(57)【要約】【課題】従来よりも簡易な構造でケース内へ冷却パイプを固定することができる冷却パイプの固定構造を提供する。【解決手段】回転電機を収容するケーシング７００と、ケーシング７００内に設けられ、前記回転電機の冷却用の液体が流れる冷却パイプ８００と、冷却パイプ８００の一端に設けられるゴムキャップ８３０と、を備え、冷却パイプ８００の他端はケーシング７００に当接され、冷却パイプ８００の一端に設けられるゴムキャップ８３０がケーシング７００に圧入されて冷却パイプ８００がケーシング７００内に固定される冷却パイプの固定構造であって、ゴムキャップ８３０と前記ケーシング７００のいずれか一方に凸部が設けられ、残りの一方に、前記凸部が嵌め込まれる凹部が設けられる。【選択図】図２
2013027229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却物を収容する筐体と、前記筐体内に設けられ、前記被冷却物の冷却用の液体が流れる冷却パイプと、前記冷却パイプの一端に設けられる弾性部材と、を備え、前記冷却パイプの他端は前記筐体に当接され、前記冷却パイプの一端に設けられる前記弾性部材が前記筐体に圧入されて前記冷却パイプが前記筐体内に固定される冷却パイプの固定構造であって、
前記弾性部材と前記筐体のいずれか一方に凸部が設けられ、残りの一方に、前記凸部が嵌め込まれる凹部が設けられることを特徴とする冷却パイプの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内に設けられる冷却パイプを筐体内に固定する冷却パイプの固定構造の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載されるモータや発電機等の回転電機は、ロータと、ロータの周囲に配設され、ステータコイルが巻回されたステータとを備えている。そして、ロータの回転時にステータコイルに電流が流れると、ステータコイル等が発熱する。これらの発熱は、回転電機の運転効率（回転効率、発電効率）を低下させてしまう。したがって、回転電機の運転効率を維持するために、回転電機を冷却する必要がある。
【０００３】
このような回転電機は、通常、ケースで覆われた形で車両に搭載される。したがって、回転電機の冷却には、冷却液が流れる冷却パイプをケース内に設け、冷却パイプに設けられる吐出口から回転電機に冷却液を滴下して冷却を行う方法が適用されることが多い（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような冷却方法の場合、冷却パイプがケース内にしっかり固定されていないと、振動等によって、冷却パイプの位置がズレて、冷却パイプの吐出口から回転電機の適切な位置に冷却液が供給されず、回転電機の冷却性能が低下する場合がある。
【０００５】
例えば、特許文献２には、冷却パイプに、該パイプ側面から突出するブラケットを形成し、該ブラケットをケース等に当接させることにより、冷却パイプの軸方向まわりの回転を抑制し、冷却パイプをケース内にしっかり固定することができる冷却パイプの固定構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−９１９５６号公報
【特許文献２】特開２００７−２０９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、従来よりも簡易な構造でケース内へ冷却パイプを固定することができる冷却パイプの固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被冷却物を収容する筐体と、前記筐体内に設けられ、前記被冷却物の冷却用の液体が流れる冷却パイプと、前記冷却パイプの一端に設けられる弾性部材と、を備え、前記冷却パイプの他端は前記筐体に当接され、前記冷却パイプの一端に設けられる前記弾性部材が前記筐体に圧入されて前記冷却パイプが前記筐体内に固定される冷却パイプの固定構造であって、前記弾性部材と前記筐体のいずれか一方に凸部が設けられ、残りの一方に、前記凸部が嵌め込まれる凹部が設けられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来よりも簡易な構造でケース内へ冷却パイプを固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る冷却パイプの固定構造が適用される駆動ユニットの模式断面図である。
【図２】図１の駆動ユニットのステータ周辺を示す拡大模式断面図である。
