(57)【要約】【課題】より好適な空冷式の放熱構造を実現し得る車輌駆動装置を提供すること。【解決手段】第１の収納空間を形成する互いに異なる方向を向く第１及び第２の壁部２１ａ、２１ｂを有し、第１の電気部品２２を収納する第１の筐体２１と、モータ部１１を収納し、第２の収納空間を形成する第３の壁部１１ａが前記第１の筐体２１の前記第２の壁部２１ｂと対向するように配設された第２の筐体１１と、前記第１の筐体２１の前記第１の壁部２１ａの外側壁面に沿って形成された第１の冷媒通路Ｆ１の出口側に対して、前記第１の筐体２１の前記第２の壁部２１ｂと前記第２の筐体１１の前記第３の壁部１１ａとの間に形成された第２の冷媒通路Ｆ２の入口側を連結するダクト５０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の収納空間を形成する互いに異なる方向を向く第１及び第２の壁部を有し、第１の電気部品を収納する第１の筐体と、
モータ部を収納し、第２の収納空間を形成する第３の壁部が前記第１の筐体の前記第２の壁部と対向するように配設された第２の筐体と、
前記第１の筐体の前記第１の壁部の外側壁面に沿って形成された第１の冷媒通路の出口側に対して、前記第１の筐体の前記第２の壁部と前記第２の筐体の前記第３の壁部との間に形成された第２の冷媒通路の入口側を連結するダクトと、
を備える、車輌駆動装置。
【請求項２】
前記第１の筐体は、前記第１の壁部に隣接するように、前記第１の電気部品を収納する、
請求項１に記載の車輌駆動装置。
【請求項３】
前記第１の冷媒通路の入口側から前記ダクトを経由して前記第２の冷媒通路の出口側に向かうように、空気冷媒を通流させるファン、を更に備える、
請求項１に記載の車輌駆動装置。
【請求項４】
前記ダクトは、外側壁面に放熱フィンを有する、
請求項１に記載の車輌駆動装置。
【請求項５】
前記第１の筐体の前記第１の壁部は、前記第１の冷媒通路に突出する放熱フィンを有する、
請求項１に記載の車輌駆動装置。
【請求項６】
前記第１の筐体の前記第１の壁部と前記第２の壁部とは、前記第１の収納空間を形成する互いに対向する位置に配設された壁部である、
請求項１に記載の車輌駆動装置。
【請求項７】
第２の電気部品を収納し、第２の収納空間を形成する第４の壁部が、前記第１の冷媒通路を挟んで前記第１の筐体の前記第１の壁部と対向するように配設された第３の筐体、を更に備える、
請求項１に記載の車輌駆動装置。
【請求項８】
前記第１の筐体の前記第１の壁部は、前記第１の冷媒通路に突出し、前記第３の筐体の少なくとも一部と熱的に結合する放熱フィンを有する、
請求項７に記載の車輌駆動装置。
【請求項９】
前記第１の筐体の前記第１の電気部品と前記第３の筐体の前記第２の電気部品とは、互いに排他動作をする電気部品である、
請求項８に記載の車輌駆動装置。
【請求項１０】
前記第１の筐体の前記第１の電気部品は、インバータ装置を構成し、
前記第３の筐体の前記第２の電気部品は、充電装置を構成する、
請求項９に記載の車輌駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車輌駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロＥＶや電動コミュータ等の小型の電気自動車の普及に伴って、車載機器の小型化及び軽量化の要請が高まっている。
【０００３】
かかる要請から、駆動モータや電力モジュール（インバータ装置、充電装置又は蓄電装置等を表す。以下同じ）を一体的に配設する構造や、冷却水設備を用いない空冷式の放熱構造が種々検討されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４０４７７号公報
【特許文献２】特開平７−０３８０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、駆動モータや電力モジュールは、発熱体であるため、これらを一体的に配設する構造を適用する場合、隣接する機器間における熱伝達の問題が発生するおそれがある。
【０００６】
特に、空冷式の放熱構造においては、駆動モータが高温になりやすいため、当該駆動モータからの熱伝達が、隣接する電力モジュールの電気部品に対して悪影響（例えば、高温化によるスイッチング素子の特性変化又は破損等）を及ぼすおそれがある。
【０００７】
本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、より好適な空冷式の放熱構造を実現し得る車輌駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決する主たる本開示は、
