(57)【要約】【課題】電気自動車両またはハイブリッド車両に備えたモータージェネレーターに関し、特に、出力仕様が大きいモータージェネレーターの製造に要するコストを低減することができるとともに、モーターモジュールの部品管理に要するコストを低減することができるモータージェネレーターを提供する。【解決手段】モータージェネレーター１０の内部に備えられている出力ユニット１１が、電力の供給を受けて回転駆動力を発生させるモーターモジュール１２を少なくとも２個以上同軸で直列に配置して構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車両またはハイブリッド車両に備えたモータージェネレーターにおいて、該モータージェネレーターの内部に備えられている出力ユニットが、電力の供給を受けて回転軸の周りに回転駆動力を発生させるモーターモジュールを少なくとも２個以上、前記回転軸を互いに直列に接続して構成されていることを特徴とするモータージェネレーター。
【請求項２】
複数の前記モーターモジュールを冷却するための冷却媒体が流通する冷却流路を、複数の前記モーターモジュールの全体を貫通するように備えて構成される請求項１に記載のモータージェネレーター。
【請求項３】
前記出力ユニットを保護するカバーを、複数の前記モーターモジュールの外部全体に亘って装着して構成される請求項１または２に記載のモータージェネレーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車両またはハイブリッド車両に備えたモータージェネレーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。このＨＥＶにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や始動時にはモータージェネレーターによる回生発電が行われる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、車両にエンジンを搭載することなく、モータージェネレーターのみを走行用の動力源として車両を走行させる電気自動車両（以下「ＥＶ」という。）もまた注目されている。
【０００４】
ここで、ＨＥＶやＥＶに備えられるモータージェネレーターの内部には、バッテリーよりインバーターを介して電力を供給されることでモータージェネレーターに動力を発生させる出力ユニットが備えられている。従来技術では、この出力ユニットを単一のモーターモジュールで構成して、モータージェネレーターの出力仕様に応じて、この単一のモーターモジュールのコイル（ステーターの発電コイルやロータの励磁コイル）の巻き数を変更して、その仕様を変更していた。
【０００５】
しかしながら、モータージェネレーターの出力仕様が大きい場合には、市場の需要が少ない場合が多いので、モータージェネレーターを量産化することが困難な場合が多く、製造に要するコストが高くなるという問題がある。また、モータージェネレーターの出力仕様に応じて、対応するモーターモジュールを製造する必要があるので、多様な仕様に対応するための部品管理に要するコストが高くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３８１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電気自動車両またはハイブリッド車両に備えたモータージェネレーターに関し、特に、出力仕様が大きい（大型の）モータージェネレーターの製造に要するコストを低減することができるとともに、モーターモジュールの部品管理に要するコストを低減することができるモータージェネレーターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のモータージェネレーターは、電気自動車両またはハイブリッド車両に備えたモータージェネレーターにおいて、該モータージェネレーターの内部に備えられている出力ユニットが、電力の供給を受けて回転軸の周りに回転駆動力を発生させるモーターモジュールを少なくとも２個以上、前記回転軸を互いに直列に接続して構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、上記のモータージェネレーターにおいて、複数の前記モーターモジュールを冷却するための冷却媒体が流通する冷却流路を、複数の前記モーターモジュールの全体を貫通するように備えて構成される。
【００１０】
また、上記のモータージェネレーターにおいて、前記出力ユニットを保護するカバーを、複数の前記モーターモジュールの外部全体に亘って装着して構成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のモータージェネレーターによれば、出力仕様が大きい（大型の）モータージェネレーターの動力の発生源である出力ユニットを、従来技術のようにコイルの巻き数の多い（大型の）モーターモジュールを１個備えて構成するのではなく、コイルの巻き数の少ない（小型の）モーターモジュールを複数個（少なくとも２個以上）備えて構成するので、すなわち、量産化が容易な小型のモーターモジュールを複数組み合わせて接続して構成するので、大型のモーターモジュールと同等の出力性能を維持しつつ、大型のモータージェネレーターの製造に要するコストを低減することができる。
【００１２】
また、大型のモーターモジュールの仕様が異なるため多種多様となる部品の管理を行う必要が無くなるので、モーターモジュールの部品管理に要するコストを低減することができる。
【００１３】
