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Dokumentenidentifikation DE112005000260T5 18.01.2007
Titel Motormodul
Anmelder Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, JP;
Aisin AW Co., Ltd., Anjo, Aichi, JP;
AUTONETWORKS Technologies, Ltd., Yokkaichi, Mie, JP;
Sumitomo Wiring Systems, Ltd., Yokkaichi, Mie, JP;
Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, JP
Erfinder Tsukashima, Hiroyuki, Aichi, JP;
Takeuchi, Takamasa, Aichi, JP;
Konda, Kazumoto, Mie, JP;
Miyazaki, Sho, Mie, JP
Vertreter TBK-Patent, 80336 München
DE-Aktenzeichen 112005000260
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, EP, HR, HU, ID, IL, IN, IS, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG
WO-Anmeldetag 10.02.2005
PCT-Aktenzeichen PCT/JP2005/002536
WO-Veröffentlichungsnummer 2005078897
WO-Veröffentlichungsdatum 25.08.2005
Date of publication of WO application in German translation 18.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.01.2007
IPC-Hauptklasse H02K 3/50(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H02K 5/22(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motormodul und genauer ein Motormodul, in dem eine Motorwicklung lackiert ist.

Im Allgemeinen wird zur Gewährleistung einer Isolierung der Oberfläche eines leitenden Drahts wie einer Motorwicklung eine Lackierung durchgeführt, bei der eine transparente Oberflächenbeschichtung, die als Lack bezeichnet wird, aufgetragen wird. Als einen derartigen Lack wird beispielsweise eine Lösung verwendet, bei der ein harzartiges Material in einem Lösemittel aufgelöst ist.

Obwohl eine derartige Lackierung zur Gewährleistung einer Isolierung erforderlich ist, verhärtet sich der Leitungsdraht, wenn der Lack sich verfestigt. Dementsprechend ist als ein Verfahren zur Verhinderung eines Härtens eines Motorleitungsdrahts durch die Lackierung eine Technik offenbart (beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2002-78301), um zu verhindern, dass Lack durch ein Kapillarphänomen in einen Leitungsdraht eindringt.

Während des Zusammenbaus eines bordeigenen Motormoduls ist ein Mechanismus zum Ausgleichen (Auffangen, Absorbieren) eines Fehlers innerhalb einer Toleranz in Bezug auf die Größe, Plumpheit, Befestigungsposition und dergleichen jeder Komponente des Motormoduls (die nachstehend als Komponentetoleranz bezeichnet ist) erforderlich. Im Allgemeinen kann die Komponententoleranz durch Verbinden einer längeren Motorwicklung derart ausgeglichen werden, dass zugelassen wird, dass diese entspannt wird bzw. locker ist.

Wenn jedoch die Lackierung für die Motorwicklung zur Gewährleistung der Isolierung bereitgestellt wird, ist der Freiheitsgrad bei der Verdrahtung immer noch klein, selbst nach Durchführung der in dem Patentdokument Nr. 1 offenbarten Maßnahme, da die Flexibilität der Motorwicklung selbst gering ist. Dementsprechend ist, wenn das Motormodul in einem engen Raum angebracht wird, da der Abstand zwischen dem Stator des Motormoduls und einem Anschlussblock klein ist, der Freiheitsgrad der Motorwicklung klein und es ist schwierig, die Komponententoleranz durch die Motorwicklung auszugleichen.

Falls das Motormodul mit dem Anschlussblock in einem Zustand verbunden wird, in dem die Komponententoleranz nicht vollständig ausgeglichen ist, kann eine mechanische Spannung auf die Motorwicklung beaufschlagt werden, deren Isolierung durch die Lackierung gewährleistet worden ist, weshalb ein Fehler wie ein Verlust der gewährleisteten Isolierung verursacht werden kann. Falls demgegenüber jede Komponententoleranz genau eingestellt wird, um das Motormodul besser mit dem Anschlussblock zusammenzubauen, können die Kosten sich erhöhen.

Da zusätzlich der Freiheitsgrad bei der Motorwicklung selbst gering ist, kann die Arbeitseffektivität beim Zusammenbau sich verringern.

Offenbarung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Motormodul, in dem eine Motorwicklung lackiert worden ist, die Komponententoleranz während des Zusammenbaus auszugleichen und die Effektivität des Zusammenbaus zu verbessern.

