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JP2012170172A - Inverter integral driving device - Google Patents

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JP2012170172A
JP2012170172A JP2011026800A JP2011026800A JP2012170172A JP 2012170172 A JP2012170172 A JP 2012170172A JP 2011026800 A JP2011026800 A JP 2011026800A JP 2011026800 A JP2011026800 A JP 2011026800A JP 2012170172 A JP2012170172 A JP 2012170172A
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phase
terminal block
inverter
bus bar
rotating electrical
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Ryusuke Baba
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter integral driving device with improved assemblability.SOLUTION: A bus bar connection part 16 of an inverter integral driving device includes a terminal block 40 in which respective phase connection bearing surfaces 42, 44 connected to terminals of respective phase coils pulled out from a rotary electric machine are arranged and respective phase bus bars 26 which have one end on respective phase terminal sides of an inverter circuit and whose other ends extend toward the respective phase connection bearing surfaces of the terminal block. The respective phase connection bearing surfaces 42, 44 of the terminal block 40 have a prescribed sharp inclination angle. The respective bus bars 26 vertically extend toward the terminal block 40 from the inverter circuit and then have an other-end-side shape which bends in an L shape tailored to the inclination angles of the respective phase connection bearing surfaces of the terminal block 40.

Description

本発明は、回転電機にインバータ回路を一体化して搭載するインバータ一体化駆動装置に関する。   The present invention relates to an inverter integrated drive device in which an inverter circuit is integrated and mounted on a rotating electrical machine.

回転電機を搭載する車両には、回転電機に接続されるインバータ回路も搭載される。ここで、車両には搭載空間に制限があるので、回転電機とインバータの間をできるだけ短い距離で配置することが好ましい。インバータ回路と回転電機との間は、高電圧用のワイヤハウジングあるいはバスバーを用いた接続が行われるが、その接続を短くするように工夫が行われる。   An inverter circuit connected to the rotating electrical machine is also mounted on a vehicle equipped with the rotating electrical machine. Here, since the mounting space of the vehicle is limited, it is preferable to dispose the rotating electrical machine and the inverter as short as possible. The inverter circuit and the rotating electrical machine are connected using a high-voltage wire housing or bus bar, but a contrivance is made to shorten the connection.

例えば、特許文献1には、回転電機装置として、ケーシング内に収容され、同軸の回転軸を有する第1回転電機と第2回転電機のそれぞれの三相線を、それぞれに対応する第1制御ユニットと第2制御ユニットに接続する端子台が開示されている。ここでは、制御ユニット側接続部の6つの端子部が軸方向と径方向に段差をつけて配置され、回転電機側接続部の6つの端子部も径方向に段差をつけて配置され、それぞれの対応する端子部の間は、複数回屈曲させたバスバーで接続される。   For example, in Patent Document 1, as a rotating electrical machine device, a first control unit corresponding to each of the three-phase wires of a first rotating electrical machine and a second rotating electrical machine that are housed in a casing and have a coaxial rotating shaft. And a terminal block connected to the second control unit. Here, the six terminal portions of the control unit side connecting portion are arranged with steps in the axial direction and the radial direction, and the six terminal portions of the rotating electrical machine side connecting portion are also arranged with steps in the radial direction. Corresponding terminal portions are connected by a bus bar bent a plurality of times.

また、特許文献2には、インバータケースを一体化して取り付ける駆動装置が開示されている。ここでは、駆動モータ、発電機モータ、プラネタリギヤユニット、ディファレンシャル装置を収容する駆動装置ケースの頂壁に、インバータ、制御基板を収容するインバータケースが固定される。そして、駆動モータ、発電機モータとそれぞれのインバータを接続する6個の連結部材が頂壁を貫通し、下端をモータ収容室に、上端をインバータ収容室に突出して配設される。各連結部材は、頂壁を貫通して固定されるスリーブとその中に垂直に延びる金属棒とで構成されることが述べられている。   Patent Document 2 discloses a drive device in which an inverter case is integrally attached. Here, an inverter case that accommodates an inverter and a control board is fixed to a top wall of a drive device case that accommodates a drive motor, a generator motor, a planetary gear unit, and a differential device. Six connecting members for connecting the drive motor, the generator motor and the respective inverters pass through the top wall, and the lower end protrudes from the motor accommodating chamber and the upper end protrudes from the inverter accommodating chamber. Each connecting member is said to be composed of a sleeve fixed through the top wall and a metal rod extending vertically therein.

特開2010−183794号公報JP 2010-183794 A 特開2001−119898号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-11998

回転電機とインバータの搭載空間をできるだけ少なくするために、特許文献2に述べられているように、駆動装置ケースにインバータケースを直接的に固定して配置することが行われる。このようにすることで、少ない搭載空間に回転電機とインバータを配置できるが、一方では、回転電機とインバータとの間の電気的接続を狭い作業空間で行うことになり、そのままでは、作業性が困難なものとなる。特に、回転電機とインバータとの電気的接続は、高電圧用のワイヤハウジングあるいはバスバーを用いるので、狭い作業空間の中で、これらが干渉しないような気遣い作業となる。   In order to reduce the mounting space between the rotating electrical machine and the inverter as much as possible, as described in Patent Document 2, the inverter case is directly fixed to the drive device case. In this way, the rotating electrical machine and the inverter can be arranged in a small mounting space, but on the other hand, the electrical connection between the rotating electrical machine and the inverter is made in a narrow work space, and the workability is improved as it is. It will be difficult. In particular, the electrical connection between the rotating electrical machine and the inverter uses a high-voltage wire housing or bus bar, so that care is taken so that they do not interfere in a narrow work space.

本発明の目的は、回転電機とインバータとの間の電気的接続の気遣い作業を軽減し、組立性のよいインバータ一体化駆動装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an inverter integrated drive device that reduces the concern for electrical connection between a rotating electrical machine and an inverter and has good assemblability.

