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JP7635288B2 - Cooling water piping arrangement - Google Patents
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Description

本発明は、車両に搭載される冷却水配管の配置構造に関し、特に車両の衝突時に冷却水配管を効果的に保護することが可能な冷却水配管の配置構造に関する。 The present invention relates to a cooling water piping arrangement structure mounted on a vehicle, and in particular to a cooling water piping arrangement structure that can effectively protect the cooling water piping in the event of a vehicle collision.

近年、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化し、車両においてもCO2排出量の削減やエネルギー効率の改善のために、電動化技術に関する研究開発が行われている。 In recent years, efforts to realize a low-carbon or carbon-free society have become more active, and research and development into electrification technology is being conducted to reduce CO2 emissions and improve energy efficiency in vehicles.

一般に、駆動用の電動モータと、電力変換装置としてのインバータを搭載する電動車両やハイブリッド車両においては、作動時に発熱するモータやインバータを冷却するために、モータルームの前方にラジエータ等の冷却装置を設置し、モータやインバータと冷却装置を冷却水配管で接続し、冷却装置で冷却された冷却水を冷却水配管を通して循環させる構成が用いられている。 Generally, in electric vehicles and hybrid vehicles equipped with an electric motor for driving and an inverter as a power conversion device, a cooling device such as a radiator is installed in front of the motor room to cool the motor and inverter, which generate heat during operation. The motor and inverter are connected to the cooling device by cooling water piping, and the cooling water cooled by the cooling device is circulated through the cooling water piping.

こうした電動車両又はハイブリッド車両においては、車両の衝突時に重要な部品やユニットを適切に保護するために様々な対策が取られている。例えば特許文献1では、モータ制御装置等を含む駆動ユニットと、駆動ユニットの前方に配置された冷却装置と、を接続する1対の冷却水配管において、駆動ユニットの前面に接続される配管基部と、配管基部から前方に延びる第1直線部と、第1直線部から下方に屈曲する屈曲部と、屈曲部から下方に延びる第2直線部と、を備え、第2直線部を、前方から見て車幅方向に位置をずらして配置するとともに、下方に向かうに従って間隔が広がるように配置する構成が開示されている。これにより、車両の前方からの衝突時に、1対の冷却水配管が冷却装置等の干渉体と広範囲に当接することで、干渉体が直接的に駆動ユニットに当接することを防止している。 In such electric vehicles or hybrid vehicles, various measures are taken to adequately protect important parts and units in the event of a vehicle collision. For example, Patent Document 1 discloses a pair of cooling water pipes connecting a drive unit including a motor control device and the like to a cooling device arranged in front of the drive unit, the pair of cooling water pipes including a pipe base connected to the front surface of the drive unit, a first straight section extending forward from the pipe base, a bent section bending downward from the first straight section, and a second straight section extending downward from the bent section, the second straight sections being arranged with a shifted position in the vehicle width direction as viewed from the front, and arranged so that the spacing between them increases as they extend downward. As a result, in the event of a frontal collision of the vehicle, the pair of cooling water pipes come into contact with an interfering body such as the cooling device over a wide area, preventing the interfering body from directly contacting the drive unit.

特開2020-203545号公報JP 2020-203545 A

特許文献1では、車両の衝突時に、車両の駆動源となるモータや、高電圧が掛かるインバータを保護するための技術が開示されている一方で、冷却水配管の保護については十分に考慮されていない。しかしながら、冷却水配管の破損により冷却水が漏出した場合、モータやインバータの冷却が不可能となることでこれらの機器が高温化し、車両が走行不能になる等のリスクがある。したがって、車両の衝突時に冷却水配管を効果的に保護することが求められている。 Patent Document 1 discloses technology for protecting the motor, which is the driving source of the vehicle, and the inverter, which is subjected to high voltage, in the event of a vehicle collision, but does not give sufficient consideration to protecting the cooling water piping. However, if the cooling water piping is damaged and coolant leaks, it becomes impossible to cool the motor and inverter, which raises the risk of these devices becoming too hot and the vehicle becoming unable to run. Therefore, there is a need to effectively protect the cooling water piping in the event of a vehicle collision.

