電気機器の冷却構造
【課題】小型化を図りながら複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することが可能な電気機器の冷却構造を提供する。
【解決手段】電気機器の冷却構造は、インバータと、インバータ用の冷却媒体が流れる複数の冷却媒体通路７２４と、複数の冷却媒体通路７２４に供給される冷却媒体が流入する入口部７２２とを備え、複数の冷却媒体通路７２４は、入口部７２２と複数の冷却媒体通路７２４とが並ぶ方向と交差する方向に延在する。そして、電気機器の冷却構造は、冷却媒体の流れを抑制することにより、各々の冷却媒体通路７２４への冷却媒体の分散を促進する冷却媒体分散機構をさらに備える。冷却媒体分散機構は、少なくとも１つの冷却媒体通路７２４を流れる冷却媒体の流量を抑制する流量抑制機能を有する。この流量抑制機能は、冷却媒体通路７２４上に設けられた壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃにより実現される。
【解決手段】電気機器の冷却構造は、インバータと、インバータ用の冷却媒体が流れる複数の冷却媒体通路７２４と、複数の冷却媒体通路７２４に供給される冷却媒体が流入する入口部７２２とを備え、複数の冷却媒体通路７２４は、入口部７２２と複数の冷却媒体通路７２４とが並ぶ方向と交差する方向に延在する。そして、電気機器の冷却構造は、冷却媒体の流れを抑制することにより、各々の冷却媒体通路７２４への冷却媒体の分散を促進する冷却媒体分散機構をさらに備える。冷却媒体分散機構は、少なくとも１つの冷却媒体通路７２４を流れる冷却媒体の流量を抑制する流量抑制機能を有する。この流量抑制機能は、冷却媒体通路７２４上に設けられた壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃにより実現される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の冷却構造に関し、特に、複数の冷却媒体通路を有する電気機器の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
入口部から冷却媒体通路へ向かう冷却媒体の流れ方向と交差する方向に延在する冷却媒体通路（横流し水路）を有する電気機器の冷却構造が従来から知られている。
【０００３】
たとえば、米国特許第５５０４３７８号明細書（特許文献１）においては、横流れ水路を有するスイッチングモジュールの直接冷却構造が開示されている。
【０００４】
また、特開２００４−２８４０３号公報（特許文献２）においては、冷却水の入口部と出口部とが一方の辺に設けられた発熱体冷却器が開示されている。
【０００５】
また、特開２００５−６４３８２号公報（特許文献３）においては、冷却水の入口部と出口部とが一方の辺に設けられた、複数の電子部品を両面から冷却するための冷却器が開示されている。
【特許文献１】米国特許第５５０４３７８号明細書
【特許文献２】特開２００４−２８４０３号公報
【特許文献３】特開２００５−６４３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の冷却構造では、冷却媒体の入口部から離れた箇所において、冷却媒体通路に冷却媒体が流れにくい場合がある。この場合、複数の冷却媒体通路に流入する冷却媒体の流量が、各々の冷却媒体通路ごとにばらつくこととなる。これに対し、入口部から離れた冷却媒体通路の幅を拡大すると、上記ばらつきを抑制することはできるが、一方で、冷却構造が大型化する。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、小型化を図りながら複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することが可能な電気機器の冷却構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電気機器の冷却構造は、電気機器と、電気機器用の冷却媒体が流れる複数の冷却媒体通路と、複数の冷却媒体通路に供給される冷却媒体が流入する入口部とを備え、複数の冷却媒体通路は、入口部と複数の冷却媒体通路とが並ぶ方向と交差する方向に延在する。そして、電気機器の冷却構造は、冷却媒体の流れを抑制することにより、各々の冷却媒体通路への冷却媒体の分散を促進する冷却媒体分散機構をさらに備える。
【０００９】
上記構成によれば、冷却媒体通路の幅を過度に拡大することなく、複数の冷却媒体通路に流入する冷却媒体の流量をコントロールすることができる。この結果、電気機器の冷却構造の小型化を図りながら、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００１０】
上記電気機器の冷却構造において、好ましくは、冷却媒体分散機構は、少なくとも１つの冷却媒体通路を流れる冷却媒体の流量を抑制する流量抑制機能を有する。
【００１１】
上記構成によれば、流量抑制機能を有する冷却媒体通路を選択的に設けることにより、冷却媒体の分散を促進することができる。また、冷却性能を要求する箇所の近傍に流量抑制機能を設けることにより、冷却媒体の分散を促進することに加えて、当該箇所での乱流の生成を促進して、冷却効率の向上を図ることができる。
【００１２】
上記電気機器の冷却構造において、好ましくは、流量抑制機能は、冷却媒体通路と交差するように該冷却媒体通路上に設けられた壁により実現される。これにより、簡単な構造で流量抑制機能を得ることができる。
【００１３】
上記電気機器の冷却構造において、好ましくは、壁は、入口部からの距離が互いに異なる複数の冷却媒体通路上に設けられ、複数の冷却媒体通路に設けられた壁の高さが互いに異なる。これにより、入口部からの距離に応じて流量抑制の程度を変化させることができる。結果として、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００１４】
ここで、入口部から遠い冷却媒体通路上に位置する壁の高さは相対的に低く、入口部に近い冷却媒体通路上に位置する壁の高さは相対的に高いことが好ましい。これにより、入口部から遠い冷却媒体通路への冷却媒体の流入を促進することができる。結果として、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００１５】
上記電気機器の冷却構造において、好ましくは、壁は、入口部に近い冷却媒体通路上に選択的に設けられる。これにより、入口部に近い冷却媒体通路への冷却媒体の流入を抑制して、入口部から遠い冷却媒体通路への冷却媒体の流入を促進することができる。結果として、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００１６】
上記電気機器の冷却構造において、１つの例として、電気機器はインバータを含む。この場合は、インバータの冷却を効率よく行なうことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電気機器の冷却構造の小型化を図りながら、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつき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】
【００１８】
以下に、本発明に基づく電気機器の冷却構造の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００１９】
