(57)【要約】【課題】ロータとステータの間に冷却液が入り難く、ロータの回転抵抗を増加させることなく冷却液によりステータを冷却できる低コストの電動機の冷却機構を提供する。【解決手段】電動機２０に装備され、ロータ２２の回転軸部２５内に形成されたオイル導入通路３２からステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに冷却液を供給する電動機の冷却機構であって、回転軸部２５に、ロータ２２の両端面２２ｃ、２２ｄより軸方向外方側でコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に向って開口する冷却液噴出孔３３、３４が形成され、コイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に、オイルの流動方向をコイルエンド部２４ａ、２４ｂに向う方向に変化させる偏向部材４１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースの内部にステータおよび該ステータに対し回転するロータを有する電動機に装備され、前記ロータの軸部内に形成された冷却液導入通路に冷却液を導入して、該冷却液導入通路から前記ステータに前記冷却液を供給する電動機の冷却機構であって、
前記ロータの軸部に、前記冷却液導入通路に連通するとともに、前記ロータの両端面より軸方向の外方側で前記ステータの端部の近傍に向って開口するよう冷却液噴出孔が形成されるとともに、
前記ステータの端部の近傍に、前記冷却液噴出孔から噴出したオイルの流動方向を放射外方向から前記ステータの端部に向う方向に変化させる偏向部材が設けられていることを特徴とする電動機の冷却機構。
【請求項２】
前記ステータの端部の内周側には、前記ステータの端部に供給された前記冷却液の流動方向を前記ステータと前記ロータとの間の隙間から離隔させる方向に規制する流動方向規制部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動機の冷却機構。
【請求項３】
前記偏向部材が、前記ステータの端部の近傍に、前記ステータの端部から離れるほど前記ロータの軸部に接近するよう前記ロータの回転中心軸線に対し傾斜した傾斜面部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動機の冷却機構。
【請求項４】
前記偏向部材の前記傾斜面部が、前記ステータの端部の近傍に位置するとともに、少なくとも前記ロータの回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側に位置することを特徴とする請求項３に記載の電動機の冷却機構。
【請求項５】
前記偏向部材が、前記ケースおよび前記ステータのうちいずれかに支持されるとともに、
前記偏向部材の前記傾斜面部が、前記ロータの軸部を取り囲む環状をなしていることを特徴とする請求項４に記載の電動機の冷却機構。
【請求項６】
前記流動方向規制部材が、少なくとも前記ロータの回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側で前記ステータの端部の内周側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電動機の冷却機構。
【請求項７】
前記流動方向規制部材が、前記ロータの回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側で前記ステータの端部に対向する円弧状をなしていることを特徴とする請求項６に記載の電動機の冷却機構。
【請求項８】
前記流動方向規制部材が、前記ステータの端部に近接する一端側では前記ステータの端部を構成するコイルエンド部の内周面に対向し、前記ステータの端部から離隔する他端側では前記一端部より前記ロータの軸部に接近していることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の電動機の冷却機構。
【請求項９】
前記ケースと前記ロータの軸部との間に、前記冷却液噴出孔から噴射された冷却液が導入される冷却液通路が形成されるとともに、
前記ケースに、前記冷却液通路内に導入された前記冷却液を前記ステータの端部に向けて再度噴出させる固定噴射孔が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のうちいずれか１の請求項に記載の電動機の冷却機構。
【請求項１０】
前記電動機が、歯車伝送装置と共に車両に搭載され、
前記歯車伝動装置の潤滑に供されるオイルが、前記冷却液として前記冷却液導入通路に導入されることを特徴とする請求項１ないし請求項９のうちいずれか１の請求項に記載の電動機の冷却機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の冷却機構に関し、特にロータの軸心部に導入した冷却液をステータコイル側に供給するようにした電動機の冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行駆動装置に用いられるインホイールモータ等の電動機、エンジンと共にハイブリッド駆動装置を構成する発電電動機、あるいはエンジンに装着される発電機等の電動機においては、ステータ等の発熱部からの放熱が容易でない場合が多く、エンジンの内部や歯車伝動機構の潤滑・冷却油あるいは油圧作動アクチュエータ等の作動油を冷却液に用いてその発熱部を冷却する冷却機構を備えるものがある。