図4は、モータ、インバータ及びギヤボックスを一体化したeAxle(eアクスル)ユニットと冷却水配管の従来例を示す側面図である。図中、Frで示す方向が車両の前方であり、Rrで示す方向が車両の後方である。また、Uで示す方向が車両の上方であり、Dで示す方向が車両の下方である。この従来例では、出力軸が車両の左右方向(幅方向)を向くように配置されたモータ41の左右方向に隣接して(図中の奥行き側に)ギヤボックス42が配置されており、モータ41の上方にインバータ43が配置されている。また、モータ41の前側の上部には、モータ41の内部に設けられた冷却水流路と接続する冷却水配管44(接続部のみを図示)が前方に突出するように設けられている。また、モータ41の上部には、eAxleユニットの移動時の吊り点となる環状の突出部45が設けられている。 Figure 4 is a side view showing a conventional example of an eAxle unit that integrates a motor, an inverter, and a gearbox, and a cooling water pipe. In the figure, the direction indicated by Fr is the front of the vehicle, and the direction indicated by Rr is the rear of the vehicle. The direction indicated by U is the upper side of the vehicle, and the direction indicated by D is the lower side of the vehicle. In this conventional example, a gearbox 42 is arranged adjacent to the left and right direction of a motor 41 (on the depth side of the figure) whose output shaft faces the left and right direction (width direction) of the vehicle, and an inverter 43 is arranged above the motor 41. In addition, a cooling water pipe 44 (only the connection part is shown) that connects to a cooling water flow path provided inside the motor 41 is provided at the upper front side of the motor 41 so as to protrude forward. In addition, a ring-shaped protrusion 45 that serves as a suspension point when the eAxle unit moves is provided at the upper part of the motor 41.

この従来例では、モータ41、ギヤボックス42、及びインバータ43は、高い剛性を有するケースによって保護されている一方で、冷却水配管を保護するための対策は取られていない。そのため、車両が前方から衝突した際、冷却水配管44がモータ41の前方に配置されたラジエータ等の装置(不図示)や、車両のフロントバルクヘッドやバンパービームなどの構造(いずれも不図示)に挟まれ破損する可能性が高くなるという課題がある。また、eアクスルユニットの前面に突出部45のような突起形状を有しているため、衝突時の荷重が突出部45の付近に集中することで、突出部45の周囲のケースが破損しやすい構造となっている。 In this conventional example, the motor 41, gearbox 42, and inverter 43 are protected by a highly rigid case, but no measures are taken to protect the cooling water piping. This poses a problem that, in the event of a frontal collision of the vehicle, the cooling water piping 44 is more likely to be pinched and damaged by a device such as a radiator (not shown) located in front of the motor 41, or by structures such as the vehicle's front bulkhead and bumper beam (neither of which are shown). In addition, because the front of the e-axle unit has a protruding shape such as protrusion 45, the load during a collision is concentrated near protrusion 45, making the case around protrusion 45 more likely to be damaged.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、車両の前方からの衝突時に、冷却水配管を衝突荷重から効果的に保護し、破損を防止することができる冷却水配管の配置構造を提供することを目的とする。そして、延いてはエネルギー効率の改善に寄与するものである。 The present invention was made to solve these problems, and aims to provide a cooling water piping arrangement structure that can effectively protect the cooling water piping from collision loads and prevent damage during a frontal collision of the vehicle. This will ultimately contribute to improving energy efficiency.

この目的を達成するために、本発明の請求項1に係る発明は、出力軸11aが車両の左右方向を向くように配置されたモータ11と、モータ11の略直上又は略直下に配置されるインバータ12と、モータ11及び/又はインバータ12を冷却するための冷却水が流れる冷却水配管13と、を備える車両における冷却水配管の配置構造1であって、車両の前後方向において、モータ11の最前面の位置とインバータ12の最前面の位置が略揃うように配置され、モータ11とインバータ12の上下方向の隙間の空間Sに冷却水配管13が配置されることを特徴とする。 To achieve this objective, the invention according to claim 1 of the present invention is a cooling water piping arrangement structure 1 for a vehicle including a motor 11 arranged with its output shaft 11a facing the left-right direction of the vehicle, an inverter 12 arranged approximately directly above or below the motor 11, and a cooling water piping 13 through which cooling water flows to cool the motor 11 and/or the inverter 12, characterized in that the frontmost position of the motor 11 and the frontmost position of the inverter 12 are arranged to be approximately aligned in the longitudinal direction of the vehicle, and the cooling water piping 13 is arranged in the space S between the motor 11 and the inverter 12 in the vertical direction.

この冷却水配管の配置構造においては、出力軸が車両の左右方向(幅方向)を向くように配置されたモータの略直上又は略直下にインバータが配置されるため、上下に並んだモータとインバータの間に隙間の空間が生じ、その空間内に冷却水配管が配置される。そして、モータの最前面の位置とインバータの最前面の位置が略揃うように配置されているので、車両の前方からの衝突の際、モータ前方の構造や装置から伝播した衝突荷重は、その大部分が、最前面の位置が略揃えられたモータ及びインバータへと伝わる。したがって、モータとインバータの間の隙間の空間に配置された冷却水配管に対する衝突荷重の入力は大幅に緩和されるので、冷却水配管を効果的に保護し、破損を防止することができる。 In this cooling water piping arrangement, the inverter is placed approximately directly above or below the motor, which is arranged so that its output shaft faces the left-right direction (width direction) of the vehicle, creating a gap between the motor and inverter, which are lined up one above the other, and the cooling water piping is placed in that space. Furthermore, since the motor and the inverter are arranged so that their front-most positions are approximately aligned, in the event of a front-on collision of the vehicle, most of the collision load transmitted from the structure and device in front of the motor is transmitted to the motor and inverter, whose front-most positions are approximately aligned. Therefore, the input of the collision load to the cooling water piping placed in the gap space between the motor and inverter is significantly mitigated, effectively protecting the cooling water piping and preventing damage.

