(57)【要約】  モータ（Ｍ）の分割ステータコア（２Ｓ）に巻き付けられたコイル（２３）をオイルにより冷却するモータ油冷構造（Ａ１）である。モータ（Ｍ）は、モータケース（３）に回転可能に支持されるロータ（１）と、モータケース（３）に固定され、ロータ（１）の円筒周面に沿って複数個配列された分割ステータコア（２Ｓ）を有するステータ（２）と、を備える。分割ステータコア（２Ｓ）の周方向に沿って配列され、互いに隣接する分割ステータコア（２Ｓ）の間のコイル隙間（４）に向かってオイルを噴射する複数の噴射孔（７）を有する。噴射孔（７）によるオイル噴射方向を、コイル隙間（４）に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線（ML）の方向に対して周方向傾斜角度（θ１）を持たせた方向に設定する。
2020105467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの分割ステータコアに巻き付けられたコイルをオイルにより冷却するモータ油冷構造であって、
前記モータは、モータケースに回転可能に支持されるロータと、モータケースに固定され、前記ロータの円筒周面に沿って複数個配列された分割ステータコアを有するステータと、を備え、
前記分割ステータコアの周方向に沿って配列され、互いに隣接する前記分割ステータコアの間のコイル隙間に向かってオイルを噴射する複数の噴射孔を有し、
前記噴射孔によるオイル噴射方向を、前記コイル隙間に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線の方向に対して周方向傾斜角度を持たせた方向に設定した、
モータ油冷構造。
【請求項２】
請求項１に記載されたモータ油冷構造において、
前記噴射孔によるオイル噴射方向を、前記コイル隙間に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線の方向に対して径方向傾斜角度を持たせた方向に設定した、
モータ油冷構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたモータ油冷構造において、
前記ロータの円筒周面に沿って複数個配列された分割ステータコアを、垂直線により第１分割ステータコア群と第２分割ステータコア群とに半周分けし、
前記複数個配列された分割ステータコアのうち、頂部に配置される分割ステータコアに対して両側面からオイルが噴射されるように、前記第１分割ステータコア群での前記噴射孔による周方向傾斜角度と、前記第２分割ステータコア群での前記噴射孔による周方向傾斜角度とを同じ角度で傾斜方向を異ならせて設定した、
モータ油冷構造。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載されたモータ油冷構造において、
前記モータを、変速機ユニットの内部位置、又は、近接位置に配置し、
前記オイルを、前記変速機ユニットのオイルポンプから発生した潤滑油圧による潤滑油とする、
モータ油冷構造。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載されたモータ油冷構造において、
前記分割ステータコアのコイルエンドの一方側に配置される環状冷却パイプと、
前記環状冷却パイプに突設され、前記コイル隙間と対向する位置から周方向にオフセットして配置される複数個のオイル噴射ノズルと、を備え、
前記噴射孔は、前記オイル噴射ノズルに有する、
モータ油冷構造。
【請求項６】
請求項１から４までの何れか一項に記載されたモータ油冷構造において、
前記モータケースのうち、前記分割ステータコアのコイルエンドの一方側のサイドケース部に形成される環状冷却油路を備え、
前記噴射孔は、一端を前記環状冷却油路に連通して前記サイドケース部に開孔されたオイル噴射ノズル孔の他端に有する、
