定子冷却构造
技术领域
本公开涉及定子冷却构造。
背景技术
公知一种技术,在旋转电机的径向,在定子芯与定子支架之间形成将导热体(冷却油)封入或使其循环的间隙部,并且在壳体内形成冷却水路(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2010-273423号公报
然而,在上述那样的现有技术中,难以高效地冷却定子芯。冷却油一般通过油冷却器与冷却水(例如LLC:包含长效冷却液(Long Life Coolant)在内的水)进行热交换被放热。因此,冷却水比冷却油温度低。因此,若如上述那样的现有技术那样在冷却水与定子芯之间夹设冷却油,则难以高效地冷却定子芯。
发明内容
因此,在一个侧面中,本发明的目的在于高效地冷却定子芯。
根据本公开的一个方面,提供一种定子冷却构造,其具备支承部件,该支承部件为沿着旋转电机的轴向的圆筒状形态,支承旋转电机的定子芯,形成冷却水路以及油路,上述定子芯、上述冷却水路以及上述油路从径向内侧依次邻接配置。
发明的效果
根据本公开,能够高效地冷却定子芯。
附图说明
图1是简要表示车辆驱动装置的一个例子的图。
图2是简要表示车辆驱动装置的润滑·冷却系统的结构的一个例子的图。
图3是表示马达的一部分外观的立体图。
图4是在与图3相同的方向观察到的保持环的立体图。
图5是从X方向X2侧(参照图4)观察到的保持环的立体图。
图6是从X方向X1侧(参照图4)观察到的保持环的立体图。
图7是图3所示的马达的一部分的剖视图。
图8是图7的P1部的放大图。
图9是壳体水路的说明图。
图10是入口水路以及出口水路的说明图。
图11是蛇行水路的说明图。
图12是示意地表示蛇行水路的展开状态的图。
图13是表示冷却水入口部与入口水路的关系的剖视图。
图14是在用图10的箭头M2表示的方向观察到的马达的一部分的剖视图。
图15是表示保持环的上侧的立体图。
图16是在油滴下部的油滴下孔通过的剖视图。
图17是在油滴下部的油滴下孔通过的剖视图。
图18是在油滴下部的油滴下孔通过的剖视图。
图19是变形例的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明各实施例。这里,首先,说明能够应用定子冷却构造的车辆驱动装置以及润滑·冷却系统(包含定子冷却构造的润滑·冷却系统),之后说明基于定子冷却构造的热交换兼水冷部。
<车辆驱动装置>
图1是简要表示能够应用定子冷却构造的车辆驱动装置1的一个例子的图。此外,在图1中一并示出驱动轮WL、WR。
车辆驱动装置1搭载于车辆。车辆驱动装置1包含马达10(旋转电机的一个例子)、减速机构12和经由减速机构12与马达10的输出轴116连结的差动装置14。马达10产生车辆的驱动力。马达10具备转子10a和定子10b,定子10b包含定子芯112和通过安装于定子10b的线圈(未图示)形成的线圈端部110。此外,定子芯112例如由层叠钢板形成。差动装置14与左右的驱动轮WL、WR连结。差动装置14包含齿圈140、小齿轮141以及侧齿轮142。另外,差动装置14具备在内部收容齿轮(小齿轮141、侧齿轮142等)的差速器壳体(未图示)。此外,减速机构12的结构不限定于图示的简易结构,也可以包含行星齿轮机构。车辆驱动装置1的各构成要素(马达10、减速机构12、差动装置14等)例如可以作为单一的车辆驱动装置单元被装入壳体(未图示)内,也可以被装入多个分别的壳体(未图示)内。
车辆驱动装置1具备使用油用于润滑以及/或者冷却马达10、减速机构12以及差动装置14的润滑·冷却系统3。以下,“润滑·冷却”是指润滑以及冷却中的至少任一项。
此外,虽然之后说明的一个实施例的定子冷却构造402(参照图2)作为一个例子应用于图1所示的车辆驱动装置1的马达10,但后述定子冷却构造402也可以应用于除车辆驱动装置1以外的结构的车辆驱动装置所包含的马达。即,后述定子冷却构造402能够应用于包含如马达10那样的马达的任意结构的车辆驱动装置。另外,也可以应用于取代马达具备发电机(旋转电机的另外一个例子)的结构。
<润滑·冷却系统>
图2是简要表示车辆驱动装置1的润滑·冷却系统3的结构的一个例子的图。
润滑·冷却系统3包含罐30、各油路31~36、电动式油泵40、机械式油泵42、热交换兼水冷部50、水泵90、散热器92和冷却水路94、95。
罐30由车辆驱动装置1的壳体内的最下部(铅垂方向的最下侧的空间)形成。罐30例如由油底壳形成。在罐30配置有差动装置14,差动装置14浸于罐30内的油中。差动装置14相对于罐30的下表面设置于预先规定的规定高度。规定高度被决定为,在罐30的油面的高度为预先规定的规定高度以上时,伴随差动装置14的旋转(差速器壳体的旋转),罐30内的油进入差速器壳体内,实现差动装置14在所希望的方式下的润滑·冷却。在罐30的下表面设置有过滤器30a。
油路31设置于罐30与电动式油泵40的吸入侧之间。在电动式油泵40的工作时,罐30内的油经由过滤器30a以及油路31朝向电动式油泵40的吸入口被吸入。
油路32设置于罐30与机械式油泵42的吸入侧之间。在机械式油泵42的工作时,罐30内的油经由过滤器30a以及油路32朝向机械式油泵42的吸入口被吸入。此外,在图2所示的例子中,油路32与油路31具有共通部分,但也可以没有该共通部分,油路32与油路31独立形成。
油路33设置于电动式油泵40的排出侧与热交换兼水冷部50的入口侧之间。油路33将从电动式油泵40排出的油导向热交换兼水冷部50。因此,从电动式油泵40排出的油通过热交换兼水冷部50被冷却,之后被供给至油路36。
油路34设置于机械式油泵42的排出侧与罐30之间。油路34将从机械式油泵42排出的油导向罐30。油路34可以包含在如减速机构的轴那样的部件形成的油路、简单空间。简单空间是车辆驱动装置1的壳体内的空间。从油路34供给油用于成为润滑的对象的部件(润滑部位22)中的润滑。润滑部位22例如是马达10的轴承等。
油路35以在热交换兼水冷部50通过的方式连接于油路33与油路36之间。油路35内的油之后叙述,通过在冷却水路95通过的液体的制冷剂(冷却水)被冷却。之后详细叙述油路35。
油路36设置于热交换兼水冷部50的出口侧与罐30之间。油路36将来自热交换兼水冷部50的油导向罐30。油路36也可以是如在减速机构的轴形成的油路那样的在部件形成的油路、由管形成的油路等,例如包含车辆驱动装置1或者马达10的壳体(例如图3的壳体70)内的空间。此时,来自热交换兼水冷部50的油通过重力滴下,被供给至成为冷却的对象的部件(冷却部位23)之后,通过重力被导向罐30。冷却部位23例如包含马达10的定子10b的线圈端部110(参照图1)。
电动式油泵40通过马达等专用的驱动源(未图示)驱动。电动式油泵40在工作时将罐30内的油向油路33排出。即,电动式油泵40在工作时将罐30内的油经由油路31吸入,向油路33排出。排出至油路33的油经由热交换兼水冷部50被导向油路36。此外,电动式油泵40相对于车轮的旋转独立地工作,是通过电工作类型的油泵。此外,虽然电动式油泵40和罐30、油路31、油路33以及油路36一起形成在油路35通过使油循环的油循环部400,但在变形例中,油循环部400也可以包含其他要素。
机械式油泵42在工作时经由油路32将罐30内的油吸入,向油路34排出。机械式油泵42伴随车轮的正转(前进方向的旋转)工作。机械式油泵42可以相对于伴随车轮的正转旋转的任意旋转部件设置。例如,机械式油泵42设置于减速机构12(参照图1)的副轴,通过减速机构12的副轴的正转工作。
