(57)【要約】【課題】インナーロータとアウターロータに埋設された永久磁石の磁石特性維持と、エアギャップの確保によるモータ性能維持との両立を達成することができる複軸多層モータの冷却構造を提供すること。【解決手段】コイル４２を巻いた固定電機子としてのステータＳと、ステータＳの内側に配置し、インナーロータマグネット２１を埋設したインナーロータＩＲと、ステータＳの外側に配置し、アウターロータマグネット６１を埋設したアウターロータＯＲとを、モータケース部材１，２により画成されるモータ室１７の内部に備えている複軸多層モータＭにおいて、アウターロータＯＲの外周とモータケース部材１，２の内周で囲まれる空間を第１油冷室９１に設定し、前記インナーロータＩＲの内周の空間を第２油冷室９２に設定し、前記ステータＳに対するアウターロータＯＲとインナーロータＩＲのエアギャップ９３，９４を含むステータ外周空間を空気室９５に設定した。【選択図】　　　　図６
2004072945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを巻いた固定電機子としてのステータと、ステータの内側に配置し、永久磁石を埋設したインナーロータと、ステータの外側に配置し、永久磁石を埋設したアウターロータとを、モータケース部材により画成されるモータ室の内部に備えた複軸多層モータにおいて、
前記アウターロータの外周とモータケース部材の内周で囲まれる空間を第１ウエット室に設定し、
前記インナーロータの内周の空間を第２ウェット室に設定し、
前記ステータに対するアウターロータとインナーロータのエアギャップを含むステータ外周空間をドライ室に設定したことを特徴とする複軸多層モータの冷却構造。
【請求項２】
請求項１に記載された複軸多層モータの冷却構造において、
前記インナーロータに第１モータ中空軸を連結し、前記アウターロータに前記第１モータ中空軸中の第２モータ軸を連結し、
前記モータケース部材の内側位置に、隙間を介してアウターロータと一体回転するアウターロータケース部材を配置し、
前記第１ウエット室を、モータケース部材の内面とアウターロータケース部材の外面により形成される第１油冷室とし、
前記第２ウェット室を、第１モータ中空軸の内周面と第２モータ軸の外周面により形成される第２油冷室とし、
前記ドライ室を、アウターロータケース部材の正面側連結ケース部と背面側連結ケース部との内面により形成される空気室とし、
前記第２モータ軸の軸心部に、モータ正面側軸端からモータ背面側に向けて軸心油路を形成すると共に、前記第１油冷室と第２油冷室とに潤滑油を導く第１分岐油路と第２分岐油路を形成し、
前記第２モータ軸の軸心部に、モータ背面側軸端からモータ正面側に向けて軸心空気路を形成すると共に、前記空気室に空気を導く空気路を形成し、
かつ、前記第１分岐油路と前記空気路とを、軸方向にオーバラップさせて配置したことを特徴とする複軸多層モータの冷却構造。
【請求項３】
請求項１または２の何れか１項に記載された複軸多層モータの冷却構造において、
前記アウターロータケース部材のアウターロータエアギャップより外周位置に、空気室に漏れた潤滑油を第１油冷室に排出する排出路を設けたことを特徴とする複軸多層モータの冷却構造。
【請求項４】
請求項３に記載された複軸多層モータの冷却構造において、
前記アウターロータケース部材を、アウターロータケース部と正面側連結ケース部と背面側連結ケース部により構成し、
前記排出路を、アウターロータケース部と正面側連結ケース部と背面側連結ケース部との連結嵌合により形成される開口部としたことを特徴とする複軸多層モータの冷却構造。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか１項に記載された複軸多層モータの冷却構造において、
前記複軸多層モータは、主動力源をエンジンとするハイブリッド駆動ユニットの副動力源として適用されたものであり、
オイルクーラにより冷却された潤滑油を、前記ハイブリッド駆動ユニットのギヤ室内に配置されたギヤ機構に供給すると共に、前記第２モータ軸の軸心部に形成された軸心油路に供給することを特徴とする複軸多層モータの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド駆動ユニット等に適用される複軸多層モータの冷却構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複軸多層モータの冷却構造としては、例えば、特開２０００−１４０８６号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