本発明に係るインバータ一体化駆動装置は、回転電機にインバータ回路を一体化して搭載するインバータ一体化駆動装置であって、回転電機を収納する回転電機ケースと、回転電機から引き出された各相コイルの端末に接続される各相接続座面を配置し、回転電機ケースの外壁に設けられる端子台と、端子台を内部に含んで上からかぶせるように、回転電機ケースの外側に一体的に固定されて配置され、インバータ回路を収納するインバータケースと、インバータ回路の各相端子側に一方端を有し、他方端が端子台の各相接続座面に向かって延出する各相バスバーと、端子台の各相端子接続座面と各相バスバーの他方端とをそれぞれ電気的に接続する複数の締結具と、を含み、端子台の各相接続座面は、端子台の基準面に対し予め定めた所定の鋭角の傾斜角度を有し、各相バスバーは、インバータ回路から端子台に向かって垂直に延出した後、他方端側において端子台の各相接続座面の傾斜角度に合わせてL字状に屈曲する他方端側形状を有することを特徴とする。   An inverter integrated drive device according to the present invention is an inverter integrated drive device in which an inverter circuit is integrated and mounted on a rotating electrical machine, and includes a rotating electrical machine case that houses the rotating electrical machine, and each phase coil drawn from the rotating electrical machine. Each phase connection seating surface connected to the terminal is arranged and fixed to the outside of the rotating electrical machine case so that the terminal block provided on the outer wall of the rotating electrical machine case and the terminal block are covered from above And an inverter case that houses the inverter circuit, each phase bus bar that has one end on each phase terminal side of the inverter circuit, and the other end extends toward each phase connection seating surface of the terminal block, A plurality of fasteners for electrically connecting each phase terminal connection seating surface of the terminal block and the other end of each phase bus bar, each phase connection seating surface of the terminal block with respect to the reference surface of the terminal block Predetermined predetermined Each phase bus bar extends vertically from the inverter circuit toward the terminal block, and then in an L shape in accordance with the tilt angle of each phase connection seating surface of the terminal block on the other end side. It has a shape of the other end side that is bent.

また、本発明に係るインバータ一体化駆動装置において、インバータケースは、端子台の各相接続座面と各相バスバーの他方端とをそれぞれ締結具で締結する作業を行うための作業覗き窓部を側壁に有し、端子台の各相接続座面は、作業覗き窓部と各相接続座面とを結ぶ傾斜視認方向に対し、垂直方向から予め定めた余裕角度の範囲となるように、所定の鋭角の傾斜角度が設定されることが好ましい。   Further, in the inverter integrated drive device according to the present invention, the inverter case includes a work viewing window portion for performing work for fastening each phase connection seating surface of the terminal block and the other end of each phase bus bar with a fastener. Each phase connection seating surface of the terminal block has a predetermined margin angle range from the vertical direction with respect to the inclination viewing direction connecting the work viewing window portion and each phase connection seating surface. It is preferable that an acute inclination angle is set.

また、本発明に係るインバータ一体化駆動装置において、各相バスバーは、他方端が端子台の各相接続座面にまだ接続されていない状態では、各相接続座面に対し浮いた状態の初期隙間を有するように他方端側形状の初期形状が設定され、締結具によって各相接続座面に接続される状態では、初期形状から塑性変形した締結形状となり、締結が外された除荷状態では、締結形状から予め定めたスプリングバック特性により各相接続座面から初期隙間よりも少ないサービス隙間を有することが好ましい。   Moreover, in the inverter integrated drive device according to the present invention, each phase bus bar is in an initial state of floating with respect to each phase connection seat surface when the other end is not yet connected to each phase connection seat surface of the terminal block. In the state where the initial shape of the other end side shape is set so as to have a gap and is connected to each phase connection seat surface by the fastener, the fastening shape is plastically deformed from the initial shape, and in the unloading state where the fastening is removed It is preferable to have a service gap that is smaller than the initial gap from each phase connection seating surface due to the spring back characteristics that are predetermined from the fastening shape.

上記構成により、インバータ一体化駆動装置は、インバータケースが回転電機ケースの外壁に設けられる端子台を内部に含んで上からかぶせるように、回転電機ケースの外側に一体的に固定されて配置される。そして、端子台に設けられる各相接続座面は、端子台の基準面に対し予め定めた所定の鋭角の傾斜角度を有し、各相バスバーは、インバータ回路から端子台に向かって垂直に延出した後、他方端において端子台の各相接続座面の傾斜角度に合わせてL字状に屈曲する他方端側形状を有する。このようにすることで、インバータケースを端子台に対しかぶせるように配置するときに、各相接続座面とバスバーの他方端とは、面同士が押し付けられる方向で向かい合う上下配置となる。   With the above-described configuration, the inverter integrated drive device is disposed so as to be integrally fixed to the outer side of the rotating electrical machine case so that the inverter case includes the terminal block provided on the outer wall of the rotating electrical machine case and covers the terminal block from above. . Each phase connection seat provided on the terminal block has a predetermined acute angle with respect to the reference plane of the terminal block, and each phase bus bar extends vertically from the inverter circuit toward the terminal block. After taking out, it has the other end side shape which bends in an L shape in accordance with the inclination angle of each phase connection seating surface of the terminal block at the other end. By doing in this way, when arrange | positioning so that an inverter case may be covered with respect to a terminal block, each phase connection seat surface and the other end of a bus bar will be the upper and lower arrangement | positioning which faces each other in the direction pressed.

例えば、端子台から回転電機の各相配線が垂直に突き出し、各相バスバーがこの各相配線に平行に突き出している場合には、インバータケースを端子台に対しかぶせるように配置するときに、端子台から突き出る各相配線と各相バスバーとが突き合わせる左右平行配置となる。このような場合には、インバータケースを端子台に対しかぶせるように配置するときに、各相配線と各相バスバーとが干渉してぶつからないように、注意深い気遣い作業となる。上記構成によれば、各相接続座面とバスバーの他方端とは、面同士が押し付けられる上下配置となり、各相接続座面とバスバーの他方端とが干渉してぶつかることがないので、気遣い作業が軽減され、組立性がよい。   For example, when each phase wiring of the rotating electrical machine protrudes vertically from the terminal block and each phase bus bar protrudes in parallel to each phase wiring, when placing the inverter case so as to cover the terminal block, the terminal Each phase wiring protruding from the table and each phase bus bar are arranged in parallel on the left and right. In such a case, when arranging the inverter case so as to cover the terminal block, it is a careful work so that each phase wiring and each phase bus bar do not interfere and collide with each other. According to the above configuration, each phase connection seat surface and the other end of the bus bar are arranged vertically so that the surfaces are pressed against each other, and each phase connection seat surface and the other end of the bus bar do not interfere and collide with each other. Work is reduced and assembly is good.

