KR100698923B1 - Driving device - Google Patents
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Abstract
전동기를 구동원으로 하고, 인버터를 일체화시킨 구동장치에 있어서 전동기와 인버터를 효율 좋게 냉각한다.The motor and the inverter are efficiently cooled in the drive unit in which the motor is used as the drive source and the inverter is integrated.
구동장치는 구동장치케이스(10)와, 전동기(M)와, 구동장치케이스에 부착한 인버터(U)로 이루어지며, 구동장치케이스와 인버터의 사이에 그들의 냉각유로를 구비한다. 인버터를 격벽(11)을 개재하여 구동장치케이스에 부착하고, 격벽과 구동장치케이스의 사이에 2층(層)의 냉각유로를 구성하는 실(室)(C3, C4)을 형성하였다. 이에 따라, 냉각유로를 흐르는 냉매를 전동기로부터 인버터로 전달되는 열의 2단계의 차폐(遮蔽)수단으로서 작용시킨다.The drive device includes a drive device case 10, an electric motor M, and an inverter U attached to the drive device case, and has a cooling flow path between the drive device case and the inverter. The inverter is attached to the drive unit case via the partition 11 and chambers C 3 and C 4 constituting a two-layered cooling flow passage are formed between the partition and the drive unit case. Thus, the refrigerant flowing in the cooling passage acts as a two-step shielding means of heat transmitted from the motor to the inverter.
구동장치, 전동기, 냉매Driving device, electric motor, refrigerant
Description
도 1은 본발명의 하이브리드 구동장치에 적용한 제1실시형태의 시스템 구성도,1 is a system configuration diagram of a first embodiment applied to the hybrid drive system of the present invention,
도 2는 제1실시형태의 구동장치의 축(軸) 위치관계를 나타낸 측면도,Fig. 2 is a side view showing the positional relationship of the axes of the drive apparatus of the first embodiment,
도 3은 제1실시형태의 구동장치의 유압계(油壓系)를 나타낸 회로도,3 is a circuit diagram showing a hydraulic system of the drive system of the first embodiment,
도 4는 상기 제1실시형태의 인버터를 일체화시킨 구동장치의 외관을 나타낸 사시도,Fig. 4 is a perspective view showing the external appearance of a drive unit in which the inverter of the first embodiment is integrated,
도 5는 제1실시형태의 냉각계(冷却系)를 개념적으로 나타낸 모식도,5 is a schematic diagram conceptually showing a cooling system (cooling system) of the first embodiment,
도 6은 제1시형태의 상세한 구성을 윗쪽에서 본 형상으로 나타낸 분해도,Fig. 6 is an exploded view showing a detailed configuration of the first prototype at a top view,
도 7은 도 6에 나타낸 구성부재의 일부를 아래쪽에서 본 형상을 나타낸 분해도,Fig. 7 is an exploded view showing a shape of a part of the constituent member shown in Fig. 6,
도 8은 제1실시형태의 상세한 구성을 나타낸 단면도,8 is a sectional view showing the detailed structure of the first embodiment,
도 9는 도 8의 Ⅰ-Ⅰ단면도,9 is a sectional view taken along the line I-I in Fig. 8,
도 10은 본발명의 제2실시형태의 냉각계를 개념적으로 나타낸 모식도,10 is a schematic view conceptually showing a cooling system according to a second embodiment of the present invention,
도 11은 본 발명의 제3실시형태의 냉각계를 개념적으로 나타낸 모식도,11 is a schematic diagram conceptually showing a cooling system according to a third embodiment of the present invention,
도 12는 본 발명의 제4실시형태를 나타낸 횡단면도,12 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the present invention,
도 13은 본발명의 제5실시형태를 나타낸 횡단면도, 13 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the present invention,
도 14는 본 발명의 제6실시형태의 냉각계를 개념적으로 나타낸 모식도,14 is a schematic view conceptually showing a cooling system of a sixth embodiment of the present invention,
도 15는 제6실시형태를 유로(流路) 구성을 나타낸 횡단면도,15 is a cross-sectional view showing the structure of a flow path,
도 16은 본 발명의 제7실시형태의 냉각계를 개념적으로 나타낸 모식도,16 is a schematic view conceptually showing a cooling system according to a seventh embodiment of the present invention,
도 17은 본 발명의 제8실시형태의 냉각계를 개념적으로 나타낸 모식도이다.17 is a schematic diagram conceptually showing a cooling system according to the eighth embodiment of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art
M : 모터(전동기) U : 인버터(inverter) M: Motor (motor) U: Inverter (inverter)
10 : 구동장치케이스 11 : 격벽(隔璧)10: drive device case 11: partition wall (partition wall)
12 : 격리수단 12b : 연통로(連通路)12: Isolation means 12b: Communicating passage (communication passage)
C3 : 제1실(室) C4 : 제2실 C 3 : first room (room) C 4 : second room
F : 제2냉매의 유로(流路)F: flow path of the second refrigerant
본 발명은 동력원으로서 전동기를 이용하는 구동장치에 관한 것이며, 특히 전기자동차용 구동장치와 하이브리드 구동장치에 있어서의 냉각기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
전동기를 차량의 구동원으로 하는 경우, 주행상태에 따라 전동기에 걸리는 부하(負荷)가 크게 변동하기 때문에, 특히 고(高) 부하시의 발열에 대처하기 위해 냉각을 필요로 한다. 또한, 전동기는 그 제어를 위한 제어장치(교류변동기의 경우는 인버터)를 필요로 한다. 이러한 인버터 등의 제어장치는, 전동기에 대하여 파워 케이블로 접속되는 것이기 때문에, 전동기와는 분리시켜 적당한 위치에 배치가능하지만, 차량 탑재상의 편의성 때문에, 전동기와 일체화시키는 배치가 채택되는 경우가 있다. When the electric motor is used as the driving source of the vehicle, the load (load) applied to the electric motor largely fluctuates depending on the running state, and therefore cooling is required to cope with heat generation particularly at a high load. Further, the electric motor requires a control device (an inverter in the case of an AC fluctuation device) for the control. Since such a control device such as an inverter is connected to the electric motor by a power cable, it can be disposed at an appropriate position separated from the electric motor. However, the arrangement for integrating the motor with the electric motor may be adopted for convenience of mounting on the vehicle.
이와 같이 제어장치를 전동기와 일체화시킨 경우, 제어장치는 자신의 소자(素子)에 의한 발열로 온도상승할 뿐 아니라, 전동기의 열을 구동장치케이스를 개재하여 받게 되므로, 냉각을 필요로 하게 된다. 그런 이유로, 종래 구동장치케이스에 인버터를 부착하는 히트 싱크(heat sink)를 부착하여, 히트 싱크와 구동장치케이스의 사이에 냉각수로(冷却水路)를 형성하여, 전동기와 인버터를 동시에 냉각하는 인버터 일체(一體) 전동기가 있다(일본 특허공개 평7-288949호 공보 참조).When the control device is integrated with the electric motor as described above, the control device not only raises the temperature due to the heat generated by its own element but also receives the heat of the electric motor through the drive device case, thus requiring cooling. For this reason, there is a problem in that a conventional heat sink is attached to a case of a conventional drive unit to form a cooling water path between the heat sink and the drive unit case to integrally cool the motor and the inverter (Refer to Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 7-288949).