第１の収納空間を形成する互いに異なる方向を向く第１及び第２の壁部を有し、第１の電気部品を収納する第１の筐体と、
モータ部を収納し、第２の収納空間を形成する第３の壁部が前記第１の筐体の前記第２の壁部と対向するように配設された第２の筐体と、
前記第１の筐体の前記第１の壁部の外側壁面に沿って形成された第１の冷媒通路の出口側に対して、前記第１の筐体の前記第２の壁部と前記第２の筐体の前記第３の壁部との間に形成された第２の冷媒通路の入口側を連結するダクトと、
を備える、車輌駆動装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係る車輌駆動装置によれば、隣接する機器間における熱伝達の問題を抑制し得るより好適な空冷式の放熱構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る車輌駆動装置の全体構成を示す斜視図
【図２】第１の実施形態に係る車輌駆動装置の全体構成を示す横断面図
【図３】第１の実施形態に係るインバータ装置が有する放熱フィンを上面から見た平面図
【図４】第１の実施形態に係る車輌駆動装置の放熱経路について説明する図
【図５】第２の実施形態に係る車輌駆動装置の全体構成を示す斜視図
【図６】第３の実施形態に係る車輌駆動装置の放熱フィンの構成を示す側面図
【図７】第３の実施形態に係る車輌駆動装置の放熱フィンの構成を示す平面図
【図８】第３の実施形態に係る車輌駆動装置の放熱動作について説明する図
【図９】第３の実施形態に係る車輌駆動装置の放熱動作について説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
（第１の実施形態）
［車輌駆動装置の構成］
以下、図１〜図３を参照して、本実施形態に係る車輌駆動装置Ａの構成の一例について説明する。本実施形態に係る車輌駆動装置Ａは、例えば、電気自動車又はハイブリッド車輌等に搭載される。
【００１３】
図１は、車輌駆動装置Ａの全体構成を示す斜視図である。図２は、車輌駆動装置Ａの全体構成を示す横断面図である。図３は、インバータ装置２０が有する放熱フィン２１ａｆを上面から見た平面図である。
【００１４】
尚、各図には、各構成の位置関係を明確にするため、共通の直交座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を示している。以下では、Ｚ軸のプラス方向が上方向を示すものとして説明する。各図には、空気冷媒の通流する方向を矢印Ａｉｒで示している。なお、本実施形態において、空気冷媒とは、車両駆動装置の冷却のために用いられる空気を示す。
【００１５】
本実施形態に係る車輌駆動装置Ａは、駆動モータ１０、インバータ装置２０、充電装置３０、ファン４０、ダクト５０、第１の冷媒通路Ｆ１、及び第２の冷媒通路Ｆ２を備えている。
【００１６】
車輌駆動装置Ａは、駆動モータ１０、インバータ装置２０及び充電装置３０が一体的に配設された構造を有している。具体的には、図１、図２に示すように、下方側から順に、駆動モータ１０、インバータ装置２０及び充電装置３０が配設されている。そして、駆動モータ１０とインバータ装置２０の間には、第２の冷媒通路Ｆ２が形成され、インバータ装置２０と充電装置３０の間には、第１の冷媒通路Ｆ１が形成されている。
【００１７】
駆動モータ１０は、例えば、モータ部１２、及び当該モータ部１２を収納する筐体１１を含んで構成される。
【００１８】
モータ部１２は、例えば、永久磁石式同期モータ又はかご形誘導モータを構成する固定子及び回転子であって、インバータ装置２０から供給される三相交流電力によって、車輌走行時の駆動力を生成する。モータ部１２の出力軸１３は、筐体１１に設けられたベアリング（図示せず）を介して、当該筐体１１の外部に配設された変速機（図示せず）等に駆動力を伝達する。
【００１９】
筐体１１（本発明の「第２の筐体」に相当する）は、略密閉状態でモータ部１２を収納している。そして、筐体１１は、モータ部１２で発生する熱を、当該筐体１１内から筐体１１外周面を介して放出する。例えば、モータ部１２で発生する熱を、当該筐体１１内から上方側壁部１１ａ（本発明の「第３の壁部」に相当する）を介して第２の冷媒通路Ｆ２に放出する。尚、筐体１１の形状は、本発明では特に限定されないが、例えば、複数の壁部によって収納空間（本発明の「第２の収納空間」に相当する）を形成すると共に、当該複数の壁部によって直方体形状の外形を呈する。
【００２０】
尚、筐体１１（上方側壁部１１ａを含む）は、より好適には、良好な熱伝達特性を有する素材（例えば、アルミ材）によって形成される。又、筐体１１の上方側壁部１１ａには、より好適には、第２の冷媒通路Ｆ２に突出する放熱フィンを配設する。当該構成によって、筐体１１内から第２の冷媒通路Ｆ２への放熱を促進することができる。