また、インバータ一体化駆動装置において、インバータケースには作業覗き窓部が設けられ、端子台の各相接続座面の傾斜角度は、作業覗き窓部と各相接続座面とを結ぶ傾斜視認方向に対し、垂直方向から予め定めた余裕角度の範囲となるように、所定の鋭角の傾斜角度が設定される。このように、各相接続座面を斜めに見下ろすようにして作業をすることができるので、接続状態の視認が容易となり、組立性がよい。   Further, in the inverter integrated drive device, the inverter case is provided with a work viewing window portion, and the inclination angle of each phase connection seat surface of the terminal block is an inclination viewing direction connecting the work viewing window portion and each phase connection seat surface. On the other hand, a predetermined acute inclination angle is set so as to be within a predetermined margin angle range from the vertical direction. Thus, the work can be performed so that each phase connection seating surface is looked down at an angle, so that the connection state can be easily seen and the assemblability is good.

インバータ一体化駆動装置において、各相バスバーは、初期状態では、各相接続座面に対し浮いた状態の初期隙間を有し、接続状態では、初期形状から塑性変形した締結形状となり、締結が外された除荷状態では、各相接続座面から初期隙間よりも少ないサービス隙間を有する。このように、締結作業においても、締結外し作業においても、各相接続座面と各相バスバーとの間に適当な隙間があるので、作業がやりやすく、組立性がよい。   In the inverter integrated drive device, each phase bus bar has an initial gap in a floating state with respect to each phase connection seating surface in the initial state, and in the connected state, it becomes a fastening shape that is plastically deformed from the initial shape, and the fastening is not performed. In the unloaded state, the service clearance is smaller than the initial clearance from each phase connection bearing surface. As described above, since there is an appropriate gap between each phase connection seating surface and each phase bus bar in both the fastening operation and the fastening removal operation, the operation is easy and the assemblability is good.

本発明に係る実施の形態のインバータ一体化駆動装置を示す図である。It is a figure which shows the inverter integrated drive device of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態のインバータ一体化駆動装置の内部構成を説明する図である。It is a figure explaining the internal structure of the inverter integrated drive device of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態において、端子台の各相接続座面と各相バスバーの関係を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining the relationship between each phase connection seat surface of a terminal block, and each phase bus bar. 本発明に係る実施の形態において、各相バスバーの初期隙間を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining the initial stage clearance gap of each phase bus bar. 本発明に係る実施の形態において、各相バスバーの締結状態における応力分布の様子を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining the mode of the stress distribution in the fastening state of each phase bus bar. 本発明に係る実施の形態において、各相バスバーのサービス隙間を説明する図である。In embodiment which concerns on this invention, it is a figure explaining the service clearance gap of each phase bus bar. 本発明に係る実施の形態において、端子台の各相接続座面と各相バスバーの締結状態を示す詳細断面図である。In embodiment which concerns on this invention, it is detail sectional drawing which shows the fastening state of each phase connection seat surface of a terminal block, and each phase bus bar. 比較例として、従来技術における端子台の各相接続座面と各相バスバーの締結状態を示す詳細断面図である。As a comparative example, it is detail sectional drawing which shows the fastening state of each phase connection seat surface and each phase bus bar of the terminal block in a prior art.

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、車両搭載用のインバータ一体化駆動装置を説明するが、これは説明のための例示であって、その他の用途のためのインバータ一体化駆動装置であってもよい。また、以下では、回転電機ケースに、2つの回転電機と動力伝達機構等が収納されるものとし、インバータケースに、インバータ回路、インバータ制御回路等が収納されるものとして説明するが、これらは、説明のための例示であって、少なくとも、回転電機ケースに1つの回転電機、インバータケースにインバータ回路が収納されればよく、それ以外の要素を含んでいてもよい。また、回転電機として、三相同期型回転電機を説明するが、これ以外の形式の電動機、発電機であってもよい。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following, an inverter integrated drive device mounted on a vehicle will be described. However, this is an illustrative example, and may be an inverter integrated drive device for other uses. In the following description, it is assumed that two rotating electrical machines and a power transmission mechanism are stored in the rotating electrical machine case, and the inverter case is stored with an inverter circuit, an inverter control circuit, and the like. It is the illustration for description, Comprising: At least one rotary electric machine should just be accommodated in a rotary electric machine case, and an inverter circuit may be accommodated in an inverter case, and other elements may be included. Although a three-phase synchronous rotating electric machine will be described as the rotating electric machine, other types of electric motors and generators may be used.

以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。   Below, the same code | symbol is attached | subjected to the same element in all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.

図1は、車両に搭載されるインバータ一体化駆動装置10を示す図である。図2は、インバータ一体化駆動装置10の内部構成を説明する図である。なお、図2には、インバータ一体化駆動装置10の構成要素ではないが、蓄電装置102、エンジン104、車輪106が図示されている。車両は、リチウムイオン電池等の蓄電装置102の直流電力と、内燃機関であるエンジン104の駆動力とを用いて、車輪106を駆動して走行することができる。   FIG. 1 is a diagram showing an inverter integrated drive device 10 mounted on a vehicle. FIG. 2 is a diagram illustrating the internal configuration of the inverter integrated drive device 10. In FIG. 2, the power storage device 102, the engine 104, and the wheels 106 are illustrated, although they are not constituent elements of the inverter integrated drive device 10. The vehicle can travel by driving the wheels 106 using the DC power of the power storage device 102 such as a lithium ion battery and the driving force of the engine 104 which is an internal combustion engine.

