(57)【要約】【課題】より好適に回転電機を冷却することを可能とする回転電機冷却システムを提供することである。【解決手段】ケース体５０の内部を区画するケース体隔壁１００であって第２モータジェネレータ４０の装着部に対応するケース体隔壁１００において、油溜り部の油面よりも下方の位置に設けられ、ケース体隔壁１００の両側の冷却油の油面１３０，１４０を調整するための油面調整用連通孔１０１と、ケース体隔壁１００において、油溜り部の油面１３０，１４０よりも下方の位置であって、油面調整用連通孔１０１とは異なる位置に設けられる冷却用連通孔部１０２と、油溜り部からケース体５０の上部に向かって冷却油を汲み上げ、ケース体５０の上部から冷却油を流す循環部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機を含むトランスアクスルの内部の要素を冷却するためにトランスアクスルの内部に循環して流される冷却油を用いて回転電機を冷却する回転電機冷却システムであって、
回転電機を内部に収納するケース体と、
ケース体の内部の下部であって、回転電機の少なくとも一部が油没するように冷却油が溜まる油溜り部と、
ケース体の内部を区画するケース体隔壁であって回転電機の装着部に対応するケース体隔壁において、油溜り部の油面よりも下方の位置に設けられ、ケース体隔壁の両側の冷却油の油面を調整するための油面調整用連通孔と、
ケース体隔壁において、油溜り部の油面よりも下方の位置であって、油面調整用連通孔とは異なる位置に設けられる少なくとも１つの冷却用連通孔と、
油溜り部からケース体の上部に向かって冷却油を汲み上げ、ケース体の上部から冷却油を流す循環部と、
を備えることを特徴とする回転電機冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機冷却システムにおいて、
冷却用連通孔は、
油面調整用連通孔の孔面積よりも小さい孔面積で、油面調整用連通孔よりも下方の位置に設けられることを特徴とする回転電機冷却システム。
【請求項３】
請求項１に記載の回転電機冷却システムにおいて、
循環部は、
油溜り部に溜まった油を濾過するストレーナと、
ストレーナを介してケース体の上部に冷却油を汲み上げる循環ポンプと、
を有することを特徴とする回転電機冷却システム。
【請求項４】
請求項１に記載の回転電機冷却システムにおいて、
油面調整用連通孔と少なくとも１つの冷却用連通孔は、回転電機のうち油没している部分の形状に対応した位置に設けられていることを特徴とする回転電機冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機冷却システムに係り、特に、冷却油を用いて回転電機を冷却する回転電機冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機や動力分割機構といったトランスアクスルを構成する内部要素を冷却するために、循環ポンプを用いて冷却油を汲み上げてトランスアクスルの内部に冷却油を流している。そして、循環ポンプによって汲み上げられた当該冷却油が回転電機の上部から下部に流れることで回転電機が冷却されている。
【０００３】
本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、オイルにより潤滑される電動機とギヤ機構を駆動装置ケース内部に備え、上記電動機を収納する第１区域と上記ギヤ機構を収納する第２区域とを区分けする隔壁部材を有する駆動装置が開示されている。ここでは、上記隔壁部材と上記電動機のステータコイル部とが近接する領域において上記隔壁部材に開口部が設けられており、上記開口部を通じて上記第２区域から上記第１区域に上記オイルが流入することを抑制するオイル流入抑制リブが上記隔壁部材の上記第２区域側の面から突出するように設けられている。
【０００４】
また、本発明に関連する別の技術として、例えば、特許文献２には、冷却油の給油口が設けられたケーシングと、上記冷却油の給油口に連通する上記冷却油の径方向のダクトが形成されたステータとを備え、上記ステータに形成されたダクトから供給される冷却油により、ロータ外周面を冷却するようにした回転電機の冷却機構が開示されている。
【０００５】
また、本発明に関連するさらに別の技術として、例えば、特許文献３には、回転軸心を中心に回転自在な回転子と、上記回転子の周面に対向して上記回転軸心方向に複数のスロットを有するステータコアと、上記スロットの内側に巻装されたステータ巻線とを備えたモータの冷却装置において、上記回転子と対向して上記回転軸心に沿う上記スロットの開放部を密封部材で覆うことによって上記スロットに冷却通路を形成し、この冷却通路内に冷却液を流すように構成したモータの冷却装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４９１５６号公報