この従来公報には、インナーロータとアウターロータとの間にステータが配置された複軸多層モータにおいて、複数のステータ積層体にコイルが巻かれたステータの内部に冷却水を循環させて、発熱するステータを冷却する構造が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の複軸多層モータにあっては、ステータのみを水冷するものであり、モータ室は全体がドライ室であり、インナーロータとアウターロータに対して積極的に冷却を行わないものであるため、インナーロータに埋設された永久磁石とアウターロータに埋設された永久磁石の温度が限界温度を超える高温となった場合には、磁石の性状が変化し、磁石性能劣化等が生じてしまうという問題点がある。
【０００５】
すなわち、インナーロータとアウターロータとは、ステータに対し微小なエアギャップを介して配置されるため、ステータの温度が上昇した場合には、エアギャップを介して熱がインナーロータとアウターロータとに伝達されるし、また、長時間継続して運転した場合には、モータ室は全体が高温となってしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、インナーロータとアウターロータに埋設された永久磁石の磁石特性維持と、エアギャップの確保によるモータ性能維持との両立を達成することができる複軸多層モータの冷却構造を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、コイルを巻いたステータの内側と外側に永久磁石を埋設したインナーロータとアウターロータとを備えた複軸多層モータにおいて、前記アウターロータの外周とモータケース部材の内周で囲まれる空間を第１ウエット室に設定し、前記インナーロータの内周の空間を第２ウェット室に設定し、前記コイルを巻いたステータに対するアウターロータとインナーロータのエアギャップを含むステータ外周空間をドライ室に設定した。
【０００８】
ここで、「ウエット室」とは、油や水等の冷却用液体が満たされる室をいい、「ドライ室」とは、乾燥空気等の乾燥気体が満たされる室をいう。
【０００９】
【発明の効果】
よって、本発明にあっては、アウターロータの外周空間とインナーロータの内周空間をウェット室に設定したため、インナーロータとアウターロータに埋設された永久磁石が液流による冷却によって温度上昇が抑えられ、長時間継続して運転しても本来の磁石特性を維持することができる。
【００１０】
また、ステータに対するアウターロータとインナーロータのエアギャップを含むステータ外周空間をドライ室に設定したため、エアギャップの確保により、液体剪断による発熱を抑制することができると共に、攪拌抵抗が大きくなることでのモータ性能低下を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複軸多層モータの冷却構造を実現する実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
【００１３】
［ハイブリッド駆動ユニットの全体構成］
図１は第１実施例の複軸多層モータが適用されたハイブリッド駆動ユニットの全体図であり、図１において、Ｅはエンジン、Ｍは複軸多層モータ、Ｇはラビニョウ型複合遊星歯車列、Ｄは駆動出力機構、１はモータカバー、２はモータケース、３はギヤハウジング、４はフロントカバーである。
【００１４】
前記エンジンＥは、ハイブリッド駆動ユニットの主動力源であり、エンジン出力軸５とラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第２リングギヤＲ２とは、回転変動吸収ダンパー６及び多板クラッチ７を介して連結されている。
【００１５】
前記複軸多層モータＭは、外観的には１つのモータであるが２つのモータジェネレータ機能を有する副動力源である。この複軸多層モータＭは、前記モータケース２に固定され、コイルを巻いた固定電機子としてのステータＳと、前記ステータＳの内側に配置し、永久磁石を埋設したインナーロータＩＲと、前記ステータＳの外側に配置し、永久磁石を埋設したアウターロータＯＲと、を同軸上に三層配置することで構成されている。前記インナーロータＩＲに固定の第１モータ中空軸８は、ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第１サンギヤＳ１に連結され、前記アウターロータＯＲに固定の第２モータ軸９は、ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第２サンギヤＳ２に連結されている。
