JP5728266B2

JP5728266B2 - Motor cooling structure

Info

Publication number: JP5728266B2
Application number: JP2011072866A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　健; 健渡辺; 斎藤　誠; 斎藤　　誠
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-03-29
Also published as: JP2012210027A

Description

本発明は、冷却液供給部から供給される冷却液により電動機を冷却する電動機の冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for an electric motor that cools the electric motor with a coolant supplied from a coolant supply unit.

従来、電動機であるモータジェネレータを駆動源としたハイブリッド車両や電気自動車等の開発が進んでいる。これらの車両はリチウムイオン二次電池等の高電圧バッテリを搭載し、高電圧バッテリからモータジェネレータに駆動電流を供給することでモータジェネレータを高出力で回転駆動（力行駆動）し、これにより車両を走行させている。モータジェネレータは高出力で回転駆動されるため高温となり、モータジェネレータの性能保持のためにも、モータジェネレータの冷却効率を向上させることが重要である。 2. Description of the Related Art Conventionally, development of hybrid vehicles, electric vehicles, and the like using a motor generator, which is an electric motor, as a drive source is progressing. These vehicles are equipped with a high voltage battery such as a lithium ion secondary battery, and the motor generator is driven to rotate at high output (power running drive) by supplying drive current from the high voltage battery to the motor generator. I am running. Since the motor generator is driven to rotate at a high output, it becomes high temperature, and it is important to improve the cooling efficiency of the motor generator in order to maintain the performance of the motor generator.

モータジェネレータの冷却構造としては、例えば循環するオイル（冷却液）によってモータジェネレータを冷却するようにした、所謂油冷方式の冷却構造を採用した技術があり、回転駆動されるモータジェネレータにオイルを噴射または滴下することで、オイルを介してモータジェネレータの熱を外部に逃がすようにしている。このような油冷方式の冷却構造を採用した技術としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。 As a motor generator cooling structure, for example, there is a technology that employs a so-called oil cooling type cooling structure in which the motor generator is cooled by circulating oil (coolant), and oil is injected into the rotationally driven motor generator. Alternatively, by dripping, the heat of the motor generator is released to the outside through the oil. As a technique employing such an oil cooling type cooling structure, for example, a technique described in Patent Document 1 is known.

特許文献１に記載された回転電機（電動機）は、ステータコアにコイルを巻き付け、ステータコアの軸方向に沿う両端側にそれぞれコイルエンドを設けている。各コイルエンドはコイルの折り返しにより形成され、各コイルエンドにおいては、回転電機の回転駆動時において、特に他の部分に比して高温となる。そのため、特許文献１に記載された回転電機においては、各コイルエンドに対して各油供給ポート（冷却液供給部）から油（オイル）を噴射または滴下させ、これにより各コイルエンドを効率良く冷却し、ひいては回転電機の冷却効率を向上させている。 In the rotating electrical machine (electric motor) described in Patent Document 1, a coil is wound around a stator core, and coil ends are provided on both end sides along the axial direction of the stator core. Each coil end is formed by turning back the coil, and each coil end is heated at a higher temperature than that of other portions when the rotary electric machine is driven to rotate. Therefore, in the rotating electrical machine described in Patent Document 1, oil (oil) is sprayed or dripped from each oil supply port (coolant supply part) to each coil end, thereby efficiently cooling each coil end. As a result, the cooling efficiency of the rotating electrical machine is improved.

特開２００６−３１１７５０号公報（図１）JP 2006-31750 A (FIG. 1)

しかしながら、上述の特許文献１に記載された電動機によれば、コイルエンドの成形時に、当該コイルエンドの周方向に沿う油路溝を形成し、当該油路溝にオイル（冷却液）を噴射または滴下させ、これにより多くのオイルをコイルエンドに接触させるようにしている。したがって、コイルエンドの形状が複雑化するばかりか、コイルエンドを成形するための作業工程が煩雑化し、ひいては歩留まりの悪化を招くという問題を生じ得る。 However, according to the electric motor described in Patent Document 1 described above, when forming the coil end, an oil passage groove is formed along the circumferential direction of the coil end, and oil (coolant) is injected into the oil passage groove or The oil is dripped so that much oil is brought into contact with the coil end. Therefore, not only the shape of the coil end becomes complicated, but also the work process for forming the coil end becomes complicated, and as a result, the yield may be deteriorated.

