JP3815399B2

JP3815399B2 - Stator cooling structure for multi-axis multilayer motor

Info

Publication number: JP3815399B2
Application number: JP2002231679A
Authority: JP
Inventors: 有満　　稔; 崇加藤; 周三三宅
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-08-08
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2022-08-08
Also published as: JP2004072947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド駆動ユニット等に適用される複軸多層モータのステータ冷却構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複軸多層モータのステータ冷却構造としては、例えば、特開２０００−１４０８６号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
上記従来公報に記載の複軸多層モータは、熱源であるステータの固定方法として、熱伝達効率の良い樹脂をステータ組立体内に充填させる方法を採っている。そして、ステータ間近の樹脂に冷媒を通す通路を設け、その通路に冷却水を循環させることにより、その樹脂を冷却して間接的にステータを冷却し、性能の安定化を図るものが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の複軸多層モータのステータ冷却構造にあっては、冷媒分配構造を、冷却液入口が連通する入口側環状流路と、冷却液出口が連通する出口側環状流路と、入口側環状流路と各軸方向流路とに連通する複数の入口側環状流路と、出口側環状流路と各軸方向流路とに連通する複数の出口側環状流路と、冷却液入口及び出口の反対側にて隣接する軸方向油路を連通するＵターン流路と、により構成されているため、冷却液入口から冷却液出口までの流路長が、冷却液入口と冷却液出口に近い流路長が短く、冷却液入口と冷却液出口に遠い流路長が長くなるというように、各流路長が異なり、ステータ冷却が偏り、ステータを周方向に均一に冷却できないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、分配された全ての冷媒路の路長をほぼ同じ長さの路長とすることで、ステータ冷却の偏りを緩和することができる複軸多層モータのステータ冷却構造を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のステータ冷却構造では、ステータを挟んで同心円状にインナーロータとアウターロータとを配置し、前記ステータは、モータ回転軸を中心とする円周に等ピッチで配列した多相コイルを巻き付けたステータピース積層体と、該ステータピース積層体のコイル発熱を冷却する冷媒路と、を有する複軸多層モータにおいて、
前記冷媒路を、
冷媒を外部からステータ端部の冷媒導入口へ導く冷媒導入路と、
形状がドーナツ状であり、周方向に往路と復路の仕切壁を設け、前記冷媒導入路から往路の開始部に冷媒を導く冷媒分配蓋部材と、
前記往路の部分に連通する往路用分配穴と、前記復路の部分に連通する復路用分配穴とを、周方向に隣接する位置に開口した冷媒分配板部材と、
前記ステータの樹脂モールド部に軸方向に貫通して形成され、一端が前記往路用分配穴に連通する冷媒往路と、
前記ステータの樹脂モールド部に軸方向に貫通して形成され、一端が前記復路用分配穴に連通する冷媒復路と、
周方向に隣り合う設定とされた冷媒往路と冷媒復路の両他端を連通する冷媒Ｕターン蓋部材と、
前記冷媒復路と冷媒分配板部材の復路用分配穴を経過し、冷媒分配蓋部材の復路の終端部から冷媒を排出する冷媒排出路と、
を備え、
前記冷媒分配蓋部材において、周方向の往路及び復路は共に環状であり、環状の往路及び復路に対し冷媒導入口と冷媒排出口とが隣接して設けられ、冷媒導入口の近傍及び冷媒排出口の近傍に、環状の往路及び環状の復路に対する冷媒の循環を制限する径方向の仕切壁を設けた構成とした
【０００７】
すなわち、冷媒導入路→冷媒分配蓋部材の往路→冷媒分配板部材の往路用分配穴→冷媒往路→冷媒Ｕターン蓋部材→冷媒復路→冷媒分配板部材の復路用分配穴→冷媒分配蓋部材の復路→冷媒排出路へと冷媒が流れる冷媒路とし、冷媒往路と冷媒復路との組みが周方向に隣り合うと共に、冷媒分配蓋部材に往路と復路を仕切る周方向と径方向の仕切壁を設けた。これにより、冷媒分配板部材の往路用分配穴と冷媒導入路との流路長が短ければ冷媒分配板部材の復路用分配穴と冷媒排出路との流路長が長くなり、逆に、冷媒分配板部材の往路用分配穴と冷媒導入路との流路長が長ければ冷媒分配板部材の復路用分配穴と冷媒排出路との流路長が短くなるというように、往路と復路の組みによる各流路において、冷媒分配蓋部材の往路と復路を通過するための冷媒の合計流路長がほぼ同じ長さになる構成とした。
【０００８】
【発明の効果】
よって、本発明のステータ冷却構造にあっては、冷媒分配蓋部材において、周方向の往路及び復路は共に環状であり、環状の往路及び復路に対し冷媒導入口と冷媒排出口とが隣接して設けられ、冷媒導入口の近傍及び冷媒排出口の近傍に、環状の往路及び環状の復路に対する冷媒の循環を制限する径方向の仕切壁を設けることで、冷媒導入路から冷媒排出路に至るまでの全ての冷媒路の路長が、ほぼ同じ長さの路長となるようにしたため、各冷媒路による冷却効果がほぼ均一となり、ステータ冷却の偏りを緩和することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の複軸多層モータのステータ冷却構造を実現する実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
【００１１】
［ハイブリッド駆動ユニットの全体構成］
図１は第１実施例の複軸多層モータが適用されたハイブリッド駆動ユニットの全体図であり、図１において、Ｅはエンジン、Ｍは複軸多層モータ、Ｇはラビニョウ型複合遊星歯車列、Ｄは駆動出力機構、１はモータカバー、２はモータケース、３はギヤハウジング、４はフロントカバーである。
【００１２】
前記エンジンＥは、ハイブリッド駆動ユニットの主動力源であり、エンジン出力軸５とラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第２リングギヤR2とは、回転変動吸収ダンパー６及び多板クラッチ７を介して連結されている。
【００１３】
前記複軸多層モータＭは、外観的には１つのモータであるが２つのモータジェネレータ機能を有する副動力源である。この複軸多層モータＭは、前記モータケース２に固定され、コイルを巻いた固定電機子としてのステータＳと、前記ステータＳの内側に配置し、永久磁石を埋設したインナーロータIRと、前記ステータＳの外側に配置し、永久磁石を埋設したアウターロータORと、を同軸上に三層配置することで構成されている。前記インナーロータIRに固定の第１モータ中空軸８は、ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第１サンギヤS1に連結され、前記アウターロータORに固定の第２モータ軸９は、ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第２サンギヤS2に連結されている。
【００１４】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇは、二つのモータ回転数を制御することにより無段階に変速比を変える無段変速機能を有する遊星歯車機構である。このラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇは、互いに噛み合う第１ピニオンP1と第２ピニオンP2を支持する共通キャリヤＣと、第１ピニオンP1に噛み合う第１サンギヤS1と、第２ピニオンP2に噛み合う第２サンギヤS2と、第１ピニオンP1に噛み合う第１リングギヤR1と、第２ピニオンP2に噛み合う第２リングギヤR2との５つの回転要素を有して構成されている。前記第１リングギヤR1とギヤハウジング３との間には多板ブレーキ１０が介装されている。前記共通キャリヤＣには、出力ギヤ１１が連結されている。
【００１５】
前記駆動出力機構Ｄは、出力ギヤ１１と、第１カウンターギヤ１２と、第２カウンターギヤ１３と、ドライブギヤ１４と、ディファレンシャル１５と、ドライブシャフト１６Ｌ，１６Ｒにより構成されている。そして、出力ギヤ１１からの出力回転及び出力トルクは、第１カウンターギヤ１２→第２カウンターギヤ１３→ドライブギヤ１４→ディファレンシャル１５を経過し、ドライブシャフト１６Ｌ，１６Ｒから図外の駆動輪へ伝達される。
【００１６】
すなわち、ハイブリッド駆動ユニットは、前記第２リングギヤR2とエンジン出力軸５を連結し、前記第１サンギヤS1と第１モータ中空軸８とを連結し、前記第２サンギヤS2と第２モータ軸９とを連結し、前記共通キャリヤＣに出力ギヤ１１を連結することにより構成されている。
【００１７】
［複軸多層モータの構成］
図２は第１実施例のステータ冷却構造が適用された複軸多層モータＭを示す縦断側面図、図３は第１実施例のステータ冷却構造が適用された複軸多層モータＭを示す一部縦断正面図、図４は第１実施例のステータを背面側から視た図である。
