JP4982194B2 - 発熱体冷却構造、駆動装置、及び発熱体冷却構造物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、前記冷媒空間に、前記放熱面から前記対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されて、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路が形成されている発熱体冷却構造に関する。

電動機を車両の駆動源とする場合、電動機はその制御のためのインバータやそのインバータ制御のためのＥＣＵ等を必要とする。こうしたインバータ等は、電動機に対してパワーケーブルで接続されるものであるため、電動機とは分離させて適宜の位置に配設可能であるが、車載上の便宜性から、電動機を内蔵する駆動装置と一体化させる配置が採られる場合がある。
ところで、現状の技術では、インバータ等の耐熱温度は電動機の耐熱温度に対して低い。そこで、上記のようにインバータ等を、電動機を内蔵する駆動装置と一体化させる場合、インバータ等を熱的に保護すべく、電動機からインバータ等への直接的な熱伝達を遮断する何らかの手段が必要である。また、インバータ等は、自身の素子による発熱で温度上昇するため、耐熱温度以下に保つために冷却を必要とする。

こうした事情から、電動機と、前記電動機を収容する駆動装置ケースと、前記電動機を制御するインバータとを備えた駆動装置において、そのインバータ更には電動機を冷却するための冷却構造を有するものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
かかる特許文献１に記載の駆動装置に備えられる冷却構造は、インバータと熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置され上記駆動装置ケースと熱的に接続された対向面との間に、冷媒空間を形成し、その冷媒空間に、インバータケース側の放熱面から駆動装置ケース側のケース面に向けて立設された複数の放熱フィンを並列配置して、それら複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路を形成している。そして、この種の冷却構造は、冷媒ポンプにより上記冷媒空間に供給された冷媒が、上記並列配置された複数のフィン間通路に通流することで、上記放熱面を介してインバータを冷却し、上記対向面を介して電動機を冷却することができる。

国際公開ＷＯ２００４／０２５８０７号公報

上記のようなインバータ等の発熱体を冷却するための発熱体冷却構造においては、発熱体を確実に冷却するために、各フィン間通路に均等に冷媒を流通させることが好ましい。
各フィン間通路における冷媒の流通状態を均一に保つためには、各フィン間通路を流通する冷媒が、フィン間通路同士を行き来するのを防止することが必要であり、夫々の放熱フィンを対向面に対して隙間なく当接させなければならない。しかし、夫々の放熱フィンを対向面に対して隙間なく当接させるためには、放熱面から対向面までの距離と夫々の放熱フィンの高さとが一致するよう寸法管理を厳密に行う必要があり、製造コストが増加するという問題があった。
更に、この種の発熱体冷却構造においては、その放熱能力をあげることが当然に必要となる。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストで良好な放熱能力を有する発熱体冷却構造を実現し、更に、その発熱体冷却構造を備えることにより信頼性の高い駆動装置を実現する点にある。

本発明に係る発熱体冷却構造の第１特徴構成は、発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、
前記冷媒空間に、前記放熱面から前記対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されて、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路が形成されている発熱体冷却構造であって、
前記放熱フィンの先端部に、前記冷媒の流通方向に沿ってフィン高さ方向の凹凸が形成してあり、
前記放熱フィンが前記対向面に当接する当接状態で、前記放熱フィンが弾性変形して前記対向面に付勢されるとともに、前記放熱フィンが前記冷媒の流通方向に沿って複数の曲部を有する蛇行状に形成されている点にある。

本構成によれば、放熱フィンが前記対向面に当接する当接状態で、前記放熱フィンが弾性変形して前記対向面に付勢される。即ち、放熱フィンを弾性変形させて、その弾性力を利用して、放熱フィンと対向面とを当接させるので、放熱フィンの弾性変形により寸法誤差を吸収しつつ放熱フィンと対向面とを当接させることができる。このとき、本構成によれば、放熱フィンは、その先端部に、冷媒の流通方向に沿ってフィン高さ方向の凹部と凸部とが順次連なる形状となる。この結果、放熱フィンを弾性変形させる際に必要な力が小さくて済むので、放熱フィンを容易に弾性変形させることができる。そのため、放熱フィンの寸法管理をそれほど厳密に行うことなく、放熱フィンと対向面とを確実に当接させることができるので、フィン間通路同士の間を冷媒が行き来するのを防止することができ、各フィン間通路における冷媒の流通状態を均一に保つことができる。
更に、放熱フィンが冷媒の流通方向に沿って蛇行状に形成されているため、冷媒がフィン間通路を蛇行して流れ、流れを局所的な渦を伴ったものとでき、熱伝達が促進されて、放熱能力を高めることができる。
上述の結果、低コストで良好な放熱能力を有する発熱体冷却構造を実現することができる。

