JP2003199293A - 電動機付駆動装置の冷却装置 - Google Patents
電動機付駆動装置の冷却装置Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動機付駆動装置を冷却する異種冷媒の伝熱
部での混合を防ぐ。 【解決手段】 電動機付駆動装置の冷却装置は、電動機
を冷却する第1の冷媒を異種の第2の冷媒により冷却す
べく第1の冷媒の循環系と、第2の冷媒の循環系が互い
に独立して設けられ、第1の冷媒と第2の冷媒の循環系
の冷媒流路が接する熱交換部に、相互の冷媒流路を隔て
る伝熱壁12が設けられ、該伝熱壁は、相互の冷媒流路
を画定する部材10とは別体の部材とされている。冷媒
流路を画定する部材と伝熱壁との接合面に、両冷媒循環
系の外に通じるドレーン流路Eが形成された。これによ
り、接合面に漏れ出す冷媒がドレーン流路を通して排出
され、異種冷媒の混合が防止される。
部での混合を防ぐ。 【解決手段】 電動機付駆動装置の冷却装置は、電動機
を冷却する第1の冷媒を異種の第2の冷媒により冷却す
べく第1の冷媒の循環系と、第2の冷媒の循環系が互い
に独立して設けられ、第1の冷媒と第2の冷媒の循環系
の冷媒流路が接する熱交換部に、相互の冷媒流路を隔て
る伝熱壁12が設けられ、該伝熱壁は、相互の冷媒流路
を画定する部材10とは別体の部材とされている。冷媒
流路を画定する部材と伝熱壁との接合面に、両冷媒循環
系の外に通じるドレーン流路Eが形成された。これによ
り、接合面に漏れ出す冷媒がドレーン流路を通して排出
され、異種冷媒の混合が防止される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力源として電動
機を用いる駆動装置に関し、特に、電気自動車用駆動装
置やハイブリッド駆動装置における冷却技術に関する。
機を用いる駆動装置に関し、特に、電気自動車用駆動装
置やハイブリッド駆動装置における冷却技術に関する。
【0002】
【従来の技術】電動機を車両の駆動源とする場合、走行
状態に応じて電動機にかかる負荷が大きく変動するた
め、特に高負荷時の発熱に対処すべく、冷却を必要とす
る。そこで、出願人は、電動機を冷却し、機構各部を潤
滑するために、駆動装置ケース内にATF(オートマチ
ックトランスミッションフルイド)で代表されるような
潤滑油(本明細書においてこれをオイルという)を冷媒
とするオイル循環系を設け、このオイルに電動機の発す
る熱を吸収させ、吸熱したオイルを、オイル循環系とは
別系統で駆動装置ケース外に設けた循環系の水や不凍液
等の冷媒との熱交換により効率良く冷却する技術を、特
開2001−238405号公報において提案してい
る。
状態に応じて電動機にかかる負荷が大きく変動するた
め、特に高負荷時の発熱に対処すべく、冷却を必要とす
る。そこで、出願人は、電動機を冷却し、機構各部を潤
滑するために、駆動装置ケース内にATF(オートマチ
ックトランスミッションフルイド)で代表されるような
潤滑油(本明細書においてこれをオイルという)を冷媒
とするオイル循環系を設け、このオイルに電動機の発す
る熱を吸収させ、吸熱したオイルを、オイル循環系とは
別系統で駆動装置ケース外に設けた循環系の水や不凍液
等の冷媒との熱交換により効率良く冷却する技術を、特
開2001−238405号公報において提案してい
る。
【0003】上記従来技術では、オイル循環系に、駆動
装置ケース外壁の外側に位置するオイル溜まりを設け、
このオイル溜まりをカバーで被蓋し、このカバーを駆動
装置ケース内循環のオイルと駆動装置ケース外循環の冷
却水を隔てる境界壁とし、この境界壁を伝熱壁として、
オイル溜まりに溜められるオイルを冷却する構成が採ら
れている。また、この技術では、より冷却性能を上げる
ために、オイル溜まりの周辺にも駆動装置ケースの外壁
を伝熱壁とする冷却水路も形成されている。
装置ケース外壁の外側に位置するオイル溜まりを設け、
このオイル溜まりをカバーで被蓋し、このカバーを駆動
装置ケース内循環のオイルと駆動装置ケース外循環の冷
却水を隔てる境界壁とし、この境界壁を伝熱壁として、
オイル溜まりに溜められるオイルを冷却する構成が採ら
れている。また、この技術では、より冷却性能を上げる
ために、オイル溜まりの周辺にも駆動装置ケースの外壁
を伝熱壁とする冷却水路も形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術の構成では、伝熱壁を構成する境界壁の部分が、駆動
装置ケースとは別体のカバーで構成されるため、境界壁
と駆動装置ケースとの接合面にシール材の介装を必要と
するが、このシール材の劣化等によりシール性能が低下
した場合、接合面を通して冷却水がオイル側に漏入する
可能性がある。また、当然にこの逆の漏入もあり得る。
これら漏入のうち、オイルの冷却水側への漏入は、看過
できるとしても、特に冷却性能を高めるために冷却水側
の圧力を高くすることで生じやすい冷却水のオイル側へ
の混入は、オイルの絶縁性能を低下させることになると
ころ、オイル溜まりを通して流れるオイルは、駆動装置
ケース内を循環して直接接触で電動機(ジェネレータと
モータ)の特にコイル部分を冷却するものであるため、
漏電やショート更には腐食を防ぐ意味から絶対に避けな
ければならない。
術の構成では、伝熱壁を構成する境界壁の部分が、駆動
装置ケースとは別体のカバーで構成されるため、境界壁
と駆動装置ケースとの接合面にシール材の介装を必要と
するが、このシール材の劣化等によりシール性能が低下
した場合、接合面を通して冷却水がオイル側に漏入する
可能性がある。また、当然にこの逆の漏入もあり得る。
これら漏入のうち、オイルの冷却水側への漏入は、看過
