JP2022168660A - Rotary electric machine cooling structure - Google Patents

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篤志 前田
Atsushi Maeda
真臣 森下
Masaomi Morishita
良一 溝上
Ryoichi Mizogami
明宏 光山
Akihiro Mitsuyama
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Abstract

To provide a rotary electric machine cooling structure capable of suppressing the flow of a cooling oil into an air gap.SOLUTION: In a rotary electric machine cooling structure for supplying a cooling oil to an end plate installed on a side surface of a rotor core from the inside toward the outside in a radial direction of the rotor to cool the rotor, the end plate is formed by bending the end plate at an outside position in the radial direction. The cooling structure has a shield wall for suppressing a flow of the cooling oil into an air gap between a stator disposed on an outer circumferential side of the rotor and the rotor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回転電機冷却構造に関する。 The present invention relates to a rotating electric machine cooling structure.

特許文献1には、ロータコアの側面に設けられたエンドプレートに、ロータの径方向における内側から外側に向けて冷却油が供給されるモータ冷却構造が開示されている。 Patent Literature 1 discloses a motor cooling structure in which cooling oil is supplied from the inner side to the outer side in the radial direction of the rotor to an end plate provided on the side surface of the rotor core.

エンドプレートに供給された冷却油は、さらに、ロータコアの外周側に設けられたステータに供給される。 The cooling oil supplied to the end plates is further supplied to a stator provided on the outer peripheral side of the rotor core.

特開2003-9467号公報JP-A-2003-9467

モータ(回転電機)のステータとロータコアとの間にはエアギャップが設けられるところ、上記のモータ冷却構造では、エンドプレートからステータに冷却油が流れる際に、冷却油がエアギャップに流入しやすい。 An air gap is provided between the stator and rotor core of a motor (rotating electric machine). In the motor cooling structure described above, cooling oil tends to flow into the air gap when flowing from the end plate to the stator.

ここで、エアギャップは狭く設定されることから、冷却油がエアギャップに流入すると、冷却油のせん断抵抗によりモータ(回転電機)の作動効率が低下するおそれがある。 Here, since the air gap is set to be narrow, if the cooling oil flows into the air gap, there is a risk that the operating efficiency of the motor (rotating electric machine) will decrease due to the shear resistance of the cooling oil.

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、冷却油がエアギャップに流入することを抑制可能な回転電機冷却構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rotating electrical machine cooling structure capable of suppressing cooling oil from flowing into an air gap.

本発明のある態様によれば、ロータコアの側面に設けられたエンドプレートにロータの径方向における内側から外側に向けて冷却油を供給して前記ロータを冷却する回転電機冷却構造であって、前記エンドプレートは、前記径方向における外側の位置に、前記エンドプレートを屈曲させて形成され、前記冷却油が前記ロータの外周側に配置されたステータと前記ロータとの間のエアギャップに流入することを抑制する遮蔽壁を有する、回転電機冷却構造が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a rotary electric machine cooling structure that cools the rotor by supplying cooling oil from the inner side to the outer side in the radial direction of the rotor to an end plate provided on the side surface of the rotor core, The end plate is formed by bending the end plate at an outer position in the radial direction, and the cooling oil flows into an air gap between the rotor and a stator arranged on the outer peripheral side of the rotor. A rotating electric machine cooling structure is provided that has a shield wall that suppresses the

これによれば、エンドプレートに到達した冷却油は、遮蔽壁によって、エアギャップから離れた位置で遮蔽壁の内側から外側に排出される。よって、冷却油がエアギャップに流入することを抑制できる。 According to this, the cooling oil that has reached the end plate is discharged from the inside of the shield wall to the outside at a position away from the air gap by the shield wall. Therefore, it is possible to suppress the cooling oil from flowing into the air gap.

本発明の実施形態に係る回転電機冷却構造が適用された回転電機を備えるハイブリッド車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle including a rotating electrical machine to which a rotating electrical machine cooling structure according to an embodiment of the invention is applied; FIG. 中間カバー、パイプ、及びチェーンを回転電機側から見た図である。It is the figure which looked at an intermediate cover, a pipe, and a chain from the rotary electric machine side. ハウジングを中間カバー側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the housing from the intermediate cover side. ハウジング及び回転センサをハウジングの内側から見た図である。It is the figure which looked at the housing and the rotation sensor from the inside of the housing. 回転電機の断面図である。1 is a cross-sectional view of a rotating electrical machine; FIG.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る回転電機冷却構造が適用された回転電機40を備えるハイブリッド車両(以下、単に「車両」という。)100について説明する。 A hybrid vehicle (hereinafter simply referred to as "vehicle") 100 including a rotating electrical machine 40 to which a rotating electrical machine cooling structure according to an embodiment of the present invention is applied will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、車両100の概略構成図である。図1に示すように、車両100は、エンジン1と、エンジン1と駆動輪5とを結ぶ動力伝達経路に設けられた動力伝達装置10と、を備える。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 1 , a vehicle 100 includes an engine 1 and a power transmission device 10 provided in a power transmission path connecting the engine 1 and drive wheels 5 .

