(57)【要約】【課題】モータを適切に冷却する。【解決手段】ケースと、前記ケースに固定されたステータ及び前記ステータに対して回転自在に設けられるロータを含むモータと、前記ケースの内部における前記モータの上方において前記モータの軸方向に延びて設けられ、冷却液が流通する流路を内部に画成し、前記流路から側方に貫通して形成される吐出口を有する冷却パイプと、を備え、前記モータの前記ステータの外周部には、前記モータの径方向に突出する突出部が設けられ、前記冷却パイプは、前記ケースに対して回転自在に設けられ、前記冷却パイプを回転させる回転機構をさらに備える、モータの冷却システムが提供される。【選択図】図２
2019170030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケースに固定されたステータ及び前記ステータに対して回転自在に設けられるロータを含むモータと、
前記ケースの内部における前記モータの上方において前記モータの軸方向に延びて設けられ、冷却液が流通する流路を内部に画成し、前記流路から側方に貫通して形成される吐出口を有する冷却パイプと、
を備え、
前記モータの前記ステータの外周部には、前記モータの径方向に突出する突出部が設けられ、
前記冷却パイプは、前記ケースに対して回転自在に設けられ、
前記冷却パイプを回転させる回転機構をさらに備える、
モータの冷却システム。
【請求項２】
前記回転機構は、前記冷却パイプの前記流路内に設けられ、前記流路内を流通する前記冷却液によって前記冷却パイプと一体に回転駆動されるタービンを含む、
請求項１に記載のモータの冷却システム。
【請求項３】
前記流路には、前記冷却パイプの一側から前記冷却液が供給され、
前記タービンは、前記流路内における前記冷却パイプの一側に配置される、
請求項２に記載のモータの冷却システム。
【請求項４】
前記吐出口は、前記冷却パイプの軸方向に間隔を空けて複数形成され、
前記複数の吐出口は、前記冷却パイプの周方向にずれて配置される、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のモータの冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種機器において、機器内に設けられるモータを冷却するためのモータの冷却システムが広く利用されている。例えば、特許文献１に開示されているように、モータを収容するケースの内部における当該モータの上方に設けられる冷却パイプを備える冷却システムが利用されている。このような冷却システムでは、具体的には、冷却パイプの内部にオイル等の冷却液が流通する流路が画成されており、当該冷却パイプは当該流路から側方に貫通して形成される吐出口を有している。そして、冷却パイプの流路に冷却液を供給することにより、冷却液を吐出口からモータの外周部に向けて吐出させることによって、モータの冷却が行われる。それにより、モータが熱により破損することを抑制することができる。また、モータが比較的高温になった際にモータの出力を制限する制御が行われる場合において、モータの出力を制限する制御が頻繁に行われることを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５８４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のモータの冷却システムでは、モータを適切に冷却することが十分ではなかった。例えば、特許文献１に開示されているような従来の冷却システムでは、冷却液をモータの外周部における各部分に十分に行き渡らせることが困難であることに起因して、モータにおいて局所的に高温な部分が生じる場合があった。
【０００５】
具体的には、モータのステータの外周部には、モータの径方向に突出する突出部が、例えばモータをケースに固定するボルトが挿通される部分として設けられている。冷却パイプから吐出された冷却液は、モータの外周部に沿って下方に流れることによってモータの外周部における各部分に供給されるが、モータの突出部によって遮られてしまう場合がある。ゆえに、冷却液がモータの外周部における突出部より下方の部分に行き渡りにくくなる。それにより、モータの外周部における突出部より下方の部分が十分に冷却されず、局所的に高温になりやすくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、モータを適切に冷却することが可能な、新規かつ改良されたモータの冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ケースと、前記ケースに固定されたステータ及び前記ステータに対して回転自在に設けられるロータを含むモータと、前記ケースの内部における前記モータの上方において前記モータの軸方向に延びて設けられ、冷却液が流通する流路を内部に画成し、前記流路から側方に貫通して形成される吐出口を有する冷却パイプと、を備え、前記モータの前記ステータの外周部には、前記モータの径方向に突出する突出部が設けられ、前記冷却パイプは、前記ケースに対して回転自在に設けられ、前記冷却パイプを回転させる回転機構をさらに備える、モータの冷却システムが提供される。
