JP2014060857A - 電動機の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機のロータの冷却に用いられない余剰オイルによって、電動機の回転効率が低下するのを抑制させる電動機の冷却装置を提供する。
【解決手段】回転軸３２の縦通穴３２ａ内には、軸心Ｃ２方向において冷却用油穴３２ｃを含む油貯溜域Ａを形成するために内径側へ突き出す第１堰部３２ｄおよび第２堰部３２ｅが設けられ、その第１堰部３２ｄを超えたオイルをトランスアクスルケース３４内に直接排出させる排出穴３２ｆが冷却用油穴３２ｃと並列に設けられている。このため、オイルが第１堰部３２ｄを越えて油貯溜域Ａから溢れると、ロータ５４の冷却に用いられない余剰オイルは排出穴３２ｆからトランスアクスルケース３４内に直接排出されるので、潤滑油路６２を介して軸受４６に供給されるのが抑制される。これによって、ロータ５４の冷却に用いられない余剰オイルによって、電動機ＭＧ１の回転効率が低下するのが抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動機の冷却装置に関し、特にその電動機のロータを冷却する技術に関する。

従来の電動機の冷却装置では、電動機のロータに備えられた磁石の温度よりも電動機のステータのコイルの温度のほうが耐熱限界に近かったため、そのステータを中心とした冷却方式、例えばステータの外周にオイルをかけてそのステータの温度を下げて、電動機のロータ・ステータの温度を規定以下にコントロールする方式が採用されてきた。

ところで、近年、電動機のロータの温度の方が耐熱限界に近くなる場合がある。たとえば、レアアースのコストの上昇とその輸出制限とに伴い、電動機のロータに使用する磁石に含まれるレアアースの含有量を低減することで、コスト・製造リスクの回避を狙った開発が進められている。しかしながら、レアアースの含有量の低減により温度最弱部位が電動機のロータ内の磁石となってしまうため、電動機のロータを直接冷却する方式を検討する必要が出てきている。これに対して、例えば特許文献１、２に示すような、容器状のケース内に固定された円筒状のステータとそのステータの内側に所定の間隙を隔てるロータとそのロータを回転可能に支持する円筒状の回転軸とを備え、その回転軸内に軸心に沿って形成された縦通穴内に供給されたオイルをその回転軸の周壁を貫通して設けられた冷却用油穴から流出させて前記ロータを冷却する電動機の冷却装置が提案されている。なお、上記のような電動機の冷却装置では、特許文献１に示すように、前記回転軸の縦通穴に供給されたオイルが、例えは前記回転軸を回転可能に支持する軸受に供給する潤滑用のオイルとしても利用されている。すなわち、上記のような電動機の冷却装置では、前記ロータを冷却するための冷却用油路と前記軸受を潤滑する潤滑油路とが連通している。

特願２０１１−８３１３９号公報 特開平９−１８２３７４号公報

ところで、上記のような電動機の冷却装置において、通常前記ロータに供給するオイル量が最適となるように供給油路面積を設計するが、例えば前記回転軸の縦通穴にオイルを供給するオイルポンプの回転数によりオイルの供給能力が変化し、また前記電動機のロータの回転数によって遠心力によるオイルの排出能力が変化してしまうため、前記オイルポンプから供給されたオイルが有効に前記ロータの冷却に用いられない場合が発生する。このため、前記ロータの冷却に消費できない余剰オイルが潤滑油路を介して例えば軸受やギヤ等の回転体に供給されるので、その余剰オイルを掻き回すためにエネルギが消費され、電動機の回転効率が低下してしまう可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電動機のロータの冷却に用いられない余剰オイルによって、電動機の回転効率が低下するのを抑制させる電動機の冷却装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) 容器状のケース内に固定された円筒状のステータとそのステータの内側に所定の間隙を隔てるロータとそのロータを支持する筒状の回転軸とを備え、その回転軸の縦通穴内に供給されたオイルをその回転軸に設けられた冷却用油穴から流出させて前記ロータを冷却する電動機の冷却装置であって、(b) 前記回転軸の縦通穴内には、軸心方向において前記冷却用油穴を含む油貯溜域を形成するために内径側へ突き出す一対の堰部が設けられ、(c) 前記堰部よりも前記電動機の中心から遠ざかる方向に、前記縦通穴内のオイルを前記ケース内に排出させる排出穴が前記冷却用油穴と並列に前記回転軸に設けられていることにある。