できるとしても、特に冷却性能を高めるために冷却水側
の圧力を高くすることで生じやすい冷却水のオイル側へ
の混入は、オイルの絶縁性能を低下させることになると
ころ、オイル溜まりを通して流れるオイルは、駆動装置
ケース内を循環して直接接触で電動機(ジェネレータと
モータ)の特にコイル部分を冷却するものであるため、
漏電やショート更には腐食を防ぐ意味から絶対に避けな
ければならない。
【0005】そこで本発明は、シール材の劣化等により
シール性能が低下した場合でも、伝熱壁と冷媒流路構成
部材との接合面を通しての異種冷媒の混合を確実に防ぐ
電動機付駆動装置の冷却装置を提供することを目的とす
る。
シール性能が低下した場合でも、伝熱壁と冷媒流路構成
部材との接合面を通しての異種冷媒の混合を確実に防ぐ
電動機付駆動装置の冷却装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため、本発明は、請求項1に記載のように、電動機を
冷却する第1の冷媒を異種の第2の冷媒により冷却する
電動機付駆動装置の冷却装置であって、前記第1の冷媒
の循環系と、第2の冷媒の循環系が互いに独立して設け
られ、第1の冷媒と第2の冷媒の循環系の冷媒流路が接
する熱交換部に、相互の冷媒流路を隔てる伝熱壁が設け
られ、該伝熱壁は、相互の冷媒流路を画定する部材とは
別体の部材とされたものにおいて、前記冷媒流路を画定
する部材と伝熱壁との接合面に、両冷媒循環系の外に通
じるドレーン流路が形成されたことを基本的特徴とす
る。
るため、本発明は、請求項1に記載のように、電動機を
冷却する第1の冷媒を異種の第2の冷媒により冷却する
電動機付駆動装置の冷却装置であって、前記第1の冷媒
の循環系と、第2の冷媒の循環系が互いに独立して設け
られ、第1の冷媒と第2の冷媒の循環系の冷媒流路が接
する熱交換部に、相互の冷媒流路を隔てる伝熱壁が設け
られ、該伝熱壁は、相互の冷媒流路を画定する部材とは
別体の部材とされたものにおいて、前記冷媒流路を画定
する部材と伝熱壁との接合面に、両冷媒循環系の外に通
じるドレーン流路が形成されたことを基本的特徴とす
る。
【0007】上記の構成において、具体的には、請求項
2に記載のように、前記第1の冷媒はオイルであり、そ
の循環系は、電動機を収容する駆動装置ケース内に設け
られた構成とされる。
2に記載のように、前記第1の冷媒はオイルであり、そ
の循環系は、電動機を収容する駆動装置ケース内に設け
られた構成とされる。
【0008】また、上記の構成において、請求項3に記
載のように、前記第2の冷媒は水であり、その循環系
は、駆動装置ケースと該ケースに取り付けられた制御ユ
ニットのフレームとの間を通る冷媒流路を有する構成と
される。
載のように、前記第2の冷媒は水であり、その循環系
は、駆動装置ケースと該ケースに取り付けられた制御ユ
ニットのフレームとの間を通る冷媒流路を有する構成と
される。
【0009】更に、上記いずれの構成においても、請求
項4に記載のように、前記第1の冷媒の循環系は、電動
機を収容する駆動装置ケースの外壁の外側に、駆動装置
ケースとは別体の伝熱壁で被蓋された冷媒溜まりを有
し、第2の冷媒の流路は、伝熱壁を挟んで第1の冷媒に
接する構成を採るのが有効である。
項4に記載のように、前記第1の冷媒の循環系は、電動
機を収容する駆動装置ケースの外壁の外側に、駆動装置
ケースとは別体の伝熱壁で被蓋された冷媒溜まりを有
し、第2の冷媒の流路は、伝熱壁を挟んで第1の冷媒に
接する構成を採るのが有効である。
【0010】上記いずれかの構成において、より具体的
には、請求項5に記載のように、前記ドレーン流路は、
接合面の少なくとも第1の冷媒流路を画定する部材側に
形成された溝と、該溝を冷媒流路を画定する部材の外部
に開放する排出路とで構成される。
には、請求項5に記載のように、前記ドレーン流路は、
接合面の少なくとも第1の冷媒流路を画定する部材側に
形成された溝と、該溝を冷媒流路を画定する部材の外部
に開放する排出路とで構成される。
【0011】また、他の構成としては、請求項6に記載
のように、前記ドレーン流路は、接合面に介装されたシ
ール部材の溝と、該溝を冷媒流路を画定する部材の外部
に開放する排出路とで構成されるものとすることもでき
る。
のように、前記ドレーン流路は、接合面に介装されたシ
ール部材の溝と、該溝を冷媒流路を画定する部材の外部
に開放する排出路とで構成されるものとすることもでき
る。
【0012】
【発明の作用及び効果】上記請求項1に記載の構成で
は、冷媒流路を画定する部材と伝熱壁の当接面に沿って
第1又は第2の冷媒が漏れ出しても、漏れ出す冷媒がド
レーン流路に達したところで大気開放により圧力を失
い、反対側の冷媒流路に漏入することがなくなる。これ
により、異種冷媒である第1又は第2の冷媒の混合が防
止される。したがって、特に電動機を冷却する冷媒でな
い第2の冷媒による第1の冷媒の劣化が防止され、それ
により冷却される電動機への悪影響をなくすことができ
る。
は、冷媒流路を画定する部材と伝熱壁の当接面に沿って
第1又は第2の冷媒が漏れ出しても、漏れ出す冷媒がド
レーン流路に達したところで大気開放により圧力を失
い、反対側の冷媒流路に漏入することがなくなる。これ
により、異種冷媒である第1又は第2の冷媒の混合が防
止される。したがって、特に電動機を冷却する冷媒でな
い第2の冷媒による第1の冷媒の劣化が防止され、それ
により冷却される電動機への悪影響をなくすことができ
る。
【0013】次に、請求項2に記載の構成では、駆動装
置内を循環するオイルへの第2の冷媒の混入が防止され
るため、オイルの防食性能や絶縁性能が損なわれること
がなくなる。これにより、電動機の絶縁不良やショート
更には腐食を防ぐことができる。
