JP7816205B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示の技術は、駆動装置に関する。

特許文献１には、車両の車輪を駆動させる電動モータと、電動モータに接続されたギアと、電動モータと電気的に接続されたインバータと、ケーシングと、を備える車両用の駆動装置が開示されている。駆動装置のケーシングは、電動モータを収容する機器収容室と、ギアを収容するギア収容室と、インバータを収容するインバータ収容室と、を有する。駆動装置では、インバータ収容室は、ギア収容室に対して、ギアの回転軸に垂直な方向に設けられている。

特開２０２１－１１２１１６号公報

車両用の駆動装置には、インバータを車両の充電インレットに接続するリレー回路が設けられることがある。リレー回路は、インバータに加え、電動モータの中性点とも接続されるため、リレー回路と駆動装置とを接続する配線は、複雑になりやすい。その結果、リレー回路を有する駆動装置のケーシングが大型化することがある。本明細書では、リレー回路を有する駆動装置において、ケーシングのサイズを小さくし得る技術を提供する。

本明細書が開示する駆動装置は、前記電動モータを収容するモータケーシングと、前記電動モータに接続されたギアと、前記ギアを収容するギアケーシングと、前記電動モータと電気的に接続されたインバータと、前記インバータを収容するインバータケーシングと、少なくとも一つのリレーを含み、前記車両の充電インレットを前記電動モータの中性点と前記インバータとへ接続するリレー回路を有するリレーボックスと、を備える。前記モータケーシング、前記ギアケーシングおよび前記インバータケーシングは、前記モータケーシング、前記ギアケーシング、前記インバータケーシングの順に、前記電動モータの回転軸に平行な軸方向に沿って配列されている。前記リレーボックスは、少なくとも前記ギアケーシングに対して、前記電動モータの前記回転軸と交差する第１の方向から取り付けられている。

上述した車両では、モータケーシング、ギアケーシングおよびインバータケーシングは、モータケーシング、ギアケーシング、インバータケーシングの順に、電動モータの回転軸に平行な軸方向に沿って配列されている。さらに、リレーボックスは、少なくともギアケーシングに対して、電動モータの回転軸と交差する第１の方向から取り付けられている。このため、駆動装置は、インバータケーシングがギアケーシングに対して第１の方向から取り付けられている従来技術に比べると、特に第１の方向に関して、ケーシングのサイズを小さくし得る。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

実施例の駆動装置１０が搭載される電動車両１００の平面図を示す。 図１の線ＩＩに囲まれた範囲の拡大図を示す。 実施例の駆動装置１０の回路図を示す。 図２の線ＩＶ－ＩＶに沿った断面図を示す。

本技術の一実施形態では、前記ギアケーシングと前記リレーボックスとの間には、連通孔が形成されていてもよい。その場合、前記インバータと前記リレー回路とを接続するインバータ接続回路は、前記インバータケーシングから前記ギアケーシングに延びるとともに前記連通孔を通過していてもよい。このような構成によると、インバータ接続回路は、連通孔を介してインバータとリレー回路とを接続することができる。これにより、駆動装置は、インバータ接続回路がインバータケーシングの外表面に配策される構成に比べて、ケーシングのサイズを小さくすることができる。

本技術の一実施形態では、前記リレーボックスは、前記モータケーシング、前記ギアケーシング、及び前記インバータケーシングに対して、前記第１の方向から取り付けられていてもよい。但し、別の実施形態では、例えば、リレーボックスは、ギアケーシングに対してのみ第１の方向から取り付けられていてもよいし、インバータケーシング及びギアケーシングに対して、第１の方向から取り付けられていてもよい。

本技術の一実施形態では、前記軸方向は、水平方向に沿って延びていてもよい。その場合、前記リレーボックスは、少なくとも前記インバータケーシングに対して、上方から取り付けられていてもよい。すなわち、第１の方向は、上方であってもよい。但し、別の実施形態では、リレーボックスは、第１の方向は、下方であってもよいし、後方であってもよい。

本技術の一実施形態では、前記ギアケーシングは、前記モータケーシングおよび前記インバータケーシングに対して、前記軸方向および前記第１の方向と交差する第２の方向に突出する突出部分を有してもよい。その場合、前記リレーボックスは、前記突出部分に前記第１の方向から対向する第１部分と、前記突出部分に前記軸方向の一方側から対向する第２部分とを有してもよい。さらに、前記リレーボックスの前記第２部分は、前記モータケーシングと前記インバータケーシングとの一方に、前記第２の方向から対向していてもよい。このような構成によると、リレーボックスの第２部分は、ギアケーシングの突出部分と軸方向に隣接し、モータケーシングとインバータケーシングとの一方と、第２の方向に隣接する。これにより、例えば、リレーボックスの第２部分が第１部分と第１の方向に沿って配列される構成に比べると、駆動装置のケーシングの第１の方向のサイズを小さくすることができる。