【０００８】
前記回転機構は、前記冷却パイプの前記流路内に設けられ、前記流路内を流通する前記冷却液によって前記冷却パイプと一体に回転駆動されるタービンを含んでもよい。
【０００９】
前記流路には、前記冷却パイプの一側から前記冷却液が供給され、前記タービンは、前記流路内における前記冷却パイプの一側に配置されてもよい。
【００１０】
前記吐出口は、前記冷却パイプの軸方向に間隔を空けて複数形成され、前記複数の吐出口は、前記冷却パイプの周方向にずれて配置されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明によれば、モータを適切に冷却することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る冷却システムの概略構成を示す正面断面図である。
【図２】同実施形態に係る冷却システムの概略構成を示す図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施形態に係る冷却システムの概略構成を示す図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】同実施形態に係る冷却パイプがタービンと一体に回転する様子を模式的に示す図である。
【図５】同実施形態に係る冷却パイプにおける当該冷却パイプの周方向についての吐出口の配置例を示す図である。
【図６】参考例に係る冷却システムにおける冷却パイプから吐出されたオイルの経路を模式的に示す図である。
【図７】同実施形態に係る冷却システムにおける冷却パイプから吐出されたオイルの経路を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
＜１．冷却システムの構成＞
まず、図１〜図５を参照して、本発明の実施形態に係る冷却システム１の構成について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る冷却システム１の概略構成を示す正面断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。なお、本明細書で参照する各図面は、モータ２０の軸方向をＸ方向とし、水平面内においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向をＺ方向として示されている。
【００１６】
冷却システム１は、オイル等の冷却液を用いてモータ２０を冷却するためのモータの冷却システムである。冷却システム１の冷却対象としてのモータ２０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＥＶ）において、車両の駆動輪を駆動するための駆動源として設けられる駆動用モータである。冷却システム１は、これらの車両においてモータ２０が熱により破損することを抑制するために利用される。
【００１７】
なお、冷却システム１の冷却対象としてのモータ２０の上記の用途はあくまでも一例に過ぎず、例えば、モータ２０は、発電用のモータであってもよく、車両以外の機器に搭載されて用いられるものであってもよい。また、以下では、冷却システム１において冷却液としてオイルが用いられる例を説明するが、冷却液は漏電を抑制し得る程度に導電性が低い液体であればよく、オイルはそのような冷却液の一例である。
【００１８】
冷却システム１は、図１〜図３に示されるように、ケース１０と、モータ２０と、冷却パイプ３０と、回転機構４０とを備える。
【００１９】
ケース１０は、各種部材を収容する部材である。具体的には、ケース１０内には、モータ２０、冷却パイプ３０及び回転機構４０が収容される。ケース１０は、具体的には、略円筒形状の部材であり、アルミニウム合金等の金属材料によって形成される。
【００２０】
