。

如在图1中所示,连接模块11b包括用作馈电部件的圆筒形馈电母线51和用作中性部件的盘形中性母线52。馈电母线51经由连接器cn(供应部60a、70a和80a)将每一个马达线圈41的第一端连接到作为电动马达11a的驱动电力的供应源的逆变器inv。逆变器inv被连接到控制逆变器inv的操作的控制电路。中性母线52将马达线圈41的第一端连接到在相反侧上的第二端。连接器cn从马达外罩15b向外突出。连接器cn位于电动马达11a上,且位于传递机构14的附近。

如在图1和图2中所示,馈电母线51和中性母线52的内径大于或等于马达外罩15b的轴承保持器15e(轴承16b)的外径,并且在本实施例中大于轴承保持器15e的外径。马达外罩15b的轴承保持器15e(轴承16b)的外径大于输出轴16的外径。因此,馈电母线51和中性母线52的内径大于或等于输出轴16的外径,并且在本实施例中大于输出轴16的外径。另外,馈电母线51和中性母线52的外径小于或等于定子40的外径,并且在本实施例中小于定子40的外径。中性母线52的外径大于或等于馈电母线51的外径,并且在本实施例中大于馈电母线51的外径。

轴承保持器15e位于连接模块11b的径向内侧上。轴承保持器15e从马达外罩15b朝向电动马达11a延伸。轴承16b与输出轴16一起位于连接模块11b的径向内侧上。

馈电母线51位于中性母线52和传递机构14之间。馈电母线51朝向传递机构14突出,从而使得连接模块11b具有l形(大礼帽形)截面。连接模块11b利用预定的固定方法在传递机构14的附近被固定到电动马达11a。

馈电母线51位于中性母线52和传递机构14之间,并且在马达外罩15b的径向内侧上被容纳在传递机构14的附近的空间中。更具体地,馈电母线51在输出轴16的径向外侧上位于输出轴16和中间轴18之间的空间中。馈电母线51还在输出轴16的径向外侧上位于输出轴16和连接器cn之间的空间中。中性母线52在连接模块11b中位于馈电母线51和电动马达11a之间,并且还在马达外罩15b的径向内侧上位于电动马达11a的附近的空间中。

如在图2和图3中所示,馈电母线51包括在差动器24的附近的开口53,以避免干涉传递机构14的轴承18b和轴承保持器15f。馈电母线51的与开口53对应的部分具有厚度l2,厚度l2比其它部分的厚度l1小厚度l3。即,馈电母线51的与开口53对应的部分具有比其它部分小的外径。开口53在小于或等于馈电母线51的全部周边的一半的范围上诸如在全部周边的八分之一(45°的圆周角)上延伸,从而避免干涉轴承保持器15f。

开口53接收轴承保持器15f以及轴承18b。因为轴承保持器15f位于开口53中,所以馈电母线51位于在输出轴16和中间轴18之间的空间中。传递机构14和连接模块11b在输出轴16的轴向方向上重叠距离l4。在这种状态下,中间轴18的在电动马达11a的附近的中间轴端面18c(是传递机构14的端面)与在传递机构14的附近的母线端面51a(是连接模块11b的端面)间隔开距离l4。

现在将详细地描述馈电母线51和中性母线52的结构。

首先,现在将参考图5和图6描述馈电母线51的结构。馈电母线51包括由金属板诸如铜板制成的u相馈电套环60、v相馈电套环70和w相馈电套环80。馈电母线51被由绝缘材料诸如塑料制成并且用作绝缘体的馈电套环保持器90保持。相馈电套环60、70和80是将连接器cn电连接到被连接到不同相的相端子部61、71和81的马达线圈41的导线的第一端的配电部件。相馈电套环60、70和80分别包括朝向连接器cn突出的平面供应部60a、70a和80a。供应部60a、70a和80a从逆变器inv供应各自的相的电力。

