JP2008125172A - Driving device for vehicle - Google Patents
Driving device for vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008125172A JP2008125172A JP2006303557A JP2006303557A JP2008125172A JP 2008125172 A JP2008125172 A JP 2008125172A JP 2006303557 A JP2006303557 A JP 2006303557A JP 2006303557 A JP2006303557 A JP 2006303557A JP 2008125172 A JP2008125172 A JP 2008125172A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main motor
- frame
- opening
- heat
- outer fan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、制御装置と電動機が一体もしくは近接して設置された車両用駆動装置に係り、特に放熱器を冷却に利用した車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device in which a control device and an electric motor are installed integrally or close to each other, and more particularly to a vehicle drive device using a radiator for cooling.
現状の車両用駆動装置、例えば鉄道車両用の駆動装置においては、主電動機は台車内に、制御装置は車両の床下に夫々配置されている。これらを一体もしくは近接させて台車内に設置すると、様々なメリットが生まれる。 In a current vehicle drive device, for example, a railroad vehicle drive device, the main motor is disposed in the carriage, and the control device is disposed under the floor of the vehicle. When these are installed in a cart together or in close proximity, various merits are born.
その第1は、従来の主電動機と制御装置はケーブルで接続されているが、両者が近接して配置されると配線距離が減少、または配線が不要になり、コストダウンや信頼性向上が期待できることである。 First, the conventional main motor and control device are connected by a cable, but if they are placed close together, the wiring distance will be reduced or wiring will be unnecessary, leading to cost reduction and improved reliability. It can be done.
その第2は、永久磁石同期電動機が将来の主電動機として使用されるようになり、主電動機と制御装置が1:1で対応するようになると、制御装置が小型になり、主電動機と制御装置を含めたトータルコストが削減できることである。 Secondly, when the permanent magnet synchronous motor is used as a future main motor, and the main motor and the control device correspond 1: 1, the control device becomes smaller, and the main motor and the control device. It is possible to reduce the total cost including.
そして第3は、制御装置の占有していた車両の床下スペースが空くので、この部分への他装置の設置や2階建て車両など有効に利用できることである。また他にも様々なメリットがある。 Thirdly, since the space under the floor of the vehicle occupied by the control device is vacant, it is possible to effectively use other devices such as two-story vehicles in this portion. There are various other benefits.
このように主電動機と制御装置を一体型にすると様々なメリットが生まれるが、両者を寸法制約の多い台車内に収めるには小型化が必要である。また、主電動機、制御装置ともに熱を発生するため、許容温度を越えないように十分に冷却しなければならない。 As described above, various advantages can be obtained by integrating the main motor and the control device. However, it is necessary to reduce the size of the main motor and the control device so that they can be accommodated in a cart with many dimensional constraints. Further, since both the main motor and the control device generate heat, they must be sufficiently cooled so as not to exceed the allowable temperature.
主電動機単体の冷却方式として、開放形と自己通風形がある。 There are two types of cooling methods for the main motor: the open type and the self-ventilated type.
開放形では、外気を取り入れるブロアを主電動機とは別の場所に設けて、強制的に機内を通風させている。 In the open type, a blower for taking in outside air is provided in a place different from the main motor to forcibly ventilate the inside of the machine.
一方、自己通風形では、機内に回転軸と接続されたファンを備えており、運転時のファンの吸引力を利用して機内を通風させている。 On the other hand, in the self-ventilation type, a fan connected to the rotating shaft is provided in the machine, and the machine is ventilated using the suction force of the fan during operation.
しかし、これらの冷却方式では、機内と外部が通じており、機内に塵埃が進入するため、定期的なメンテナンス(分解清掃)が必要である。 However, in these cooling systems, the inside and outside of the machine communicate with each other, and dust enters the machine, so that regular maintenance (disassembly and cleaning) is required.
そこで、近年では、主電動機本体を密閉形にして機内への塵埃の侵入を防ぎ、回転軸と接続された外扇の回転よって本体の外周表面に送風する、全閉外扇形主電動機が開発されている。 Therefore, in recent years, a fully-enclosed external fan main motor has been developed in which the main motor main body is hermetically sealed to prevent dust from entering the machine, and the outer fan connected to the rotating shaft blows air to the outer peripheral surface of the main body. Yes.
制御装置単体の冷却方式としては、放熱フィンとヒートパイプを組み合わせて制御装置内の発熱体を冷却する方法が一般的である。この冷却方式では、発熱体で発生した熱がヒートパイプ等で外気に触れる場所まで輸送され、広面積の放熱フィンに伝導し、そこから外気と熱交換することによって冷却されている。 As a cooling method for a single control device, a method of cooling a heating element in the control device by combining a heat radiating fin and a heat pipe is generally used. In this cooling method, the heat generated by the heating element is transported to a place where it is exposed to the outside air by a heat pipe or the like, is conducted to a heat radiation fin having a large area, and is cooled by exchanging heat with the outside air from there.
従来、この放熱フィンが制御装置体積の6割程度を占有している例が多い。従って、制御装置を台車内に収めるには、小形化が重要な課題である。 Conventionally, there are many examples in which this radiating fin occupies about 60% of the control device volume. Therefore, downsizing is an important issue for accommodating the control device in the carriage.