本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に記載の冷却水配管の配置構造において、モータ11は、側面視において略円形状を有し、インバータ12は、側面視において略長方形状を有し、隙間の空間Sは、モータ11の最前面とインバータ12の最前面の近傍に形成されることを特徴とする。 The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that in the cooling water piping arrangement structure described in claim 1, the motor 11 has a substantially circular shape in side view, the inverter 12 has a substantially rectangular shape in side view, and the gap space S is formed near the front surface of the motor 11 and the front surface of the inverter 12.

この構成によれば、モータは、側面から見た形状が略円形状を有し、インバータは、側面から見た形状が略長方形状を有しているので、モータとインバータのそれぞれの最前面の位置が略揃うように配置した場合、上下方向に並んだモータとインバータの間で、モータの最前面及びインバータの最前面の近傍から車両の後方側に拡がりを有するように隙間の空間が形成される。そして、このような隙間の空間に冷却水配管が配置されるので、冷却水配管を、モータ及びインバータの最前面よりも後方に配置することができ、車両の前方からの衝突の際、発生した衝突荷重は冷却水配管に伝わり難くなる。したがって、衝突の際、冷却水配管に対する衝突荷重の入力が大幅に緩和されるので、冷却水配管を効果的に保護し、破損を防止することができる。また、衝突によりモータやインバータの前方に配置された装置や構造が変形した場合であっても、これらの装置や構造が直接、冷却水配管に接触する可能性を小さくすることができ、冷却水配管をより効果的に保護することができる。 According to this configuration, the motor has a substantially circular shape when viewed from the side, and the inverter has a substantially rectangular shape when viewed from the side. Therefore, when the motor and the inverter are arranged so that their respective frontmost positions are substantially aligned, a gap space is formed between the motor and the inverter arranged vertically, so that it spreads from near the frontmost position of the motor and the frontmost position of the inverter to the rear side of the vehicle. And, since the cooling water piping is arranged in such a gap space, the cooling water piping can be arranged behind the frontmost position of the motor and the inverter, and in the event of a collision from the front of the vehicle, the collision load generated is less likely to be transmitted to the cooling water piping. Therefore, in the event of a collision, the input of the collision load to the cooling water piping is significantly mitigated, so that the cooling water piping can be effectively protected and damage can be prevented. In addition, even if the devices and structures arranged in front of the motor and the inverter are deformed due to a collision, the possibility that these devices and structures will directly come into contact with the cooling water piping can be reduced, and the cooling water piping can be more effectively protected.

本発明の請求項3に係る発明は、請求項1に記載の冷却水配管の配置構造において、冷却水配管13は、モータ11及び/又はインバータ12の内部に設けられた冷却水流路と接続するための接続部13aを有し、接続部13aは、隙間の空間Sに配置されることを特徴とする。 The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that in the cooling water piping arrangement structure described in claim 1, the cooling water piping 13 has a connection part 13a for connecting to a cooling water flow path provided inside the motor 11 and/or inverter 12, and the connection part 13a is arranged in the gap space S.

この構成によれば、モータ及び/又はインバータの内部に設けられた冷却水流路と接続するための接続部が、モータとインバータの上下方向の隙間の空間に配置されるので、車両の前方からの衝突の際、発生した衝突荷重は接続部に伝わり難くなる。したがって、衝突の際、冷却水配管の接続部に対する衝突荷重の入力が大幅に緩和されるので、冷却水配管を効果的に保護し、破損を防止することができる。 With this configuration, the connection part for connecting to the cooling water flow path provided inside the motor and/or inverter is arranged in the space between the motor and the inverter in the vertical direction, so that in the event of a frontal collision of the vehicle, the collision load generated is less likely to be transmitted to the connection part. Therefore, in the event of a collision, the input of the collision load to the connection part of the cooling water piping is significantly mitigated, so that the cooling water piping can be effectively protected and damage can be prevented.

本発明の請求項4に係る発明は、請求項1に記載の冷却水配管の配置構造において、車両は、冷却水を冷却するためのラジエータ31と、ラジエータ31を冷却するためのラジエータファンと、ラジエータファンを駆動するためのファンモータ33と、を更に備え、ファンモータ33は、車両の前後方向において、隙間の空間Sに配置された冷却水配管23の前方に配置されることを特徴とする。 The invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that in the cooling water piping arrangement structure described in claim 1, the vehicle further includes a radiator 31 for cooling the cooling water, a radiator fan for cooling the radiator 31, and a fan motor 33 for driving the radiator fan, and the fan motor 33 is arranged in front of the cooling water piping 23 arranged in the gap space S in the front-rear direction of the vehicle.

