(57)【要約】【課題】冷却必要部に対するオイルの供給量を適正化してステータの冷却性能を向上することが可能な電動機の冷却装置を提供する。【解決手段】上方に配置されたオイル供給装置からオイル９を流出して電動機１を冷却する場合に、コイル８が軸方向両側に配置された円環状のステータコア７の上方に、当該ステータコア７の沿う曲面に形成されたカバー１３を配置し、カバー１３のコイルと隣接する両端部の夫々を、ステータ６の軸方向で各コイル８の内側端より外側に配置する。カバー１３の上方には、オイル供給装置からオイル９が流出するオイル供給口１２を配置する。オイル供給口１２の下方に位置する部分に、ステータ６の軸方向と平行な方向に向けて長手な溝部１４を形成し、溝部１４の長手方向両端をステータ６の軸方向でカバー１３の両端部に夫々開口する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機をオイルで冷却する電動機の冷却装置において、
前記電動機の上方に配置され、前記オイルを流出して電動機を冷却するオイル供給装置と、
前記電動機に備えられたロータと、
前記電動機に備えられ、円環状のステータコア及びステータコアの軸方向両側部に夫々配置される一対のコイルを備えたステータと、
前記ステータコアの外周面に沿う曲面に形成されて前記ステータコアの上方に配置され、前記コイルと隣接する前記曲面の一対の端部の夫々が前記ステータの軸方向で前記各コイルの内側端より前記ステータの軸方向外側に位置するカバーと、
前記カバーの上方に配置され、前記オイル供給装置から供給されるオイルを流出するオイル供給口と、
前記カバーの外側面のうち前記オイル供給口の下方に位置する部分に配置され、且つ前記ステータの軸方向と平行な方向に向けて長手に形成され、両端が前記ステータの軸方向で前記カバーの両端部に夫々開口する溝部と
を備えることを特徴とする電動機の冷却装置。
【請求項２】
前記オイル供給装置は、
前記電動機が配置されるハウジング内で飛散するオイルを収集するオイルガータと、
前記オイルガータから前記カバーの上方に向けて形成され、先端部に前記オイル供給口を備えるオイル供給管とを備え、
前記オイル供給口を前記溝部の長手方向中間部の上方に配置した
ことを特徴とする請求項１に記載の電動機の冷却装置。
【請求項３】
前記カバーは鉛直方向で前記ステータコアの最上部を覆うように形成され、
前記カバーの周方向で前記ステータコアの鉛直方向最上部の両側の夫々に前記溝部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動機の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機を冷却する電動機の冷却装置に関し、例えば車両に搭載される電動機をオイルで冷却するのに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばハイブリッド車両に用いられる電動機は作動時に発熱し、その熱によって電動機の作動効率が低下する。電動機では、ステータのステータコアよりもコイルが最も発熱するので、このコイルを効率よく冷却するのが望ましい。コイルを冷媒で冷却する場合、絶縁性を維持するために冷媒としてオイルが用いられる。このような電動機の冷却装置としては、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。この電動機の冷却装置では、電動機ハウジングの内側でステータ及びロータの上方にオイルパイプをステータの軸方向と平行に配置し、ステータの上方位置でオイルパイプにオイル吐出口を形成する。オイル吐出口は、ロータに向けてオイルを吐出するロータ向き開口部と、コイルに向けてオイルを吐出するコイル向き開口部とを有し、コイル向き開口部から吐出されるオイルの量がロータ向き開口部から吐出されるオイルの量より多くなるようにすることで、コイルの冷却効率を高くできるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５３２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステータは、円環状のステータコアを挟んで当該ステータコアの軸方向両側にコイルを配置して構成される。このステータコアとコイルとの間には隙間が存在している。