CN109713849A - 机电一体型旋转电机装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供机电一体型旋转电机装置，在要求比较小型并且高动力性能的情况下，该机电一体型旋转电机装置具有不会导致装置大型化且能够得到充分的冷却效果的冷却装置。在外壳(2)内收纳有：马达(3)；配置在马达(3)的上侧并且对马达(3)提供驱动电力的PDU(4)；以及对马达(3)和PDU(4)进行冷却的冷却装置。冷却装置具有：油冷却系统，其将冷却用油向马达(3)滴下；以及水冷却系统，其利用冷却水对马达(3)和PDU(4)进行冷却，油冷却系统具有积存室(13)，该积存室(13)临时积存冷却用油，在该积存室设置有多个用于将冷却用油滴下的滴下孔(13b)。积存室(13)配置于马达(3)的上侧且PDU(4)的下侧，积存在积存室(13)中的冷却用油能够被水冷却系统的冷却水冷却。

Description

机电一体型旋转电机装置
技术领域
本发明涉及机电一体型旋转电机装置，尤其涉及机电一体型旋转电机装置所包含的冷却装置的结构。
背景技术
专利文献1公开了机电一体型电机装置，该机电一体型电机装置具有旋转电机的冷却用水路还兼作为电力转换装置(逆变器)的冷却水路的形式的冷却装置，且旋转电机与逆变器被一体化。在该装置中，在旋转电机的上方配置有包含逆变器的功率模块，并且设置有从功率模块的下侧围绕旋转电机的外周部的冷却水路。通过在冷却水路中流动冷却水来进行功率模块和旋转电机的冷却。
专利文献2公开了在包含用于对车辆的驱动轮进行驱动的齿轮机构和2个旋转电机的车辆驱动装置中，利用齿轮机构的润滑油来对旋转电机的电抗器进行冷却的冷却机构。该冷却机构在车辆驱动装置的最下部设置有积存润滑油的油盘，借助于齿轮的旋转溅起积存在油盘中的润滑油，然后滴下到旋转电机的电抗器上。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2011-182480号公报
专利文献2：日本特开2012-9565号公报
发明内容
作为机电一体型旋转电机装置，在要求比较小型并且高动力性能的情况下，要求避免机电一体型旋转电机装置的大型化的同时提高装置所包含的冷却装置的冷却效果。在专利文献1示出的装置中，虽然利用冷却水进行功率模块和旋转电机的冷却，但是为了得到更佳的冷却效果，期望也如专利文献2公开的装置那样，将润滑油也应用到旋转电机的冷却中。但是，在专利文献2公开的装置中，由于没有应用用于对润滑油自身进行冷却的结构，因此，在旋转电机和功率模块的发热量大时，利用润滑油的冷却不能得到充分的冷却效果。
本发明是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供一种机电一体型旋转电机装置，在要求比较小型并且高动力性能的情况下，该机电一体型旋转电机装置具有不会导致装置的大型化就能够得到充分的冷却效果的冷却装置。
为了达成上述目的，第1方面所述的发明是一种机电一体型旋转电机装置，该机电一体型旋转电机装置在外壳2内收纳有：旋转电机3；驱动单元4，其配置于该旋转电机3的上侧，对该旋转电机3提供驱动电力；以及冷却装置，其对所述旋转电机3和驱动单元4进行冷却，所述机电一体型旋转电机装置的特征在于，所述冷却装置具有：油冷却系统，其将冷却用油向所述旋转电机3滴下；以及水冷却系统，其利用冷却水对所述旋转电机3和所述驱动单元4进行冷却，在所述旋转电机3的上侧且所述驱动单元4的下侧配置有积存室13，所述积存室13临时积存所述冷却用油，所述积存室13设置有多个用于将所述冷却用油滴下的滴下孔13b，能够利用所述水冷却系统的冷却水对积存在所述积存室13中的冷却用油进行冷却。
根据该结构，利用油冷却系统进行旋转电机的冷却，并且，利用水冷却系统进行旋转电机和向该旋转电机提供驱动电力的驱动单元的冷却。此外，冷却用油临时积存在设置于旋转电机与驱动单元之间的积存室中，被水冷却系统的冷却水冷却。因此，即使在旋转电机和驱动单元的发热量大的情况下，也能够格外提高冷却用油的冷却效果，从而得到充分的冷却效果。并且，由于冷却用油的积存室配置在旋转电机与驱动单元之间的间隙中，因此，能够抑制装置的大型化。
第2方面所述的发明在第1方面所述的机电一体型旋转电机装置的基础上，其特征在于，所述水冷却系统包括：配置于所述驱动单元4的正下侧的第1水套11；和配置于所述旋转电机3的正上侧的第2水套12，所述积存室13在所述第1水套11与第2水套12之间的间隙中与第1水套11和第2水套相邻配置。
根据该结构，能够促进第1和第2水套内的冷却水与积存室内的冷却用油之间的热交换，从而提高冷却用油的冷却效果。
第3方面所述的发明在第1或第2方面所述的机电一体型旋转电机装置的基础上，其特征在于，在所述旋转电机的附近配置有传递所述旋转电机3的输出转矩的齿轮机构5，所述冷却用油是所述齿轮机构5的润滑用油。
根据该结构，应用齿轮机构的润滑用油作为旋转电机的冷却用油，因此，无需为了将冷却用油供给到积存室而另外设置油泵，能够简化装置的结构。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的机电一体型旋转电机装置的主要部分的结构的图。
图2是示出从图1的右方向观察图1所示的主要部分的结构的图。
图3中(a)和(b)是用于对图1所示的水冷却系统和油冷却系统中的冷却水和冷却用油的流动进行说明的图。
标号说明
1：机电一体型旋转电机装置；2：外壳；3：马达(旋转电机)；4：驱动单元；5：齿轮机构；6：油泵；7：油路；11：第1水套；12：第2水套；13：积存室。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出本发明的一个实施方式的机电一体型旋转电机装置的主要部分的结构的图，图2是示出从图1的右方向观察图1所示的主要部分的结构的图。图1所示的机电一体型旋转电机装置1构成为：在由上侧部件2a和下侧部件2b构成的外壳2的内部收纳有旋转电机(以下，称为“马达”)3、对马达3提供驱动电力的驱动单元(以下，称为“PDU”)4、传递马达3的输出转矩的齿轮机构5、以及对马达3和PDU4进行冷却的冷却装置。冷却装置具有：水冷却系统，其包括第1水套11和第2水套12，利用冷却水对马达3和PDU4进行冷却；以及油冷却系统，其包括冷却用油的积存室13，将冷却用油向马达3滴下。
积存室13具有供冷却用油流入的流入孔13a和用于将积存的冷却用油滴下的4个滴下孔13b，所积存的冷却用油经由滴下孔13b向马达3滴下。积存室13配置于马达3的上侧且PDU4的下侧。
第1水套11配置于PDU4的正下侧，第2水套12配置于马达3的正上侧，积存室13在第1和第2水套之间的间隙中与2个水套11、12相邻配置。
马达3具有：轴21；卷绕有线圈22a的定子22；以及配置在定子22的内侧且被固定于轴21上的转子23。在齿轮机构5的内部设置有被马达3的输出转矩驱动的油泵6，油泵6将积存在配置于齿轮机构5的最下部的油盘中的润滑用油吸起并经由油路7提供给积存室13。积存在积存室13中的润滑用油作为用于对马达3进行冷却的冷却用油使用。润滑用油经由未图示的油路还被提供给设置在马达3的轴21的内部的油路和齿轮机构5中的润滑部位。
图3示出用于对水冷却系统和油冷却系统中的冷却水和冷却用油的流动进行说明的侧视图(图3的(a))和从上方上方观察到的俯视图(图3的(b))。冷却用油从油路7经由流入孔13a流入积存室13内，在积存室13内临时滞留后从滴下孔13b滴下。另外，滴下的冷却用油循环到设置在齿轮机构5的最下部的油盘中。
水冷却系统在外壳2的外部具有水泵(未图示)，利用该水泵而被加压的冷却水从冷却水路14经由流入孔11a流入第1水套11内，并从流出孔11b流出到冷却水路15。冷却水路15贯穿积存室13而与第2水套12连通，从冷却水路15经由流入孔12a流入第2水套12内。第2水套12内的冷却水经由流出孔12b流出到冷却水路16。冷却水路16与马达内部冷却水路连结，马达内部冷却水路经由散热器与水泵连通，其中，所述马达内部冷却水路在马达3的内部以轴21为中心轴被设为螺旋状。
另外，在水冷却系统中，使冷却水在第1和第2水套11、12中循环的结构能够应用与上述的专利文献1公开的结构相同的结构。
如上所述，在本实施方式中，利用油冷却系统进行马达3的冷却，并且，利用水冷却系统进行马达3和对马达3提供驱动电力的PDU4的冷却。此外，冷却用油临时积存在设置于马达3与PDU4之间的积存室13中，被水冷却系统的冷却水冷却。因此，即使在马达3和PDU4的发热量大的情况下，也能够格外提高冷却用油的冷却效果，从而得到充分的冷却效果。并且，冷却用油的积存室13配置于马达3与PDU4之间的间隙中，因此，能够抑制装置的大型化。
并且，积存室13在第1和第2水套11、12之间的间隙中与水套11、12相邻配置，因此，促进了第1和第2水套11、12内的冷却水与积存室13内的冷却用油的热交换，能够提高冷却用油的冷却效果。
并且，应用齿轮机构5的润滑用油作为马达3的冷却用油，因此，无需为了将冷却用油提供给积存室13而另外设置油泵，能够简化装置的结构。
另外，本发明不限于上述实施方式，能够进行各种各样的变形。例如，第1和第2水套11、12以及积存室13的形状不限于图示的形状，在可达成本发明的目的的范围内能够进行变更。并且，用于对油冷却系统提供冷却用油的油泵不限于被马达3的输出转矩驱动，也可以被其它马达驱动。