如在图5中所示,u相馈电套环60包括主体60b,通过将金属板弯曲成字母c的形状而形成该主体60b。在主体60b的在周向方向上彼此面对的端部60c之间的空隙用作间隙60d。主体60b包括被连接到与u相关联的马达线圈41的导线的第一端的六个u相端子部61。u相端子部61在主体60b的周向方向上呈环形布置。u相端子部61被布置在开放线段上,该开放线段在限定间隙60d的端部60c中的一个端部60c处开始,并且在另一个端部60c处结束。即,u相端子部61被布置成形成圆的弦。u相端子部61在主体60b的周向方向上被以均匀间隔布置在该开放线段上。

v相馈电套环70包括主体70b,通过将金属板弯曲成字母c的形状而形成该主体70b。在主体70b的在周向方向上彼此面对的端部70c之间的空隙用作间隙70d。主体70b包括被连接到与v相关联的马达线圈41的导线的第一端的六个v相端子部71。v相端子部71在主体70b的周向方向上呈环形布置。在主体70b中,当限定间隙70d的端部70c中的一个端部70c是始点并且另一个端部70c是终点时,端部70c限定开放线段,即圆的弦。v相端子部71在主体70b的周向方向上被以均匀间隔布置在该开放线段上。

w相馈电套环80包括主体80b,通过将金属板弯曲成字母c的形状而形成该主体80b。在主体80b的在周向方向彼此面对的端部80c之间的空隙用作间隙80d。主体80b包括被连接到与w相相关联的马达线圈41的导线的第一端的六个w相端子部81。w相端子部81在主体80b的周向方向上呈环形布置。在主体80b中,当限定间隙80d的端部80c中的一个端部80c是始点并且另一个端部80c是终点时,端部80c限定开放线段,即圆的弦。w相端子部81在主体80b的周向方向上被以均匀间隔布置在该开放线段上。

馈电套环保持器90包括由绝缘材料制成的圆筒形保持器主体90a。保持器主体90a包括在预定位置中的开口53。保持器主体90a的除了开口53之外的部分包括三个保持沟槽91至93。保持沟槽91、92和93从保持器主体90a的径向内侧按照这个次序布置以分别保持相馈电套环60、70和80。保持沟槽91至93在保持器主体90a的周向方向上延伸,并且向保持器主体90a在轴向方向上的一侧打开。保持器主体90a的除了开口53之外的部分的外周表面包括引导马达线圈41的金属丝的多个引导沟槽94。本实施例包括18个引导沟槽94,每相六个沟槽。引导沟槽94在保持器主体90a的轴向方向上延伸。引导沟槽94的长度被设定成使得引导沟槽94的远端接触相端子部61、71和81的远端。

如在图6中所示,馈电套环保持器90保持相馈电套环60、70和80。在这个位置中,相馈电套环60、70和80的主体60b、70b和80b彼此绝缘。保持沟槽91位于保持器主体90a在径向方向上的最内侧上。保持沟槽91在u相端子部61暴露的情况下接收主体60b。保持沟槽93位于保持器主体90a在径向方向上的最外侧上。保持沟槽92在保持器主体90a中位于保持沟槽91和保持沟槽93之间。保持沟槽92在v相端子部71暴露的情况下接收主体70b。保持沟槽93在w相端子部81暴露的情况下接收主体80b。主体60b、70b和80b的间隙60d、70d和80d与保持器主体90a的开口53对准。保持器主体90a将u相馈电套环60和w相馈电套环80的主体60b和80b与馈电套环保持器90的外侧绝缘。

相端子部61、71和81从主体60b、70b和80b在轴向方向上延伸,并且然后径向向外弯曲。连接相端子部61、71和81的远端的馈电端子行fr限定馈电母线51的外径。馈电端子行fr的直径小于或等于电动马达11a的定子40的外径,并且大于或等于电动马达11a的输出轴16的外径。