上述の発熱体冷却構造において、前記付勢された状態で、前記放熱フィンの先端が前記対向面に食い込むと好適である。

本構成のように、放熱フィンの先端部が対向面に食い込ませることにより、放熱フィンの弾性変形に加えて対向面への食い込みによっても寸法誤差を吸収することができるので、放熱フィンをより確実に対向面に当接させることができる。また、放熱フィンの先端部を対向面に食い込ませることにより、フィン間通路同士の間の密閉性が向上するので、フィン間通路同士の間を冷媒が行き来することを一層確実に防止することができる。
また、放熱フィンの先端部を食い込ませるために必要な対向面の変形量が、フィン高さ方向の凹凸がある分小さくて済むので、放熱フィンを対向面に容易に食い込ませることができる。

上述の発熱体冷却構造において、前記対向面が弾性変形可能な部材で形成してあると好適である。

本構成により、対向面に放熱フィンを当接させると、弾性変形可能な対向面が弾性変形して、その弾性力と放熱フィンの弾性力とで、放熱フィンと対向面とが確実に当接する。
また、放熱フィンの先端部を対向面に食い込ませる場合は、対向面が弾性変形するので、容易に放熱フィンの先端部を対向面に食い込ませることができる。
この結果、フィン間通路間の密閉性が向上し、各フィン間通路を流通する冷媒がフィン間通路同士の間を行き来することを一層確実に防止することができる。

本発明に係る発熱体冷却構造の第２特徴構成は、発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、
前記冷媒空間に、前記放熱面から前記対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されて、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路が形成されている発熱体冷却構造であって、
前記放熱フィンが前記冷媒の流通方向に沿って複数の曲部を有する蛇行状に形成されているとともに、
前記放熱フィンの先端部に、前記冷媒の流通方向に沿ってフィン高さ方向の凹凸が形成してあり、
前記対向面が弾性変形可能な部材で形成してあり、前記放熱フィンの先端が前記対向面に食い込ませてある点にある。

本構成によれば、対向面が弾性変形可能な部材で形成してあり、放熱フィンの先端を対向面に食い込ませるので、放熱フィンの先端が対向面に食い込む際の対向面の弾性変形により寸法誤差を吸収して、放熱フィンと対向面とを確実に当接させることができる。
更に、放熱フィンが冷媒の流通方向に沿って蛇行状に形成されているため、冷媒がフィン間通路を蛇行して流れ、流れを局所的な渦を伴ったものとでき、熱伝達が促進されて、放熱能力を高めることができる。
また、本構成によれば、放熱フィンは、その先端部に、冷媒の流通方向に沿ってフィン高さ方向の凹部と凸部とが順次連なる形状となる。この結果、放熱フィンを弾性変形させる際に必要な力が小さくて済むので、放熱フィンを容易に弾性変形させることができる。
また、放熱フィンの先端部を食い込ませるために必要な対向面の変形量が、凹凸がある分小さくて済むので、放熱フィンを対向面に容易に食い込ませることができる。

本発明では、必ずしも放熱フィンを蛇行状に形成する必要はない。例えば、放熱フィンを全体として平板状に立ち上げ、先端に凹凸を形成しておいてもよい。
即ち、本発明に係る発熱体冷却構造の第３特徴構成として、
発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、
前記冷媒空間に、前記放熱面から前記対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されて、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路が形成されている発熱体冷却構造であって、
前記放熱フィンの先端部に、前記冷媒の流通方向に沿ってフィン高さ方向の凹凸が形成してあり、
前記放熱フィンが前記対向面に当接する当接状態で、前記放熱フィンが弾性変形して前記対向面に付勢される構成とできる。

この構成にあっては、放熱フィンは、例えば平板状でも蛇行状でもよいが、冷媒の流通方向に沿ってフィン高さ方向の凹部と凸部とが順次連なる形状となる。この結果、放熱フィンを弾性変形させる際に必要な力が小さくて済むので、放熱フィンを容易に弾性変形させることができる。結果、凹凸部の全面を当接面に当接させて、フィン間流路間で流れの均等化を図ることができる。
また、放熱フィンの先端部を対向面に食い込ませる場合には、放熱フィンの先端部を食い込ませるために必要な対向面の変形量が、凹凸がある分小さくて済むので、放熱フィンを対向面に容易に食い込ませることができる。