モータ油冷構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの分割ステータコアに巻き付けられたコイルをオイルにより冷却するモータ油冷構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、分割ステータコアに巻き付けられたコイルをオイルにより冷却するモータの油冷構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。モータの油冷構造は、モータの周方向に沿って配列され、モータの軸方向に沿ってオイルを噴出して複数のコイルをそれぞれ冷却する複数の噴射孔を有し、噴射孔は、隣接する分割ステータコアの間ないしコイルの間の隙間に対向して配置される。【０００３】
上記特許文献１に開示されたモータの油冷構造は、噴射孔の向きの誤差により、どのコイルにオイルが当たっているか分からない場合があり、オイルが当たらないコイルが存在し、コイルが十分に冷却できない場合がある。また、コイルの間に噴射されたオイルはそのままコイルの間を突き抜けてしまい、コイルにオイルが当たらなくなり、コイルが十分に冷却できない場合がある、という課題があった。【０００４】
本発明は、簡素な構造でありながら、分割ステータコアに巻き付けられたコイルの冷却能力を高くすることを目的とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５７２６１号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、モータの分割ステータコアに巻き付けられたコイルをオイルにより冷却するモータ油冷構造であって、
モータは、モータケースに回転可能に支持されるロータと、モータケースに固定され、ロータの円筒周面に沿って複数個配列された分割ステータコアと、を備え、
分割ステータコアの周方向に沿って配列され、互いに隣接する分割ステータコアの間のコイル隙間に向かってオイルを噴射する複数の噴射孔を有し、
噴射孔によるオイル噴射方向を、コイル隙間に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線の方向に対して周方向傾斜角度を持たせた方向に設定する。
【０００７】
このように、オイル噴射方向に周方向傾斜角度を持たせることで、コイル隙間に向かって噴射したオイルがコイルの側面に対して斜め方向から直接当たり、コイルから熱を奪いながらコイル隙間を通過する。この結果、簡素な構造でありながら、分割ステータコアに巻き付けられたコイルの冷却能力を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施例のモータ油冷構造が適用されたモータを示す縦断側面図である。
【図２】第１実施例のモータにおいて隣接する分割ステータコアのコイル隙間を示す拡大側面図である。
【図３】噴射孔によるオイル噴射方向をモータ軸線に対して周方向傾斜角度を持たせた方向に設定した状態を示す周方向傾斜角度説明図である。
【図４】噴射孔によるオイル噴射方向をモータ軸線に対して径方向傾斜角度を持たせた方向に設定した状態を示す径方向傾斜角度説明図である。
【図５】比較例１でのオイル噴射角がコイル隙間の方向と一致してオイルがコイルに当たらないで抜ける例を示す作用説明図である。
【図６】比較例１でのオイル噴射角のバラツキによりオイルがコイルに当たらないで抜ける例を示す作用説明図である。
【図７】第１実施例によるコイル冷却後のオイルを排出するときのオイル排出作用を示す作用説明図である。
【図８】第２実施例のモータ油冷構造が適用されたモータを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明によるモータ油冷構造を実現する最良の実施形態を、図面に示す第１実施例及び第２実施例に基づいて説明する。
【００１０】
第１実施例におけるモータ油冷構造Ａ１は、ハイブリッド車の駆動系に変速機ユニットと共に搭載され、コイルの発熱対策を要する走行駆動用モータやアシスト駆動用モータに適用される。以下、第１実施例の構成を、「モータ構成」、「モータ油冷構造の詳細構成」に分けて説明する。
【００１１】
［モータ構成］
