马达驱动装置和车辆的制作方法
【专利摘要】该马达驱动装置（10）设置有：包括高速驱动绕组（3a）和低速驱动绕组（3b）的马达（3）；切换马达的所述高速驱动绕组和所述低速驱动绕组之间的连接状态的绕组切换部（4）；连接至所述马达的电力转换部（1）；以及至少容纳所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部（11,12,13,14）。所述多个壳体部被联接在一起。
【专利说明】马达驱动装置和车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种马达驱动装置和车辆，更具体地说，本发明涉及均包括以下马达的马达驱动装置和车辆，所述马达包括高速驱动绕组和低速驱动绕组。
【背景技术】
[0002]通常，已知包括马达的马达驱动装置，其中该马达包括高速驱动绕组和低速驱动绕组。例如，在日本专利特开2010 - 17055号公报中公开了这种马达驱动装置。
[0003]在上述日本专利特开2010 - 17055号公报中，公开了一种马达驱动装置，该马达驱动装置包括:马达，该马达包括高速驱动绕组和低速驱动绕组；绕组切换部，该绕组切换部切换马达的两个绕组的连接状态；和连接至马达的逆变器(电力转换部)。
[0004]在上述日本专利特开2010 — 17055号公报中公开的包括马达、绕组切换部和电力转换部的传统马达驱动装置中，马达、绕组切换部和电力转换部通常被容纳在分开的壳体部中并分开地放置。
[0005]现有技术
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特开2010 - 17055号公报。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的问题
[0009]然而，在上述传统的马达驱动装置中，马达、绕组切换部和电力转换部被容纳在分开的壳体部中并分开地放置，因此在容纳马达、绕组切换部和电力转换部的壳体部之间可能存在死空间。在这种情况下，存在难以节省空间的问题。
[0010]为了解决上述问题而提出了本发明，并且本发明的目的是提供均能够节省空间的马达驱动装置和车辆。
[0011]解决问题的手段及发明效果
[0012]为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的马达驱动装置包括:包括高速驱动绕组和低速驱动绕组的马达；切换所述马达的所述高速驱动绕组和所述低速驱动绕组的连接状态的绕组切换部；连接至所述马达的电力转换部；以及至少容纳所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部，而所述多个壳体部相互联接。
[0013]如上所述，根据本发明的第一方面的马达驱动装置设置有至少容纳所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部，并且所述多个壳体部相互联接。因而，至少容纳所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部能够相互联接而成一体，因此能够抑制在至少容纳所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部之间形成死空间。结果，能够节省空间。
[0014]根据本发明的第二方面的车辆包括车身部以及设置在所述车身部内的马达驱动部，而所述马达驱动部包括:包括高速驱动绕组和低速驱动绕组的马达；切换所述马达的所述高速驱动绕组和所述低速驱动绕组的连接状态的绕组切换部；连接至所述马达的电力转换部；以及至少容纳所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部，并且所述多个壳体部相互联接。
[0015]如上所述，根据本发明的第二方面的车辆设置有至少容纳所述马达驱动部的所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部，并且所述多个壳体部相互联接。因而，至少容纳所述马达驱动部的所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部能够相互联接而成一体，因此能够抑制在至少容纳所述马达驱动部的所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部之间形成死空间。结果，能够提供能节省用于马达驱动部的空间的车辆。在其中必须将大量构件布置在有限布置空间中的车辆中这种有利效果将尤其有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是示出了根据本发明的一个实施方式的车辆的总体结构的框图。
[0017]图2是示出了根据本发明的该实施方式的马达驱动部的总体结构的立体图。
[0018]图3是图2中所示的马达驱动部的分解立体图。
[0019]图4是从与图3中所示的一侧相反的一侧观看时图3中所示的马达驱动部的分解立体图。
[0020]图5是示出了图3中所示的马达驱动部的第一壳体部的立体图。
[0021]图6是从与图5中所示的一侧相反的一侧观看的图5中所示的第一壳体部的立体图。
[0022]图7是从箭头Al方向侧观看的图5和图6中所示的第一壳体部的平面图。
[0023]图8是用于图示出设置在图5中所示的第一壳体部内的第一冷却管的立体图。
[0024]图9是示出了图3中所示的马达驱动部的第二壳体部的立体图。
[0025]图10是从与图9中所示的一侧相反的一侧观看的图9中所示的第二壳体部的立体图。
[0026]图11是从箭头Al方向侧的一侧观看的图9和图10中所示的第二壳体部的平面图。
[0027]图12是从箭头A2方向侧观看的图9和图10中所示的第二壳体部的平面图。
[0028]图13是示出了图9中所示的第二壳体部的状态的立体图，其中逆变器模块被从该第二壳体部移除。
[0029]图14是示出了图10中所示的第二壳体部的状态的立体图，其中绕组切换模块和电容器模块被移除。
[0030]图15是示出了图3中所示的马达驱动部的第三壳体部的立体图。
[0031]图16是从与图15中所示的一侧相反的一侧观看的图15中所示的第三壳体部的立体图。
[0032]图17是从箭头Al方向侧观看的图15和图16所示的第三壳体部的平面图。
[0033]图18是从箭头A2方向侧观看的图15和图16中所示的第三壳体部的平面图。
[0034]图19是示出了图15中所示的第三壳体部的状态的立体图，其中控制板和平滑电容器被从该第三壳体部移除。[0035]图20是示出了图16中所示的第三壳体部的状态的立体图，其中电源板被从该第三壳体部移除。
[0036]图21是示出了图3中所示的马达驱动部的第四壳体部的立体图。
[0037]图22是从与图21中所示的一侧相反的一侧观看的图21中所示的第四壳体部的立体图。
[0038]图23是从箭头Al方向侧观看的图21和图22中所示的第四壳体部的平面图。
[0039]图24是用于图示出图2中所示的马达驱动部的内部之间的连接关系的立体图。
【具体实施方式】
[0040]下面将基于附图描述本发明的一个实施方式。
[0041]现在参照图1描述根据本发明的该实施方式的车辆100的结构。图1中所示的结构是示出了包括绕组切换型马达驱动部的车辆的结构的代表性示例，但本发明不限于此。
[0042]如图1所示，车辆100包括车身部101、设置在车身部101内的马达驱动部10和连接至马达驱动部10的电池部20。马达驱动部10是本发明中的“马达驱动装置”的示例。
[0043]马达驱动部10被构造成包括逆变器部1、平滑电容器2、马达3、绕组切换部4、控制部5和电源部6。逆变器部I是本发明的“电力转换部”的示例。
[0044]逆变器部I被构造成将从电池部20输入的直流电转换成三相(U相、V相和W相)交流电并将该三相交流电输出到马达3。逆变器部I具有连接至电池部20的直流输入端子TPl和TNl以及连接至马达3的交流输出端子TUl、TVl和TWl。逆变器部I的直流输入端子TPl和TNl分别与平滑电容器2的端子TP2和TN2连接。设置该平滑电容器2是为了使从电池部20输入的直流电平滑。
