説明

ハイブリッド車両用冷却システム

【課題】 ハイブリット車両において、車両前部に後方への荷重が入力された場合であっても、強電部品の損傷を抑制することができるハイブリッド車両用冷却システムを提供すること。
【解決手段】 電動機10等の電気部品を冷却するサブラジエータ4と、車室内空調用の冷媒を凝縮するコンデンサ5と、エンジンを冷却するラジエータ3とを備え、車両前部側から後部に向かって、サブラジエータ4、コンデンサ5、ラジエータ3が順に配置されたハイブリッド車両用冷却システムにおいて、車両前方より冷却空気を導入する電動ファン6を、サブラジエータ4よりも車両後部側に配置し、かつラジエータ3よりも車両前部側に配置した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動源として電動機とエンジンとを有し、またエアコン装置としてコンデンサを備えたハイブリット車両における冷却システムに関する。
【背景技術】
【0002】
この種の技術としては、特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報では、車両前部から後部に向かって、第2のラジエータ、コンデンサ、第1のラジエータ、電動ファンの順に配置される。
【特許文献1】特開平4−133820号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ハイブリッド車両においては、冷却システムの後方に電動エアコンの強電部品等が配設されている。前突等により車両前部に後方への荷重が入力された場合、冷却システムが後方に移動してしまうことがある。上記従来技術では冷却システムの後方に設けられた電動ファンを支える構造体は比較的剛性が高く、また補強のためにリブが形成されているため、強電部品等に接触するとリブ部分に荷重が集中してしまい強電部品等を破損してしまうことがあるといった問題があった。
【0004】
本発明に上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ハイブリット車両において、車両前部に後方への荷重が入力された場合であっても、強電部品の破損を抑制することができるハイブリッド車両用冷却システム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】
【0005】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両用冷却システムでは、車両駆動源である電動機の制御に関わる電気部品を冷却するサブラジエータと、車室内空調用の冷媒を凝縮するコンデンサと、エンジンを冷却するラジエータと、を備え、車両前部から後部に向かって、サブラジエータ、コンデンサ、ラジエータが順に配置されたハイブリッド車両用冷却システムにおいて、車両前方より冷却空気を導入する電動ファンを、前記サブラジエータよりも車両後部に配置し、かつ前記ラジエータよりも車両前部に配置した。
【発明の効果】
【0006】
よって、本発明のハイブリッド車両用冷却システムにあっては、車両前突等により車両前方から後方に荷重が入力された場合、冷却システムの後方に設けられた強電部品にラジエータが接触する。このラジエータは電動ファンの固定部材よりも剛性が比較的低く、またリブのように荷重が集中する部分がないため荷重が全体に分散する。そのため、強電ハーネスの破損を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、本発明のハイブリッド車両用冷却システムを実現する最良の形態を、実施例1ないし実施例3に基づいて説明する。
【実施例1】
【0008】
まず、構成を説明する。
【0009】
図1は、本発明のハイブリッド車両用冷却システムを搭載した車両のシステム図である。
【0010】
実施例1のハイブリッド車両においては、駆動源としてエンジン1と電動機10とが備えられている。また、車室内空調用の電動エアコン2が備えられ、この電動エアコン2には、電動エアコン2に電力を供給する強電ハーネス21が取り付けられる。
【0011】
冷却システムとして、エンジン1の冷却用のラジエータ3と、電動機10等の電気部品を冷却用のサブラジエータ4、電動エアコン2の冷媒を凝縮するコンデンサ5、これらに冷却風を導入する電動ファン6が備えられている。冷却システムは、車両前方から後方に向かって、サブラジエータ4、電動ファン6、コンデンサ5、ラジエータ3の順に配設される。また、電動ファン6の径方向外側には電動ファン6を覆う樹脂製のシュラウド7が設けられる。