本発明の電動機の冷却装置によれば、(b) 前記回転軸の縦通穴内には、その軸心方向において前記冷却用油穴を含む油貯溜域を形成するために内径側へ突き出す一対の堰部が設けられ、(c) 前記堰部よりも前記電動機の中心から遠ざかる方向に、前記縦通穴内のオイルを前記ケース内に排出させる排出穴が前記冷却用油穴と並列に前記回転軸に設けられている。このため、前記回転軸の縦通穴内に供給されたオイルが前記一対の堰部によって前記油貯溜域に溜められ、その溜められたオイルが前記冷却用油穴を通して前記ロータへ供給されて前記ロータが冷却される。また、オイルが前記堰部を越えると、前記ロータの冷却に用いられない余剰オイルは前記排出穴から前記ケース内に排出されて、軸受、回転体等に供給されるのが抑制される。これによって、前記ロータの冷却に用いられない余剰オイルによって、前記電動機の回転効率が低下するのが抑制される。

ここで、好適には、前記排出穴は、前記軸心方向において前記ケースと前記ステータとの距離が大きい側へ前記オイルを排出する位置に設けられている。このため、前記排出穴から前記ケース内に排出されたオイルが滞留して、前記電動機におけるステータとロータとの間にそのオイルが一層浸入し難くなるので、前記電動機の回転効率の低下が好適に抑制される。

また、好適には、前記排出穴は、前記軸心方向において、前記ステータのコイルエンドに前記オイルを排出する位置に設けられている。このため、前記排出穴から排出されたオイルが前記ステータのコイルエンドに供給されるので、前記ステータが好適に冷却される。

また、好適には、(a) 前記回転軸の縦通穴には、前記堰部を超えたオイルを堰き止めるために内径側に突き出す堰止部材が設けられ、(b) 前記堰止部材と前記堰部との間に前記排出穴が配置されている。このため、前記堰部を超えたオイルは、前記堰止部材に好適に堰き止められて前記排出穴から排出されるので、前記ロータの冷却に用いられない余剰オイルが、軸受、回転体等に供給されるのが好適に抑制される。

また、好適には、(a) 前記回転軸内を縦通する筒状のオイルポンプ駆動軸により回転駆動されてそのオイルポンプ駆動軸内にオイルを吐出するオイルポンプを含み、(b) そのオイルポンプ駆動軸の前記油貯溜域の内周側には、その油貯留域にオイルを供給する供給穴が形成されている。このため、前記オイルポンプから前記オイルポンプ駆動軸内に吐出されたオイルが、好適に前記回転軸内の前記油貯溜域に溜められるので、前記ロータを好適に冷却することができる。

また、好適には、(a) 前記ロータは、外周部において軸心方向に貫通する冷却穴と、その冷却穴の内径側に形成され、そのロータの軸端面に開口する内側開口と、前記冷却穴内に開口する外周開口とを有するオイル供給孔とを有し、(b) 前記回転軸には、前記冷却用油穴から流出するオイルを前記オイル供給孔の内側開口へ導くオイルガイドが設けられている。このため、前記冷却用油穴から流出されたオイルが、前記オイルガイドによって前記ロータにおける前記オイル供給孔に導かれて前記冷却穴に供給されるので、前記ロータが好適に冷却される。

本発明の一実施例の第１電動機の冷却装置を備えたハイブリッド車両の構成を説明する図である。 図１の第１電動機の冷却装置の構成を説明する断面図である。 図２の冷却装置において、その冷却装置に備えられたオイルポンプから供給されるオイルの供給量が、第１電動機のロータの冷却穴から排出されるオイルの排出量を下回っている状態を示す図である。 図２の冷却装置において、その冷却装置に備えられたオイルポンプから供給されるオイルの供給量が、第１電動機のロータの冷却穴から排出されるオイルの排出量を上回っている状態を示す図である。 図２の冷却装置において、オイルポンプの回転数(ＯＰ回転数)に対するそのオイルポンプから吐出されるオイルの供給量(オイルポンプ供給量)と、第１電動機の回転数(ＭＧ回転数)に対するその第１電動機のロータの冷却穴から排出される排出量(ＭＧロータ排出能力)との関係を示す図である。 エンジンおよび第１電動機が回転駆動するＨＶ使用領域において、エンジンの回転数すなわちオイルポンプの回転数が比較的高く且つ第１電動機の回転数が比較的低いことによって、オイルポンプから供給されるオイルの供給量が第１電動機のロータの冷却穴から排出されるオイルの排出量を上回っているＭＧ排出性能不足領域を示す図である。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面において、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。