【００１８】
図２において、１はモータカバー、２はモータケースであり、これらに囲まれたモータ室１７内にインナーロータIRとステータＳとアウターロータORとにより構成された複軸多層モータＭが配置されている。
【００１９】
前記インナーロータIRは、その内筒面が第１モータ中空軸８の段差軸端部に対して圧入（或いは焼きばめ）により固定されている。このインナーロータIRには、図３に示すように、ロータベース２０に対し磁束形成を考慮した配置によるインナーロータマグネット２１（永久磁石）が軸方向に１２本埋設されている。但し、２本が対となってＶ字配置されて同じ極性をしめし、３極対としてある。
【００２０】
前記ステータＳは、ステータピース４０を積層したステータピース積層体４１とコイル４２とステータ冷却用の冷媒路４３とインナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５と樹脂モールド部４６とを有して構成されている。そして、ステータＳの正面側端部が、正面側エンドプレート４７とステータシャフト４８とを介してモータケース２に固定されている。
【００２１】
前記コイル４２は、コイル数が１８で、図４に示すように、６相コイルを３回繰り返しながら円周上に配置される。
【００２２】
そして、前記６相コイル４２に対しては、図外のインバータから給電接続端子５０とバスバー径方向積層体５１と給電コネクタ５２とバスバー軸方向積層体５３を介して複合電流が印加される（図１８参照）。この複合電流は、アウターロータORを駆動させるための３相交流と、インナーロータIRを駆動させるための６相交流を複合させたものである。
【００２３】
前記アウターロータORは、その外筒面がアウターロータケース６２に対してロー付け、或いは、接着により固定されている。そして、アウターロータケース６２の正面側には正面側連結ケース６３が固定され、背面側には背面側連結ケース６４が固定されている。そして、この背面側連結ケース６４に第２モータ軸９がスプライン結合されている。このアウターロータORには、図３に示すように、ロータベース６０に対し磁束形成を考慮した配置によるアウターロータマグネット６１（永久磁石）が、両端位置に空間を介して軸方向に１２本埋設されている。このアウターロータマグネット６１は、インナーロータマグネット２１と異なり、１本づつ極性が違い、６極対をなしている。
【００２４】
図２において、８０，８１はアウターロータ６をモータケース２及びモータカバー１に支持する一対のアウターロータ支持ベアリングである。８２はインナーロータIRをモータケース２に支持するインナーロータ支持ベアリング、８３はアウターロータORに対しステータＳを支持するステータ支持ベアリング、８４は第１モータ中空軸８と第２モータ軸９との間に介装される中間ベアリングである。
【００２５】
また、図２において、８５はインナーロータIRの回転位置を検出するインナーロータレゾルバ、８６はアウターロータORの回転位置を検出するアウターロータレゾルバである。
【００２６】
［遊星歯車機構の構成］
図５はハイブリッド駆動ユニットのラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇを示す縦断面図である。図５において、２はモータケース、３はギヤハウジング、４はフロントカバーであり、これらに囲まれたギヤ室３０内にラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇ及び駆動出力機構Ｄが配置されている。
【００２７】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第２リングギヤR2には、回転変動吸収フライホイールダンパー６と変速機入力軸３１とクラッチドラム３２とを介し、多板クラッチ７の締結時にエンジンＥからの回転駆動トルクが入力される。
【００２８】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第１サンギヤS1には、第１モータ中空軸８がスプライン結合され、決められたモータ動作点にしたがって、複軸多層モータＭのインナーロータIRから第１トルクと第１回転数が入力される。
【００２９】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第２サンギヤS2には、第２モータ軸９がスプライン結合され、決められたモータ動作点にしたがって、複軸多層モータＭのアウターロータORから第２トルクと第２回転数が入力される。
【００３０】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの第１リングギヤR1と、ギヤハウジング３との間には多板ブレーキ１０が設けられ、発進時等において多板ブレーキ１０が締結された時には、第１リングギヤR1が停止する。
【００３１】
前記ラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇの共通キャリヤＣには、ステータシャフト４８に対しベアリングを介して回転可能に支持された出力ギヤ１１がスプライン結合されている。
【００３２】
前記駆動出力機構Ｄは、前記出力ギヤ１１と噛み合う第１カウンターギヤ１２と、この第１カウンターギヤ１２のシャフト部に設けられた第２カウンターギヤ１３と、第２カウンターギヤ１３と噛み合うドライブギヤ１４とを有する。そして、第２カウンターギヤ１３とドライブギヤ１４の歯数比により、終減速比が決められる。
【００３３】
前記多板クラッチ７のクラッチピストン３３には、フロントカバー４に形成されたクラッチ圧油路３４により締結圧が供給される。また、前記多板ブレーキ１０のブレーキピストン３５には、フロントカバー４に形成されたブレーキ圧油路３６により締結圧が供給される。前記クラッチピストン３３と前記ブレーキピストン３５は、フロントカバー４の内側で、内周位置にクラッチピストン３３が配置され、その外周位置にブレーキピストン３５が配置される。
【００３４】
また、前記変速機入力軸３１には、軸心油路３７が形成されていて、この軸心油路３７には、フロントカバー４に形成された潤滑油路３８を介して潤滑油が供給される。
【００３５】
［ステータ構造］
図６は第１実施例の複軸多層モータのステータＳ及びモータケース部材を示す拡大縦断面図である。
【００３６】
前記ステータピース積層体４１は、複数のステータピース４０が軸方向に積層され、その外周に、平型銅線によるコイル４２が軸方向に往復するように巻かれることで構成される。
【００３７】
正面側ブラケット７０と背面側ブラケット７１は、前記コイル４２が巻かれた複数のステータピース積層体４１を、モータ回転軸を中心とする円周上に等間隔で配列し、その軸方向両端位置に、ステータピース４０と位置決めをしながら設置される。
【００３８】
正面側エンドプレート４７と背面側エンドプレート４９は、両ブラケット７０，７１の外側に配置される。なお、正面側エンドプレート４７には、ステータシャフト４８が固定されている。
【００３９】
前記インナー側ボルト・ナット４４とアウター側ボルト・ナット４５は、両エンドプレート４７，４９を挿通し、ナットを回して締め上げ、この締め上げで発生する摩擦力により全体を固定し、ステータＳの骨格構造体を構成する。
【００４０】
前記ステータ冷却パイプ７２は、周方向に隣接するコイル付きステータピース積層体４１の間の位置に配置し、両端部が前記正面側ブラケット７０と背面側ブラケット７１に対し支持される。
【００４１】
前記樹脂モールド部４６は、ステータ形状に合致する凹型を有する型枠内に、ステータ冷却パイプ３２を支持した骨格構造体を入れ、溶融樹脂を流し込み、溶融樹脂を空間部分に充填することで成形される。なお、７４はモータケース２に形成された冷媒導入路、７４'はモータケース２に形成された冷媒排出路、７７はステータＳをモータケース２に固定するボルトである。
【００４２】
［ステータ冷却構造］
図７は第１実施例のステータ冷却構造及び冷媒の流れを示す断面図、図８は図７Ａ−Ａ線による第１実施例のステータ冷却構造の冷媒分配蓋部材を示す断面図、図９は図７Ｂ−Ｂ線による第１実施例のステータ冷却構造の冷媒分配板部材を示す図、図１０は図７Ｃ−Ｃ線による第１実施例のステータ冷却構造の冷媒往路及び冷媒復路を示す断面図、図１１は図７Ｄ−Ｄ線による第１実施例のステータ冷却構造の冷媒Ｕターン蓋部材を示す図である。
【００４３】
前記複軸多層モータＭは、ステータＳを挟んで同心円状にインナーロータIRとアウターロータORとを配置し、ステータを挟んで同心円状にインナーロータとアウターロータとを配置している。
【００４４】
前記ステータＳは、モータ回転軸を中心とする円周に等ピッチで配列したコイル４２（多相コイル）を巻き付けたステータピース積層体４１と、該ステータピース積層体４１のコイル発熱を冷却するステータ冷却用の冷媒路４３と、を有する。
【００４５】
前記冷媒路４３は、冷媒導入路９０と、冷媒分配蓋部材９１と、冷媒分配板部材９２と、冷媒往路９３と、冷媒復路９４と、冷媒Ｕターン蓋部材９５と、冷媒排出路９６と、を備えた構成としている。
【００４６】
前記冷媒導入路９０は、図７（イ）に示すように、樹脂モールド部４６に形成され、冷媒を外部からステータ端部の冷媒導入口へ導く。
【００４７】
前記冷媒分配蓋部材９１は、図８に示すように、形状がドーナツ状であり、周方向に往路９１ａと復路９１ｂの仕切壁９１ｃを設け、前記冷媒導入路９０から往路９１ａの開始部９１ｄに冷媒を導く。
【００４８】