【0012】
図2は、電動ファン6とシュラウド7部分の拡大図であり、図2(a)は正面方向から見た図、図2(b)は側面方向から見た図である。
【0013】
シュラウド7は、サブラジエータ4とコンデンサ5との間に跨って取り付けられる。このシュラウド7の上下から電動ファン6に向かって延在するモータ固定部材8によって、電動ファン6のモータ61を固定される。モータ固定部材8は、車幅方向よりも車両前後方向の幅を広く形成された部材である。電動ファン6は、羽部62に対して車両前方側にモータ61が来るように配置され、モータ固定部材8も羽部62よりも車両前方側に取り付けられる。モータ固定部材8は、モータ61の回転軸に対して直角方向の側面の上部61aと下部61bに取り付けられる。
【0014】
次に作用について述べる。
【0015】
図3は、従来のハイブリッド車両用冷却システムの模式図であって、図3(a)は車両前突前の様子を示し、図3(b)は車両前突後の様子を示す。
【0016】
従来のハイブリッド車両用冷却システムは、駆動源としてエンジン(図示なし)と電動機(図示なし)とが備えられている。また、車室内空調用の電動エアコン2´が備えられ、この電動エアコン2´には、電動エアコン2´に電力を供給する強電ハーネス21´が取り付けられる。
【0017】
冷却システムとして、エンジンの冷却用としてラジエータ3´と、電動機を冷却用としてサブラジエータ4´、電動エアコン2´の冷媒を凝縮するコンデンサ5´、これらを冷却する冷却風を導入する電動ファン6´が備えられている。これらは車両前方から後方に向かって、サブラジエータ4´、コンデンサ5´、ラジエータ3´、電動ファン6´の順に配設される。また、電動ファン6´のモータ61´は、ラジエータ3´に取り付けられたモータ固定部材8´に固定される。また、電動ファン6´と強電ハーネス21´との間には強電系保護ブラケット9´が設けられる。
【0018】
この従来のハイブリッド車両用冷却システムは、電動ファン6´が一番後方に配設される点および電動ファン6´がラジエータ3´にモータ固定部材8´を介して取り付けられている点において実施例1とは異なる。
【0019】
図3(b)に示すように、車両前突等によって車両前方から後方へ荷重が入力されると、冷却システム(サブラジエータ4´、コンデンサ5´、ラジエータ3´、電動ファン6´)が後方に移動する。そのため、冷却システムの最後部に配設された電動ファン6´のモータ61´を固定するモータ固定部材8´が、強電系保護ブラケット9´を突き破って、強電ハーネス21´と接触する虞がある。モータ固定部材8´は比較的剛性の高い部材で形成され、また補強のためにリブが形成されているため、強電ハーネス21´と接触するとリブ部分に荷重が集中してしまい強電ハーネス21´を破損してしまうことがある。そのため強電ハーネス21´の破損を防ぐために、強電系保護ブラケット9´を広範囲に設置する必要があった。
【0020】
また、冷却システムのなかで最も低温に冷却する必要があるサブラジエータ4と電動ファン6との距離が遠いため、サブラジエータ4に十分に冷却風を供給することができずに冷却を行うことができない虞がある。
【0021】
そこで実施例1では、電動ファン6をサブラジエータ4とコンデンサ5の間に配設するようにした。また、モータ固定部材8を電動ファン6の羽部62に対して車両前方側に取り付けるようにした。
【0022】
図4は、電動ファン6´をサブラジエータ4´とコンデンサ5´の間に配設するとともに、モータ固定部材8´を電動ファン6´の羽部62´に対して車両前方側に取り付けるようにした例を示す図である。図4(a)は、ハイブリッド車両用冷却システムの電動ファン6´とシュラウド7´部分を正面方向から見た図、図4(b)は側面方向から見た図である。
【0023】
図4に示すように、電動ファン6´のモータ61´は、直接サブラジエータ4´に取り付けたモータ固定部材8´によって保持されている。
【0024】
前述のように、モータ固定部材8´は、比較的剛性が高く、またリブ等で補強されているため、伸縮性が小さい。一方、モータ固定部材8´が取り付けられているサブラジエータ4´は熱により伸縮を行う。そのため、図4(b)に示すように、サブラジエータ4´が点線で示すように伸びてしまうとモータ固定部材8´がその伸びに追従できず破断してしまう虞がある。
【0025】
そこで、さらに実施例1ではモータ固定部材8をシュラウド7に取り付け、サブラジエータ4にシュラウド7を取り付けるようにした。
【0026】