本実施形態では、動力伝達装置10は変速機であって、バリエータ20と、前後進切換え機構30と、回転電機40と、を備える。 In this embodiment, the power transmission device 10 is a transmission and includes a variator 20 , a forward/reverse switching mechanism 30 , and a rotating electric machine 40 .

回転電機40は、動力伝達経路におけるバリエータ20とエンジン1との間に設けられる。 Rotating electric machine 40 is provided between variator 20 and engine 1 in the power transmission path.

回転電機40は、ハウジング41と、ハウジング41のエンジン1側の開口部に設けられたカバー42と、ハウジング41の内周に設けられたステータ43と、回転軸44と、回転軸44の外周に設けられたロータ80と、ロータ80と入力軸11とを断接するクラッチ48と、を備える。ロータ80は、ロータフレーム81と、ロータフレーム81の外周に設けられたロータコア82と、を備える。 The rotary electric machine 40 includes a housing 41, a cover 42 provided at an opening of the housing 41 on the engine 1 side, a stator 43 provided on the inner periphery of the housing 41, a rotating shaft 44, and a rotating shaft 44 on the outer periphery of the rotating shaft 44. and a clutch 48 that connects and disconnects the rotor 80 and the input shaft 11 . The rotor 80 includes a rotor frame 81 and a rotor core 82 provided on the outer circumference of the rotor frame 81 .

ハウジング41の内部には、ロータ80の回転状態を検知する回転センサ47が設けられる。具体的には、回転センサ47は、ロータ80の回転速度及び角度(位相)の少なくとも一方を検知する。 A rotation sensor 47 that detects the rotation state of the rotor 80 is provided inside the housing 41 . Specifically, the rotation sensor 47 detects at least one of the rotational speed and angle (phase) of the rotor 80 .

回転電機40は、カバー42を動力伝達装置10のケース12にボルト(図示せず)で締結して動力伝達装置10に固定される。 The rotary electric machine 40 is fixed to the power transmission device 10 by fastening the cover 42 to the case 12 of the power transmission device 10 with bolts (not shown).

入力軸11は、ベアリング50を介してカバー42に回転自在に支持されており、エンジン1の出力回転が入力される。回転軸44は、ベアリング51を介してハウジング41に回転自在に支持される。 The input shaft 11 is rotatably supported by the cover 42 via a bearing 50 and receives the output rotation of the engine 1 . The rotary shaft 44 is rotatably supported by the housing 41 via bearings 51 .

クラッチ48は、ノーマルオープンの油圧式クラッチである。クラッチ48は、動力伝達装置10の下部に設けられた油圧コントロールバルブユニット70によって調圧された油圧により、締結・解放が制御される。本実施形態では、クラッチ48は湿式多板式クラッチであるが、他のクラッチを用いてもよい。 The clutch 48 is a normally open hydraulic clutch. Engagement and disengagement of the clutch 48 are controlled by hydraulic pressure regulated by a hydraulic control valve unit 70 provided in the lower portion of the power transmission device 10 . In this embodiment, the clutch 48 is a wet multi-plate clutch, but other clutches may be used.

クラッチ48が締結されると、入力軸11とロータ80とが直結する。すなわち、入力軸11と回転軸44とが直結して同速回転する。 When the clutch 48 is engaged, the input shaft 11 and the rotor 80 are directly connected. That is, the input shaft 11 and the rotating shaft 44 are directly connected and rotate at the same speed.

ロータコア82は、ハウジング41側の側面に設けられたエンドプレート83と、カバー42側の側面に設けられたエンドプレート84と、を有する。エンドプレート83は、径方向において外側の位置に筒状の遮蔽壁83aを有する。遮蔽壁83aの内周に、回転センサ47の被検知部52が設けられる。遮蔽壁83aについては後で詳しく説明する。 The rotor core 82 has an end plate 83 provided on the side surface on the housing 41 side and an end plate 84 provided on the side surface on the cover 42 side. The end plate 83 has a cylindrical shielding wall 83a on the outer side in the radial direction. A detected portion 52 of the rotation sensor 47 is provided on the inner periphery of the shielding wall 83a. The shielding wall 83a will be described later in detail.

回転センサ47は、例えば、ホールセンサとすることができる。回転センサ47をホールセンサとした場合の被検知部52はマグネットであり、具体的には、永久磁石、電磁石等である。マグネットは、カシメや圧入等により遮蔽壁83aに取り付けられる。マグネットとして電磁石を用いる場合は、スリップリング等を用いて電磁石に電流を供給すればよい。 The rotation sensor 47 can be, for example, a Hall sensor. When the rotation sensor 47 is a Hall sensor, the detected portion 52 is a magnet, specifically a permanent magnet, an electromagnet, or the like. The magnet is attached to the shielding wall 83a by caulking, press-fitting, or the like. When an electromagnet is used as the magnet, a current may be supplied to the electromagnet using a slip ring or the like.

また、回転センサ47は、例えば、近接センサとすることができる。回転センサ47を近接センサとした場合の被検知部52は凹凸形状部である。凹凸形状部は、遮蔽壁83aと一体に成形することで構成してもよいし、別体の部品を遮蔽壁83aに取り付けて構成してもよい。また、回転センサ47は、回転速度を検知する他のセンサや角度を検知する他のセンサを用いてもよい。 Also, the rotation sensor 47 can be, for example, a proximity sensor. When the rotation sensor 47 is a proximity sensor, the detected portion 52 is an uneven portion. The concave-convex portion may be formed integrally with the shielding wall 83a, or may be formed by attaching a separate part to the shielding wall 83a. Further, the rotation sensor 47 may be a sensor that detects rotation speed or another sensor that detects an angle.

