(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気モータを動力源とするとともに当該電気モータと車輪との間の動力伝達がクラッチによって接続・遮断される車輪駆動系を備えた車両に設けられ、前記電気モータを含む冷却対象を冷却する車両用冷却装置であって、
前記冷却対象との熱交換により前記冷却対象を冷却するためのオイルを収容する循環式の冷却通路と、
前記車輪駆動系の動力伝達経路における前記クラッチと前記車輪との間に設けられ、前記車輪駆動系で駆動されることによって、オイルを前記冷却通路内で循環させるオイルポンプと、
前記冷却通路内のオイルを冷却するオイルクーラと、
前記電気モータで駆動されることによって前記オイルクーラに対して送風することにより、前記オイルクーラを冷却するファンと、
を備えることを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項２】
前記車両は、前記車輪として前後の駆動輪の一方を前記電気モータで駆動するとともに、他方をエンジンで駆動する前後輪駆動式の車両であることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項３】
前記オイルクーラは、前記車両の走行中における走行風との熱交換によりオイルを冷却する空冷式のオイルクーラであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本発明は、電気モータを動力源とする車輪駆動系を備えた車両に設けられ、電気モータを含む冷却対象をオイルにより冷却する車両用冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用冷却装置として、例えば特開２０００−２９５８１８号公報に記載されたものが知られている。この車両用冷却装置は、オイルを冷媒とするオイル式冷却装置、およびクーラントを冷媒とするクーラント式冷却装置を備えている。
【０００３】
このオイル式冷却装置は、電気モータのロータおよび電気モータに連結された減速機構を主に冷却するためのものであり、オイルパン内に設けられたオイルポンプと、このオイルポンプに接続された油路と、この油路の途中に設けられたオイルクーラなどを備えている。このオイルクーラは、オイルが流れる内側流路と、この内側流路を取り囲むように設けられ、クーラントが流れる外側流路とを備えている。オイルは、オイルクーラの内側流路内を流れる際、外側流路を流れるクーラントとの熱交換により冷却される。このオイル冷却装置では、オイルポンプの作動に伴って吐出されたオイルは、油路を介して、オイルクーラに送られ、冷却される。そして、冷却されたオイルは、ロータ内および減速機構内を通った後、オイルパン内に戻される。これにより、ロータおよび減速機構が冷却される。
【０００４】
また、クーラント式冷却装置は、電気モータのステータおよびオイルを主に冷却するためのものであり、ステータのコアの外周を取り囲むように延びるとともに一部がオイルクーラの外側流路を構成する循環路と、この循環路の途中に上流側から順に設けられたクーラントポンプおよびクーラントクーラなどで構成されている。このクーラント冷却装置では、クーラントポンプの作動に伴って吐出されたクーラントは、循環路を介して、クーラントクーラに送られ、冷却される。そして、冷却されたクーラントは、オイルクーラの外側流路内および循環路のコアの外周部分を順に流れた後、オイルポンプに戻される。これにより、オイルおよび電気モータのコアが冷却される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の車両用冷却装置によれば、冷媒として、オイルおよびクーラントの２種類を用いているため、ポンプ、クーラおよび冷却通路などが２系統分、必要となる。