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技術 車両

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 中村康一河村達哉
出願日 2014年11月13日 (5年7ヶ月経過) 出願番号 2014-230670
公開日 2016年5月26日 (4年1ヶ月経過) 公開番号 2016-094075
状態 特許登録済
技術分野 推進装置の冷却,吸排気,燃料タンクの配置
主要キーワード 締結点 オイル回路 板厚比 モータ冷却用 シール面積 マスダンパ 振動対策 オイル経路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年5月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

ノイズおよび振動を抑制することができる車両を提供する。

解決手段

車両100は、燃料爆発工程を用いない動力源を搭載した車両であって、オイル経路オイル循環させる電動オイルポンプ1と、オイル経路のオイルを冷却するオイルクーラ3と、電動オイルポンプ1とオイルクーラ3とを接続してボデーに固定されるブラケット4と、オイルクーラ3に当接するエアダクト22およびエアダクト22に接続される弾性体パッキン21とを備えたパッキン付エアダクト2と、パッキン21をエアダクト22側へ押圧するフロントバンパ5とを備える。

概要

背景

従来、電動車両において車両の駆動に対応して回転し冷却液を供給するポンプが特開2010−270789号公報(特許文献1)に開示されている。さらに、特開2006−74930号公報(特許文献2)では電動車両用モータロータ冷却構造が開示されている。

概要

ノイズおよび振動を抑制することができる車両を提供する。車両100は、燃料爆発工程を用いない動力源を搭載した車両であって、オイル経路オイル循環させる電動オイルポンプ1と、オイル経路のオイルを冷却するオイルクーラ3と、電動オイルポンプ1とオイルクーラ3とを接続してボデーに固定されるブラケット4と、オイルクーラ3に当接するエアダクト22およびエアダクト22に接続される弾性体パッキン21とを備えたパッキン付エアダクト2と、パッキン21をエアダクト22側へ押圧するフロントバンパ5とを備える。

目的

この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、ノイズおよび振動を抑制することが可能な車両を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

燃料爆発工程を用いない動力源を搭載した車両であって、オイル経路オイル循環させる電動オイルポンプと、前記オイル経路のオイルを冷却するオイルクーラと、前記電動オイルポンプと前記オイルクーラとを接続してボデーに固定されるブラケットと、前記オイルクーラに当接するエアダクトと、前記エアダクトに接続される弾性体パッキンとを備えたパッキン付エアダクトと、前記パッキンを前記エアダクト側へ押圧するバンパとを備えた、車両。

技術分野

0001

この発明は車両に関し、より特定的には、燃料爆発工程を用いない動力源を搭載した車両に関するものである。

背景技術

0002

従来、電動車両において車両の駆動に対応して回転し冷却液を供給するポンプが特開2010−270789号公報(特許文献1)に開示されている。さらに、特開2006−74930号公報(特許文献2)では電動車両用モータロータ冷却構造が開示されている。

先行技術

0003

特開2010−270789号公報
特開2006−74930号公報

発明が解決しようとする課題

0004

電動車両ではMG(モータ/ジェネレータ)の熱負荷が大きいため冷却液の潤滑が従来のエンジンを備える車両と比べて求められる。特許文献1では駆動輪が回転しないと冷却液を供給することができない。そこで、特許文献2に記載のように電動ポンプを用いることで、車両が止まっていても冷却液の供給が可能となる。

0005

しかし、電動車両は従来のエンジンを搭載する車両に比べて振動および騒音の発生が小さいため電動ポンプの振動等が従来に比べて顕著となる。

0006

そこで、この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、ノイズおよび振動を抑制することが可能な車両を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0007

この発明に従った車両は、燃料の爆発工程を用いない動力源を搭載した車両であって、オイル経路オイル循環させる電動オイルポンプと、オイル経路のオイルを冷却するオイルクーラと、電動オイルポンプとオイルクーラとを接続してボデーに固定されるブラケットと、オイルクーラに当接するエアダクトと、エアダクトに接続される弾性体パッキンとを備えたパッキン付エアダクトと、パッキンをエアダクト側へ押圧するバンパとを備える。

0008

このように構成された車両では、電動オイルポンプとオイルクーラーとをブラケットが接続するため、電動オイルポンプの見かけ上の質量が増加する。その結果、電動オイルポンプからの振動の伝達が抑制される。さらに、パッキンはバンパによりエアダクト側へ押圧されているため、電動オイルポンプからブラケットおよびオイルクーラを経由してエアダクト側へ伝達した振動はパッキンで減衰される。その結果、ノイズおよび振動が抑制された車両を提供することができる。

図面の簡単な説明

0009

実施の形態に従った車両の分解斜視図である。
図1で示す車両における電動オイルポンプ、オイルクーラ、パッキン付きエアダクト、ブラケットおよびフロントバンパの配置を示す模式図である。

実施例

0010

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1を参照して、実施の形態に従った車両100は燃料電池車であり、水素酸素から電力を発生させ、この電力でモータを駆動させる。モータの駆動力車輪に伝達することで車両を駆動させることができる。

0011

なお、実施の形態では燃料電池車を例示しているが、燃料の爆発工程を含まない動力源を搭載した車両であればよく、たとえばEV(electric car)、圧縮空気車であってもよい。

0012

電動オイルポンプ1は振動の発生源である。オイル経路(オイル回路)内のオイルは電動オイルポンプ1により圧送されてオイル経路内を循環する。電動オイルポンプ1内にはモータが内蔵されている。