【００１６】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇは、二つのモータ回転数を制御することにより無段階に変速比を変える無段変速機能を有する遊星歯車機構である。このラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇは、互いに噛み合う第１ピニオンＰ１と第２ピニオンＰ２を支持する共通キャリヤＣと、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１サンギヤＳ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２サンギヤＳ２と、第１ピニオンＰ１に噛み合う第１リングギヤＲ１と、第２ピニオンＰ２に噛み合う第２リングギヤＲ２との５つの回転要素を有して構成されている。前記第１リングギヤＲ１とギヤハウジング３との間には多板ブレーキ１０が介装されている。前記共通キャリヤＣには、出力ギヤ１１が連結されている。
【００１７】
前記駆動出力機構Ｄは、出力ギヤ１１と、第１カウンターギヤ１２と、第２カウンターギヤ１３と、ドライブギヤ１４と、ディファレンシャル１５と、ドライブシャフト１６Ｌ，１６Ｒにより構成されている。そして、出力ギヤ１１からの出力回転及び出力トルクは、第１カウンターギヤ１２→第２カウンターギヤ１３→ドライブギヤ１４→ディファレンシャル１５を経過し、ドライブシャフト１６Ｌ，１６Ｒから図外の駆動輪へ伝達される。
【００１８】
すなわち、ハイブリッド駆動ユニットは、前記第２リングギヤＲ２とエンジン出力軸５を連結し、前記第１サンギヤＳ１と第１モータ中空軸８とを連結し、前記第２サンギヤＳ２と第２モータ軸９とを連結し、前記共通キャリヤＣに出力ギヤ１１を連結することにより構成されている。
【００１９】
［複軸多層モータの構成］
図２は第１実施例の冷却構造が適用された複軸多層モータＭを示す縦断側面図、図３は第１実施例の冷却構造が適用された複軸多層モータＭを示す一部縦断正面図、図４は第１実施例のステータを背面側から視た図である。
【００２０】
図２において、１はモータカバー、２はモータケースであり、これらに囲まれたモータ室１７内にインナーロータＩＲとステータＳとアウターロータＯＲとにより構成された複軸多層モータＭが配置されている。
【００２１】
前記インナーロータＩＲは、その内筒面が第１モータ中空軸８の段差軸端部に対して圧入（或いは焼きばめ）により固定されている。このインナーロータＩＲには、図３に示すように、ロータベース２０に対し磁束形成を考慮した配置によるインナーロータマグネット２１（永久磁石）が軸方向に１２本埋設されている。但し、２本が対となってＶ字配置されて同じ極性を示し、３極対としてある。
【００２２】
前記ステータＳは、ステータピース４０とステータピース積層体４１とコイル４２と冷却水路４３とインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５と非磁性体樹脂層４６とを有して構成されている。そして、ステータＳの正面側端部が、正面側エンドプレート４７とステータケース４８とを介してモータケース２に固定されている。
【００２３】
前記コイル４２は、コイル数が１８で、図４に示すように、６相コイルを３回繰り返しながら円周上に配置される。
【００２４】
そして、前記６相コイルに対しては、図外のインバータから給電接続端子５０とバスバー径方向積層体５１と給電コネクタ５２とバスバー軸方向積層体５３を介して複合電流が印加される（図８を参照）。この複合電流は、アウターロータＯＲを駆動させるための３相交流と、インナーロータＩＲを駆動させるための６相交流を複合させたものである。
【００２５】
前記アウターロータＯＲは、その外筒面がアウターロータケース６２に対してロー付け或いは接着により固定されている。そして、アウターロータケース６２の正面側には正面側連結ケース６３が固定され、背面側には背面側連結ケース６４が固定されている。そして、この背面側連結ケース６４に第２モータ軸９がスプライン結合されている。このアウターロータＯＲには、図３に示すように、ロータベース６０に対し磁束形成を考慮した配置によるアウターロータマグネット６１（永久磁石）が、両端位置に空間を介して軸方向に１２本埋設されている。このアウターロータマグネット６１は、インナーロータマグネット２１とは異なり、１本づつ極性が違い、６極対となっている。
【００２６】
図２において、８０，８１はアウターロータ６をモータケース２及びモータカバー１に支持する一対のアウターロータベアリングである。８２はインナーロータＩＲをモータケース２に支持するインナーロータベアリング、８３はアウターロータＯＲに対しステータＳを支持するステータベアリング、８４は第１モータ中空軸８と第２モータ軸９との間に介装される中間ベアリングである。
【００２７】