そのため、部品点数が多いことによって、製造コストがかさむとともに、装置が大きくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、冷却対象を効果的に冷却でき、部品点数の削減によって、製造コストを削減できるとともに、装置をコンパクト化できる車両用冷却装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電気モータ５を動力源とするとともに電気モータ５と車輪（後輪８）との間の動力伝達がクラッチ２６によって接続・遮断される車輪駆動系（後輪駆動系６）を備えた車両２に設けられ、電気モータ５を含む冷却対象（電気モータ５、ＰＤＵ９ａ）を冷却する車両用冷却装置１であって、冷却対象との熱交換により冷却対象を冷却するためのオイルを収容する循環式の冷却通路（冷却油路１０）と、車輪駆動系の動力伝達経路におけるクラッチ２６と車輪（後輪８）との間に設けられ、車輪駆動系（後輪駆動系６）で駆動されることによって、オイルを冷却通路（冷却油路１０）内で循環させるオイルポンプ１１と、冷却通路（冷却油路１０）内のオイルを冷却するオイルクーラ１３と、電気モータ５で駆動されることによってオイルクーラ１３に対して送風することにより、オイルクーラ１３を冷却するファン１４と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この車両用冷却装置によれば、車輪駆動系でオイルポンプが駆動されることによって、オイルは、冷却通路内を循環し、冷却対象との熱交換によりこれを冷却するとともに、オイルクーラにより冷却される。また、オイルクーラは、電気モータの作動中に、これにより駆動されるファンからの送風によって冷却される。このように、電気モータが作動中であることで、これを含む冷却対象を冷却する必要があるとき、すなわちオイルクーラによるオイルの冷却が必要なときに、冷却すべき電気モータの動力を自動的に利用しながら、オイルクーラを冷却できるので、冷却の必要性を検出する検出装置や、その検出結果に応じて冷却装置を作動させるための装置などを必要とすることなく、冷却対象を無駄なく効果的に冷却することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両用冷却装置１において、車両２は、車輪として前後の駆動輪の一方（後輪８）を電気モータ５で駆動するとともに、他方（前輪７）をエンジン４で駆動する前後輪駆動式の車両２であることを特徴とする。
【００１０】
一般に、電気モータおよびエンジンで駆動される前後輪駆動式の車両では、電気モータのみで駆動される車両と比較すると、より小型の電気モータを用いて車両全体として同等の駆動力を確保できる。したがって、この車両用冷却装置によれば、電気モータのみで駆動される車両に適用した場合と比べて、オイルクーラの冷却能力をより小さく設定することが可能になり、オイルクーラのコンパクト化が可能になる。また、例えばエンジンが水冷式であるときに、そのラジエータの冷却水を利用し、オイルクーラによるオイルの冷却が可能になる。このように、従来のようなクーラント冷却装置などを別個に設けることなく、エンジン側の冷却装置の冷媒を利用し、オイルクーラによるオイルの冷却が可能になる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の車両用冷却装置１において、オイルクーラ１３は、車両の走行中における走行風との熱交換によりオイルを冷却する空冷式のオイルクーラ１３であることを特徴とする。
【００１２】