電動機と制御装置が一体になった車両用駆動装置の冷却方法として、電動機の上部に制御装置を設け、冷却液が電動機と制御装置の両方を通過するようにし、電動機内では冷却液をステータ外周部や軸受近傍を通過させる方法が提案されている(例えば特許文献1参照。)。
しかしながら、特許文献1に示された従来の車両用駆動装置の冷却構造においては、次のような解決すべき課題が存在する。
However, the conventional cooling structure for a vehicle drive device disclosed in
外部のポンプ等によって輸送される冷却液は、まず電動機のステータ部に設けられたダクトを通過し、つぎに制御装置へと流通する。その後、再び電動機のステータ部を経由して外部のポンプへと還流する。このような冷却液の経路の場合、電動機のステータ部を通過する際に、先に冷却液が熱を奪うので、制御装置に冷却液が到達したときには、すでに冷却液温度が上昇している恐れがあり、制御装置を効率よく冷却できない。また、制御装置から再び電動機に還流する冷却液は、すでに温度が上昇していると考えられるので、冷却性能が低下する。 The coolant transported by an external pump or the like first passes through a duct provided in the stator portion of the electric motor, and then flows to the control device. Then, it returns to the external pump again via the stator part of the electric motor. In the case of such a coolant path, the coolant takes heat first when passing through the stator portion of the electric motor. Therefore, when the coolant reaches the control device, the coolant temperature may have already risen. And the control device cannot be cooled efficiently. Moreover, since it is thought that the temperature of the coolant that recirculates from the control device to the electric motor has already increased, the cooling performance decreases.
次の課題として、循環流を適用する場合には温められた冷却液を放熱するための放熱器が必要となることが挙げられる。電動機と制御装置の両者で発生した熱が放熱器に輸送されるため、十分な冷却性能を得るためには、大きな放熱器や強制空冷用のファン等が必要であり、車両用駆動装置が大型化してしまう。 The next problem is that when a circulating flow is applied, a radiator for radiating the warmed coolant is required. Since the heat generated by both the electric motor and the control device is transported to the radiator, a large radiator, a forced air cooling fan, etc. are necessary to obtain sufficient cooling performance, and the vehicle drive unit is large. It will become.
また別の課題として、複雑な分岐・合流を繰り返す冷却経路や、長い経路を設けていることによって、流路での圧力損失が大きいことがある。このため、強制的にポンプ等で冷却液を送り込むと、接続部などで液漏れを起こしてしまう恐れがある。 Another problem is that the pressure loss in the flow path may be large due to the provision of a cooling path that repeats complicated branching / merging and a long path. For this reason, if the cooling liquid is forcibly fed by a pump or the like, there is a possibility that liquid leakage may occur at the connection portion.
本発明は、上記の課題を解決するために為されたもので、小型で冷却効率の良い車両用駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle drive device that is small and has good cooling efficiency.
上記目的を達成するため、本発明の第1の発明である車両用駆動装置は、内気と外気の流通がないように機内を密閉した主電動機と、この主電動機のフレームに支持されて配置され、その発熱部に第1の冷却液管を配設した前記主電動機駆動用の制御装置と、前記主電動機の回転軸の片端に取り付けられ、ラジアル形状の羽根を有する外扇と、前記フレームに支持されて前記外扇を覆うように設けられ、冷却風を取り入れる第1の開口部を有し、前記フレームの側面との間に冷却風を送り出す第2の開口部を形成する外扇カバーと、前記第2の開口部の近傍に設けられ、前記冷却風と熱交換を行う放熱フィン及びこの放熱フィンと熱交換を行う第2の冷却液管とから成る放熱器とを具備し、前記第1の冷却液管と前記第2の冷却液管を外部に設けられたポンプを介して配管接続し、冷却液を循環させるようにしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a vehicle drive device according to a first aspect of the present invention is arranged to be supported by a main motor having a sealed interior so that there is no circulation of inside air and outside air, and a frame of the main motor. A control device for driving the main motor with a first coolant pipe disposed in the heat generating portion, an outer fan attached to one end of a rotating shaft of the main motor and having radial blades, and the frame An outer fan cover that is supported so as to cover the outer fan, has a first opening for taking in cooling air, and forms a second opening for sending cooling air between the side surface of the frame; A radiator that is provided in the vicinity of the second opening and that exchanges heat with the cooling air and a second coolant pipe that exchanges heat with the radiation fin, and 1 cooling liquid pipe and the second cooling liquid pipe to the outside Piping connected via kicked a pump, is characterized in that the cooling liquid was set to circulate.
また、本発明の第2の発明である車両用駆動装置は、内気と外気の流通がないように機内を密閉した主電動機と、この主電動機のフレームに支持されて配置された前記主電動機駆動用の制御装置と、前記主電動機の回転軸の片端に取り付けられ、ラジアル形状の羽根を有する外扇と、前記フレームに支持されて前記外扇を覆うように設けられ、冷却風を取り入れる第1の開口部を有し、前記フレームの側面との間に冷却風を送り出す第2の開口部を形成する外扇カバーと、前記第2の開口部からの冷却風を軸方向に誘導する風誘導カバーと、前記フレームの上部に設けられ、前記風誘導カバーからの軸方向の冷却風と熱交換を行う放熱フィンと、前記放熱フィンと直角方向に、前記放熱フィンと前記制御装置の発熱部を貫通するように設けられたヒートパイプとを具備したことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicular drive apparatus in which a main motor hermetically sealed so that there is no circulation of inside air and outside air, and the main motor drive disposed and supported by a frame of the main motor. Control device, an outer fan attached to one end of the rotary shaft of the main motor and having radial blades, a first fan that is supported by the frame and covers the outer fan, and takes in cooling air And an outer fan cover that forms a second opening for sending cooling air to the side of the frame, and wind induction for guiding the cooling air from the second opening in the axial direction. A cover, a heat dissipating fin provided at an upper portion of the frame, for exchanging heat with the axial cooling air from the wind guide cover, and a heat dissipating portion of the heat dissipating fin and the control device in a direction perpendicular to the heat dissipating fin. Provided to penetrate It is characterized by comprising a heat pipe had.