また、モータージェネレーターの出力ユニットを構成する複数のモーターモジュールを冷却するための冷却媒体（冷却水等）が流通する冷却流路を、複数のモーターモジュールの全体を貫通するように備えて構成するので、各モーターモジュールの発電に伴い発生する熱を十分に除去することができ、各モーターモジュールの高温化を抑制することができる。
【００１４】
また、モータージェネレーターの出力ユニットを保護するカバーを、複数のモーターモジュールの外部（表面）の全体に亘って装着して構成することで、各モーターモジュール毎にカバーを装着する場合と比較して、冷却流路の配置が容易となり、また、カバーが重複する部分がなくなり、軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態からなるモータージェネレーターの出力ユニットの構成の第１の例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態からなるモータージェネレーターの出力ユニットの構成の第２の例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態からなるモータージェネレーターの出力ユニットの構成の第３の例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態からなるモータージェネレーターの出力ユニットの構成の第４の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるモータージェネレーターの出力ユニットの構成の第１の例を示す。このモータージェネレーター１０は、電気自動車両（ＥＶ）またはハイブリッド車両（ＨＥＶ）に備えられるモータージェネレーターであり、インバーター（図示しない）を介してバッテリー（図示しない）に接続される。
【００１７】
モータージェネレーター１０の内部には、バッテリーに蓄電した電力をインバーターを介して供給されることでモータージェネレーター１０としての動力を発生させる出力ユニット１１が備えられる。本発明のモータージェネレーター１０では、この出力ユニット１１を、電力の供給を受けて回転軸１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ）の周りに回転駆動力を発生させるモーターモジュール１２（図１では、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を少なくとも２個以上、回転軸１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ）を互いに直列に接続して構成する。
【００１８】
すなわち、従来技術では、モータージェネレーターの出力仕様がＸ（単位：ｋＷ）である場合に、出力ユニットを単一の大型のモーターモジュールで構成して、この単一のモーターモジュールにより出力仕様Ｘを満足していたのに対し、本発明では、出力ユニット１１を複数の小型のモーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）で構成して、各モーターモジュール１２ａ、１２ｂ、１２ｃの出力仕様（Ａ、Ｂ、Ｃ。単位：ｋＷ）の合計により出力仕様Ｘ（＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を満足するように構成する。
【００１９】
なお、各モーターモジュール１２ａ、１２ｂ、１２ｃの出力仕様Ａ、Ｂ、Ｃは、同じでも異なっていてもよいが、例えば、５、１０、２０、３０ｋＷ等の量産化される場合が多い出力仕様とすることが好ましい。また、モーターモジュール１２は、回転軸１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ）と、この回転軸１２１（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ）に隣接するロータ１２２（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）と、このロータ１２２の周囲に配設されるステーター１２３（１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ）をそれぞれ備えて構成される。図１では、回転軸１２１ａは右斜線部、１２１ｂは左斜線部、１２１ｃは交差斜線部として示しており、これらの回転軸１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃは同軸となるように軸同士を連結可能な構成を有して形成されている。また、ロータ１２２には励磁コイル（図示しない）が巻かれており、ステーター１２３には発電コイル（図示しない）が巻かれている。この軸同士の連結可能な構成としては、軸方向に凸形状の雄部を有する軸と凹形状の雌部を有する軸とを接続して固定する構成で十分であるが、軸方向の長さの調整が必要な場合にはスプライン継手などを使用することができる。
【００２０】
また、上記のモータージェネレーター１０において、複数のモーターモジュール１２を冷却するための冷却水（冷却媒体）Ｗが流通する冷却流路１３を、複数のモーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の全体を貫通するように備えて構成すると、各モーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の発電に伴い発生する熱を十分に除去することができ、各モーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の高温化を抑制することができる。
【００２１】
