(57)【要約】【課題】簡易な構成によりモータジェネレータに冷却油を満遍なく供給する。【解決手段】モータジェネレータ２０の上部にキャッチタンク５４を形成し、キャッチタンク５４の床面に網状プレート５６を取り付ける。これにより、ギヤ機構３０によりキャッチタンク５４に掻き上げられた潤滑油は、網状プレート５６のプレート全面に広がりながらプレート全面からモータジェネレータ２０のステータ２４（ステータコア２４ａやコイル２４ｂのコイルエンド部）に滴下される。この結果、簡易な構成により冷却油をモータジェネレータ２０に満遍なく供給することができ、冷却効率を高めることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される回転電機を冷却する回転電機の冷却構造であって、
前記回転電機の上部に配置されて冷媒を貯留する上部貯留手段と、
前記上部貯留手段に冷媒を移送する冷媒移送手段と、
前記上部貯留手段の底部に配置され、単位時間当たりに下方に通過させる冷媒の量を制限する複数の孔が形成された冷媒通過部材と、
を備える回転電機の冷却構造。
【請求項２】
前記冷媒通過部材は、多孔状部材である請求項１記載の回転電気の冷却構造。
【請求項３】
前記冷媒通過部材は、網状部材である請求項１記載の回転電機の冷却構造。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の回転電機の冷却構造であって、
前記回転電機の回転軸に接続されたギヤ機構の一部が浸積されるよう冷媒を貯留する下部貯留手段を備え、
前記冷媒移送手段は、前記ギヤ機構による掻き上げによって前記下部貯留手段の冷媒を前記上部貯留手段に移送する手段である
回転電機の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される回転電機を冷却する回転電機の冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の回転電機の冷却構造としては、モータジェネレータのコイルエンドを囲む環状の冷却ジャケットを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この冷却構造では、冷却ジャケットに供給口と排出口とを形成し、冷却オイルを供給口から冷却ジャケット内に供給する共に排出口から排出させることにより、冷却オイルとの熱交換によりコイルエンドを冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７１１５０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、上述の冷却構造では、冷却ジャケットがコイルエンドを囲むように形成されているから、コイルエンドしか冷却できない。このため、複数箇所に亘って冷却が必要な場合には、別途対応しなければならない。また、複数箇所に亘って冷却する場合、パイプや樋を必要箇所に配置することも考えられるが、経路が複雑化すると共に組み付け工数も増加してしまう。
【０００５】
本発明の回転電機の冷却構造は、簡易な構造により回転電機の冷却を比較的広範囲に亘って行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の回転電機の冷却構造は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の回転電機の冷却構造は、
車両に搭載される回転電機を冷却する回転電機の冷却構造であって、
前記回転電機の上部に配置されて冷媒を貯留する上部貯留手段と、
前記上部貯留手段に冷媒を移送する冷媒移送手段と、
前記上部貯留手段の底部に配置され、単位時間当たりに下方に通過させる冷媒の量を制限する複数の孔が形成された冷媒通過部材と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の回転電機の冷却構造では、回転電機の上部に配置されて冷媒を貯留する上部貯留手段の底部に、単位時間当たりに下方に通過させる冷媒の量を制限する複数の孔が形成された冷媒通過部材を配置するから、この冷媒通過部材を介して冷媒を回転電機に満遍なく供給することができる。この結果、簡易な構造により回転電機の冷却を比較的広範囲に亘って行なうことができる。また、車両の姿勢（傾き）に拘わらず安定して回転電機に冷媒を供給することができ、冷却効率をより向上させることができる。
【０００９】
こうした本発明の回転電機の冷却構造において、前記冷媒通過部材は、多孔状部材であるものとすることもできるし、網状部材であるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明の回転電機の冷却構造において、前記回転電機の回転軸に接続されたギヤ機構の一部が浸積されるよう冷媒を貯留する下部貯留手段を備え、前記冷媒移送手段は、前記ギヤ機構による掻き上げによって前記下部貯留手段の冷媒を前記上部貯留手段に移送する手段であるものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両に搭載されるモータユニット１０の断面を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例としての回転電機の冷却構造の概略構成図である。