上記のような発熱体冷却構造を備えた発熱体冷却構造物を得るには、
発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、
前記冷媒空間に、前記放熱面から前記対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されて、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路が形成されている発熱体冷却構造物を製造するに際して、
前記放熱フィンを形成するに、放熱フィンの先端部に、前記冷媒の流通方向に沿って、
フィン高さ方向の凹凸を形成し、
前記凹凸が形成された放熱フィンを前記対向面に押し当て、
前記冷媒の流通方向に沿った前記凹凸の全面を前記対向面に当接させることとできる。

上述の構成において、前記放熱フィンが、前記放熱面から対向面に向けて斜めに立設されていると好適である。

本構成のように、放熱フィンが、放熱面から対向面に向けて斜めに立設されていると放熱フィンの立設方向における長さが長くなり、放熱フィンの伝熱面積が拡大され、放熱能力の向上を図ることができる。この結果、発熱体冷却構造の放熱能力をより一層高めることができる。
また、放熱フィンを弾性変形させる場合には、放熱フィンが、放熱面から対向面に向けて斜めに立設されていると、放熱フィンを対向面に当接させた際に放熱フィンが受ける押圧力のうち、放熱フィンに垂直な方向の成分が大きくなり、放熱フィンが弾性変形しやすくなるので、放熱フィンを確実に対向面に当接させることができる。

上述の発熱体冷却構造において、前記放熱フィンが、前記放熱面から対向面に向かうに従って彎曲して形成してあると好適である。

本構成のように、放熱フィンが、前記放熱面から対向面に向かうに従って彎曲して形成してあると放熱フィンの立設方向における長さが長くなり、放熱フィンの伝熱面積が拡大され、放熱能力の向上を図ることができる。この結果、発熱体冷却構造の放熱能力をより一層高めることができる。
また、放熱フィンを弾性変形させる場合には、放熱フィンを対向面に当接させた際に放熱フィンが受ける押圧力のうち、放熱フィンに垂直な方向の成分が大きくなり、放熱フィンが弾性変形しやすくなるので、放熱フィンを確実に対向面に当接させることができる。
また、放熱フィンの先端部のみならず、先端部付近の変形された部分も対向面に当接することとなり、当接面積を増加させることができる。このため、放熱フィンを確実に対向面に当接させることができる。

上述の発熱体冷却構造において、前記放熱フィンの先端部の厚さが、前記放熱フィンの基端部の厚さよりも小さく設定してあると好適である。

本構成のように、放熱フィンの先端部の厚さが、放熱フィンの基端部の厚さよりも小さく設定してあると、放熱フィンのうち対向面に当接する先端部付近の変形が容易になり、対向面の形状に併せて変形することができる。このため、放熱フィンを確実に対向面に当接させることができる。
また、放熱フィンの先端部を対向面に食い込ませる場合は、厚さの小さい放熱フィンの先端部に押圧力が集中することとなるので、容易に放熱フィンの先端部を対向面に食い込ませることができる。

本発明に係る駆動装置の第１特徴構成は、電動機と、
前記電動機を収容する駆動装置ケースと、
前記電動機を制御するインバータとを備えると共に、
上述の何れかの発熱体冷却構造を、前記インバータを前記発熱体として備えた点にある。

本構成によれば、上記のようにインバータを、電動機を内蔵する駆動装置と一体化させる場合でも、上述した本発明に係る発熱体冷却構造を、インバータを発熱体として備えるので、当該発熱体冷却構造の特徴構成と同様の特徴構成を発揮して、インバータの熱を良好に放熱させて、インバータを熱的に保護することができる。

上述の駆動装置において、前記駆動装置ケースが、前記放熱面に対して前記対向面側に設けられ、前記駆動装置ケースと前記対向面が熱的に接続されていると好適である。

本構成によれば、駆動装置ケースが放熱面に熱的に接続されているので、駆動装置ケース内部の電動機等から発生した熱を、放熱面を介して冷媒側に良好に放熱させることができる。

本発明に係る発熱体冷却構造及びそれを備えた駆動装置の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

図２に示すように、本発明の駆動装置（以下、「本駆動装置」と呼ぶ。）は、電動機１と、電動機１を収容する駆動装置ケース２とを備え、電動機１を制御するインバータ３と、本発明の発熱体冷却構造５０（以下、「本冷却構造」と呼ぶ。）を採用する。また、この発熱体冷却構造を備えたもの（例えば駆動装置）が、本願にいう発熱体冷却構造物である。

