(57)【要約】【課題】簡単な構成で、絶縁破壊を防止して、モータ出力を維持する。【解決手段】モータ１２をモータケース１０内に気密に保持する。このモータケース１０内部と連通し、内部に気体を保持するタンク１８を設ける。さらに、モータケース１０と、タンク１８とを連通する配管１６に、モータケース１０内の気体をタンク１８に送る方向とタンク１８内の気体をモータケース１０内に送る方向の両方向の気体の流れを制御する圧力調整弁２０を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを気密に保持するケースと、
このケース内部と連通し、内部に気体を保持するタンクと、
前記ケースと、前記タンクとを連通する配管に設けられ、前記ケース内の気体を前記タンクに送る方向と前記タンク内の気体を前記ケース内に送る方向の両方向の気体の流れを制御する圧力調整弁と、
を有することを特徴とするモータの絶縁保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの雰囲気圧力を調整するモータの絶縁保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や、電気自動車はモータの駆動力に基づいて走行する。このため、モータとして高出力のものが利用される。ここで、自動車は、いろいろな場所において走行する。例えば、高度の高い場所で走行する場合には、大気圧が低くなる。モータはケース内に収容されているが、通常はこのケース内圧力は、外部、すなわち大気圧に調整されている。従って、気圧の低い場所では、モータケース内圧力も低くなる。モータの巻線には、モータ出力に応じて高電圧が印加されるが、気圧が低いと絶縁破壊する電圧が低くなるため、気圧が高い場合に比べ最大印加電圧を低く抑えなければならない。
【０００３】
そこで、特許文献１では、標高に応じてシステム電圧を下げることで、モータの絶縁性能を維持することを提案している。例えば、標高に応じて、モータの最大出力（システム電圧）が制限される。
【０００４】
また、特許文献２，３では、圧縮機を用意して、モータ室内に加圧空気を送り、モータ室内の圧力を所定圧に維持することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０２２０９８号公報
【特許文献２】特開２００８−２２８３７８号公報
【特許文献３】特許第４２８５５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、標高が高くても、モータ出力を高く維持したいという要望があり、そのための構成はなるべく簡単であることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
モータを気密に保持するケースと、このケース内部と連通し、内部に気体を保持するタンクと、前記ケースと、前記タンクとを連通する配管に設けられ、前記ケース内の気体を前記タンクに送る方向と前記タンク内の気体を前記ケース内に送る方向の両方向の気体の流れを制御する圧力調整弁と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
ケース内と、タンク内で、気体を行き来することができるので、簡単な構成でケース内の圧力を所定以上に維持することができ、標高が高いところでも絶縁破壊を防止してモータ出力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の構成を示す図である。
【図２】標高と圧力の関係を示す図である。
【図３】変形例の構成を示す図である。
【図４】気体の動きを説明する図である。
【図５】他の実施形態の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、実施形態の概略構成を示す図である。モータケース１０は、内部のモータ室内を気密に維持する。モータケース１０内には、モータ１２が収納されている。このモータ１２は、例えば永久磁石モータであり、ステータ内にロータを有し、ステータコイルへの電力供給を制御して、ロータの回転が制御される。なお、配線については図示を省略してある。ロータには、出力軸１４が接続されており、この出力軸１４がモータケース１０から外部に伸びており、この出力軸１４の回転がモータ１２の出力として車両の駆動力などに利用される。
【００１２】
モータケース１０には、配管１６が接続されており、配管の他端はタンク１８に接続されている。配管１６はモータケース１０内部のモータ室とタンク１８内を連通する。なお、配管１６、タンク１８も気密に形成されている。
【００１３】
そして、この配管１６には、圧力調整弁２０が設けられている。この圧力調整弁２０を閉じることで、モータ室内とタンク１８とは切り離され、圧力調整弁２０を開くことによってモータ室内とタンク１８とが連通される。
【００１４】
また、モータケース内の圧力を検出する圧力センサ２２と、タンク１８内の圧力を検出する圧力センサ２４が設けられ、これらの出力がコントローラ２６に供給される。コントローラ２６は、圧力センサ２２，２４の検出値に応じて、圧力調整弁２０の開閉を制御する。
【００１５】
ここで、このモータ１２は、車載モータであり、走行状態などに応じてモータの温度が変化し、モータ室内温度も変化する。例えば、車両の走行開始時においては、モータの温度は外気温と同一であり、低温である。イグニッションキーが操作されて、走行を開始する際には、コントローラ２６は、圧力調整弁２０を開き、モータ室内へタンク１８内の空気を導入して、モータ室内圧力を所定値まで上昇させる。
