(57)【要約】  本発明は、冷却装置の製造方法及びそれを用いたモータハウジング冷却装置に関するものであり、その製造方法は、冷却配管を製造して、ハウジング胴体の内部に埋設される形状にフォーミングするステップと、フォーミングされた冷却配管の中に支持素材を充填するステップと、ハウジング胴体射出金型の中で冷却配管を支持するように、ハウジング胴体を分割した一部分を治具胴体として製造するステップと、治具胴体により冷却配管が支持されるようにハウジング胴体射出金型の中に設けてハウジング胴体を射出成形するステップと、成形後に、冷却配管の中に充填された支持素材を除去するステップと、を含む。
2020532434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却配管を介して冷却流体を循環させるための冷却装置を製造する方法において、
冷却配管を製造して、ハウジング胴体の内部に埋設される形状にフォーミングするステップと、
前記フォーミングされた冷却配管の中に支持素材を充填するステップと、
ハウジング胴体射出金型の中で前記冷却配管を支持するように、ハウジング胴体を分割した一部分を治具胴体として製造するステップと、
前記治具胴体により前記冷却配管が支持されるようにハウジング胴体射出金型の中に設けてハウジング胴体を射出成形するステップと、
前記成形後に、前記冷却配管の中に充填された支持素材を除去するステップと、
を含むことを特徴とする冷却装置の製造方法。
【請求項２】
前記冷却配管は、
単一の配管を前記ハウジング胴体に対して螺旋状に巻回させてフォーミングした螺旋冷却配管であることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置の製造方法。
【請求項３】
前記冷却配管は、
単一の配管を上下にジグザグに折り曲げ、平面方向に対して円形状にフォーミングした折曲げ冷却配管であることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置の製造方法。
【請求項４】
前記治具胴体は、
一つまたは複数から構成され、
複数からなる治具胴体は、互いに対向する部分が十分な間隔を有するように元の胴体の幅において一部が足りない幅を有するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置の製造方法。
【請求項５】
前記治具胴体は、
表面に液状のハウジング胴体材料が注入される複数の注入溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置の製造方法。
【請求項６】
前記支持素材は、
水溶性物質、無機物粒子若しくは粉末、耐熱性を有する粒子若しくは粉末、及び耐熱性を有する繊維のうちの少なくとも一種を含む物質からなって、前記ハウジング胴体の成形後に前記冷却配管の内部に水を注入して、前記水に溶けて除去されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置の製造方法。
【請求項７】
前記冷却配管は、振動吸収管と結合され、
前記振動吸収管には振動吸音材を支持素材として充填して、ハウジング胴体に前記冷却配管とともに埋設されるように射出成形した後、冷却配管の中の支持素材は除去し、振動吸収管の中の振動吸音材を除去することなくハウジング胴体を製造することを特徴とする請求項１に記載の冷却装置の製造方法。
【請求項８】
前記冷却配管は、振動吸収管と結合され、
前記振動吸収管には前記冷却配管とともに前記支持素材を充填して、ハウジング胴体に前記冷却配管とともに埋設されるように射出成形した後、前記振動吸収管の中の支持素材は前記冷却配管の中の支持素材とともに除去され、前記支持素材の除去された振動吸収管の中に振動吸音材を充填してハウジング胴体を製造することを特徴とする請求項１に記載の冷却装置の製造方法。
【請求項９】
前記冷却装置は、
内部にモータが収容される収容空間が形成されるハウジング胴体に前記冷却配管を埋設し、前記冷却配管を介して冷却流体を循環させてモータを冷却させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置の製造方法。
【請求項１０】
内部にモータが収容される収容空間が形成されたハウジング胴体と、前記ハウジング胴体を閉鎖するカバーと、を有するモータハウジングと、
前記ハウジング胴体内に埋設され、内部に冷却流体が流動し、前記ハウジング胴体の長手方向に対して螺旋状に埋設される螺旋冷却配管を有する冷却配管と、
前記螺旋冷却配管の側面に結合する管状の胴体と、前記胴体の内部に充填される振動吸音材と、を有して振動を吸収する振動吸収管と、
を含み、
前記螺旋冷却配管と振動吸収管とが埋設されたハウジング胴体は、
螺旋冷却配管には除去可能な支持素材を、振動吸収管には振動吸音材を充填してハウジング胴体射出金型に設け、インサート射出方式で螺旋冷却配管と振動吸収管とが埋設されたハウジング胴体を成形し、前記成形後に、前記螺旋冷却配管の中に充填された支持素材を除去し、前記螺旋冷却配管を介して冷却流体を循環させてモータを冷却させることを特徴とするモータハウジング冷却装置。
【請求項１１】
前記螺旋冷却配管は、
前記冷却流体の流動断面の形状が円形状または四角形状であることを特徴とする請求項１０に記載のモータハウジング冷却装置。
【請求項１２】
前記振動吸収管は、
半径方向の断面の形状が円形状または四角形状に形成されることを特徴とする請求項１０に記載のモータハウジング冷却装置。
【請求項１３】
一方の端部は前記螺旋冷却配管の側面に結合し、他方の端部は前記振動吸収管が前記螺旋冷却配管の側面に対して離れて結合するように前記振動吸収管の側面に結合する結合部材をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のモータハウジング冷却装置。
【請求項１４】
前記振動吸収管は、
前記冷却配管の内周の側面または外周の側面に結合し、前記螺旋冷却配管と対応するように螺旋状に形成されることを特徴とする請求項１０に記載のモータハウジング冷却装置。
【請求項１５】
前記支持素材は、
水溶性物質、無機物粒子若しくは粉末、耐熱性を有する粒子若しくは粉末、及び耐熱性を有する繊維のうちの少なくとも一種を含む物質からなって、前記ハウジング胴体の成形後に前記冷却配管の内部に水を注入して、前記水に溶けて除去されることを特徴とする請求項１０に記載のモータハウジング冷却装置。
【請求項１６】
前記螺旋冷却配管と振動吸収管は、
冷却配管と振動吸収管とが結合部材により連結された一体形に押出成形して、ハウジング胴体の内部に埋設するための螺旋配管にフォーミングしてインサート射出によりハウジング胴体の内部の中空に形成したことを特徴とする請求項１０に記載のモータハウジング冷却装置。
【請求項１７】
内部にモータが収容される収容空間が形成されたハウジング胴体と、前記ハウジング胴体を閉鎖するカバーと、を有するモータハウジングと、
前記ハウジング胴体内に埋設され、内部に冷却流体が流動し、上下方向にジグザグに折り曲げられるように形成される折曲げ冷却配管を有する冷却配管と、
前記折曲げ冷却配管の側面に結合する管状の胴体と、前記胴体の内部に充填される振動吸音材と、を有して振動を吸収する振動吸収管と、
を含み、
前記ハウジング胴体は、
前記冷却配管には除去可能な支持素材を、前記振動吸収管には振動吸音材を充填し、前記ハウジング胴体の一部分を分割して製造された治具胴体により前記冷却配管と振動吸収管とを支持してハウジング胴体射出金型の中に設け、インサート射出方式でハウジング胴体を成形した後、前記冷却配管の中に充填された支持素材を除去して、冷却配管と振動吸収管とが中空に埋設されたハウジング胴体を形成し、前記冷却配管を介して冷却流体を循環させてモータを冷却させることを特徴とするモータハウジング冷却装置。
【請求項１８】
前記折曲げ冷却配管は、
上下方向に立てられ、設定された間隔で離れて配置される複数本の直線配管と、
折り曲げられるように形成されて両端部が隣り合う前記直線配管の端部と連通されるように連結される曲線配管と、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載のモータハウジング冷却装置。
【請求項１９】
前記振動吸収管の胴体は、結合部材を介して前記折曲げ冷却配管の側面に離れて結合することを特徴とする請求項１８に記載のモータハウジング冷却装置。
【請求項２０】
前記振動吸収管は、前記直線配管の内側面または外側面に結合し、前記直線配管と対応するように上下方向に立てられて位置することを特徴とする請求項１８に記載のモータハウジング冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置の製造方法及びその方法を用いて製造されたモータハウジング冷却装置に関するもので、モータハウジング冷却装置は電気自動車に具備可能である。