また、電動ファン6´のモータ61´は、モータ固定部材8´の側面に、モータ61´の回転軸方向の側面が取り付けられている。そのため、車両前方から順に、サブラジエータ4´、モータ固定部材8´、モータ61´、羽部62´が直列に並ぶため、冷却システムの車両前後方向長さが長くなってしまう。
【0027】
そこで実施例1では、モータ61の回転軸に対して直角方向の側面の上部61aと下部61bにモータ固定部材8を取り付けるようにした。
【0028】
図5は、実施例1のハイブリッド車両用冷却システムの模式図であって、図5(a)は車両前突前の様子を示し、図5(b)は車両前突後の様子を示す。
【0029】
図5(b)に示すように、車両前突等によって車両前方から後方へ荷重が入力されると、冷却システム(サブラジエータ4、電動ファン6、コンデンサ5、ラジエータ3)が後方に移動する。実施例1では、電動ファン6をサブラジエータ4とコンデンサ5の間に配設するようにしているため、冷却システムの最後部にはラジエータ3が配設されることになる。また、電動ファン6は、羽部62に対して車両前方側にモータ61が来るように配置され、モータ固定部材8も羽部62よりも車両前方側に取り付けられる。
【0030】
そのため、冷却システムのなかで強電ハーネス21と最初に接触するのは、ラジエータ3である。ラジエータ3は、モータ固定部材8と比べて剛性が低く、またリブのように荷重が集中する部分がないため荷重が全体に分散する。よって、強電ハーネス21の破損を抑制することができる。
【0031】
また、冷却システムのなかで最も低温に冷却する必要があるサブラジエータ4と電動ファン6との距離が近いために、サブラジエータ4に十分に冷却風を供給することができる。
【0032】
また、電動ファン6のモータ61は比較的低温のサブラジエータ4の背面に位置させることが可能となるため、モータ61の性能や耐久性を向上させることができる。
【0033】
さらに実施例1では、シュラウド7にモータ固定部材8を取り付け、サブラジエータ4にシュラウド7を取り付けるようにしている。シュラウド7は樹脂製であり伸縮性が高い。そのため、シュラウド7は熱により伸縮を行うサブラジエータ4の伸びに追従することができる。
【0034】
さらに実施例1では、モータ61の回転軸に対して直角方向の側面の上部61aと下部61bにモータ固定部材8を取り付けるようにしている。そのため、モータ61とモータ固定部材8との車両前後方向位置は重なることができるため、冷却システムの車両前後方向長さを短くすることができる。
【0035】
さらに実施例1では、モータ固定部材8は、車幅方向よりも車両前後方向の幅を広く形成しているため、モータ固定部材8の強度を保ちつつ、冷却風の通気抵抗を抑制することができる。
【0036】
さらに実施例1では、サブラジエータ4とコンデンサ5との間に電動ファン6を配置した。そのため、サブラジエータ4とコンデンサ5との距離を長くなり、また電動ファン6によりコンデンサ5からサブラジエータ4への熱伝達を抑制することができる。
【0037】
なお、上記実施例1のモータ固定部材8の車両前後方向形状は均一に形成されているが、図6に示すように電動ファン6の羽部62の形状に沿って形成しても良い。モータ固定部材8を電動ファン6の羽部62の形状に沿って形成することによって、モータ固定部材8の車両前後方向を全体として厚く形成できるため、モータ固定部材8の強度を確保することができる。
【0038】
次に本実施例の効果について述べる。
【0039】
(1)電動機10等の電気部品を冷却するサブラジエータ4と、車室内空調用の冷媒を凝縮するコンデンサ5と、エンジンを冷却するラジエータ3とを備え、車両前部側から後部に向かって、サブラジエータ4、コンデンサ5、ラジエータ3が順に配置されたハイブリッド車両用冷却システムにおいて、車両前方より冷却空気を導入する電動ファン6を、サブラジエータ4よりも車両後部側に配置し、かつラジエータ3よりも車両前部側に配置した。
【0040】
そのため、車両前突等により車両前方から後方に荷重が入力された場合、冷却システムの後方に設けられた強電ハーネス21にラジエータ3が接触するようにすることが可能となる。ラジエータ3は剛性が比較的低く、またリブのように荷重が集中する部分がないため荷重が全体に分散する。そのため、強電ハーネス21の破損を抑制することができる。
【0041】
(2)さらに、電動ファン6をサブラジエータ4の背面に配置するようにした。
【0042】