【図３】ゴムキャップを冷却パイプの軸方向から見た状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態に係る冷却パイプの固定構造について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る冷却パイプの固定構造が適用される駆動ユニットの模式断面図である。図１に示すように、駆動ユニット１は、回転電機１００，２００と、プラネタリギヤ機構３００と、減速機構４００と、デファレンシャル機構５００と、ドライブシャフト受け部６００と、ケーシング７００を備えている。回転電機１００，２００、プラネタリギヤ機構３００、減速機構４００およびデファレンシャル機構５００は、ケーシング７００内に設けられる。
【００１３】
回転電機１００，２００は、それぞれ、軸受け１２０，２２０を介してケーシング７００に回転可能に取り付けられた回転シャフト１１０，２１０と、回転シャフト１１０，２１０に取り付けられたロータ１３０，２３０と、ステータ１４０，２４０とを有する。
【００１４】
ロータ１３０，２３０は、ぞれぞれ、ロータコアと、ロータコアに埋設された磁石とを有する。ロータコアは、例えば鉄又は鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。磁石は、例えば、ロータコアの外周近傍にほぼ等間隔を隔てて配置される。
【００１５】
ステータ１４０，２４０は、それぞれ、リング上のステータコア１４１，２４１と、ステータコア１４１，２４１に巻回されるステータコイル１４２，２４２と、を有する。ステータコイル１４２，２４２は、それぞれ、ケーブルを介してバッテリ（不図示）と電気的に接続されている。
【００１６】
ステータコア１４１，２４１は、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。ステータコア１４１，２４１の内周面上には複数のティース部（不図示）およびティース部間に形成される凹部としてのスロット部（不図示）が形成されている。スロット部は、ステータコア１４１，２４１の周側に開口するように設けられる。
【００１７】
駆動ユニット１の動作時において、エンジン（不図示）から出力された動力は、シャフト２に伝達され、プラネタリギヤ機構３００により２経路に分割される。
【００１８】
上記２経路のうちの一方は、減速機構４００から、デファレンシャル機構５００を介してドライブシャフト受け部６００に伝達される経路である。ドライブシャフト受け部６００に伝達された駆動力は、ドライブシャフト（不図示）を介して車輪（不図示）に回転力として伝達される。
【００１９】
もう一方は、回転電機１００を駆動させて発電する経路である。回転電機１００は、プラネタリギヤ機構３００により分配されたエンジン（不図示）の動力により発電する。回転電機１００により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリの状態に応じて使い分けられる。例えば、車両の通常走行時および急加速時においては、回転電機１００により発電された電力はそのまま回転電機２００を駆動させる電力となる。一方、バッテリにおいて定められた条件の下では、回転電機１００により発電された電力は、不図示のインバータおよびコンバータを介してバッテリに蓄えられる。
【００２０】
回転電機２００は、バッテリに蓄えられた電力および回転電機１００により発電された電力のうちの少なくとも一方の電力により駆動する。回転電機２００の駆動力は、減速機構４００からデファレンシャル機構５００を介してドライブシャフト受け部６００に伝達される。このようにすることで、回転電機２００からの駆動力によりエンジンの駆動力をアシストしたり、回転電機２００からの駆動力のみにより車両を走行させたりすることができる。
【００２１】
一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部６００、デファレンシャル機構５００および減速機構４００を介して回転電機２００が駆動される。このとき、回転電機２００が発電機として作動する。このように、回転電機２００は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作用する。回転電機２００により発電された電力は、インバータを介してバッテリに蓄えられる。なお、回転電機１００，２００の用途は、ハイブリッド車に限定されず、他の電動車両（例えば、燃料電池車や電動自動車）に搭載されてもよい。
【００２２】