更に、本発明の第3の発明は、内気と外気の流通がないように機内を密閉した主電動機と、この主電動機のフレームに支持されて配置され、その発熱部に第1の冷却液管を有する前記主電動機駆動用の制御装置と、前記主電動機の回転軸の両端に取り付けられ、車軸に取り付けられた従動継手にトルク伝達を行うための駆動継手と、この駆動継手の外周面に所定の間隔でラジアル方向に設けられた板状の継手フィンと、前記継手フィンの近傍に前記フレームに支持されて設けられ、前記継手フィンの回転による冷却風と熱交換を行う放熱フィン及びこの放熱フィンと熱交換を行う第2の冷却液管とから成る放熱器とを具備し、前記第1の冷却液管と前記第2の冷却液管を外部に設けられたポンプを介して配管接続し、冷却液を循環させるようにしたことを特徴としている。 Furthermore, the third invention of the present invention is a main motor hermetically sealed so that there is no circulation between the inside air and the outside air, and is supported by a frame of the main motor, and is arranged at the heat generating portion at the first coolant pipe. A control device for driving the main motor, a drive joint that is attached to both ends of the rotating shaft of the main motor and transmits torque to a driven joint attached to the axle, and a predetermined outer peripheral surface of the drive joint. A plate-like joint fin provided in the radial direction at intervals of the heat sink, a heat dissipating fin that is supported by the frame in the vicinity of the joint fin and exchanges heat with cooling air by rotation of the joint fin, and the heat dissipating fin And a radiator composed of a second coolant pipe for exchanging heat with the pipe, and connecting the first coolant pipe and the second coolant pipe via a pump provided outside, Circulate the coolant It is characterized in that the.
本発明によれば、冷却風と放熱器を適切に組み合わせることによって小型で冷却効率の良い車両用駆動装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the small vehicle drive apparatus with sufficient cooling efficiency by combining cooling air and a heat radiator appropriately.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下、本発明の実施例1に係る車両用駆動装置を図1及び図2を参照して説明する。図1は本発明の実施例1に係る車両用駆動装置の縦断面図、図2は図1に示した車両用駆動装置のA−A断面図である。
Hereinafter, a vehicle drive device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a longitudinal sectional view of a vehicle drive device according to
主電動機のロータ鉄心4は、回転軸1の軸方向中央の外周部に、円筒状に形成されている。ロータ鉄心4は、回転軸1に固定されたロータ鉄心押さえ6により、軸方向両側面から挟まれるように支持されている。ロータ鉄心4の外周部には、図示しない複数個の孔が軸方向に設けられており、孔の中には図示しない永久磁石が埋め込まれている。ロータ鉄心4とロータ鉄心押さえ6には、両者を軸方向に貫通するロータダクト5が円形状に複数個形成されている。
The
ロータ鉄心4の外周部からエアギャップ(空隙)を介した位置に、積層鉄心で形成された円筒状のステータ8が設けられている。ステータ8の内周部には、複数の溝が軸方向に形成されており、この溝にステータコイル7が埋め込まれている。ステータコイル7のコイルエンドがステータ8の両側面から軸方向に張り出している。ステータ8の外周部は、円筒形状のフレーム10の内周部に固定支持されており、フレーム10の両側面の中心部にはハウジング3が設けられている。ハウジング3と回転軸1との間には軸受2が装着されている。ハウジング3は軸受2により、回転軸1を回転自在に支持している。
A
回転軸1の片側の端部には回転軸1に固定支持して外扇12が設けられている。この外扇12は回転軸1の両方向回転に対応できるように、ラジアル形状の羽が半径方向に複数個取り付けられている。
An
外扇12を覆うように外扇カバー11がフレーム10に固定支持されており、逆Uの字状に下部が開口した形状になっている。また、外扇カバー11の側面中央部即ち回転軸1の近傍には、外扇カバー11の外側からの風を内側に導入するための外扇風誘導口13が設けられている。この外扇風誘導口13を第1の開口部と呼称する。
An
外扇12の下部即ち、外扇カバー11の下端部と主電動機のフレーム10の側面下部との間に冷却風を送り出す開口部が形成されており、この開口部を第2の開口部と呼称する。この第2の開口部に近接した位置に、フレーム10に固定支持され、放熱フィン14及び冷却液管15とから成る放熱器が設けられている。
An opening for sending cooling air is formed between a lower portion of the
主電動機上部の他の台車構成部と干渉しない位置には制御装置9が設置されており、支持台16によって電動機のフレーム10に固定支持されている。また、制御装置9にはその発熱部と熱交換を行うための冷却液管15Aが配設されている。この冷却液管15Aは、放熱器の冷却液管15と図示しない循環用のポンプを介して配管接続されており、冷却液が循環するようになっている。
A
尚、図1及び図2においては、矢印で示したように、外扇12から吹き出した風は、外扇カバー11によってすべて放熱器へ流れる構成となっているが、外扇カバー11の円形部分の直径を主電動機と同等以上に拡大し、外扇カバー11の外周部に第3の開口部を設け、長手方向にも一部の風が流れるような従来の全閉外扇形主電動機に似た構造としても良い。
In FIG. 1 and FIG. 2, as indicated by the arrows, the air blown out from the
上記のように構成された本発明の実施例1に係る車両駆動装置の作用効果について以下に説明する。 The operational effects of the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described below.