本技術の一実施形態では、前記リレーボックスは、前記突出部分に前記軸方向の他方側から対向する第３部分をさらに有してにもよい。その場合、前記リレーボックスの前記第２部分は、前記モータケーシングに前記第２の方向から対向していてもよく、前記リレーボックスの前記第３部分は、前記インバータケーシングに前記第２の方向から対向していてもよい。このような構成によると、リレーボックスの第２部分が、ギアケーシングの突出部分と軸方向の一方側から隣接し、モータケーシングと第２の方向から隣接する。さらに、リレーボックスの第３部分が、ギアケーシングの突出部分と軸方向の他方側から隣接し、インバータケーシングと第２の方向から隣接する。これにより、例えば、リレーボックスの第２部分及び第３部分が第１部分に対して第１の方向に沿って配列される構成に比べると、駆動装置のケーシングの第１の方向のサイズを小さくすることができる。

本技術の一実施形態では、前記駆動装置は、前記車両の車体に固定されるサブフレームに取り付けられていてもよい。その場合、前記リレーボックスの前記第２部分及び前記第３部分は、前記ギアケーシングの前記突出部分と前記サブフレームとの間の隙間に位置してもよい。但し、別の実施形態では、駆動装置は、車両の車体に直接的に取り付けられてもよい。

本技術の一実施形態では、前記サブフレームは、前記車両のサスペンションが取り付けられるサスペンションメンバであってもよい。但し、別の実施形態では、サブフレームは、例えば、車両の車長方向に沿って延びるサイドメンバであってもよい。

本技術の一実施形態では、前記ギアケーシングと前記リレーボックスとの間には、連通孔が形成されていてもよい。その場合、前記インバータと前記リレー回路とを接続するインバータ接続回路と、前記電動モータの中性点と前記リレー回路とを接続する中性点接続回路とが、ともに前記連通孔を通過していてもよい。このような構成によると、インバータ接続回路と中性点接続回路との双方が連通孔内に集約される。これにより、比較的に簡易な構造によって、リレー回路に対して、インバータおよび電動モータの中性点を接続することができる。

本技術の一実施形態では、前記ギアケーシングと前記リレーボックスの間には、連通孔が形成されていてもよい。さらに、前記リレー回路は、前記車両のバッテリから延びる回路が接続されるコネクタをさらに有してもよい。その場合、前記インバータと前記リレー回路とを接続するインバータ接続回路と、前記コネクタと前記インバータとを接続するコネクタ接続回路とが、ともに前記連通孔を通過していてもよい。このような構成によると、インバータ接続回路とコネクタ接続回路との双方が連通孔内に集約される。これにより、比較的に簡易な構造によって、リレー回路に対して、インバータおよびコネクタを接続することができる。

本技術の一実施形態では、前記ギアケーシングと前記リレーボックスの間には、連通孔が形成されていてもよい。さらに、前記リレー回路は、前記車両のバッテリから延びる回路が接続されるコネクタをさらに有してもよい。その場合、前記インバータと前記リレー回路とを接続するインバータ接続回路と、前記電動モータの前記中性点と前記リレー回路とを接続する中性点接続回路と、前記コネクタと前記インバータとを接続するコネクタ接続回路とが、前記連通孔を通過していてもよい。このような構成によると、インバータ接続回路と中性点接続回路とコネクタ接続回路とが、全て連通孔内に集約される。これにより、比較的に簡易な構造によって、リレー回路に対して、インバータ、電動モータの中性点およびコネクタを接続することができる。

（実施例）
図１は、実施例の駆動装置１０を搭載した電動車両１００の平面図を示す。電動車両１００は、駆動装置１０に加え、車体２と、フロントドライブシャフト５Ｆと、一対の前輪４Ｆと、リアドライブシャフト５Ｒと、一対の後輪４Ｒと、バッテリパック６と、充電インレット８と、を備える。理解しやすいように、図１では、電動車両１００の車体２を破線で示している。本明細書における電動車両１００には、電気自動車のほか、燃料電池車も含まれる。図中の座標系では、ＦＲが電動車両１００の前方を示しており、ＵＰが電動車両１００の上方を示しており、ＬＨは電動車両１００の左方を示している。以下では、図中の座標系に基づいて、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」および「後」を記載する。

一対の前輪４Ｆは、フロントドライブシャフト５Ｆの両端に取り付けられている。一対の後輪４Ｒは、ハブ３Ｌ、３Ｒを介してリアドライブシャフト５Ｒの両端に取り付けられている。

バッテリパック６は、電動車両１００の車体２の下方に配置される。バッテリパック６は、駆動装置１０に電力を供給する。これにより、駆動装置１０が一対の後輪４Ｒを駆動させる。バッテリパック６は、例えばリチウムイオンセルといった、複数の二次電池セル（図示省略）を内蔵しており、繰り返し充放電可能に構成されている。駆動装置１０は、電動車両１００を回生制動するために、発電機としても機能することができる。駆動装置１０による発電電力は、バッテリパック６に供給されて、バッテリパック６を充電する。