インバータ一体化駆動装置10は、回転電機ケース12にインバータケース14を一体化して取り付け固定したものである。回転電機ケース12の内部30には、第1回転電機110、第2回転電機112、プラネタリ機構等の動力伝達機構114が収納される。インバータケース14の内部20には、電圧変換器120、第1回転電機110用のインバータ回路122、第2回転電機112用のインバータ回路124、これらの動作を制御するインバータ制御回路126が収納される。第1回転電機は、車両の駆動用の回転電機で、第2回転電機は、発電用に用いられる回転電機で、いずれも三相同期型回転電機である。   The inverter integrated drive device 10 is obtained by integrating and fixing an inverter case 14 to a rotating electrical machine case 12. A power transmission mechanism 114 such as a first rotating electrical machine 110, a second rotating electrical machine 112, and a planetary mechanism is housed in the interior 30 of the rotating electrical machine case 12. The inside 20 of the inverter case 14 houses a voltage converter 120, an inverter circuit 122 for the first rotating electrical machine 110, an inverter circuit 124 for the second rotating electrical machine 112, and an inverter control circuit 126 that controls these operations. . The first rotating electrical machine is a rotating electrical machine for driving a vehicle, and the second rotating electrical machine is a rotating electrical machine used for power generation, both of which are three-phase synchronous rotating electrical machines.

端子台40は、回転電機ケース12の外壁に設けられる配線接続用の部品である。端子台40は、第1回転電機110から引き出された各相コイルの端末に接続される3つの各相接続座面42と、第2回転電機112から引き出された各相コイルの端末に接続される3つの各相接続座面44が配置される。各相コイルから引き出された配線の端部は、板状の接続板部となって、その接続板部が端子台40の方に延伸し、各相接続座面42,44の表面に固定されて、接続端子面となる。   The terminal block 40 is a component for wiring connection provided on the outer wall of the rotating electrical machine case 12. The terminal block 40 is connected to the three phase connection seats 42 connected to the terminals of the respective phase coils drawn out from the first rotating electric machine 110 and the terminals of the respective phase coils drawn out from the second rotating electric machine 112. The three phase connection bearing surfaces 44 are arranged. The ends of the wiring drawn out from each phase coil become plate-like connection plate portions, and the connection plate portions extend toward the terminal block 40 and are fixed to the surfaces of the phase connection seat surfaces 42 and 44. It becomes the connection terminal surface.

図2では、第1回転電機110から引き出された1つの相コイルの接続板部48と、その接続板部48が延伸し各相接続座面42,44の表面に固定された接続端子面46が、符号を付されて代表的に示されている。各相接続座面42,44には、ボルトを用いて各相バスバー26を接続して固定するためのメネジ部が設けられる。これに対応し、接続端子面46には、ボルトを通すための貫通穴が設けられる。   In FIG. 2, the connection plate portion 48 of one phase coil drawn out from the first rotating electrical machine 110 and the connection terminal surface 46 that is extended to the connection plate portion 48 and fixed to the surfaces of the phase connection seat surfaces 42 and 44. Are representatively shown with reference numerals. Each phase connection seat surface 42, 44 is provided with a female thread portion for connecting and fixing each phase bus bar 26 using bolts. Corresponding to this, the connection terminal surface 46 is provided with a through hole for passing a bolt.

各相配線22は、第1回転電機110用のインバータ回路122の各相端子に一方端を有し、他方端が端子台40の各相接続座面42に向かって延出する配線部材である。また、各相配線24は、第2回転電機112用のインバータ回路124の各相端子に一方端を有し、他方端が端子台40の各相接続座面44に向かって延出する配線部材である。   Each phase wiring 22 is a wiring member having one end at each phase terminal of the inverter circuit 122 for the first rotating electrical machine 110 and the other end extending toward each phase connection seating surface 42 of the terminal block 40. . Each phase wiring 24 has one end at each phase terminal of the inverter circuit 124 for the second rotating electrical machine 112, and the other end extends to each phase connection seating surface 44 of the terminal block 40. It is.

各相配線22,24は、一方端側は、断面が円形または矩形の導線であるが、他方端の近傍は板状部材となって、後述するように屈曲形状を有する。この板状部材の部分を各相バスバーと呼ぶことにすると、各相バスバーとは、各相配線22,24が端子台40の各相接続座面42,44の表面に板状部材の一方側の面が向かい合うように、途中で屈曲した板状部材である。図2では、第1回転電機110用のインバータ回路122の1つの相配線の他方端側が各相バスバー26として符号を付されて代表的に示されている。   Each phase wiring 22, 24 is a conducting wire having a circular or rectangular cross section at one end side, but has a bent shape as will be described later in the vicinity of the other end as a plate-like member. When this plate-like member portion is called each phase bus bar, each phase bus bar means that each phase wiring 22, 24 is on one side of the plate-like member on the surface of each phase connection seating surface 42, 44 of the terminal block 40. It is a plate-like member bent in the middle so that the surfaces of the two face each other. In FIG. 2, the other end side of one phase wiring of the inverter circuit 122 for the first rotating electrical machine 110 is representatively shown by being labeled as each phase bus bar 26.

インバータケース14の側壁に設けられる作業覗き窓部18は、回転電機ケース12とインバータケース14とを一体化するためのバスバー接続部16において、バスバー接続作業用の開口部である。バスバー接続部16とは、端子台40の各相接続座面42,44に、各相バスバー26を接続するための作業空間である。作業覗き窓部18は、この作業空間であるバスバー接続部16を斜めから見下ろして作業を行える位置に設けられる。このように、作業空間であるバスバー接続部16を斜めから見下ろすように作業覗き窓部18を設けることで、作業者は自然な姿勢で接続作業を行うことができる。図2には、作業の際のバスバー接続部16に対する視認方向60が示されている。   The work viewing window 18 provided on the side wall of the inverter case 14 is an opening for bus bar connection work in the bus bar connection 16 for integrating the rotating electrical machine case 12 and the inverter case 14. The bus bar connection portion 16 is a work space for connecting each phase bus bar 26 to each phase connection seating surface 42, 44 of the terminal block 40. The work peeping window 18 is provided at a position where the work can be performed by looking down at the bus bar connection 16 that is the work space from an oblique direction. As described above, by providing the work peeping window 18 so that the bus bar connection part 16 that is a work space is looked down at an angle, the worker can perform the connection work in a natural posture. FIG. 2 shows a visual recognition direction 60 with respect to the bus bar connection portion 16 during the work.