前記冷媒分配板部材９２は、図９に示すように、前記往路９１ａの部分に連通する往路用分配穴９２ａと、前記復路９１ｂの部分に連通する復路用分配穴９２ｂとを、周方向に隣接する位置に開口している。
【００４９】
前記冷媒往路９３は、図１０に示すように、前記ステータＳの樹脂モールド部４６に軸方向に貫通して形成され、一端が前記往路用分配穴９２ａに連通する。
【００５０】
前記冷媒復路９４は、図１０に示すように、前記ステータＳの樹脂モールド部４６に軸方向に貫通して形成され、一端が前記復路用分配穴９２ｂに連通する。
【００５１】
前記冷媒Ｕターン蓋部材９５は、図１１に示すように、一対の冷媒往路９３と冷媒復路９４に対応する連通凹部９５ａが形成され、周方向に隣り合う設定とされた冷媒往路９３と冷媒復路９４の両他端を連通する。
【００５２】
前記冷媒排出路９６は、図７（ロ）に示すように、前記冷媒復路９４と冷媒分配板部材９２の復路用分配穴９２ｂを経過し、冷媒分配蓋部材９１の復路９１ｂの終端部９１ｅから冷媒を排出する。
【００５３】
前記冷媒往路９３と冷媒復路９４は、図１０に示すように、周方向に隣接する各コイル４２間に配置している。なお、往復の組みとなっている冷媒路は、○の中の数字が同じで、「'」の付いていない数字は冷媒往路９３に対応し、「'」の付いている数字は冷媒復路９４に対応している。
【００５４】
前記冷媒分配蓋部材９１の仕切壁９１ｃは、円周方向の往路断面積を冷媒導入路９０に近い部分から遠い部分まで一定断面積に保ち、円周方向の復路断面積を冷媒排出路９６に近い部分から遠い部分まで一定断面積に保つ環状仕切壁としている。
【００５５】
次に、作用を説明する。
【００５６】
［複軸多層モータの基本機能］
２ロータ・１ステータで、アウターロータ磁力線とインナーロータ磁力線との２つの磁力線が作られる複軸多層モータＭを採用したことで、コイル４２及び図外のコイルインバータを２つのインナーロータIRとアウターロータORに対し共用できる。そして、インナーロータIRに対する電流とアウターロータORに対する電流を重ね合わせた複合電流を１つのコイル４２に印加することにより、２つのロータIR，ORをそれぞれ独立に制御することができる。つまり、外観的には、１つの複軸多層モータＭであるが、モータ機能とジェネレータ機能の異種または同種の機能を組み合わせものとして使える。
【００５７】
よって、例えば、ロータとステータを持つモータと、ロータとステータを持つジェネレータの２つのものを設ける場合に比べて大幅にコンパクトになり、スペース・コスト・重量の面で有利であると共に、コイル共用化により電流による損失（銅損，スイッチングロス）を防止することができる。
【００５８】
また、複合電流制御のみで（モータ＋ジェネレータ）の使い方に限らず、（モータ＋モータ）や（ジェネレータ＋ジェネレータ）の使い方も可能であるというように、高い選択自由度を持ち、例えば、第１実施例のように、ハイブリッド車の駆動源に採用した場合、これら多数の選択肢の中から車両状態に応じて最も効果的或いは効率的な組み合わせを選択することができる。
【００５９】
［ステータ冷却作用］
複軸多層モータＭの駆動時、コイル４２に大電流を流すと、コイル４２は発熱する。この熱は電気効率や機械効率を悪化させる原因となる。また、複軸多層モータＭでは、発熱体であるコイル４２は、モータ回転軸を中心とする円周に等ピッチでステータＳ内に配列される。よって、その熱を取り除くためにステータＳの周方向において偏りなく冷却する必要がある。
【００６０】
第１実施例のステータ冷却構造によるステータ冷却作用を、図７及び図１２を用いて説明する。
【００６１】
外部からモータケース２に形成された冷媒導入路７４を経過した冷媒は、往路では、図７（イ）に示すように、冷媒導入路９０→冷媒分配蓋部材９１の往路９１ａ→冷媒分配板部材９２の往路用分配穴９２ａ→冷媒往路９３→冷媒Ｕターン蓋部材９５の連通凹部９５ａへと流れる。
【００６２】
そして、復路では、図７（ロ）に示すように、冷媒Ｕターン蓋部材９５の連通凹部９５ａから、冷媒復路９４→冷媒分配板部材９２の復路用分配穴９２ｂ→冷媒分配蓋部材９１の復路９１ｂ→冷媒排出路９６へと流れ、冷媒排出路９６からモータケース２に形成された冷媒排出路７４'を経過して外部に排出される。
【００６３】
この冷媒の流れにおいて、冷媒往路９３と冷媒復路９４との組みが周方向に隣り合うと共に、冷媒分配蓋部材９１に往路９１ａと復路９１ｂを仕切る周方向の仕切壁９１ｃを設けた。
【００６４】
このため、例えば、図１２において、往路▲１▼で復路▲１▼'の組みのように、冷媒分配板部材９２の往路用分配穴９２ａと冷媒導入路９０との流路長が短ければ、冷媒分配板部材９２の復路用分配穴９２ｂと冷媒排出路９６との流路長が長くなり、逆に、往路▲９▼で復路▲９▼'の組みのように、冷媒分配板部材９２の往路用分配穴９２ａと冷媒導入路９０との流路長が長ければ、冷媒分配板部材９２の復路用分配穴９２ｂと冷媒排出路９６との流路長が短くなる。
【００６５】
このように、冷媒分配蓋部材９１の往路９１ａと復路９１ｂを通過するための冷媒の合計流路長がほぼ同じ長さ（冷媒分配蓋部材９１の１周弱）となるため、同一路長の往復路とＵターン路を含め、分配された▲１▼，▲１▼'の組み〜▲９▼，▲９▼'の組みにより表される各冷媒路４３（冷媒導入路９０から冷媒排出路９６まで）の路長は、ほぼ同じ長さで各冷媒路４３による冷却効果がほぼ均一となり、ステータＳの冷却偏りを緩和することができる。
【００６６】
なお、冷媒分配板部材９２の往路用分配穴９２ａと復路用分配穴９２ｂとの大きさを変化させることにより、流路抵抗を調整し、各冷媒路４３の流量を均一にすることができる。
【００６７】
また、図６に示すように、冷媒Ｕターン蓋部材９５の内側を流れる冷媒により冷媒Ｕターン蓋部材９５は軸方向外側に押されるため、この力がステータ支持ベアリング８３に作用する。つまり、冷媒によりステータ支持ベアリング８３に対し予圧を与えることができる。
【００６８】
次に、効果を説明する。
第１実施例の複軸多層モータのステータ冷却構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６９】
(1) ステータＳを挟んで同心円状にインナーロータIRとアウターロータORとを配置し、前記ステータＳは、モータ回転軸を中心とする円周に等ピッチで配列したコイル４２を巻き付けたステータピース積層体４１と、該ステータピース積層体４１のコイル発熱を冷却するステータ冷却用の冷媒路４３と、を有する複軸多層モータＭにおいて、冷媒導入路９０→冷媒分配蓋部材９１の往路９１ａ→冷媒分配板部材９２の往路用分配穴９２ａ→冷媒往路９３→冷媒Ｕターン蓋部材９５の連通凹部９５ａ→冷媒復路９４→冷媒分配板部材９２の復路用分配穴９２ｂ→冷媒分配蓋部材９１の復路９１ｂ→冷媒排出路９６へと冷媒が流れる冷媒路４３とし、冷媒往路９３と冷媒復路９４との組みが周方向に隣り合うと共に、冷媒分配蓋部材９１に往路９１ａと復路９１ｂを仕切る周方向の仕切壁９１ｃを設けたため、分配された全ての冷媒路４３の路長がほぼ同じ長さの路長となり、ステータ冷却の偏りを緩和することができる。
【００７０】
(2) 冷媒往路９３と冷媒復路９４を、周方向に隣接する各コイル４２間に配置したため、発熱源であるコイル４２と冷媒往路９３および冷媒復路９４とが最も近接する配置となり、高効率により冷却することができる。
【００７１】
(3) 冷媒分配蓋部材９１の仕切壁９１ｃは、円周方向の往路断面積を冷媒導入路９０に近い部分から遠い部分まで一定断面積に保ち、円周方向の復路断面積を冷媒排出路９６に近い部分から遠い部分まで一定断面積に保つ環状仕切壁としたため、円周上に設けた仕切壁９１ｃにより冷媒分配蓋部材９１の往路９１ａと復路９１ｂとを流れる冷媒の流路抵抗を一定に保つことができる。
【００７２】
（第２実施例）
この第２実施例は、冷媒分配蓋部材の仕切壁を段階的な螺旋状仕切壁とした例である。
【００７３】
ステータ冷却構造を説明する。
図１３は第２実施例のステータ冷却構造及び冷媒の流れを示す断面図、図１４は図１３Ｅ−Ｅ線による第２実施例のステータ冷却構造の冷媒分配蓋部材を示す断面図、図１５は図１３Ｆ−Ｆ線による第２実施例のステータ冷却構造の冷媒分配板部材を示す図、図１６は図１３Ｇ−Ｇ線による第２実施例のステータ冷却構造の冷媒往路及び冷媒復路を示す断面図、図１７は図１３Ｈ−Ｈ線による第２実施例のステータ冷却構造の冷媒Ｕターン蓋部材を示す図である。
【００７４】
前記複軸多層モータＭのステータＳは、図１６に示すように、モータ回転軸を中心とする円周に等ピッチで配列したコイル４２（多相コイル）を巻き付けたステータピース積層体４１と、該ステータピース積層体４１のコイル発熱を冷却するステータ冷却用の冷媒路と、を有する。
【００７５】
前記冷媒路は、冷媒導入路１００と、冷媒分配蓋部材１０１と、冷媒分配板部材１０２と、冷媒往路１０３と、冷媒復路１０４と、冷媒Ｕターン蓋部材１０５と、冷媒排出路１０６と、を備えた構成としている。
【００７６】
前記冷媒導入路１００は、図１３に示すように、樹脂モールド部４６に形成され、冷媒を外部からステータ端部の冷媒導入口へ導く。
【００７７】
前記冷媒分配蓋部材１０１は、図１４に示すように、形状がドーナツ状であり、周方向に往路１０１ａと復路１０１ｂの仕切壁１０１ｃを設け、前記冷媒導入路１００から往路１０１ａの開始部１０１ｄに冷媒を導く。
【００７８】
前記冷媒分配板部材１０２は、図１５に示すように、前記往路１０１ａの部分に連通する往路用分配穴１０２ａと、前記復路１０１ｂの部分に連通する復路用分配穴１０２ｂとを、周方向に隣接する位置に開口している。また、各分配穴１０２ａ，１０２ｂは、径方向の仕切壁１０２ｃにより画成されている。