図１は、第１実施例のモータ油冷構造Ａ１が適用されたモータＭを示し、図２は、第１実施例のモータＭにおいて隣接する分割ステータコアのコイル隙間を示す。以下、図１及び図２に基づいてモータ構成を説明する。
【００１２】
モータＭは、三相交流による永久磁石式同期モータと呼ばれ、力行駆動と回生発電が可能なモータである。このモータＭは、図１に示すように、ロータ１と、ステータ２と、モータケース３と、を備えている。
【００１３】
ロータ１は、モータケース３に対して回転可能にベアリング支持され、図１及び図２に示すように、ロータコア１１と、永久磁石１２と、モータ軸１３と、を有する。
【００１４】
ロータコア１１は、打ち抜き成形された複数枚のロータコアプレートをモータ軸方向に積層することで構成される。このロータコア１１には、図２に示すように、外周領域に沿って複数開口される磁石用開口部１１ａと、内周端に内径方向に突出する回り止め突起１１ｂと、を有する。
【００１５】
永久磁石１２は、図２に示すように、ロータコア１１に複数開口された磁石用開口部１１ａのそれぞれに対してモータ軸方向に押し込んだ状態で埋め込み装着される。
【００１６】
モータ軸１３は、ロータコア１１を固定する大径軸部１３ａと、モータケース３に対して回転可能にベアリング支持される小径軸部１３ｂと、を有する。ここで、大径軸部１３ａには、ロータコア１１に形成された回り止め突起１１ｂに嵌合する回り止め溝１３ｃを有し、回り止め突起１１ｂと回り止め溝１３ｃとの嵌合により、大径軸部１３ａにロータコア１１を固定する。
【００１７】
ステータ２は、モータケース３に対して固定され、図１及び図２に示すように、ステータコア２１と、インシュレータ２２と、コイル２３と、を有する。
【００１８】
ステータコア２１は、打ち抜き成形された複数枚のステータコアプレートをモータ軸方向に積層することで構成される。このステータコア２１には、図２に示すように、外周コア部２１ａと、外周コア部２１ａの内面から等間隔に複数個突出する歯状の分割ティース部２１ｂと、外周コア部２１ａの外周面にモータ軸方向に形成されたスプライン突起２１ｃと、を有する。なお、外周コア部２１ａは、分割ティース部２１ｂ毎に分割した構成のものを環状に繋ぎ合わせて一体化したものを示しているが、環状による一体構成の外周コア部２１ａとしても良い。
【００１９】
コイル２３は、ステータコア２１の分割ティース部２１ｂに対してインシュレータ２２を介在させて巻き付けられる。即ち、ロータ１の円筒周面に沿って複数個配列される分割ステータコア２Ｓは、分割ティース部２１ｂとインシュレータ２２とコイル２３により構成される。なお、隣接する分割ステータコア２Ｓ，２Ｓとの間には、モータ軸方向に沿ってコイル隙間４が形成される。また、ロータ１の円筒周面と分割ステータコア２Ｓの内周端面との間には、エアーギャップを介在させている。
【００２０】
モータケース３は、ロータ１を回転可能に支持すると共に、ステータ２を固定するもので、ドラムケース部３１と、サイドケース部３２とを有する（図４参照）。
【００２１】
ドラムケース部３１の内面には、モータ軸方向のスプライン溝３１ａが形成され、ステータコア２１に形成されたスプライン突起２１ｃとのスプライン嵌合により、ステータ２はモータケース３に固定される。
【００２２】
サイドケース部３２には、後述するモータ油冷構造Ａ１のオイル噴射ノズル６を配置するノズル開口３２ａが設けられている（図４参照）。なお、モータケース３には、モータＭの力行時にバッテリから三相交流の電力をコイル２３へ供給し、モータＭの回生時に三相交流の発電電力をコイル２３からバッテリへ供給する電源端子ユニットが設けられる。
【００２３】
［モータ油冷構造の詳細構成］
図３は、噴射孔７によるオイル噴射方向をモータ軸線ML（すなわちモータ中心軸線と平行な直線）に対して周方向傾斜角度θ１を持たせた方向に設定した状態を示し、図４は、噴射孔７によるオイル噴射方向をモータ軸線MLに対して径方向傾斜角度θ２を持たせた方向に設定した状態を示す。なお、図３は、ステータコア２１の内周面を展開して示した説明図であり、図４は、モータＭの縦断面に相当する説明図である。以下、図１〜図４に基づいて、モータ油冷構造Ａ１の詳細構成を説明する。
