JP2010172077A

JP2010172077A - ハウジング内蔵モータ

Info

Publication number: JP2010172077A
Application number: JP2009010616A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kosaka; 昌広小坂
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2029-01-21
Also published as: JP5347523B2

Abstract

【課題】ステータの冷却効率を高めながら、モータ振動やモータ騒音の外部放出を低減することができるハウジング内蔵モータを提供すること。
【解決手段】ハウジング３０の内周面に配置されたステータ４１は、ステータコイル４３を巻回した複数のコアピースを円環状に配置したステータコア４４と、このステータコア４４の外周面に嵌着固定されたステータ保持部品４５と、ステータ外周部に構成されたウォータジャケット４６と、を有する。このモータ/ジェネレータMGにおいて、ウォータジャケット４６を、ステータ保持部品４５の内部に構成し、ステータ保持部品４５を、モータ軸方向に離れた内側位置にて固定し、かつ、ハウジング３０の内周面とステータ保持部品４５の外周面との間にクリアランス５６，５６を形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハウジング内に配置され、ステータコアとステータ保持部材とステータ冷媒通路を有するステータを備えたハウジング内蔵モータに関する。

例えば、ハイブリッド車両等の駆動ユニットには、水冷式の三相交流モータがハウジングに内蔵されている。この従来のハウジング内蔵モータは、コイルを巻回した複数のコアピースを円環状に配置したステータコアと、このステータコアの外周面に嵌着固定されたステータ保持リングによってステータが構成され、このステータがハウジングの内周面に嵌着固定されると共に、このステータの内周にロータが同軸に配置されている。そして、ハウジングとステータ保持リングの間に冷媒液通路を構成していた。より具体的には、ステータ保持リングの外周面に溝を形成し、この溝の外周部とハウジングの内周面の間を、シール部材を介して密封し、溝とハウジング内周面によってステータ冷媒通路を構成していた（例えば、特許文献１参照）。

特開2001−268849号公報

しかしながら、従来のハウジング内蔵モータにあっては、ステータ保持リングの外周面に形成した溝の外周部とハウジングの内周面の間を、シール部材を介して密封することでステータ冷媒通路を構成していたため、ステータ保持リングとハウジングは全周接触させなくてはならない。したがって、振動源であるステータのうち、振動振幅が一番大きいステータ外周を全て接触することで、大きなモータ振動やモータ騒音が、ハウジングを介して外部に放出される、という問題があった。さらに、ステータ冷媒通路を通過する冷媒により、ステータ側のステータ保持リングとハウジングを冷却する構成となっているため、冷媒による冷熱エネルギーの一部をハウジング冷却に消費する分、ステータの冷却効率が低くなる、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ステータの冷却効率を高めながら、モータ振動やモータ騒音の外部放出を低減することができるハウジング内蔵モータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハウジング内蔵モータでは、ハウジングの内周面に配置されたステータは、ステータコイルを巻回した複数のコアピースを円環状に配置したステータコアと、このステータコアの外周面に嵌着固定されたステータ保持部材と、ステータ外周部に構成されたステータ冷媒通路と、を有する。
このハウジング内蔵モータにおいて、前記ステータ冷媒通路を、前記ステータ保持部材の内部に構成し、前記ステータ保持部材を、モータ軸方向に離れた内側位置にて固定し、かつ、前記ハウジングの内周面と前記ステータ保持部材の外周面との間にクリアランスを形成した。

よって、本発明のハウジング内蔵モータにあっては、ステータ冷媒通路をステータ保持部材の内部に構成し、ハウジングの内周面とステータ保持部材の外周面との間にクリアランスを形成した。このため、冷媒による冷熱エネルギーのほぼ全部が、ステータを冷却するために消費され、ステータとハウジングを冷却する構成の場合に比べ、ステータの冷却効率が高められる。
また、ステータ保持部材を、モータ軸方向に離れた内側位置にて固定し、ハウジングの内周面とステータ保持部材の外周面との間にクリアランスを形成した。このため、発振源であるステータコアからの振動は、ステータ保持部材と固定位置を経由する振動伝達経路となり、ステータ保持部材からハウジングに直接的に伝達される振動伝達経路に比べ、振動伝達経路長が長くなる分、モータ振動やモータ騒音の外部放出が低減される。
この結果、ステータの冷却効率を高めながら、モータ振動やモータ騒音の外部放出を低減することができる。

