JP2021532723A - 冷却剤流路を備えたロータを含むハイブリッドモジュール - Google Patents

冷却剤流路を備えたロータを含むハイブリッドモジュール Download PDF

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Abstract

電動機は、中心軸線を中心に回転可能なロータを含む。ロータは、複数の磁石と、ロータの内周面から半径方向外向きに延びて磁石に流体を提供する複数の半径方向に延びる流路とを含む。電動機を形成する方法は、中心軸線を中心に回転可能なロータを、複数の磁石と、ロータの内周面から半径方向外向きに延びて磁石に流体を提供する複数の半径方向に延びる流路とを含むように作製することを含む。

Description

本開示は、一般に、電動機ロータに関し、特に、ハイブリッドモジュールにおける電動機ロータに関する。
永久磁石モータは、ロータおよびステータを備えている。通常、ステータのみが冷却される。ロータ内の磁石は、冷却がほとんどないため、熱に浸される可能性がある。
電動機は、中心軸線を中心に回転可能なロータを含む。ロータは、複数の磁石と、ロータの内周面から半径方向外向きに延びて磁石に流体を提供する複数の半径方向に延びる流路とを含む。
電動機の実施形態によれば、流路は、ロータ内で軸線方向および円周方向に延在し得る。流路は段階的な構成を有していてもよい。ロータは、軸線方向に積み重ねられた複数のプレートによって形成され得る。
流路は、プレートに形成された複数の部分的に半径方向に重なり合う穴によって形成され得る。半径方向に重なり合う穴は、中心軸線からさらに次第に半径方向外側に向かう軸線方向において、連続するプレート同士の穴によって流路を形成し得る。複数のプレートが同一の構成を有し得、各々のプレートが軸線方向に直接隣接するプレートとは異なる回転配向を有するように回転配向されている。各々のプレートは、軸線方向に直接隣接するプレートから同じ角度で回転オフセットすることができる。各々のプレートは、複数の円周方向セクタを含み得る。各々のセクタは、複数の穴を含み得る。各々の円周セクタの穴は、異なる構成を有し得る。プレートは、円周方向セクタの数に基づいて、回転オフセットの繰り返しパターンを有し得る。各々のセクタは、複数の穴セットを含み得る。各穴セットは、セクタの同じ数の穴を含み得る。各々のセクタの各穴セットは、各セクタに固有の同じ構成を有し得る。ロータは、軸線方向に延びる流路を含み得る。半径方向に延びる流路は、ロータの内周面から軸線方向に延びる流路まで半径方向外向きに延在し得る。軸線方向に延びる流路は、磁石から半径方向内側に存在し得る。ロータは、磁石を受け入れる接続スロットおよび磁石受容スロットを含み得る。接続スロットは、軸線方向に延びる流路から磁石受容スロットまで延在し得る。磁石受容スロットは対に配置され得、各々の対は、第１の磁石受容スロットおよび第２の磁石受容スロットを含み得る。接続スロットは、第１の接続スロットおよび第２の接続スロットを含んでいてもよく、第１の接続スロットは、軸線方向に延びる流路から第１の磁石受容スロットまで延在し得、第２の接続スロットは、軸線方向に延びる流路のそれぞれが、第１の接続スロットの少なくとも１つと、そこから延びる第２の接続スロットの少なくとも１つとを含むように、軸線方向に延びる流路から第２の磁石受容スロットまで延在し得る。複数の半径方向に延びる流路は、軸線方向に延びる流路のうち同じものに延びていてもよい。軸線方向に延びる流路のうち同じものに延びている複数の半径方向に延びる流路は、互いに軸線方向にオフセットされている。電動機は、ロータの内周面に流体を提供するためにそれを通過する半径方向に延びる穴を含むロータキャリアを含み得る。
電動機を形成する方法は、中心軸線を中心に回転可能なロータを、複数の磁石と、ロータの内周面から半径方向外向きに延びて磁石に流体を提供する複数の半径方向に延びる流路とを含むように作製することを含む。この方法は、それぞれがそれを通って軸線方向に延びる複数の穴を含む複数のプレートを提供することを含み得る。ロータの作製は、穴が部分的に半径方向に重なり合って半径方向に延びる流路を形成するように、複数のプレートを一緒に軸線方向に積み重ねることを含み得る。
本開示は、以下の図面を参照して以下に説明される。
本開示の一実施形態によるハイブリッドモジュールの図である。 図１に示すハイブリッドモジュールのロータセグメントを形成するために同じ構成の他のプレートと一緒に積み重ねられたプレートの平面図を示す。 図２に示すロータセグメントのうちの１つの円周部分の斜視図を示す。 ロータセグメントの１つの軸線方向部分の複数の積み重ねられたプレートの円周断面図を示す。