例えば、前記特許文献１のようにステータの上方から単にコイルに向けて冷却用のオイルを吐出しても、オイルはコイルの外周面に沿って流下する間にステータコアとコイルとの間の隙間に流れて込んでしまうため、コイルを効率よく冷却できないという実態がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、冷却必要部に対するオイルの供給量を適正化してステータの冷却性能を向上することが可能な電動機の冷却装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、発明の実施態様は、電動機をオイルで冷却する電動機の冷却装置において、前記電動機の上方に配置され、前記オイルを流出して電動機を冷却するオイル供給装置と、前記電動機に備えられたロータと、前記電動機に備えられ、円環状のステータコア及びステータコアの軸方向両側部に夫々配置される一対のコイルを備えたステータと、前記ステータコアの外周面に沿う曲面に形成されて前記ステータコアの上方に配置され、前記コイルと隣接する前記曲面の一対の端部の夫々が前記ステータの軸方向で前記各コイルの内側端より前記ステータの軸方向外側に位置するカバーと、前記カバーの上方に配置され、前記オイル供給装置から供給されるオイルを流出するオイル供給口と、前記カバーの外側面のうち前記オイル供給口の下方に位置する部分に配置され、且つ前記ステータの軸方向と平行な方向に向けて長手に形成され、両端が前記ステータの軸方向で前記カバーの両端部に夫々開口する溝部とを備えることを特徴とする電動機の冷却装置である。
【０００７】
また、前記オイル供給装置は、前記電動機が配置されるハウジング内で飛散するオイルを収集するオイルガータと、前記オイルガータから前記カバーの上方に向けて形成され、先端部に前記オイル供給口を備えるオイル供給管とを備え、前記オイル供給口を前記溝部の長手方向中間部の上方に配置した。
【０００８】
また、前記カバーは鉛直方向で前記ステータコアの最上部を覆うように形成され、前記カバーの周方向で前記ステータコアの鉛直方向最上部の両側の夫々に前記溝部を配置した。
【発明の効果】
【０００９】
而して、発明の実施態様によれば、電動機の上方に配置されたオイル供給装置からオイルを流出して電動機を冷却する場合に、コイルが軸方向両側に配置された円環状のステータコアの上方に、当該ステータコアの沿う曲面に形成されたカバーを配置する。コイルと隣接するカバーの曲面の一対の端部の夫々は、ステータの軸方向で各コイルの内側端より当該ステータの軸方向外側に位置する。このカバーの上方には、オイル供給装置から供給されるオイルが流出するオイル供給口を配置する。そして、カバーの外側面のうちオイル供給口の下方に位置する部分に配置され、且つステータの軸方向と平行な方向に向けて長手な溝部を形成する。この溝部の長手方向両端は、ステータの軸方向でカバーの両端部に夫々開口する。カバーの周方向端部は、ステータの軸方向で各コイルの内側端より外側に位置しているので、オイル供給口から供給され且つ溝部の長手方向両端から流出するオイルは、ステータの軸方向でコイルの外側端部側に導かれ、コイルの外側端を優先的に冷却することができる。また、オイル供給口から供給されるオイルが溝部の長手方向と交差する方向にあふれる場合には、カバーの周方向端部からステータコアの外周に流出し、コイルに加えてステータコアも冷却することができる。よって、オイル供給口から供給されるオイルの量に応じて、コイルとステータコアとにオイルを分配することができ、冷却必要部に対するオイルの供給量を適正化し、ステータの冷却性能を向上することができる。
【００１０】
また、電動機が配置されるハウジング内で飛散するオイルをオイルガータで収集し、オイル供給管のオイル供給口からカバーの上方にオイルを供給する。その際、オイルは溝部の長手方向中間部の上方から当該溝部に供給される。そのため、オイル供給口から溝部に供給されるオイルは溝部の長手方向中間部で二方向に分岐され、ステータの軸方向両側に配置される各コイルに均等に流出し、ステータの軸方向両側に配置されるコイルをバランスよく冷却することができる。また、オイル供給管の先端部のオイル供給口からコイルの外側端に直接オイルを供給する場合に比べてオイル供給管の長さを短縮することができ、その分だけオイル供給装置の構造を簡素化することができる。
【００１１】
また、ステータコアの鉛直方向最上部をカバーで覆い、カバーの周方向でステータコアの鉛直方向最上部の両側に溝部を配置した。これにより、より多くのオイルをコイルの外側端に導くことができ、コイルの外側端を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電動機の冷却装置が適用された駆動装置の斜視図である。
【図２】図１の駆動装置の側面図である。
【図３】図１の駆動装置における電動機の冷却装置の平面図である。
【図４】図１の駆動装置における電動機の冷却装置の後面図である。
【図５】図１の駆動装置における電動機の冷却装置の右後方斜視図である。
