JP3622582B2 - 電動機の冷却装置 - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駆動力としてエンジンの出力と電動機の出力とを併用するハイブリッド車等における電動機の冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ハイブリッド車の駆動源と変速機構は、図1に例示されているように、エンジン1の出力がケーシング2内に収容されたエンジンクラッチ3、前後進切換用ギヤ列4、CVT5、発進クラッチ6等を経て車軸7へ伝達される一方、前後進切換用ギヤ列4に連結されたロータ8とケーシング2の内面に固定されたステータ9とで電動発電機10が形成され、搭載バッテリからステータ9へ供給された電力によりロータ8が回転して、前後進切換用ギヤ列4、CVT5、発進クラッチ6等を経て車軸7を駆動できるように構成されている。
【0003】
この場合、電動発電機10の冷却構造として図7及び図8に示されているように、ステータ9の外周側に沿ってケーシング2に凹部11を略1/4円弧状に設け、蓋12で側面を覆うことにより水路13を形成し、水路13の一端に位置する入口14から水路13内へ冷却水を供給すると共に、水路13の他端に位置する出口15から水路13内の冷却水を排出させて、水路13内を流れる冷却水によりステータ9の放熱を吸収することが考えられるが、この場合には、入口14及び出口15を相互に離して設置する必要があって、入口14及び出口15の配置に関する設計自由度が規制されるという問題があった。
【0004】
また、ケーシング2内の水路13における表面積を増加させて冷却水による冷却性能を増大させようとすると、水路13の断面積が大きくなって冷却水の流速が低下し、冷却水による冷却効率が悪化することとなり、しかも、ステータ9の外周側におけるケーシング2に凹部11が形成されて、その側面が蓋12で覆われているため、鋳造されたケーシング2から凹部11の成形用金型を抜き出さなければならないことを考慮すると、ケーシング2をエンジン1に取り付けるためのフランジ16の内径Aが比較的大きくなって、ケーシング2が大型化する不具合があった。
【0005】
他方、特開平7−298552号公報には、車両駆動用電動機のインバータ冷却室における冷媒流入口と冷媒流出口とを近接して設置し、冷却室の内周壁及び外周壁間に形成された円弧状流路内を一方向へ冷媒を流通させるものが示されているが、冷媒が円弧状流路内を単に一方向へ流通しているため、流路内の冷媒流速を増大させて、冷媒による冷却効率を高めることについては何ら触れるところがなく、また、車両に搭載する都合上、全周にわたる水路を設けることができない場合には、この構造を採用することは不可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電動機を収容するケーシングの壁面内に冷媒流路を形成して、その冷媒流路を流れる冷媒により電動機を効率よく冷却させようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明にかかる電動機の冷却装置は、内部に電動機を収容するケーシングの壁面が上記電動機の外周側に沿って分割され、上記分割壁面に沿って設置された仕切板を挟んで上記分割壁面が合わされ、上記外周側に沿って上記分割壁面に形成された凹部が上記仕切板によりそれぞれ上記外周側に沿う複数層の通路に区画され、上記仕切板に設けられた連通孔により上記複数層の通路が単一の冷媒流路に形成されている。
【0008】
すなわち、ケーシングの分割壁面に挟まれた仕切板により分割壁面に形成された凹部がそれぞれ電動機の外周側に沿う複数層の通路に区画され、仕切板に設けられた連通孔により上記複数層の通路が単一の冷媒流路に形成されているので、冷媒流路の断面積が仕切板により縮小されることによって、冷媒流路内における冷媒の流速を容易に早めることができ、また、冷媒流路に対する冷媒出入口を例えば相互に近接した位置へ比較的自由に設定することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態例について、同等部分にはそれぞれ同一符号を付けて説明する。