充電インレット８は、電動車両１００の車体２の外表面に設けられる。充電インレット８は、バッテリパック６を外部の充電装置と接続するためのポートである。充電インレット８は、外部の充電装置のコネクタと着脱可能に構成される。

駆動装置１０は、互いに接続された複数のデバイスを含む。具体的には、駆動装置１０は、モータユニット４０と、ギアユニット５０と、インバータユニット６０と、リレーボックス３０と、を備える。駆動装置１０は、電動車両１００のリアシート（図示省略）の下方に位置しており、リアサスペンションメンバ２０に上方から取り付けられる。なお、変形例では、駆動装置１０は、電動車両１００のラゲッジスペースの底面を構成するボードの下方に位置してもよい。

リアサスペンションメンバ２０は、一対のアッパーアーム２２Ｌ、２２Ｒと、一対のリアサスペンション２４Ｌ、２４Ｒと、３つのブラケット２６Ｃ、２６Ｌ、２６Ｒと、を備える。リアサスペンションメンバ２０は、複数のフレームによって構成される。リアサスペンションメンバ２０は、電動車両１００の車体２に上方から固定されている。

一対のリアサスペンション２４Ｌ、２４Ｒは、リアサスペンションメンバ２０の左右端部に取り付けられている。一対のリアサスペンション２４Ｌ、２４Ｒは、一対の後輪４Ｒの駆動時の振動が、ハブ３Ｌ、３Ｒを介して車体２に伝達されることを抑制する。

左側のアッパーアーム２２Ｌは、前方ほど左方に変位するように傾斜して延びている。右側のアッパーアーム２２Ｒは、前方ほど右方に変位するように傾斜して延びている。一対のアッパーアーム２２Ｌ、２２Ｒは、左右対称形状を有している。一対のアッパーアーム２２Ｌ、２２Ｒは、リアサスペンションメンバ２０の剛性を向上させるためのフレームである。

駆動装置１０は、３つのブラケット２６Ｃ、２６Ｌ、２６Ｒを介してリアサスペンションメンバ２０に取り付けられている。ブラケット２６Ｌ、２６Ｒは、駆動装置１０の前部の左右方向の両端部をリアサスペンションメンバ２０に固定する。ブラケット２６Ｃは、駆動装置１０の後部の左右方向の中央部をリアサスペンションメンバ２０に固定する。

図２を参照して駆動装置１０の詳細について説明する。駆動装置１０のモータユニット４０は、モータ４２と、モータ４２を収容するモータケーシング４１と、を有する。ギアユニット５０は、モータ４２と機械的に接続されたリンクギア５２と、リアドライブシャフト５Ｒと接続されたディファレンシャルギア５６と、リンクギア５２とディファレンシャルギア５６との間に設けられた中間ギア５４と、各ギア５２、５４、５６を収容するギアケーシング５１と、を有する。インバータユニット６０は、モータ４２と電気的に接続されたインバータ６２と、インバータ６２を収容するインバータケーシング６１と、を有する。

各ケーシング４１、５１、６１は、前後方向及び上下方向に比較的に扁平な箱形状を有している。各ケーシング４１、５１、６１は、右から順に、モータ４２の回転軸Ａ１に平行な軸方向（すなわち、電動車両１００の車幅方向）に沿って配列されている。すなわち、モータ４２の回転軸Ａ１に平行な軸方向に沿って見たときに、各ケーシング４１、５１、６１は、互いに重なっている。モータケーシング４１は、隣接するギアケーシング５１に固定されている。ギアケーシング５１は、隣接するインバータケーシング６１に固定されている。なお、変形例では、隣接するケーシングは、互いに固定されていなくてもよい。例えば、ギアケーシング５１とインバータケーシング６１との間に、例えば、インバータ６２を冷却する冷媒が供給される流路を有する冷却ケーシングが配置されてもよい。さらなる変形例では、ギアケーシング５１とインバータケーシング６１とが、互いに軸方向に離間して配置されていてもよい。

本実施例の駆動装置１０では、ギアケーシング５１内には、リンクギア５２と、中間ギア５４と、ディファレンシャルギア５６と、が収容される。ディファレンシャルギア５６は、回転軸Ａ１と平行な軸方向に沿って一対の後輪４Ｒまで延びるリアドライブシャフト５Ｒに接続される。ギアケーシング５１は、モータケーシング４１およびインバータケーシング６１に対して、後方に突出する突出部分５５を有している。これにより、ディファレンシャルギア５６と接続されたリアドライブシャフト５Ｒが、モータケーシング４１およびインバータケーシング６１の後方を通過して一対の後輪４Ｒまで延びることができる。

リレーボックス３０は、リレーケーシング３１を有する。リレーケーシング３１は、前後方向及び左右方向に扁平な箱形状を有する。リレーケーシング３１は、後述する複数のリレー回路を収容する。リレーケーシング３１は、各ケーシング４１、５１、６１に対して上方（すなわち、図２の紙面手前）から取り付けられる。すなわち、リレーボックス３０は、各ケーシング４１、５１、６１に対して、モータ４２の回転軸Ａ１と交差する方向から取り付けられる。リレーボックス３０のリレー回路は、パワーケーブル７を介してバッテリパック６（図１参照）と接続される。リレーボックス３０のリレー回路は、充電ケーブル９を介して充電インレット８（図１参照）と接続される。