尚、本駆動装置は、電気自動車やハイブリッド車等に用いられる駆動装置を構成するもので、駆動装置ケース２は、電動機１としてのモータ又はジェネレータ若しくはそれら両方と、ディファレンシャル装置、カウンタギヤ機構等の付属機構を収容している。
一方、本冷却構造５０は、詳細については後述するが、図１に示すように、インバータ３や電動機１等の発熱体が発生した熱を、冷媒循環路４においてラジエータ４２との間で循環する冷媒に対して放熱させて、当該発熱体を熱的に保護するものである。

上記インバータ３は、バッテリ電源の直流をスイッチング作用で交流（電動機が３相交流電動機の場合は３相交流）に変換するスイッチングトランジスタや付随の回路素子と、それらを配した回路基板からなるパワーモジュールを意味する。
そして、このインバータ３は、その基板自体又は別部材を基板に取り付けることで基板と一体化されたヒートシンク５３の上面側に取り付けられている。そして、そのヒートシンク５３の下面が、インバータ３と熱的に接続された放熱面５３ａとして形成されている。
尚、インバータ３は、当該インバータ３を雨水や埃から保護すべく、インバータケース５で覆われている。

一方、電動機１は、駆動装置ケース２に収容され、その駆動装置ケース２の上面が、当該放熱面５３ａと対向配置され、且つ、電動機１と熱的に接続された対向面２ａが形成されている。
即ち、駆動装置ケース２の上面には、ヒートシンク５３を駆動装置ケース２の上に搭載した状態で、ヒートシンク５３の下面即ち放熱面５３ａとの間に後述する冷媒空間Ｒを形成するための矩形の凹部が形成されている。そして、その凹部の底面が上記対向面２ａとなる。
また、上記駆動装置ケース２の上面とヒートシンク５３の下面との間には、図示は省略するが、上記冷媒空間Ｒを外部に対して密閉するためにシール材が適宜設けられている。
尚、本願において放熱面５３ａ及び対向面２ａがインバータ３及び電動機１と熱的に接続されるとは、インバータ３及び電動機１が発生した熱が直接又は間接的に、当該放熱面５３ａ及び対向面２ａに伝達される状態を言う。

本冷却構造５０は、上記ヒートシンク５３の放熱面５３ａと上記駆動装置ケース２の対向面２ａとの間に冷媒空間Ｒを形成し、当該冷媒空間Ｒに、放熱面５３ａから対向面２ａに向けて立設された複数の放熱フィン５６を並列配置して、当該複数の放熱フィン５６の夫々の隣接間に冷媒が通流するフィン間通路Ｒｐを形成してなる。そして、後述する冷媒循環路に設けられた冷媒ポンプ４１により冷媒空間Ｒに供給された冷媒を、上記並列配置された複数のフィン間通路Ｒｐに通流させることで、上記放熱面５３ａを介してインバータ３が冷却され、更には、上記対向面２ａを介して電動機１が冷却されることになる。

図３に示すように、並列配置された複数の放熱フィン５６は、放熱フィン５６が、冷媒の通流方向に沿って複数の曲部５６ａ，５６ｂを有する蛇行状に形成されている。
具体的には、放熱フィン５６は、特定の方向に屈曲する曲部５６ａと、当該曲部５６ａとは反対に屈曲する曲部５６ｂとを交互に配置した状態で、ジグザグ状に形成されている。
この構成により、複数の放熱フィン５６の夫々の隣接間に形成される夫々のフィン間通路Ｒｐが、冷媒の通流方向を屈折させる屈折部分を有する蛇行状、具体的にはジグザグ状のものとされている。よって、放熱フィン５６の伝熱面積の拡大、及び、冷媒流れにおける乱流の発生促進が図られて、放熱能力が向上されている。