実施例１のハウジング内蔵モータが適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１のモータ/ジェネレータMG（ハウジング内蔵モータの一例）が配置されたハウジング内部構造を示す概略図である。実施例１のモータ/ジェネレータMGのステータ冷却構造を示す拡大断面図である。実施例１のモータ/ジェネレータMGにおいてステータ冷却水の出入口構造を示す縦断面図である。比較例のモータ/ジェネレータのステータ冷却構造における振動伝達作用と熱伝達作用の説明図である。実施例１のモータ/ジェネレータのステータ冷却構造における振動伝達作用と熱伝達作用の説明図である。実施例２のモータ/ジェネレータMGにおいてステータ冷却水の出入口構造を示す図であり、(a)はウォータ出入口管の平面図を示し、(b)はステータ冷却水の出入口構造の縦断面図を示す。

以下、本発明のハウジング内蔵モータを実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のハウジング内蔵モータが適用された後輪駆動によるＦＲハイブリッド車両を示す全体システム図である。

ＦＲハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンEngと、フライホイールFWと、第１クラッチCL1と、モータ/ジェネレータMG（ハウジング内蔵モータ）と、第２クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RLと、右後輪RRと、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。

前記エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御やフューエルカット制御等が行われる。なお、エンジン出力軸には、フライホイールFWが設けられている。

前記第１クラッチCL1は、前記エンジンEngとモータ/ジェネレータMGの間に介装されたクラッチであり、第１クラッチコントローラ５からの第１クラッチ制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された第１クラッチ制御油圧により、締結・スリップ締結（半クラッチ状態）・開放が制御される。この第１クラッチCL1としては、例えば、ダイアフラムスプリングによる付勢力にて完全締結を保ち、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４を用いたストローク制御により、スリップ締結から完全開放までが制御されるノーマルクローズの乾式単板クラッチが用いられる。

前記モータ/ジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータ/ジェネレータであり、モータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータ/ジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この動作状態を「力行」と呼ぶ）、ロータがエンジンEngや駆動輪から回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータ/ジェネレータMGのロータは、ダンパーを介して自動変速機ATの変速機入力軸に連結されている。

前記第２クラッチCL2は、前記モータ/ジェネレータMGと左右後輪RL,RRの間に介装されたクラッチであり、ＡＴコントローラ７からの第２クラッチ制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、締結・スリップ締結・開放が制御される。この第２クラッチCL2としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できるノーマルオープンの湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。なお、第１クラッチ油圧ユニット６と第２クラッチ油圧ユニット８は、自動変速機ATに付設されるAT油圧コントロールバルブユニットCVUに内蔵している。

前記自動変速機ATは、例えば、前進７速/後退１速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機であり、前記第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。そして、前記自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。

上記ハイブリッド駆動系は、電気車両走行モード（以下、「EVモード」という。）と、ハイブリッド車走行モード（以下、「HEVモード」という。）と、駆動トルクコントロール走行モード（以下、「WSCモード」という。）等の走行モードを有する。

前記「EVモード」は、第１クラッチCL1を開放状態とし、モータ/ジェネレータMGの動力のみで走行するモードである。前記「HEVモード」は、第１クラッチCL1を締結状態とし、モータアシスト走行モード・走行発電モード・エンジン走行モードの何れかにより走行するモードである。前記「WSCモード」は、「HEVモード」からのP,N→Dセレクト発進時、あるいは、「EVモード」や「HEVモード」からのDレンジ発進時等において、モータ/ジェネレータMGの回転数制御により第２クラッチCL2のスリップ締結状態を維持し、第２クラッチCL2を経過するクラッチ伝達トルクが、車両状態やドライバー操作に応じて決まる要求駆動トルクとなるようにクラッチトルク容量をコントロールしながら発進するモードである。なお、「WSC」とは「Wet Start clutch」の略である。

