(57)【要約】【課題】モータとインバータ回路とを一つの筐体内に収納するにあたり、モータからの熱が電力線を介してインバータ回路に伝わりにくくする。【解決手段】例えば交流三相分の電力線３６の間と外側に冷却フィン３７を配設し、この冷却フィン３７から電力線３６の熱が外部に放出されるようにする。具体的には、インバータ電力線部材２９とモータ電力線部材３０との接続部を蓋部材８で覆うようにし、蓋部材８を外した状態でそれらの電力線部材の接続作業を行う。蓋部材８の裏面には冷却フィン３７を突設しておき、電力線接続作業終了後、蓋部材８で筐体３の開口部を覆うようにして当該蓋部材８を筐体３に取付けると、冷却フィン３７が各電力線３６の間及び外側に配置されるようにする。蓋部材８の表面にも冷却フィン４１を設けるとよい。【選択図】      図２
2006014452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から供給される電力を制御して出力するためのインバータ回路と、前記インバータ回路から電力線を介して供給される電力で回転駆動する電動機とを同一の筐体内に収納した駆動装置であって、前記電力線を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、前記筐体から当該筐体内部の電力線に向けて突設され且つ前記電力線の熱を吸熱して冷却する突出部からなることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記電力線は、筐体内に、所定の間隔を隔てて複数設けられ、前記突出部は、前記複数の電力線の間に突出するように設けたことを特徴とする請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記電力線は、インバータ回路から導出されたインバータ側電力線部と電動機から導出された電動機側電力線部とを接続して形成され、前記筐体には、前記インバータ側電力線部と電動機側電力線部との接続部を覆う蓋部材を設け、前記蓋部材の筐体内部側表面から前記突出部を筐体内部方向に突設したことを特徴とする請求項２又は３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記筐体のうち、前記突出部が形成されている部分の筐体外部表面に放熱フィンを設けたことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動源として用いられる駆動装置に関し、特に電源からの電力を制御して出力するインバータ回路と、そのインバータ回路から電力線を介して供給される電力で回転駆動する電動機とを同一の筐体内に収納するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
電源から電動機、つまりモータに供給する駆動電力を制御して出力するインバータ回路を備えた駆動装置において、例えばインバータ回路と電動機とを接続する電力線の小型化を目的として、電動機とインバータ回路とを同一の筐体内に収納するものがある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２７４５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の駆動装置では、インバータ回路と電動機とを近接配置することができるので、その分だけ、電力線を短くできるというメリットがあるが、逆に短い電力線を介して電動機の熱がインバータ回路に伝達し易いというデメリットもある。例えば、インバータ回路よりも電動機全体の方が熱容量が大きいので、インバータ回路停止後、電動機に蓄えられた熱が、インバータ回路を経由してインバータケースに放熱され、その結果、インバータ回路が長時間、高温に晒される。また、そのような状態で、インバータ回路を再び作動すると、回路内のスイッチング素子を温度破壊から保護するためにインバータ回路内の通電電量を制限する、所謂電動機出力制限が行われてしまう。また、温度変化の変動増がインバータ回路内の半田の熱疲労を誘発し、これによってスイッチング素子の寿命に影響を及ぼす可能性もある。
【０００４】
