JP2005180261A - Cooling structure of power unit for hybrid vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機のステータを有効に冷却することができる電動機および内燃機関を具備したハイブリッド車両用動力装置の冷却構造に関するものである。 The present invention relates to a cooling structure for a hybrid vehicle power unit including an electric motor and an internal combustion engine that can effectively cool a stator of the electric motor.
特許文献1には、内燃機関と変速機とに電動機が介装されたハイブリッド車両用動力装置において、ラジエータにより冷却された冷却水でもって、内燃機関および電動機が冷却されるようになっている。
前記特許文献1に記載されたものでは、内燃機関を冷却する冷却系統の外に、電動機を冷却する冷却系統を別途必要とし、しかも電動機の冷却系統は高い水密性を必要とするため、部品点数が多く、かつ構造が複雑である。
In the one described in
本発明は、前述した難点を克服することを目的としたものである。 The present invention aims to overcome the above-mentioned difficulties.
請求項1記載の発明は、内燃機関と変速機とに電動機が介装され、該内燃機関および電動機の少なくともいずれか一方により動力を発生するハイブリッド車両用動力装置において、前記電動機のステータは、前記内燃機関の本体に一体に結合され、該内燃機関本体中のオイルリターン通路の下流端が、前記電動機ステータに向って開口したことを特徴とするものである。 According to a first aspect of the present invention, in the hybrid vehicle power unit in which an electric motor is interposed between the internal combustion engine and the transmission, and the motive power is generated by at least one of the internal combustion engine and the electric motor, the stator of the electric motor includes: The oil return passage is integrally connected to the main body of the internal combustion engine, and the downstream end of the oil return passage in the main body of the internal combustion engine is open toward the motor stator.
請求項2記載の発明は、内燃機関と変速機とに電動機が介装され、該内燃機関および電動機の少なくともいずれか一方により動力を発生するハイブリッド車両用動力装置において、前記電動機のハウジングは、前記内燃機関本体と一体的に構成され、前記内燃機関の冷却水通路は、前記電動機ハウジング内へ延長して形成されたことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a hybrid vehicle power unit in which an electric motor is interposed between an internal combustion engine and a transmission, and power is generated by at least one of the internal combustion engine and the electric motor. The cooling water passage of the internal combustion engine is formed integrally with the main body of the internal combustion engine and extends into the motor housing.
請求項1記載の発明においては、内燃機関の各潤滑部分の潤滑を終えたオイルがオイルリターン通路の下流端から電動機ステータに向って流れ、該電動機ステータは、このオイルによって冷却されるため、オイルを前記電動機ステータに導くための特別な部品を必要とせず、構造が簡略化されて大巾なコストダウンが可能となる。 In the first aspect of the present invention, the oil after the lubrication of each lubrication portion of the internal combustion engine flows from the downstream end of the oil return passage toward the motor stator, and the motor stator is cooled by the oil. No special parts for guiding the motor to the motor stator are required, the structure is simplified, and the cost can be greatly reduced.
また、電動機は空冷でなくて、オイルによる液冷であるため、冷却効果が高く、しかも冷却流体が水でなくて、オイルであるため、電気系統の漏電の虞れがない。 Further, since the electric motor is not air-cooled but liquid-cooled with oil, the cooling effect is high, and since the cooling fluid is not water but oil, there is no fear of electric leakage in the electric system.
請求項2記載の発明においては、内燃機関の冷却水通路が、内燃機関本体と一体的に構成された電動機ハウジング内に延長して形成されたため、冷却水が電動機内に漏出する虞れが全く、冷却水でもって電動機ハウジングが効率良く確実に冷却される。
In the invention described in
そして、電動機ハウジングを冷却するための特別な部品も必要なく、やはり構造が簡略化されて、コストダウンが可能である。 Further, there is no need for special parts for cooling the motor housing, the structure is simplified, and the cost can be reduced.