그러나, 상기 종래기술의 구성에서는 동일한 냉각수가 동시에 인버터와 전동기를 냉각하고 있기 때문에, 전동기로부터의 열이 냉각수와 케이스를 따라 인버터에 전달되어 버리는 문제가 있다.However, in the above-described conventional structure, since the same cooling water cools the inverter and the motor at the same time, there is a problem that the heat from the electric motor is transmitted to the inverter along the cooling water and the case.
따라서, 본 발명은 전동기와 인버터를 공통의 냉매로 냉각하는 구동장치에 있어서, 전동기의 열이 인버터에 전해지는 것을 막는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention aims to prevent the heat of the electric motor from being transmitted to the inverter in a drive apparatus for cooling the electric motor and the inverter with a common coolant.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전동기와, 상기 전동기를 수용하는 구동장치케이스와, 전동기를 제어하기 위하여 상기 구동장치케이스에 부착된 인버터와, 전동기를 냉각하는 냉매의 유로(流路)를 구비하는 구동장치에 있어서, 상기 인버터는 격벽(隔璧)을 개재하여 구동장치케이스에 부착되고, 격벽과 구동장치케이 스의 사이에 격벽측에 면하는 제1실과 구동장치케이스측에 면하는 제2실이 냉매의 유로(流路)에 연이어 통하게(連通) 하여 2층(層)으로 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electric motor comprising: an electric motor; a drive unit case accommodating the electric motor; an inverter attached to the drive unit case for controlling the electric motor; The inverter includes a first chamber facing the partition wall between the partition and the drive unit case, and a second chamber facing the drive unit casing, And two chambers are formed in two layers (layers) so as to communicate with the refrigerant channel (channel) in succession.
상기 구성에 있어서, 상기 제1실과 제2실의 사이는 격벽측에 배치된 별개의 격리수단에 의해 떨어진 구성을 채택하는 것이 효과가 있다.In this configuration, it is effective to adopt a configuration in which the first chamber and the second chamber are separated from each other by separate isolation means disposed on the partition wall side.
상기 구성에 있어서, 상기 제1실과 제2실은 연통로(連通路)에 의해 서로 연이어 통하게 되고, 동시에 냉매의 유로(流路)에 제1실측을 상류로 하여 직렬로 연이어 통하게 된 구성을 채택하는 것이 효과가 있다.In the above configuration, the first chamber and the second chamber are connected to each other by a communication passage, and at the same time, the first chamber is communicated with the refrigerant passage It works.
혹은, 상기 구성에 있어서, 상기 제1실과 제2실이 냉매의 유로(流路)에 서로 병렬로 연이어 통하게 된 구성으로 할 수도 있다.Alternatively, in the above configuration, the first chamber and the second chamber may be connected in parallel to each other in the refrigerant flow path (flow path).
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제1실과 제2실은 격벽과 구동장치케이스의 접촉을 방해하는 별개의 격리수단에 의해 떨어진 구성을 채택하는 것이 효과가 있다.Further, in the above configuration, it is effective that the first chamber and the second chamber are separated from each other by separate isolation means which interferes with the contact between the partition and the drive unit case.
또한, 상기 격리수단은 열전도성이 낮은 재질로 이루어지는 구성을 채택하면 효과가 있다.In addition, the isolating means is effective when adopting a structure made of a material having a low thermal conductivity.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 격벽은 제1실과 제2실을 내포(內包)하여 구동장치케이스에 씌워지는 뚜껑모양으로 구성되며, 제1실과 제2실을 분리하는 격리수단이 격벽측에 배치된 구성을 채택하는 것도 효과가 있다.In the above configuration, the partition wall may be formed in a lid shape that encloses the first chamber and the second chamber to cover the drive unit case, and the isolation means for separating the first chamber and the second chamber may be provided on the partition wall side It is also effective to employ a deployed configuration.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 격벽은 제1실을 내포하여 구동장치케이스에 씌워지는 뚜껑모양으로 구성되며, 제1실과 제2실을 떨어지게 하는 별개의 격리수단이 구동장치케이스와 격벽의 접합부에서의 접촉을 방해하도록 구동장치케이스와 격 벽의 사이에 지지된 구성을 채택할 수도 있다.Further, in the above arrangement, the partition wall may have a lid shape that covers the first chamber and covers the drive unit case, and a separate isolating means for separating the first chamber and the second chamber from each other is provided at the junction portion of the drive unit case and the partition It is also possible to adopt a structure in which a support structure is interposed between the drive unit case and the partition wall to prevent contact between the drive unit case and the partition wall.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제1실과 제2실은 격벽과 구동장치케이스의 접합면보다 인버터 쪽에 배치된 격리수단에 의해 분리된 구성을 채택할 수도 있다.In the above configuration, the first chamber and the second chamber may be separated from each other by the isolating means arranged on the inverter side from the junction surface of the partition and the drive unit case.
< 실시예 ><Examples>
이하, 도면에 따라 본 발명의 실시형태를 설명한다. 우선 도 1은, 본 발명을 하이브리드 구동장치에 적용한 경우의 시스템 구성을 나타낸다. 이 장치는 내연기관(內燃機關)(이하, 엔진)(E/G)과, 전동기(이하, 모터)(M)와, 발전기(이하, 제너레이터(generator))(G)와, 차동장치(differential)(D)를 주요(主要) 구성요소로 하고, 그들의 사이에 싱글 피니언(single pinion) 구성의 플래니터리 기어 세트(planetary gear set)(P)와, 카운터 기어 기구(T)가 중간에 삽입된 구성이 되고, 또한 원웨이 클러치(one-way clutch)(O)와 브레이크(B)가 부설(附設)되어 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, Fig. 1 shows a system configuration when the present invention is applied to a hybrid drive system. This apparatus comprises an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) E / G, an electric motor M, a generator G and a differential gear G, And a planetary gear set P having a single pinion configuration and a counter gear mechanism T are inserted between the planetary gear set P and the planetary gear set P, And a one-way clutch O and a brake B are additionally provided.
도 2에 축의 실제 위치관계를 나타낸 바와 같이, 이 구동장치는 제1축(X1) 상에 엔진(E/G)과 제너레이터(G), 제2축(X2) 상에 모터(M), 제3축(X3) 상에 카운터 기어 기구(T), 제4축(X4) 상에 차동장치(D)가 각각 배치된 4축 구성으로 되어 있다. 그리고, 엔진(E/G)과 제너레이터(G)는 플래니터리 기어 세트(P)와 카운터 기어 기구(T)를 개재하여 차동장치(D)에 연결되고, 모터(M)는 카운터 기어 기구(T)를 개재하여 차동장치(D)에 연결되어 있다.2, the drive system includes an engine E / G and a generator G on a first axis X 1 , a motor M on a second axis X 2 , Axis structure in which the counter gear mechanism T is disposed on the third axis X 3 and the differential device D is disposed on the fourth axis X 4 . The engine E and the generator G are connected to the differential device D through the planetary gear set P and the counter gear mechanism T and the motor M is connected to the counter gear mechanism T to the differential device D.