図１は、本発明の一実施例の車両用電動機である第１電動機ＭＧ１(電動機)の冷却装置１０を備えたハイブリッド車両(以下、車両１２という)１２の構成を説明する図である。

図１において、車両１２は、走行用駆動力源としてのエンジン１４と、そのエンジン１４の動力を図示しない駆動輪に伝達する動力伝達装置であるトランスアクスル１６とを備えている。また、トランスアクスル１６には、エンジン１４から出力される動力をダンパー１８および入力軸２０を介して第１電動機ＭＧ１及び出力ギヤ軸２２へ分配する遊星歯車式の動力分配機構２４と、出力ギヤ軸２２のカウンタドライブギヤ２２ａと相対回転不能に噛み合うカウンタドリブンギヤ２６ａを有するカウンタ軸２６と、そのカウンタ軸２６と動力伝達可能に連結された第２電動機ＭＧ２と、カウンタ軸２６のデフドライブギヤ２６ｂと相対回転不能に噛み合うデフリングギヤ２８ａを有するデファレンシャル２８とが備えられている。なお、動力分配機構２４は、入力軸２０の軸心Ｃ１まわりに回転可能なサンギヤＳと、そのサンギヤＳの外周側に配置されるリングギヤＲと、それらサンギヤＳおよびリングギヤＲと噛み合うピニオンギヤＰを自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡとから構成されている。サンギヤＳは、第１電動機ＭＧ１の略円筒状の回転軸３２のエンジン１４側の端部にスプライン嵌合(図２参照)によって相対回転不能に連結されている。キャリヤＣＡは、入力軸２０から径方向に伸びる鍔部２０ａ(図２参照)に相対回転不能に連結されている。リングギヤＲは、カウンタドライブギヤ２２ａが形成されている出力ギヤ軸２２の内周部に一体的に形成されている。

このように構成されたトランスアクスル１６では、ダンパー１８及び入力軸２０を介して入力されるエンジン１４の動力が筒状の出力ギヤ軸２２へ伝達され、その出力ギヤ軸２２からカウンタ軸２６、デファレンシャル２８、一対のドライブシャフト３０等を順次介して駆動輪へ伝達される一方、第２電動機ＭＧ２の動力が、カウンタ軸２６、デファレンシャル２８、一対のドライブシャフト３０等を順次介して駆動輪へ伝達されるようになっている。

図２に部分的に示されるトランスアクスル１６の容器状のトランスアクスルケース３４は、第１ケース３４ａ、筒状の第２ケース３４ｂ、および筒状の第２ケース３４ｂの軸方向のエンジン１４側とは反対側の開口を閉じて側壁として機能する第３ケース３４ｃの３つのケース部材から構成された非回転部材であり、各ケース部材の軸方向の端面(合わせ面)がボルトによって締結されることで、一つのトランスアクスルケース３４として構成されている。

図１、図２に示すように、入力軸２０の一端は、一端部がダンパー１８を介してエンジン１４のクランク軸１４ａに連結されており、エンジン１４により回転駆動させられる。入力軸２０の他端部には、円筒状のオイルポンプ駆動軸３６が例えばスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されており、エンジン１４によって入力軸２０が回転駆動されることによりオイルポンプ駆動軸３６を介してオイルポンプ３８が駆動されるようになっている。なお、オイルポンプ３８は、図２に示すように、円環状のドリブンギヤ３８ａとそのドリブンギヤ３８ａの内周歯と噛み合う外周歯を有するドライブギヤ３８ｂとが噛み合わされる内接歯車型であり、オイルポンプ駆動軸３６のオイルポンプ３８側の端部がドライブギヤ３８ｂに相対回転不能に連結されている。

また、オイルポンプ３８には、図２に示すように、第３ケース３４ｃに固定されたポンプボデー４０と、そのポンプボデー４０と第３ケース３４ｃとの間に介挿された平板状のプレート４２と、そのプレート４２とポンプボデー４０との間に形成されたポンプ室４４とが備えられており、そのポンプ室４４内にドリブンギヤ３８ａとドライブギヤ３８ｂとが回転可能に収容されている。なお、ポンプボデー４０は、第３ケース３４ｃに一体的に固定されたものであり、トランスアクスルケース３４の一部として機能するケース部材である。