本発明は、前記諸問題を解決すべく開発されたものであり、インバータ回路と電動機とを一つの筐体内に収納するにあたり、インバータ回路に電動機からの熱が伝わりにくい駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の駆動装置は、電源から供給される電力を制御して出力するためのインバータ回路と、前記インバータ回路から電力線を介して供給される電力で回転駆動する電動機とを同一の筐体内に収納した駆動装置であって、前記電力線を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とするものである。具体的には、筐体から電力線に向けて突出部を突設する。
【発明の効果】
【０００６】
而して、本発明の駆動装置によれば、インバータ回路と電動機とを同一の筐体内に収納するに際し、インバータ回路と電動機とを接続する電力線を冷却手段で冷却する構成としたため、インバータ回路に電動機からの熱が伝わりにくい。また、筐体から電力線に向けて突設された突出部を冷却手段とすることにより、構成が簡潔で、実用化し易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次いで本発明の駆動装置の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の駆動装置の詳細を示す構成図であり、図１ａは縦断面図、図１ｂは蓋部材の平面図、図１ｃは同図ｂの側面図である。この実施形態では、一つの筐体内にモータ（電動機）１と、それに供給する電力を制御して出力するインバータ回路２とを収納する。そして、この筐体３は、モータ１を収納するモータケース４と、インバータ回路２を収納するインバータケース５とに大きく分割される。これらのケースは、何れも有底の方形筒体であり、モータケース４は深く、インバータケース５は浅い。なお、モータケース４の底板６は、脱着自在な個別の平板からなり、その反対側の開口端部には、中間壁７が設けられている。また、モータケース４の開口端部の側面には、脱着可能な蓋部材８が取付けられている。また、インバータケース５の底板９のケース外部表面には複数の放熱フィン１０が立設されている。
【０００８】
この駆動装置を組立てる場合には、例えばモータケース４の内側側面よりにステータ１２を配設し、その内側にロータ１３を配設すると共に、底板６と中間壁７に設けた二つのベアリング１５でロータ軸１４を回転自在に支持する。一方、ロータ軸１４の中間壁７外側には、ロータ１３の回転位置を検出するための歯車１６やスリップリング１７等を取付け、更にその外側にスリップリングカバー１８を取付ける。また、前記歯車１６の歯に対向するようにしてロータ回転センサ１９も中間壁７に取付ける。なお、底板６とモータケース４本体との間にはシール材２０を介装し、両者をボルト２１・ナット２２で固定する。
【０００９】
一方、インバータケース５の前記放熱フィン１０が設けられた底板９には、伝熱グリス２３を介してパワーモジュール２４を搭載し、その上に制御基板２５を搭載すると共に、前記パワーモジュール２４を筐体３外部の端子２６に接続する。また、端子２６とパワーモジュール２４との間には、電力変動を吸収するための平滑コンデンサ２７を取付ける。このパワーモジュール２４、制御基板２５、平滑コンデンサ２７などによってインバータ回路３が構成される。
【００１０】
前記中間壁７には、前記蓋部材８の筐体３内側部分に穴部２８が形成されている。また、前記インバータ回路２のパワーモジュール２４からは、インバータケース５とモータケース４とを組合せたときに、前記中間壁７の穴部２８を貫通するようにインバータ電力線部材２９が突設されている。また、モータ１のステータ１２からも、モータケース４の中間壁７の穴部２８に向けてモータ電力線部材３０が突設されている。これらの電力線部材は、何れも薄い平板部材で構成されており、三相交流に相当するＵ相用、Ｖ相用、Ｗ相用として三枚ずつ設けられている。
【００１１】
そして、インバータケース５とモータケース４との間にシール材３１を介装して、両者をボルト３２・ナット３３で固定すると、対応するインバータ電力線部材２９及びモータ電力線部材３０の端部が、前記中間壁７の穴部２８近傍で重なり合う。このとき、二つのケース４、５が重合されて筐体３は略密閉状態となっているが、前記中間壁７の穴部２８近傍には蓋部材８があるので、この蓋部材８を取外した状態でインバータ電力線部材２９とモータ電力線部材３０の端部重合部分をボルト３４・ナット３５で固定し接続する。
【００１２】