相端子部61、71和81不在相馈电套环60、70和80的轴向方向上彼此重叠,并且相端子部61、71和81中的每一个与一个引导沟槽94重叠。相端子部61、71和81从端部60c、70c和80c(每一个均作为顺时针布置的始点)按照u、v和w的次序布置,并且两个端部60c、70c或80c中的一个端部限定间隙60d、70d或80d。从保持器主体90a延伸并且弯曲的相端子部61、71和81的长度被设定为使得:u相最长,随后是v相和w相。为了绝缘的意图,相端子部61、71和81中的相邻的端子部被以充分的距离间隔开。

如在图3和图4中所示,从保持沟槽91至93向外暴露的相端子部61、71和81在保持器主体90a的轴向方向上的端部的表面共面,并且限定连接模块11b的母线端面51a。

相端子部61、71和81从保持器主体90a在轴向方向上延伸,并且然后在与保持器主体90a分离的位置处径向向外弯曲。这便于将马达线圈41的第一端焊接到相端子部61、71和81和根据马达线圈41调节端子长度。

参考图7和图8,现在将描述中性母线52的结构。中性母线52包括中性套环100、下部件110和保持板120。中性套环100由金属板诸如铜板制成。下部件110和保持板120由绝缘材料诸如塑料制成并且用作绝缘体。中性套环100是将连接到逆变器inv的每一个马达线圈41的第一端电连接到相反侧上的第二端的配电部件。

如在图7中所示,中性套环100包括主体100a,通过将金属板切割成圆形或环形形状而形成该主体100a。主体100a包括多个中性端子部101,所述多个中性端子部101将马达线圈41的第二端彼此连接。本实施例包括18个中性端子部101,每相六个端子部。中性端子部101在主体100a的周向方向上被以均匀的间隔布置。

下部件110包括下部件主体110a,该下部件主体110a是环形的并且由绝缘材料制成。圆筒形部111在下部件主体110a的轴向方向上从下部件主体110a的中央区域延伸。圆筒形部111的外径与馈电母线51的馈电套环保持器90的内径大致相同。下部件主体110a包括保持中性套环100的容纳凹部112。保持板120是圆形的并且由绝缘材料制成。保持板120被成形为装配到下部件主体110a的容纳凹部112中。

如在图8中所示,在主体100a与外侧绝缘的情况下,中性套环100被下部件110和保持板120这两者保持。在中性端子部101暴露的情况下,中性套环100被接收在下部件110的容纳凹部112中。中性套环100的主体100a被接收在下部件主体110a中,并且在轴向方向上被保持板120覆盖。

中性端子部101从主体100a径向向外延伸以形成一种布置。连接中性端子部101的远端的中性端子行nr限定中性母线52的外径。中性端子行nr的直径小于或等于电动马达11a的定子40的外径,并且大于或等于电动马达11a的输出轴16的外径。如在图6中所示,中性端子行nr的直径大于或等于馈电端子行fr的外径。

如在图3和图4中所示,下部件110将中性套环100的主体100a与电动马达11a的马达线圈41绝缘。此外,保持板120将中性套环100的主体100a从主体60b、70b和80b以及馈电母线51的相端子部61、71和81和马达线圈41的导线绝缘。为了绝缘的意图,在每一个中性端子部101的端子之间设置充分的距离。

如在图9(a)中所示,连接模块11b是通过将馈电套环保持器90联接到下部件110和保持板120而形成的组件。下部件110的圆筒形部111被装配到馈电套环保持器90中,以将下部件110和保持板120联接到馈电套环保持器90。

馈电母线51和中性母线52在输出轴16的轴向方向上并排布置。馈电端子行fr在输出轴16的径向方向上从中性端子行nr分离。馈电端子行fr也在输出轴16的轴向方向上从中性端子行nr分离。即,相端子部61、71和81在输出轴16的径向和轴向这两个方向上从中性端子部101分离。