【００２４】
第１実施例のモータ油冷構造Ａ１は、分割ステータコア２Ｓに巻き付けられたコイル２３を、図外の変速機ユニットで用いられるオイル（変速機作動油）により冷却する構造であり、環状冷却パイプ５と、オイル噴射ノズル６と、噴射孔７と、を備える。ここで、コイル冷却用のオイルとしては、変速ユニット内の既存のオイルポンプから発生した潤滑油圧による潤滑油を用いている。
【００２５】
環状冷却パイプ５は、コイル冷却用のオイルが図外の変速機ユニットから供給されるパイプであり、分割ステータコア２Ｓのコイルエンドの一方側に配置される。第１実施例においては、図１及び図４に示すように、環状冷却パイプ５を、分割ステータコア２Ｓのコイルエンドの一方側のうち分割ステータコア２Ｓの内径位置に配置している。
【００２６】
オイル噴射ノズル６は、環状冷却パイプ５に複数個突設され、図１及び図３に示すように、コイル隙間４と対向する位置から周方向にオフセットして配置される。オイル噴射ノズル６の個数（例えば、２４個）は、コイル隙間４の数と同数としている。ここで、コイル隙間４と対向するコイル隙間延長位置Ｐからの周方向へのオフセット量Ｌoffは、設定する周方向傾斜角度θ１やコイル隙間４の幅（入口溝８の幅）等により決められる。つまり、各オイル噴射ノズル６は、環状冷却パイプ５に対してオフセット量Ｌoffを設定して取り付けることで、ノズル先端部がコイル隙間４から外れた位置に配置している。
【００２７】
噴射孔７は、オイル噴射ノズル６の先端に有し、分割ステータコア２Ｓの周方向に沿って複数個配列され、隣接する分割ステータコア２Ｓのコイル隙間４の入口溝８に向かってオイルを噴射する。ここで、互いに隣接する分割ステータコア２Ｓによりコイル隙間４の入口に形成される入口溝８は、隣接するコイルエンドが対向するＶ字状に開いた溝になる。そして、噴射孔７により入口溝８に向かうオイル噴射方向は、オイル噴射ノズル５の環状冷却パイプ５に対して配置されるオフセット位置と、オイル噴射ノズル６の周方向傾斜角度θ１により決まる。
【００２８】
噴射孔７によるオイル噴射方向は、図３に示すように、コイル隙間４に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線MLの方向に対して周方向傾斜角度θ１を持たせた方向に設定している。さらに、噴射孔７によるオイル噴射方向は、図４に示すように、コイル隙間４に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線MLの方向に対して径方向傾斜角度θ２を持たせた方向に設定している。
【００２９】
即ち、複数の噴射孔７を、分割ステータコア２Ｓの内周方向に沿って配列している。そして、噴射孔７によるオイル噴射方向を、コイル隙間４の入口溝８に向かって外径方向に噴射したオイルが斜め方向からコイル２３の側面２３ａ（隣接するコイルと対向するコイル面）に当たりながらコイル隙間４を通過するように、周方向傾斜角度θ１と径方向傾斜角度θ２を設定している。つまり、噴射孔７によるオイル噴射方向に角度を付けてコイル２３の側面２３ａを全体的に冷やした後、出口溝９へ抜けるようにしている。言い換えると、噴射孔７によるオイル噴射方向を、コイル隙間４に向かう方向では無く、オフセット位置とノズル設定角度に誤差範囲のバラツキがあったとしても、Ｖ字状に開いた入口溝８からコイル２３の側面２３ａを直接狙える角度を付けた方向としている。そのため、噴射孔７の位置は、コイル隙間４に対向する位置、つまり、入口溝８の正面から外れてコイル２３の正面２３ｂ（環状冷却パイプ５側のコイル面）に対向する位置に配置される。これにより、オフセット位置とノズル設定角度に誤差範囲のバラツキがあったとしても、Ｖ字状に開いた入口溝８からコイル２３の側面２３ａを直接狙える角度を容易につけることができる。
【００３０】