【背景技術】
【０００２】
金属やプラスチック製品の成形に適用される工法である各種鋳造工法や（重力鋳造、低圧鋳造、高圧鋳造など）射出工法などは、内部に中空が形成された製品を製造するためのものである。一般に、中空が形成された製品を製造するためには、中空が形成された上部及び下部の製品を形成した後、形成された上部及び下部の製品を接着手段を用いて接着したり組み立てたりする。しかしながら、このような場合、接着部分の剛性の問題又は未組立、誤組立などにより強固な製品ができにくいという問題がある。
【０００３】
このため、従来の他の方法では、中空が形成された長い管を製品制作用の金型にセットし、金型を閉じる。製品の形状を作るために、金型内に溶湯を供給して製品を成形する。しかしながら、このような場合においても、長い管が溶湯の注入圧力に耐えられない限界があるため、高圧鋳造時には長い中空管が変形したり破壊されたりするという問題がある。
【０００４】
このため、中空が形成された長い管の内部に特定の物質を特定の密度以上で充電した後、製品の成形を行い、その後、最終的に除去する技術を使用することもある。ところが、従来は中空の製品を成形した後に中空形成用の材料を除去する作業が容易ではないという問題があり、量産を目的とするには長すぎる工程時間がかかるという問題もある。
【０００５】
従来は、特定の工具や装置などを用いて中空製品を製造した後には、前記工具や装置に使われた中空形成用充填材を除去する必要があるので、中空製品を作るのが複雑であり、特定の工具や設備が要求されるなどの欠点がある。
【０００６】
一方、一般的にハイブリッド車または電気自動車の主要部品であるモータは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するものであり、ハウジングと、ハウジングに装着される固定子（ｓｔａｔｏｒ）と、固定子の内部に、回転軸を中心として回転可能に挿入される回転子（ｒｏｔｏｒ）と、を含む。
【０００７】
モータは、作動中に回転子及び固定子において高温の熱が発生するため、このようにモータの中のコイルの温度が高くなると、ワイヤの抵抗が増加し、さらにキュリー効果によって電磁力が低下して、モータの駆動と発電効率が急激に低下するだけでなく、熱負荷によるモータの構成部品の損傷を招くおそれがある。
【０００８】
モータの駆動と発電効率の急激な低下による動力損失が発生して、関連する応用動力計の効率を落とす要因として作用する。このため、このような問題を防止するために、モータを冷却させてモータの高駆動トルクと発電効率を維持できるようにしている。
【０００９】
従来は、内部ハウジングと外部ハウジングをそれぞれ別々に鋳物製作し、内部ハウジングと外部ハウジングとの間に冷却チャネルを形成するために、内部ハウジングと外部ハウジングを圧入及びシーリング（ｓｅａｌｉｎｇ）したり溶接したりする技術が主に適用されている。
【００１０】
ところで、前記した従来のモータの冷却技術の場合、内部ハウジングと外部ハウジングとの間の型合隙間（ｇａｐ）が発生して冷却水が漏れる（ｌｅａｋ）ために冷却効率が低下し、また、流路の設計自由度が低いために入力端の流路と出力端の流路とが交互に配置されるので、サーマルクロストーク（Ｔｈｅｒｍａｌ  ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ：熱クロストーク）が発生するという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、中空用管と粒子性または溶解性物質、高温耐熱性を有する繊維材質などをベースにして完成度の高い中空製品を製造することができる中空製品の製造方法及びその製造方法により製造された中空製品を提供することである。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、冷却効果を向上させ、流路の完全密閉を実現し、サーマルクロストーク現象を防止することができる、上記製造方法により製造されるモータハウジング冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の実施形態に係る冷却装置の製造方法は、冷却配管を製造して、ハウジング胴体の内部に埋設される形状にフォーミングするステップと、前記フォーミングされた冷却配管の中に支持素材を充填するステップと、ハウジング胴体射出金型の中で前記冷却配管を支持するように、ハウジング胴体を分割した一部分を治具胴体（ｊｉｇ  ｂｏｄｙ）として製造するステップと、前記治具胴体により前記冷却配管が支持されるようにハウジング胴体射出金型の中に設けてハウジング胴体を射出成形するステップと、前記成形後に、前記冷却配管の中に充填された支持素材を除去するステップと、を含む。
【００１４】
一方、本発明の一実施形態に係るモータハウジング冷却装置は、内部にモータが収容される収容空間が形成されたハウジング胴体と、前記ハウジング胴体を閉鎖するカバーと、を有するモータハウジングと、前記ハウジング胴体内に埋設され、内部に冷却流体が流動し、前記ハウジング胴体の長手方向に対して螺旋状に埋設される螺旋冷却配管を有する冷却配管と、前記螺旋冷却配管の側面に結合する管状の胴体と、前記胴体の内部に充填される振動吸音材と、を有して振動を吸収する振動吸収管と、を含み、前記螺旋冷却配管と振動吸収管とが埋設されたハウジング胴体は、螺旋冷却配管には除去可能な支持素材を、振動吸収管には振動吸音材を充填してハウジング胴体射出金型に設け、インサート射出方式で螺旋冷却配管と振動吸収管とが埋設されたハウジング胴体を成形し、前記成形後に、前記螺旋冷却配管の中に充填された支持素材を除去し、前記螺旋冷却配管を介して冷却流体を循環させてモータを冷却させる。
【００１５】
また、本発明の他の実施形態に係るモータハウジング冷却装置は、内部にモータが収容される収容空間が形成されたハウジング胴体と、前記ハウジング胴体を閉鎖するカバーと、を有するモータハウジングと、前記ハウジング胴体内に埋設され、内部に冷却流体が流動し、上下方向にジグザグに折り曲げられるように形成される折曲げ冷却配管を有する冷却配管と、前記折曲げ冷却配管の側面に結合する管状の胴体と、前記胴体の内部に充填される振動吸音材と、を有して振動を吸収する振動吸収管と、を含み、前記ハウジング胴体は、前記冷却配管には除去可能な支持素材を、前記振動吸収管には振動吸音材を充填し、前記ハウジング胴体の一部分を分割して製造された治具胴体により前記冷却配管と振動吸収管とを支持してハウジング胴体射出金型の中に設け、インサート射出方式でハウジング胴体を成形した後、前記冷却配管の中に充填された支持素材を除去して、冷却配管と振動吸収管とが中空に埋設されたハウジング胴体を形成し、前記冷却配管を介して冷却流体を循環させてモータを冷却させる。
【００１６】
本発明の他の実施形態によれば、前記のようなモータハウジング冷却装置は、電気自動車の動力源モータハウジングに設けられて、電気自動車のモータ冷却装置として提供されることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の実施形態に係る冷却装置の製造方法は、中空用管の内部にソルト（塩）または耐熱性を有する粉末、耐熱性を有する粒子、耐熱性を有する繊維材質などを充填した後、中空用管をモールド内部のキャビティに投入するが、胴体の一部分を分割して予め作製した治具胴体を用いてキャビティ内で中空用管を支持固定するように設け、前記モールドのキャビティに溶湯（製品成形のための液状の原料）を注入して硬化させると、前記中空用管が埋設されたモールド製品を作ることができる。また、成形後に、中空用管の中の支持素材を除去して、内部が中空である中空製品を提供することができる。
【００１８】
これにより、本発明は、治具胴体を用いてキャビティ内で中空用管を固定支持するので、溶湯の注入時に並べ替え状態がずれたり変形したりすることなく、正確な並べ替え通りに中空製品を成形することが可能であり、また、支持素材として水溶性素材を採用すると、成形後に水を用いて支持素材を簡単に除去することができて作業性の向上を図ることができる。したがって、特定の工具や装置などを用いて中空製品を作る必要がなく、工具や装置に使われた中空形成機構などを除去する必要がないので、中空製品を簡単に作ることができ、特定の工具や設備が不要となるという効果がある。
【００１９】
本発明の実施形態に係るモータハウジング用冷却装置は、以下のような効果を奏する。
【００２０】
第一に、冷媒の漏れがなく（Ｌｅａｋ  ｆｒｅｅ）、流路の完全密閉を実現することができ、サーマルクロストーク現象を防止することができるので、冷却性能を維持および向上させることができる。
【００２１】