모터(M)는, 그 로터 축(21)에 고정된 카운터 드라이브 기어(42)를 카운터 드 리븐 기어(counter driven gear)(44)에 맞물리게(齒合) 하여 카운터 기어 기구(T)에 연결되고, 엔진(E/G)은 그 출력축(71)을 플래니터리 기어 세트(P)의 캐리어(62)에 연결시켜 제너레이터(G)와 카운터 기어 기구(T)에 연결되며, 제너레이터(G)는 그 로터 축(31)을 플래니터리 기어 세트(P)의 선(sun) 기어(61)에 연결시켜 엔진(E/G)과 카운터 기어 기구(T)에 연결되어 있다. 그리고, 플래니터리 기어 세트(P)의 링(ring) 기어(63)는 카운터 기어 기구(T)의 카운터 드리븐 기어(44)에 맞물리는 제1축(X1)상의 카운터 드라이브 기어(43)에 연결되어 있다. 카운터 기어 기구(T)는 카운터 축(41)에 고정된 카운터 드리븐 기어(44)와, 디퍼런셜 드라이브 피니언 기어(differential drive pinion gear)(45)를 구비하는 구성이 되어, 디퍼런셜 드라이브 피니언 기어(45)가 차동장치(D)의 디퍼런셜 케이스(53)에 고정된 디퍼런셜 링 기어(52)에 맞물려 있다. 그리고, 차동장치(D)는 주지하는 바와 같이 차륜(車輪)(미도시)에 연결되어 있다.The motor M is connected to the counter gear mechanism T by engaging the
원웨이 클러치(O)는 캐리어(62)의 역전(逆轉)을 구동장치케이스(10)에 반력을 얻어 저지하기 위하여, 그 이너 레이스(inner race)를 캐리어(62)에 연결하고, 아우터 레이스(outer race)를 구동장치케이스(10)에 연결하여 배치되어 있다. 또한, 브레이크(B)는 제너레이터(G)의 로터 축(31)을 필요에 따라 구동장치케이스(10)에 걸어서 고정(係止)시킴으로써, 발전(發電) 불필요시에 반동 토크에 의해 회전함으로써 구동 로스가 발생하는 것을 저지하기 위해 마련되어 있으며, 로터 축(31)에 브레이크 허브(brake hub)를 연결하여, 브레이크 허브와 구동장치케이스(10)에 마찰 걸어맞춤(係合) 부재를 걸어 맞춰 배치되어 있다.
The one-way clutch O connects the inner race to the
이러한 구성으로 이루어지는 구동장치에서는, 모터(M)와 차륜(車輪)은 카운터 기어 기구(T)에 의한 기어 비율 분배(比分)의 감속(減速)관계는 있지만, 동력전달상은 직접 연결된 관계가 되는 것에 대하여, 엔진(E/G)과 제너레이터(G)는 상호(相互) 또한 카운터 기어 기구(T)에 대하여 플래니터리 기어 세트(P)를 개재하여 동력전달상은 간접적으로 연결된 관계가 된다. 이에 따라, 차동장치(D)와 카운터 기어 기구(T)를 개재하여 차량의 주행 부하를 받는 링 기어(63)에 대하여, 제너레이터(G)의 발전 부하를 조정함으로써, 엔진출력을 구동력과 발전 에너지(배터리 충전)에 이용하는 비율을 적절하게 조정한 주행이 가능하게 된다. 또한, 제너레이터(G)를 모터로 구동시킴으로써, 캐리어(62)에 걸리는 반력이 역전하기 때문에, 그 때에 원웨이 클러치(O)를 개재하여 캐리어(62)를 구동장치케이스(10)에 걸어 고정시키는(係合) 반력 요소로 기능시켜, 제너레이터(G)의 출력을 링 기어(63)에 전달할 수 있고, 모터(M)와 제너레이터(G)의 동시 출력에 따른 차량발진시 구동력의 강화(평행모드(parallel mode)의 주행)이 가능하게 된다.In the drive system having such a configuration, although the motor M and the wheels have a deceleration relation of the gear ratio distribution by the counter gear mechanism T, the power transmission phases are directly connected to each other The engine E / G and the generator G are indirectly connected to each other via the planetary gear set P with respect to the counter gear mechanism T and the power transmission phase. Thus, by adjusting the power generation load of the generator G with respect to the ring gear 63 receiving the running load of the vehicle via the differential device D and the counter gear mechanism T, (Battery charging) can be appropriately adjusted. Since the reaction force applied to the
다음으로, 도 3은 하이브리드 구동장치의 유압계(系)의 회로구성을 나타낸다. 이 회로는 구동장치케이스(10)의 저부(底部)를 오일 섬프(oil sump)(90)로 하고, 그곳으로부터 스트레이너(strainer)(91)를 개재하여 오일을 끌어올려 회로에 분출하는 전동 오일펌프(O/P)와, 회로의 라인압을 생성시키는 레귤레이터 밸브(92)와, 상기 브레이크(B)의 계탈(係脫)제어를 위한 브레이크 밸브(93)와, 브레이크 밸브(93)의 절환제어를 위한 솔레노이드 밸브(94)를 주요(主要)한 요소로서 구비하며, 오일을 모터(M) 및 제너레이터(G)의 냉각용 냉매이자 윤활유로서 순환로의 공 급유로(L2)에 송출하고, 브레이크(B)의 유압서보의 공급유로(L3)의 라인압 유로(油路)(L1)로의 연이어 통함(連通)과 드레인 연이어 통함을 제어하는 제어회로를 구성하고 있다.Next, Fig. 3 shows a circuit configuration of a hydraulic system (system) of the hybrid drive system. In this circuit, an
오일펌프(O/P)의 분출측 라인압 유로(油路)(L1)는 분기(分岐)하여 한쪽이 레귤레이터 밸브(92)를 개재하여 순환로의 공급유로(油路)(L2)에 접속되고, 다른쪽이 브레이크 밸브(93)를 개재하여 브레이크(B)의 유압서보의 공급유로(L3)에 접속되어 있다. 그리고, 라인압 유로(L1)와 공급유로(L2)는 오리피스(R1)를 개재하여 서로 접속되어 있다. 순환로의 공급유로(L2)는 분기하여 각각에 오리피스(R2, R3)를 거쳐, 한쪽이 도면에 점선으로 나타낸 케이스내 유로(L4)를 거쳐 제너레이터(G)의 로터 축(31)내 유로에 접속되고, 다른쪽이 케이스내 유로(L5)에서 더욱 분기하여 각각에 오리피스(R4, R5)를 경유하여, 구동장치케이스의 상부에 마련된 모터(M)용 기름(냉매)탱크(C1)와 제너레이터(G)용 기름(냉매)탱크(C2)에 접속되어 있다.The line side pressure line L 1 of the oil pump O / P is branched and branched so that one side is connected to the supply passage (oil passage) L 2 of the circulation path via the