モータケーシング４１に収容されるモータ４２は、バッテリパック６から供給される電力を利用して、電動車両１００の後輪４Ｒを駆動する電動モータである。モータ４２は、ロータ４８と、ステータコイル４９と、を備える。ロータ４８は、モータ４２の回転軸Ａ１に沿って水平方向に延びている。ロータ４８は、モータケーシング４１の右側の側壁を貫通して、ギアケーシング５１に収容されるリンクギア５２と接続される。これにより、ロータ４８の回転運動がリンクギア５２に伝達される。

詳細は図３を参照して説明するが、ステータコイル４９は、Ｕ相回路４６Ｕと、Ｖ相回路４６Ｖと、Ｗ相コイル４３Ｗと、を有する。すなわち、モータ４２は、３相交流モータである。モータケーシング４１には、端子台９０がさらに収容されている。端子台９０は、ステータコイル４９のＵ相コイル４３Ｕを、Ｕ相回路４６Ｕと接続する。同様に、端子台９０は、Ｖ相コイル４３Ｖを、Ｖ相回路４６Ｖと接続し、Ｗ相コイル４３Ｗを、Ｗ相回路４６Ｗと接続する。さらに、端子台９０は、中性点接続回路９４とモータ４２の中性点４４とを接続する。

駆動装置１０の各デバイスを電気的に接続する回路について説明する。理解しやすいように、図２では、リレーボックス３０の下方に位置する各回路を実線で記載している。リレーケーシング３１の下側面とギアケーシング５１の突出部分５５との間には、連通孔３５が設けられている。連通孔３５は、リレーケーシング３１の内部空間とギアケーシング５１の突出部分５５の内部空間とを連通する。

モータ４２は、各相回路４６Ｕ、４６Ｖ、４６Ｗを介してインバータ６２と電気的に接続されている。さらに、モータ４２は、中性点接続回路９４を介してリレーボックス３０のリレーケーシング３１に収容されるリレー回路と電気的に接続されている。同様に、インバータ６２は、インバータ接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、コネクタ接続回路９２Ｐ、９２Ｎを介してリレーケーシング３１に収容されるリレー回路と電気的に接続される。これらの回路４６Ｕ、４６Ｖ、４６Ｗ、９４、９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎは、各ケーシング４１、５１、６１の上部空間に配策される。

例えば、モータ４２とインバータ６２とを接続する各相回路４６Ｕ、４６Ｖ、４６Ｗは、リンクギア５２の上方（すなわち、図２の紙面手前側）かつリレーボックス３０の下方（すなわち、図２の紙面奥側）に位置する。各相回路４６Ｕ、４６Ｖ、４６Ｗは、ギアケーシング５１内を左方に延びる。各相回路４６Ｕ、４６Ｖ、４６Ｗは、ギアケーシング５１を通過してインバータケーシング６１内のインバータ６２と接続される。このように、各相回路４６Ｕ、４６Ｖ、４６Ｗは、モータ４２のステータコイル４９とインバータ６２とを電気的に接続する。

同様に、モータ４２とリレー回路とを接続する中性点接続回路９４は、リンクギア５２の上方かつリレーボックス３０の下方に位置する。中性点接続回路９４は、端子台９０からモータケーシング４１の左方の側壁を貫通して左方に延びる。中性点接続回路９４は、さらに、後方に屈曲してギアケーシング５１の突出部分５５内まで延びる。中性点接続回路９４は、リレーケーシング３１の連通孔３５の下方で屈曲して上方に延びる。中性点接続回路９４は、連通孔３５を通過してリレーケーシング３１内まで延びる。このように、中性点接続回路９４は、モータ４２の中性点とリレーボックス３０のリレー回路とを電気的に接続する。

さらに、インバータ６２とリレー回路とを接続するインバータ接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、コネクタ接続回路９２Ｐ、９２Ｎは、中間ギア５４およびディファレンシャルギア５６の上方かつリレーボックス３０の下方に位置する。各接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎは、互いに平行に延びている。各接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎは、インバータケーシング６１の右方の側壁を貫通して右方に延びる。各接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎは、後方に屈曲してギアケーシング５１の突出部分５５内まで延びる。各接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎは、連通孔３５の下方で屈曲して上方に延びる。各接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎは、連通孔３５を通過してリレーケーシング３１内まで延びる。このように、各接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎは、インバータ６２とリレーボックス３０のリレー回路とを電気的に接続する。

図３を参照して駆動装置１０の回路構成について説明する。図３では、リレーケーシング３１に収容されるリレー回路を二点鎖線で囲み、モータケーシング４１に収容される回路と、インバータケーシング６１に収容される回路と、を破線で囲んでいる。リレーボックス３０は、リレーケーシング３１内に、システムメインリレー回路３６と、充電用リレー回路３２と、を収容する。駆動装置１０では、充電インレット８とバッテリパック６との間に、充電用リレー回路３２と、モータ４２と、インバータ６２と、システムメインリレー回路３６と、が接続される。以下では、充電インレット８側を「上流側」と記載し、バッテリパック６側を「下流側」と記載することがある。

