JP2944685B2 - 電動車両用モータ制御装置における冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電動車両の冷却装置に関し、特に、電動モ
ータの電流を制御するための制御装置における冷却装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、フォークリフトやゴルフカート等の車両には、
電動モータによって駆動される電動車両が用いられてい
ることが多い。

この電動車両には、第７図に示すように電動モータ01
へ供給する電流を制御するために制御装置02が設けられ
ており、この制御装置02は、トランジスタ03及びダイオ
ード04からなり、電動モータ01への電流を制御するブリ
ッジ回路05を備えている。

このような電動車両においては、車両発進時には、大
きなトルクが必要となるが、大きなトルクを得るために
は電動モータ01に多大の電流を流す必要がある。また、
車両の高速走行時には、走行抵抗が大きくなるために、
同様に電動モータ01に多大の電流を流す必要がある。こ
のため、制御装置02においてはこのような多大の電流を
制御しなければならないので、ブリッジ回路05内のトラ
ンジスタ03等の発熱部品が発熱してしまう。

そこで、従来は、車体とは別体に設けた制御装置内に
冷却装置を配設し、この冷却装置によりトランジスタ03
等の発熱部品を冷却するようにしている。そして、この
ような冷却装置としてヒートシンクが一般に用いられ、
このヒートシンクは制御装置02内に配設されている。と
ころで、電動モータ01の制御装置02は車体と別体に設け
られており、電動車両の特性上、この制御装置02はでき
るだけコンパクトに形成されている。このため、制御装
置02内に設けられているヒートシンクも小さくせざるを
得なく、放熱効果を十分に得ることはできない。そこ
で、通常はファンを設けて、このファンとヒートシンク
とにより制御装置02を冷却するようにしている。また、
冷却によってヒートシンクを冷却する方法もある。

一方、制御装置02が配設される従来のアンダーボデー
は、１枚の板06をプレス成形することにより、第８図に
示すようなリブ構造に形成されている。この場合リブ07
は多数縦横に配置されている。

［本発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の冷却装置では、ヒートシンクと
ファンとが用いられているが、その場合液冷をしている
ので重量が比較的重くなってしまい、電動モータの出力
トルクを高くする必要がある。電動モータの出力トルク
を高くするには、電流を多く流さなければならなく、発
熱量が高くなってしまうという問題がある。

また、ファンを使用しているので、ファンによる騒音
が発生し、電動車両の利点である静粛性が損なわれてし
まう。そこで、ファンを用いないようにすることが考え
られるが、そのためにはより大きな放熱効率のよいヒー
トシンクを使用しなければならなく、コンパクト性が損
なわれると共に、重合が重くなってしまうという問題が
生じる。

更に、従来のアンダーボデーでは、多数のリブ01が縦
横に配置されているので、車両走行時に走行風が流れ難
く、制御装置の冷却のためにこの走行風が効果的に利用
されないばかりでなく、リブ構造のため制御装置のトラ
ンジスタを設置する場所がなかった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は重量を増加することがなく、放熱を効率
よく行うことができる電動車両用モータ制御装置におけ
る冷却装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 前述の課題を解決するために、請求項１の発明は、電
動車両を駆動する電動モータの制御装置を冷却する冷却
装置において、車体床部を形成するアンダーボデーの上
面に前記制御装置の発熱部品が取り付けられ、該アンダ
ーボデーが、該発熱部品から発生する熱を放熱するため
のヒートシンクとされていることを特徴としている。

また、請求項２の発明は、前記アンダーボデーの前記
発熱部品が取り付けられている部分は平面とされている
ことを特徴としている。

更に、請求項３の発明は、前記アンダーボデーの前記
発熱部品が取り付けられている面と反対側の面に、フィ
ン部材が固定されていることを特徴としている。

更に、請求項４の発明は、前記フイン部材が車両前後
方向に延設されていることを特徴としている。

［作用および発明の効果］ このような構成をした請求項１の発明によれば、車両
発進時や高速走行時等において、電動モータに大きな電
流を流して、制御装置の発熱部品が熱を発生しても、発
生した熱をアンダーボデーに伝わらせて外へ放散させる
ことができるようになる。その場合、アンダーボデーは
きわめて大きく、その体積も非常に大きいので、ヒート
シンクとしての熱容量を大きくし、発熱部品で発生した
熱をアンダーボデー全体に分散させて蓄熱しておくこと
ができる。

また、アンダーボデーは、その表面積も非常に大きい
ものであるため、放熱面積を十分に確保することができ
る上、その下面全域が走行風を受ける走行中はもちろん
のこと、停車中であっても常に空気（外気）と触れてい
るため、発熱部品で発生したアンダーボデー全体に分
散、蓄積された熱を、更に一層効率よく放散することが
できるようになる。