ここで、回転電機ケース12とインバータケース14とを一体化する手順を説明する。一体化のためには、まず各回転電機等を収納した回転電機ケース12と、インバータ回路等を収納したインバータケース14を準備する。そして、回転電機ケース12の外壁に設けられる端子台40を内部に含んでかぶせるように、インバータケース14を回転電機ケース12の外側に配置する。そして、作業覗き窓部18から、作業空間であるバスバー接続部16の様子を見ながら、インバータ回路122,124から延出する各相バスバー26を端子台40の各相接続座面42,44に接続する作業が行われる。接続作業が終れば、作業用除き窓部18の開口部は、適当な塞ぎ板部材で閉じられる。   Here, a procedure for integrating the rotating electrical machine case 12 and the inverter case 14 will be described. For integration, first, a rotating electrical machine case 12 housing each rotating electrical machine and an inverter case 14 housing an inverter circuit and the like are prepared. The inverter case 14 is arranged outside the rotating electrical machine case 12 so as to cover the terminal block 40 provided on the outer wall of the rotating electrical machine case 12. Then, each phase bus bar 26 extending from the inverter circuits 122 and 124 is connected to each phase connection seating surface 42 and 44 of the terminal block 40 while observing the state of the bus bar connection portion 16 that is a work space from the work viewing window portion 18. Work to connect. When the connection work is completed, the opening of the window portion 18 except for work is closed with a suitable closing plate member.

図3は、インバータケース14の内部におけるバスバー接続部16の様子を抜き出して説明する図である。ここでは、端子台40の各相接続座面42,44に各相バスバー26がまだ接続されていない状態が示されている。   FIG. 3 is a view for explaining the state of the bus bar connecting portion 16 inside the inverter case 14. Here, each phase bus bar 26 is not yet connected to each phase connection seating surface 42, 44 of the terminal block 40.

端子台40は、絶縁材料で成型された本体部に、回転電機ケース12の内部30から延伸してくる6つの接続板部48を配置した部材である。端子台40の上面には、6つの接続板部48に対応して、6つの各相接続座面42,44が設けられる。各相接続座面42,44のそれぞれは、端子台40の上面を基準面として、基準面に対し45度の角度で傾斜した傾斜面を有する。この傾斜面に、接続板部48の延伸してきた部分である接続端子面46が固定される。なお、傾斜面の傾斜角度は、バスバー接続作業に適した角度であれば、45度以外の鋭角であっても構わない。   The terminal block 40 is a member in which six connection plate portions 48 extending from the inside 30 of the rotating electrical machine case 12 are arranged on a main body portion molded of an insulating material. On the upper surface of the terminal block 40, six phase connection seat surfaces 42 and 44 are provided corresponding to the six connection plate portions 48. Each of the phase connection seat surfaces 42 and 44 has an inclined surface inclined at an angle of 45 degrees with respect to the reference surface with the upper surface of the terminal block 40 as the reference surface. The connection terminal surface 46, which is the extended portion of the connection plate portion 48, is fixed to the inclined surface. Note that the inclination angle of the inclined surface may be an acute angle other than 45 degrees as long as it is an angle suitable for the bus bar connection work.

各相バスバー26は、インバータケース14の内部20から延伸してくる各相配線22,24の他方端側の板状部材である。各相バスバー26の個数は、6本の各相配線22,24に対応して6つである。各相バスバー26は、インバータ回路122,124から端子台40の上面に対しほぼ垂直方向となるように端子台40に向かって延出した後、他方端において端子台40の各相接続座面42,44の傾斜角度に合わせてL字状に屈曲する他方端側形状を有する。   Each phase bus bar 26 is a plate-like member on the other end side of each phase wiring 22, 24 extending from the inside 20 of the inverter case 14. The number of each phase bus bar 26 is six corresponding to the six phase wirings 22 and 24. Each phase bus bar 26 extends from the inverter circuits 122 and 124 toward the terminal block 40 so as to be substantially perpendicular to the upper surface of the terminal block 40, and then, at the other end, each phase connection seating surface 42 of the terminal block 40. , 44 and the other end side shape bent in an L-shape in accordance with the inclination angle.

図3では、端子台40の上面に対しほぼ垂直方向に延伸する状態から、各相接続座面42,44の傾斜面に対しほぼ90度の角度となるように、45度の角度で曲げられ、その後に、その状態からL字状に90度曲げられて、他方端において、各相接続座面42,44の傾斜面に対しほぼ平行となる屈曲形状が示されている。   In FIG. 3, it is bent at an angle of 45 degrees so as to be at an angle of approximately 90 degrees with respect to the inclined surface of each phase connection seating surface 42, 44 from a state extending substantially perpendicularly to the upper surface of the terminal block 40. Thereafter, a bent shape is shown which is bent 90 degrees into an L shape from that state and is substantially parallel to the inclined surfaces of the phase connection seat surfaces 42 and 44 at the other end.

このように、2度の45度曲げを有する屈曲形状とすることで、各相バスバー26が端子台40の各相接続座面42,44の接続端子面46に接続されるときの弾性変形の範囲を広げることができる。これによって、各相バスバー26、端子台40の各相接続座面42,44の寸法ばらつきを吸収し、各相バスバー26と接続端子面46との間の接続を確実なものとできる。   In this way, by forming a bent shape having two 45 degree bends, each phase bus bar 26 is elastically deformed when connected to the connection terminal surface 46 of each phase connection seating surface 42, 44 of the terminal block 40. The range can be expanded. Thereby, the dimensional variation of each phase connection bar 42 and 44 of each phase bus bar 26 and the terminal block 40 is absorbed, and the connection between each phase bus bar 26 and the connection terminal surface 46 can be ensured.