【００７９】
前記冷媒往路１０３は、図１６に示すように、前記ステータＳの樹脂モールド部４６に軸方向に貫通して形成され、一端が前記往路用分配穴１０２ａに連通する。
【００８０】
前記冷媒復路１０４は、図１６に示すように、前記ステータＳの樹脂モールド部４６に軸方向に貫通して形成され、一端が前記復路用分配穴１０２ｂに連通する。
【００８１】
前記冷媒Ｕターン蓋部材１０５は、図１７に示すように、一対の冷媒往路１０３と冷媒復路１０４に対応する連通凹部１０５ａが形成され、周方向に隣り合う設定とされた冷媒往路１０３と冷媒復路１０４の両他端を連通する。
【００８２】
前記冷媒排出路１０６は、図１３に示すように、前記冷媒復路１０４と冷媒分配板部材１０２の復路用分配穴１０２ｂを経過し、冷媒分配蓋部材１０１の復路１０１ｂの終端部１０１ｅから冷媒を排出する。
【００８３】
前記冷媒往路１０３と冷媒復路１０４は、図１６に示すように、周方向に隣接する各コイル４２間に配置している。なお、図１４において、往復の組みとなっている冷媒路は、○の中の数字が同じで、「'」の付いていない数字は冷媒往路１０３に対応し、「'」の付いている数字は冷媒復路１０４に対応している。
【００８４】
前記冷媒分配蓋部材１０１の仕切壁１０１ｃは、冷媒導入路１００に近い部分の往路断面積を最も広く設定し、円周方向に冷媒排出路１０６側に向かうにしたがって往路断面積を段階的に狭く設定し、かつ、冷媒導入路１００に近い部分の復路断面積を最も狭く設定し、円周方向に冷媒排出路１０６側に向かうにしたがって往路断面積を段階的に広く設定した段階螺旋状仕切壁（１の壁〜９の壁）としている。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
【００８５】
次に、ステータ冷却作用を説明する。
【００８６】
複軸多層モータＭの駆動時、コイル４２に大電流を流すと、コイル４２は発熱する。この熱は電気効率や機械効率を悪化させる原因となる。また、複軸多層モータＭでは、発熱体であるコイル４２は、モータ回転軸を中心とする円周に等ピッチでステータＳ内に配列される。よって、その熱を取り除くためにステータＳの周方向において偏りなく冷却する必要がある。
【００８７】
第２実施例のステータ冷却構造によるステータ冷却作用を、図１３を用いて説明する。
【００８８】
外部からモータケース２に形成された冷媒導入路７４を経過した冷媒は、往路では、図１３の右側に示すように、冷媒導入路１００→冷媒分配蓋部材１０１の往路１０１ａ→冷媒分配板部材１０２の往路用分配穴１０２ａ→冷媒往路１０３→冷媒Ｕターン蓋部材１０５の連通凹部１０５ａへと流れる。
【００８９】
そして、復路では、図１３の左側に示すように、冷媒Ｕターン蓋部材１０５の連通凹部１０５ａから、冷媒復路１０４→冷媒分配板部材１０２の復路用分配穴１０２ｂ→冷媒分配蓋部材１０１の復路１０１ｂ→冷媒排出路１０６へと流れ、冷媒排出路１０６からモータケース２に形成された冷媒排出路７４'を経過して外部に排出される。
【００９０】
この冷媒の流れにおいて、冷媒往路１０３と冷媒復路１０４との組みが周方向に隣り合うと共に、冷媒分配蓋部材１０１に往路１０１ａと復路１０１ｂを仕切る周方向の仕切壁１０１ｃを設けた。
【００９１】
このため、例えば、図１４において、往路▲１▼で復路▲１▼'の組みのように、冷媒分配板部材１０２の往路用分配穴１０２ａと冷媒導入路１００との流路長が短ければ、冷媒分配板部材１０２の復路用分配穴１０２ｂと冷媒排出路１０６との流路長が長くなり、逆に、往路▲９▼で復路▲９▼'の組みのように、冷媒分配板部材１０２の往路用分配穴１０２ａと冷媒導入路１００との流路長が長ければ、冷媒分配板部材１０２の復路用分配穴１０２ｂと冷媒排出路１０６との流路長が短くなる。
【００９２】
このように、冷媒分配蓋部材１０１の往路１０１ａと復路１０１ｂを通過するための冷媒の合計流路長がほぼ同じ長さ（冷媒分配蓋部材１０１の１周弱）となるため、同一路長の往復路とＵターン路を含め、分配された▲１▼，▲１▼'の組み〜▲９▼，▲９▼'の組みにより表される各冷媒路（冷媒導入路１００から冷媒排出路１０６まで）の路長は、ほぼ同じ長さで各冷媒路による冷却効果がほぼ均一となり、ステータＳの冷却偏りを緩和することができる。なお、他の作用は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。
【００９３】
次に、効果を説明する。
第２実施例の複軸多層モータのステータ冷却構造にあっては、第１実施例の(1),(2)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００９４】
(4) 冷媒分配蓋部材１０１の仕切壁１０１ｃは、冷媒導入路１００に近い部分の往路断面積を最も広く設定し、円周方向に冷媒排出路１０６側に向かうにしたがって往路断面積を段階的に狭く設定し、かつ、冷媒導入路１００に近い部分の復路断面積を最も狭く設定し、円周方向に冷媒排出路１０６側に向かうにしたがって往路断面積を段階的に広く設定した段階螺旋状仕切壁としたため、冷媒流路断面積の段階的な変化により、冷媒の流速を均一にすることができる。
【００９５】
以上、本発明の複軸多層モータのステータ冷却構造を第１実施例及び第２実施例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。
【００９６】
例えば、第１実施例では、ハイブリッド駆動ユニットに適用される複軸多層モータの例を示したが、単独で設置される複軸多層モータや他のシステムに適用される複軸多層モータに対しても本発明のステータ冷却構造を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のステータ冷却構造を有する複軸多層モータが適用されたハイブリッド駆動ユニットを示す概略全体図である。
【図２】第１実施例のステータ冷却構造が適用された複軸多層モータＭを示す縦断側面図である。
【図３】第１実施例のステータ冷却構造が適用された複軸多層モータＭを示す一部縦断正面図である。
【図４】第１実施例のステータ冷却構造が適用された複軸多層モータＭをステータの背面側から視た図である。
【図５】第１実施例の複軸多層モータが適用されたハイブリッド駆動ユニットのラビニョウ型複合遊星歯車列Ｇおよび駆動出力機構Ｄを示す縦断側面図である。
【図６】第１実施例のステータ冷却構造が適用された複軸多層モータＭのステータおよびモータケース部材を示す縦断側面図である。
【図７】第１実施例のステータ冷却構造及び冷媒の流れを示す断面図である。
【図８】図７Ａ−Ａ線による第１実施例のステータ冷却構造の冷媒分配蓋部材を示す断面図である。
【図９】図７Ｂ−Ｂ線による第１実施例のステータ冷却構造の冷媒分配板部材を示す図である。
【図１０】図７Ｃ−Ｃ線による第１実施例のステータ冷却構造の冷媒往路及び冷媒復路を示す断面図である。
【図１１】図７Ｄ−Ｄ線による第１実施例のステータ冷却構造の冷媒Ｕターン蓋部材を示す図である。
【図１２】第１実施例のステータ冷却構造の冷媒分配蓋部材における冷媒の流れを示す作用説明図である。
【図１３】第２実施例のステータ冷却構造及び冷媒の流れを示す断面図である。
【図１４】図１３Ｅ−Ｅ線による第２実施例のステータ冷却構造の冷媒分配蓋部材を示す断面図である。
【図１５】図１３Ｆ−Ｆ線による第２実施例のステータ冷却構造の冷媒分配板部材を示す図である。
【図１６】図１３Ｇ−Ｇ線による第２実施例のステータ冷却構造の冷媒往路及び冷媒復路を示す断面図である。
【図１７】図１３Ｈ−Ｈ線による第２実施例のステータ冷却構造の冷媒Ｕターン蓋部材を示す図である。
【図１８】複軸多層モータのステータコイルに印加される複合電流の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｍ複軸多層モータ
Ｓステータ
IR インナーロータ
OR アウターロータ
４１ステータピース積層体
４２コイル（多相コイル）
４３冷媒路
４６樹脂モールド部
９０冷媒導入路
９１冷媒分配蓋部材
９１ａ往路
９１ｂ復路
９１ｃ仕切壁
９１ｄ開始部
９１ｅ終端部
９２冷媒分配板部材
９２ａ往路用分配穴
９２ｂ復路用分配穴
９３冷媒往路
９４冷媒復路
９５冷媒Ｕターン蓋部材
９５ａ連通凹部
９６冷媒排出路
１００冷媒導入路
１０１冷媒分配蓋部材
１０１ａ往路
１０１ｂ復路
１０１ｃ仕切壁
１０１ｄ開始部
１０１ｅ終端部
１０２冷媒分配板部材
１０２ａ往路用分配穴
１０２ｂ復路用分配穴
１０３冷媒往路
１０４冷媒復路
１０５冷媒Ｕターン蓋部材
１０５ａ連通凹部
１０６冷媒排出路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a stator cooling structure of a multi-axis multilayer motor applied to a hybrid drive unit or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a stator cooling structure of a multi-axis multilayer motor, for example, a structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-14086 is known.