【００２１】
インバータ装置２０は、例えば、電気部品２２、及び当該電気部品２２を収納する筐体２１を含んで構成される。
【００２２】
電気部品２２（本発明の「第１の電気部品」に相当する）は、例えば、スイッチング素子及びリアクトル等のインバータ回路を構成する電気部品である。電気部品２２は、車載バッテリ（図示せず）から受電した直流電力を三相交流電力に変換して、駆動モータ１０に電力供給する。尚、電気部品２２から駆動モータ１０への電力供給は、例えば、筐体２１と筐体１１の間を接続する接続部Ｌに内蔵された電力ラインを介して行われる。
【００２３】
筐体２１（本発明の「第１の筐体」に相当する）は、収納する電気部品２２を周囲の水分等から保護するため、略密閉状態で電気部品２２を収納している。筐体２１の形状は、本発明では特に限定されないが、例えば、複数の壁部によって収納空間（本発明の「第１の収納空間」に相当する）を形成すると共に、当該複数の壁部によって直方体形状の外形を呈する。
【００２４】
筐体２１は、上方側壁部２１ａ（本発明の「第１の壁部」に相当する）に隣接して、電気部品２２を配し、当該電気部品２２の発生する熱を、当該筐体２１内から上方側壁部２１ａを介して第１の冷媒通路Ｆ１に放出する。尚、筐体２１の上方側壁部２１ａは、筐体２１内から第１の冷媒通路Ｆ１への放熱を促進する観点から、熱伝達率が高い素材（例えば、アルミ材）によって形成されている。
【００２５】
筐体２１の上方側壁部２１ａの外面には、第１の冷媒通路Ｆ１に突出するように放熱フィン２１ａｆが配設されている（図３を参照）。放熱フィン２１ａｆは、第１の冷媒通路Ｆ１を通流する空気冷媒と熱交換し、これによって、電気部品２２から第１の冷媒通路Ｆ１への放熱を促進する。放熱フィン２１ａｆの形状は、本発明では特に限定されないが、典型的には、放熱フィン２１ａｆ全体での放熱量が最大化するように、複数の板状の突起状体であって、第１の冷媒通路Ｆ１の空気冷媒が通流する方向（図３中の矢印Ａｉｒ）に沿って延在する形状とする。
【００２６】
一方、筐体２１の下方側壁部２１ｂ（本発明の「第２の壁部」に相当する）には、放熱フィンが配設されておらず、上方側壁部２１ａと比較して、外部（ここでは、第２の冷媒通路Ｆ２）との熱交換が行われにくい構成となっている。つまり、筐体２１は、下方側壁部２１ｂからの放熱を避け、上方側壁部２１ａから放熱を行う放熱構造を有している。このような放熱構造としているのは、第２の冷媒通路Ｆ２の空気が、駆動モータ１０から発生する熱によって、高温化しやすいためである。
【００２７】
充電装置３０は、例えば、電気部品３２、及び当該電気部品３２を収納する筐体３１を含んで構成される。
【００２８】
電気部品３２（本発明の「第２の電気部品」に相当する）は、例えば、スイッチング素子やコンデンサ等の充電回路（例えば、ＡＣ／ＤＣ変換回路、及びＤＣ／ＤＣ変換回路）を構成する電気部品である。電気部品３２は、外部電源（図示せず）から供給される電力を電力変換して、車載バッテリ（図示せず）に対して電力供給する。
【００２９】
筐体３１（本発明の「第３の筐体」に相当する）は、収納する電気部品３２を周囲の水分等から保護するため、略密閉状態で電気部品３２を収納している。尚、筐体３１の形状は、本発明では特に限定されないが、例えば、複数の壁部によって収納空間（本発明の「第２の収納空間」に相当する）を形成すると共に、当該複数の壁部によって直方体形状の外形を呈する。
【００３０】
筐体３１は、下方側壁部３１ａ（本発明の「第４の壁部」に相当する）に隣接して、電気部品３２を配する。そして、筐体３１は、充電を行う際に電気部品３２（例えば、スイッチング素子やリアクトル等）の発生する熱を、当該筐体３１内から下方側壁部３１ａを介して、第１の冷媒通路Ｆ１に放熱する。尚、筐体３１の下方側壁部３１ａは、筐体３１内から第１の冷媒通路Ｆ１への放熱を促進する観点から、熱伝達率が高い素材（例えば、アルミ材）によって形成されている。
【００３１】
筐体３１の下方側壁部３１ａの外面には、放熱フィン３１ａｆが配設されている。放熱フィン３１ａｆは、筐体３１の下方側壁部３１ａの外面に、第１の冷媒通路Ｆ１に突出するように配設されている。放熱フィン３１ａｆの形状は、例えば、筐体２１の放熱フィン２１ａｆと同様に、複数の板状の突起状体であって、第１の冷媒通路Ｆ１の空気冷媒が通流する方向（図３中の矢印Ａｉｒ）に沿って延在する形状とする。
【００３２】
尚、インバータ装置２０は、主に車輌走行中に動作する一方、充電装置３０は、主に車輌停止時の充電中に動作する。つまり、インバータ装置２０と充電装置３０とは、排他動作する関係にあり、通常、一方のみが発熱する。このように、インバータ装置２０と充電装置３０とを隣接して配設する構造とすることによって、両者の間でファン４０を共用することを可能としている。