【図６】図１の駆動装置の上部拡大側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の電動機の冷却装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の電動機の冷却装置が適用されたハイブリッド車両用駆動装置の斜視図、図２は、図１の駆動装置の側面図、図３は、図１の駆動装置における電動機の冷却装置の平面図、図４は、図１の駆動装置における電動機の冷却装置の後面図、図５は、図１の駆動装置における電動機の冷却装置の右後方斜視図、図６は、図１の駆動装置の上部拡大側面図である。なお、図１、図２、図４、図６は、何れも、例えば図１の図示手前側のハウジングを取り外した状態を示しており、図３、図５は、何れも、例えば図１の図示奥方側のハウジングも取り外した状態を示している。また、図中の「上」、「左」、「前」は、夫々、車両に搭載された状態での上方、左方、前方を示している。
【００１４】
この駆動装置は、例えば図３に明示するように、車両搭載状態で左右に２つの電動機１を備えて構成され、例えば図１に示すように、夫々の電動機１を覆うように２つ割りのハウジング２が車両搭載状態で左右に配置されている。この２つの電動機１の間には、図示しない遊星歯車機構の組合せからなる動力合成分割機構が配置され、この動力合成分割機構で合成・分割された動力が動力伝達機構３を介してデファレンシャル装置４に伝達される。デファレンシャル装置４は、図示しない駆動軸に接続され、駆動軸には駆動輪が接続されている。従って、電動機１の動力は動力伝達機構３及びデファレンシャル装置４を介して駆動輪に伝達され、駆動輪の路面反力もまた電動機１に伝達される。
【００１５】
電動機１は、中心部にロータ５を有する円形構造であり、回転子であるロータ５の周囲には回転しないステータ６が配置される。このステータ６とロータ５との間に生じる電磁力でロータ５が回転する。そのために、電動機１はロータ５を回転中心に配置した円形構造である。ステータ６は、電動機１の形態に応じた種々の形態があるが、凡そ、ロータ５が挿入される中心穴を有する円環状のステータコア７と、電力が供給されるコイル８とを備えて構成される。コイル８はコイルエンドとも呼ばれ、ステータコア７の軸方向両側に配置される。従って、ステータ６も、全体的に円環形状である。ステータ６は、電動機１の作動に伴って発熱する発熱体であるが、その中でも、電力が供給されるコイル８が最も発熱する。そして、周知のように、電動機１が発熱すると効率が低下するので、電動機１を冷却するのが望ましい。その場合、発熱体であるステータ６、特にコイル８を優先的に冷却すべきである。
【００１６】
本実施形態の電動機の冷却は、オイルで行われる。図２に示すように、ハウジング２の下部にはオイル９が滞留している。この滞留するオイル９は、例えば回転するデファレンシャル装置４によって攪拌され、ハウジング２内で飛散する。本実施形態では、この飛散するオイル９を収集するために、２つの電動機１の中間部上方にオイルガータ１０が設けられている。このオイルガータ１０は、周知のオイルガータと同様に、上方が開口した溝形状であり、本実施形態では、動力伝達機構３側が高く、電動機１側が低くなるように配置され、電動機１側端部は溝が閉じられている。そして、このオイルガータ１０の電動機１側端部には、各電動機１の上方に向けて夫々２本のオイル供給管１１が設けられている。このオイル供給管１１は、両端部が開口する円管であり、オイルガータ１０側端部はオイルガータ１０の溝内に連絡している。従って、オイルガータ１０内のオイルはオイル供給管１１に流出し、オイルガータ１０側端部と反対側の端部から流出する。即ち、オイル供給管１１のオイルガータ１０側端部と反対側の端部がオイル供給口１２となる。このオイルガータ１０及びオイル供給管１１及びオイル供給口１２が本実施形態のオイル供給装置を構成する。なお、オイル供給口１２の配置については、後段に詳述する。
【００１７】
一方、前記ステータコア７の上方には、当該ステータコア７の外周面に沿う曲面に形成されたカバー１３が配置されている。このカバー１３は、鉛直方向でステータコア７の最上部を覆うように形成され、ステータコア７の鉛直方向最上部を挟んで周方向両側に延長されている。そして、このカバー１３は、コイル８と隣接する曲面の一対の端部の夫々が、ステータ６の軸方向で各コイル８の内側端よりステータ６の軸方向外側に位置する。つまり、ステータ６の軸方向へのカバー１３の寸法を幅とすると、カバー１３の幅方向両端部が、平面視で、コイル８の上方に位置するように、ステータ６の軸方向へのステータコア７の幅寸法よりカバー１３の幅寸法を幅広に設定している。