本開示は、磁石ロータセグメントに追加の冷却を提供するために、ロータラミネーションに刻印された流路を提供する。一実施形態では、磁石ロータセグメントは、湿式のエンジン接続／切断クラッチを含む湿式のハイブリッドモジュールのｅモータで使用される。この追加の冷却は、ロータの熱浸漬を減らすことによってより高い電流実行時間を延長することによって、改善されたｅモータ能力を提供し得る。ロータの動作温度を下げると、追加される要素を減らして熱に対する磁気耐久性を向上させることにより、より安価な磁石を使用できるようになる可能性がある。より安価な磁石は、例えば、従来の広く使用されているネオジム磁石などの従来の磁石よりも少ないジスプロシウムを含むか、またはジスプロシウムを含まない。ジスプロシウムをほとんどまたはまったく含まない磁石には、Ｍａｇｍａ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓが販売する「Ｄｙ ｆｒｅｅ」ネオ磁石および「Ｄｙ ｌｅｓｓ」ネオ磁石が含まれる。一実施形態では、穴は、各ラミネーション、すなわちプレートが、隣接するラミネーションの上に積み重ねる前に９０度回転するように設計されている。流路は、冷却液をロータスタックを通して内径（ただしエアギャップ内ではない）から磁石の角にできるだけ近づけて移動させ、過剰な熱を取り除く。
図１は、本発明の一実施形態によるハイブリッドモジュール１０を示す。モジュール１０は、内燃機関への取り付けのために構成されたハイブリッド駆動ユニット１２と、変速機入力シャフトへの取り付けのために構成されたトルクコンバータ１４とを含む。既知の方法で、ハイブリッド駆動ユニット１２は、内燃機関からトルクコンバータ１４にトルクを伝達するか、または駆動ユニット１２の電動機１６を介してトルクコンバータ１４を直接駆動するように選択的に動作可能である。このように、ハイブリッド駆動ユニット１２は、トルクコンバータ１４を入力シャフト２０に選択的に接続するためのエンジン接続／切断クラッチ１８を含み、これは、例えばフライホイールを介して内燃機関のクランクシャフトに回転不能に接続するか、またはトルクコンバータを電動機１６のみによって駆動できるように、トルクコンバータ１４を入力シャフト２０から切断するように構成される。
電動機１６は、ステータ２２およびロータ２４を含み、ステータ２２は、ハウジング２６の軸線方向に突出した変速機側フランジ２６ｂにおいてハイブリッド駆動ユニット１２のハウジング２６に固定される。ハウジング２６はさらに、フランジ２６ｂの反対側に突出する、軸線方向に突出するエンジン側フランジ２６ａを含む。ステータ２２のコイルに電流が供給されると、ロータ２４は、それぞれが複数の円周方向に離隔された磁石２５ａを含む複数の環状ロータセグメント２５を含み、少なくともいくつかの好ましい実施形態では、コイル内の電流によってエネルギーを与えられる永久磁石であるロータ２４のため、ハイブリッドモジュール１０の中心軸線ＣＡを中心に回転する。本明細書で使用される軸線方向、半径方向、および円周方向という用語は、中心軸線ＣＡに対して使用される。ロータ２４は、その内周面２４ａにおいて、ロータ２４とロータキャリアが中心軸線ＣＡを中心に一緒に回転するように、円筒形を有するロータキャリア２８に回転不可能に固定されている。
クラッチ１８は、複数のクラッチプレートを含み、少なくともその一部は、ロータキャリア２８の内周面２８ａに形成されたスプライン３２によって、クラッチプレートの外径端部で軸線方向に摺動可能に支持されている。より具体的には、クラッチプレートは、スプライン３２の間に受け入れられた外側スプラインを含む外側スプラインクラッチプレート３０ａを含み、プレート３０ａは、その直径で軸線方向に摺動可能な方法で支持される。クラッチプレートはまた、内側スプラインを含む内側スプライン反応プレート３０ｂを含み、プレート３０ｂは、シャフト２０に回転不可能に固定されるカウンタ圧力プレート３６に固定される内側支持体３４によって、その直径で軸線方向に摺動可能な方法で支持される。クラッチ１８はさらに、シャフト２０の外周に沿って軸線方向に摺動可能なピストン３８を含み、ピストン３８の前後の流体圧力差に基づいてクラッチ１８を係合および解放する。ピストン３８がクラッチプレート３０ａ、３０ｂをカウンタ圧力プレート３６に押し付けると、クラッチ１８が係合され、シャフト２０からのトルクがクラッチプレート３０ａ、３０ｂを介してロータキャリア２８に伝達され、ロータキャリア２８は受けたトルクをダンパアセンブリ１４に伝達する。ピストン３８は、支持プレート４２によって支持されたばね４０によってクラッチプレート３０ａ、３０ｂから軸線方向に離れて保持される。ピストン３８はまた、クラッチプレート３０ａ、３０ｂに対するピストン３８のリフトオフを制限するリフトオフ制御プレート４３に弾性的に接続される。