[0003]
The multi-axis multilayer motor described in the above-mentioned conventional publication employs a method of filling the stator assembly with a resin having good heat transfer efficiency as a method for fixing the stator, which is a heat source. Then, a passage is provided for passing a coolant through the resin in the vicinity of the stator, and cooling water is circulated through the passage, thereby cooling the resin and indirectly cooling the stator, thereby stabilizing the performance. Yes.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional stator cooling structure of a multi-shaft multi-layer motor, the refrigerant distribution structure is divided into an inlet-side annular channel that communicates with the coolant inlet, an outlet-side annular channel that communicates with the coolant outlet, and an inlet side. A plurality of inlet-side annular passages communicating with the annular passage and each axial passage; a plurality of outlet-side annular passages communicating with the outlet-side annular passage and each axial passage; a coolant inlet; The U-turn flow path that communicates with the adjacent axial oil passage on the opposite side of the outlet, the length of the flow path from the coolant inlet to the coolant outlet is the distance between the coolant inlet and the coolant outlet. Each channel length is different, as the near channel length is short and the channel length far from the coolant inlet and outlet is longer, and the stator cooling is biased, and the stator cannot be uniformly cooled in the circumferential direction. was there.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above problems, and by making the lengths of all the distributed refrigerant paths substantially the same length, it is possible to alleviate the bias of stator cooling. It is an object to provide a stator cooling structure for a shaft multilayer motor.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, in the stator cooling structure of the present invention, the inner rotor and the outer rotor are arranged concentrically with the stator in between, and the stator is arranged at a constant pitch on the circumference centered on the motor rotation axis. In a multi-axis multilayer motor having a stator piece laminate around which the multiphase coil is wound, and a refrigerant path for cooling the coil heat generation of the stator piece laminate,
The refrigerant path,
A refrigerant introduction path for guiding the refrigerant from the outside to the refrigerant inlet at the end of the stator;
The shape is a donut shape, a partition wall for the forward path and the return path is provided in the circumferential direction, and a refrigerant distribution lid member that guides the refrigerant from the refrigerant introduction path to the start part of the forward path;
A refrigerant distribution plate member that opens an outward distribution hole that communicates with the forward portion and a return distribution hole that communicates with the backward portion at positions adjacent to each other in the circumferential direction;
Refrigerant outbound path formed through the resin mold portion of the stator in the axial direction, one end communicating with the outbound path distribution hole,
A refrigerant return path formed through the resin mold portion of the stator in the axial direction and having one end communicating with the return path distribution hole;
A refrigerant U-turn lid member communicating the other end of the refrigerant forward path and the refrigerant return path, which are set adjacent to each other in the circumferential direction;
A refrigerant discharge path that passes through the refrigerant return path and the return distribution hole of the refrigerant distribution plate member, and discharges the refrigerant from the end of the return path of the refrigerant distribution lid member;
With
In the refrigerant distribution lid member, both the forward path and the return path in the circumferential direction are annular, and a refrigerant inlet and a refrigerant outlet are provided adjacent to the annular forward path and the backward path, and the vicinity of the refrigerant inlet and the refrigerant outlet A radial partition wall that restricts the circulation of refrigerant to the annular forward path and the annular return path is provided nearWas configured
[0007]
  That is,Refrigerant introduction path → Refrigerant distribution lid member forward path → Refrigerant distribution plate member forward path distribution hole → Refrigerant forward path → Refrigerant U-turn lid member → Refrigerant return path → Refrigerant distribution plate member return path distribution hole → Refrigerant distribution cover member return path → A refrigerant path through which the refrigerant flows to the refrigerant discharge path, a set of the refrigerant forward path and the refrigerant return path are adjacent to each other in the circumferential direction, and a circumferential partition wall and a radial partition wall that partition the forward path and the return path are provided on the refrigerant distribution cover member. ThisIf the flow path length between the forward distribution hole and the refrigerant introduction path of the refrigerant distribution plate member is short, the flow path length between the return distribution hole and the refrigerant discharge path of the refrigerant distribution plate member becomes long, and conversely, the refrigerant distribution plate member Each flow according to the combination of the forward path and the return path is such that if the flow path length between the forward distribution hole and the refrigerant introduction path is longer, the flow path length between the return distribution hole of the refrigerant distribution plate member and the refrigerant discharge path becomes shorter. In the path, the total flow path length of the refrigerant for passing through the forward path and the return path of the refrigerant distribution lid member is set to be substantially the same length.
[0008]
【The invention's effect】
  Therefore, in the stator cooling structure of the present invention,In the refrigerant distribution lid member, both the forward path and the return path in the circumferential direction are annular, and the refrigerant introduction port and the refrigerant discharge port are provided adjacent to the annular forward path and the return path. In the vicinity, by providing a radial partition wall that restricts the circulation of the refrigerant to the annular forward path and the annular return path,The lengths of all the refrigerant paths from the refrigerant introduction path to the refrigerant discharge path are almost the same length, so the cooling effect of each refrigerant path is almost uniform and the stator cooling bias is alleviated. can do.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing a stator cooling structure of a multi-axis multilayer motor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
[0011]
[Overall configuration of hybrid drive unit]
FIG. 1 is an overall view of a hybrid drive unit to which the multi-shaft multilayer motor of the first embodiment is applied. In FIG. 1, E is an engine, M is a multi-shaft multi-layer motor, G is a Ravigneaux type planetary gear train, D Is a drive output mechanism, 1 is a motor cover, 2 is a motor case, 3 is a gear housing, and 4 is a front cover.
[0012]
The engine E is a main power source of the hybrid drive unit, and the engine output shaft 5 and the second ring gear R2 of the Ravigneaux type planetary gear train G are connected through a rotation fluctuation absorbing damper 6 and a multi-plate clutch 7. ing.
[0013]
The multi-axis multilayer motor M is a sub-power source having two motor generator functions although it is one motor in appearance. The multi-axis multilayer motor M is fixed to the motor case 2 and includes a stator S as a fixed armature wound with a coil, an inner rotor IR disposed inside the stator S and having a permanent magnet embedded therein, and the stator The outer rotor OR, which is arranged outside the S and has a permanent magnet embedded therein, is arranged in three layers on the same axis. The first motor hollow shaft 8 fixed to the inner rotor IR is connected to the first sun gear S1 of the Ravigneaux type compound planetary gear train G, and the second motor shaft 9 fixed to the outer rotor OR is the Ravigneaux type compound planetary gear. It is connected to the second sun gear S2 of row G.
[0014]
The Ravigneaux-type compound planetary gear train G is a planetary gear mechanism having a continuously variable transmission function that changes the gear ratio steplessly by controlling two motor rotation speeds. The Ravigneaux type planetary gear train G includes a common carrier C that supports the first pinion P1 and the second pinion P2 that mesh with each other, a first sun gear S1 that meshes with the first pinion P1, and a second sun gear that meshes with the second pinion P2. It has five rotating elements, S2, a first ring gear R1 that meshes with the first pinion P1, and a second ring gear R2 that meshes with the second pinion P2. A multi-plate brake 10 is interposed between the first ring gear R1 and the gear housing 3. An output gear 11 is connected to the common carrier C.
[0015]
The drive output mechanism D includes an output gear 11, a first counter gear 12, a second counter gear 13, a drive gear 14, a differential 15, and drive shafts 16L and 16R. The output rotation and output torque from the output gear 11 pass through the first counter gear 12 → second counter gear 13 → drive gear 14 → differential 15 and are transmitted from the drive shafts 16L and 16R to the drive wheels (not shown). The
[0016]
That is, the hybrid drive unit connects the second ring gear R2 and the engine output shaft 5, connects the first sun gear S1 and the first motor hollow shaft 8, and connects the second sun gear S2 and the second motor shaft 9. And the output gear 11 is connected to the common carrier C.
[0017]
[Configuration of multi-axis multilayer motor]
FIG. 2 is a longitudinal side view showing a multi-axis multilayer motor M to which the stator cooling structure of the first embodiment is applied, and FIG. 3 is a partial view showing the multi-axis multilayer motor M to which the stator cooling structure of the first embodiment is applied. FIG. 4 is a front view of the stator according to the first embodiment viewed from the back side.
[0018]
In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a motor cover, and 2 a motor case. A multi-axis multilayer motor M constituted by an inner rotor IR, a stator S, and an outer rotor OR is disposed in a motor chamber 17 surrounded by them. Yes.
[0019]
The inner rotor surface of the inner rotor IR is fixed by press-fitting (or shrink fitting) to the stepped shaft end portion of the first motor hollow shaft 8. As shown in FIG. 3, twelve inner rotor magnets 21 (permanent magnets) are embedded in the inner rotor IR in the axial direction with respect to the rotor base 20 in consideration of magnetic flux formation. However, two pairs are V-shaped and have the same polarity to form a three-pole pair.
[0020]
The stator S includes a stator piece laminate 41 in which the stator pieces 40 are laminated, a coil 42, a cooling passage 43 for cooling the stator, an inner side bolt / nut 44, an outer side bolt / nut 45, and a resin mold portion 46. Configured. The front side end of the stator S is fixed to the motor case 2 via the front side end plate 47 and the stator shaft 48.
[0021]
The coil 42 has 18 coils, and as shown in FIG. 4, the coil 42 is arranged on the circumference while repeating the 6-phase coil three times.
[0022]
A composite current is applied to the six-phase coil 42 from an inverter (not shown) through the power supply connection terminal 50, the bus bar radial stack 51, the power connector 52, and the bus bar axial stack 53 (see FIG. 18). This composite current is a combination of a three-phase alternating current for driving the outer rotor OR and a six-phase alternating current for driving the inner rotor IR.
[0023]
The outer rotor OR has an outer cylindrical surface fixed to the outer rotor case 62 by brazing or bonding. And the front side connection case 63 is being fixed to the front side of the outer rotor case 62, and the back side connection case 64 is being fixed to the back side. The second motor shaft 9 is splined to the back side connection case 64. In the outer rotor OR, as shown in FIG. 3, twelve outer rotor magnets 61 (permanent magnets) arranged in consideration of magnetic flux formation with respect to the rotor base 60 are embedded in the axial direction at both end positions. ing. Unlike the inner rotor magnet 21, the outer rotor magnet 61 is different in polarity one by one and forms a six-pole pair.
[0024]
In FIG. 2, reference numerals 80 and 81 denote a pair of outer rotor support bearings that support the outer rotor 6 to the motor case 2 and the motor cover 1. 82 is an inner rotor support bearing that supports the inner rotor IR to the motor case 2, 83 is a stator support bearing that supports the stator S with respect to the outer rotor OR, and 84 is between the first motor hollow shaft 8 and the second motor shaft 9. This is an intermediate bearing.
[0025]
In FIG. 2, 85 is an inner rotor resolver that detects the rotational position of the inner rotor IR, and 86 is an outer rotor resolver that detects the rotational position of the outer rotor OR.
[0026]
[Configuration of planetary gear mechanism]
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a Ravigneaux type compound planetary gear train G of the hybrid drive unit. In FIG. 5, 2 is a motor case, 3 is a gear housing, and 4 is a front cover. A Ravigneaux type planetary gear train G and a drive output mechanism D are arranged in a gear chamber 30 surrounded by them.