図4から図6は、各相バスバー26の初期状態、締結状態、締結を外した除荷状態の様子を説明する図である。締結状態とは、各相接続座面42,44の接続端子面46に設けたメネジ部を利用し、ボルトを用いて、各相バスバー26の他方端を、端子台40の各相接続座面42,44に締結して接続した状態である。   FIGS. 4 to 6 are diagrams for explaining the state of each phase bus bar 26 in the initial state, the fastened state, and the unloading state in which the fastened state is removed. The fastened state means that the other end of each phase bus bar 26 is connected to the other end of each phase bus bar 26 by using a female screw portion provided on the connection terminal surface 46 of each phase connection seat surface 42, 44. 42 and 44 are connected to each other.

図4は、初期状態の各相バスバー26と、締結状態の各相バスバー27の様子を示す図である。回転電機ケース12にインバータケース14をかぶせて配置したとき、各相バスバー26の他方端は、各相接続座面42,44に対し浮いた状態で隙間がある。図4では、その浮いた状態の隙間がΔS0として示されている。換言すれば、各相バスバー26の初期形状は、回転電機ケース12にインバータケース14をかぶせて配置したとき、その他方端が各相接続座面42,44に対し、ΔS0の隙間を有する用に設定される。その意味で、ΔS0を初期隙間と呼ぶことができる。 FIG. 4 is a diagram illustrating a state of each phase bus bar 26 in the initial state and each phase bus bar 27 in the engaged state. When the inverter case 14 is placed on the rotating electrical machine case 12, the other end of each phase bus bar 26 has a gap in a state where it floats with respect to the phase connection seat surfaces 42 and 44. In FIG. 4, the floating gap is shown as ΔS 0 . In other words, the initial shape of each phase bus bar 26 is such that when the inverter case 14 is placed on the rotating electrical machine case 12, the other end has a gap of ΔS 0 with respect to the phase connection seat surfaces 42 and 44. Set to In that sense, ΔS 0 can be called an initial gap.

したがって、初期状態の各相バスバー26が締結具によって各相接続座面42,44に接続されるときは、この初期隙間ΔS0だけ変形して各相接続座面42,44の接続端子面46に接触することになる。この初期隙間ΔS0だけ変形させるのは、L字状形状の弾性を利用して弾性変形とすることも考えられ、L字状形状の弾性限界を超えて塑性変形させることも考えられる。 Therefore, when the phase busbar 26 in the initial state is connected to each phase connection seat 42, 44 by fasteners, connecting terminal face 46 of each phase connection seating surface 42, 44 is deformed by this initial clearance [Delta] S 0 Will come into contact. The deformation by the initial gap ΔS 0 may be elastic deformation utilizing the L-shaped elasticity, or may be plastically deformed beyond the elastic limit of the L-shaped shape.

ここでは、締結力の安定性を考えて、初期隙間ΔS0だけ変形させると、各相バスバー26が塑性変形するように、各相バスバー26の形状が設定されるものとした。その際に、締結状態の各相バスバー27が破断しないように形状等を考慮する必要がある。図5は、締結状態の各相バスバー27の各部における応力分布のシミュレーション結果の1例を示す図である。図5では、網目の細かさで応力の大きさが示されている。網目が細かくなるほど、応力が大きい。 Here, considering the stability of the fastening force, the shape of each phase bus bar 26 is set such that each phase bus bar 26 is plastically deformed when it is deformed by the initial gap ΔS 0 . In that case, it is necessary to consider a shape etc. so that each phase bus bar 27 of a fastening state may not fracture | rupture. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a simulation result of stress distribution in each part of each phase bus bar 27 in a fastened state. In FIG. 5, the magnitude of the stress is indicated by the fineness of the mesh. The finer the mesh, the greater the stress.

このようなシミュレーション結果と、実験結果に基づき、締結状態の各相バスバー27における最大応力を、例えば、塑性伸び0.2%のときの応力である0.2%耐力以下となるように、初期状態の各相バスバー26の形状を設定できる。このようにして、締結状態において0.2%耐力を保証するように、各相バスバー26の形状を設定した。   Based on such simulation results and experimental results, the initial stress is set so that the maximum stress in each phase bus bar 27 in the fastened state is, for example, 0.2% proof stress or less when the plastic elongation is 0.2%. The shape of each phase bus bar 26 in the state can be set. Thus, the shape of each phase bus-bar 26 was set so that 0.2% yield strength might be guaranteed in the fastening state.

締結状態における最大応力を0.2%耐力とすることで、締結を外して除荷状態としたときに、いわゆるスプリングバック状態とすることができる。その様子を図6に示す。ここでは、除荷状態の各相バスバー28の様子が示されている。除荷状態の各相バスバー28の他方端の状態は、締結状態の各相バスバー27の他方端の状態よりも初期状態の各相バスバー26の他方端の状態の方に向けて回復し、いわゆるスプリングバック状態となる。図6では、除荷状態の各相バスバー28の他方端が、端子台40の各相接続座面42,44からΔS1の隙間をあけた状態であることが示されている。この隙間ΔS1があることで、締結を外す作業がしやすくなる。その意味で、ΔS1をサービス隙間と呼ぶことができる。 By setting the maximum stress in the fastened state to 0.2% proof stress, the so-called springback state can be obtained when the fastened state is released and the unloaded state is obtained. This is shown in FIG. Here, the state of each phase bus bar 28 in an unloaded state is shown. The state of the other end of each phase bus bar 28 in the unloaded state recovers toward the state of the other end of each phase bus bar 26 in the initial state rather than the state of the other end of each phase bus bar 27 in the fastened state. The springback state is entered. In FIG. 6, it is shown that the other end of each phase bus bar 28 in the unloaded state is in a state where a gap of ΔS 1 is opened from each phase connection seating surface 42, 44 of the terminal block 40. The clearance ΔS 1 facilitates the work of removing the fastening. In that sense, ΔS 1 can be called a service gap.