次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
ＦＲハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。

前記エンジンコントローラ１は、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。

前記モータコントローラ２は、モータ/ジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報と、統合コントローラ１０からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータ/ジェネレータMGのモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電容量をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報は、モータ/ジェネレータMGの制御情報に用いられると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。

前記第１クラッチコントローラ５は、油圧アクチュエータ１４のピストン１４ａのストローク位置を検出する第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第１クラッチCL1の締結・スリップ締結・開放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。

前記ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と、車速センサ１７と、他のセンサ類１８（変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ等）からの情報を入力する。そして、Ｄレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVUに出力する。なお、シフトマップとは、アクセル開度と車速に応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップをいう。上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ１０から目標CL2トルク指令を入力した場合、第２クラッチCL2のスリップ締結を制御する指令をAT油圧コントロールバルブユニットCVU内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する第２クラッチ制御を行う。また、統合コントローラ１０から変速制御変更指令が出力された場合、通常に変速制御に代え、変速制御変更指令にしたがった変速制御を行う。

前記ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９と、ブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報と、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令と、他の必要情報を入力する。そして、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を機械制動力（液圧制動力やモータ制動力）で補うように、回生協調ブレーキ制御を行う。

前記統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ２１や他のセンサ・スイッチ類２２からの必要情報およびＣＡＮ通信線１１を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ１へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ２へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第１クラッチコントローラ５へ目標CL1トルク指令、ＡＴコントローラ７へ目標CL2トルク指令、ブレーキコントローラ９へ回生協調制御指令を出力する。

図２は、実施例１のモータ/ジェネレータMG（ハウジング内蔵モータの一例）が配置されたハウジング内部構造を示す概略図である。以下、図２に基づいて、実施例１のモータ/ジェネレータMGが配置されたハウジング内部構造を説明する。

実施例１のモータ/ジェネレータMGが内部に配置されたハウジング３０は、図２に示すように、フロント側がエンジンEngのエンジンブロック３１に連結され、リア側が自動変速機ATのトランスミッションケース３２に連結されている。

前記ハウジング３０の内部は、図２に示すように、隔壁３３によりクラッチ室３４とモータ室３５に画成され、クラッチ室３４に第１クラッチCL1が配置され、モータ室３５にモータ/ジェネレータMGが配置されている。

前記第１クラッチCL1は、図２に示すように、クランク軸３６とロータ中空軸３７との間に介装され、ダイアフラムスプリング３８による付勢力にて完全締結を保ち、ピストン１４ａを有する油圧アクチュエータ１４を用いたストローク制御により、スリップ締結から完全開放までが制御されるノーマルクローズの乾式単板クラッチである。

前記モータ/ジェネレータMGは、図２に示すように、前記ロータ中空軸３７に一体的に設けられるロータ保持部品３９と、ロータ保持部品３９に保持されたロータ４０と、ロータ４０に対し径方向のギャップを介して配置されたステータ４１と、を有して構成されている。前記ロータ４０には、永久磁石４２が埋設されている。前記ステータ４１は、ステータコイル４３を巻回した複数のコアピースを円環状に配置したステータコア４４と、このステータコア４４の外周面に嵌着固定されたステータ保持部品４５（ステータ保持部材）と、ステータ外周部に構成されたウォータジャケット４６（ステータ冷媒通路）と、を有する。

前記自動変速機ATは、図２に示すように、トランスミッションケース３２の内部に配置されたAT変速部４７と、AT変速部４７の下部に配置されたAT油圧コントロールバルブユニットCVUと、AT油圧コントロールバルブユニットCVUを覆うオイルパン４８と、変速機入力軸４９により駆動されるメカオイルポンプ５０と、AT変速部４７の前面を覆うポンプケース５１およびポンプカバー５２と、を有する。変速機入力軸４９は、前記ロータ中空軸３７にスプライン結合される。つまり、クランク軸３６とロータ中空軸３７と変速機入力軸４９は、同軸配置とされる。

