JPH10317960A - 自動車用回転電動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転電動機を十分に冷却することができ、小型
化することができるようにする。 【解決手段】エンジンとトランスミッションとの間に配
設され、前記エンジンを駆動することによって発生させ
られた回転を受けて回転させられるシャフト１６と、該
シャフト１６の回転に伴って回転させられる空気循環手
段と、該空気循環手段の径方向外方に配設され、ロータ
４４が前記空気循環手段に固定された回転電動機３４と
を有する。そして、前記空気循環手段は、回転に伴って
吸引力を発生させ、該吸引力によって外部から空気を導
入し、該空気によって前記回転電動機３４を冷却した
後、前記空気を外部に排出する。シャフト１６の回転に
伴って空気循環手段によって吸引力が発生させられるの
で、外部から導入された空気によって前記回転電動機３
４が十分に冷却される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用回転電動
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両においては、エンジンを駆動
することによって発生させられた回転を回転電動機、例
えば、発電機に伝達して駆動し、該発電機によって得ら
れた電流をバッテリに送って充電することができるよう
になっている。この場合、前記発電機における発電効率
を向上させるためには、エンジンを駆動することによっ
て発生させられた回転を効率良く発電機に伝達すること
が好ましい。そこで、前記エンジンの出力軸上における
エンジンの近傍、例えば、エンジンと変速装置との間に
前記発電機を配設するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の自動車用回転電動装置においては、エンジンの近傍
は温度環境が悪く、エンジンから放出される熱、回転に
伴う発電機自体の熱等によって発電機の温度が上昇させ
られ、発電機の永久磁石を劣化させてしまう。そこで、
発電機のケースの外側に冷却フィンを形成し、該冷却フ
ィンによる放熱によって発電機を冷却することが考えら
れるが、放熱量が少ないので十分に発電機を冷却するこ
とができない。

【０００４】また、発電機のステータに向けて油を噴射
し、該油によって発電機を冷却することも考えられる
が、ステータを冷却することによって温度が上昇させら
れた油が発電機のケース内の下部に溜（た）まるように
なっているので、前記ケースの外側に油の熱を放出する
ための冷却放熱板を別途配設したり、前記ケース内の下
部に溜まった油をラジエータに送り、該ラジエータによ
って油を冷却したりする必要が生じる。したがって、前
記冷却放熱板、ラジエータ等の分だけ自動車用回転電動
装置が大型化してしまう。

【０００５】本発明は、前記従来の自動車用回転電動装
置の問題点を解決して、回転電動機を十分に冷却するこ
とができ、小型化することができる自動車用回転電動装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の自
動車用回転電動装置においては、エンジンとトランスミ
ッションとの間に配設され、前記エンジンを駆動するこ
とによって発生させられた回転を受けて回転させられる
シャフトと、該シャフトの回転に伴って回転させられる
空気循環手段と、該空気循環手段の径方向外方に配設さ
れ、ロータが前記空気循環手段に固定された回転電動機
とを有する。

【０００７】そして、前記空気循環手段は、回転に伴っ
て吸引力を発生させ、該吸引力によって外部から空気を
導入し、該空気によって前記回転電動機を冷却した後、
前記空気を外部に排出する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図２は本発明の
実施の形態における車両の概念図である。図において、
１１はエンジン、１２は係脱自在に配設され、前記エン
ジン１１を駆動することによって発生させられた回転を
選択的に伝達するクラッチ、１３は図示しないギヤユニ
ットを備え、前記クラッチ１２を介して伝達された回転
を変速し、図示しない駆動輪に伝達するトランスミッシ
ョンとしての変速装置、１４は自動車用回転電動装置で
ある。該自動車用回転電動装置１４は図示しない回転電
動機を備え、該回転電動機は、発電機として使用され、
前記エンジン１１を駆動することによって発生させられ
た回転を受けて駆動され、図示しないバッテリを充電す
るための電流を発生させる。また、前記回転電動機は、
バッテリから供給された電流によって駆動され、モータ
としても使用することができる。そして、１５は前記バ
ッテリから供給された電流によって駆動され、エンジン
１１を始動するスタータモータである。

【０００９】次に、前記自動車用回転電動装置１４につ
いて説明する。図１は本発明の実施の形態における自動
車用回転電動装置の概念図、図３は本発明の実施の形態
における軸流ファンの正面図、図４は本発明の実施の形
態におけるドライブプレートの配設状態図である。図に
おいて、１４は自動車用回転電動装置、１６はエンジン
１１（図２）とクラッチ１２との間に配設され、前記エ
ンジン１１を駆動することによって発生させられた回転
を受けてクラッチ１２に伝達するシャフトであり、該シ
ャフト１６はベアリング２１、２２によってケーシング
２３に対して回転自在に支持される。なお、前記シャフ
ト１６の図１における左端に前記エンジン１１が、右端
に前記クラッチ１２が接続される。