热交换兼水冷部50一并具有热交换功能和定子芯水冷功能。具体而言,热交换兼水冷部50具有实现油路35内的油与冷却水路95内的冷却水之间的热交换的热交换功能,并且具有通过冷却水直接冷却马达10的定子10b的定子芯112的功能(定子芯水冷功能)。冷却水例如是包含防冻液、LLC(Long Life Coolant:长效冷却液)在内的水。
此外,热交换兼水冷部50也作为油冷却器发挥功能,作为除油冷却器的功能以外的功能,在具有冷却马达10的定子芯112的功能方面,与油冷却器不同。润滑·冷却系统3通过具备热交换兼水冷部50,能够无需与热交换兼水冷部50不同的其他的油冷却器。在本实施例中,热交换兼水冷部50应用于马达10。之后详细叙述热交换兼水冷部50。
水泵90是使冷却水在冷却水路94、95循环的泵。此外,水泵90和散热器92以及冷却水路94一起形成在冷却水路95通过使冷却水循环的冷却水循环部401,在变形例中,冷却水循环部401也可以包含其他要素。另外,冷却水循环部401和上述油循环部400以及热交换兼水冷部50一起形成定子冷却构造402,在变形例中,定子冷却构造402也可以包含其他要素。
散热器92从在冷却水路94、95通过的冷却水夺取热,对冷却水进行冷却。散热器92可以在空气(例如在车辆的行驶时通过的空气)与冷却水之间实现热交换。
冷却水路94将从水泵90排出的冷却水导向热交换兼水冷部50的冷却水路95,使来自热交换兼水冷部50的冷却水路95的冷却水经由散热器92返回至水泵90。此外,散热器92也可以设置于水泵90与热交换兼水冷部50之间。
冷却水路95形成于热交换兼水冷部50内。冷却水在冷却水路95通过时,能够实现上述热交换兼水冷部50的热交换功能和定子芯水冷功能。之后详细叙述冷却水路95。
此外,在图2所示的例子中,虽然设置有电动式油泵40以及机械式油泵42,但也可以省略电动式油泵40以及机械式油泵42中的任一方。此时,润滑部位22以及冷却部位23可以无区别地通过来自电动式油泵40以及机械式油泵42中的另一方(被省略一方)的油被润滑以及冷却。
另外,在图2所示的例子中,油路33也可以分支地与油路34连接。此时,来自电动式油泵40的油也被供给至润滑部位22。或者,油路36也可以分支地与油路34连接。此时,来自热交换兼水冷部50的油也被供给至润滑部位22。或者,油路34也可以分支地与油路33连接。另外,油路34也可以在润滑部位22的后流侧与油路36中的冷却部位23的后流侧连接而被一体化。
另外,在图2所示的例子中,虽然冷却水路94仅与热交换兼水冷部50连接,但也可以形成为在成为冷却的对象的部件例如用于驱动马达10的变频器(未图示)、驱动马达10的高压电池(未图示)等通过。
<热交换兼水冷部>
接下来,参照图3及以后的图,说明应用于马达10的一个实施例的热交换兼水冷部50。此外,在图3及以后的图中,从维持附图的明确性的观点看,针对存在多个的要素,存在仅对一部分要素标注有附图标记的情况。
图3是表示马达10的一部分外观的立体图,图4是在与图3相同的方向观察到的保持环60(冷却水路形成部件的一个例子)的立体图。图5是从X方向X2侧(参照图4)观察到的保持环60的立体图,图6是保持环60的内侧的说明图,是从X方向X1侧(参照图4)观察到的保持环60的立体图。图7是图3所示的马达10的一部分的剖视图。图8是图7的P1部的放大图。在图3中省略了马达10的转子等的图示。
以下,除非特别提及,否则径向以马达10的中心轴I(=定子芯112的中心轴)为基准。此外,马达10的轴向与X方向对应。另外,在以下的说明中,上下方向表示以中心轴I与水平方向成为大致平行的方式搭载的马达10在搭载状态下的上下方向。此外,图7的剖面是基于在中心轴I通过的平面的剖面。
热交换兼水冷部50包含保持环60和壳体70。热交换兼水冷部50在径向在保持环60与壳体70之间形成油路35(参照图2)。以下,将“油路35”称为“壳体油路35”,之后叙述壳体油路35的构造。另外,热交换兼水冷部50在保持环60的内部具备冷却水路95(参照图2)。之后叙述冷却水路95的构造。
如图4~图6所示,保持环60是圆筒状的形态。保持环60由金属等热传导性良好的材料形成。保持环60是具有如后述所述形成冷却水路95(参照图2)的中空部(空洞)的构造。具有该中空部的保持环60可以使多个配件结合来制造,也可以通过铸造形成。
如图4~图6所示,保持环60包含环状的底面部62(第二部位的一个例子)和从底面部62的外周缘沿X方向延伸的圆筒部64(第一部位的一个例子)。底面部62以及圆筒部64可以形成一体的连续部位。
保持环60在底面部62具有转子(未图示)贯通的孔62a。孔62a以底面部62的中心(中心轴I通过的中心)为中心例如以圆形形态形成。
如图5以及图7所示,保持环60在底面部62还具有贯通孔62b。贯通孔62b用于将保持环60螺栓固定于壳体70。贯通孔62b以螺栓BT(参照图7)的轴部通过的直径形成。贯通孔62b沿周向设置有多个。此时,贯通孔62b沿周向等间隔形成。如图7所示,优选贯通孔62b位于在X方向观察不与定子芯112重叠那样的径向的范围内。由此,在定子芯112组装于保持环60的状态下,将保持环60组装于壳体70时的作业性良好。即,由于在定子芯112的外周侧形成用于螺栓BT的紧固的作业空间,所以作业性良好。
如图5所示,保持环60在底面部62还具有贯通孔的形态的油出口孔62c。油出口孔62c是在马达10的下部(油存积空间)存积的油的出口孔,与罐30(参照图2)连接。如图6所示,优选油出口孔62c位于比中心轴I靠下侧,并且位于在X方向观察与定子芯112重叠那样的径向的范围内。此时,能够在不会对形成贯通孔62b产生制约的位置配置油出口孔62c。此外,油出口孔62c被设定为,虽然决定在油存积空间存积的油的最高位置,但油的该最高位置比转子10a的最低位置低。即,油出口孔62c也可以形成为下端位于定子芯112的内外径差程度的高度。
如图5所示,保持环60在底面部62的X方向X2侧还具有冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e。冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e相对于在底面部62形成的入口水路951以及出口水路952(均后述)从底面部62的X方向X2侧连通。
例如,如图5所示,冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e位于大致相同的径向位置,且以在周向相邻的方式设置。在本实施例中,作为一个例子,冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e设置为相对于后述凹槽641位于周向的两侧。此时,由于凹槽641与冷却水入口部62d接近,所以能够通过被导入冷却水入口部62d的冷却水高效地冷却在X方向被导入凹槽641的油(后述)。
如图6所示,保持环60在底面部62的X方向X1侧具有在内部形成入口水路951以及出口水路952(均后述)的膨胀部62f、62g。膨胀部62f以及62g在X方向设置于冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e各自的相反侧。
在保持环60中,除圆筒部64的X方向X1侧的端部640之外,圆筒部64的径向外侧的表面(外周面)的整体形成壳体油路35(参照图2)的径向内侧的边界面35b。此外,如图8所示,为了确保壳体油路35的径向所需的尺寸,圆筒部64的端部640比壳体油路35(参照图2)的径向内侧的边界面35b外径大。