図３は、実施例１のモータ/ジェネレータMGのステータ冷却構造を示す拡大断面図である。以下、図３に基づいて、実施例１のモータ/ジェネレータMGのステータ冷却構造を説明する。

前記ウォータジャケット４６は、図３に示すように、ステータ保持部品４５の外周に二段溝を形成し、段差部分を通路カバー５３にて塞ぐことで、ステータ保持部品４５の内部に構成している。

前記ステータ保持部品４５は、図３に示すように、自動変速機AT側に向かって軸方向に延びると共に変速機入力軸４９に向かって径方向に延びる固定用延長プレート５４を一体に設け、この固定用延長プレート５４を介してモータ軸方向に離れた内側位置にて固定している。具体的には、ステータコア４４より内側位置にてポンプケース５１に対しボルト５５にて固定している。このステータコア４４より内側位置にて固定することにより、ステータ４１を軸方向からの差し込み、ステータ保持部品４５を用いて予め固定しておき（サブアッセンブリ）、組み立て時、先に固定されているステータ４１に対し、ロータ４０を軸方向から差し込むことにより組み付けができるようにしている。

そして、ステータ保持部品４５を、ハウジング３０に対して固定するのではなく、モータ軸方向に離れた内側位置にて固定する構成を採用したことに伴い、図３に示すように、ハウジング３０の内周面とステータ保持部品４５の外周面との間にクリアランス５６，５６を形成している。このクリアランス５６，５６は、ハウジング３０の内周面とステータ保持部品４５の外周面を面接触させないための間隙で、必ずしも空間であることを意味するものではなく、クリアランス５６，５６の部分に、例えば、緩衝材やＯリング（実施例２）等を介在させることについては許容される。

なお、図３において、５７は給電構造であり、モータ/ジェネレータMGによる放電時にインバータ３から供給された三相交流をステータコイル４３に印加し、モータ/ジェネレータMGによる充電時にステータコイル４３からの三相交流をインバータ３に供給する。

図４は、実施例１のモータ/ジェネレータMGにおいてステータ冷却水の出入口構造を示す縦断面図である。以下、図４に基づいて、実施例１のモータ/ジェネレータMGのステータ冷却水の出入口構造を説明する。

実施例１のモータ/ジェネレータMGのステータ冷却水の出入口構造は、図４に示すように、ウォータ出入口管５８と、Ｏリング５９と、ジョイント６０と、Ｏリング６１，６２と、を備えている。

前記ウォータ出入口管５８は、ステータ冷却水の供給と排出のための接続ポート部材であり、固定プレート６３を一体に有し、ハウジング３０に対しボルト６４により固定される。そして、ウォータ出入口管５８の差込外周面とハウジング３０に形成した管穴６５の内周面とは、Ｏリング５９により水漏れのないようにシールされる。

前記ジョイント６０は、ウォータ出入口管５８と通路カバー５３を連結するための継手であり、ウォータ出入口管５８の差込内周面とジョイント６０とは、Ｏリング６１により水漏れのないようにシールされる。また、通路カバー５３に一体で設けられた連結プレート６６の差込内周面とジョイント６０とは、Ｏリング６２により水漏れのないようにシールされる。すなわち、ウォータ出入口管５８をハウジング３０に固定し、Ｏリング６１とＯリング６２によりフローティング支持されているジョイント６０を介して、ウォータ出入口管５８とウォータジャケット４６を連通する構造を採用している。

次に、作用を説明する。
まず、「比較例の技術課題」の説明を行い、続いて、実施例１のハウジング内蔵モータにおける作用を、「ステータ冷却作用」、「モータ音振低減作用」、「ステータ保持機能と冷却水路機能を達成する部品の単一化作用」、「ステータ冷却水の出入作用」に分けて説明する。