0013

オイルクーラ3は、トランスアクスル6を通過して高温となったオイルを冷却する。オイルクーラ3はオイルの熱を発散されるための熱交換器である。オイルクーラ3により冷却されたオイルが電動オイルポンプ1に流入する。

0014

パッキン付エアダクト2は、オイルクーラ3を走行風曝すための筒状のダクト22を有する。パッキン付エアダクト2の一方端がオイルクーラ3と当接しており、他方端に弾性体のパッキン21が設けられる。

0015

ブラケット4は、オイルクーラ3と電動オイルポンプ1とを接続し、かつ、ボデー10に固定される。ブラケット4によりオイルクーラ3と電動オイルポンプ1とが一体化されて電動オイルポンプ1の見かけ上の質量が増加する。

0016

フロントバンパ5は開口51を有しており、開口51がパッキン付エアダクト2に対面するように配置される。開口51からは走行風が取り入れられる。フロントバンパ5の両側に開口51が設けられていることが好ましい。

0017

トランスアクスル6はモータで発生した駆動力を車輪に伝えるための動力伝達装置である。トランスアクスル6には、電動オイルポンプ1から圧送されたオイルが導入される。オイルは、トランスアクスル6内の各部品の冷却および潤滑のために用いられる。

0018

電動オイルポンプ1、オイルクーラ3、パッキン付エアダクト2が、ブラケット4を介して一体化され、ボデー10へ締結されている。この実施の形態では、電動オイルポンプ1はトランスアクスル6へオイルを供給するために用いられているが、たとえば電動オイルポンプはトランスアクスル6以外の装置、たとえばパワーステアリングにオイルを供給してもよい。

0019

オイルクーラ3の質量による荷重が、電動オイルポンプ1とブラケット4の締結点周辺に、入力されるように配置されていることが好ましい。

0020

オイルクーラ3の質量が、電動オイルポンプ1、ブラケット4に比べて同等以上に大きいことが好ましい。

0021

パッキン付エアダクト2のパッキン21がつぶし代を持った状態でフロントバンパ5に取付けられており、シール面積が十分確保できている。つぶし代は、パッキン21の板厚比50%以上、シール面積は100cm2以上であることが好ましい。

0022

パッキン付エアダクト2のパッキン21による反発力が、電動オイルポンプ1とブラケット4の締結点周辺に入力されるよう配置されている。

0023

車両100において、開口51から取り入れられた走行風はパッキン付エアダクト2を経由してオイルクーラ3へ導入される。オイルクーラ3は、オイルが通過するパイプと、そのパイプに当接するように配置された複数のフィンとを有する。パイプ内を通過する高温のオイルの熱はパイプを経由してフィンへ伝達される。フィンの間を走行風が通過することでフィンの熱が走行風へ放散される。その結果、オイルを冷却することができる。

0024

オイルクーラ3の質量が電動オイルポンプ1の質量に見かけ上追加される(オイルクーラの質量によるマスダンパ効果)。これにより、電動オイルポンプ1の振動伝達が低減される。さらにパッキン21の反発力により、電動オイルポンプ1の振動伝達が低減される(パッキン21の反発力によるダンパ効果)。

0025

このように構成された車両100において、コストおよび質量を増加させることなく、電動オイルポンプ1からの振動の伝達を低減できる。機能上、もともと必要な部品を組み合わせ構造のため、コストおよび質量が増加しない。

0026

パッキン付エアダクト2では、ダクト22はパッキン21によって付勢されているためダクト22の支持剛性が向上する。その結果、ダクト22に空気抵抗が加えられても、ダクト22がばたつくことを防止できる。

0027

オイルクーラ3および電動オイルポンプ1を一体化してこれらの間の配管を短縮することができるため、オイルクーラ3および電動オイルポンプ1間の配管損失を低減することができる。

0028

すなわち、実施の形態では、燃料電池車に代表される、燃料の爆発工程を動力源としない車両におけるトランスアクスル用の電動オイルポンプ1の振動伝達領域に関する新技術を提案する。オイルクーラ3、パッキン付エアダクト2を、ブラケット4を介して電動オイルポンプ1と一体化し、ボデー10へ締結することにより、電動オイルポンプ1の振動伝達を低減し、車両100の静粛性を向上させることができる。

0029

なお、下記(1)(2)の理由により、燃料電池車の電動オイルポンプ振動対策として、既存技術(HVでのゴム防振構造)だけでは不十分である。

0030

(1)作動頻度の増加
モータのみで車両を駆動する燃料電池車は、エンジンのあるHV(Hybrid car)に比べ、モータへの熱負荷が大きい。このため、モータ冷却用電動オイルポンプ(作動時に振動発生する)の作動頻度が、HVに比べて大幅に増加する。

0031

(2)暗騒音の低下
燃料電池車ではエンジンがなく、HVに比べて暗騒音が大幅に低下するため、電動オイルポンプの作動音が相対的に突出してしまう。

0032

一般的な対策として、起振力抑制や、ブラケット高剛性化等が考えられるが、いずれも大幅なコスト、質量増加が避けられない。

0033

これに対して実施の形態ではコストおよび質量を増加させることなくノイズおよび振動を低減することが可能である。

0034

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。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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。

0035

1電動オイルポンプ、2パッキン付エアダクト、3オイルクーラ、4ブラケット、5フロントバンパ、10 車体、21 パッキン、22ダクト、51 開口、100 車両。

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