上記のように構成される駆動ユニット１において、回転電機１００，２００のステータコイル１４２，２４２は、駆動力の発生時、および発電時に発熱する。そして、冷却ポンプ等を用いて、後述するようにケーシング内に固定された冷却パイプに、冷却液（オイル）を流入させて、冷却パイプに設けられた吐出口から冷却液を回転電機、特にステータコイル等に向かって滴下し、回転電機を冷却する。この場合、冷却パイプがケーシングにしっかり固定されていないと、車両等の振動および衝突振動などによって、冷却パイプの固定位置がずれたり、冷却パイプが軸方向まわり（周方向）に回転したりして、適切な位置に冷却液が供給されず、回転電機の冷却性能が低下する。そこで、冷却パイプを強固に固定することができる冷却パイプの固定構造を形成する必要がある。以下に本実施形態に係る冷却パイプの固定構造の詳細について説明する。
【００２３】
図２は、図１の駆動ユニットのステータ周辺を示す拡大模式断面図である。本実施形態に係る冷却構造は、筐体としてのケーシング７００と、ケーシング７００内に設けられ、被冷却物である回転電機１００を冷却する冷却液が流れる冷却パイプ８００と、冷却パイプ８００の一端に設けられる弾性部材としてのゴムキャップ８３０と、を備える。冷却パイプ８００の側面には、冷却液を吐出する吐出口８１０が設けられている。なお、本実施形態では、回転電機１００の外周側に冷却パイプ８００を設ける例について説明するが、冷却パイプ８００は回転電機２００の外周側に設けられてもよい。
【００２４】
図３は、ゴムキャップを冷却パイプの軸方向から見た状態を示す模式図である。図２及び図３に示すように、冷却パイプの一端にはゴムキャップ８３０が取り付けられ、冷却パイプ８００の一端がゴムキャップ８３０を介してケーシング７００の一部であるカバー７２０に支持される。また、図３に示すように、ゴムキャップ８３０には凹部８４０が形成されており、また、この凹部８４０に対応する位置のカバー７２０には凸部７３０が形成されている。そして、冷却パイプ８００の一端がゴムキャップ８３０を介してケーシング７００の一部であるカバー７２０に支持される時には、カバー７２０の凸部７３０がゴムキャップ８３０の凹部８４０に嵌め込まれる。また、図での説明は省略するが、ゴムキャップ８３０に凸部を形成し、この凸部に対応する位置のカバー７２０に凹部を形成してもよい。すなわち、ゴムキャップ８３０とカバー７２０の当接面において、ゴムキャップ８３０とカバー７２０のいずれか一方に凸部を設け、残りの一方に凸部が嵌め込まれる凹部を設ければよい。なお、冷却パイプ８００の一端は開口していてもしていなくてもよいが、開口している場合には、該開口はゴムキャップ８３０により封止されていることが望ましい。
【００２５】
図２に示すように、冷却パイプ８００の他端には支持リング８２０が取り付けられている。冷却パイプ８００の他端は、ケーシング７００に設けられた挿入口７１０に挿入され、支持リング８２０を介してケーシング７００に当接し、ケーシング７００に支持されている。冷却パイプ８００の他端は開口しており、冷却パイプ８００の他端が挿入口７１０に挿入されることにより、該開口はケーシング７００に設けられた冷却流路９００に接続され、冷却パイプ８００と冷却流路９００とが連通される。なお、冷却パイプ８００の位置ズレ等を防止する点で、支持リング８２０を介して冷却パイプ８００をケーシング７００に間接的に当接することが望ましいが、必ずしもこれに制限されるものではなく、支持リング８２０を設けずに冷却パイプ８００の他端を直接ケーシング７００に当接させるようにしてもよい。
【００２６】
ケーシング７００に冷却パイプ８００を固定する際には、支持リング８２０が取り付けられた側の冷却パイプ８００の端部が、ケーシング７００の挿入口７１０に挿入される。そして、ゴムキャップ８３０上からカバー７２０が組み付けられる。この際、カバー７２０に形成された凸部７３０がゴムキャップ８３０に形成された凹部８４０に嵌め込まれると共に、ゴムキャップ８３０はカバー７２０側に押し込まれ、すなわちカバー７２０に圧入される。このように、冷却パイプ８００の他端をケーシング７００に当接させ、冷却パイプ８００の一端に設けられるゴムキャップ８３０をケーシング７００に圧入させて弾性変形させることにより、主に冷却パイプ８００の軸方向の固定が強化される。さらに、カバー７２０に形成された凸部７３０がゴムキャップ８３０に形成された凹部８４０に嵌め込まれることにより、主に冷却パイプ８００の軸方向まわり（周方向）の固定が強化される。
【００２７】