【００３３】
第１の冷媒通路Ｆ１は、電気部品２２及び電気部品３２からの放熱可能とするべく設けられた空間領域である。第１の冷媒通路Ｆ１には、ファン４０の動作によって空気冷媒が通流する。第１の冷媒通路Ｆ１は、筐体２１の上方側壁部２１ａの外側壁面及び筐体３１の下方側壁部３１ａの外側壁面に沿って形成されている。換言すると、第１の冷媒通路Ｆ１は、筐体２１の上方側壁部２１ａと筐体３１の下方側壁部３１ａが対向する空間領域に形成されている。
【００３４】
第２の冷媒通路Ｆ２は、モータ部１２の発生する熱が電気部品２２に熱伝達することを抑制すると共に、モータ部１２からの放熱を可能とするべく設けられた空間領域である。第２の冷媒通路Ｆ２には、ファン４０の動作によって空気冷媒が通流する。
【００３５】
第２の冷媒通路Ｆ２は、筐体１１の上方側壁部１１ａの外側壁面及び筐体２１の下方側壁部２１ｂの外側壁面に沿って形成されている。換言すると、第２の冷媒通路Ｆ２は、筐体１１の上方側壁部１１ａと筐体２１の下方側壁部２１ｂが対向する空間領域に形成されている。但し、第２の冷媒通路Ｆ２は、筐体２１の下方側壁部２１ｂ及び筐体１１の上方側壁部１１ａとは直接接しない構成としてもよい。
【００３６】
ダクト５０は、第１の冷媒通路Ｆ１の一端（出口側）と第２の冷媒通路Ｆ２の一端（入口側）とを接続し、ファン４０の動作により第１の冷媒通路Ｆ１に通流する空気冷媒を第２の冷媒通路Ｆ２に循環させる。換言すると、ダクト５０の入口が、第１の冷媒通路Ｆ１の空気冷媒出口に接続され、ダクト５０の出口が、第２の冷媒通路Ｆ２の空気冷媒入口に接続される。
【００３７】
ファン４０は、第１の冷媒通路Ｆ１の一方側（入口側）から、ダクト５０を経由して、第２の冷媒通路の他方側（出口側）に向かうように、空気冷媒を通流させる。本実施形態に係るファン４０は、第１の冷媒通路Ｆ１のダクト５０の取り付け側と反対側に配設されている。そして、ファン４０は、第１の冷媒通路Ｆ１の一方側から空気冷媒を送風し、第１の冷媒通路Ｆ１の他方側に取り付けられたダクト５０を介して当該空気冷媒を第２の冷媒通路Ｆ２に通流させる。
【００３８】
尚、ファン４０は、送風ファンに限らず、吸引ファンであってもよい。吸引ファンを用いる場合は、ファン４０を、第２の冷媒通路Ｆ２の空気冷媒出口を設け、第１の冷媒通路Ｆ１の一方側から空気冷媒を吸入し、第１の冷媒通路Ｆ１の他方側に取り付けられたダクト５０を介して当該空気冷媒を第２の冷媒通路Ｆ２に通流させる。若しくは、吸引ファンを用いる場合は、ダクト５０を、ファン４０が設けられる「第１の冷媒通路Ｆ１の一方側」に取り付け、第１の冷媒通路Ｆ１の他方側から吸引された空気冷媒をダクト５０を介して第２の冷媒通路Ｆ２に通流させる。
【００３９】
又、ファン４０に代えて、第１の冷媒通路Ｆ１の入口側に走行風を空気冷媒として通流させる構成としてもよい。
【００４０】
ファン４０が通流させる空気冷媒は、駆動モータ１０、インバータ装置２０及び充電装置３０を冷却すると共に、当該駆動モータ１０から生ずる熱を第２の冷媒通路Ｆ２から排気する（詳細は後述）。
【００４１】
［車輌駆動装置の放熱経路］
図４は、本実施形態に係る車輌駆動装置Ａの放熱経路について説明する図である。
【００４２】
図４は、インバータ装置２０からの電力供給により駆動モータ１０が動作している場合の放熱経路を示す。図４中において、矢印Ｈ１は電気部品２２が発生する熱の放熱経路を表し、矢印Ｈ２はモータ部１２が発生する熱の放熱経路を表している。
【００４３】
モータ部１２は、空気冷却の制約下においては、一般に、高温に達するため（例えば、２００℃程度）、モータ部１２が発生する熱の一部は、インバータ装置２０と駆動モータ１０の接続部Ｌ、又は、空間（ここでは、第２の冷媒通路Ｆ２）を介して、隣接するインバータ装置２０側にも熱伝達する（以下、駆動モータ１０からインバータ装置２０側に熱伝達する熱を「炙り熱」とも称する）。
【００４４】
本実施形態に係る車輌駆動装置Ａは、かかるモータ部１２からの炙り熱を抑制するため、電気部品２２を冷却するために通流させる空気冷媒を用いて、当該モータ部１２から電気部品２２側へ向かう熱を外部に排出する。
【００４５】
より詳細には、本実施形態に係る車輌駆動装置Ａにおいては、モータ部１２が所定閾値温度まで上昇した場合に、まず、ファン４０の送風動作が開始する。尚、ファン４０は、例えば、モータ部１２の周囲に配設された温度センサ（図示せず）の測定値を基準として、コントローラ（図示せず）によって動作制御される。
【００４６】
