JP2019127157A - 冷却パイプの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のポンプのそれぞれから送出される冷媒を回転電機の上方から供給する複数のパイプと、複数のパイプを接続するブラケットとを備え、組み付け性の向上と冷媒漏れの防止とを両立できる冷却パイプの固定構造を提供する。
【解決手段】冷却パイプの固定構造８０は、ＭＯＰ４２及びＥＯＰ４４のそれぞれから送出されるオイルを第２回転電機２０の上方から供給する第１パイプ２８及び第２パイプ３０と、第１パイプ２８及び第２パイプ３０を接続するブラケット８２とを備え、各パイプ２８，３０をケース体２２の内部に固定する。内部を流れるオイルの圧力変動が相対的に小さい第２パイプ３０では、その開口端３０ｂ側の先端部３０ｃがケース体２２に設けたゴムシール８４と接続する。内部を流れるオイルの圧力変動が相対的に大きい第１パイプ２８では、その開口端２８ｂ側の先端部２８ｃがケース体２２に設けた挿入孔２５と隙間嵌めにより接続する。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷却パイプの固定構造であって、特に、回転電機に冷媒を供給する複数の冷却パイプの固定構造に関する。

電気エネルギを回転の運動エネルギに変換する電動機、回転の運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機、さらに電動機と発電機どちらにも機能する電気機器が知られている。以下において、これらの電気機器を回転電機と記す。

回転電機は、同軸に配置されて相対的に回転する２つの部材を有する。通常は、一方が固定され、他方が回転する。固定された部材（ステータ）にコイルを配置し、このコイルに電力を供給することにより回転する磁界を形成する。この磁界との相互作用により他方の部材（ロータ）が回転する。

内燃機関と共に回転電機を原動機として備えたハイブリッド車両（ＨＶ）、プラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ）及び電気自動車（ＥＶ）等の電動車両が知られている。これら電動車両用の動力装置として、回転電機をトランスアクスルまたはトランスミッションと一体化した構成を有するものが実用化されている。この動力装置においては、回転電機はトランスアクスル等のケース内に収められており、外気による直接冷却が望めない。そこで、トランスアクスル等に含まれる潤滑油あるいは機器制御用の作動液を回転電機に供給して、回転電機の冷却を行っている。

例えば、特許文献１には、内燃機関によって駆動される機械式オイルポンプと、電動機によって駆動される電動オイルポンプとで構成されるオイルポンプユニットから、動力伝達機構に対してオイルを供給し、動力伝達機構の各部の潤滑や冷却を行うことが記載されている。

特開２００９−９６３２６号公報

複数のオイルポンプにより冷媒を供給して回転電機の冷却を行う場合に、各オイルポンプを含む冷却回路と接続する複数の冷却パイプを回転電機の上方に配置し、各オイルポンプにより送出された冷媒を異なる冷却パイプから回転電機に向けて供給する冷却構造が知られている。このような冷却構造では、例えば、回転電機を収容するトランスアクスル等のケース体に挿入孔を設け、当該挿入孔に冷却パイプを挿入することで冷却パイプが固定されるとともに、当該挿入孔と連通する冷媒供給路から冷却パイプに冷媒が供給される。

ここで、回転電機を収容するケース体の上方に、回転電機に冷媒を供給する冷却パイプを組み付ける際、その組み付け時の応力により、冷却パイプの位置が相対的にねじれ、冷却パイプに設けた冷媒吐出孔の位置がずれることがある。また、冷却パイプの形状の精度、コスト、質量及び製造性等の観点から、樹脂材料からなる冷却パイプが使用されるが、樹脂材料からなる冷却パイプにおいて、成型後の樹脂の収縮により反りが生じることで、やはり冷媒吐出孔の位置がずれることがある。冷却パイプの冷媒吐出孔の位置がずれると、設計された冷却性能を満足できないおそれがある。そこで、ケース体に複数の冷却パイプを設ける場合、上記の冷却パイプのねじれや変形を抑える目的で、複数の冷却パイプを接続部材により接続して一体化した冷却構造を採用することが考えられる。

しかし、複数の冷却パイプを接続部材で接続してなる冷却構造については、当該複数の冷却パイプをケース体に固定する固定構造に関する課題が生じ得る。従来の冷却構造では、冷却パイプをケース体に組み付ける際、冷却パイプの開口端側の先端部をケース体に設けた挿入孔に嵌合させているが、複数の冷却パイプを接続部材により接続してなる構造体では、複数の冷却パイプを隙間嵌めにより嵌合させることが困難になる。隙間嵌めでは冷媒漏れを防止するために嵌め合い公差が小さく設定されるところ、製造時のバラつき等により接続された複数の冷却パイプの開口端側の先端部に相対的な位置ずれが生じると、複数の接続箇所の少なくとも一方が嵌め合い公差の範囲から外れてしまうためである。しかしながら、嵌合を容易にするために嵌め合い公差を大きくすると、隙間嵌めによる嵌合部分の密着性が低下して冷媒漏れが生じてしまう。よって、冷媒漏れを防ぐために嵌め合い公差は小さく維持されなければならないが、当該構造体を組み付けるには各冷却パイプ及びケース体の挿入孔の構造を高精度に加工しなければならなくなり、加工が困難になる上に、加工コストが増大してしまう。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、複数のポンプのそれぞれから送出される冷媒を回転電機の上方から供給する複数のパイプと、複数のパイプを接続するブラケットとを備える冷却パイプの固定構造であって、組み付け性の向上と冷媒漏れの防止とを両立できる冷却パイプの固定構造を提供することを課題とする。

