(57)【要約】【課題】ギヤ駆動を用いてファンを駆動するモータに対して安定した冷却風を与えられる冷却装置を提供する。【解決手段】ラジエータ１のコア部２の後方側面に対向して配置され、コア部２に対して冷却風を与える送風機１０と、コア部２の後方に配置されて送風機１０を覆うように支持し、コア部２を通過した冷却風を送風機１０の後方に導くファンシュラウド３０と、送風機の回転軸１３を回転駆動するモータ１９と、コア部２に平行に延設され、送風機の回転軸１３に各ギヤ１４，１５，１６を介して連結されているモータの駆動軸１７と、モータの駆動軸１７と同軸の回転軸１８を有し、モータの駆動軸１７が回転するに伴って回転軸１８が回転されてモータ１９に冷却風を提供するモータ冷却用送風機２０と、を備える冷却装置を構成する。【選択図】図１
2009156176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器（１）の熱交換部であるコア部（２）の後方側面に対向して配置され、前記コア部（２）に対して冷却風を与える送風機（１０）と、
前記コア部（２）の後方に配置されて前記送風機（１０）の外周を覆うように設けられ、前記コア部（２）を通過した前記冷却風を前記送風機（１０）の後方に導くファンシュラウド（３０）と、
前記送風機の回転軸（１３）を回転駆動するモータ（１９）と、
前記コア部（２）の後方に平行に延設され、前記送風機の回転軸（１３）にギヤ（１４，１５，１６）を介して連結されている前記モータの駆動軸（１７）と、
前記モータ（１９）に冷却風を提供する前記モータ冷却用送風機（２０）と、
を備え、
前記モータの駆動軸（１７）と同軸に設けられて一体となって回転する回転軸（１８）を有し、
前記モータの駆動軸（１７）が回転されると、前記モータ冷却用送風機（２０）は前記回転軸（１８）が回転されて前記モータ（１９）に対して冷却風を与えるとともに、前記送風機（１０）は前記送風機の回転軸（１３）が前記ギヤ（１４，１５，１６）を介して回転されて前記コア部（２）に冷却風を与えることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記モータの駆動軸（１７）は、前記送風機の回転軸（１３）に前記ギヤ（１４，１５，１６）を介して連結されるシャフト（１７ｂ）、および前記モータ（１９）に直接接続されるモータの回転軸（１７ａ）からなり、
前記モータの回転軸（１７ａ）と前記シャフト（１７ｂ）は継手部材（６０）によって同軸となるように連結され、
前記継手部材（６０）は、前記モータ冷却用送風機（２０Ｃ）の前記回転軸（１８）を含む羽根ボス部（２２Ｃ）に一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記モータ冷却用送風機（２０）の吹出し側と前記送風機（１０）の負圧領域とを連通し、前記送風機（１０）の羽根（１１）よりも前方で開口する空気排出開口部（３３Ｂ）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
さらに、前記モータ冷却用送風機（２０Ａ）の吹出し側と前記送風機（１０）の吹出し側領域とを連通する空気排出開口部（３４Ｃ）を備えることを特徴とする請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記モータ冷却用送風機（２０）は遠心式ファンを備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記モータ（１９）は、前記モータの駆動軸（１７）の端部に接続されて前記熱交換器（１）の直後で前記モータ冷却用送風機（２０Ａ）とともにモータケース（３１Ａ）内に配置されており、
前記モータケース（３１Ａ）には、前記モータの駆動軸（１７）の反対側における側面の外周縁部に外部空気を吸い込む空気導入開口部（３２Ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記モータ（１９）は前記モータ冷却用送風機（２０Ａ）および前記モータ冷却用送風機（２０Ａ）を制御する制御装置（４０）とともにモータケース（３１Ｄ）内に設けられ、
前記モータケース（３１Ｄ）は内部に前記モータ（１９）が配置されるモータの設置空間（３７）と前記制御装置（４０）が配置される制御装置の設置空間（３６）とを区画形成する仕切り壁（３５）を有するとともに、前記モータケース（３１Ｄ）に形成された空気導入開口部（３２Ｄ）を有し、
前記モータ冷却用送風機（２０Ａ）により前記モータケース（３１Ｄ）内に吸入される外部空気は前記空気導入開口部（３２Ｄ）から吸い込まれ、前記制御装置の設置空間（３６）で前記制御装置（４０）を冷却した後、前記モータの設置空間（３７）に流れて前記モータ（１９）を冷却し、前記モータケース（３１Ｄ）の外部に排出されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤ駆動を用いたファンによって熱交換器に冷却風を提供する冷却装置に関するものであり、特に車両搭載のラジエータに冷却風を提供する冷却装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、ギヤ駆動を用いたファンによって熱交換器に冷却風を提供する冷却装置として、例えば特許文献１に記載の冷却装置が知られている。この冷却装置は、熱交換器コアに対向して並列に配置される複数の送風ファンと、これらの送風ファンを回転駆動する単一の駆動モータとを備えており、さらに熱交換器コアに平行に延在している駆動モータの回転駆動軸と複数の送風ファンの回転軸とが各々ギヤを介して連結されている。そして、駆動モータの回転駆動軸が回転されると、これに伴って複数の送風ファンの回転軸が回転して熱交換器コアの前方の空気が後方に向けて吸い込まれ、熱交換器コアを冷却する冷却風を提供する。
【０００３】