図１は、本発明の１つの実施の形態に係る電気機器の冷却構造を含む駆動ユニットの構造の一例を概略的に示す図である。図１に示される例では、駆動ユニット１は、ハイブリッド車両に搭載される駆動ユニットであり、モータジェネレータ１００と、ハウジング２００と、減速機構３００と、ディファレンシャル機構４００と、ドライブシャフト受け部５００と、端子台６００とを含んで構成される。
【００２０】
モータジェネレータ１００は、電動機または発電機としての機能を有する回転電機であり、軸受１２０を介してハウジング２００に回転可能に取付けられた回転シャフト１１０と、回転シャフト１１０に取付けられたロータ１３０と、ステータ１４０とを有する。
【００２１】
ロータ１３０は、たとえば、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成されたロータコアと、該ロータコアに埋設された永久磁石とを有する。永久磁石は、たとえば、ロータコアの外周近傍にほぼ等間隔を隔てて配置される。なお、ロータコアを圧粉磁心により構成してもよい。
【００２２】
ステータ１４０は、リング状のステータコア１４１と、ステータコア１４１に巻回されるステータコイル１４２と、ステータコイル１４２に接続されるバスバー１４３とを有する。バスバー１４３は、ハウジング２００に設けられた端子台６００および給電ケーブル７００Ａを介してＰＣＵ（Power Control Unit）７００と接続される。また、ＰＣＵ７００は、給電ケーブル８００Ａを介してバッテリ８００に接続される。これにより、バッテリ８００とステータコイル１４２とが電気的に接続される。
【００２３】
ステータコア１４１は、たとえば、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。ステータコア１４１の内周面上には複数のティース部（図示せず）および該ティース部間に形成される凹部としてのスロット部（図示せず）が形成されている。スロット部は、ステータコア１４１の内周側に開口するように設けられる。なお、ステータコア１４１を圧粉磁心により構成してもよい。
【００２４】
３つの巻線相であるＵ相、Ｖ相およびＷ相を含むステータコイル１４２は、スロット部に嵌り合うようにティース部に巻き付けられる。ステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相は、互いに円周上でずれるように巻き付けられる。バスバー１４３は、それぞれステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応するＵ相、Ｖ相およびＷ相を含む。
【００２５】
給電ケーブル７００Ａは、Ｕ相ケーブルと、Ｖ相ケーブルと、Ｗ相ケーブルとからなる三相ケーブルである。バスバー１４３のＵ相、Ｖ相およびＷ相がそれぞれ給電ケーブル７００ＡにおけるＵ相ケーブル、Ｖ相ケーブルおよびＷ相ケーブルに接続される。
【００２６】
モータジェネレータ１００から出力された動力は、減速機構３００からディファレンシャル機構４００を介してドライブシャフト受け部５００に伝達される。ドライブシャフト受け部５００に伝達された駆動力は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（図示せず）に回転力として伝達されて、車両を走行させる。
【００２７】
一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部５００、ディファレンシャル機構４００および減速機構３００を介してモータジェネレータ１００が駆動される。このとき、モータジェネレータ１００が発電機として作動する。モータジェネレータ１００により発電された電力は、ＰＣＵ７００におけるインバータを介してバッテリ８００に蓄えられる。
【００２８】
駆動ユニット１には、レゾルバロータと、レゾルバステータとを有するレゾルバ（図示せず）が設けられている。レゾルバロータは、モータジェネレータ１００の回転シャフト１１０に接続されている。また、レゾルバステータは、レゾルバステータコアと、該コアに巻回されたレゾルバステータコイルとを有する。上記レゾルバにより、モータジェネレータ１００のロータ１３０の回転角度が検出される。検出された回転角度は、ＰＣＵ７００へ伝達される。ＰＣＵ７００は、検出されたロータ１３０の回転角度と、外部ＥＣＵ（Electrical Control Unit）からのトルク指令値とを用いてモータジェネレータ１００を駆動するための駆動信号を生成し、その生成した駆動信号をモータジェネレータ１００へ出力する。
【００２９】
図２は、ＰＣＵ７００の主要部の構成を示す回路図である。図２を参照して、ＰＣＵ７００は、コンバータ７１０と、インバータ７２０と、制御装置７３０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電源ラインＰＬ１〜ＰＬ３と、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗとを含む。コンバータ７１０は、バッテリ８００とインバータ７２０との間に接続され、インバータ７２０は、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ１００と接続される。
【００３０】
コンバータ７１０に接続されるバッテリ８００は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。バッテリ８００は、発生した直流電圧をコンバータ７１０に供給し、また、コンバータ７１０から受ける直流電圧によって充電される。
【００３１】
コンバータ７１０は、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬとからなる。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に直列に接続され、制御装置７３０からの制御信号をベースに受ける。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれパワートランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトルＬは、バッテリ８００の正極と接続される電源ラインＰＬ１に一端が接続され、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。
【００３２】
このコンバータ７１０は、リアクトルＬを用いてバッテリ８００から受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。また、コンバータ７１０は、インバータ７２０から受ける直流電圧を降圧してバッテリ８００を充電する。
【００３３】
インバータ７２０は、Ｕ相アーム７５０Ｕ、Ｖ相アーム７５０ＶおよびＷ相アーム７５０Ｗからなる。各相アームは、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に並列に接続される。Ｕ相アーム７５０Ｕは、直列に接続されたパワートランジスタＱ３，Ｑ４からなり、Ｖ相アーム７５０Ｖは、直列に接続されたパワートランジスタＱ５，Ｑ６からなり、Ｗ相アーム７５０Ｗは、直列に接続されたパワートランジスタＱ７，Ｑ８からなる。ダイオードＤ３〜Ｄ８は、それぞれパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ１００の各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続されている。