【００１０】そして、前記シャフト１６の左端の近傍に
は大径部２４が形成され、該大径部２４にボルトｂ１に
よってドライブプレート２５が固定される。該ドライブ
プレート２５の外周にはドライブギヤ２６が固定され、
スタータモータ１５の回転をドライブギヤ２６を介して
前記シャフト１６に伝達することができるようになって
いる。また、前記ドライブプレート２５は、前記大径部
２４に取り付けられた環状ボス部２７、前記ドライブギ
ヤ２６が固定された環状エッジ部２８、及び円周方向に
おける複数箇所で前記環状ボス部２７と環状エッジ部２
８とを連結し、回転に伴って吸引力を発生させるフィン
３１を備え、該フィン３１間に空気流路３２が形成され
る。該空気流路３２は、ドライブプレート２５の後端
（図１における右端) に形成された空気入口Ｋ１からド
ライブプレート２５の外周縁に形成された空気出口Ｋ２
にかけて斜めに延びる。また、前記ケーシング２３に
は、前記空気出口Ｋ２より径方向外方に空気排出口Ｍ１
が形成される。

【００１１】したがって、前記シャフト１６の回転に伴
ってドライブプレート２５が回転させられると、後方
(図１における右方) から軸方向に送られてきた空気
は、空気入口Ｋ１から吸引され、流れ方向が変えられ、
空気出口Ｋ２から径方向外方に向けて吐出させられる。
そして、前記ドライブプレート２５より後方のシャフト
１６の外周縁には、空気循環手段としての軸流ファン３
３が固定され、該軸流ファン３３の外周縁には回転電動
機３４が配設される。

【００１２】前記軸流ファン３３は、前記シャフト１６
にスプライン係合させられた環状ボス部３５、該環状ボ
ス部３５より径方向外方に配設された環状エッジ部３
６、及び円周方向における複数箇所で前記環状ボス部３
５と環状エッジ部３６とを連結し、回転に伴って吸引力
を発生させるフィン３７を備え、該フィン３７間に空気
流路３８が形成される。該空気流路３８は軸流ファン３
３の後端に形成された空気入口Ｋ３から前端に形成され
た空気出口Ｋ４にかけて軸方向に延びる。

【００１３】また、前記回転電動機３４は、前記環状エ
ッジ部３６の外周面に取り付けられたロータ４４、該ロ
ータ４４の径方向外方において前記ケーシング２３に取
り付けられたステータ４５、及び該ステータ４５に巻装
されたステータコイル４６から成り、前記ロータ４４に
は、外周縁の円周方向における複数箇所に永久磁石４７
が配設される。

【００１４】したがって、前記シャフト１６の回転に伴
ってロータ４４が回転させられると、ステータコイル４
６に電流が発生させられ、発電が行われる。そこで、前
記電流を図示しないバッテリに送り、該バッテリを充電
することができる。そして、前記シャフト１６の回転に
伴って回転電動機３４による発電が行われている間、軸
流ファン３３が回転させられ、後方から送られてきた空
気は、空気入口Ｋ３から吸引され、空気出口Ｋ４から外
部に排出される。

【００１５】このとき、前記回転電動機３４の駆動に伴
ってロータ４４に熱が発生させられるが、前記フィン３
７内を軸方向に流れる空気によってロータ４４が冷却さ
れる。また、前記ドライブプレート２５及び軸流ファン
３３の回転に伴って、フィン３１、３７によって吸引力
が発生させられる。そこで、該吸引力を利用して空気の
流れを形成し、ステータ４５を併せて冷却するようにし
ている。そのために、前記ケーシング２３の筒状部分５
１の径方向外方に所定の間隔をおいて筒状のカバー５２
を取り付け、前記筒状部分５１とカバー５２との間に軸
方向に延びる環状の第１の空気供給路５３を形成すると
ともに、該第１の空気供給路５３に軸方向に延びる複数
の整流・放熱板５４を配設するようにしている。そし
て、前記第１の通気供給路５３の前端に外部から空気を
導入するための空気導入口Ｍ２が形成される。なお、前
記整流・放熱板５４は第１の空気供給路５３を流れる空
気を整流するとともに、筒状部分５１から伝達された熱
を放出する。