本発明に係る冷却パイプの固定構造は、第１ポンプ及び第２ポンプのそれぞれから送出される冷媒を回転電機の上方から供給する第１冷却パイプ及び第２冷却パイプと、第１冷却パイプ及び第２冷却パイプを接続するブラケットとを備える、冷却パイプを回転電機を収容するケース体の内部に固定する構造であって、第１冷却パイプ及び第２冷却パイプのうち、内部を流れる冷媒の圧力変動が相対的に小さい冷却パイプでは、その開口端側の先端部がケース体に設けたゴムシールと接続し、内部を流れる冷媒の圧力変動が相対的に大きい冷却パイプでは、その開口端側の先端部がケース体に設けた挿入孔と隙間嵌めにより接続することを特徴とする。

好適な態様では、前記圧力変動が相対的に大きい冷却パイプに冷媒を送出するポンプが機械式オイルポンプであり、前記圧力変動が相対的に小さい冷却パイプに冷媒を送出するポンプが電動オイルポンプである。別の好適な態様では、前記第１冷却パイプの開口端と前記第２冷却パイプの開口端を、各冷却パイプの長手方向の反対側に設けている。

上記構成によれば、冷媒の圧力変動が相対的に小さい冷却パイプの先端部とケース体とが、弾性変形するゴムシールを介して接続されるため、当該冷却パイプの固定位置に自由度を持たせてケース体と各冷却パイプとの組み付けを容易にすることができる。それとともに、冷媒の圧力変動が相対的に大きい冷却パイプの先端部とケース体とを隙間嵌めにより嵌合させることで、接合部分のシール性を確保することができる。これにより、ブラケットに複数の冷却パイプが接続されてなる冷却パイプ構造の組み付け性の向上と、各冷却パイプにおけるオイル漏れの防止とを両立することができる。

車両制御システムの構成を示す図である。 回転電機及びその周辺の構成を示す図である。 実施形態の一例に係る冷却パイプの固定構造の構成を示す図である。 冷却パイプの構成を示す図である。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。以下では、車両として、内燃機関と２台の回転電機、機械式オイルポンプ、電動オイルポンプ等を搭載するハイブリッド車両について述べるが、これは説明のための例示に過ぎない。

図１は、ハイブリッド車両についての車両制御システム１０の構成を示す図である。この車両制御システム１０は、ハイブリッド車両に搭載される動力装置１４を含む。

動力装置１４は、内燃機関であるエンジン（図示しない）と、ＭＧ１として示される第１回転電機１８、及び、ＭＧ２として示される第２回転電機２０と、これらの間に設けられる動力伝達機構１６と、を含む。

第１回転電機１８と第２回転電機２０は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）であって、電力が供給されるときはモータとして機能し、制動時あるいはエンジンで駆動される時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。ここでは、第１回転電機１８及び第２回転電機２０の中の一方を主としてバッテリ（図示しない）の充電のための発電機、他方を主として車両走行用としての駆動モータとして用いる。

例えば、第１回転電機１８は、エンジンにより駆動されて発電し、発電された電力をバッテリに供給する発電機として用いられる。また、第２回転電機２０は、車両走行に用いられ、力行時にはバッテリから電力の供給を受けてモータとして機能して車両の車軸を駆動し、制動時には発電機として機能して制動エネルギを回生し、バッテリに供給できる。以下では、第１回転電機１８を発電機、第２回転電機２０をモータとして用いるものとして説明を行う。

動力伝達機構１６は、ハイブリッド車両に供給する動力をエンジンの出力と第１回転電機１８及び第２回転電機２０の出力との間で分配する機能を有する機構である。かかる動力伝達機構１６としては、エンジンの出力軸、第１回転電機１８及び第２回転電機２０の出力軸、車軸への出力軸のそれぞれに接続される遊星歯車機構を用いることができる。エンジンの出力軸は、動力伝達機構１６とエンジンとを接続するとともに、接続軸を介して機械式オイルポンプ（以下「ＭＯＰ」という）４２の駆動軸に接続され、ＭＯＰ４２の駆動に用いられる。