【特許文献２】特開２００７−２１５３０７号公報
【特許文献３】特開２００１−１４５３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、冷却油が回転電機の上部から下部に流れることで回転電機が冷却されるが、トランスアクスルの内部の下部の領域に冷却油の油溜まりができて回転電機が油没すると、回転電機のうち当該油没した部分の温度が上がってしまうことがある。
【０００８】
本発明は、より好適に回転電機を冷却することを可能とする回転電機冷却システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る回転電機冷却システムは、回転電機を含むトランスアクスルの内部の要素を冷却するためにトランスアクスルの内部に循環して流される冷却油を用いて回転電機を冷却する回転電機冷却システムであって、回転電機を内部に収納するケース体と、ケース体の内部の下部であって、回転電機の少なくとも一部が油没するように冷却油が溜まる油溜り部と、ケース体の内部を区画するケース体隔壁であって回転電機の装着部に対応するケース体隔壁において、油溜り部の油面よりも下方の位置に設けられ、ケース体隔壁の両側の冷却油の油面を調整するための油面調整用連通孔と、ケース体隔壁において、油溜り部の油面よりも下方の位置であって、油面調整用連通孔とは異なる位置に設けられる少なくとも１つの冷却用連通孔と、油溜り部からケース体の上部に向かって冷却油を汲み上げ、ケース体の上部から冷却油を流す循環部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る回転電機冷却システムにおいて、冷却用連通孔は、油面調整用連通孔の孔面積よりも小さい孔面積で、油面調整用連通孔よりも下方の位置に設けられることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る回転電機冷却システムにおいて、循環部は、油溜り部に溜まった油を濾過するストレーナと、ストレーナを介してケース体の上部に冷却油を汲み上げる循環ポンプと、を有することが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る回転電機冷却システムにおいて、油面調整用連通孔と少なくとも１つの冷却用連通孔は、回転電機のうち油没している部分の形状に対応した位置に設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記回転電機冷却システムの構成によれば、ケース体隔壁によって区画される領域のうち、一方側の領域に溜まった冷却油が油面調整用連通孔と冷却用連通孔とを介して他方側の領域に流れ込ませることができる。これにより、循環部によって冷却油を循環させる際に油溜り部に冷却油の流れを作ることができるため、回転電機のうち油没した部分も好適に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る実施の形態において、トランスアクスルの構成を示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００１６】
図１は、トランスアクスル１０の構成を示す図である。トランスアクスル１０は、第１モータジェネレータ２０と、動力分割機構３０と、第２モータジェネレータ４０と、ケース体５０と、循環ポンプ６０と、ストレーナ７５と、循環パイプ８０と、掻揚油路９０とを含んで構成される。以下では、トランスアクスル１０は、ハイブリッド自動車に搭載されているものとして説明する。
【００１７】
ケース体５０は、第１モータジェネレータ２０と、動力分割機構３０と、第２モータジェネレータ４０とが内部に取り付けられるケース部材である。ケース体５０の中央部付近には、第１モータジェネレータ２０と動力分割機構３０とが配置される領域である第１領域１１０と、第２モータジェネレータ４０が配置される領域である第２領域１２０とを区画するためのケース体隔壁１００が設けられている。
【００１８】
第１モータジェネレータ２０は、ロータとステータ２０２とを含んで構成され、軸部材２２を介してエンジン８と動力分割機構３０に接続される。第１モータジェネレータ２０を構成するロータには永久磁石が埋設された複数の積層板が設けられており、ステータ２０２にはコイル２０４が巻回されている。第１モータジェネレータ２０は、エンジン８の駆動力によって発電した電力を、ハイブリッド自動車の走行状況に応じてバッテリに充電したり、第２モータジェネレータ４０に供給するようになっており、エンジン８の始動時には、スタータとして機能する。