また、図２において、８５はインナーロータＩＲの回転位置を検出するインナーロータレゾルバ、８６はアウターロータＯＲの回転位置を検出するアウターロータレゾルバである。
【００２８】
［遊星歯車機構の構成］
図５はハイブリッド駆動ユニットのラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇを示す縦断面図である。図５において、２はモータケース、３はギヤハウジング、４はフロントカバーであり、これらに囲まれたギヤ室３０内にラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇ及び駆動出力機構Ｄが配置されている。
【００２９】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第２リングギヤＲ２には、回転変動吸収フライホイールダンパー６と変速機入力軸３１とクラッチドラム３２とを介し、多板クラッチ７の締結時にエンジンＥからの回転駆動トルクが入力される。
【００３０】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第１サンギヤＳ１には、第１モータ中空軸８がスプライン結合され、決められたモータ動作点にしたがって、複軸多層モータＭのインナーロータＩＲから第１トルクと第１回転数が入力される。
【００３１】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第２サンギヤＳ２には、第２モータ軸９がスプライン結合され、決められたモータ動作点にしたがって、複軸多層モータＭのアウターロータＯＲから第２トルクと第２回転数が入力される。
【００３２】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第１リングギヤＲ１と、ギヤハウジング３との間には多板ブレーキ１０が設けられ、発進時等において多板ブレーキ１０が締結された時には、第１リングギヤＲ１が停止する。
【００３３】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの共通キャリヤＣには、ステータケース４８に対しベアリングを介して回転可能に支持された出力ギヤ１１がスプライン結合されている。
【００３４】
前記駆動出力機構Ｄは、前記出力ギヤ１１と噛み合う第１カウンターギヤ１２と、この第１カウンターギヤ１２のシャフト部に設けられた第２カウンターギヤ１３と、第２カウンターギヤ１３と噛み合うドライブギヤ１４とを有する。そして、第２カウンターギヤ１３とドライブギヤ１４の歯数比により、終減速比が決められる。
【００３５】
前記多板クラッチ７のクラッチピストン３３には、フロントカバー４に形成されたクラッチ圧油路３４により締結圧が供給される。また、前記多板ブレーキ１０のブレーキピストン３５には、フロントカバー４に形成されたブレーキ圧油路３６により締結圧が供給される。前記クラッチピストン３３と前記ブレーキピストン３５は、フロントカバー４の内側で、内周位置にクラッチピストン３３が配置され、その外周位置にブレーキピストン３５が配置される。
【００３６】
また、前記変速機入力軸３１には、軸心油路３７が形成されていて、この軸心油路３７には、フロントカバー４に形成された潤滑油路３８を介して潤滑油が供給される。
【００３７】
［モータ冷却構造］
図６は第１実施例のモータ冷却構造の全体を示す縦断面図、図７は第１実施例のモータ冷却構造におけるアウターロータケースの連結嵌合部を示す一部平面図である。
【００３８】
複軸多層モータＭは、コイル４２を巻いた固定電機子としてのステータＳと、ステータＳの内側に配置し、インナーロータマグネット２１（永久磁石）を埋設したインナーロータＩＲと、ステータＳの外側に配置し、アウターロータマグネット６１（永久磁石）を埋設したアウターロータＯＲとを、モータカバー１およびモータケース２（以下、モータケース部材１，２という。）により画成されるモータ室１７の内部に備えている。
【００３９】
そして、前記アウターロータＯＲの外周とモータケース部材１，２の内周で囲まれる空間を第１油冷室９１（第１ウエット室）に設定し、前記インナーロータＩＲの内周の空間を第２油冷室９２（第２ウェット室）に設定し、前記ステータＳに対するアウターロータＯＲとインナーロータＩＲのエアギャップ９３，９４を含むステータ外周空間を空気室９５（ドライ室）に設定している。
【００４０】
前記インナーロータＩＲに第１モータ中空軸８を連結し、前記アウターロータＯＲに第２モータ軸９を連結し、前記モータケース部材１，２の内側位置に、隙間を介してアウターロータＯＲを固定するアウターロータケース部材６２，６３，６４を配置している。