充放電可能なバッテリ（電源）への充電は、例えば、エンジンによって第１回転電機１８を駆動し、第１回転電機１８によって発電される電力を供給することで行われる。バッテリは、例えば、単電池または電池セルを複数個組み合わせて構成される、約２００Ｖから約３００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池である。バッテリとしては、リチウムイオン組電池、ニッケル水素組電池等の二次電池の他に、大容量キャパシタ等を用いてもよい。

ケース体２２は、動力伝達機構１６、第１回転電機１８及び第２回転電機２０を内部に含む筐体であり、トランスアクスルとも呼ばれる。ケース体２２の内部空間には、動力伝達機構１６、第１回転電機１８及び第２回転電機２０の可動部分の潤滑や冷却を行うためのオイルが貯留される。冷媒の機能を兼ね備えるオイルとしては、例えば、ＡＴＦと呼ばれる潤滑油を用いることができる。また、ケース体２２に貫通孔を形成してオイルを循環供給する冷却回路の一部としてもよい。

冷却システム１２は、第１回転電機１８及び第２回転電機２０の冷却に用いるオイルを循環供給する冷却回路として、第１ポンプであるＭＯＰ４２を含む第１供給路２４と、第２ポンプである電動オイルポンプ（以下「ＥＯＰ」という）４４を含む第２供給路２６とを有する。

ＭＯＰ４２及びＥＯＰ４４は、オイルが貯留されたオイルパン（図示しない）から、ストレーナ５８を介してオイルを吸入するように構成される。具体的には、ケース体２２の下方側に設けられたストレーナ５８に冷媒取込み路３８が接続され、冷媒取込み路３８は、ストレーナ５８の下流側において、ＭＯＰ４２側とＥＯＰ４４側とに分岐する。即ち、ＭＯＰ４２及びＥＯＰ４４は、ストレーナ５８に対して並列に接続されている。

第１供給路２４は、ＭＯＰ４２と、空冷式オイルクーラ（以下「クーラ」という）５０と、第１逆止弁５４と、ＭＧ１供給管３６と、第１冷却パイプ（以下「第１パイプ」という）２８とを含んで構成されている。

ＭＯＰ４２は、駆動軸がエンジンの出力軸に接続される機械式冷媒ポンプであり、エンジンが動作するときに駆動される。すなわち、エンジンの動力によって車両が走行すると、ＭＯＰ４２は送出口からオイルを送出する。ＭＯＰ４２から送出されたオイルは、動力伝達機構１６及び第１回転電機１８に供給されて潤滑油として機能するとともに、第１供給路２４を介して、第１回転電機１８及び第２回転電機２０の冷媒として機能する。ＭＯＰ４２は、エンジンの始動に伴って駆動を開始し、エンジンが停止すると駆動を終了する。

第１逆止弁５４は、ＭＯＰ４２とクーラ５０との間に設けられ、ＭＯＰ４２の送出口側でのオイルの逆流を防止する機能を有する。ＭＯＰ４２が送出したオイルは、第１逆止弁５４を通過してクーラ５０へ圧送される。

分岐点Ｐは、ＭＯＰ４２とクーラ５０との間で、流路がクーラ５０側と第１回転電機１８側とに分岐する箇所である。ＭＯＰ４２から送出されたオイルは、分岐点Ｐにおいて第１回転電機１８及び動力伝達機構１６側に圧送されると、クーラ５０を経由せずに第１回転電機１８と動力伝達機構１６とに供給される。一方、分岐点Ｐにおいてクーラ５０側に圧送されたオイルは、クーラ５０内に流入する。

クーラ５０は、オイルと空気（例えば車両の外気）との間で熱交換を行う熱交換器であって、水冷クーラ５２よりも高い冷却性能を有する。なお、クーラ５０はケース体２２の外部に設けられているため、第１供給路２４内を圧送されるオイルは、一旦ケース体２２の外部を流通してから再びケース体２２の内部に戻ることになる。

第１供給路２４には、第１供給路２４内の油圧を調整する２つのリリーフ弁４０が設けられている。各リリーフ弁４０は、供給口が第１供給路２４に接続され、かつ排出口がケース体２２内部に向けて開口している。例えば、２つのリリーフ弁４０のリリーフ圧は異なる大きさに設定されている。第１供給路２４内のオイルは、過圧時に各リリーフ弁４０からケース体２２内部に供給されるように構成されている。

第１供給路２４は、クーラ５０の下流側にある分岐点Ｑで、第１回転電機１８に冷媒を供給するＭＧ１供給管３６側と、第２回転電機２０に冷媒を供給する第１パイプ２８側とに分岐する。ＭＧ１供給管３６は、ケース体２２の内部に設けられている流路であって、第１回転電機１８の上方に設けられ、第１回転電機１８へ冷媒を吐出する。また、第１パイプ２８は、ケース体２２の内部に設けられている流路であって、第２回転電機２０の上方に設けられ、第２回転電機２０へ冷媒を吐出する。これにより、クーラ５０で空冷されたオイルは、第１回転電機１８及び第２回転電機２０のそれぞれに供給される。