모터(M)의 냉각은 냉매탱크(C1)로부터 케이스내 유로(L6)를 거쳐 로터 축(21)내 유로(L7)로 안내된 오일이 상세한 유로(油路) 구성을 후에 단면구조를 참조하여 나타낼 로터(22)내 유로(L8)를 지나고, 유로의 종단(終端)으로부터 스테이터(20)의 코일 엔드(20a)를 향하여 로터(22)의 회전에 따른 원심력으로 방출 된다. 이렇게 하여 로터(22)내의 유로를 지남으로써 로터측을 냉각하고, 더욱이 로터(22)의 양단(兩端)으로부터 방출된 오일이 스테이터(20) 양단(兩端)의 코일 엔드(20a)에 내뿜어짐에 의한 냉각과, 냉매탱크(C1)로부터 직접 방출되는 오일이 스테이터 코어(20b) 및 코일 엔드(20a)에 내뿜어짐으써 실행된다. 동일하게, 제너레이터(G)의 냉각은 그 로터 축(31)내 유로(油路)로부터 지름방향 기름구멍을 거쳐 원심력에 의해 방출되는 오일이 스테이터(30)의 양단(兩端)의 코일 엔드(30a)에 내뿜어짐에 의한 냉각과, 냉매탱크(C2)로부터 방출되는 오일이 스테이터 코어(30b) 및 코일 엔드(30a)에 내뿜어짐으로써 실행된다. 이렇게 하여 모터(M)와 제너레이터(G)를 냉각하여, 열교환에 의해 온도상승한 오일은 구동장치케이스의 저부(底部)에 떨어져(滴下), 혹은 케이스벽을 따라 흘러내려, 구동장치 아래쪽의 오일 섬프(90)에 회수(回收)된다.Cooling of the motor (M) is a coolant tank (C 1) of the case the flow path (L 6) through the shaft after the
도 4는 구동장치의 외관을 사시(斜視)상태에서 나타낸 것으로, 알루미늄재(材) 등으로 이루어지는 구동장치케이스(10)의 오일 섬프의 외측에 해당하는 외벽에는, 케이스(10)에 일체(一體)형성된 다수의 방열핀(fin)(10f)이 마련되며, 오일 섬프에 회수된 오일을 엔진 룸 내의 기류에 의해 공랭(空冷)하는 구성이 채택되어 있다. 도 4에 있어서, 부호 10a는 구동장치케이스에서의 모터수용부분, 10b는 제너레이터 수용부분, 10c는 차동장치 수용부분을 나타낸다. 그리고, 모터 및 제너레이터 제어를 위한 인버터(이하, 모터용 인버터와 제너레이터용 인버터를 총칭하여 인버터라고 한다)(U)는 도 4에 보이는 바와 같이, 구동장치케이스(10)의 윗쪽에 부착되 어 구동장치케이스(10)와 일체화되어 있다.4 shows an external appearance of the drive device in a perspective view. In an outer wall corresponding to the outside of the oil sump of the
또한, 본 명세서에 있어서, 인버터는 배터리(battery) 전원의 직류를 스위칭 작용으로 교류(전동기가 3상(相)교류전동기인 경우는 3상(相)교류)로 변환하는 스위칭 트랜지스터나 부수(附髓)의 회로소자와, 그들을 배치한 회로기판으로 이루어지는 파워 모듈(power module)을 의미하는 것으로 한다.In this specification, the inverter includes a switching transistor or a capacitor for converting a direct current of a battery power source into an alternating current (a three-phase AC when the motor is a three-phase AC motor) Means a power module composed of circuit elements of a plurality of circuit boards and a circuit board on which the circuit elements are arranged.
도 5는, 구동장치의 냉각계(系)를 모식화하여 상하 위치관계를 포함하여 개념적으로 나타내었다. 이 냉각계는, 상기 오일을 제1냉매로 하는 순환로(도면에 빗금친 굵은 선의 화살표)(L)와, 냉각수를 제2냉매로 하는 유로(流路)(도면에 공백의 가는 선의 화살표)(F)로 구성되어 있다. 따라서, 본 발명은 이 냉각수를 냉매로 하는 유로(流路)에 적용되어 있다.Fig. 5 conceptually illustrates the cooling system of the drive system including the vertical positional relationship. This cooling system is constituted by a circulation path (indicated by a shaded line in the drawing) L for making the oil the first refrigerant and a flow path (a hollow line in the drawing) F). Therefore, the present invention is applied to a flow path that uses this cooling water as a refrigerant.
제1냉매로서의 오일은 오일 펌프(O/P)에 의해 오일 섬프(90)로부터 스트레이너(91)를 거쳐 빨아 올려져, 상술한 바와 같은 순로(順路)에서 제너레이터(G)와 모터(M)를 냉각하고, 구동장치케이스(10)의 제너레이터(G) 수용부분의 저부(底部)와 모터(M) 수용부의 저부에 로터(22, 32)의 최하부(最下部)에 접하지 않을 정도의 일정한 오일 레벨을 유지하도록 일단 고이게 되어, 오버플로우(overflow)만큼 오일 섬프(90)에 되돌려짐으로써 일순(一巡)의 순환을 마친다.The oil as the first refrigerant is sucked from the
이에 대하여, 제2냉매로서의 냉각수는 구동장치케이스(10)와 같은 열전도성이 양호한 알루미늄재 등으로 이루어지며, 구동장치케이스(10)와 별개 구성의 인버터(U)의 부착부를 구성하는 격벽(隔璧)(11)과, 구동장치케이스(10) 내의 오일 순환로(L)에 있어서의 전열벽(傳熱壁)(13)의 사이를 유로(流路)(F)로 하여, 제1냉매로 서의 오일을 냉각하는 냉각계(系)를 구성한다. 이 형태에서는, 격벽(11)과 전열벽(13)의 사이에 벽 모양의 격리수단(12)이 배치되고, 냉각수의 유로(F)는 격벽(11)과 격리수단(12)의 사이를 흐를 때에 격벽(11)을 개재하는 열교환으로 인버터(U)를 냉각하여, 격리수단(12)과 구동장치케이스(10)의 전열벽(13)의 사이를 흐를 때에 전열벽(13)을 개재하는 오일의 열교환으로 오일을 냉각하는 구성이 채택되고 있다.On the other hand, the cooling water as the second refrigerant is made of aluminum or the like having a good thermal conductivity, such as the
도 6은 구동장치케이스(10)와 인버터(U)를 구성하는 파워 모듈의 연결구조를 상세하게 분해사시도로 나타내고, 도 7은 동(同) 구조를 시점(視點)을 바꿔 나타내었다. 또한, 도 8 및 도 9은, 동(同) 구조를 다른 단면으로 절단(截斷)하여 나타내었다. 이 형태에서는, 냉매탱크(C1, C2)가 구동장치케이스(10)의 모터 수용부의 윗쪽에 마련되어 있다. 냉매탱크는 모터용 냉매탱크(C1)와, 제너레이터용 냉매탱크(C2)로 분할되어 있다. 이들 양(兩) 냉매탱크(C1, C2)에 이르는 제1냉매의 유로(L5)(도 3 참조)에는, 도중에 양(兩) 냉매탱크(C1, C2)로의 오일의 공급배분량을 모터(M)와 제너레이터(G)의 열부하에 따라 배분하는 구경(口徑)이 다른 오리피스(R4, R5)가 그 사이에 장착(介裝)되어, 그들의 유로(油路)가 냉매탱크의 측면에 입구(10d, 10e)에서 개구(開口)하고 있다. 그리고, 양(兩) 냉매탱크의 출구측에 가까운 위치에 댐(10i, 10j)이 마련되어 있다. 또한, 양 냉매탱크의 댐(10i, 10j)보다 하류에는 그들 냉매탱크의 저면(底面)에 개구하여, 구멍지름(孔徑)의 설정에 따라 배출유량을 조정하는 오리피스로서 기능하는 오일의 출구(10g, 10h)가 형성되어 있다.Fig. 6 is an exploded perspective view showing in detail the connection structure of the power module constituting the