如图5以及图8所示,保持环60在圆筒部64的端部640的外周面具有向径向内侧凹陷的密封槽640a。密封槽640a在周向遍及整周延伸。圆筒部64的端部640的外周面遍及周向的整周与壳体70的内周面在径向抵接。在密封槽640a安装有如O型环那样的密封材料(未图示)。由此,在圆筒部64的X方向X1侧,壳体70与保持环60之间(壳体油路35)被保持为不透油。
保持环60以在径向圆筒部64与定子芯112接触的方式将定子芯112保持于径向内侧。即,保持环60以圆筒部64的内周面与定子芯112的外周面接触的方式保持定子芯112。例如,保持环60通过热嵌等与定子芯112一体化。保持环60以与定子芯112一体化的状态螺栓固定于壳体70。这样,保持环60相对于壳体70支承包含定子芯112的定子10b。
优选保持环60以圆筒部64的内周面与定子芯112的外周面的大致整体接触的方式保持定子芯112。此时,能够通过在保持环60内的冷却水路95通过的冷却水高效地冷却定子芯112的整体。在本实施例中,作为一个例子,如图7所示,保持环60遍及定子芯112的X方向的全长延伸,圆筒部64的内周面与定子芯112的外周面的大致整体接触。此外,定子芯112的外周面的“大致整体”是指允许如定子芯112的焊接槽(未图示)那样的部位(定子芯112的外周面与圆筒部64的内周面能够在径向分离的部位)的概念。
另外,如图7所示,保持环60在X方向X2侧,圆筒部64在X方向越过线圈端部110延伸。另一方面,在本实施例中,作为一个例子,如图7所示,保持环60在X方向X1侧,圆筒部64在X方向延伸至线圈端部110的端部(X1侧的端部)的近前。但是,在变形例中,保持环60也可以为,在X方向X1侧,圆筒部64也为,在X方向延伸至线圈端部110的端部(X1侧的端部)为止或者越过该端部延伸。
如图7所示,保持环60在X方向X2侧,底面部62与定子芯112的X方向X2侧的端面在X方向对置。此时,在本实施例中,作为一个例子,保持环60的底面部62相对于定子10b的X方向X2侧的端部(线圈端部110的X方向X2侧的端面)在X方向分离且对置。此时,分离的距离可以与线圈端部110与保持环60之间所需的绝缘距离对应。
如图4所示,保持环60在圆筒部64的外周面具有向径向内侧凹陷的凹槽641、642、643。凹槽641、642、643作为形成壳体油路35(参照图2)的一部分的凹状油路351、352、353(后述)发挥功能,并且作为后述蛇行水路950(参照图11)的周向的分隔壁(侧壁)发挥功能。
凹槽641以X方向X2侧在X方向开口,X方向X1侧在X方向关闭的方式,沿X方向直线状延伸。凹槽641的X方向X1侧延伸至圆筒部64的端部640为止。凹槽641形成为位于比凹槽642、643靠下侧(也参照后出现的图11)。即,在马达10的搭载状态下,凹槽641位于保持环60的最下部区域内。保持环60的最下部区域表示保持环60的最低位置及其附近的区域。最下部区域例如可以是以与最低位置对应的周向位置为中心在周向60度程度的范围。凹槽641之后叙述,在X方向X2侧形成壳体油路35的油入口部35a(油向壳体油路35的进口)。凹槽641例如以大致等剖面沿X方向延伸。此外,为了确保作为油入口部35a的剖面积,凹槽641的剖面形状也可以随着从X方向的规定位置朝向X方向X2侧稍微增加。
凹槽642以X方向X2侧在X方向开口,X方向X1侧在X方向关闭的方式,沿X方向直线状延伸。凹槽642的X方向X1侧延伸至以规定距离L1(参照图4)靠近圆筒部64的端部640的近前。凹槽642例如以大致等剖面沿X方向延伸。规定距离L1是规定后述蛇行水路950(参照图11)的流路宽度的值,可以根据提高由蛇行水路950(参照图11)内的冷却水的流动(参照图5的箭头R2、R3)产生的热交换能力的观点来决定。
凹槽643以X方向X1侧以及X2侧在X方向关闭的方式,沿X方向直线状延伸。凹槽643的X方向X1侧延伸至圆筒部64的端部640为止。凹槽643的X方向X2侧延伸至以规定距离L2(参照图4)靠近圆筒部64的端部(X2侧的端部)的近前。凹槽643例如以大致等剖面沿X方向延伸。规定距离L2可以与规定距离L1相同。
如图4所示,凹槽642以及凹槽643在周向交替形成。即,凹槽642以及凹槽643以最下部区域内的凹槽641为中心以如下情形遍及周向的整体形成,即,在凹槽641的周向的外侧形成有凹槽642,在该凹槽642各自的周向的外侧形成有凹槽643,在该凹槽643各自的周向的外侧形成有凹槽642。其中,之后叙述,在顶部区域内形成的凹槽642以及凹槽643与用于使油滴下至线圈端部110的油滴下部356、358一体化。
凹槽641、642、643沿圆筒部64的周向以规定的角度间隔(在本例中以30度间隔)形成。在本实施例中,作为一个例子,凹槽642相对于最下部区域的凹槽641以30度偏离而以60度间隔形成,凹槽643相对于最下部区域的凹槽641以60度偏离而以60度间隔形成。
壳体70例如由铝那样的金属形成。此外,壳体70也可以通过将两个以上的配件结合来形成。壳体70在径向内侧支承保持环60。即,壳体70设置为覆盖保持环60的圆筒部64的径向外侧,并且支承保持环60。保持环60的支承方式任意,如图7所示,优选壳体70通过在保持环60的底面部62的贯通孔62b通过的螺栓BT(固定部件的一个例子)支承保持环60。即,保持环60通过螺栓BT固定于壳体70。由此,例如与保持环60具备向径向外侧突出的安装部(用于螺栓固定于壳体的部位)的情况相比,容易实现马达10的小径化。
壳体70在径向与保持环60之间形成壳体油路35(参照图2以及图8)。壳体70的内周面(径向内侧的表面)与保持环60的圆筒部64的外周面在径向对置。壳体70的内周面例如是没有凹凸的表面,形成壳体油路35(参照图2以及图8)的径向外侧的边界面35c。
接下来,参照图9~图13详说保持环60形成的冷却水路95(参照图2)。
冷却水路95与壳体水路942、944连接。具体而言,冷却水路95的上游侧的端部与壳体水路942连接,下游侧的端部与壳体水路944连接。
图9是壳体70中的壳体水路942、944的说明图,是通过与中心轴I垂直的平面切断了马达10的X方向X2侧的端部时的剖视图。在图9中,一并示出至壳体油路35的油入口部35a为止的入口油路330。入口油路330形成油路33(参照图2)。另外,在图9中,一并示出与油出口孔62c连接的出口油路360。出口油路360形成油路36(参照图2)。另外,在图9中,一并示出供给用于润滑轴承等的油的油路754。
壳体水路942、944形成于壳体70,从壳体70的外周面至螺栓BT用的螺栓孔70b的近前为止朝向径向内侧延伸。壳体水路942、944从径向内侧的端部附近向X方向X1侧沿X方向延伸(针对壳体水路942,参照图13)。壳体水路942是与水泵90的排出侧连接的流路,壳体水路944是与水泵90的吸引侧连接的流路。壳体水路942、944在X方向X1侧的端部与入口水路951以及出口水路952分别连接。
冷却水路95包含蛇行水路950(第一冷却水路的一个例子)、入口水路951(第二冷却水路的一个例子)和出口水路952。
图10是入口水路951以及出口水路952的说明图,是通过与中心轴I垂直的平面切断了马达10的X方向X2侧的端部(比图9所示的剖面靠X1侧)时的剖视图。在图10中,为了表示油出口孔62c的位置,用虚线表示油出口孔62c,并且作为参考,用线Lv1(水平)表示在油存积空间存积的油的最高位置。