第二に、従来は、ダイカスト後に別途の後加工及びシーリングに関連する部品を含み、シーリングのための作業などで工程が複雑で製造単価が高かったが、このような従来とは異なり、押出パイプの加工後にモータハウジング金型にインサート（Ｉｎｓｅｒｔ）射出成形するため、生産時間を削減することができ、製造コストを下げることができて、生産性を高めることができる。
【００２２】
第三に、従来は、冷却水の領域が狭く、冷却水の入口と出口が同一線上にあって冷却効果が低下したが、このような従来とは異なり、冷却水の入口と出口を分離して冷却効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る中空製品の製造方法を説明するための工程説明図である。
【図２】本発明に係る中空製品の製造方法に用いられる中空用管の一例を示す斜視図である。
【図３】図２の中空用管に支持物質が満たされた状態で中空用管の入口をキャップで塞いだ状態を示す斜視図である。
【図４】図３に示す中空用管をモールド内のキャビティに投入した状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示すモールド内のキャビティで中空用管を治具胴体により支持することを示す側断面例示図である。
【図６】本発明の中空製品の製造方法により成形された中空製品の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るモータハウジング用冷却装置を示す透過斜視図である。
【図８】図７のモータハウジング用冷却装置を示す断面図である。
【図９】図７のモータハウジング用冷却装置における冷却配管の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】図９のモータハウジング用冷却装置の縦方向の断面図である。
【図１１】図９の冷却配管と振動吸収管の縦方向の断面図である。
【図１２】図９のモータハウジング用冷却装置における冷却配管と振動吸収管の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１３】図９のモータハウジング用冷却装置における冷却配管と振動吸収管のさらなる他の実施形態を示す斜視図である。
【図１４】図９のモータハウジング用冷却装置における冷却配管と振動吸収管のさらなる他の実施形態を示す斜視図である。
【図１５】図９のモータハウジング用冷却装置における冷却配管と振動吸収管のさらなる他の実施形態を示す斜視図である。
【図１６】図７のモータハウジング用冷却装置における冷却配管のさらなる他の実施形態を示す斜視図である。
【図１７】図１６の冷却配管の縦方向の断面図である。
【図１８】図１６の冷却配管の他の実施形態を示す斜視図である。
【図１９】図１８の冷却配管の縦方向の断面図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態に係るモータハウジング用冷却装置を示す透過斜視図である。
【図２１】図２０の冷却配管を示す斜視図である。
【図２２】図２０の冷却配管の他の実施形態を示す透過斜視図である。
【図２３】図２２の冷却配管の平面図である。
【図２４】図２２の冷却配管の他の実施形態を示す斜視図である。
【図２５】図２４の冷却配管に振動吸収管が設けられた他の実施形態を示す斜視図である。
【図２６】図２５の冷却配管と振動吸収管の平断面図である。
【図２７】図２５の冷却配管と結合部材により結合された振動吸収管との結合構造を示す斜視図である。
【図２８】図２５の振動吸収管の他の実施形態を示す斜視図である。
【図２９】図２８の冷却配管と振動吸収管の平断面図である。
【図３０】本発明の第１の実施形態に係るモータハウジング冷却装置の製造方法を説明する説明図である。
【図３１】本発明の第２の実施形態に係るモータハウジング冷却装置の製造方法を説明する説明図である。
【図３２】本発明におけるインサート射出時の治具胴体を用いた金型設置を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。前記本発明の目的と特徴及び利点は、添付図面及び以下の詳細な説明を参照することにより、より理解し易くなる。各図面で同一の構成要素については同一符号を付する。また、本発明を説明するに当たり、関連した公知の構成または機能についての具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする虞があると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
また、本発明の実施形態の構成要素について説明するに当たって、第１、第２、Ａ、Ｂ、ａ、ｂなどの用語を使用することができる。これらの用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、これらの用語によって当該構成要素の本質や順序又は順番などが限定されることはない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されているとしたとき、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結されているか接続されている可能性もあるが、各構成要素の間のさらに他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」されている可能性もあると理解されるべきであろう。
【００２６】
図１は、本発明に係る中空製品の製造方法を説明するための工程説明図である。
【００２７】
図１に示すように、本発明の中空製品の製造方法は、中空製品の中空に対応する管径を有する管を製造して、中空形状に対応するようにフォーミングする中空用管１０の製造ステップ（Ｓ１０）と、製品成形時の溶湯圧力に中空用管１０が耐えられるように前記中空用管１０の内部に支持素材２０を充填するステップ（Ｓ２０）と、中空製品成形用モールド４のキャビティ４Ｃ内で前記中空用管１０を支持固定するための治具胴体１００を製造するステップ（Ｓ３０）と、中空製品成形用モールド４内のキャビティ４Ｃ内に、前記治具胴体１００と前記中空用管１０とを結合して設けるモールド設置ステップ（Ｓ４０）と、前記キャビティ４Ｃの中に、前記治具胴体１００と同じ材料の溶湯を投入して前記中空用管１０を包み、前記治具胴体１００と一体化される中空製品８を成形する成形ステップ（Ｓ５０）と、を行い、支持素材２０が中空の中に充填された中空製品を製造することを特徴とする。
【００２８】
また、前記中空製品８の成形後に、前記中空用管１０の中に充填された支持素材２０を除去する支持素材除去ステップＳ６０をさらに含む、内部が中空である中空製品を製造することを特徴とする。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、中空製品の中空に対応する管径を有する管を製造して、中空形状に対応するようにフォーミングする中空用管１０の製造ステップＳ１０は、複数の実施形態により実現することができる。
【００３０】
例えば、前記中空用管１０は、中空製品の中空と同じ内径を有する金属管を製造して、単一の金属管を中空製品の中空形状に対応するようにフォーミングして中空用管１０を製造することができる。または、金属管を製造して、設計された長さに合わせて切断した後に曲げて（ｂｅｎｄｉｎｇ）成形し、曲げられた曲線パイプと直線パイプとを連結し、これらを組み合わせて組み立てて中空製品中の中空と同じ形状を有する中空用管を製造することができる。すなわち、中空形状に応じて一つのパイプを曲げて製造するか、複数の管を曲げおよびフォーミングし、曲げ管と直線管またはこれらを互いに連結して組み立てて製造することができる。
【００３１】
図２は、本発明に係る中空製品の製造方法に用いられる中空用管の一例を示す斜視図であり、図３は、図２の中空用管に支持物質が満たされた状態で中空用管の入口をキャップで塞いだ状態を示す斜視図である。
【００３２】
前記のように中空製品の中空に対応された中空用管１０を製造した後、製品成形時の溶湯圧力に中空用管１０が耐えられるように前記中空用管１０の内部に支持素材２０を充填するステップＳ２０を実行する。
【００３３】
支持素材２０を充填するステップＳ２０は、溶湯を加圧注入して成形する際に、中空用管１０が変形するのを防止するために支持素材２０を管の内部に充填する。
【００３４】
中空用管１０の内部に充填される支持素材２０は、水に溶ける水溶性物質であってもよい。この場合、前記中空製品の成形後に中空用管１０の内部に水を注入すると、中空用管１０の内部の支持素材２０を水に溶かして中空用管１０を空にし、前記支持素材２０が、空になった中空用管１０が内部に埋設されて内部が中空である製品を成形することができる。
【００３５】
