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公開番号2024157126
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-07
出願番号2023071269
出願日2023-04-25
発明の名称動力装置
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人開知
主分類H02K 9/19 20060101AFI20241030BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】小型化を図りつつ、電動機及び電力変換装置の温度上昇を効果的に抑制可能な動力装置を提供する。
【解決手段】動力装置は、回転トルクを生成する電動機と、電動機に電力を供給する電力変換装置と、電動機で生成した回転トルクを車両の車輪に伝達する動力伝達装置と、を備える。電動機は、固定子と回転子を収納するハウジングを有する。ハウジングは、回転子の回転中心軸を中心に、軸方向に凹んだ凹部を有する。凹部には、電力変換装置の少なくとも一部が格納されるとともに、凹部を冷却する第1冷却部が設けられている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
回転トルクを生成する電動機と、
前記電動機に電力を供給する電力変換装置と、
前記電動機で生成した回転トルクを車両の車輪に伝達する動力伝達装置と、を備える動力装置であって、
前記電動機は、固定子と回転子を収納するハウジングを有し、
前記ハウジングは、前記回転子の回転中心軸を中心に、軸方向に凹んだ凹部を有し、
前記凹部には、前記電力変換装置の少なくとも一部が格納されるとともに、前記凹部を冷却する第１冷却部が設けられている
動力装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
請求項１に記載の動力装置において、
前記凹部は、底面部と、前記底面部から立ち上がる側面部と、を有し、
前記第１冷却部は、前記底面部に設けられ、かつ、前記回転子の軸方向で前記電力変換装置と重なるように配置されている
動力装置。
【請求項３】
請求項１に記載の動力装置において、
前記凹部は、底面部と、前記底面部から立ち上がる側面部と、を有し、
前記第１冷却部は、前記側面部に設けられ、かつ、前記回転子の径方向で前記電力変換装置と重なるように配置されている
動力装置。
【請求項４】
請求項２に記載の動力装置において、
前記第１冷却部は、
前記回転子の回転中心軸を中心とする筒状の外側筒部と、前記外側筒部よりも径方向内側に配置され前記回転子の回転中心軸を中心とする筒状の内側筒部と、を有し、前記外側筒部と前記内側筒部との間の冷媒収容部に冷媒を収容する筐体と、
前記外側筒部に設けられ、冷媒を前記冷媒収容部に流入させる入口部と、
前記外側筒部に設けられ、前記冷媒収容部から冷媒を外部に流出させる出口部と、を有している
動力装置。
【請求項５】
請求項４に記載の動力装置において、
前記第１冷却部は、前記冷媒収容部に設けられ周方向に間隔をあけて配置される複数の第１案内板を有し、
前記複数の第１案内板は、それぞれ前記回転子の径方向に沿って延在し、
前記複数の第１案内板によって、周方向に複数の第１冷媒室が形成され、
前記複数の第１案内板は、
周方向に隣接する前記第１冷媒室同士を連通する第１連通部が、前記内側筒部側に設けられる第１区画板と、
周方向に隣接する前記第１冷媒室同士を連通する第２連通部が、前記外側筒部側に設けられる第２区画板と、を有し、
前記第１区画板と前記第２区画板とは、周方向に交互に配置される
動力装置。
【請求項６】
請求項５に記載の動力装置において、
前記第１冷却部は、前記第１冷媒室に設けられ径方向に間隔をあけて配置される複数の第２案内板を有し、
前記複数の第２案内板は、それぞれ前記回転子の周方向に沿って延在し、
前記複数の第２案内板によって、径方向に複数の第２冷媒室が形成され、
前記複数の第２案内板は、
径方向に隣接する前記第２冷媒室同士を連通する第３連通部が、前記第１区画板側に設けられる第３区画板と、
径方向に隣接する前記第２冷媒室同士を連通する第４連通部が、前記第２区画板側に設けられる第４区画板と、を有し、
前記第３区画板と前記第４区画板とは、径方向に交互に配置される
動力装置。
【請求項７】
請求項５に記載の動力装置において、
前記第１案内板は、
前記底面部に立設され前記底面部の剛性を高める補強リブであり、
前記第１冷却部の筐体を貫通するように、前記側面部から前記回転子のシャフトに向かって径方向に延在する
動力装置。
【請求項８】
請求項１に記載の動力装置において、
前記ハウジングの外周面には、前記ハウジングの内周面に固定される前記固定子を冷却する第２冷却部が設けられ、
前記電力変換装置、前記第１冷却部、及び前記第２冷却部は、冷媒が流れる配管によって接続されている
動力装置。
【請求項９】
請求項１に記載の動力装置において、
前記電力変換装置及び前記第１冷却部は、冷媒が流れる配管によって接続され、