さらに、駆動モータの近傍であって送風ファンの外周を覆うように配されたシュラウドには回転駆動軸が貫通する穴が設けられている。複数の送風ファンが回転すると、駆動モータの周囲の空気は、熱交換器コアをバイパスして駆動モータの周囲を通過し、この穴を通って送風ファンの負圧側に導かれるため、駆動モータが冷却されることになる。
【特許文献１】特開２００６−１４５１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の冷却装置においては、送風ファンの負圧を利用した冷却風を駆動モータに当てることにより駆動モータの冷却を行っているが、送風ファンの風量が少ない場合などには十分に負圧を利用できないことがあり、駆動モータに対して常に安定した冷却風を提供することができないという問題がある。そもそも送風ファンは熱交換器を冷却するための装置であり、駆動モータへの冷却風を増やすと、本来の熱交換器を冷却する能力が確保できないことなる。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ギヤ駆動を用いてファンを駆動するモータに対して安定した冷却風を与えることができる冷却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】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。冷却装置に係る第１の発明は、熱交換器（１）の熱交換部であるコア部（２）の後方側面に対向して配置され、コア部（２）に対して冷却風を与える送風機（１０）と、コア部（２）の後方に配置されて送風機（１０）の外周を覆うように設けられ、コア部（２）を通過した冷却風を送風機（１０）の後方に導くファンシュラウド（３０）と、送風機の回転軸（１３）を回転駆動するモータ（１９）と、コア部（２）の後方に平行に延設され、送風機の回転軸（１３）にギヤ（１４，１５，１６）を介して連結されているモータの駆動軸（１７）と、モータ（１９）に冷却風を提供するモータ冷却用送風機（２０）と、を備え、
モータの駆動軸（１７）と同軸に設けられて一体となって回転する回転軸（１８）を有し、
モータの駆動軸（１７）が回転されると、モータ冷却用送風機（２０）は当該回転軸（１８）が回転されてモータ（１９）に対して冷却風を与えるとともに、送風機（１０）は送風機の回転軸（１３）がギヤ（１４，１５，１６）を介して回転されてコア部（２）に冷却風を与えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、ギヤ連結機構を介して熱交換器冷却用の送風機を駆動するためのモータの駆動軸と同軸である回転軸を有するモータ冷却用送風機を備えることにより、熱交換器冷却用の送風機の駆動とともにモータ冷却用送風機を回転させることができるので、熱交換器への送風量にかかわらずモータへ所望の冷却風量を供給でき、モータ冷却能力を確保することができる。したがって、ギヤ駆動を用いたファンのモータに対して安定した冷却風を与えることができる。
【０００８】
また、モータの駆動軸（１７）は、送風機の回転軸（１３）にギヤ（１４，１５，１６）を介して連結されるシャフト（１７ｂ）、およびモータ（１９）に直接接続されるモータの回転軸（１７ａ）からなり、
モータの回転軸（１７ａ）とシャフト（１７ｂ）は継手部材（６０）によって同軸となるように連結され、
継手部材（６０）は、モータ冷却用送風機（２０Ｃ）の回転軸（１８）を含む羽根ボス部（２２Ｃ）に一体に形成されていることが好ましい。
【０００９】
この発明によれば、モータ駆動軸延設方向の冷却装置の大きさを低減することができ、装置の小型化が図れる。また羽根ボス部と継手部材を兼用できるので部品点数および組み立て工数の低減が図れる。
【００１０】
また、上記冷却装置は、モータ冷却用送風機（２０）の吹出し側と送風機（１０）の負圧領域とを連通し、送風機（１０）の羽根（１１）よりも前方で開口する空気排出開口部（３３Ｂ）を備えることが好ましい。
【００１１】
この発明によれば、モータへの冷却風の風量を送風機の吸引力を利用してさらに増加させることができ、モータ冷却能力を一層高めることができる。
【００１２】
さらに、モータ冷却用送風機（２０Ａ）の吹出し側と送風機（１０）の吹出し側領域とを連通する空気排出開口部（３４Ｃ）を備えることが好ましい。この発明によれば、送風機の風量が少ない場合やモータ冷却用送風機の吹出し側と送風機の負圧領域とを連通する空気排出開口部を形成するスペースを十分にとれない場合でも、モータ冷却用送風機による風量によってモータ冷却風の風量を確保し、安定したモータ冷却能力を有する冷却装置を提供できる。
【００１３】
また、モータ冷却用送風機（２０）は遠心式ファンを備えていることが好ましい。この発明によれば、モータ冷却風の通風経路が高い圧力損失であっても、所定の風量を確保できる冷却装置を提供できる。特に、熱交換器を通過することによって暖められた空気がモータ冷却風の通風経路に逆流すること防止する効果が大きい。
【００１４】
また、上記冷却装置において、モータ（１９）はモータの駆動軸（１７）の端部に接続されて熱交換器（１）の直後でモータ冷却用送風機（２０Ａ）とともにモータケース（３１Ａ）内に配置されており、
モータケース（３１Ａ）には、モータの駆動軸（１７）の反対側における側面の外周縁部に外部空気を吸い込む空気導入開口部（３２Ａ）が形成されていることが好ましい。この発明によれば、モータ駆動軸延設方向の冷却装置の大きさが抑制され、さらに外部空気がモータの外周部を沿うように流れるので、モータを冷却する効果が一層向上する冷却装置を提供できる。
【００１５】