Claims (3)

1.一种机电一体型旋转电机装置，该机电一体型旋转电机装置在外壳内收纳有：旋转电机；驱动单元，其配置于该旋转电机的上侧，对该旋转电机提供驱动电力；以及冷却装置，其对所述旋转电机和驱动单元进行冷却，
所述机电一体型旋转电机装置的特征在于，
所述冷却装置具有：油冷却系统，其将冷却用油向所述旋转电机滴下；以及水冷却系统，其利用冷却水对所述旋转电机和所述驱动单元进行冷却，
在所述旋转电机的上侧且所述驱动单元的下侧配置有积存室，所述积存室临时积存所述冷却用油，所述积存室设置有多个用于将所述冷却用油滴下的滴下孔，
能够利用所述水冷却系统的冷却水对积存在所述积存室中的冷却用油进行冷却。
2.根据权利要求1所述的机电一体型旋转电机装置，其特征在于，
所述水冷却系统包括：配置于所述驱动单元的正下侧的第1水套；和配置于所述旋转电机的正上侧的第2水套，
所述积存室在所述第1水套与第2水套之间的间隙中与所述第1水套和第2水套相邻配置。
3.根据权利要求1或2所述的机电一体型旋转电机装置，其特征在于，
在所述旋转电机的附近配置有传递所述旋转电机的输出转矩的齿轮机构，所述冷却用油是所述齿轮机构的润滑用油。
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