[0045]逆变器部I被构造成包括用于电力转换的六个开关元件Ql、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6。开关元件Ql和Q2被构造成进行U相电力转换。开关元件Q3和Q4被构造成进行V相电力转换。开关元件Q5和Q6被构造成进行W相电力转换。开关元件Ql至Q6均由SiC半导体制成。
[0046]马达3被构造成根据从逆变器部I供应的三相交流电来驱动。马达3被构造成包括用于高速驱动的三相绕组3a和用于低速驱动的三相绕组3b。绕组3a和绕组3b分别是“高速驱动绕组”和“低速驱动绕组”的示例。
[0047]绕组3a和3b被串联电连接。绕组3a的第一侧上的三相(U相、V相和W相)端子TU2、TV2和TW2被连接至逆变器部I。绕组3a的第二侧和绕组3b的第一侧上的三相端子TU3、TV3和TW3被连接至稍后描述的绕组切换部4的二极管桥DBl。绕组3b的第二侧上的端子TU4、TV4和TW4被连接至稍后描述的绕组切换部4的二极管桥DB2。
[0048]绕组切换部4具有切换绕组3a和3b的连接状态的功能。具体地说，绕组切换部4被构造成包括用于短接马达3的端子TU3、TV3和TW3的高速绕组开关SWl和用于短接马达3的端子TU4、TV4和TW4的低速绕组开关SW2。高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2是本发明中的“开关元件”的示例。高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2均由SiC半导体制成。
[0049]绕组切换部4被构造成包括:二极管桥DBl，该二极管桥DBl具有连接至马达3的端子TU3、TV3和TW3的端子TU5、TV5和TW5 ;和电容器Cl，该电容器Cl被构造成用来保护马达3的绕组3a。高速绕组开关SWl、二极管桥DBl、电容器Cl和平滑电容器2并联地相互电连接。
[0050]绕组切换部4被构造成包括:二极管桥DB2，该二极管桥DB2具有连接至马达3的端子TU4、TV4和TW4的端子TU6、TV6和TW6 ;和电容器C2，该电容器C2被构造成用来保护马达3的绕组3b。低速绕组开关SW2、二极管桥DB2、电容器C2和平滑电容器2并联地相互电连接。
[0051]二极管桥DBl由六个二极管Dll、D12、D13、D14、D15和D16构成，这六个二极管
被构造成对从马达3的端子TU3、TV3和TW3输出的三相(U相、V相和W相)交流电进行整流。二极管Dll和D12被构造成对U相交流电进行整流。二极管D13和D14被构造成对V相交流电进行整流。二极管D15和D16被构造成对W相交流电进行整流。两个二极管D17和D18设置在二极管桥DBl的直流输出侧。
[0052]类似地，二极管桥DB2由六个二极管021、022、023、024、025和026构成，这六个二极管被构造成对从马达3的端子TU4、TV4和TW4输出的三相(U相、V相和W相)交流电进行整流。二极管D21和D22被构造成对U相交流电进行整流。二极管D23和D24被构造成对V相交流电进行整流。二极管D25和D26被构造成对W相交流电进行整流。两个二极管D27和D28设置在二极管桥DB2的直流输出侧。
[0053]控制部5被构造成通过向逆变器部I和绕组切换部4输出控制信号(逆变器控制信号、高速绕组开关控制信号和低速绕组开关控制信号)来控制逆变器部I和绕组切换部
4。电源部6被构造成分别向逆变器部I和绕组切换部4供应用以操作逆变器部I的开关元件Ql至Q6的电力(逆变器用门极电力)和用于操作绕组切换部4的高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2的电力(高速绕组切换用门极电力和低速绕组切换用门极电力)。
[0054]现在参照图2至图4描述根据本发明的该实施方式的马达驱动部10的示意性构造(结构)。
[0055]如图2至图4所示,马达驱动部10包括容纳马达3的第一壳体部11、容纳逆变器部I和绕组切换部4的第二壳体部12、容纳平滑电容器2、控制部5和电源部6的第三壳体部13和布置在第一壳体部11和第二壳体部12之间的第四壳体部14。第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13由诸如铝之类的金属制成。第一壳体部11、第二壳体部12、第三壳体部13和第四壳体部14是本发明中的“壳体部”的示例。
[0056]第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13以该顺序沿着稍后描述的马达3的旋转轴31的延伸方向(马达3的轴向方向(方向A))布置。如图3和图4所不，第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13形成为沿着方向A延伸的圆筒形形状。以圆筒形形状形成的第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13具有彼此基本相等的外径。
[0057]根据该实施方式，第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13利用内六角螺钉41、42、和43在方向A上紧固至彼此而相互联接，如图2至图4所示。具体地说，第一壳体部11和第四壳体部14利用内六角螺钉41紧固至彼此而相互联接，如图3和图4所示。第四壳体部14和第二壳体部12利用内六角螺钉42紧固至彼此而相互联接。第二壳体部12和第三壳体部13利用内六角螺钉43紧固至彼此而相互联接。内六角螺钉41至43是本发明的“紧固构件”的示例。[0058]如图2至图4所示，被构造成用来密封第三壳体部13的圆盘状第一盖15设置在第三壳体部13的与第一壳体部11、第二壳体部12和第四壳体部14相反的一侧(箭头Al方向侧)。被构造成覆盖稍后描述的第四壳体部14的开口 141c和141d的采取基本矩形形状的三个可开闭的第二盖16设置在第四壳体部14中。如图3和图4所示，第三壳体部13和第一盖15利用螺钉构件44紧固至彼此而相互联接。第四壳体部14和第二盖16利用螺钉构件45紧固至彼此而相互联接。
[0059]如图3和图4所示，第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13相互联接的部分、第三壳体部13和第一盖15之间的部分以及第四壳体部14和第二盖16之间的部分(参见图3和图4中的阴影区域)利用密封构件50密封，该密封构件50是通过施加具有防水功能的液体密封剂并且使该密封剂干燥而形成的。
[0060]现在参照图5至图8描述根据本发明的该实施方式的容纳马达驱动部10的马达3 (参见图1)的第一壳体部11的详细构造(结构)。
[0061]如图5至图8所示，第一壳体部11具有在方向A (马达3的轴向方向)上延伸的呈圆筒形形状的侧表面部111和设置在侧表面部111的箭头A2方向侧的端部上的底表面部112。如图5、图7和图8所示，在侧表面部111上设置有螺钉孔111a，被构造成将第一壳体部11和第四壳体部14螺接至彼此的内六角螺钉41 (参见图3和图4)被拧在该螺钉孔Illa内。所述螺钉孔Illa被设置成从侧表面部111的箭头Al方向侧的端面沿着箭头A2延伸。如图7所示，当在马达3的轴向方向上观看时，多个(在该实施方式中为五个)螺钉孔Illa沿着圆周方向上间隔开地设置成与稍后描述的设置在第四壳体部14的侧表面部141中的多个(在该实施方式中为五个)螺钉插入孔141a (参见图23)对应。在侧表面部111中设置有呼吸阀(未示出)，该呼吸阀被构造成用来抑制当第一壳体部11中的压力由于温度增加等而过度增加时防止第一壳体部11由于过度增加的压力而损坏。
[0062]如图5至图8所示，容纳在第一壳体部中的马达3包括旋转轴31、转子芯32和定子芯33。旋转轴31被设置成在马达3的中央部附近穿过底表面部112并沿着方向A延伸。转子芯32被设置成围绕旋转轴31。定子芯33被布置成与转子芯32的外周相对。在定子芯33的内周侧设置多个槽34。用于高速驱动的绕组3a和用于低速驱动的绕组3b (参见图1)通过叠绕法等缠绕并容纳在这多个槽34中。