また、上記冷却装置は、モータ（１９）はモータ冷却用送風機（２０Ａ）およびモータ冷却用送風機（２０Ａ）を制御する制御装置（４０）とともにモータケース（３１Ｄ）内に設けられ、モータケース（３１Ｄ）は内部にモータ（１９）が配置されるモータの設置空間（３７）と制御装置（４０）が配置される制御装置の設置空間（３６）とを区画形成する仕切り壁（３５）を有するとともに、モータケース（３１Ｄ）に形成された空気導入開口部（３２Ｄ）を有し、モータ冷却用送風機（２０Ａ）によりモータケース（３１Ｄ）内に吸入される外部空気は空気導入開口部（３２Ｄ）から吸い込まれ、制御装置の設置空間（３６）で制御装置（４０）を冷却した後、モータの設置空間（３７）に流れてモータ（１９）を冷却し、モータケース（３１Ｄ）の外部に排出されることが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、モータよりも制御装置を優先的に冷却することができ、さらに外部空気は仕切り壁により区画形成された経路を通るので、制御装置に与える冷却風の通過風速を向上させることができ、冷却効果を一層高めることができる。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１９】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態である第１実施形態について図１を用いて説明する。図１は第１実施形態に係る冷却装置を上面視した場合の概略断面図である。図１のＸ方向は冷却装置の左右幅方向（車両左右方向）の一方向を示し、Ｙ方向は冷却装置の前方方向（車両前方方向）を示している。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の冷却装置は、熱交換器の一例であるラジエータ１の熱交換部であるコア部２の後方側面に対向して配置され、コア部２を通過する冷却風を与える送風機１０と、コア部２の後方（Ｙ方向と反対方向）に配置されて送風機１０を覆うように支持し、コア部２を通過した冷却風を送風機１０の後方（Ｙ方向と反対方向）に導く筒状部を有するファンシュラウド３０と、送風機の回転軸１３を回転駆動するモータ１９と、コア部２に平行に延設され、送風機の回転軸１３に各ギヤ１４，１５，１６を介して連結されているモータの駆動軸１７と、モータの駆動軸１７と同軸の回転軸１８を有し、モータの駆動軸１７が回転するに伴って回転軸１８が回転されてモータ１９に冷却風を提供するモータ冷却用送風機２０と、を備えている。
【００２１】
ラジエータ１は、内部に車両エンジンの冷却水が流れる複数のチューブおよびこれらチューブ間に配設されるフィンからなるコア部２と、さらにチューブの両端部に接続され、流体を分配および集合させる複数のタンク部３と、コア部２を保護するインサート部材と、を有して構成されている。一方のタンク部３の背面側には、エンジン冷却水をタンク部３の内部に導入するために、エンジン内部とラジエータ１との間に構成されるラジエータ回路の配管に接続される入口パイプがエンジン側に突出するように設けられている。他方のタンク部３の背面側には、エンジン冷却水をタンク部３からラジエータ回路に流出させるためにラジエータ回路の配管に接続される出口パイプがエンジン側に突出するように設けられている。
【００２２】
ファンシュラウド３０は、エンジン冷却水の熱を放熱させるためのラジエータ１に取り付けられ、ラジエータ１に冷却風を提供する並列に配置された軸流式の２個の送風機１０を覆い、支持するパネル状のファンシュラウド部材である。２個の送風機１０は、後述するギヤ駆動により単一のモータ１９によって回転駆動される。
【００２３】
ファンシュラウド３０は、送風機の回転軸１３が固定されている羽根ボス部１２から放射状に伸長して形成される複数枚の羽根１１の外周を囲む円形状に形成されるリング状部を備えている。ファンシュラウド３０においてコア部２の外周縁部からリング状部の内周縁部に至って形成される筒状部は、風洞部を構成し、コア部２を通過する外気を効率的に吸い込むための気流の形成に寄与している。
【００２４】
各送風機１０は、コア部２を通過する冷却風の流れ方向についてラジエータ１よりも下流側に配置され、車両の前後方向に延設される送風機の回転軸１３が回転駆動されることにより、車両前面のグリル側からエンジン側に向けて外気を吸引する。ギヤを介した駆動により送風機１０を回転させるモータ１９は、電動式であり、例えばフェライト式の直流モータで構成する。モータには、アーマチャへ電力を供給するためのハーネス部が接続され、このハーネス部はコネクタ等を介して車両のバッテリに接続されている。
【００２５】
モータ１９はモータの駆動軸１７の端部であってラジエータ１よりも左右方向外方に突出する位置に配置されている。すなわち、モータ１９はラジエータ１の側部に対して車両左右方向の外方（反Ｘ方向）に所定距離分ずらして配置されている。この構成によれば、冷却装置全体の車両前後方向（図面のＹ方向）の厚みを薄くすることができる。
【００２６】
モータケース３１には、モータ１９が収納されており、ラジエータ１のタンク部３の側方で前方に向けて開口する空気導入開口部３２と、タンク部３の後方で車両左右方向の内外方（Ｘ方向）に向けて開口する空気排出開口部３３とが形成されている。モータケース３１の下流側端部はファンシュラウド３０の風洞部の一部を構成するようにしてもよい。
【００２７】
モータケース３１はファンシュラウド３０と一体である樹脂成形部材でもよく、この場合、所定の金型を用いた射出成形等によって成形される。モータケース３１は、例えばガラス繊維やタルク材によって強度が高められたポリプロピレン樹脂等によってできている。また、モータケース３１は、ファンシュラウド３０と別体の部品によって構成してもよく、この場合、モータケース３１はファンシュラウド３０と別々に製造された後、ファンシュラウド３０または車両側部材に一体に取り付けられる。
【００２８】
モータの駆動軸１７は送風機１０の羽根１１の後方で、モータ１９からコア部２に平行に車両左右方向の内方（Ｘ方向）に向かって伸長しており、その途中には第１の主動側ギヤ１５が固定され、第１の主動側ギヤ１５はモータ１９により近い位置にある一方の送風機の回転軸１３に設けられた従動側ギヤ１４と噛み合う。さらに、モータの駆動軸１７の先端部には第２の主動側ギヤ１６が固定され、第２の主動側ギヤ１６はモータ１９から遠い位置にある他方の送風機の回転軸１３に設けられた従動側ギヤ１４と噛み合っている。