【０００３】
この種の電動機の冷却機構としては、例えばロータの端部にステータコイルのコイルエンド部の内周面に向って開口する冷却流体通路を設け、ロータの軸心部に導入したオイルをその冷却流体通路を通してステータコイルのコイルエンド部の内周面に向けて流出させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、クランク軸の端部に装着されたカップ状のフライホイルの内周部に永久磁石を装着する一方、その永久磁石とフライホイルのボス部との間に位置するようクランクケース側のカバーにステータを支持させた内燃機関用の発電機において、クランク軸の軸心部に導入されるオイルをステータのコイルエンド部に向けて噴射する噴射穴を、フライホイルのボス部に形成したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、ロータの軸心部に導入されるオイルをロータの端面部に形成されたオイル噴射孔から噴射させることで、ステータコイルエンドの内周部に冷却液としてのオイルを供給するものがある（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平０１−１１３５６１号公報
【特許文献２】特開２００１−３７１６０号公報
【特許文献３】特開２００５−６４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような従来の電動機の冷却機構にあっては、ロータの軸心側から発熱部であるステータのコイルエンド部の内周面側に冷却用のオイルを供給するものであったため、冷却用のオイルがロータとステータの間に入り易く、特にロータが高速回転する場合にそのオイルによるロータの引きずり抵抗や攪拌抵抗が増大し、動力損失が大きくなるという問題があった。
【０００８】
また、ステータの軸方向範囲内となるロータの本体部にオイルの噴出孔を設けていたため、オイル通路が長くなり、コスト高になっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、ロータとステータの間に冷却液が入り難く、ロータの回転抵抗を増加させることなく冷却液によりステータを冷却することのできる低コストの電動機の冷却機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電動機の冷却機構は、上記課題を解決するため、（１）ケースの内部にステータおよび該ステータに対し回転するロータを有する電動機に装備され、前記ロータの軸部内に形成された冷却液導入通路に冷却液を導入して、該冷却液導入通路から前記ステータに前記冷却液を供給する電動機の冷却機構であって、前記ロータの軸部に、前記冷却液導入通路に連通するとともに、前記ロータの両端面より軸方向の外方側で前記ステータの端部の近傍に向って開口するよう冷却液噴出孔が形成されるとともに、前記ステータの端部の近傍に、前記冷却液噴出孔から噴出したオイルの流動方向を放射外方向から前記ステータの端部に向う方向に変化させる偏向部材が設けられ、前記ステータの端部の内周側には、前記ステータの端部に供給された前記冷却液の流動方向を前記ステータと前記ロータとの間の隙間から離隔させる方向に規制する流動方向規制部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
この構成により、電動機が作動するとき、ロータの両端面より軸方向の外方側でロータの軸部の冷却液噴出孔から冷却液が噴出され、ステータの端部の近傍に配された偏向部材により、その冷却液の流動方向が放射外方向からステータの端部に向う流動方向に偏向され、ステータの端部に冷却液が供給される。したがって、ロータの回転抵抗が冷却液の引きずりによって増加することがなく、冷却液によりステータを十分に冷却することが可能になる。しかも、ロータの軸部に形成される冷却液導入通路には歯車潤滑用のオイルあるいは油圧作動アクチュエータの作動用のオイルを冷却液として容易に導入可能となる。
【００１２】
上記（１）に記載の電動機の冷却機構においては、（２）前記ステータの端部の内周側には、前記ステータの端部に供給された前記冷却液の流動方向を前記ステータと前記ロータとの間の隙間から離隔させる方向に規制する流動方向規制部材が設けられているのが好ましい。
【００１３】
この構成により、ステータの端部の内周側では、流動方向規制部材によって冷却液の流動方向がステータとロータとの間の隙間から離隔する方向に規制されることから、ステータとロータとの間の隙間に冷却液が入ることがない。
【００１４】
上記（１）、（２）に記載の電動機の冷却機構においては、（３）前記偏向部材が、前記ステータの端部の近傍に、前記ステータの端部から離れるほど前記ロータの軸部に接近するよう前記ロータの回転中心軸線に対し傾斜した傾斜面部を有するのが好ましい。
【００１５】
この構成により、冷却液噴出孔側からステータの端部の近傍に向って噴射された冷却液が偏向部材の傾斜面部に当たり、その流動方向が放射外方向からステータの端部に向う方向に確実に変化する。
【００１６】
上記（３）に記載の電動機の冷却機構においては、（４）前記偏向部材の前記傾斜面部が、前記ステータの端部の近傍に位置するとともに、少なくとも前記ロータの回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側に位置するのが好ましい。
