马达组装体的安装结构的制作方法

1.本发明涉及电动车辆用的马达组装体的安装结构。


背景技术：

2.近年来，从降低环境负载的观点出发，像ev、hev、phev、fcv等那样搭载有马达作为动力源的电动车辆的开发、普及正在推进。另外，还提出了设想电动车辆的碰撞事故而对车身和马达等的安装进行研究的各种方案。
3.例如，在专利文献1中公开了如下结构：为了防止在碰撞事故时因与由电动马达等构成的动力单元的碰撞导致的电池单元的破坏，在对动力单元进行支承的车辆前后方向的两个托架分别形成薄弱部。
4.另外，在专利文献2中公开了如下结构：为了抑制因安装于横杆的马达的控制部件而在碰撞事故时阻碍纵梁的变形，利用具有在受到碰撞载荷时分离的分离部的托架将控制部件安装于横杆。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本专利第4888657号公报
8.专利文献2：日本专利第5652604号公报


技术实现要素：

9.发明要解决的课题
10.在电动车辆用的马达中，为了提高车辆的组装作业性、节省空间，还研究了将马达和用于控制该马达的逆变器电路一体化而形成一个模块。在这种模块化的马达组装体中，包括强电部的逆变器电路为了防止触电而被壳体覆盖，但强烈期待即便在碰撞事故时也能够抑制强电部向外部露出的结构。
11.本发明是鉴于上述状况而完成的，提供一种即便在电动车辆发生碰撞事故时也能够抑制强电部向外部露出的马达组装体的安装结构。
12.用于解决课题的方案
13.本发明的一方式是电动车辆用的马达组装体的安装结构，具备：马达组装体，所述马达组装体具有第一壳体和第二壳体，所述第一壳体收容马达，所述第二壳体在马达的负载相反侧安装于第一壳体，并收容包括强电部在内的马达的控制部件；第一固定部，所述第一固定部将马达组装体在马达的负载侧固定于电动车辆的结构部件；以及第二固定部，所述第二固定部在马达的负载相反侧将第二壳体固定于结构部件。第二壳体具有：安装部，所述安装部用于将马达组装体固定于结构部件；以及薄弱部，所述薄弱部在车辆碰撞时第二壳体受到规定值以上的载荷时断裂而使安装部从第二壳体脱离。
14.在上述马达组装体的安装结构中，第二壳体也可以具有：主体部，所述主体部形成有开口；以及盖部，所述盖部覆盖主体部的开口。另外，安装部以及薄弱部也可以设置于盖
部。
15.在上述马达组装体的安装结构中，薄弱部也可以是设置于第二壳体的壁面的切口或狭缝。
16.另外，上述第二壳体也可以具有保护器，该保护器向与马达的旋转轴交叉的方向突出地形成，并且承受车辆碰撞时的碰撞载荷。
17.另外，上述切口或上述狭缝也可以在设置有安装部的壁面以沿与保护器的突出方向交叉的方向延伸的方式形成。
18.另外，上述安装部也可以配置在比保护器远离马达的位置。
19.发明的效果
20.根据本发明的一方式的马达组装体的安装结构，即便在电动车辆发生碰撞事故时也能够抑制强电部向外部露出。
附图说明
21.图1是表示第一实施方式的马达组装体的一例的立体图。
22.图2是将图1所示的电路壳体局部放大的立体图。
23.图3是表示第一实施方式中的马达组装体的安装结构的一例的主视图。
24.图4是图3的俯视图。
25.图5是将第二实施方式的电路壳体局部放大的侧视图。
26.图6是将第二实施方式的电路壳体局部放大的立体图。
具体实施方式
27.以下，参照附图说明本发明的实施方式。
28.在实施方式中，为了容易理解说明，对本发明的主要部分以外的结构、要素进行简化或省略说明。另外，在附图中，对相同的要素标注相同的附图标记。需要说明的是，附图所示的各要素的形状、尺寸等是示意性地表示的，并不表示实际的形状、尺寸等。
29.另外，在附图中，适当地表示xyz坐标系作为三维正交坐标系。在xyz坐标系中，z轴方向是与后述的旋转轴ax平行的方向。x轴方向是与z轴方向正交的方向，与图3的纸面进深方向对应。y轴方向是与x轴方向和z轴方向双方正交的方向，与图3的上下方向对应。
30.《第一实施方式》
31.参照图1至图4，对第一实施方式中的马达组装体及其安装结构进行说明。