[0063]如图5和图7所示，容纳在第一壳体部11中的马达3与具有九个连接端子部61的九根连接线62连接，所述九个端子部61对应于绕组3a和3b的端子TU2、TV2、TW2、TU3、TV3、TW3、TU4、TV4和TW4 (参见图1)。这九根连接线62被设置成从第一壳体部11的箭头Al方向侧的端面突出并且在方向A上延伸。
[0064]根据该实施方式，如图8所示，在第一壳体部11中设置有第一冷却管113，用于冷却马达3的液体冷却剂流入到该第一冷却管113内。该第一冷却管113的第一端部(位于液体冷却剂流入侧的端部)和第二端部(位于液体冷却剂流出侧的端部)设置成在侧表面部111的箭头Al方向侧的端部附近从箭头C2方向侧的表面向外突出。第一冷却管113是本发明中的“第一冷却部”的示例。
[0065]第一冷却管113设置在侧表面部111的整个内部上以周向围绕侧表面部111内的空间(容纳马达3的空间)。具体地说，第一冷却管113被形成为具有多个线性部，这些线性部在侧表面111内在方向A上从箭头Al方向侧的端部附近延伸到箭头A2方向侧的端部附近。在方向A上延伸的多个线性部在箭头Al方向侧的端部和箭头A2方向侧的端部处交替以U形弯曲而相互连接。因而，从第一冷却管113的第一端部到第一冷却管113的第二端部形成了 一系列流动路径，液体冷却剂在该流动路径内流动。
[0066]现在参照图9至图14以及图24描述根据本发明的该实施方式的容纳马达驱动部10的逆变器部I和绕组切换部4 (参见图1)的第二壳体部12的详细构造(结构)。
[0067]如图9至图14所示，第二壳体部12具有在方向A (马达3的轴向方向)上延伸的呈圆筒形形状的侧表面部121和沿着正交于方向A的平面(沿着方向B和方向C)延伸的圆盘状第一分隔壁122。如图10和图14所不,第一分隔壁122布置在侧表面部121的箭头A2方向侧的端部上。
[0068]如图9至图14所示，在侧表面部121中还设置有螺钉插入孔121a，构造成将第二壳体部12和第四壳体部14螺接至彼此的内六角螺钉42 (参见图3和图4)被插入该螺钉插入孔121a内。螺钉插入孔121a被设置成在方向A上穿过侧表面部121。如图11所示，当在马达3的轴向方向观察时，多个(在该实施方式中为七个)螺钉插入孔121a沿着圆周方向间隔地设置成对应于稍后描述的设置在第四壳体部14的侧表面部141中的多个(在该实施方式中为七个)螺钉孔141b (参见图23)。
[0069]如图9、图11和图13所示，在侧表面部121中设置有螺钉孔121b，被构造成将第二壳体部12和第三壳体部13螺接至彼此的内六角螺钉43 (参见图3和图4)被拧入螺钉孔121b。螺钉孔121b被设置成从侧表面部121的箭头Al方向侧的端面沿着箭头A2延伸。如图11所示，当在马达3的轴向方向观察时，多个(在该实施方式中为六个)螺钉孔121b沿着圆周方向间隔地设置成对应于稍后描述的设置在第三壳体部13的侧表面部131中的多个(在该实施方式中为六个)螺钉插入孔131a (参见图17和图18)。
[0070]在侧表面部121中设置有呼吸阀(未示出)，该呼吸阀被构造成当第二壳体部12中的压力由于温度增加等而过度增加时抑制第二壳体部12和其内放置的电子元件由于过度增加的压力而损坏。
[0071]第一分隔壁122被设置成将第二壳体部12中的绕组切换部4和逆变器部I彼此隔离。具体地说，逆变器部I是通过将在布线基板中安装有电子元件的逆变器模块Ia布置在位于第一分隔壁122的箭头Al方向侧的表面上而形成的，如图9和图11所示，所述电子元件包括开关元件Ql至Q6 (参见图1)。如图10和图12所示,绕组切换部4是通过将在布线基板上安装有包括高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2 (参见图1)的电子元件的绕组切换模块4a以及两个电容器模块4b布置在第一分隔壁22的箭头A2方向侧的表面上形成的。因而，逆变器部I布置在关于第二壳体部12的第一分隔壁122与马达3相反(箭头Al方向侧)的区域中。绕组切换部4布置在关于第二壳体部12的第一分隔壁122与逆变器部I相反(箭头A2方向侧)的区域中。根据该实施方式，可以在逆变器模块Ia的开关元件Ql至Q6与第一分隔壁122的箭头Al方向侧的表面之间的部分中设置绝缘散热片。
[0072]如图9和图11所示，在逆变器模块Ia中设置有与逆变器部I的端子TU1、TVl和Tffl (参见图1)对应的三个板状连接端子部63。这三个连接端子部63被设置成从逆变器模块Ia的箭头Cl方向侧的端面突出。与逆变器部I的端子TPl和TNl (参见图1)对应的一对连接端子部64与逆变器模块Ia相邻地布置在第一分隔壁122的箭头Al方向侧的表面上。[0073]如图9和图24所示，连接端子部64均具有在轴向方向(方向A)上延伸的部分并且形成为U形，从而使其第一端部侧和第二端部侧在方向C上延伸。如图9所示，连接端子部64的第一端部侧上的部分(在箭头A2方向侧沿方向C延伸的长部分)布置在第一分隔壁122的箭头Al方向侧的表面上。如图24所示，连接端子部64的第二端部侧部分(在箭头Al方向侧的沿方向C延伸的短部分)被构造成通过螺钉弹性地连接至容纳在第三壳体部13中的平滑电容器2的稍后描述的板状连接端子部66。
[0074]如图10和图12所示，在绕组切换模块4a中设置有与绕组切换部4的端子TU5、TV5、TW5、TU6、TV6和TW6 (参见图1)对应的六个连接端子部65。这六个连接端子部65中的三个连接端子部布置在绕组切换模块4a的箭头A2方向侧的表面的箭头BI方向侧，而其余三个连接端子部65布置在绕组切换模块4a的箭头A2方向侧的表面的箭头B2方向侧。
[0075]如图10所示，连接端子部65均形成为L形，具有在方向A上延伸的部分和在方向B上延伸的部分。连接端子部65的在方向B上延伸的这些部分被布置在绕组切换模块4a的箭头A2方向侧的表面上。如图24所示，连接端子部65的在方向A上延伸的部分被构造成通过螺钉弹性地连接至与马达3的端子TU3、TV3、Tff3, TU4、TV4和TW4 (参见图1)对应的连接端子部61。
[0076]根据该实施方式，如图9至图14所示，在第二壳体部12中设置第二冷却管123，该第二冷却管123被构造成用于冷却布置在第一分隔壁122的表面上的逆变器模块Ia(逆变器部I)和绕组切换模块4a (绕组切换部4)。该第二冷却管123的第一端部(位于液体冷却剂流入侧的端部)和第二端部(位于液体冷却剂流出侧的端部)被设置成在侧表面部121的在方向C上的中央部分的附近从箭头A2方向侧的表面向外突出。第二冷却管123是本发明的“第二冷却部”的示例。
[0077]如图11至图14所示，第二冷却管123被形成为具有在第一分隔壁122内从箭头B2方向侧的端部延伸到箭头BI方向侧的端部附近的U形部。因而，从第二冷却管123的第一端部到其第二端部形成了一系列流动路径，液体冷却剂在该流动路径内流动。如图2所示，第二壳体部的第二冷却管123的第一端部和第一壳体部11的第一冷却管113的第二端部通过包括管等的联接部70相互联接。
[0078]如图11所示，当在马达3的轴向方向上观看时，第二冷却管123被设置成与安装在逆变器模块Ia中的逆变器部I的开关元件Ql至Q6 (参见图1)重叠。如图12所示，当在马达3的轴向方向上观看时，第二冷却管123被设置成与安装在绕组切换模块4a中的绕组切换部4的高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2重叠。在图11中，开关元件Ql至Q6均以通过单点划线示出的矩形形状表示。在图12中，高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2均以通过双点划线表示的矩形形状示出。
[0079]如图11和图12所不,在第一分隔壁122中设置有三个第一孔122a,所述第一孔122a被构造成允许连接至逆变器模块Ia的逆变器部I和绕组切换模块4a的绕组切换部4的配线穿过。例如，设置在第一分隔壁122的箭头Cl方向侧的端部附近的一个第一孔122a被设置成在将第一壳体部11、第四壳体部14和第二壳体部12相互联接时允许连接至逆变器部I的连接端子部63的稍后描述的连接端子部69 (参见图24)穿过。设置在第一分隔壁122的箭头BI方向侧的端部附近的两个第一孔122a被设置成用来允许被构造成将控制信号从控制部5传输到逆变器部I和绕组切换部4的配线(未示出)等穿过。[0080]如图10、图12和图14所示，在第一分隔壁122的箭头A2方向侧的表面中设置有两个凹部122b。与连接至绕组切换部4的高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2的电容器Cl和C2 (参见图1)对应的两个电容器模块4b布置在这两个凹部122b中。