在将连接模块11b固定到电动马达11a的定子40的电动马达单元11的制造期间,通过设定在馈电端子行fr和中性端子行nr之间的位置关系来调节相端子部61、71和81与中性端子部101的布置。

如在图10中所示,在竖直方向上定向的照相机c1和在横向方向上定向的照相机c2检测在连接模块11b中的馈电端子行fr和中性端子行nr之间的三维位置关系。在馈电端子行fr和中性端子行nr之间的位置关系确定相端子部61、71和81与中性端子部101的布置。

照相机c1相对于连接模块11b限定预定的第一截面u。照相机c1检测被投影到第一截面u上的相端子部61、71和81的第一截面馈电端子行fru和第一截面u中的中性端子部101的中性端子行nr。当电动马达单元11被放置在预定的位置中时,第一截面u垂直于作为电动马达11a的定子40或转子42的轴线的连接模块11b的轴线延伸。

照相机c2相对于连接模块11b限定预定的第二截面v。照相机c2检测被投影到第二截面v上的相端子部61、71和81的第二截面馈电端子行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,并且当电动马达单元11被放置在预定的位置中时,第二截面v平行于作为电动马达11a的定子40或转子42的轴线的连接模块11b的轴线延伸。在图10至图12中,为了示意性的意图,第二截面v在连接模块11b的径向方向上从实际位置移位。例如,当相端子部61、71和81在输出轴16的径向和轴向方向上从中性端子部101分离时,在馈电端子行fr和中性端子行nr之间的位置关系将是如下位置关系。

如在图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。以下实例被称作“第一实例”。

在第一实例中,当在与第一截面u交叉的方向上观察时,在第一截面u中的中性端子行nr和第一截面馈电端子行fru是具有不同外径的环形端子行,并且不彼此重叠。在第一截面u中,中性端子行nr上的最接近第一截面馈电端子行fru的点被定义为点un1,并且在第一截面馈电端子行fru上的最接近中性端子行nr的点被定义为点uf1。在点un1和uf1之间的距离δ1大于零。距离δ1是在第一截面u中的中性端子行nr和第一截面馈电端子行fru之间的最小距离。

在第一实例中,当在与第二截面v交叉的方向上观察时,第二截面v中的第二截面中性端子行nrv和第二截面馈电端子行frv是直的或大致彼此平行的直线。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馈电端子行frv的点被定义为点vn1,并且在第二截面馈电端子行frv上的最接近第二截面中性端子行nrv的点被定义为点vf1。在点vn1和vf1之间的距离δ2大于零。距离δ2是在第二截面v中的第二截面中性端子行nrv和第二截面馈电端子行frv之间的最小距离。

如在图11中所示,在某些情形下,馈电端子行fr相对于中性端子行nr倾斜。以与第一实例类似的方式,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。以下实例被称作“第二实例”。

在第二实例中,当在与第一截面u交叉的方向上观察时,第一截面u中的中性端子行nr为圆形,但是第一截面馈电端子行fru为椭圆或椭圆形,并且具有长直径和短直径。圆形中性端子行nr不与椭圆形第一截面馈电端子行fru重叠。在第一截面u中,在中性端子行nr上的最接近第一截面馈电端子行fru的点被定义为点un2,并且在第一截面馈电端子行fru上的最接近中性端子行nr的点被定义为点uf2。在点un2和uf2之间的距离δ1大于零。

在第二实例中,当在与第二截面v交叉的方向上观察时,第二截面v中的第二截面中性端子行nrv和第二截面馈电端子行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馈电端子行frv的点被定义为点vn2,并且在第二截面馈电端子行frv上的最接近第二截面中性端子行nrv的点被定义为点vf2。在点vn2和vf2之间的距离δ2大于零。