主電動機が制御装置9から電力の供給を受けて運転されると、回転軸1の回転を利用した外扇12の回転に伴い、外扇風誘導口13から吸引された風は、遠心力によって外扇12から半径方向に吹き出す。吹き出した風は外扇カバー11の円周部に沿って流れ、外扇カバー11の下部の第2の開口部に近接して設置された放熱器の放熱フィン14を通過し、排気される。この空気の流れが図1及び図2に矢印で図示されている。
When the main motor is operated with power supplied from the
外扇12の羽根はラジアル形状になっているため、主電動機の回転方向が反転しても、外扇カバー11の円周部が左右反転した流れとなるだけであり、放熱フィン14への冷却風の流れは変わらない。
Since the blades of the
尚、外扇風の一部が主電動機外周面の長手方向に流れる構成の場合には、風が制御装置9の周りや主電動機外周面を通過し、排気される。
When a part of the external fan flows in the longitudinal direction of the outer peripheral surface of the main motor, the wind passes around the
また、図示しない循環用のポンプから押し出された冷却液が冷却液管15を通って、制御装置9の冷却配管15Aに流通する。この冷却配管15Aによって制御装置9で発生した熱を冷却液が奪い、再び冷却液管15に戻る。冷却液管15は放熱器の多数の放熱フィン14内に流通するため、温められた冷却液の熱が放熱フィン14に伝導し、フィン間を通過する冷却風によって熱交換され冷却される。その後、冷却液は再び図示しない循環用のポンプに流れ、同様の流れを繰り返す循環流となる。
Further, the coolant pushed out from a circulation pump (not shown) passes through the
上記の作用により、制御装置9で発生した熱は、冷却液によって放熱器に輸送される。放熱器では、外扇12から吹き出した風が高速で放熱フィン14の間を通過するので、熱伝達率が向上し、効率よく冷却することができる。
Due to the above action, the heat generated in the
また、外扇12から吹き出した風の一部が主電動機外周面の長手方向に流れる場合には、主電動機の外周面や制御装置9から外気への熱伝達率が向上し、効率よく冷却できる。
In addition, when a part of the wind blown from the
このように外扇12を利用すると強制的に放熱器へ送風することができるので、冷却効率を高めることができる。また、放熱器自体を小形にでき、狭い台車内であっても主電動機と制御装置9を設置することができる。
Since the
図3(a)は本発明の実施例2に係る車両用駆動装置の縦断面図、図3(b)は図3(a)に示した車両用駆動装置のA−A断面図である。 FIG. 3A is a longitudinal sectional view of the vehicle drive device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an AA cross-sectional view of the vehicle drive device shown in FIG.
この実施例2の各部について、図1の本発明の実施例1に係る車両用駆動装置の縦断面図及び図2のA−A断面図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例2が実施例1と異なる点は、外扇カバー11Aの円形部分の直径を主電動機と同等以上に拡大した点、主電動機のフレーム10Aの外周部分の肉厚を厚くした点、またその主電動機のフレーム10Aの外周部分に軸方向に貫通する複数個の通風孔17を設けた点である。
In the second embodiment, the same parts as those in the longitudinal sectional view of the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention in FIG. 1 and the AA sectional view in FIG. Omitted. This Example 2 is different from Example 1 in that the diameter of the circular portion of the
このように構成することにより、外扇カバー11Aが主電動機のフレーム10Aの側面に形成する第3の開口部即ち上記通風孔17の開口部から冷却風が通風孔17内を通風する。
By configuring in this way, the cooling fan flows through the
実施例1の説明で触れたように、外扇カバー11Aの円形部分の直径を主電動機と同等以上に拡大し、長手方向にも一部の風が流れるようにすると従来の全閉外扇形主電動機に似た構造となるが、この実施例2においては、主電動機の外周部を長手方向(軸方向)に流れる風を複数個の通風孔17の内部に閉じ込めることによって主電動機のフレーム10Aと冷却風の熱交換効率を高め、更に全体の冷却効率を向上させている。
As mentioned in the description of the first embodiment, when the diameter of the circular portion of the
図4は本発明の実施例3に係る車両用駆動装置の縦断面図であり、図5は図4に示した車両用駆動装置のA−A断面図である。 4 is a longitudinal sectional view of a vehicle drive device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of the vehicle drive device shown in FIG.
この実施例3の各部について、図1の本発明の実施例1に係る車両用駆動装置の縦断面図及び図2のA−A断面図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例3が実施例1と異なる点は、外扇12の上部即ち、外扇カバー11Bの上端部と主電動機のフレーム10の側面上部との間に冷却風を送り出す第2の開口部を設け、この第2の開口部に近接して、放熱フィン14B及び冷却液管15Bとから成る放熱器を設けるようにした点である。尚、外扇カバー11Bは図示しない支持部材によって主電動機のフレーム10に固定支持されている。
In the third embodiment, the same parts as those in the longitudinal sectional view of the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention in FIG. 1 and the AA sectional view in FIG. Omitted. The third embodiment is different from the first embodiment in that a second opening for sending cooling air is provided between the upper portion of the
このように、放熱器を主電動機の下部及び上部に設けると、外扇12から吹き出した風は、外扇カバー11Bによって上部と下部に分流する。上部及び下部方向に流れた風は夫々上部放熱器及び下部放熱器を通過して排気される。従ってこの実施例3によれば、放熱器が上部と下部の2箇所に配置されていることによって、より放熱面積が増し、冷却液を効率よく冷却することが可能となる。
Thus, when the heat radiator is provided at the lower part and the upper part of the main motor, the wind blown from the
図6は本発明の実施例4に係る車両用駆動装置の縦断面図であり、図7は図6に示した車両用駆動装置のA−A断面図である。 6 is a longitudinal sectional view of a vehicle drive device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of the vehicle drive device shown in FIG.