第２供給路２６は、ＥＯＰ４４と、水冷式オイルクーラ（以下「水冷クーラ」という）５２と、第２逆止弁５６と、第２冷却パイプ（以下「第２パイプ」という）３０とを含んで構成されている。

ＥＯＰ４４は、電動モータ４８によって駆動し、制御装置４６によって駆動制御される電動冷媒ポンプである。制御装置４６は、ＥＯＰ４４を制御することができる周知の電子制御装置により構成され、電動モータ４８を制御することによってＥＯＰ４４を駆動制御する。制御装置４６は、ハイブリッド車両搭載に適したコンピュータで構成することができる。制御装置４６は、ハイブリッド車両に搭載される他の制御装置、例えば、冷却システム１２の各要素を制御する制御装置、或いは、車両全体の制御を行う統合制御装置の一部であってもよい。

水冷クーラ５２は、オイルと冷却水との間で熱交換を行う熱交換器である。なお、水冷クーラ５２はケース体２２の外部に設けられているため、第２供給路２６内を圧送されるオイルは、一旦ケース体２２の外部を流通してから再びケース体２２の内部に戻ることになる。

第２逆止弁５６は、水冷クーラ５２と第２パイプ３０との間に設けられ、ＥＯＰ４４の送出口側でのオイルの逆流を防止する機能を有する。ＥＯＰ４４が送出したオイルは、水冷クーラ５２及び第２逆止弁５６を通過して、第２パイプ３０に圧送される。

第２パイプ３０は、ケース体２２の内部に設けられている流路であって、第２回転電機２０の上方に設けられ、第２回転電機２０へ冷媒を吐出する。これにより、水冷クーラ５２で水冷されたオイルは、第２回転電機２０に供給される。

本実施形態に係る冷却システム１２では、冷却性能が異なるクーラ５０及び水冷クーラ５２で冷却したオイル（冷媒）を別経路で圧送し、それぞれ異なる第１パイプ２８及び第２パイプ３０から第２回転電機２０に供給することにより、第２回転電機２０を効果的に
冷却することができる。

図２は、ケース体２２に収容された第２回転電機２０の周辺の構成を示す図である。図２には、第２回転電機２０の回転軸に垂直な断面、特にステータ６０の断面が、第１パイプ２８及び第２パイプ３０の断面とともに示されている。

第２回転電機２０は、円筒または円環形状のステータ６０と、ステータ６０の円筒形状と同軸に配置される円柱または円板形状のロータ６２を有する。ロータ６２の中心を回転軸６４が貫通している。この回転軸６４は、第２回転電機２０が電動機として動作するときには回転力を外部に出力するための出力軸として機能し、また第２回転電機２０が発電機として動作するときには外部からの回転力を入力するための入力軸として機能する。第２回転電機２０は、例えば、図示するように回転軸６４を横にした状態で使用される。

ステータ６０は、内周に周方向に沿って凹凸が交互に配列されたステータコア６６を含む。ステータコア６６の内周に設けられた凹部分にはコイル導線が収められ、このコイル導線が凸部分を巻くようにされてコイル６８が形成されている。コイル６８に電力を供給することにより、ステータ６０の内側の空間に回転する磁界を形成する。言い換えれば、電力を供給したときに回転磁界が形成されるようにコイル６８がステータコア６６に巻回されている。

ステータコア６６内周の凸部分はティース、凹部分はスロットとも呼ばれる。ステータコア６６の端面に隣接する領域では、複数のコイル導線が複雑に束ねられている。このコイル導線の束ねられた部分がコイルエンド７０である。コイルエンド７０は、上記のようにコイル導線が複雑に束ねられ、導線間には、隙間があいた部分があるが、全体として断面が方形の円環形状であり、ステータコア６６の円筒端面に隣接して位置する。図２において、コイルエンド７０は、束ねられた個々の導線を描かず、簡略化した円環形状にて示されている。

ロータ６２は、全体として円筒形状であり、ステータ６０の内周、特にティース先端にわずかの隙間をもって配置される。ロータ６２は、ステータ６０により形成される回転磁界と相互作用して回転するように、例えば、その外周面または外周面近傍に永久磁石が埋設されている。また、ロータ６２の周方向にリラクタンスの異なる部分を設け、これと回転磁界との相互作用にてロータ６２を回転させることもできる。回転軸６４は、ロータ６２と一体に回転するようロータ６２に対して固定されている。