図２に示すように、ポンプボデー４０と回転軸３２のオイルポンプ３８側の端部との間には軸受４６が介在され、第２ケース３４ｂの鍔部３４ｄと回転軸３２のエンジン１４側の端部との間に軸受４８が介在されている。筒状の回転軸３２は、一対の軸受４６、４８によって軸心Ｃ２まわりに回転可能にトランスアクスルケース３４に固定されている。

図２乃至図４に示すように、第１電動機ＭＧ１は、容器状のトランスアクスルケース３４内にボルト５０により第２ケース３４ｂ内に固定された円筒状のステータ５２と、そのステータ５２の内側に所定の間隙(エアギャップ)を隔てて回転軸３２に固定されたロータ５４と、そのロータ５４を軸心Ｃ２まわりに回転可能に支持する円筒状の回転軸３２とを備え、冷却装置１０は、回転軸３２の軸心Ｃ２に沿って略円柱形状に貫通した縦通穴３２ａにオイルポンプ３８から供給されたオイルを回転軸３２の周壁３２ｂを貫通して設けられた複数の冷却用油穴３２ｃから外周側へ流出させて第１電動機ＭＧ１のロータ５４などを冷却するものである。

図２乃至図４に示すように、回転軸３２の縦通穴３２ａ内には、その縦通穴３２ａ内を軸心Ｃ２方向に縦通する管状のオイルポンプ駆動軸３６が配設されており、そのオイルポンプ駆動軸３６には、軸心Ｃ２方向に貫通した貫通穴３６ａと、その貫通穴３６ａと回転軸３２の縦通穴３２ａとが連通するようにオイルポンプ駆動軸３６の周壁３６ｂに貫通して設けられた複数(図２では２つ)の供給穴３６ｃとが備えられている。また、オイルポンプ３８は、エンジン１４によってオイルポンプ駆動軸３６を介して回転駆動させられると、そのオイルポンプ駆動軸３６の貫通穴３６ａ内にオイルを図２に示す矢印Ｆ１方向に吐出し、その吐出されたオイルがオイルポンプ駆動軸３６の供給穴３６ｃから外周側へ流出させられて回転軸３２の縦通穴３２ａ内にオイルが供給される。

また、図２乃至図４に示すように、回転軸３２の縦通穴３２ａ内には、その回転軸３２の軸心Ｃ２方向において冷却用油穴３２ｃを含む所定長さの油貯溜域Ａ(図３参照)を形成するために、回転軸３２の内径側へ一体的に円環状に突き出す第１堰部(堰部)３２ｄと、その第１堰部３２ｄと略同様に回転軸３２の内径側へ一体に円環状に突き出す段差状の第２堰部(堰部)３２ｅとが設けられており、冷却用油穴３２ｃは回転軸３２の軸心Ｃ２方向において第１堰部３２ｄと第２堰部３２ｅとの間に配置されている。なお、上記油貯溜域Ａは、図３に示すように、オイルポンプ３８から吐出されたオイルをオイルポンプ駆動軸３６の供給穴３６ｃから流出させるオイルを溜める円管状の領域である。また、オイルポンプ駆動軸３６の供給穴３６ｃは、そのオイルポンプ駆動軸３６の軸心方向において上記油貯溜域Ａ内であってその内周側に配置されている。

第１電動機ＭＧ１のロータ５４は、ステータ５２の内周側において軸心Ｃ２方向に積層されている複数枚の円板状の電磁綱板から成るロータコア５４ａと、そのロータコア５４ａの軸心方向の両端に隣接しロータコア５４ａを挟み込んだ状態で回転軸３２に固定されている略円板形状の一対のエンドプレート５６、５８とを備えている。また、ロータコア５４ａには、そのロータコア５４ａの外周部において軸心Ｃ２に平行な方向に貫通する冷却穴５４ｂと、その冷却穴５４ｂの内径側に形成され、ロータコア５４ａのエンジン１４側の軸端面５４ｃに開口する内側開口５４ｄと冷却穴５４ｂ内に開口する外周開口５４ｅとを有するＬ字状のオイル供給孔５４ｆとが複数箇所に形成されている。なお、一対のエンドプレート５６、５８の冷却用油穴３２ｃ側のエンドプレート５６は、冷却用油穴３２ｃから流出するオイルをオイル供給孔５４ｆの内側開口５４ｄへ導くオイルガイドとして機能している。また、ロータコア５４ａの外周部内には、ロータコア５４ａの外周面に複数の磁極を形成するための複数固の永久磁石６０が埋設されている。