【００２９】
このように第１の主動側ギヤ１５と従動側ギヤ１４との噛み合いにより、モータ１９の回転駆動力がモータの駆動軸１７とともに回転する第１の主動側ギヤ１５を介して従動側ギヤ１４と一体である送風機の回転軸１３に伝達されてモータ１９により近い位置にある一方のファンが回転する。さらに第２の主動側ギヤ１６と他方の従動側ギヤ１４との噛み合いにより、モータ１９の回転駆動力がモータの駆動軸１７とともに回転する第２の主動側ギヤ１６を介して従動側ギヤ１４と一体である送風機の回転軸１３に伝達され、モータ１９から遠い位置にある他方のファンが回転する。
【００３０】
第１の主動側ギヤ１５、第２の主動側ギヤ１６および従動側ギヤ１４は、主動側ギヤと従動側ギヤとが噛み合うように、例えば螺旋歯車、かさ歯車で構成される。主動側ギヤと従動側ギヤのギヤ比は、所定の範囲で任意に選択できるようになっている。第１の主動側ギヤ１５に対する従動側ギヤ１４のギヤ比と、第２の主動側ギヤ１６に対する従動側ギヤ１４のギヤ比を異ならせることで、上記一方の送風機１０の風量と上記他方の送風機１０の風量を異ならせることも可能となる。また、当該ギヤ比を調整することにより、モータ冷却用送風機２０によるモータ冷却風量と、ラジエータ１の冷却風量とを適切な風量関係に設定することもできる。
【００３１】
モータ冷却用送風機２０は、回転軸１８を含むとともに羽根２１を支持する羽根ボス部２２と、羽根ボス部２２から放射状に伸長する複数の羽根２１と、を備え、羽根ボス部２２に形成される回転軸１８をモータの駆動軸１７に一致させるように配置して構成される軸流式ファンであり、例えばプロペラファンを採用することができる。
【００３２】
モータ冷却用送風機２０は、モータの駆動軸１７の回転に伴って回転軸１８が回転することにより複数の羽根２１のモータ１９側から車両左右方向の内方（図面のＸ方向）に向かう気流を形成し、タンク部３の側方から外部空気をモータケース３１内に引き込んでモータ１９の周囲に流し、Ｘ方向に吹き出すことによりモータ１９を冷却する。つまり、モータの駆動軸１７が回転すると、モータ冷却用送風機２０、一方の送風機１０および他方の送風機１０のそれぞれが調節された当該ギヤ比に応じた回転数で回転し、ラジエータ１およびモータ１９の冷却が同時に行われる。
【００３３】
最近の車両外郭の小型化要求、自動車の高性能化に伴う電装部品等の増加によるエンジンルーム内の部品配置スペース減少等により、ラジエータ１、送風機１０、ギヤ駆動機構およびモータ１９を含む冷却装置全体の体格は可能な限り小型にする必要がある。そこで本実施形態に係る構成の冷却装置の構成を採用することにより、このため、冷却装置の車両前後方向長さを短くできるとともに、熱交換器の冷却能力およびモータ冷却能力を兼ね備えた製品を提供することができる。
【００３４】
以上のように本実施形態の冷却装置は、ラジエータ１のコア部２の後方側面に対向するように並列して配置され、コア部２に対して冷却風を与える２個の送風機１０と、コア部２の後方に配置されてコア部２を通過した冷却風を送風機１０の後方に導くファンシュラウド３０と、送風機の回転軸１３を回転駆動するモータ１９と、コア部２の後方に平行に延設され、送風機の回転軸１３に各ギヤ１４，１５，１６を介して連結されているモータの駆動軸１７と、モータの駆動軸１７と同軸の回転軸１８を有し、モータの駆動軸１７が回転するに伴って回転軸１８が回転されてモータ１９に冷却風を提供するモータ冷却用送風機２０と、を備えている。
【００３５】
この構成によれば、ラジエータ１を冷却する送風機１０とともにモータ冷却用送風機２０を回転駆動させることができ、ラジエータ１への冷却風量にかかわらずモータ１９へ所望の冷却風量を供給することができ、所望のモータ冷却能力を確保できる冷却装置が得られる。
【００３６】
（第２実施形態）
第２実施形態では、本発明に係る冷却装置の他の形態としてモータ１９をラジエータ１の後方に配した場合の第１例、第２例および第３例を図２〜図５にしたがって説明する。図２、図３および図４はそれぞれ本実施形態に係る冷却装置の第１例、第２例、第３例を上面視したときの概略断面図である。図５は図２〜図４に示す冷却装置のモータ１９を側面視したとき（Ｘ方向に見たとき）の概略側面図である。図２〜図４において、Ｘ方向は冷却装置の左右幅方向（車両左右方向）の一方向を示し、Ｙ方向は冷却装置の前方方向（車両前方方向）を示している。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態の第１例は、第１実施形態の冷却装置に対してモータ１９がタンク部３の後方でかつ車両ボディ部材４（ラジエータ１を支持する部材）の左右幅方向の内方（Ｘ方向）に位置している点が異なっている。その他の構成は、第１実施形態の冷却装置と同様であり、同様の符号を付した構成に伴う作用効果も第１実施形態と同様である。
【００３８】
モータケース３１Ａには、モータ１９が収納されており、モータ１９の車両左右方向の側面全体（モータの駆動軸１７と直交する面）を冷却装置の側方に向けて露出させるように、モータの駆動軸１７の反対側における側面の外周縁部に大きく開口する空気導入開口部３２Ａと、タンク部３の後方かつ送風機１０の吹出し領域で、車両左右方向の内外方（Ｘ方向）に向けて開口する空気排出開口部３３Ａとが形成されている。
【００３９】
モータケース３１Ａの下流側端部はファンシュラウド３０の風洞部の一部を構成するようにしてもよい。モータケース３１Ａは、モータケース３１と同様にファンシュラウド３０と一体である樹脂成形部材で形成してもよく、この場合ガラス繊維やタルク材によって強度が高められたポリプロピレン樹脂等によってできている。また、モータケース３１Ａは、ファンシュラウド３０と別体の部品によって構成し組み付けるようにしてもよい。
【００４０】
