JPH07505755A - 電気駆動可能な自動車 - Google Patents

電気駆動可能な自動車

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JPH07505755A
JPH07505755A JP4508508A JP50850892A JPH07505755A JP H07505755 A JPH07505755 A JP H07505755A JP 4508508 A JP4508508 A JP 4508508A JP 50850892 A JP50850892 A JP 50850892A JP H07505755 A JPH07505755 A JP H07505755A
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JP4508508A
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ガーライトナー、アルフレート
ゲーリンク、アンドレアス
ハイドゥル、ローラント
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アウディ アクチェンゲゼルシャフト
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気駆動可能な自動車 この発明は電気駆動可能な自動車に関する。
電気自動車、すなわちいわゆるハイブリッド駆動装置、すなわち内燃機関も電気 モータも備えた自動車か、従来から存在する。この点についての従来技術の概略 は、「ガーライトナー、〔電気自動車の開発状況！９８９）、オーストリア電気 商業誌第４２巻第５号、１９８９年５月、９７９頁以下」に示されている。
特に、直接モータの回転子の一部を形成しようとするプロペラシャフトとの連結 において、永久磁石式の同期モータが宥和であることか明らかとなった。これは 、小さくコンパクトな部材ユニットとしてハイブリッド自動車に十分組み込み可 能であり、そのプロペラシャフトか内燃機関によって駆動される。
この場合、永久磁石式の同期モータは、短時間のうちに極めて大きな負荷をかけ ることかできる点て優れており、限定された時間内ては著しい高電流で回転てき 、またしたかって特に道路交通用の車　−両の場合は、発進時の負荷を満たすも のとしてとりわけ適している。
消費電力の限界は、モータ自身よりも、むしろ制御用の電子回路と蓄電器すなわ ちバッテリーの容量とによって決定される。
交通の状況に応して制動あるいは加速しなければならない道路交通用車両のよう な持続運転か行われる車両においてこそ、永久磁石式の同期モータか、強力で短 時間の負荷に適合できる点が大きな利点となる。
この発明の目的は、道路交通に適した自動車で使用するための、僅かな体積の永 久磁石式の同期モータを創り出すことにある。
この目的は請求項１によって達成される。
この発明において、永久磁石式の同期モータに関する短時間負荷の問題点は、コ イルが高電流に耐えないことにあるのではなく、むしろ永久磁石かキュリ一点を 越える温度になることにある。実際の使用において、ネオジウム磁石のキュリ一 点は約１５０’Ｃであることが実証された。
極端な運転条件にも耐えるようにするため、この発明によれば、永久磁石式の同 期モータは、その周囲を囲むケーシングに水を収容した水冷式となっている。
後軸ディファレンシャルの直前にモータの取付は位置が設けられていることによ り、後部トランクルームに収容されたバッテリーとモータとの間を、確実に著し く短くすることができる。
永久磁石式の同期モータを使用することで、空間を最適に利用することか可能と なる。必ず存在するプロペラシャフトが機能的にモータに一体に組み込まれるた め、より最適化が図られる。
永久磁石式の同期モータの（うな小さい構造のモータは、１械的慣性モーメント か僅かしかなく、これは特に変速機の切り換え過程における性能の点で存利であ る。
この発明のさらなる展開は、従属請求項に記載されている。
特別な特徴として、水冷に加えてさらにケーシングを通る流れによる空冷が施さ れており、この場合は回転子の回転がある程度の循環を促す。しかしこの発明で は空気は外気と交換されず、閉鎖された空気流が生じ、ケーシング内部で循環し た空気は熱交換器に導かれ、そこで再び冷却される。このようにすれば、金属粉 塵や同様のものを含む空気か冷却のために吸引されることか防止される。この金 属粉塵は、ある場合には強磁性の元素を含んで、永久磁石上に付着して、短時間 てモータを停止させる。
以下、この発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、取付は位置を示すだめの、この発明にもとづく自動車の側面図である。
図２は電気モータの一部切欠側面図である。
図３は電気モータの横断平面図である。
参照番号ｌＯはハイブリッド自動車を示し、この自動車は、前輪１８の領域に、 内燃機関１６とこれに接続する変速機１２とを備えている。変速機の出力部には 中間ディファレンシャルかあり、これからの駆動軸が前輪１８に働き、またプロ ペラシャフト２０と後軸ディファレンシャル１４とを通じて後輪２２か駆動され る。
さらに電気モータ２４か設けられており、この電気モータは、バッテリーセット ２６からの電気の供給を受けてプロペラシャフトを駆動することかできる。
電気モータの構造を図２に詳細に示す。この電気モータは、ロータすなわち回転 子３２とステータすなわち固定子３４とを備え、固定子３４は対応するコイルヘ ッド３６をもつ個々のコイルから形成されている。
ロータ３２はプロペラシャフト２０の一部を形成しており、フランジ４４によっ て直接プロペラシャフトと連結されている。ロータ３２の外側には永久磁石３８ か接着されており、これにはさらにベルトか巻いである。永久磁石３８と固定子 ３４との間には空隙４゜か設けられており、ケーシング４２かこの構造を包んで いる。
プロペラシャフト２０にフランジ付けされる端部４４とは反対側のｍｍ４６では 、電気モーフ２４と後軸ディファレンシャル１４とか直接連結されている。よっ て、電気モータは、プロペラシャフトを通じて前輪へいｌこる第１の出方と、後 軸ディファレンシャルを通じて後輪へいたる第２の出力とを存する。これによっ て完全な全輪駆動が実現される。
永久磁石式の同期モータとしてモータを設計することにより、回転子を１分間に １０．０００回転まて回転させることが可能となるため、高速走行する自動車に あっても、モータを損傷することなく、このモータを連続運転することができる 。
ケーシング２４はその横断面の外形がほぼ正方形であるため、ケーシング材は正 方形の隅に比較的多くの材料を有している。この領域には、ディファレンシャル の方に向く端面側から穿孔５ｏが設けられており、この穿孔は、ポット状のケー シング２４の端面側がら始まり、壁を通って、内燃機関の方を向く底部にまでほ ぼ到達している。
これとはやや軸方向にずれて、底部から２つの穿孔５２．５４が設けられており 、これらはほとんど前記端面側にまで達している。
穿孔５０．５２．５４は重なり合っているため、内部領域に全体的な通路か形成 され、これを通って流体か流れることができ、しかも穿孔５０．５２．５４か並 んでいるため比較的大きい表面積を有している。しかし５０．５２．５４がら構 成されるこの幅広い通路への送給は、円形の穿孔５ｏのみによって行われるため 、ホースなどの接続やシーリングは比較的簡単である。さらに容易にするため、 横断面が円形の接続部材５６が設けられている。
後方から形成される穿孔５２．５４は底部では単に二つの円形の穴であり、その 一つか部材番号５８で示されている。また、このため、簡単な円形の栓て閉ｊｊ １することがてきる。
底部に別の穿孔６０か設けられており、これはその複数を同じ方法て形成するこ とができるが、この穿孔６０を通じて、横断面の外形が正方形状に形成されたケ ーシングの四隅に設けられた穿孔が互いに連通されるため、冷却流体を循環させ ることができる。
モータの取付は後にケーシング２４の端面側に設置されるカバー６２は、接続部 材５６の領域に開口部を有している。このため、これら接続部材はカバー６２を 貫通し、中断した構成とする必要がなく、カバーとケーシングとの間のシールも 不要である。
好ましい実施例においては、コイルヘッド３６もケーシング壁４２の近くに配置 され、熱伝導可能にこのケーシング壁にシールされる。このため、特に危険な箇 所としてのコイルヘッドも、熱的に冷却されて過熱状態から保護されている。
水冷に追加してさらに空冷を施すことかでき、この場合、閉鎖した冷却気循環路 を構成するのか好ましい。すなわち、この構成では、適切な箇所てケーシング壁 を通して内部へ吹き込まれた空気が再び吸い出され、閉鎖した循環系の中て熱交 換器に通される。これによって塵芥粒子、特に鉄屑が、外部から冷却気とともに モータ内部に引き込まれることかない。これらは、さもなければ永久磁石に付着 し、そこからはほとんど除去てきないため、短時間後に狭い空隙４０か塞がれる ことになる。
補正占の翻訳文提出器（特許法第１８４条の８）平成　５年　２月３日国