更に、放熱フィン５６の両側壁面が互いに異なる形状に形成されている。具体的には、放熱フィン５６が有する複数の曲部５６ａ，５６ｂの少なくとも一つが、放熱フィン５６の両側壁面５６ｃ，５６ｄを互いに異なる曲状に形成してなる異形曲部５６ａとして構成されており、更に、その異形曲部５６ａが、山部側の側壁面５６ｃを弓状に形成し、谷部側の側壁面５６ｄを角状に形成したものとなっている。
そして、このような構成により、フィン間通路Ｒｐにおいて互いに異なる両側壁面５６ｃ，５６ｄに挟まれた部分の通路幅Ｗ１、即ち一対の曲部５６ａで挟まれた屈折部分の通路幅Ｗ１が、他の部分の通路幅Ｗ２よりも広くなり、当該フィン間通路Ｒｐが、屈折部分で通路幅が拡大変化する蛇行状のものとなる。よって、このようなフィン間通路Ｒｐに冷媒が通流すると、当該冷媒の流速が上記屈折部分において変化するなどして、冷媒の流れにおける乱流の発生が促進され、放熱能力が一層向上されることになる。

図４及び図５に示すように、上記複数の放熱フィン５６は、熱交換面積確保のために、インバータケース５側の放熱面５３ａから対向面２ａに向けて冷媒空間Ｒ内に延び出し、冷媒空間Ｒをその厚さ方向に横断する。
更に、放熱フィン５６の先端部５６ｅは、駆動装置ケース２側の対向面２ａに対して、熱伝導を許容する状態で当接している。これにより、複数のフィン間通路Ｒｐにおいて、冷媒が放熱フィン５６の先端側を通って相互に行き来することが防止されて安定して冷媒が通流し、放熱能力が略均一なものとなる。更に、電動機１等から対向面２ａに伝わる熱が当該放熱フィン５６を介して冷媒側に良好に放熱されることになる。

図５に示すように、放熱フィン５６は、対向面２ａに当接する当接状態で、放熱フィン５６が弾性変形して対向面２ａに付勢されている。つまり、放熱フィン５６の高さが、冷媒空間Ｒの厚さ方向長さよりも大きく設定してあり、ヒートシンク５３を駆動装置ケース２の上に搭載すると、放熱フィン５６が弾性変形し、その弾性力により、放熱フィン５６の先端部５６ｅが対向面２ａに当接する。このように、放熱フィン５６の弾性変形により寸法誤差を吸収しつつ放熱フィン５６と対向面２ａとを当接させるので、放熱フィン５６の寸法管理をそれほど厳密に行うことなく、放熱フィン５６と対向面２ａとを確実に当接させることができる

更に、図５に示すように、放熱フィン５６は、放熱面５３ａから対向面２ａに向けて斜めに立設されているとともに、放熱面５３ａから対向面２ａに向かうに従って彎曲して形成してある。これにより、放熱フィン５６を対向面２ａに当接させた際に放熱フィン５６が受ける押圧力のうち、放熱フィン５６に垂直な方向の成分が大きくなり、放熱フィン５６が弾性変形しやすくなるので、放熱フィン５６を確実に対向面２ａに当接させることができる。また、放熱フィン５６の先端部５６ｅのみならず、先端部５６ｅ付近の変形された部分も対向面２ａに当接する（押し当てられる）こととなり、当接面積を増加させることができる。このため、放熱フィンを確実に対向面２ａに当接させることができる。また、放熱フィン５６の伝熱面積が拡大され、放熱能力の向上させることができる。

更に、放熱フィン５６は、その先端部５６ｅの厚さが基端部５６ｆの厚さよりも小さく設定してある。これにより、放熱フィン５６のうち対向面２ａに当接する先端部５６ｅ付近の変形が容易になり、対向面２ａの形状に併せて容易に変形することができる。

また、図１及び図３に示すように、冷媒空間Ｒの一方側の側端部には、当該冷媒空間Ｒに冷媒を流入させる流入側ポート５１と当該冷媒空間Ｒから冷媒を流出させる流出側ポート５２とが互いに平行に接続されている。更に、冷媒空間Ｒにおいて、冷媒流入部Ｒｉと冷媒流出部Ｒｏとが互いに平行に形成され、冷媒流入部Ｒｉには流入側ポート５１が、冷媒流出部Ｒｏには流出側ポート５２が、夫々接続されている。そして、冷媒流入部Ｒｉと冷媒流出部Ｒｏとの間を横断する形態で、複数のフィン間通路Ｒｐが並列配置されている。