以下、本出願の請求項1記載の発明に係るハイブリッド車両用動力装置の冷却構造の一実施形態を、図1および図2に基づき説明する。 Hereinafter, an embodiment of a cooling structure for a hybrid vehicle power unit according to the first aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
ハイブリッド車両用動力装置1は、点火栓を備えた4ストロークサイクル頭上弁式3気筒内燃機関2と、内燃機関2のクランクシャフト16にロータ31が直結された発電機を兼ねた電動機3と、内燃機関2および電動機3の動力を嵌脱自在に変速機5に伝達するクラッチ4と、クラッチ4のボス部48に入力軸50が結合された変速機5とよりなっている。
The hybrid
また、内燃機関2では、シリンダブロック10の上面にシリンダヘッド11およびヘッドカバ12が重ねられ、シリンダブロック10の下面にオイルパン13が当てがわれ、これらシリンダブロック10、シリンダヘッド11、ヘッドカバ12およびオイルパン13は図示されないボルトでもって相互に一体に結合されている。
In the
さらに、シリンダブロック10には、3個のシリンダ孔14が相互に平行して直列に形成され、このシリンダ孔14にピストン15が摺動自在に嵌装され、シリンダ孔14の直下に位置してクランクシャフト16のジャーナル16aがクランクシャフトホルダ17によりシリンダブロック10に回転自在に枢支され、クランクシャフト16のクランクピン(図示されず)と、ピストン15に嵌装された図示されないピストンピンとにコネクティングロッド18の両端が回転自在に連結されており、燃焼室19内に吸入された混合気の燃焼により、ピストン15が上下に昇降駆動されて、クランクシャフト16が回転駆動されるようになっている。
Further, three
さらにまた、シリンダヘッド11には、図示されない吸気ポートと排気ポートが形成され、この吸気ポートおよび排気ポートの燃焼室19側開口端を開閉自在に閉塞する吸気弁および排気弁(図示されず)が設けられ、この吸気弁および排気弁を開閉駆動するカムシャフト、ロッカアーム等の図示されない動弁機構がシリンダヘッド11上のヘッドカバ12で囲まれた空間内に配設され、クランクシャフト16の一端(図1で左端)に嵌着されたドライブスプロケット21と、前記カムシャフトに連結された軸20の一端に嵌着されたドリブンスプロケット22とに無端チエン23が架渡されており、クランクシャフト16が回転駆動されると、クランクシャフト16が2回転する毎に吸気弁および排気弁は、所要のタイミングで開閉され、燃焼室19内のガス交換が適切に行なわれるようになっている。
Further, the
そして、シリンダブロック10およびシリンダヘッド11には、内燃機関本体、特に燃焼室19を囲む部分を冷却する冷却水通路24(一部図示)が形成されており、図示されないラジエータで冷却された冷却水が、ウォータポンプ(図示されず)により冷却水通路24を通過した後、再びラジエータに戻ることにより、シリンダブロック10およびシリンダヘッド11が冷却されるようになっている。
The
なお、シリンダヘッド11には、電極部25aが燃焼室19内に露出した点火プラグ25が着脱自在に装着されている。
The
また、シリンダブロック10およびシリンダヘッド11には、図示されないオイル通路が形成されており、オイルパン13の底部に溜められたオイルは、オイル通路を介して図示されないオイルポンプによりオイルフィルター26に送られ、このオイルフィルター26において濾過されたオイルは、別のオイル通路を介して、クランクシャフト16やカムやロッカーアーム等の潤滑部分に供給され、これらの潤滑部分はオイルでもって潤滑されるようになっている。
In addition, an oil passage (not shown) is formed in the
さらに、カムシャフトやロッカーアーム等の動弁機構を潤滑してシリンダヘッド11上面に落下したオイルをオイルパン13内に戻すオイル戻し通路27が、シリンダブロック10およびシリンダヘッド11に形成され、そのオイル戻し通路27に連通するオイル排出通路28の開口端が、電動機3のステータ30に向って開口している。
なお、動弁機構を潤滑してシリンダヘッド11の上面に落下したオイルの全部をオイル排出通路28に導くようにしてもよい。
Further, an oil return passage 27 is formed in the
Note that all of the oil that has been lubricated and dropped onto the upper surface of the
電動機3のステータ30は、ステータ30に一体に固着されたブラケット32を介してボルト33により内燃機関2のシリンダブロック10の側壁に一体に装着され、このステータ30では、複数枚の金属板を積層したコア34に周方向に亘り等間隔に図示されない切欠きが中心部から外周部に向って形成されて、外周部から中心方向に指向した図示されない電極部が多数構成され、この電極部にそれぞれ断面コ字状のガイド部35を介してコイル36が巻装されている。
The
また、ステータ30の中心部に配置されたロータ31は、ボルト37によってクランクシャフト16の一端部(図2では右端)に一体に結合され、ロータ31の外周部には、ステータ30のコア34の先端に相対して周方向に亘り等間隔に永久磁石38が一体に装着されており、前記コイル36に交流電流を供給することにより、電動機3から動力が発生し、または、内燃機関2の動力でもってロータ31を回動させることにより、電動機3から電力が発生するようになっている。