ハウジング２６は、シャフト２０の半径方向外側のクラッチ１８のエンジン側に設けられた軸線方向に延在する突起部４４を含む。突起部４４は玉軸受４６を支持し、玉軸受４６は突起部４４上のロータフランジ４８を回転可能に支持する。玉軸受４６の内輪は、突起部４４の外周面に着座し、ロータフランジ４８は、玉軸受４６の外輪の外周面から、ロータキャリア２８まで延在する。
トルクコンバータ１４は、カバー３１を一緒に形成する前カバー３１ａおよび後カバー３１ｂを含み、留め具２９は、半径方向内側に延在して中心軸線ＣＡと交差する前カバー３１ａの半径方向に延在する部分を軸線方向に通って、ロータキャリア２８の半径方向に延在する部分を通って、カバー３１をロータキャリア２８に固定する。後カバー３１ｂは、複数のインペラブレード５４を含むインペラ５２のインペラシェル５０の形状を含み、複数のインペラブレード５４は、環状ボウルとして形作られ、インペラブレード５４の後端部に接触するインペラシェル５０の丸みをもたせたブレード支持部分５０ａによって支持される。
トルクコンバータ１４はまた、タービン５６の係合部がインペラシェル５０の係合部と係合してロックアップクラッチを形成するように、インペラシェル５０に向かって、およびインペラシェル５０から離れるように軸線方向に移動可能なピストンを画定するように構成されるタービン５６を含む。タービン５６は、複数のタービンブレード６０を支持するタービンシェル５８を含む。トルクコンバータ１４はまた、タービン５６とインペラ５２との間に軸線方向にステータ６２を含み、流体がインペラブレード５４に到達する前に、タービンブレード６０から流れる流体を方向転換して、トルクコンバータ１４の効率を高める。トルクコンバータ１４は、タービンシェル５８に固定されたダンパアセンブリ６４をさらに含む。ダンパアセンブリ６４は、タービンシェル５８からトルクを受け取り、トルクを変速機入力シャフトに伝達するように構成される。変速機入力シャフトにトルクを伝達するために、ダンパアセンブリ６４は、変速機入力シャフトの外周面に回転不能に接続するためのスプライン付き内周面を含む支持ハブ６６を含む。
摩擦材料６８は、ブレード５４の半径方向外側にあり、かつインペラシェル５０の係合部を形成するインペラシェル５０の半径方向に延在する壁７２に係合するために、ブレード６０の半径方向外側にあり、かつタービン５６の係合部を形成するタービンシェル５８の外側半径方向延長部７０の半径方向に延在するインペラに面する表面上に接着される。他の実施形態では、外側半径方向延長部７０に接着される代わりに、またはそれに加えて、摩擦材料６８は、半径方向に延在する壁７２の半径方向に延在するタービンに面する表面または半径方向延長部７０と壁７２との間の１つ以上の追加ディスクに接着され得る。摩擦材料６８が外側半径方向延長部７０、半径方向に延在する壁７２、または１つ以上の追加ディスクに接着されているか否かに関係なく、摩擦材料６８は延長部７０と壁７２の間に軸線方向に設けられて、タービンピストン５６の係合部をインペラシェル５０の係合部に選択的に回転係合する。トルクコンバータ１４は、前カバー３１ａの留め具２９を介してハイブリッド駆動ユニット１２から入力されたトルクを受け取り、このトルクはインペラ５２に伝達される。インペラ５２は、ロックアップクラッチが解放されているときは、インペラブレード５４からタービンブレード６０への流体の流れを介して、またはロックアップクラッチが係合されているときは、摩擦材料６８を介してタービン５６を駆動する。次いで、タービン５６がダンパアセンブリ６４を駆動し、次にダンパアセンブリが変速機入力シャフトを駆動する。
図２〜図４は、本開示の一実施形態による、ロータセグメント２５がどのように形成されるかの詳細を示す。図２は、ロータセグメント２５を形成するために同じ構成の他のプレート７４と一緒に積み重ねられたプレート７４の平面図を示している。
図３は、ロータセグメント２５のうちの１つの円周部分の斜視図を示している。図４は、ロータセグメント２５のうちの１つの軸線方向部分の複数の積み重ねられたプレート７４の円周断面図を示している。