【００１７】
この構成により、少なくともロータの回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側において、冷却液噴出孔からの冷却液が偏向部材の傾斜面部によって確実にステータの端部に向うように方向付けられ、ステータが確実に冷却される。
【００１８】
上記（４）に記載の電動機の冷却機構においては、（５）前記偏向部材が、前記ケースおよび前記ステータのうちいずれかに支持されるとともに、前記偏向部材の前記傾斜面部が、前記ロータの軸部を取り囲む環状をなしているのがより好ましい。
【００１９】
この構成により、冷却液噴出孔から噴出される冷却液の流動方向がロータの回転に伴って変化しても、ステータの端部の近傍において、冷却液噴出孔からの冷却液が偏向部材の傾斜面部によって確実にステータの端部に向うように方向付けられ、ステータが確実に冷却される。なお、偏向部材はケースに支持されてもよいし、ケースに一体に形成されていてもよい。
【００２０】
上記（２）に記載の電動機の冷却機構においては、（６）前記流動方向規制部材が、少なくとも前記ロータの回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側で前記ステータの端部の内周側に配置されているのがよい。
【００２１】
この構成により、少なくともロータの回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側において、ステータの端部に供給された冷却液の流動方向が、流動方向規制部材によりステータとロータとの間の隙間から離隔する方向に規制されることになるから、ロータの回転抵抗が冷却液の引きずりによって増加することが防止される。
【００２２】
上記（６）に記載の電動機の冷却機構においては、（７）前記流動方向規制部材が、前記ロータの回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側で前記ステータの端部に対向する円弧状をなしている。
【００２３】
この構成により、ステータの端部に供給されて流下する冷却液が、流動方向規制部材によってステータとロータとの間の隙間から離隔する方向に流下方向を規制されることになる。したがって、円弧状の流動方向規制部材を通過した冷却液は、ステータとロータとの間の隙間から半径方向または／および軸方向に離隔する位置からさらに流下することになり、ステータとロータとの間の隙間に冷却液が入ることがない。
【００２４】
上記（６）、（７）に記載の電動機の冷却機構においては、（８）前記流動方向規制部材が、前記ステータの端部に近接する一端側では前記ステータの端部を構成するコイルエンド部の内周面に対向し、前記ステータの端部から離隔する他端側では前記一端側より前記ロータの軸部に接近しているのがよい。
【００２５】
この構成により、流動方向規制部材の一端側では、冷却液がステータとロータの間の隙間から仕切られた状態でコイルエンド部の内周面に沿って流下し、流動方向規制部材の他端側では、冷却液がステータとロータの間の隙間からロータの軸方向に離れるように流下する。したがって、ステータとロータとの間の隙間に冷却液が入ることがない。
【００２６】
上記（１）〜（８）に記載の電動機の冷却機構においては、（９）前記ケースと前記ロータの軸部との間に、前記冷却液噴出孔から噴射された冷却液が導入される冷却液通路が形成されるとともに、前記ケースに、前記冷却液通路内に導入された前記冷却液を前記ステータの端部に向けて再度噴出させる固定噴射孔が形成されていても好ましい。
【００２７】
この構成により、ロータの軸部をケースに支持する軸受がロータの近傍に配置される場合でも、固定噴射孔から偏向部材に向けて冷却液を確実に噴射できる。
【００２８】
上記（１）〜（９）に記載の電動機の冷却機構においては、（１０）前記電動機が、歯車伝送装置と共に車両に搭載され、前記歯車伝動装置の潤滑に供されるオイルが、前記冷却液として前記冷却液導入通路に導入されるものであってもよい。
【００２９】
この構成により、車両の走行駆動装置やハイブリッド駆動装置に装備される電動機をオイルにより良好に冷却できる冷却機構となる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ロータの両端面より軸方向の外方側でロータの軸部の冷却液噴出孔から冷却液が噴出され、ステータの端部の近傍に配された偏向部材によりその冷却液の流動方向が放射外方向からステータの端部に向う流動方向に偏向される一方、ステータの端部の内周側では、流動方向規制部材によって冷却液の流動方向がステータとロータとの間の隙間から離隔する方向に規制されるようにしているので、ロータとステータの間に冷却液が入り難く、ロータの回転抵抗を増加させることなく冷却液によりステータを十分に冷却することのできる低コストの電動機の冷却機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動機の冷却機構の概略断面図である。
【図２】図１に示す電動機の冷却機構のII−II矢視断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電動機の冷却機構の概略断面図である。