In addition, the
さらに、ロータ31の一端面(図2では右端面)にフライホイール40がボルト41によって一体に装着されるとともに、ロータ31の一端面円孔とフライホイール40の他端面円孔とにピン42が嵌着されており、フライホイール40はロータ31に一体に結合されている。
Further, a
なお、フライホイール40の外周に形成されたリングギヤ43には、図示されないスタータモータの回転軸と一体のドライブギヤが噛合されており、このスタータモータの動力でもってロータ31を介してクランクシャフト16を回転させることにより、内燃機関2が始動されるようになっている。
A
さらにまた、フライホイール40と変速機5の入力軸50とに介装されたクラッチ4では、フライホイール40の一端面に隣接して、2枚の摩擦板44とプレッシャープレート45とダイヤフレームスプリング46とが順次配設され、ダイヤフレームスプリング46に隣接した側の摩擦板44は、スプリング47を介してボス部48に連結され、このボス部48は変速機5の入力軸50にスプライン嵌合され、ダイヤフラムスプリング46の一端側に油圧ピストン49が配置されており、油圧ピストン49が突出した状態では、プレッシャープレート45がフライホイール40に接近するように付勢されて、2枚の摩擦板44がフライホイール40とプレッシャープレート45とに強く挟まれて、クラッチ4がクラッチ接合されるようになっている。
Furthermore, in the clutch 4 interposed between the
図1ないし図2に図示された実施の形態は、前述したように構成されているので、内燃機関2の運転状態では、図示されないオイルポンプが稼動状態となり、オイルパン13の底部に溜ったオイルはこのオイルポンプによって内燃機関2の潤滑部分に供給され、これらの潤滑部分はオイルによって潤滑される。
The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is configured as described above, and therefore, when the
この潤滑部分の内、シリンダヘッド11に設けられたカムシャフトや図示されないロッカーアーム等よりなる動弁機構を潤滑してシリンダヘッド11上面に落下したオイルの一部または全部はオイル排出通路28を介して電動機3のステータ30の上部上面に落下し、このステータ30の周面に沿って下方へ流れるため、電動機3内で発生した熱により加熱されたステータ30は、このオイルによって冷却される。
Of this lubricating portion, part or all of the oil that has fallen on the upper surface of the
そして、ステータ30は、空冷でなく、オイルによる液冷であるため、放熱フィン等を必要とせずに充分に冷却される。
Since the
また、電動機3のステータ30は、シリンダブロック10の一端側に隣接し、ブラケット32を介してシリンダブロック10に一体に装着されるため、ハイブリッド車両用動力装置1の軸方向寸法が著しく短縮され、コンパクト化が可能である。
Further, since the
さらに、シリンダブロック10の一端部に上面から下方へ向いたオイル排出通路28を形成したただけで、電動機3のステータ30を充分に冷却することができるため、特別な部品を必要とせず、構造が簡単である結果、大巾なコストダウンが可能である。
Furthermore, since the
次に、請求項2記載の発明に係るハイブリッド車両用動力装置の冷却構造を、図3に基づき説明する。 Next, a cooling structure for a hybrid vehicle power unit according to the second aspect of the present invention will be described with reference to FIG.
図1、ないし図2に図示の実施の形態では、電動機3のステータ30とシリンダブロック10とは別体構造で、シリンダブロック10にオイル排出通路28が形成されていたが、図3に図示の実施の形態では、電動機3のハウジング51はシリンダブロック10と一体に構成され、このハウジング51にはシリンダブロック10の冷却水通路24に連通するステータ冷却用冷却水通路52がステータ30の全周に亘って形成されている。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the
なお構造に変更のない部分には、図1ないし図2に図示の実施の形態の各部分に符した符号と同一の符号が付されている。 Parts that are not changed in structure are given the same reference numerals as those used in the respective embodiments shown in FIGS.
図3に図示の実施の形態では、図示されないラジエータによって冷却された冷却水が冷却水通路52を通過するため、ステータ30は全周に亘って均一にかつ充分に冷却される。
In the embodiment shown in FIG. 3, since the cooling water cooled by a radiator (not shown) passes through the
また、この実施の形態でも、特別な部品を必要としないため、組立性が良好で、安価である。 Also in this embodiment, since no special parts are required, the assemblability is good and the cost is low.