ここで、スロット内のコイル導線において発生した熱は、周囲のステータコア６６に流れるが、コイルエンド７０では周囲に熱の良導体がなく、温度が上昇しやすい。このため、コイルエンド７０の効率的な冷却が望まれる。オイルによる冷却は、一般に液体が気体よりも熱伝導性が良いため、効率的な冷却が期待できる。また、上方からオイルを掛け、オイルがコイルエンド７０を伝って流れる際に熱を奪うようにすることにより、コイルエンド７０をオイルに浸す場合に比べてオイルの使用量を少なくすることができる。

本実施形態では、上述の通り、第２回転電機２０の冷却に用いるオイルを供給する冷却経路として２つの系統が設けられる。そして、図２に示す通り、ケース体２２内の第２回転電機２０の上方に各系統に接続する第１パイプ２８及び第２パイプ３０を回転軸６４と略平行になるように配置し、第１パイプ２８及び第２パイプ３０にそれぞれ設けられた吐出孔３２から第２回転電機２０に向けてオイルを供給し、第２回転電機２０を冷却する。

図３は、本実施形態に係る冷却パイプの固定構造８０の構成を示す図である。図３は、第２回転電機２０（図３には示さない）の上方におけるケース体２２の水平断面であって、第１パイプ２８及び第２パイプ３０を含む水平断面を上から見た部分断面図である。本実施形態に係る固定構造８０は、図３に示すように、第１パイプ２８及び第２パイプ３０と、第１パイプ２８及び第２パイプ３０を接続するブラケット８２とを備え、第１パイプ２８の先端部２８ｃがケース体２２に設けた挿入孔２５と接続し、第２パイプ３０の先端部３０ｃがケース体２２に設けたゴムシール８４と接続する。

図４は、ブラケット８２により接続された第１パイプ２８及び第２パイプ３０の構成を示す図である。図４（ａ）は、第１パイプ２８及び第２パイプ３０を上方から見た図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）で示す冷却パイプの固定構造８０の水平方向での断面図である。

第１パイプ２８は、円筒形状のパイプ本体２８ａからなり、長手方向の一端が開口して開口端２８ｂを形成し、残りの一端が閉塞している。また、パイプ本体２８ａの第２回転電機２０に対向する側（図３、図４の紙面奥側）には、第２回転電機２０に向けてオイルを吐出する複数の吐出孔３２が設けられる。

第２パイプ３０は、第１パイプ２８と同様に、円筒形状のパイプ本体３０ａからなり、長手方向の一端が開口して開口端３０ｂを形成し、残りの一端が閉塞している。但し、図４に示す通り、第２パイプ３０の開口端３０ｂは第１パイプ２８の開口端２８ｂとは反対側に設けられている。これにより、第２パイプ３０の内部では、第１パイプ２８の内部を流れるオイルの向きと対向する向きに、オイルが流れるようになっている。

吐出孔３２は、パイプ本体２８ａ，３０ａの内周部から径方向外側に延びてパイプ本体２８ａ，３０ａを貫通している。吐出孔３２は、例えば図４（ｂ）に示すように、パイプ本体２８ａ，３０ａの長手方向に沿って、ステータコア６６の両側のコイルエンド７０に対向する２箇所と、ステータコア６６の外周に対向する１箇所に設けられる。なお、パイプ本体２８ａ，３０ａに設ける吐出孔の数及び配置等はこの例に限定されず、冷却パイプの配置及び冷却性能等を考慮して適宜設定すればよい。

ブラケット８２は、第１パイプ２８及び第２パイプ３０を並列させた状態で、パイプ本体２８ａ，３０ａ同士を接続する部材であり、これにより第１パイプ２８、第２パイプ３０及びブラケット８２は１つの構造体を形成している。本実施形態では、ブラケット８２は、長手方向と直交する方向に沿って配置された金属材料からなる板状部材であり、第１パイプ２８及び第２パイプ３０と一体成形されている。ブラケット８２は、それぞれの内周面に各パイプ２８，３０の外周面が挿入される２つの貫通孔を有する板状部材であってもよい。図４に示す固定構造８０では、１つのブラケット８２により各冷却パイプが接続されているが、長手方向の複数の箇所に第１パイプ２８及び第２パイプ３０を接続する部材を設けてもよい。

本実施形態に係る固定構造８０では、図３に示すように、ブラケット８２により接続された第１パイプ２８及び第２パイプ３０は、第２回転電機２０の上方においてケース体２２に固定される。第１パイプ２８の先端部２８ｃは、ケース体２２に設けた挿入孔２５に挿入され、隙間嵌めにより嵌合する。即ち、先端部２８ｃの外周面と挿入孔２５の内周面との間にオイルが漏れない程度の隙間を有して、両者が嵌合される。ここで、挿入孔２５は、第１パイプ２８の長手方向に沿ってケース体２２を貫通している。挿入孔２５の一方端には第１パイプ２８の先端部２８ｃが嵌合している。挿入孔２５の他方端には、第１供給路２４の一部を構成する供給パイプ（図示しない）が接続し、当該供給パイプから挿入孔２５を経由して第１パイプ２８にオイルが供給される。