回転電機40は、バッテリ(図示せず)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ができる。また、回転電機40は、ロータ80が駆動輪5から回転エネルギを受ける場合には発電機として機能し、バッテリを充電することができる。回転電機40の構成については後で詳しく説明する。 The rotating electric machine 40 can operate as an electric motor that is rotationally driven by being supplied with power from a battery (not shown). In addition, when the rotor 80 receives rotational energy from the driving wheels 5, the rotating electric machine 40 functions as a generator and can charge the battery. The configuration of rotating electric machine 40 will be described later in detail.

バリエータ20は、V溝が整列するよう配設されたプライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3と、プーリ2、3のV溝に掛け渡されたベルト4と、を有する。 The variator 20 has a primary pulley 2 and a secondary pulley 3 arranged so that the V grooves are aligned, and a belt 4 that is stretched over the V grooves of the pulleys 2 and 3 .

プライマリプーリ2と同軸にエンジン1が配置され、エンジン1とプライマリプーリ2との間に、エンジン1の側から順に、回転電機40、前後進切換え機構30が設けられている。 An engine 1 is arranged coaxially with the primary pulley 2, and between the engine 1 and the primary pulley 2, a rotating electric machine 40 and a forward/reverse switching mechanism 30 are provided in order from the engine 1 side.

前後進切換え機構30は、ダブルピニオン遊星歯車組30aを主たる構成要素とし、そのサンギヤは回転電機40の回転軸44に結合され、キャリアはバリエータ20のプライマリプーリ2に結合される。前後進切換え機構30は、さらに、ダブルピニオン遊星歯車組30aのサンギヤ及びキャリア間を直結する前進クラッチ30b、及びリングギヤを固定する後進ブレーキ30cを備える。そして、前進クラッチ30bの締結時には、回転軸44からの入力回転がそのままの回転方向でプライマリプーリ2に伝達され、後進ブレーキ30cの締結時には、回転軸44からの入力回転が逆転されてプライマリプーリ2へと伝達される。 The forward/rearward movement switching mechanism 30 has a double pinion planetary gear set 30a as a main component, the sun gear of which is coupled to the rotary shaft 44 of the rotating electric machine 40, and the carrier of which is coupled to the primary pulley 2 of the variator 20. As shown in FIG. The forward/reverse switching mechanism 30 further includes a forward clutch 30b that directly connects the sun gear and the carrier of the double pinion planetary gear set 30a, and a reverse brake 30c that fixes the ring gear. When the forward clutch 30b is engaged, the input rotation from the rotating shaft 44 is transmitted to the primary pulley 2 in the same rotational direction. is transmitted to

前進クラッチ30bは、車両100の走行モードとして前進走行モードが選択された場合に油圧コントロールバルブユニット70からクラッチ圧が供給されることで締結される。後進ブレーキ30cは、車両100の走行モードとして後進走行モードが選択された場合に油圧コントロールバルブユニット70からブレーキ圧が供給されることで締結される。 The forward clutch 30b is engaged by supplying clutch pressure from the hydraulic control valve unit 70 when the forward travel mode is selected as the travel mode of the vehicle 100 . The reverse brake 30c is engaged by supplying brake pressure from the hydraulic control valve unit 70 when the reverse travel mode is selected as the travel mode of the vehicle 100 .

プライマリプーリ2の回転は、ベルト4を介してセカンダリプーリ3に伝達され、セカンダリプーリ3の回転は、出力軸8、歯車組9及びディファレンシャルギヤ装置15を経て駆動輪5へと伝達される。 Rotation of the primary pulley 2 is transmitted to the secondary pulley 3 via the belt 4 , and rotation of the secondary pulley 3 is transmitted to the driving wheels 5 via the output shaft 8 , gear set 9 and differential gear device 15 .

上記の動力伝達中にプライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3間の変速比を変更可能にするために、プライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3のV溝を形成する円錐板のうち一方を固定円錐板2a、3aとし、他方を軸線方向へ変位可能な可動円錐板2b、3bとしている。 In order to change the gear ratio between the primary pulley 2 and the secondary pulley 3 during the above power transmission, one of the conical plates forming the V grooves of the primary pulley 2 and the secondary pulley 3 is fixed as a fixed conical plate 2a, 3a. and the other are movable conical plates 2b and 3b that can be displaced in the axial direction.

これら可動円錐板2b、3bは、油圧コントロールバルブユニット70からプライマリプーリ圧及びセカンダリプーリ圧を供給することにより固定円錐板2a、3aに向けて付勢され、これによりベルト4を円錐板に摩擦係合させてプライマリプーリ2及びセカンダリプーリ3間での動力伝達を行う。 These movable conical plates 2b, 3b are biased toward the fixed conical plates 2a, 3a by supplying the primary pulley pressure and the secondary pulley pressure from the hydraulic control valve unit 70, thereby causing the belt 4 to frictionally engage the conical plates. Power is transmitted between the primary pulley 2 and the secondary pulley 3 by combining them.