入口水路951以及出口水路952由保持环60的底面部62内的中空部(空洞)形成。入口水路951以及出口水路952与冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e(参照图5)分别对应设置。入口水路951以及出口水路952分别沿径向且沿周向延伸。即,入口水路951以在X方向与冷却水入口部62d连续的方式在保持环60的底面部62沿径向且沿周向延伸。出口水路952以在X方向与冷却水出口部62e连续的方式在保持环60的底面部62沿径向且沿周向延伸。入口水路951以及出口水路952分别延伸至底面部62的径向外侧的边缘部附近为止,向蛇行水路950(后述)连续。
优选入口水路951以及出口水路952形成为在X方向观察至少一部分与油存积空间重叠,如图10所示,更加优选形成为在X方向观察大致整体与油存积空间重叠。例如,入口水路951以及出口水路952在X方向观察位于比定子芯112的中心轴I靠下侧,并且与定子芯112重叠。此时,能够高效地实现在油存积空间存积的油与入口水路951以及出口水路952内的冷却水之间的热交换,从而能够高效地冷却在油存积空间存积的油。此外,如上述所述,油存积空间是保持环60形成的径向内侧的空间之中的最高位置(参照图10的线Lv1)由油出口孔62c规定的下部空间。特别优选入口水路951形成为在X方向观察与油存积空间重叠。这是因为入口水路951内的冷却水比出口水路952内的冷却水温度低,热交换能力比出口水路952内的冷却水高。以下,将入口水路951以及出口水路952形成为在X方向观察至少一部分与油存积空间重叠,并将这种情况也称为“在X方向观察下与油存积空间的叠加配置”。
此外,优选底面部62中的冷却水入口部62d的位置(参照图5)即入口水路951与冷却水入口部62d之间的连接位置设定为在X方向观察与油存积空间重叠。相同地,优选底面部62中的冷却水出口部62e的位置即出口水路952与冷却水出口部62e之间的连接位置设定为在X方向观察与油存积空间重叠。如上述所述,冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e设置于相比供螺栓BT插通的贯通孔62b在径向从定子芯112的中心轴I远离的位置。此时,能够根据确保用于紧固螺栓BT的作业性、实现在X方向观察下与油存积空间的叠加配置、和形成最高位置比转子10a低的油存积空间这三种观点,适当地配置底面部62中的贯通孔62b、冷却水入口部62d、冷却水出口部62e、油出口孔62c。另外,能够高效地利用底面部62形成贯通孔62b、冷却水入口部62d、冷却水出口部62e、油出口孔62c。例如,在冷却水入口部62d、冷却水出口部62e以及油出口孔62c这三者间的关系中,冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e配置为在X方向观察与油存积空间重叠,如图5所示,油出口孔62c以适当地限制油存积空间的最高位置的方式设置于比冷却水出口部62e靠上侧,并且以在周向与冷却水出口部62e相邻的方式设置。此外,在变形例中,油出口孔62c也可以设置于比冷却水入口部62d靠上侧,并且以在周向与冷却水入口部62d相邻的方式设置。
图11是蛇行水路950的说明图,是通过与中心轴I垂直的平面切断了马达10的X方向X2侧的端部(比图10所示的剖面靠X1侧)时的剖视图。图12是示意地表示蛇行水路950的展开状态的图。即,图12是示意地表示在平面状展开保持环60的圆筒状时蛇行水路950的状态的图。
蛇行水路950由保持环60的圆筒部64内的中空部(空洞)形成。即,蛇行水路950由通过保持环60的壁面部650划分出的空间形成。壁面部650包含与定子芯112接触的内径侧壁面部位651(第一壁面部位的一个例子)、与壳体油路35接触的外径侧壁面部位652(第二壁面部位的一个例子)、X方向X1侧的端部的端部壁面部位653(参照图8以及图18)、X方向X2侧的端部的端部壁面部位654(参照图17)和周向的壁面部656。此外,壁面部656也形成后述凹状油路351、352、353的侧壁部。
蛇行水路950以在X方向来去的方式形成于保持环60的圆筒部64。即,蛇行水路950以一边按照如下情形蛇行一边在周向前进的方式形成,即,蛇行水路950从保持环60的X方向X2侧延伸至X方向X1侧,接下来折回,从X方向X1侧延伸至X方向X2侧,接下来折回,从X方向X2侧延伸至X方向X1侧。此时,蛇行水路950以在该蛇行水路950流动的冷却水从定子芯112的整体夺取热的方式形成为遍及定子芯112的X方向的整体进行来去。此外,在本实施例中,作为一个例子,除后述油滴下部356、358的形成范围之外,蛇行水路950形成为遍及保持环60的X方向的整体进行来去。换言之,保持环60的X方向的长度对应于蛇行水路950的X方向的形成范围来决定。
更具体而言,如图12所示,蛇行水路950包含沿X方向延伸的多个第一流路部9501和沿周向延伸的第二流路部9502。蛇行水路950以多个第一流路部9501(在图12所示的例子中12个第一流路部9501)经由第二流路部9502连接的方式形成。此时,通过第二流路部9502沿周向在X1侧和X2侧交替配置来实现“蛇行”。即,一个第二流路部9502和与其两侧(周向的两侧)连接的两个第一流路部9501形成U字状的流路,该U字状的流路的方向随着一个第二流路部9502在周向逐个变化,逐个在X方向反转。
多个第一流路部9501之中的比其他靠上侧的两个第一流路部9501-6、9501-7在X方向延伸至以长度L3靠近保持环60的X方向X2侧的最端部的近前的位置。保持环60的X方向X2侧的端部中的长度L3的范围与后述油滴下部356的形成范围对应。另一方面,多个第一流路部9501之中的除第一流路部9501-6、9501-7以外的第一流路部9501在X方向延伸至保持环60的X方向X2侧的最端部的正前方位置(例如能够形成空洞的最大位置)。由此,能够实现可实现冷却水与油之间的热交换的区域的最大化。
相同地,多个第一流路部9501之中的比其他靠上侧的四个第一流路部9501-5~9501-8在X方向延伸至以长度L4靠近保持环60的X方向X1侧的最端部(除端部640之外的部位之中的最端部,以下相同)的近前的位置。保持环60的X方向X1侧的端部中的长度L4的范围与后述油滴下部358的形成范围对应。另一方面,多个第一流路部9501之中的除第一流路部9501-5~9501-8以外的第一流路部9501在X方向延伸至保持环60的X方向X1侧的最端部的正前方位置(例如能够形成空洞的最大位置)。由此,能够实现可实现冷却水与油之间的热交换的区域的最大化。
多个第一流路部9501之中的比其他靠下侧的两个第一流路部9501-1、9501-12(也参照图11)分别与离冷却水入口部62d最近的第一流路部9501和离冷却水出口部62e最近的第一流路部9501对应。即,凹槽641(以及伴随于此的后述凹状油路351)在周向位于第一流路部9501-1与第一流路部9501-12之间。由此,容易进行上述入口水路951以及出口水路952在X方向观察下与油存积空间的叠加配置。此外,第一流路部9501-1以及第一流路部9501-12与其他第一流路部9501不同,仅在一端侧(在本例中X方向X1侧的端部)与第二流路部9502连接。
此外,在本实施例中,虽然蛇行水路950中的U字状的流路由比较小的角R的U字状(矩形U字)形成,但也可以由第二流路部9502成为弯曲状那样的比较大的角R的U字状形成。另外,在变形例中,第一流路部9501也可以以沿相对于X方向稍微倾斜的方向延伸的方式形成。
接下来,参照之前出现的图5~图8和图13对冷却水路95内的冷却水的流动进行概说。
图13是表示冷却水入口部62d与入口水路951的关系的剖视图。图13是在用图10的箭头M1表示的方向观察到的马达10的一部分的剖视图,是通过在中心轴I通过的平面切断了图3的马达10的一部分时的剖视图。在图13中,示出在壳体70形成的壳体水路942。壳体水路942经由冷却水入口部62d与入口水路951的一端连接。入口水路951的另一端与蛇行水路950连接。此外,虽未图示,针对冷却水出口部62e以及出口水路952侧,也相同。