第１例、第２例および第３例の冷却装置におけるモータ冷却用送風機２０Ａは、モータ１９がラジエータ１のタンク部３の直後に設けられているので、第１実施形態のモータ冷却用送風機２０に比べて羽根ボス部２２Ａおよび羽根２１Ａの直径寸法をモータ１９の前後方向長さと同じ程度の羽根径寸法まで大きくすることが可能になる。これにより、モータ冷却用送風機２０Ａの風量が増加し、モータ冷却能力を一層高めることができる。
【００４１】
図３に示すように、本実施形態の第２例では、上記第１例に対してモータ１９がタンク部３の後方に配置されていることおよびモータケース３１Ｂの空気導入開口部３２Ｂの位置が同じであるが、モータ冷却用送風機２０Ａによってモータケース３１Ｂ内に引き込まれた空気が吹き出される空気排出開口部３３Ｂの位置が異なっている。その他の構成は、上記第１例の冷却装置と同様であり、同様の符号を付した構成に伴う作用効果も上記第１例と同様である。
【００４２】
具体的には、空気排出開口部３３Ｂは、送風機１０の羽根１１よりもコア部２寄り（羽根１１よりも前方の位置）に開口されており、送風機１０の吸込み側にあたる送風機１０の負圧領域（送風機１０の吸込み領域）に設けられている。この構成により、モータケース３１Ｂ内の空気はモータ冷却用送風機２０Ａによって下流に向けて吹き出され、さらに送風機１０による吸引力も利用することになるので、ラジエータ１前方からコア部２の後方側に引き込まれた外気とともに送風機１０の後方に運ばれることになる。これにより、モータ１９の周囲を通過する冷却風の風量を送風機１０の吸引力を利用してさらに増加させることができ、モータ冷却能力を一層高めることができる。
【００４３】
モータケース３１Ｂには、モータ１９が収納されており、その下流側はファンシュラウド３０の風洞部の一部を構成するようになっている。空気排出開口部３３Ｂは、ファンシュラウド３０に開口するように形成されていることにもなり、またファンシュラウド３０の風洞部に開口するように形成されていることにもなる。モータケース３１Ｂには、モータ１９の車両左右方向の側面全体（モータの駆動軸１７と直交する面）を露出させるようにモータ１９の側方において大きく開口する空気導入開口部３２Ｂと、ファンシュラウド３０の風洞部の一部を構成する下流側端部にモータケース３１Ｂ内部と送風機１０の負圧領域（羽根１１の前方側領域）とを連通させるように開口された空気排出開口部３３Ｂとが形成されている。
【００４４】
この空気導入開口部３２Ｂと空気排出開口部３３Ｂの位置関係により、モータ１９の車両左右方向外方に存在する空気は、モータ冷却用送風機２０Ａが運転されると、空気導入開口部３２Ｂを通ってモータ１９の全周からモータケース３１Ｂ内に流入し、モータ１９の車両左右方向内方（Ｘ方向）の側面側に回りこんでモータ冷却用送風機２０Ａの下流側を通り、車両前方に移動して空気排出開口部３３Ｂから送風機１０の負圧領域（羽根１１の前方側領域）に吹き出される。このとき、モータ１９の全周からモータケース３１Ｂ内に流入する空気のうち、車両後方側の部位から流入する空気は、モータ１９の車両後方側の外側面に触れながら流れ、空気排出開口部３３Ｂに向けて移動する過程でモータ１９の車両前方側の外側面にも触れることになるので、冷却風の経路全体においてモータ１９の全外周面が効果的に冷却されることになる。
【００４５】
また、モータケース３１Ｂは、モータケース３１と同様にファンシュラウド３０と一体である樹脂成形部材で形成してもよく、この場合ガラス繊維やタルク材によって強度が高められたポリプロピレン樹脂等によってできている。また、モータケース３１Ｂは、ファンシュラウド３０と別体の部品によって構成し組み付けるようにしてもよい。
【００４６】
図４に示すように、本実施形態の第３例では、上記第２例に対して、モータケース３１Ｃの車両前方側の空気排出開口部３３Ｃだけでなく車両後方側にも空気排出開口部３４Ｃを設けたことが異なっている。その他の構成は、上記第２例の冷却装置と同様であり、同様の符号を付した構成に伴う作用効果も上記第２例と同様である。
【００４７】
つまり、空気排出開口部３３Ｃは、上記第２例の空気排出開口部３３Ｂと同様の開口であり、送風機１０の羽根１１よりもコア部２寄り（前方の位置）に開口されており、送風機１０の負圧領域に設けられている。さらにモータケース３１Ｃには、車両後方側で、モータの駆動軸１７よりも後方で開口する空気排出開口部３４Ｃも形成されている。この場合もモータケース３１Ｃは、ファンシュラウド３０の風洞部の一部を構成するようになっている。換言すれば、空気排出開口部３３Ｃはファンシュラウド３０に開口するように形成されていることにもなり、またファンシュラウド３０の風洞部に開口するように形成されていることにもなる。
【００４８】
モータケース３１Ｂには、上記第１例の空気導入開口部３２Ａと同様の空気導入開口部３２Ｃが形成されている。また、空気排出開口部３３Ｃと空気排出開口部３４Ｃは、両者がつながって一体となった１個の開口であってもよく、例えばモータケース３１Ｃの車両左右方向の内方（Ｘ方向）の壁面に開口された開口部により構成することができる。
【００４９】
この構成により、空気導入開口部３２Ｂからモータケース３１Ｃ内に吸い込まれた空気は、モータ冷却用送風機２０Ａおよび送風機１０の吸引力によってモータ１９の車両前方側の外側面に触れながら流れて車両前方（Ｙ方向）の空気排出開口部３３Ｃから送風機１０の負圧領域に吹き出される経路Ａと、モータ冷却用送風機２０Ａの吸引力によってモータ１９の車両後方側の外側面に触れながら流れて車両後方（Ｙ方向）の空気排出開口部３４Ｃから送風機１０の後方領域に吹き出される経路Ｂと、に分かれることになる。
【００５０】
このため、送風機１０の風量が大きい場合は、送風機１０の吸引力を利用して上記経路Ａの風量を多くすることができる。また、送風機１０の風量が少ない場合や、小型化の要求により空気排出開口部３３Ｃを形成するスペースがとれない等の理由で空気排出開口部３３Ｃの開口面積が小さい場合には、送風機１０の吸引力をあまり利用しないでモータ冷却用送風機２０Ａの吸引力による上記経路Ｂの風量を確保することができる。このようにして第３例の冷却装置は、モータ冷却能力を安定して確保することができる。