変速に際しては、目標変速比に対応させて発生させたプライマリプーリ圧及びセカンダリプーリ圧間の差圧により両プーリ2、3のV溝の幅を変化させ、プーリ2、3に対するベルト4の巻き掛け円弧径を連続的に変化させることで目標変速比を実現する。 At the time of shifting, the width of the V groove of both pulleys 2 and 3 is changed by the differential pressure between the primary pulley pressure and the secondary pulley pressure generated corresponding to the target gear ratio, and the belt 4 is wound around the pulleys 2 and 3. The target gear ratio is achieved by continuously changing the arc diameter.

回転電機40と前後進切換え機構30との間には、弧状のパイプ53と、前後進切換え機構30の回転電機40側を覆い、パイプ53を介して回転電機40と軸方向に対向する中間カバー31と、が設けられる。 Between the rotating electrical machine 40 and the forward/reverse switching mechanism 30, an arc-shaped pipe 53 and an intermediate cover covering the rotating electrical machine 40 side of the forward/reverse switching mechanism 30 and axially facing the rotating electrical machine 40 via the pipe 53 are provided. 31 and are provided.

中間カバー31には、ブッシュ54を介してスプロケット55が回転自在に支持されている。スプロケット55は、接続部材56を介して回転電機40の回転軸44と接続されており、スプロケット55はさらに、オイルポンプ6の入力軸6aに設けられたスプロケット6bとチェーン57で連結されている。これにより、回転電機40が回転すると、オイルポンプ6が駆動されて油圧コントロールバルブユニット70にオイルが供給される。油圧コントロールバルブユニット70は、動力伝達装置10の各部位にオイルを供給する。 A sprocket 55 is rotatably supported by the intermediate cover 31 via a bush 54 . The sprocket 55 is connected to the rotating shaft 44 of the rotary electric machine 40 via a connecting member 56 , and is further connected to the sprocket 6 b provided on the input shaft 6 a of the oil pump 6 with a chain 57 . Accordingly, when the rotary electric machine 40 rotates, the oil pump 6 is driven and oil is supplied to the hydraulic control valve unit 70 . The hydraulic control valve unit 70 supplies oil to each part of the power transmission device 10 .

図2は、中間カバー31、パイプ53、及びチェーン57を回転電機40側から見た図である。図3は、ハウジング41を中間カバー31側から見た斜視図である。図4は、ハウジング41及び回転センサ47をハウジング41の内側から見た図である。なお、図2~図4の実線の矢印Gは、重力の方向を示している。 FIG. 2 is a diagram of the intermediate cover 31, the pipe 53, and the chain 57 viewed from the rotating electrical machine 40 side. FIG. 3 is a perspective view of the housing 41 viewed from the intermediate cover 31 side. FIG. 4 is a diagram of the housing 41 and the rotation sensor 47 viewed from the inside of the housing 41. FIG. 2 to 4 indicate the direction of gravity.

図2、図3に示すように、パイプ53は、上方に凸となる曲線状に回転電機40の周方向に沿って延伸し、下方に切欠き部53bを有する。図2に示すように、パイプ53の回転電機40側の側面には、複数の孔53aが設けられる。なお、パイプ53の形状は、上方に凸となる曲線状であればよく、例えば、円弧状、楕円弧状等とすることができる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the pipe 53 extends along the circumferential direction of the rotary electric machine 40 in an upwardly convex curved shape, and has a notch 53b at the bottom. As shown in FIG. 2, a plurality of holes 53a are provided in the side surface of the pipe 53 on the rotating electric machine 40 side. Note that the shape of the pipe 53 may be a curved line that protrudes upward, and may be, for example, an arc shape or an elliptical arc shape.

パイプ53には複数のクランプ34が取り付けられている。パイプ53は、これら複数のクランプ34を中間カバー31と共締めしてケース12に固定される。 A plurality of clamps 34 are attached to the pipe 53 . The pipe 53 is fixed to the case 12 by fastening these clamps 34 together with the intermediate cover 31 .

パイプ53は、中間カバー31の内部に設けられた油路と中間部材32を介して接続されており、中間カバー31から供給されたオイルを複数の孔53aから回転電機40に向けて噴出させるようになっている。なお、図3では、中間部材32については記載を省略している。 The pipe 53 is connected to an oil passage provided inside the intermediate cover 31 via the intermediate member 32, and is arranged to eject the oil supplied from the intermediate cover 31 toward the rotary electric machine 40 through a plurality of holes 53a. It has become. Note that the intermediate member 32 is omitted in FIG. 3 .

ハウジング41における中間カバー31と対向する面には、図3に示すように、周方向に沿って複数の孔41cが形成されており、パイプ53の複数の孔53aから噴出したオイルが、複数の孔41cを通ってステータ43のコイルに直接吹き付けられる。これにより、回転電機40に上方からオイルを供給でき、回転電機40を効率よく冷却することができる。なお、孔41cの形状及び数は適宜変更可能である。 As shown in FIG. 3, the surface of the housing 41 facing the intermediate cover 31 is formed with a plurality of holes 41c along the circumferential direction, and the oil jetted out from the plurality of holes 53a of the pipe 53 is distributed through a plurality of holes 41c. It is directly blown onto the coils of the stator 43 through the holes 41c. As a result, the oil can be supplied to the rotating electrical machine 40 from above, and the rotating electrical machine 40 can be efficiently cooled. Note that the shape and number of the holes 41c can be changed as appropriate.