ファン４０が送風した空気冷媒は、第１の冷媒通路Ｆ１において、筐体２１の放熱フィン２１ａｆ又は筐体３１の放熱フィン３１ａｆと熱交換して、電気部品２２又は電気部品３２を冷却する。尚、電気部品２２と電気部品３２は、上記したように、通常、いずれか一方のみが動作しており、いずれか一方が空気冷媒による冷却対象となる（図４では、インバータ装置２０の電気部品２２のみが動作している状態を示す）。
【００４７】
第１の冷媒通路Ｆ１の他方側まで到達した空気冷媒は、ダクト５０を介して、第２の冷媒通路Ｆ２の入口に到達する。そして、当該空気冷媒は、第２の冷媒通路Ｆ２において、筐体１１の上方側壁部１１ａと熱交換してモータ部１２を冷却する。又、当該空気冷媒は、モータ部１２が発生する熱を第２の冷媒通路Ｆ２の出口側に向かわせ、第２の冷媒通路Ｆ２から外部空間に排出する。
【００４８】
このように、電気部品２２及びモータ部１２は、空気冷媒との熱交換により、継続的に放熱を行うことが可能になる。
【００４９】
以上のように、本実施形態に係る車輌駆動装置Ａによれば、ファン４０とダクト５０を用いて、第１の冷媒通路Ｆ１に空気冷媒を通流させて電気部品２２を冷却しつつ、当該空気冷媒を第２の冷媒通路Ｆ２に循環させてモータ部１２から電気部品２２側へ向かう熱を外部に排出することができる。換言すると、これによって、モータ部１２から電気部品２２への熱伝達を抑制した状態で、電気部品２２とモータ部１２の両者を効率的に冷却することもできる。
【００５０】
又、本実施形態に係る車輌駆動装置Ａによれば、第２の冷媒通路Ｆ２に空気冷媒を通流させるためのファンや、充電装置３０を冷却するためのファンを省略することができる。これによって、製品コストの削減や消費電力の削減にもつながる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る車輌駆動装置Ａの構成の一例を示す図である。
【００５２】
本実施形態に係る車輌駆動装置Ａは、ダクト５０の外側壁面に放熱フィン５０ｆが配設されている点で、第１の実施形態と相違する。尚、第１の実施形態と共通する構成については、説明を省略する。
【００５３】
放熱フィン５０ｆは、ダクト５０を通流する空気冷媒からの放熱を促進する。
【００５４】
又、ダクト５０を構成する素材としては、より好適には、ダクト５０を通流する空気冷媒から放熱フィン５０ｆへの熱伝達が行われやすいように、熱伝導性の高い金属素材（例えば、アルミ材）を用いる。
【００５５】
上記したように、空気冷媒は、ダクト５０を通過した後に流入する第２の冷媒通路Ｆ２において、モータ部１２を冷却する役割も有しているため、できるだけ低温にした状態で第２の冷媒通路Ｆ２に流入させるのが望ましい。
【００５６】
この点、本実施形態に係るダクト５０によれば、放熱フィン５０ｆを用いて、ダクト５０を通過する際に空気冷媒から放熱させることができる。これによって、電気部品２２との熱交換により昇温した空気冷媒を低温の状態にして、第２の冷媒通路Ｆ２に流入させることができる。
【００５７】
（第３の実施形態）
次に、図６〜図９を参照して、第３の実施形態に係る車輌駆動装置Ａの構成の一例を示す図である。尚、図６〜図９中では、説明の便宜として、駆動モータ１０の図示は、省略している。
【００５８】
本実施形態に係る車輌駆動装置Ａは、筐体２１の放熱フィン２１ａｆ（以下、「下方側の放熱フィン２１ａｆ」と略称する）が筐体３１と熱的に結合され、同様に、筐体３１の放熱フィン３１ａｆ（以下、「上方側の放熱フィン３１ａｆ」と略称する）も筐体２１と熱的に結合されている点で、第１の実施形態と相違する。
【００５９】
図６は、放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆの構成を示す側面図である。図７は、放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆの構成を示す平面図である。尚、図６の右図は、左図の点線で囲んだ領域を拡大した図である。
【００６０】
本実施形態では、筐体３１の放熱フィン３１ａｆと筐体２１の放熱フィン２１ａｆが交互に配置され、且つ、筐体３１の放熱フィン３１ａｆが筐体２１と接し、筐体２１の放熱フィン２１ａｆが筐体３１と接するように構成する。これにより、筐体３１又は筐体２１内（電気部品２２又は３２）で発生した熱を筐体３１の放熱フィン３１ａｆと、筐体２１の放熱フィン２１ａｆで両方を用いて放熱することが可能となり、冷却水を使用することなく、安価で良好な放熱特性を実現することができる。
【００６１】
上方側の放熱フィン３１ａｆは、筐体３１の外面に形成され、下方側の放熱フィン２１ａｆは、筐体２１の外面に形成される。放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆは、電気部品２２及び３２が発生する熱を一体的に外部に放熱する。