置内を循環するオイルへの第2の冷媒の混入が防止され
るため、オイルの防食性能や絶縁性能が損なわれること
がなくなる。これにより、電動機の絶縁不良やショート
更には腐食を防ぐことができる。
【0014】次に、請求項3に記載の構成では、駆動装
置に直付けされた制御ユニットの冷却のための第2の冷
媒としての水をオイルの冷却に利用しながら、駆動装置
内を循環するオイルへの水の混入が防止されるため、オ
イルの防食性能や絶縁性能が水の漏入により損なわれる
ことがなくなる。
置に直付けされた制御ユニットの冷却のための第2の冷
媒としての水をオイルの冷却に利用しながら、駆動装置
内を循環するオイルへの水の混入が防止されるため、オ
イルの防食性能や絶縁性能が水の漏入により損なわれる
ことがなくなる。
【0015】また、請求項4に記載の構成では、冷媒溜
まりでの第1の冷媒と第2の冷媒イとの間の熱交換によ
り効率良く電動機を冷却しながら、上記の各効果を達成
することができる。
まりでの第1の冷媒と第2の冷媒イとの間の熱交換によ
り効率良く電動機を冷却しながら、上記の各効果を達成
することができる。
【0016】また、請求項5に記載の構成では、格別の
配設スペースを要しない簡単な構造で、ドレーン流路を
構成することができる。
配設スペースを要しない簡単な構造で、ドレーン流路を
構成することができる。
【0017】また、請求項6に記載の構成では、ドレー
ン流路形成のための加工を、流路を画定する部材や伝熱
壁に施す必要がないため、従来の電動機付駆動装置の冷
却装置への低コストでの適用が可能となる。
ン流路形成のための加工を、流路を画定する部材や伝熱
壁に施す必要がないため、従来の電動機付駆動装置の冷
却装置への低コストでの適用が可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿い、本発明の実施
形態を説明する。まず図2は、本発明の適用に係る電動
機付駆動装置の冷却装置の概念を模式化して示す。この
冷却装置は、電動機(本明細書において、モータとモー
タとして作動させるジェネレータを総称して電動機とい
う)M,Gを冷却する第1の冷媒を異種の第2の冷媒に
より冷却する冷却装置とされている。第1の冷媒の循環
系(図にハッチング付の太線矢印で示す)Lと、第2の
冷媒の循環系(図に白抜きの細線矢印で示す)Wが互い
に独立して設けられ、第1の冷媒と第2の冷媒の循環系
L,Wの冷媒流路が接する熱交換部に、相互の冷媒流路
を隔てる伝熱壁12が設けられ、伝熱壁12は、相互の
冷媒流路を画定する部材10,20とは別体の部材とさ
れている。
形態を説明する。まず図2は、本発明の適用に係る電動
機付駆動装置の冷却装置の概念を模式化して示す。この
冷却装置は、電動機(本明細書において、モータとモー
タとして作動させるジェネレータを総称して電動機とい
う)M,Gを冷却する第1の冷媒を異種の第2の冷媒に
より冷却する冷却装置とされている。第1の冷媒の循環
系(図にハッチング付の太線矢印で示す)Lと、第2の
冷媒の循環系(図に白抜きの細線矢印で示す)Wが互い
に独立して設けられ、第1の冷媒と第2の冷媒の循環系
L,Wの冷媒流路が接する熱交換部に、相互の冷媒流路
を隔てる伝熱壁12が設けられ、伝熱壁12は、相互の
冷媒流路を画定する部材10,20とは別体の部材とさ
れている。
【0019】この形態における第1の冷媒はオイルであ
り、その循環系Lは、電動機M,Gを収容する駆動装置
ケース10内に設けられている。また、第2の冷媒は冷
却水であり、その循環系Wは、駆動装置ケース10外に
設けられ、駆動装置ケース10と該ケースに取り付けら
れた制御ユニットUのフレーム20との間を通る冷却水
流路を有する。そして、オイルの循環系Lは、電動機
M,Gを収容する駆動装置ケース10の外壁の外側に、
駆動装置ケース10とは別体の伝熱壁12で被蓋された
冷媒溜まり11を有し、冷却水の流路は、伝熱壁12を
挟んでオイルに接するものとされている。
り、その循環系Lは、電動機M,Gを収容する駆動装置
ケース10内に設けられている。また、第2の冷媒は冷
却水であり、その循環系Wは、駆動装置ケース10外に
設けられ、駆動装置ケース10と該ケースに取り付けら
れた制御ユニットUのフレーム20との間を通る冷却水
流路を有する。そして、オイルの循環系Lは、電動機
M,Gを収容する駆動装置ケース10の外壁の外側に、
駆動装置ケース10とは別体の伝熱壁12で被蓋された
冷媒溜まり11を有し、冷却水の流路は、伝熱壁12を
挟んでオイルに接するものとされている。
【0020】第1の冷媒としてのオイルは、オイルポン
プO/PによりオイルサンプLaからストレーナLbを
経て吸い上げられ、バルブボディV/Bで重力を主体と
する供給路と、遠心力を主体とする供給路に振り分けら
れ、重力主体の供給路は、駆動装置ケース10上部のモ
ータM用及びジェネレータG用のオイル溜まり11に導
かれ、そこからモータM及びジェネレータGの主として
コイルMc,Gcに振りかけられる。そして、モータ側
の残りのオイルは、ロータ軸Ms内の供給路に入り、今
度は遠心力でロータMr内の油路から同様にコイルMc
に振りかけられる。こうしてモータMを冷却したオイル
は、駆動装置ケース10内を下方に流れる。他方、遠心
力主体の供給路は、ジェネレータGのロータ軸Gs内に
入り、そこから遠心力でコイルGcに振りかけられる。
こうしてジェネレータGを冷却したオイルも、駆動装置
ケース10内を下方に流れる。下方に流れたオイルは、
駆動装置ケース10のジェネレータG収容部分の底部
と、モータM収容部の底部に、ロータMr,Grの最下
部に接しない程度の一定のオイルレベルを保つように一
旦貯留され、オーバフロー分がオイルサンプLあに戻さ