図7は、各相バスバー26を端子台40の各相接続座面42,44に接続する締結作業の様子を説明する図である。図7は、1つの各相接続座面42周辺の詳細断面である。締結作業の前に、端子台40を内部に含んでかぶせるように、インバータケース14が回転電機ケース12の外側に配置される。図7には、インバータケース14の締結方向が矢印で示されているが、この矢印の方向が、インバータケース14を回転電機ケース12にかぶせる方向である。ここでは、端子台40の上面に垂直方向がインバータケース14の締結方向である。その締結方向の位置決めは、ノックピン52とこれに対応する位置決め穴54が用いられる。   FIG. 7 is a diagram for explaining a state of a fastening operation for connecting each phase bus bar 26 to each phase connection seating surface 42, 44 of the terminal block 40. FIG. 7 is a detailed cross section around one phase connection seat 42. Prior to the fastening operation, the inverter case 14 is arranged outside the rotating electrical machine case 12 so as to cover the terminal block 40 inside. In FIG. 7, the fastening direction of the inverter case 14 is indicated by an arrow. The direction of the arrow is a direction in which the inverter case 14 is placed on the rotating electrical machine case 12. Here, the direction perpendicular to the upper surface of the terminal block 40 is the fastening direction of the inverter case 14. For positioning in the fastening direction, a knock pin 52 and a positioning hole 54 corresponding thereto are used.

インバータケース14と回転電機ケース12との間の締結とは別に、各相バスバー26の締結が行われる。各相バスバー26の締結は、ボルト50と、各相接続座面42に設けられるメネジ部51とを用い、接続端子面46とボルト50とで、各相バスバー26を挟み込み固定することで行われる。この締結作業は、作業覗き窓部18を用いて行われる。   Separately from the fastening between the inverter case 14 and the rotating electrical machine case 12, the respective phase bus bars 26 are fastened. The fastening of each phase bus bar 26 is performed by sandwiching and fixing each phase bus bar 26 between the connection terminal surface 46 and the bolt 50 using a bolt 50 and a female screw portion 51 provided on each phase connection seating surface 42. . This fastening work is performed using the work viewing window 18.

ここで、各相接続座面42は、端子台40の上面から傾斜角度θの傾斜面を有し、この傾斜面に接続端子面46が固定されている。この傾斜角度θは、作業覗き窓部18と各相接続座面42とを結ぶ視認方向60に対し、ほぼ垂直方向となるように設定される。ほぼ垂直方向とは、締結作業がしやすい視認が確保できる範囲であればよい。すなわち、垂直方向から予め定めた余裕角度の範囲となるように、傾斜角度θが設定される。余裕角度は、寸法精度の余裕と異なり、視認の余裕程度であるので、例えば±15度とすることができる。例えば、視認方向60がインバータケース14の締結方向に対し45度の傾きとすると、θ=45度が好ましく、余裕角度を±15度とすると、θ=45度±15度と設定することがよい。   Here, each phase connection seat surface 42 has an inclined surface with an inclination angle θ from the upper surface of the terminal block 40, and the connection terminal surface 46 is fixed to the inclined surface. The inclination angle θ is set so as to be substantially perpendicular to the visual recognition direction 60 connecting the work viewing window 18 and each phase connection seating surface 42. The substantially vertical direction may be in a range in which visual recognition that facilitates the fastening operation can be ensured. That is, the inclination angle θ is set so as to be within a predetermined margin angle range from the vertical direction. The margin angle is different from the margin of dimensional accuracy and is about a margin for visual recognition, and can be set to ± 15 degrees, for example. For example, when the viewing direction 60 is inclined at 45 degrees with respect to the fastening direction of the inverter case 14, θ = 45 degrees is preferable, and when the margin angle is ± 15 degrees, θ = 45 degrees ± 15 degrees may be set. .

図8は、比較のために従来技術を説明する図である。ここで述べる従来技術は、インバータケース14の締結方向に対し、回転電機からの接続板部49が平行に延伸して接続端子面47となり、各相バスバー29もインバータケース14の締結方向に平行である。したがって、接続板部49の接続端子面47の上側に各相バスバー29の下側が干渉して当ることがないように、インバータケース14を回転電機ケース12にかぶせる作業に気遣いが必要になる。また、作業覗き窓部からの視認方向61は、この干渉を認識しづらいので、メネジ部51とボルト50を用いた各相バスバー29と接続端子面47との間の締結にも作業の気遣いが必要になる。   FIG. 8 is a diagram illustrating the prior art for comparison. In the prior art described here, the connection plate portion 49 from the rotating electrical machine extends in parallel to the fastening direction of the inverter case 14 to form the connection terminal surface 47, and each phase bus bar 29 is also parallel to the fastening direction of the inverter case 14. is there. Therefore, care must be taken to cover the rotating electrical machine case 12 with the inverter case 14 so that the lower side of each phase bus bar 29 does not interfere with the upper side of the connection terminal surface 47 of the connection plate portion 49. In addition, since the visual recognition direction 61 from the work viewing window portion is difficult to recognize this interference, there is a concern about the work between the female screw portion 51 and each phase bus bar 29 using the bolt 50 and the connection terminal surface 47. I need it.

また、接続板部49が垂直に延伸して接続端子面47となるので、いきおい、各相接続座面43も端子台41から垂直方向に長く延びる。したがって、各相接続座面43を含めた端子台41が大型化する。これに伴って、位置決め穴54に対するノックピン53の高さが高くなる。   Further, since the connection plate portion 49 extends vertically to form the connection terminal surface 47, each phase connection seat surface 43 also extends from the terminal block 41 in the vertical direction. Therefore, the terminal block 41 including each phase connection seating surface 43 is enlarged. Accordingly, the height of the knock pin 53 with respect to the positioning hole 54 is increased.

図7の場合には、各相接続座面42と各相バスバー26の他方端とは、面同士が押し付けられる上下配置となるので、図8のような干渉が生じない。また、各相接続座面42が傾斜角度θを有するので、各相接続座面42を含めた端子台40が小型になる。   In the case of FIG. 7, each phase connection seating surface 42 and the other end of each phase bus bar 26 are vertically arranged so that the surfaces are pressed against each other, so that interference as shown in FIG. 8 does not occur. Further, since each phase connection seating surface 42 has an inclination angle θ, the terminal block 40 including each phase connection seating surface 42 becomes small.