そして、図3の実施形態では、シリンダブロック10に設けられた冷却水通路24とステータ冷却用冷却水通路52とが、連通していたが(図示されず)、シリンダヘッド11に設けられた冷却水通路24とステータ冷却用冷却水通路52とが連通した構造としてもよい。
In the embodiment of FIG. 3, the
1…ハイブリッド車両用動力装置、2…内燃機関、3…電動機、4…クラッチ、5…変速機、
10…シリンダブロック、11…シリンダヘッド、12…ヘッドカバ、13…オイルパン、14…シリンダ孔、15…ピストン、16…クランクシャフト、17…クランクシャフトホルダ、18…コネクティングロッド、19…燃焼室、
20…軸、21…ドライブスプロケット、22…ドリブンスプロケット、23…無端チエン、24…冷却水通路、25…点火プラグ、26…オイルフィルター、27…オイル戻し通路、28…オイル排出通路、
30…ステータ、31…ロータ、32…ブラケット、33…ボルト、34…コア、35…ガイド部、36…コイル、37…ボルト、38…永久磁石、40…フライホイール、41…ボルト、42…ピン、43…リングギヤ、44…摩擦板、45…プレッシャープレート、46…ダイヤフレームスプリング、47…スプリング、48…ボス部、49…油圧ピストン、50…入力軸、51…ハウジング、52…ステータ冷却用冷却水通路。
DESCRIPTION OF
10 ... Cylinder block, 11 ... Cylinder head, 12 ... Head cover, 13 ... Oil pan, 14 ... Cylinder hole, 15 ... Piston, 16 ... Crankshaft, 17 ... Crankshaft holder, 18 ... Connecting rod, 19 ... Combustion chamber,
20 ... shaft, 21 ... drive sprocket, 22 ... driven sprocket, 23 ... endless chain, 24 ... cooling water passage, 25 ... ignition plug, 26 ... oil filter, 27 ... oil return passage, 28 ... oil discharge passage,
30 ... Stator, 31 ... Rotor, 32 ... Bracket, 33 ... Bolt, 34 ... Core, 35 ... Guide, 36 ... Coil, 37 ... Bolt, 38 ... Permanent magnet, 40 ... Flywheel, 41 ... Bolt, 42 ... Pin , 43 ... Ring gear, 44 ... Friction plate, 45 ... Pressure plate, 46 ... Diamond frame spring, 47 ... Spring, 48 ... Boss, 49 ... Hydraulic piston, 50 ... Input shaft, 51 ... Housing, 52 ... Cooling for cooling the stator Water passage.
Claims (2)
前記電動機のステータは、前記内燃機関の本体に一体に結合され、
該内燃機関本体中のオイルリターン通路の下流端が、前記電動機ステータに向って開口したことを特徴とするハイブリッド車両用動力装置の冷却構造。 In the hybrid vehicle power unit, wherein an electric motor is interposed between the internal combustion engine and the transmission, and power is generated by at least one of the internal combustion engine and the electric motor.
The stator of the electric motor is integrally coupled to the main body of the internal combustion engine,
The cooling structure for a hybrid vehicle power unit, wherein a downstream end of an oil return passage in the main body of the internal combustion engine opens toward the motor stator.
前記電動機のハウジングは、前記内燃機関本体と一体的に構成され、
前記内燃機関の冷却水通路は、前記電動機ハウジング内へ延長して形成されたことを特徴とするハイブリッド車両用動力装置の冷却構造。
In the hybrid vehicle power unit, wherein an electric motor is interposed between the internal combustion engine and the transmission, and power is generated by at least one of the internal combustion engine and the electric motor.
The electric motor housing is configured integrally with the internal combustion engine body,
A cooling structure for a hybrid vehicle power unit, wherein a cooling water passage of the internal combustion engine is formed extending into the motor housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003420422A JP2005180261A (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Cooling structure of power unit for hybrid vehicles |
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JP2003420422A JP2005180261A (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Cooling structure of power unit for hybrid vehicles |
Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009261214A (en) * | 2008-03-28 | 2009-11-05 | Aisin Seiki Co Ltd | Motor apparatus |
JP2010247657A (en) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Toyota Motor Corp | Driving device of vehicle |
-
2003
- 2003-12-18 JP JP2003420422A patent/JP2005180261A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009261214A (en) * | 2008-03-28 | 2009-11-05 | Aisin Seiki Co Ltd | Motor apparatus |
JP2010247657A (en) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Toyota Motor Corp | Driving device of vehicle |
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