れることで一巡の循環を終わる。
プO/PによりオイルサンプLaからストレーナLbを
経て吸い上げられ、バルブボディV/Bで重力を主体と
する供給路と、遠心力を主体とする供給路に振り分けら
れ、重力主体の供給路は、駆動装置ケース10上部のモ
ータM用及びジェネレータG用のオイル溜まり11に導
かれ、そこからモータM及びジェネレータGの主として
コイルMc,Gcに振りかけられる。そして、モータ側
の残りのオイルは、ロータ軸Ms内の供給路に入り、今
度は遠心力でロータMr内の油路から同様にコイルMc
に振りかけられる。こうしてモータMを冷却したオイル
は、駆動装置ケース10内を下方に流れる。他方、遠心
力主体の供給路は、ジェネレータGのロータ軸Gs内に
入り、そこから遠心力でコイルGcに振りかけられる。
こうしてジェネレータGを冷却したオイルも、駆動装置
ケース10内を下方に流れる。下方に流れたオイルは、
駆動装置ケース10のジェネレータG収容部分の底部
と、モータM収容部の底部に、ロータMr,Grの最下
部に接しない程度の一定のオイルレベルを保つように一
旦貯留され、オーバフロー分がオイルサンプLあに戻さ
れることで一巡の循環を終わる。
【0021】これに対して、第2の冷媒としての冷却水
は、駆動装置ケース10と同様の熱伝導性の良好なアル
ミ材等からなり、駆動装置ケース10とは別体構成の制
御ユニットUのケースフレーム20の底壁20aで構成
されて、インバータのパワーモジュールUm,Ugの取
付部を構成するヒートシンクHと、駆動装置ケース10
内のオイル循環路Lがケース外に出るオイル溜まり11
部のカバーからなり、熱交換部を構成する壁(後に具体
的構成を詳記する伝熱壁)12との間を流路として、オ
イルを冷却する冷却系を構成する。この形態では、ヒー
トシンクHと伝熱壁12との間に、ヒートシンクHと一
体又は別体の壁状の離隔手段22が配設され、冷却水の
流路は、ヒートシンクHと離隔手段22との間を流れる
際にヒートシンクHを介する熱交換でインバータのパワ
ーモジュールUm、Ugを冷却し、離隔手段22と駆動
装置ケース10の伝熱壁12との間を流れる際に伝熱壁
12を介するオイルとの熱交換でオイルを冷却する折り
返し流路とされている。
は、駆動装置ケース10と同様の熱伝導性の良好なアル
ミ材等からなり、駆動装置ケース10とは別体構成の制
御ユニットUのケースフレーム20の底壁20aで構成
されて、インバータのパワーモジュールUm,Ugの取
付部を構成するヒートシンクHと、駆動装置ケース10
内のオイル循環路Lがケース外に出るオイル溜まり11
部のカバーからなり、熱交換部を構成する壁(後に具体
的構成を詳記する伝熱壁)12との間を流路として、オ
イルを冷却する冷却系を構成する。この形態では、ヒー
トシンクHと伝熱壁12との間に、ヒートシンクHと一
体又は別体の壁状の離隔手段22が配設され、冷却水の
流路は、ヒートシンクHと離隔手段22との間を流れる
際にヒートシンクHを介する熱交換でインバータのパワ
ーモジュールUm、Ugを冷却し、離隔手段22と駆動
装置ケース10の伝熱壁12との間を流れる際に伝熱壁
12を介するオイルとの熱交換でオイルを冷却する折り
返し流路とされている。
【0022】図3に実体的構造を展開断面で示すよう
に、この形態の電動機付駆動装置は、原動機として内燃
機関(以下、エンジンという)E/G(図にはそのクラ
ンクシャフト端部のみ示す)を使用し、モータMと、モ
ータとしても使用されるジェネレータGとを備えるハイ
ブリッド駆動装置とされており、エンジンE/Gとジェ
ネレータGとをシングルピニオン構成のプラネタリギヤ
セットPを介してギヤ列Tに差動関係に連結し、モータ
Mを直接ギヤ列Tに連結して、このギヤ列Tを介してデ
ィファレンシャル装置Dとの間で可逆的に動力を伝達す
る構成とされ、更に、エンジンE/Gの逆回転を阻止す
るワンウェイクラッチFと、必要に応じてジェネレータ
Gの空転を防ぐブレーキBが付設されている。
に、この形態の電動機付駆動装置は、原動機として内燃
機関(以下、エンジンという)E/G(図にはそのクラ
ンクシャフト端部のみ示す)を使用し、モータMと、モ
ータとしても使用されるジェネレータGとを備えるハイ
ブリッド駆動装置とされており、エンジンE/Gとジェ
ネレータGとをシングルピニオン構成のプラネタリギヤ
セットPを介してギヤ列Tに差動関係に連結し、モータ
Mを直接ギヤ列Tに連結して、このギヤ列Tを介してデ
ィファレンシャル装置Dとの間で可逆的に動力を伝達す
る構成とされ、更に、エンジンE/Gの逆回転を阻止す
るワンウェイクラッチFと、必要に応じてジェネレータ
Gの空転を防ぐブレーキBが付設されている。
【0023】図4に各軸の実際の位置関係を示すよう
に、この駆動装置では、第1軸I上にエンジンE/G、
ジェネレータG、プラネタリギヤセットP、ワンウェイ
クラッチF及びブレーキBが配置され、第2軸II上に
モータM、第3軸III上にギヤ列Tのカウンタ軸、第
4軸IV上にディファレンシャル装置Dがそれぞれ配置
された4軸構成とされている。
に、この駆動装置では、第1軸I上にエンジンE/G、
ジェネレータG、プラネタリギヤセットP、ワンウェイ
クラッチF及びブレーキBが配置され、第2軸II上に
モータM、第3軸III上にギヤ列Tのカウンタ軸、第
4軸IV上にディファレンシャル装置Dがそれぞれ配置
された4軸構成とされている。
【0024】こうした構成の駆動装置に対して、本発明
の適用に係る冷却装置の熱交換部は、駆動装置に直付け
で、これもパワーモジュールUm,Ugを発熱体として
内蔵する制御ユニットUが一体化されていることから、
駆動装置ケース10と制御ユニットUのケースフレーム
20との間に設けられている。上記の軸配置の関係か