放熱フィンは、特に限定されないが、弾性変形が可能であり、熱伝導の良好な例えばアルミニウム・アルミニウム合金・銅合金・ステンレス鋼などの金属板材料を、切削工具Ｔにより順次削り起こすことで形成することができる。無論、成形等の手法で製造してもよい。
即ち、図６に示すように、切削工具Ｔの先端形状を、角状に形成された側壁面５６ｄ形状に合わせた山形の先端形状を有する切削工具Ｔを作成し、その切削工具Ｔにより、上記放熱面５３ａを、微小間隔で連続して削り起こすことで、互いに並列に配置された複数の放熱フィン５６が形成される。
そして、この切削工具Ｔによる削りこみ深さや削り角度等の種々の条件を適切に決定することにより、切削工具Ｔの先端の山形頂点により形成される放熱フィン５６の曲部５６ａにおいて、切削工具Ｔに当接する側の側壁面５６ｄが角状に形成されるのに対して、それとは反対側の側壁面５６ｃが引張応力等により弓状に形成される。
さらに、この製造手法を採用すると、放熱フィン５６の先端部５６ｅに容易に、冷媒の流通方向に沿ったフィン高さ方向の凹凸を形成できる。そして、このようにして形成された放熱フィン５６を対向面２ａに押し当てることにより、図４に示すように、放熱フィン５６の先端部５６ｅに形成された凹凸が変形し、冷媒の流れ方向に沿った全面が対向面２ａに確実に当接した構造を容易に実現できる。

次に、上記冷媒空間Ｒが接続されている上記冷媒循環路４について、図１に基づいて説明を加える。
冷媒循環路４は、ヒートシンク５３と駆動装置ケース２との間の冷媒空間Ｒを通して単一の冷媒を循環させるものとされている。冷媒循環路４は、圧送源としての冷媒ポンプ４１と、熱交換器としてのラジエータ４２と、それらをつなぐ通路４３，４４，４５とから構成されている。

尚、冷媒ポンプ４１の駆動モータ等の付属設備については、図示を省略されている。冷媒循環路４の起点としての冷媒ポンプ４１の吐出側通路４３は、冷媒空間Ｒの入口側の流入側ポート５１に接続され、冷媒空間Ｒの出口側の流出側ポート５２は、戻り通路４４を経てラジエータ４２の入口側に接続され、ラジエータ４２の出口側が冷媒ポンプ４１の吸込側通路４５に接続されている。したがって、この冷媒循環路４において、冷却水などの冷媒は、冷媒ポンプ４１から送り出された後、冷媒空間Ｒに形成されたフィン間通路Ｒｐを流れる際にインバータ３を構成するモジュールからの熱と駆動装置ケース２の熱を吸収して加熱され、戻り通路４４を経由でラジエータ４２に送り込まれて空気への放熱により冷却され、冷媒ポンプ４１に戻されて一巡のサイクルを終わる循環を繰り返すことになる。
なお、この冷媒循環路４は、途中、例えば戻り通路４４の部分で、更なる冷却のために駆動装置ケース２内を通る通路とすることもできる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施の形態では、放熱フィン５６を特定の方向に屈曲する曲部５６ａと当該曲部５６ａとは反対に屈曲する曲部５６ｂとを交互に配置したジグザグ状に形成し、当該複数の放熱フィン５６の夫々の隣接間に形成される夫々のフィン間通路Ｒｐをジグザグ状のものとしたが、これら放熱フィン５６及びフィン間通路Ｒｐを上記ジグザグ状以外のあらゆる形状の蛇行状に構成することができる。
例えば、図７及び図８に示すように、放熱フィン５６を、特定の方向に屈曲する一対の曲部５６ａと、当該曲部５６ａとは反対に屈曲する一対の曲部５６ｂとを交互に配置した蛇行状に形成することができる。
また、この場合においても、放熱フィン５６が有する複数の曲部５６ａ，５６ｂの少なくとも一つを、放熱フィン５６の両側壁面５６ｃ，５６ｄを互いに異なる曲状に形成してなる異形曲部５６ａとして構成し、更に、その異形曲部５６ａが、山部側の側壁面５６ｃを弓状に形成し、谷部側の側壁面５６ｄを角状に形成することができる。

（２）上述の実施形態において、放熱フィン５６が、放熱面５３ａから対向面２ａに向けて斜めに立設されているとともに、放熱面５３ａから対向面２ａに向かうに従って彎曲して形成してあり、更に放熱フィン５６の先端部５６ｅの厚さが基端部５６ｆの厚さよりも小さく設定してあるものを例に説明した。しかし、放熱フィン５６の形状は上述のものに限られるものではなく、放熱フィン５６が対向面２ａに当接する当接状態で、放熱フィン５６が弾性変形して対向面２ａに付勢されるものであれば何れの形状であってもよい。
例えば、放熱フィンを放熱面５３ａから対向面２ａに向けて斜めに且つ直線状態で立設させたり、放熱面５３ａから対向面２ａに向けて真っ直ぐに立設させても構わない。また、放熱フィン５６の先端部５６ｅと基端部５６ｆの大きさを同じに設定してもかまわない。