例えば、水溶性支持素材２０は、ソルトからなってもよい。この場合、前記中空用管１０の内部に水が投入されると、水によりソルトが溶けて除去される。このとき、中空用管１０がアルミニウムであり、溶湯も高温のアルミ溶融原液である場合、ソルトの溶融温度がアルミニウムの溶融温度よりも高いため、中空用管１０の表面の一部が溶けて溶湯と一体化されて成形される一方、ソルトまたは耐熱性を有する粉末若しくは粒子、耐熱性を有する繊維などは、その形状のまま維持されて、中空用管１０が溶湯の注入圧力に耐えられるようにする。
【００３６】
例えば、支持素材２０は、水溶性充填材、無機物粒子若しくは粉末、耐熱性を有する粒子若しくは粉末、及び耐熱性を有する繊維のうちの少なくも一種を含んでいてもよく、耐熱性は６５０度以上で熱変形や熱分解を起こさないことを意味することができる。
【００３７】
中空用管１０が溶湯の注入圧力により押しつぶされることが防止される。ソルトまたは耐熱性を有する粉末若しくは粒子、耐熱性を有する繊維により中空用管１０が支持された状態で溶湯と中空用管１０とが一体化され、同時に中空用管１０により、内部が中空である中空製品を成形することができる。
【００３８】
前記中空用管１０に支持素材２０を充填した後、両端にキャップ１２を結合して、充填された支持素材２０の漏れを防ぐ。これは、溶湯を注入して成形作業を行うとき、圧力を受けて支持素材２０が漏れることを防止するためである。
【００３９】
図４は、図３に示す中空用管をモールド内のキャビティに投入した状態を示す斜視図であり、図５は、図４の側断面図である。
【００４０】
中空用管１０を中空に対応するようにフォーミングさせて支持素材２０を充填した後、図４及び図５に示すようにモールド４内のキャビティ４Ｃ内に設け、溶湯を注入して成形する。すなわち、溶湯をキャビティ４Ｃ内に注入すると、中空用管１０を包みながら一体化された胴体になるように中空製品が成形される。
【００４１】
このとき、モールド４内のキャビティ４Ｃ内に中空用管１０を設けるときに、中空用管１０の両端部はキャビティ４Ｃの外側へ引き出されてモールドにより固定支持される。しかし、キャビティ４Ｃの内部の空間では支持される手段がなく、中空用管１０の両端の入口部を固定するだけで支持される。したがって、溶湯を加圧注入する場合、空間に浮かべている部分の中空用管１０は、注入される溶湯により並べ替えられた位置から外れてずれたりする可能性もあり、中空用管のフォーミング形態が変形する可能性もある。
【００４２】
図５は、図４に示すモールド内のキャビティで中空用管を治具胴体により支持することを示す側断面例示図である。
【００４３】
中空製品成形用モールド４のキャビティ４Ｃ内で前記中空用管１０を支持固定するための治具胴体１００を製造するステップＳ３０は、中空製品の胴体と同じ材質で胴体の一部分を予め製作することである。
【００４４】
中空用管１０は、中空製品胴体の中に存在するもので、キャビティ内で空間に浮かべて設けられるので、別途の冶具を設けることができない。このため、本発明では、中空用管１０をキャビティ４Ｃの内部で支持し、成形後の中空製品胴体と一体化できる治具胴体１００を製作して冶具として使用しようとする。中空製品胴体の一部分を予め治具胴体１００として製作する。
【００４５】
治具胴体１００は、単純にキャビティ内の空間で中空用管１０を支える構造であってもよく、中空用管を中心として分割されたインナーボディ及びアウターボディのうちのどちらか一方であってもよく、中空を除く中空製品胴体を多数の部分に分割して製作した少なくとも一つ以上の複数の治具胴体であってもよい。これは、中空用管の形状や大きさ等を勘案して変形防止及び位置固定のために設計することができる。また、治具胴体を押出材として使用する場合、押出された素材からなる治具胴体は、ハウジング胴体の成形後に固定子と組み立てられる。このとき、治具胴体の内部は、固定子を組み立てるための正確な寸法に精密加工される。
【００４６】
中空製品成形用モールド４内のキャビティ４Ｃ内に、前記治具胴体１００と前記中空用管１０とを結合して設けるモールド設置ステップＳ４０を実行する。
【００４７】
このように中空製品の胴体の一部分を治具胴体１００として予め製作し、その治具胴体１００と中空用管１０とを結合して図５のようにキャビティ４Ｃ内に設ける。すなわち、中空用管１０を、キャビティ４Ｃ内の空間で、予め製作しておいた治具胴体１００により支持するように結合させてキャビティ内に設ける。
【００４８】
前記キャビティ４Ｃ内に前記治具胴体１００と同じ材料の溶湯を投入して前記中空用管１０を包み、前記治具胴体１００と一体化される中空製品８を成形する成形ステップＳ５０では、図４及び図５に示すように、キャビティに中空用管１０及び治具胴体１００を設けた後、溶湯を注入して成形する。
【００４９】
このとき、治具胴体１００は、溶湯と同じ材質からなるので、溶湯を注入すると溶湯と一体化されて単一の胴体を形成し、中空用管１０を包んで成形される。もちろん、中空用管１０も同じ材質からなる場合には表面が溶けて胴体と一体化される。
【００５０】
また、中空製品の特性に応じて治具胴体を溶湯の材料とは異なる材料で構成することにより、治具胴体を残りの胴体部分とは異なる強度の材料で構成することもできる。すなわち、胴体の一部分を治具胴体として金属構成し、溶湯の代わりに液状のプラスチック材料を注入して成形すると、治具胴体と残りの部分とを互いに異なる材料で構成することができる。このような異材質の構成は特殊な用途の製品に適用されることがある。
【００５１】
図６は、本発明の中空製品の製造方法により成形された中空製品の一例を示す斜視図である。
【００５２】
中空製品は、成形完了後に、キャビティの外側に引き出した中空用管１０の入口を仕上げ処理して、支持素材が中空の中に充填された中空製品として製造されてもよく、支持素材を除去するステップをさらに実行して内部が中空である中空製品として製造されてもよい。
【００５３】
中空の中に支持素材２０が充填された中空製品としては、ホイールアセンブリのように中空製品の中空の中に防塵又は吸音材を充填する中空製品を製造する際には、予め防塵又は吸音材を中空用管１０の中に充填したものがある。
【００５４】
これは、中空製品の成形後に、中空の中に防塵又は吸音材を別途に充填させる方法の場合、溶湯の注入時に中空用管の変形を防止するための支持素材を充填させて中空製品の成形を行い、その後、支持素材を除去してから再び防塵又は吸音材を中空製品の中空の中に充填しなければならないので、作業性の低下が懸念される。これにより、本発明では、中空用管１０に防塵又は吸音材を支持素材２０として充填して、充填された状態で成形する。ここで、中空用管１０は中空の製品と同じ材質又は異なる材質からなってもよい。
【００５５】
一方、内部が中空である中空製品は、中空を冷却水のような流体が流れる管路として用いる中空製品として製作されるが、そのためには、中空用管１０の中に充填させた支持素材２０を除去する必要がある。中空製品の中空は、単純直線型である場合もあり、曲線を有する長い形状である場合もある。この場合、支持素材を除去する作業に結構時間がかかり、しかも完全に除去するのも難しい。このため、水（水に限定されるものではなく、支持素材を溶かす溶液）に溶ける支持素材を使用したほうが効果的である。
【００５６】
すなわち、これは、支持素材２０としてのソルト（塩）を中空用管１０の中に充填して管を支持するようにし、成形後にソルトを水に溶かして除去する方法である。
【００５７】
ソルトにより中空用管１０が支持された状態で溶湯が注入されて中空製品が成形され、成形後には、前記中空用管１０の流入口に結合しているキャップ１２を取り外し、前記中空用管１０に水を注入してソルトを溶かすと、中空用管１０の内部でソルトが除去される。
【００５８】
また、本発明の中空製品の製造方法では、中空製品８の成形完了後に、製品内に埋設されている中空用管１０の内部に残っている溶解可能な物質を効果的に除去するために、以下の方法を使用する。
【００５９】
中空用管１０の内部にソルトを充填した後、モールド４のキャビティに中空用管１０を投入した状態で溶湯を金型４のキャビティに一定の圧力で注入して、中空用管１０と溶湯とが一体化された予備中空製品８を形成する。このとき、モールド４は、アッパーモールド４Ａとローモールド４Ｂとからなってもよく、アッパーモールド４Ａとローモールド４Ｂとが結合した状態で、モールド４の内部に中空製品８を成形するためのキャビティが形成される。
【００６０】
前記中空用管１０の内部にソルト塩を充填し、中空用管１０を製品成形用モールド４の内部のキャビティに投入した状態で、モールド４のキャビティに溶湯を注入して製品の外観を作る。その後、中空用管１０の内部に一定の圧力の水を注入すると、水にソルトが溶けて除去され、除去後には中空用管１０が内部に埋設されて、空の中空用管１０により、内部が中空である中空製品８を形成することができる。
【００６１】