［比較例の技術課題］
以下、図５を用いて、比較例の技術課題を説明する。
比較例のモータ冷却構造は、図５に示すように、ステータコアをステータコア保持部品で保持し、冷却部品（ケース）に冷却水溝を形成し、この冷却水溝を、Ｏリングを有するウォータジャケットカバーにて塞ぐことで、冷却部品の内部にウォータジャケットを構成している。

したがって、ステータ冷却時には、熱伝達面Ａと熱伝達面Ｂを経由して、冷却部品（ケース）内部のウォータジャケットを流れるＬＬＣ（不凍液）によってステータコアを冷却するようにしている。このステータ冷却方式では、熱伝達面ＡとＢの２面を有するため、熱伝達効率が悪いという問題があった。しかも、熱伝達面ＡとＢの接触面積を確保するために、熱伝達面Ａ，Ｂのそれぞれに精密な加工が必要になっていた。

また、モータ振動の発振源であるステータコアは、外周部において放射状に大きな振幅により振動する。この振動は、熱伝達面Ａ→ステータコア保持部品→熱伝達面Ｂ→冷却部品（ケース）へと伝わり、モータ振動が、図５の矢印に示す短い長さの振動経路でそのまま外部へ放出されることで、モータ音振性能が悪いという問題があった。

さらに、冷却水溝にウォータジャケットカバーを取り付けて塞ぐことによりウォータジャケットを確保する構成であるため、ウォータジャケットカバーに組み込まれているＯリングの径は、冷却部品（ケース）の外形の外接円以上の径にしなければならず、ユニットの外殻をなす冷却部品（ケース）が段付き外形形状で大型化してしまう。この結果、ユニット全体としての大型化になるという問題があった。

［ステータ冷却作用］
以下、図６を用いて、ステータ冷却作用を説明する。
実施例１のモータ/ジェネレータMGでは、図６に示すように、ウォータジャケット４６をステータ保持部品４５の内部に構成し、ハウジング３０の内周面とステータ保持部品４５の外周面との間にクリアランス５６，５６を形成している。このため、熱伝達面は、ステータコア４４とステータ保持部品４５の嵌着面である熱伝達面Ｃのみとなる。

したがって、ウォータジャケット４６を流れる冷媒（ＬＬＣ等）による冷熱エネルギーのほぼ全部が、ステータ４１を冷却するために消費され、冷却部品（ケース）にウォータジャケットを構成した比較例やステータとハウジングの間にウォータジャケットを構成した従来例の場合に比べ、ステータの冷却効率が高められ、冷却性能の向上を図ることができる。

［モータ音振低減作用］
以下、図６を用いて、モータ音振低減作用を説明する。
実施例１のモータ/ジェネレータMGでは、図６に示すように、ステータ保持部品４５を、モータ軸方向に離れた内側位置にてボルト５５により固定し、ハウジング３０の内周面とステータ保持部品４５の外周面との間にクリアランス５６，５６を形成している。このため、モータ振動の発振源であるステータコア４４の外周部からの振動は、図６の矢印に示すように、ステータ保持部品４５→固定用延長プレート５４→ボルト５５→ポンプケース５１→ハウジング３０（またはトランスミッションケース３２）を経由する振動伝達経路となる。

したがって、ステータ保持部材からハウジングに直接的に伝達される振動伝達経路に比べ、振動伝達経路長が長くなり振動が減衰して伝達される分、モータ振動やモータ騒音の外部放出が低減され、音振性能の向上を図ることができる。特に、実施例１のようなＦＲハイブリッド車両の場合、レイアウト上、車室に近い位置にモータ/ジェネレータMGが配置されることで、音振性能の向上効果が大である。

［ステータ保持機能と冷却水路機能を達成する部品の単一化作用］
以下、図６を用いて、ステータ保持機能と冷却水路機能を達成する部品の単一化作用を説明する。
比較例では、分割コアタイプのステータの構成部品として、保持部品と冷却部品の二部品が必要という構成になっていた。このため、熱伝達低下による冷却性能不足、二部品の併せ加工精度の困難性、複数部品構成よる大型化という問題があった。