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. １．永久磁石式の同期モータ（２４）を備えた電気駆動可能な自動車であって、 この永久磁石式の同期モータが、シリンダ状被覆または多角形被覆の上に取り付 けられた永久磁石（３８）を備えてシリンダ状または横断面多角形状に形成され た回転子（３２）と、この回転子に対応してコイルを有するように構成された固 定子（３４）とを備え、永久磁石式の同期モータ（２４）が、水の通路（５０、 ５２、５４）を備えたケーシング（４２）の内部に収容されていることを特徴と する電気駆動可能な自動車。
  2. ２．ケーシングがカバー（６２）を備えたポット状に形成されており、カバー（ ６２）が、側壁の端面側における接触面の領域に開口部を有しており、この開口 部の中を水の通路（５０、５２、５４）のための接続部材（５６）が通っている ように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気駆動可能な自動車 。
  3. ３．水の通路（５０、５２、５４）のための接続部材が円筒状の接続片（５６） として構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気駆動可能な自動車 。
  4. ４．コイルヘッド（３６）が熱伝導可能な状態でケーシング壁（４２）に配置さ れていることを特徴とする請求項１から３までのいすれか１項に記載の電気駆動 可能な自動車。
  5. ５．通路が端部側から底部の直前までの少なくとも一つの穿孔（５０）と、底部 側から端部の直前までの少なくとも一つの穿孔（５２、５４）とによって構成さ れており、しかも端部側と底部側とから施された穿孔が重なり合っていることを 特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の電気駆動可能な自動車。
  6. ６．ケーシングの内部を通る空気流による追加的な空冷が施されて、閉鎖した空 気循環路が構成され、この空気循環路は、ケーシング内部を通った後に熱交換器 を通過するように構成されていることを特徴とする請求項１から５までのいずれ か１項に記載の電気駆動可能な自動車。
  7. ７．パワーエレクトロニクスも水冷で構成されていることを特徴とする請求項１ から６までのいずれか１項に記載の電気駆動可能な自動車。
  8. ８．電気モータのケーシングとパワーエレクトロニクスの冷却とのために設けら れて水が流れる冷却路が、直列に配置されていることを特徴とする請求項７に記 載の電気駆動可能な自動車。
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