この車両用冷却装置によれば、オイルクーラが空冷式のものであるので、従来のようなクーラント冷却装置などを用いることなく、車両の走行に伴う走行風との熱交換、およびファンからの送風との熱交換により、オイルを冷却することができる。その結果、部品点数を削減することができ、それにより、製造コストを削減することができるとともに、装置全体をコンパクト化できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る車両用冷却装置について説明する。図１は、本実施形態の車両用冷却装置１を適用した車両２を示している。同図に示すように、この車両２は、エンジン４を動力源とする前輪駆動系３と、電気モータ５を動力源とする後輪駆動系６（車輪駆動系）とを備えた、いわゆる前後輪駆動式のものである。この車両２では、前輪駆動系３により左右の前輪７，７（前後の駆動輪の他方）が、後輪駆動系６により左右の後輪８，８（前後の駆動輪の一方）がそれぞれ駆動される。
【００１４】
エンジン４は、車両２の前部に横置きに搭載されており、トルクコンバータ（図示せず）を有する自動変速機４ａ、減速ギヤ（図示せず）を有するフロント差動機構４ｂ、左右の前駆動軸４ｃ，４ｃおよび左右の等速ジョイント４ｄ，４ｄなどを介して、左右の前輪７，７に接続されている。
【００１５】
電気モータ（以下「モータ」という）５は、サーボモータで構成され、ＰＤＵ９ａを介して、ＥＣＵ９およびバッテリ９ｂに電気的に接続されている。このＰＤＵ９ａ（冷却対象）は、インバータおよびコンバータなどを含む電気回路で構成されている。
【００１６】
ＥＣＵ９は、マイクロコンピュータで構成されており、ＰＤＵ９ａを介して、バッテリ９ｂの電力をモータ５に供給することで、モータ５を制御するとともに、回生時には、モータ５で発電された回生電力をバッテリ９ｂに充電する。また、ＥＣＵ９は、後述するように、クラッチ駆動機構４０を駆動することにより、クラッチ２６の接続・遮断を制御する。
【００１７】
図２および図４は、後輪駆動系６の概略構成を示している。なお、図２では、理解の容易化のために断面部分のハッチングが省略されている（後述する図３も同様）。両図に示すように、後輪駆動系６では、モータ５は、減速機構２０、リヤ差動機構３０、左右の後駆動軸２３，２３および左右の等速ジョイント２３ａ，２３ａなどを介して、左右の後輪８，８に接続されている。
【００１８】
これらのモータ５、減速機構２０およびリヤ差動機構３０は、ケーシング１２内に一緒に収容されており、このケーシング１２の下側部分は、オイルを溜めるためのオイルパン１２ａ（図３参照）を構成している。
【００１９】
モータ５は、ロータ５ａおよびステータ５ｂなどで構成されている。このロータ５ａは、車両２の左右方向に延びており、その右端部には、後述するオイルクーラ１３を冷却するためのファン１４が取り付けられている。さらに、ロータ５ａの左端部は、後述する出力軸２１に連結されている。
【００２０】
また、減速機構２０は、モータ５の回転を３段階に減速してリヤ差動機構３０に伝達するものであり、互いに平行な２つの出力軸２１および中間軸２２と、これらの軸２１，２２上に設けられた第１減速ギヤ対２４と、中間軸２２および左後駆動軸２３上に設けられた第２減速ギヤ対２５と、中間軸２２に設けられたクラッチ２６と、プラネタリギヤ機構２７などにより構成されている。
【００２１】
出力軸２１は、２つの軸受を介してケーシング１２に回転自在に支持されており、これにより、モータ５のロータ５ａと一体に回転する。また、出力軸２１には、減速ギヤ２４ａが一体に形成されている。この減速ギヤ２４ａは、後述する減速ギヤ２４ｂと常に噛み合っており、これとともに上記第１減速ギヤ対２４を構成している。
【００２２】
一方、中間軸２２は、２つの軸受を介してケーシング１２に回転自在に回転自在に支持されている。この中間軸２２上には、モータ５側から順に減速ギヤ２５ａ、減速ギヤ２４ｂおよびクラッチ２６が設けられている。減速ギヤ２５ａは、中間軸２２と一体に形成されており、後述する減速ギヤ２５ｂと常に噛み合い、これとともに前記第２減速ギヤ対２５を構成している。