本実施形態では、ブッシュ54、スプロケット55、及びチェーン57は、図1に示すように、径方向においてパイプ53とオーバーラップする位置に設けられ、チェーン57は、図2に示すように、弧状のパイプ53の内周側からパイプ53の切欠き部53bを通ってパイプ53の外周側へ延びるように配置される。「径方向にオーバーラップする」とは、径方向から見たときに少なくとも一部が重なるように配置されることを意味する。 In this embodiment, the bushing 54, the sprocket 55, and the chain 57 are provided at positions radially overlapping the pipe 53, as shown in FIG. It is arranged to extend from the inner peripheral side of the pipe 53 to the outer peripheral side of the pipe 53 through the notch 53b of the pipe 53 . "Radially overlapping" means being arranged so as to overlap at least partially when viewed from the radial direction.

中間カバー31は、図2に示すように、パイプ53に沿って設けられる弧状のリブ31aを有し、ハウジング41は、図3に示すように、パイプ53に沿って設けられる弧状のリブ41dを有する。 The intermediate cover 31 has arc-shaped ribs 31a provided along the pipe 53 as shown in FIG. 2, and the housing 41 has arc-shaped ribs 41d provided along the pipe 53 as shown in FIG. have.

中間カバー31のリブ31aとハウジング41のリブ41dとは、回転電機40をケース12に組み付けた状態において、リブ41dの内側にリブ31aが嵌合するようになっている。これにより、リブ31a及びリブ41dは、チェーン57を囲うようにしてパイプ53とチェーン57との間を隔てる隔壁部を構成する。これによれば、パイプ53やハウジング41から流れ落ちるオイルがチェーン57に付着することを防止できる。 The rib 31 a of the intermediate cover 31 and the rib 41 d of the housing 41 are arranged such that the rib 31 a fits inside the rib 41 d when the rotary electric machine 40 is assembled to the case 12 . Thus, the rib 31a and the rib 41d form a partition wall that surrounds the chain 57 and separates the pipe 53 and the chain 57 from each other. This prevents the oil flowing down from the pipe 53 and the housing 41 from adhering to the chain 57 .

図3、図4に示すように、回転センサ47は、ハウジング41の内部に格納されており、ハウジング41にボルトで固定されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the rotation sensor 47 is housed inside the housing 41 and fixed to the housing 41 with bolts.

より詳しく説明すると、回転センサ47は、円弧状であって、ハウジング41に形成された連通孔41eを、周方向に跨ぐようにハウジング41に固定されている。つまり、回転センサ47は、連通孔41eの一部を覆うように配置されている。連通孔41eは、回転電機40を冷却するオイルをハウジング41の内部から外部に排出する排出孔である。 More specifically, the rotation sensor 47 has an arc shape and is fixed to the housing 41 so as to straddle a communicating hole 41e formed in the housing 41 in the circumferential direction. That is, the rotation sensor 47 is arranged so as to partially cover the communication hole 41e. The communication hole 41e is a discharge hole for discharging the oil that cools the rotary electric machine 40 from the inside of the housing 41 to the outside.

回転センサ47の検知信号は、配線47aを介して回転電機コントローラ(図示せず)に伝達される。図3に示すように、配線47aは、回転センサ47における連通孔41e内に露出する部位において回転センサ47と接続される。 A detection signal of the rotation sensor 47 is transmitted to a rotating electric machine controller (not shown) via wiring 47a. As shown in FIG. 3, the wiring 47a is connected to the rotation sensor 47 at a portion of the rotation sensor 47 exposed in the communication hole 41e.

車両100は以上のように構成され、運転モードとして、バッテリから供給される電力によって回転電機40を駆動して回転電機40のみの駆動力によって走行するEVモードと、エンジン1のみの駆動力によって走行するエンジン走行モードと、エンジン1の駆動力と回転電機40の駆動力とによって走行するHEVモードと、を有する。 The vehicle 100 is configured as described above, and has an EV mode in which the rotating electric machine 40 is driven by electric power supplied from the battery and runs only by the driving force of the rotating electric machine 40, and a driving mode in which the vehicle runs only by the driving force of the engine 1. and an HEV mode in which the vehicle is driven by the driving force of the engine 1 and the driving force of the rotary electric machine 40 .

EVモードでは、車両100は、クラッチ48を解放し、前進クラッチ30b及び後進ブレーキ30cのいずれか一方を締結した状態で、バッテリからの電力によって回転電機40のみを駆動して走行する。 In the EV mode, the vehicle 100 runs with the clutch 48 released and one of the forward clutch 30b and the reverse brake 30c engaged, driving only the electric rotating machine 40 with electric power from the battery.