この構成によれば、ラジエータファンの駆動用のファンモータが、隙間の空間に配置された冷却水配管の前方に配置される。一般に、ファンモータは金属製で剛性が高く、前方からの衝突の際にも潰れずに残ることが多いため、このような位置関係でファンモータを配置することにより、ファンモータが冷却水配管に対する保護構造として機能する。すなわち、衝突の際、ファンモータは衝突荷重によっても変形せずにその形状を維持する可能性が高いため、ファンモータが受けた衝突荷重は、冷却水配管よりも前方に位置し、よりファンモータとの距離が近いモータやインバータの最前面に伝わりやすくなる。したがって、衝突の際、冷却水配管に対する衝突荷重の入力が更に大幅に緩和されるので、冷却水配管をより効果的に保護し、破損を防止することができる。 According to this configuration, the fan motor for driving the radiator fan is positioned in front of the cooling water pipes that are placed in the gap space. Generally, fan motors are made of metal and have high rigidity, and often survive a frontal collision without being crushed. Therefore, by positioning the fan motor in this way, it functions as a protective structure for the cooling water pipes. In other words, in the event of a collision, the fan motor is likely to maintain its shape without being deformed by the collision load, so the collision load received by the fan motor is more likely to be transmitted to the front of the motor and inverter, which are located further forward than the cooling water pipes and are closer to the fan motor. Therefore, in the event of a collision, the input of the collision load to the cooling water pipes is further significantly reduced, so the cooling water pipes can be protected more effectively and damage can be prevented.

本発明の請求項5に係る発明は、請求項1に記載の冷却水配管の配置構造において、モータ11の最前面及びインバータ12の最前面には、前方に突出する突起形状が設けられていないことを特徴とする。 The invention according to claim 5 of the present invention is characterized in that in the cooling water piping arrangement structure described in claim 1, no protruding shape is provided on the front surface of the motor 11 and the front surface of the inverter 12.

この構成によれば、モータ及びインバータの最前面には前方に突出する突起形状が設けられていないため、こうした突起形状が設けられている場合と比較して、衝突時の荷重が特定箇所に集中することを回避することができ、荷重の受け面が広くなることで荷重を分散させることができる。これにより、衝突の際のモータやインバータのケースの破損を抑制することができる。また、モータやインバータの破損が抑制されることにより、モータとインバータの隙間の空間に配置された冷却水配管をより効果的に保護し、破損を防止することができる。 With this configuration, the frontmost surface of the motor and inverter does not have a protruding shape that protrudes forward, so compared to when such a protruding shape is provided, it is possible to avoid the load from concentrating in a specific location during a collision, and the load can be dispersed by widening the load receiving surface. This makes it possible to suppress damage to the motor and inverter casing during a collision. In addition, by suppressing damage to the motor and inverter, the cooling water piping located in the space between the motor and inverter can be more effectively protected and damage can be prevented.

本発明の一実施形態に係る冷却水配管の配置構造を概略的に示す正面図である。1 is a front view showing a schematic arrangement of cooling water piping according to an embodiment of the present invention; 図1のA-A線に沿う断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1. 本発明の別の実施形態に係る冷却水配管の配置構造を概略的に示す図であり、(a)はモータ及びインバータとラジエータの位置関係を示す側面図であり、(b)は冷却水配管とファンモータの位置関係を示す正面図である。1A and 1B are diagrams showing an outline of a cooling water piping arrangement structure according to another embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a side view showing the positional relationship between a motor, an inverter, and a radiator, and FIG. 1B is a front view showing the positional relationship between the cooling water piping and a fan motor. 冷却水配管の配置構造の従来例を概略的に示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a schematic diagram of a conventional example of a cooling water piping arrangement structure.

以下、図面を参照しながら、本発明の冷却水配管の配置構造について好ましい実施形態を詳細に説明する。以下に説明する構成は本発明の一例であり、本発明はこれに限定されない。 Below, a preferred embodiment of the cooling water piping arrangement structure of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The configuration described below is one example of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

なお、以下の説明において、前後、左右、上下は、車両の操縦者から見た方向に従い記載し、図面においては、車両の前方をFr、後方をRr、左側をL、右側をR、上方をU、下方をDとして示している。 In the following explanation, front, rear, left, right, up and down are described according to the direction as seen by the driver of the vehicle, and in the drawings, the front of the vehicle is indicated as Fr, the rear as Rr, the left side as L, the right side as R, the top as U, and the bottom as D.

図1は、本発明の一実施形態に係る冷却水配管の配置構造1を概略的に示す。本実施形態の冷却水配管の配置構造1は、不図示の電動車両に駆動源として搭載されるモータ11と、不図示のバッテリからの電力を変換してモータ11に印加することによりモータ11の駆動を制御するインバータ12と、モータ11から発生する動力を変速するためのギヤボックス14と、をパッケージ化したeAxle(eアクスル)において、作動時に発熱するモータ11又はインバータ12を冷却するための冷却水の循環路を構成する冷却水配管13を保護するための配置構造である。 Figure 1 shows a schematic diagram of a cooling water piping arrangement 1 according to one embodiment of the present invention. The cooling water piping arrangement 1 of this embodiment is an arrangement for protecting the cooling water piping 13 that constitutes a circulation path for cooling the motor 11 or inverter 12 that generates heat during operation in an eAxle that packages a motor 11 mounted as a drive source on an electric vehicle (not shown), an inverter 12 that controls the drive of the motor 11 by converting electric power from a battery (not shown) and applying it to the motor 11, and a gearbox 14 that changes the speed of the power generated by the motor 11.