【００３４】
このインバータ７２０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。また、インバータ７２０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電圧を直流電圧に整流して電源ラインＰＬ２に供給する。
【００３５】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ１の電圧レベルを平滑化する。また、コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ２の電圧レベルを平滑化する。
【００３６】
制御装置７３０は、モータジェネレータ１００の回転子の回転角度、モータトルク指令値、モータジェネレータ１００の各相電流値、およびインバータ７２０の入力電圧に基づいてモータジェネレータ１００の各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成してインバータ７２０へ出力する。
【００３７】
また、制御装置７３０は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ７２０の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタＱ１，Ｑ２のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするＰＷＭ信号を生成してコンバータ７１０へ出力する。
【００３８】
さらに、制御装置７３０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ８００を充電するため、コンバータ７１０およびインバータ７２０におけるパワートランジスタＱ１〜Ｑ８のスイッチング動作を制御する。
【００３９】
このＰＣＵ７００においては、コンバータ７１０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、バッテリ８００から受ける直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２に供給する。そして、インバータ７２０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。
【００４０】
また、インバータ７２０は、モータジェネレータ１００の回生動作によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインＰＬ２へ出力する。そして、コンバータ７１０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を降圧してバッテリ８００を充電する。
【００４１】
図３は、本実施の形態に係るインバータ７２０の冷却構造の構成を示した図である。また、図４は、図３に示されるケーシングの平面図である。そして、図５は、図４におけるＶ−Ｖ断面図である。なお、図４，図５においては、ケーシング７２１の蓋の図示は省略されている。
【００４２】
図３〜図５を参照して、ケーシング７２１は、たとえばアルミニウムなどからなるダイカストケースである。ケーシング７２１内には、たとえばＬＬＣ（Long Life Coolant）などの冷却媒体が流れる。冷却媒体は、入口部７２２から矢印ＩＮの方向に沿ってケーシング７２１内に流入し、出口部７２３から矢印ＯＵＴの方向に沿ってケーシング７２１外に流出する。ケーシング７２１から流出した冷却媒体は、ラジエータ７６０に送られて冷却される。そして、冷却媒体は、入口部７２２から再びケーシング７２１に流入する。以上のようにして、ケーシング７２１上に搭載されたインバータ７２０（図３においては、パワートランジスタＱ３およびダイオードＤ３のみ表示）の冷却が促進される。なお、冷却媒体の循環は、ウォータポンプ７７０により行なわれる。また、冷却媒体として、冷却水、不凍液などが使用されてもよい。
【００４３】
ケーシング７２１内には、複数の冷却媒体通路７２４が形成されている。複数の冷却媒体通路７２４は、電気素子の搭載面に対して垂直に突出するように等間隔に設けられたフィン７２５により区画されている。これにより、同じ方向に延在する複数の冷却媒体通路７２４が形成される。
【００４４】
冷却媒体通路７２４は、入口部７２２から複数の冷却媒体通路７２４へ向かう冷却媒体の流れ方向（図４中の矢印α方向）と交差する方向に延在している。ここでは、矢印α方向と、冷却媒体通路７２４の延在方向とが垂直に交差している。
【００４５】
冷却媒体通路７２４上には、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃが設けられている。なお、フィン７２５および壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃは、ケーシング７２１と一体に形成される。
【００４６】
図６は、比較例に係る電気機器の冷却構造を示した平面図である。図６を参照して、本比較例においては、上述した壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃは設けられていない。この場合、入口部７２２に近い箇所（図６中のＡ部）に位置する冷却媒体通路７２４には冷却媒体が流入しやすく、入口部７２２から遠い箇所（図６中のＢ部）に位置する冷却媒体通路７２４には冷却媒体が流入しにくい。したがって、複数の冷却媒体通路７２４間で、冷却媒体の流量にばらつきが生じ、インバータ７２０の冷却性能が低下することが懸念される。
【００４７】
これに対し、本実施の形態に係る冷却構造では、図４，図５に示すように、壁７２６Ａを壁７２６Ｂよりも高く形成し、壁７２６Ｂを壁７２６Ｃよりも高く形成している。すなわち、入口部７２２から遠い壁の高さを相対的に低くしている。また、入口部７２２から最も遠い部分には、壁を設けていない。このようにすることで、入口部７２２に近い冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を抑制しながら、入口部７２２から離れた冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を促進することができる。この結果、複数の冷却媒体通路７２４における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００４８】
また、上記のような壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃが設けられることにより、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの下流側で乱流の形成が促進され、冷却性能が向上することが期待できる。
【００４９】
なお、図４，図５の例では、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの各々の高さは、その幅方向全体にわたって一定であるが、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの各々の高さが、入口部７２２から遠ざかるにつれて低くなるようにしてもよい。