さらには、例えば、車両側のレイアウト等の都合により、電動機をその軸芯が傾斜するよう車両に搭載する必要がある場合には、油路溝の深さが浅いため、当該油路溝からオイルがはみ出てしまうことが起こり得る。つまり、電動機の傾斜角度（車両への搭載角度）によっては、冷却効率が低下するようなことが起こり得る。そこで、例えば、油路溝の深さを深くして、これによりオイルがはみ出るのを抑制することも考えられるが、この場合にはコイルの巻き数を確保（モータ性能の確保）するためにコイルエンドが大型化し、ひいては電動機全体が大型化するという問題を生じ得る。 Furthermore, for example, when it is necessary to mount the electric motor on the vehicle so that the axis of the motor is inclined due to the layout on the vehicle side or the like, the oil channel groove is shallow, so that the oil channel Can protrude. That is, depending on the inclination angle of the electric motor (mounting angle on the vehicle), the cooling efficiency may be reduced. Therefore, for example, it is conceivable to increase the depth of the oil passage groove and thereby suppress the oil from protruding, but in this case, in order to secure the number of turns of the coil (ensure motor performance), the coil The problem is that the end is enlarged, and as a result, the entire motor is enlarged.

本発明の目的は、コイルエンドの形状を複雑化させること無く、傾斜角度に依らず冷却性能を確保し得る電動機の冷却構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cooling structure for an electric motor that can ensure cooling performance regardless of an inclination angle without complicating the shape of a coil end.

本発明の電動機の冷却構造は、ステータの軸方向一端側が上方側に位置し、前記ステータの軸方向他端側が下方側に位置するよう車両に搭載され、冷却液供給部から供給される冷却液により電動機を冷却する電動機の冷却構造であって、前記冷却液供給部は、前記電動機の上方側で当該電動機の軸心に沿って延び、上方側から下方側へと前記冷却液を供給する冷却液連通路を有し、前記電動機を、複数の環状鋼板を積層して形成され、コイルが巻き付けられる前記ステータと、前記ステータから当該ステータの軸方向に向けて突出し、前記コイルを折り返して形成されるコイルエンドと、前記ステータの径方向内側に回転自在に設けられ、前記コイルへの通電により回転するロータとから形成し、前記複数の環状鋼板のうちの少なくとも前記ステータの軸方向一端側の環状鋼板を、前記コイルエンドからその径方向外側に突出した大径環状鋼板とし、当該大径環状鋼板により前記冷却液連通路から供給される前記冷却液を前記コイルエンドの周囲に沿わせて移動させることを特徴とする。 The cooling structure for the electric motor of the present invention is mounted on the vehicle such that one end in the axial direction of the stator is located on the upper side and the other end in the axial direction of the stator is located on the lower side, and is supplied from the coolant supply section. The cooling structure of the motor for cooling the motor by the cooling, wherein the coolant supply unit extends along the axis of the motor on the upper side of the motor and supplies the coolant from the upper side to the lower side has Ekiren passage, the electric motor is formed by laminating a plurality of annular steel plates, and the stator coil is wound, in the axial direction of the stator protrude, are formed by folding the coil from the stator that a coil end, rotatably disposed radially inward of the stator, formed of a rotor which is rotated by energization of the coil, at least the one of said plurality of annular steel plates An annular steel plates in the axial direction one end side of the stator, said from the coil end and the large diameter annular steel plates projecting outwardly in the radial direction, the cooling liquid the coil end to be supplied from the coolant communicating passage by the Large-diameter annular steel plates It is characterized by being moved along the periphery of.