【００２３】
図３に示すように、クラッチ２６は、スリーブ２６ａや、ハブ２６ｂ、ブロッキングリング２６ｃ、シンクロスプリング（図示せず）などから成るサーボシンクロメッシュタイプのものであり、例えば特公昭４８−２４０９６号公報に記載されたものと同様に構成されている。このハブ２６ｂは、中間軸２２上に一体に取り付けられている。
【００２４】
スリーブ２６ａは、ハブ２６ｂにスプライン嵌め合いにより取り付けられており、それにより、ハブ２６ｂに沿って、クラッチ２６が接続される接続位置と遮断される遮断位置との間で摺動自在である。スリーブ２６ａは、後述するように、クラッチ駆動機構４０により、これらの２つの位置の一方に駆動される。
【００２５】
また、減速ギヤ２４ｂは、中間軸２２に対して回転自在のアイドルギヤタイプのものであり、この減速ギヤ２４ｂのブロッキングリング２６ｃに近接する位置には、ドグ歯状のギヤ歯２４ｃが形成されている。また、スリーブ２６ａは、ドグ歯状のギヤ歯（図示せず）を有しており、上記接続位置に移動したときに、このギヤ歯がギヤ歯２４ｃに噛み合うことにより、第１減速ギヤ対２４およびクラッチ２６を介して、出力軸２１と中間軸２２が互いに接続される。
【００２６】
さらに、前記左後駆動軸２３上には、アイドルギヤ２８が回転自在に設けられている。このアイドルギヤ２８は、左後駆動軸２３の軸線方向に延びる基部２８ａと、この基部２８ａの左右端部にそれぞれ一体に形成された減速ギヤ２５ｂおよびサンギヤ２７ａと、減速ギヤ２５ｂの下流側に隣接して設けられたポンプ駆動ギヤ２８ｂなどを有している。このポンプ駆動ギヤ２８ｂは基部２８ａに固定されている。
【００２７】
また、サンギヤ２７ａは、複数（例えば４つ）のプラネタリピニオンギヤ２７ｂ、リングギヤ２７ｃおよびプラネタリキャリア２７ｄとともに、前記プラネタリギヤ機構２７を構成している。このリングギヤ２７ｃは、ケーシング１２に固定され、プラネタリキャリア２７ｄは、前記リヤ差動機構３０の後述するリングギヤ３０ｃに連結されている。
【００２８】
このプラネタリギヤ機構２７では、サンギヤ２７ａが回転すると、これに伴う各プラネタリピニオンギヤ２７ｂの回転に伴い、プラネタリキャリア２７ｄがサンギヤ２７ａよりも遅い回転速度で回転する。すなわち、アイドルギヤ２８が回転すると、その回転が減速された状態で、リヤ差動機構３０のリングギヤ３０ｃに伝達される。
【００２９】
一方、リヤ差動機構３０は、上記プラネタリギヤ機構２７と同様のプラネタリギヤ機構タイプのものであり、サンギヤ３０ａ、複数（例えば４つ）のプラネタリピニオンギヤ３０ｂ、リングギヤ３０ｃおよびプラネタリキャリア３０ｄを備えている。
【００３０】
これらの複数のプラネタリピニオンギヤ３０ｂはいずれも、プラネタリキャリア３０ｄに回転自在に取り付けられているとともに、サンギヤ３０ａおよびリングギヤ３０ｃと常に噛み合っている。プラネタリキャリア３０ｄは、右駆動軸２３の左端部に固定され、サンギヤ３０ａは、左後駆動軸２３の右端部に固定されている。また、リングギヤ３０ｃは、プラネタリギヤ機構２７のプラネタリキャリア２７ｄに連結されている。
【００３１】
以上のリヤ差動機構３０では、上記プラネタリギヤ機構２７のプラネタリキャリア２７ｄの回転に伴ってリングギヤ３０ｃが回転すると、これに伴うプラネタリピニオンギヤ３０ｂ（すなわちプラネタリキャリア３０ｄ）およびサンギヤ３０ａの回転にそれぞれ伴って、左右の駆動軸２３，２３が回転する。その際、内輪差などで左右の後輪８，８間に差回転が生じた場合には、この差回転がリヤ差動機構３０により吸収される。
【００３２】