周方向傾斜角度θ１の設定は、複数個配列された分割ステータコア２Ｓのうち、図１に示すように、頂部に配置される分割ステータコア２Ｓ’に対して両側面からオイルが噴射されるようにしている。即ち、ロータ１の円筒周面に沿って複数個配列された分割ステータコア２Ｓを、頂部の分割ステータコア２Ｓ’と底部の分割ステータコア２Ｓ”を除いて第１分割ステータコア群２Ｓ(G1)と第２分割ステータコア群２Ｓ(G2)とに半周分けする。そして、第１分割ステータコア群２Ｓ(G1)での噴射孔７による周方向傾斜角度θ１と、第２分割ステータコア群２Ｓ(G2)での噴射孔７による周方向傾斜角度θ１とを同じ角度で傾斜方向を異ならせて設定している。なお、図示例のモータＭは、例えば、中心軸線がほぼ水平となる姿勢で用いられる。
【００３１】
次に、第１実施例の作用を、「背景技術と課題」、「課題の解決対策」、「モータコイルの油冷作用」に分けて説明する。
【００３２】
［背景技術と課題］
ステータコイルを冷却する周知技術として、ステータの外周位置にウォータジャケットを配置し、ウォータジャケットを流れる冷却水によりステータコイルの熱を抜熱しようとするものである。しかし、ウォータジャケットによる周知の冷却技術は、コイル熱が多数の部品間を伝わっていく構造であるために抜熱性が悪い。つまり、コイル熱は、ステータコイルからインシュレータ→ステータコア→モータケース→ウォータジャケットへと伝わっていく経路により抜熱される。
【００３３】
即ち、ウォータジャケットによる周知の冷却技術は、冷却水回路、水冷媒、水ポンプ、水配管部品、等の空間や多くの部品を必要としながら、発熱するコイルに対し間接的にしか抜熱することができない。このように、部品が複雑で大きくなる構造でありながら、冷却性能が良く無い、という課題があった。
【００３４】
そこで、ステータコイルを冷却する技術として、特開２０１０−５７２６１号公報（比較例１）や特開２０１５−２１１５４３号公報（比較例２）、等が提案されている。
【００３５】
比較例１に提案されている技術は、モータの周方向に沿って配列され、モータの軸方向に沿ってオイルを噴出して複数のコイルをそれぞれ冷却する複数の噴射孔を有し、噴射孔は、隣接する分割ステータコアのコイル隙間に対向して配置される油冷構造である。
【００３６】
比較例１に開示された油冷構造は、噴射孔の向きの製品バラツキにより、どのコイルにオイルが当たっているか分からない場合があり、コイル冷却にバラツキが生じる、という課題がある。つまり、図５に示すように、噴射孔からのオイル噴射方向とコイル隙間方向とが一致した設定であると、コイル隙間に噴射されたオイルはそのままコイルの間を突き抜けてしまい、分割ステータコアのコイルにオイルが当たらなくなり、コイルが十分に冷却できない。また、図６に示すように、分割ステータコアとしてコア１，コア２，コア３があり、噴射孔の向きのバラツキにより噴射孔１からのオイルがコア１に当たり、噴射孔２からのオイルがコア３に当たる設定となる場合がある。その理由は、ノズルの向きは真っ直ぐではあるが、加工精度により噴射の向きがばらつく可能性があり、噴射の向きのみが斜めになることによる。この場合、コア１とコア３にはオイルが当たるが、コア２にオイルが当たらなくなり、コア２のコイルを冷却できない。
【００３７】
比較例２に提案されている技術は、回転電機の軸方向外側端面に沿って設けられ、回転電機の軸を中心とする円周方向に延びた冷媒流路管を備える。冷媒流路管は、冷媒流路管の管路方向に対して直交する断面でみたときに曲面状となるよう形成され、外周面には、回転電機の軸方向外側端面と対向する位置に、管内に連通した複数の開口が形成されている。複数の開口は、冷媒流路管の管路方向と直交する各断面で見たときに、冷媒流路管の延在する仮想面に対してなす角度の異なる開口を含む回転電機の冷却構造である。
【００３８】
比較例２に開示された回転電機の冷却構造は、３次元的にコイルエンドに冷媒をかけるものである。このため、冷却構造がかなり複雑になるし、コイルエンドのみを冷却しても分割ステータコアに巻き付けられたコイルを、全体的に十分に冷却できない、という課題がある。
【００３９】
［課題の解決対策］