（３）また、上述の実施形態において、放熱フィンを弾性変形可能に構成する例を示したが、以下に示すようなものであってもよい。
即ち、図９に示すように、駆動装置ケース２の上面には、インバータケース５を駆動装置ケース２の上に搭載した状態で、インバータケース５の下面即ち放熱面５３ａとの間に冷媒空間Ｒを形成するための矩形の凹部が形成されている。そして、その凹部の底面に、例えばゴム・樹脂・スポンジなどの弾性変形可能な弾性部材５７が設けてあり、この弾性部材５７が上記対向面２ａとなる。なお、凹部自身を例えば樹脂等の弾性変形可能な部材で形成して、その底面を対向面２ａとしてもよい。

更に、図９の例では、この放熱フィン５６は、放熱面５３ａから対向面２ａに向けて真っ直ぐに立設させてあり且つ基端部５６ｆの厚さよりも先端部５６ｅの厚さが小さく設定してある。具体的には放熱フィン５６の先端部５６ｅを尖らせた形状にしてある。
また、放熱フィン５６の高さが、冷媒空間Ｒを形成するための矩形の凹部の開口部から弾性部材５７までの距離よりもやや大きく設定してあり、インバータケース５を駆動装置ケース２の上に搭載すると、対向面２ａが弾性変形して放熱フィン５６の先端が対向面２ａに食い込んだ状態となる。

このように、放熱フィン５６を対向面２ａに当接させる際に、対向面２ａを弾性変形させて当該対向面２ａに放熱フィン５６の先端を食い込ませることにより、寸法誤差を吸収して、放熱フィン５６と対向面２ａとを確実に当接させることができる。

また、本実施形態において、図１０に示すように、前記冷媒の流通方向に沿って、凹部と凸部とが順次連なる形状に形成してある。放熱フィン５６の形状をこのようにすることにより、放熱フィン５６を対向面２ａに食い込ませる際に必要な対向面２ａの弾性変形量が、凹凸がある分小さくて済むので、放熱フィン５６を対向面２ａに容易に食い込ませることができる。

なお、この実施の形態では、放熱フィン５６を、放熱面５３ａから対向面２ａに向けて真っ直ぐに立設する例を示した。しかし、例えば、図１１に示すように、放熱フィン５６を、放熱面５３ａから対向面２ａに向けて斜めに且つ放熱面５３ａから対向面２ａに向かうに従って彎曲して立設させたり、放熱面５３ａから対向面２ａに向けて斜めに且つ直線状態で立設させても構わない。また、放熱フィン５６の先端部５６ｅは必ずしも尖らせる必要はない。
また、この実施形態において、放熱フィン５６及び対向面２ａの双方を弾性変形可能に構成してもよい。

（４）上記実施の形態では、本冷却構造５０を本駆動装置のインバータ３や電動機１等の発熱体が発生した熱を冷媒に対して放熱させて当該発熱体を熱的に保護するものとして構成したが、別に、本冷却構造を、別の装置においてインバータや他の電子部品等の発生した熱を冷媒に対して放熱させるように構成しても構わない。

（５）これまで説明してきた実施の形態では、放熱フィン５６を介する放熱を高いものとするため、放熱フィン５６が冷媒の流通方向に蛇行する好適な実施形態に関して説明した。しかしながら、本願の一つの目的は、放熱フィン５６の高さ方向の管理を甘い状態としても、フィン間通路同士で流れを均等とすることにある。この要件からは、先に説明したように冷媒の流通方向において全面で、夫々の放熱フィン５６が対向面２ａに隙間なく当接していればよい。
そこで、放熱フィン５６は、必ずしも蛇行状とされる必要はなく、任意形状、例えば、直線状（放熱フィンは平板状となり、フィン間流路は直線状となる）に放熱面２３ａから立設されるものとしてもよい。但し、その放熱フィンの先端に高さ方向の凹凸を設け、当該放熱フィン５６を対向面２ａに押し当てて当接させることにより、容易に、放熱フィン５６が対向面２ａに隙間なく当接した発熱体冷却構造を実現できる。

本発明に係る発熱体冷却構造及び駆動装置は、低コストで良好な放熱能力を有する発熱体冷却構造、及び、その発熱体冷却構造を備えることにより信頼性の高い駆動装置として有効に利用可能である。