即使当馈电端子行fr相对于中性端子行nr倾斜时,当第一截面u中的距离δ1和第二截面v中的距离δ2大于零时,相端子部61、71和81仍然被确定为在输出轴16的径向和轴向方向上从中性端子部101分离。在此情形中,馈电端子行fr相对于中性端子行nr的倾斜作为制造公差被接受。

如在图12中所示,在某些情形中,中性端子行nr相对于馈电端子行fr倾斜。在此情形中,与第一和第二实例相对照,包括所有的中性端子部101和中性端子行nr的第一截面u1相对于第一截面u倾斜。以下实例被称作“第三实例”。

在第三实例中,当在与第一截面u交叉的方向上观察时,第一截面u1中的中性端子行nr和第一截面馈电端子行fru是具有不同的外径的椭圆,并且不彼此重叠。在第一截面u1中,在中性端子行nr上的最接近第一截面馈电端子行fru的点被定义为点un3,并且在第一截面馈电端子行fru上的最接近中性端子行nr的点被定义为点uf3。在点un3和uf3之间的距离δ1大于零。

在第三实例中,当在与第二截面v交叉的方向上观察时,第二截面中性端子行nrv是椭圆形的,并且在第二截面v中第二截面馈电端子行frv是线形的。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馈电端子行frv的点被定义为点vn3,并且在第二截面馈电端子行frv上的最接近第二截面中性端子行nrv的点被定义为点vf3。在点vn3和vf3之间的距离δ2大于零。

即使当中性端子行nr如上所述相对于馈电端子行fr倾斜时,当第一截面u1中的距离δ1和第二截面v中的距离δ2大于零时,相端子部61、71和81仍然被确定为在输出轴16的径向和轴向方向上从中性端子部101分离。在此情形中,中性端子行nr相对于馈电端子行fr的倾斜作为制造公差被接受。

在第二实例和第三实例中,当距离δ1或距离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中彼此交叉时,相端子部61、71和81被确定为不在输出轴16的径向和轴向方向上从中性端子部101分离。在此情形中,在中性端子行nr和馈电端子行fr之间的位置关系被确定为在制造公差以外。为了校正这个问题,相端子部61、71和81与中性端子部101的布置将被调节。

在第四实例中,第一截面u和第二截面v中的端子行中的至少一个是波纹形的。仍然能够以原则上与上述实例相同的方式确定距离δ1和δ2。

即使当馈电端子行fr和中性端子行nr在使用所述两个照相机c1和c2检测在连接模块11b中的馈电端子行fr和中性端子行nr之间的三维位置关系中切换馈电端子行fr和中性端子行nr时,第一实例至第四实例仍然有效。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与馈电端子行fr的截面。这个截面可以是弯曲的。照相机c1和c2中的至少一个照相机可以被产生光学立体图像的3d立体照相机或用于位置检测的单目照相机取代。这使得能够直接获得端子的三维位置,由此以与上述实例类似的方式使用测量器件等(未示出)确定距离δ1和δ2。在此情形中,截面可以被自由地设定,并且交叉的平面可以被适当地选择。

返回图9(a),在连接模块11b中,馈电母线51的相端子部61、71和81中的每一个通过焊接或其它方法经由绕定子40的齿缠绕的马达线圈41被连接到中性母线52的中性端子部101。

相端子部61、71和81中的每一个被连接到对应的相的马达线圈41的导线的第一端。每一根导线延伸通过连接模块11b的中性端子部101的端子之间,并且然后沿着从中性套环100的主体100a绝缘的下部件110和中性母线52的保持板120延伸。在从相馈电套环60、70和80的主体60b、70b和80b绝缘的中性母线52上延伸之后,导线沿着与待连接的一个相端子部61、71和81相邻的引导沟槽94延伸。

例如,u相端子部61a被连接到对应的u相马达线圈41u的导线的第一端。马达线圈41u的导线的第二端被连接到中性端子部101a。v相端子部71a被连接到对应的v相马达线圈41v的导线的第一端。马达线圈41v的导线的第二端被连接到中性端子部101b。w相端子部81a被连接到对应的w相马达线圈41w的导线的第一端。马达线圈41w的导线的第二端被连接到中性端子部101c。