【００１６】また、前記第１の空気供給路５３の後端か
ら径方向内方に向けて第２の空気供給路５５を形成する
とともに、該第２の空気供給路５５に径方向に延びる複
数の整流板５６を配設するようにしている。なお、該整
流板５６は、第２の空気供給路５５を流れる空気を整流
する。したがって、前記空気導入口Ｍ２と空気排出口Ｍ
１との間には、第１の空気供給路５３、第２の空気供給
路５５、軸流ファン３３内の空気流路３８及びドライブ
プレート２５内の空気流路３２によって空冷用循環通路
が形成され、該空冷用循環通路内においてシャフト１６
を回転させ、ドライブプレート２５及び軸流ファン３３
を回転させると吸引力が発生させられ、空気の流れが形
成される。

【００１７】そして、空気導入口Ｍ２から導入され、第
１の空気供給路５３を流れる空気によってステータ４５
を外方から冷却することができるとともに、空気流路３
８を流れる空気によってロータ４４を内方から冷却する
ことができる。また、回転電動機３４を冷却することに
よって温度が上昇した空気は、空気排出口Ｍ１から排出
される。なお、前記回転電動機３４はケース４３によっ
て包囲され、前記環状エッジ部３６の両端とケース４３
との間に一対のオイルシール４１、４２が配設される。
したがって、空冷用循環通路を流れる空気中の図示しな
いダスト等がケース４３内に進入するのを防止すること
ができる。

【００１８】このように、ステータ４５を外方から、ロ
ータ４４を内方から冷却することができるので、回転電
動機３４を十分に冷却することができる。したがって、
永久磁石４７が劣化するのを防止することができる。ま
た、自動車用回転電動装置１４の外部に特別な冷却装置
を配設することがなくなるので、自動車用回転電動装置
１４を小型化することができるとともに、冷却系の構造
を簡素化することができる。

【００１９】そして、軸流ファン３３をロータ４４の支
持部材として使用することができるので部品点数を少な
くすることができ、自動車用回転電動装置１４のコスト
を低くすることができる。さらに、軸流ファン３３を軸
方向に長く設計することができるので、ロータ４４に安
定した回転を伝達することができ、ロータ４４とステー
タ４５との間の間隙（げき）を精度良く一定に保つこと
ができる。

【００２０】なお、本実施の形態においては、空気の流
れを図１における右方から左方に向けて形成している
が、ドライブプレート２５の前端（図１における左端）
を開放し、フィン３１、３７を逆方向に向けて形成する
と、空気の流れを左方から右方に向けて形成することも
できる。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、自動車用回転電動装置においては、エンジンとト
ランスミッションとの間に配設され、前記エンジンを駆
動することによって発生させられた回転を受けて回転さ
せられるシャフトと、該シャフトの回転に伴って回転さ
せられる空気循環手段と、該空気循環手段の径方向外方
に配設され、ロータが前記空気循環手段に固定された回
転電動機とを有する。

【００２２】そして、前記空気循環手段は、回転に伴っ
て吸引力を発生させ、該吸引力によって外部から空気を
導入し、該空気によって前記回転電動機を冷却した後、
前記空気を外部に排出する。この場合、前記エンジンを
駆動して回転を発生させると、シャフトが回転させら
れ、該シャフトの回転に伴って空気循環手段によって吸
引力が発生させられる。

【００２３】したがって、吸引力によって外部から空気
が導入され、該空気によって前記回転電動機が十分に冷
却される。その結果、永久磁石が劣化するのを防止する
ことができる。また、自動車用回転電動装置の外部に特
別な冷却装置を配設する必要がないので、自動車用回転
電動装置を小型化することができるとともに、冷却系の
構造を簡素化することができる。

【００２４】そして、空気循環手段をロータの支持部材
として使用することができるので部品点数を少なくする
ことができ、自動車用回転電動装置のコストを低くする
ことができる。さらに、空気循環手段を軸方向に長く設
計することができるので、ロータに安定した回転を伝達
することができ、ロータとステータとの間の間隙を精度
良く一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における自動車用回転電動
装置の概念図である。

【図２】本発明の実施の形態における車両の概念図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態における軸流ファンの正面
図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるドライブプレート
の配設状態図である。

【符号の説明】

１１ エンジン １３ 変速装置 １４ 自動車用回転電動装置 １６ シャフト ３３ 軸流ファン ３４ 回転電動機 ４４ ロータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンとトランスミッションとの間に
   配設され、前記エンジンを駆動することによって発生さ
   せられた回転を受けて回転させられるシャフトと、該シ
   ャフトの回転に伴って回転させられる空気循環手段と、
   該空気循環手段の径方向外方に配設され、ロータが前記
   空気循環手段に固定された回転電動機とを有するととも
   に、前記空気循環手段は、回転に伴って吸引力を発生さ
   せ、該吸引力によって外部から空気を導入し、該空気に
   よって前記回転電動機を冷却した後、前記空気を外部に
   排出することを特徴とする自動車用回転電動装置。