本発明の電動機の冷却構造によれば、複数の環状鋼板うちの少なくともステータの軸方向一端側の環状鋼板を、コイルエンドからその径方向外側に突出した大径環状鋼板とし、当該大径環状鋼板により冷却液供給部から供給される冷却液をコイルエンドの周囲に沿わせて移動させるので、従前のようにコイルエンドの形状を複雑化させること無く、冷却構造を構築することができる。また、出力やサイズ等が大きい仕様違いの電動機の環状鋼板を大径環状鋼板として用い、当該大径環状鋼板を他の環状鋼板とともに積層することもできる。これにより、部品の共通化を図って製造コストの上昇を抑えることができる。さらに、電動機を、ステータの軸方向一端側が上方側に位置し、ステータの軸方向他端側が下方側に位置するよう車両に搭載することもできる。この場合、大径環状鋼板はコイルエンドから径方向外側に突出しているので、コイルエンドに供給された冷却液は、コイルエンドからはみ出て大径環状鋼板を越えることが無く、冷却効率が低下するのを防止できる。 According to the cooling structure for an electric motor of the present invention, at least one of the plurality of annular steel plates is a large-diameter annular steel plate protruding radially outward from the coil end, and the large-diameter annular steel plate. Since the coolant supplied from the coolant supply unit is moved along the periphery of the coil end, the cooling structure can be constructed without complicating the shape of the coil end as before. In addition, an annular steel plate of an electric motor with different specifications such as output and size can be used as a large-diameter annular steel plate, and the large-diameter annular steel plate can be laminated together with other annular steel plates. Thereby, it is possible to share parts and suppress an increase in manufacturing cost. Furthermore, the electric motor can be mounted on the vehicle such that one end side in the axial direction of the stator is located on the upper side and the other end side in the axial direction of the stator is located on the lower side. In this case, since the large-diameter annular steel plate protrudes radially outward from the coil end, the cooling liquid supplied to the coil end does not protrude from the coil end and does not exceed the large-diameter annular steel plate, resulting in a decrease in cooling efficiency. Can be prevented.

ハイブリッド車両の駆動系統の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the drive system of a hybrid vehicle. モータジェネレータの車両への搭載状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the mounting state to the vehicle of a motor generator. ステータコアを分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows a stator core. オイルの流れ状態を説明する部分断面図である。It is a fragmentary sectional view explaining the flow state of oil. オイルの流れ状態を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the flow state of oil. 第２実施の形態における図３に対応した分解斜視図である。It is a disassembled perspective view corresponding to FIG. 3 in 2nd Embodiment. 第２実施の形態における図４に対応した部分断面図である。It is a fragmentary sectional view corresponding to Drawing 4 in a 2nd embodiment. 第２実施の形態における図５に対応した斜視図である。It is a perspective view corresponding to FIG. 5 in 2nd Embodiment.

以下、本発明の第１実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１はハイブリッド車両の駆動系統の概略を示すブロック図を、図２はモータジェネレータの車両への搭載状態を示す斜視図を、図３はステータコアを分解して示す分解斜視図を、図４はオイルの流れ状態を説明する部分断面図を、図５はオイルの流れ状態を説明する斜視図をそれぞれ表している。 1 is a block diagram showing an outline of a drive system of a hybrid vehicle, FIG. 2 is a perspective view showing a motor generator mounted on the vehicle, FIG. 3 is an exploded perspective view showing an exploded stator core, and FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating the oil flow state, and FIG. 5 is a perspective view illustrating the oil flow state.

図１に示すハイブリッド駆動装置１０は、図示しないハイブリッド車両（車両）の前方側に搭載され、エンジン（内燃機関）２０および駆動機構３０を備え、ドライブシャフト４０を回転駆動するようになっている。駆動機構３０は、エンジン２０とドライブシャフト４０との間に動力伝達可能に設けられ、駆動機構３０は、トルクコンバータ３１，クラッチ機構３２，変速機３３およびモータジェネレータ（電動機）５０を備えている。 A hybrid drive device 10 shown in FIG. 1 is mounted on the front side of a hybrid vehicle (vehicle) (not shown), and includes an engine (internal combustion engine) 20 and a drive mechanism 30 to rotate the drive shaft 40. The drive mechanism 30 is provided between the engine 20 and the drive shaft 40 so as to be able to transmit power. The drive mechanism 30 includes a torque converter 31, a clutch mechanism 32, a transmission 33, and a motor generator (electric motor) 50.

