(57)【要約】【課題】モータケースの内部冷却水通路に混入したエアを内部冷却水通路から排出することができ、モータの冷却性能が低下することを防止することができる電動車両の冷却構造を提供すること。【解決手段】冷却構造は、モータ１２の周囲を取り囲むモータケース１１の環状通路部１８の上半分の範囲において、冷却水の流れ方向Ｗの下流側で、かつ、環状通路部１８の最上部よりも低い位置で、環状通路部１８に連通する連通孔２０を有するエアブリーザ室１９が設けられ、エアブリーザ室１９に、エアブリーザ室１９に溜まった空気を排出する排出管２１を形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行用の駆動力を発生するモータを収納し、前記モータの周囲に冷却水が流通する内部冷却水通路を有するモータケースを備え、
前記内部冷却水通路が、前記モータケースの周方向一端に設けられた入口部と、前記モータケースの周方向他端に設けられた出口部と、前記入口部および出口部に連通し、前記モータの周囲を取り囲むように環状に形成された環状通路部とから構成される電動車両の冷却構造であって、
前記環状通路部の上半分の範囲において、冷却水の流れ方向下流側で、かつ、前記環状通路部の最上部よりも低い位置で、前記環状通路部に連通する連通孔を有するエアブリーザ室を設け、
前記エアブリーザ室に、前記エアブリーザ室に溜まった空気を排出する排出部を形成したことを特徴とする電動車両の冷却構造。
【請求項２】
前記エアブリーザ室は、冷却水の流れ方向と交差する長手方向に延在する壁部を有し、前記壁部のうちの上面を構成する壁部は、長手方向に沿って傾斜するように形成され、
前記排出部が、傾斜方向上方側の前記壁部の上部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の電動車両の冷却構造。
【請求項３】
前記排出管は、前記エアブリーザ室に連通する内部通路を有し、前記内部通路に、前記内部通路の流路断面積を絞る絞り部が形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動車両の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の冷却構造に関し、特に、冷却水のエア抜きを行うようにした電動車両の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、モータを走行用動力源として有する電動車両やハイブリッド自動車等の電動車両においては、バッテリから供給される直流電圧をインバータで交流電圧に変換して、交流モータに印加して駆動することにより、走行用動力を得ている。この電動車両には駆動により高温となるモータやインバータ等を含むモータシステムを冷却液で冷却するための冷却回路が搭載されている。
【０００３】
この冷却システムでは、冷却回路に冷却水を注入後に、冷却回路内にエアが溜まることがある。特に、モータを収容するモータケースの内部冷却水通路がモータの周囲を囲む環状に形成され、冷却水が下方から上方に流通する構造にあっては、モータケースの内部冷却水通路にエアが溜まる場合があり、モータケースからエア抜きを行う必要がある。
【０００４】
従来のこの種の電動車両の冷却構造としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。この電動車両の冷却構造は、ジェネレータケースの内部にモータを冷却するウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケットは、モータのステータを周方向に囲うように環状に形成されている。
【０００５】
ウォータジャケットに流れる冷却水にエアが混入していた場合には、ウォータジャケットの上部にエアが溜まることになることから、ウォータジャケットの上半分の範囲において、ウォータジャケットの最上部にはエアを抜くための排出部が形成されており、このウォータジャケットの上部に溜まったエアは、排出部から排出される。この結果、冷却回路内のエア抜きを行ってモータの冷却性能を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６７７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の電動車両の冷却構造にあっては、ウォータジャケットの上半分の範囲において、ウォータジャケットの最上部にエア抜き用の排出部が形成されているため、冷却水の流れのない状態においては、ウォータジャケットの最上部の排出部からエアを排出することができるが、冷却水の流れがある状態においては、ウォータジャケットの最上部から下流側にエアが溜まることになるので、最上部の排出部からエアを排出することができない。
【０００８】