【００１８】
このカバー１３には、ステータ６の軸方向と平行な方向に長手な溝部１４が形成されている。この溝部１４は、両端がステータ６の軸方向でカバー１３の両端部に夫々開口する。従って、溝部１４の両端開口部は、夫々、ステータコア７の軸方向両側の各コイル８の上方に開口していることになる。また、この溝部１４は、前記オイルガータ１０から突出されたオイル供給管１１のオイル供給口１２の下方に位置する。更に、オイル供給口１２は、溝部１４の長手方向中間部の上方に配置されている。従って、オイルガータ１０によって収集されたハウジング２内の飛散オイルは、オイル供給管１１を通じてオイル供給口１２からカバー１３の溝部１４の長手方向中間部に供給される。溝部１４の長手方向中間部に供給されたオイルは、溝部１４内で長手方向両端部に向けて分岐し、両端開口部から各コイル８の上方に供給される。コイル８の上方から供給されたオイルは、ステータコア７側にも流れるものの、大半はコイル８の周方向に沿って流れ落ち、コイル８を優先的に冷却する。また、溝部１４の長手方向と交差する方向、所謂幅方向にオイルがあふれるような場合には、カバー１３の周方向両端部から、コイル８だけでなく、ステータコア７の上方にも流れ落ちる。従って、そのような場合には、コイル８だけでなく、ステータコア７もバランスよく冷却することができる。
【００１９】
このように本実施形態の電動機の冷却装置では、電動機１の上方に配置されたオイル供給装置からオイル９を流出して電動機１を冷却する場合に、コイル８が軸方向両側に配置された円環状のステータコア７の上方に、当該ステータコア７の沿う曲面に形成されたカバー１３を配置する。カバー１３のコイル８と隣接する一対の端部の夫々は、ステータ６の軸方向で各コイル８の内側端より当該ステータ６の軸方向外側に位置する。このカバー１３の上方には、オイル供給装置から供給されるオイル９が流出するオイル供給口１２を配置する。そして、カバー１３の外側面のうちオイル供給口１２の下方に位置する部分には、ステータ６の軸方向と平行な方向に向けて長手な溝部１４を形成する。この溝部１４の長手方向両端は、ステータ６の軸方向でカバー１３の両端部に夫々開口する。カバー１３のコイルと隣接する端部は、ステータ６の軸方向で各コイル８の内側端より外側に位置しているので、オイル供給口１２から供給され且つ溝部１４の長手方向両端から流出するオイル９は、ステータ６の軸方向でコイル８の外側端部側に導かれ、コイル８の外側端を優先的に冷却することができる。また、オイル供給口１２から供給されるオイル９が溝部１４の長手方向と交差する方向にあふれる場合には、カバー１３の周方向端部からステータコア７の外周に流出し、コイル８に加えてステータコア７も冷却することができる。よって、オイル供給口１２から供給されるオイル９の量に応じて、コイル８とステータコア７とにオイル９を分配することができ、冷却必要部に対するオイル９の供給量を適正化し、ステータ６の冷却性能を向上することができる。
【００２０】
また、電動機１が配置されるハウジング２内で飛散するオイル９をオイルガータ１０で収集し、オイル供給管１１のオイル供給口１２からカバー１３の上方にオイル９を供給する。その際、オイル９は溝部１４の長手方向中間部の上方から当該溝部１４に供給される。そのため、オイル供給口１２から溝部１４に供給されるオイル９は溝部１４の長手方向中間部で二方向に分岐され、ステータ６の軸方向両側に配置される各コイル８に均等に流出し、ステータ６の軸方向両側に配置されるコイル８をバランスよく冷却することができる。また、オイル供給管１１の先端部のオイル供給口１２からコイル８の外側端に直接オイル９を供給する場合に比べてオイル供給管１１の長さを短縮することができ、その分だけオイル供給装置の構造を簡素化することができる。
【００２１】
また、ステータコア７の鉛直方向最上部をカバー１３で覆い、カバー１３の周方向でステータコア７の鉛直方向最上部の両側に溝部を配置した。これにより、より多くのオイル９をコイル８の外側端に導くことができ、コイル８の外側端を冷却することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１は電動機
２はハウジング
３は動力伝達機構
４はデファレンシャル装置
５はロータ
６はステータ
７はステータコア
８はコイル
９はオイル
１０はオイルガータ
１１はオイル供給管
１２はオイル供給口
１３はカバー
１４は溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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