在图5、图6以及图13中,用虚线的箭头R0~R5示意地示出冷却水路95内的冷却水的流动。
如图5以及图13所示,若冷却水从冷却水入口部62d被导入保持环60内(参照图5以及图13的箭头R0),则在入口水路951内向径向外侧流动(参照图6以及图13的箭头R1),通过保持环60的角部(底面部62和圆筒部64形成的角部)改变90度(朝向X方向)流动的方向,被导入圆筒部64内的蛇行水路950。接下来,被导入圆筒部64的蛇行水路950的冷却水一边在X方向进行来去一边以从凹槽641离开的方向在周向流动(参照图5以及图13的箭头R2)。之后,若冷却水在周向超过半周,则一边在X方向进行来去一边以接近凹槽641的方向在周向流动(参照图5的箭头R3)。接下来,通过保持环60的角部(底面部62和圆筒部64形成的角部)改变90度(朝向与径向平行的方向)流动的方向,被导入底面部62内的出口水路952。接下来,被导入底面部62的冷却水向径向内侧流动(参照图6的箭头R4),从冷却水出口部62e向壳体70的壳体水路944(参照图9)流动(参照图5的箭头R5)。
这样,冷却水能够一边在冷却水路95的蛇行水路950进行蛇行一边经由边界面35b从油高效地夺取热。另外,冷却水能够一边在冷却水路95的蛇行水路950进行蛇行一边从定子芯112夺取热。即,通过冷却水在与定子芯112的外周面接触的保持环60内流动,能够从定子芯112高效地夺取热。另外,通过冷却水在入口水路951流动,能够从油存积空间内的油高效地夺取热。另外,由于在出口水路952流动的冷却水也比油存积空间内的油温度低,所以能够从油存积空间内的油夺取热。
接下来,参照之前出现的图11以及图14及以后的图,对壳体油路35进行详说。
图14是在用图10的箭头M2表示的方向观察到的马达10的一部分的剖视图,是用在中心轴I通过的平面切断了图3的马达10的一部分时的剖视图。
壳体油路35的上游侧的端部与入口油路330连接。如图9以及图14所示,入口油路330形成于壳体70的内部。入口油路330形成于壳体70中的在X方向不与保持环60叠加的区域。
壳体油路35包含凹状油路351、352、353(参照图11)、圆筒形油路354(参照图11)和油滴下部356、358(参照图15及以后的图之后叙述)。
如图11以及后出现的图15所示,凹状油路351、352、353分别由凹槽641、642、643形成。凹槽641、642、643如上述所述。凹状油路351、352、353在径向与圆筒形油路354连续。凹状油路351、352、353可以为剖面形状(在X方向观察到的剖面形状)恒定,也可以为剖面形状对应于X方向的位置变化。
凹状油路351的X方向X2侧的最端部形成油入口部35a,与入口油路330连接。此外,如图14所示,凹状油路351与入口油路330在X方向直线地连续。凹状油路351具有使经由油入口部35a从入口油路330被导入(朝向X方向X1侧被导入)的油高效地遍及至保持环60的X方向X1侧为止的功能(以下也称为“轴向的油扩散功能”)。即,经由油入口部35a从入口油路330被导入的油通过在凹状油路351内直线状地朝向X方向X1侧流动,容易到达至保持环60的X方向X1侧的端部为止。从提高该轴向的油扩散功能的观点看,凹状油路351在X方向X1侧延伸至保持环60的端部640为止(参照图7)。
此外,由于油入口部35a由凹状油路351的X方向X2侧的最端部形成,所以位于保持环60的底面部62和圆筒部64形成的角部。此外,由于油入口部35a由凹状油路351的X方向X2侧的最端部形成,所以在周向位于冷却水入口部62d与冷却水出口部62e之间(参照图5)。
这里,凹状油路351、352、353在周向与蛇行水路950相邻。具体而言,如图11所示,蛇行水路950中的在周向相邻的第一流路部9501彼此通过凹槽641、642、643分隔。因此,第一流路部9501在周向与凹状油路351、352、353相邻。此时,由于壳体油路35在凹状油路351、352、353的周向两侧与蛇行水路950(第一流路部9501)相邻,所以能够在凹状油路351、352、353的周向两侧良好地实现冷却水与油的热交换。由此,由于在与蛇行水路950在径向不对置的凹状油路351、352、353中,油也与蛇行水路950内的冷却水之间进行热交换,所以能够提高作为整体的热交换能力。
此外,在变形例中,也可以省略凹状油路351、352、353之中的任一个或者全部。即,凹槽641、642、643之中的任一个或者全部也可以为实心。例如,凹槽641、642、643之中的凹槽642、643也可以为实心。此时,也是因为在X方向观察,壳体油路35在边界面35b与边界面35c之间包含圆筒形油路354,所以能够良好地实现经由边界面35b的冷却水与油的热交换。但是,在凹槽641为实心时,在通过上述凹状油路351产生的轴向的油扩散功能降低的点上,也是不利的。
圆筒形油路354对应于在径向在保持环60与壳体70之间形成的油路(即,在径向在边界面35b与边界面35c之间形成的圆筒状的油路)之中的除凹状油路351、352、353以及油滴下部356、358之外的部分。因此,圆筒形油路354遍及保持环60的外周面的大致整体(除端部640之外的整体)形成。圆筒形油路354可以形成为径向的尺寸恒定。
圆筒形油路354的整体之中的除在径向与凹状油路351、352、353以及油滴下部356、358连续的部分之外的部位在径向与蛇行水路950对置。即,除在径向与凹状油路351、352、353以及油滴下部356、358连续的部分内的油之外,在圆筒形油路354内的油与蛇行水路950内的冷却水之间,在径向仅夹设保持环60的外径侧壁面部位652。因此,圆筒形油路354内的油的大部分能够与蛇行水路950内的冷却水之间以直接的方式(仅夹设保持环60的外径侧壁面部位652的方式)进行热交换。
图15~图18是油滴下部356、358的说明图,图15是表示保持环60的上侧的立体图,图16是用在油滴下部356的油滴下孔3561通过的平面中的与中心轴I垂直的平面切断时的剖视图,图17是用在油滴下部356的油滴下孔3561通过的平面中的包含中心轴I的平面切断时的剖视图。图18是用在油滴下部358的油滴下孔3581通过的平面中的包含中心轴I的平面切断时的剖视图。
油滴下部356、358形成于保持环60的顶部区域内的在径向与线圈端部110对置的位置。此外,保持环60的顶部区域表示保持环60的最高位置及其周边区域。例如,顶部区域可以位于例如以与最高位置对应的周向位置为中心在周向60度程度的范围。油滴下部356相对于X方向X2侧的线圈端部110设置,油滴下部358相对于X方向X1侧的线圈端部110设置。油滴下部356、358在径向与圆筒形油路354连续。
油滴下部356、358与凹槽641、642、643相同,是向径向内侧凹陷的形态,与凹槽642、643分别连续。即,油滴下部356在保持环60的X方向X2侧的端部以与在周向相邻的两个凹槽642一体化的方式沿周向延伸。另外,油滴下部358在保持环60的X方向X1侧的端部以与在周向相邻的三个凹槽643一体化的方式沿周向延伸。
在保持环60中的形成油滴下部356、358的范围中未形成有蛇行水路950。即,如图15所示,在保持环60中的形成油滴下部356、358的周向的范围中,蛇行水路950在不超过油滴下部356、358的范围形成。