主にモータ11、インバータ12、ギヤボックス14からなるeアクスルは、車両の車室の前方に不図示のダッシュパネルにより区画形成されたフロントルーム内に搭載される。フロントルームは、フロントバルクヘッドや車体フレームによって囲まれた空間であり、eアクスルの他、不図示のラジエータ等を格納する。 The e-axle, which is mainly composed of a motor 11, an inverter 12, and a gearbox 14, is mounted in a front room defined by a dash panel (not shown) at the front of the vehicle's passenger compartment. The front room is a space surrounded by the front bulkhead and the body frame, and stores the e-axle as well as a radiator (not shown), etc.

モータ11は、例えば三相交流モータであり、バッテリから供給される電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、不図示の車輪を回転駆動するための動力を提供する。図2は、図1のA-A線に沿う断面図である。同図に示すように、モータ11は、その出力軸11aが車両の左右方向を向くように配置される。また、モータ11には、冷却水が流れるための冷却水流路(不図示)が内部に設けられている。 The motor 11 is, for example, a three-phase AC motor that converts electrical energy supplied from a battery into mechanical energy and provides power to rotate and drive wheels (not shown). Figure 2 is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 1. As shown in the figure, the motor 11 is positioned so that its output shaft 11a faces in the left-right direction of the vehicle. The motor 11 also has a cooling water flow passage (not shown) provided inside for the flow of cooling water.

インバータ12は、例えば三相インバータであり、バッテリから供給される直流電流を任意周波数の交流電流に変換してモータ11に印加することにより、モータ11の回転数やトルクを制御する。図1及び図2に示すように、インバータ12は、モータの略直上に配置される。 The inverter 12 is, for example, a three-phase inverter, and controls the rotation speed and torque of the motor 11 by converting the direct current supplied from the battery into an alternating current of an arbitrary frequency and applying it to the motor 11. As shown in Figures 1 and 2, the inverter 12 is disposed almost directly above the motor.

ギヤボックス14は、モータ11の出力軸に設けられたドライブギヤと噛合する変速機であり、モータ11から取り出したトルクや回転数を、走行条件に応じて増減させて車輪に伝達する。図1に示すように、ギヤボックス14は、モータ11の左右方向に隣接して配置される。 The gearbox 14 is a transmission that meshes with a drive gear provided on the output shaft of the motor 11, and transmits the torque and rotation speed extracted from the motor 11 to the wheels by increasing or decreasing them according to the driving conditions. As shown in FIG. 1, the gearbox 14 is disposed adjacent to the motor 11 in the left-right direction.

冷却水配管13は、内部を冷却水(冷媒)が循環する管状の流路であり、いわゆるパイプ、チューブ、ホース等を含み、材質は樹脂、ゴム、又は金属のいずれであってもよい。また、冷却水配管13の他の装置との接続部は、より剛性が高い素材で構成されることが好ましく、例えば金属、硬質樹脂、繊維強化プラスチック等で構成され得る。本実施形態では、冷却水配管13は、接続部13aを介してモータ11の内部に設けられた冷却水流路と接続している。なお、各図において、冷却水配管13は接続部13aのみを示し、他の配管部分は図示省略している。 The cooling water pipe 13 is a tubular flow path through which cooling water (refrigerant) circulates, and may be made of resin, rubber, or metal, and may include so-called pipes, tubes, hoses, etc. Furthermore, the connection portion of the cooling water pipe 13 with other devices is preferably made of a material with higher rigidity, and may be made of, for example, metal, hard resin, fiber-reinforced plastic, etc. In this embodiment, the cooling water pipe 13 is connected to a cooling water flow path provided inside the motor 11 via the connection portion 13a. Note that in each figure, only the connection portion 13a of the cooling water pipe 13 is shown, and other piping portions are omitted.

冷却水配管13は、不図示のラジエータと接続している。冷却水配管13を流れる冷却水は、ラジエータのラジエータコアを通過する際に、走行風又はラジエータファン(不図示)により生じた気流により冷却され、冷却された冷却水は、接続部13aを介してモータ11内の冷却水流路へと流れ、その際にモータ11で生じた熱を奪うことでモータ11を冷却する。モータとの熱交換により高温化した冷却水は、再度、冷却水配管13を通って循環し、ラジエータを通過する際に冷却される。 The cooling water pipe 13 is connected to a radiator (not shown). When the cooling water flowing through the cooling water pipe 13 passes through the radiator core of the radiator, it is cooled by the airflow generated by the running wind or the radiator fan (not shown). The cooled cooling water flows through the connection part 13a into the cooling water flow path in the motor 11, and cools the motor 11 by removing the heat generated by the motor 11. The cooling water, which has become hot due to heat exchange with the motor, circulates again through the cooling water pipe 13 and is cooled as it passes through the radiator.