【００６２】
より詳細には、上方側の放熱フィン３１ａｆは、上方側の筐体３１の下面に形成された複数の突起部で形成される。当該放熱フィン３１ａｆの突起部は、下方側の筐体２１の上面と当接する位置まで延出し、接続部３１ａｈを介して当該筐体２１と熱的に結合している。
【００６３】
又、同様に、下方側の放熱フィン２１ａｆは、下方側の筐体２１の上面に形成された複数の突起部で形成される。当該放熱フィン２１ａｆの突起部は、上方側の筐体３１の下面と当接する位置まで延出し、接続部２１ａｈを介して当該筐体３１と熱的に結合している。
【００６４】
そして、上方側の放熱フィン３１ａｆの突起部と下方側の放熱フィン２１ａｆの突起部とは、互いに離間した状態で、交互に組み合わさるように配設されている（図７を参照）。又、上方側の放熱フィン３１ａｆの突起部及び下方側の放熱フィン２１ａｆの突起部は、いずれも板形状を呈し、長手方向の板面がファン４０の送風方向に沿うように平行に配設されている。
【００６５】
尚、放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆは、板形状に代えて、ピン形状等、他の形状を呈していてもよい。但し、放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆの突起部を他の形状とする場合も、同様に、互いに離間した状態で、交互に組み合わさるように配設するのが望ましい。
【００６６】
放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆは、いずれも筐体２１及び３１と一体的にダイカストによって形成されている。これによって、筐体２１及び３１の強度や密閉性を確保するとともに、筐体３１と放熱フィン３１ａｆの一体成型、及び、筐体２１と放熱フィン２１ａｆの一体成形を可能としている。加えて、筐体２１及び３１と放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆを形成するための製造工程を簡略化することもできる。尚、放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆは、筐体２１及び３１と同様に、アルミ材等で形成される。
【００６７】
接続部３１ａｈは、上方側の放熱フィン３１ａｆと下方側の筐体２１とを熱的に結合する。又、接続部２１ａｈは、下方側の放熱フィン２１ａｆと上方側の筐体３１とを熱的に結合する。
【００６８】
より詳細には、接続部３１ａｈは、上方側の放熱フィン３１ａｆの先端に設けられ、当該上方側の放熱フィン３１ａｆと下方側の筐体２１の外面とを接続する。又、接続部２１ａｈは、下方側の放熱フィン２１ａｆの先端に設けられ、当該下方側の放熱フィン２１ａｆと上方側の筐体３１の外面とを接続する。接続部２１ａｈ及び３１ａｈは、部材間で熱伝導が良好に行われるように、例えば、半田、溶接、放熱接着剤、アルミろう付け等を用いて部材間を接続する。接続部２１ａｈ及び３１ａｈとしては、特に、熱伝導率が高いものが望ましい。
【００６９】
尚、接続部２１ａｈ及び３１ａｈは、放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆの先端と筐体２１及び３１の外面を接続する構成に代えて、放熱フィン３１ａｆと放熱フィン２１ａｆを接続する構成としてもよい。
【００７０】
［車輌駆動装の放熱動作］
本発明者らは、良好な放熱特性と小型化を実現するために鋭意検討し、車輌に搭載するインバータ装置２０や充電装置３０等の電気部品３２と電気部品２２は、必ずしも同時に動作しているわけではなく、又、電気部品３２と電気部品２２は、同一の熱量を発するわけではない点に着目して、上記した放熱構造に想到した。
【００７１】
図８、図９は、車輌駆動装置Ａの放熱動作について説明する図である。
【００７２】
図８は、車輌走行中における放熱動作の一例について説明する図である。車輌走行中、インバータ装置２０はモータに電力を供給する動作をする一方、充電装置３０の電気部品３２は動作しない状態となる。そのため、インバータ装置２０のみが発熱している状態となっている。
【００７３】
インバータ装置２０の電気部品２２が発生した熱は、下方側の筐体２１の上面及び放熱フィン２１ａｆを介して、外部に放熱される。又、下方側の筐体２１が、上方側の放熱フィン３１ａｆよりも高温の状態となるため、インバータ装置２０の電気部品２２が発生した熱は、同時に、接続部３１ａｈを介して上方側の放熱フィン３１ａｆにも伝達される。尚、図８中の矢印は、このときの熱流を表している。