これに対し、実施例１では、ステータ保持部品４５にウォータジャケット４６を組み込む構成を採用することにより、ステータ保持機能と冷却水路機能を達成する部品を、ステータ保持部品４５による単一部品とした。このため、比較例と比べた場合、ウォータジャケットカバーとＯリングの部品を省くことができ、部品やユニットの小型化やレイアウト自由度の増大を図ることができる。特に、下記に列挙するようなメリットを得ることができた。
・単一部品（ステータ保持部品４５）としたことで、小型化になり、レイアウト自由度が向上したことで、ＦＲ車、ＦＦ車という車両レイアウトの相違にかかわらず、適用できるようになった。
・単一部品（ステータ保持部品４５）としたことで、小型化になり、レイアウト自由度が向上したことで、モータサイズを最大限サイズまで大型化でき、出力を向上させることができた。
・単一部品（ステータ保持部品４５）としたことで、二部材間の熱伝達面の加工精度の問題が無くなった。

［ステータ冷却水の出入作用］
以下、図４を用いて、ステータ冷却水の出入作用を説明する。
ステータ保持部品は、ハウジングの内部に組み込まれるため、外部からのステータ冷却水の出し入れは、ハウジングを通過しなければならない。このハウジングを通過するステータ冷却水の出入口構造は、ウォータジャケットとのシール性と通過するハウジングとのシール性の二つの機能を確保しなければならない。このため、ステータ構成部品とハウジングの組み込み精度を高くし、ステータ冷却水の出入口の位置精度を高くしないと、位置が合わず、部品が組み込み不可となったり、シール性が損なわれてしまったりする、という問題があった。

これに対し、実施例１のモータ/ジェネレータMGのステータ冷却水の出入口構造は、図４に示すように、ウォータ出入口管５８と、Ｏリング５９と、ジョイント６０と、Ｏリング６１，６２と、を備え、ウォータ出入口管５８をハウジング３０に固定し、Ｏリング６１とＯリング６２によりフローティング支持されているジョイント６０を介して、ウォータ出入口管５８とウォータジャケット４６を連通する構造を採用した。

このため、ハウジング３０とステータ保持部品４５の位置関係が多少ずれたとしても、ジョイント６０がフローティング支持されていることにより、Ｏリング６１，６２の弾性変形範囲内で追従でき、ハウジング３０とステータ保持部品４５という二部品間の取り付け誤差を許容するステータ冷却水の出入口構造とすることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１のモータ/ジェネレータMG（ハウジング内蔵モータ）にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) ハウジング３０の内周面に配置されたステータ４１は、ステータコイル４３を巻回した複数のコアピースを円環状に配置したステータコア４４と、このステータコア４４の外周面に嵌着固定されたステータ保持部材（ステータ保持部品４５）と、ステータ外周部に構成されたステータ冷媒通路（ウォータジャケット４６）と、を有するハウジング内蔵モータ（モータ/ジェネレータMG）において、前記ステータ冷媒通路を、前記ステータ保持部材の内部に構成し、前記ステータ保持部材を、モータ軸方向に離れた内側位置にて固定し、かつ、前記ハウジング３０の内周面と前記ステータ保持部材の外周面との間にクリアランス５６，５６を形成した。
このため、ステータ４１の冷却効率を高めながら、モータ振動やモータ騒音の外部放出を低減することができる。加えて、ステータ保持機能と冷却水路機能を達成する部品を、ステータ保持部品４５による単一部品としたため、部品やユニットの小型化やレイアウト自由度の増大を図ることができる。

(2) 前記ステータ保持部材（ステータ保持部品４５）は、前記ステータコア４４より内側位置の部材（ポンプケース５１）に対してボルト５５により軸方向に固定した。
このため、ステータ４１をサブアッセンブリした後、ロータ４０を軸方向から差し込むことにより容易に組み付けることができると共に、振動伝達経路長を長くして音振性能を向上させることができる。