本発明者は、上記背景技術の課題に対し、コイルの冷却オイルをかける領域として、コイルエンドだけの小面積領域では十分に抜熱できなく、コイルとコイルの間の広い面積にオイルをかける必要がある点に着目した。課題の解決対策として、分割ステータコア２Ｓの周方向に沿って配列され、隣接する分割ステータコア２Ｓのコイル隙間４に向かってオイルを噴射する複数の噴射孔７を有する。そして、噴射孔７によるオイル噴射方向を、コイル隙間４に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線MLの方向に対して周方向傾斜角度θ１を持たせた方向に設定する手段を採用した。
【００４０】
即ち、オイル噴射方向に周方向傾斜角度θ１を持たせることで、図３に示すように、隣接するコイルエンドによりＶ字状に開いた入口溝８に向かって噴射したオイルがコイル２３の側面２３ａに対して斜め方向から直接当たり、コイル２３の側面２３ａの広い面積にオイルがかけられる。そして、かけられたオイルによりコイル２３から熱を奪いながらコイル隙間４を通過する。
【００４１】
また、分割ステータコア２Ｓのコイル隙間４に向かってオイルを噴射する構成としている。このため、ウォータジャケットによる周知技術のように、モータケースにウォータジャケットを形成する必要が無く、スペース的にも構成的にも簡潔な構造とすることができる。特に、第１実施例の場合、変速機ユニット内の既存のオイルポンプから発生した潤滑油圧による潤滑油を直接発熱体であるモータＭのコイル２３にかけるオイルとしている。この場合、冷媒として用いられるコイル冷却用オイルやオイル専用ポンプを必要とせず、オイル回路も潤滑油圧回路からの分岐回路により簡略化した回路構成とすることができる。
【００４２】
この結果、簡素な構造でありながら、分割ステータコア２Ｓに巻き付けられたコイル２３の冷却能力を高くすることができる。つまり、コイル冷却性能の向上を図りながらも、スペース効率と部品削減に繋がるモータ油冷構造Ａ１を提供することができる。
【００４３】
［モータコイルの油冷作用］
まず、コイル隙間４に噴射されたオイルがそのままコイル２３，２３の間を突き抜けることを防止するため、噴射孔７によるオイル噴射方向が、コイル隙間４に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線MLの方向に対して周方向傾斜角度θ１を持たせた方向に設定されている。
【００４４】
よって、噴射孔７からは、図３の矢印Ｅに示すように、オイルがコイル隙間４を真直ぐ通り抜けないように、コイル隙間４に対向するコイル隙間延長位置Ｐから周方向へ少しずれたオフセット位置からオイルが噴射される。そして、噴射されたオイルは、入口溝８の奥側のコイル２３の側面２３ａに直接当たり、その後、オイルが隣接するコイル２３，２３の間に形成されるコイル隙間４に入り、出口溝９から排出される。
【００４５】
このように、噴射孔７から噴射されるオイルがコイルに当たらず貫通して出口溝９から飛び出すことが無く、確実にコイルに当てることができる。よって、コイルエンドを含みコイル２３とコイル２３の間の広い面積にオイルをかけることで、コイル２３が効率良く冷却される。また、噴射孔７によるオイル噴射方向を、周方向傾斜角度θ１により管理することで、オイル噴射方向にバラツキ誤差があったとしても、隣接する分割ステータコア２Ｓ，２Ｓのうち、どちらのコイル２３を冷却しているかが明確になる。よって、オイル噴射方向のバラツキ誤差により、冷却しているコイル２３が不明確だったことを明確化でき、冷却能力の安定化ができる。
【００４６】
さらに、オイルがコイル２３に当たる面積を拡大するために、第１実施例では、コイル隙間４に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線MLの方向に対して径方向傾斜角度θ２を持たせた方向に設定している。
【００４７】
よって、噴射孔７からは、図４の矢印Ｆに示すように、オイルが分割ステータコア２Ｃのコイル面に斜めに横断するように上向き角度を持たせて噴射される。そして、噴射されたオイルがコイル隙間４に入ると、インシュレータ２２やコイル２３に当たり、その後、オイルの噴射方向が上向き角度を持たせた方向に変えられ、隣接するコイル２３，２３の間を斜めに横断しながら出口溝９から排出される。
【００４８】