トルクコンバータ３１は、エンジン２０とクラッチ機構３２との間に設けられ、トルクコンバータ３１内に充填された比較的粘度の低いオイル（図示せず）を作動媒体として、エンジン２０の動力をクラッチ機構３２に伝達するようになっている。 The torque converter 31 is provided between the engine 20 and the clutch mechanism 32, and uses the relatively low-viscosity oil (not shown) filled in the torque converter 31 as a working medium to use the power of the engine 20 as the clutch mechanism 32. To communicate.

クラッチ機構３２は、トルクコンバータ３１と変速機３３との間に設けられ、トルクコンバータ３１と変速機３３との間の動力伝達経路を、正回転または逆回転で締結するようになっている。具体的には、シフト位置を前進（Ｄ）とすると正回転で締結され、シフト位置を後進（Ｒ）とすると逆回転で締結される。また、クラッチ機構３２は、トルクコンバータ３１と変速機３３との間の動力伝達経路を開放するようになっており、シフト位置をニュートラル（Ｎ）とすることで動力伝達経路が開放される。 The clutch mechanism 32 is provided between the torque converter 31 and the transmission 33, and fastens the power transmission path between the torque converter 31 and the transmission 33 by forward rotation or reverse rotation. Specifically, when the shift position is forward (D), it is fastened by forward rotation, and when the shift position is reverse (R), it is fastened by reverse rotation. The clutch mechanism 32 opens the power transmission path between the torque converter 31 and the transmission 33, and the power transmission path is opened by setting the shift position to neutral (N).

変速機３３は、クラッチ機構３２とモータジェネレータ５０との間に設けられ、トルクコンバータ３１，クラッチ機構３２を介して伝達されるエンジン２０の回転数（動力）を変速するようになっている。変速機３３は、例えば、プライマリプーリおよびセカンダリプーリ（いずれも図示せず）を備えた無段変速機により形成されている。プライマリプーリは入力側を、セカンダリプーリは出力側を形成し、プライマリプーリ側にはクラッチ機構３２およびモータジェネレータ５０が設けられ、セカンダリプーリ側にはドライブシャフト４０が設けられている。これにより、セカンダリプーリの回転数を無段階で調整することで、ドライブシャフト４０の回転数が無段階で調整される。 The transmission 33 is provided between the clutch mechanism 32 and the motor generator 50 and shifts the rotational speed (power) of the engine 20 transmitted through the torque converter 31 and the clutch mechanism 32. The transmission 33 is formed by a continuously variable transmission including a primary pulley and a secondary pulley (both not shown), for example. The primary pulley forms the input side, the secondary pulley forms the output side, the clutch mechanism 32 and the motor generator 50 are provided on the primary pulley side, and the drive shaft 40 is provided on the secondary pulley side. Thereby, the rotation speed of the drive shaft 40 is adjusted steplessly by adjusting the rotation speed of the secondary pulley steplessly.

ここで、モータジェネレータ５０は、駆動モータおよび発電機として機能するようになっている。例えば、ハイブリッド車両を停車状態から加速させる場合には、モータジェネレータ５０を力行駆動し、これにより大きな駆動トルクを発生してスムーズに加速させる。また、ハイブリッド車両が高速で巡航している場合においては、エンジン２０のみの動力で燃費の良い駆動状態とする。さらに、ハイブリッド車両を減速させて停車状態とする場合においては、モータジェネレータ５０を回生駆動し、これにより運動エネルギを電気エネルギに変換して減速させる。そして、変換した電気エネルギは車載バッテリ（図示せず）の充電により回収される。 Here, the motor generator 50 functions as a drive motor and a generator. For example, when the hybrid vehicle is accelerated from a stopped state, the motor generator 50 is driven by powering, thereby generating a large driving torque and smoothly accelerating it. Further, when the hybrid vehicle is cruising at a high speed, a driving state with good fuel efficiency is achieved by the power of only the engine 20. Further, when the hybrid vehicle is decelerated to a stop state, the motor generator 50 is driven to regenerate, thereby converting kinetic energy into electric energy and decelerating. And the converted electrical energy is collect | recovered by charge of a vehicle-mounted battery (not shown).