次に、車両用冷却装置１およびクラッチ駆動機構４０について説明する。この車両用冷却装置１は、モータ５およびＰＤＵ９ａを冷却するとともに、リヤ差動機構３０の潤滑および冷却を行うものである。図３および図４に示すように、車両用冷却装置１は、モータ５およびＰＤＵ９ａを冷却するための冷却油路１０と、この冷却油路１０にそれぞれ設けられたオイルポンプ１１、オイルクーラ１３、２つのリリーフ弁１５，１６および一方弁１７と、前記ファン１４などにより構成されている。
【００３３】
冷却油路１０（冷却通路）は、吸い込み油路１０ａや、吐出油路１０ｂ、メイン油路１０ｃ、リバース油路１０ｄ、戻し油路１０ｅ、接続部１０ｆなどで構成されている。
【００３４】
オイルポンプ１１は、ケーシング１２内に収容されており、互いに噛み合う２つの歯車１１ａ，１１ａを内蔵した歯車式のものである。この一方の歯車１１ａは、ポンプ軸１１ｂと同軸に一体に形成されている。このポンプ軸１１ｂ上には、前記ポンプ駆動ギヤ２８ｂと常に噛み合う被駆動ギヤ１１ｃが一体に設けられている。これにより、オイルポンプ１１は、後輪８の回転中に駆動される。
【００３５】
上記吸い込み油路１０ａの一端部は、オイルポンプ１１の吸い込み口に接続され、吸い込み油路１０ａの他端部は、オイルパン１２ａ内のオイル中に位置している。これにより、オイルパン１２ａ内のオイルは、吸い込み油路１０ａを介して、オイルポンプ１１に吸い込まれる。また、オイルポンプ１１の吐出口は、上記吐出油路１０ｂを介して、リリーフ弁１５の入口に接続されている。
【００３６】
このリリーフ弁１５の出口は、前記メイン油路１０ｃを介して、リヤ差動機構３０内の潤滑油路の入口（いずれも図示せず）に接続されている。この潤滑油路の出口（図示せず）は、オイルパン１２ａの上方で開口しており、それにより、潤滑油路の出口から排出されたオイルは、オイルパン１２ａ内に戻されるようになっている。
【００３７】
さらに、上記吸い込み油路１０ａの途中の部分は、前記リバース油路１０ｄを介して、リリーフ弁１６の入口に接続されている。このリバース油路１０ｄの途中の部分は、戻し油路１０ｅおよび一方弁１７を介して、上記吐出油路１０ｂに接続されている。また、リリーフ弁１６の出口は、前記接続部１０ｆを介して、上記メイン油路１０ｃの途中の部分に接続されている。
【００３８】
また、リリーフ弁１６，１７よりも下流側のメイン油路１０ｃの途中の部分には、モータ５を取り囲むモータ冷却部１０ｇと、ＰＤＵ９ａを取り囲むＰＤＵ冷却部１０ｈとが設けられている。モータ５およびＰＤＵ９ａはそれぞれ、これらのモータ冷却部１０ｇ内およびＰＤＵ冷却部１０ｈ内を流れるオイルとの熱交換により、冷却される。
【００３９】
さらに、オイルクーラ１３は、メイン油路１０ｃのモータ冷却部１０ｇとＰＤＵ冷却部１０ｈの間の部分に、これを取り囲むように設けられている。オイルクーラ１３は、多数のフィンを備える空冷式のものであり、ファン１４に近接する位置に配置されているとともに、車両２の走行中、走行風が導入されるようになっている。これにより、冷却油路１０内を流れるオイルは、オイルクーラ１３によって、走行中は走行風との熱交換により冷却され、モータ５の作動中はファン１４からの送風との熱交換により、冷却される。
【００４０】
一方、クラッチ駆動機構４０は、駆動油路４１や一方弁４２、アキュムレータ４３、油圧アクチュエータ４４などで構成されている。前記吐出油路１０ｂは、駆動油路４１および一方弁４２を介して、アキュムレータ４３および油圧アクチュエータ４４に接続されている。
【００４１】
このアキュムレータ４３は、油圧アクチュエータ４４と並列に設けられており、オイルポンプ１１が発生した油圧の一部を蓄えるとともに、蓄えた油圧を油圧アクチュエータ４４に供給することにより、クラッチ２６の接続・遮断を行うためのものである。また、一方弁４２は、オイルが駆動油路４１内をアキュムレータ４３側からオイルポンプ１１側に逆流するのを阻止する。