[0027]
The second ring gear R2 of the Ravigneaux type planetary gear train G is driven to rotate from the engine E when the multi-plate clutch 7 is engaged via the rotation fluctuation absorbing flywheel damper 6, the transmission input shaft 31, and the clutch drum 32. Torque is input.
[0028]
A first motor hollow shaft 8 is splined to the first sun gear S1 of the Ravigneaux type planetary gear train G, and the first torque and the first torque are transmitted from the inner rotor IR of the multi-axis multilayer motor M according to the determined motor operating point. The first rotation speed is input.
[0029]
A second motor shaft 9 is splined to the second sun gear S2 of the Ravigneaux type planetary gear train G, and the second torque and the second torque are output from the outer rotor OR of the multi-axis multilayer motor M according to the determined motor operating point. Two revolutions are input.
[0030]
A multi-plate brake 10 is provided between the first ring gear R1 of the Ravigneaux type planetary gear train G and the gear housing 3, and when the multi-plate brake 10 is engaged at the time of starting or the like, the first ring gear R1 is Stop.
[0031]
An output gear 11 that is rotatably supported by a stator shaft 48 via a bearing is splined to the common carrier C of the Ravigneaux type planetary gear train G.
[0032]
The drive output mechanism D includes a first counter gear 12 that meshes with the output gear 11, a second counter gear 13 provided on the shaft portion of the first counter gear 12, and a drive gear 14 that meshes with the second counter gear 13. And have. The final reduction ratio is determined by the ratio of the number of teeth of the second counter gear 13 and the drive gear 14.
[0033]
A fastening pressure is supplied to the clutch piston 33 of the multi-plate clutch 7 by a clutch pressure oil passage 34 formed in the front cover 4. A fastening pressure is supplied to the brake piston 35 of the multi-plate brake 10 by a brake pressure oil passage 36 formed in the front cover 4. The clutch piston 33 and the brake piston 35 are disposed inside the front cover 4, the clutch piston 33 is disposed at an inner circumferential position, and the brake piston 35 is disposed at an outer circumferential position thereof.
[0034]
A shaft center oil passage 37 is formed in the transmission input shaft 31, and lubricating oil is supplied to the shaft center oil passage 37 through a lubricant oil passage 38 formed in the front cover 4. The
[0035]
[Stator structure]
FIG. 6 is an enlarged longitudinal sectional view showing the stator S and the motor case member of the multi-axis multilayer motor of the first embodiment.
[0036]
The stator piece laminate 41 is configured by laminating a plurality of stator pieces 40 in the axial direction and winding a coil 42 of a flat copper wire around the outer periphery thereof so as to reciprocate in the axial direction.
[0037]
The front-side bracket 70 and the back-side bracket 71 have a plurality of stator piece laminates 41 around which the coils 42 are wound arranged at equal intervals on the circumference centered on the motor rotation axis, and at both axial end positions. The stator piece 40 is positioned while being positioned.
[0038]
The front side end plate 47 and the back side end plate 49 are arranged outside the brackets 70 and 71. A stator shaft 48 is fixed to the front end plate 47.
[0039]
The inner side bolt / nut 44 and the outer side bolt / nut 45 are inserted through both end plates 47 and 49, tightened by rotating the nut, and fixed as a whole by the frictional force generated by this tightening. Constructs a skeletal structure.
[0040]
The stator cooling pipe 72 is disposed at a position between the coiled stator piece laminated bodies 41 adjacent in the circumferential direction, and both ends thereof are supported by the front bracket 70 and the rear bracket 71.
[0041]
The resin mold portion 46 is formed by placing a skeletal structure supporting the stator cooling pipe 32 in a mold having a concave shape that matches the stator shape, pouring the molten resin, and filling the space with the molten resin. The In addition, 74 is a refrigerant introduction path formed in the motor case 2, 74 ′ is a refrigerant discharge path formed in the motor case 2, and 77 is a bolt that fixes the stator S to the motor case 2.
[0042]
[Stator cooling structure]
7 is a cross-sectional view showing the stator cooling structure and refrigerant flow of the first embodiment, FIG. 8 is a cross-sectional view showing the refrigerant distribution lid member of the stator cooling structure of the first embodiment along the line AA of FIG. 7, and FIG. 7B and 7B are views showing the refrigerant distribution plate member of the stator cooling structure of the first embodiment according to the line 7B-B, and FIG. FIG. 11 is a view showing the refrigerant U-turn lid member of the stator cooling structure according to the first embodiment taken along line 7D-D in FIG.
[0043]
In the multi-axis multilayer motor M, an inner rotor IR and an outer rotor OR are disposed concentrically with a stator S interposed therebetween, and an inner rotor and an outer rotor are disposed concentrically with the stator interposed therebetween.
[0044]
The stator S includes a stator piece laminate 41 in which coils 42 (multiphase coils) arranged at an equal pitch around a circumference around a motor rotation axis are wound, and a stator that cools the coil heat generation of the stator piece laminate 41 And a cooling refrigerant path 43.
[0045]
The refrigerant path 43 includes a refrigerant introduction path 90, a refrigerant distribution lid member 91, a refrigerant distribution plate member 92, a refrigerant forward path 93, a refrigerant return path 94, a refrigerant U-turn lid member 95, a refrigerant discharge path 96, It is set as the structure provided with.
[0046]
The refrigerant introduction path 90 is formed in the resin mold portion 46 as shown in FIG. 7 (a), and guides the refrigerant from the outside to the refrigerant introduction port at the stator end.
[0047]
As shown in FIG. 8, the refrigerant distribution lid member 91 has a donut shape, is provided with a partition wall 91c of an outward path 91a and a return path 91b in the circumferential direction, and extends from the refrigerant introduction path 90 to the start portion 91d of the outward path 91a. Guide the refrigerant.
[0048]
As shown in FIG. 9, the refrigerant distribution plate member 92 includes a forward distribution hole 92a communicating with the forward path 91a and a return distribution hole 92b communicating with the backward path 91b in the circumferential direction. Open to the position to be.
[0049]
As shown in FIG. 10, the refrigerant forward path 93 is formed through the resin mold portion 46 of the stator S in the axial direction, and one end communicates with the forward path distribution hole 92a.
[0050]
As shown in FIG. 10, the refrigerant return path 94 is formed through the resin mold portion 46 of the stator S in the axial direction, and one end thereof communicates with the return path distribution hole 92b.
[0051]
As shown in FIG. 11, the refrigerant U-turn lid member 95 is formed with a communication recess 95a corresponding to a pair of refrigerant outward paths 93 and a refrigerant return path 94, and is set adjacent to the circumferential direction in the refrigerant forward path 93 and the refrigerant return path. The other end of 94 is communicated.
[0052]
As shown in FIG. 7 (b), the refrigerant discharge path 96 passes through the refrigerant return path 94 and the return distribution hole 92 b of the refrigerant distribution plate member 92, and from the end portion 91 e of the return path 91 b of the refrigerant distribution lid member 91. Discharge the refrigerant.
[0053]
As shown in FIG. 10, the refrigerant forward path 93 and the refrigerant return path 94 are disposed between the coils 42 adjacent in the circumferential direction. Note that the numbers of circles in the reciprocating refrigerant paths are the same, the numbers without "'" correspond to the refrigerant forward path 93, and the numbers with "'" are the refrigerant return path 94. It corresponds to.
[0054]
The partition wall 91c of the refrigerant distribution lid member 91 maintains a circumferential cross-sectional area in a constant direction from a portion close to the refrigerant introduction passage 90 to a portion far from the refrigerant introduction passage 90, and a circumferential return cross-sectional area as a refrigerant discharge passage 96. It is an annular partition wall that maintains a constant cross-sectional area from near to far.
[0055]
Next, the operation will be described.
[0056]
[Basic functions of multi-axis multilayer motor]
By adopting a multi-shaft multilayer motor M in which two magnetic lines of outer rotor magnetic field lines and inner rotor magnetic field lines are formed with two rotors and one stator, the coil 42 and a coil inverter (not shown) are replaced with two inner rotors IR and outer rotors. Can be shared for OR. Then, by applying a composite current obtained by superimposing the current for the inner rotor IR and the current for the outer rotor OR to one coil 42, the two rotors IR and OR can be controlled independently. That is, in terms of appearance, one multi-axis multilayer motor M can be used as a combination of different or similar functions of the motor function and the generator function.
[0057]
Therefore, for example, compared to the case where a motor having a rotor and a stator and a generator having a rotor and a stator are provided, the size is greatly reduced. Thus, loss due to current (copper loss, switching loss) can be prevented.
[0058]
Moreover, it has a high degree of freedom in selection, such as using not only (motor + generator) but also (motor + motor) or (generator + generator) only by composite current control. When employed as a drive source for a hybrid vehicle as in the embodiment, the most effective or efficient combination can be selected from these many options according to the vehicle state.
[0059]
[Stator cooling]
When a large current is passed through the coil 42 when the multi-axis multilayer motor M is driven, the coil 42 generates heat. This heat causes the electrical efficiency and mechanical efficiency to deteriorate. Further, in the multi-axis multilayer motor M, the coils 42 that are heating elements are arranged in the stator S at equal pitches on the circumference around the motor rotation axis. Therefore, in order to remove the heat, it is necessary to cool without deviation in the circumferential direction of the stator S.
[0060]
The stator cooling action by the stator cooling structure of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0061]
The refrigerant that has passed through the refrigerant introduction path 74 formed in the motor case 2 from the outside is, as shown in FIG. 7 (a), the refrigerant introduction path 90 → the forward path 91a of the refrigerant distribution lid member 91 → the refrigerant distribution plate member in the forward path. The forward flow distribution hole 92a → the refrigerant forward passage 93 → the refrigerant U-turn cover member 95 flows into the communication recess 95a.