図３は、単一のロータセグメント２５を形成するために一緒に積み重ねられた複数のプレート７４を示している。図４に示される実施形態では、ロータセグメントは、互いの上に軸線方向に積み重ねられた４８枚のプレート７４から形成されている。図４は、図３に示されるプレート７４の軸線方向部分のみを示し、１６個のプレート７４の拡大図を提供する。
図２に示すように、各プレート７４は、内周面７５ａおよび外周面７５ｂを含む。表面７５ａ、７５ｂの間に、プレート７４は、磁石２５ａを受け入れるための複数の円周方向に間隔を置いたスロット７６ａ、７６ｂを含む。スロット７６ａ、７６ｂは対７７で配置され、スロットの各対は１つのスロット７６ａおよび１つのスロット７６ｂを含み、各スロット７６ａは同じ対７７のスロット７６ｂに対して鏡面対称である。より具体的には、各対７７は、表面７５ａ、７５ｂを通過し、対７７のスロット７６ａ、７６ｂの間を通過するそれぞれの対平面ＰＰによって分け、各対７７のスロット７６ａ、７６ｂは、対平面ＰＰに関して互いに鏡面対称である。図２に示される実施形態では、スロット７６ａ、７６ｂの１６組の対７７が存在する。プレート７４は、内周面７５ａに延びる複数の長穴７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄを含む。図２に示す実施形態では、プレート７４は、４つの長穴７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄを含み、長穴７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄのすべてが、プレート７４の同じ９０度セクタ８０ａに形成されている。長穴７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄは、流体を受け入れるための内周面７４ａに拡大された入口を提供するために、円周方向に細長くされている。
ロータセグメント２５に流路を形成するために、各プレート７４は、複数の穴８１、８２、８３を備えている。穴８１、８２、８３はセット８５に配置され、各セット８５は、内周面７５ａから徐々に離れている３つの穴８１、８２、８３を含む。より具体的には、各セット８５は、穴８２、８３よりも表面７５ａに近い第１の穴８１、穴８３よりも表面７５ａに近い第２の穴８２、および穴８１、８２よりも表面７５ａから遠い第３の穴８３を含む。各穴セット８５は、半径方向外向きに延びる一方で、円周方向Ｄ１に円周方向に延びる経路をたどる。より具体的には、各穴８２は、同じセット８５の対応する穴８１から方向Ｄ１で円周方向にオフセットされ、各穴８３は、同じセット８５の対応する穴８２から方向Ｄ１で円周方向にオフセットされる。穴８３のそれぞれは、スロット７６ａ、７６ｃの２つのセット７７の間に配置され、スロット７６ａ、７６ｂの半径方向に最も内側の縁部８６は、穴８３のそれぞれの少なくとも一部よりもさらに半径方向内側にある。
プレート７４は、同じ円周長の第１のセクタ８０ａ、第２のセクタ８０ｂ、第３のセクタ８０ｃ、第４のセクタ８０ｄの複数のセクタを含むように形成されている。図２に示される実施形態では、プレート７４は、同じ円周長の４つの部８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄを含み、各セクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄは、９０度のスパンである。言い換えれば、セクタ８０ａは、プレート７４を介して互いに垂直な中心軸線ＣＡから延びる２つの平面Ｐ１、Ｐ２によって区切られ、セクタ８０ｂは、プレート７４を介して互いに垂直な中心軸線ＣＡから延びる２つの平面Ｐ２、Ｐ３によって区切られ、セクタ８０ｃは、プレート７４を介して互いに垂直な中心軸線ＣＡから延びる２つの平面Ｐ３、Ｐ４によって区切られ、セクタ８０ｄは、プレート７４を介して互いに垂直な中心軸線ＣＡから延びる２つの平面Ｐ４、Ｐ１によって区切られる。