도 9에 그 후의 제1냉매의 경로를 나타낸 바와 같이, 오일의 출구(10g)는 구동장치케이스 내에 형성된 케이스내 유로(L6)를 유로(流路)로 하여 모터(M)의 스테이터 축(21)의 축단(軸端)에서 축내 유로(L7)에 접속되어 있다. 축내 유로(L7)는 지름방향 기름구멍을 거쳐 모터(M)의 코어(22a) 양단(兩端)을 지지하는 단판(端板)(22b)에 형성된 주회구(周回溝)에 연이어 통하고, 그 주회구에 양단을 연이어 통하게 하여 코어(22a) 내에 축방향으로 복수개 형성된 로터내 유로(L8)를 지나, 단판(22b)에 형성된 방출공(22c)에서 종단(終端)하고 있다. 또한, 도면에서는 한 개의 로터내 유로(L8)의 양단이 방출공(22c)을 지나도록 그려져 있지만, 상세하게는 각 로터내 유로(L8)마다 일단(一端)만이 번갈아 좌우 단판의 방출공(22c)을 지나는 구성으로 되어, 각 로터내 유로(L8)를 흐르는 오일의 불평균을 막을 수 있다. 또한, 오일의 출구(10h)는 도 8에 나타낸 바와 같이 케이스내 유로(油路)를 거쳐 제너레이터(G)의 스테이터 위쪽을 지나고 있다.As shown in Figure the subsequent path of the first refrigerant to 9, the outlet (10g) of the oil is the stator shaft of the motor (M) in the case the flow path (L 6) to the passage (流路) formed in the drive case ( 21 is connected to the in-shaft flow path L 7 at its shaft end. Chuknae flow path (L 7) is in communication with a main sphere (周回溝) formed in the end plate (端板) (22b) which supports via a radial direction oil hole in the core (22a) at both ends (兩端) of the motor (M) , and subsequently communicated to both ends of the main circuit obtained by passing a flow passage (L 8) in a plurality of rotor in the axial direction formed in the core (22a), and end (終端) at the discharge hole (22c) formed in the end plate (22b). Further, in the drawing, but is drawn so as to pass a single rotor flow path is released balls (22c) at both ends of the (L 8), specifically, each rotor flow path (L 8) for each one (一端) only alternately discharge hole of the left and right end plate (22c) is in a through arrangement, it is possible to prevent the fire average of the oil flowing through the flow passage (L 8), each rotor. Further, the
냉매탱크(C1, C2)의 상부 개구를 막는 전열벽(13)은 그 상면과 하면에 다수의 냉각핀(13a, 13b)을 구비하고, 구동장치케이스(10)와 동일한 열전도성이 양호한 알루미늄재 등으로 구성되며, 본 형태에서는 가공상의 편의성으로 인하여 구동장치케이스(10)와는 다른 부재로 되어, 구동장치케이스(10)에 볼트고정 등으로 고정된다. 전열벽(13) 하면측의 오일냉각핀(13b)은 도 8에 나타낸 바와 같이 냉매탱크(C1, C2) 저부의 형상을 따르도록 높이가 변화하는 핀으로 되어, 냉매탱크(C1) 전역에 핀이 위치하는 배치가 되어, 열전달의 향상이 도모되고 있다.The
인버터(U)를 구성하는 파워 모듈이 부착된 격벽(11)은 인버터(U)의 냉각부를 구성하고 있으며, 이 형태에서는 열교환 효율향상을 위하여 히트 싱크(heat sink)를 내장하는 구성으로 되어, 도 7에 보여지는 바와 같이 되돌려져(turning back and forth) 격벽(11) 내를 지나는 좁은 2줄기(條)의 병행하는 유로(流路)를 구비하고 있다. 그리고, 이 유로를 따라 제2냉매로서의 냉각수를 흐르게 하기 위하여, 격리수단(12)이 격벽(11)의 하면에 맞닿는 형태로 마련되어 있다. 본 형태에서는, 격리수단(12)에 열절연성이 높은 재질을 이용하기 때문에, 격리수단(12)은 케이스나 격벽과는 별개 구성으로 되어 있지만, 같은 재질의 것으로 하는 경우에는 어느 한쪽의 부재와 일체 구성으로 하는 것도 가능하다. 이에 따라 격벽(11)과 구동장치케이스(10)의 사이에, 도 5에 나타낸 바와 같이 격벽(11)측에 면하는 제1실(C3)과, 구동장치케이스(10)측에 면하는 제2실(C4)이 격리수단(12)에 의해 떨어져 2층으로 획정(劃定)되고, 그들 양(兩) 실(C3, C4)이 연통로(12b)을 개재하여 연이어 통한 유로가 구성된다.The
이러한 구성으로 이루어지는 장치에 있어서, 각각의 입구(10d, 10e)로부터 냉매탱크(C1, C2)에 보내어진 오일은 각각의 댐(10i, 10j)에 차단됨으로써 일정시간 고이게 되고, 전열벽(13) 하면측의 오일 냉각핀(13b)에 접하면서 흘러내려, 충분히 열교환이 실행된 후, 댐(10i, 10j)을 넘은 분량이 출구(10g, 10h)로부터 모터(M) 및 제너레이터(G)의 필요로 하는 유량(油量)에 따라 조정되어 방출된다. 한편, 냉각수는 구동장치케이스(10)의 상면에 개구하는 입구(10k)로부터 격리수단(12)의 구멍(12a)을 지나 격벽(11)의 히트 싱크, 즉 제1실(C4) 안으로 들어가, 그 순로(順路)를 지나 충분히 열교환이 실행된 후, 이 형태에 있어서 격리수단(12)에 마련된 구멍(孔)으로 이루어지는 연통로(12b)를 지나 전열벽(13)과 격리수단(12)의 사이에 안내되어, 여기에서 전열벽(13)의 상면측 수(水)냉각핀(13a)과 접하면서 전열벽(13)을 횡단하여 흐르고, 냉매탱크의 개구 주위를 감는 위벽(圍壁)에 형성된 냉각수 출구(101)로부터 구동장치케이스(10) 밖으로 안내된다. 이렇게 하여 구동장치케이스(10)로부터 배출된 냉각수는 엔진냉각용 라디에이터 혹은 전용 쿨러에 의해 냉각되어, 재순환된다.The oil sent from the
이렇게 하여, 상기 제1실시형태에 따르면, 모터(M)와 인버터(U)의 사이의 냉매의 유로(流路)가, 모터(M)측과 인버터(U)측의 2층으로 되어 있기 때문에, 그 안을 흐르는 냉각수가 2층의 단열층으로서 작용하여, 인버터(U)측보다 고온이 되는 모터(M)측의 열을 도중(途中)의 냉각수로 2단계로 흡수시켜 차단할 수 있기 때문에, 모터(M)로부터의 열을 인버터(U)에 전해지기 어렵게 할 수 있다. 이에 따라, 모터(M)와 인버터(U)의 일체화에 따른 인버터(U)의 온도상승을 막을 수 있다. 또한, 격리수단(12)이 격벽(11)측에 배치되어 있기 때문에, 모터(M)로부터의 열이 격리수단(12)에 전달될 때 전열(傳熱) 저항이 발생하여, 인버터(U)측의 제1실(C3)을 흐르는 냉각수에 대하여, 모터(M)로부터의 열을 전해지기 어렵게 할 수 있다.