【図４】図３に示す電動機の冷却機構のIV−IV矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３３】
（第１実施形態）
図１および図２に本発明の第１実施形態に係る電動機の冷却機構を示している。なお、本実施形態は、本発明を車両用ハイブリッド駆動装置の一部を構成する電動機の冷却機構に適用したものである。
【００３４】
まず、構成について説明する。
【００３５】
図１および図２に示すように、本実施形態の電動機は、発電電動機２０として構成されている。この発電電動機２０は、ケース１０の内部に固定されたステータ２１と、そのステータ２１に対し回転するロータ２２とを有しており、ロータ２２は一対の軸受１１、１２を介してケース１０に回転自在に支持された回転軸部２５（軸部）を有している。
【００３６】
また、発電電動機２０は、車両の補助的なあるいは主な走行駆動力を選択的に発生するモータの機能と、車両制動時等に車両の慣性力を電気エネルギとして回生するジェネレータの機能とを併有しており、図示しない遊星歯車機構等の歯車伝送装置と共に前記ハイブリッド駆動装置の一部として車両に搭載されている。
【００３７】
ケース１０は、全体を図示しないが、前記ハイブリッド駆動装置のケースの一部となっており、中心部に軸穴が形成された複数の有底筒状のケース部材を一体に締結して構成されている。
【００３８】
ステータ２１は、その主要部を構成する略円環状のステータコア２３に対してステータコイル２４を巻回したものであり、ステータコア２３は、図示しない複数の締結ボルトによりケース１０に締結され固定されている。また、詳細を図示しないが、ステータコア２３は、例えばロータ２２の回転方向に隣り合う複数の分割コアによって構成され、複数の電磁鋼板（符号無し）を積層してなる円形ヨーク部と、ステータコイル２４が巻回される複数のティース部とを有している。また、ロータ２２は、複数の電磁鋼板が積層されてなるロータ本体部２２ａに複数の永久磁石２２ｂ（図１中に１つのみ図示）を所定角度間隔に装着したものであり、回転軸部２５に一体的に支持されている。
【００３９】
一方、発電電動機２０には、冷却機構３０が装備されている。
【００４０】
冷却機構３０は、前記ハイブリッド駆動装置内の図示しない歯車伝動機構を潤滑・冷却するオイル（冷却液）をロータ２２の回転軸部２５の内部に導入し、ロータ２２の回転軸部２５側からステータ２１のステータコイル２４のコイルエンド部２４ａ、２４ｂ（ステータの端部；以下、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂという）に冷却液を供給してステータ２１を冷却するようになっている。
【００４１】
この冷却機構３０は、オイル供給手段としてのオイルポンプ３１と、回転軸部２５の軸心部に形成される冷却液導入通路としてのオイル導入通路３２と、このオイル導入通路３２から回転軸部２５の放射方向（半径方向）に延びる略円形断面の複数のオイル噴出孔３３、３４とを含んで構成されている。
【００４２】
なお、図中には、ロータ２２の一方側のオイル噴出孔３３とロータ２２の他方側のオイル噴出孔３４とをそれぞれ１つずつしか図示していないが、勿論、ロータ２２の一方側のオイル噴出孔３３が等角度間隔に複数設けられてもよいし、ロータ２２の一方側の複数のオイル噴出孔３３がロータ２２の軸方向の異なる位置にずれて配置されてもよい。また、その場合、複数のオイル噴出孔３３同士が異なる径および断面積に形成され得る。ロータ２２の他方側のオイル噴出孔３４についても、同様に、等角度間隔に複数設けられてもよいし、ロータ２２の軸方向の異なる位置にずれて配置されたり、複数のオイル噴出孔３４同士が異なる径および断面積に形成されたりしてもよい。さらに、複数のオイル噴出孔３３、３４は、オイル導入通路３２に対し直交するように回転軸部２５の半径方向に延びているが、オイル導入通路３２に対し直交する向きから外れるように傾斜してもよい。また、複数のオイル噴出孔３３、３４は、それらの中心軸線がロータ２２の回転中心軸線Ｃから離れたもの（食い違う軸線）であってもよいし、オイル噴出孔３３、３４のそれぞれが非円形断面であってもよい。
【００４３】
オイルポンプ３１は、ケース１０を含むトランスミッションケースの最下部に装着されたオイルパン３５内あるいはトランスミッションケース内のいずれかの室の内底部からオイルを汲み上げて、オイル導入通路３２に加圧したオイルを吐出するようになっている。このオイルポンプ３１は、例えば電動式のオイルポンプで構成され、図示しない電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）によって制御されるようになっている。なお、オイルポンプ３１は、歯車ポンプ等の機械式のオイルポンプとオイルの供給を制御するバルブとを併用して構成されてもよい。
【００４４】
オイルポンプ３１およびオイル導入通路３２は、前記遊星歯車機構等の歯車伝送装置の歯車の噛合部や軸受部等に潤滑・冷却用のオイルを供給する手段ともなっており、オイル導入通路３２内を通るオイルの一部は、前記遊星歯車機構等の歯車伝送装置の歯車の噛合部や軸受部等に潤滑・冷却用のオイルとして供給されるようになっている。なお、回転軸部２５のオイル導入通路３２の内部に、回転動力を伝達する円筒状の軸部材やオイル配管が挿入され、オイル導入通路３２の一部が回転軸部２５の内部でその円筒状の軸部材やオイル配管によって形成されてもよい。