そのため、冷却システムのなかで最も低温に冷却する必要があるサブラジエータ4と電動ファン6との距離を近くすることが可能となる。よって、サブラジエータ4に冷却風を十分に供給することができ、サブラジエータ4を低温にすることができる。
【0043】
(3)さらに、シュラウド7にモータ固定部材8を取り付け、サブラジエータ4にシュラウド7を取り付けるようにした。シュラウド7は樹脂製であり伸縮性が高い。そのため、シュラウド7は熱により伸縮を行うサブラジエータ4の伸びに追従することができる。
【0044】
(4)モータ固定部材8を電動ファン6の羽部62の形状に沿って形成した。よって、モータ固定部材8の車両前後方向を全体として厚く形成できるため、モータ固定部材8の強度を確保することができる。
【実施例2】
【0045】
実施例2の構成について、図7および図8に基づき説明する。実施例1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0046】
実施例1では、シュラウド7の上下から電動ファン6に向かって延在する1対のモータ固定部材8によって電動ファン6のモータ61を固定されていた。一方、実施例2ではシュラウド7の上下から電動ファン6に向かって延在する2対のモータ固定部材8によって、電動ファン6のモータ61を固定する点で実施例1と異なる。
【0047】
図7は、電動ファン6とシュラウド7部分を正面方向から見た図である。
【0048】
シュラウド7の上下から電動ファン6に向かって延在する2対のモータ固定部材8によって、電動ファン6のモータ61を固定される。モータ固定部材8は、モータ61の回転軸に対して直角方向の側面の車幅方向両側61c,61dに取り付けられる。
【0049】
また図8のように、2対のモータ固定部材8はモータ61との取り付け位置においてクロスするように取り付けても良い。
【0050】
電動ファン6のモータ61には、モータ61の回転方向の回転反力と、車両の上下振動による上下方向の力が発生する。2対のクロスしたモータ固定部材8で電動ファン6のモータ61を固定することによって、モータ61の回転方向の反力と上下方向の力との合力成分を、モータ固定部材8の軸方向で受けることが可能となる。そのため、モータ固定部材8の耐久性を向上することができる。
【0051】
次に実施例2の効果について述べる。
【0052】
(5)2対のモータ固定部材8によって電動ファン6を固定するようにした。よって、車両上下方向を軸とする電動ファン6の揺動を抑えることができる。
【0053】
(6)モータ固定部材8を、電動ファンを6に取り付ける位置において、2対の固定部材がクロスするようにした。よって、モータ61の回転方向の反力と上下方向の力との合力成分を、モータ固定部材8の軸方向で受けることが可能となる。そのため、モータ固定部材8の耐久性を向上することができる。
【実施例3】
【0054】
実施例3の構成について、図9に基づき説明する。実施例1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0055】
実施例1では、冷却システムは、車両前方から後方に向かって、サブラジエータ4、電動ファン6、コンデンサ5、ラジエータ3の順に配設されていた。一方、実施例2では、冷却システムは、車両前方から後方に向かって、サブラジエータ4、コンデンサ5、電動ファン6、ラジエータ3の順に配設される点で実施例1と異なる。
【0056】
図9に示すように、実施例3では冷却システムとして、エンジン1の冷却用のラジエータ3と、電動機10等の電気部品を冷却用のサブラジエータ4、電動エアコン2の冷媒を凝縮するコンデンサ5、これらに冷却風を導入する電動ファン6が備えられている。冷却システムは、車両前方から後方に向かって、サブラジエータ4、コンデンサ5、電動ファン6、ラジエータ3の順に配設される。また、電動ファン6の径方向外側には電動ファン6を覆う樹脂製のシュラウド7が設けられる。
【0057】
コンデンサ5とラジエータ3との間に電動ファン6を配置した。そのため、コンデンサ5とラジエータ3との距離を長くなり、また電動ファン6によりコンデンサ5からラジエータ3への熱伝達を抑制することができる。
【0058】
次に、実施例3の効果について述べる。
【0059】
(7)コンデンサ5とラジエータ3との間に電動ファン6を配置した。そのため、コンデンサ5とラジエータ3との距離を長くなり、また電動ファン6によりコンデンサ5からラジエータ3への熱伝達を抑制することができる。
【0060】