図２に示す実施形態では、各セクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄは、複数の穴セット８５を含み、穴セット８５は、それぞれ、それぞれのセクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄのすべての穴セット８５が同じ半径方向位置にあるように、それぞれのセクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの他の穴セット８５と同じ構成を有する。より具体的には、それぞれのセクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄのすべての穴８１は、内周面７５ａから同じ距離にあり、それぞれのセクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄのすべての穴８２は、内周面７５ａから同じ距離にあり、それぞれのセクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄのすべての穴８３は、内周面７５ａから同じ距離にある。セクタ８０ａの穴８１、８２、８３は、穴８１ａ、８２ａ、８３ａとして示されている。セクタ８０ｂの穴８１、８２、８３は、穴８１ｂ、８２ｂ、８３ｂとして示されている。セクタ８０ｃの穴８１、８２、８３は、穴８１ｃ、８２ｃ、８３ｃとして示されている。セクタ８０ｄの穴８１、８２、８３は、穴８１ｄ、８２ｄ、８３ｄとして示されている。
図２に示す実施形態では、セクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄはそれぞれ、他のセクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの穴セット８５とは異なる構成を有する穴セット８５を有する。より具体的には、穴８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄは、内周面７５ａから半径方向の距離が異なる。セクタ８０ａで始まり、方向Ｄ１に従い、セクタ８０ｄで終わる、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄは、各連続セクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄを用いて、内周面７５ａから半径方向にさらに遠くに配置される。言い換えれば、セクタ８０ｂの穴８１ｂは、セクタ８０ａの穴８１ａよりも半径方向外側にあり、セクタ８０ｃの穴８１ｃは、セクタ８０ｂの穴８１ｂよりも半径方向外側にあり、セクタ８０ｄの穴８１ｃは、セクタ８０ｃの穴８１ｃよりも半径方向外側にある。セクタ８０ａの穴８１ａのそれぞれは、長穴７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄのうちの１つと交差する。
同様に、穴８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄは、セクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄのそれぞれにおいて、内周面７５ａから半径方向に異なる距離である。セクタ８０ａで始まり、方向Ｄ１に従い、セクタ８０ｄで終わる、穴８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄは、各連続セクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄとともに、内周面７５ａから半径方向にさらに遠くに配置される。言い換えれば、セクタ８０ｂの穴８２ｂは、セクタ８０ａの穴８２ａよりもさらに半径方向外側にあり、セクタ８０ｃの穴８２ｃは、セクタ８０ｂの穴８２ｂおよびセクタ８０ｄの穴８２ｄが、セクタ８０ｃの穴８２ｃよりさらに半径方向外側にある。
さらに、穴８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄのすべては、セクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄのそれぞれにおいて、内周面７５ａからの同じ半径方向距離である。したがって、セクタ８０ａで始まり、方向Ｄ１に従い、セクタ８０ｄで終わる、穴８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄは、各連続セクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄの同じセット８５の対応する穴８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄに半径方向に近く、セクタ８０ｄの穴８２ｄが穴８３ｄと交差している。