本発明の他の実施形態によれば、前記支持素材２０は、溶湯の注入圧力に中空用管１０が耐えられる強度を有する粒子状の物質からなってもよいし、前記中空用管１０により製品の内部に中空が形成された後に支持素材２０を中空用管１０から除去してもよい。このとき、粒子状の物質は、セラミックス、サンド、ボール（金属ボール、すなわち鋼球）のように溶湯の高温及び中空用管１０の溶融温度よりも高い溶融温度を有する材料からなってもよい。
【００６２】
前記のように、中空用管１０がアルミニウム製であり溶湯も高温のアルミ溶融原液である場合は、セラミックや鋼球などからなる粒子状の支持素材２０（粒子状物質）の溶融温度がアルミニウムの溶融温度よりも高いため、中空用管１０の一部が溶けて溶湯と一体化さされて成形される一方、粒子状の支持素材２０は、その形状のまま維持されて、中空用管１０が溶湯の注入圧力に耐えられるようにする。言い換えれば、中空用管１０が溶湯の注入圧力により押しつぶされることが防止されるのである。前記粒子状の支持素材２０により中空用管１０が支持された状態で溶湯と中空用管１０とが一体化され、同時に中空用管１０により、内部が中空である中空製品を成形することができる。
【００６３】
前記粒子状の支持素材２０により中空用管１０が支持された状態で溶湯が注入されて中空製品が成形された後には、中空用管１０の入口に結合しているキャップ１２を取り外し、粒子状の支持素材２０を中空用管１０の内部で落として除去することができる。必要に応じて、中空用管１０の内部に一定の圧力の水を注入して、水の注入圧力により粒子状の支持素材２０を除去することもできる。
【００６４】
一方、前記モールド４は、アッパーモールド４Ａとローモールド４Ｂとの結合により構成される。前記中空用管１０に結合しているキャップ１２がモールド４の内部のキャビティの外側に配置されるように、アッパーモールド４Ａ及びローモールド４Ｂにハーフキャップ１２の溝をそれぞれ設けて、ハーフキャップ１２の溝が接してなるキャップ１２の溝に前記キャップ１２が収容されるようにした状態で、中空用管１０のみをモールド４内部のキャビティに投入した後、前記モールド４のキャビティに溶湯を注入して前記中空製品を成形する。
【００６５】
すると、キャップ１２が中空製品の外部に露出されるため、キャップ１２を中空用管１０から除去することができる。キャップ１２を中空用管１０から除去した後、前記中空用管１０の内部にソルトを充填した場合は、水を注入してソルトを水に溶かして除去し、また、管の内部にセラミックや鋼球のような粒子状の支持物質を充填した場合は、キャップ１２を取り外し、中空用管１０の内部で粒子状物質を落として除去する。
【００６６】
この際、前記中空用管１０は溶湯と同じ材質の金属からなるため、前記中空用管１０が中空製品８に一体化されて成形された後、前記中空用管１０の内部で支持素材２０を除去するように構成される。前記のように、前記中空用管１０及び溶湯がアルミニウムで構成されてもよい。
【００６７】
本発明では、前記中空用管１０の一方の端部を入口とし、他方の端部を排出口とするために、前記中空用管１０を、連続的につながるループ状の管として成形して、前記製品の内部の中空が連続している単一の経路を形成することができる。
【００６８】
図６に示すように、すなわち、前記中空製品８の内部の中空は、複数の互いに並んだ平行中空部１０Ａと、互いに並んだ平行中空部１０Ａを繋ぐ複数の連結中空部１０Ｂ（曲線型の連結中空部１０Ｂ）と、を含んで構成されてもよい。
【００６９】
前記中空用管１０を、ジグザグに連続するように繋がっているループ状の中空用管１０として成形して、前記中空を、ジグザグに連続するように繋がっているループ状の中空として形成することができる。
【００７０】
部屋の床に埋設されるボイラーの温水管のように前記中空用管１０をジグザグ状のパイプとして構成すると、中空製品８の内部に互いに並んだ複数の平行中空部１０Ａと、これらの平行中空部１０Ａを繋ぐ複数の連結中空部１０Ｂと、を備える中空が形成されてもよい。
【００７１】
このとき、本発明で使用される中空用管１０は、前記のようなジグザグコイル状の中空用管であるが、このようなジグザグコイル状の中空用管１０に加えて、一字型中空用管１０のように中空製品８の内部に中空を形成できるものであれば、いずれも中空用管１０として使用可能であることを理解すべきであろう。
【００７２】
一方、本発明で成形される中空製品８は、二次電池の各電池パックの間に介在されるクーリングプレートなどとして採用でき、このような場合には、前記中空製品８の内部の中空に冷却水が循環されて二次電池の電池パックを冷却させることができる。
【００７３】
もちろん、本発明で製造される中空製品８は、前記クーリングプレートに加えて、さまざまな中空製品８として用いることができる。
【００７４】
図１〜図６に基づいて説明した方法により、本発明の一実施形態に係る冷却装置を製造することができる。
【００７５】
例えば、本発明の一実施形態に係る冷却装置の製造方法は、冷却配管を介して冷却流体を循環させるための冷却装置を製造する方法であって、冷却配管を製造して、ハウジング胴体の内部に埋設される形状にフォーミングするステップと、前記フォーミングされた冷却配管の中に支持素材を充填するステップと、ハウジング胴体射出金型の中で前記冷却配管を支持するように、ハウジング胴体を分割した一部分を治具胴体として製造するステップと、前記治具胴体により前記冷却配管が支持されるようにハウジング胴体射出金型の中に設けてハウジング胴体を射出成形するステップと、前記成形後に、前記冷却配管の中に充填された支持素材を除去するステップと、を含んでいてもよい。
【００７６】
ここで、前記冷却配管は、単一の配管を前記ハウジング胴体に対して螺旋状に巻回させてフォーミングした螺旋冷却配管であってもよく、また、単一の配管を上下にジグザグに折り曲げ、平面方向に対して円形状にフォーミングした折曲げ冷却配管であってもよい。
【００７７】
前記治具胴体は、一つまたは複数から構成され、複数からなる治具胴体は、互いに対向する部分が十分な間隔を有するように元の胴体の幅において一部が足りない幅を有するように構成されてもよい。
【００７８】
また、前記治具胴体は、表面に液状のハウジング胴体材料が注入される複数の注入溝が形成されてもよい。
【００７９】
前記支持素材は、水に溶ける水溶性物質からなって、前記ハウジング胴体の成形後に前記冷却配管の内部に水を注入して、前記水に溶けて除去されてもよい。
【００８０】
前記冷却配管は、振動吸収管と結合され、前記振動吸収管には振動吸音材を支持素材として充填して、ハウジング胴体に前記冷却配管とともに埋設されるように射出成形した後、冷却配管の中の支持素材は除去し、振動吸収管の中の振動吸音材を除去することなくハウジング胴体を製造してもよい。
【００８１】
さらに他の実施形態において、前記振動吸収管には前記冷却配管とともに前記支持素材を充填して、ハウジング胴体に前記冷却配管とともに埋設されるように射出成形した後、前記振動吸収管の中の支持素材は前記冷却配管の中の支持素材とともに除去され、前記支持素材の除去された振動吸収管の中に振動吸音材を充填してハウジング胴体を製造してもよい。
【００８２】
前記冷却装置は、内部にモータが収容される収容空間が形成されるハウジング胴体に前記冷却配管を埋設し、前記冷却配管を介して冷却流体を循環させてモータを冷却させるためのものであってもよい。
【００８３】
以下、図７〜図３２に基づき、本発明の実施形態に係る冷却装置の製造方法及びそれを用いたモータハウジング冷却装置について詳細に説明する。
【００８４】
まず、図７及び図８に示すように、本発明の実施形態に係るモータハウジング用冷却装置６０１は、モータハウジング１００と、冷却配管２００と、を含む。
【００８５】
前記モータハウジング１００は、ハウジング胴体１１０と、カバー１２０と、を含む。前記ハウジング胴体１１０は、内部にモータ（図示せず）が収容される収容空間１０１が形成され、円筒状を呈する。前記カバー１２０は、前記ハウジング胴体１１０を閉鎖するように前記ハウジング胴体１１０と連結されている。図面において、前記モータハウジング１００は、上部が開放されたカップ形状のハウジング胴体１１０と、前記ハウジング胴体１１０の開放された上部に結合するカバー１２０と、を含む構造になっているが、これは一実施形態であって、種々の構造及び形状に変形できることはいうまでもない。
【００８６】
前記冷却配管２００は、前記ハウジング胴体１１０内に埋設され、内部には冷却流体が流動するようになっており、収容空間１０１の内部を冷却させる役割をする。前記冷却配管２００は、モータの冷却効果を高めるために、前記ハウジング胴体１１０の外周の側面に円周方向に沿って埋設されることが好ましい。前記冷却配管２００は、前記モータハウジング１００の製造金型にインサート（ｉｎｓｅｒｔ）射出されて埋設される。
【００８７】