モータ２０は、図１〜図３に示されるように、ステータ２１０と、ロータ２２０とを含む。ステータ２１０はケース１０に固定されており、ロータ２２０はステータ２１０に対して回転自在に設けられている。ステータ２１０及びロータ２２０は、略円筒形状を有し、ステータ２１０がロータ２２０の外側に位置するように同軸上に配置される。
【００２１】
ステータ２１０は、具体的には、積層された複数の鋼板からなるステータコア２１１と、ステータコア２１１の内周部に形成された複数のティース部の各々に巻回されたコイル２１２とを含む。ステータ２１０では、ステータコア２１１の各ティース部及び当該各ティース部に巻回されたコイル２１２が磁極として機能する。ステータコア２１１のティース部は、ステータコア２１１の内周面から径方向内側に突出し、軸方向Ｘに延びて形成されている。ステータコア２１１の内周部には、このようなティース部がステータコア２１１の周方向に間隔を空けて複数形成されている。ステータ２１０のコイル２１２は、図示しないインバータを介して図示しないバッテリと電気的に接続されており、コイル２１２へ電力が供給されることによって、ステータ２１０の周方向に沿って回転する回転磁界が発生する。
【００２２】
ロータ２２０には、具体的には、複数の永久磁石が交互に異なる極性となるように周方向に沿って配設される。ステータ２１０のコイル２１２へ電力が供給されて回転磁界が発生することによって、ロータ２２０の永久磁石に磁力が作用する。それにより、ロータ２２０は、ステータ２１０に対して相対的に回転する。ロータ２２０の内周部には、ケース１０に対して回転自在に設けられるシャフト５１が挿通された状態で固定されている。ゆえに、モータ２０が駆動されてロータ２２０が回転すると、シャフト５１はロータ２２０と一体に回転する。具体的には、シャフト５１は、図２及び図３に示されるように、軸方向Ｘに離隔されて同軸上に配置される一対の軸受５５，５６を介して、ケース１０に回転自在に支持されている。それにより、シャフト５１及びロータ２２０は、軸方向Ｘに沿った中心軸まわりに回転自在となる。シャフト５１、例えば、鉄系材料によって形成される。
【００２３】
ここで、図１及び図３に示されるように、モータ２０において、ステータ２１０の外周部には、モータ２０の径方向に突出する突出部２１３が設けられている。具体的には、突出部２１３は、軸方向Ｘに延びて設けられる。より具体的には、突出部２１３は、ステータ２１０の外周部における軸方向Ｘの一端部から他端部へ亘って設けられる。また、突出部２１３は、モータ２０の周方向に間隔を空けて複数配置される。各突出部２１３には、軸方向Ｘに貫通する貫通孔２１３ａが形成されている。突出部２１３における軸方向Ｘの他端部はケース１０におけるネジ孔１０ａが形成される部分と当接しており、突出部２１３の貫通孔２１３ａ内に軸方向Ｘの一側からボルト５９が挿通されている。ボルト５９の先端部に形成されているネジ部がネジ孔１０ａと螺合されることによって、モータ２０がケース１０に固定される。
【００２４】
上記のように、本実施形態では、ステータ２１０の外周部に突設される突出部２１３は、モータ２０をケース１０に固定するボルト５９が挿通される部分として機能しているが、ステータ２１０の外周部に他の目的でモータ２０の径方向に突出する突出部が設けられてもよい。例えば、ステータ２１０の外周部に突設される突出部は、ステータコア２１１を形成する複数の鋼板を積層された状態で互いに固定するボルトが挿通される部分として機能してもよい。
【００２５】
冷却パイプ３０は、図１及び図２に示されるように、ケース１０の内部におけるモータ２０の上方において軸方向Ｘに延びて設けられる。また、冷却パイプ３０は、オイル５が流通する流路３１を内部に画成し、当該流路３１から側方に貫通して形成される吐出口３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを有する。なお、以下では、吐出口３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを、それぞれ区別しない場合には、単に吐出口３２とも呼ぶ。
【００２６】
冷却パイプ３０は、具体的には、略円筒形状の部材であり、樹脂又は金属材料等によって形成される。冷却パイプ３０は軸方向Ｘに延びた内部空間を有しており、当該内部空間が流路３１に相当する。また、冷却パイプ３０は、軸方向Ｘの一端部に開口である流入口３３を有しており、軸方向Ｘの他端部に底部を有している。流入口３３は図示しない貯留部に貯留されたオイル５を吸い上げて送出するオイルポンプ５２と接続されており、オイルポンプ５２により送られるオイル５は流入口３３から冷却パイプ３０内の流路３１に流入する。このように、冷却パイプ３０内の流路３１には、具体的には、冷却パイプ３０の一側からオイル５が供給され、当該オイル５は流路３１内を一側から他側へ軸方向Ｘに流れる。