[0081]现在将参照图15至图20以及图24描述根据本发明的实施方式的容纳马达驱动部10的平滑电容器2、控制部5和电源部6(参见图1)的第三壳体部13的详细构造(结构)。
[0082]如图15至图20所示，第三壳体部13具有在方向A (马达3的轴向方向)上延伸的圆筒形形状的侧表面部131和沿着正交于方向A的平面(沿着方向B和方向C)延伸的圆盘状第二分隔壁132。如图19和图20中所示，第二分隔壁132在侧表面部131内在方向B和方向C上以平面形式延伸。
[0083]如图15至图20所示，在侧表面部131中设置有螺钉插入孔131a，构造成将第三壳体部13和第二壳体部12螺接至彼此的内六角螺钉43 (参见图3和图4)插入该螺钉插入孔内。螺钉插入孔131a被设置成在方向A上穿过侧表面部131。如图17和图18所示，当在马达3的轴向方向上观看时，多个(在该实施方式中为六个)螺钉插入孔131a沿着圆周方向间隔开地设置，以与设置在第二壳体部12的侧表面部121中的多个(在该实施方式中为六个)螺钉孔121b (参见图11)对应。
[0084]如图15、图17和图19所示，在侧表面部131中设置有螺钉孔131a，构造成将第三壳体部13和第一盖15螺接至彼此的螺钉构件44 (参见图3和图4)被拧入所述螺钉孔131b内。这些螺钉孔131b被设置成从侧表面部131的箭头Al方向侧的端面开始沿着箭头A2延伸。如图17所示，当在马达3的轴向方向上观看时，多个(在该实施方式中为八个)螺钉孔131b沿着圆周方向间隔开地设置，以与设置在第一盖15中的多个(在该实施方式中为八个)螺钉插入孔15a (参见图3和图4)对应。
[0085]如图15、图17和图19所示，在侧表面部131中设置有通孔131c，通孔131c被构造成允许将布置在第三壳体部13中的稍后描述的控制板5a和设置在马达驱动部10外部的整个车辆100的控制部(未示出)连接至彼此的连接线60穿过。第三壳体部13的侧表面部131的供连接线60穿过的部分利用密封剂密封。
[0086]在侧表面部131中设置有呼吸阀(未示出)，该呼吸阀被构造成在第三壳体部13中的压力由于温度增加等而过度增加时防止第三壳体部13和放置在其中的电子元件由于过度增加的压力而损坏。
[0087]第二分隔壁132被设置成将第三壳体部13中的平滑电容器2和控制部5与电源部6隔离。具体地说，其中设置有薄膜电容器和电解质电容器的平滑电容器2和安装有控制部5的控制板5a在方向B上彼此相邻地布置在第二分隔壁132的箭头Al方向侧的表面上，如图15和图17所示。如图16和图18所示，安装有电源部6的电源板6a布置在第二分隔壁132的箭头A2方向侧的表面上。因而，平滑电容器2和控制部5布置在关于第三壳体部13的第二分隔壁132与马达3、绕组切换部4和逆变器部I相反(箭头Al方向侧)的区域中。电源部6布置在关于第三壳体部13的第二分隔壁132与平滑电容器2和控制部5相反(箭头A2方向侧)的区域中。
[0088]如图15和图17所示，在滤过电容器2中设置有与端子TP2和TN2 (参见图1)对应的两个板状连接端子部66。这两个连接端子部66被设置成从矩形平行六面体的平滑电容器2的箭头B2方向侧的表面突出。如图24所示，连接端子部66被构造成通过螺钉电连接至与逆变器部I的端子TPl和TNl (参见图1)对应的一对连接端子部64的第二端部侧部分(在箭头A2方向侧沿方向B延伸的短边部分)。如图15和图17所示，连接至电池部20的连接线67被拧到连接端子部66。这两个连接线67被设置成在侧表面部131的在方向C上的中央部分附近穿过第三壳体部13的侧表面部131的箭头B2方向侧的部分并在方向B上延伸。第三壳体部13的侧表面部131的供连接线67穿过的部分利用密封剂密封。
[0089]根据该实施方式，在第三壳体部13的第二分隔壁132中设置有三个第二孔132a，所述第二孔132a被构造成允许连接至安装在控制板5a上的控制部5和安装在电源板6a上的电源部6的配线穿过，如图15至图20所示。例如，设置在第二分隔壁132的箭头B2方向侧的端部附近的一个第二孔132a被设置成在将第二壳体部12和第三壳体部13相互联接时允许与逆变器部I的端子TPl和TNl对应的一对连接端子部64穿过，如图24所示。设置在第二分隔壁132在方向C上的两个端部附近的两个第二孔132a被设置成允许构造成从控制部5传输控制信号的配线(未示出)等穿过。
[0090]现在参照图21至图24描述根据本发明的实施方式的马达驱动部10的第四壳体部14的详细构造(结构)。
[0091]如图21至图24所示，第四壳体部14具有在方向A (马达3的轴向方向)上延伸的圆筒形形状的侧表面部141和设置在侧表面部141的箭头A2方向侧的端部上的底表面部142。如图21至图23所示，连接至容纳在第一壳体部11中的马达3的旋转轴31的箭头Al方向侧的端部(参见图5)的轴承142a设置在底表面部142的中央部分中。
[0092]如图21至图23所示，在侧表面部141中设置有螺钉插入孔141a，构造成将第四壳体部14和第一壳体部11螺接至彼此的内六角螺钉41 (参见图3和图4)插入该螺钉插入孔141a中。螺钉插入孔141a被设置成在方向A上穿过侧表面部141。如图23所示，当在马达3的轴向方向上观看时，多个(在该实施方式中为五个)螺钉插入孔141a沿着圆周方向间隔开地设置，以与设置在第一壳体部11的侧表面部11中的多个(在该实施方式中为五个)螺钉孔Illa (参见图7)对应。
[0093]如图21和图23所示，在侧表面部141中设置有螺钉孔141b，构造成将第四壳体部14和第二壳体部12螺接至彼此的内六角螺钉42 (参见图3和图4)被拧入该螺钉孔141b中。这些螺钉孔141b被设置成从侧表面部141的箭头Al方向侧的端面沿着箭头A2延伸。如图23所示，当在马达3的轴向方向上观看时，多个(在该实施方式中为七个)螺钉孔141b沿着圆周方向间隔开地设置，以与设置在第二壳体部12的侧表面部121中的多个(在该实施方式中为七个)螺钉插入孔121a对应。
[0094]在侧表面部141中设置有呼吸阀(未示出)，该呼吸阀被构造成在第四壳体部14中的压力由于温度增加而过度增加时防止第四壳体部14由于过度增加的压力而损坏。
[0095]根据该实施方式，如图21、图23、和图24所示，在第四壳体部14中设置有L形连接端子部68，这些连接端子部均具有在方向A上延伸的部分和在方向C上延伸的部分。如图21和图23所示，连接端子部68的在方向C上延伸的部分通过由树脂制成的绝缘构件(未示出)安装在第四壳体部14的底表面部142的箭头Al方向侧的表面上。
[0096]如图24所示，连接端子部68的在方向A上延伸的部分被构造成在第一壳体部11和第四壳体部14相互联接时通过螺钉电连接至与马达3的端子TU2、TV2、TW2 (参见图1)对应的三个连接端子部61。连接端子部68的在方向A上延伸的部分被构造成在第一壳体部11、第四壳体部14和第二壳体部12相互联接时通过被拧到L形连接端子部69而经由连接端子部69电连接至与第二壳体部12的逆变器部I的端子TUUTVl和TWl (参见图1)对应的连接端子部63。因而，根据该实施方式，构造成在第一壳体部11、第四壳体部14和第二壳体部12相互联接时将马达3和逆变器部I电连接至彼此的连接端子部61、68和69容纳在第四壳体部14内。
[0097]根据该实施方式，如图24所示，当第一壳体部11、第四壳体部14和第二壳体部12相互联接时，在对应于马达3的端子1^3、173、了13、1^4、174、了胃4 (参见图1)的六个连接端子部61和对应于绕组切换部4的端子TU5、TV5、TW5、TU6、TV6、TW6 (参见图1)的六个连接端子部65被拧至彼此的状态下，这六个连接端子部61和六个连接端子部65被容纳在第四壳体部14中。换言之，根据该实施方式，构造成将马达3和绕组切换部4电连接至彼此的连接端子部61和65在第一壳体部11、第四壳体部14和第二壳体部12被相互联接时容纳在第四壳体部14内。