【００５０】
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る電気機器の冷却構造は、「電気機器」としてのインバータ７２０と、インバータ７２０用の冷却媒体が流れる複数の冷却媒体通路７２４と、複数の冷却媒体通路７２４に供給される冷却媒体が流入する入口部７２２とを備え、複数の冷却媒体通路７２４は、入口部７２２と複数の冷却媒体通路７２４とが並ぶ方向と交差する方向に延在する。そして、電気機器の冷却構造は、冷却媒体の流れを抑制することにより、各々の冷却媒体通路７２４への冷却媒体の分散を促進する冷却媒体分散機構をさらに備える。より具体的には、冷却媒体分散機構は、少なくとも１つの冷却媒体通路７２４を流れる冷却媒体の流量を抑制する流量抑制機能を有する。この流量抑制機能は、冷却媒体通路７２４と交差するように冷却媒体通路７２４上に設けられた壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃにより実現される。このようにすることで、簡単な構造により流量抑制機能を得ることができる。
【００５１】
壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃは、入口部７２２からの距離が互いに異なる複数の冷却媒体通路７２４上に設けられている。そして、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの高さは互いに異なる。より具体的には、入口部７２２から遠い冷却媒体通路７２４上に位置する壁７２６Ｃの高さは相対的に低く、入口部７２２に近い冷却媒体通路７２４上に位置する壁７２４Ａの高さは相対的に高い。
【００５２】
上記のように、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの高さを異ならせることで、入口部７２２からの距離に応じて流量抑制の程度を変化させることができる。より具体的には、入口部７２２に近い壁７２６Ａの高さを高くし、入口部７２２から遠い壁７２６Ｃの高さを低くすることで、入口部７２２から遠い冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を促進することができる。
【００５３】
また、入口部７２２から最も遠い箇所に位置する冷却媒体通路７２４上には、上述した壁が設けられていない。換言すると、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃは、入口部７２２に近い冷却媒体通路７２４上に選択的に設けられている。このようにすることで、入口部７２２に近い冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を抑制して、入口部７２２から遠い冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を促進することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの高さを変化させることにより冷却媒体の分散を促進しているが、たとえば、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの高さを一定にした上で、入口部７２２から離れた壁７２６Ｃに選択的に孔を設けたり、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃのいずれにも孔を設けるが、その孔の大きさを互いに異ならせる（具体的には、壁７２６Ａで相対的に小さく、壁７２６Ｃで相対的に大きくする）ことで冷却媒体の分散を促進してもよい。
【００５５】
本実施の形態に係る冷却構造によれば、冷却媒体通路７２４の幅を過度に拡大することなく、複数の冷却媒体通路７２４に流入する冷却媒体の流量をコントロールすることができる。この結果、インバータ７２０の冷却構造の小型化を図りながら、複数の冷却媒体通路７２４における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の１つの実施の形態に係る電気機器の冷却構造を含む駆動ユニットの構造の一例を概略的に示す図である。
【図２】図１に示されるＰＣＵの主要部の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の１つの実施の形態に係る電気機器の冷却構造の全体構成を示した図である。
【図４】図３に示されるケーシングの平面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】比較例に係る電気機器の冷却構造におけるケーシングの平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 駆動ユニット、１００ モータジェネレータ、１１０ 回転シャフト、１２０ 軸受、１３０ ロータ、１４０ ステータ、１４１ ステータコア、１４２ ステータコイル、１４３ バスバー、２００ ハウジング、３００ 減速機構、４００ ディファレンシャル機構、５００ ドライブシャフト受け部、６００ 端子台、７００ ＰＣＵ、７００Ａ，８００Ａ 給電ケーブル、７１０ コンバータ、７２０ インバータ、７２１ ケーシング、７２２ 入口部、７２３ 出口部、７２４ 冷却媒体通路、７２５ フィン、７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃ 壁、７３０ 制御装置、７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗ 出力ライン、７５０Ｕ Ｕ相アーム、７５０Ｖ Ｖ相アーム、７５０Ｗ Ｗ相アーム、７６０ ラジエータ、７７０ ウォータポンプ、８００ バッテリ、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｌ リアクトル、ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３ 電源ライン、Ｑ１〜Ｑ８ パワートランジスタ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の冷却構造に関し、特に、複数の冷却媒体通路を有する電気機器の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
入口部から冷却媒体通路へ向かう冷却媒体の流れ方向と交差する方向に延在する冷却媒体通路（横流し水路）を有する電気機器の冷却構造が従来から知られている。
【０００３】
たとえば、米国特許第５５０４３７８号明細書（特許文献１）においては、横流れ水路を有するスイッチングモジュールの直接冷却構造が開示されている。
【０００４】
また、特開２００４−２８４０３号公報（特許文献２）においては、冷却水の入口部と出口部とが一方の辺に設けられた発熱体冷却器が開示されている。
【０００５】
また、特開２００５−６４３８２号公報（特許文献３）においては、冷却水の入口部と出口部とが一方の辺に設けられた、複数の電子部品を両面から冷却するための冷却器が開示されている。
【特許文献１】米国特許第５５０４３７８号明細書
【特許文献２】特開２００４−２８４０３号公報