回転電機１００を冷却する際は、冷却ポンプ（不図示）を駆動させて、冷却液を冷却流路９００に供給し、冷却流路９００を介して冷却パイプ８００内に流入させる。そして、冷却パイプ８００内を通過する冷却液を吐出口８１０から回転電機１００、特にステータコイル１４２により形成されるコイルエンドに向けて吐出させ、回転電機１００、特にステータコイル１４２の冷却を行う。本実施形態では、前述したように、冷却パイプ８００は、軸方向及び周方向に強固に固定されているため、車両等の衝撃等によって駆動ユニット１に振動が加わったとしても、冷却パイプ８００の位置ズレや冷却パイプ８００の周方向の回転が抑制されるため、吐出口８１０からの冷却液の吐出方向のズレは抑制される。その結果、回転電機１００の適切な位置に冷却液を安定して供給することが可能となる。
【００２８】
なお、特許文献２（特開２００７−２０９１６０号公報）には、前述したように、冷却パイプに、該パイプ側面から突出するブラケットを設け、該ブラケットをケースやカバーに当接させることにより、冷却パイプの軸方向まわり（周方向）の回転を抑制する技術が開示されている。このような方法でも、冷却パイプの軸方向まわりの回転を抑制することは可能であるが、回転を抑制するための部材（ブラケット）が必要になる。一方、本実施形態では、既存のゴムキャップ８３０やケーシング７００等に凹凸加工を施すだけでよいため、簡易な構成で冷却パイプ８００の軸方向まわりの回転等を抑制し、冷却パイプ８００をケーシング７００に固定することが可能となる。
【００２９】
図３では、ゴムキャップ８３０が取り付けられる冷却パイプ８００の一端を透視した状態で示し、破線で表している。図３に示すように、冷却パイプ８００の一端側の側面には凹部８５０が形成されている。そして、冷却パイプ８００の一端の側面に当接するゴムキャップ８３０の内壁には、冷却パイプ８００に設けられた凹部８５０に嵌め込む凸部８６０が形成されている。すなわち、冷却パイプ８００の一端にゴムキャップ８３０を取り付ける際に、ゴムキャップ８３０の内面に形成された凸部８６０が冷却パイプ８００の一端側に形成された凹部８５０に嵌め込まれる。また、図での説明は省略するが、冷却パイプ８００の一端側の側面に凸部を形成し、冷却パイプ８００の一端側の側面に当接するゴムキャップ８３０の内面に、冷却パイプ８００の一端に形成された凸部が嵌め込まれる凹部を形成してもよい。すなわち、冷却パイプ８００とゴムキャップ８３０の当接面において、冷却パイプ８００とゴムキャップ８３０のいずれか一方に凸部を設け、残りの一方に凸部が嵌め込まれる凹部を設ければよい。このような構成を加えることによって、より冷却パイプの軸方向まわりの回転を抑制することができる。
【００３０】
ゴムキャップ８３０とカバー７２０の当接面において、ゴムキャップ８３０とカバー７２０に設けられる凸部７３０及び凹部８４０の形状、位置、数等は特に制限されるものではなく、適宜設定されればよい。同様に、冷却パイプ８００とゴムキャップ８３０の当接面において、冷却パイプ８００とゴムキャップ８３０に設けられる凸部８６０及び凹部８５０の形状、位置、数等は特に制限されるものではなく、適宜設定されればよい。
【００３１】
本実施形態では、弾性部材として冷却パイプ８００の一端を覆うゴムキャップ８３０を例に説明したが、これに制限されるものではない。例えば、冷却パイプ８００の一端が開口している場合には、その開口に部材の一部が挿入され、開口に栓をするようなゴム栓等であってもよい。また、弾性部材は、弾性変形をするものであればその材質はゴムに制限されるものではない。
【００３２】
本実施形態の冷却パイプの固定構造は、回転電機を収容するケーシングに冷却パイプを固定する構造を例に説明しているが、被冷却物を収容する収容体に冷却パイプを固定する構造全てに適用可能であることは当然理解されるものである。
【符号の説明】
【００３３】
１  駆動ユニット、２  シャフト、１００，２００  回転電機、１１０，２１０  回転シャフト、１３０，２３０  ロータ、１４０，２４０  ステータ、１４１，２４１  ステータコア、１４２，２４２  ステータコイル、３００  プラネタリギヤ機構、４００  減速機構、５００  デファレンシャル機構、６００  ドライブシャフト受け部、７００  ケーシング、７１０  挿入口、７２０  カバー、７３０，８６０  凸部、８００  冷却パイプ、８１０  吐出口、８２０  支持リング、８３０  ゴムキャップ、８４０，８５０  凹部、９００  冷却流路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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