[0098]根据该实施方式，如图21和图22所示，在第四壳体部14的侧表面部141中设置矩形开口 141c和141d。一个开口 141c在侧表面部141的在方向B上的中央部分附近设置在侧表面部141的箭头Cl方向侧的部分中。一个开口 141d在侧表面部141的在方向C上的中央部分附近设置在侧表面部141的箭头BI方向侧和B2方向侧的各个部分中。三个板状第二盖16安装在第四壳体部14的侧表面部141上以覆盖开口 141c和141d。这些第二盖16被构造成利用螺钉构件45紧固至侧表面部141。
[0099]如图24所示，开口 141c设置在当第四壳体部14和第二壳体部12被相互联接时与容纳在第四壳体部14中的连接端子部68和69对应的部分中。因此，当将第四壳体部14和第二壳体部12相互联接时，可以经由开口 141c在第四壳体14的外部将连接至与第二壳体部12的逆变器部I的端子TUUTVl和TWl (参见图1)对应的连接端子部63的连接端子部69和第四壳体部14中 的连接端子部68螺接至彼此。
[0100]如图24中所示，开口 141d设置在当第一壳体部11、第四壳体部14和第二壳体部12相互联接时与容纳在第四壳体部14中的连接端子部61和65对应的部分中。因而，当将第一壳体部U、第四壳体部14和第二壳体部12相互联接时，可以经由开口 141d在第四壳体部14外部将与马达3的端子TU3、TV3、TW3、TU4、TV4和TW4 (参见图1)对应的六个连接端子部61和与绕组切换部4的端子TU5、TV5、TW5、TU6、TV6和TW6对应的六个连接端子部65螺接至彼此。
[0101]根据该实施方式，如图23和图24所示，在底表面部142中设置有三个第三孔142b，这三个第三孔142b被构造成在第四壳体部14和第一壳体部11相互联接时允许与马达3的端子TU2、TV2和TW2 (参见图1)对应的三个连接端子部61和与马达3的端子TU3、TV3、Tff3, TU4、TV4和TW4 (参见图1)对应的六个连接端子部61穿过。
[0102]现在参照图2至图4和图24描述用于组装根据本发明的该实施方式的马达驱动部10的过程。
[0103]如图3和图4所示，首先，利用内六角螺钉41在方向A上将内部容纳有马达3的第一壳体部11并将第四壳体部14紧固至彼此，以将它们相互联接。具体地说，首先，将第四壳体部14的螺钉插入孔141a和第一壳体部11的螺钉孔Illa彼此对准。之后，将内六角螺钉41插入螺钉插入孔141a内，由此将内六角螺钉41螺接到螺钉孔Illa内。此时，通过施加液体密封剂并使其干燥而在第一壳体部11和第四壳体部14之间的边界(参见图3和图4中的阴影区域)上形成密封构件50。另外，此时，马达3的旋转轴31的箭头Al方向侧的端部被连接至第四壳体部14的底表面部142的轴承142a。
[0104]此时，如图24所示，通过第四壳体部14的第三孔142b将与马达3的端子TU2、TV2和TW2 (参见图1)对应的三个连接端子部61插入第四壳体部14内。之后，通过螺钉将以这种方式插入的连接端子部61连接至经由第四壳体部14中的绝缘构件(未示出)安装的连接端子部68。另外，此时，通过第三孔142b也将与马达3的端子1^3、173、了胃3、1^4、174和TW4 (参见图1)对应的六个连接端子部61插入第四壳体部14内。
[0105]之后，利用内六角螺钉42在方向A上将联接至第一壳体部11的上述第四壳体部14和安装有逆变器模块Ia和绕组切换部4a的第二壳体部12紧固至彼此而将它们相互联接，如图3和图4所示。具体地说，将第二壳体部12的螺钉插入孔121a和第四壳体部14的螺钉孔141b彼此对准。之后，将内六角螺钉42插入螺钉插入孔121a内，并且将内六角螺钉42螺接至螺钉孔141b。此时，通过施加液体密封剂并使其干燥而在第二壳体部12和第四壳体部14之间的边界(参见图3和图4的阴影区域)上形成密封构件50。而且，此时，通过螺钉将与逆变器模块Ia的逆变器部I的端子TUl、TVl和TWl (参见图1)对应的连接端子部63和L形连接端子部69连接至彼此，如图24中所示。
[0106]之后，如图24所示，经由开口 141c利用螺钉将连接至与逆变器部I的端子TU1、TVl和TWl (参见图1)对应的连接端子部63的上述连接端子部69和设置在第四壳体部14中的连接端子部68连接至彼此。因而，将逆变器I的端子TUUTVl和TWl (参见图1)和马达3的端子TU2、TV2和TW2 (参见图1)电连接至彼此。经由开口 141d利用螺钉将与绕组切换模块4a的绕组切换部4的端子TU5、TV5、TW5、TU6、TV6和TW6 (参见图1)对应的连接端子部65和与马达3的端子TU3、TV3、TW3、TU4、TV4和TW4 (参见图1)对应的六个连接端子部61连接至彼此。之后，`利用螺钉构件45将第二盖16安装在第四壳体部14上以覆盖开口 141c和141d。此时，通过施加液体密封剂并使其干燥而在第四壳体部14和第二盖16之间的部分(参见图3和图4中的阴影区域)上形成密封构件50。
[0107]之后，如图3和图4所示，利用内六角螺钉43在方向A上将联接至第一壳体11和第四壳体部14的上述第二壳体部12和安装有平滑电容器2、控制板5a和电源板6a的第三壳体部13紧固至彼此而将它们相互联接。具体地说，将第三壳体部13的螺钉插入孔131a和第二壳体部12的螺钉孔121b彼此对准。之后，将内六角螺钉43插入螺钉插入孔131a，并将内六角螺钉43插入螺钉孔121b。此时，通过施加液体密封剂并使其干燥而在第二壳体部12和第三壳体部13之间的边界(参见图3和图4中的阴影区域)上形成密封构件50。之后，如图24所示，通过螺钉将第二壳体部12中的连接端子部64和第三壳体部13中的平滑电容器2的连接端子部66连接至彼此。而且，此时，通过穿过第一分隔壁122的第一孔122a和第二分隔壁132的第二孔132a的连接线(未示出)将第二壳体部12中的逆变器模块Ia和绕组切换模块4a与第三壳体部13中的控制板5a和电源板6a连接至彼此。通过穿过第三壳体部13的侧表面部131的通孔131c的连接线60将控制板5a与设置在马达驱动部10外部的用于整个车辆100的控制部(未示出)连接至彼此。
[0108]最后，将第一盖15安装在第三壳体部13上以密封连接至第一壳体部11、第四壳体部14和第二壳体部12的第三壳体部13的箭头Al方向侧。具体地说，将第一盖15的螺钉插入孔15a和第三壳体部13的螺钉孔131b彼此对准。之后，将螺钉构件44插入螺钉插入孔15a内，并且将螺钉构件44螺接到螺钉孔131b内。此时，通过施加液体密封剂并使其干燥而在第三壳体部13和第一盖15之间的部分(参见图3和图4中的阴影区域)上形成密封构件50。
[0109]以上述方式，组装成根据本发明的该实施方式的马达驱动部10 (参见图2)。
[0110]根据该实施方式，如上所述，设置了容纳逆变器部1、马达3和绕组切换部4的第一壳体部11、第二壳体部12、第三壳体部13和第四壳体部14，并且第一壳体部11、第四壳体部14、第三壳体部13和第二壳体部12相互联接。因而，能够将容纳逆变器部1、马达3和绕组切换部4的第一壳体部11、第二壳体部12、第三壳体部13和第四壳体部14相互联接而成一体，因此能够抑制在容纳逆变器部1、马达3和绕组切换部4的壳体部之间形成死空间。结果，能够提供能节省用于马达驱动部10的空间的车辆100。在必须将大量构件布置在有限布置空间中的车辆100中这种有利效果将尤其有效。
[0111]根据该实施方式，如上所述，马达3被容纳在与容纳逆变器I和绕组切换部4的壳体部不同的单个第一壳体部11中。因而，能够将逆变器部I和绕组切换部4与作为发热器的马达3分离开，由此逆变器部I和绕组切换部4不受热的影响，因而逆变器部I和绕组切换部4能够良好地操作。而且，与逆变器部1、马达3和绕组切换部4容纳在同一个单个壳体部中的情况相比，方便拆卸和组装，因此能够更快速地进行维护(或者能够降低维护时间)。