第１電動機ＭＧ１のステータ５２は、ロータ５４の外周側において軸心Ｃ２方向に積層されている複数枚の円板状の電磁綱板から成るステータコア５２ａと、そのステータコア５２ａの両端から軸心Ｃ２方向に突き出すコイルエンド５２ｂ、５２ｃとを備えている。

第１電動機ＭＧ１は、ステータ５２のコイルエンド５２ｂ、５２ｃに交流を流して作られた移動(回転)磁界によって、ロータ５４内に埋設された永久磁石６０を吸引(または反発)してロータ５４を回転させるハイブリッド車両に用いられる同期モータである。

図２乃至図４に示すように、回転軸３２には、第１堰部３２ｄよりも軸心Ｃ２方向における第１電動機ＭＧ１のロータ５４の中心Ｃ３(図３参照)から遠ざかる方向すなわち遠ざかる側に、第１堰部３２ｄを超えた縦通穴３２ａ内のオイルすなわち第１堰部３２ｄを超えた冷却用油穴３２ｃから流出されないオイルをトランスアクスルケース３４内に直接排出させるために、冷却用油穴３２ｃと並列に回転軸３２の周壁３２ｂに貫通して設けられた排出穴３２ｆが設けられている。その排出穴３２ｆは、回転軸３２の軸心Ｃ２方向においてトランスアクスルケース３４とステータ５２との距離が大きい側へ、すなわち、第３ケース３４ｃに固定されたケース部材であるポンプボデー４０とコイルエンド５２ｂの端面５２ｄとの距離Ｄ１と、第２ケース３４ｂの鍔部３４ｄとコイルエンド５２ｃの端面５２ｅとの距離Ｄ２との大きい側(本実施例では距離Ｄ２より距離Ｄ１の方が大きい)、或いはポンプボデー４０とステータコア５２ａのオイルポンプ３８側の端面５２ｆとの距離Ｄ３と、鍔部３４ｄとステータコア５２ａのエンジン１４側の端面５２ｇとの距離Ｄ４との大きい側(本実施例では距離Ｄ４より距離Ｄ３の方が大きい)へオイルを排出する位置に設けられている。すなわち、排出穴３２ｆは、軸心Ｃ２方向において、ステータ５２のコイルエンド５２ｂにオイルを排出するコイルエンド５２ｂの内周側に設けられている。

また、図２乃至図４に示すように、第１電動機ＭＧ１が収められたトランスアクスルケース３４内には、ポンプボデー４０とロータ５４との間に形成された排出経路６８が設けられており、排出穴３２ｆは、その排出経路６８と第１堰部３２ｄとの距離が比較的短い位置に配置されている。このため、オイルが第１堰部３２ｄを超えて油貯溜域Ａから溢れだすと、溢れたオイルが好適に排出穴３２ｆから流出され、その流出されたオイルが排出経路６８を通ってコイルエンド５２ｂに排出される。

また、図２乃至図４に示すように、オイルポンプ駆動軸３６には、そのオイルポンプ駆動軸３６のオイルポンプ３８側の端部の周壁３６ｂを貫通して設けられた潤滑用油穴３６ｄが設けられており、オイルポンプ３８からオイルポンプ駆動軸３６内に吐出されたオイルの一部を潤滑用油穴３６ｄに流出させて軸受４６を潤滑するようになっている。なお、回転軸３２のオイルポンプ３８側の端部とポンプボデー４０と間には、潤滑用油穴３６ｄから流出されたオイルを軸受４６に供給する潤滑油路６２が形成されている。