一方、図示していないが、前記モータハウジング用冷却装置６０１は、前記冷却配管２００と連結されて前記冷却流体を強制的に流動させるポンプを含み、制御部を介してポンプを作動制御し、これにより、前記冷却流体の流体特性及び冷却性能を考慮して冷却流体の流速を調節することができる。ここで、前記制御部は、予め設定された設定値に応じて前記ポンプを制御するか、又は冷却流体の温度を感知する温度センサを介して冷却流体の温度などを介して前記ポンプを制御して、冷却流体の流量及び流速などを制御できることはいうまでもない。
【００８８】
以下では、前記冷却配管２００において、先ず、螺旋型（Ｈｅｌｉｘ  ｔｙｐｅ）の冷却配管２００について説明する。
【００８９】
前記冷却配管２００は、前記ハウジング胴体１１０の外周の側面の内部に円周方向に沿って螺旋状に埋設される螺旋冷却配管３００を含む。前記螺旋冷却配管３００は、前記ハウジング胴体１１０の外周の側面の内部に円周方向に沿って巻かれ、前記ハウジング胴体１１０の高さ方向に沿って設定間隔で積層される。
【００９０】
前記螺旋冷却配管３００は、図面において上部の端部に冷却流体が流入し、下部の端部に冷却流体が流出する。
【００９１】
ここで、前記冷却流体としては、公知の冷却水、冷媒、空気など前記した冷却の目的を達成するものであれば、さまざまな流体が適用できることはいうまでもないが、取り扱いが容易で、冷却効率と流動性を考慮して、冷却水を採用したほうがよい。
【００９２】
前記螺旋冷却配管３００は、前記冷却流体の流動断面の形状が円形状に形成されてもよく、または後述する前記冷却流体の流動断面の形状が四角状などの多様な形状に形成されてもよい。
【００９３】
図９及び図１０に示すように、前記モータハウジング用冷却装置６０２は、前記ハウジング胴体１１０内に埋設されて振動を吸収する振動吸収管５００ａを含む。前記振動吸収管５００ａは、管状の胴体５２０と、前記胴体５２０の内部に充填される振動吸音材５３０ａと、を含む。ここで、前記振動吸音材５３０ａには、公知の振動を吸収できる吸音材を適用してもよく、これについての詳細な説明は省略する。
【００９４】
図１１に示すように、前記振動吸音材は、前記螺旋冷却配管３００の側面に結合し、結合部材５１０ａを介して前記螺旋冷却配管３００から離れて結合する。前記結合部材５１０ａは、一方の端部は前記螺旋冷却配管３００の側面に結合し、他方の端部は前記振動吸収管５００ａが前記螺旋冷却配管３００の側面に対して離れて結合するように前記振動吸収管５００ａの側面に沿って結合する。
【００９５】
前記振動吸収管５００ａは、前記螺旋冷却配管３００の外周の側面に結合し、前記螺旋冷却配管３００と対応するように、前記円周方向に沿って螺旋状に形成される。このとき同図において、前記振動吸収管５００ａは、前記螺旋冷却配管３００の外周の側面に結合して、冷却効率を向上させるように螺旋冷却配管３００が内側に位置する場合を示したが、これは好ましい実施形態であって、内周の側面など様々な箇所に位置できることはいうまでもない。
【００９６】
一方、前記振動吸収管５００ａは、図１２〜図１５に示すように、半径方向の断面の形状が円形状または四角形状に形成されてもよい。これについて説明すると、図１２では、内側（図では右側）の螺旋冷却配管３００は断面の形状が四角形状であり、外側（図では左側）の振動吸収管５００ａは断面の形状が四角形状である。
【００９７】
また、図１３では、内側の螺旋冷却配管３００は断面の形状が円形状であり、外側の振動吸収管５００ｂは断面の形状が四角形である。また、図１４では、内側の螺旋冷却配管３００は断面の形状が四角形状であり、外側の振動吸収管５００ａは断面の形状が円形状である。ここで、未説明符号５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂは、それぞれ結合部材、胴体、振動吸音材を示す。
【００９８】
ここで、前記螺旋冷却配管３００と前記振動吸収管５００ｂとは、前記ハウジング胴体１１０の半径方向に対して並ぶ（ａｌｉｇｎ）ように配置されてもよい。または、図１５に示すように、前記螺旋冷却配管３００と前記振動吸収管５００ｂとは、前記ハウジング胴体１１０の半径方向に対して交互に配置されてもよい。
【００９９】
一方、前記螺旋冷却配管３００と前記振動吸収管５００ｂとは、前記結合部材５１０ｂなしで互いに接触結合してもよい。図１６〜図１９に示すように、前記螺旋冷却配管３００と前記振動吸収管５００ｂとは断面の形状がそれぞれ四角形状に形成され、互いに対向する面面同士が互いに接触結合している。ここで、前記螺旋冷却配管３００と前記振動吸収管５００ｂとは、図１６及び図１７に示すように、前記ハウジング胴体１１０の半径方向に対して互いに並ぶ（ａｌｉｇｎ）ように結合している。または、前記螺旋冷却配管３００と前記振動吸収管５００ｂとは、図１８及び図１９に示すように、互いに所定の高さ差を有しており、前記ハウジング胴体１１０の半径方向に対して交互に結合してもよい。
【０１００】
前記によれば、前記螺旋冷却配管３００では、冷却流体の入口と出口とを分離して冷却効果を向上させることができ、振動吸収管５００ａ、５００ｂを介して振動を吸収することができるようになっている。また、前記螺旋冷却配管３００では、押出パイプを螺旋状に加工した後、ハウジング胴体１１０の加工金型にインサート射出するため、生産時間を節約することができる効果を提供できる。
【０１０１】
以下では、前記冷却配管２００において、折り曲げ型（Ｕ−ｓｈａｐｅ  ｔｙｐｅ）の冷却配管について説明する。
【０１０２】
図２０に示すように、前記モータハウジング用冷却装置６０４における前記冷却配管２００は、前記ハウジング胴体１１０の外周の側面の内部に円周方向に沿って埋設され、上下方向にジグザグに折り曲げられるように形成される折曲げ冷却配管４００を含む。
【０１０３】
前記折曲げ冷却配管４００は、直線配管４１０と、前記直線配管４１０と連通されるように連結される曲線配管４２０と、を含む。前記直線配管４１０は、複数で上下方向に立てられ、前記モータハウジング１００の円周方向に沿って設定された間隔で離れて配置されている。
【０１０４】
また、前記曲線配管４２０は、Ｕ型に折り曲げられるように形成されて、両端部が隣り合う前記直線配管４１０の上端部と下端部とにそれぞれ連通されるように連結される。
【０１０５】
一方、前記折曲冷却配管４００は、前記直線配管４１０と前記曲線配管４２０とが一体に形成されてもよいが、図２１に示すように、製造性及び生産性を考慮して、前記直線配管４１０と前記曲線配管４２０とをそれぞれ分離して別々に製造して互いに結合してもよい。ここで、前記直線配管４１０と前記曲線配管４２０との結合においては、製造および組立性を容易にするために、前記直線配管４１０の端部に挿入部４１１を形成して、曲線配管４２０の内部に挿入結合してもよい。同図において、前記挿入部４１１が直線配管４１０の端部に形成された場合を示したが、これは一実施形態であって、曲線配管４２０、または直線配管４１０及び曲線配管４２０の両方に形成可能であるなど、組み立て結合することができる構造であればさまざまな構成が可能であるのはいうまでもない。
【０１０６】
図２２及び図２３に示すように、前記折曲げ冷却配管４００は、平面方向に対して半円形状にそれぞれ形成され、平面方向に対して円形状を形成するように互いに対称配置される第１折曲げ冷却配管４３０及び第２折曲げ冷却配管４４０を含む。
【０１０７】
ここで、前記第１折曲冷却配管４３０と前記第２の折曲冷却配管４４０とは、前述した一体に折り曲げられるように製造してよく、または、図２４に示すように、折り曲げ部と直線部とをそれぞれ分離して製造した後、組立結合して製造してもよい。
【０１０８】
前記した一体型及び分離型による前記第１折曲冷却配管４３０及び前記第２の折曲冷却配管４４０の構成は、前述した折曲げ冷却配管４００の構成と実質的に同様あるので、その構成についての詳細な説明は省略する。
【０１０９】
一方、前記第１折曲冷却配管４３０は、前記冷却流体が前方の一方の側に流入して、流入した前記冷却流体が後方の他方の側に排出されるようにし、前記第２折曲冷却配管４４０は、前記冷却流体が後方の他方の側に流入して、流入した前記冷却流体が前方の一方の側に排出されるようにして、前記第１折曲冷却配管４３０と前記第２の折曲冷却配管４４０とを介して流動する冷却流体の流れを異ならせることができる。
【０１１０】
前記モータハウジング用冷却装置６０７は、前記折曲冷却配管４００の側面に結合して振動を吸収する振動吸収管５００ａを含む。図２５及び図２６に示すように、前記振動吸収管５００ｃは、結合部材５１０ｃを介して前記折曲げ冷却配管４００の側面に離れて結合する管状の胴体５２０と、前記胴体５２０の内部に充填される振動吸音材５３０ｃと、を含む。ここで、前記振動吸収管５００ｃの胴体５２０と振動吸音材５３０ｃとは、前述した螺旋冷却配管３００の構成と実質的に同様であるので、それと異なる部分についてのみ重点的に説明する。
【０１１１】
前記振動吸収管５００ｃは、結合部材５１０ｃを介して前記直線配管４１０の外側面に結合して放射状に配置され、図２７に示すように、前記直線配管４１０と対応するように上下方向に立てられて位置している。