以下、本実施形態におけるモータ11及びインバータ12と冷却水配管13の位置関係を詳細に説明する。図2に示すように、上下方向に並んだモータ11とインバータ12の間には、デッドスペースとなり得るような隙間の空間Sが形成されている。本実施形態の冷却水配管13の接続部13aは、この隙間の空間S内に配置されている。 The positional relationship between the motor 11, inverter 12, and cooling water pipe 13 in this embodiment will be described in detail below. As shown in FIG. 2, a gap space S that can become a dead space is formed between the motor 11 and inverter 12 that are arranged vertically. The connection part 13a of the cooling water pipe 13 in this embodiment is disposed within this gap space S.

モータ11とインバータ12のそれぞれの最前面の位置は、破線L1の付近でほぼ揃うように配置されている。そのため、車両が前方から衝突した際、衝突点からeアクスルの前方に配置された装置や構造に伝播した衝突荷重は、前後方向の位置がほぼ揃ったモータ11の最前面及びインバータ12の最前面によって受け止められることとなり、冷却水配管13及び接続部13aへの衝突荷重の入力を大幅に緩和することができる。 The front ends of the motor 11 and inverter 12 are positioned so that they are nearly aligned near the dashed line L1. Therefore, when the vehicle collides from the front, the collision load propagated from the collision point to the devices and structures located in front of the e-axle is received by the front ends of the motor 11 and inverter 12, which are nearly aligned in the fore-and-aft direction, and the input of the collision load to the cooling water pipes 13 and the connection parts 13a can be significantly mitigated.

特に、本実施形態において、モータ11は、側面視において略円形状を有し、インバータ12は、側面視において略長方形状を有しているので、隙間の空間Sは、上下方向に並んだモータ11とインバータ12の間で、モータ11の最前面及びインバータ12の最前面の近傍から車両の後方側に拡がりを有する。したがって、冷却水配管13及び接続部13aを、モータ11及びインバータ12の最前面よりも後方に配置することができるので、前方から伝わる衝突荷重が冷却水配管13及び接続部13aに伝播することをより効果的に抑制することができる。また、衝突によりeアクスル前方の装置や構造が変形した場合であっても、これらの装置や構造が直接、冷却水配管13及び接続部13aに接触する可能性を小さくすることができ、冷却水配管13をより効果的に保護することができる。 In particular, in this embodiment, the motor 11 has a substantially circular shape in a side view, and the inverter 12 has a substantially rectangular shape in a side view, so that the clearance space S extends from near the front of the motor 11 and the front of the inverter 12 to the rear side of the vehicle between the motor 11 and the inverter 12 arranged in the vertical direction. Therefore, the cooling water pipe 13 and the connection part 13a can be arranged rearward of the front of the motor 11 and the inverter 12, so that the collision load transmitted from the front can be more effectively prevented from being transmitted to the cooling water pipe 13 and the connection part 13a. In addition, even if the devices and structures in front of the e-axle are deformed by a collision, the possibility that these devices and structures will directly come into contact with the cooling water pipe 13 and the connection part 13a can be reduced, and the cooling water pipe 13 can be more effectively protected.

また、本実施形態においては、モータ11及びインバータ12の最前面の近傍において、図4に示した従来例に見られたような突出部45や、その他の前方に大きく突出するような形状を有していない。そのため、車両の前方からの衝突の際に、荷重が特定箇所に集中することを回避することができる。また、前方に大きく突出する形状を有さないことにより、衝突荷重の受け面が広くなることで荷重を分散させることができる。これにより、衝突の際のモータ11やインバータ12のケースの破損を抑制することができる。また、モータ11やインバータ12の破損を抑制することにより、隙間の空間Sも保たれやすくなることとなり、冷却水配管13をより効果的に保護することができる。 In addition, in this embodiment, the motor 11 and inverter 12 do not have the protrusion 45 seen in the conventional example shown in FIG. 4 or any other shape that protrudes significantly forward near the frontmost part. Therefore, it is possible to avoid the load from concentrating at a specific location in the event of a collision from the front of the vehicle. Also, by not having a shape that protrudes significantly forward, the surface that receives the collision load is widened, and the load can be dispersed. This makes it possible to suppress damage to the cases of the motor 11 and inverter 12 in the event of a collision. Furthermore, by suppressing damage to the motor 11 and inverter 12, the gap space S is also more easily maintained, and the cooling water piping 13 can be protected more effectively.