この実施例4の各部について、図1の本発明の実施例1に係る車両用駆動装置の縦断面図及び図2のA−A断面図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例4が実施例1と異なる点は、外扇カバー11Cが形成する第2の開口部を主電動機のフレーム10の外周側面に沿って半円形となるように広げ、その第2の開口部に沿って放熱板14Cと冷却液管15Cから成る上側が凸となる半円形状の放熱器を設ける構成とした点である。
Regarding the respective parts of the fourth embodiment, the same parts as those in the longitudinal sectional view of the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention in FIG. 1 and the AA sectional view in FIG. Omitted. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the second opening formed by the
尚、外扇カバー11Cと放熱器の位置関係を上下反転し、外扇カバー11Cの上部の第2の開口部を主電動機のフレーム10の外周側面に沿って半円形となるようにし、その第2の開口部に沿って放熱板14C及び冷却液管15Cとから成る下側が凸となる半円形状の放熱器を設けるようにしても良い。
The positional relationship between the
放熱器の放熱フィン14Cは、回転軸1の中心から半径方向に放熱フィンの長手方向が一致するように配置されている。放熱フィン14Cの長さは各位置で異なり、電動機設置許容スペースに沿って可能な限り広くなるように設置することが好ましい。
The radiating
尚、図6において放熱フィン14Cは回転軸1を中心とした半径方向に向けて放射状に設置されているが、外扇カバー11Cに沿って流れてきた風をスムースに放熱フィン14C間へ流すために、通風方向に沿ってその設置方向を変えても良い。
In FIG. 6, the radiating
外扇12から上方向に吹き出した風は、外扇カバー11Cに沿って円周方向に流れ、放熱器を通過し排気される。また、外扇12から下方向に吹き出した風は、そのまま半径方向に流れ、放熱器の放熱フィン14C間を通過し、排気される。
The wind blown upward from the
上記のように放熱器を設置することによって、放熱面積を拡大することができる。また、外扇12を囲うように放熱器が設置されているため、外扇12から吹き出した風が特定の部分に集中せずに、均等に放熱フィン14C間を通過するので、放熱器の冷却性能を向上させることができる。また、電動機設置可能スペースだけを使用しているので、電動機自体の大きさを変更することなく設置可能である。
By installing the radiator as described above, the heat radiation area can be expanded. Further, since the radiator is installed so as to surround the
図8は本発明の実施例5に係る車両用駆動装置の縦断面図であり、図9は図8に示した車両用駆動装置のA−A断面図である。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the vehicle drive device according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA of the vehicle drive device shown in FIG.
この実施例5の各部について、図1の本発明の実施例1に係る車両用駆動装置の縦断面図及び図2のA−A断面図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例5が実施例1と異なる点は、外扇カバー11Dが形成する第2の開口部を主電動機のフレーム10の外周側面に沿って円周全体に亘るようにし、その円周全体の第2の開口部に沿って放熱フィン14D及び冷却液管15Dとから成るなるドーナッツ状の放熱器を設ける構成とした点である。この場合、放熱フィン14Dは回転軸1を中心とした半径方向に向けて放射状に設置することが好ましい。
Regarding the respective parts of the fifth embodiment, the same parts as those of the longitudinal sectional view of the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and the AA sectional view of FIG. Omitted. The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the second opening formed by the
このような構成にすると、放熱器が外扇12を囲うように設置されているため、外扇12から吹き出した風はそのまま放熱器を通過して排気される。
With such a configuration, since the radiator is installed so as to surround the
この実施例5によれば、放熱器が外扇12を囲うように設置されているため、放熱器の面積を拡大でき、冷却効率を高めることができる。また、外扇12から吹き出した風は放熱器を均等に流れ、放熱フィン14Dの間を通過するので、放熱器全体の冷却性能を向上させることが可能となる。
According to the fifth embodiment, since the radiator is installed so as to surround the
図10は本発明の実施例6に係る車両用駆動装置の斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view of the vehicle drive device according to the sixth embodiment of the present invention.
この実施例6の各部について、図1の本発明の実施例1に係る車両用駆動装置の縦断面図及び図2のA−A断面図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例6が実施例1と異なる点は、放熱フィン14E及び冷却液管15Eから成る放熱器を主電動機のフレーム10の上部に配設するようにした点、また外扇カバー11Eの上部の第2の開口部から風誘導カバー17を介して放熱フィン14Eに冷却風を通風する構成とした点である。
Regarding the respective parts of the sixth embodiment, the same parts as those in the longitudinal sectional view of the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention in FIG. 1 and the AA sectional view in FIG. Omitted. The sixth embodiment is different from the first embodiment in that a radiator including the radiating
放熱器の放熱フィン14Eは、風誘導カバー17を通過してきた風が放熱フィン14E間を流れるように、電動機の軸方向と放熱フィン14Eの長手方向が略一致するように配置されている。
The
また、冷却液管15Eは放熱フィン14Eに対して直角方向に設けられている。
The
このような構成において、外扇風誘導口13から吸引され、図示しない外扇12から半径方向に吹き出した風は、風誘導カバー17によって放熱フィン14E間を長手方向に通過し、排気される。
In such a configuration, the wind sucked from the outer
従って、制御装置9で発生した熱は、冷却液管15Eを経由して放熱器へと流れ、放熱フィン14Eによって外気との熱交換が行われ、冷却される。
Therefore, the heat generated by the
この実施例6によれば、外扇12から吹き出した風が風誘導カバー17の作用により放熱器の長手方向に集中的に流れるので、放熱フィン14Eでの熱伝達率が向上し、効率よく冷却できる。また、熱伝達率が高いため、放熱器自体を小形化できる。
According to the sixth embodiment, since the wind blown from the
図11は本発明の実施例7に係る車両用駆動装置の斜視図である。 FIG. 11 is a perspective view of a vehicle drive device according to a seventh embodiment of the present invention.