【０１１２】
前記振動吸収管５００ｃは、半径方向の断面の形状が円形状に形成されてもよく、または前記振動吸収管５００ｄは、図２８及び図２９に示すように、断面の形状が四角形状に形成されてもよい。
【０１１３】
前記によれば、前記折曲げ冷却配管４００は、冷却流体の入口と出口とを分離して冷却効果を向上させることができ、振動吸収管５００ｂ、５００ｃ、５００ｄを介して振動を吸収することができるようになっている。また、前記折曲冷却配管４００は、冷却流体の流動距離を最小化して、モータの熱を吸収して加熱された冷却水の排出を迅速に行うことにより、冷却性能を向上させることができ、押出パイプにモジュールタイプで組み立てる方式を適用して、インサート射出時に必要な製品の公差を確保することができ、インサート射出により、不良減少による製造コストの削減を実現することができる。
【０１１４】
一方、前記のようなモータハウジング用冷却装置を製造する方法は、インサート射出方式により製造することを特徴とする。
【０１１５】
図３０は、本発明に係るモータハウジング冷却装置の製造方法を説明する説明図である。
【０１１６】
図３０に示すように、本発明の一実施形態に係るモータハウジング冷却装置の製造方法は、冷却配管及び振動吸収管を製造して、ハウジング胴体の内部に埋設される形状にフォーミングする成形ステップ（Ｓ３０１０）と、前記冷却配管には除去可能な支持素材を、振動吸収管には振動吸音材を支持素材として充填させる支持素材充填ステップ（Ｓ３０２０）と、ハウジング胴体射出金型の中で前記冷却配管及び振動吸収管を支持できるように、ハウジング胴体を分割した一部分を治具胴体として製造する治具胴体製造ステップ（Ｓ３０３０）と、前記治具胴体により前記冷却配管及び振動吸収管が支持されるようにハウジング胴体射出金型の中に設け、ハウジング胴体を形成する溶融材料を注入して射出成形する成形ステップ（Ｓ３０４０）と、前記成形後に、前記ハウジング胴体の内部に埋設された冷却配管の中の支持素材を除去する支持素材除去ステップ（Ｓ３０５０）と、を含み、これらのステップを実行してハウジング胴体を製造する。
【０１１７】
その後、モータをハウジング胴体の内部にセットして取り付け、カバーを設けた後、前記冷却配管の流入口及び排出口を冷却水循環ラインに連結して、ポンプにより冷却流体を循環させてモータを冷却させるように構成する。冷却水循環ラインには熱交換器を設けて冷却流体と熱交換することにより、モータハウジング冷却装置に流動する冷却流体を冷却させる。
【０１１８】
本発明において、前記冷却配管及び振動吸収管は、様々な形に構成でき、これについては、図９〜図２９に基づいて詳細に説明した。例えば、単一の配管を螺旋状にフォーミングした螺旋冷却配管と、直線配管と曲線配管とを連結して垂直に立てて埋設する折曲げ冷却配管の形状と、が挙げられた。
【０１１９】
冷却配管及び振動吸収管をハウジング胴体内に埋設する方法としてインサート射出方式を用いるが、インサート射出成形時に溶湯の加圧圧力により配管が変形する可能性がある。これを防止するための方法として、本発明では、製品成形時の溶湯圧力に冷却配管及び振動吸収管が耐えられるように、前記冷却配管及び振動吸収管の内部に支持素材３００ａを充填するステップ（Ｓ３０２０）を実行する。支持素材３００ａとしては、粒子状の物質、すなわち、セラミックス、サンド、ボール（金属ボール、すなわち鋼球）のように溶湯の高温及び配管の溶融温度よりも高い溶融温度を有する材質を用いることができる。
【０１２０】
冷却配管の内部に充填される支持素材３００ａは、水に溶ける水溶性物質であってもよい。この場合、前記ハウジング胴体の成形後に冷却配管の内部に水を注入すると、水により冷却配管の内部の支持素材を溶かして冷却配管を空にし、内部が中空であるハウジング胴体を成形することができる。
【０１２１】
例えば、水溶性支持素材３００ａはソルトからなってもよい。このとき、冷却配管がアルミであり、溶湯も高温のアルミ溶融原液である場合、ソルトの溶融温度がアルミニウムの溶融温度よりも高いため、冷却配管の表面の一部が溶けて溶湯と一体化されて成形される一方、ソルトはその形状のまま維持されて、冷却配管が溶湯の注入圧力に耐えられるようにする。
【０１２２】
図３１は、本発明のさらなる他の実施形態に係るモータハウジング冷却装置の製造方法を説明する説明図である。
【０１２３】
図３１に示すように、本発明のさらなる他の実施形態に係るモータハウジング冷却装置の製造方法は、冷却配管及び振動吸収管を製造して、ハウジング胴体の内部に埋設される形状にフォーミングする成形ステップ（Ｓ３１１０）と、前記冷却配管及び振動吸収管に、インサート射出時の、溶湯注入による管の変形を防止するための支持素材を充填する支持素材充填ステップ（Ｓ３１２０）と、ハウジング胴体射出金型の中で前記冷却配管及び振動吸収管を支持できるように、ハウジング胴体を分割した一部分を治具胴体として製造する治具胴体製造ステップ（Ｓ３１３０）と、前記治具胴体により前記冷却配管及び振動吸収管が支持されるようにハウジング胴体射出金型の中に設け、ハウジング胴体を形成する溶融材料を注入して射出成形する成形ステップ（Ｓ３１４０）と、前記成形後に、前記ハウジング胴体の内部に埋設された冷却配管及び振動吸収管の中の支持素材を除去する支持素材除去ステップ（Ｓ３１５０）と、前記振動吸収管の中に振動吸音材を充填する振動吸音材充填ステップ（Ｓ３１６０）と、を含み、これらのステップを実行してハウジング胴体を製造する。
【０１２４】
その後、モータをハウジング胴体の内部にセットして取り付け、カバーを設けた後、前記冷却配管の流入口及び排出口を冷却水循環ラインに連結して、ポンプにより冷却流体を循環させてモータを冷却させるように構成する。冷却水循環ラインには熱交換器を設けて冷却流体と熱交換することにより、モータハウジング冷却装置に流動する冷却流体を冷却させる。
【０１２５】
本発明において、前記冷却配管及び振動吸収管は、様々な形に構成でき、これについては、図９〜図２９に基づいて詳細に説明した。例えば、単一の配管を螺旋状にフォーミングした螺旋冷却配管と、直線配管と曲線配管とを連結して垂直に立てて埋設する折曲げ冷却配管の形状と、が挙げられた。
【０１２６】
冷却配管及び振動吸収管をハウジング胴体内に埋設する方法としてインサート射出方式を用いるが、インサート射出成形時に溶湯の加圧圧力により配管が変形する可能性がある。これを防止するための方法として、本発明では、製品成形時の溶湯圧力に冷却配管及び振動吸収管が耐えられるように、前記冷却配管及び振動吸収管の内部に支持素材３００ａを充填するステップ（Ｓ３１２０）を実行する。支持素材３００ａとしては、粒子状の物質、すなわち、セラミックス、サンド、ボール（金属ボール、すなわち鋼球）のように溶湯の高温及び配管の溶融温度よりも高い溶融温度を有する材料を用いることができる。
【０１２７】
冷却配管の内部に充填される支持素材３００ａは、水に溶ける水溶性物質であってもよい。この場合、前記ハウジング胴体の成形後に冷却配管の内部に水を注入すると、水により冷却配管の内部の支持素材を溶かして冷却配管を空にし、内部が中空であるハウジング胴体を成形することができる。
【０１２８】
例えば、水溶性支持素材３００ａはソルトからなってもよい。このとき、冷却配管がアルミであり、溶湯も高温のアルミ溶融原液である場合、ソルトの溶融温度がアルミニウムの溶融温度よりも高いため、冷却配管の表面の一部が溶けて溶湯と一体化されて成形される一方、ソルトはその形状のまま維持されて、冷却配管が溶湯の注入圧力に耐えられるようにする。
【０１２９】
図３２は、本発明の射出金型の内部に冷却配管を投入した状態を示す例示図である。
【０１３０】
金型４内のキャビティ４Ｃ内に冷却配管３００を設けるとき、冷却配管３００の両端部は、キャビティ４Ｃの外側に引き出されて下部金型４Ｂにより固定支持される。しかし、キャビティ４Ｃの内部空間には支持手段がない。したがって、溶湯を加圧注入する場合、空間に浮かべている部分の冷却配管３００は、注入される溶湯により並び替え位置から外れてずれたりする可能性もあり、冷却配管３００のフォーミング形態が変形する可能性もある。配管自体は中に支持素材３００ａを充填しているので変形が防止される。
【０１３１】
したがって、本発明では、図３２に示すように、ハウジング胴体射出金型４のキャビティ４Ｃ内で前記冷却配管３００を支持固定するための治具胴体１１０ａを、予め製造する（Ｓ３０）。治具胴体１１０ａは、ハウジング胴体１１０と同じ材質を用いて胴体の一部分を治具胴体として予め製作するものである。もちろん、特別な場合に他の材質を用いて制作してもよい。
【０１３２】