なお、先端部２８ｃの外周面と挿入孔２５の内周面は、オイルの種類、嵌合部にかかるオイルの圧力、先端部２８ｃが挿入孔２５に挿入される長さ等を考慮しつつ、組み付けの容易性とオイル漏れの防止効果とのバランスを鑑みて、適宜設定すればよい。

一方、第２パイプ３０の先端部３０ｃは、ケース体２２の内周面に設けたゴムシール８４によりケース体２２に固定される。ゴムシール８４は、円筒形状を有しており、ケース体２２の内周面に固定されている。ゴムシール８４の内部は、ケース体２２を貫通し、第２供給路２６の一部を構成する貫通孔２７の内部と連通している。第２パイプ３０の先端部３０ｃは、パイプ本体３０ａよりもやや小径の円筒形状を有しており、ゴムシール８４の内周面に先端部３０ｃの外周面が接するように、第２パイプ３０がゴムシール８４に挿入される。これにより、第２供給路２６から流れるオイルが、貫通孔２７を経て第２パイプ３０に供給される。また、第２パイプ３０の先端部３０ｃとは長手方向の反対側の先端部３０ｄは、パイプ本体３０ａよりもやや小径の円筒形状を有し、ケース体２２に設けられた凹部２３に当接している。

本実施形態に係る第１パイプ２８及び第２パイプ３０は、以下のようにしてケース体２２に組み付けられる。まず、第１パイプ２８の先端部２８ｃ及び第２パイプ３０の先端部３０ｄの位置をケース体２２のケース本体２２ａに設けた挿入孔２５及び凹部２３のそれぞれに合わせ、挿入する。このとき、第１パイプ２８の先端部２８ｃは挿入孔２５と隙間嵌めにより接続する。一方、第２パイプ３０の先端部３０ｄと凹部２３との相対位置が設計に対して多少ずれても先端部３０ｄが当接するように、凹部２３のサイズ等は設計されている。次いで、図３に示すように、ボルト及びナットからなる締結部材８６により、第１パイプ２８及び第２パイプ３０を接続するブラケット８２をケース本体２２ａに固定する。その後、ケース体２２のカバー２２ｂ（例えばリアカバー）を、第２パイプ３０の先端部３０ｃとカバー２２ｂに設けたゴムシール８４との位置合わせを行いながら、図３に示す締結部材８８等を用いて、ケース本体２２ａに取り付ける。このときに、第２パイプ３０の先端部３０ｃの外周面とゴムシール８４の内周面とが嵌合する。このようにして、本実施形態に係る固定構造８０において、ブラケット８２により接続された第１パイプ２８及び第２パイプ３０がケース体２２に固定される。

次に本実施形態に係る冷却パイプの固定構造８０の作用及び効果について説明する。

本実施形態の固定構造８０では、上記の通り、第１パイプ２８の先端部２８ｃはケース体２２に設けた挿入孔２５と隙間嵌めにより接続し、第２パイプ３０の先端部３０ｃはケース体２２に設けたゴムシール８４と接続する。これにより、ブラケット８２により一体化された第１パイプ２８及び第２パイプ３０が、ケース体２２に固定され、保持される。

ここで、ブラケットにより一体化された２本の冷却パイプをケース体に固定する際、各冷却パイプの開口端側の先端部とケース体との接合をいずれも隙間嵌めにより嵌合させる場合を考える。冷却パイプを隙間嵌めにより嵌合する際は、供給するオイルの嵌合部における漏れを防ぐために、嵌め合い公差が小さく設定される。一方、２本の冷却パイプはブラケットにより一体化されているので、２本の冷却パイプの相対位置は固定されている。そのため、冷却パイプを取り付ける際、ケース体２２の挿入孔や各冷却パイプ等に、加工誤差や温度による伸縮等に起因する位置ズレがわずかに生じただけでも、２箇所の嵌合位置において、設定された嵌め合い公差の範囲内に同時に収めることができず、冷却パイプの組付けが困難になることがある。特に、本実施形態のように、各冷却パイプの開口端２８ｂ，３０ｂを長手方向の反対側に設ける場合は、長手方向の同じ側に設ける場合に比較して、各冷却パイプの接続部が離れているためにより一層困難になる。一方、冷却パイプの組付け時の嵌合を容易にするために嵌め合い公差を大きくすると、嵌合部分の密着性が低下してオイル漏れが生じてしまう。冷媒漏れを防ぐには嵌め合い公差を小さくせざるを得ないため、各冷却パイプ及びケース体２２の嵌合構造を高精度に加工しなければならないが、このような高精度の加工は困難になる上に、加工コストの増大を引き起こすため、好ましくない。