すなわち、冷却水の流れがある状態においては、ウォータジャケットを流れる冷却水に押されてウォータジャケットの最上部に溜まったエアが最上部から下流側に移動して下流側に溜まってしまう。したがって、ウォータジャケットに溜まったエアを排出部から抜くことができず、冷却水に空気層が形成されてしまい、モータの冷却性能が低下してしまう。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、モータケースの内部冷却水通路に混入したエアを内部冷却水通路から排出することができ、モータの冷却性能が低下することを防止することができる電動車両の冷却構造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】
【００１０】
本発明の第１の態様は、車両の走行用の駆動力を発生するモータを収納し、モータの周囲に冷却水が流通する内部冷却水通路を有するモータケースを備え、内部冷却水通路が、モータケースの周方向一端に設けられた入口部と、モータケースの周方向他端に設けられた出口部と、入口部および出口部に連通し、モータの周囲を取り囲むように環状に形成された環状通路部とから構成される電動車両の冷却構造であって、環状通路部の上半分の範囲において、冷却水の流れ方向下流側で、かつ、環状通路部の最上部よりも低い位置で、環状通路部に連通する連通孔を有するエアブリーザ室を設け、エアブリーザ室に、エアブリーザ室に溜まった空気を排出する排出部を形成したものから構成されている。
【００１１】
本発明の第２の態様としては、エアブリーザ室は、冷却水の流れ方向と交差する長手方向に延在する壁部を有し、壁部のうちの上面を構成する壁部は、長手方向に沿って傾斜するように形成され、排出部が、傾斜方向上方側の壁部の上部に設けられてもよい。
【００１２】
本発明の第３の態様としては、排出管は、エアブリーザ室に連通する内部通路を有し、内部通路に内部通路の流路断面積を絞る絞り部が形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
このように上記の第１の態様によれば、モータの周囲を取り囲むモータケースの環状通路部の上半分の範囲において、冷却水の流れ方向下流側で、かつ、環状通路部の最上部よりも低い位置で、環状通路部に連通する連通孔を有するエアブリーザ室を設け、エアブリーザ室に、エアブリーザ室に溜まった空気を排出する排出部を形成したので、冷却水の流れがある状態において、環状通路部を流れる冷却水によって環状通路部の最上部から下流側に溜まったエアをエアブリーザ室に溜めることができる。
【００１４】
すなわち、冷却水の流れによってエアが溜まり易い環状通路部の部位に設けられた連通孔からエアブリーザ室にエアを溜めることができ、エアブリーザ室に溜められたエアを、排出部を通して排出することができる。したがって、モータケースの内部冷却水通路に混入したエアを、排出部を通して内部冷却水通路から排出することができ、モータの冷却性能が低下することを防止することができる。
また、エアブリーザ室に溜まったエアを排出部から排出することができるので、エアブリーザ室に対する排出部の取付け位置の自由度を向上させることができる。
【００１５】
上記の第２の態様によれば、エアブリーザ室が、冷却水の流れ方向と交差する長手方向に延在する壁部を有し、壁部のうちの上面を構成する壁部が、長手方向に沿って傾斜するように形成され、排出部が、傾斜方向上方側の壁部の上部に設けられるので、エアブリーザ室の壁部の傾斜面に沿ってエアを排出部まで導くことができ、エアの排出性能を向上させることができる。
【００１６】
上記の第３の態様によれば、排出管がエアブリーザ室に連通する内部通路を有し、内部通路に内部通路の流路断面積を絞る絞り部が形成されるので、排出管の内部通路から冷却水が排出されることを抑制して、エアだけを排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、電動車両の概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、図１のＶ方向矢視図である。
【図３】図３は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、車両の前方から見たモータ部の正面図である。
【図４】図４は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、図３のＶ１−Ｖ１方向矢視断面図である。
【図５】図５は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、図３のＶ２−Ｖ２方向矢視断面図である。
【図６】図６は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、図３のＶ３−Ｖ３方向矢視断面図である。