【００４２】
また、油圧アクチュエータ４４は、駆動油路４１に接続された電磁三方弁４５と、この電磁三方弁４５を介して油圧が供給される油圧サーボピストン機構４６などで構成されている。
【００４３】
この油圧サーボピストン機構４６は、左右方向にスライド自在のピストン４６ａと、このピストン４６ａの一端部に連結されたアーム４６ｂなどを備えている。このアーム４６ｂの他端部は、前記クラッチ２６のスリーブ２６ａの溝に嵌合している。
【００４４】
また、電磁三方弁４５は、２つの油路４５ａ，４５ｂを介して油圧サーボピストン機構４６に接続されているとともに、ＥＣＵ９に電気的に接続されており、ＥＣＵ９からの駆動信号によりＯＮ／ＯＦＦされる。ここでは詳しい説明は省略するが、電磁三方弁４５がＯＦＦ状態のときには、油圧が油路４５ａのみを介して油圧サーボピストン機構４６に供給され、それにより、油圧サーボピストン機構４６のピストン４６ａは図３に示す位置に保持される。これにより、スリーブ２６ａは前記遮断位置に保持され、クラッチ２６が遮断状態に保持される。
【００４５】
一方、電磁三方弁４５がＯＮされたときには、油圧が２つの油路４５ａ，４５ｂを介して、油圧サーボピストン機構４６に供給される。これにより、ピストン４６ａが右方に移動することによって、スリーブ２６ａは前記接続位置に移動し、それにより、クラッチ２６が接続される。以上のクラッチ駆動機構４０によるクラッチ２６の接続・遮断は、ＥＣＵ９により、車両２の速度に応じて制御される。
【００４６】
以下、本実施形態の車両用冷却装置１の動作について説明する。この車両用冷却装置１では、車両２の前進走行中、オイルポンプ１１は、後駆動軸２３により図３の矢印方向に回転駆動されることによって、オイルパン１２ａ内のオイルを吸い込み、吐出油路１０ｂ内に吐出する。これにより、吐出油路１０ｂ内の油圧が上昇するのに伴い、一方弁４２が開放することで、油圧が駆動油路４２側に供給される。それにより、クラッチ駆動機構４０によるクラッチ２６の接続・遮断が可能になる。
【００４７】
また、吐出油路１０ｂ内の油圧が所定圧以上に上昇すると、リリーフ弁１５が開放することにより、オイルは、メイン油路１０ｃおよびリヤ差動機構３０の潤滑油路内を順に流れた後、オイルパン１２ａ内に戻される。以上のように、オイルは、オイルポンプ１１により、冷却油路１０およびリヤ差動機構３０の潤滑油路内で循環される。その際、オイルは、オイルクーラ１３を通過する際に、走行風およびファン１４からの送風との熱交換作用により、冷却されるとともに、モータ冷却部１０ｇおよびＰＤＵ冷却部１０ｈを通過する際に、モータ５およびＰＤＵ９ａとの熱交換作用により、これらを冷却する。これに加えて、オイルは、リヤ差動機構３０の潤滑油路内を流れることにより、リヤ差動機構３０の潤滑・冷却を行う。
【００４８】
以上のように、車両用冷却装置１のオイルポンプ１１および冷却油路１０は、モータ５およびＰＤＵ９ａを冷却する機能だけでなく、潤滑用のオイルをリヤ差動機構３０に供給する機能と、駆動油圧をクラッチ駆動機構４０に供給する機能とを兼ね備えている。
【００４９】
一方、車両２の後進走行中は、オイルポンプ１１が図３の矢印方向と逆に回転することにより、オイルが吸い込み口油路１０ａ側およびリバース油路１０ｄ側に戻される。そして、リバース油路１０ｄ内の油圧が所定圧以上に上昇すると、リリーフ弁１６が開弁することで、リバース油路１０ｄ内のオイルは、接続部１０ｆを介して、メイン油路１０ｃ内に流れ込み、上記のように、モータ５およびＰＤＵ９ａなどを冷却する。また、リバース油路１０ｄ内の油圧の上昇をリリーフ弁１６の開弁だけで抑制しきれない場合には、リリーフ弁１６に加えて、一方弁１７が開弁することにより、リバース油路１０ｄのオイルが、戻し油路１０ｅを介して吐出油路１０ｂ側に送られ、それにより、油圧の上昇が抑制される。