【００７４】
つまり、インバータ装置２０の電気部品２２が発生した熱は、下方側の放熱フィン２１ａｆと上方側の放熱フィン３１ａｆの両方から外部に放熱される。その結果、インバータ装置２０の電気部品２２が発生した熱を放熱する表面積は、下方側の放熱フィン２１ａｆのみから放熱する場合と比較して大きくなり、単位時間あたりに放熱できる熱量も大きくなることになる。
【００７５】
図９は、車輌停車時の充電中における放熱動作の一例について説明する図である。車輌停車時の充電中、充電装置３０の電気部品３２は動作する一方、インバータ装置２０の電気部品２２は動作しない状態となる。そのため、充電装置３０の電気部品３２のみが発熱している状態となっている。
【００７６】
充電装置３０の電気部品３２が発生した熱は、上方側の筐体３１の下面及び放熱フィン３１ａｆを介して、外部に放熱される。又、上方側の筐体３１が、下方側の放熱フィン２１ａｆよりも高温の状態となるため、充電装置３０の電気部品３２が発生した熱は、同時に、接続部２１ａｈを介して下方側の放熱フィン２１ａｆにも伝達する。尚、図９中の矢印は、このときの熱流を表している。
【００７７】
つまり、充電装置３０の電気部品３２が発生した熱は、上方側の放熱フィン３１ａｆと下方側の放熱フィン２１ａｆの両方から放熱する。その結果、充電装置３０の電気部品３２が発生した熱を放熱する表面積は、上方側の放熱フィン３１ａｆのみから放熱する場合と比較して大きくなり、単位時間あたりに放熱する熱量も大きくなることになる。
【００７８】
尚、上記の効果は、主に、接続部２１ａｈ及び３１ａｈによるものであり、金属同士の熱伝達の速度は、金属と空気の間の熱伝達する速度と比較して非常に大きいことに起因する。そのため、仮に、接続部２１ａｈ及び３１ａｈが設けられていない場合、筐体３１の外面と放熱フィン２１ａｆの間、又は、筐体２１の外面と放熱フィン３１ａｆの間に隙間が形成される。その結果、筐体３１から下方側の放熱フィン２１ａｆに対して熱伝達する速度又は筐体２１から上方側の放熱フィン３１ａｆに対して熱伝達する速度は、相当に減速し、良好な放熱特性を得られない状態となる。
【００７９】
但し、上記の効果は、インバータ装置２０の電気部品２２と充電装置３０の電気部品３２のように排他動作をする発熱部品の組み合わせでなくとも、電気部品２２と電気部品３２の発熱量が異なる場合や放熱フィン２１ａｆと放熱フィン３１ａｆとで放熱力が異なる場合であれば、同時に発熱するものに対しても発揮され得る。
【００８０】
例えば、電気部品２２がインバータ装置、電気部品３２がバッテリの場合、インバータ装置とバッテリとは同時に発熱するが、バッテリの発熱量が小さいため、インバータ装置の発する熱は、バッテリ側の上方側の放熱フィン３１ａｆに伝達する。その結果、上記と同様に、インバータ装置の発する熱は、上方側の放熱フィン３１ａｆと下方側の放熱フィン２１ａｆの両方から放熱されることになり、良好な放熱特性を確保することができる。
【００８１】
以上のように、本実施形態に係る車輌駆動装置Ａの放熱構造は、接続部３１ａｈを介して上方側の放熱フィン３１ａｆと下方側の筐体２１とを熱的に結合するとともに、接続部２１ａｈを介して下方側の放熱フィン２１ａｆと上方側の筐体３１とを熱的に結合する構成としている。そのため、電気部品２２及び３２が発する熱は、放熱フィン２１ａｆと放熱フィン３１ａｆに分配されて、両方から放熱されることになる。これによって、車輌駆動装置Ａ全体としての放熱特性を向上することができる。
【００８２】
又、本実施形態に係る車輌駆動装置Ａの放熱構造によれば、上方側の放熱フィン３１ａｆの突起部と下方側の放熱フィン２１ａｆの突起部とは、少なくとも一部が、互いに離間した状態で、交互に組み合わさるように配設されている。これによって、ファン４０からの送風を円滑に通流させるとともに、放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆの突起部の本数の密度を増加させ、小型化と放熱特性の向上を図ることができる。特に、本実施形態に係る放熱フィン２１ａｆ及び３１ａｆは、ダイカストによって形成されているため、放熱フィンの小型化やフィンピッチの縮小には限度がある。この点、上記構成によって、小型で、且つ、放熱特性の良好な放熱構造を構成することが可能である。
【００８３】
又、本実施形態に係る車輌駆動装置Ａの放熱構造は、空気冷却を採用しているため、冷却水の循環回路や循環ポンプ等の冷却設備が不要となり、省スペース化やコスト低減を図ることもできる。
【００８４】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
【００８５】