Thus, according to the first embodiment, since the refrigerant flow path between the motor M and the inverter U is composed of two layers, that is, the side of the motor M and the side of the inverter U , The cooling water flowing in the cooling water acts as a two-layer heat insulating layer, and the heat on the side of the motor (M) which is higher in temperature than the inverter (U) side can be absorbed by the intermediate cooling water in two steps, M to be difficult to be transmitted to the inverter (U). As a result, the temperature rise of the inverter (U) due to the integration of the motor (M) and the inverter (U) can be prevented. Heat transfer resistance is generated when the heat from the motor M is transmitted to the isolating
또한, 냉각수가 먼저 격벽(11)을 개재하여 인버터(U)를 구성하는 파워 모듈을 냉각한 후, 오일을 개재하여 모터(M) 및 제너레이터(G)를 냉각하는 순서로 되어 있기 때문에, 냉각수가 모터(M) 및 제너레이터(G)와 직접 혹은 인버터(U)와 동시에 열교환하지 않고, 냉각수의 온도가 인버터(U)의 내열 온도를 넘을 때까지 상승하는 것을 막을 수 있다. 따라서, 효율 좋게 인버터(U), 모터(M) 및 제너레이터(G)를 냉각할 수 있고, 냉각 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 일체화한 인버터(U)와 구동장치케이스(10)의 사이의 공간에 냉각수의 유로(流路)가 형성되어 있기 때문에, 종래기술과 같은 구동장치케이스 주변에 전용 냉매경로를 마련하는 복잡한 구성을 피할 수 있어, 공간 효율의 향상, 저렴한 제조비용으로 연결된다. 또한, 냉매탱크를 모터용 냉매탱크(C1)와 제너레이터용 냉매탱크(C2)로 분리함으로써, 냉매탱크로부터 모터(M)와 제너레이터(G)의 각각에 공급할 오일 양의 개별적인 조절이 가능하게 되므로, 구경(口徑)이 다른 오리피스(R4, R5)로 유량 비율을 조정하여, 적량의 오일을 모터(M)와 제너레이터(G)에 공급하여, 각각을 냉각온도 요구에 따라 효과적으로 냉각할 수 있다. 또한, 냉매탱크(C1, C2)에서의 열교환 후의 오일을 모터(M)와 제너레이터(G)의 로터측으로 안내하여, 로터로부터 원심력에 의해 방출되는 오일을 이용한 내주(內周)측으로부터의 냉각에도 이용하고 있기 때문에, 다른 스테이터(20, 30)의 냉각도 가능하게 되며, 오일의 순환을 최대한 유효하게 쓰는 효율이 좋은 전동기 냉각을 실행할 수 있다.Since the cooling water is in the order of first cooling the power module constituting the inverter U via the
그런데, 이 제1실시형태에서는 제2냉매로서의 냉각수의 흐름을, 도 5에 가장 단적(端的)으로 나타낸 바와 같이, 인버터(U)측의 제1실(C3)로부터 냉매탱크측의 제2실(C4)측에 되돌려지는 상하류 관계의 흐름으로 하였지만, 이 흐름은 병행류(流)로 할 수도 있다. 도 10은 이러한 제2실시형태를 도 5와 동일한 모식도로 나타내었다. 이 형태에서는, 격리수단(12)에서 상하로 분할된 격벽(11)측에 면하는 제1실(C3)과 구동장치케이스(10)의 제1냉매의 순환로(L)측, 즉 전열벽(13)에 면하는 제2실(C4)은 제2냉매의 순환로에 병렬로 접속된 유로(流路)로 되어 있다. 그 나머지의 구성에 대해서는, 상기 제1실시형태와 실질적으로 동일하기 때문에, 해당하는 각 부재에 동일한 부호를 붙임으로써 설명을 대신한다(이 점은, 후속되는 각 실시형태에 대해서도 동일하다).In this first embodiment, the flow of the cooling water as the second refrigerant is changed from the first chamber (C 3 ) on the inverter (U) side to the second chamber (C3) on the refrigerant tank side, Although the relationship of sangharyu flow to be returned to the chamber (C 4) side, the flow may be a parallel flow (流). Fig. 10 shows this second embodiment in a schematic view similar to Fig. In this configuration, the first chamber (C 3 ) facing the side of the
이러한 형태를 택한 경우, 냉각수가 제1실(C3)과 제2실(C4)을 각각 독립적으로 흐름으로써, 모터(M)의 열이 냉각수를 개재하여 인버터(U)에 전해지는 것도 막을 수 있다. 또한, 냉매탱크의 전열벽(13)에 면하는 제2실(C4)측에 한층 저온의 냉각수를 흐르게 할 수 있기 때문에, 모터(M)와 제너레이터(G)의 냉각효율을 더욱 높일 수 있다.In this case, when the cooling water flows independently of the first chamber (C 3 ) and the second chamber (C 4 ), the heat of the motor (M) is transmitted to the inverter (U) through the cooling water . Further, since cooling water of a lower temperature can be made to flow to the side of the second chamber (C 4 ) facing the heat transfer wall (13) of the refrigerant tank, the cooling efficiency of the motor (M) and the generator (G) .
다음으로, 도 11은 인버터(U)측의 제1실(C3)과 냉매탱크측의 제2실(C4)의 상하류 관계를 역으로 한 제3실시형태를 나타낸다. 이 형태에서는, 제2냉매로서의 냉각수는 우선 구동장치케이스(10)의 제1냉매의 순환로(L)측, 즉 전열벽(13)에 면하는 제2실(C4)측을 흘러 전열벽(13)을 개재하여 오일을 냉각하고, 이어서 격리수단(12)에서 상하로 분할된 격벽(11)측에 면하는 제1실(C3)을 흘러 인버터(U)의 파워모듈을 냉각하게 된다.Next, Fig. 11 shows a third embodiment in which the upstream and downstream relationships of the first chamber (C 3 ) on the inverter (U) side and the second chamber (C 4 ) on the coolant tank side are reversed. In this embodiment, the cooling water as the second refrigerant first flows through the circulation path (L) side of the first refrigerant of the
이러한 형태를 채택한 경우에도, 제2냉매로서의 냉각수는 모터(M)와 제너레이터(G)를 직접 냉각하는 것이 아니고, 그들을 순환냉각하는 오일과 인버터(U)를 순차 냉각하는 냉각구조가 되기 때문에, 모터(M)와 제너레이터(G)로부터의 열은 오일을 개재하여 냉각수로 열교환되게 되므로, 직접적인 열전달에 대하여 완화되고, 냉각수가 인버터(U)의 내열온도를 넘을 때까지 온도상승하는 것을 막을 수 있는 이점을 얻을 수 있다.The cooling water as the second refrigerant does not directly cool the motor M and the generator G but becomes a cooling structure for sequentially cooling the oil and the inverter U for circulating and cooling them, Since the heat from the generator M and the generator G is heat-exchanged with the cooling water through the oil, the heat is relieved against the direct heat transfer, and the advantage that the temperature is prevented from rising until the cooling water exceeds the heat- Can be obtained.