Ein Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Motormodul, dem elektrische Energie von einer externen Verdrahtung zugeführt wird, und weist eine Motorwicklung, die lackiert worden ist, und einen Anschlussblock auf, der elektrisch die Motorwicklung mit der externen Verdrahtung verbindet. Der Anschlussblock weist einen ersten Kontakt, der elektrisch einen inneren Leiter und die externe Verdrahtung miteinander verbindet, und einen zweiten Kontakt auf, der den inneren Leiter und die Motorwicklung miteinander verbindet. Die Motorwicklung ist mit dem inneren Leiter über ein flexibles Teil verbunden, das leitet und das eine höhere Flexibilität als die Motorwicklung aufweist.

Bei dem Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung ist die lackierte Motorwicklung mit dem inneren Leiter des Anschlussblocks über ein flexibles Teil verbunden. Dementsprechend gleicht die Verformung des flexiblen Teils die Komponententoleranz derart aus, dass das Motormodul ohne Zwang an den Anschlussblock befestigt wird, weshalb die Arbeitseffektivität des Zusammenbaus verbessert wird.

Vorzugsweise ist bei dem Motormodul der vorliegenden Erfindung das flexible Teil durch einen umsponnenen Draht gebildet.

In dem Motormodul kann die Eindringung von Lack durch das Kapillarphänomen durch Formen des flexiblen Teils unter Verwendung des umsponnenen Drahts unterdrückt werden, in dem die Einzeldrähte große Intervalle zwischen sich aufweisen, weshalb die Flexibilität des flexiblen Teils verbessert werden kann. Alternativ ist vorzugsweise bei dem Motormodul der vorliegenden Erfindung das flexible Teil durch einen plattenartigen (blechartigen) Leiter mit einem elastisch verformbaren Abschnitt gebildet.

In dem Motormodul härtet das flexible Teil nicht, das durch die Lackierung der Motorwicklung beeinträchtigt wird, da das flexible Teil unter Verwendung des plattenartigen Leiters mit einem elastischen verformbaren Abschnitt gebildet ist. Dementsprechend kann die Flexibilität des flexiblen Teils verbessert werden.

Weiter vorzugsweise weist bei dem Motormodul der vorliegenden Erfindung der erste Kontakt eine Struktur auf, bei der ermöglicht wird, dass der innere Leiter und die externe Verdrahtung in senkrechter Richtung zu einer Rotationswelle eines Motors zusammengefügt sind, wobei die Motorwicklung an den zweiten Kontakt in die Rotationswellenrichtung des Motors angebracht ist.

In dem Motormodul kann durch Anwenden einer Fixierungsstruktur, bei der der Rotor entlang der Motorrotationswellenrichtung eingesetzt wird, das Motormodul an den Anschlussblock unter Ausgleichen jeglicher Komponententoleranz angebaut werden, selbst wenn die Anordnungsbeschränkung in der Richtung (vertikaler Richtung) senkrecht zu der Motorrotationswelle anspruchsvoll ist.

Insbesondere in einer derartigen Struktur weist der zweite Kontakt einen plattenartigen Anschluss auf, der an die Spitze des flexiblen Teils angebracht ist, sowie ein Fixierungsteil auf, das den Anschluss und den inneren Leiter miteinander befestigt und dadurch diese elektrisch verbindet. Der Anschluss wird an den inneren Leiter durch das Fixierungsteil in einen Zustand befestigt, in dem das flexible Teil derart deformiert ist, dass der Anschluss entlang der senkrechten Richtung positioniert ist.

In dem Motormodul kann durch Befestigung des inneren Leiters und des Anschlusses, während der Anschluss entlang der Richtung senkrecht zu der Motorrotationswellenrichtung positioniert ist, das Motormodul an den Anschlussblock unter Ausgleichen jeglicher Komponententoleranz angebaut werden, ohne dass die Größe in der Richtung entlang der Motorrotationswellenrichtung erhöht wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Aufbaus eines Hybridfahrzeugs, das als Beispiel dient, bei dem ein Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.

2 zeigt eine Konzeptdarstellung einer Anordnungsfläche eines hinteren Motors gemäß 1.

3 zeigt eine Darstellung eines Gehäuses, in dem das Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung untergebracht ist.

4 zeigt einen Querschnitt des Motormoduls gemäß der vorliegenden Erfindung.