エンジン走行モードでは、車両100は、クラッチ48と、前進クラッチ30b及び後進ブレーキ30cのいずれか一方と、を締結した状態で、エンジン1のみを駆動して走行する。 In the engine running mode, the vehicle 100 runs by driving only the engine 1 with the clutch 48 and either one of the forward clutch 30b and the reverse brake 30c engaged.

HEVモードでは、車両100は、クラッチ48と、前進クラッチ30b及び後進ブレーキ30cのいずれか一方と、を締結した状態で、エンジン1と回転電機40とを駆動して走行する。 In the HEV mode, the vehicle 100 runs by driving the engine 1 and the rotating electric machine 40 with the clutch 48 and either one of the forward clutch 30b and the reverse brake 30c engaged.

続いて、図5を参照しながら、回転電機40の構成について詳しく説明する。図5は、回転電機40の断面図である。なお、図5の実線の矢印Gは、重力の方向を示している。 Next, the configuration of the rotating electric machine 40 will be described in detail with reference to FIG. 5 . FIG. 5 is a cross-sectional view of rotating electrical machine 40. As shown in FIG. A solid arrow G in FIG. 5 indicates the direction of gravity.

ハウジング41は、外周側に設けられた筒状部41aと、内周側に設けられてハウジング41の内側に向かって延びる筒状部41bと、複数の孔41c(図3参照)と、リブ41d(図3参照)と、連通孔41eと、を有する。 The housing 41 includes a tubular portion 41a provided on the outer peripheral side, a tubular portion 41b provided on the inner peripheral side and extending toward the inside of the housing 41, a plurality of holes 41c (see FIG. 3), and ribs 41d. (see FIG. 3) and a communication hole 41e.

筒状部41aの内周には、ステータ43が固定される。筒状部41bは、ベアリング51を介して回転軸44を回転自在に支持する。 A stator 43 is fixed to the inner circumference of the cylindrical portion 41a. The tubular portion 41b rotatably supports the rotating shaft 44 via the bearing 51. As shown in FIG.

カバー42は、外周側が動力伝達装置10のケース12に固定される。また、カバー42は、内周側に設けられてハウジング41側に向かって延びる筒状部42aを有する。筒状部42aは、ベアリング50を介して入力軸11を回転自在に支持する。 The outer peripheral side of the cover 42 is fixed to the case 12 of the power transmission device 10 . Further, the cover 42 has a tubular portion 42a provided on the inner peripheral side and extending toward the housing 41 side. The cylindrical portion 42a rotatably supports the input shaft 11 via a bearing 50. As shown in FIG.

筒状部42aと入力軸11との間には、外部へのオイルの漏出を防止するためのシール部材59が設けられる。 A seal member 59 is provided between the cylindrical portion 42a and the input shaft 11 to prevent oil from leaking to the outside.

回転軸44はエンジン1側で入力軸11に挿入される。入力軸11と回転軸44との間には、軸方向の荷重を受けるニードルベアリング60と径方向の荷重を受けるニードルベアリング61と、が設けられる。 The rotary shaft 44 is inserted into the input shaft 11 on the engine 1 side. A needle bearing 60 that receives an axial load and a needle bearing 61 that receives a radial load are provided between the input shaft 11 and the rotary shaft 44 .

回転軸44の内側には、ハウジング41の内部にオイル(冷却油)を供給する油路44aが形成される。図5の白抜き矢印は、油路44aから供給されたオイルの主な流れを示している。油路44aから供給されたオイルは、各部を潤滑するとともに、回転電機40を冷却する。 An oil passage 44 a is formed inside the rotating shaft 44 to supply oil (cooling oil) to the inside of the housing 41 . White arrows in FIG. 5 indicate the main flow of the oil supplied from the oil passage 44a. The oil supplied from the oil passage 44 a lubricates each part and cools the rotating electric machine 40 .

入力軸11における前後進切換え機構30側の端部には、クラッチハブ62が溶接で固定される。クラッチハブ62は、外周側に設けられてエンジン1側に向かって延びる筒状部62aを有する。筒状部62aの外周には、スプライン結合によって軸方向に摺動自在にクラッチ48の複数のドライブプレート48aが取り付けられる。 A clutch hub 62 is welded to the end of the input shaft 11 on the forward/reverse switching mechanism 30 side. The clutch hub 62 has a cylindrical portion 62a provided on the outer peripheral side and extending toward the engine 1 side. A plurality of drive plates 48a of the clutch 48 are attached to the outer periphery of the cylindrical portion 62a by spline connection so as to be slidable in the axial direction.

回転軸44の外周には、ロータフレーム81が溶接で固定される。ロータフレーム81は、外周側に設けられた筒状部81aを有する。筒状部81aの外周には、ロータコア82が固定される。 A rotor frame 81 is fixed to the outer circumference of the rotating shaft 44 by welding. The rotor frame 81 has a tubular portion 81a provided on the outer peripheral side. A rotor core 82 is fixed to the outer circumference of the cylindrical portion 81a.

