JP6287587B2 - 駆動回路付車両用電動機 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置付車両用電動機に関するものである。

制御装置と電動機とを一体に構成したものにおいて、制御装置の放熱部と電動機の円筒部の外側を一つの通風路として形成し、電動機の軸と同軸に設けられたファンによって制御装置の放熱部へ吸入された空気がファンを経由し、電動機の円周部の外側を経由して排出される冷却構造を備えたものが開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１３−０７４６４６公報

特許文献１記載の技術は、制御装置と電動機で発生した熱を通風路に吸引される空気のみで冷却するため、冷却能力に限界がある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、制御装置と電動機とを一体に構成した場合にさらに冷却能力を向上させる制御装置付電動機を得ることを目的とする。

本発明における制御装置付電動機において、制御装置と、制御装置の後方側に設けられるとともに制御装置によって制御されるモータと、モータ出力軸側と同じ制御装置の側方側に設けられ、制御装置の前方の空気を制御装置とモータとの間へ導くブラケットと、モータ出力軸側と反対側に設けられ、制御装置の後方面、制御装置の後方面と共に空間を形成する壁、モータ出力軸と反対側に位置するカバー及びモータ出力軸と反対側に位置するモータカバーから構成される内部経路を経てモータカバーに設けられる穴よりモータの内部へ空気を吸入するモータファンと、モータ内周カバーとともにモータファンから吸入された空気をモータ出力軸側へ導くとともに、外部へ空気を排出する吐出口を設けたモータ外周カバーとを備え、制御装置及びモータと当接するとともに上方側及び下方側に設けられた放熱フィンを備えた。

本発明によれば、制御装置と、制御装置の後方側に設けられるとともに制御装置によって制御されるモータと、モータ出力軸側と同じ制御装置の側方側に設けられ、制御装置の前方の空気を制御装置とモータとの間へ導くブラケットと、モータ出力軸側と反対側に設けられ、制御装置の後方面、制御装置の後方面と共に空間を形成する壁、モータ出力軸と反対側に位置するカバー及びモータ出力軸と反対側に位置するモータカバーから構成される内部経路を経てモータカバーに設けられる穴よりモータの内部へ空気を吸入するモータファンと、モータファンから吸入された空気を、モータのモータ内周カバーと形成する内部経路によってモータ出力軸側へ導くとともに、外部へ空気を排出する吐出口を設けたモータ外周カバーとを備え、制御装置及びモータと当接するとともに少なくとも上側または下側の一方に設けられた放熱フィンを備えたので、制御装置と電動機とを一体に構成した場合にさらに冷却能力を向上させる制御装置付電動機を得ることができる。

実施の形態１における制御装置付電動機の上面図。 実施の形態１における制御装置付電動機の後方図。 実施の形態１における制御装置付電動機の断面図。 実施の形態１における制御装置付電動機の右側面図。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における制御装置付電動機の上面図を示すものである。

制御装置付電動機は、自動車やまたは自動二輪などの車両に対し制御情報に基づいて電気エネルギーを回転エネルギーに変換して動力を供給する。制御装置付電動機は、電気エネルギーを回転エネルギーに変換して動力を供給する役割である、電動機部分に相当するモータ１と、制御情報に基づいて電気エネルギーをモータ１に対して供給する制御装置２とから構成される。
図示はしないが、制御装置付電動機は、車両の変速機もしくは車両の駆動軸に対し、動力を供給し、モータ１のモータ出力軸１ａから動力が供給される。図１の点線は固定される車両の変速機を示している。

図１において、制御装置付電動機は、空冷とするため、冷却能力を確保することが重要であり、制御装置２を車両の前方側、モータ１を後方側とし、制御装置２に直接走行風が当たるように構成されている。また、制御装置付電動機は、制御装置２の右側に走行風を制御装置付電動機内に取り入れるためのブラケット３が備えられている。制御装置２の側方面とブラケット３から構成される取入口は、走行風に対し、垂直な面として形成されるとともに、取り入れ口から流入された空気は、内部の経路を経由してモータ１の外形側面に複数設けられたモータ吐出口４から排出される。内部の経路については別途説明する。

また、図１において、さらに冷却能力を向上させるために、制御装置付電動機は、放熱フィン５を備えている。放熱フィン５は、モータ１の外形部分、モータ１の出力軸１ａ側のブラケット部分と当接するとともに、制御装置２とも当接することによって、熱の発生元であるモータ１及び制御装置２から直接、熱伝導によって放熱フィン５へ熱を導くことができる。また、図示していないが、制御装置２内部の放熱部品と直接、接続することで、より放熱フィン５への熱の伝導を促進することができる。