在油滴下部356形成有在径向贯通的油滴下孔3561。油滴下孔3561的个数任意,在本实施例中,作为一个例子,油滴下孔3561形成有三个。即,如图15所示,油滴下孔3561在周向以等间隔形成有三个。油滴下孔3561形成于油滴下部356中的X1侧的端部侧。换言之,由于油滴下部356成为针对蛇行水路950的形成范围的制约,所以为了实现蛇行水路950的形成范围的最大化,油滴下部356在X方向形成于最小范围。
在油滴下部358形成有在径向贯通的油滴下孔3581。油滴下孔3581的个数任意,在本实施例中,作为一个例子,油滴下孔3581形成有三个。即,如图15所示,油滴下孔3581在周向以等间隔形成有三个。
此外,油滴下部356的X方向的长度L3(也参照图12)有意地比油滴下部358的X方向的长度L4(也参照图12)长。长度L3以及长度L4对应于定子芯112相对于保持环60的X方向的位置关系来决定,具体而言,油滴下部356、358以能够分别形成在径向与X2侧的线圈端部110以及X1侧的线圈端部110对置的油滴下孔3561以及油滴下孔3581的方式设置。
接下来,参照之前出现的图5、图14以及图16~图18对壳体油路35内的油的流动进行概说。
在图5、图14以及图16~图18中,用箭头R20~R26示意地示出壳体油路35内的油的流动。
如图14所示,油从入口油路330供给(参照图14的箭头R20),从油入口部35a被导入保持环60与壳体70之间的凹状油路351。从油入口部35a被导入凹状油路351的油在凹状油路351通过并直线状流动(参照图5以及图14的R21),并且被导入径向外侧的圆筒形油路354内(参照图14的R22)。被导入圆筒形油路354内的油在周向流动且向上侧流动(参照图5以及图16的R23),到达至顶部区域内的油滴下部356、358(参照图16的R24)。
这里,在本实施例中,在径向保持环60与壳体70之间的壳体油路35(圆筒状的油路)在周向的规定范围,遍及X方向的全长径向的尺寸大致恒定。具体而言,壳体油路35在周向除凹状油路351、352、353以及油滴下部356、358的形成范围之外的范围(规定范围)中,遍及X方向的全长径向的尺寸大致恒定。此时,与遍及X方向的全长径向的尺寸有意地变化的情况相比,油的周向的流动(参照图5以及图16的R23)被均匀化。由此,能够通过冷却水均匀地冷却到达至顶部区域内的油滴下部356、358的油。
另外,在本实施例中,如上述所述,从油入口部35a导入油的凹状油路351与多个第一流路部9501之中的与入口水路951直接连接的第一流路部9501(图12的第一流路部9501-1)相邻。由此,能够在凹状油路351内通过最低温的冷却水冷却了被导入壳体油路35的油的基础上,使被导入壳体油路35的油遍及至壳体油路35内。其结果是,能够高效地提高壳体油路35内的油的冷却能力。
此外,参照图12,如上述所述,第一流路部9501-1以及第一流路部9501-12与其他第一流路部9501不同,仅在一端侧(在本例中X方向X1侧的端部)与第二流路部9502不连接。因此,与第一流路部9501-1相邻的凹状油路351能够不受第二流路部9502的制约地以延伸至X方向X1侧的端部为止的方式形成。这样,在凹状油路351与第一流路部9501-1相邻的情况下,能够高效地冷却遍及至壳体油路35内的油,并且能够实现上述轴向的油扩散功能的最大化。
到达至油滴下部356的油从油滴下孔3561滴下(参照图16以及图17的R25),对正下方的线圈端部110进行冷却。相同地,到达至油滴下部358的油从油滴下孔3581滴下(参照图18的R26),对正下方的线圈端部110进行冷却。这样,被供给用于线圈端部110的冷却的油一边在线圈端部110传递一边因重力向下方流动,存积于马达10的下部(油存积空间)。存积于油存积空间的油从油出口孔62c经由出口油路360(参照图9)向马达10的外部排出。此外,存积于油存积空间的油还具有对定子10b之中的浸于该油的部分(包含线圈端部110的一部分)进行冷却的功能。
这样,油在形成冷却水路95的蛇行水路950的保持环60的外周面通过(参照图5以及图16的R23)而到达至油滴下部356、358。油在保持环60的外周面通过时,通过冷却水冷却。因此,到达至油滴下部356、358的油的冷却能力高。由于该冷却能力高的油被供给用于线圈端部110的冷却,所以能够高效地冷却线圈端部110。即,通过油以与保持环60的外周面接触的方式流动,油通过冷却水被高效地冷却,从而能够通过被冷却了的油高效地冷却线圈端部110。
根据以上说明了的本实施例的定子冷却构造402,特别起到以下那样的效果。
根据本实施例的定子冷却构造402,由于形成蛇行水路950的保持环60与定子芯112接触,所以在冷却水与定子芯112之间仅存在保持环60的内径侧壁面部位651。这里,由于冷却水如上述所述通过散热器92与外部空气(例如在车辆的行驶时通过的空气)进行热交换被冷却,油通过热交换兼水冷部50与冷却水进行热交换被冷却,所以冷却水比油温度低。因此,与在冷却水与定子芯112之间夹设例如油等其他介质、部件的情况相比,能够通过冷却水高效地冷却定子芯112。
另外,根据本实施例的定子冷却构造402,由于保持环60形成蛇行水路950,所以能够通过在蛇行水路950流动的冷却水对定子芯112的宽范围夺取热。特别是,根据本实施例的定子冷却构造402,如上述所述,蛇行水路950形成为遍及定子芯112的X方向的整体进行来去,因此能够从定子芯112的整体夺取热。
另外,根据本实施例的定子冷却构造402,保持环60的外周面作为壳体油路35的边界面35b发挥功能。即,由于形成蛇行水路950的保持环60形成壳体油路35,所以在径向在冷却水与油之间仅存在保持环60的外径侧壁面部位652。因此,与例如在冷却水与油之间夹设其他部件的情况相比,能够通过冷却水高效地冷却油。因此,根据定子冷却构造402,在输出比较高的马达10中,也能无需油冷却器。
另外,根据本实施例的定子冷却构造402,由于保持环60形成蛇行水路950,所以能够高效地扩宽壳体油路35的圆筒形油路354之中的在油与在蛇行水路950流动的冷却水之间能够热交换的范围。特别是,根据本实施例的定子冷却构造402,如上述所述,蛇行水路950形成为遍及壳体70的内周面之中的除与油滴下部356、358对置的区域之外的整体进行来去,因此能够将壳体油路35的圆筒形油路354之中的在油与在蛇行水路950流动的冷却水之间能够热交换的范围实现最大化。
另外,通过形成蛇行水路950,能够限制冷却水流动的方向,例如,与冷却水从冷却水入口部62d直线状流动至冷却水出口部62e为止的情况相比,无淤水等,产生有意的流速的范围(实质上实现热交换的范围)增大。另外,在为蛇行水路950时,容易产生由乱流引起的随机流动,从而容易以相应的程度产生在冷却水内的热扩散。其结果是,能够提高上述热交换兼水冷部50的热交换功能以及定子芯水冷功能。
另外,根据本实施例的定子冷却构造402,在保持环60中的沿径向延伸的底面部62也形成冷却水路(即,入口水路951以及出口水路952),因此与在底面部62未形成有冷却水路的情况相比,能够高效地冷却在马达10的油存积空间存积的油。即,通过入口水路951以及出口水路952在X方向观察下与油存积空间的叠加配置,能够通过入口水路951以及出口水路952内的冷却水高效地冷却在油存积空间存积的油。特别是,比较低温的冷却水在入口水路951流动,因此通过入口水路951形成于底面部62,能够高效地冷却在马达10的油存积空间存积的油。