筒状部81aの内周には、スプライン結合によって軸方向に摺動自在にクラッチ48の複数のドリブンプレート48bが取り付けられる。リテーナプレート63は、ピストンアーム64とは反対側の端部に配置されたドリブンプレート48bと、筒状部81aの内周の溝に固定されたリング65との間に介装される。リテーナプレート63は、軸方向の厚みがドリブンプレート48bより厚く、ドライブプレート48a及びドリブンプレート48bの倒れを防止する。 A plurality of driven plates 48b of the clutch 48 are attached to the inner periphery of the tubular portion 81a by spline connection so as to be slidable in the axial direction. The retainer plate 63 is interposed between the driven plate 48b arranged at the end opposite to the piston arm 64 and the ring 65 fixed to the groove on the inner circumference of the cylindrical portion 81a. The retainer plate 63 is thicker in the axial direction than the driven plate 48b and prevents the drive plate 48a and the driven plate 48b from falling.

油圧コントロールバルブユニット70からピストン油室66に締結圧が供給されると、ピストン67がリターンスプリング68を圧縮しながらエンジン1側に向けて移動する。クラッチ48は、ニードルベアリング69及びピストンアーム64を介してピストン67から伝達される押圧力によって締結状態となる。ニードルベアリング69は、ピストン67がピストンアーム64の回転に伴って連れ回ることを抑制している。 When the engagement pressure is supplied from the hydraulic control valve unit 70 to the piston oil chamber 66, the piston 67 compresses the return spring 68 and moves toward the engine 1 side. The clutch 48 is engaged by the pressing force transmitted from the piston 67 via the needle bearing 69 and the piston arm 64 . The needle bearing 69 prevents the piston 67 from rotating with the rotation of the piston arm 64 .

ロータコア82は、ハウジング41側の側面に設けられたエンドプレート83と、カバー42側の側面に設けられたエンドプレート84と、を有する。エンドプレート83は、径方向において外側の位置に筒状の遮蔽壁83aを有する。遮蔽壁83aは、エンドプレート83をハウジング41側に向けて屈曲させて形成され、ステータ43とロータ80との間のエアギャップAから離れる方向に向かって延伸している。 The rotor core 82 has an end plate 83 provided on the side surface on the housing 41 side and an end plate 84 provided on the side surface on the cover 42 side. The end plate 83 has a cylindrical shielding wall 83a on the outer side in the radial direction. The shield wall 83 a is formed by bending the end plate 83 toward the housing 41 side and extends in a direction away from the air gap A between the stator 43 and the rotor 80 .

油路44aから回転電機40に供給されるオイルは、白抜き矢印で示すように、エンドプレート83に供給される。これにより、ロータコア82の熱がエンドプレート83からオイルに伝達される。つまり、油路44aから回転電機40に供給されるオイルは、主にロータ80を冷却する。 The oil supplied to the rotary electric machine 40 from the oil passage 44a is supplied to the end plate 83 as indicated by the white arrow. Thereby, the heat of the rotor core 82 is transferred from the end plate 83 to the oil. In other words, the oil supplied to the rotary electric machine 40 from the oil passage 44 a mainly cools the rotor 80 .

エンドプレート83に到達したオイルは、遮蔽壁83aの開放端の位置、すなわち、エアギャップAから離れた位置で、遮蔽壁83aの内側から外側に排出される。これにより、オイルがエアギャップAに流入することが抑制される。 The oil that has reached the end plate 83 is discharged from the inside of the shielding wall 83a to the outside at the position of the open end of the shielding wall 83a, that is, the position away from the air gap A. As a result, the oil is prevented from flowing into the air gap A.

つまり、遮蔽壁83aは、重力によりロータ80の下端側に流れてきたオイルや、ロータ80が回転することで作用する遠心力によりロータ80の外周側に流れてきたオイルが、ステータ43とロータ80との間のエアギャップAに流入することを妨げる。 That is, the shielding wall 83a prevents the oil that has flowed to the lower end side of the rotor 80 due to gravity and the oil that has flowed to the outer peripheral side of the rotor 80 due to the centrifugal force acting when the rotor 80 rotates. prevents flow into the air gap A between

エアギャップAは狭く設定されることから、オイルがエアギャップAに流入すると、オイルのせん断抵抗により回転電機40の作動効率が低下するおそれがある。これに対して、本実施形態では、エンドプレート83が遮蔽壁83aを有することで、オイルがエアギャップAに流入することを抑制できる。よって、回転電機40の作動効率が低下することを抑制できる。 Since the air gap A is set narrow, when oil flows into the air gap A, there is a risk that the operating efficiency of the rotating electric machine 40 will decrease due to the shear resistance of the oil. In contrast, in the present embodiment, the end plate 83 has the shield wall 83a, so that the oil can be prevented from flowing into the air gap A. As shown in FIG. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the operation efficiency of the rotating electric machine 40 .

遮蔽壁83aの内周には、回転センサ47の被検知部52が設けられる。 A detected portion 52 of the rotation sensor 47 is provided on the inner periphery of the shielding wall 83a.

回転センサ47は、遮蔽壁83aに外周側が囲まれる空間において、被検知部52と径方向に対向して配置される。 The rotation sensor 47 is arranged radially facing the detected portion 52 in a space whose outer peripheral side is surrounded by the shielding wall 83a.

このように、遮蔽壁83aの内側の空間を利用してロータ80の回転を検知する回転センサ47を配置することで、回転電機40のサイズを抑制できる。 In this way, by arranging the rotation sensor 47 that detects the rotation of the rotor 80 using the space inside the shielding wall 83a, the size of the rotating electric machine 40 can be suppressed.