如在图9(b)中所示,供应部60a、70a和80a分别将相端子部61a、71a和81a连接到电力供应线路invu、invv和invw。电力供应线路invu、invv和invw与逆变器inv的相关联。马达线圈41u、41v和41w以星形连接(y连接)方式分别将相端子部61a、71a和81a连接到中性端子部101a、101b和101c。

本实施例以以下方式操作并且提供以下优点。

(1)相端子部61、71和81与中性端子部101被布置成使得作为距离δ2的在第二截面v中的第二截面中性端子行nrv和第二截面馈电端子行frv之间的最小距离大于零。当被如此布置时,相端子部61、71和81至少在输出轴16的轴向方向上从中性端子部101分离,并且不处于相同的周边上。如与相端子部61a、71a和81a与中性端子部101位于相同周边上的结构相比,这种结构使得在馈电母线51和中性母线52中的每一个中的相邻端子部之间的距离更长。在维持充分的绝缘时,这允许馈电母线51和中性母线52的相邻端子部更靠近。因此,能够减小电动马达单元11的尺寸并因此减小车辆驱动单元10的尺寸。

(2)相端子部61、71和81位于周边上,并且中性端子部101位于另一个周边上。另外,相端子部61、71和81与中性端子部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和第一截面馈电端子行fru之间的最小距离大于零。当被如此布置时,相端子部61、71和81在输出轴16的轴向方向上并且还在输出轴16的径向方向上(即在由相端子部61、71和81或中性端子部101限定的圆的径向方向上)从中性端子部101分离。这增加了在相端子部61、71和81与中性端子部101之间的距离,从而便于在馈电母线51和中性母线52之间的绝缘。另外,在周边上布置相端子部61、71和81与中性端子部101便于调节端子部的排列。

(3)绝缘材料的馈电套环保持器90覆盖馈电母线51,并且绝缘材料的下部件110和保持板120覆盖中性母线52。馈电套环保持器90包括位于在每一组相端子部61、71和81中彼此相邻的特定端子部之间的开口53。这样,馈电套环保持器90在位于开口53的两个相反侧上的馈电母线51的端子部之间提供绝缘。另外,如在图9(a)中所示,馈电母线51的开口53接收形成传递机构14的轴承18b和轴承保持器15f。这便于将电动马达单元11安设到车辆驱动单元10中,从而允许减小车辆驱动单元10的尺寸。

(4)连接模块11b是通过将馈电套环保持器90联接到下部件110和保持板120而形成的组件。在仍然在馈电母线51和中性母线52之间并且在端子部之间提供绝缘时,这种结构使得在馈电母线51和中性母线52之间的距离最小化。因此,能够减小连接模块11b的尺寸并因此减小电动马达单元11的尺寸。

(5)馈电母线51的开口53接收形成传递机构14的轴承18b和轴承保持器15f。如与缺少开口53的结构相比,这种结构允许电动马达单元11和传递机构14当被组合成一个单元时彼此接近。因此,电动马达单元11和包括旋转轴(诸如输入轴17、中间轴18和驱动轴19和20)的传递机构14彼此之间以最小的距离组合成一个单元。这允许减小车辆驱动单元10的尺寸,并且还当车辆驱动单元被安设在车辆中时提供充分的地面间隙。另外,在维持如在优点(1)至(4)中描述的绝缘时,电动马达单元11的尺寸减小,从而允许减小车辆驱动单元10的尺寸。

(6)馈电母线51的外径小于或等于电动马达11a的定子40的外径,并且大于或等于输出轴16的外径。因此,相对于馈电母线51定位的连接器cn位于电动马达11a的输出轴16的附近。另外,连接器cn的延伸超过电动马达11a的外径的区域被减小,从而允许减小车辆驱动单元10的尺寸。