充電用リレー回路３２は、充電インレット８と接続された充電コネクタ８０の下流側に接続される。充電用リレー回路３２は、モータ４２およびインバータ６２の上流側に接続される。充電用リレー回路３２は、中性点接続回路９４を介してモータ４２の中性点４４と接続されている。充電用リレー回路３２は、インバータ接続回路９１Ｐ、９１Ｎを介してインバータ６２と接続されている。すなわち、充電用リレー回路３２は、充電インレット８をモータ４２の中性点４４とインバータ６２へ接続する。

充電用リレー回路３２は、一対のリレー３３Ｐ、３３Ｎと、充電用平滑コンデンサ３４と、を有する。一対のリレー３３Ｐ、３３Ｎは、充電インレット８と、モータ４２およびインバータ６２とを電気的に導通及び遮断する。充電用平滑コンデンサ３４は、充電時に駆動装置１０の回路の電圧を安定させる。

システムメインリレー回路３６は、バッテリパック６とインバータ６２との間に位置する。システムメインリレー回路３６は、一対のリレー３７Ｐ、３７Ｎと、バッテリコネクタ３８と、を有する。バッテリコネクタ３８は、バッテリパック６から延びる回路と接続される。一対のリレー３７Ｐ、３７Ｎは、バッテリパック６とインバータ６２とを電気的に導通及び遮断する。システムメインリレー回路３６のバッテリコネクタ３８は、インバータ６２とコネクタ接続回路９２Ｐ、９２Ｎを介して接続されている。

モータ４２の各相のコイル４３Ｕ、４３Ｖ、４３Ｗの上流側の端は、中性点４４で互いに接続される。モータ４２のＵ相コイル４３Ｕの下流側の端は、Ｕ相回路４６Ｕを介して、インバータ６２と接続される。同様に、Ｖ相コイル４３Ｖの下流側の端は、Ｖ相回路４６Ｖを介して、インバータ６２と接続され、Ｗ相コイル４３Ｗの下流側の端は、Ｗ相回路４６Ｗを介して、インバータ６２と接続される。

インバータ６２は、システムメインリレー回路３６を介してバッテリパック６と接続されている。インバータ６２は、バッテリパック６からの直流電力を交流電力へ変換する装置である。インバータ６２は、３個の上側スイッチング素子６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗと、３個の下側スイッチング素子６６Ｕ、６６Ｖ、６６Ｗと、を備える。以下では、「スイッチング素子」を「ＳＷ素子」と記載することがある。上側ＳＷ素子６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗは、それぞれ、下側ＳＷ素子６６Ｕ、６６Ｖ、６６Ｗに直列に接続されている。

直列に接続された上側ＳＷ素子６４Ｕと下側ＳＷ素子６６Ｕとの間の中点は、Ｕ相回路４６Ｕを介してモータ４２のＵ相コイル４３Ｕと電気的に接続されている。これにより、上側ＳＷ素子６４Ｕと下側ＳＷ素子６６Ｕとは、モータ４２のＵ相コイル４３Ｕをバッテリパック６から正極又は負極へ接続する上下一対のＵ相アームを構成している。同様に、直列に接続された上側ＳＷ素子６４Ｖと下側ＳＷ素子６６Ｖは、上下一対のＶ相アームを構成しており、それらの間の中点は、Ｖ相回路４６Ｖを介してモータ４２のＶ相コイル４３Ｖへ電気的と接続されている。また、直列に接続された上側ＳＷ素子６４Ｗと下側ＳＷ素子６６Ｗは、上下一対のＷ相アームを構成しており、それらの間の中点は、Ｗ相回路４６Ｗを介してモータ４２のＷ相コイル４３Ｗへ電気的と接続されている。３個の上側ＳＷ素子６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗの動作、及び、３個の下側ＳＷ素子６６Ｕ、６６Ｖ、６６Ｗの動作は、電動車両１００の制御装置（図示省略）によって制御される。

図３に示されるように、インバータケーシング６１には、インバータ６２に加え、走行用平滑コンデンサ６８が収容されている。走行用平滑コンデンサ６８は、駆動装置１０の回路の電圧を安定させる。走行用平滑コンデンサ６８は、いわゆるＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を向上させるためのフィルタコンデンサである。