図２に示すように、モータジェネレータ５０は、ハイブリッド駆動装置１０の外郭を形成するケーシング１１内に設けられている。ケーシング１１は、溶融したアルミ材料等を鋳造成形することにより所定形状に形成され、放熱性に優れたものとなっている。図２においては、ハイブリッド駆動装置１０の一部（モータジェネレータ５０の部分）を示しており、モータジェネレータ５０の前方側にはエンジン２０（図１参照）が配置され、モータジェネレータ５０の下方側にはドライブシャフト４０が配置されている。 As shown in FIG. 2, the motor generator 50 is provided in the casing 11 that forms the outline of the hybrid drive device 10. The casing 11 is formed into a predetermined shape by casting a molten aluminum material or the like, and has excellent heat dissipation. In FIG. 2, a part of the hybrid drive device 10 (a part of the motor generator 50) is shown. The engine 20 (see FIG. 1) is disposed on the front side of the motor generator 50, and below the motor generator 50. Is provided with a drive shaft 40.

ハイブリッド駆動装置１０は、ハイブリッド車両の車体側に設けられたブラケットに、強化ゴム等よりなるマウントブッシュ（何れも図示せず）を介して取り付けられるようになっている。ここで、ハイブリッド駆動装置１０は、ドライブシャフト４０をハイブリッド車両の床下等に導けるようにするために、後方側に所定角度傾斜して搭載されている。つまり、モータジェネレータ５０の軸芯Ｃの後方側は、モータジェネレータ５０の軸芯Ｃの前方側に比して、低い位置（地面に近い位置）に配置されるようになっている。本実施の形態においては、モータジェネレータ５０は後方側にα°（例えば５°〜１０°）傾斜されている（図４参照）。 The hybrid drive device 10 is attached to a bracket provided on the vehicle body side of the hybrid vehicle via a mount bush (not shown) made of reinforced rubber or the like. Here, the hybrid drive device 10 is mounted at a predetermined angle on the rear side so that the drive shaft 40 can be guided under the floor of the hybrid vehicle. That is, the rear side of the shaft core C of the motor generator 50 is arranged at a lower position (position closer to the ground) than the front side of the shaft core C of the motor generator 50. In the present embodiment, motor generator 50 is inclined α ° (for example, 5 ° to 10 °) rearward (see FIG. 4).

モータジェネレータ５０は、固定子としてのステータ６０および回転子としてのロータ７０を備えている。ステータ６０は、磁性材料よりなる複数の第１環状鋼板６１，６１，・・・と１枚の第２環状鋼板６２とを積層して形成され、複数の環状鋼板６１，６２のうちの第２環状鋼板６２は、ステータ６０の軸方向一端側（前方側）に設けられている。 The motor generator 50 includes a stator 60 as a stator and a rotor 70 as a rotor. The stator 60 is formed by laminating a plurality of first annular steel plates 61, 61,... Made of a magnetic material and one second annular steel plate 62, and the second of the plurality of annular steel plates 61, 62. The annular steel plate 62 is provided on one end side (front side) in the axial direction of the stator 60.