[0062]
In the return path, as shown in FIG. 7B, the return path 94 → the return distribution hole 92 b of the refrigerant distribution plate member 92 → the return path of the refrigerant distribution cover member 91 from the communication recess 95 a of the refrigerant U-turn cover member 95. The refrigerant flows from 91 b to the refrigerant discharge path 96, passes through the refrigerant discharge path 74 ′ formed in the motor case 2 from the refrigerant discharge path 96, and is discharged to the outside.
[0063]
In this refrigerant flow, a set of the refrigerant forward path 93 and the refrigerant backward path 94 is adjacent in the circumferential direction, and the refrigerant distribution lid member 91 is provided with a circumferential partition wall 91c that partitions the forward path 91a and the backward path 91b.
[0064]
For this reason, for example, in FIG. 12, if the flow path length between the forward distribution hole 92a of the refrigerant distribution plate member 92 and the refrigerant introduction path 90 is short as in the combination of the forward path (1) and the backward path (1) ', The flow path length between the return distribution hole 92b and the refrigerant discharge path 96 of the refrigerant distribution plate member 92 becomes longer, and conversely, as in the combination of the forward path <9> and the return path <9> ', If the flow path length between the forward distribution hole 92a and the refrigerant introduction path 90 is long, the flow path length between the return distribution hole 92b of the refrigerant distribution plate member 92 and the refrigerant discharge path 96 becomes short.
[0065]
Thus, since the total flow path length of the refrigerant for passing through the forward path 91a and the return path 91b of the refrigerant distribution lid member 91 is substantially the same length (less than one round of the refrigerant distribution lid member 91), Refrigerant paths 43 (from the refrigerant introduction path 90 to the refrigerant discharge path) represented by the combinations of {circle around (1)}, {circle around (1)} to {9}, {9} 'including the reciprocating path and the U-turn path 96) is substantially the same length, the cooling effect of each refrigerant passage 43 becomes substantially uniform, and the cooling bias of the stator S can be alleviated.
[0066]
The flow path resistance can be adjusted and the flow rate of each refrigerant path 43 can be made uniform by changing the size of the forward distribution hole 92a and the return distribution hole 92b of the refrigerant distribution plate member 92.
[0067]
Further, as shown in FIG. 6, since the refrigerant U-turn lid member 95 is pushed outward in the axial direction by the refrigerant flowing inside the refrigerant U-turn lid member 95, this force acts on the stator support bearing 83. That is, the preload can be applied to the stator support bearing 83 by the refrigerant.
[0068]
Next, the effect will be described.
In the stator cooling structure of the multi-axis multilayer motor of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
[0069]
(1) An inner rotor IR and an outer rotor OR are arranged concentrically with the stator S in between, and the stator S is a stator piece in which coils 42 arranged at equal pitch around the circumference of the motor rotation shaft are wound. In the multi-axis multilayer motor M having the laminate 41 and the stator cooling refrigerant passage 43 for cooling the coil heat generation of the stator piece laminate 41, the refrigerant introduction passage 90 → the forward passage 91a of the refrigerant distribution cover member 91 → refrigerant. Outward distribution hole 92a of distribution plate member 92 → Refrigerant forward path 93 → Communication recess 95a of refrigerant U-turn lid member 95 → Return refrigerant return path 94 → Return distribution hole 92b of refrigerant distribution plate member 92 → Return path 91b of refrigerant distribution cover member 91 → A refrigerant path 43 through which the refrigerant flows to the refrigerant discharge path 96, a set of the refrigerant forward path 93 and the refrigerant return path 94 is adjacent in the circumferential direction, and the forward path 91 is connected to the refrigerant distribution lid member 91. If due to the provision of the circumferential direction of the partition wall 91c that partitions the return 91b, the path length of all the refrigerant passages 43 distributed is almost same length of the path length, can be alleviated bias the stator cooling.
[0070]
(2) Since the refrigerant forward path 93 and the refrigerant return path 94 are disposed between the coils 42 adjacent in the circumferential direction, the coil 42 that is a heat generation source, the refrigerant forward path 93, and the refrigerant return path 94 are disposed closest to each other, and high efficiency is achieved. Can be cooled.
[0071]
(3) The partition wall 91c of the refrigerant distribution lid member 91 keeps the circumferential cross-sectional area in a constant direction from a portion close to the refrigerant introduction passage 90 to a portion far from the refrigerant introduction passage 90, and the circumferential cross-section of the return passage is a refrigerant discharge passage. Since the annular partition wall is maintained at a constant cross-sectional area from a portion close to 96 to a portion far from it, the flow path resistance of the refrigerant flowing through the forward path 91a and the return path 91b of the refrigerant distribution lid member 91 is constant by the partition wall 91c provided on the circumference. Can be kept in.
[0072]
(Second embodiment)
In the second embodiment, the partition wall of the refrigerant distribution lid member is a stepwise spiral partition wall.
[0073]
The stator cooling structure will be described.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the stator cooling structure and refrigerant flow of the second embodiment, FIG. 14 is a cross-sectional view showing the refrigerant distribution lid member of the stator cooling structure of the second embodiment along the line E-E in FIG. FIG. 13F is a diagram showing a refrigerant distribution plate member of the stator cooling structure of the second embodiment along the line F. FIG. 16 is a cross-sectional view showing a refrigerant forward path and a refrigerant return path of the stator cooling structure of the second embodiment according to the lines 13G-G. FIG. 17 is a view showing the refrigerant U-turn lid member of the stator cooling structure of the second embodiment along the line H-H in FIG. 13.
[0074]
As shown in FIG. 16, the stator S of the multi-axis multilayer motor M includes a stator piece laminate 41 in which coils 42 (multi-phase coils) arranged at an equal pitch are wound around a circumference around a motor rotation axis, A stator cooling refrigerant path for cooling the coil heat generation of the stator piece laminate 41.
[0075]
The refrigerant path includes a refrigerant introduction path 100, a refrigerant distribution lid member 101, a refrigerant distribution plate member 102, a refrigerant forward path 103, a refrigerant return path 104, a refrigerant U-turn lid member 105, and a refrigerant discharge path 106. It has a configuration with.
[0076]
As shown in FIG. 13, the refrigerant introduction path 100 is formed in the resin mold portion 46 and guides the refrigerant from the outside to the refrigerant introduction port at the end of the stator.
[0077]
As shown in FIG. 14, the refrigerant distribution lid member 101 has a donut shape, is provided with a partition wall 101c of the forward path 101a and the return path 101b in the circumferential direction, and extends from the refrigerant introduction path 100 to the start portion 101d of the forward path 101a. Guide the refrigerant.
[0078]
As shown in FIG. 15, the refrigerant distribution plate member 102 has an outward distribution hole 102a communicating with the forward path 101a and a return distribution hole 102b communicating with the backward path 101b adjacent to each other in the circumferential direction. Open to the position to be. Each distribution hole 102a, 102b is defined by a radial partition wall 102c.
[0079]
As shown in FIG. 16, the refrigerant forward path 103 is formed to penetrate the resin mold portion 46 of the stator S in the axial direction, and one end thereof communicates with the forward distribution hole 102a.
[0080]
As shown in FIG. 16, the refrigerant return path 104 is formed through the resin mold portion 46 of the stator S in the axial direction, and one end communicates with the return path distribution hole 102b.
[0081]
As shown in FIG. 17, the refrigerant U-turn lid member 105 is formed with a communication recess 105a corresponding to the pair of refrigerant outward paths 103 and the refrigerant return path 104, and is set adjacent to the circumferential direction in the refrigerant outward path 103 and the refrigerant return path. The other end of 104 is communicated.
[0082]
As shown in FIG. 13, the refrigerant discharge path 106 passes through the refrigerant return path 104 and the return distribution hole 102b of the refrigerant distribution plate member 102, and discharges the refrigerant from the end portion 101e of the return path 101b of the refrigerant distribution lid member 101. To do.
[0083]
As shown in FIG. 16, the refrigerant forward path 103 and the refrigerant return path 104 are arranged between the coils 42 adjacent in the circumferential direction. In FIG. 14, the numbers of circles in the refrigerant paths that are reciprocal are the same, the numbers without “′” correspond to the refrigerant forward path 103, and the numbers with “′” Corresponds to the refrigerant return path 104.
[0084]
The partition wall 101c of the refrigerant distribution lid member 101 has the largest outward cross-sectional area near the refrigerant introduction path 100, and the outward cross-sectional area gradually decreases in the circumferential direction toward the refrigerant discharge path 106. A step-like spiral partition wall that is set and has the return cross-sectional area near the refrigerant introduction path 100 set to be the narrowest, and the forward cross-sectional area is gradually increased toward the refrigerant discharge path 106 in the circumferential direction (1 to 9 walls). Since other configurations are the same as those of the first embodiment, illustration and description thereof are omitted.
[0085]
Next, the stator cooling operation will be described.
[0086]
When a large current is passed through the coil 42 when the multi-axis multilayer motor M is driven, the coil 42 generates heat. This heat causes the electrical efficiency and mechanical efficiency to deteriorate. Further, in the multi-axis multilayer motor M, the coils 42 that are heating elements are arranged in the stator S at equal pitches on the circumference around the motor rotation axis. Therefore, in order to remove the heat, it is necessary to cool without deviation in the circumferential direction of the stator S.
[0087]
The stator cooling action by the stator cooling structure of the second embodiment will be described with reference to FIG.
[0088]
The refrigerant that has passed through the refrigerant introduction path 74 formed in the motor case 2 from the outside is, as shown on the right side of FIG. 13, the refrigerant introduction path 100 → the forward path 101 a of the refrigerant distribution lid member 101 → the refrigerant distribution plate member 102. The forward flow distribution hole 102a → the refrigerant forward passage 103 → the refrigerant U-turn cover member 105 flows into the communication recess 105a.