図２および図４を参照して、リレーボックス３０のリレーケーシング３１の詳細形状について説明する。図２に示されるように、リレーケーシング３１は、本体部分７０と、第１部分７１と、第２部分７２と、第３部分７３と、を備える。本体部分７０は、各ケーシング４１、５１、６１の上方に位置しており、矩形形状を有する。第１部分７１、第２部分７２および第３部分７３は、本体部分７０の後方に接続されている。第１部分７１は、ギアケーシング５１の突出部分５５の上方に位置する。図４に示されるように、第１部分７１の下側面７９は、突出部分５５の上側面５７Ｕに対して上方から対向する。第２部分７２は、第１部分７１と右側のアッパーアーム２２Ｒとの間に位置する。第２部分７２の右側の外周縁は、アッパーアーム２２Ｒに沿って延びている。第３部分７３は、第１部分７１と左側のアッパーアーム２２Ｌとの間に位置する。第３部分７３の右側の外周縁は、アッパーアーム２２Ｌに沿って延びている。

先に述べたように、ギアケーシング５１の突出部分５５は、モータケーシング４１およびインバータケーシング６１に対して後方に突出している。モータケーシング４１の後方には、ギアケーシング５１が介在しない。このため、モータケーシング４１の後方には、スペースが存在する。図４に特に示されるように、リレーケーシング３１の第２部分７２は、リアドライブシャフト５Ｒに向かって下方に延びることができる。同様に、第３部分７３は、インバータケーシング６１の後方において、リアドライブシャフト５Ｒに向かって下方に延びることができる。

その結果、第２部分７２の左側面７８は、突出部分５５の右側面５７Ｒに対して、右方から対向する。すなわち、リレーケーシング３１の第２部分７２は、ギアケーシング５１の突出部分５５に対して、軸方向の一方から対向する。さらに、第２部分７２の前側面７４は、モータケーシング４１の後側面４５に対して、後方から対向する。すなわち、リレーケーシング３１の第２部分７２は、モータケーシング４１に対して、後方から対向する。

同様に、第３部分７３の右側面７７は、突出部分５５の左側面５７Ｌに対して、左方から対向する。すなわち、リレーケーシング３１の第３部分７３は、ギアケーシング５１の突出部分５５に対して、軸方向の他方から対向する。さらに、第３部分７３の前側面７６は、インバータケーシング６１の後側面６５に対して、後方から対向する。すなわち、リレーケーシング３１の第３部分７３は、インバータケーシング６１に対して、後方から対向する。

その結果、図４に特に示されるように、リレーケーシング３１の第２部分７２と第３部分７３との間には、ギアケーシング５１の突出部分５５が空間効率よく配置される。さらに、リレーケーシング３１の第２部分７２は、ギアケーシング５１の突出部分５５とリアサスペンションメンバ２０のアッパーアーム２２Ｒとの間の隙間に位置する。同様に、リレーケーシング３１の第３部分７３は、ギアケーシング５１の突出部分５５とリアサスペンションメンバ２０のアッパーアーム２２Ｌとの間の隙間に位置する。このように、本実施例の駆動装置１０では、リレーボックス３０のリレーケーシング３１の各部分７０、７１、７２、７３を、各ケーシング４１、５１、６１、およびリアサスペンションメンバ２０の一対のアッパーアーム２２Ｌ、２２Ｒの形状に合わせて配置することによって、サイズを小さくすることができる。

図４に特に示されるように、ギアケーシング５１の上端部には、上面５７Ｕから上方に延びる支柱９５が設けられている。支柱９５は、上下方向に延びる貫通孔を有する。ギアケーシング５１の支柱９５は、リレーケーシング３１の連通孔３５に挿入される。その結果、ギアケーシング５１の内部とリレーケーシング３１の内部とが連通する。これにより、インバータ接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、コネクタ接続回路９２Ｐ、９２Ｎおよび中性点接続回路９４が、連通孔３５を通過して、リレーケーシング３１内のリレー回路３２、３６と接続される。このように、本実施例の駆動装置１０は、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎを、連通孔３５を介してリレーケーシング３１内のリレー回路３２、３６と接続する。これにより、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎがギアケーシング５１およびリレーケーシング３１の外表面に配策される構成に比べて、駆動装置１０のサイズの大型化を抑制することができる。

さらに、本実施例の駆動装置１０では、インバータ接続回路９１Ｐ、９１Ｎ、コネクタ接続回路９２Ｐ、９２Ｎおよび中性点接続回路９４をギアケーシング５１内に集約して、連通孔３５を通過させる。このため、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎ、９４を別々に配策する構成に比べて、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎ、９４を、リレーケーシング３１内の各リレー回路３２、３６と容易に接続することができる。さらに、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎ、９４は、いわゆるバスバであり、自立する。これにより、リレーボックス３０を上方から取り付ける際に、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎ、９４は、各リレー回路３２、３６の回路コネクタ３９に挿入される。このため、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎ、９４として配線を採用する構成に比べて、容易に接続することができる。

また、図４に示されるように、ギアケーシング５１内において、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎ、９４は、放熱部材５８によって覆われている。放熱部材５８は、例えば、熱伝導率の高い金属、例えば、アルミニウムによって構成される。放熱部材５８は、ギアケーシング５１内を下方に延びており、その下端は、オイル５９と接触している。オイル５９は、ギアケーシング５１内の各ギア５２、５４、５６を冷却する。放熱部材５８は、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎ、９４の熱をオイル５９に放熱することによって、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎ、９４を冷却する。これにより、駆動装置１０では、ギアケーシング５１内の各ギア５２、５４、５６を冷却するオイル５９を利用して、各回路９１Ｐ、９１Ｎ、９２Ｐ、９２Ｎ、９４を冷却することができる。