【００２７】
オイルポンプ５２により吸い上げられるオイル５を貯留する貯留部は、例えば、ケース１０の底部に形成される。また、オイルポンプ５２は、図示しない駆動源と接続されており、当該駆動源によって駆動される。オイルポンプ５２の駆動源としては、例えば、車両の駆動輪に伝達される動力を出力するエンジン又は駆動用モータが用いられる。なお、車両の駆動輪に伝達される動力を出力する駆動用モータと異なるモータがオイルポンプ５２の駆動源として設けられてもよい。
【００２８】
冷却パイプ３０内の流路３１は、吐出口３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄによって、冷却パイプ３０の側方の外部空間と連通されている。吐出口３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、具体的には、軸方向Ｘの一側から他側に向かう方向に間隔を空けてこの順に配置されている。吐出口３２ａは、コイル２１２のうちステータコア２１１における軸方向Ｘの一端部から軸方向Ｘに突出した部分であるコイルエンド２１２ａの上方に位置する。また、吐出口３２ｂ，３２ｃは、ステータコア２１１の上方に位置する。また、吐出口３２ｄは、コイル２１２のうちステータコア２１１における軸方向Ｘの他端部から軸方向Ｘに突出した部分であるコイルエンド２１２ｂの上方に位置する。このように、吐出口３２は、例えば、冷却パイプ３０の軸方向に間隔を空けて複数形成される。
【００２９】
オイルポンプ５２から送られて冷却パイプ３０内の流路３１に流入したオイル５は、各吐出口３２から冷却パイプ３０の径方向に吐出される。それにより、オイル５をモータ２０の外周部に向けて吐出して供給することができる。具体的には、図２に示されるように、コイルエンド２１２ａには、吐出口３２ａから吐出されたオイル５が供給され得る。また、ステータコア２１１には、吐出口３２ｂ，３２ｃから吐出されたオイル５が供給され得る。また、コイルエンド２１２ｂには、吐出口３２ｄから吐出されたオイル５が供給され得る。
【００３０】
ここで、冷却パイプ３０は、ケース１０に対して回転自在に設けられる。具体的には、冷却パイプ３０は、図２に示されるように、軸方向Ｘに離隔されて同軸上に配置される一対の軸受５７，５８を介して、ケース１０に回転自在に支持されている。それにより、冷却パイプ３０は、軸方向Ｘに沿った中心軸まわりに回転自在となる。
【００３１】
回転機構４０は、冷却パイプ３０を回転させる機構である。具体的には、回転機構４０は、冷却パイプ３０の流路３１内に設けられ、当該流路３１内を流通するオイル５によって冷却パイプ３０と一体に回転駆動されるタービン４１を含む。それにより、冷却パイプ３０の流路３１内をオイル５が流通する際に、冷却パイプ３０を回転機構４０により回転させることが実現される。タービン４１は、流体の運動エネルギを回転エネルギに変換可能な羽根車であり、当該タービン４１の回転軸が軸方向Ｘに沿った姿勢をとる。なお、タービン４１は、冷却パイプ３０と別体として形成されてもよく、冷却パイプ３０と一体として形成されてもよい。また、タービン４１の形状は、流路３１内を流通するオイル５の運動エネルギを回転エネルギに変換可能な形状であればよく、種々の形状をとり得る。
【００３２】
本実施形態に係る冷却システム１では、冷却パイプ３０がケース１０に対して回転自在に設けられ、かつ、回転機構４０が設けられることによって、冷却パイプ３０に供給されるオイル５の流れを利用して冷却パイプ３０を回転させることができる。以下、図４を参照して、このようなオイル５の流れを利用した冷却パイプ３０の回転について説明する。
【００３３】
図４は、本実施形態に係る冷却パイプ３０がタービン４１と一体に回転する様子を模式的に示す図である。
【００３４】
上述したように、オイルポンプ５２がエンジン等の駆動源によって駆動されると、オイル５がオイルポンプ５２により吸い上げられて冷却パイプ３０に送られる。冷却パイプ３０に送られるオイル５は、図４に示されるように、冷却パイプ３０の一端部に形成された流入口３３から冷却パイプ３０内の流路３１に流入する。流路３１に流入したオイル５は、流路３１の延在方向に沿って流路３１内を流通し、タービン４１を回転駆動させながら、タービン４１より下流側（つまり、冷却パイプ３０の他側）に送られる。そして、流路３１内を流通するオイル５のうちの一部のオイル５が吐出口３２ａから冷却パイプ３０の外部空間に向けて吐出されながら、その他のオイル５は吐出口３２ａより下流側に送られる。その後、流路３１における吐出口３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが設けられる位置を通過するオイル５の一部が各吐出口３２から吐出される。