【図７】図７は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、内部冷却水通路とモータを示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、ブリーザ室周辺の拡大断面図である。
【図９】図９は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、ブリーザ室の概略構成図である。
【図１０】図１０は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、ブリーザ室の上面図である。
【図１１】図１１は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、図４のＶ４方向から見た排出管の正面図である。
【図１２】図１２は、本発明の電動車両の冷却構造の一実施形態を示す図であり、他の構成の冷却構造を有するモータケースを示す図であり、図３のＶ１−Ｖ１方向矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る電動車両の冷却構造の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図１２は、本発明に係る一実施形態の電動車両の冷却構造を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１、図２において、電動車両としての車両１は、車両の走行用の駆動力を発生するモータ部２と、モータ部２を駆動するインバータ３と、図示しないバッテリと、バッテリの電圧を昇圧してインバータ３に供給するＤＣ−ＤＣコンバータ４と、ＤＣ−ＤＣコンバータ４と、これらモータ部２、インバータ３およびＤＣ−ＤＣコンバータ４を冷却する冷却回路５とを備えている。
【００１９】
冷却回路５は、車両１の走行時の走行風や図示しないファンによって冷却水を冷却するラジエータ６と、ラジエータ６とインバータ３とを接続する冷却配管７と、インバータ３とＤＣ−ＤＣコンバータ４とを接続する冷却配管８と、ＤＣ−ＤＣコンバータ４とモータ部２とを連結する冷却配管９と、モータ部２とラジエータ６とを連結する冷却配管１０とを備えている。
【００２０】
冷却回路５は、ラジエータ６によって冷却される冷却水を図示しないウォータポンプによって冷却配管７〜１０を通してインバータ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４およびモータ部２およびラジエータ６の間を循環させることにより、これらインバータ３、ＤＣ−ＤＣコンバータ４およびモータ部２を冷却する。
【００２１】
図３〜図６に示すように、モータ部２は、モータケース１１およびモータケース１１に収容されたモータ１２を備えており、モータ１２は、図示しない動力伝達機構を介して左右の駆動輪に駆動力を伝達する図示しないロータ１３と、ロータ１３の外周を取り囲むようにしてモータケース１１の内周面に固定されたステータ１４とを備えている。
【００２２】
モータ部２のステータ１４にはインバータ３を介してバッテリからの直流電流が交流電流に変換されて供給されることにより、ロータ１３を回転させるための駆動力を与えるようになっている。このため、モータ部２によって左右の駆動輪に駆動力が伝達されて車両１の走行が行われる。
【００２３】
また、モータケース１１には冷却水が流通する内部冷却水通路１５を有しており、この内部冷却水通路１５は、モータケース１１の周方向一端に設けられた入口部１６と、モータケース１１の周方向他端に設けられた出口部１７と、入口部１６および出口部１７に連通し、モータ１２の周囲を取り囲むように環状に形成された環状通路部１８とから構成されている。
【００２４】
ここで、内部冷却水通路１５は、図７に模式的に示すように螺旋環状に形成されており、少なくともモータ１２の周囲を１周以上取り囲んでいる。なお、内部冷却水通路１５は、螺旋環状に限定されるものではなく、モータ１２の周囲を１周だけ取り囲んでもよい。
【００２５】
この内部冷却水通路１５は、冷却配管９から入口部１６を通して環状通路部１８に導入された冷却水をモータ１２のステータ１４の周囲を流通させた後、出口部１７から冷却配管１０を通して排出することにより、高温となるステータ１４を冷却する。
【００２６】
図４、図８において、モータケース１１の外周部にはエアブリーザ室１９が形成されており、このエアブリーザ室１９は、連通孔２０を通して環状通路部１８に連通している。また、エアブリーザ室１９は、環状通路部１８の上半分の範囲において、矢印で示すように冷却水の流れ方向Ｗの下流側で、かつ、環状通路部１８の最上部よりも低い位置に形成されている。
【００２７】
エアブリーザ室１９は、冷却水の流れ方向Ｗと交差する長手方向（図９の左右方向）に延在する壁部としての上壁１９ａおよび壁部としての側壁１９ｂを備えており、図９に示すように、上壁１９ａは、長手方向に沿って傾斜する傾斜面を有している。
【００２８】