【００１９】
第２モータジェネレータ４０は、ロータとステータ４０２とを含んで構成され、軸部材４２を介して動力分割機構３０に接続される。第２モータジェネレータ４０を構成するロータには永久磁石が埋設された複数の積層板が設けられており、ステータ４０２にはコイル４０４が巻回されている。第２モータジェネレータ４０は、バッテリに蓄えられた電力、または第１モータジェネレータ２０によって発電された電力により、エンジン８の駆動をアシストしたり、単独でハイブリッド自動車を走行させたりする機能を有する。
【００２０】
動力分割機構３０は、エンジン８の出力を駆動力と発電とに分割することができる遊星歯車機構であり、サンギアとピニオンギアとリングギアとを含んで構成される。動力分割機構３０は、サンギアとピニオンギアとリングギアがそれぞれ回転することで動力を分割するとともに、第１領域１１０の下部に溜まった冷却油を各ギアの回転によって掻き揚げる。そして、各ギアによって掻き揚げられた冷却油は、掻揚油路９０を介して第１モータジェネレータ２０の上部と第２モータジェネレータ４０の上部に供給される。
【００２１】
ケース体５０のうち第２領域１２０の下方には、オイルパン７０が設けられている。オイルパン７０には、第２領域１２０の下部に溜まった冷却油が排出孔１２２を介して流入してくる。オイルパン７０には、循環パイプ８０との間において、冷却油を濾過するストレーナ７５が設けられている。
【００２２】
循環パイプ８０は、オイルパン７０に溜まった冷却油がストレーナ７５を介して、第２モータジェネレータ４０の上部まで汲み上げられて循環されるように設けられたパイプである。
【００２３】
循環ポンプ６０は、循環パイプ８０の経路の途中に設けられ、オイルパン７０に溜まった冷却油を汲み上げるように作動する機能を有する。
【００２４】
図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図１，図２に示されるように、第２モータジェネレータ４０のうち下部が冷却油に油没している。ケース体隔壁１００には、油面調整用連通孔１０１と、冷却用連通孔部１０２とが形成されている。
【００２５】
油面調整用連通孔１０１は、ケース体隔壁１００のうち冷却油の油面１３０，１４０よりも少しだけ下方の位置に設けられている。油面調整用連通孔１０１は、第２モータジェネレータ４０が取り付けられる位置に対応する位置うち左下側の位置に形成されている。油面調整用連通孔１０１は、ケース体隔壁１００に設けられる連通孔であり、ケース体隔壁１００の両側の領域である第１領域１１０と第２領域１２０とに溜まる冷却油の油面１３０，１４０の高さ位置が調整される。
【００２６】
冷却用連通孔部１０２は、冷却用連通孔１０２ａと、冷却用連通孔１０２ｂと、冷却用連通孔１０２ｃと、冷却用連通孔１０２ｄとを含んで構成される。
【００２７】
冷却用連通孔１０２ａは、ケース体隔壁１００のうち冷却油の油面１３０，１４０よりも下方の位置であり、油面調整用連通孔１０１よりも右下側に形成されている。冷却用連通孔１０２ｂは、ケース体隔壁１００のうち冷却油の油面１３０，１４０よりも下方の位置であり、冷却用連通孔１０２ａよりも右下側に形成されている。冷却用連通孔１０２ｃは、ケース体隔壁１００のうち冷却油の油面１３０，１４０よりも下方の位置であり、冷却用連通孔１０２ｂよりも右上側に形成されている。冷却用連通孔１０２ｄは、ケース体隔壁１００のうち冷却油の油面１３０，１４０よりも下方の位置であり、冷却用連通孔１０２ｃよりも右上側に形成されている。
【００２８】
図２に示されるように、第２モータジェネレータ４０のコイル４０４のコイルエンド部分は略アーチ型の領域が冷却油に油没している状態である。油面調整用連通孔１０１と、冷却用連通孔１０２ａと、冷却用連通孔１０２ｂと、冷却用連通孔１０２ｃと、冷却用連通孔１０２ｄを含んだ各連通孔は、ケース体隔壁１００において、第２モータジェネレータ４０の装着される部分に対応する部分のうち、油没している略アーチ型の部分に対応する位置に沿って設けられている。
【００２９】
冷却用連通孔１０２ａと、冷却用連通孔１０２ｂと、冷却用連通孔１０２ｃと、冷却用連通孔１０２ｄの孔面積は、同一の孔面積であり、当該孔面積は、油面調整用連通孔１０１の孔面積よりも小さい。
【００３０】