【００３５】
上記のように、オイルポンプ５２が継続的に駆動される間において、各吐出口３２からオイル５が継続的に吐出される。この際、タービン４１は、流路３１内を流通するオイル５により継続的に回転駆動される。ゆえに、本実施形態に係る冷却システム１では、冷却パイプ３０が回転している状態で、吐出口３２からのオイル５の吐出が行われる。ここで、各吐出口３２の位置は、冷却パイプ３０の回転に伴い、冷却パイプ３０の回転軸まわりに回転する。ゆえに、吐出口３２から吐出されるオイル５の吐出方向は、冷却パイプ３０の回転に伴い、冷却パイプ３０の周方向における吐出口３２の位置の変化に応じて変化する。なお、図４では、冷却パイプ３０の回転方向が流入口３３側から見て時計回りである例が示されているが、冷却パイプ３０の回転方向は流入口３３側から見て反時計回りであってもよい。
【００３６】
冷却パイプ３０を適切に回転させる観点から、タービン４１は、図２及び図４に示されるように、流路３１内における冷却パイプ３０の一側に配置されることが好ましい。上記で説明したように、流入口３３から流路３１に流入したオイル５は、各吐出口３２から部分的に吐出されながら、下流側である冷却パイプ３０の他側に送られる。ゆえに、流路３１内における冷却パイプ３０の他側では、流路３１内における冷却パイプ３０の一側と比較して、流通するオイル５の流速が小さくなっており、オイル５の勢いが弱い状態になっている。よって、タービン４１を流路３１内における上流側である冷却パイプ３０の一側に配置することによって、オイル５の流れによりタービン４１を回転させやすくすることができ、ひいては冷却パイプ３０を適切に回転させることができる。特に、タービン４１は、同様の観点から、図２及び図４に示されるように、流路３１内におけるいずれの吐出口３２よりも上流側に配置されることがより好ましい。
【００３７】
また、冷却パイプ３０を安定的に回転させる観点から、吐出口３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、冷却パイプ３０の周方向にずれて配置されることが好ましい。図５は、本実施形態に係る冷却パイプ３０における当該冷却パイプ３０の周方向についての吐出口３２の配置例を示す図である。例えば、吐出口３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、図５に示されるように、冷却パイプ３０の周方向に９０°ずつ順次ずれて配置される。上記で説明したように、冷却システム１では、冷却パイプ３０が回転している状態で、吐出口３２からのオイル５の吐出が行われる。ここで、吐出口３２からのオイル５の吐出の挙動は、冷却パイプ３０の周方向における吐出口３２の位置の変化に応じて変化する。例えば、重力に起因して、吐出口３２が上方を向く場合と吐出口３２が下方を向く場合との間で、吐出口３２から吐出されるオイル５の勢いは異なる。
【００３８】
例えば、図５に示される配置例と異なり、各吐出口の冷却パイプ３０の周方向における位置が一致するように吐出口３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを配置する場合、冷却パイプ３０に作用する力における冷却パイプ３０の径方向の成分は、冷却パイプ３０の回転周期と一致する周期で変動する。一方、吐出口３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを冷却パイプ３０の周方向にずらして配置することによって、冷却パイプ３０に作用する力における冷却パイプ３０の径方向の成分のこのような変動を抑制することができる。それにより、冷却パイプ３０を安定的に回転させることができる。特に、同様の観点から、図５に示されるように、複数の吐出口３２を冷却パイプ３０の周方向に等間隔にずらして配置することがより好ましい。
【００３９】