다음으로, 도 12는 제1실시형태 또는 제3실시형태와 동일한 제2냉매의 유로(流路) 구성을 채택한 것에 대하여, 유로를 구성하는 부재의 구조를 변경한 제4실시형태를 나타낸다. 이 형태에서는, 구동장치케이스(10)와 격벽(11)의 사이에 별개로 위벽(圍壁) 부재(14)가 끼워지고, 격벽(11)과 위벽 부재(14)의 사이에 더욱 별개의 격리수단(12)가 끼워진 구성이 채택되어 있다. 이 경우의 위벽 부재(14)는 구동장치케이스(10)나 격벽(11)과 동종(同種)의 알루미늄재 등으로 구성할 수도 있으며, 격리수단(12)과 동종의 열절연성이 높은 재질로 구성할 수도 있다. 또한, 이 형태에서는 구동장치케이스(10)측의 구조가 변경된 것으로서, 제1 및 제2냉매탱크(C1, C2)가 각각 모터(M)와 제너레이터(G)의 상부에 마련되어 있는 점이 있다.Next, Fig. 12 shows a fourth embodiment in which the structure of the members constituting the flow channel is changed, while the structure of the second coolant channel is adopted as in the first or third embodiment. In this embodiment, the
이러한 구성을 채택하는 경우, 구동장치케이스(10)와 격벽(11)의 사이에 별도 부재인 격리수단(12)이 배치되어 있어, 격리수단(12)과 케이스(10) 또는 격벽(11)의 사이에서 전열(傳熱) 저항이 발생하기 때문에, 구동장치케이스(10)로부터 격벽(11)으로 그들의 접촉부를 거쳐 직접 전해지는 열을 적게할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.When adopting such a configuration, an isolation means 12, which is a separate member, is disposed between the
도 13도 동일하게, 제1실시형태 또는 제3실시형태와 동일한 제2냉매의 유로(流路) 구성을 채택하는 것에 대하여, 유로를 구성하는 부재의 구조를 변경한 제5실시형태를 나타낸다. 이 형태에서는, 격벽(11)과 구동장치케이스(10)의 사이에 별개의 격리수단(12)이 끼워진 구성이 채택되어 있다. 이 경우의 격리수단(12)은 그 주위에 구동장치케이스(10)와 격벽(11)의 접속부를 구성하는 위벽부(12c)를 일체로 구비하는 구성으로 되어 있다.Fig. 13 also shows a fifth embodiment in which the structure of the members constituting the flow channel is changed, while adopting the second refrigerant flow path configuration similar to that of the first or third embodiment. In this configuration, a configuration in which separate isolation means 12 are interposed between the
이러한 구성을 채택하는 경우에도, 구동장치케이스(10)와 격벽(11)의 사이에 열절연성이 높은 격리수단(12)이 배치되어 있어, 격리수단(12)과 케이스(10) 또는 격벽(11)의 사이에서 전열(傳熱) 저항이 발생하기 때문에, 구동장치케이스(10)로부터 격벽(11)으로 그들의 접촉부를 거쳐 직접 전해지는 열을 적게할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The isolation means 12 having a high thermal insulation property is disposed between the
그런데, 상기 각 실시형태에서는 모터(M) 및 제너레이터(G) 측을 직접 냉각하는 냉매를 오일로 하고, 오일을 인버터(U)를 냉각하는 제2냉매로서의 냉각수로 2차원적으로 냉각하는 냉각방식을 채택하고 있지만, 본 발명은 단일 냉매에 의해 모터(M) 및 제너레이터(G)와 인버터(U)를 냉각하는 방식으로 구체화할 수도 있다. 도 14 및 도 15는, 이러한 냉각계(係)를 이용한 제6실시형태를 나타낸다. 도 14에 모식화하여 유로(流路) 구성을 나타낸 바와 같이, 이 형태에서는 제1 및 제2실(C3, C4)을 지나는 유로(流路)의 하류측이 모터(M) 및 제너레이터(G)를 냉각하는 구동장치케이스(10) 내의 유로(流路)에 연이어 통해 있다.However, in each of the above embodiments, the cooling method for cooling the motor M and the generator G side by oil is used as the oil and the oil is cooled by the cooling water as the second refrigerant for cooling the inverter U in a two- The present invention may be embodied in such a manner that the motor M and the generator G and the inverter U are cooled by a single coolant. Figs. 14 and 15 show a sixth embodiment using such a cooling system. 14, the downstream side of the flow path passing through the first and second chambers C 3 and C 4 is the downstream side of the motor M and the generator (Flow path) in the
도 15에 횡단면을 나타낸 바와 같이, 이 형태에 있어서의 격벽(11)은 제1실(C3)과 제2실(C4)을 내포하여 구동장치케이스(10)에 씌워지는 뚜껑모양, 즉 주위에 위벽부(11')를 가지는 형상으로 구성되어, 제1실(C3)과 제2실(C4)을 분리하는 격리수단(12)이 격벽(11)측에 배치되어 있다. 이 경우의 격리수단(12)은 도시된 바와 같이 격벽(11)과 별체(別體)로 해도, 혹은 격벽(11)과 일체의 것으로 하여도 좋다. 이 구성에 의해, 제1실(C3)과 제2실(C4)은 격벽(11)과 구동장치케이스(10)의 접합면보다 인버터(U) 쪽에 배치된 격리수단(12)에 의해 분리되어 있다. 제1 및 제2실(C3, C4)을 지나는 유로(流路)의 하류측은 구동장치케이스(10)벽내의 유로에 연이어 통하게 되어, 우선 제너레이터(G)의 스테이터(20)의 외주(外周)를 따라 형성된 유로(FG)를 지나고, 이어서 동일하게 구동장치케이스(10)의 주벽내에 모터(M)의 스테이터(30)의 외주를 따라 형성된 유로(FM)를 지나, 최종적으로 구동장치케이스(10)의 격벽(11)에 인접하는 부위로 안내되어, 그곳에 형성된 출구 개구(開口)로 종단(終端)하고 있다.15, the
이러한 형태를 채택한 경우, 구동장치케이스(10)와 격벽(11)의 사이의 냉각수의 유로(流路)를 주로 격벽(11)측에 구성할 수 있기 때문에, 구동장치케이스(10)의 구조를 단순화하여, 인버터(U)와 모터(M) 및 제너레이터(G)를 간단한 구조로 냉 각할 수 있다. 또한, 격리수단(12)이 격벽(11)측에 있기 때문에, 모터(M) 및 제너레이터(G)로부터의 열이 격리수단(12)에 전달될 때 열저항이 발생하여, 인버터(U)측의 제1실(C3)을 흐르는 냉매에 대하여, 모터(M) 및 제너레이터(G)로부터의 열을 전해지기 어렵게 할 수 있다. 또한, 격리수단(12)이 구동장치케이스(10)와 격벽(11)의 접합면에 대하여 인버터(U)측에 있기 때문에, 격리수단(12)보다 모터(M) 및 제너레이터(G)측에 격벽(11)이 뻗게 되어, 그만큼 격벽(11)의 열용량을 늘릴 수 있다.It is possible to configure the flow path of the cooling water between the
이와 같이 단일 냉매에 의해 모터(M) 및 제너레이터(G)와 인버터(U)를 냉각하는 방식에서도, 상술한 바와 같이 제1 및 제2실(C3, C4)를 지나는 유로(流路)의 관계를 변경할 수 있다. 도 16은 격벽(11)측에 면하는 제1실(C3)과 구동장치케이스(10)측에 면하는 제2실(C4)이 냉매의 유로(流路)에 서로 병렬로 연이어 통하게 하여 2층으로 형성된 제7실시형태를 모식화하여 나타낸다. 이 형태의 경우, 상기 제6실시형태의 것과 동일한 구동장치케이스 벽내 유로(流路)가 형성되어, 이 유로가 제1 및 제2실(C3, C4)을 지나는 유로와 병렬관계로 냉매의 유로에 연이어 통하게 되어 있다.As described above, even in the method of cooling the motor M, the generator G and the inverter U by a single coolant, the flow path passing through the first and second chambers C 3 and C 4 , Can be changed. 16 shows a state in which the first chamber C 3 facing the
마지막으로, 도 17은 인버터(U)측의 제1실(C3)과 냉매탱크측의 제2실(C4)의 상하류 관계를 역으로 한 제8실시형태를 나타낸다. 이 형태의 경우도, 상기 제6실시형태의 것과 동일한 구동장치케이스 벽내 유로(流路)가 형성되고, 이 유로가 제1 및 제2실(C3, C4)을 지나는 유로의 상류측에 직렬로 연이어 통하게 되어 있다. 이 형태에서는, 냉매로서의 냉각수는 우선 변속기케이스(10) 벽내 유로를 흐를 때 케이스(10) 벽을 개재하여 모터(M) 및 제너레이터(G)와 열교환을 실행하고, 제2실(C4)을 흐를 때 전열벽을 개재하여 모터(M) 및 제너레이터(G)와 열교환을 실행하며, 제1실(C3)을 흐를 때 격벽(11)을 개재하여 인버터(U)의 파워모듈의 열교환을 실행하게 되지만, 이 경우도 모터(M) 및 제너레이터(G)의 열은 냉각수를 개재함으로써 완화된다.17 shows an eighth embodiment in which the upstream and downstream relationships between the first chamber C 3 on the inverter U side and the second chamber C 4 on the refrigerant tank side are reversed. In this case also, the same drive unit case wall flow path as that of the sixth embodiment is formed, and this flow path is formed on the upstream side of the flow path passing through the first and second chambers (C 3 , C 4 ) They are connected in series. In this form, the cooling water as a refrigerant is
이상, 본 발명을 8개의 실시형태에 근거하여 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위에 기재된 사항의 범위내에서 다양하게 구체적인 구성을 변경하여 실시할 수 있다. 예컨대 상기 각 형태에서는 제2냉매를 한결같이 냉각수로서 예시하였지만, 다른 적당한 냉매를 이용하는 것도 당연히 가능하다.Although the present invention has been described based on the eight embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various specific configurations can be modified within the scope of the claims. For example, in the above embodiments, the second refrigerant is uniformly exemplified as the cooling water, but it is also possible to use another suitable refrigerant.