5 zeigt ausführlich einen Aufbau eines Verbindungsteils gemäß 4.

6 zeigt ein weiteres Aufbaubeispiel für ein flexibles Teil gemäß 5.

7 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Aufbaus eines Hybridfahrzeugs der FR-Bauart (Bauart mit vorne angeordneter Brennkraftmaschine und Hinterradantrieb, Front-engine Rear-drive), das als weiteres Beispiel gezeigt ist, bei dem das Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.

8 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang VIII-VIII in 7.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. Identische Referenzzeichen sind identischen oder entsprechenden Teilen in den Zeichnungen zugeordnet, weshalb deren Beschreibung nicht wiederholt wird.

1 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Aufbaus eines Hybridfahrzeugs, das als Beispiel gezeigt ist, bei dem ein Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.

Gemäß 1 weist ein Hybridfahrzeug 5 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Batterie 10, eine PCU (Energiesteuerungseinheit, power control unit) 20, ein Bewegungsenergieausgabegerät 30, ein Differentialgetriebe (DG) 40, Vorderräder 50L und 50R, Hinterräder 60L und 60R, Vordersitze 70L und 70R, einen Rücksitz 80 und einen rückwärtigen Motor 85 auf.

Die Batterie 10 ist beispielsweise durch eine Sekundärbatterie wie eine Nickel-Hydrid-Metall-Batterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie aufgebaut und führt eine Gleichspannung der PCU 20 zu und wird durch eine Gleichspannung aus der PCU 20 geladen. Die Batterie 10 ist hinter dem Rücksitz 80 angeordnet.

Das Bewegungsenergieausgabegerät 30 ist in einem Maschinenraum vor einem Armaturenbrett 90 angeordnet und weist eine Brennkraftmaschine und einen Motor zum Antrieb der Vorderräder 50L und 50R auf. Das Differentialgetriebe 40 überträgt die Bewegungsenergie aus dem Bewegungsenergieausgabegerät 30 auf die Vorderräder 50L und 50R und überträgt die Rotationskraft der Vorderräder 50L und 50R zu dem Bewegungsenergieausgabegerät 30.

Somit überträgt das Bewegungsenergieausgabegerät 30 eine Bewegungsenergie von der Brennkraftmaschine und/oder einem Motorgenerator auf die Vorderräder 50L und 50R über das Differentialgetriebe 40 und treibt dadurch die Vorderräder 50L und 50R an. Zusätzlich erzeugt das Bewegungsenergieausgabegerät 30 elektrische Energie durch die Rotationskraft der Vorderräder 50L und 50R und führt die erzeugte elektrische Energie der PCU 20 zu.

Der hintere Motor 85 ist zum Antrieb der Hinterräder 60L und 60R vorgesehen und wird, falls erforderlich, an die Achsen für den Hinterradantrieb über eine nicht gezeigte Kupplung befestigt. Das Befestigen bzw. Ineingriffbringen der Kupplung, was als Vierradantrieb (4WD) bezeichnet ist, kann während des Fahrens von der Straße mit schlechten Bedingungen (Straße mit niedrigem Reibungskoeffizienten) oder während einer abrupten Beschleunigung verwirklicht werden.

Die PCU 20 hebt eine Gleichspannung aus der Batterie 10 an und wandelt die angehobene Gleichspannung in eine Wechselspannung um, um elektrische Antriebsenergie eines Vorderradantriebsmotors und eines Hinterradmotors 85 in dem Bewegungsenergieausgabegerät 30 zu erzeugen. Zusätzlich wandelt während eines regenerativen Bremsvorgangs des Vorderradantriebsmotors und des hinteren Motors 85 die PCU 20 die erzeugte Wechselspannung in eine Gleichspannung um, um die Batterie 10 zu laden.

Wie es in 2 gezeigt ist, sind die PCU 20 und der hintere Motor 85 in einem Bereich 95 unter dem Boden angeordnet. Da der hintere Motor 85 in einem derartig begrenzten Bereich angeordnet ist, ist sein Einbauraum stark in der Anordnung in vertikaler Richtung H begrenzt. Da er zusätzlich den Bereich 95 mit der PCU 20 teilt, ist es erforderlich, dass der Belegungsbereich ebenfalls in der ebenen Richtung (horizontale Richtung) klein ist.