ら、駆動装置の全高の増加を抑えるべく、モータMの外
形とジェネレータGの外形に概ね接するように配置され
るケースフレーム20は、駆動装置ケース10との合わ
せ面が前傾(前後関係は、駆動装置の車両搭載状態での
関係をいう。以後の記載について同じ)した関係に結合
されている。したがって、先に概念的に示した伝熱部
は、実体的には、図2において右下がりの姿勢となる。
の適用に係る冷却装置の熱交換部は、駆動装置に直付け
で、これもパワーモジュールUm,Ugを発熱体として
内蔵する制御ユニットUが一体化されていることから、
駆動装置ケース10と制御ユニットUのケースフレーム
20との間に設けられている。上記の軸配置の関係か
ら、駆動装置の全高の増加を抑えるべく、モータMの外
形とジェネレータGの外形に概ね接するように配置され
るケースフレーム20は、駆動装置ケース10との合わ
せ面が前傾(前後関係は、駆動装置の車両搭載状態での
関係をいう。以後の記載について同じ)した関係に結合
されている。したがって、先に概念的に示した伝熱部
は、実体的には、図2において右下がりの姿勢となる。
【0025】図5は、駆動装置ケース10上部における
駆動装置ケース10と制御ユニットUのケースフレーム
20との合わせ面部をケースフレーム側からみた構造を
示す。オイル溜まり11は、駆動装置ケース10のモー
タ収容部とジェネレータ収容部の上方に、平面視で前後
方向に長い長方形の形状とされ、斜めの隔壁でジェネレ
ータ用(前側:図上で上側)とモータ用(後側:図上で
下側)とに分割されている。これらのオイル溜まり11
は、図示しないが、孔径を設定された入口側オリフィス
と出口側オリフィスを介して駆動装置ケース内のオイル
循環系の流路に通じており、これらオリフィスにより流
入量と流出量とのバランスにより、常時一定の量がオイ
ル溜まり11内に保持される構成とされている。オイル
溜まり11の底壁は、ジェネレータとモータの外形に沿
って湾曲しており、底壁から立上がる前後方向に延びる
3本ずつの冷却フィンを備えている。このオイル溜まり
11の全周を囲んで、合わせ面に対して窪んだ凹部13
が形成されており、この凹部13は、同様にケースフレ
ーム20側にヒートシンクHを囲んで形成された凹部と
の協働により囲われ、冷却水の循環路に通じる補助的な
熱交換部とされている。この凹部13の底部に形成され
た多数のリブは、冷却フィンとしても機能する。
駆動装置ケース10と制御ユニットUのケースフレーム
20との合わせ面部をケースフレーム側からみた構造を
示す。オイル溜まり11は、駆動装置ケース10のモー
タ収容部とジェネレータ収容部の上方に、平面視で前後
方向に長い長方形の形状とされ、斜めの隔壁でジェネレ
ータ用(前側:図上で上側)とモータ用(後側:図上で
下側)とに分割されている。これらのオイル溜まり11
は、図示しないが、孔径を設定された入口側オリフィス
と出口側オリフィスを介して駆動装置ケース内のオイル
循環系の流路に通じており、これらオリフィスにより流
入量と流出量とのバランスにより、常時一定の量がオイ
ル溜まり11内に保持される構成とされている。オイル
溜まり11の底壁は、ジェネレータとモータの外形に沿
って湾曲しており、底壁から立上がる前後方向に延びる
3本ずつの冷却フィンを備えている。このオイル溜まり
11の全周を囲んで、合わせ面に対して窪んだ凹部13
が形成されており、この凹部13は、同様にケースフレ
ーム20側にヒートシンクHを囲んで形成された凹部と
の協働により囲われ、冷却水の循環路に通じる補助的な
熱交換部とされている。この凹部13の底部に形成され
た多数のリブは、冷却フィンとしても機能する。
【0026】こうした構成の駆動装置ケース10の合わ
せ面に対して、図6に底面形状を示す伝熱壁12が、カ
バーとしてオイル溜まり11を覆うように多数のボルト
により締結固定される。なお、図6に示すように、伝熱
壁12の底面側には、オイル溜まり11の冷却フィンに
対して横方向に互い違いの位置となる同様の3本ずつの
冷却フィンが垂下されている。この伝熱壁12の取付け
により、駆動装置ケース10の合わせ面は、図7に平面
形状を示すようにオイル溜まり11の上部に伝熱壁12
が配置された冷却水用の流路となる。この図において、
伝熱壁12の上部を前後方向に延びる7本の線条は、冷
却水の流れを案内する機能と、冷却フィンの機能を兼ね
る伝熱壁12上面のフィンを示す。
せ面に対して、図6に底面形状を示す伝熱壁12が、カ
バーとしてオイル溜まり11を覆うように多数のボルト
により締結固定される。なお、図6に示すように、伝熱
壁12の底面側には、オイル溜まり11の冷却フィンに
対して横方向に互い違いの位置となる同様の3本ずつの
冷却フィンが垂下されている。この伝熱壁12の取付け
により、駆動装置ケース10の合わせ面は、図7に平面
形状を示すようにオイル溜まり11の上部に伝熱壁12
が配置された冷却水用の流路となる。この図において、
伝熱壁12の上部を前後方向に延びる7本の線条は、冷
却水の流れを案内する機能と、冷却フィンの機能を兼ね
る伝熱壁12上面のフィンを示す。
【0027】本発明の特徴に従い、オイル流路としての
オイル溜まり11と冷却水流路としての凹部13を画定
する部材を構成する駆動装置ケース10のオイル溜まり
11を囲う部分と、この部分を覆うように被せられる図
6に示すカバーとしての伝熱壁12との接合面には、オ
イルと冷却水の循環系の外に通じるドレーン流路E(図
5及び図6参照)が形成されている。
オイル溜まり11と冷却水流路としての凹部13を画定
する部材を構成する駆動装置ケース10のオイル溜まり
11を囲う部分と、この部分を覆うように被せられる図
6に示すカバーとしての伝熱壁12との接合面には、オ