冷却配管３００は、ハウジング胴体１１０の中に存在するものであるためキャビティ内の空間に浮かべて設けられ、このため、一般的な射出方式とは異なり、別途の治具を設けることができない。したがって、本発明では、冷却配管３００を、キャビティ４Ｃの内部で支持し、成形後にはハウジング胴体と一体化される治具胴体１１０ａを製作して治具として使用する。すなわち、ハウジング胴体３００の一部分を予め治具胴体１１０ａとして製作する。
【０１３３】
治具胴体１１０ａは、単純にキャビティ内の空間で冷却配管を支える構造であってもよく、冷却配管３００を中心として分割されたインナーボディ及びアウターボディのうちのどちらか一方であってもよく、冷却配管を除くハウジング胴体を多数の部分に分割して製作した少なくとも一つ以上の複数の治具胴体１１０ａであってもよい。これは、冷却配管の形状や大きさ等を勘案して変形防止及び位置固定のために設計することができる。
【０１３４】
また、前記治具胴体１１０ａは、一つまたは複数から構成され、複数からなる治具胴体１１０ａは、互いに対向する部分が十分な間隔を有するように元の胴体の幅において一部が足りない幅を有するように構成されてもよい。また、支持面には注入溝を形成して、治具胴体と接触する冷却配管や振動吸収管の表面にも溶湯が注入されて表面が溶けながら一体化される。すなわち、溶湯を接触面から容易に注入するためである。
【０１３５】
図３２を参照した説明では、螺旋冷却配管３００のみを備える構造について説明したが、折曲げ冷却配管のみを備える構造、螺旋冷却配管に振動吸収管が連結された構造、折曲げ冷却配管に振動吸収管がある構造など様々な実施形態において、それぞれの形状に合わせた治具胴体１１０ａを一つまたは複数製作して、キャビティの中で配管を安定して支持固定して、溶湯注入時に並べ替え状態がずれたり変形したりすることを防止する。
【０１３６】
このように、ハウジング胴体１１０の一部分を分割して治具胴体１１０ａとして予め製作し、その治具胴体１１０ａと冷却配管３００とを結合して、図３２のようにキャビティ４Ｃ内に設ける。
【０１３７】
前記キャビティ４Ｃ内に前記治具胴体１１０ａと同一の材料の溶湯を投入して前記冷却配管３００を包み、前記治具胴体１１０ａと一体化されるハウジング胴体１１０を形成する（Ｓ３１５０）。
【０１３８】
このとき、治具胴体１１０ａは溶湯と同一の材質からなるものなので、溶湯を注入すると、治具胴体１１０ａは表面が溶けて溶湯と一体化されて単一の胴体を形成し、冷却配管３００を包んで成形される。言うまでもなく、冷却配管３００も同じ材質からなるものである場合には表面が溶けて胴体と一体化される。
【０１３９】
また、治具胴体を溶湯の材料と異なる材料で構成することにより、治具胴体を残りの胴体部分と異なる強度の材料で構成することもできる。冷却配管及び治具胴体をハウジング胴体と同じ金属で構成した場合、ハウジング胴体と一体化されて成形される。
【０１４０】
もちろん、異なる材料で構成してハウジング胴体１１０内で異なる材料の冷却配管３００と治具胴体１１０ａとを一体化して成形することもできるが、同一の材料を用いたほうがよい。成形後、冷却配管３００の中にある支持素材３００ａを除去して、中空を有する冷却配管に冷却流体を流動させる。
【０１４１】
本発明の製造方法の説明では冷却配管のみを有する構造を例として簡単に説明しているが、冷却配管と振動吸収管とをともに備える構造においても同様の製造方法を用いて実現することができる。また、支持素材充填及び除去の実施形態において、冷却配管には支持素材を、振動吸収管には振動吸収材を充填してハウジング胴体にインサート射出成形し、冷却配管中の支持素材のみを除去し、振動吸収管中の振動吸収材はそのままにしておく方法を使ってもよい。
【０１４２】
また、冷却配管と振動吸収管の両方に支持素材を充填し、成形後に冷却配管及び振動吸収管の中の支持素材をすべて除去し、振動吸収管の中に振動吸音材を充填する製造方法を適用してもよい。
【０１４３】
成形後に振動吸収管の中の支持素材を除去し、振動吸音材を充填するためには、振動吸収管の両端部がハウジング胴体の外部に引き出された構造を採用しなければならない。螺旋冷却配管に結合する同じ形状の螺旋振動吸収官の場合には、ハウジング胴体の外部に振動吸収管の両端部を引き出して成形して、支持素材の除去後に振動吸音材を充填することができる。
【０１４４】
しかし、折曲げ冷却配管の構造において多数の直線状の振動吸収管を垂直に配置する場合は、成形前に振動吸収管の中に振動吸音材を充填しなければならない。折曲げ冷却配管の構造では、成形前に折曲げ冷却配管には除去可能な支持素材を、振動吸収配管には除去する必要がない振動吸音材を充填しておき、インサート射出成形後に折曲げ冷却配管の中の支持素材のみを除去し、振動吸収管の中の振動吸音材をそのまましておくこともできる。
【０１４５】
一方、前述したモータハウジング冷却装置及びその製造方法を用いて製造したモータハウジング冷却装置は、ハウジング胴体の中央にモータをセットして取り付け、上面にカバーを結合してモータハウジングとして設ける。
【０１４６】
また、モータハウジングの外側に引き出された冷却配管の両端を冷却流体の流入口と排出口に連結し、冷却流体をポンプにより循環させ、ポンプにより循環される冷却流体を熱交換器を介して熱交換させる。このとき、温度センサを用い、ポンプ及びバルブを用いて所定の温度範囲にモータを冷却させるモータ冷却装置として設ける。
【０１４７】
このようなモータハウジング冷却装置は、ハウジング胴体の外面に冷却配管を設ける外付け構造や空冷式構造などの既存の冷却装置に比べてコンパクトな構造を有することができ、さらに、モータハウジング胴体の内部に埋設された冷却配管に冷却流体を流動させるため、冷却効率を向上することができる、それ故に、このような構造のモータハウジング冷却装置は、電気自動車のモータ、すなわち電気自動車の動力源として使用されるモータハウジング冷却装置として設けることができる。
【０１４８】
したがって、本発明は、前記のようなモータハウジング冷却装置及びその製造方法により製造されるモータハウジング冷却装置を、電気自動車のモータ冷却装置として設けると、コンパクトな構造及び冷却効率の向上というメリットを適用することができ、その結果、電気自動車の重量減少に効果的であり、モータの冷却効率の上昇などの効果を得ることができるものである。
【０１４９】
本発明は図面に示された実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形および均等な他の実施形態が可能であるということを理解するであろう。したがって、本発明の真正の技術的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲により定めなければならないであろう。
【図１】
2020532434.tif 000003
【図２】
2020532434.tif 000004
【図３】
2020532434.tif 000005
【図４】
2020532434.tif 000006
【図５】
2020532434.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020532434.tif 000009
【図８】
2020532434.tif 000010
【図９】
2020532434.tif 000011
【図１０】
2020532434.tif 000012
【図１１】
2020532434.tif 000013
【図１２】
2020532434.tif 000014
【図１３】
2020532434.tif 000015
【図１４】
2020532434.tif 000016
【図１５】
2020532434.tif 000017
【図１６】
2020532434.tif 000018
【図１７】
2020532434.tif 000019
【図１８】
2020532434.tif 000020
【図１９】
2020532434.tif 000021
【図２０】
2020532434.tif 000022
【図２１】
2020532434.tif 000023
【図２２】
2020532434.tif 000024
【図２３】
2020532434.tif 000025
【図２４】
2020532434.tif 000026
【図２５】
2020532434.tif 000027
【図２６】
2020532434.tif 000028
【図２７】
2020532434.tif 000029
【図２８】
2020532434.tif 000030
【図２９】
2020532434.tif 000031
【図３０】
2020532434.tif 000032
【図３１】
2020532434.tif 000033
【図３２】
2020532434.tif 000034
【国際調査報告】
2020532434.tif 000035
2020532434.tif 000036
2020532434.tif 000037
2020532434.tif 000038