(3) 前記ステータ冷媒通路（ウォータジャケット４６）への冷媒出入口構造は、冷媒出入口管（ウォータ出入口管５８）と、第１シールリング（Ｏリング５９）と、ジョイント６０と、第２シールリング（Ｏリング６１）と、第３シールリング（Ｏリング６２）と、を備え、前記冷媒出入口管と前記ハウジング３０の間を前記第１シールリングによりシールし、前記ジョイント６０と前記冷媒出入口管の間を前記第２シールリングによりシールし、前記ジョイント６０と前記ステータ保持部材の間を前記第３シールリングによりシールし、前記冷媒出入口管を前記ハウジング３０に固定することで、前記冷媒出入口管と前記ステータ冷媒通路を、前記第２シールリングと前記第３シールリングによりフローティング支持されている前記ジョイント６０を介して連通する構造とした。
このため、ハウジング３０とステータ保持部材（ステータ保持部品４５）という二部品間の取り付け誤差を、フローティング支持されているジョイント６０により許容する冷媒出入口構造とすることができる。

実施例２は、実施例１に比べ、部品点数を削減したステータ冷却水の出入口構造を採用した例である。

まず、構成を説明する。
図７は、実施例２のモータ/ジェネレータMGにおいてステータ冷却水の出入口構造を示す図であり、(a)はウォータ出入口管の平面図を示し、(b)はステータ冷却水の出入口構造の縦断面図を示す。以下、図７に基づいて、実施例２のモータ/ジェネレータMGのステータ冷却水の出入口構造を説明する。

実施例２のモータ/ジェネレータMGのステータ冷却水の出入口構造は、図７に示すように、ウォータ出入口管６７と、リップシール６８と、Ｏリング６９と、ねじ込み部品７０と、を備えている。

前記ウォータ出入口管６７は、ステータ冷却水の供給と排出のための接続ポート部材であり、ウォータジャケット４６を形成するための通路カバー５３に一体で設けられたねじ込み部品７０に対してねじ込み固定される。そして、ウォータ出入口管６７とハウジング３０とは、リップシール６８により水漏れのないようにシールされる。また、ウォータ出入口管６７とねじ込み部品７０とは、Ｏリング６９により水漏れのないようにシールされる。すなわち、ウォータ出入口管６７をステータ保持部品４５側のねじ込み部品７０にねじ込み固定することで、ウォータ出入口管６７とウォータジャケット４６を、実施例１のようなジョイント６０を用いることなく直接連通する構造を採用している。なお、図７の７１，７１は、クリアランス５６，５６に介装したＯリングである。他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

次に、作用を説明すると、この実施例２の場合、ウォータジャケット４６への冷媒出入口構造を上記構造とすることにより、実施例１に比べ、部品削減を図ることができる。加えて、Ｏリングに比べてシール性が確保される許容範囲を拡大できるリップシール６８を用いたことで、ハウジング３０とステータ保持部品４５の取り付け位置の交差緩和を、実施例１よりさらに大きくすることができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例２のモータ/ジェネレータMG（ハウジング内蔵モータ）にあっては、実施例１の(1),(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(4) 前記ステータ冷媒通路（ウォータジャケット４６）への冷媒出入口構造は、冷媒出入口管（ウォータ出入口管６７）と、リップシール６８と、第４シールリング（Ｏリング６９）と、ねじ込み部品７０と、を備え、前記冷媒出入口管と前記ハウジング３０の間を前記リップシール６８によりシールし、前記冷媒出入口管と前記ステータ保持部材（ステータ保持部品４５）との間を前記第４シールリングによりシールし、前記冷媒出入口管を前記ねじ込み部品７０に対しねじ込み固定することで、前記冷媒出入口管と前記ステータ冷媒通路を、直接連通する構造とした。
このため、実施例１に比べて部品点数を削減しながら、ハウジング３０とステータ保持部材（ステータ保持部品４５）という二部品間の取り付け誤差を、リップシール６８によるシール性が確保される範囲で許容する冷媒出入口構造とすることができる。