Bei dem hinteren Motor 85, dessen Begrenzung in der Anordnung anspruchsvoll ist, und dessen Einbauraum wie vorstehend beschrieben klein ist, kann ein Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt werden, das nachstehend ausführlich beschrieben ist.

Gemäß 3 weist ein Gehäuse 100, in dem das (nicht gezeigte) Motormodul gemäß dem Ausführungsbeispiel untergebracht ist, einen Verbinderschacht (Verbindereinschub, Verbinder-Slot) 106 auf. Das Motormodul wird in einer Richtung entlang einer Motorrotationswelle in Bezug auf das Gehäuse 100 eingesetzt und dadurch zusammengebaut.

4 zeigt einen Querschnitt des Motormoduls mit einem Querschnitt entlang IV-IV' in 3.

Wie es in 4 gezeigt ist, ist in dem Gehäuse 100 des Motormoduls gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Stator 105 einer rotierenden elektrischen Maschine, Lager 114 und 122 sowie ein Anschlussblock 120 untergebracht. Der Stator 105 ist durch eine Spule 110 und einem Statorkern 112 aufgebaut.

An den Verbinder 106 des Gehäuses 100 ist ein Zufuhrkabel 150, das einer "externen Verdrahtung" entspricht, angebracht. An einem Ende des Zufuhrkabels 150 ist ein Stecker 200 einschließlich eines Kontakts 204 vorgesehen. Der Stecker 200 ist in einer Form geformt, die dem Gehäuse 100 entspricht, wenn er eingesetzt wird. Dementsprechend wird verhindert, wenn der Stecker 200 mit der Verbinderschachtseite zusammengebracht wird, dass das Kabel in radialer Richtung des Motormoduls vorspringt, bzw. es wird verhindert, dass der Verbinder aus dem Gehäuse vorspringt. Dementsprechend kann der Einbauraum des Motormoduls selbst in einem engen Raum eingespart werden. Der Stecker 200 erreicht ebenfalls eine ähnliche Wirkung, wenn dieser in einer L-Form geformt ist.

Der Anschlussblock 120 ist einstückig mit dem Gehäuse vorgesehen. Der Anschlussblock 120 weist eine Buchse 108, einen inneren Leiter 125, einen Kontakt 124, der einem ersten Kontakt entspricht, zur elektrischen Verbindung des Zufuhrkabels 150 und des inneren Leiters 125, sowie ein Verbindungsteil 130 auf, das einem zweiten Kontakt entspricht, um den inneren Leiter 125 mit der Motorwicklung 116 elektrisch zu verbinden. Innerhalb des Anschlussblocks 120 sind der Kontakt 124 und das Verbindungsteil 130 elektrisch über den inneren Leiter 125 verbunden.

Die Buchse 108 ist entsprechend dem Verbinderschacht 106 vorgesehen, um mit Stecker 200 zusammengebracht zu werden. Obwohl die Steckerform des Steckers 200 und die der Buchse 108 nicht besonders begrenzt sind, weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Stecker eine konvexe Form auf, während die Buchse eine konkave Form beispielsweise aufweist.

Die Buchse 108 ist mit einem Kontakt 124 versehen. Der Kontakt 124 ist derart vorgesehen, dass er in Kontakt mit einem Kontakt 204 gebracht wird, wenn der Stecker 200 in die Buchse 108 eingesteckt ist.

Der Statorkern 112 weist eine hohle zylindrische Form auf. Der Statorkern 112 weist eine Vielzahl von Nuten auf. Die Spule 110 ist um die Nuten gewickelt und fixiert. Dann wird der Statorkern 112 durch beispielsweise einen Bolzen an das Gehäuse 100 befestigt und fixiert. Die (nicht gezeigte) Welle des Rotors des Motormoduls wird drehbar durch die Lager 114 und 122 gestützt.

Die Motorwicklung 116 des Stators ist elektrisch mit dem inneren Leiter 125 des Anschlussblocks durch das Verbindungsteil 130 verbunden. Obwohl der Spule 110 und der Motorwicklung 116 unterschiedliche Bezugszeichen zugeordnet sind, sind sie elektrisch dasselbe Teil. Das heißt, dass die Motorwicklung 116 einem Leitungsdraht zur externen Verbindung der Spule 110 entspricht. Dementsprechend wird durch elektrisches Verbinden der Motorwicklung 116 und des Zufuhrkabels 150 über den Anschlussblock 120 die Spule 110 des Stators elektrisch gespeist.

Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 5 ein Aufbau des Verbindungsteils 130 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.

Gemäß 5 wird an die Spitze der lackierten Motorwicklung 116 ein flexibles Leitungsstück (eine flexible Sammelschiene) 140, das einem "flexiblen Teil" entspricht, das eine höhere Flexibilität als die Motorwicklung 116 aufweist, durch Pressen (caulking) angeschlossen. Das flexible Leitungsstück 140 kann durch einen umsponnenen Kupferdraht, gestapelte dünne Kupferbleche, einen Draht aus Einzeldrähten oder gebündelter kleiner Kupferdrähte gebildet sein.

Insbesondere kann durch Verwendung des umsponnenen Drahts, bei dem die Einzeldrähte zwischen ihnen große Intervalle aufweisen, eine Eindringung von Lack durch das Kapillarphänomen unterdrückt werden, weshalb die Flexibilität des flexible Leitungsstücks 140 verbessert werden kann.

An die Spitze des flexible Leitungsstücks 140 ist ein plattenartiger Anschluss 145 angeschlossen. Der Anschluss 145 ist elektrisch mit dem inneren Leiter 125 durch ein Fxierungsteil 135 eines Leiters verbunden. Das Fxierungsteil 135 ist repräsentativ durch ein Satz aus einem Metallbolzen und einer Mutter aufgebaut. Dementsprechend ist eine Bolzenöffnung an dem Anschluss 135 vorgesehen.

Nachstehend ist der Prozess zum Anbringen des Motormoduls an das Gehäuse 100 beschrieben.

Zunächst wird der Stator 105 in das Gehäuse 100 entlang einer Motorrotationswellenrichtung eingesetzt und fixiert.

Danach wird der Anschlussblock 120 von oben in das Gehäuse 100 eingesetzt. In diesem Zustand wird das flexible Leitungsstück 140 der Motorwicklung 116 weiter von der seitlichen Richtung (Motorrotationswellenrichtung) eingesetzt, und die Position des Anschlusses 145 wird derart justiert, dass die Komponententoleranz zwischen dem Stator 105 und dem Anschlussblock 120 ausgeglichen wird. Durch Befestigen des Fixierungsteils 135 nach einer derartigen Justierung der Position wird der Anschlussblock 120 einstückig (integral) mit dem Gehäuse 100 fixiert.

Nachdem die Ausrichtung abgeschlossen ist und der Anschlussblock 120 an das Gehäuse 100 fixiert ist, wird das Zufuhrkabel 150 an den Verbinderschacht 106 angebracht, und das Zufuhrkabel 150 sowie die Spule 110 des Stators werden elektrisch verbunden. Somit kann das Motormodul elektrisch gespeist werden.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann durch elektrisches Verbinden der Motorwicklung 116 mit einem inneren Leiter 125 über das flexible Leitungsstück 140 mit einer hohen Flexibilität das Verbindungsteil 130 einen Mechanismus aufweisen, der eine Komponententoleranz ausgleicht. Ein derartiges Ausgleichen der Komponententoleranz ermöglicht, dass das Motormodul und der Anschlussblock ohne Zwang miteinander befestigt werden können, weshalb die Zusammenbaubearbeitbarkeit verbessert wird.

Insbesondere kann durch Anwenden einer Fixierungstruktur, bei der der Motor entlang der Motorrotationswellenrichtung eingesetzt wird, das Motormodul mit dem Anschlussblock unter Ausgleichen jeglicher Komponententoleranz eingebaut werden, selbst wenn die Anordnungsbegrenzung in der zu der Motorrotationswellenrichtung senkrechten Richtung (gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vertikalen Richtung) anspruchsvoll ist.

Da weiterhin der innere Leiter 125 und der Anschluss 145 befestigt werden, während der Anschluss 145 entlang der vertikalen Richtung positioniert ist, kann das Motormodul an den Anschlussblock unter Ausgleichen jeglicher Komponententoleranz ohne Erhöhung der Größe in Richtung entlang der Motorrotationswellenrichtung eingebaut werden.