それに対して、本実施形態の固定構造８０では、２本の冷却パイプの一方の第２パイプ３０の開口端側の先端部３０ｃが、ケース体２２に設けたゴムシール８４に接続する。ゴムシール８４は弾性変形するため、第１パイプ２８の先端部２８ｃと挿入孔２５との嵌合位置を合わせたときに、ゴムシール８４の内周面と第２パイプ３０の先端部３０ｃの外周面との相対位置にズレが生じたとしても、生じた組み付け公差をゴムシール８４の弾性変形によって吸収し、両者を接続することができる。よって、ゴムシール８４と接続する第２パイプ３０の先端部３０ｃの位置に、自由度を持たせることが可能となる。その結果、第１パイプ２８及び第２パイプ３０がブラケット８２により接続されていても、第１パイプ２８及び第２パイプ３０をケース体２２に容易に組み付けることができる。

また、組み付け性能の向上のためには、複数の冷却パイプをケース体に固定する際、冷却パイプの開口端側の先端部全てをケース体に設けたゴムシールに接続することも考えられる。しかしながら、ＭＯＰ４２によりオイルが供給される第１パイプ２８では、ＭＯＰ４２の駆動軸がエンジンの出力軸に接続されていることから、エンジンが高回転で運転すると、第１パイプ２８に圧送されるオイルの流量及び圧力が増加することになる。このような圧力変動の大きい冷媒供給路の接合にゴムシールを用いた場合、シール性の長期間の維持が困難になるおそれがある。

それに対して、本実施形態の固定構造８０では、ＭＯＰ４２からオイルが供給され、内部を流れるオイルの圧力変動が相対的に大きい第１パイプ２８の先端部２８ｃは隙間嵌めにより挿入孔２５と嵌合している。これにより、第１パイプ２８の先端部２８ｃと挿入孔２５との嵌め合い公差を適切な範囲に設定し、オイル漏れを長期間防止することができる。また、ＥＯＰ４４からオイルが供給される第２パイプ３０では、ＥＯＰ４４が制御装置４６によって駆動制御されており、内部を流れるオイルの圧力変動が相対的に小さいため、第２パイプ３０の先端部３０ｃがゴムシール８４によりケース体２２に固定されていても、組み付け後のシール性を確保することができる。

このように、本実施形態では、オイルの圧力変動が相対的に小さい第２パイプ３０の先端部３０ｃをゴムシール８４を用いてケース体２２に固定することにより、第２パイプ３０の固定位置に自由度を持たせ、一体化された２本の冷却パイプのケース体２２への組み付けを容易にできるとともに、オイルの圧力変動が相対的に大きい第１パイプ２８の先端部２８ｃを隙間嵌めによりケース体２２の挿入孔２５と嵌合させることで接合部分のシール性を確保することができる。そのため、本実施形態の冷却パイプの固定構造８０は、複数の冷却パイプが一体化されてなる冷却パイプ構造の組み付け性の向上と、各冷却パイプにおけるオイル漏れの防止とを両立することができ、ひいては、本実施形態の冷却システム１２による第２回転電機２０の冷却性能を向上させることができる。

また、本実施形態の冷却パイプの固定構造８０では、ブラケット８２によってパイプ本体２８ａ，３０ａ同士が接続されて一つの構造体を形成している。従来、冷却パイプの形状の精度、コスト、質量及び製造性等の観点から、一般的に樹脂材料からなる冷却パイプが使用されているが、樹脂材料からなる冷却パイプを成型後に冷却する際、樹脂の収縮により反りが生じることがある。また、冷却パイプをケース体に組み付ける際の応力により、冷却パイプの位置が相対的にねじれることがある。かかる場合、冷却パイプに設けたオイル吐出孔の位置がずれ、設計された冷却性能を満足できないおそれがある。それに対して、本実施形態では、ブラケット８２によりパイプ本体２８ａ，３０ａ同士が接続された一体化構造を有するため、２本の冷却パイプが２８，３０において生じ得る位置ずれが抑制される。その結果、各冷却パイプからのオイルの吐出を適切な位置にある吐出孔３２から行い続けることで、第２回転電機２０の最も冷却効率の高い部分へのオイルの供給を継続し、高い冷却効率を維持することができる。なお、図４に示す固定構造８０では、各パイプ２８，３０は１つのブラケット８２により接続されているが、オイル吐出孔の位置ずれの防止及び冷却性能の効率化をより一層高めるため、長手方向の複数箇所に設けた複数の接続部材により２本の冷却パイプを接続してもよい。

本実施形態の冷却パイプの固定構造８０では、上述の通り、２本のパイプ２８，３０を接続するブラケット８２は、金属材料からなる。本実施形態に係る冷却パイプの固定構造８０は、図３に示すように、ケース体２２を構成するケース本体２２ａ及びカバー２２ｂ（例えばリアカバー）のそれぞれと接合している。そのため、ケース本体２２ａとカバー２２ｂとの組み付けを行う際に、一体化された２本のパイプ２８，３０に多大な入力が発生する。本実施形態では、金属材料から成るブラケット８２を用いて一体化することにより、かかる多大な入力に対する各パイプ２８，３０の強度を向上することができる。