【００４５】
オイル噴出孔３３、３４は、それぞれオイル導入通路３２に連通するようロータ２２の回転軸部２５に形成されるとともに、ロータ２２の軸方向の両端面２２ｃ、２２ｄより軸方向の外方側（図１中の左右両側）でステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に向って開口している。すなわち、オイル噴出孔３３、３４は、オイル導入通路３２に導入されるオイルをステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に向けて噴出させるようになっている。なお、ケース１０の内底壁部１３には、ステータ２１の冷却に供したオイルを再度オイルパン３５側に流下させるオイル流下通路１４ａ、１４ｂが形成されている。
【００４６】
ところで、ステータ２１の両端側のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍には、オイル噴出孔３３、３４からそれぞれ噴出したオイルの流動方向を放射外方向からステータ２１の両端側のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに向う方向に変化させる板金製の一対の偏向部材４１が設けられている。
【００４７】
これら偏向部材４１は、それぞれステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に、ロータ２２の回転中心軸線Ｃに対し傾斜した略円錐面状の傾斜面部４１ａを有している。また、一対の偏向部材４１の傾斜面部４１ａは、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂから離れるほどロータ２２の回転軸部２５に接近するように傾斜しており、ロータ２２の回転中心軸線方向におけるオイル噴出孔３３、３４の中心位置は、同方向における偏向部材４１の傾斜面部４１ａの形成範囲内に設定されている。
【００４８】
さらに、一対の偏向部材４１は、それぞれの傾斜面部４１ａがステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に位置するとともに少なくともロータ２２の回転軸中心軸線Ｃより鉛直方向の上方側に位置するように、ケースおよびステータ２１のうちいずれか、例えばステータ２１のステータコア２３に支持されている。各偏向部材４１は、具体的には、ロータ２２の回転軸部２５を取り囲む円環状をなすとともにステータコア２３に支持された円筒状部４１ｂと、ロータ２２の回転軸中心軸線Ｃに対し一定の傾斜角度をなす円錐面部４１ｃとを有しており、傾斜面部４１ａはその円錐面部４１ｃの内周面となっている。
【００４９】
一方、ステータ２１の両端側のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周側には、それぞれステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに供給された冷却液の流動方向をステータ２１とロータ２２との間の円筒状の隙間３６から離隔させる方向に規制する板金製の流動方向規制部材４２が設けられている。
【００５０】
流動方向規制部材４２は、少なくともロータ２２の回転軸中心軸線より鉛直方向の上側でステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周側に配置されている。この流動方向規制部材４２は、ロータ２２の回転軸中心軸線Ｃより鉛直方向の上方側でステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに対向する円弧状をなしている。
【００５１】
具体的には、流動方向規制部材４２は、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに近接する一端側では、ステータ２１の端部を構成するコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周面に対向する円筒状部４２ｂを有する一方、ステータ２１の端部であるコイルエンド部２４ａ、２４ｂから離隔する他端側では、一端側の円筒状部４２ｂよりロータ２２の回転軸部２５に接近するように傾斜する円錐面部４２ａを有している。ここで、流動方向規制部材４２の円筒状部４２ｂは、ロータ２２より大径であり、流動方向規制部材４２の円錐面部４２ａとロータ２２の回転軸部２５との間の最小距離は、ロータ２２のロータ本体部２２ａの半径より小さくなっている。また、一対の流動方向規制部材４２の円錐面部４２ａは、ロータ２２の回転中心軸線方向において、それぞれステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂよりも軸方向の外側に突出するように配置される一方で、一対の偏向部材４１の円錐面部４１ｃとステータ２１の両端側のコイルエンド部２４ａ、２４ｂとの間に位置している。
【００５２】
さらに、各偏向部材４１の円筒状部４２ｂには、ケース１０のオイル流下通路１４ａ、１４ｂのいずれかに連通するオイル流下穴４１ｄが形成されており、オイル噴出孔３３、３４からケース１０内に噴射され、ステータ２１の冷却に供されたオイルがケース１０の内底壁部１３側に流下するとき、オイル流下穴４１ｄからオイル流下通路１４ａ、１４ｂを通してオイルパン３５にオイルが流下するようになっている。