32.图1是表示第一实施方式的马达组装体的一例的立体图。图2是将图1所示的电路壳体局部放大的立体图。图3是表示第一实施方式中的马达组装体的安装结构的一例的主视图。图4是图3的俯视图。
33.图1所示的马达组装体1具备马达壳体2和电路壳体3。马达壳体2以及电路壳体3例如都通过铸造而形成。
34.马达壳体2是第一壳体的一例，收容有马达m，该马达m具备卷绕有线圈的定子和配置有永磁铁的转子(参照图3、图4)。需要说明的是，在附图中，根据需要用附图标记ax表示马达m的旋转轴。
35.如图3、图4所示，在马达组装体1中，在马达m的负载侧(图3、图4的图中右侧)安装
有包括传递来自马达m的轴的动力的齿轮等在内的减速器4。减速器4在图3所示的上侧以及下侧的两处固定于车辆侧的结构部件5。将马达组装体1的负载侧的与结构部件5固定的固定部也称为第一固定部6。
36.另一方面，在马达组装体1中，在马达m的负载相反侧(图3、图4的图中左侧)，电路壳体3安装于马达壳体2。电路壳体3是第二壳体的一例，在其内部收容逆变器电路(未图示)。电路壳体3具有与马达m分离的一面侧开口的箱体状的主体部11和覆盖主体部11的开口的盖部12。
37.收容于电路壳体3的逆变器电路将来自外部电源(未图示)的直流电压转换为交流并向马达m的线圈供给。例如，在电路壳体3中分别收容有igbt等高速开关元件、栅极基板、电容器、放电电阻以及控制基板等构成逆变器电路的控制部件。需要说明的是，高速开关元件以及栅极基板是强电部的一例。
38.另外，在电路壳体3的主体部11设置有保护器(protector)13，该保护器13向与马达m的旋转轴ax交叉的方向(图中x方向)突出地形成，发挥首先承受车辆碰撞时的碰撞载荷的功能。虽然没有特别限定，但例如马达组装体1以保护器13面向电动车辆的前侧的状态安装于电动车辆。
39.电路壳体3的盖部12具有向负载相反侧的方向鼓起的形状的凸部14。另外，在盖部12的凸部14中，在面向图3中上侧的壁面14a设置有向与马达m的旋转轴ax以及保护器13的突出方向交叉的方向(图中y方向)向外突出的突起状的安装部15。安装部15形成有螺栓孔15a。安装部15在其突出方向(图中y方向)上面向车辆侧的结构部件7，例如通过将螺栓拧合于安装部15的螺栓孔15a，从而将安装部15与车辆侧的结构部件7固定。将马达组装体1的负载相反侧的经由安装部15的与结构部件7固定的固定部也称为第二固定部8。
40.另外，如图1、图2所示，在盖部12的凸部14的壁面14a，在安装部15的附近形成有切口16。例如，切口16以沿与保护器13的突出方向(x方向)交叉的z方向延伸的方式被开设切口，以相互相向的方式在凸部14的壁面14a形成有一对。
41.切口16是薄弱部的一例，在马达组装体1受到碰撞载荷而对盖部12施加规定值以上的载荷时，发挥使安装部15在与盖部12的根部的部位容易断裂的功能。通过使安装部15断裂，能够使固定于结构部件7的安装部15在车辆碰撞时从盖部12脱离。
42.另外，切口16的形状、尺寸以及切口16的位置等规格能够根据盖部12的强度、使安装部15断裂的设定载荷等条件而适当设定。例如，在将马达组装体1安装于车辆的状态下进行车辆的碰撞试验，采用在该试验中能够确认到安装部15的断裂的切口的规格。
43.第一实施方式的马达安装结构具有：一体地具备马达壳体2和电路壳体3的马达组装体1；以及接受马达m的动力的减速器4。马达组装体1在马达m的负载侧具有经由减速器4固定于车辆侧的结构部件5的第一固定部6，在马达m的负载相反侧具有经由设置于电路壳体3的安装部15固定于车辆侧的结构部件7的第二固定部8。而且，在电路壳体3中，在设置有安装部15的壁面14a形成有在受到规定值以上的载荷时促使安装部15断裂的切口16。
44.在通常时(非碰撞时)，马达组装体1在负载相反侧和负载侧这两侧分别固定于车辆侧的结构部件5、7。因此，第一实施方式的马达安装结构能够将有重量的马达组装体1稳定地固定于电动车辆。