【００１６】
このようにして、モータ室内圧力が高められるため、発進時などにおいても、モータ１２の出力を所望のものに維持して車両の走行が可能になる。
【００１７】
走行が開始され、時間が経過すると、モータの出力状態にもよるが、モータ１２の発熱によって、モータ室内が高温状態になる。そして、モータ室内は温度上昇に伴い圧力が上昇する。コントローラ２６は、モータ室内圧力がタンク圧力を上回った状態で圧力調整弁２０を開く。これによって、タンク１８内にモータ室内の気体が導入され、モータ室内の圧力の上昇を抑制すると共に、タンク１８内の圧力を上昇することができ、タンク１８内圧力を比較的高圧に維持することができる。
【００１８】
図２に示すように、標高が高くなると、大気圧は低くなるが、本実施形態によれば、モータ室内圧力をほぼ一定に維持することができる。
【００１９】
なお、圧力調整弁２０を全開状態に維持して、モータ室内とタンク１８内のトータル空間内の気体を共通とすることで、モータ室内の圧力を維持することも可能である。この場合、系内の気体圧力を当初より高めに維持することで、温度が低い場合における圧力も所定値以上に維持することが可能になる。すなわち、高圧のタンク１８を、圧力調整弁２０をオフした状態で取り付け、その後圧力調整弁２０を開いて、系内の圧力を所定の圧力に設定する。これによって、大気圧が低い状態においても、系内圧力を一定圧に維持することができる。また、初期圧力を比較的高圧に設定することで、低温時においても圧力が大きく低下して、モータ高出力時において絶縁破壊が生じることを防止できる。
【００２０】
図３には、変形例を示してある。この例では、モータケース１０に隣接して、ジェネレータケース３０があり、このジェネレータケース３０に隣接してトランスミッションケース３２が配置されている。ジェネレータケース３０には、エンジンなどの駆動や、車輪からの駆動力によって発電するジェネレータが収納され、トランスミッションケース３２には、車輪と、モータ、ジェネレータ、エンジンなどを接続するトランスミッションが収容されている。そして、モータケース１０、ジェネレータケース３０、トランスミッションケース３２の内部は連通しており、全体として気密になっている。そこで、この共通の室内と、タンク１８を圧力調整弁２０を介し接続することで、上述の場合と同様の作用効果が得られる。なお、ＡＴＦなどのオイルも内部で循環して利用される。
【００２１】
図４には、本実施形態の動作が模式的に表されている。図４（Ａ）は、走行時において、モータが暖まり、モータ室内圧力が上昇した場合を示してある。この場合には、圧力調整弁２０を介し、モータ室内の気体がタンク１８に供給される。図４（Ｂ）は、熱的に平衡な状態を示してある。この場合には、圧力調整弁２０を開いていても、モータ室内とタンク１８内の圧力がほぼ同一で、気体の流れはない。図４（Ｃ）は、停車して、モータが冷え、モータ室内圧力が下降した場合を示してある。この場合には、圧力調整弁２０を介し、タンク１８内の気体がモータ室内に供給される。
【００２２】
図５には、他の実施形態が示してある。この例では、タンク１８内に圧縮空気を供給するコンプレッサ４０が追加して設けてあるとともに、タンク１８から気体を排出するためのバルブ４２を有する排出路が設けてある。コンプレッサ４０は、比較的小さいものでよく、モータ室内圧力が所定値以下になった場合に、起動してタンク１８内の圧力を所定値以上に維持する。また、以下になった場合には、バルブ４２を開きタンク１８内の気体を排出する。
【００２３】
例えば、イグニッションキーのオフ時においては、タンク１８内圧力が所定の高圧でない場合には、コンプレッサ４０を起動して、タンク１８内圧力を所定値まで上昇させておく。そこで、車両の始動時においては、タンク１８内の気体を用いて、モータ室内を所定の圧力まで上昇することができる。なお、ナビゲーション装置により経路設定がなされており、停車が予測される場合には、予めコンプレッサ４０を起動して、タンク１８内圧力を上昇する動作を行っておくことも好適である。走行時において、モータ室内圧力が所定の高圧になった場合には、タンク１８内圧力を検出し、バルブ４２を操作して、タンク１８内圧力が所定値以下になるように制御する。これによって、モータ室内圧力を所定以上にならないように制御することができる。
【００２４】
なお、適切なモータ室内圧力、タンク内圧力は、大気温、大気圧などによって、予めわかるため、これらをマップに持っておき、その時の状況に応じて、コンプレッサ４０の駆動、バルブ４２の開閉を制御して、モータ室内圧力、タンク内圧力を制御することも好適である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  モータケース、１２  モータ、１４  出力軸、１６  配管、１８  タンク、２０  圧力調整弁、２２，２４  圧力センサ、２６  コントローラ、３０  ジェネレータケース、３２  トランスミッションケース、４０  コンプレッサ、４２  バルブ。
【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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