[0112]根据该实施方式，如上所述，马达3被容纳在第一壳体部11中，而逆变器部I和绕组切换部4被容纳在第二壳体部12中。因此，与逆变器部I和绕组切换部4被容纳在两个不同的壳体部中的情况不同，可以形成具有简单外形的包括逆变器部1、马达3和绕组切换部4的装置。
[0113]根据该实施方式，如上所述，在第二壳体部12中设置有将逆变器部I和绕组切换部4彼此隔离的第一分隔壁122。此外，逆变器部I布置在关于第二壳体部12的第一分隔壁122与马达3相反(箭头Al方向侧)的区域中，并且绕组切换部4布置在关于第二壳体部12的第一分隔壁122与逆变器部I相反(箭头A2方向侧)的区域中。因此，可以利用第一分隔壁122的两侧(箭头Al方向侧和箭头A2方向侧)的空间(区域)，在逆变器部I和绕组切换部4彼此分开的状态下容易地将逆变器部I和绕组切换部4布置在第二壳体部12中。
[0114]此外，逆变器部I布置在关于第二壳体部12的第一分隔壁122与马达3相反(箭头Al方向侧)的区域中，并且绕组切换部4布置在关于第二壳体部12的第一分隔壁122与逆变器部I相反(箭头A2方向侧)的区域中，由此，与绕组切换部4相比连接至马达3的端子数量更少(三个端子TU1、TV1、TW1 (参见图1))的逆变器部I能够被布置在距马达3较远的位置，而与逆变器部I相比连接至马达3的端子数量更多(六个端子TU5、TV5、Tff5, TU6、TV6和TW6 (参见图1))的绕组切换部4可以布置在距马达3较近的位置。因而，能够降低马达3和逆变器部I的端子之间以及马达3和绕组切换部4的端子之间的配线的总长度，因此能够降低布线电感。
[0115]根据该实施方式，如上所述，在第一分隔壁122中设置有允许连接至逆变器部I和绕组切换部4的配线(例如，通过螺钉连接至逆变器I的连接端子部63的连接端子部69(参见图24)以及被构造成将来自控制部5的控制信号传输到逆变器部I和绕组切换部4的配线(未示出))穿过的第一孔122a。因此，能够通过第一孔122a将连接至逆变器部I和绕组切换部4的配线容纳在第二壳体部12中，因此，无需在第二壳体部12外部确保用于布置连接至逆变器部I和绕组切换部4的配线的空间。因而，能够进一步节省用于马达驱动部10的空间。
[0116]根据该实施方式，如上所述，被构造成冷却马达3的第一冷却管113和被构造成冷却逆变器部I和绕组切换部4的第二冷却管123分别设置在第一壳体部11和第二壳体部12中。因而，马达3能够容易地由第一冷却管113来冷却，而逆变器部I和绕组切换部4能够容易地由第二冷却管123来冷却。
[0117]根据该实施方式，如上所述，第二冷却管123被设置成与逆变器部I的开关元件Ql至Q6以及绕组切换部4的高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2重叠。因而，通过第二冷却管123能够有效地冷却作为发热器的开关元件Ql至Q6、高速绕组开关SWl和低速绕组开关 Sff 2 ο
[0118]根据该实施方式，如上所述，除了马达3、逆变器部I和绕组切换部4之外，控制部5也被容纳在相互联接的第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13中。因而，与单独设置用于容纳控制部5的专用壳体部的情况不同，能够进一步抑制在容纳逆变器部1、马达3、绕组切换部4和控制部5的壳体部之间形成死空间。
[0119]根据该实施方式，如上所述，除了马达3、逆变器部1、绕组切换部4和控制部5之夕卜，电源部6也被容纳在相互联接的第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13中。因而，与单独设置用于容纳电源部6的专用壳体部的情况不同，能够进一步抑制在容纳逆变器部1、马达3、绕组切换部4、控制部5和电源部6的壳体部之间形成死空间。
[0120]根据该实施方式，如上所述，控制部5和电源部6被容纳在第三壳体部13中。因而，与控制部5和电源部6被容纳在不同的壳体部中的情况不同，能够简化装置构造。
[0121]根据该实施方式，如上所述，将控制部5和电源部6彼此隔离的第二分隔壁132设置在第三壳体部13中。此外，控制部5布置在关于第三壳体部13的第二分隔壁132与马达3、逆变器部I和绕组切换部4相反(箭头Al方向侧)的区域中，而电源部6布置在关于第三壳体部13的第二分隔壁132与控制部5相反(箭头A2方向侧)的区域中。因而，利用第二分隔壁132的两侧(箭头Al方向侧和箭头A2方向侧)的空间(区域)可以容易地将控制部5和电源部6布置在第三壳体部13中。此外，通过第二分隔壁132能够将控制部5与作为发热器的马达3、逆变器部I和绕组切换部4分离开，由此，控制部5不容易受到热的影响，因此控制部5能够良好地操作。
[0122]根据该实施方式，如上所述，在第二分隔壁132中设置有允许连接至控制部5和电源部6的配线(例如，与逆变器部I的端子TPl和TNl (参见图1)对应的一对连接端子部64(参见图9、图11和图24)以及被构造成传输来自控制部5的控制信号的配线(未示出))穿过的第二孔132a。因而，通过第二孔132a可以将连接至控制部5和电源部6的配线容纳在第三壳体部13中，因而无需在第三壳体部13外部确保用于布置连接至控制部5和电源部6的配线的空间。因此，能够进一步节省用于马达驱动部10的空间。
[0123]根据该实施方式，如上所述，平滑电容器2布置在关于第三壳体部13的第二分隔壁132与控制部5在同一侧(箭头Al方向侧)的区域中。因而，通过第二分隔壁132能够将平滑电容器2与作为发热器的马达3、逆变器部I和绕组切换部4分离开，由此平滑电容器2不容易受到热的影响。因此，抑制了平滑电容器2的性能由于热而变差，从而能够进一步提高平滑电容器2的可靠性(使用寿命)。
[0124]根据该实施方式，如上所述，容纳马达3的第一壳体部11、容纳逆变器部I和绕组切换部4的第二壳体部12和容纳控制部5和电源部6的第三壳体部13沿着马达3的旋转轴31的延伸方向(方向A)相互联接。因而,通过将第一壳体部11、第二壳体部12和第三壳体部13相互联接能够使得它们沿着马达3的旋转轴31的延伸方向(方向A)线性地延伸，因此能够简化装置构造。此外，与第一壳体部11、第二壳体部12和第三壳体部13没有通过相互联接而线性地形成的情况相比，能够进一步抑制死空间的形成。
[0125]根据该实施方式，如上所述，第一壳体部11、第二壳体部12和第三壳体部13均形成为沿着马达3的旋转轴31的延伸方向(方向A)延伸的圆筒形形状。因此，沿着马达3的旋转轴31的延伸方向(方向A)能够容易地将圆筒形形状的第一壳体部11、第二壳体部12和第三壳体部13相互联接。
[0126]根据该实施方式，如上所述，密封第一壳体部11的第一盖15设置在第三壳体部13的、与第一壳体部11和第二壳体部12相反的一侧(箭头Al方向侧)。因而,通过第一盖15能够抑制异物从第三壳体部13的、与第一壳体部11和第二壳体部12相反的一侧(箭头Al方向侧)进入。
[0127]根据该实施方式，如上所述，设置了容纳被构造成将马达3电连接至逆变器部I和绕组切换部4的连接端子部61、65、68和69的第四壳体部14，并且在第四壳体部14布置在第一壳体部11和第二壳体部12之间的状态下，沿着马达3的旋转轴31的延伸方向(方向A)将第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13相互联接。因而，可以将构造成将马达3电连接至逆变器部I和绕组切换部4的连接端子部61、65、68和69容纳在第四壳体部14中，因而无需在第四壳体部14外部确保用于布置连接端子部61、65、68和69的空间。因此，能够进一步节省用于马达驱动部10的空间。
[0128]此外，第四壳体部14布置在第一壳体部11和第二壳体部12之间，由此，容纳在第二壳体部12中的逆变器部I和绕组切换部4以及容纳在第三壳体部13中的控制部5和电源部6能够与容纳在第一壳体部11中的作为发热器的马达3分离开。因而，逆变器部1、绕组切换部4、控制部5和电源部6不容易受到热的影响，因而逆变器部1、绕组切换部4、控制部5和电源部6能够良好地操作。