図1〜図3において、前記のように、ハイブリッド車のエンジン1の出力がケーシング2内に収容されたエンジンクラッチ3、前後進切換用ギヤ列4、CVT5、発進クラッチ6等を経て車軸7へ伝達される一方、前後進切換用ギヤ列4に連結されたロータ8とケーシング2の内面に固定されたステータ9とで電動発電機10が形成され、搭載バッテリからステータ9へ供給された電力によりロータ8が回転して、前後進切換用ギヤ列4、CVT5、発進クラッチ6等を経て車軸7を駆動できるように構成されているが、ケーシング2は、ステータ9の外周側に沿って2分割されており、一方の分割面20には上記外周側に沿って延びる略1/4円弧状の凹部21が形成されていると共に、他方の分割面22にはそれぞれ上記外周側に沿って延び相互に分離された略1/8円弧状の凹部23、24が形成され、両分割面20、22間に略1/4円弧状の仕切板25を挟んで、両分割面20、22が合わせられている。
【0010】
仕切板25は薄い鋼板にゴムのコーティングが施されたものであって、両分割面20、22で挟み込まれることにより、凹部21、23、24と外部との間がそれぞれ密封されていると共に、各凹部21、23、24が個別に区画されており、また、仕切板25の両端近傍にそれぞれ連通孔26、27が形成され、さらに、凹部23、24の相互に近接した端部にそれぞれ冷媒入口28及び冷媒出口29が設けられている。
【0011】
すなわち、両分割面20、22に形成された凹部21、23、24が仕切板25によりそれぞれ個別に区画されて、それぞれステータ9の外周側に沿って延び、かつ、それぞれ上記外周側に接する2層の弧状通路30と弧状通路31、32とが形成され、また、仕切板25の両端近傍にそれぞれ形成された連通孔26、27により凹部21が凹部23、24とそれぞれ連通される結果、冷媒入口28から順次弧状通路31、連通孔26、弧状通路30、連通孔27、弧状通路32を経て冷媒出口29へ通じる単一の冷媒流路が形成されるので、冷媒入口28へ供給された冷却水等の冷媒は、図3における矢印のように上記冷媒流路を通ってケーシング2を冷却し、ケーシング2の内面に固定されたステータ9の放熱を吸収してから、冷媒出口29より排出される。
【0012】
従って、両分割面20、22に形成された凹部21、23、24は、それぞれステータ9の外周側に沿って延び、かつ、それぞれ上記外周側に接する2層の弧状通路30と弧状通路31、32とを形成していて、各弧状通路30、31、32により構成された単一の冷媒流路における断面積が比較的小さく狭められているため、冷媒流路内を冷媒が淀むことなく比較的高い速度で流過するので、冷媒によるケーシング2の冷却効率が高くなって、ステータ9の放熱を効果的に行わせることができる。
【0013】
また、冷媒流路に対する冷媒入口28及び冷媒出口29を従来のように離して配置する必要がなく、相互に近接した位置へ比較的自由に設定することが可能となる。
【0014】
しかも、上記冷媒流路は両分割面20、22に形成された凹部21、23、24により構成されていて、ケーシング2の外面に露出することがないため、前記装置におけるフランジ16の内径Aと比較すると、ケーシング2をエンジン1に取り付けるためのフランジ40の内径Bを容易に小さくすることができ、このため、ケーシング2を比較的小型にできる実用的効果がある。
【0015】
図4に示す実施形態例では、一方の分割面20に上記外周側に沿って延びる略1/4円弧状の凹部21が形成されていると共に、他方の分割面22にも上記外周側に沿って延びる略1/4円弧状の凹部50が形成され、両分割面20、22間に略1/4円弧状の仕切板51を挟んで両分割面20、22が合わされることにより、両凹部21、50と外部との間がそれぞれ密封されていると共に、各凹部21、50が個別に区画されており、また、仕切板51の一端に連通孔52が形成され、さらに、連通孔52から最も離れた各凹部21、50の端部にそれぞれ冷媒出口29及び冷媒入口28が設けられている。
【0016】
従って、両分割面20、22に形成された凹部21、50が仕切板51によってそれぞれ個別に区画されて、それぞれステータ9の外周側に沿って延び、かつ、それぞれ上記外周側に接する2層の弧状通路53と弧状通路54とが形成され、また、仕切板51の一端に形成された連通孔52により凹部21が凹部50と連通される結果、冷媒入口28から順次弧状通路54、連通孔52、弧状通路53を経て冷媒出口29へ通じる単一の冷媒流路が形成されるので、冷媒入口28へ供給された冷却水等の冷媒は、図4における矢印のように上記冷媒流路を通ってケーシング2を冷却し、ケーシング2の内面に固定されたステータ9の放熱を吸収してから冷媒出口29より排出され、上記実施形態例と同等の作用効果を奏することができる外、分割面22の形状を一層簡略化できる長所がある。