また、図２乃至図４に示すように、回転軸３２の縦通穴３２ａには、第１堰部３２ｄを超えたオイルを堰き止めるために回転軸３２のオイルポンプ３８側の端部から内径側に突き出す堰止部材６４が一体的に設けられており、その堰止部材６４と第１堰部３２ｄとの間に排出穴３２ｆが配置されている。なお、堰止部材６４は、潤滑油路６２に近接する回転軸３２のオイルポンプ３８側の端部に設けられており、第１堰部３２ｄを超えたオイルが潤滑油路６２に直接入り込まないようになっている。また、堰止部材６４は、回転軸３２の縦通穴３２ａ内において、その回転軸３２の周壁３２ｂに固定される円筒形状の円筒部６４ａと、その円筒部６４ａのエンジン１４側の端部から一体に内径側に突き出す鍔部６４ｂとを備えている。なお、堰止部材６４の鍔部６４ｂの高さＨ１は、図３に示すように回転軸３２の径方向において第１堰部３２ｄの高さＨ２よりも高いものであり、オイルポンプ３８から供給されるオイルが急増した場合に第１堰部３２ｄを超えたオイルを好適に堰き止めて排出穴３２ｆから排出させることができる。また、第１堰部３２ｄの高さＨ２は、回転軸３２の径方向において第２堰部３２ｅの高さＨ３と略同じである。

第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０では、図２乃至４に示すように、オイルポンプ３８からオイルポンプ駆動軸３６内に吐出されたオイルを冷却用油穴３２ｃから流出させてロータ５４を冷却する冷却油路６６(図３参照)と、オイルポンプ３８からオイルポンプ駆動軸３６内に吐出されたオイルを潤滑用油穴３６ｄに流出させて軸受４６を潤滑する潤滑油路６２とが連通している。

以上のように構成された第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０によれば、エンジン１４および第１電動機ＭＧ１が回転駆動するＨＶ走行状態において、図３に示すように、エンジン１４が回転駆動することによってオイルポンプ３８が駆動されるとオイルポンプ駆動軸３６内に吐出されたオイルが供給穴３６ｃから回転軸３２内に流出して油貯溜域Ａに溜められる。そして、油貯溜域Ａに溜められたオイルが第１電動機ＭＧ１のロータ５４が回転することによる遠心力によって冷却用油穴３２ｃから流出させられると、ロータコア５４ａ内のオイル供給孔５４ｆを通して冷却穴５４ｂに供給されたオイルによりロータ５４が冷却される。そして、その後冷却穴５４ｂからトランスアクスルケース３４内にオイルが排出される。なお、ロータコア５４ａの冷却穴５４ｂに供給されたオイルは、ロータコア５４ａおよびその外周部に埋設されている永久磁石６０を直接冷却する。また、冷却穴５４ｂからトランスアクスルケース３４へ排出されたオイルは、ステータ５２のコイルエンド５２ｂ、５２ｃに供給されてステータ５２が冷却される。

図５に示すように、第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０では、オイルポンプ３８の回転数(ＯＰ回転数)すなわちエンジン１４の回転数が上昇するに従ってオイルポンプ３８からオイルポンプ駆動軸３６内に吐出されるオイルの供給量(オイルポンプ供給量)が多くなり、第１電動機ＭＧ１の回転数(ＭＧ回転数)が上昇するに従って第１電動機ＭＧ１のロータ５４の冷却穴５４ｂからトランスアクスルケース３４に排出される排出量(ＭＧロータ排出能力)が多くなる。このため、第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０では、図６に示すように、エンジン１４および第１電動機ＭＧ１が回転駆動するＨＶ使用領域Ｅにおけるエンジン１４の回転数すなわちオイルポンプ３８の回転数が比較的高く第１電動機ＭＧ１の回転数が比較的低いＭＧ排出性能不足領域Ｅ１において、オイルポンプ３８からオイルポンプ駆動軸３６を介して回転軸３２内に供給されるオイルの供給量が、第１電動機ＭＧ１のロータ５４の冷却穴５４ｂからトランスアクスルケース３４に排出される排出量を上回って、回転軸３２内に第１電動機ＭＧ１のロータ５４の冷却に用いられない余剰オイルが多くなる。

本実施例の第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０では、上記ＭＧ排出性能不足領域Ｅ１であっても、第１電動機ＭＧ１のロータ５４の冷却に用いられない余剰オイルが潤滑油路６２を介して軸受４６へ供給されることが、抑制される。すなわち、図４に示すように、第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０では、オイルポンプ３８によって供給穴３６ｃから流出したオイルが第１堰部３２ｄを超えて油貯溜域Ａから溢れると、堰止部材６４によって堰き止められて排出穴３４ｆからトランスアクスルケース３４内に直接排出されるので、ロータ５４の冷却に用いられない余剰オイルが潤滑油路６２を介して軸受４６に供給されるのが抑制される。この、排出穴３４ｆからトランスアクスルケース内３４に排出されたオイルは、ステータ５２のコイルエンド５２ｂに供給されてステータ５２が冷却される。