【００５３】
次に、作用について説明する。
【００５４】
上述のように構成された本実施形態の電動機の冷却機構においては、発電電動機２０が作動するとき、ロータ２２のロータ本体部２２ａの両端面２２ｃ、２２ｄより軸方向の外方側で、ロータ２２の回転軸部２５のオイル噴出孔３３、３４から冷却液が噴出される。
【００５５】
このとき、ステータ２１の両端側のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に配された一対の偏向部材４１により、それぞれの冷却液の流動方向が放射外方向からステータ２１の両端部に向う流動方向に変更され、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに確実に供給される。したがって、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周側にオイルを噴射する場合に比べ、ステータ２１とロータ２２との間の隙間３６にオイルが入り難くなる。その結果、ロータ２２の回転抵抗が冷却液の引きずりによって増加することがなく、オイルによりステータ２１を十分に冷却することができる。
【００５６】
しかも、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周側では、流動方向規制部材４２によって冷却液の流動方向がステータ２１とロータ２２との間の隙間３６から離隔する方向に規制されることから、ステータ２１とロータ２２との間の隙間に冷却液が入ることがない。
【００５７】
また、ロータ２２の回転軸部２５に形成されるオイル導入通路３２には歯車潤滑用のオイルあるいは油圧作動アクチュエータの作動用のオイルが導入されることから、そのオイルを冷却液としてオイル噴出孔３３、３４に容易に導入でき、冷却油路構造が非常に簡素になる。
【００５８】
加えて、偏向部材４１の傾斜面部４１ａが、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に位置するとともに、少なくともロータ２２の回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側に位置するので、少なくともロータ２２の回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側において、オイル噴出孔３３、３４からのオイルが偏向部材４１の傾斜面部４１ａによって確実にステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに向うように方向付けられ、ステータ２１が確実に冷却される。特に、本実施形態では、偏向部材４１の傾斜面部４１ａが、ロータ２２の回転軸部２５を取り囲む環状をなしているので、オイル噴出孔３３、３４から噴出されるオイルの流動方向がロータ２２の回転に伴って変化しても、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍においては、オイル噴出孔３３、３４からのオイルが偏向部材４１の傾斜面部４１ａによって確実にステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに向うように方向付けられ、ステータ２１が確実に冷却される。
【００５９】
さらに、流動方向規制部材４２が、少なくともロータ２２の回転軸中心軸線Ｃより鉛直方向の上方側でステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周側に配置されるとともに、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに対向する円弧状をなしているので、少なくともロータ２２の回転軸中心軸線Ｃより鉛直方向の上方側において、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに供給されて流下するオイルが、流動方向規制部材４２によってステータ２１とロータ２２との間の隙間３６から離隔する方向にその流下方向を規制されることになる。したがって、円弧状の流動方向規制部材４２を通過したオイルは、ステータ２１とロータ２２との間の隙間３６から半径方向および軸方向のいずれかに離隔する位置からさらに流下することになる。
【００６０】
特に、本実施形態では、流動方向規制部材４２の一端側の円筒状部４２ｂでは、オイルがステータ２１とロータ２２の間の隙間３６から仕切られた状態でコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周面に沿って流下し、流動方向規制部材４２の他端側の円錐面部４２ａでは、オイルがステータ２１とロータ２２の間の隙間３６からロータ２２の軸方向に離れるように流下するから、ステータ２１とロータ２２との間の隙間３６にオイルが入ることがない。また、流動方向規制部材４２も簡素な形状で済む。
【００６１】