45.另一方面，在由于车辆的碰撞事故而马达组装体1受到碰撞载荷时，马达组装体1
如以下那样位移。需要说明的是，在以下的说明中，以从与保护器13的突出方向相向的方向向马达组装体1的保护器13输入碰撞载荷的情况为前提。
46.若向保护器13输入碰撞载荷，则马达组装体1在位于负载侧的第一固定部6与负载相反侧的第二固定部8之间的保护器13的位置，从与马达m的旋转轴ax交叉的方向承受较大的载荷。在该状态下，与对两端固定的梁施加偏心载荷的情况同样地，在两侧支承马达组装体1的第一固定部6和第二固定部8分别承担载荷。
47.在此，在电路壳体3中，在设置有安装部15的盖部12的壁面14a形成有在受到规定值以上的载荷时促使安装部15断裂的切口16。因此，若马达组装体1受到碰撞载荷而对盖部12施加规定值以上的载荷，则由碰撞载荷以及来自结构部件7的反作用力引起的剪切应力集中于切口16，安装部15在与盖部12的根部的部位断裂。由此，固定于结构部件7的安装部15在车辆碰撞时从盖部12脱离。
48.当由于安装部15的断裂而安装部15从盖部12脱离时，马达组装体1的负载相反侧的固定被解除，马达组装体1成为在z轴方向上被第一固定部6固定的悬臂的状态。在该状态下，与对悬臂梁施加偏心载荷的情况同样地，支承马达组装体1的负载侧的第一固定部6承担载荷，比承受碰撞载荷的保护器13靠负载相反侧的部位成为自由端。即，在负载相反侧位于比保护器13远离马达m的位置的盖部12与安装部15断裂前相比，载荷的负载变得非常小。由此，在安装部15断裂后盖部12不易破损，因此，能够抑制收容于电路壳体3的逆变器电路的强电部在碰撞事故时因盖部12的破损而向外部露出。
49.《第二实施方式》
50.图5、图6是表示第二实施方式的电动车辆的马达安装结构中的安装部附近的结构的图。在以下的说明中，对与第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略重复说明。
51.在第二实施方式中，在盖部12的凸部14处的安装部15的附近，作为薄弱部的一例，以沿与保护器13的突出方向(x方向)交叉的z方向延伸的方式形成有截面呈圆弧形的槽状的狭缝17。凸部14的壁面14a上的狭缝17的形成部位与没有狭缝17的部位相比壁的壁厚变薄，因此，与第一实施方式的切口同样地发挥功能。即，狭缝17发挥如下功能：在马达组装体1受到碰撞载荷而对盖部12施加规定值以上的载荷时，使安装部15在与盖部12的根部的部位容易断裂。需要说明的是，狭缝17的形状、尺寸以及狭缝17的位置等规格与第一实施方式的切口同样地，能够根据盖部12的强度、使安装部15断裂的设定载荷等条件而适当设定。
52.如上所述，根据第二实施方式的狭缝17的结构，也能够得到与第一实施方式同样的效果。
53.本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，也可以进行各种改良及设计的变更。
54.例如，在上述实施方式中，对马达组装体1从保护器13的方向(例如，电动车辆的前侧)承受碰撞载荷的情况进行了说明。但是，即便在马达组装体1从与保护器13的方向相反的一侧(例如，电动车辆的后侧)受到碰撞载荷的情况下，也能够得到与上述实施方式同样的效果。
55.在上述实施方式中，对将安装部15以及薄弱部(切口16、狭缝17)设置于盖部12的例子进行了说明，但安装部15以及薄弱部的配置并不限定于上述实施方式的结构。例如，也
可以在电路壳体3的主体部11中，相对于保护器13的形成位置在x方向的相反侧的部位配置安装部15以及薄弱部。
56.此外，本次公开的实施方式应被认为在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求书示出，意在包括与权利要求书等同的意思以及范围内的全部变更。
57.附图标记说明
58.1马达组装体、2马达壳体、3电路壳体、4减速器、5、7结构部件、6第一固定部、8第二固定部、11主体部、12盖部、13保护器、14凸部、14a壁面、15安装部、15a螺栓孔、16切口、17狭缝、m马达。