この実施例7の各部について、図10の本発明の実施例6に係る車両用駆動装置の斜視図と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例7が実施例6と異なる点は、冷却液管15Eに代えてヒートパイプ18を設けた点である。このヒートパイプ18は制御装置9の中の発熱部にまで管が延設されている。またヒートパイプ18は水平に設置するのではなく、放熱器側の方が高い位置になるように、傾斜させて設置する。尚、この構成の場合には、循環用のポンプ及び配管は必要ない。
Regarding the respective parts of the seventh embodiment, the same parts as those in the perspective view of the vehicle drive device according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. Example 7 differs from Example 6 in that a
上記構成において、ヒートパイプ18内では制御装置9から発生した熱でヒートパイブ内の冷却液が蒸発して熱を奪い、蒸気は放熱器へと流れ、放熱器の放熱フィン14Eを介して冷却されて再び液体に戻り、重力によって再度制御装置9へと還流する。
In the above configuration, the heat generated from the
この実施例7によれば、外扇12から吹き出した風が風誘導カバー17の作用により放熱器の長手方向に集中的に流れるので、放熱フィン14Eでの熱伝達率が向上し、効率よく冷却できる。また熱伝達率が高いため、放熱器自体を小形化できる。
According to the seventh embodiment, since the wind blown from the
図12は本発明の実施例8に係る車両用駆動装置の外扇ファン部における軸方向断面図である。 FIG. 12 is an axial cross-sectional view of an outer fan fan portion of a vehicle drive device according to an eighth embodiment of the present invention.
この実施例8の各部について、図2の本発明の実施例1に係る車両用駆動装置の断面図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例8が実施例1と異なる点は、放熱フィン14F及び冷却液管15Fから成る放熱器を主電動機の上部に配置し、外扇12を囲うようにダクト状に設けられた風誘導フレーム19からの冷却風を受けるように構成した点、風誘導フレーム19のダクト部内に冷却風が放熱器に均等に流入するような形状の整風板20を複数枚設けた点、制御装置9A、9Bを主電動機の下部の空きスペースに配置した点である。尚、風誘導フレーム19の冷却風の流入開口部は、図示しない外扇カバーが形成する第2の開口部と一致するように構成する。また、制御装置9A、9Bは制御装置9を2分割した構成としているが、片側の空きスペースに収納可能であれば必ずしも2分割する必要はない。
Regarding the respective parts of the eighth embodiment, the same parts as those in the cross-sectional view of the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The difference of the eighth embodiment from the first embodiment is that the heat induction frame comprising the
上記の構成において、外扇12の回転に伴い、遠心力で外扇12の半径方向に吹き出した風は、第2の開口部を介して外扇12を囲うように設置された風誘導フレーム19に沿って流れ、風誘導フレーム19のダクト部分で流れの方向を変える。その後、整流板20によって分流され、放熱器を通過して、排気される。
In the above configuration, the
また、図示しない循環用のポンプから送り出された冷却液は、制御装置9A、9B内の冷却液管15Aを流れ、このとき制御装置9A、9Bから発生する熱を奪い、放熱器の冷却液管15Fへと輸送される。放熱器では冷却液管15Fから放熱フィン14Fに熱伝導し、放熱フィン14Fと冷却風との間で熱交換が行われ、冷却される。
Further, the coolant sent from the circulation pump (not shown) flows through the
上記の作用により、外扇12から吹き出した風は風誘導フレーム19によってすべて放熱器に流れ、放熱フィン14F間を高速で流れるので、熱伝達率が大幅に向上する。
Due to the above action, all the wind blown from the
尚、運転時には、電動機下部に設置された制御装置9A、9Bの周りにも走行風が流れる構成として制御装置9A、9Bの冷却を補助することが可能となる。
During operation, cooling of the
図13は本発明の実施例9に係る車両用駆動装置の外扇ファン部における縦断面図である。 FIG. 13: is a longitudinal cross-sectional view in the outer fan fan part of the vehicle drive device which concerns on Example 9 of this invention.
この実施例9の各部について、図1の本発明の実施例1に係る車両用駆動装置の縦断面図の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この実施例9が実施例1と異なる点は、外扇12及び外扇カバー11を省いた点、回転軸1Aを中空軸とし、その両端に駆動継手21Aを取り付けた点、この駆動継手21Aの外側に従動継手21Bを設けて駆動トルクを伝達し、従動継手21Bに固定され、回転軸1Aを貫通する車軸22を介してその両端に取り付けられた車輪23を駆動するようにした点、駆動継手21Aの外周面に所定の間隔で板状の継手フィン24をラジアル方向に取り付けた点、更に放熱フィン14G及び冷却液管15Gとから成る放熱器を、継手フィン24の冷却風が当たる位置に主電動機のフレーム10に固定支持して取り付ける構成とした点である。この構成における主電動機をDDM(ダイレクトドライブモータ)形主電動機と称し、主電動機本体は図示しない反力受け棒で台車と接続されている。
In the ninth embodiment, the same parts as those in the longitudinal sectional view of the vehicle drive device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The difference between the ninth embodiment and the first embodiment is that the
図13における放熱器の形状は、図8に示した環状形状とするのがよいが、図4に図示した上下分離の形状、また、他の実施例で示した形状であっても良い。 The shape of the radiator in FIG. 13 is preferably the annular shape shown in FIG. 8, but may be the shape of the vertical separation shown in FIG. 4 or the shape shown in other embodiments.