【特許文献３】特開２００５−６４３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の冷却構造では、冷却媒体の入口部から離れた箇所において、冷却媒体通路に冷却媒体が流れにくい場合がある。この場合、複数の冷却媒体通路に流入する冷却媒体の流量が、各々の冷却媒体通路ごとにばらつくこととなる。これに対し、入口部から離れた冷却媒体通路の幅を拡大すると、上記ばらつきを抑制することはできるが、一方で、冷却構造が大型化する。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、小型化を図りながら複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することが可能な電気機器の冷却構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電気機器の冷却構造は、電気機器と、電気機器用の冷却媒体が流れる複数の冷却媒体通路と、複数の冷却媒体通路に供給される冷却媒体が流入する入口部とを備え、複数の冷却媒体通路は、入口部と複数の冷却媒体通路とが並ぶ方向と交差する方向に延在する。そして、電気機器の冷却構造は、冷却媒体の流れを抑制することにより、各々の冷却媒体通路への冷却媒体の分散を促進する冷却媒体分散機構をさらに備える。
【０００９】
上記構成によれば、冷却媒体通路の幅を過度に拡大することなく、複数の冷却媒体通路に流入する冷却媒体の流量をコントロールすることができる。この結果、電気機器の冷却構造の小型化を図りながら、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００１０】
上記電気機器の冷却構造において、好ましくは、冷却媒体分散機構は、少なくとも１つの冷却媒体通路を流れる冷却媒体の流量を抑制する流量抑制機能を有する。
【００１１】
上記構成によれば、流量抑制機能を有する冷却媒体通路を選択的に設けることにより、冷却媒体の分散を促進することができる。また、冷却性能を要求する箇所の近傍に流量抑制機能を設けることにより、冷却媒体の分散を促進することに加えて、当該箇所での乱流の生成を促進して、冷却効率の向上を図ることができる。
【００１２】
上記電気機器の冷却構造において、好ましくは、流量抑制機能は、冷却媒体通路と交差するように該冷却媒体通路上に設けられた壁により実現される。これにより、簡単な構造で流量抑制機能を得ることができる。
【００１３】
上記電気機器の冷却構造において、好ましくは、壁は、入口部からの距離が互いに異なる複数の冷却媒体通路上に設けられ、複数の冷却媒体通路に設けられた壁の高さが互いに異なる。これにより、入口部からの距離に応じて流量抑制の程度を変化させることができる。結果として、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００１４】
ここで、入口部から遠い冷却媒体通路上に位置する壁の高さは相対的に低く、入口部に近い冷却媒体通路上に位置する壁の高さは相対的に高いことが好ましい。これにより、入口部から遠い冷却媒体通路への冷却媒体の流入を促進することができる。結果として、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００１５】
上記電気機器の冷却構造において、好ましくは、壁は、入口部に近い冷却媒体通路上に選択的に設けられる。これにより、入口部に近い冷却媒体通路への冷却媒体の流入を抑制して、入口部から遠い冷却媒体通路への冷却媒体の流入を促進することができる。結果として、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００１６】
上記電気機器の冷却構造において、１つの例として、電気機器はインバータを含む。この場合は、インバータの冷却を効率よく行なうことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電気機器の冷却構造の小型化を図りながら、複数の冷却媒体通路における冷却媒体の流量のばらつき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】
【００１８】
以下に、本発明に基づく電気機器の冷却構造の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００１９】
図１は、本発明の１つの実施の形態に係る電気機器の冷却構造を含む駆動ユニットの構造の一例を概略的に示す図である。図１に示される例では、駆動ユニット１は、ハイブリッド車両に搭載される駆動ユニットであり、モータジェネレータ１００と、ハウジング２００と、減速機構３００と、ディファレンシャル機構４００と、ドライブシャフト受け部５００と、端子台６００とを含んで構成される。
【００２０】
モータジェネレータ１００は、電動機または発電機としての機能を有する回転電機であり、軸受１２０を介してハウジング２００に回転可能に取付けられた回転シャフト１１０と、回転シャフト１１０に取付けられたロータ１３０と、ステータ１４０とを有する。
【００２１】
ロータ１３０は、たとえば、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成されたロータコアと、該ロータコアに埋設された永久磁石とを有する。永久磁石は、たとえば、ロータコアの外周近傍にほぼ等間隔を隔てて配置される。なお、ロータコアを圧粉磁心により構成してもよい。
【００２２】
ステータ１４０は、リング状のステータコア１４１と、ステータコア１４１に巻回されるステータコイル１４２と、ステータコイル１４２に接続されるバスバー１４３とを有する。バスバー１４３は、ハウジング２００に設けられた端子台６００および給電ケーブル７００Ａを介してＰＣＵ（Power Control Unit）７００と接続される。また、ＰＣＵ７００は、給電ケーブル８００Ａを介してバッテリ８００に接続される。これにより、バッテリ８００とステータコイル１４２とが電気的に接続される。
【００２３】
ステータコア１４１は、たとえば、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。ステータコア１４１の内周面上には複数のティース部（図示せず）および該ティース部間に形成される凹部としてのスロット部（図示せず）が形成されている。スロット部は、ステータコア１４１の内周側に開口するように設けられる。なお、ステータコア１４１を圧粉磁心により構成してもよい。
【００２４】
３つの巻線相であるＵ相、Ｖ相およびＷ相を含むステータコイル１４２は、スロット部に嵌り合うようにティース部に巻き付けられる。ステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相は、互いに円周上でずれるように巻き付けられる。バスバー１４３は、それぞれステータコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応するＵ相、Ｖ相およびＷ相を含む。
【００２５】
給電ケーブル７００Ａは、Ｕ相ケーブルと、Ｖ相ケーブルと、Ｗ相ケーブルとからなる三相ケーブルである。バスバー１４３のＵ相、Ｖ相およびＷ相がそれぞれ給電ケーブル７００ＡにおけるＵ相ケーブル、Ｖ相ケーブルおよびＷ相ケーブルに接続される。
【００２６】