上述のように、本実施例の第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０によれば、回転軸３２の縦通穴３２ａ内には、軸心Ｃ２方向において冷却用油穴３２ｃを含む油貯溜域Ａを形成するために内径側へ突き出す第１堰部３２ｄおよび第２堰部３２ｅが設けられ、第１堰部３２ｄよりも軸心Ｃ２方向における第１電動機ＭＧ１のロータ５４の中心Ｃ３から遠ざかる方向に、第１堰部３２ｄを超えた縦通穴３２ａ内のオイルをトランスアクスルケース３４内に直接排出させる排出穴３２ｆが冷却用油穴３２ｃと並列に回転軸３２の周壁３２ｂを貫通して設けられている。このため、回転軸３２の縦通穴３２ａ内に供給されたオイルが第１堰部３２ｄおよび第２堰部３２ｅによって油貯溜域Ａに溜め込められ、その溜め込まれたオイルが冷却用油穴３２ｃを通してロータ５４内へ供給されてロータ５４が冷却される。また、オイルが第１堰部３２ｄを越えて油貯溜域Ａから溢れると、ロータ５４の冷却に用いられない余剰オイルは排出穴３２ｆからトランスアクスルケース３４内に直接排出されるので、潤滑油路６２を介して軸受４６に供給されるのが抑制される。これによって、ロータ５４の冷却に用いられない余剰オイルによって、第１電動機ＭＧ１の回転効率が低下するのが抑制される。

また、本実施例の第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０によれば、排出穴３２ｆは、軸心Ｃ２方向においてトランスアクスルケース３４とステータ５２との距離が大きい側へオイルを排出する位置に設けられている。このため、排出穴３２ｆからトランスアクスルケース３４内に排出されたオイルが滞留して、第１電動機ＭＧ１におけるステータ５２とロータ５４との間にそのオイルが一層浸入し難くなるので、第１電動機ＭＧ１の回転効率の低下が好適に抑制される。

また、本実施例の第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０によれば、排出穴３２ｆは、軸心Ｃ２方向において、ステータ５２のコイルエンド５２ｂにオイルを排出する位置に設けられている。このため、排出穴３２ｆから排出されたオイルがステータ５２のコイルエンド５２ｂに供給されるので、ステータ５２が好適に冷却される。

また、本実施例の第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０によれば、回転軸３２の縦通穴３２ａには、第１堰部３２ｄを超えたオイルを堰き止めるために内径側に突き出す堰止部材６４が設けられ、その堰止部材６４と第１堰部３２ｄとの間に排出穴３２ｆが配置されている。このため、第１堰部３２ｄを超えたオイルは、堰止部材６４に好適に堰き止められて排出穴３２ｆから排出されるので、ロータ５４の冷却に用いられない余剰オイルが、軸受４６に供給されるのが好適に抑制される。

また、本実施例の第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０によれば、回転軸３２内を縦通する筒状のオイルポンプ駆動軸３６により回転駆動されてそのオイルポンプ駆動軸３６内にオイルを吐出するオイルポンプ３８を含み、そのオイルポンプ駆動軸３６の油貯溜域Ａの内周側には、その油貯留域Ａにオイルを供給する供給穴３６ｃが形成されている。このため、オイルポンプ３８からオイルポンプ駆動軸３６内に吐出されたオイルが、好適に回転軸３２内の油貯溜域Ａに溜められるので、ロータ５４を好適に冷却することができる。

また、本実施例の第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０によれば、ロータコア５４ａは、外周部において軸心Ｃ２方向に貫通する冷却穴５４ｂと、その冷却穴５４ｂの内径側に形成され、そのロータコア５４ａのエンジン１４側の軸端面５４ｃに開口する内側開口５４ｄと、冷却穴５４ｂ内に開口する外周開口５４ｅとを有するオイル供給孔５４ｆとを有し、回転軸３２には、冷却用油穴３２ｃから流出するオイルをオイル供給孔５４ｆの内側開口５４ｄへ導くオイルガイド５６が設けられている。このため、冷却用油穴３２ｃから流出されたオイルが、オイルガイド５６によってロータコア５４ａにおけるオイル供給孔５４ｆに導かれて冷却穴５４ｂに供給されるので、ロータコア５４ａが好適に冷却される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