【００５１】
また、モータケース３１Ｃは、モータケース３１と同様にファンシュラウド３０と一体である樹脂成形部材で形成してもよく、この場合ガラス繊維やタルク材によって強度が高められたポリプロピレン樹脂等によってできている。また、モータケース３１Ｃは、ファンシュラウド３０と別体の部品によって構成し組み付けるようにしてもよい。
【００５２】
本実施形態の冷却装置は、以上の構成を有することにより、冷却装置の車両左右方向の長さを短くでき、車両左右方向の許容される設置空間において最大限にラジエータ１のコア部２を大きくすることができ、モータ冷却能力に加えて一層の熱交換器の冷却能力の向上を図ることができる。特に、冷却装置の搭載スペースが車両左右方向において厳しく、車両前後方向に比較的余裕がある場合には、本構成の冷却装置は有用である。
【００５３】
また、図４に示すように、空気導入開口部３２Ａからモータケース３１Ａの内部に吸い込まれる空気はモータ１９の全周を沿うように流れるので、モータ１９を冷却する効果が一層向上することになる。
【００５４】
（第３実施形態）
第３実施形態では、本発明に係る冷却装置の他の形態としてモータ冷却用送風機２０Ｂを遠心式ファンで構成したものを図６にしたがって説明する。図６は本実施形態に係る冷却装置を上面視したときの概略断面図である。図６において、Ｘ方向は冷却装置の左右幅方向（車両左右方向）の一方向を示し、Ｙ方向は冷却装置の前方方向（車両前方方向）を示している。
【００５５】
図６に示すように、本実施形態の冷却装置は、第２実施形態の第２例の冷却装置に対してモータ冷却用送風機２０Ｂを遠心式ファンにより構成した点が異なっている。その他の構成は、上記第２例の冷却装置と同様であり、同様の符号を付した構成に伴う作用効果も上記第２例と同様である。
【００５６】
モータ冷却用送風機２０Ｂは、羽根ボス部２２Ｂに形成される回転軸１８をモータの駆動軸１７に一致させるように配置させ、羽根ボス部２２Ｂの中心から所定のピッチ円寸法の箇所の全周に設けられた複数枚のブレード２１Ｂと、を備えて所定のファン径およびファン高さを有する円盤状の遠心式ファンであり、例えば、シロッコファン、ターボファンを採用することができる。遠心式ファンを採用することにより、モータ冷却風の経路が複雑な場合、通路断面積が小さい場合、またはファンの軸方向下流側（車両左右方向のＸ方向）の空間が小さい場合でも、高い圧力損失に対応でき、所定の風量を確保できるモータ冷却用送風機２０Ａが得られる。
【００５７】
モータ冷却用送風機２０Ｂは、モータの駆動軸１７の回転に伴って回転軸１８が回転することにより遠心式ファンが回転して、冷却装置外部の空気が空気導入開口部３２Ｂからモータケース３１Ｂ内に吸い込まれる。モータケース３１Ｂ内に吸い込まれた空気は、モータ１９側に開口するファン中央部の吸込み口から車両左右方向のＸ方向にファン内に吸い込まれてファン外周部に並ぶ複数のブレード２１Ｂ間を通過してファンの遠心方向（半径方向）に吹き出され、空気排出開口部３３Ｂを通って送風機１０の負圧領域に流出される。
【００５８】
これにより、モータケース３１Ｂ内の空気はモータ冷却用送風機２０Ｂによる吸引力とともに送風機１０による吸引力も受けることになり、ラジエータ１前方からコア部２の後方側に引き込まれた外気とともに送風機１０の後方に運ばれる。したがって、モータ冷却風経路の圧力損失が高くてもモータ冷却風の風量を確保でき、さらに送風機１０の吸引力を利用して増加させることができるので、モータ冷却能力を一層高めることができる。
【００５９】
また、モータ冷却用送風機２０Ａによれば、冷却装置の車両左右方向の設置スペースに余裕がないような状況でも高圧力損失に強いファンを備えるため、ラジエータ１を通過して暖められた空気がモータケース３１Ｂ内に逆流する現象を防止することができる。
【００６０】
（第４実施形態）
第４実施形態では、本発明に係る冷却装置の他の形態として、モータ冷却用送風機２０Ａによって導入される冷却風が制御装置４０およびモータ１９を冷却する経路を流れるように構成された冷却装置について、図７〜図９にしたがって説明する。図７は本実施形態に係る冷却装置を上面視したときの概略断面図である。図７において、Ｘ方向は冷却装置の左右幅方向（車両左右方向）の一方向を示し、Ｙ方向は冷却装置の前方方向（車両前方方向）を示している。図８は、モータ１９をＸ方向に見たときの内部構成を示した概略側面図である。図９は、冷却装置のモータを背面視したとき（Ｙ方向に見たとき）の概略側面図である。図８および図９においてＺ方向は上方向を示している。
【００６１】
図７〜図９に示すように、モータケース３１Ｄには、モータ１９と制御装置４０とが収納されている。モータケース３１Ｄ内部には、モータ１９と制御装置４０との間に仕切り壁３５が設けられている。制御装置４０は、制御回路基板、各種電装部品により構成されており、冷却風の通路を横断する放熱用のフィン４１を備え、モータ１９の上方に設けられた仕切り壁３５の上面に載置されている。
【００６２】
モータケース３１Ｄは車両左右方向の一方向である送風機１０側の側壁がファンシュラウド３０の風洞部の一部を構成するようになっている。モータケース３１Ｄには、車両左右方向の外側面（モータの駆動軸１７の反対側における側面）の上部において開口する空気導入開口部３２Ｄと、ファンシュラウド３０の風洞部の一部を構成する下流側部位にモータケース３１Ｄ内部と送風機１０の負圧領域（羽根１１の前方側領域）とを連通させるように開口された空気排出開口部３３Ｄとが形成されている。換言すれば、空気排出開口部３３Ｄはファンシュラウド３０に開口するように形成されていることにもなり、またファンシュラウド３０の風洞部に開口するように形成されていることにもなる。さらに、モータケース３１Ｄには、車両後方側でモータの駆動軸１７よりも後方で開口する空気排出開口部３４Ｄが形成されている。
【００６３】