【００４１】
そして、前記第１油冷室９１を、モータケース部材１，２の内面とアウターロータケース部材６２，６３，６４の外面により形成される室としている。
【００４２】
前記第２油冷室９２を、第１モータ中空軸８の内周面と第２モータ軸９の外周面により形成される室としている。
【００４３】
前記空気室９５を、アウターロータケース部材６２，６３，６４の正面側連結ケース６３（正面側連結ケース部）と背面側連結ケース６４（背面側連結ケース部）との内面により形成される室としている。
【００４４】
前記第２モータ軸９の軸心部に、モータ正面側軸端からモータ背面側に向けて軸心油路９６を形成すると共に、前記第１油冷室９１と前記第２油冷室９２とに潤滑油を導く第１分岐油路９６ａと第２分岐油路９６ｂを形成している。
【００４５】
前記第２モータ軸９の軸心部に、モータ背面側軸端からモータ正面側に向けて軸心空気路９７を形成すると共に、前記空気室９５に空気を導く空気路９７ａを形成している。ここで、前記第１分岐油路９６ａと前記空気路９７ａとは、軸方向にオーバラップさせて配置している。なお、９８はスポンジ等によるエアフィルタであり、９９は第２油冷室９２と空気室９５とを画成するシール構造である。
【００４６】
前記アウターロータケース部材６２，６３，６４のアウターロータエアギャップ９３より外周位置に、空気室９５に漏れた潤滑油を第１油冷室９１に排出する開口部１００（排出路）を設けている。この開口部１００は、前記アウターロータケース６２（アウターロータケース部）と正面側連結ケース６３（正面側連結ケース部）と背面側連結ケース６４（背面側連結ケース部）との連結嵌合部１０１，１０２にそれぞれ形成されている。尚、図７において、１０３は排出油路である。
【００４７】
図７により連結嵌合部１０１の構成を説明すると、正面側連結ケース６３にアウターロータケース６２の嵌合段差部６２ａの軸方向幅より深い軸方向幅を持つ湾曲凹溝６３ａを形成し、アウターロータケース６２と正面側連結ケース６３とを連結嵌合すると開口部１００が形成される構成を採用している。
【００４８】
次に、作用を説明する。
【００４９】
［複軸多層モータの基本機能］
２ロータ・１ステータで、アウターロータ磁力線とインナーロータ磁力線との２つの磁力線が作られる複軸多層モータＭを採用したことで、コイル４２及び図外のコイルインバータを２つのインナーロータＩＲとアウターロータＯＲに対し共用できる。そして、インナーロータＩＲに対する電流とアウターロータＯＲに対する電流を重ね合わせた複合電流（図８）を１つのコイル４２に印加することにより、２つのロータＩＲ，ＯＲをそれぞれ独立に制御することができる。つまり、外観的には、１つの複軸多層モータＭであるが、モータ機能とジェネレータ機能の異種または同種の機能を組み合わせものとして使える。
【００５０】
よって、例えば、ロータとステータを持つモータと、ロータとステータを持つジェネレータの２つのものを設ける場合に比べて大幅にコンパクトになり、スペース・コスト・重量の面で有利であると共に、コイル共用化により電流による損失（銅損，スイッチングロス）を防止することができる。
【００５１】
また、複合電流制御のみで（モータ＋ジェネレータ）の使い方に限らず、（モータ＋モータ）や（ジェネレータ＋ジェネレータ）の使い方も可能であるというように、高い選択自由度を持ち、例えば、第１実施例のように、ハイブリッド車の駆動源に採用した場合、これら多数の選択肢の中から車両状態に応じて最も効果的或いは効率的な組み合わせを選択することができる。
【００５２】
［ロータ冷却作用］
前記複軸多層モータＭは、上記のように主動力源をエンジンＥとするハイブリッド駆動ユニットの副動力源として適用されたものであり、図外のオイルクーラにより冷却された潤滑油は、フロントカバー４に形成された潤滑油路３８を介して、ハイブリッド駆動ユニットのギヤ室３０内に配置されたギヤ機構に供給されると共に、変速機入力軸３１に形成された軸心油路３７から第２モータ軸９の軸心部に形成された軸心油路９６に供給される。
【００５３】
そして、軸心油路９６からの潤滑油は、第２分岐油路９６ｂを経過して第２油冷室９２へ供給され、移動する潤滑油により第１モータ中空軸８に固定されたインナーロータＩＲから熱を奪う。そして、第２油冷室９２の潤滑油は、第１モータ中空軸８と第２モータ軸９との間の環状隙間を経過してギヤ室３０へ導かれる。
【００５４】
同時に、軸心油路９６からの潤滑油は、第１分岐油路９６ａを経過して第１油冷室９１へ供給され、飛散する潤滑油によりアウターロータケース部材６２，６３，６４に固定されたアウターロータＯＲから熱を奪う。なお、第１油冷室９１へは、油路１０３を経過した潤滑油も導かれる。
【００５５】