図３に示すように、各第１環状鋼板６１は、環状本体部６１ａと、径方向内側に突出するよう一体に設けられた複数のティース部６１ｂと、径方向外側に突出するよう一体に設けられた３つの固定片６１ｃとを備えている。各固定片６１ｃにはボルト孔６１ｄが形成されており、各第１環状鋼板６１を積層した状態のもとでボルト孔６１ｄに固定ボルト（図示せず）を貫通させ、当該固定ボルトをケーシング１１（図２参照）にネジ結合することにより、モータジェネレータ５０をケーシング１１内に固定することができる。 As shown in FIG. 3, each first annular steel plate 61 is provided integrally with an annular main body portion 61 a, a plurality of teeth portions 61 b provided integrally so as to protrude radially inward, and protruded radially outward. Three fixed pieces 61c. Each fixing piece 61c is formed with a bolt hole 61d. A fixing bolt (not shown) is passed through the bolt hole 61d in a state where the first annular steel plates 61 are laminated, and the fixing bolt is inserted into the casing 11. The motor generator 50 can be fixed in the casing 11 by screw coupling to (see FIG. 2).

第２環状鋼板６２は、各第１環状鋼板６１よりも大径に形成され、環状本体部６２ａと、径方向内側に突出するよう一体に設けられた複数のティース部６２ｂとを備えている。第２環状鋼板６２の直径寸法は、第１環状鋼板６１の固定片６１ｃの頂部（先端部）を結ぶ仮想円（図示せず）の直径寸法と同じ直径寸法に設定されている。環状本体部６２にはボルト孔６２ｃが形成されており、各第１環状鋼板６１のボルト孔６１ｄと同様に、ボルト孔６２ｃにも固定ボルトが貫通するようになっている。ここで、第２環状鋼板６２は、本発明における大径環状鋼板を構成しており、第２環状鋼板６２は、後述するコイル６３の一端側の第１折り返し部ＴＰ１の径方向外側に大きく突出している。 The second annular steel plate 62 is formed to have a larger diameter than each first annular steel plate 61, and includes an annular main body portion 62a and a plurality of teeth portions 62b provided integrally so as to protrude radially inward. The diameter of the second annular steel plate 62 is set to the same diameter as that of a virtual circle (not shown) connecting the tops (tips) of the fixed pieces 61 c of the first annular steel plate 61. Bolt holes 62 c are formed in the annular main body 62, and the fixing bolts penetrate the bolt holes 62 c in the same manner as the bolt holes 61 d of the first annular steel plates 61. Here, the second annular steel plate 62 constitutes a large-diameter annular steel plate according to the present invention, and the second annular steel plate 62 projects greatly outward in the radial direction of a first folded portion TP1 on one end side of a coil 63 described later. ing.

各ティース部６１ｂ，６２ｂには、図４に示すように、集中巻きまたは分布巻きによって、導電性に優れた銅線等よりなるコイル６３が巻き付けられている。コイル６３は、ステータ６０の軸方向両側（前方側および後方側）で折り返されており、一端側の第１折り返し部ＴＰ１および他端側の第２折り返し部ＴＰ２は、ステータ６０の軸方向両側に向けてそれぞれ突出している。コイル６３は、絶縁材としてのプラスチック材料等によってモールドされており、これにより隣り合うティース部６１ｂに巻き付けられたコイル６３同士が短絡することは無い。ここで、モールドされたコイル６３の各折り返し部ＴＰ１，ＴＰ２は、本発明におけるコイルエンドを構成している。 As shown in FIG. 4, a coil 63 made of a copper wire or the like having excellent conductivity is wound around each of the teeth portions 61b and 62b by concentrated winding or distributed winding. The coil 63 is folded back on both sides (front side and rear side) in the axial direction of the stator 60, and the first folded portion TP <b> 1 on one end side and the second folded portion TP <b> 2 on the other end side are on both sides in the axial direction of the stator 60. It protrudes toward each. The coil 63 is molded by a plastic material or the like as an insulating material, so that the coils 63 wound around the adjacent tooth portions 61b are not short-circuited. Here, the folded portions TP1 and TP2 of the molded coil 63 constitute a coil end in the present invention.