Da die Struktur ermöglicht, dass das Einsetzen und die Ausrichtung des Anschlusses 145 als auch die Befestigungsarbeit des Fixierungsteils 135 von derselben Richtung aus (der durch den Pfeil in 5 angegebene Richtung) ausgeführt werden kann, kann zusätzlich der Zusammenbauschritt des Motormoduls vereinfacht werden.

Alternativ dazu kann eine ähnliche Wirkung zu der vorstehend beschriebenen durch Formen des "flexiblen Teils" durch einen plattenartigen Leiter 140# mit einem federartigen Abschnitt 141 erzielt werden, wie es in 6(a) und 6(b) gezeigt ist, der anstelle des flexible Leitungsstücks 14 gemäß 5 verwendet wird.

Wie es in 6(b) gezeigt ist, erzielt der plattenartige Leiter 140# eine ähnliche Funktion wie das Leitungsstück 140 gemäß 5 durch eine elastische Deformation des federartigen Abschnitts 141. Insbesondere kann durch die elastische Deformation des federartigen Abschnitts 141 die Komponententoleranz während des Motormodulzusammenbaus ausgeglichen werden.

Es sei bemerkt, dass die Flexibilität des flexiblen Teils verbessert werden kann, da der plattenartige Leiter 140# nicht härtet, wenn er durch die Lackierung der Motorwicklung 116 beeinträchtigt wird.

Obwohl vorstehend als Anwendungsbeispiel für die vorliegende Erfindung ein Hybridfahrzeug 5 mit einem Hinterradantriebsmotor gemäß 1 als repräsentatives Beispiel für das Motormodul mit begrenztem Einbauraum beschrieben worden ist, ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht in derartiger Weise begrenzt.

Als ein Beispiel kann das Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Hybridfahrzeug der Bauart mit einer vorne angeordneten Brennkraftmaschine und Hinterradantrieb (FR-Bauart) angewandt werden, bei der die Anordnungsbegrenzung des Motors anspruchsvoll ist.

7 zeigt eine schematische Blockdarstellung eines Aufbaus eines Hybridfahrzeugs der FR-Bauart, der als ein weiteres Beispiel mit dem Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.

Gemäß 7 weist ein Hybridfahrzeug 500 der FR-Bauart eine Chassis 510 mit einem Maschinenraum 520, in dem eine Brennkraftmaschine 515 angeordnet ist, und einen Tunnel 530, der sich zu dem Maschinenraum 520 fortsetzt, eine Antriebswelle 514 und elektrische Motoren 517 und 518 als Antriebseinheit sowie Fahrzeugverbinder 500a und 500b auf, die mit elektrischen Motoren 517 und 518 verbunden sind.

Die Fahrzeugverbinder 500a und 500b weisen Leitungsstücke (Sammelschienen) 510a und 510b auf, die sich zumindest von den elektrischen Motoren 517 und 518 bis zu dem Maschinenraum 520 innerhalb des Tunnels 530 erstrecken. Das Hybridfahrzeug 500 weist außerdem einen Umrichter 516 auf, der in dem Maschinenraum 520 vorgesehen ist. Das Leitungsstück 510a erstreckt sich zu dem Umrichter 516. Das Hybridfahrzeug 500 weist weiterhin einen flexiblen Draht 510c auf, der den Umrichter 516 mit dem Leitungsstück 510b verbindet.

Der Fahrzeugverbinder erstreckt sich zu einem vorderen Ende 517e des elektrischen Motors 517 als vorderes Ende der Antriebseinheit.

An den vier Ecken der Chassis 510 sind Vorderräder 511a und Hinterräder 511b angebracht.

Der Maschinenraum 520 ist ein Raum, der zwischen den Vorderrädern 511a zur Unterbringung der Brennkraftmaschine 515 positioniert ist. Innerhalb des Maschinenraums 520 sind nicht nur die Brennkraftmaschine 510 sondern ebenfalls der Umrichter 516 zur Zufuhr elektrischer Leistung zu den elektrischen Motoren 517 und 518 vorgesehen. Gemäß 7 ist die Brennkraftmaschine 515 derart angeordnet, dass ihre Länge sich in Fahrtrichtung erstreckt, d.h., dass sie eine Brennkraftmaschine ist, die als "längsseitige Bauart" bezeichnet ist. Es sei bemerkt, dass die Bauart der Brennkraftmaschine 515 nicht besonders begrenzt ist, und verschiedene allgemein verwendete Bauarten wie eine Reihenmaschine (Reihenmotor), eine V-Brennkraftmaschine (V-Motor) oder eine Boxer-Brennkraftmaschine (Boxermotor) können angewandt werden. Weiterhin kann nicht nur eine Benzinbrennkraftmaschine sondern ebenfalls eine Dieselbrennkraftmaschine als die Brennkraftmaschine 515 dienen. Zusätzlich kann eine Brennkraftmaschine, die andere Gase als Kraftstoff verwendet, angewandt werden.