プレート７４はまた、セクタ８０ａの穴８２ａのそれぞれが、長穴７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄのうちの１つと交差するように構成される。セクタ８０ａの穴８３ａのそれぞれは、接続スロット８４ａを介してスロット７６ａの１つと合流し、セクタ８０ｃの穴８３ｃのそれぞれは、接続スロット８４ｃを介してスロット７６ｂの１つと合流する。対照的に、セクタ８０ｂの穴８３ｂのそれぞれおよびセクタ８０ｄの穴８３ｄのそれぞれは、スロット７６ａ、７６ｂのいずれとも区別され、それらと合流しない。
図３を参照すると、ロータセグメント２５は、互いに積み重ねられた同一構成の６４個のプレート７４を含む。各プレート７４は、軸線方向に直接隣接するプレート７４と比較して、９０度回転している。図３の図の底板７４ａは、図３に示される部分に長穴７８ｄを含む。プレート７４ａに直接軸線方向に隣接するプレート７４ｂは、プレート７４ａと比較して方向Ｄ１に９０度回転され、プレート７４の長穴７８ａおよび長穴７８ｂが図３に示される部分に含まれる。プレート７４ｂに直接軸線方向に隣接するプレート７４ｃは、プレート７４ｂと比較して方向Ｄ１に９０度回転し、プレート７４ｃに直接軸線方向に隣接するプレート７４ｄは、長穴７８ａがないように、プレート７４ｃと比較して方向Ｄ１に９０度回転する。図３に示されるプレート７４ｃ、７４ｄの部分において、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄが見える。次に、プレート７４ｄに直接軸線方向に隣接し、プレート７４ｄと比較して方向Ｄ１に９０度回転したプレート７４ｅは、プレート７４ａとまったく同じ回転方向にあり、プレート７４ａの長穴７８ｄは、プレート７４ｄの長穴７８ｄと軸線方向に直接整列する。したがって、プレート７４は、プレートが繰り返しパターンを形成するように回転配向され、各プレート７４は、第１の軸線方向に沿った順序でプレート７４と同じ回転配向および／または第２の軸線方向に沿った順序でプレート７４に続くプレート７４と同じ回転配向を有する。各プレート７４は、４つ以外の異なる数のセクタを含み得、回転方向の繰り返しパターンは、セクタの数に基づくことに留意されたい。
プレート７４は、各プレート７４の扇形８０ａが第１の軸線方向で直接隣接するプレート７４の扇形８０ｄと整列し、第２の軸線方向で直接隣接するプレート７４の扇形８０ｂと整列するように回転配向される。各プレート７４の扇形８０ｂは、第１の軸線方向で直接隣接するプレート７４の扇形８０ａと整列し、第２の軸線方向で直接隣接するプレート７４の扇形８０ｃと整列する。各プレート７４の扇形８０ｃは、第１の軸線方向で直接隣接するプレート７４の扇形８０ｂと整列し、第２の軸線方向で直接隣接するプレート７４の扇形８０ｄと整列する。そして、各プレート７４の扇形８０ｄは、第１の軸線方向で直接隣接するプレート７４の扇形８０ｃと整列し、第２の軸線方向で直接隣接するプレート７４の扇形８０ａと整列する。
図４は、プレート７４の穴８１、８２、８３が互いに整列して、ロータ２４の内周面２４ａから磁石２５ａを受容して磁石２５ａを冷却するための冷却剤を提供するためのスロット７６ａ、７６ｂまで延びる流路８８を形成する方法を示す。図４は、内周面２４ａからスロット７６ａまでずっと延びる１つの流路８８と、少なくともその大部分がロータ２４の最終構造における内周面２４ａからスロット７６ａ、７６ｂのうちの１つまでずっと延びる他の流路８８の一部を示している。流路８８は、内周面２４ａから磁石２５ａまで半径方向、軸線方向および円周方向に延在し、階段状の構成を有する。半径方向に重なり合う穴は、中心軸から徐々に半径方向外向きになる軸線方向のプレート７４の各連続する１つの穴によって流路８８を形成する。
図４に示される断面は、上部プレート７４ｆの扇形８０ｄを示しており、穴８１ｄは、内周面２４ａから半径方向に間隔を置いて配置されている。上部プレート７４ｆから第１の軸線方向Ａ１にある次のプレート７４ｇは、図示の断面に扇形８０ａを含み、穴８１ａは、長穴７８ａ〜７８ｄのうちの１つによって内周面７５ａに流体結合されている。プレート７４ｇから第１の軸線方向Ａ１にある次のプレート７４ｈは、図示の断面に扇形８０ｂを含み、穴８１ｂは、穴８１ａに直接流体的に接合されている。示されるように、プレート７４ｇの穴８１ａおよびプレート７４ｈの穴８１ｂが部分的に半径方向に重なるように、穴８１ｂは、穴８１ａよりも内周面２４ａからさらに半径方向外側に間隔を置いて配置され、穴８１ｂの最も内側の直径９０ａは、穴８１ａの最も外側の直径９０ｂよりも半径方向内側にあるので、階段状の流体接続が形成される。プレート７４ｇの穴８１ａとプレート７４ｈの穴８１ｂも部分的に円周方向に重なっている。次の２つのプレート７４ｉ、７４ｊは、部分的な半径方向の重なりのパターンを継続して穴８１ａ、８１ｂの段階的な流体接続を延長するそれぞれの穴８１ｃ、８１ｄを含み、穴８１ｃは部分的に穴８１ｂに半径方向に重なり合い、穴８１ｄは部分的に半径方向に穴８１ｃに重なり合う。