(7)电动马达单元11和传递机构14被容纳在公共外罩15中。如与将电动马达单元11和传递机构14放置在各自的外罩中的结构相比,这种结构允许电动马达单元11和传递机构14当被组合成一个单元时进一步彼此接近。

(8)除了轴承保持器15e之外,输出轴16和轴承16b位于连接模块11b的径向内侧上。即,电动马达单元11的区域被用作用于支撑电动马达11a的输出轴16的轴承16b的空间。这种结构允许电动马达单元11和传递机构14彼此之间以最小的距离组合成一个单元。

(9)传递机构14和连接模块11b在输出轴16的轴向方向上以距离l4重叠。在这个位置中,作为传递机构14的端面的中间轴端面18c从作为连接模块11b的端面的母线端面51a间隔开距离l4。这种结构允许电动马达单元11和传递机构14彼此之间在输出轴16的轴向方向上以最小的距离组合成一个单元。

(10)考虑到在非平坦地面上行驶,车辆需要充分的地面间隙。根据车辆驱动单元10的尺寸,可能存在难以获得充分的地面间隙或车辆的舱室或载货空间需要被减小从而利用车辆的其它单元布置车辆驱动单元10的情形。在这方面,具有上述优点(5)至(9)的本实施例的车辆驱动单元10易于提供充分的地面间隙。另外,能够在较小的影响车辆的舱室或载货空间的情况下实现充分的地面间隙。

(11)利用电动马达11a的输出轴16和传递机构14的驱动轴19和20平行的结构,当将车辆驱动单元10安设到车辆中时,电动马达11a在径向方向上的尺寸可能引起上述问题。在这方面,在输出轴16的轴向和径向方向上将相端子部61、71和81从中性端子部101分离减小了电动马达11a在径向方向上的尺寸。在将车辆驱动单元10安设到车辆中时,这是有利的。

(12)连接模块11b靠近传递机构14位于电动马达11a上。与连接模块11b在解算器43的附近位于电动马达11a上的结构相比较,这减小了电动马达单元11的在解算器43的附近的部分的尺寸。另外,如果连接模块11b位于解算器43的附近,则通过相端子部61、71和81与中性端子部101的电流可能不利地影响解算器43。因此如果连接模块11b位于解算器43的附近,则在连接模块11b和解算器43之间要求特定的距离。这可能放大电动马达单元11。在传递机构14的附近在电动马达11a上放置连接模块11b减小了通过相端子部61、71和81与中性端子部101的电流对于解算器43的影响,从而消除了对于针对这种影响的措施的需要。

以上示意的实施例可以被如下修改。

传递机构14和连接模块11b不必在输出轴16的轴向方向上重叠。这种结构具有相当于上述优点(1)至(8)和(10)至(12)的优点。

假如馈电母线51的内径大于或等于输出轴16的外径,则馈电母线51的内径可以小于马达外罩15b的轴承保持器15e(轴承16b)的外径。这种结构允许进一步减小电动马达单元11的尺寸。中性母线52的内径可以被以类似的方式修改。

电动马达单元11和传递机构14可以被容纳在各自的外罩中。这种结构仍然允许减小电动马达单元11的尺寸。

传递机构14可以改变电动马达11a的旋转速度的减速比。例如,中间轴可以被放置在输入轴17和中间轴18之间以实现三级减速。

在外径方面,馈电母线51可以大于定子40。这种结构仍然允许减小车辆驱动单元10的尺寸,只要连接模块11b在传递机构14的附近被放置在电动马达11a上即可。中性母线52的外径可以被以类似的方式修改。