モータジェネレータ１００から出力された動力は、減速機構３００からディファレンシャル機構４００を介してドライブシャフト受け部５００に伝達される。ドライブシャフト受け部５００に伝達された駆動力は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（図示せず）に回転力として伝達されて、車両を走行させる。
【００２７】
一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部５００、ディファレンシャル機構４００および減速機構３００を介してモータジェネレータ１００が駆動される。このとき、モータジェネレータ１００が発電機として作動する。モータジェネレータ１００により発電された電力は、ＰＣＵ７００におけるインバータを介してバッテリ８００に蓄えられる。
【００２８】
駆動ユニット１には、レゾルバロータと、レゾルバステータとを有するレゾルバ（図示せず）が設けられている。レゾルバロータは、モータジェネレータ１００の回転シャフト１１０に接続されている。また、レゾルバステータは、レゾルバステータコアと、該コアに巻回されたレゾルバステータコイルとを有する。上記レゾルバにより、モータジェネレータ１００のロータ１３０の回転角度が検出される。検出された回転角度は、ＰＣＵ７００へ伝達される。ＰＣＵ７００は、検出されたロータ１３０の回転角度と、外部ＥＣＵ（Electrical Control Unit）からのトルク指令値とを用いてモータジェネレータ１００を駆動するための駆動信号を生成し、その生成した駆動信号をモータジェネレータ１００へ出力する。
【００２９】
図２は、ＰＣＵ７００の主要部の構成を示す回路図である。図２を参照して、ＰＣＵ７００は、コンバータ７１０と、インバータ７２０と、制御装置７３０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、電源ラインＰＬ１〜ＰＬ３と、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗとを含む。コンバータ７１０は、バッテリ８００とインバータ７２０との間に接続され、インバータ７２０は、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ１００と接続される。
【００３０】
コンバータ７１０に接続されるバッテリ８００は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。バッテリ８００は、発生した直流電圧をコンバータ７１０に供給し、また、コンバータ７１０から受ける直流電圧によって充電される。
【００３１】
コンバータ７１０は、パワートランジスタＱ１，Ｑ２と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬとからなる。パワートランジスタＱ１，Ｑ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に直列に接続され、制御装置７３０からの制御信号をベースに受ける。ダイオードＤ１，Ｄ２は、それぞれパワートランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。リアクトルＬは、バッテリ８００の正極と接続される電源ラインＰＬ１に一端が接続され、パワートランジスタＱ１，Ｑ２の接続点に他端が接続される。
【００３２】
このコンバータ７１０は、リアクトルＬを用いてバッテリ８００から受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を電源ラインＰＬ２に供給する。また、コンバータ７１０は、インバータ７２０から受ける直流電圧を降圧してバッテリ８００を充電する。
【００３３】
インバータ７２０は、Ｕ相アーム７５０Ｕ、Ｖ相アーム７５０ＶおよびＷ相アーム７５０Ｗからなる。各相アームは、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に並列に接続される。Ｕ相アーム７５０Ｕは、直列に接続されたパワートランジスタＱ３，Ｑ４からなり、Ｖ相アーム７５０Ｖは、直列に接続されたパワートランジスタＱ５，Ｑ６からなり、Ｗ相アーム７５０Ｗは、直列に接続されたパワートランジスタＱ７，Ｑ８からなる。ダイオードＤ３〜Ｄ８は、それぞれパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のエミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにパワートランジスタＱ３〜Ｑ８のコレクタ−エミッタ間にそれぞれ接続される。そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、出力ライン７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗを介してモータジェネレータ１００の各相コイルの反中性点側にそれぞれ接続されている。
【００３４】
このインバータ７２０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、電源ラインＰＬ２から受ける直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。また、インバータ７２０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電圧を直流電圧に整流して電源ラインＰＬ２に供給する。
【００３５】
コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ１の電圧レベルを平滑化する。また、コンデンサＣ２は、電源ラインＰＬ２，ＰＬ３間に接続され、電源ラインＰＬ２の電圧レベルを平滑化する。
【００３６】
制御装置７３０は、モータジェネレータ１００の回転子の回転角度、モータトルク指令値、モータジェネレータ１００の各相電流値、およびインバータ７２０の入力電圧に基づいてモータジェネレータ１００の各相コイル電圧を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ３〜Ｑ８をオン／オフするＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成してインバータ７２０へ出力する。
【００３７】
また、制御装置７３０は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数に基づいてインバータ７２０の入力電圧を最適にするためのパワートランジスタＱ１，Ｑ２のデューティ比を演算し、その演算結果に基づいてパワートランジスタＱ１，Ｑ２をオン／オフするＰＷＭ信号を生成してコンバータ７１０へ出力する。
【００３８】
さらに、制御装置７３０は、モータジェネレータ１００によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ８００を充電するため、コンバータ７１０およびインバータ７２０におけるパワートランジスタＱ１〜Ｑ８のスイッチング動作を制御する。
【００３９】
このＰＣＵ７００においては、コンバータ７１０は、制御装置７３０からの制御信号に基づいて、バッテリ８００から受ける直流電圧を昇圧して電源ラインＰＬ２に供給する。そして、インバータ７２０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ１００へ出力する。