プレート７４ｇとまったく同じ回転方向にある次のプレート７４ｋは、プレート７４ｊの穴８１ｄと部分的に半径方向に重なるセクタ８０ａの穴８２ａを含む。次の３つのプレート７４ｌ、７４ｍ、７４ｎは、部分的な半径方向の重なりのパターンを継続して穴８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ、８２ａの階段状の流体接続を延長し、穴８２ｂが穴８２ａと部分的に半径方向に重なり合い、穴８２ｃが穴８２ｂと部分的に半径方向に８２ａと重なり合い、穴８２ｄが部分的に穴８２ｃと重なり合う。プレート７４ｎの穴８２ｄは、プレート７４ｎの穴８３ｄと合流して、段付き流路８８を、軸線方向に延びる流路９０と合流する。流路９０は、ロータ２４のすべてのプレート７４の穴８３−すなわち、穴８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ（図２）−が互いに直接軸線方向に整列することによって形成される。次に、第４のプレート７４ごとに形成される複数の軸線方向に間隔を置いた接続スロット８４ａが、流路９０をスロット７６ａに接続する。
図２〜図４に示すように、複数のプレート７４〜８つのプレート７４のセクタ８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄのそれぞれの穴８１、８２。図２〜図４、または４つのプレートの同一に整列したパターンの２つのセット−部分的に半径方向に重なり合って、長穴７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ、ロータ２４の内周面２４ａを軸線方向に延びる流路９０と流体接続する流路８８の助けを借りて形成し、これは、複数の接続スロット８４ａによってスロット７６ａに流体的に接続される。接続スロット８４ｃはまた、接続スロット８４ｃが流路９０をスロット７６ｂに流動的に接続するように、接続スロット８４ｃと反対の円周方向に流路９０から延びる。したがって、図２および図４をともに参照すると、プレート７４ｉおよび７４ｍはそれぞれ、流路９０をスロット７６ｂに流体接続する、図４には見えない接続スロット８４ｃを含む。したがって、各軸線方向に延びる流路９０は、複数の段付き流路８８から流体を受け取り、複数の軸線方向に間隔を置いた接続スロット８４ａを介して１つの磁気受信スロット７６ａに、および複数の軸線方向に間隔を置いた接続スロット８４ｂを介して１つの磁気受信スロット７６ｂに流体を提供する。
段付き流路８８は、ハイブリッドモジュール１０の構成要素の回転中に発生する遠心力によって、好ましい実施形態では自動伝達流体（ＡＴＦ）である流体をロータ２４の内周面２４ａを通じて磁石受容スロット７６ａ、７６ｂに流し、磁石２５ａを冷却するように、内周面２４ａから軸線方向に延びる流路９０まで軸線方向、円周方向、および半径方向に延びるように形成される。図１に戻ると、ＡＴＦは、クラッチ１８から半径方向外向きに流れ、半径方向に貫通するロータキャリア２８の穴２８ｂを通ってロータ２４の内周面２４ａまで流れ、そこでＡＴＦは流路８８に入る。各ロータセグメント２５は、スロット７６ａおよび７６ｂの端部領域がロータセグメント間でわずかに重なるように、スタック内でわずか５度オフセットされている。冷却剤は、積層によってスロット穴経路を通って磁石スロット７６ａ、７６ｂに流れ、次に、ロータセグメント２５に沿って、ロータスタック全体のいずれかの端部に向かって軸線方向に移動し、ステータ２２のコイルに噴霧される。
前述の明細書では、本発明は、特定の例示的な実施形態およびその例を参照して説明されてきた。しかしながら、以下の特許請求の範囲に記載されるような本発明のより広い主旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更および変形が行われることができることは明らかであろう。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示的な方法で見なされるべきである。