[0129]根据该实施方式，如上所述，开口 141c和141d分别设置在第四壳体部14的侧表面部141的与连接端子部61、68和69对应的部分和第四壳体部14的侧表面部141的与连接端子部61和65对应的部分中，并且设置了用于覆盖开口 141c和141d的可开闭的第二盖16。因而，通过开口 141c和141d能够容易地进行连接端子部61、65、68和69的连接和维护。此外，开口 141c和141d利用第二盖16覆盖，由此能够抑制异物通过开口 141c和141d进入。
[0130]根据该实施方式，如上所述，第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13相互联接的部分、第三壳体部13和第一盖15之间的部分以及第四壳体部14和第二盖16之间的部分(参见图3和图4中的阴影区域)利用密封构件50密封。因而，通过密封构件50能够抑制异物通过第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13相互联接的部分、第三壳体部13和第一盖15之间的部分以及第四壳体部14和第二盖16之间的部分进入。
[0131]根据该实施方式，如上所述，逆变器部I的开关元件Ql至Q6以及绕组切换部4的高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2均由SiC半导体制成。因而，开关元件Ql至Q6、高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2均由具有优良耐热性的SiC半导体制成，因此，即使就由开关元件Ql至Q6、高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2本身的操作产生的热和通过连接线62等从马达3的绕组3a和3b传递来的热而言，逆变器部I的开关元件Ql至Q6以及绕组切换部4的高速绕组开关SWl和低速绕组开关SW2也能够良好地操作。
[0132]根据该实施方式，如上所述，第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13利用内六角螺钉41至43紧固至彼此而相互联接。因此，利用内六角螺钉41至43能够容易地将第一壳体部11、第四壳体部14、第二壳体部12和第三壳体部13相互联接。
[0133]这里公开的实施方式在所有方面都必须被认为是示例性而非限制性的。本发明的范围不是通过所述实施方式的上述描述来表示的，而是通过要保护的权利要求的范围来表示。并且进一步包含与要保护的权利要求的范围等价的含义和范围内的所有修改。
[0134]例如，尽管在上述实施方式中已经示出了将根据本发明的马达驱动装置应用于安装在车辆中的马达驱动部的示例，但是本发明不限于此。根据本发明的马达驱动装置还可应用于除安装在车辆中的马达驱动部之外的一般马达驱动装置。
[0135]尽管在上述实施方式中已经示出了在相互联接的第一壳体部、第二壳体部、第三壳体部和第四壳体部(四个(多个)壳体部)中除了马达、绕组切换部和逆变器部(电力转换部)之外还容纳控制部和电源部的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，仅仅需要至少将马达、绕组切换部、电力转换部、控制部和电源部之中的马达、绕组切换部和电力转换部容纳在相互联接的多个壳体部中。在这种情况下，可以至少将马达、绕组切换部和电力转换部容纳在相互联接的两个或三个壳体部或相互联接的五个或更多个壳体部中。
[0136]尽管在上述实施方式中已经示出了设置容纳被构造成将马达电连接至绕组切换部和逆变器部(电力转换部)的连接端子部的第四壳体部的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，可以不设置第四壳体部，而是可以仅仅将第一壳体部、第二壳体部和第三壳体部相互联接。
[0137]尽管在上述实施方式中已经示出了将马达容纳在与容纳绕组切换部和逆变器部(电力转换部)不同的单个壳体部中的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，例如，马达和绕组切换部可以被容纳在同一个壳体部中，而电力转换部可以被容纳在与容纳马达和绕组切换部的壳体部不同的壳体部中。另选地，马达和电力转换部可以被容纳在同一个壳体部中，而绕组切换部可以被容纳在与容纳马达和电力转换部的壳体部不同的壳体部中。
[0138]尽管在上述实施方式已经示出了将绕组切换部和逆变器部(电力转换部)容纳在第二壳体部中的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，绕组切换部和电力转换部中的一个可以被容纳在第二壳体部中，而绕组切换部和电力转换部中的另一个可以被容纳在与第二壳体部不同的壳体部中。
[0139]尽管在上述实施方式中已经示出了采用液体冷却剂流入的第一冷却管和第二冷却管分别作为根据本发明的第一冷却部和第二冷却部的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，可以采用液体冷却之外的其他冷却手段(例如空气冷却、冷却元件等)作为第一冷却部和第二冷却部。
[0140]尽管在上述实施方式中已经示出了将构造成冷却绕组切换部和逆变器部(电力转换部)的第二冷却管(第二冷却部)的第一端部和构造成冷却马达的第一冷却管(第一冷却部)的第二端部连接至彼此的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，第一冷却部和第二冷却部可以不连接至彼此，而是马达可以由第一冷却部独立地冷却，而绕组切换部和电力转换部可以由第二冷却部独立地冷却。
[0141]尽管在上述实施方式中已经示出了沿着马达的旋转轴的延伸方向将第一壳体部、第二壳体部、第三壳体部和第四壳体部相互联接的示例，但是本发明不限于此。例如，根据本发明，可以沿着与马达的旋转轴的延伸方向正交的方向将第一壳体部、第二壳体部、第三壳体部和第四壳体部相互联接。
[0142]尽管在上述实施方式中已经示出了将第一壳体部、第四壳体部、第二壳体部和第三壳体中的每个形成为沿着马达的旋转轴的延伸方向延伸的圆筒形形状的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，可以将第一壳体部、第四壳体部、第二壳体部和第三壳体中的每个都形成为与圆筒形形状不同的形状(例如箱形)。
[0143]尽管在上述实施方式中已经示出了采用通过将液体密封剂干燥形成的密封构件作为密封第一壳体部、第四壳体部、第二壳体部和第三壳体部相互联接的部分、第三壳体部和第一盖之间的部分以及第四壳体部和第二盖之间的部分的密封构件的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，可以采用O形圈、垫片、油脂等作为所述密封构件。
[0144]此外,根据本发明，可以在第一壳体部、第四壳体部、第二壳体部和第三壳体相互联接的部分处设置热绝缘构件。根据该设置，可以将第一壳体部、第四壳体部、第二壳体部和第三壳体相互联接的部分彼此热分离，因此可以进一步增强第一壳体部、第四壳体部、第二壳体部和第三壳体被单独冷却时的冷却效果。
[0145]尽管在上述实施方式中已经示出了用SiC半导体制作逆变器部(电力转换部)的开关元件和绕组切换部的高速绕组开关和低速绕组开关(开关元件)的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，电力转换部和绕组切换部的开关元件可以由与SiC半导体不同的半导体(例如Si半导体)或除半导体以外的材料制成。
[0146]尽管在上述实施方式中已经示出了利用内六角螺钉(紧固构件)将第一壳体部、第二壳体部、第三壳体部和第四壳体部紧固至彼此而将它们相互联接的示例，但是本发明不限于此。根据本发明，第一壳体部、第二壳体部、第三壳体部和第四壳体部可以利用与内六角螺钉不同的紧固构件(例如铆接构件等)紧固至彼此而相互联接。另选地，根据本发明，第一壳体部、第二壳体部、第三壳体部和第四壳体部可以不采用紧固构件而相互联接。例如，第一壳体部、第二壳体部、第三壳体部和第四壳体部可以被焊接至彼此而相互联接，或者可以利用粘合剂粘结至彼此而相互联接。
【权利要求】