以上、本発明のハウジング内蔵モータを実施例１および実施例２に基づき説明してきたが、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。

実施例１，２では、ステータ保持部品４５を、ポンプケース５１に対してボルト５５により固定する例を示したが、ステータ保持部品４５を固定する部材は、ポンプケース５１に限られることなく、モータ軸方向に離れた内側位置に存在するケース部材やハウジング部材であれば良い。

実施例１，２では、ＦＲハイブリッド車両の駆動系に配置されるモータ/ジェネレータMGへの適用例を示した。しかし、例えば、ＦＦハイブリッド車両や電気自動車や燃料電池車等の駆動系に配置されるモータ（ジェネレータ）に対しても適用することができる。要するに、ハウジング内に配置され、ステータコアとステータ保持部材とステータ冷媒通路を有するステータを備えたハウジング内蔵モータであれば適用できる。

Eng エンジン
CL1 第１クラッチ
MG モータ/ジェネレータ（ハウジング内蔵モータ）
AT 自動変速機
CL2 第２クラッチ
RL 左後輪
RR 右後輪
３０ハウジング
４０ロータ
４１ステータ
４３ステータコイル
４４ステータコア
４５ステータ保持部品（ステータ保持部材）
４６ウォータジャケット（ステータ冷媒通路）
５１ポンプケース（ステータコア４４より内側位置の部材）
５５ボルト
５６，５６クリアランス
５８ウォータ出入口管（冷媒出入口管）
５９Ｏリング（第１シールリング）
６０ジョイント
６１Ｏリング（第２シールリング）
６２Ｏリング（第３シールリング）
６７ウォータ出入口管（冷媒出入口管）
６８リップシール
６９Ｏリング（第４シールリング）
７０ねじ込み部品

Claims

ハウジングの内周面に配置されたステータは、ステータコイルを巻回した複数のコアピースを円環状に配置したステータコアと、このステータコアの外周面に嵌着固定されたステータ保持部材と、ステータ外周部に構成されたステータ冷媒通路と、を有するハウジング内蔵モータにおいて、
前記ステータ冷媒通路を、前記ステータ保持部材の内部に構成し、前記ステータ保持部材を、モータ軸方向に離れた内側位置にて固定し、かつ、前記ハウジングの内周面と前記ステータ保持部材の外周面との間にクリアランスを形成したことを特徴とするハウジング内蔵モータ。
請求項１に記載されたハウジング内蔵モータにおいて、
前記ステータ保持部材は、前記ステータコアより内側位置の部材に対してボルトにより軸方向に固定したことを特徴とするハウジング内蔵モータ。
請求項１または請求項２に記載されたハウジング内蔵モータにおいて、
前記ステータ冷媒通路への冷媒出入口構造は、冷媒出入口管と、第１シールリングと、ジョイントと、第２シールリングと、第３シールリングと、を備え、前記冷媒出入口管と前記ハウジングの間を前記第１シールリングによりシールし、前記ジョイントと前記冷媒出入口管の間を前記第２シールリングによりシールし、前記ジョイントと前記ステータ保持部材の間を前記第３シールリングによりシールし、前記冷媒出入口管を前記ハウジングに固定することで、前記冷媒出入口管と前記ステータ冷媒通路を、前記第２シールリングと前記第３シールリングによりフローティング支持されている前記ジョイントを介して連通する構造としたことを特徴とするハウジング内蔵モータ。
請求項１または請求項２に記載されたハウジング内蔵モータにおいて、
前記ステータ冷媒通路への冷媒出入口構造は、冷媒出入口管と、リップシールと、第４シールリングと、ねじ込み部品と、を備え、前記冷媒出入口管と前記ハウジングの間を前記リップシールによりシールし、前記冷媒出入口管と前記ステータ保持部材との間を前記第４シールリングによりシールし、前記冷媒出入口管を前記ねじ込み部品に対しねじ込み固定することで、前記冷媒出入口管と前記ステータ冷媒通路を、直接連通する構造としたことを特徴とするハウジング内蔵モータ。