ＣＡ 中心軸線
ＰＰ スロット対平面
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ セクタ平面
Ｄ１ 円周方向
Ａ１ 軸線方向
１０ ハイブリッドモジュール
１２ ハイブリッド駆動ユニット
１４ トルクコンバータ
１６ 電動機
１８ エンジン接続／切断クラッチ
２０ 入力シャフト
２２ ステータ
２４ ロータ
２４ａ 内周面
２５ ロータセグメント
２５ａ 磁石
２６ ハウジング
２６ａ 軸線方向に突き出たエンジン側フランジ
２６ｂ 軸線方向に突き出た変速機側フランジ
２６ｃ 半径方向に延在するハウジング部
２８ ロータキャリア
２８ａ 内周面
２８ｂ 半径方向に貫通する穴
２９ 留め具
３０ａ 外側スプラインクラッチプレート
３０ｂ 外側スプライン反応プレート
３１ カバー
３１ａ 前カバー
３１ｂ 後カバー
３２ スプライン
３４ 内側支持体
３６ カウンタ圧力プレート
３８ ピストン
４０ ばね
４２ 支持プレート
４３ リフトオフ制御プレート
４４ ハウジング突起
４６ 玉軸受
４８ ロータフランジ
５０ インペラシェル
５０ａ 丸みをもたせたブレード支持部
５２ インペラ
５４ インペラブレード
５６ タービン
５８ タービンシェル
６０ タービンブレード
６２ ステータ
６４ ダンパアセンブリ
６６ 支持ハブ
６８ 摩擦材
７０ 外側半径方向延長部
７２ 半径方向に延在する壁
７４、７４ａ〜７４ｎ ロータプレート
７５ａ 内周面
７５ｂ 外周面
７６ａ、７６ｂ 磁石受けスロット
７７ スロット対
７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ 長穴
８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ プレート部
８１、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄ 内側穴
８２、８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄ 中間穴
８３、８３ａ、８３ｂ、８３ｃ、８３ｄ 外側穴
８４ａ、８４ｃ 接続スロット
８５ 穴セット
８６ 半径方向に最も内側のスロット縁部
８８ 段付き流路
９０ 軸線方向に延在する流路
９０ａ 最内径
９０ｂ 最外径

Claims (10)

  1. 複数の磁石と、ロータの内周面から半径方向外向きに延在して前記磁石に流体を供給する半径方向に延びる複数の流路とを含む、中心軸線を中心に回転可能なロータを備えた電動機。
  2. 前記流路が前記ロータ内で軸線方向および円周方向に延在する、請求項１に記載の電動機。
  3. 前記流路が階段状の構成を有する、請求項１に記載の電動機。
  4. 前記ロータは、軸線方向に積み重ねられた複数のプレートによって形成され、前記流路は、前記プレートに形成された部分的に半径方向に重なり合う複数の穴によって形成される、請求項３に記載の電動機。
  5. 前記半径方向に重なり合う穴は、前記中心軸線からさらに次第に半径方向外側に向かう前記軸線方向において、連続する前記プレート同士の穴によって前記流路を形成する、請求項４に記載の電動機。
  6. 複数の前記プレートが同一の構成を有し、各々の前記プレートが軸線方向に直接隣接するプレートとは異なる回転配向を有するように回転配向されている、請求項４に記載の電動機。
  7. 各々の前記プレートが、前記軸線方向に直接隣接するプレートから同じ角度で回転方向にオフセットされている、請求項６に記載の電動機。
  8. 前記ロータの内周面に流体を供給するために内部を通過する半径方向に延びる穴を含むロータキャリアをさらに備える、請求項１に記載の電動機。
  9. 変速機の上流かつ内燃機関の下流のトルク経路に配置するように構成されたハイブリッドモジュールであって、
    請求項８に記載の電動機と、
    前記ロータキャリアが前記フロントカバーに固定されている、フロントカバーを含むトルクコンバータと、
    を備えたハイブリッドモジュール。
  10. 電動機を形成する方法であって、
    複数の磁石と、前記ロータの内周面から半径方向外向きに延在して前記磁石に流体を供給する半径方向に延びる複数の流路とを含むように、中心軸線を中心に回転可能なロータを作製することを含む、電動機を形成する方法。
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