另外,根据本实施例的定子冷却构造402,在保持环60的底面部62形成有冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e,因此与在保持环60的圆筒部64形成有冷却水入口部以及/或者冷却水出口部的情况相比,能够提高由入口水路951以及出口水路952带来的冷却能力。例如,在保持环60的圆筒部64设置冷却水入口部的情况下,入口水路951内的冷却水容易滞留,因此存在冷却能力恶化的趋势。另外,通过在保持环60的底面部62形成冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e,与在保持环60的圆筒部64形成冷却水入口部以及/或者冷却水出口部的情况相比,还能实现径向的体格的最小化。
另外,根据本实施例的定子冷却构造402,设置有油入口部35a的凹状油路351在周向与蛇行水路950相邻,因此能够通过蛇行水路950内的冷却水在凹状油路351内对被导入壳体油路35的油进行冷却(热交换)。即,能够利用周向上的热交换从早期对被导入壳体油路35的油进行冷却。
特别是,凹状油路351邻接的第一流路部9501是多个第一流路部9501之中的离冷却水入口部62d最近的第一流路部9501-1。离冷却水入口部62d最近的第一流路部9501-1内的冷却水比其他第一流路部9501内的冷却水温度低。因此,凹状油路351内的油能够与多个第一流路部9501之中的冷却能力最高的第一流路部9501-1内的冷却水(即,从冷却水入口部62d导入的新鲜的冷却水)之间进行热交换。
另外,根据本实施例的定子冷却构造402,设置有油入口部35a的凹状油路351位于比其他凹状油路352、353靠下侧(即,最下部)。这里,被导入凹状油路351内的油如上述所述,在凹状油路351内在X方向直线状流动,并且在周向从凹状油路351的两侧分别向周向流动且向上侧流动,在周向从两侧向油滴下部356、358到达,通过被滴下至线圈端部110被供给用于线圈端部110的冷却。因此,由于在周向分别来自凹状油路351的两侧的油到达至上侧的油滴下部356、358为止的时间大致相同,所以它们之间的冷却时间(与冷却水之间的热交换的时间)大致相同。这样,能够使油在周向分别从凹状油路351的两侧至滴下部356、358为止均衡地在周向流动。其结果是,能够实现从油入口部35a被导入到达至油滴下部356、358的油的冷却能力的均衡化。
此外,在本实施例中,壳体油路35内的油可以在马达10的动作中始终循环,或者也可以仅在马达10的动作中的一部分期间循环。例如,由于壳体油路35内的油如上述所述主要被用于线圈端部110的冷却,所以也可以仅在线圈端部110的发热比较大的期间循环。
以上,虽然详述了各实施例,但不限定于特定的实施例,在权利要求书记载的范围内,能够进行各种变形以及变更。另外,也可以将上述实施例的构成要素全部或者多个组合。
例如,在上述实施例中,虽然冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e形成于保持环60的底面部62,但不限定于此。例如,在冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e之中,也可以仅冷却水入口部62d形成于保持环60的底面部62。此时,冷却水出口部62e可以以在径向与蛇行水路950的第一流路部9501-12的X方向X2侧的端部连接的方式形成于保持环60的圆筒部64,出口水路952也可以被省略。另外,相同地,在其他变形例中,在保持环60的圆筒部64形成冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e,入口水路951以及出口水路952也可以被省略。
另外,虽然冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e以在周向相邻的方式设置于保持环60的底面部62,但不限定于此。例如,冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e也可以在周向偏移例如40度以上地设置于保持环60的底面部62。另外,冷却水入口部62d以及冷却水出口部62e也可以在周向且在径向偏移地设置于保持环60的底面部62。
另外,在上述实施例中,作为优选的实施例,在保持环60的圆筒部64形成有蛇行水路950,但不限定于此。例如,也可以如图19所示的变形例的保持环60A那样在保持环60A的圆筒部64A形成圆筒状的冷却水路。此时,保持环60A是相对于上述实施例的保持环60未形成有凹槽642、643,不存在基于凹槽642、643的分隔壁的结构。此时,形成圆筒状的冷却水路的保持环60A也与定子芯112接触,因此能够获得与上述实施例相同的效果。但是,在本变形例中,在圆筒状的冷却水路中,冷却水的流动的自由度高,因此不产生流速的范围增加,在该点上比上述实施例不利。针对该点,在本变形例中,限制冷却水的流动的分隔壁(凹槽642、643那样的分隔壁)也可以以例如沿周向等延伸的方式形成。
另外,在上述实施例中,作为优选的实施例,形成油入口部35a的凹状油路351与形成蛇行水路950的多个第一流路部9501之中的最低温的冷却水通过的第一流路部9501-1(即,与入口水路951直接连接的第一流路部9501-1)相邻,但不限定于此。例如,形成油入口部35a的凹状油路351也可以在周向不与第一流路部9501-1相邻,在周向与其他第一流路部9501相邻。此时,无法获得凹状油路351与第一流路部9501-1相邻时的效果(即,能够高效地冷却在壳体油路35内遍及的油且能够实现上述轴向的油扩散功能的最大化、这一效果),但依然起到上述实施例的其他效果。
另外,在径向保持环60与壳体70之间的壳体油路35(圆筒状的油路)在周向的规定范围(除凹状油路351、352、353以及油滴下部356、358的形成范围之外的范围)遍及X方向的全长径向的尺寸大致恒定,但不限定于此。例如,壳体油路35也可以在除凹状油路351、352、353以及油滴下部356、358的形成范围之外的范围还具有凹凸、阶梯差等。
另外,在上述实施例中,凹状油路351以及第一流路部9501-1、9501-12配置于最下部区域,但不限定于此。凹状油路351以及第一流路部9501-1、9501-12也可以以在比凹状油路351靠下侧形成有凹状油路352或者凹状油路353的方式设置。
另外,在上述实施例中,由于凹状油路351以大致等剖面(在X方向观察下的剖面)沿X方向延伸,X方向X2侧的最端部形成油入口部35a,所以油入口部35a形成于底面部62和圆筒部64形成的角部,但不限定于此。例如,凹状油路351也可以在X方向X2侧的端部向径向内侧弯曲,油入口部35a形成于底面部62。
另外,在上述实施例中,壳体油路35具有在径向与蛇行水路950对置的圆筒形油路354,但不限定于此。例如,壳体油路35也可以为不具有圆筒形油路354,与蛇行水路并设的蛇行油路的方式。此时,蛇行油路也可以以在周向与蛇行水路邻接的方式设置。另外,此时,蛇行油路可以以不与蛇行水路交叉的方式形成,也可以以交叉的方式形成。在为交叉的方式的情况下,在交叉区域中,也可以通过仅减少蛇行油路以及蛇行水路的径向的厚度来抑制厚度在交叉区域中增加。
<附记>
此外,关于以上的实施例,还对以下进行公开。此外,以下记载的效果之中的对一个方式追加的各方式的效果是由该追加的各方式带来的附加效果。
一个方式是定子冷却构造402,其具备支承部件60、60A、70,该支承部件60、60A、70为沿着旋转电机10的轴向X的圆筒状形态,支承旋转电机的定子芯112,形成冷却水通过的冷却水路95以及油通过的油路35,从径向内侧按上述定子芯、上述冷却水路以及上述油路的顺序邻接配置上述定子芯、上述冷却水路以及上述油路。