上記の構成において、主電動機の運転にともない、駆動継手21Aが回転し、駆動継手21Aに接続された継手フィン24も同時に回転する。継手フィン24が回転すると、継手フィン24の周りから風が流入し、遠心力によって継手フィン24から風が半径方向外側に吹き出す。吹き出した風は放熱器の放熱フィン14G間を通過し、排気される。尚、駆動継手21Aは主電動機の左右両側に配置されており、反対側でも同様の動作を行う。
In the above configuration, the drive joint 21A rotates with the operation of the main motor, and the
以上述べたようにこの実施例9によれば、主電動機がDDM形の構成であっても駆動継手21Aから放熱器に冷却風を強制的に送ることができ、制御装置9から輸送されてきた熱を効率よく放熱することができる。また、主電動機の左右2箇所に放熱器を配置できるため、冷却効率を高めることができる。
As described above, according to the ninth embodiment, the cooling air can be forcibly sent from the drive joint 21A to the radiator even if the main motor has a DDM configuration, and has been transported from the
1、1A…回転軸
2…軸受
3…ハウジング
4…ロータ鉄心
5…ロータダクト
6…ロータ鉄心押さえ
7…ステータコイル
8…ステータ
9、9A、9B…制御装置
10…フレーム
11、11A、11B、11C、11D…外扇カバー
12…外扇
13…外扇風誘導口
14、14B、14C、14D、14E、14F、14G…放熱フィン
15、15A、15B、15C、15D、15E、15F、15G…冷却液管
16…支持台
17…風誘導カバー
18…ヒートパイプ
19…風導入フレーム
20…整風板
21A…駆動継手
21B…従動継手
22…車軸
23…車輪
24…継手フィン
DESCRIPTION OF
Claims (10)
この主電動機のフレームに支持されて配置され、その発熱部に第1の冷却液管を配設した前記主電動機駆動用の制御装置と、
前記主電動機の回転軸の片端に取り付けられ、ラジアル形状の羽根を有する外扇と、
前記フレームに支持されて前記外扇を覆うように設けられ、冷却風を取り入れる第1の開口部を有し、前記フレームの側面との間に冷却風を送り出す第2の開口部を形成する外扇カバーと、
前記第2の開口部の近傍に設けられ、前記冷却風と熱交換を行う放熱フィン及びこの放熱フィンと熱交換を行う第2の冷却液管とから成る放熱器と
を具備し、
前記第1の冷却液管と前記第2の冷却液管を外部に設けられたポンプを介して配管接続し、冷却液を循環させるようにしたことを特徴とする車両用駆動装置。 A main motor that seals the inside of the machine so that there is no circulation of inside air and outside air,
A control device for driving the main motor, which is arranged to be supported by the frame of the main motor, and in which the first coolant pipe is arranged in the heat generating portion;
An outer fan attached to one end of the rotary shaft of the main motor and having radial blades;
An outer portion that is supported by the frame and is provided to cover the outer fan, has a first opening for taking in cooling air, and forms a second opening for sending cooling air to the side of the frame. Fan cover,
A heat dissipating fin provided near the second opening and configured to exchange heat with the cooling air and a second coolant pipe performing heat exchange with the heat dissipating fin;
A vehicle drive device characterized in that the first coolant pipe and the second coolant pipe are connected to each other through a pump provided outside to circulate the coolant.
前記第2の開口部は前記外扇カバーの下部に配設したことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。 The outer fan cover has a U-shaped cross section,
The vehicle drive device according to claim 1, wherein the second opening is disposed at a lower portion of the outer fan cover.
前記第2の開口部を前記外扇カバーの上部に設けると共に、前記第2の開口部からの冷却風を軸方向に誘導する風誘導カバーを前記第2の開口部と前記放熱器の中間部に設けたことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。 The radiator is arranged on the upper part of the frame so that the longitudinal direction of the heat radiating fins substantially coincides with the axial direction of the electric motor,
The second opening is provided in the upper part of the outer fan cover, and a wind guide cover for guiding cooling air from the second opening in the axial direction is provided between the second opening and the radiator. The vehicle drive device according to claim 1, wherein the vehicle drive device is provided.
前記第2の開口部から前記外扇の上部方向に冷却風を誘導するダクト形状の風誘導フレームを前記外扇カバーに延設して配置し、
前記放熱器を前記風誘導フレームの上向きの開口部の上部に配設し、
前記風誘導フレーム内に冷却風を均等に流すための整風板を設けたことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。 The control device is arranged in an empty space below the main motor,
A duct-shaped wind guide frame that guides cooling air from the second opening toward the upper portion of the outer fan is arranged to extend to the outer fan cover,
The radiator is disposed above the upward opening of the wind guide frame;
The vehicle drive device according to claim 1, further comprising an air conditioning plate for allowing cooling air to flow uniformly in the wind guide frame.
この主電動機のフレームに支持されて配置された前記主電動機駆動用の制御装置と、
前記主電動機の回転軸の片端に取り付けられ、ラジアル形状の羽根を有する外扇と、
前記フレームに支持されて前記外扇を覆うように設けられ、冷却風を取り入れる第1の開口部を有し、前記フレームの側面との間に冷却風を送り出す第2の開口部を形成する外扇カバーと、
前記第2の開口部からの冷却風を軸方向に誘導する風誘導カバーと、
前記フレームの上部に設けられ、前記風誘導カバーからの軸方向の冷却風と熱交換を行う放熱フィンと、
前記放熱フィンと直角方向に、前記放熱フィンと前記制御装置の発熱部を貫通するように設けられたヒートパイプと
を具備したことを特徴とする車両用駆動装置。 A main motor that seals the inside of the machine so that there is no circulation of inside air and outside air,
A control device for driving the main motor disposed to be supported by the frame of the main motor;
An outer fan attached to one end of the rotary shaft of the main motor and having radial blades;
An outer portion that is supported by the frame and is provided to cover the outer fan, has a first opening for taking in cooling air, and forms a second opening for sending cooling air to the side of the frame. Fan cover,
A wind guide cover for guiding the cooling air from the second opening in the axial direction;
A heat dissipating fin provided on the upper part of the frame for exchanging heat with the axial cooling air from the wind guide cover;
A vehicle drive device comprising: a heat pipe provided so as to penetrate the heat radiating fin and the heat generating portion of the control device in a direction perpendicular to the heat radiating fin.