イルと冷却水の循環系の外に通じるドレーン流路E(図
5及び図6参照)が形成されている。
【0028】図1に断面構造を拡大して示すように、こ
のドレーン流路Eは、本形態において、オイル流路を画
定する部材としての駆動装置ケース10側の接合面と、
伝熱壁12側の接合面にそれぞれ形成された周回溝10
a,12aと、両溝を駆動装置ケース10の外部に開放
する排出路10bとで構成されている。この形態の場
合、接合面間にシール材としてガスケット14が介装さ
れることから、ガスケット14には、両溝10a,12
aを通じさせる複数の連通孔14aが形成されている。
排出路10bは、ドレーンを促進すべく周回溝10aの
最下方レベルとなる前側の位置(図5参照)で周回溝1
0aに開口する縦孔と、これに直交するように連通し、
駆動装置ケース10の外部に開口する横孔とで構成され
ている。
のドレーン流路Eは、本形態において、オイル流路を画
定する部材としての駆動装置ケース10側の接合面と、
伝熱壁12側の接合面にそれぞれ形成された周回溝10
a,12aと、両溝を駆動装置ケース10の外部に開放
する排出路10bとで構成されている。この形態の場
合、接合面間にシール材としてガスケット14が介装さ
れることから、ガスケット14には、両溝10a,12
aを通じさせる複数の連通孔14aが形成されている。
排出路10bは、ドレーンを促進すべく周回溝10aの
最下方レベルとなる前側の位置(図5参照)で周回溝1
0aに開口する縦孔と、これに直交するように連通し、
駆動装置ケース10の外部に開口する横孔とで構成され
ている。
【0029】こうした構成を採ることで、冷却水路側か
らガスケット14の上面又は下面の損傷部分又は圧縮が
十分でない部分に沿って漏れる冷却水は、それが加圧状
態にあっても、排出路10bを通して大気開放された溝
10a,12aに達したときに圧力を失い、溝10a,
12aを越えてオイル流路としてのオイル溜まり11に
達することはなくなる。したがって、溝10a,12a
部分で流れを止められた冷却水は、重力で排出路10b
から排出される。オイル溜まり11側から漏れるオイル
についても全く上記と同様のことがいえ、溝10a,1
2aを越えて冷却水流路としての凹部13に達すること
はなくなり、同様に排出路10bから排出される。
らガスケット14の上面又は下面の損傷部分又は圧縮が
十分でない部分に沿って漏れる冷却水は、それが加圧状
態にあっても、排出路10bを通して大気開放された溝
10a,12aに達したときに圧力を失い、溝10a,
12aを越えてオイル流路としてのオイル溜まり11に
達することはなくなる。したがって、溝10a,12a
部分で流れを止められた冷却水は、重力で排出路10b
から排出される。オイル溜まり11側から漏れるオイル
についても全く上記と同様のことがいえ、溝10a,1
2aを越えて冷却水流路としての凹部13に達すること
はなくなり、同様に排出路10bから排出される。
【0030】このようにして、上記実施形態の冷却装置
によれば、異種冷媒であるオイルと冷却水の混合が防止
される。したがって、特に冷却水が熱交換部での漏れで
オイルに混入することが防止され、それにより電動機
M,Gに直接接触するため漏電、ショート、腐食等の要
因となることから許容されないオイルの絶縁性能の低下
や腐食防止性能の低下が回避される。
によれば、異種冷媒であるオイルと冷却水の混合が防止
される。したがって、特に冷却水が熱交換部での漏れで
オイルに混入することが防止され、それにより電動機
M,Gに直接接触するため漏電、ショート、腐食等の要
因となることから許容されないオイルの絶縁性能の低下
や腐食防止性能の低下が回避される。
【0031】前記の実施形態では、ドレーン流路Eの当
接面部分を流路画定部材である駆動装置ケース10と伝
熱壁12に直接形成した溝10a,12aで構成した
が、この部分の溝については、必ずしも流路画定部材に
形成することを必須とするものではない。次に図8を参
照して示す第2実施形態は、シール材に溝を形成した例
である。この形態においては、図示のように伝熱壁12
側(又は、図示しないが、駆動装置ケース10側でもよ
い)の当接面に形成したシール溝12aに嵌め込んだ弾
性シールリング15に溝15a,15aが形成されてい
る。シールリング15は、ゴム等の圧縮性の材料で構成
され、上面と下面にそれぞれ適宜の個所で連通孔15c
でつながる溝15a,15aを有し、内周面と外周面に
突条15b,15bを有する断面形状とされている。そ
して、このシールリング15は、伝熱壁12の駆動装置
ケース10へのボルト締めにより上下方向に圧縮されて
偏平化することで、内外周の突条15b,15bがシー
ル溝12bの両側面に圧接されて、上下溝15a,15
aを挟む両側の部分と内外周の突条15b,15b部分
が断面上6箇所でシール溝12aと接合面に線状に接
し、それらに沿うシール部を構成する。
接面部分を流路画定部材である駆動装置ケース10と伝
熱壁12に直接形成した溝10a,12aで構成した
が、この部分の溝については、必ずしも流路画定部材に
形成することを必須とするものではない。次に図8を参
照して示す第2実施形態は、シール材に溝を形成した例
である。この形態においては、図示のように伝熱壁12
側(又は、図示しないが、駆動装置ケース10側でもよ
い)の当接面に形成したシール溝12aに嵌め込んだ弾
性シールリング15に溝15a,15aが形成されてい
る。シールリング15は、ゴム等の圧縮性の材料で構成
され、上面と下面にそれぞれ適宜の個所で連通孔15c
でつながる溝15a,15aを有し、内周面と外周面に
突条15b,15bを有する断面形状とされている。そ
して、このシールリング15は、伝熱壁12の駆動装置