続いて、図3を参照して、本発明の第2実施形態に係る冷却水配管の配置構造について説明する。第2実施形態におけるモータ21及びインバータ22、並びに冷却水配管23及び接続部23aの構造及び位置関係は、上述した実施形態におけるモータ11及びインバータ12、並びに冷却水配管13及び接続部13aと同様であるため、説明は省略する。第2実施形態では、モータ21及びインバータ22の前方に配置されるラジエータ31の配置に特徴を有する。以下、具体的に説明する。 Next, referring to FIG. 3, the arrangement of the cooling water piping according to the second embodiment of the present invention will be described. The structure and positional relationship of the motor 21 and inverter 22, as well as the cooling water piping 23 and the connection part 23a in the second embodiment are similar to those of the motor 11 and inverter 12, as well as the cooling water piping 13 and the connection part 13a in the above-mentioned embodiment, and therefore will not be described. The second embodiment is characterized by the arrangement of the radiator 31, which is disposed in front of the motor 21 and inverter 22. The details will be described below.

図3は、第2実施形態に係る冷却水配管の配置構造を概略的に示す。図3(a)は、モータ21及びインバータ22とラジエータ31の位置関係を示し、図3(b)は、冷却水配管23とラジエータ31のファンモータ33の位置関係を示す。なお、図3(b)においては、ファンモータ33の位置の理解を容易とするため、ラジエータ31、ラジエータファン、及びファンケース32の図示を省略している。 Figure 3 shows a schematic diagram of the cooling water piping arrangement according to the second embodiment. Figure 3(a) shows the positional relationship between the motor 21 and inverter 22 and the radiator 31, and Figure 3(b) shows the positional relationship between the cooling water piping 23 and the fan motor 33 of the radiator 31. Note that in Figure 3(b), the radiator 31, radiator fan, and fan case 32 are omitted from the illustration in order to make it easier to understand the position of the fan motor 33.

図3(a)に示すように、この実施形態では、モータ21及びインバータ22の前方に、モータ21及びインバータ22に対向するようにラジエータ31が設けられる。このラジエータ31は、上述したラジエータと同様に、冷却水配管23と接続し、ラジエータコアを通過する冷却水を走行風又はラジエータファン(不図示)により生じる気流によって冷却するものである。 As shown in FIG. 3(a), in this embodiment, a radiator 31 is provided in front of the motor 21 and inverter 22 so as to face the motor 21 and inverter 22. Like the radiator described above, this radiator 31 is connected to the cooling water pipe 23 and cools the cooling water passing through the radiator core by the airflow generated by the running wind or a radiator fan (not shown).

ラジエータファンは、ラジエータ31に組付けられたファンケース32の内側に配置され、ラジエータ31とモータ21及びインバータ22の間の空間に配置される。ラジエータファンの中心部には、不図示のバッテリからの電力供給を受けてラジエータファンを駆動するファンモータ33が備えられている。ファンモータ33は高い剛性を有する材料で形成され、好ましくは金属製である。ラジエータ31は、ファンモータ33が、モータ21とインバータ22の隙間の空間に配置された冷却水配管23の接続部23aの前方に配置されるように位置を調整されている。また、ファンモータ33は、車両の衝突の際にファンモータ33が大きく塑性変形するのに十分なクラッシュストロークが確保されない程度に、モータ21及びインバータ22と前後方向において近接するような位置関係で配置される。 The radiator fan is disposed inside the fan case 32 attached to the radiator 31, and is disposed in the space between the radiator 31 and the motor 21 and inverter 22. In the center of the radiator fan, a fan motor 33 is provided, which receives power from a battery (not shown) to drive the radiator fan. The fan motor 33 is formed of a material having high rigidity, and is preferably made of metal. The position of the radiator 31 is adjusted so that the fan motor 33 is disposed in front of the connection part 23a of the cooling water pipe 23 disposed in the space between the motor 21 and the inverter 22. In addition, the fan motor 33 is disposed in a positional relationship such that it is close to the motor 21 and the inverter 22 in the front-rear direction, but does not secure a crash stroke sufficient for the fan motor 33 to be significantly plastically deformed in the event of a vehicle collision.

このようにファンモータ33を配置することにより、車両の前方からの衝突の際、ファンモータ33が冷却水配管23に対する保護構造として機能する。すなわち、金属製で高剛性のファンモータ33は、クラッシュストロークが確保されない程度にモータ21及びインバータ22に近接して設けられているので、衝突の際、ファンモータ33は変形せずにその形状を維持する可能性が高くなる。これにより、ファンモータ33が受けた衝突荷重は、冷却水配管23よりも前方に位置し、よりファンモータ33と近接するモータ21やインバータ22の最前面に伝わりやすくなる。したがって、衝突の際の冷却水配管23に対する衝突荷重の入力がより大きく緩和されるので、冷却水配管23をより効果的に保護し、破損を防止することができる。 By arranging the fan motor 33 in this manner, the fan motor 33 functions as a protective structure for the cooling water pipe 23 in the event of a collision from the front of the vehicle. In other words, the highly rigid metallic fan motor 33 is located close to the motor 21 and inverter 22 to the extent that the crash stroke is not ensured, so that the fan motor 33 is more likely to maintain its shape without deformation in the event of a collision. As a result, the collision load received by the fan motor 33 is more likely to be transmitted to the front of the motor 21 and inverter 22, which are located further forward than the cooling water pipe 23 and closer to the fan motor 33. Therefore, the input of the collision load to the cooling water pipe 23 in the event of a collision is more greatly mitigated, so that the cooling water pipe 23 can be more effectively protected and damage can be prevented.