あるいは、各モーターモジュール１２に冷却流路１３を設けておき、各モーターモジュール１２の冷却流路１３の入口側と出口側の構成を互いに連結し易いように規格化して、隣接するモーターモジュール１２の冷却流路１３の出口側を隣接するモーターモジュール１２の冷却流路１３の入口側に簡単に接続できるように構成しておくことが好ましい。また、モーターモジュール１２を覆うウォータージャケット（図示しない）を設けて、この冷却流路１３は、ウォータージャケット（図示しない）に接続する構成にしてもよい。
【００２２】
また、上記のモータージェネレーター１０において、出力ユニット１１を保護するカバー１４を、複数のモーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の両側に配置して構成する。複数のモーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の外部全体に亘って装着して構成すると、各モーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）毎にカバーを装着する場合と比較して、冷却流路１３の配置が容易となり、また、カバー１４が重複する部分がなくなり、軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００２３】
また、各モーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を保護するカバー１４を各モーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の周囲に配置して構成しておき、各モーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を連結した状態の両側にカバー体（図示しない）を配置して、この両側のカバー体と各モーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）のカバーとにより出力ユニット１１を保護するカバー１４を構成しても良い。この構成によれば、カバー１４自体がカバー体２つと各モーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）のカバーで構成されるので、モーターモジュール１２の数に関係なく両側を形成するカバー体を２個用意しておくだけで済むことになる。
【００２４】
なお、図１に示す出力ユニット１１の構成は一例であり、モータージェネレーター１０の出力仕様に応じて、出力ユニット１１を構成するモーターモジュール１２の組み合わせを変えることが本発明の大きな特徴である。
【００２５】
例えば、図２に示すように、モータージェネレーター１０Ａの出力仕様Ｘ１を満足するために、出力ユニット１１Ａを複数の小型のモーターモジュール１２ａ、１２ｂで構成して、各モーターモジュール１２ａ、１２ｂの出力仕様（Ａ、Ｂ。単位：ｋＷ）の合計により出力仕様Ｘ１（＝Ａ＋Ｂ）を満足するように構成してもよい。
【００２６】
また、例えば、図３に示すように、モータージェネレーター１０Ｂの出力仕様Ｘ２を満足するために、出力ユニット１１Ｂを複数の小型のモーターモジュール１２ａ、１２ｃで構成して、各モーターモジュール１２ａ、１２ｃの出力仕様（Ａ、Ｃ。単位：ｋＷ）の合計により出力仕様Ｘ２（＝Ａ＋Ｃ）を満足するように構成してもよい。
【００２７】
また、例えば、図４に示すように、モータージェネレーター１０Ｃの出力仕様Ｘ３を満足するために、出力ユニット１１Ｃを複数の小型のモーターモジュール１２ｂ、１２ｃで構成して、各モーターモジュール１２ｂ、１２ｃの出力仕様（Ｂ、Ｃ。単位：ｋＷ）の合計により出力仕様Ｘ３（＝Ｂ＋Ｃ）を満足するように構成してもよい。
【００２８】
以上より、本発明のモータージェネレーター１０によれば、出力仕様が大きい（大型の）モータージェネレーター１０の動力の発生源である出力ユニット１１を、従来技術のようにコイルの巻き数の多い（大型の）モーターモジュールを１個備えて構成するのではなく、コイルの巻き数の少ない（小型の）モーターモジュール１２を複数個（少なくとも２個以上）備えて構成するので、すなわち、量産化が容易な小型のモーターモジュール１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を複数組み合わせて接続して構成するので、大型のモーターモジュールと同等の出力性能を維持しつつ、大型のモータージェネレーター１０の製造に要するコストを低減することができる。
【００２９】
また、大型のモーターモジュールの仕様が異なるため多種多様となる部品の管理を行う必要が無くなるので、モーターモジュール１２の部品管理に要するコストを低減することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  モータージェネレーター
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ  出力ユニット
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  モーターモジュール
１３  冷却流路
１４  カバー
Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３  モータージェネレーターの出力仕様
Ａ、Ｂ、Ｃ  モーターモジュールの出力仕様
Ｗ  冷却水（冷却媒体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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