[0089]
In the return path, as shown on the left side of FIG. 13, from the communication recess 105 a of the refrigerant U-turn lid member 105, the return path 104 b of the refrigerant return plate 104 → the return distribution hole 102 b of the refrigerant distribution plate member 102 → the return path 101 b of the refrigerant distribution lid member 101. → The refrigerant flows to the refrigerant discharge path 106, passes through the refrigerant discharge path 74 ′ formed in the motor case 2 from the refrigerant discharge path 106, and is discharged to the outside.
[0090]
In this refrigerant flow, a set of the refrigerant forward path 103 and the refrigerant backward path 104 is adjacent in the circumferential direction, and the refrigerant distribution lid member 101 is provided with a circumferential partition wall 101c that partitions the forward path 101a and the backward path 101b.
[0091]
For this reason, for example, in FIG. 14, if the flow path length between the forward distribution hole 102a of the refrigerant distribution plate member 102 and the refrigerant introduction path 100 is short, as in the combination of the forward path (1) and the return path (1) ', The flow path length between the return distribution hole 102b of the refrigerant distribution plate member 102 and the refrigerant discharge path 106 becomes longer, and conversely, as in the combination of the return path 9 and the return path 9), If the flow path length between the forward distribution hole 102a and the refrigerant introduction path 100 is long, the flow path length between the return distribution hole 102b of the refrigerant distribution plate member 102 and the refrigerant discharge path 106 becomes short.
[0092]
In this way, the total flow path length of the refrigerant for passing through the forward path 101a and the return path 101b of the refrigerant distribution lid member 101 becomes substantially the same length (less than one round of the refrigerant distribution lid member 101). Refrigerant paths (from the refrigerant introduction path 100 to the refrigerant discharge path 106) represented by the combinations of distributed {circle around (1)}, {circle around (1)} to {9}, {9} 'including the reciprocating path and the U-turn path. The cooling length of each refrigerant path is substantially uniform, and the cooling bias of the stator S can be alleviated. Since other operations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0093]
Next, the effect will be described.
In the stator cooling structure of the multi-axis multilayer motor of the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment.
[0094]
(4) The partition wall 101c of the refrigerant distribution lid member 101 sets the widest cross-sectional area of the part close to the refrigerant introduction path 100, and gradually increases the cross-sectional area of the forward path toward the refrigerant discharge path 106 in the circumferential direction. A step spiral shape in which the return cross-sectional area of the portion close to the refrigerant introduction path 100 is set to be the narrowest, and the forward cross-sectional area is gradually increased toward the refrigerant discharge path 106 in the circumferential direction. Since the partition wall is used, the flow rate of the refrigerant can be made uniform by a stepwise change in the refrigerant channel cross-sectional area.
[0095]
As mentioned above, although the stator cooling structure of the multi-axis multilayer motor of this invention has been demonstrated based on 1st Example and 2nd Example, about a specific structure, it is not restricted to these Examples, Claim Modifications and additions of the design are permitted without departing from the spirit of the invention according to each claim in the scope of the above.
[0096]
For example, in the first embodiment, an example of a multi-axis multi-layer motor applied to a hybrid drive unit has been shown. However, for a multi-axis multi-layer motor installed alone or a multi-axis multi-layer motor applied to another system Also, the stator cooling structure of the present invention can be adopted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic overall view showing a hybrid drive unit to which a multi-axis multilayer motor having a stator cooling structure of a first embodiment is applied.
FIG. 2 is a longitudinal side view showing a multi-axis multilayer motor M to which the stator cooling structure of the first embodiment is applied.
FIG. 3 is a partially longitudinal front view showing a multi-axis multilayer motor M to which the stator cooling structure of the first embodiment is applied.
FIG. 4 is a view of a multi-axis multilayer motor M to which the stator cooling structure of the first embodiment is applied as viewed from the back side of the stator.
FIG. 5 is a longitudinal side view showing a Ravigneaux type planetary gear train G and a drive output mechanism D of a hybrid drive unit to which the multi-axis multilayer motor of the first embodiment is applied.
FIG. 6 is a longitudinal side view showing a stator and a motor case member of a multi-axis multilayer motor M to which the stator cooling structure of the first embodiment is applied.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the stator cooling structure of the first embodiment and the flow of refrigerant.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a refrigerant distribution lid member of the stator cooling structure of the first embodiment taken along line AA in FIG. 7;
FIG. 9 is a view showing a refrigerant distribution plate member of the stator cooling structure of the first embodiment taken along line B-B in FIG. 7;
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a refrigerant forward path and a refrigerant return path of the stator cooling structure of the first embodiment according to the FIG. 7C-C line.
FIG. 11 is a diagram showing a refrigerant U-turn lid member of the stator cooling structure of the first embodiment, taken along line 7D-D.
FIG. 12 is an operation explanatory view showing a refrigerant flow in the refrigerant distribution lid member of the stator cooling structure of the first embodiment.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a stator cooling structure and a refrigerant flow of a second embodiment.
14 is a cross-sectional view showing a refrigerant distribution lid member of the stator cooling structure of the second embodiment, taken along line 13E-E. FIG.
FIG. 15 is a view showing a refrigerant distribution plate member of the stator cooling structure of the second embodiment taken along line F in FIG. 13;
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a refrigerant forward path and a refrigerant return path of the stator cooling structure of the second embodiment, taken along line G-G in FIG.
FIG. 17 is a view showing a refrigerant U-turn lid member of the stator cooling structure of the second embodiment along the line H-H in FIG. 13;
FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of a composite current applied to a stator coil of a multi-axis multilayer motor.
[Explanation of symbols]
M Double-axis multilayer motor
S stator
IR inner rotor
OR outer rotor
41 Stator piece laminate
42 coils (multi-phase coils)
43 Refrigerant path
46 Resin mold part
90 Refrigerant introduction path
91 Refrigerant distribution lid member
91a Outbound
91b Return
91c partition wall
91d Starter
91e termination
92 Refrigerant distribution plate member
92a Outbound distribution hole
92b Return hole distribution hole
93 Refrigerant outbound
94 Refrigerant return path
95 Refrigerant U-turn lid member
95a Communication recess
96 Refrigerant discharge passage
100 Refrigerant introduction path
101 Refrigerant distribution lid member
101a Outbound
101b Return
101c partition wall
101d starting part
101e termination
102 Refrigerant distribution plate member
102a Outbound distribution hole
102b Distribution hole for return path
103 Refrigerant outbound path
104 Refrigerant return path
105 Refrigerant U-turn lid member
105a Communication recess
106 Refrigerant discharge path

Claims

An inner rotor and an outer rotor are arranged concentrically around the stator,
The stator includes a stator piece laminate in which multiphase coils arranged at an equal pitch around a circumference around a motor rotation shaft are wound, and a refrigerant shaft that cools the coil heat generation of the stator piece laminate. In multi-layer motors,
The refrigerant path,
A refrigerant introduction path for guiding the refrigerant from the outside to the refrigerant inlet at the end of the stator;
The shape is a donut shape, a partition wall for the forward path and the return path is provided in the circumferential direction, and a refrigerant distribution lid member that guides the refrigerant from the refrigerant introduction path to the start portion of the forward path;
A refrigerant distribution plate member that opens a forward distribution hole that communicates with the forward path portion and a return distribution hole that communicates with the backward path portion at positions adjacent to each other in the circumferential direction;
Refrigerant forward path formed through the resin mold portion of the stator in the axial direction, one end communicating with the forward distribution hole,
A refrigerant return path formed through the resin mold portion of the stator in the axial direction and having one end communicating with the return path distribution hole;
A refrigerant U-turn lid member communicating the other end of the refrigerant forward path and the refrigerant return path, which are set adjacent to each other in the circumferential direction;
A refrigerant discharge path that passes through the refrigerant return path and the return distribution hole of the refrigerant distribution plate member, and discharges the refrigerant from the terminal end of the return path of the refrigerant distribution lid member;
Equipped with a,
In the refrigerant distribution lid member, both the forward and backward paths in the circumferential direction are annular, and the refrigerant inlet and the refrigerant outlet are provided adjacent to the annular forward and backward paths, and the vicinity of the refrigerant inlet and the refrigerant outlet A stator cooling structure for a multi-shaft multi-layer motor, characterized in that a radial partition wall is provided in the vicinity of to prevent the refrigerant from circulating to the annular forward path and the annular return path .

In the stator cooling structure of the multi-axis multilayer motor according to claim 1,
A stator cooling structure for a multi-shaft multilayer motor, wherein the refrigerant forward path and the refrigerant return path are disposed between coils adjacent in the circumferential direction.

In the stator cooling structure of a multi-axis multilayer motor according to any one of claims 1 and 2,
The partition wall of the refrigerant distribution lid member maintains a constant cross-sectional area in the circumferential direction from a portion close to the refrigerant introduction path to a portion far from the refrigerant introduction path, and a circumferential cross-sectional area in the return direction far from the portion near the refrigerant introduction path. A stator cooling structure for a multi-axis multi-layer motor, characterized in that it is an annular partition wall that maintains a constant cross-sectional area up to a portion.

In the stator cooling structure of a multi-axis multilayer motor according to any one of claims 1 and 2,
The partition wall of the refrigerant distribution lid member has the widest cross-sectional area of the part close to the refrigerant introduction path, and the outward cross-sectional area is set to be narrowed stepwise or steplessly toward the refrigerant discharge path side in the circumferential direction. In addition, the return cross-sectional area of the portion close to the refrigerant introduction path is set to be the narrowest, and the forward cross-sectional area is set to be wide stepwise or steplessly in the circumferential direction toward the refrigerant discharge path side. A stator cooling structure for a multi-axis multi-layer motor.