この空気導入開口部３２Ｄと空気排出開口部３３Ｄの位置関係により、モータ１９の車両左右方向外方に存在する空気は、モータ冷却用送風機２０Ａが運転されると、空気導入開口部３２Ｄからモータケース３１Ｄ内に吸い込まれる。そして、モータケース３１Ｄ内において当該空気は、車両後方に向かって流れ、制御装置４０の車両左右方向内方（Ｘ方向）の側面からＸ方向に伸長するフィン４１の周囲を通過するときに制御装置４０を冷却し、さらにモータケース３１Ｄの車両後方側の内壁面に衝突して下方に向かい、モータ１９の周囲を流れてモータ１９の車両左右方向内方（Ｘ方向）の側面側に回りこんでモータ冷却用送風機２０Ａの下流側に移動し、空気排出開口部３３Ｄから送風機１０の負圧領域（羽根１１の前方側領域）に吹き出されるとともに、空気排出開口部３４Ｄから送風機１０の後方領域に排出される。
【００６４】
また、モータケース３１Ｄは、樹脂成形部材で形成してもよく、この場合ガラス繊維やタルク材によって強度が高められたポリプロピレン樹脂等によってできている。また、モータケース３１Ｄは、ファンシュラウド３０と別体の部品によって構成し組み付けるようにしてもよい。
【００６５】
以上のように本実施形態の冷却装置において、モータ冷却用送風機２０Ａによりモータケース３１Ｄ内に吸入される空気は、モータケース３１Ｄの一側面の一部に小さく開口して形成された空気導入開口部３２Ｄからモータケース３１Ｄ内に流入し、制御装置４０の周囲を流れた後、モータの設置空間３７と制御装置の設置空間３６とを区画する仕切り壁３５によってモータの設置空間３７に回りこむように流れ、モータ１９の周囲を通過して空気排出開口部３３Ｄおよび空気排出開口部３４Ｄからモータケース３１Ｄの外部に排出される。
【００６６】
この構成によれば、空気導入開口部３２Ｄをモータケース３１Ｄの一側面の一部に開口するように形成しているので、制御装置４０に与える冷却風の通過風速が向上し、冷却効果を一層高めることができる。また、制御装置４０の方をモータ１９よりも冷却風の上流側に配置しているので、モータ１９よりも制御装置４０を優先的に冷却することができる。
【００６７】
（第５実施形態）
第５実施形態では、本発明に係る冷却装置の他の形態として、モータ冷却用送風機２０Ａの回転軸１８とモータ１９に直接接続されるモータの回転軸１７ａとを継手部材５０によって接続した構成を備える冷却装置について図１０を用いて説明する。図１０は本実施形態に係る冷却装置を上面視したときの概略断面図である。図１０において、Ｘ方向は冷却装置の左右幅方向（車両左右方向）の一方向を示し、Ｙ方向は冷却装置の前方方向（車両前方方向）を示している。
【００６８】
図１０に示すように、本実施形態の冷却装置は、第２実施形態の第２例の冷却装置に対してモータ冷却用送風機２０Ａの回転軸１８とモータの回転軸１７ａとを継手部材５０によって接続する構成を有する点が異なっている。その他の構成は、上記第２例の冷却装置と同様であり、同様の符号を付した構成に伴う作用効果も上記第２例と同様である。
【００６９】
継手部材５０は、同軸に配置される２本のシャフトを互いにジョイントする部材であればよく、一形態に限定されるものではない。継手部材５０は、例えば、モータの回転軸１７ａ側に固定されたモータ側歯車と、モータ冷却用送風機の回転軸１８側に固定されたファン側歯車とが噛み合うことにより２本のシャフトがジョイントされる構成を採用することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、第１の主動側ギヤ１５および第２の主動側ギヤ１６が固定されているシャフト１７ｂ、モータ冷却用送風機の回転軸１８、およびモータの回転軸１７ａは同軸に設けられている。
【００７１】
（第６実施形態）
第６実施形態では、本発明に係る冷却装置の他の形態として、第５実施形態で説明した継手部材５０をモータ冷却用送風機２０Ｃの羽根ボス部２２Ｃと一体に形成した冷却装置について、図１１〜図１５にしたがって説明する。図１１はモータ冷却用送風機２０Ｃの羽根ボス部２２Ｃおよび継手部材６０が一体となった構成を示す一部側断面図である。図１２は図１１において継手部材６０を構成する外歯車部材６１を示す正面図である。図１３は図１２に示す切断面についてＸＩＩＩ方向に見たときの一部側断面図である。図１４は図１１における内歯車部材６５を示す正面図である。図１５は図１４に示す切断面についてＸＩＶ方向に見たときの一部側断面図である。図１１、図１３および図１５において、Ｘ方向は冷却装置の左右幅方向（車両左右方向）の一方向を示し、Ｙ方向は冷却装置の前方方向（車両前方方向）を示している。
【００７２】
図１１に示すように、モータ冷却用送風機２０Ｃの羽根ボス部２２Ｃは、回転軸１８に近い側に配され中心部に回転軸１８を備える外歯車部材６１と、外歯車部材６１の外側に外歯車部材６１と噛み合う内歯車部材６５とが組みたてられて形成されている。つまり、外歯車部材６１と内歯車部材６５とが一体となった状態が羽根ボス部２２Ｃを構成している。
【００７３】
図１２および図１３に示すように、外歯車部材６１は、モータの回転軸１７ａの端部が中心部において一体的に結合されている円盤部６２と、この円盤部６２の外周に半径方向外方に突出し、等間隔で配置された複数の外歯部６３（本実施形態では８個の外歯部６３）と、を備えて構成されている。
【００７４】
一方、内歯車部材６５は、図１４および図１５に示すように、第１の主動側ギヤ１５および第２の主動側ギヤ１６が固定されているシャフト１７ｂの端部が中心部において一体的に結合されている円環部６８と、この円環部６８の内周面に半径方向内方に突出し、等間隔で配置された複数の内歯部６７（本実施形態では８個の内歯部６７）と、この円環部６８の外周面に配列される複数の羽根２１Ｃと、を備えて構成されている。内歯部６７は、円環部６８において、円盤部６２の外歯部６３が設けられていない部位の外周面に接触する位置に対応して配置されており、外歯部６３は、円盤部６２において、円環部６８の内歯部６７が設けられていない部位の内周面６６に接触する位置に対応して配置されている。
【００７５】