1.一种马达驱动装置(10)，该马达驱动装置包括: 包括高速驱动绕组(3a)和低速驱动绕组(3b)的马达(3)； 切换所述马达的所述高速驱动绕组和所述低速驱动绕组的连接状态的绕组切换部(4)； 连接至所述马达的电力转换部(I);以及 至少容纳所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部(11，12，13，14)，其中， 所述多个壳体部相互联接。
2.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其中，所述马达被容纳在所述多个壳体部中的单个壳体部中，该单个壳体部与容纳所述绕组切换部和所述电力转换部的壳体部不同。
3.根据权利要求2所述的马达驱动装置，其中，所述多个壳体部包括容纳所述马达的第一壳体部(11)和容纳所述绕组切换部和所述电力转换部的第二壳体部(12)。
4.根据权利要求3所述的马达驱动装置，其中， 所述第二壳体部设置有第一分隔壁(122)，该第一分隔壁将所述绕组切换部和所述电力转换部彼此隔离， 所述电力转换部布置在关于所述第二壳体部的所述第一分隔壁与所述马达相反的区域中，并且 所述绕组切换部布置在关于所述第`二壳体部的所述第一分隔壁与所述电力转换部相反的区域中。
5.根据权利要求4所述的马达驱动装置，其中，所述第一分隔壁设置有第一孔(122a)，该第一孔允许连接至所述绕组切换部和所述电力转换部的配线穿过。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的马达驱动装置，其中，所述第一壳体部和所述第二壳体部分别设置有被构造成冷却所述马达的第一冷却部(113)和被构造成冷却所述绕组切换部和所述电力转换部的第二冷却部(123)。
7.根据权利要求6所述的马达驱动装置，其中， 所述绕组切换部和所述电力转换部包括开关元件(91、92、03、04、05、06、3胃1和SW2)，并且 所述第二冷却部设置成与所述开关元件重叠。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的马达驱动装置，该马达驱动装置进一步包括控制所述绕组切换部和所述电力转换部的控制部(5)，其中， 除了所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部之外，所述控制部也被容纳在所述多个壳体部中。
9.根据权利要求8所述的马达驱动装置，其中， 所述绕组切换部和所述电力转换部包括开关元件， 所述马达驱动装置进一步包括电源部(6)，该电源部供应用以操作所述开关元件的电力，其中， 除了所述马达、所述绕组切换部、所述电力转换部和所述控制部之外，所述电源部也被容纳在所述多个壳体部中。
10.根据权利要求9所述的马达驱动装置，其中，所述多个壳体部包括容纳所述控制部和所述电源部的第三壳体部(13)。
11.根据权利要求10所述的马达驱动装置，其中， 所述第三壳体部设置有将所述控制部和所述电源部彼此隔离的第二分隔壁(132)， 所述控制部布置在关于所述第三壳体部的所述第二分隔壁与所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部相反的区域中，并且 所述电源部布置在关于所述第三壳体部的所述第二分隔壁与所述控制部相反的区域中。
12.根据权利要求11所述的马达驱动装置，其中，所述第二分隔壁设置有第二孔(132a)，该第二孔允许连接至所述控制部和所述电源部的配线穿过。
13.根据权利要求11或12所述的马达驱动装置，该马达驱动装置进一步包括使输入到所述电力转换部的电力平滑的平滑电容器(2)，其中， 所述平滑电容器布置在关于所述第三壳体部的所述第二分隔壁与所述控制部在同一侧的区域中。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的马达驱动装置，其中， 所述绕组切换部和所 述电力转换部包括开关元件， 所述马达驱动装置进一步包括: 控制所述绕组切换部和所述电力转换部的控制部；以及 电源部，该电源部供应用以操作所述开关元件的电力；其中， 所述多个壳体部包括容纳所述马达的第一壳体部、容纳所述绕组切换部和所述电力转换部的第二壳体部以及容纳所述控制部和所述电源部的第三壳体部；并且 所述第一壳体部、所述第二壳体部和所述第三壳体部沿着所述马达的旋转轴(31)的延伸方向相互联接。
15.根据权利要求14所述的马达驱动装置，其中，所述第一壳体部、所述第二壳体部和所述第三壳体部均形成为沿着所述马达的所述旋转轴的延伸方向延伸的圆筒形形状。
16.根据权利要求14或15所述的马达驱动装置，其中，在所述第三壳体部的与所述第一壳体部和所述第二壳体部相反的一侧上设置有密封所述第三壳体部的第一盖(15)。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的马达驱动装置，其中， 所述多个壳体部进一步包括第四壳体部(14)，该第四壳体部容纳连接端子部(61，65，68，69)，所述连接端子部被构造成将所述马达电连接至所述绕组切换部和所述电力转换部，并且 所述第一壳体部、所述第四壳体部、所述第二壳体部和所述第三壳体部在所述第四壳体部被布置在所述第一壳体部和所述第二壳体部之间的状态下沿着所述马达的所述旋转轴的延伸方向相互联接。
18.根据权利要求17所述的马达驱动装置，其中， 在所述第四壳体部的侧表面的与所述连接端子部对应的部分处设置有开口(141c，141d);并且 在所述第四壳体部中设置有覆盖所述开口的可开闭的第二盖(16 )。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的马达驱动装置，其中，至少所述多个壳体部相互联接的部分利用密封部(50)密封。
20.根据权利要求19所述的马达驱动装置，其中， 所述绕组切换部和所述电力转换部包括开关元件； 所述马达驱动装置进一步包括: 控制所述绕组切换部和所述电力转换部的控制部；以及 电源部，该电源部供应用以操作所述开关元件的电力，其中， 所述多个壳体部包括容纳所述马达的第一壳体部、容纳所述绕组切换部和所述电力转换部的第二壳体部、容纳所述控制部和所述电源部的第三壳体部和容纳被构造成将所述马达电连接至所述绕组切换部和所述电力转换部的连接端子部的第四壳体部， 在所述第三壳体部的与所述第一壳体部和所述第二壳体部相反的一侧上设置有密封所述第三壳体部的第一盖， 在所述第四壳体部的侧表面的与所述连接端子部对应的部分处设置有开口， 在所述第四壳体部中设置有覆盖所述开口的可开闭的第二盖，并且除了所述第一壳体部、所述第二壳体部、所述第三壳体部和所述第四壳体部相互联接的部分之外，所述第三壳体部和所述第一盖之间的部分以及所述第四壳体部和所述第二盖之间的部分也利用所述密封部密封。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的马达驱动装置，其中， 所述绕组切换部和所述电力转换部包括开关元件；并且 所述开关元件由SiC半导体制成。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的马达驱动装置，其中， 所述电力转换部包括将直流电转换成交流电的逆变器部(I)。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的马达驱动装置，其中， 所述多个壳体部利用紧固构件(41，42，43)紧固至彼此而相互联接。
24.—种车辆(100)，该车辆包括: 车身部(101);以及 设置在所述车身部内的马达驱动部(IO )，其中， 所述马达驱动部包括: 包括高速驱动绕组(3a)和低速驱动绕组(3b)的马达(3)； 切换所述马达的所述高速驱动绕组和所述低速驱动绕组的连接状态的绕组切换部(4)； 连接至所述马达的电力转换部(I);以及 至少容纳所述马达、所述绕组切换部和所述电力转换部的多个壳体部(11，12，13，14)，并且 所述多个壳体部相互联接。
【文档编号】H02K5/04GK103828199SQ201180073786
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2011年9月29日 优先权日:2011年9月29日
【发明者】相马朗, 原英则, 高塚悠史 申请人:株式会社安川电机