このように、駆動装置１０では、モータ４２の回転軸Ａ１は、水平方向に延びている。さらに駆動装置１０では、各ケーシング４１、５１、６１が、右から順に、回転軸Ａ１と平行な軸方向に沿って配列されている。さらに、リレーボックス３０のリレーケーシング３１が、各ケーシング４１、５１、６１に対して、上方から取り付けられている。このため、例えば、インバータケーシング６１がギアケーシング５１に対して上方から取り付けられている従来技術に比べると、リレーボックス３０を備える駆動装置１０は、特に上下方向に関して、サイズの大型化を抑制することができる。その結果、電動車両１００のリアシートの高さを低くすることができるため、電動車両１００の客室内を広くすることができる。また、駆動装置１０が電動車両１００のラゲッジスペースの底面を構成するボードの下方に配置される場合には、ラゲッジスペースを広くすることができる。

（対応関係）電動車両１００の上方が「第１の方向」の一例であり、電動車両１００の後方が「第２の方向」の一例である。バッテリコネクタ３８が、「コネクタ」の一例である。リアサスペンションメンバ２０が、「サブフレーム」の一例である。

以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上記の実施例の変形例を以下に列挙する。

（変形例１）駆動装置１０は、電動車両１００のフロントコンポーネントに配置されてもよい。その場合、駆動装置１０は、フロントドライブシャフト５Ｆを介して前輪４Ｆを駆動してもよい。さらに、駆動装置１０は、フロントサスペンションメンバに取り付けられてもよい。

（変形例２）リレーボックス３０のリレーケーシング３１の底壁には、連通孔３５が形成されなくてもよい。その場合、例えば、のインバータ接続回路９１Ｐ、９１Ｎは、ギアケーシング５１の外表面に沿って、リレーケーシング３１まで配策されてもよい。

（変形例３）リレーボックス３０の幅方向のサイズは、リレーケーシング３１内に収容されるリレー回路に設けられる素子の数等に応じて変更される。リレーケーシング３１の幅方向のサイズが小さい場合には、リレーボックス３０は、例えば、ギアケーシング５１に対してのみ上方から取り付けられていてもよい。

（変形例４）リレーボックス３０は、ギアケーシング５１に対して後方から取り付けられてもよいし、下方から取り付けられてもよい。

（変形例５）ギアケーシング５１は、突出部分５５を有さなくてもよい。その場合、リレーボックス３０のリレーケーシング３１は、第２部分７２および第３部分７３を有さなくてもよい。

（変形例６）リレーボックス３０のリレーケーシング３１は、第２部分７２のみを有し、第３部分７３を有さなくてもよい。

（変形例７）駆動装置１０は、電動車両１００の車体２に直接的に取り付けられていてもよい。さらなる変形例では、駆動装置１０は、リアサスペンションメンバ２０に代えて、前後方向に延びるサイドメンバに取り付けられてもよい。

（変形例８）インバータ接続回路９１Ｐ、９１Ｎと中性点接続回路９４との少なくとも一方の回路は、連通孔３５を通過しなくてもよい。例えば、インバータ接続回路９１Ｐ、９１Ｎが連通孔３５を通過し、中性点接続回路９４は、別の連通孔を通過してもよいし、インバータケーシング６１の外表面に配策されて充電用リレー回路３２と接続されてもよい。

（変形例９）システムメインリレー回路６６は、バッテリコネクタ３８を有さなくてもよい。その場合、コネクタ接続回路９２Ｐ、９２Ｎは、連通孔３５を通過しなくてもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：車体、３Ｌ、３Ｒ：ハブ、４Ｆ：前輪、４Ｒ：後輪、５Ｆ：フロントドライブシャフト、５Ｒ：リアドライブシャフト、６：バッテリパック、７：パワーケーブル、８：充電インレット、９：充電ケーブル、１０：駆動装置、２０：リアサスペンションメンバ、２２Ｌ，２２Ｒ：アッパーアーム、２４Ｌ，２４Ｒ：リアサスペンション、２６Ｃ，２６Ｌ，２６Ｒ：ブラケット、３０：リレーボックス、３１：リレーケーシング、３２：充電用リレー回路、３３Ｎ，３３Ｐ，３７Ｎ，３７Ｐ：リレー、３４：充電用平滑コンデンサ、３５：連通孔、３６：システムメインリレー回路、３８：バッテリコネクタ、３９：回路コネクタ、４０：モータユニット、４１：モータケーシング、４２：モータ、４３Ｕ：Ｕ相コイル、４３Ｖ：Ｖ相コイル、４３Ｗ：Ｗ相コイル、４４：中性点、４６Ｕ：Ｕ相回路、４６Ｖ：Ｖ相回路、４６Ｗ：Ｗ相回路、４８：ロータ、４９：ステータコイル、５０：ギアユニット、５１：ギアケーシング、５２：リンクギア、５４：中間ギア、５５：突出部分、５６：ディファレンシャルギア、５７Ｌ，７８：左側面、５７Ｒ，７７：右側面、５７Ｕ：上側面、５８：放熱部材、５９：オイル、６０：インバータユニット、６１：インバータケーシング、６２：インバータ、６４Ｕ，６４Ｖ，６４Ｗ：上側スイッチング素子、６５：後側面、６６Ｕ，６６Ｖ，６４Ｗ：下側スイッチング素子、６８：走行用平滑コンデンサ、７０：本体部分、７１：第１部分、７２：第２部分、７３：第３部分、７４，７６：前側面、７９：下側面、８０：充電コネクタ、９０：端子台、９１Ｎ，９１Ｐ：インバータ接続回路、９２Ｎ，９２Ｐ：コネクタ接続回路、９４：中性点接続回路、９５：支柱、１００：電動車両、Ａ１：回転軸