【００５０】
図５は、動作中の車両用冷却装置１における各部位のオイル温度を測定した結果の一例を示している。同図に示すように、オイル温度は、モータ冷却部１０ｇで上昇した後、オイルクーラ１３での冷却作用により低下し、ＰＤＵ冷却部１０ｈで上昇する。また、図中のモータ冷却部１０ｇの出口におけるオイル温度のうちの丸印の方は、比較のために車両用冷却装置１による冷却を行わなかった場合の値を示しており、これとの比較から、本実施形態の車両用冷却装置１によりモータ５が確実に冷却されていることが判る。一般に、本実施形態の後輪駆動系６のような、モータ５を動力源とする車輪駆動系では、モータ５は、ＰＤＵ９ａなどの他の部品と比べて発熱量がかなり大きく、最も高温になる。したがって、本実施形態の車両用冷却装置１では、最も高温であることで冷却の必要性が最も高いモータ５を効果的に冷却することができる。
【００５１】
以上のように、本実施形態の車両用冷却装置１によれば、車両２の走行に伴ってオイルポンプ１１が駆動されることにより、オイルが冷却油路１０内を循環し、それにより、モータ５およびＰＤＵ９ａが冷却されるとともに、リヤ差動機構３０が潤滑・冷却される。その際、オイルは、オイルクーラ１３を通過する際に、モータ５の停止中には、走行風のみで冷却される一方、モータ５の作動中には、走行風に加えてファン１４からの送風により冷却される。このように、モータ５が運転中であることで、モータ５およびＰＵＤ９ａなどの温度が上昇しており、これらを冷却するためにオイルクーラ１３によるオイルの冷却が必要なときに、冷却すべきモータ５の動力を自動的に利用しながら、オイルクーラ１３を冷却できるので、冷却の必要性を検出する検出装置や、その検出結果に応じて冷却装置を作動させるための装置などを必要とすることなく、モータ５およびＰＤＵ９ａなどを無駄なく効果的に冷却することができる。
【００５２】
また、オイルクーラ１３が空冷式のものであるので、従来のようなクーラント冷却装置などを用いることなく、ファン１４からの送風との熱交換、および車両２の走行に伴う走行風との熱交換により、オイルを冷却することができる。その結果、部品点数を削減することができ、それにより、製造コストを削減することができるとともに、装置全体をコンパクト化できる。これに加えて、オイルポンプ１１および冷却油路１０は、モータ５およびＰＤＵ９ａを冷却する機能だけでなく、潤滑用のオイルをリヤ差動機構３０に供給する機能と、駆動油圧をクラッチ駆動機構４０に供給する機能とを兼ね備えているので、モータ５およびＰＤＵ９ａを冷却するためのオイルポンプ１１および冷却油路１０を、リヤ差動機構３０の潤滑用およびクラッチ駆動機構４０の駆動用のものと別個に設けた場合と比べて、装置全体をよりコンパクト化できる。
【００５３】
さらに、エンジン４およびモータ５を備える前後輪駆動式の車両２では、モータのみで駆動される車両と比較すると、より小型のモータ５を用いて車両２全体として同等の駆動力を確保できる。したがって、この車両用冷却装置１によれば、モータのみで駆動される車両に適用した場合と比べて、オイルクーラ１３の冷却能力をより小さく設定することが可能になり、オイルクーラのコンパクト化が可能になる。
【００５４】
次に、図６を参照しながら、本発明の車両用冷却装置１の変形例について説明する。同図に示すように、この車両用冷却装置１は、前述した実施形態の車両用冷却装置１と比べて、オイルポンプ１１の配置およびその周辺の構成のみが異なっているので、以下、この点について説明する。
【００５５】
すなわち、同図に示すように、この後輪駆動系６では、ギヤ２１ａが出力軸２１上に一体に設けられており、このギヤ２１ａに、オイルポンプ１１の被駆動ギヤ１１ｃが噛み合っている。これにより、モータ５を作動させるとともにクラッチ２６を遮断状態に保持することにより、停車中でも、オイルポンプ１１およびファン１４を駆動することができ、それにより、モータ５およびＰＤＵ９ａを冷却することができる。