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、モータの内部の冷却水流路と接続する冷却水配管を例示して説明したが、冷却水配管は、インバータやその他の装置を冷却するためのものであってもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various ways. For example, the embodiment describes a cooling water pipe that connects to a cooling water flow path inside a motor, but the cooling water pipe may be for cooling an inverter or other devices.

また、実施形態では、インバータがモータの略直上に配置される例について説明したが、インバータがモータの略直下に配置される構成であってもよい。また、実施形態では、駆動源としてモータのみを用いる電動車両に本発明の冷却水配管の配置構造を適用する構成としたが、駆動源としてモータと内燃機関を併用するハイブリッド車用に本発明の冷却水配管の配置構造を適用してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。 In the embodiment, an example in which the inverter is disposed substantially directly above the motor has been described, but the inverter may be disposed substantially directly below the motor. In the embodiment, the cooling water piping arrangement structure of the present invention is applied to an electric vehicle that uses only a motor as a drive source, but the cooling water piping arrangement structure of the present invention may be applied to a hybrid vehicle that uses both a motor and an internal combustion engine as a drive source. In addition, the detailed configuration may be modified as appropriate within the scope of the spirit of the present invention.

1…冷却水配管の配置構造
11,21…モータ
11a…出力軸
12,22…インバータ
13,23…冷却水配管
13a,23a…接続部
31…ラジエータ
33…ファンモータ
S…隙間の空間
REFERENCE SIGNS LIST 1... Cooling water piping arrangement 11, 21... Motor 11a... Output shaft 12, 22... Inverter 13, 23... Cooling water piping 13a, 23a... Connection portion 31... Radiator 33... Fan motor S... Gap space

Claims (5)

出力軸が車両の左右方向を向くように配置されたモータと、前記モータの略直上又は略直下に配置されるインバータと、前記モータ及び/又は前記インバータを冷却するための冷却水が流れる冷却水配管と、を備える車両における冷却水配管の配置構造であって、
前記車両の前後方向において、前記モータの最前面の位置と前記インバータの最前面の位置が略揃うように配置され、
前記モータと前記インバータの上下方向の隙間の空間に前記冷却水配管が配置される
ことを特徴とする、冷却水配管の配置構造。
A cooling water piping arrangement structure for a vehicle including a motor arranged such that an output shaft faces a left-right direction of a vehicle, an inverter arranged substantially directly above or below the motor, and a cooling water piping through which cooling water flows for cooling the motor and/or the inverter,
a front end position of the motor and a front end position of the inverter are arranged so as to be substantially aligned in a front-rear direction of the vehicle;
13. A cooling water piping arrangement structure, wherein the cooling water piping is arranged in a vertical gap between the motor and the inverter.
前記モータは、側面視において略円形状を有し、
前記インバータは、側面視において略長方形状を有し、
前記隙間の空間は、前記モータの前記最前面と前記インバータの前記最前面の近傍に形成される
ことを特徴とする、請求項1に記載の冷却水配管の配置構造。
The motor has a substantially circular shape in a side view,
The inverter has a substantially rectangular shape in a side view,
2. The cooling water piping arrangement structure according to claim 1, wherein the gap space is formed near the front surface of the motor and the front surface of the inverter.
前記冷却水配管は、前記モータ及び/又は前記インバータの内部に設けられた冷却水流路と接続するための接続部を有し、
前記接続部は、前記隙間の空間に配置される
ことを特徴とする、請求項1に記載の冷却水配管の配置構造。
the cooling water pipe has a connection portion for connection to a cooling water flow path provided inside the motor and/or the inverter,
The cooling water piping arrangement structure according to claim 1 , wherein the connection portion is disposed in the gap space.
前記車両は、冷却水を冷却するためのラジエータと、前記ラジエータを冷却するためのラジエータファンと、前記ラジエータファンを駆動するためのファンモータと、を更に備え、
前記ファンモータは、前記車両の前後方向において、前記隙間の空間に配置された前記冷却水配管の前方に配置される
ことを特徴とする、請求項1に記載の冷却水配管の配置構造。
The vehicle further includes a radiator for cooling a coolant, a radiator fan for cooling the radiator, and a fan motor for driving the radiator fan,
2. The cooling water piping arrangement structure according to claim 1, wherein the fan motor is arranged in front of the cooling water piping arranged in the gap space in the front-rear direction of the vehicle.
前記モータの前記最前面及び前記インバータの前記最前面には、前方に突出する突起形状が設けられていないことを特徴とする、請求項1に記載の冷却水配管の配置構造。 The cooling water piping arrangement structure according to claim 1, characterized in that the front surface of the motor and the front surface of the inverter are not provided with a protruding shape that protrudes forward.
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