発熱体冷却構造の冷媒循環路の状態を示す図 発熱体冷却構造を備えた駆動装置の概略構成を示す断面図 冷媒空間の状態を示す平面図 冷媒空間の状態を示す断面図 放熱フィンの詳細を示す部分断面図 放熱フィンの形成方法を示す斜視図 別実施形態における冷媒空間の状態を示す平面図 別実施形態における冷媒空間の状態を示す断面図 別実施形態における冷媒空間の状態を示す部分断面図 別実施形態における冷媒空間の状態を示す部分断面図 別実施形態における冷媒空間の状態を示す部分断面図

１：電動機
２ａ：対向面
３：インバータ
５：インバータケース
５０：発熱体冷却構造
５６：放熱フィン
５６ｅ：先端部
５６ｆ：基端部
Ｒ：冷媒空間
Ｒｐ：フィン間通路

Claims (11)

1. 発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、
   前記冷媒空間に、前記放熱面から前記対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されて、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路が形成されている発熱体冷却構造であって、
   前記放熱フィンの先端部に、前記冷媒の流通方向に沿ってフィン高さ方向の凹凸が形成してあり、
   前記放熱フィンが前記対向面に当接する当接状態で、前記放熱フィンが弾性変形して前記対向面に付勢されるとともに、前記放熱フィンが前記冷媒の流通方向に沿って複数の曲部を有する蛇行状に形成されている発熱体冷却構造。
2. 前記付勢された状態で、前記放熱フィンの先端が前記対向面に食い込む請求項１に記載の発熱体冷却構造。
3. 前記対向面が弾性変形可能な部材で形成してある請求項１又は２に記載の発熱体冷却構造。
4. 発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、
   前記冷媒空間に、前記放熱面から前記対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されて、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路が形成されている発熱体冷却構造であって、
   前記放熱フィンが前記冷媒の流通方向に沿って複数の曲部を有する蛇行状に形成されているとともに、
   前記放熱フィンの先端部に、前記冷媒の流通方向に沿ってフィン高さ方向の凹凸が形成してあり、
   前記対向面が弾性変形可能な部材で形成してあり、前記放熱フィンの先端が前記対向面に食い込ませてある発熱体冷却構造。
5. 発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、
   前記冷媒空間に、前記放熱面から前記対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されて、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路が形成されている発熱体冷却構造であって、
   前記放熱フィンの先端部に、前記冷媒の流通方向に沿ってフィン高さ方向の凹凸が形成してあり、
   前記放熱フィンが前記対向面に当接する当接状態で、前記放熱フィンが弾性変形して前記対向面に付勢される発熱体冷却構造。
6. 前記放熱フィンが、前記放熱面から対向面に向けて斜めに立設されている請求項１〜５の何れか一項に記載の発熱体冷却構造。
7. 前記放熱フィンが、前記放熱面から対向面に向かうに従って彎曲して形成してある請求項１〜６の何れか一項に記載の発熱体冷却構造。
8. 前記放熱フィンの先端部の厚さが、前記放熱フィンの基端部の厚さよりも小さく設定してある請求項１〜７の何れか一項に記載の発熱体冷却構造。
9. 電動機と、
   前記電動機を収容する駆動装置ケースと、
   前記電動機を制御するインバータとを備えると共に、
   請求項１〜８の何れか一項に記載の発熱体冷却構造を、前記インバータを前記発熱体として備えた駆動装置。
10. 前記駆動装置ケースが、前記放熱面に対して前記対向面側に設けられ、前記駆動装置ケースと前記対向面が熱的に接続されている請求項９に記載の駆動装置。
11. 発熱体と熱的に接続された放熱面と、当該放熱面と対向配置された対向面との間に、冷媒空間が形成され、
    前記冷媒空間に、前記放熱面から前記対向面に向けて立設された複数の放熱フィンが並列配置されて、当該複数の放熱フィンの夫々の隣接間に前記冷媒が通流するフィン間通路が形成されている発熱体冷却構造を備えた発熱体冷却構造物の製造方法であって、
    前記放熱フィンを形成するに、放熱フィンの先端部に、前記冷媒の流通方向に沿って、フィン高さ方向の凹凸を形成し、
    前記凹凸が形成された放熱フィンを前記対向面に押し当て、
    前記冷媒の流通方向に沿った前記凹凸の全面を前記対向面に当接させる発熱体冷却構造物の製造方法。

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