このように放熱を効果的に行うことができるようにな
ることにより、制御装置の冷却装置の重量を軽減するこ
とが可能となり、一充電当たりの走行距離などの、電動
車両としての走行性が向上する。

また、請求項２の発明では、アンダーボデーの発熱部
品が取り付けられる部分が平面とされているので、発熱
部品を安定して確実に固定することができ、発熱部品か
らの熱がアンダーボデーに確実に伝達されるようにな
る。

更に、請求項３の発明では、フィン部材による放熱面
積を拡大することができるようになり、アンダーボデー
に伝わってくる熱はこのフィン部材によってより一層効
果的に放散されることになる。

また、アンダーボデーを大きく形成しても、フィン部
材がリブ機能を発揮するようになるので、アンダーボデ
ーの剛性及び強度が十分に確保されるようになる。

更に、請求項４の発明では、フィン部材が車両前後方
向に延設されているので、車両走行中は走行風がこれら
のフィン部材によって案内される。これにより、放熱を
更に一層効果的に行うことができるようになる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明による電動車両用モータ制御装置にお
ける冷却装置の一実施例を示す斜視図、第２図は第１図
におけるII−II線に沿う断面図である。

第１図に示すように、車体のアンダボデー１は１枚の
平板をプレス成形によって形成されており、その場合、
床部の主要部を形成する部分２は大きな平面に形成され
ている。この平面部２の前方部及び後方部には、車体の
左右方向に延びる一対のリブ部材3,4が固着されてい
る。これらのリブ部材3,4により、アンダボデー１の横
方向の剛性及び強度が高められている。

一方、第２図から明らかなように、平面部２の下面に
は、車両前後方向に延びる複数条のフィン部材5,5,…が
固着されている。第３図（ａ）に示すように、これらの
フィン部材5,5,…はＶ字形に形成されている。そして、
このＶ字形の上端に形成され、左右に突出するフランジ
状取付部5a,5bが平面部２の下面に固着されるようにな
っている。取付部5a,5bを左右に突出させることによ
り、フィン部材５は安定して確実に取り付けられるよう
になる。

また、フィン部材５の他の形状として、同図（ｂ）に
示すようにフィン部材５をＩ字形に形成することも考え
られる。その場合、フランジ状取付部5a,5bは左右に交
互に突出するように形成されており、これにより、フィ
ン部材５は安定かつ確実に取り付けられる。もちろん、
このような取付部は右側あるいは左側の一方のみに突出
するように形成することもできる。

あるいは、同図（ｃ）に示すように複数条のフィン5
c,5c,…を形成した波板5dによってフィン部材５を形成
することも考えらえる。この波板5dの場合には、フィン
部材５を一気に取り付けられるので、取付作業が簡単に
なる。

また、第１図に示すように一対のリブ部材3,4の間の
平面部２には、図示しない電動モータの制御装置６が固
定されている。この制御装置６は所定数のトランジスタ
7,7,…を備えており、これらのトランジスタ7,7,…はア
ンダボデー１の平面部２の上面に直接取り付けられてい
る。その場合、トランジスタ７は平面に取り付けられる
ので、安定して確実に取り付けられるようになる。

このように構成されたこの実施例においては、車両発
進時や高速走行時等において、電動モータに大きな電流
を流すと、制御装置６のトランジスタ７が熱を発生する
ようになるが、トランジスタ７がアンダボデー１に直接
取り付けられているので、発生した熱はこのアンダボデ
ー１を伝わって外へ放散されるようになる。すなわち、
アンダボデー１はヒートシンクを構成するようになる。
その場合、アンダボデー１はきわめて大きいので、ヒー
トシンクとしての熱容量が大きく、トランジスタ７で発
生した熱は効率よく放散されるようになる。これに加え
て、平面部２の下面にはフィン部材５が設けられている
ので放熱面積が拡大され、アンダボデー１を伝わって来
る熱はこのフィン部材５によってより一層効果的に放散
されるようになる。しかも、フィン５部材は車両前後方
向に延設されているので、車両走行中は走行風がこれら
のフィン部材５によって案内されるので、更に放熱が効
果的に行われるようになる。

そして、このように放熱を効果的に行うことができる
ようになることにより、従来のように制御装置６内にヒ
ートシンクやファンを設ける必要もなくなる。したがっ
て、制御装置６の冷却装置の重量を軽減することが可能
となる。その上、ファンを設ける必要がないので、ファ
ンによる騒音の発生を確実に防止でき、電動車両の静粛
性を確保することができる。