このように、放射されるオイルの向きを、図４の矢印Ｆに示すように、斜めの放射角度を持たせると、インシュレータ２２の鍔面やコイルに当たり、その後、重力等により放物軌道を描いたり、勢いを無くしたオイルが垂れたりする。このように、コイル２３の側面に対し広い面積でオイル冷却がなされるため、冷却性能を上げることができる。
【００４９】
なお、コイル２３が巻かれた分割ステータコア２ＣがモータＭ内に円周状に配置されているため、オイルの放射角度は一定ではない。つまり、コイル２３の配置場所が天であれば角度を上げ、コイル２３の配置場所が地であれば角度を下げ、コイル２３の配置場所が水平であればその中間等、その位置で冷却に適した角度にそれぞれ設定でき、効率のよいコイル冷却ができる。
【００５０】
そして、分割ステータコア２Ｓの入口溝→コイル隙間４→出口溝９から排出されたオイルは、図７の矢印Ｇに示すように、各経路をたどって、図７の矢印Ｈに示すように、変速機ユニットのオイルパンに向かってドレーンされる。
【００５１】
上記のように、第１実施例におけるモータ油冷構造Ａ１にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
【００５２】
(1) モータＭの分割ステータコア２Ｓに巻き付けられたコイル２３をオイルにより冷却するモータ油冷構造Ａ１であって、
モータＭは、モータケース３に回転可能に支持されるロータ１と、モータケース３に固定され、ロータ１の円筒周面に沿って複数個配列された分割ステータコア２Ｓを有するステータ２と、を備え、
分割ステータコア２Ｓの周方向に沿って配列され、隣接する分割ステータコア２Ｓのコイル隙間４に向かってオイルを噴射する複数の噴射孔７を有し、
噴射孔７によるオイル噴射方向を、コイル隙間４に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線MLの方向に対して周方向傾斜角度θ１を持たせた方向に設定する。
このため、簡素な構造でありながら、分割ステータコア２Ｓに巻き付けられたコイル２３の冷却能力を高くすることができる。即ち、オイル噴射方向に周方向傾斜角度θ１を持たせることで、コイル隙間４に向かって噴射したオイルがコイル２３の側面２３ａに対して斜め方向から直接当たり、コイル２３から熱を奪いながらコイル隙間４を通過する。
【００５３】
(2) 噴射孔７によるオイル噴射方向を、コイル隙間４に噴射したオイルが突き抜ける方向であるモータ軸線MLの方向に対して径方向傾斜角度θ２を持たせた方向に設定する。
このため、コイル２３の側面に対し広い面積でのオイル冷却になり、冷却性能を向上させることができる。即ち、噴射孔７によるオイル噴射方向に径方向傾斜角度θ２を持たせたことで、オイルは隣接するコイル隙間４を斜めに横断しながら流れる。
【００５４】
(3) ロータ１の円筒周面に沿って複数個配列された分割ステータコア２Ｓを、垂直線により第１分割ステータコア群２Ｓ(G1)と第２分割ステータコア群２Ｓ(G2)とに半周分けし、
複数個配列された分割ステータコア２Ｓのうち、頂部に配置される分割ステータコア２Ｓ’に対して両側面からオイルが噴射されるように、第１分割ステータコア群２Ｓ(G1)での噴射孔７による周方向傾斜角度θ１と、第２分割ステータコア群２Ｓ(G2)での噴射孔７による周方向傾斜角度θ１とを同じ角度で傾斜方向を異ならせて設定する。
このため、複数個配列される分割ステータコア２Ｓの中でコイル温度が最高温度に上昇する頂部に配置される分割ステータコア２Ｓ’の冷却性能を向上させることができる。即ち、頂部に配置される分割ステータコア２Ｓ’に対して両側面からオイルが噴射されることになり、分割ステータコア２Ｓ’のコイル２３へのオイル噴射量が増加する。
【００５５】
(4) モータＭを、変速機ユニットの内部位置、又は、近接位置に配置し、
オイルを、変速機ユニットのオイルポンプから発生した潤滑油圧による潤滑油とする。
このため、冷媒として用いられるコイル冷却用オイルやオイル専用ポンプを必要とせず、オイル回路も潤滑油圧回路からの分岐回路により簡略化した回路構成とすることができる。
【００５６】