【００４０】
また、インバータ７２０は、モータジェネレータ１００の回生動作によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して電源ラインＰＬ２へ出力する。そして、コンバータ７１０は、コンデンサＣ２によって平滑化された直流電圧を電源ラインＰＬ２から受け、その受けた直流電圧を降圧してバッテリ８００を充電する。
【００４１】
図３は、本実施の形態に係るインバータ７２０の冷却構造の構成を示した図である。また、図４は、図３に示されるケーシングの平面図である。そして、図５は、図４におけるＶ−Ｖ断面図である。なお、図４，図５においては、ケーシング７２１の蓋の図示は省略されている。
【００４２】
図３〜図５を参照して、ケーシング７２１は、たとえばアルミニウムなどからなるダイカストケースである。ケーシング７２１内には、たとえばＬＬＣ（Long Life Coolant）などの冷却媒体が流れる。冷却媒体は、入口部７２２から矢印ＩＮの方向に沿ってケーシング７２１内に流入し、出口部７２３から矢印ＯＵＴの方向に沿ってケーシング７２１外に流出する。ケーシング７２１から流出した冷却媒体は、ラジエータ７６０に送られて冷却される。そして、冷却媒体は、入口部７２２から再びケーシング７２１に流入する。以上のようにして、ケーシング７２１上に搭載されたインバータ７２０（図３においては、パワートランジスタＱ３およびダイオードＤ３のみ表示）の冷却が促進される。なお、冷却媒体の循環は、ウォータポンプ７７０により行なわれる。また、冷却媒体として、冷却水、不凍液などが使用されてもよい。
【００４３】
ケーシング７２１内には、複数の冷却媒体通路７２４が形成されている。複数の冷却媒体通路７２４は、電気素子の搭載面に対して垂直に突出するように等間隔に設けられたフィン７２５により区画されている。これにより、同じ方向に延在する複数の冷却媒体通路７２４が形成される。
【００４４】
冷却媒体通路７２４は、入口部７２２から複数の冷却媒体通路７２４へ向かう冷却媒体の流れ方向（図４中の矢印α方向）と交差する方向に延在している。ここでは、矢印α方向と、冷却媒体通路７２４の延在方向とが垂直に交差している。
【００４５】
冷却媒体通路７２４上には、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃが設けられている。なお、フィン７２５および壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃは、ケーシング７２１と一体に形成される。
【００４６】
図６は、比較例に係る電気機器の冷却構造を示した平面図である。図６を参照して、本比較例においては、上述した壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃは設けられていない。この場合、入口部７２２に近い箇所（図６中のＡ部）に位置する冷却媒体通路７２４には冷却媒体が流入しやすく、入口部７２２から遠い箇所（図６中のＢ部）に位置する冷却媒体通路７２４には冷却媒体が流入しにくい。したがって、複数の冷却媒体通路７２４間で、冷却媒体の流量にばらつきが生じ、インバータ７２０の冷却性能が低下することが懸念される。
【００４７】
これに対し、本実施の形態に係る冷却構造では、図４，図５に示すように、壁７２６Ａを壁７２６Ｂよりも高く形成し、壁７２６Ｂを壁７２６Ｃよりも高く形成している。すなわち、入口部７２２から遠い壁の高さを相対的に低くしている。また、入口部７２２から最も遠い部分には、壁を設けていない。このようにすることで、入口部７２２に近い冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を抑制しながら、入口部７２２から離れた冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を促進することができる。この結果、複数の冷却媒体通路７２４における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００４８】
また、上記のような壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃが設けられることにより、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの下流側で乱流の形成が促進され、冷却性能が向上することが期待できる。
【００４９】
なお、図４，図５の例では、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの各々の高さは、その幅方向全体にわたって一定であるが、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの各々の高さが、入口部７２２から遠ざかるにつれて低くなるようにしてもよい。
【００５０】
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る電気機器の冷却構造は、「電気機器」としてのインバータ７２０と、インバータ７２０用の冷却媒体が流れる複数の冷却媒体通路７２４と、複数の冷却媒体通路７２４に供給される冷却媒体が流入する入口部７２２とを備え、複数の冷却媒体通路７２４は、入口部７２２と複数の冷却媒体通路７２４とが並ぶ方向と交差する方向に延在する。そして、電気機器の冷却構造は、冷却媒体の流れを抑制することにより、各々の冷却媒体通路７２４への冷却媒体の分散を促進する冷却媒体分散機構をさらに備える。より具体的には、冷却媒体分散機構は、少なくとも１つの冷却媒体通路７２４を流れる冷却媒体の流量を抑制する流量抑制機能を有する。この流量抑制機能は、冷却媒体通路７２４と交差するように冷却媒体通路７２４上に設けられた壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃにより実現される。このようにすることで、簡単な構造により流量抑制機能を得ることができる。
【００５１】
壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃは、入口部７２２からの距離が互いに異なる複数の冷却媒体通路７２４上に設けられている。そして、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの高さは互いに異なる。より具体的には、入口部７２２から遠い冷却媒体通路７２４上に位置する壁７２６Ｃの高さは相対的に低く、入口部７２２に近い冷却媒体通路７２４上に位置する壁７２４Ａの高さは相対的に高い。
【００５２】
上記のように、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの高さを異ならせることで、入口部７２２からの距離に応じて流量抑制の程度を変化させることができる。より具体的には、入口部７２２に近い壁７２６Ａの高さを高くし、入口部７２２から遠い壁７２６Ｃの高さを低くすることで、入口部７２２から遠い冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を促進することができる。
【００５３】