【図３】実施例の回転電機の冷却構造を図２中のＡ方向から見たときの概略構成図である。
【図４】網状プレート５６の概略構成図である。
【図５】冷却オイルの流れを説明する説明図である。
【図６】多孔プレート１５６の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、車両に搭載されるモータユニット１０の断面を示す断面図であり、図２は、モータユニット１０が備えるモータジェネレータ２０を冷却する本発明の一実施例としての回転電機の冷却構造の概略構成図であり、図３はキャッチタンク５４とモータジェネレータ２０との位置関係を示す説明図である。モータユニット１０は、図１および図２に示すように、モータジェネレータ２０と、モータジェネレータ２０のモータシャフト２６に接続されると共に車輪の車軸１８ａ，１８ｂに接続されるギヤ機構３０と、を備え、実施例の回転電機の冷却構造により冷却油をモータジェネレータ２０に供給して冷却する。
【００１４】
モータジェネレータ２０は、モータシャフト２６に固定されたロータ２２と、ロータ２２の外周側に配置されケース１２に固定されたステータ２４と、を備える発電可能な同期発電電動機として構成されている。ロータ２２は、略円環状の板体を複数積層してなるロータコアに複数の永久磁石を埋め込んで構成されている。なお、ロータコアを構成する板体は、鉄などの磁性材である電磁鋼板を打ち抜き加工することにより板状かつ略円環状に形成されている。ステータ２４は、複数の略円環状に形成された電磁鋼板を積層することにより構成されたステータコア２４ａと、ステータコア２４ａに巻回される巻線より構成されるコイル２４ｂとにより構成されている。なお、ロータ２２に固定されたモータシャフト２６は、ベアリング６１〜６３によって回転自在に支持されている。
【００１５】
ギヤ機構３０は、モータシャフト２６の端部に取り付けられたカウンタードライブギヤ３２と、カウンターシャフト３４の一端に取り付けられてカウンタードライブギヤ３２に噛合するカウンタードリブンギヤ３６と、カウンターシャフト３４の他端に取り付けられたデファレンシャルピニオンギヤ３８と、デファレンシャルピニオンギヤ３８に接続されると共に車軸１８ａ，１８ｂに接続されたデファレンシャルギヤ４０とを備え、これらはモータジェネレータ２０からの動力を減速して車軸１８ａ，１８ｂに伝達する減速ギヤ列として機能する。デファレンシャルギヤ４０は、デファレンシャルケース４１と、デファレンシャルケース４１に直結されデファレンシャルピニオンギヤ３８に噛合するデファレンシャルリングギヤ４２と、デファレンシャルケース４１に収納され車軸１８ａ，１８ｂに接続された２つのサイドギヤ４４ａ，４４ｂと、デファレンシャルケース４１に収納されデファレンシャルケース４１の回転を差動をもって２つのサイドギヤ４４に伝達するピニオンギヤ４６とにより構成されている。なお、カウンターシャフト３４はベアリング６４，６５により、デファレンシャルケース４１はベアリング６６，６７により、車軸１８ａはベアリング６８によりそれぞれ回転自在に支持されている。
【００１６】
モータジェネレータ２０やギヤ機構３０を収納するケース１２の底部５２には、カウンタードリブンギヤ３２やデファレンシャルギヤ４０のデファレンシャルリングギヤ４２の下部が浸積されるよう冷却油としても機能する潤滑油が貯留されている。また、ケース１２の上部には、ケース１２の内壁と隔壁とによりモータジェネレータ２０の上部に上部貯留部としてのキャッチタンク５４が形成されており（図３参照）、モータユニット１０が車輪を前進方向に駆動するようモータジェネレータ２０が回転駆動されると、カウンタードリブンギヤ３６によりケース１２の下部に貯留された冷却油が掻き上げられ、掻き上げられた冷却油はキャッチタンク５４に溜められる。
【００１７】
キャッチタンク５４は、その床面に網目の施された網状プレート５６がボルト５８ａ，５８ｂにより取り付けられている。網状プレート５６の一例を図４に示す。網状プレート５６は、例えば鉄やアルミなどの金属製や樹脂製のプレートとして形成されている。この網状プレート５６のメッシュ（網目の細かさ）は、単位時間当たりに単位面積を通過する冷却油の流量がギヤ機構３０からの掻き上げによりキャッチタンク５４に蓄えられた冷却油をプレート全面に広げプレート全面から滴下される程度となるように定めるものとした。なお、網状プレーと５６のメッシュは、全面に亘って均一である必要はなく、例えば、キャッチタンク５４の冷却油が溜まりやすい部位では他の部位に比して細かくするものとしてもよい。
【００１８】