상기 청구항 1에 기재된 구성에서는, 전동기와 인버터의 사이의 냉매의 유로(流路)가 전동기측과 인버터측의 2층으로 되어 있기 때문에, 그 안을 흐르는 냉매가 2층의 단열층으로서 작용하고, 인버터측보다 고온이 되는 전동기측의 열을 도중(途中)의 냉매로 2단계로 흡수시켜 차단할 수 있기 때문에, 전동기로부터의 열을 인버터에 전해지기 어렵게 할 수 있다. 이에 따라 전동기와 인버터의 일체화에 따른 인버터의 온도상승을 막을 수 있다. In the configuration according to the first aspect of the present invention, since the refrigerant flow path between the electric motor and the inverter is composed of two layers, that is, the electric motor side and the inverter side, the refrigerant flowing therein serves as a two- The heat from the electric motor side which is higher in temperature can be absorbed by the intermediate (intermediate) refrigerant in two stages, thereby preventing the heat from the electric motor from being transmitted to the inverter. Accordingly, the temperature rise of the inverter due to the integration of the motor and the inverter can be prevented.
또한, 청구항 2에 기재된 구성에서는, 격리수단이 격벽측에 배치되어 있기 때문에, 전동기로부터의 열이 격리수단에 전달될 때 전열(傳熱)저항이 발생하고, 인버터측의 제1실을 흐르는 냉매에 대하여 전동기로부터의 열을 전해지기 어렵게 할 수 있다.Further, in the structure according to claim 2, since the isolating means is disposed on the side of the partition wall, heat transfer resistance is generated when heat from the electric motor is transmitted to the isolating means, and the refrigerant flowing in the first chamber on the inverter side It is possible to make the heat from the electric motor difficult to be transmitted to the electric motor.
다음으로, 청구항 3에 기재된 구성에서는, 냉매가 인버터를 냉각하고 나서 전동기를 냉각하도록 흐름으로써, 전동기의 열이 냉매를 개재하여 인버터에 전해지는 것도 막을 수 있다.Next, in the configuration according to claim 3, it is also possible to prevent the heat of the electric motor from being transmitted to the inverter via the refrigerant, by allowing the refrigerant to cool the inverter after cooling the electric motor.
다음으로, 청구항 4에 기재된 구성에서는, 냉매가 제1실과 제2실을 각각 독립적으로 흐름으로써, 전동기의 열이 냉매를 개재하여 인버터에 전해지는 것도 막을 수 있다. Next, in the configuration according to claim 4, it is also possible to prevent the heat of the electric motor from being transmitted to the inverter through the refrigerant, because the refrigerant flows independently of the first and second chambers.
또한, 청구항 5에 기재된 구성에서는, 구동장치케이스와 격벽의 사이에 별도 부재인 격리수단이 배치되어 있어, 격리수단과 구동장치케이스 및 격벽의 사이에서 열저항이 발생하기 때문에, 구동장치케이스로부터 격벽으로 그들의 접촉부를 거쳐 직접 전해지는 열을 적게 할 수 있다.In addition, in the configuration according to claim 5, since the isolation means, which is a separate member, is disposed between the drive unit case and the partition wall, thermal resistance is generated between the isolation means and the drive unit case and the partition, Can reduce the heat transferred directly through their contacts.
또한, 청구항 6에 기재된 구성에서는, 제2실로부터 제1실로의 열전달이 격리수단에 의한 전열(傳熱) 저항에 의해 차단되기 때문에, 한층 더 냉각성능을 향상시킬 수 있다.In the configuration according to claim 6, since the heat transfer from the second chamber to the first chamber is blocked by the heat transfer resistance by the isolating means, the cooling performance can be further improved.
또한, 청구항 7에 기재된 구성에서는, 냉매의 유로(流路)를 주(主)로 격벽측에 구성할 수 있기 때문에, 구동장치케이스의 구조를 단순화하여 인버터와 전동기를 간단한 구조에 의해 냉각할 수 있다. 또한, 격리수단이 격벽에 있기 때문에, 전 동기로부터의 열이 격리수단에 전달될 때 전열(傳熱) 저항이 발생하여, 인버터측의 제1실을 흐르는 냉매에 대하여 전동기로부터의 열을 전해지기 어렵게 할 수 있다.Further, in the structure according to claim 7, since the flow path of the refrigerant can be mainly formed on the side of the partition wall, the structure of the drive device case can be simplified and the inverter and the motor can be cooled by a simple structure have. In addition, since the isolating means is located on the partition wall, a heat transfer resistance is generated when the heat from all motors is transmitted to the isolating means, and the heat from the electric motor is transmitted to the refrigerant flowing in the first chamber on the inverter side It can be difficult.
또한, 청구항 8에 기재된 구성에서는, 구동장치케이스와 격벽의 사이에 별도 부재인 격리수단이 지지됨으로서, 격리수단과 케이스 및 격벽의 사이에 전열(傳熱) 저항이 발생하여, 구동장치케이스로부터 격벽으로 그들의 접촉부를 거쳐 직접 전해지는 열을 적게 할 수 있다.In addition, in the configuration according to claim 8, since the isolation means, which is a separate member, is supported between the drive unit case and the partition wall, heat transfer resistance is generated between the isolation means and the case and the partition, Can reduce the heat transferred directly through their contacts.
또한, 청구항 9에 기재된 구성에서는, 격리수단이 구동장치케이스와 격벽의 접합면에 대하여 인버터측에 있기 때문에, 격리수단으로부터 구동장치케이스측까지 격벽이 뻗은 구조가 되므로, 그만큼 격벽의 열용량이 증가하여 인버터측의 온도상승을 억제할 수 있다.In the structure according to claim 9, since the isolation means is located on the inverter side with respect to the joint surface of the drive device case and the partition wall, the partition walls extend from the isolation means to the drive device case side, Temperature rise on the inverter side can be suppressed.
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