以下、本発明の実施形態に係る回転電機40の冷却構造の主な作用効果についてまとめて説明する。 Main effects of the cooling structure for the rotating electrical machine 40 according to the embodiment of the present invention will be collectively described below.

(1)ロータコア82の側面に設けられたエンドプレート83にロータ80の径方向における内側から外側に向けてオイルを供給してロータ80を冷却する回転電機40の冷却構造において、エンドプレート83は、径方向における外側の位置に、エンドプレート83を屈曲させて形成され、オイルがロータ80の外周側に配置されたステータ43とロータ80との間のエアギャップAに流入することを抑制する遮蔽壁83aを有する。 (1) In the cooling structure of the rotary electric machine 40 in which the rotor 80 is cooled by supplying oil from the inner side to the outer side in the radial direction of the rotor 80 to the end plate 83 provided on the side surface of the rotor core 82, the end plate 83 is: A shielding wall formed by bending the end plate 83 at a radially outer position to prevent oil from flowing into the air gap A between the stator 43 arranged on the outer peripheral side of the rotor 80 and the rotor 80. 83a.

これによれば、エンドプレート83に到達したオイルは、遮蔽壁83aによって、エアギャップAから離れた位置で遮蔽壁83aの内側から外側に排出される。よって、オイルがエアギャップAに流入することを抑制できる。 According to this, the oil reaching the end plate 83 is discharged from the inside of the shielding wall 83a to the outside at a position away from the air gap A by the shielding wall 83a. Therefore, the oil can be prevented from flowing into the air gap A.

(2)遮蔽壁83aの内周に、ロータ80の回転を検知する回転センサ47の被検知部52が設けられ、回転センサ47は、遮蔽壁83aに外周側が囲まれる空間に、被検知部52と径方向に対向して配置される。 (2) The detected part 52 of the rotation sensor 47 for detecting the rotation of the rotor 80 is provided on the inner periphery of the shield wall 83a. are arranged radially opposite to each other.

これによれば、遮蔽壁83aの内側の空間を利用してロータ80の回転を検知する回転センサ47を配置するので、回転電機40のサイズを抑制できる。 According to this, since the rotation sensor 47 that detects the rotation of the rotor 80 is arranged using the space inside the shielding wall 83a, the size of the rotating electric machine 40 can be suppressed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show one application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. is not.

例えば、上記実施形態では、回転電機40は、電動機としての機能と、発電機としての機能と、を有する。しかしながら、本発明は、回転電機が電動機と発電機とのいずれか一方の機能のみを有する場合でも適用できる。 For example, in the above embodiment, the rotating electric machine 40 has a function as an electric motor and a function as a generator. However, the present invention can be applied even when the rotary electric machine has only one of the functions of an electric motor and a generator.

また、上記実施形態では、回転センサ47の形状が円弧状の場合について説明した。しかしながら、回転センサ47の形状としては、他の様々な形状を採用することができる。例えば、回転センサ47は、回転軸44と同軸に配置される環状のセンサであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the shape of the rotation sensor 47 is arcuate has been described. However, various other shapes can be adopted as the shape of the rotation sensor 47 . For example, the rotation sensor 47 may be an annular sensor arranged coaxially with the rotation axis 44 .

40 回転電機
43 ステータ
47 回転センサ
52 被検知部
80 ロータ
82 ロータコア
83 エンドプレート
83a 遮蔽壁
A エアギャップ
40 rotary electric machine 43 stator 47 rotation sensor 52 part to be detected 80 rotor 82 rotor core 83 end plate 83a shielding wall A air gap

Claims (2)

ロータコアの側面に設けられたエンドプレートにロータの径方向における内側から外側に向けて冷却油を供給して前記ロータを冷却する回転電機冷却構造であって、
前記エンドプレートは、前記径方向における外側の位置に、前記エンドプレートを屈曲させて形成され、前記冷却油が前記ロータの外周側に配置されたステータと前記ロータとの間のエアギャップに流入することを抑制する遮蔽壁を有する、
回転電機冷却構造。
A rotary electric machine cooling structure that cools the rotor by supplying cooling oil from the inner side to the outer side in the radial direction of the rotor to end plates provided on the side surface of the rotor core,
The end plate is formed by bending the end plate at an outer position in the radial direction, and the cooling oil flows into an air gap between the rotor and a stator arranged on the outer peripheral side of the rotor. having a shielding wall that suppresses
Rotating electric machine cooling structure.
請求項1に記載の回転電機冷却構造であって、
前記遮蔽壁の内周に、前記ロータの回転を検知する回転センサの被検知部が設けられ、
前記回転センサは、前記遮蔽壁に外周側が囲まれる空間に、前記被検知部と前記径方向に対向して配置される、
回転電機冷却構造。
The rotating electric machine cooling structure according to claim 1,
A detected part of a rotation sensor for detecting rotation of the rotor is provided on the inner circumference of the shielding wall,
The rotation sensor is arranged in a space surrounded by the shielding wall on the outer peripheral side thereof so as to face the detected part in the radial direction.
Rotating electric machine cooling structure.
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