図４、図８、図１０、図１１に示すように、エアブリーザ室１９には排出部としての排出管２１が形成されており、この排出管２１の内部通路２１ａは、エアブリーザ室１９に連通し、エアブリーザ室１９に溜まった空気を排出するようになっている。具体的には、排出管２１は、上壁１９ａの傾斜方向上方側の側壁１９ｂに設けられている。
【００２９】
排出管２１は、エア抜き配管２２を介してインバータ３に取付けられたリザーブタンク２３に接続されており（図１、図２参照）、排出管２１から排出されたエアは、エア抜き配管２２を通してリザーブタンク２３に導入されるようになっている。
また、図８、図９、図１１に示すように、排出管２１の内部通路２１ａには絞り部２１ｂが形成されており、この絞り部２１ｂは、内部通路２１ａの流路断面積を絞る。
【００３０】
次に、作用を説明する。
冷却回路５に冷却水を充填後に、ウォータポンプを作動させて冷却回路５に冷却水を循環させると、モータケース１１の入口部１６から環状通路部１８に冷却水が導入される。この冷却水は、環状通路部１８によってステータ１４の周囲を流通して出口部１７から排出される。
【００３１】
環状通路部１８を流れる冷却水は、下方から上方に向かって流動するため、環状通路部１８の上方に発生するエアは、冷却水に押されて環状通路部１８の最上部から冷却水の流れ方向Ｗの下流側に溜められる。
【００３２】
本実施形態の冷却構造は、モータ１２の周囲を取り囲むモータケース１１の環状通路部１８の上半分の範囲において、冷却水の流れ方向Ｗの下流側で、かつ、環状通路部１８の最上部よりも低い位置で、環状通路部１８に連通する連通孔２０を有するエアブリーザ室１９を設け、エアブリーザ室１９に、エアブリーザ室１９に溜まった空気を排出する排出管２１を形成したので、冷却水の流れがある状態において、環状通路部１８の最上部から下流側に溜まったエアをエアブリーザ室１９に溜めることができ、エアブリーザ室１９に溜められたエアを、排出管２１を通して内部冷却水通路１５から排出することができる。この結果、モータ１２の冷却性能が低下することを防止することができる。
【００３３】
また、エアブリーザ室１９に溜まったエアを排出管２１から排出することができるので、エアブリーザ室１９に対する排出管２１の取付け位置の自由度を向上させることができる。例えば、本実施形態の排出管２１は、側壁１９ｂから車両１の後方の水平方向に延在しているが、上壁１９ａから上方に延在させてもよい。また、水平方向に延在する向きは、車両１の左右方向、あるいは左右の斜め方向であってもよい。
【００３４】
また、本実施形態の冷却構造のエアブリーザ室１９は、冷却水の流れ方向Ｗと交差する長手方向に延在する上壁１９ａおよび側壁１９ｂを有し、上壁１９ａが、長手方向に沿って傾斜するように形成され、排出管２１が、傾斜方向上方側の側壁１９ｂの上部に設けられるので、エアブリーザ室１９の上壁１９ａの傾斜面に沿ってエアを排出管２１まで導くことができ、エアの排出性能を向上させることができる。
【００３５】
また、本実施形態の冷却構造の排出管２１は、エアブリーザ室１９に連通する内部通路２１ａを有し、内部通路２１ａに内部通路２１ａの流路断面積を絞る絞り部２１ｂが形成されるので、排出管２１の内部通路２１ａから冷却水が排出されることを抑制して、エアだけを排出することができる。特に、排出管２１を上壁１９ａから上方に延在させた構造にすれば、排出管２１から冷却水が排出されることをより効果的に抑制することができる。
【００３６】
ここで、本実施形態の冷却構造は、エアブリーザ室１９に排出管２１を設けているが、図１２に示すように、環状通路部１８の最上部よりも上方のモータケース１１に、環状通路部１８に連通し、排出管２１と同一の構造の第２排出管２４を設け、この第２排出管２４を図示しないエア抜き配管を通してリザーブタンク２３に接続してもよい。このようにすれば、冷却水の流れがある状態において、環状通路部１８の最上部に溜まったエアを、環状通路部１８から第２排出管２４を通して排出することができ、エアの排出性能をより効果的に向上させることができる。なお、第２排出管２４に絞り部２４ｂを設けてもよい。
なお、本実施形態の車両１は、駆動用のモータ１２を有する電動車両から構成されているが、走行用の駆動源としてモータと内燃機関とを有するハイブリッド車両から構成されてもよい。
【００３７】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００３８】
１…車両（電動車両）、１１…モータケース、１２…モータ、１５…内部冷却水通路、１６…入口部、１７…出口部、１８…環状通路部、１９…エアブリーザ室、１９ａ…上壁（壁部）、１９ｂ…側壁（壁部）、２０…連通孔、２１…排出管（排出部）、２１ａ…内部通路、２１ｂ…絞り部
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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