【0017】
また、図5に示す実施形態例は、上記各実施形態例における分割面22の凹部23、24、50を省略して、両分割面20、22間に断面略ハット状の仕切板60が挟み込まれ、ステータ9の外周側に沿って分割面20に形成された略1/4円弧状の凹部21が仕切板60により、相互に分離されてそれぞれ上記外周側に沿って延び、かつ、それぞれ上記外周側に接する2層の弧状通路61と弧状通路62とに区画されると共に、各弧状通路61、62と外部との間がそれぞれ密封されており、他の構造は上記各実施形態例とそれぞれ同等であって、それぞれ上記各実施形態例と同様な作用効果を奏することができる外、分割面22の構造が簡単となって、分割面22の工作がそれだけ容易となる利点がある。
【0018】
なお、上記各実施形態例では、ケーシングの分割壁面に挟まれた仕切板により分割壁面に形成された凹部が電動機の外周側に沿ってそれぞれ上記外周側に接する2層の通路に区画されているが、図6に例示されているように、上記各実施形態例におけるケーシング2の分割壁面20、22に挟まれた平板状あるいは断面略ハット状等の複数の仕切板70、71、72等により、分割壁面20、22にそれぞれ形成された弧状凹部21、23、24、50等がそれぞれ電動機の外周側に沿って延びる多層の弧状通路73、74、75、76等に区画され、各仕切板70、71、72等には順次なるべく大きく位置をずらせて連通孔が形成されるようにすれば、同一の冷媒流量で冷媒の流速を一層高めることができるので、上記各実施形態例と同様な作用効果を奏することができるのはいうまでもない。
【0019】
【発明の効果】
本発明にかかる電動機の冷却装置にあっては、ケーシングの分割壁面に挟まれた仕切板により分割壁面に形成された凹部がそれぞれ電動機の外周側に沿う複数層の通路に区画され、仕切板に設けられた連通孔により上記複数層の通路が単一の冷媒流路に形成されているので、冷媒流路の断面積が仕切板により縮小されることによって、冷媒流路内における冷媒の流速を容易に早め、冷媒による冷却効率を確実に高めることができると同時に、冷媒流路に対する冷媒出入口の位置を比較的自由に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例における概略配置図。
【図2】上記実施形態例の要部縦断面拡大図。
【図3】上記実施形態例の要部分解斜視図。
【図4】本発明の他の実施形態例における要部分解斜視図。
【図5】本発明の他の実施形態例におけ要部断面拡大図。
【図6】本発明の他の実施形態例におけ要部断面拡大図。
【図7】従来装置における要部縦断面拡大図。
【図8】図7のVIII−VIII縦断面図。
【符号の説明】
2 ケーシング
8 ロータ
9 ステータ
10 電動発電機
20、22 分割面
21、23、24 凹部
25 仕切板
26、27 連通孔
28 冷媒入口
29 冷媒出口
30、31、32 弧状通路
50 凹部
51 仕切板
52 連通孔
53、54 弧状通路
60 仕切板
61、62 弧状通路
70、71、72 仕切板
73、74、75、76 弧状通路
Claims (1)
- 内部に電動機を収容するケーシングの壁面が上記電動機の外周側に沿って分割され、上記分割壁面に沿って設置された仕切板を挟んで上記分割壁面が合わされ、上記外周側に沿って上記分割壁面に形成された凹部が上記仕切板によりそれぞれ上記外周側に沿う複数層の通路に区画され、上記仕切板に設けられた連通孔により上記複数層の通路が単一の冷媒流路に形成された電動機の冷却装置。
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JP19278799A JP3622582B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 電動機の冷却装置 |
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ID=16297000
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