このように構成された継手部材６０は、モータ冷却用送風機２０Ｃの羽根ボス部２２Ｃを含むファン部材と一体である一体成形の樹脂成形部材として作成され、所定の金型を用いた射出成形等によって成形される。継手部材６０は、例えばガラス繊維やタルク材によって強度が高められたポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂等で形成される。
【００７６】
また、本実施形態の構成は上記第１実施形態ないし第５実施形態のいずれの冷却装置においても適用することができるものである。
【００７７】
以上のように本実施形態の冷却装置は送風機の回転軸１３にギヤを介して連結されるシャフト１７ｂとモータの駆動軸１７とを同軸に連結する継手部材６０を備えている。そして、継手部材６０はモータ冷却用送風機２０Ｃのファン部材（羽根ボス部２２Ｃおよび羽根２１Ｃ）と一体に形成されている。
【００７８】
この構成によれば、冷却装置のモータ駆動軸方向の大きさを低減することができるので、ジョイントされるシャフト同士の軸ずれを低減し、また装置の小型化が図れる。また部品点数および組み立て工数の低減も図れる。また、モータ冷却用送風機２０Ｃの羽根ボス部２２Ｃと継手部材６０とを一体成形によって作成することにより、設置の省スペース化およびコスト低減となる。
【００７９】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００８０】
上記実施形態では、ファンシュラウド３０は樹脂成形品で形成しているが，金属製としてもよい。金属製とした場合には、ファンシュラウド３０は金型を用いたプレス加工や溶接等により作成される。
【００８１】
また、上記実施形態では、モータ冷却用送風機２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃをモータ１９よりも下流側に設けているが、モータ１９よりも上流側に設けてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態ではファンシュラウド３０には２個の送風機１０を取り付けているが、これに限るものでなく、送風機を１個または３個以上取り付ける構成としてもよい。
【００８３】
また、上記実施形態では、送風機１０は前後方向において１個のファンを備える構成であるが、この他、送風機１０として２重反転ファンを採用することもできる。この２重反転ファンは、ファン効率が優れており、２個の相反する方向に回転するファンの回転軸がギヤを介してモータの駆動軸１７に連結される構成を有している。これらのファンはその回転軸方向を前後方向とし前後に並ぶように配置されている。
【００８４】
また、ファンシュラウド３０とラジエータ１の結合方法は、取り付けねじ等の螺合手段を用いる他、クリップによる締結方法や、ブラケットを介した締結方法を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷却装置を上面視したときの概略断面図である。
【図２】第２実施形態に係る冷却装置の第１例を上面視したときの概略断面図である。
【図３】第２実施形態に係る冷却装置の第２例を上面視したときの概略断面図である。
【図４】第２実施形態に係る冷却装置の第３例を上面視したときの概略断面図である。
【図５】第２実施形態に係る冷却装置のモータを側面視したときの概略側面図である。
【図６】第３実施形態に係る冷却装置を上面視したときの概略断面図である。
【図７】第４実施形態に係る冷却装置を上面視したときの概略断面図である。
【図８】同冷却装置のモータを側面視したときの内部を示した概略側面図である。
【図９】同冷却装置のモータを背面視したときの内部を示した概略側面図である。
【図１０】第５実施形態に係る冷却装置を上面視したときの概略断面図である。
【図１１】第６実施形態に係る冷却装置について、モータ冷却用送風機の羽根ボス部および継手部材が一体となった構成を示す一部側断面図である。
【図１２】図１１において継手部材を構成する外歯車部材を示す正面図である。
【図１３】図１２に示す切断面についてＸＩＩＩ方向に見た場合の一部側断面図である。
【図１４】図１１における内歯車部材を示す正面図である。
【図１５】図１４に示す切断面についてＸＶ方向に見た場合の一部側断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…ラジエータ（熱交換器）
２…コア部
１０…送風機
１１…羽根
１３…送風機の回転軸
１４…従動側ギヤ（ギヤ）
１５…第１の主動側ギヤ（ギヤ）
１６…第２の主動側ギヤ（ギヤ）
１７…モータの駆動軸
１７ａ…モータの回転軸
１７ｂ…シャフト
１８…回転軸
１９…モータ
２０，２０Ａ，２０Ｃ…モータ冷却用送風機
２２Ｃ…羽根ボス部
３０…ファンシュラウド
３２Ａ，３２Ｄ…空気導入開口部
３１Ａ，３１Ｄ…モータケース
３３Ｂ，３４Ｃ…空気排出開口部
３５…仕切り壁
３６…制御装置の設置空間
３７…モータの設置空間
４０…制御装置
６０…継手部材
【図１】
2009156176.tif 000003
【図２】
2009156176.tif 000004
【図３】
2009156176.tif 000005
【図４】
2009156176.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009156176.tif 000008
【図７】
2009156176.tif 000009
【図８】
2009156176.tif 000010
【図９】
2009156176.tif 000011
【図１０】
2009156176.tif 000012
【図１１】
2009156176.tif 000013
【図１２】
2009156176.tif 000014
【図１３】
2009156176.tif 000015
【図１４】
2009156176.tif 000016
【図１５】
2009156176.tif 000017