なお、冷却パイプ３０に形成される吐出口３２の数及び配置は、上記の例に特に限定されず、例えば、上記の構成例から一部の吐出口３２が省略されてもよく、吐出口３２が追加されてもよい。具体的には、軸方向Ｘにおける吐出口３２の数は、４以外であってもよい。また、吐出口３２は、同一の軸方向Ｘの位置において冷却パイプ３０の周方向に複数設けられてもよい。ここで、吐出口３２は、モータ２０を軸方向Ｘに均一に冷却する観点から、図２に示されるように、コイルエンド２１２ａ、ステータコア２１１及びコイルエンド２１２ｂの上方にそれぞれ設けられることが好ましい。
【００４０】
＜２．冷却システムの動作＞
続いて、図６及び図７を参照して、本発明の実施形態に係る冷却システム１の動作について説明する。
【００４１】
ここで、理解を容易にするために、本実施形態に係る冷却システム１の動作の説明に先立って、図６を参照して、参考例に係る冷却システム９の動作を説明する。図６は、参考例に係る冷却システム９における冷却パイプ３０から吐出されたオイル５の経路を模式的に示す図である。
【００４２】
参考例に係る冷却システム９では、本実施形態に係る冷却システム１と比較して、回転機構４０が設けられない点が異なる。具体的には、参考例では、冷却パイプ３０は、ケース１０に固定されている。
【００４３】
冷却システム９では、本実施形態に係る冷却システム１と同様に、冷却パイプ３０は、オイルポンプ５２と接続されている。ゆえに、オイルポンプ５２がエンジン等の駆動源によって駆動されると、オイル５がオイルポンプ５２により吸い上げられて冷却パイプ３０に送られる。そして、流路３１に流入したオイル５が、冷却パイプ３０の流路３１内を流通することによって、吐出口３２からのオイル５の吐出が行われる。ここで、参考例では、冷却パイプ３０がケース１０に固定されているので、冷却パイプ３０が回転せずに固定された状態で、吐出口３２からのオイル５の吐出が行われる。具体的には、冷却システム９では、吐出口３２は冷却パイプ３０の下部に設けられており、オイル５は、吐出口３２から下方向に吐出される。ゆえに、オイル５は、モータ２０の上部に向けて吐出される。
【００４４】
そして、図６に示されるように、吐出口３２から吐出されたオイル５は、モータ２０の上部から外周部に沿って下方に流れる。ここで、モータ２０のステータ２１０の外周部には、上述したように、モータ２０の径方向に突出する突出部２１３が設けられている。ゆえに、モータ２０の上部から外周部に沿って下方に流れるオイル５は、突出部２１３によって遮られてしまう。そして、突出部２１３により遮られたオイル５は、突出部２１３における冷却パイプ３０側の面に沿って軸方向Ｘに流れて、モータ２０の軸方向Ｘにおける端部から下方に流れ落ちる。ゆえに、吐出口３２から吐出されたオイル５は、モータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分に行き渡りにくくなる。それにより、モータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分が十分に冷却されず、局所的に高温になりやすくなる。
【００４５】
ここで、モータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分にオイル５を適切に行き渡らせるための方法として、オイルポンプ５２により送出されるオイル５の流量を増大させることによって、吐出口３２から吐出されるオイル５の吐出量を増大させることが考えられる。それにより、吐出口３２から吐出されるオイル５の勢いを増大させることによって、オイル５がモータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分に突出部２１３を超えて行き渡るようになることが期待される。しかしながら、この方法を用いた場合、オイルポンプ５２の仕事量が増大することによって、オイルポンプ５２を駆動するために消費されるエネルギが増大してしまう。それにより、例えば車両の燃費が悪化するおそれがある。
【００４６】
また、モータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分にオイル５を適切に行き渡らせるための他の方法として、冷却パイプ３０の周方向における吐出口３２の数を増加させることによって、オイル５を冷却パイプ３０から複数の方向に吐出させることが考えられる。それにより、冷却パイプ３０から吐出されるオイル５の経路を増加させ多様化させることによって、オイル５がモータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分に突出部２１３を超えて行き渡るようになることが期待される。しかしながら、この方法を用いた場合、吐出口３２の数の増加に伴って、吐出口３２の１つあたりからのオイル５の吐出量が減少してしまう。それにより、冷却パイプ３０から吐出されたオイル５が突出部２１３によって遮られやすくなってしまう。また、吐出口３２の１つあたりからのオイル５の吐出量の減少分を補償するためにオイルポンプ５２により送出されるオイル５の流量を増大させた場合には、上述したように、オイルポンプ５２を駆動するために消費されるエネルギが増大してしまう。また、この方法を用いた場合、冷却パイプ３０から吐出されるオイル５の経路は増加するものの離散的であるため、オイル５をモータ２０の外周部における各部分に十分には行き渡らせにくい。