よって、アウターロータＯＲの外周空間を第１油冷室９１に設定し、インナーロータＩＲの内周空間を第２油冷室９２に設定したため、インナーロータＩＲとアウターロータＯＲに埋設されたインナーロータマグネット２１とアウターロータマグネット６１の温度上昇が抑えられ、例え、長時間継続して運転しても本来の磁石特性がそのまま維持される。
【００５６】
［ステータ冷却作用］
複軸多層モータＭのステータＳにはコイル４２が巻かれ、このコイル４２には大電流が流されることで、高温になろうとするが、外部から冷却水が冷却水路４を経過して循環供給されることで、移動する冷却水により、ステータＳの内側と両側面から熱を奪い、ステータＳが冷却される。
【００５７】
［エアギャップ確保作用］
まず、エアフィルタ９８により粒子等を除去された空気は、モータ背面側軸端からモータ正面側に向けて形成された軸心空気路９７から空気路９７ａを経過し、空気室９５に清浄な空気を導く。
【００５８】
この空気室９５は、アウターロータケース部材６２，６３，６４の正面側連結ケース６３と背面側連結ケース６４との内面により形成される室であり、両側に形成される空気室９５，９５は、エアギャップ９３，９４により連通しているため、油の流入を許さない空気層としてのエアギャップ９３，９４が確保される。
【００５９】
しかしながら、空気室９５の外周側は、潤滑油が飛散された第１油冷室９１であるため、インナーロータ部材である第１モータ中空軸８の空気室隔壁のシール性を如何に高くしようとしても、空気室９５内への微量の潤滑油の流入を避けることができない。また、一旦、空気室９５に流入した潤滑油は、空気室隔壁のシール性が高いほど排出されにくくなり、結局、空気室９５内への潤滑油の残留を許してしまうことになる。
【００６０】
これに対し、本実施例では、アウターロータＯＲとインナーロータＩＲの回転すると、空気室９５内の潤滑油に遠心力が外径方向に向かって作用し、空気室９５内の潤滑油は遠心力にしたがって移動し、開口部１００から第１油冷室９１へ排出される。しかも、第１油冷室９１は油で満たされず、空気中に油が飛散する状態なので、完全に排出できる。
【００６１】
よって、空気室９５内に潤滑油が残留し、この潤滑油がエアギャップ９３，９４に浸入する場合のように、攪拌抵抗が大きくなり、モータ性能が低下することを防止することができるばかりでなく、エアギャップ９３，９４におけるオイル剪断による発熱を防止することができる。
【００６２】
次に、効果を説明する。
第１実施例の複軸多層モータの冷却構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６３】
（１）　コイル４２を巻いた固定電機子としてのステータＳと、ステータＳの内側に配置し、インナーロータマグネット２１を埋設したインナーロータＩＲと、ステータＳの外側に配置し、アウターロータマグネット６１を埋設したアウターロータＯＲとを、モータケース部材１，２により画成されるモータ室１７の内部に備えている複軸多層モータＭにおいて、アウターロータＯＲの外周とモータケース部材１，２の内周で囲まれる空間を第１油冷室９１に設定し、前記インナーロータＩＲの内周の空間を第２油冷室９２に設定し、前記ステータＳに対するアウターロータＯＲとインナーロータＩＲのエアギャップ９３，９４を含むステータ外周空間を空気室９５に設定したため、インナーロータＩＲとアウターロータＯＲに埋設されたマグネット２１，６１の磁石特性維持と、エアギャップ９３，９４の確保によるモータ性能維持との両立を達成することができる。
【００６４】
（２）　インナーロータＩＲに第１モータ中空軸８を連結し、アウターロータＯＲに第２モータ軸９を連結し、モータケース部材１，２の内側位置に、隙間を介してアウターロータＯＲを固定するアウターロータケース部材６２，６３，６４を配置し、第１油冷室９１を、モータケース部材１，２の内面とアウターロータケース部材６２，６３，６４の外面により形成される室とし、第２油冷室９２を、第１モータ中空軸８の内周面と第２モータ軸９の外周面により形成される室とし、空気室９５を、アウターロータケース部材６２，６３，６４の正面側連結ケース６３と背面側連結ケース６４との内面により形成される室とし、第２モータ軸９の軸心部に、モータ正面側軸端からモータ背面側に向けて軸心油路９６を形成すると共に、第１油冷室９１と第２油冷室９２とに潤滑油を導く第１分岐油路９６ａと第２分岐油路９６ｂを形成し、第２モータ軸９の軸心部に、モータ背面側軸端からモータ正面側に向けて軸心空気路９７を形成すると共に、空気室９５に空気を導く空気路９７ａを形成し、かつ、第１分岐油路９６ａと前記空気路９７ａとは、軸方向にオーバラップさせて配置したため、油穴を外部から側面に導く油路が不要になり、構成部品点数が減少するし、ケースにおける合わせ部に圧力油路を通すこともなく、これをシールする必要もない。加えて、アウターロータ６をモータカバー１に支持するアウターロータベアリング８１の潤滑をこの軸内部からの冷却油で兼用することが可能である。なお、アウターロータベアリング８１以外のベアリングは、グリース封入構造のベアリングを用いている。