図２に示すように、ロータ７０は、磁性材料よりなる複数の環状鋼板７１を積層して形成され、ステータ６０の径方向内側に所定の隙間を介して回転自在に設けられている。各環状鋼板７１の中心部分には、回転軸７２が貫通して固定され、各環状鋼板７１の回転軸７２の周囲には、当該回転軸７２の軸方向に沿うよう複数の棒状永久磁石（図示せず）が設けられている。これにより、コイル６３（図４参照）に駆動電流を供給（通電）することで電磁力が発生し、当該電磁力によりロータ７０がステータ６０に対して回転するようになっている。 As shown in FIG. 2, the rotor 70 is formed by laminating a plurality of annular steel plates 71 made of a magnetic material, and is provided rotatably on the radially inner side of the stator 60 via a predetermined gap. A rotating shaft 72 is fixed through the central portion of each annular steel plate 71, and a plurality of rod-shaped permanent magnets (see FIG. 5) are arranged around the rotating shaft 72 of each annular steel plate 71 along the axial direction of the rotating shaft 72. Not shown). Thereby, an electromagnetic force is generated by supplying (energizing) a drive current to the coil 63 (see FIG. 4), and the rotor 70 is rotated with respect to the stator 60 by the electromagnetic force.

ケーシング１１には、冷却液としてのオイルＯ（図４参照）を、モータジェネレータ５０に向けて噴射または滴下（供給）するオイル連通路（冷却液供給部）１２が設けられている。オイル連通路１２は、ケーシング１１の肉厚部分を中空に成形する等して形成され、モータジェネレータ５０の上方側で、かつモータジェネレータ５０の軸芯Ｃに沿って延びている。 The casing 11 is provided with an oil communication path (cooling liquid supply unit) 12 that injects or drops (supplies) oil O (see FIG. 4) as a cooling liquid toward the motor generator 50. The oil communication path 12 is formed by, for example, forming a thick portion of the casing 11 in a hollow shape, and extends along the axis C of the motor generator 50 above the motor generator 50.

オイル連通路１２の軸方向両側には、図４に示すように、その直下に位置する各折り返し部ＴＰ１，ＴＰ２に対応して、一対の供給孔１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。そして、各供給孔１２ａ，１２ｂから噴射または滴下されたオイルＯは、各折り返し部ＴＰ１，ＴＰ２に到達するようになっている。 As shown in FIG. 4, a pair of supply holes 12 a and 12 b are respectively provided on both sides in the axial direction of the oil communication passage 12 so as to correspond to the folded portions TP <b> 1 and TP <b> 2 located immediately below the oil communication passage 12. And the oil O injected or dripped from each supply hole 12a, 12b reaches | attains each folding | returning part TP1, TP2.

オイル連通路１２の軸方向一端側には、オイル供給パイプ１３の他端側が連結され、当該オイル供給パイプ１３の一端側には、トランスミッション用オイルポンプ（図示せず）が連結されている。そして、トランスミッション用オイルポンプを駆動することで、オイル供給パイプ１３，オイル連通路１２および各供給孔１２ａ，１２ｂを介して、モータジェネレータ５０にオイルＯが供給される。なお、モータジェネレータ５０に供給されたオイルＯは、モータジェネレータ５０の下方側にあるオイルパン（図示せず）に一旦溜められて、その後、コンタミネーション等を捕獲するためのフィルタ（図示せず）を介して循環するようになっている。 The other end side of the oil supply pipe 13 is connected to one end side in the axial direction of the oil communication path 12, and a transmission oil pump (not shown) is connected to one end side of the oil supply pipe 13. By driving the transmission oil pump, the oil O is supplied to the motor generator 50 through the oil supply pipe 13, the oil communication passage 12, and the supply holes 12a and 12b. The oil O supplied to the motor generator 50 is temporarily stored in an oil pan (not shown) below the motor generator 50, and then a filter (not shown) for capturing contamination and the like. It comes to circulate through.

次に、以上のように形成した第１実施の形態に係るモータジェネレータ５０の冷却構造の動作について、図４および図５を用いて詳細に説明する。 Next, the operation of the cooling structure for motor generator 50 according to the first embodiment formed as described above will be described in detail with reference to FIGS.