また、アンダボデー１の平面部２を大きく形成して
も、フィン部材５がリブの機能を発揮するので、平面部
２の剛性及び強度が十分に確保されるようになる。特
に、車体は前後方向にひずみ易いが、フィン部材５が車
両前後方向に延設されているので、平面部２の前後方向
の剛性及び強度がアップし、アンダボデー１は特に生じ
易い前後方向にひずみに対して効果的に対応することが
できるようになる。

第４図は前述の実施例の変形例を示す斜視図、第５図
は第４図におけるＶ−Ｖ線に沿う断面図である。なお、
前述の実施例と同じ構成要素には同じ符号を付すことに
より、その説明は省略する。

第４図に示すように、この実施例では制御装置６が配
設される部分を除くアンダボデー１の部分に多数のリブ
8,8,…がプレス成形されている。これらのリブ8,8,…は
車両前後方向に延設されていると共に、第５図から明ら
かなようにリブ８は床面から下方へ突出するようにして
形成されている。しかも、同図に示すようにリブ８はア
ンダボデー１を形成する部材自体に形成されている。

このように構成された変形例においても前述の実施例
とほぼ同じ作用効果を奏するので、その説明は省略す
る。この場合には、リブ８がアンダボデー１にプレスに
よって一体に形成されるので、リブのアンダボデー１へ
の固着作業が不要となり、工数を削減することができ
る。

第６図は本発明の他の実施例を示す斜視図である。こ
の実施例はフレーム構造の車体に本発明を適用した例で
ある。

第６図に示すように、車体のフレーム９の下部に、ア
ルミ等の熱伝導性の良好な材料からなる１枚の平板10が
取り付けられていて、この平板10によって車両の底部が
形成されている。平板10はできるだけ平面が大きく得ら
れるようにしてプレス成形されている。そして、図示し
ないが、この平板10にも前述の第１図及び第４図に示さ
れているようなフィン部材５またはリブ８が形成される
ようになっている。

したがって、この実施例においても前述の実施例と動
じ放熱の作用効果を得ることができるようになる。

またこの実施例の場合は、平板10はフィン部材５また
はリブ８によって強度が増大しているので、フレーム９
の一部を廃止することができる。しかも、車体底部を平
板10によって形成することにより、フレーム構造だけの
ときよりも車両全体の強度が増大するようになる。

以上の説明から明らかなように、アンダボデー１の少
なくとも一部２に制御装置６のトランジスタ７が取り付
けられると共に、アンダボデー１の少なくとも一部２
が、トランジスタ７から発生する熱を放熱するためのヒ
ートシンクとして形成されているので、車両発進時や高
速走行時等において、電動モータに大きな電流を流す
と、制御装置６のトランジスタ７が熱を発生しても、発
生した熱をこのアンダボデー１に伝わらせて外へ放散さ
せることができるようになる。その場合、アンダボデー
１はきわめて大きいので、ヒートシンクとしての熱容量
を大きくすることができ、トランジスタ７で発生した熱
を更に一層効率よく放散することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電動車両用モータ制御装置におけ
る冷却装置の一実施例を示す斜視図、第２図は第１図に
おけるII−II線に沿う断面図、第３図はフィン部材を示
す斜視図、第４図は第１図における実施例の変形例を示
す斜視図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ線に沿う断面
図、第６図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第７図
は電動モータの制御装置の回路図、第８図は従来のアン
ダボデーを示す斜視図である。 １……アンダボデー、２……平面部、５……フィン部
材、5c……フィン、5d……波板、６……制御装置、７…
…トランジスタ、８……リブ、９……フレーム、10……
平板

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動車両を駆動する電動モータの制御装置
   を冷却する冷却装置において、 車体床部を形成するアンダーボデーの上面に前記制御装
   置の発熱部品が取り付けられ、該アンダーボデーが、該
   発熱部品から発生する熱を放熱するためのヒートシンク
   とされていることを特徴とする電動車両用モータ制御装
   置における冷却装置。
2. 【請求項２】前記アンダーボデーの前記発熱部品が取り
   付けられている部分は平面とされていることを特徴とす
   る請求項１記載の電動車両用モータ制御装置における冷
   却装置。
3. 【請求項３】前記アンダーボデーの前記発熱部品が取り
   付けられている面と反対側の面に、フィン部材が固定さ
   れていることを特徴とする請求項１または２記載の電動
   車両用モータ制御装置における冷却装置。
4. 【請求項４】前記フイン部材が車両前後方向に延設され
   ていることを特徴とする請求項３記載の電動車両用モー
   タ制御装置における冷却装置。