本実施例では、ハイブリッド車両１２に設けられた第１電動機ＭＧ１の冷却装置１０すなわち車両用電動機の冷却装置１０に本発明が適用されたが、本発明は車両用電動機の冷却装置１０に限定されるものではなく、ハイブリッド車両１２以外の車両用電動機や車両用電動機以外の電動機に本発明を適用させることができる。

また、本実施例において、第１電動機ＭＧ１は、ステータ５２のコイルエンド５２ｂ、５２ｃに交流を流して作られた回転磁界によって、ロータ５４内に埋設された固定磁極である永久磁石６０を吸引(または反発)してロータ５４を回転させる同期モータであったが、例えば、直流モータ、誘導モータ等であっても良い。

また、本実施例において、回転軸３２内には、その回転軸３２の内径側へ一体的に円環状に突き出す第１堰部３２ｄが設けられていたが、その第１堰部３２ｄは段差状の第２堰部３２ｅのように回転軸３２の内径側へ一体に円環状に突き出すように形成させても良い。

また、本実施例において、回転軸３２内には、第１堰部３２ｄを超えたオイルが潤滑油路６２に直接入り込まないように堰止部材６４が設けられていたが、たとえば堰止部材６４が設けられていなくとも、排出穴３２ｆによって第１堰部３２ｄを超えたオイルが潤滑油路６２を介して軸受４６に供給されるのが抑制される。

また、本実施例において、第１堰部３２ｄの高さＨ２は、第２堰部３２ｅの高さＨ３と略同じであったが、第２堰部３２ｅの高さＨ３を第１堰部３２ｄの高さＨ２よりも高く例えば堰止部材６４の鍔部６４ｂの高さＨ１と同じにしても良い。これによって、油貯溜域Ａからオイルが第１堰部３２ｄを超えて溢れても、油貯溜域Ａからオイルが第２堰部３２ｅを超えて回転軸３２のエンジン１４側の端部と入力軸２０のオイルポンプ３８側の端部との間から回転体である動力分配機構２４の遊星歯車に供給されることが好適に抑制されるので、第１電動機ＭＧ１の回転効率が低下するのが好適に抑制される。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：冷却装置
３２：回転軸
３２ａ：縦通穴
３２ｃ：冷却用油穴
３２ｄ：第１堰部(堰部)
３２ｅ：第２堰部(堰部)
３２ｆ：排出穴
３４：トランスアクスルケース(ケース)
３６：オイルポンプ駆動軸
３６ｃ：供給穴
３８：オイルポンプ
５２：ステータ
５２ｂ：コイルエンド
５４：ロータ
６４：堰止部材
Ａ：油貯溜域
Ｃ２：軸心
ＭＧ１：第１電動機(電動機)

Claims (5)

1. 容器状のケース内に固定された円筒状のステータと該ステータの内側に所定の間隙を隔てるロータと該ロータを支持する筒状の回転軸とを備え、該回転軸の縦通穴内に供給されたオイルを該回転軸に設けられた冷却用油穴から流出させて前記ロータを冷却する電動機の冷却装置であって、
   前記回転軸の縦通穴内には、軸心方向において前記冷却用油穴を含む油貯溜域を形成するために内径側へ突き出す一対の堰部が設けられ、
   前記堰部よりも前記電動機の中心から遠ざかる方向に、前記縦通穴内のオイルを前記ケース内に排出させる排出穴が前記冷却用油穴と並列に前記回転軸に設けられていることを特徴とする電動機の冷却装置。
2. 前記排出穴は、前記軸心方向において前記ケースと前記ステータとの距離が大きい側へ前記オイルを排出する位置に設けられている請求項１の電動機の冷却装置。
3. 前記排出穴は、前記軸心方向において、前記ステータのコイルエンドに前記オイルを排出する位置に設けられている請求項２の電動機の冷却装置。
4. 前記回転軸の縦通穴には、前記堰部を超えたオイルを堰き止めるために内径側に突き出す堰止部材が設けられ、
   前記堰止部材と前記堰部との間に前記排出穴が配置されている請求項１乃至３いずれか１の電動機の冷却装置。
5. 前記回転軸内を縦通する筒状のオイルポンプ駆動軸により回転駆動されて該オイルポンプ駆動軸内にオイルを吐出するオイルポンプを含み、
   該オイルポンプ駆動軸の前記油貯留域の内周側には、該油貯留域にオイルを供給する供給穴が形成されている請求項１乃至４いずれか１の電動機の冷却装置。

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