前記配管は、前記電力変換装置に接続される第１配管と、前記第１冷却部に接続される第２配管と、前記第１配管と前記第２配管とを接続する継手と、を有し、
前記継手は、前記電力変換装置が前記凹部に、前記回転子の軸方向から挿入されることにより、前記第１配管と前記第２配管とを接続する
動力装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の動力装置において、
前記第１冷却部に供給される冷媒が、前記動力装置が搭載される車両のエアコンディショナー用の冷媒である
動力装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電動機と、電動機への供給電力を直流から交流に変換する電力変換装置と、電動機で発生した動力を車輪に伝達する動力伝達装置と、電動機及び電力変換装置を冷却する冷却装置と、を備えた動力装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、電動機の筒状のハウジングに冷媒が流れる流路が形成された動力装置が開示されている。特許文献１に記載の動力装置では、ハウジングの流路を流れる冷媒によって、電動機のハウジングの外周面に取り付けられる複数の電力変換装置と、ハウジングの内周面に固定される電動機の固定子とが冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１８０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
動力装置は、小型化が求められている。小型化を図る場合、電動機及び電力変換装置で発生する熱による温度上昇を効果的に抑制することが要望されている。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、電動機のハウジングの外周面に電力変換装置が搭載された構成であり、その分、動力装置のサイズ（電動機の径方向のサイズ）が大きくなってしまっている。
【０００６】
本発明は、小型化を図りつつ、電動機及び電力変換装置の温度上昇を効果的に抑制可能な動力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】
【０００７】
本発明の一態様による動力装置は、回転トルクを生成する電動機と、前記電動機に電力を供給する電力変換装置と、前記電動機で生成した回転トルクを車両の車輪に伝達する動力伝達装置と、を備える動力装置であって、前記電動機は、固定子と回転子を収納するハウジングを有し、前記ハウジングは、前記回転子の回転中心軸を中心に、軸方向に凹んだ凹部を有し、前記凹部には、前記電力変換装置の少なくとも一部が格納されるとともに、前記凹部を冷却する第１冷却部が設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型化を図りつつ、電動機及び電力変換装置の温度上昇を効果的に抑制可能な動力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態に係る動力装置１００を搭載した車両１０００の構成を示す図である。
図２は、第１実施形態に係る動力装置１００の側面断面模式図であり、車両１０００の前方から見た断面を示す。
図３は、第１冷却部５０の内部構造を示す平面断面模式図である。
図４は、冷却システムＳの冷媒の流れを模式的に示す図である。
図５は、第１冷却部５０内の冷媒の流れを模式的に示す図である。
図６は、第１実施形態の変形例１に係る動力装置１００の側面断面模式図であり、電力変換装置９０と第１冷却部５０とを接続する配管６１の部分拡大図を示す。
図７は、第１実施形態の変形例２に係る動力装置１００の側面断面模式図であり、電力変換装置９０の支持構造について示す。
図８は、第１実施形態の変形例２に係る動力装置１００の第１冷却部５０の内部構造を示す平面断面模式図である。
図９は、第１実施形態の変形例３に係る動力装置１００の側面断面模式図である。
図１０は、本発明の第２実施形態に係る動力装置３００の側面断面模式図である。
図１１は、動力装置３００の平面模式図であり、電力変換装置９０及び第２冷却システムＳ２の図示は省略している。
図１２は、第１冷却システムＳ１及び第２冷却システムＳ２の冷媒の流れを模式的に示す図である。
図１３は、第２実施形態の変形例１に係る動力装置３００の側面断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１～図５を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る動力装置１００を搭載した車両１０００の構成を示す図である。車両１０００は、車体フレーム１０１０と、車体フレーム１０１０に取り付けられる複数の車輪１０２０と、車体フレーム１０１０に固定されるバッテリ台１０３０と、バッテリ台１０３０に搭載されるバッテリ１０５０と、車体フレーム１０１０に固定される動力装置１００と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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