Obwohl der Umrichter 516 an der linken Seite der Brennkraftmaschine 515 angeordnet ist, ist dies nicht darauf beschränkt, und kann der Umrichter an der rechten Seite der Brennkraftmaschine 515 oder koaxial zu der Brennkraftmaschine 515 vorgesehen werden.

Der Tunnel 530 ist kontinuierlich zu dem Maschinenraum 520 vorgesehen. Der Tunnel 530 ist ein Raum zur Unterbringung der elektrischen Motoren 517 und 518 und der Antriebswelle 514.

Die elektrischen Motoren 517 und 518 sind jeweils Motor/Generatoren und dienen zur abwechselnden Umwandlung von Antriebskraft und elektrischer Leistung. Obwohl gemäß 7 zwei elektrische Motoren 517 und 518 vorgesehen sind, kann lediglich ein elektrischer Motor vorgesehen werden. Zusätzlich können drei oder mehr elektrische Motoren vorgesehen werden.

Ein Getriebe (ein Planetengetriebe für eine Verteilungsvorrichtung (Splitter) oder dergleichen) kann in dem Tunnel 530 untergebracht werden. Das Getriebe ist zwischen dem elektrischen Motor 518 (M/G) und der Antriebswelle 514 angeordnet.

Mit den elektrischen Motoren 517 und 518 sind die Fahrzeugverbinder 500a und 500b verbunden. Der Fahrzeugverbinder 500a ist mit dem elektrischen Motor 517 verbunden. Der Fahrzeugverbinder 500b ist mit dem elektrischen Motor 518 verbunden. Der Fahrzeugverbinder 500a weist ein Leitungsstück (Sammelschiene) 510a auf. Das Leitungsstück 510a erstreckt sich von dem elektrischen Motor 517 zu dem Umrichter 516 und verbindet den Umrichter 516 mit dem elektrischen Motor 518. Das Leitungsstück 510a ist durch ein plattenartiges Metallteil geformt, und ein Teil davon erstreckt sich innerhalb des Tunnels 530, während der Rest sich innerhalb des Maschinenraums 520 erstreckt.

Mit dem elektrischen Motor 518 ist das Leitungsstück 510b des Fahrzeugverbinders 500b verbunden. Das Leitungsstück 510b erstreckt sich innerhalb des Tunnels 530 von dem elektrischen Motor 518 zu dem Maschinenraum 520. Innerhalb des Maschinenraums 520 ist das Leitungsstück 510b mit einem Draht 510c verbunden, der durch einen Kupferdraht geformt ist. Der Draht 510c verbindet den Umrichter 516 mit dem Leitungsstück 510b.

Der Ausgang des elektrischen Motors 518 wird auf die Hinterräder 511b über die Antriebswelle 514, ein Differentialgetriebe 513 und eine Achse 512 übertragen. Obwohl die Brennkraftmaschine 515 an der Vorderseite des Fahrzeugs vorgesehen ist, ist die Position der Brennkraftmaschine nicht auf diesen Abschnitt begrenzt, weshalb die Brennkraftmaschine ebenfalls einen zentralen Abschnitt des Fahrzeugs vorgesehen werden kann.

8 zeigt eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie VIII-VIII in 7. Gemäß 8 ist ein vorspringender Abschnitt der Chassis 110 der Tunnel 530. Der Tunnel 530 ist in einer vorspringenden Form geformt und dient dadurch zur Verbesserung der Festigkeit des Chassis 510. Der elektrische Motor 518 ist innerhalb des Tunnels 530 vorgesehen. Obwohl es nicht gezeigt ist, ist innerhalb des Tunnels 530 ein Verbinder zur Zufuhr elektrischer Leistung zu dem elektrischen Motor 518 angebracht. Dieser Fahrzeugverbinder ist zwischen den elektrischen Motoren 518 und 517 und der Seitenwand des Tunnels 530 angeordnet. Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist der elektrische Motor 518 in einem Hybridfahrzeug der FR-Bauart innerhalb des Tunnels 530 vorgesehen, und ist dessen Installationsraum stark begrenzt. Dementsprechend ist die Struktur des Motormoduls gemäß den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen ebenfalls für die Anwendung des elektrischen Motors 518 geeignet.