【００５６】
なお、実施形態では、空冷式のオイルクーラ１３を用いたが、オイルクーラは、これに限らず、オイルを冷却可能であるとともに、ファン１４からの送風により冷却可能なものであればよい。例えば、液冷式のオイルクーラなどを用いてもよく、その場合には、エンジン４側のラジエータなどの冷却装置の冷媒を利用し、オイルクーラにおけるオイルとの熱交換を行うことが可能になる。また、本発明の車両用冷却装置１を適用する車両は、実施形態の前後輪駆動式の車両２に限らず、電気自動車などの電気モータを動力源とする車輪駆動系を備えるものであればよい。
【００５７】
さらに、モータ５でファン１４を駆動するための構成は、ファン１４をモータ５のロータ５ａに取り付けた実施形態の例に限らず、モータ５でファン１４を駆動可能なものであればよい。例えば、ファン１４およびモータ５を、ギヤ列またはベルトなどを介して互いに連結してもよい。
【００５８】
また、後輪駆動系６でオイルポンプ１１を駆動する構成は、実施形態および上記変形例のものに限らず、後輪駆動系６の動力をオイルポンプ１１に伝達することで、これを駆動するものであればよい。例えば、ギヤを中間軸２２に一体に設け、このギヤに、オイルポンプ１１の被駆動ギヤ１１ｃが噛み合うように構成してもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１に係る車両用冷却装置によれば、オイルクーラによるオイルの冷却能力を高めることができ、それにより、冷却対象をより効果的に冷却することができる。
【００６０】
また、請求項２に係る車両用冷却装置によれば、エンジン側の冷却装置の冷媒を利用し、オイルクーラにおけるオイルとの熱交換を行うことが可能になるとともに、電気モータのみで駆動される車両に適用した場合と比べて、オイルクーラの冷却能力をより小さく設定することが可能になり、オイルクーラのコンパクト化が可能になる。
【００６１】
さらに、請求項３に係る車両用冷却装置によれば、車両の走行に伴う走行風との熱交換、およびファンからの送風との熱交換により、オイルを冷却することができる。その結果、部品点数を削減することができ、それにより、製造コストを削減することができるとともに、装置全体をコンパクト化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用冷却装置を適用した車両の概略構成図である。
【図２】車両の後輪駆動系の概略構成を示す断面図である。
【図３】車両用冷却装置およびクラッチ駆動機構の概略構成を示す図である。
【図４】車両用冷却装置および後輪駆動系の概略構成を示す図である。
【図５】動作中の車両用冷却装置の各部位におけるオイル温度の測定結果の一例を示すグラフである。
【図６】車両用冷却装置の変形例の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１    車両用冷却装置
２    車両
４    エンジン
５    電気モータ（冷却対象）
６    後輪駆動系（車輪駆動系）
７    前輪（前後の駆動輪の他方）
８    後輪（車輪、前後の駆動輪の一方）
９ａ  ＰＤＵ（冷却対象）
１０    冷却油路（冷却通路）
１１    オイルポンプ
１３    オイルクーラ
１４    ファン
２６ クラッチ
【図１】
0004625597.tif 000002
【図２】
0004625597.tif 000003
【図３】
0004625597.tif 000004
【図４】
0004625597.tif 000005
【図５】
0004625597.tif 000006
【図６】
0004625597.tif 000007