连接模块11b可以是将馈电套环保持器90、下部件110和保持板120在树脂模制过程中一体化的单一部件。这种结构实现了相当于上述优点(4)的优点。

中性母线52可以包括开口53,以避免在传递机构14和中性母线52之间的干涉。例如,馈电母线51和中性母线52这两者可以每一个包括开口53。如果传递机构14不干涉馈电母线51,则馈电母线51不必包括开口53。这种结构允许减小电动马达单元11的尺寸。

可以采用任何结构,只要相端子部61、71和81被在输出轴16的轴向方向上从中性端子部101分离即可。在直径方面,中性端子行nr可以与馈电端子行fr相同。

根据电动马达单元11的结构,中性端子行nr和馈电端子行fr的位置可以被切换。在这种结构中,馈电端子行fr的外径大于或等于中性端子行nr的外径。

相端子部61、71和81与中性端子部101不必被布置在圆的周边上。可以采用任何结构,只要第一截面u(或第一截面u1)中的距离δ1或第二截面v中的距离δ2大于零即可。

中性套环100的主体100a的面向电动马达11a的部分可以被部分地或全部地暴露。然而,这种结构要求绝缘装置。例如,马达线圈41的导线需要被从中性套环100的主体100a间隔开。

中性套环100的主体100a的面向传递机构14的部分可以被部分地或全部地暴露。然而,这种结构要求用于相端子部61、71和81和马达线圈41的导线的绝缘装置。例如,马达线圈41的导线需要被从中性套环100的主体100a间隔开。

由馈电套环保持器90保持的套环可以被从馈电套环保持器90的内侧按照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为从开口53在逆时针方向上按照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,只要它们位于输出轴16(输入轴17)和中间轴18之间或者位于输出轴16(输入轴17)和连接器cn之间即可。

在上述实施例中,所有的相的相端子部61、71和81的馈电端子被放置在输出轴16(输入轴17)和中间轴18之间以及输出轴16(输入轴17)和连接器cn之间。然而,在相端子部61、71和81中,至少一相的馈电端子被以这种布置放置便足以。在此情形中,连接相端子部61的远端的端子部圆、连接相端子部71的远端的端子部圆和连接相端子部81的远端的端子圆的直径可以彼此不同,并且相端子部61、71和81与中性端子部101可以在输出轴16的径向和轴向方向上彼此分离。

马达线圈41的连接不限于星形连接,并且可以是任何连接,只要该连接包括中性点即可。例如,可以使用星形-三角形连接。

电动马达11a的输出轴16可以垂直于传递机构14的驱动轴19和20。

电动马达11a不限于内部转子马达,并且可以是外部转子马达。

电动马达单元11可以被安设在另一个单元(诸如用于控制车辆的转向的单元)中。这种结构仍然允许减小单元的尺寸。替代车辆,电动马达单元11可以被安设在发马达和家用电器中。

车辆驱动单元10可以被安设在通过由电动马达单元11的电动马达11a产生的旋转扭矩驱动前轮的车辆或者通过由电动马达11a产生的旋转扭矩驱动前轮和后轮的车辆中。该车辆可以是前轮驱动或后轮驱动。

附图标记的说明

10:车辆驱动单元;11:电动马达单元;11a:电动马达;11b:连接模块;12和13:驱动轮;14:传递机构;15:外罩;15e和15f:轴承保持器;16:输出轴;16a和16b:轴承;17:输入轴;18:中间轴;18a和18b:轴承;18c:中间轴端面;19和20:驱动轴;21、22和23:齿轮;24:差动齿轮;40:定子;41:马达线圈;42:转子;51:馈电母线;51a:母线端面;52:中性母线;53:开口;60:u相馈电套环;60d:间隙;61:u相端子部;70:v相馈电套环;70d:间隙;71:v相端子部;80:w相馈电套环;80d:间隙;81:w相端子部;90:馈电套环保持器;100:中性套环;101:中性端子部;110:下部件;120:保持板;inv:逆变器;fr:馈电端子行;nr:中性端子行;u和u1:第一截面;v:第二截面;δ1和δ2:距离(最小距离)

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1