一方、前記蓋部材８の裏面、つまり筐体内部表面には、四枚の冷却フィン３７が突設されている。前述のようにしてインバータ電力線部材２９とモータ電力線部材３０とを接続して三本（三枚）の電力線３６を構築した状態で、前記蓋部材８と筐体３との間にシール材３８を介装して当該蓋部材８で筐体３の開口部を覆い、埋め込みボルト３９にナット４０を螺合し締付けて両者を固定する。すると、蓋部材８の筐体内部表面に突設された四枚の冷却フィン３７が、夫々、前記三本の電力線３６の夫々の間と外側に位置する。なお、冷却フィン３７と電力線３６との隙間は、絶縁距離を確保できる最近接距離とするのが望ましい。
【００１３】
モータ１の熱は、電力線３６を介してインバータ回路２に伝達されようとするが、電力線３６の近傍に冷却フィン３７が突設されているので、この冷却フィン３７に熱が伝わり、そこから蓋部材８を介して外部に放出され、その結果、電力線３６の温度が低下してインバータ回路２の加熱を抑制防止することができる。
このように、本実施形態の駆動装置によれば、電力線３６を冷却する冷却手段を備えたことにより、モータ１の熱がインバータ回路２に伝わりにくい。勿論、モータ１とインバータ回路２とを一つの筐体３内に収納することで、電力線３６の長さを短縮して小型化を図ることができる。
【００１４】
また、電力線の冷却手段として、筐体３から当該筐体内部の電力線３６に向けて突設され且つ電力線３６の熱を吸熱して冷却する冷却フィン（突出部）３７を設けたことにより、電力線３６の熱を効率よく吸熱して冷却することができると共に、構成が容易で、実用化し易い。
また、電力線３６を、筐体３内に、所定の間隔を隔てて複数設け、冷却フィン（突出部）３７は、それら複数の電力線３６の間に突出するように設けたことにより、電力線３６の熱をより一層効率よく吸熱して冷却することができる。
【００１５】
また、インバータ回路２から導出されたインバータ電力線部材２９とモータ１から導出されたモータ電力線部材３０とを接続して電力線３６を構成するようにすると共に、筐体１には、インバータ電力線部材２９とモータ電力線部材３０との接続部を覆う蓋部材８を設け、その蓋部材８の筐体内部表面から冷却フィン（突出部）３７を筐体内部方向に突設したことにより、蓋部材８を外した状態でインバータ電力線部材２９とモータ電力線部材３０との接続作業ができ、その接続後、蓋部材８で筐体３の開口部を覆えば、電力線３６の近傍に冷却フィン（突出部）３７を配置することができ、作業効率も、電力線冷却効果も優れる。
【００１６】
次に、本発明の駆動装置の第２実施形態について、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態の駆動装置の詳細を示す構成図であり、図２ａは縦断面図、図２ｂは蓋部材の平面図、図２ｃは同図ｂの側面図である。この実施形態の駆動装置の構成は、前記第１実施形態の図１のものと略同じで、蓋部材の構成が異なる。具体的に、前記第１実施形態では、蓋部材８の裏側、つまり筐体内部表面にのみ、冷却フィン（突出部）３７を形成したが、本実施形態では、蓋部材８の表側、つまり筐体外部表面にも複数の冷却フィン４１を突設する。この種の冷却フィン４１は、外部（外気）との接触面積を増大して熱交換効率を高める作用があるので、前述のように電力線３６から筐体３内部の冷却フィン３７を介して蓋部材８に伝達された熱は、この筐体外部の冷却フィン４１を介して外部（外気）に放熱され、電力線３６の冷却効果が高まる。
【００１７】
なお、筐体内部、筐体外部の冷却フィンとも、前記形態に限らず、例えばテーパ状、円柱、四角柱、円錐状の突起であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の駆動装置の第１実施形態を示す構成図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は蓋部材の平面図、（ｃ）は同図ｂの側面図である。
【図２】本発明の駆動装置の第２実施形態を示す構成図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は蓋部材の平面図、（ｃ）は同図ｂの側面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１はモータ（電動機）
２はインバータ回路
３は筐体
４はモータケース
５はインバータケース
７は中間壁
８は蓋部材
２８は穴部
２９はインバータ電力線部材
３０はモータ電力線部材
３６は電力線
３７は冷却フィン
４１は冷却フィン
【図１】
2006014452.tif 000003
【図２】
2006014452.tif 000004