また、放熱フィン５は、走行風に対して放熱効果を高めるべく、フィンを走行風に対して平行になるように構成している。
また、放熱フィン５は、その効果を高めるべく薄肉の板状で構成された上下方向のフィン５ａとそのフィンを固定すべく水平方向のフィン５ｂから構成されている。さらに走行風に対して上流側、すなわち前方側のフィン５ｂと後方側のフィン５ｂとの間には隙間が設けられている。これは、モータ吐出口４が制御装置２とモータ１との間に向けて設けられているため、その排気を促す役目もある。

図２は、実施の形態１における制御装置付電動機の後方図である。
図２において、制御装置付電動機は、モータ出力軸１ａの中心軸に対し上下はほぼ対象に構成されており、放熱フィン５は上側及び下側の両方に備えられている。
図１においては、図２の上側の放熱フィン５について説明したが、図２の下側の放熱フィンについても、モータ１の外形部分、モータ１の出力軸１ａ側のブラケット部分と当接するとともに、制御装置２とも当接することによって、熱の発生元であるモータ１及び制御装置２から直接、熱伝導によって放熱フィン５へ熱を導くことができる。また、図示していないが、制御装置２内部の放熱部品と直接、接続することで、より放熱フィン５への熱の伝導を促進することができる。
尚、放熱フィン５は、上側及び下側の両方に備えられているとしたが、必要とされる放熱量や車両のレイアウトとの制約に応じて少なくとも上側または下側の一方に備えられてもよい。

また、前方側の水平方向のフィン５ｂは、制御装置２及びモータ１と隙間を設けて配置されているため、効果的に制御装置２とモータ２との間に空気が入るように構成されており、より冷却効果を高めることができる。

次に内部の経路について説明する。図３は、実施の形態１における制御装置付電動機の断面図である。図の中の矢印は空気の流れを示している。
図３において、図１の説明で上述したように、制御装置２の側方面とブラケット３から構成される取入口は、走行風に対し、垂直な面として形成される。取り入れ口から流入された空気は、制御装置の後方面２ａと、モータ１の前方側に設けられた壁６とから形成される内部経路を通過する。制御装置の後方面２ａは、制御装置２内部で発生する熱を放熱する機能を備えている。図では内部経路に面するモータ後方面２ａと壁６は平面上に構成されているが、制御装置２及びモータ１の形状に合わせて段差を設けたり、内部経路の空気に合わせてフィンを設けたりすることでより冷却効果を高めることができる。また、壁６は、モータ１のモータ出力軸１ａ側のブラケットと一体か、もしくは別体の部品に当接して設けられている。したがってモータ１からの熱を壁６へ導くことができ、冷却効果を高めることができる。

図３において、制御装置の後方面２ａと、モータ１の前方側に設けられた壁６とから形成される内部経路を通過後、取り入れ口から流入された空気は、カバー７と、モータカバー８とから構成される内部経路を通過する。
モータカバー８は、モータ出力軸１と同軸に設けられたファン１ｅが回転し、ファン１ｅの外周側へ押し出される空気を供給するために、モータカバー８のファン１ｅの近くに穴が設けられている。この穴によって、カバー７と、モータカバー８とから構成される内部経路上の空気をモータ１の内部に吸入することができる。

尚、ファン１ｅはモータ出力軸１ａの回転と直結してもよいし、ギヤなどでモータ出力軸１ａの回転から減速もしくは逆に加速して構成してもよい。
モータカバー８とモータ１のモータファン１ｅ側の面との間に設置されたモータファン１ｅによってモータ１の外周側へ押し出された空気は、モータ外周カバー１ｂとモータ内周カバー１ｃとの間の円筒状の内部経路を通過し、モータ外周カバー１ｂに設けられたモータ吐出口４によって排出される。モータ外周カバー１ｂとモータ内周カバー１ｃとの間の円筒状の内部経路上にモータ内周カバー１ｃと接するモータフィン１ｄによってさらに冷却効果を高めることができる。