上記実施形態では、車輌駆動装置Ａの放熱構造の一例を種々に示した。但し、各実施形態で示した態様を種々に組み合わせたものを用いてもよいのは勿論である。
【００８６】
又、上記実施形態では、ファン４０の一例として、筐体１１に取り付けられた構成を示したが、ファン４０の取り付け位置は、任意である。ファン４０は、例えば、第１の冷媒通路Ｆ１の上流側の他の冷媒通路に送風するものであって、当該他の冷媒通路を介して、第１の冷媒通路Ｆ１に送風するものであってもよい。
【００８７】
又、上記実施形態では、ダクト５０の一例として、第１の冷媒通路Ｆ１に通流する空気冷媒の全部を第２の冷媒通路Ｆ２に循環させる構成としたが、第１の冷媒通路Ｆ１に通流する空気冷媒の一部のみを第２の冷媒通路Ｆ２に循環させる構成としてもよい。
【００８８】
又、上記実施形態では、駆動モータ１０の放熱構造の一例として、筐体１１の上方側壁部１１ａを介して、第２の冷媒通路Ｆ２に放熱する態様を示した。しかしながら、当該態様においては、駆動モータ１０からインバータ装置２０への炙り熱も増大するおそれもある。かかる観点から、筐体１１の上方側壁部１１ａは、熱伝達率が小さい素材を用いて、モータ部１２を第２の冷媒通路Ｆ２に対して熱遮蔽する構造としてもよい。
【００８９】
又、上記実施形態では、第１の冷媒通路Ｆ１の一例として、筐体２１の上方側壁部２１ａと筐体３１と下方側壁部３１ａとによって形成される態様を示した。しかしながら、第１の冷媒通路Ｆ１は、電気部品２２から放熱し得る態様であればよく、必ずしも電気部品３２から放熱し得る態様である必要はない。例えば、第１の冷媒通路Ｆ１は、筐体２１の上方側壁部２１ａと、特に冷却対象を有しない筐体の下方側壁部によって形成されてもよい。
【００９０】
又、上記実施形態では、第２の冷媒通路Ｆ２の一例として、筐体２１の下方側壁部２１ｂと筐体１１と上方側壁部１１ａとによって形成される態様を示した。しかしながら、第２の冷媒通路Ｆ２は、モータ部１２からの炙り熱を排出し得る態様であればよく、必ずしも、筐体１１と上方側壁部１１ａの外側壁面や、筐体２１の下方側壁部２１ｂの外側壁面と接する必要はない。
【００９１】
又、上記実施形態では、車輌駆動装置Ａの機器の組み合わせの一例として、駆動モータ１０、インバータ装置２０及び充電装置３０が一体的に構成された態様を示した。しかしながら、上記した放熱構造は、種々の組み合わせに対して適用可能である。例えば、駆動モータ１０とインバータ装置２０のみの組み合わせに対しても適用可能である。又、その他、駆動モータ１０に隣接して配設する電力モジュールは、車載バッテリや充電装置３０であってもよい。
【００９２】
又、上記実施形態では、駆動モータ１０、インバータ装置２０、及び、充電装置３０を上下方向（Ｚ軸方向）に積層する態様を示した。言い換えると、筐体２１の上方側壁部２１ａと筐体２１の下方側壁部２１ｂが、筐体２１を形成する互いに対向する位置に配設される態様を示した。しかしながら、例えば、インバータ装置２０、及び、充電装置３０を上下方向（Ｚ軸方向）に積層しつつ、駆動モータ１０、及び、インバータ装置２０を左右方向（Ｘ軸、又は、Ｙ軸方向）に連結する態様であっても良い。すなわち、筐体２１の上方側壁部２１ａと筐体２１の下方側壁部２１ｂが、互いに異なる方向を向くように配設される態様である。
【００９３】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本開示に係る車輌駆動装置によれば、隣接する機器間における熱伝達の問題を抑制し得るより好適な空冷式の放熱構造を実現することができる。
【符号の説明】
【００９５】
Ａ  車輌駆動装置
Ｌ  接続部
１０  駆動モータ
１１  駆動モータの筐体
１２  駆動モータのモータ部
２０  インバータ装置
２１  インバータ装置の筐体
２１ａｆ  インバータ装置の放熱フィン
２１ａｈ  インバータ装置の放熱フィンの接続部
２２  インバータ装置の電気部品
３０  充電装置
３１  充電装置の筐体
３１ａｆ  充電装置の放熱フィン
３１ａｈ  充電装置の放熱フィンの接続部
３２  充電装置の電気部品
４０  ファン
５０  ダクト
５０ｆ  ダクトの放熱フィン
Ｆ１  第１の冷媒通路
Ｆ２  第２の冷媒通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019024042.tif 000008
【図７】
2019024042.tif 000009
【図８】
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【図９】
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