本実施形態では、第１パイプ２８の開口端２８ｂと第２パイプ３０の開口端３０ｂとは長手方向の反対側に設けられ、第１パイプ２８の内部と第２パイプ３０の内部とでオイルが対向する向きに流れるようになっている。例えば、エンジンが高回転になり、ＭＯＰ４２により圧送されて第１パイプ２８内を流れるオイルの圧力が増加し、吐出孔３２からのオイルの吐出方向が、第１パイプ２８内でオイルが流れる方向にずれることが考えられる。このとき、第１パイプ２８及び第２パイプ３０をオイルの流れる向きが対向するように構成していれば、第２パイプ３０内を流れるオイルの圧力を増すことで、第２パイプ３０の吐出孔３２からのオイルの吐出方向を第１パイプ２８とは反対向きにずらすことができる。すると、第１パイプ２８でのオイル吐出方向のずれと、第２パイプ３０でのオイル吐出方向のずれとが相殺されるので、所望の範囲にオイルを吐出させることができる。

なお、上記の説明では、第１パイプ２８へのオイルの圧送をＭＯＰ４２が行い、第２パイプ３０へのオイルの圧送をＥＯＰ４４が行っているが、複数の機械式オイルポンプを用いて各冷却パイプにオイルを圧送してもよい。その場合も、第２回転電機２０にオイルを供給する第１冷却パイプ及び第２冷却パイプのうち、オイルの圧力変動が相対的に小さい冷却パイプの開口端側の先端部とケース体２２の挿入孔とをゴムシール８４を用いて固定し、オイルの圧力変動が相対的に大きい冷却パイプの開口端側の先端部とケース体２２の挿入孔とを隙間嵌めにより嵌合すればよい。なお、複数の機械式オイルポンプを用いてそれぞれの冷媒供給路を通して冷却パイプに供給する場合の両者間の圧力変動の差は、例えば、当該冷媒供給路の経路や内径等が異なることによる圧力損失の差によって生じるものと考えられる。

上記の説明では、第１パイプ２８の開口端２８ｂと第２パイプ３０の開口端３０ｂとを長手方向の反対側に設けた例を示したが、複数の冷却パイプの開口端を長手方向の同じ側に設けてもよい。さらに、上記の説明では、ＭＯＰ４２からオイルが供給される第１パイプ２８と、ＥＯＰ４４からオイルが供給される第２パイプ３０のそれぞれが１本ずつ配置された構成を示したが、１つのオイルポンプから並列に配置された２本以上の冷却パイプにオイルを供給する構成であってもよい。

１０ 車両制御システム、１２ 冷却システム、１４ 動力装置、１６ 動力伝達機構、１８ 第１回転電機、２０ 第２回転電機（回転電機）、２２ ケース体、２２ａ ケース本体、２２ｂ カバー、２３ 凹部、２４ 第１供給路、２５ 挿入孔、２６ 第２供給路、２７ 貫通孔、２８ 第１パイプ（第１冷却パイプ）、２８ａ，３０ａ パイプ本体、２８ｂ，３０ｂ 開口端、２８ｃ，３０ｃ，３０ｄ 先端部、３０ 第２パイプ（第２冷却パイプ）、３２ 吐出孔、３６ ＭＧ１供給管、３８ 冷媒取込み路、４０ リリーフ弁、４２ ＭＯＰ（第１ポンプ）、４４ ＥＯＰ（第２ポンプ）、４６ 制御装置、４８ 電動モータ、５０ クーラ、５２ 水冷クーラ、５４ 第１逆止弁、５６ 第２逆止弁、５８ ストレーナ、６０ ステータ、６２ ロータ、６４ 回転軸、６６ ステータコア、６８ コイル、７０ コイルエンド、８０ 固定構造、８２ ブラケット、８４ ゴムシール、８６，８８ 締結部材、Ｐ，Ｑ 分岐点。

Claims (1)

1. 第１ポンプ及び第２ポンプのそれぞれから送出される冷媒を回転電機の上方から供給する第１冷却パイプ及び第２冷却パイプと、
   前記第１冷却パイプ及び前記第２冷却パイプを接続するブラケットとを備える、冷却パイプを回転電機を収容するケース体の内部に固定する構造であって、
   前記第１冷却パイプ及び前記第２冷却パイプのうち、内部を流れる冷媒の圧力変動が相対的に小さい冷却パイプでは、その開口端側の先端部が前記ケース体に設けたゴムシールと接続し、内部を流れる冷媒の圧力変動が相対的に大きい冷却パイプでは、その開口端側の先端部が前記ケース体に設けた挿入孔と隙間嵌めにより接続することを特徴とする、冷却パイプの固定構造。