図４は、実施の形態１における制御装置付電動機の右側面図である。モータ１をモータ出力軸１ａ側から見た図である。点線で示した制御装置の後方面２ａと、モータ１の前方側に設けられた壁６を、前方側の水平方向のフィン５ｂと一体に設けているように示している。すなわち、制御装置２及びモータ１からくる、制御装置の後方面２ａと、モータ１の前方側に設けられた壁６への熱を水平方向のフィン５ｂにも逃がすことによってより効果的に排熱効果を高めることができる。尚、点線で示した制御装置の後方面２ａと、モータ１の前方側に設けられた壁６を、水平方向のフィン５ｂと一体に設けなくても、各々の部品を当接することによって熱伝導を確保できればよい。さらに、モータ１の前方側に設けられた壁６と後方側の水平方向のフィン５ｂとを一体に設ける、もしくは当接することによって熱伝導を確保してもよい。

尚、本実施の形態において、制御装置２の後方にモータを設け、ブラケット３とモータの出力軸１ａを右側面側に設けたが、ブラケット３とモータの出力軸１ａを左側面側に設け、モータファン１ｅを右側面側に設けて内部の経路やその他の部品を左右反対に設けてもよい。

以上のように、実施の形態１おける制御装置付電動機において、制御装置２と、制御装置２の後方側に設けられるとともに制御装置２によって制御されるモータ１と、モータ１出力軸１ａ側と同じ制御装置２の側方側に設けられ、制御装置２の前方の空気を制御装置２とモータ１の間へ導くブラケット３と、モータ出力軸１ａ側と反対側に設けられ、制御装置の後方面２ａ、制御装置の後方面と共に空間を形成する壁６、モータ出力１と反対側に位置するカバー７及びモータ出力軸１ａと反対側に位置するモータカバー８から構成される内部経路を経てモータカバー８に設けられる穴よりモータ１の内部へ空気を吸入するモータファン１ｅと、モータファン１ｅから吸入された空気を、モータ１のモータ内周カバーと１ｂと形成する内部経路によってモータ出力軸１ａ側へ導くとともに、外部へ空気を排出する吐出口４を設けたモータ外周カバー１ｃと、を備え、制御装置２及びモータ１と当接するとともに上方側及び下方側に設けられた放熱フィン５を備えたので、制御装置２とモータ１とを一体に構成した場合にさらに冷却能力を向上させることができる。

また、制御装置の後方面２ａまたは壁６またはモータ内周カバー１ｄに放熱フィンを設けたので、さらに冷却能力を向上させることができる。
さらに、制御装置の後方面２ａ、制御装置の後方面と共に空間を形成する壁６は、放熱フィン５と一体、もしくは直接当接することによってさらに冷却能力を向上させることができる。

１ モータ
１ａ モータ出力軸
１ｂ モータ外周カバー
１ｃ モータ内周カバー
１ｄ モータフィン
１ｅ モータファン
２ 制御装置
２ａ 制御装置の後方面
３ ブラケット
４ モータ吐出口
５ 放熱フィン
５ａ 上下方向のフィン
５ｂ 水平後方のフィン
６ 壁
７ カバー
８ モータカバー

Claims (4)

1. 車両に搭載される制御装置と、
   前記車両の前方を前記制御装置の前方とした場合に、前記制御装置の後方側に設けられるとともに前記制御装置によって制御されるモータと、
   前記モータの出力軸側と同じ前記制御装置の側方側に設けられ、前記制御装置の前方の空気を前記制御装置と前記モータとの間へ導くブラケットと、
   前記モータの出力軸側と反対側に設けられ、前記制御装置の後方面、前記制御装置の後方面と共に空間を形成する壁、前記モータ出力軸と反対側に位置するカバー及び前記モータ出力軸と反対側に位置するモータカバーから構成される内部経路を経て前記モータカバーに設けられる穴よりモータの内部へ空気を吸入するモータファンと、
   前記モータファンから吸入された空気を、前記モータのモータ内周カバーと形成する内部経路によって前記モータ出力軸側へ導くとともに、外部へ空気を排出する吐出口を設けたモータ外周カバーと、
   を備え、前記制御装置及び前記モータと当接するとともに少なくとも上側または下側の一方に設けられた放熱フィンを備え、前記壁は、前記モータの出力軸側のブラケットと一体か、もしくは当接して設けられていることを特徴とする制御装置付電動機。
2. 前記制御装置の後方面、または前記壁、または前記モータ内周カバーに放熱フィンを設けたことを特徴とする請求項１に記載の制御装置付電動機。
3. 前記制御装置の後方面または前記壁は、放熱フィンと一体、もしくは直接当接することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置付電動機。
4. 前記放熱フィンは、垂直方向フィンと水平方向フィンとから構成されるとともに、前記水平方向フィンは、前記制御装置及び前記モータと隙間を設けて構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置付電動機。

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