本発明に係るインバータ一体化駆動装置は、回転電機を搭載する車両の駆動装置に利用できる。   The inverter integrated drive device according to the present invention can be used for a drive device of a vehicle on which a rotating electrical machine is mounted.

10 インバータ一体化駆動装置、12 回転電機ケース、14 インバータケース、16 バスバー接続部、18 作業覗き窓部、20 (インバータケースの)内部、22,24 各相配線、26,29 各相バスバー、27 (締結状態の)各相バスバー、28 (除荷状態の)各相バスバー、30 (回転電機ケースの)内部、40,41 端子台、42,43,44 各相接続座面、46,47 接続端子面、48,49 接続板部、50 ボルト、51 メネジ部、52,53 ノックピン、54 位置決め穴、60,61 視認方向、102 蓄電装置、104 エンジン、106 車輪、106 動力伝達機構、110,112 回転電機、120 電圧変換器、122,124 インバータ回路、126 インバータ制御回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inverter integrated drive device, 12 Rotating electrical machine case, 14 Inverter case, 16 Bus bar connection part, 18 Work inspection window part, 20 (Inverter case) inside, 22, 24 Each phase wiring, 26, 29 Each phase bus bar, 27 Each phase bus bar (fastened state) 28 Each phase bus bar (unloaded state) 30 Inside (in the rotating electrical machine case) 40, 41 Terminal block 42, 43, 44 Each phase connection seat, 46, 47 connection Terminal surface, 48, 49 Connection plate part, 50 bolt, 51 female thread part, 52, 53 dowel pin, 54 positioning hole, 60, 61 viewing direction, 102 power storage device, 104 engine, 106 wheel, 106 power transmission mechanism, 110, 112 Rotating electric machine, 120 voltage converter, 122, 124 inverter circuit, 126 inverter control circuit.

Claims (3)

回転電機にインバータ回路を一体化して搭載するインバータ一体化駆動装置であって、
回転電機を収納する回転電機ケースと、
回転電機から引き出された各相コイルの端末に接続される各相接続座面を配置し、回転電機ケースの外壁に設けられる端子台と、
端子台を内部に含んで上からかぶせるように、回転電機ケースの外側に一体的に固定されて配置され、インバータ回路を収納するインバータケースと、
インバータ回路の各相端子側に一方端を有し、他方端が端子台の各相接続座面に向かって延出する各相バスバーと、
端子台の各相端子接続座面と各相バスバーの他方端とをそれぞれ電気的に接続する複数の締結具と、
を含み、
端子台の各相接続座面は、端子台の基準面に対し予め定めた所定の鋭角の傾斜角度を有し、
各相バスバーは、インバータ回路から端子台に向かって垂直に延出した後、他方端側において端子台の各相接続座面の傾斜角度に合わせてL字状に屈曲する他方端側形状を有することを特徴とするインバータ一体化駆動装置。
An inverter integrated drive device that integrates and mounts an inverter circuit on a rotating electrical machine,
A rotating electrical machine case for storing the rotating electrical machine;
Arranging each phase connection bearing surface connected to the terminal of each phase coil drawn out from the rotating electrical machine, a terminal block provided on the outer wall of the rotating electrical machine case,
An inverter case that houses the inverter circuit and is integrally fixed to the outside of the rotating electrical machine case so as to be covered from above including the terminal block inside;
Each phase bus bar having one end on each phase terminal side of the inverter circuit and the other end extending toward each phase connection seat of the terminal block;
A plurality of fasteners for electrically connecting each phase terminal connection seating surface of the terminal block and the other end of each phase bus bar;
Including
Each phase connection seating surface of the terminal block has a predetermined acute angle with respect to the reference surface of the terminal block,
Each phase bus bar has a shape on the other end side that extends vertically from the inverter circuit toward the terminal block and then bends in an L shape in accordance with the inclination angle of each phase connection seating surface of the terminal block on the other end side. An inverter integrated drive device characterized by that.
請求項1に記載のインバータ一体化駆動装置において、
インバータケースは、
端子台の各相接続座面と各相バスバーの他方端とをそれぞれ締結具で締結する作業を行うための作業覗き窓部を側壁に有し、
端子台の各相接続座面は、作業覗き窓部と各相接続座面とを結ぶ傾斜視認方向に対し、
垂直方向から予め定めた余裕角度の範囲となるように、所定の鋭角の傾斜角度が設定されることを特徴とするインバータ一体化駆動装置。
In the inverter integrated drive device according to claim 1,
Inverter case
Each side connection seating surface of the terminal block and the other end of each phase bus bar each have a work sight window portion for performing the work of fastening with a fastener on the side wall,
Each phase connection seating surface of the terminal block has a tilt viewing direction connecting the work viewing window and each phase connection seating surface.
An inverter-integrated drive apparatus characterized in that a predetermined acute angle is set so as to be within a predetermined margin angle range from the vertical direction.
請求項1または2に記載のインバータ一体化駆動装置において、
各相バスバーは、
他方端が端子台の各相接続座面にまだ接続されていない状態では、各相接続座面に対し浮いた状態の初期隙間を有するように他方端側形状の初期形状が設定され、締結具によって各相接続座面に接続される状態では、初期形状から塑性変形した締結形状となり、締結が外された除荷状態では、締結形状から予め定めたスプリングバック特性により各相接続座面から初期隙間よりも少ないサービス隙間を有することを特徴とするインバータ一体化駆動装置。
In the inverter integrated drive device according to claim 1 or 2,
Each phase bus bar
In a state where the other end is not yet connected to each phase connection seating surface of the terminal block, the initial shape of the other end side shape is set so as to have an initial gap in a floating state with respect to each phase connection seating surface. In the state of being connected to each phase connection seating surface, the fastening shape is plastically deformed from the initial shape. An inverter integrated drive device having a service gap smaller than the gap.
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