Das Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung kann allgemein auf andere Motoren angewandt werden, die in Hybridfahrzeugen eingebaut sind, und auf Motoren angewandt werden, die in anderen Automobilen, Fahrzeugen, Einrichtungen und dergleichen eingebaut sind, die derart aufgebaut sind, dass sie an einen Anschlussblock, der integral zu dem Motorgehäuse vorgesehen ist, fixiert werden und dadurch elektrisch extern verbunden werden.

Es sei bemerkt, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichend sind und in keinerlei Hinsicht beschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Patentansprüche und nicht durch die Beschreibung und die vorstehenden Beispiele definiert, und jegliche Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs und von Äquivalenten im Hinblick auf die Patentansprüche enthalten sein sollen.

Industrielle Anwendbarkeit

Das Motormodul gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf einen Motor anwendbar, der in einem Hybridfahrzeug, einem Automobil, einem Fahrzeug, einer Einrichtung und dergleichen eingebaut ist, das in einem Motorgehäuse untergebracht wird.

Zusammenfassung

Ein Zufuhrkabel (150) zu einem Motor ist elektrisch mit einem inneren Leiter (125) eines Anschlussblocks (120) durch einen Kontakt (124) mittels einer zusammengefügten Struktur eines Steckers (200) und einer Buchse (108) verbunden. An die Spitze einer lackierten Motorwicklung (116) ist ein flexibles Leitungsstück (140) angeschlossen, das ein flexibles Teil ist. Durch elektrisches Verbinden der Motorwicklung (116) mit dem inneren Leiter (125) über das flexible Leitungsstück (140) mit hoher Flexibilität werden das Zufuhrkabel (150) und die Motorwicklung (116) elektrisch verbunden. Die Komponententoleranz kann durch Verformung des flexible Leitungsstücks (140) ausgeglichen werden, und das Motormodul kann an den Anschlussblock ohne Zwang befestigt werden.


Anspruch[de]
Motormodul, dem elektrische Energie aus einer externen Verdrahtung (150) zugeführt wird, mit

einer Motorwicklung (116), die lackiert worden ist, und

einem Anschlussblock (120), der die Motorwicklung mit der externen Verdrahtung elektrisch verbindet,

wobei der Anschlussblock aufweist:

einen ersten Kontakt (124), der einen inneren Leiter (125) und die externe Verdrahtung elektrisch verbindet, und

einen zweiten Kontakt (130), der den inneren Leiter mit der Motorwicklung elektrisch verbindet, wobei

die Motorwicklung mit dem inneren Leiter über ein flexibles Teil (140, 140#) verbunden ist, das leitend ist und das eine höhere Flexibilität als die Motorwicklung aufweist.
Motormodul nach Anspruch 1, wobei das flexible Teil durch einen umsponnenen Draht (140) geformt ist. Motormodul nach Anspruch 1, wobei das flexible Teil durch einen plattenartigen Leiter (140#) mit einem elastisch verformbaren Abschnitt (141) geformt ist. Motormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei

der erste Kontakt (124) eine Struktur (108) aufweist, durch die ermöglicht wird, dass der innere Leiter (125) und die externe Verdrahtung (150) in senkrechter Richtung zur Rotationswelle eines Motors zusammengefügt werden können, und

die Motorwicklung (116) an den zweiten Kontakt in der Rotationswellenrichtung des Motors angebracht ist.
Motormodul nach Anspruch 4, wobei

der zweite Kontakt (124) aufweist:

einen plattenartigen Anschluss (145), der an die Spitze des flexiblen Teils (140, 140#) angebracht ist, und

ein Fixierungsteil (135), das den Anschluss und den inneren Leiter (125) miteinander befestigt und dadurch diese elektrisch miteinander verbindet, und wobei

der Anschluss an den inneren Leiter durch das Fixierungsteil in einem Zustand befestigt ist, in dem das flexible Teil derart verformt wird, dass der Anschluss entlang der senkrechten Richtung positioniert ist.






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