【００６５】
（３）　アウターロータケース部材６２，６３，６４のアウターロータエアギャップ９３より外周位置に、空気室９５に漏れた潤滑油を第１油冷室９１に排出する開口部１００を設けたため、エアギャップ９３，９４における油の剪断による発熱を防止することができる。
【００６６】
（４）　開口部１００は、アウターロータケース６２と正面側連結ケース６３と背面側連結ケース６４との連結嵌合部１０１，１０２にそれぞれ形成したため、遠心力を利用した油の排出口を穴開け加工等により形成する必要がなく、連結嵌合により低コストにて開口部１００を形成することができる。加えて、開口部１００を形成するための湾曲凹溝６３ａを、角部のない滑らかな溝面とすることで、応力集中による損傷を防止でき、アウターロータケース部材６２，６３，６４の耐久性を確保することができる。
【００６７】
（５）　複軸多層モータＭは、主動力源をエンジンＥとするハイブリッド駆動ユニットの副動力源として適用されたもので、冷却された潤滑油は、フロントカバー４に形成された潤滑油路３８を介して、ハイブリッド駆動ユニットのギヤ室３０内に配置されたギヤ機構に供給されると共に、変速機入力軸３１に形成された軸心油路３７から第２モータ軸９の軸心部に形成された軸心油路９６に供給される構造としたため、ロータ冷却油とギヤ潤滑油とを同じ油圧源を共用しながら供給することができる。
【００６８】
以上、本発明の複軸多層モータの冷却構造を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６９】
例えば、第１実施例では、ハイブリッド駆動ユニットに適用される複軸多層モータの例を示したが、単独で設置される複軸多層モータや他のシステムに適用される複軸多層モータに対しても本発明の冷却構造を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の冷却構造を有する複軸多層モータが適用されたハイブリッド駆動ユニットを示す概略全体図である。
【図２】第１実施例の冷却構造が適用された複軸多層モータＭを示す縦断側面図である。
【図３】第１実施例の冷却構造が適用された複軸多層モータＭを示す一部縦断正面図である。
【図４】第１実施例の冷却構造が適用された複軸多層モータＭをステータの背面側から視た図である。
【図５】第１実施例の冷却構造を有する複軸多層モータが適用されたハイブリッド駆動ユニットのラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇおよび駆動出力機構Ｄを示す縦断側面図である。
【図６】第１実施例の冷却構造を示す複軸多層モータＭの縦断拡大側面図である。
【図７】第１実施例の開口部が形成されたアウターロータケースの連結嵌合部を示す平面図とＡ−Ａ先断面図とＢ−Ｂ断面図である。
【図８】複軸多層モータのステータコイルに印加する複合電流の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｍ　複軸多層モータ
Ｓ　ステータ
ＩＲ　インナーロータ
ＯＲ　アウターロータ
１　モータカバー（モータケース部材）
２　モータケース（モータケース部材）
８　第１モータ中空軸
９　第２モータ軸
１７　モータ室
２１　インナーロータマグネット（永久磁石）
４２　コイル
６１　アウターロータマグネット（永久磁石）
６２　アウターロータケース（アウターロータケース部）
６３　正面側連結ケース（正面側連結ケース部）
６４　背面側連結ケース（背面側連結ケース部）
９１　第１油冷室（第１ウエット室）
９２　第２油冷室（第２ウェット室）
９３，９４　エアギャップ
９５　空気室（ドライ室）
９６　軸心油路
９６ａ　第１分岐油路
９６ｂ　第２分岐油路
９７　軸心空気路
９７ａ　空気路
１００　開口部（排出路）
【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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【図７】
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【図８】
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