図５は、実施例の回転電機の冷却構造における冷却油の流れを説明する説明図である。実施例の回転電機の冷却構造では、モータユニット１０が車輪を前進方向に駆動するようモータジェネレータ２０が回転駆動されると、ケース１２の底部に貯留されている潤滑油は、ギヤ機構３０（カウンタードリブンギヤ３６やデファレンシャルピニオンギヤ３８）により掻き上げられ、モータジェネレータ２０の上部に設けられているキャッチタンク５４に蓄えられる。キャッチタンク５４の床面には網状プレート５６が敷設されているから、キャッチタンク５４に蓄えられた冷却油は、この網状プレート５６のプレート全面に広がりながらプレート全面からモータジェネレータ２０のステータコア２４ａやコイルエンド部に向けて滴下される。したがって、網状プレート５６から滴下された冷却油は、モータジェネレータ２０のステータコア２４ａやコイルエンド部に満遍なく供給されることになる。モータジェネレータ２０に供給された冷却油は、これらを冷却した後に、再びケース１２の底部に溜められる。ここで、車両が登坂路を走行している最中など、車両が傾いている場合を考えると、キャッチタンク５４も傾いている状態となるから、キャッチタンク５４に蓄えられる冷却油には偏りが生じるものの、網状プレート５６によって比較的広範囲に亘って冷却油が滴下されるため、冷却油の供給のバラツキは最小限に抑えられる。
【００１９】
以上説明した実施例の回転電機の冷却構造によれば、モータジェネレータ２０の上部にキャッチタンク５４を設け、このキャッチタンク５４の床面に網状プレート５６を取り付けたから、ギヤ機構３０により掻き上げられキャッチタンク５４に蓄えられた冷却油を網状プレート５６を介してモータジェネレータ２０のステータ２４（ステータコア２４ａやコイル２４ｂのコイルエンド部）に満遍なく滴下することができる。この結果、簡易な構成によりモータジェネレータ２０をより効率良く冷却することができる。また、網状プレート５６により広範囲に冷却油を滴下することができるから、車両に傾きが生じるものとしても、モータジェネレータ２０への冷却油の供給を安定して行なうことができる。
【００２０】
実施例の回転電機の冷却構造では、キャッチタンク５４の床面に網状プレート５６を取り付けるものとしてキャッチタンク５４に蓄えられた冷却油を網状プレート５６を介してモータジェネレータ２０のステータ２４に供給するものとしたが、キャッチタンク５４の床面に網状プレート５６に代えて多孔プレート１５６を取り付けるものとしてもよい。多孔プレート１５６の一例を図６に示す。多孔プレート１５６における孔の密度や孔の大きさは、キャッチタンク５４に蓄えられた冷却油がプレート全面から満遍なく滴下されるように実験などにより定めることができる。なお、孔の密度や大きさは、全面に亘って均一である必要はなく、例えば、キャッチタンク５４の冷却油が溜まりやすい部位では他の部位に比して孔の密度や大きさを小さくするものとしてもよい。
【００２１】
実施例の回転電機の冷却構造では、ケース１２の底部に貯留されている潤滑油をギヤ機構３０（カウンタードリブンギヤ３６やデファレンシャルピニオンギヤ３８）の掻き上げにより上部のキャッチタンク５４に移送するものとしたが、これに限られず、モータジェネレータ２０のモータシャフト２６やカウンターシャフト３４に機械式オイルポンプを取り付けこの機械式オイルポンプにより冷却油を上部のキャッチタンク５４に移送するものとしてもよいし、電動オイルポンプにより冷却油を上部のキャッチタンク５４に移送するものとしてもよい。
【００２２】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、キャッチタンク５４が「上部貯留手段」に相当し、ギヤ機構３０（カウンタードリブンギヤ３６やデファレンシャルピニオンギヤ３８）が「冷媒移送手段」に相当し、網状プレート５６や多孔プレート１５６が「冷媒通過部材」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２３】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、モータユニットの製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  モータユニット、１２  ケース、１８ａ，１８ｂ  車軸、２０  モータジェネレータ、２２  ロータ、２４  ステータ、２４ａ  ステータコア、２４ｂ  コイル、２６  モータシャフト、３０  ギヤ機構、３２  カウンタードライブギヤ、３４  カウンターシャフト、３６  カウンタードリブンギヤ、３８  デファレンシャルピニオンギヤ、４０  デファレンシャルギヤ、４１  デファレンシャルケース、４２  デファレンシャルリングギヤ、４４ａ，４４ｂ  サイドギヤ、４６  ピニオンギヤ、５２  底部、５４  キャッチタンク、５６  網状プレート、５８ａ，５８ｂ  ボルト、６１〜６８  ベアリング、１５６  多孔プレート。
【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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