このように、本実施形態においては、ロータ２２の両端面２２ｃ、２２ｄより軸方向の外方側でロータ２２の回転軸部２５のオイル噴出孔３３、３４からオイルが噴出され、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に配された偏向部材４１によりそのオイルの流動方向が放射外方向からステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに向う流動方向に偏向され、その一方、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周側では、流動方向規制部材４２によってオイルの流下方向がステータ２１とロータ２２との間の隙間３６から離隔する方向に規制されるようにしているので、ロータ２２とステータ２１の間にオイルが入り難く、ロータ２２の回転抵抗を増加させることなくオイルによりステータ２１を十分に冷却することのできる低コストの電動機の冷却機構を提供することができる。
【００６２】
さらに、発電電動機２０が、遊星歯車機構等の歯車伝送装置と共に車両に搭載され、その歯車伝動装置の潤滑に供されるオイルが、冷却液としてオイル導入通路３２に導入されるので、車両の走行駆動装置やハイブリッド駆動装置に装備される場合等において、その電動機をオイルにより良好に冷却できる冷却機構となる。
【００６３】
（第２実施形態）
図３および図４に本発明の第２実施形態に係る電動機の冷却機構を示している。なお、本実施形態は、上述の第１実施形態と略同様の全体構成を有するものであるので、第１実施形態の対応する構成要素と同一もしくは類似の構成要素については、図３および図４中にそれぞれ図１および図２中の対応する構成要素と同一の符号を付し、以下の説明においては、第１実施形態との相違点とその近傍の構成について詳述する。
【００６４】
本実施形態の発電電動機５０においては、軸受１１、１２がロータ２２のロータ本体部２２ａに近接して配置されており、それら軸受１１、１２の近傍において、ケース１０とロータ２２の回転軸部２５との間に、オイル噴出孔３３、３４から噴射されたオイルが導入される環状のオイル通路５１、５２が形成されている。また、ロータ２２の回転軸部２５が挿通されるとともに軸受１１、１２がそれぞれ装着されるケース１０のボス部１５、１６には、オイル通路５１、５２内に導入されたオイルをステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに向けて再度噴出させる固定噴射孔５３、５４が形成されている。
【００６５】
固定噴射孔５３、５４のうち少なくとも一方、例えば固定噴射孔５３、５４の双方は、図４に示す固定噴射孔５４のように、それぞれ所定の角度間隔で複数設けられている。そして、固定噴射孔５３、５４のそれぞれが、ロータ２２の回転中心軸線Ｃより上方側のステータ２１の両端側のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に向けてオイルを等角度間隔に噴射するようになっている。
【００６６】
ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍には、固定噴射孔５３、５４からそれぞれ噴出したオイルの流動方向を放射外方向からステータ２１の両端側のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに向う方向に変化させる板金製の一対の偏向部材４１が設けられている。これら偏向部材４１は、第１実施形態の場合と同様に、それぞれステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に略円錐面状の傾斜面部４１ａを有しており、それぞれの傾斜面部４１ａがステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に位置するとともに少なくともロータ２２の回転軸中心軸線Ｃより鉛直方向の上方側に位置するように、ケースおよびステータ２１のうちいずれか、例えばステータ２１のステータコア２３に支持されている。また、各偏向部材４１は、円筒状部４１ｂと円錐面部４１ｃとを有しており、傾斜面部４１ａが円錐面部４１ｃの内周面となっている。
【００６７】
また、ステータ２１の両端側のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周側には、第１実施形態の場合と同様に一対の流動方向規制部材４２が設けられており、これら流動方向規制部材４２はそれぞれロータ２２の回転軸中心軸線より鉛直方向の上方側でステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに対向する円弧状をなしている。また、一対の流動方向規制部材４２は、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周面に対向する円筒状部４２ｂと、円筒状部４２ｂよりロータ２２の回転軸部２５に接近するように傾斜する円錐面部４２ａとを有している。そして、流動方向規制部材４２の円錐面部４２ａは、ロータ２２の回転中心軸線方向において、それぞれステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂよりも軸方向の外側に突出するように配置される一方で、一対の偏向部材４１の円錐面部４１ｃとステータ２１の両端側のコイルエンド部２４ａ、２４ｂとの間に位置している。
【００６８】
なお、ロータ２２の回転軸部２５とケース１０との間の環状隙間部分には、環状のオイル通路５１、５２よりロータ２２の軸線向の外方側でその環状隙間部分を内外に区画するようシールするＯリング等のシールリング５５、５６が介装され、さらに、環状のオイル通路５１、５２よりロータ２２の軸線向の内方側でその環状隙間部分を内外に区画するようラビリンスシール等のシールリング５７、５８（詳細図示せず）が介装されている。