油面調整用連通孔１０１と、冷却用連通孔１０２ａと、冷却用連通孔１０２ｂと、冷却用連通孔１０２ｃと、冷却用連通孔１０２ｄとを含んだ各連通孔のうち、冷却用連通孔１０２ｂが最も低い位置（下方の位置）に形成されている。そして、冷却用連通孔１０２ｂが位置する軸Ｂ（図２参照）を中心として、冷却用連通孔１０２ａと冷却用連通孔１０２ｃとがほぼ左右対称で、かつ、ほぼ同じ高さ位置に形成され、油面調整用連通孔１０１と冷却用連通孔１０２ｄとがほぼ左右対称で、かつ、ほぼ同じ高さ位置に形成される。
【００３１】
上記構成のトランスアクスル１０の作用について、図１，２を用いて説明する。トランスアクスル１０の内部のうち、第１領域１１０では、下部に溜まった冷却油が動力分割機構３０の各ギアによって掻き揚げられ、掻揚油路９０を介して第１モータジェネレータ２０と第２モータジェネレータ４０の上部に当該冷却油が供給される。そして、当該冷却油はそれぞれ第１モータジェネレータ２０と第２モータジェネレータ４０の上部から下部に流れていくため、第１モータジェネレータ２０と第２モータジェネレータ４０はそれぞれ冷却される。
【００３２】
さらに、第２領域１２０の下方に位置するオイルパン７０に溜まった冷却油は、循環ポンプ６０によって汲み上げられ、当該冷却油は循環パイプ８０を介して第２モータジェネレータ４０の上部に供給される。当該冷却油は第２モータジェネレータ４０の上部から下部に流れていくため第２モータジェネレータ４０は冷却される。
【００３３】
ここで、第１モータジェネレータ２０と第２モータジェネレータ４０の上部から下部に流れた冷却油はそれぞれ第１領域１１０の下部と第２領域１２０の下部に溜まり、第１モータジェネレータ２０の下部と第２モータジェネレータ４０の下部が油没している状態となる。また、第２領域１２０の下部に溜まった冷却油は、排出孔１２２を介してオイルパン７０に流れ込んでオイルパン７０においても溜められる。
【００３４】
このとき、油面調整用連通孔１０１と、冷却用連通孔１０２ａと、冷却用連通孔１０２ｂと、冷却用連通孔１０２ｃと、冷却用連通孔１０２ｄの各連通孔によって、第１領域１１０と第２領域１２０の冷却油の油面１３０，１４０の高さ位置が同じとなるように油面調整される。
【００３５】
さらに、循環ポンプ６０が作動してオイルパン７０に溜まった冷却油がストレーナ７５を介して循環パイプ８０に汲み上げられたときに、図１の矢印Ｘ，Ｙによって示されるように第１領域１１０の下部に溜まった冷却油が、油面調整用連通孔１０１と、冷却用連通孔部１０２とを含んだ各連通孔を介して第２領域１２０の下部の領域に流れ込んでいく。このとき、第２モータジェネレータ４０のステータ３０２とコイル３０４のうち油没している部分の周りに冷却油の流れが形成されるため、各連通孔が設けられずに冷却油の流れが形成されない場合と比べて、油没している部分の温度の上昇を抑制することができる。したがって、トランスアクスル１０によれば、第２モータジェネレータ４０のうち冷却油によって油没してしまう部分についてもより好適に冷却することができる。
【００３６】
なお、上記トランスアクスル１０において、連通孔は、油面調整用連通孔１０１と、冷却用連通孔１０２ａと、冷却用連通孔１０２ｂと、冷却用連通孔１０２ｃと、冷却用連通孔１０２ｄの５つであるものとして説明したが、個数に限定はなく、第２モータジェネレータ４０のうち油没している部分の周りに冷却油の流れを形成するのに好適な数であればよい。また、上記では、冷却用連通孔１０２ａと、冷却用連通孔１０２ｂと、冷却用連通孔１０２ｃと、冷却用連通孔１０２ｄの孔面積は同じで、当該孔面積は油面調整用連通孔１０１よりも小さいものとして説明したが、各連通孔の孔面積は全て同一であってもよく、また、それぞれ異なる孔面積であってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
８  エンジン、１０  トランスアクスル、２０  第１モータジェネレータ、２２  軸部材、３０  動力分割機構、４０  第２モータジェネレータ、４２  軸部材、５０  ケース体、６０  循環ポンプ、７０  オイルパン、７５  ストレーナ、８０  循環パイプ、９０  掻揚油路、１００  ケース体隔壁、１０１  油面調整用連通孔、１０２  冷却用連通孔部、１０２ａ  冷却用連通孔、１０２ｂ  冷却用連通孔、１０２ｃ  冷却用連通孔、１０２ｄ  冷却用連通孔、１１０  第１領域、１２０  第２領域、１２２  排出孔、１３０，１４０  油面、２０２，３０２，４０２  ステータ、２０４，３０４，４０４  コイル。
【図１】
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【図２】
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