ケース10へのボルト締めにより上下方向に圧縮されて
偏平化することで、内外周の突条15b,15bがシー
ル溝12bの両側面に圧接されて、上下溝15a,15
aを挟む両側の部分と内外周の突条15b,15b部分
が断面上6箇所でシール溝12aと接合面に線状に接
し、それらに沿うシール部を構成する。
【0032】こうした形態によっても、冷却水路側から
接合面に沿って漏れ、シールリング15の傷等の部分か
ら漏れる冷却水は、それが加圧状態にあっても、排出路
10bを通して大気開放されたシール溝12aに達した
ときに圧力を失い、溝12aを越えてオイル溜まり11
に達することはなくなる。したがって、シール溝12a
部分で流れを止められた冷却水は、重力で排出路10b
から排出される。オイル溜まり11側から漏れるオイル
についても全く上記と同様のことがいえ、シール溝12
aを越えて凹部に達することはなくなり、同様に排出路
10bから排出される。
接合面に沿って漏れ、シールリング15の傷等の部分か
ら漏れる冷却水は、それが加圧状態にあっても、排出路
10bを通して大気開放されたシール溝12aに達した
ときに圧力を失い、溝12aを越えてオイル溜まり11
に達することはなくなる。したがって、シール溝12a
部分で流れを止められた冷却水は、重力で排出路10b
から排出される。オイル溜まり11側から漏れるオイル
についても全く上記と同様のことがいえ、シール溝12
aを越えて凹部に達することはなくなり、同様に排出路
10bから排出される。
【0033】最後に図9を参照して示す第3実施形態
は、流路画定部材である駆動装置ケース10や伝熱壁1
2の接合面には一切溝を設けずに、シール材だけに溝を
形成した例である。この形態においては、図示のように
伝熱壁12と駆動装置ケース10の合わせ面間に挟み込
んだガスケット16に溝が形成されている。ガスケット
16は、ゴム等の圧縮性の材料やエンジンのシリンダヘ
ッドガスケットのようなシール材で構成され、上面と下
面にそれぞれ適宜の個所で連通孔16cでつながる溝1
6a,16aを有する板状に構成されている。そして、
このガスケット16も、伝熱壁12の駆動装置ケース1
0へのボルト締めによる上下方向に圧縮されて偏平化す
ることで、シール機能を発揮するものである。
は、流路画定部材である駆動装置ケース10や伝熱壁1
2の接合面には一切溝を設けずに、シール材だけに溝を
形成した例である。この形態においては、図示のように
伝熱壁12と駆動装置ケース10の合わせ面間に挟み込
んだガスケット16に溝が形成されている。ガスケット
16は、ゴム等の圧縮性の材料やエンジンのシリンダヘ
ッドガスケットのようなシール材で構成され、上面と下
面にそれぞれ適宜の個所で連通孔16cでつながる溝1
6a,16aを有する板状に構成されている。そして、
このガスケット16も、伝熱壁12の駆動装置ケース1
0へのボルト締めによる上下方向に圧縮されて偏平化す
ることで、シール機能を発揮するものである。
【0034】こうした形態によっても、冷却水路側から
ガスケット16の上面又は下面の損傷部分又は圧縮が十
分でない部分に沿って漏れる冷却水は、それが加圧状態
にあっても、排出路10bを通して大気開放されたガス
ケット溝16a,16aに達したときに圧力を失い、ガ
スケット溝16a,16aを越えてオイル流路としての
オイル溜まり11に達することはなくなる。したがっ
て、溝16a,16a部分で流れを止められた冷却水
は、重力で排出路10bから排出される。オイル溜まり
11側から漏れるオイルについても全く上記と同様のこ
とがいえ、ガスケット溝16a,16aを越えて冷却水
流路としての凹部13に達することはなくなり、同様に
排出路10bから排出される。
ガスケット16の上面又は下面の損傷部分又は圧縮が十
分でない部分に沿って漏れる冷却水は、それが加圧状態
にあっても、排出路10bを通して大気開放されたガス
ケット溝16a,16aに達したときに圧力を失い、ガ
スケット溝16a,16aを越えてオイル流路としての
オイル溜まり11に達することはなくなる。したがっ
て、溝16a,16a部分で流れを止められた冷却水
は、重力で排出路10bから排出される。オイル溜まり
11側から漏れるオイルについても全く上記と同様のこ
とがいえ、ガスケット溝16a,16aを越えて冷却水
流路としての凹部13に達することはなくなり、同様に
排出路10bから排出される。
【0035】以上、本発明を3つの実施形態に基づき詳
説したが、本発明はこの実施形態に限るものではなく、
特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に具体的構
成を変更して実施することができる。例えば、前記第2
実施形態において、シールリングの形状をより単純化す
るには、適宜のセパレータを挟んでOリングを内外周二
重のものとすることができる。
説したが、本発明はこの実施形態に限るものではなく、
特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に具体的構
成を変更して実施することができる。例えば、前記第2
実施形態において、シールリングの形状をより単純化す
るには、適宜のセパレータを挟んでOリングを内外周二
重のものとすることができる。
【図1】本発明の電動機付駆動装置の冷却装置の第1実
施形態におけるドレーン流路を示す断面図である。
施形態におけるドレーン流路を示す断面図である。
【図2】冷却装置の冷媒循環系の基本概念を示す模式図
である。
である。
【図3】電動機付駆動装置の全体構成を示す軸方向展開
断面図である。
断面図である。
【図4】電動機付駆動装置をエンジン連結側から見た側
面図である。
面図である。