【００６９】
本実施形態の電動機の冷却機構においては、ロータ２２の回転軸部２５をケース１０に支持する軸受１１、１２がロータ２２の近傍に配置されるものの、ロータ２２の両端面２２ｃ、２２ｄより軸方向の外方側で固定噴射孔５３、５４から偏向部材４１に向けてオイルが噴射されるので、上述の第１実施形態と同様に、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの近傍に配された偏向部材４１によりそのオイルの流動方向が放射外方向からステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂに向う流動方向に偏向され、その一方、ステータ２１のコイルエンド部２４ａ、２４ｂの内周側では、流動方向規制部材４２によってオイルの流下方向がステータ２１とロータ２２との間の隙間３６から離隔する方向に規制される。したがって、ロータ２２とステータ２１の間にオイルが入り難く、オイルの引きずりによりロータ２２の回転抵抗を増加させることがなく、オイルによりステータ２１を十分に冷却することのできる低コストの電動機の冷却機構を提供することができる。さらに、車両の走行駆動装置やハイブリッド駆動装置に装備される電動機をオイルにより良好に冷却できる冷却機構を提供することができる。
【００７０】
なお、偏向部材４１はステータ２１のステータコア２３と共にケース１０に締結されてもよいし、ケース１０の内周壁面に嵌入されてもよい。さらに、偏向部材４１がケース１０に一体に形成され、その傾斜面部４１ａがケース１０の内壁面の一部となっていてもよい。また、傾斜面部４１ａは、その母線が直線となる円錐面に限らず、母線が曲線となるように湾曲した傾斜面を形成してもよい。また、流動方向規制部材４２は、ステータ２１のステータコア２３に支持されるものとしたが、流動方向規制部材４２をケース１０の内壁に直接支持させることもできる。ただし、その場合には、オイル噴出孔３３、３４あるいは固定噴射孔５３、５４から偏向部材４１の傾斜面部４１ａに向って噴射されるオイルを通過させるための開口部を流動方向規制部材４２に形成する必要がある。
【００７１】
上述の各実施形態では、ハイブリッド駆動装置内の歯車伝動装置の潤滑に供されるオイルが、冷却液としてオイル導入通路３２に導入されるものとしたが、他の油圧作動式のアクチュエータ類、例えば湿式多板型のクラッチやブレーキ、油圧モータ等に使用されるオイルをオイル導入通路３２に導入してもよいことはいうまでもない。
【００７２】
また、第２実施形態では、ケース１０のボス部１５、１６側の環状凹部とロータ２２の回転軸部２５の外周面との間に、オイル噴出孔３３、３４から噴射された冷却液が導入される環状のオイル通路５１、５２が形成されていたが、ケース１０側と回転軸部２５側のうちいずれか一方に環状の凹部（環状溝）を設けてもよいし双方に環状凹部を設けてもよい。
【００７３】
また、上述の各実施形態においては、流動方向制限部材４２を略半円形の庇状の部材としたが、円錐面部４２ａに代えて、流動方向制限部材４２の円筒状部４２ｂの外端部に略Ｕ字形もしくはＶ字形断面等の樋状の部材をロータ半径方向に開放する向きに装着することもできる。
【００７４】
以上説明したように、本発明に係る電動機の冷却機構は、ロータの両端面より軸方向の外方側でロータの軸部の冷却液噴出孔から冷却液が噴出され、ステータの端部の近傍に配された偏向部材によりその冷却液の流動方向が放射外方向からステータの端部に向う流動方向に偏向される一方、ステータの端部の内周側では、流動方向規制部材によって冷却液の流動方向がステータとロータとの間の隙間から離隔する方向に規制されるようにしているので、ロータとステータの間に冷却液が入り難く、ロータの回転抵抗を増加させることなく冷却液によりステータを冷却することのできる低コストの電動機の冷却機構を提供することができるという効果を奏するものであり、ロータの軸心部に導入した冷却液をステータコイル側に供給するようにした電動機の冷却機構全般に有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  ケース
１１、１２  軸受
１３  内底壁部
１４ａ、１４ｂ  オイル流下通路
１５、１６  ボス部
２０  発電電動機（電動機）
２１  ステータ
２２  ロータ
２２ａ  ロータ本体部
２２ｂ  永久磁石
２２ｃ、２２ｄ  両端面
２３  ステータコア
２４  ステータコイル
２４ａ、２４ｂ  コイルエンド部
２５  回転軸部（軸部）
３０  冷却機構
３１  オイルポンプ
３２  オイル導入通路（冷却液導入通路）
３３、３４  オイル噴出孔（冷却液噴出孔）
３５  オイルパン
３６  隙間（ステータとロータの間の隙間）
４１  偏向部材
４１ａ  傾斜面部
４１ｂ  円筒状部
４１ｃ  円錐面部
４１ｄ  オイル流下穴
４２  流動方向規制部材
４２ａ  円錐面部
４２ｂ  円筒状部
５１、５２  環状のオイル通路（冷却液通路）
５３、５４  固定噴射孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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