【００４７】
次に、図７を参照して、本実施形態に係る冷却システム１の動作を説明する。図７は、本実施形態に係る冷却システム１における冷却パイプ３０から吐出されたオイル５の経路を模式的に示す図である。
【００４８】
上述したように、本実施形態に係る冷却システム１では、冷却パイプ３０に供給されるオイル５の流れを利用して回転機構４０により冷却パイプ３０が回転させられる。そして、冷却パイプ３０が回転している状態で、吐出口３２からのオイル５の吐出が行われる。よって、冷却システム１では、吐出口３２から吐出されるオイル５の吐出方向は、冷却パイプ３０の回転に伴い、冷却パイプ３０の周方向における吐出口３２の位置の変化に応じて変化する。ゆえに、オイル５の吐出方向を連続的に変化させながら冷却パイプ３０からのオイル５の吐出を行うことができる。それにより、図７に示されるように、冷却パイプ３０から吐出されるオイル５の経路を効果的に多様化させることができる。
【００４９】
例えば、冷却パイプ３０から下方向に吐出されたオイル５は、モータ２０の上部から外周部に沿って下方に流れ、突出部２１３まで行き渡る。それにより、モータ２０の外周部における突出部２１３より上方の部分にオイル５を適切に行き渡らせることができる。また、例えば、冷却パイプ３０から左右方向に吐出されたオイル５は、突出部２１３を超えて飛散して、モータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分に到達し、当該部分からモータ２０の外周部に沿って下方に流れる。それにより、モータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分にオイル５を適切に行き渡らせることができる。このように、本実施形態に係る冷却システム１によれば、オイル５をモータ２０の外周部における各部分に十分に行き渡らせることができる。
【００５０】
なお、冷却パイプ３０から吐出されて突出部２１３を超えて飛散したオイル５は、ケース１０の内周面に接触せずにモータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分に到達する場合もあり、ケース１０の内周面に接触して跳ね返されてモータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分に到達する場合もある。冷却システム１には、突出部２１３を超えて飛散したオイル５をモータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分に適切に到達させる観点から、飛散したオイル５をモータ２０の当該部分まで案内するガイド部が設けられることが好ましい。
【００５１】
また、本実施形態に係る冷却システム１では、冷却パイプ３０の周方向における吐出口３２の数の増加を抑制しつつ、冷却パイプ３０から吐出されるオイル５の経路を効果的に多様化させることができる。ゆえに、吐出口３２の１つあたりからのオイル５の吐出量が減少することを抑制して、オイルポンプ５２により送出されるオイル５の流量の増大を抑制しつつ、オイル５をモータ２０の外周部における各部分に十分に行き渡らせることができる。
【００５２】
＜３．冷却システムの効果＞
続いて、本発明の実施形態に係る冷却システム１の効果について説明する。
【００５３】
本実施形態に係る冷却システム１では、冷却パイプ３０は、ケース１０に対して回転自在に設けられる。また、冷却システム１には、冷却パイプ３０を回転させる回転機構４０が設けられる。それにより、冷却パイプ３０が回転している状態で、吐出口３２からオイル５を吐出させることができる。ゆえに、オイル５の吐出方向を連続的に変化させながら冷却パイプ３０からのオイル５の吐出を行うことができるので、冷却パイプ３０から吐出されるオイル５の経路を効果的に多様化させることができる。それにより、モータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分にオイル５を適切に行き渡らせることができる。よって、冷却システム１によれば、オイル５をモータ２０の外周部における各部分に十分に行き渡らせることができるので、モータ２０を適切に冷却することができ、モータ２０において局所的に高温な部分が生じることが抑制される。