また、入口部７２２から最も遠い箇所に位置する冷却媒体通路７２４上には、上述した壁が設けられていない。換言すると、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃは、入口部７２２に近い冷却媒体通路７２４上に選択的に設けられている。このようにすることで、入口部７２２に近い冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を抑制して、入口部７２２から遠い冷却媒体通路７２４への冷却媒体の流入を促進することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの高さを変化させることにより冷却媒体の分散を促進しているが、たとえば、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃの高さを一定にした上で、入口部７２２から離れた壁７２６Ｃに選択的に孔を設けたり、壁７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃのいずれにも孔を設けるが、その孔の大きさを互いに異ならせる（具体的には、壁７２６Ａで相対的に小さく、壁７２６Ｃで相対的に大きくする）ことで冷却媒体の分散を促進してもよい。
【００５５】
本実施の形態に係る冷却構造によれば、冷却媒体通路７２４の幅を過度に拡大することなく、複数の冷却媒体通路７２４に流入する冷却媒体の流量をコントロールすることができる。この結果、インバータ７２０の冷却構造の小型化を図りながら、複数の冷却媒体通路７２４における冷却媒体の流量のばらつきを抑制することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の１つの実施の形態に係る電気機器の冷却構造を含む駆動ユニットの構造の一例を概略的に示す図である。
【図２】図１に示されるＰＣＵの主要部の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の１つの実施の形態に係る電気機器の冷却構造の全体構成を示した図である。
【図４】図３に示されるケーシングの平面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ断面図である。
【図６】比較例に係る電気機器の冷却構造におけるケーシングの平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 駆動ユニット、１００ モータジェネレータ、１１０ 回転シャフト、１２０ 軸受、１３０ ロータ、１４０ ステータ、１４１ ステータコア、１４２ ステータコイル、１４３ バスバー、２００ ハウジング、３００ 減速機構、４００ ディファレンシャル機構、５００ ドライブシャフト受け部、６００ 端子台、７００ ＰＣＵ、７００Ａ，８００Ａ 給電ケーブル、７１０ コンバータ、７２０ インバータ、７２１ ケーシング、７２２ 入口部、７２３ 出口部、７２４ 冷却媒体通路、７２５ フィン、７２６Ａ，７２６Ｂ，７２６Ｃ 壁、７３０ 制御装置、７４０Ｕ，７４０Ｖ，７４０Ｗ 出力ライン、７５０Ｕ Ｕ相アーム、７５０Ｖ Ｖ相アーム、７５０Ｗ Ｗ相アーム、７６０ ラジエータ、７７０ ウォータポンプ、８００ バッテリ、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８ ダイオード、Ｌ リアクトル、ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３ 電源ライン、Ｑ１〜Ｑ８ パワートランジスタ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器と、
前記電気機器用の冷却媒体が流れる複数の冷却媒体通路と、
複数の前記冷却媒体通路に供給される前記冷却媒体が流入する入口部とを備え、
複数の前記冷却媒体通路は、前記入口部と複数の前記冷却媒体通路とが並ぶ方向と交差する方向に延在し、
冷却媒体の流れを抑制することにより、各々の前記冷却媒体通路への冷却媒体の分散を促進する冷却媒体分散機構をさらに備えた、電気機器の冷却構造。
【請求項２】
前記冷却媒体分散機構は、少なくとも１つの前記冷却媒体通路を流れる冷却媒体の流量を抑制する流量抑制機能を有する、請求項１に記載の電気機器の冷却構造。
【請求項３】
前記流量抑制機能は、前記冷却媒体通路と交差するように該冷却媒体通路上に設けられた壁により実現される、請求項２に記載の電気機器の冷却構造。
【請求項４】
前記壁は、前記入口部からの距離が互いに異なる複数の前記冷却媒体通路上に設けられ、
複数の前記冷却媒体通路に設けられた前記壁の高さが互いに異なる、請求項３に記載の電気機器の冷却構造。
【請求項５】
前記入口部から遠い前記冷却媒体通路上に位置する前記壁の高さは相対的に低く、
前記入口部に近い前記冷却媒体通路上に位置する前記壁の高さは相対的に高い、請求項４に記載の電気機器の冷却構造。
【請求項６】
前記壁は、前記入口部に近い前記冷却媒体通路上に選択的に設けられる、請求項３から請求項５のいずれかに記載の電気機器の冷却構造。
【請求項７】
前記電気機器はインバータを含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載の電気機器の冷却構造。
【請求項１】
電気機器と、
前記電気機器用の冷却媒体が流れる複数の冷却媒体通路と、
複数の前記冷却媒体通路に供給される前記冷却媒体が流入する入口部とを備え、
複数の前記冷却媒体通路は、前記入口部と複数の前記冷却媒体通路とが並ぶ方向と交差する方向に延在し、
冷却媒体の流れを抑制することにより、各々の前記冷却媒体通路への冷却媒体の分散を促進する冷却媒体分散機構をさらに備えた、電気機器の冷却構造。
【請求項２】
前記冷却媒体分散機構は、少なくとも１つの前記冷却媒体通路を流れる冷却媒体の流量を抑制する流量抑制機能を有する、請求項１に記載の電気機器の冷却構造。
【請求項３】
前記流量抑制機能は、前記冷却媒体通路と交差するように該冷却媒体通路上に設けられた壁により実現される、請求項２に記載の電気機器の冷却構造。
【請求項４】
前記壁は、前記入口部からの距離が互いに異なる複数の前記冷却媒体通路上に設けられ、
複数の前記冷却媒体通路に設けられた前記壁の高さが互いに異なる、請求項３に記載の電気機器の冷却構造。
【請求項５】
前記入口部から遠い前記冷却媒体通路上に位置する前記壁の高さは相対的に低く、
前記入口部に近い前記冷却媒体通路上に位置する前記壁の高さは相対的に高い、請求項４に記載の電気機器の冷却構造。
【請求項６】
前記壁は、前記入口部に近い前記冷却媒体通路上に選択的に設けられる、請求項３から請求項５のいずれかに記載の電気機器の冷却構造。
【請求項７】
前記電気機器はインバータを含む、請求項１から請求項６のいずれかに記載の電気機器の冷却構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１２３６０６（Ｐ２００７−１２３６０６Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１４７５６（Ｐ２００５−３１４７５６）
【出願日】平成１７年１０月２８日（２００５．１０．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２８日（２００５．１０．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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