この主電動機のフレームに支持されて配置され、その発熱部に第1の冷却液管を有する前記主電動機駆動用の制御装置と、
前記主電動機の回転軸の両端に取り付けられ、車軸に取り付けられた従動継手にトルク伝達を行うための駆動継手と、
この駆動継手の外周面に所定の間隔でラジアル方向に設けられた板状の継手フィンと、
前記継手フィンの近傍に前記フレームに支持されて設けられ、前記継手フィンの回転による冷却風と熱交換を行う放熱フィン及びこの放熱フィンと熱交換を行う第2の冷却液管とから成る放熱器と
を具備し、
前記第1の冷却液管と前記第2の冷却液管を外部に設けられたポンプを介して配管接続し、冷却液を循環させるようにしたことを特徴とする車両用駆動装置。 A main motor that seals the inside of the machine so that there is no circulation of inside air and outside air,
A control device for driving the main motor, arranged to be supported by the frame of the main motor, and having a first coolant pipe in the heat generating portion;
A drive joint for transmitting torque to a driven joint attached to both ends of the rotating shaft of the main motor and attached to the axle;
A plate-like joint fin provided in the radial direction at a predetermined interval on the outer peripheral surface of the drive joint;
A radiator that is provided in the vicinity of the joint fin and supported by the frame, and that includes a radiating fin that exchanges heat with the cooling air generated by the rotation of the joint fin, and a second coolant pipe that exchanges heat with the radiating fin. And
A vehicle drive device characterized in that the first coolant pipe and the second coolant pipe are connected to each other through a pump provided outside to circulate the coolant.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006303557A JP2008125172A (en) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | Driving device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006303557A JP2008125172A (en) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | Driving device for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008125172A true JP2008125172A (en) | 2008-05-29 |
Family
ID=39509384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006303557A Pending JP2008125172A (en) | 2006-11-09 | 2006-11-09 | Driving device for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008125172A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011125864A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric motor integrated with gear and electric vehicle |
JP2015091190A (en) * | 2013-11-06 | 2015-05-11 | 株式会社デンソー | Mechatronic engine starter |
CN106059199A (en) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 苏州必信空调有限公司 | Generator cooling device with vertical low-resistance heat pipes |
CN107284210A (en) * | 2017-06-27 | 2017-10-24 | 江苏银基烯碳能源科技有限公司 | A kind of dynamical system cooling structure |
WO2018060011A1 (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Electric machine with improved cooling |
CN109505803A (en) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 江苏维尔特泵业有限公司 | A kind of hot water pump bearing body air-cooling device |
CN112838704A (en) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 徐州南普机电科技有限公司 | High heat dispersion motor |
CN116436210A (en) * | 2023-06-12 | 2023-07-14 | 天津市震翔板带加工有限公司 | Motor with cooling device |
-
2006
- 2006-11-09 JP JP2006303557A patent/JP2008125172A/en active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011125864A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-13 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric motor integrated with gear and electric vehicle |
JP2011217559A (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Hitachi Ltd | Electric motor integrated with gear and electric vehicle |
US9059607B2 (en) | 2010-04-01 | 2015-06-16 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Gear-integrated electric motor and electric vehicle |
JP2015091190A (en) * | 2013-11-06 | 2015-05-11 | 株式会社デンソー | Mechatronic engine starter |
CN106059199A (en) * | 2016-07-28 | 2016-10-26 | 苏州必信空调有限公司 | Generator cooling device with vertical low-resistance heat pipes |
WO2018060011A1 (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Electric machine with improved cooling |
CN107284210A (en) * | 2017-06-27 | 2017-10-24 | 江苏银基烯碳能源科技有限公司 | A kind of dynamical system cooling structure |
CN109505803A (en) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 江苏维尔特泵业有限公司 | A kind of hot water pump bearing body air-cooling device |
CN109505803B (en) * | 2018-11-30 | 2023-10-27 | 江苏维尔特泵业有限公司 | Hot water pump bearing body air cooling device |
CN112838704A (en) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 徐州南普机电科技有限公司 | High heat dispersion motor |
CN116436210A (en) * | 2023-06-12 | 2023-07-14 | 天津市震翔板带加工有限公司 | Motor with cooling device |
CN116436210B (en) * | 2023-06-12 | 2023-09-05 | 天津市震翔板带加工有限公司 | Motor with cooling device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101517865B (en) | Electrical machine with an internally cooled rotor | |
JP2008125172A (en) | Driving device for vehicle | |
US20070273220A1 (en) | Apparatus for controller-integrated motor | |
US6891290B2 (en) | Fully enclosed type motor with outer fans | |
US20160134177A1 (en) | Liquid cooled electric motor | |
JP4939905B2 (en) | Vehicle drive device | |
JP6059906B2 (en) | Axial gap type rotating electrical machine | |
JP2013074646A (en) | Motor integrated with controller | |
JP2005057957A (en) | Motor | |
JP2020527931A (en) | In-wheel electric motor with cooling system | |
JP5534934B2 (en) | In-wheel motor cooling structure | |
CN112186952A (en) | Permanent magnet traction motor | |
JP2004194498A (en) | All closed external fan cooling version dynamic electric motors | |
JP4928986B2 (en) | Fully closed electric motor for vehicle drive | |
WO2010044141A1 (en) | Totally enclosed liquid-cooled motor | |
JP2010098791A (en) | Totally enclosed rotary electric motor | |
CN202550740U (en) | Fan-free motor cooling structure | |
KR20120080213A (en) | A cooling system for an electrical machine | |
JP2008312364A (en) | Cooling system for electric vehicle | |
CN102611249A (en) | Fanless motor cooling structure | |
JP2011024387A (en) | Cooling device | |
JP2008160986A (en) | Controller for electric vehicle | |
JP2016021815A (en) | Cooling structure of rotary electric machine for vehicle | |
JP2004270463A (en) | Fan device | |
JP5058712B2 (en) | Rotating electrical machine equipment |