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1ないし実施例3に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1ないし実施例3に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【0061】
たとえば実施例1では、1対のモータ固定部材8をモータ61の回転軸に対して直角方向の側面の上部61aと下部61bに取り付けるようにしている。この構成を図10に示すように、1対のモータ固定部材8をモータ61の回転軸に対して直角方向の側面の車幅方向両側部61c,61dに取り付けるようにしても良い。
【0062】
この構成により、車両上下方向を軸とする電動ファン6の揺動を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0063】
【図1】実施例1のハイブリッド車両用冷却システムを搭載した車両のシステム図である。
【図2】実施例1の電動ファンとシュラウド部分の拡大図である。
【図3】従来のハイブリッド車両用冷却システムの模式図である。
【図4】モータ固定部材を電動ファンの羽部に対して車両前方側に取り付けるようにした例を示す図である。
【図5】実施例1のハイブリッド車両用冷却システムの模式図である。
【図6】実施例1のモータ固定部材の別の形状の例を示す図である。
【図7】実施例2の2対のモータ固定部材によって電動ファンを固定する例を示す図である。
【図8】実施例2の2対のモータ固定部材がモータとの取り付け位置においてクロスするように取り付けた例を示す図である。
【図9】実施例3のハイブリッド車両用冷却システムの模式図である。
【図10】他の実施例の電動ファンとシュラウド部分の拡大図である。
【符号の説明】
【0064】
1 エンジン
2 電動エアコン
3 ラジエータ
4 サブラジエータ
5 コンデンサ
6 電動ファン
7 シュラウド
8 モータ固定部材
10 電動機
21 強電ハーネス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両駆動源である電動機の制御に関わる電気部品を冷却するサブラジエータと、
車室内空調用の冷媒を凝縮するコンデンサと、
エンジンを冷却するラジエータと、
を備え、車両前方から後方に向かって、前記サブラジエータ、前記コンデンサ、前記ラジエータが順に配置されたハイブリッド車両用冷却システムにおいて、
車両前方より冷却空気を導入する電動ファンを、前記サブラジエータよりも車両後方に配置し、かつ前記ラジエータよりも車両前方に配置したことを特徴とするハイブリッド車両用冷却システム。
【請求項2】
請求項1に記載のハイブリッド車両用冷却システムにおいて、
前記電動ファンを前記サブラジエータの後部に配置することを特徴とするハイブリッド車両用冷却装置。
【請求項3】
請求項1に記載のハイブリッド車両用冷却システムにおいて、
前記電動ファンを前記コンデンサの後部に配置することを特徴とするハイブリッド車両用冷却システム。
【請求項4】
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両用冷却システムにおいて、
前記電動ファンを覆うシュラウドと、
前記シュラウドに前記電動ファンを固定する固定部材と、
を設けたことを特徴とするハイブリッド車両用冷却システム。
【請求項5】
請求項4に記載のハイブリッド車両用冷却システムにおいて、
前記固定部材の前記電動ファン側の側面を前記電動ファンの形状に沿って形成したことを特徴とするハイブリッド車両用冷却システム。
【請求項6】
請求項4または請求項5に記載のハイブリッド車両用冷却システムにおいて、
前記固定部材は、2対の部材によって前記電動ファンを固定することを特徴とするハイブリッド車両用冷却システム。
【請求項7】
請求項6に記載のハイブリッド車両用冷却システムにおいて、
前記固定部材を前記電動ファンに取り付ける位置において、2対の固定部材がクロスすることを特徴とするハイブリッド車両用冷却システム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2007−307941(P2007−307941A)
【公開日】平成19年11月29日(2007.11.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−136561(P2006−136561)
【出願日】平成18年5月16日(2006.5.16)
【出願人】(000003997)日産自動車株式会社 (16,386)
【Fターム(参考)】