Claims (11)

1. 車両の車輪を駆動する電動モータと、
   前記電動モータを収容するモータケーシングと、
   前記電動モータに接続されたギアと、
   前記ギアを収容するギアケーシングと、
   前記電動モータと電気的に接続されたインバータと、
   前記インバータを収容するインバータケーシングと、
   少なくとも一つのリレーを含み、前記車両の充電インレットを前記電動モータの中性点と前記インバータとへ接続するリレー回路を有するリレーボックスと、
   を備え、
   前記モータケーシング、前記ギアケーシングおよび前記インバータケーシングは、前記モータケーシング、前記ギアケーシング、前記インバータケーシングの順に、前記電動モータの回転軸に平行な軸方向に沿って配列されており、
   前記リレーボックスは、少なくとも前記ギアケーシングに対して、前記電動モータの前記回転軸と交差する第１の方向から取り付けられている、
   駆動装置。
2. 前記ギアケーシングと前記リレーボックスとの間には、連通孔が形成されており、
   前記インバータと前記リレー回路とを接続するインバータ接続回路は、前記インバータケーシングから前記ギアケーシングに延びるとともに前記連通孔を通過している、
   請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記リレーボックスは、前記モータケーシング、前記ギアケーシング、及び前記インバータケーシングに対して、前記第１の方向から取り付けられている、
   請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記軸方向は、水平方向に沿って延びており、
   前記リレーボックスは、少なくとも前記ギアケーシングに対して、上方から取り付けられている、
   請求項１に記載の駆動装置。
5. 前記ギアケーシングは、前記モータケーシングおよび前記インバータケーシングに対して、前記軸方向および前記第１の方向と交差する第２の方向に突出する突出部分を有し、
   前記リレーボックスは、前記突出部分に前記第１の方向から対向する第１部分と、前記突出部分に前記軸方向の一方側から対向する第２部分とを有し、
   前記リレーボックスの前記第２部分は、前記モータケーシングと前記インバータケーシングとの一方に、前記第２の方向から対向している、請求項１に記載の駆動装置。
6. 前記リレーボックスは、前記突出部分に前記軸方向の他方側から対向する第３部分をさらに有し、
   前記リレーボックスの前記第２部分は、前記モータケーシングに前記第２の方向から対向しており、
   前記リレーボックスの前記第３部分は、前記インバータケーシングに前記第２の方向から対向している、請求項５に記載の駆動装置。
7. 前記駆動装置は、前記車両の車体に固定されるサブフレームに取り付けられ、
   前記リレーボックスの前記第２部分及び前記第３部分は、前記ギアケーシングの前記突出部分と前記サブフレームとの間の隙間に位置する、請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記サブフレームは、前記車両のサスペンションが取り付けられるサスペンションメンバである、請求項７に記載の駆動装置。
9. 前記ギアケーシングと前記リレーボックスとの間には、連通孔が形成されており、
   前記インバータと前記リレー回路とを接続するインバータ接続回路と、前記電動モータの中性点と前記リレー回路とを接続する中性点接続回路とが、ともに前記連通孔を通過している、
   請求項１に記載の駆動装置。
10. 前記ギアケーシングと前記リレーボックスの間には、連通孔が形成されており、
    前記リレー回路は、前記車両のバッテリから延びる回路が接続されるコネクタをさらに有し、
    前記インバータと前記リレー回路とを接続するインバータ接続回路と、前記コネクタと前記インバータとを接続するコネクタ接続回路とが、ともに前記連通孔を通過している、
    請求項１に記載の駆動装置。
11. 前記ギアケーシングと前記リレーボックスの間には、連通孔が形成されており、
    前記リレー回路は、前記車両のバッテリから延びる回路が接続されるコネクタをさらに有し、
    前記インバータと前記リレー回路とを接続するインバータ接続回路と前記電動モータの中性点と前記リレー回路とを接続する中性点接続回路と前記コネクタと前記インバータとを接続するコネクタ接続回路とが、前記連通孔を通過している、
    請求項１に記載の駆動装置。