(5) 分割ステータコア２Ｓのコイルエンドの一方側に配置される環状冷却パイプ５と、環状冷却パイプ５に突設され、コイル隙間４と対向する位置から周方向にオフセットして配置される複数個のオイル噴射ノズル６と、を備え、
噴射孔７は、オイル噴射ノズル６に有する。
このため、複数個のオイル噴射ノズル６を有する環状冷却パイプ５を新たに付加するだけで、既存のモータＭに対して容易にモータ油冷構造Ａ１を適用することができる。
【００５７】
次に第２実施例を説明する。
第１実施例はモータ油冷構造Ａ１を冷却油配管によるモータＭに対する外部付加構造としたのに対し、第２実施例はモータ油冷構造Ａ２をモータケース部品自体に織り込んだ内部付加構造とした。
【００５８】
図８は、第２実施例のモータ油冷構造Ａ２が適用されたモータＭを示す。以下、図８に基づいて第２実施例のモータ油冷構造Ａ２の構成を説明する。
【００５９】
第２実施例のモータ油冷構造Ａ２は、図８に示すように、モータケース３のうち、分割ステータコア２Ｓのコイルエンドの一方側のサイドケース部３２に形成される環状冷却油路５’を備える。噴射孔７’は、一端を環状冷却油路５’に連通してサイドケース部３２に開孔されたオイル噴射ノズル孔６’の他端に有する。ここで、サイドケース部３２に開口される噴射孔７’は、第１実施例と同様に、オイル噴射方向に周方向傾斜角度θ１と径方向傾斜角度θ２を持たせた設定とされる。
【００６０】
なお、他の構成は、第１実施例と同様であるので図示並びに説明を省略する。また、第２実施例の作用についても、噴射孔７を噴射孔７’に読み替えるだけで、第１実施例と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００６１】
以上説明したように、第２実施例のモータ油冷構造Ａ２にあっては、第１実施例の(1)〜(4)の効果に加え、下記の効果を奏する。
【００６２】
(6) モータケース３のうち、分割ステータコア２Ｓのコイルエンドの一方側のサイドケース部３２に形成される環状冷却油路５’を備え、
噴射孔７’は、一端を環状冷却油路５’に連通してサイドケース部３２に開孔されたオイル噴射ノズル孔６’の他端に有する。
このため、モータケース３に、環状冷却油路５’とオイル噴射ノズル孔６’と噴射孔７’とを形成するだけで、モータ部品点数を増加させることなく、容易にモータ油冷構造Ａ２を適用することができる。
【００６３】
以上、本発明のモータ油冷構造を第１，第２実施例に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの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。
【００６４】
第１実施例では、噴射孔７によるオイル噴射方向として、周方向傾斜角度θ１と径方向傾斜角度θ２を設定する好ましい例を示した。しかし、噴射孔によるオイル噴射方向としては、周方向傾斜角度のみを設定する例としても良い。
【００６５】
第１実施例では、複数個配列された分割ステータコア２Ｓのうち、頂部に配置される分割ステータコア２Ｓ’に対して両側面からオイルが噴射されるように噴射孔７を配置する例を示した。しかし、熱的に厳しいコイルが存在する分割ステータコアに対しては、オイル噴射ノズルの周方向オフセット配置を利用し、１つの入口溝と１つのコイル隙間に向かって２つの噴射孔を配置する例としても良い。
【００６６】
第１実施例では、本発明のモータ油冷構造を、変速機ユニットの内部位置、又は、近接位置に配置し、オイルを、変速機ユニットのオイルポンプから発生した潤滑油圧による潤滑油とする例を示した。しかし、本発明のモータ油冷構造は、冷媒として用いられるコイル冷却用オイルやオイル専用ポンプを要するモータに対しても適用することができる。
【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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【国際調査報告】
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