【図5】駆動装置ケースの制御ユニットフレームとの合
わせ面を示す平面図である。
わせ面を示す平面図である。
【図6】伝熱壁を接合面側から見た平面図である。
【図7】伝熱壁を取付けた駆動装置ケースの制御ユニッ
トフレームとの合わせ面を示す平面図である。
トフレームとの合わせ面を示す平面図である。
【図8】第2実施形態に係るドレーン流路を示す断面図
である。
である。
【図9】第3実施形態に係るドレーン流路を示す断面図
である。
である。
M モータ(電動機)
G ジェネレータ(電動機)
U 制御ユニット
L 第1の冷媒の循環系
W 第2の冷媒の循環系
E ドレーン流路
10 駆動装置ケース内
10a 溝
10b 排出路
11 オイル溜まり(冷媒溜まり)
12 伝熱壁
12a シール溝
15 弾性シールリング(シール部材)
15a 溝
16 ガスケット(シール部材)
16a 溝
20 フレーム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 吉田 寿久
愛知県安城市藤井町丸山60番地 株式会社
エィ・ダブリュ・エンジニアリング内
Fターム(参考) 5H609 BB01 BB13 PP02 PP06 PP07
QQ08 QQ13 QQ14 RR01 RR26
RR53 RR67 SS07 SS10
5H611 AA09 BB01 BB02 TT01 UA01
Claims (6)
- 【請求項1】 電動機を冷却する第1の冷媒を異種の第
2の冷媒により冷却する電動機付駆動装置の冷却装置で
あって、 前記第1の冷媒の循環系と、第2の冷媒の循環系が互い
に独立して設けられ、第1の冷媒と第2の冷媒の循環系
の冷媒流路が接する熱交換部に、相互の冷媒流路を隔て
る伝熱壁が設けられ、該伝熱壁は、相互の冷媒流路を画
定する部材とは別体の部材とされたものにおいて、 前記冷媒流路を画定する部材と伝熱壁との接合面に、両
冷媒循環系の外に通じるドレーン流路が形成されたこと
を特徴とする電動機付駆動装置の冷却装置。 - 【請求項2】 前記第1の冷媒はオイルであり、その循
環系は、電動機を収容する駆動装置ケース内に設けられ
た、請求項1記載の電動機付駆動装置の冷却装置。 - 【請求項3】 前記第2の冷媒は水であり、その循環系
は、駆動装置ケースと該ケースに取り付けられた制御ユ
ニットのフレームとの間を通る冷媒流路を有する、請求
項2記載の電動機付駆動装置の冷却装置。 - 【請求項4】 前記第1の冷媒の循環系は、電動機を収
容する駆動装置ケースの外壁の外側に、駆動装置ケース
とは別体の伝熱壁で被蓋された冷媒溜まりを有し、第2
の冷媒の流路は、伝熱壁を挟んで第1の冷媒に接する、
請求項1、2又は3記載の電動機付駆動装置の冷却装
置。 - 【請求項5】 前記ドレーン流路は、接合面の少なくと
も第1の冷媒流路を画定する部材側に形成された溝と、
該溝を冷媒流路を画定する部材の外部に開放する排出路
とで構成される、請求項1〜4のいずれか1項記載の電
動機付駆動装置の冷却装置。 - 【請求項6】 前記ドレーン流路は、接合面に介装され
たシール部材の溝と、該溝を冷媒流路を画定する部材の
外部に開放する排出路とで構成される、請求項1〜4の
いずれか1項記載の電動機付駆動装置の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001398635A JP2003199293A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 電動機付駆動装置の冷却装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001398635A JP2003199293A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 電動機付駆動装置の冷却装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003199293A true JP2003199293A (ja) | 2003-07-11 |
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ID=27603975
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|---|---|---|---|
| JP2001398635A Pending JP2003199293A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 電動機付駆動装置の冷却装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2003199293A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006174551A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | アキシャルギャップ型回転電機のコイル結線構造 |
| JP2009286188A (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Toyota Motor Corp | 動力伝達装置 |
| US8074753B2 (en) | 2005-10-26 | 2011-12-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive device of vehicle |
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