【００５４】
また、本実施形態に係る冷却システム１では、回転機構４０は、冷却パイプ３０の流路３１内に設けられ、流路３１内を流通するオイルによって冷却パイプ３０と一体に回転駆動されるタービン４１を含むことが好ましい。それにより、冷却パイプ３０に供給されるオイル５の流れを利用して冷却パイプ３０を適切に回転させることができるので、冷却パイプ３０の流路３１内をオイル５が流通する際に冷却パイプ３０を適切に回転させることができる。
【００５５】
また、本実施形態に係る冷却システム１では、冷却パイプ３０の流路３１には、冷却パイプ３０の一側からオイルが供給され、タービン４１は、流路３１内における冷却パイプ３０の一側に配置されることが好ましい。それにより、流路３１内においてオイル５の勢いが比較的強い状態になっている部分にタービン４１を配置することができるので、オイル５の流れによりタービン４１を回転させやすくすることができる。ゆえに、冷却パイプ３０をより適切に回転させることができる。
【００５６】
また、本実施形態に係る冷却システム１では、冷却パイプ３０の吐出口３２は、冷却パイプ３０の軸方向に間隔を空けて複数形成され、複数の吐出口３２は、冷却パイプ３０の周方向にずれて配置されることが好ましい。それにより、冷却パイプ３０に作用する力における冷却パイプ３０の径方向の成分の変動を効果的に抑制することができるので、冷却パイプ３０を安定的に回転させることができる。
【００５７】
＜４．むすび＞
以上説明したように、本実施形態に係る冷却システム１では、冷却パイプ３０はケース１０に対して回転自在に設けられ、冷却パイプ３０を回転させる回転機構４０が設けられる。それにより、オイル５の吐出方向を連続的に変化させながら冷却パイプ３０からのオイル５の吐出を行うことができるので、冷却パイプ３０から吐出されるオイル５の経路を効果的に多様化させることができる。ゆえに、モータ２０の外周部における突出部２１３より下方の部分にオイル５を適切に行き渡らせることができるので、モータ２０を適切に冷却することができ、モータ２０において局所的に高温な部分が生じることが抑制される。
【００５８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５９】
例えば、冷却システム１のケース１０、モータ２０及び冷却パイプ３０等の各構成要素の形状、材質及び配置は、上記で図１〜図５を参照して説明した構成例に限定されず、種々の形状、材質及び配置をとり得る。
【００６０】
また、例えば、回転機構４０は、冷却パイプ３０を回転させる機構であればよく、上記で説明した例に限定されない。例えば、回転機構４０として、オイル５の貯留部からオイル５を掻き上げる掻上装置と、当該掻上装置により掻き上げられて落下するオイル５を受けることにより冷却パイプ３０と一体に回転駆動されるオイル受け部とを備える機構が用いられてもよい。また、例えば、回転機構４０として、冷却パイプ３０を回転駆動するための動力を出力するモータ等の駆動源を備える機構が用いられてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  冷却システム
５  オイル
１０  ケース
２０  モータ
３０  冷却パイプ
３１  流路
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ  吐出口
３３  流入口
４０  回転機構
４１  タービン
５１  シャフト
５２  オイルポンプ
５５，５６，５７，５８  軸受
５９  ボルト
２１０  ステータ
２１１  ステータコア
２１２  コイル
２１２ａ  コイルエンド
２１２ｂ  コイルエンド
２１３  突出部
２２０  ロータ
【図１】
2019170030.tif 000003
【図２】
2019170030.tif 000004
【図３】
2019170030.tif 000005
【図４】
2019170030.tif 000006
【図５】
2019170030.tif 000007
【図６】
2019170030.tif 000008
【図７】
2019170030.tif 000009