根据本方式,由于冷却水路95与定子芯112邻接,所以能够通过冷却水在冷却水路95通过的冷却水直接冷却定子芯112。由此,与在定子芯112与冷却水之间夹设其他介质例如油的情况相比,能够高效地冷却定子芯112。另外,由于冷却水路95与油路35邻接,所以能够通过冷却水路95内的冷却水直接冷却油路35内的油。由此,能够提高油路35内的油与在冷却水路95通过的冷却水之间的热交换的效率。
另外,在本方式中,优选还包含使油在上述油路通过而循环的油循环部400,通过上述油循环部循环的油被供给至旋转电机的特定部位。
此时,能够一边使油在油路35通过而循环一边通过冷却水路95内的冷却水在油路35内对油进行冷却热交换。即,一边使油循环一边在冷却水路95内的冷却水与油路35内的油之间实现热交换。因此,能够使用油路35内的油对旋转电机10的特定部位例如线圈端部等进行冷却。
另外,在本方式中,优选还包含使冷却水在上述冷却水路通过而循环的冷却水循环部401,上述冷却水循环部包含从冷却水夺取热的热交换部92,上述油循环部不包含油冷却器。
这是因为如上述那样能够一边使油循环一边通过冷却水路95内的冷却水在油路35内对油进行冷却热交换。此时,无需油冷却器,能够实现成本的减少等,且能够确保所需的油的冷却性能。
另外,在本方式中,优选上述支承部件60、60A、70在顶部区域具有使油滴下至旋转电机10的线圈端部110的油滴下孔3561、3581,上述油路35与上述油滴下孔3561、3581连通,用于将油导入上述油路的油入口部35a设置于上述支承部件的最下部区域。
此时,能够通过冷却水路95内的冷却水从最下部区域对油路35内的油进行冷却。另外,能够从利用支承部件60、60A、70形成的油滴下孔3561、3581滴下油对线圈端部110进行冷却。另外,由于滴下的油是从最下部区域的油入口部35a导入的油路35内的油,是通过冷却水路95被冷却了的油,所以能够高效地对线圈端部110进行冷却。
另外,在本方式中,优选上述支承部件60、60A、70以上述定子芯112的外周面与上述支承部件60、60A、70的内周面面接触的方式支承上述定子芯112,上述支承部件60、60A、70在上述冷却水路95与上述油路35之间具有边界面35b,上述定子芯112和上述冷却水能够经由上述内周面进行热交换,并且上述冷却水和上述油能够经由上述边界面35b进行热交换。
此时,能够通过冷却水路95内的冷却水经由边界面35b对油路35内的油有效地进行冷却,并且能够通过冷却水路95内的冷却水经由支承部件60、60A、70的内周面对定子芯112有效地进行冷却。
另外,在本方式中,优选上述冷却水路以及上述油路在上述定子芯的轴向的延伸范围沿周向延伸。
此时,冷却水路95以与定子芯112邻接的方式沿周向延伸。由此,能够通过冷却水路95遍及周向对定子芯112有效地进行冷却,并且能够通过冷却水路95遍及周向对油路35内的油有效地进行冷却。
一种定子冷却构造402,其中,定子芯112、冷却水路95以及油路35从径向内侧依次邻接,上述冷却水路以及上述油路均在上述定子芯的轴向的延伸范围沿周向延伸。
根据本方式,由于冷却水路95与定子芯112邻接,所以能够通过冷却水在冷却水路95通过的冷却水直接冷却定子芯112。由此,与在定子芯112与冷却水之间夹设其他介质例如油的情况相比,能够高效地冷却定子芯112。另外,由于冷却水路95与油路35邻接,所以能够通过冷却水路95内的冷却水直接冷却油路35内的油。由此,能够提高油路35内的油与在冷却水路95通过的冷却水之间的热交换的效率。另外,由于冷却水路95以及油路35在定子芯112的轴向的延伸范围沿周向延伸,所以能够通过冷却水路95遍及周向对定子芯112有效地进行冷却,并且能够通过冷却水路95遍及周向对油路35内的油有效地进行冷却。
另外,在本方式中也可以为,上述支承部件60、60A、70与上述定子芯112的外周面的大致整体接触。
此时,能够通过冷却水路95内的冷却水冷却定子芯112的外周面的大致整体。由此,能够实现通过冷却水对定子芯112的冷却能力的均匀化。
另外,在本方式中也可以为,上述油路35遍及上述支承部件60、60A、70的整周形成。
此时,能够遍及支承部件60、60A、70的整周进行油路35内的油与在冷却水路95流动的冷却水之间的热交换。
另外,在本方式中也可以为,上述油路35为圆筒状形态,在预先决定的周向的范围遍及上述轴向X的全长上述径向的尺寸大致恒定。
此时,能够使在圆筒状的油路35:351~354、356、358沿周向流动的油的分布中的沿轴向的分布均匀化。由此,能够沿轴向将在周向流动的油与冷却水的热交换量均匀化。
另外,在本方式中可以为,上述支承部件60、60A、70包含与上述定子芯112的外周面接触的第一部位64、64A和与上述定子芯112中的上述轴向X的端面对置的第二部位62,上述冷却水路95包含在上述第一部位64、64A形成的第一冷却水路95和在上述第二部位62形成的第二冷却水路95。
此时,除第一冷却水路95之外,还能通过第二冷却水路95冷却油。特别是第二冷却水路95沿径向延伸,因此也能通过第二冷却水路95的配置冷却在油存积空间存积的油。
另外,在本方式中也可以为,上述第一冷却水路95以冷却水在上述轴向X进行来去并且在旋转电机10的周向流动的方式形成。
此时,由于冷却水以蛇行的方式流动,所以与未蛇行地在圆筒状的流路流动的情况相比,产生有意的流速的区域增加,能够提高冷却水的冷却能力以及热交换能力。
另外,在本方式中也可以为,上述支承部件60、60A、70在上述第二部位62具有与上述第二冷却水路95连接的冷却水入口部62d。
此时,能够从冷却水入口部62d将新鲜的冷却水未冷却旋转电机10的其他部位的冷却水导入沿径向延伸的第二冷却水路95。由此,通过第二冷却水路95的配置,也能通过新鲜的冷却水冷却在油存积空间存积的油。其结果是,能够冷却浸于在油存积空间存积的油的线圈端部的部分等。
另外,在本方式中也可以为,上述第二冷却水路95在上述轴向X观察位于比上述定子芯112的中心靠下侧,且在上述轴向X观察与上述定子芯112重叠。
此时,能够实现能通过第二冷却水路95内的冷却水冷却在油存积空间存积的油那样的第二冷却水路95的配置。
附图标记说明:
1…车辆驱动装置;3…润滑·冷却系统;10…马达;10a…转子;10b…定子;12…减速机构;14…差动装置;22…润滑部位;23…冷却部位;30…罐;30a…过滤器;31…油路;32…油路;33…油路;34…油路;35…壳体油路(油路);35a…油入口部;35b…边界面;35c…边界面;36…油路;40…电动式油泵;42…机械式油泵;50…热交换兼水冷部;60、60A…保持环;62…底面部;62a…孔;62b…贯通孔;62c…油出口孔;62d…冷却水入口部;62e…冷却水出口部;62f…膨胀部;62g…膨胀部;64、64A…圆筒部;70…壳体;90…水泵;92…散热器;94…冷却水路;95…冷却水路;110…线圈端部;112…定子芯;140…齿圈;141…小齿轮;142…侧齿轮;330…入口油路;351…凹状油路;352…凹状油路;353…凹状油路;354…圆筒形油路;356…油滴下部;358…油滴下部;360…出口油路;400…油循环部;401…冷却水循环部;402…定子冷却构造;640…端部;640a…密封槽;641…凹槽;642…凹槽;643…凹槽;650…壁面部;651…内径侧壁面部位;652…外径侧壁面部位;653…端部壁面部位;654…端部壁面部位;656…壁面部;942…壳体水路;944…壳体水路;950…蛇行水路;951…入口水路;952…出口水路;3561…油滴下孔;3581…油滴下孔;9501…第一流路部;9502…第二流路部;BT…螺栓;I…中心轴。