ハイブリッド車両を走行させる等してハイブリッド駆動装置１０を作動させると、エンジン２０の駆動力等によってトランスミッション用オイルポンプが作動する。すると、ケーシング１１内のオイルパンに溜められたオイルＯが、フィルタを介してオイル供給パイプ１３およびオイル連通路１２に供給され、その後、各供給孔１２ａ，１２ｂからモータジェネレータ５０に向けて噴射または滴下される。 When the hybrid drive device 10 is operated by running a hybrid vehicle or the like, the transmission oil pump is operated by the driving force of the engine 20 or the like. Then, the oil O stored in the oil pan in the casing 11 is supplied to the oil supply pipe 13 and the oil communication passage 12 through the filter, and thereafter injected or supplied from the supply holes 12a and 12b toward the motor generator 50. It is dripped.

各供給孔１２ａ，１２ｂから供給されたオイルＯは、モータジェネレータ５０の軸方向両側に突出して設けられた、上方側に位置する第１折り返し部ＴＰ１および下方側に位置する第２折り返し部ＴＰ２にそれぞれ到達する。 The oil O supplied from each of the supply holes 12a and 12b is projected to the first folded portion TP1 located on the upper side and the second folded portion TP2 located on the lower side, which are provided to protrude on both axial sides of the motor generator 50. Reach each.

ステータ６０の軸方向他端側（下方側）に位置する第２折り返し部ＴＰ２に到達したオイルＯは、図中実線矢印に示すように流れて、第２折り返し部ＴＰ２の周囲を伝って流れ落ちる。このとき、図５に示すように、モータジェネレータ５０の軸芯Ｃを挟む両側にオイルＯは分岐して流れ、そのため第２折り返し部ＴＰ２の周囲に満遍なくオイルＯを行き渡らせることができ、高温となる第２折り返し部ＴＰ２を効率良く冷却することができる。 The oil O that has reached the second folded portion TP2 located on the other axial end side (lower side) of the stator 60 flows as shown by the solid line arrow in the figure, and flows down around the second folded portion TP2. At this time, as shown in FIG. 5, the oil O branches and flows on both sides of the shaft C of the motor generator 50, so that the oil O can be distributed evenly around the second folded portion TP2, Thus, the second folded portion TP2 can be efficiently cooled.

一方、ステータ６０の軸方向一端側（下方側）に位置する第１折り返し部ＴＰ１に到達したオイルＯは、図中破線矢印に示すように流れて、第１折り返し部ＴＰ１の周囲を伝って流れ落ちる。ここで、第１折り返し部ＴＰ１の直径寸法と、第１環状鋼板６１の環状本体部６１ａの直径寸法とは略同じ直径寸法となっているが、第２環状鋼板６２の直径寸法の方が第１折り返し部ＴＰ１の直径寸法よりも大きく設定している。したがって、図４に示すように、第２環状鋼板６２がオイルＯの障壁として作用する。つまり、第１折り返し部ＴＰ１に到達したオイルＯは、モータジェネレータ５０が傾斜しているにも関わらず、第２環状鋼板６２を越えて各第１環状鋼板６１側には流れず第２環状鋼板６２に沿って流れる。 On the other hand, the oil O that has reached the first folded portion TP1 located on one end side (downward side) of the stator 60 in the axial direction flows as indicated by a broken line arrow in the figure, and flows down around the first folded portion TP1. . Here, the diameter dimension of the first folded portion TP1 and the diameter dimension of the annular main body portion 61a of the first annular steel plate 61 are substantially the same, but the diameter dimension of the second annular steel plate 62 is the first. It is set to be larger than the diameter dimension of one folded portion TP1. Therefore, as shown in FIG. 4, the second annular steel plate 62 acts as an oil O barrier. That is, the oil O that has reached the first turn-back portion TP1 does not flow to the first annular steel plate 61 side beyond the second annular steel plate 62 despite the motor generator 50 being inclined. It flows along 62.

このように、第２環状鋼板６２は、第１折り返し部ＴＰ１に到達したオイルＯを、第１折り返し部ＴＰ１の周囲に沿わせて移動させるようになっている。また、図５に示すように、モータジェネレータ５０の軸芯Ｃを挟む両側にオイルＯは分岐して流れ、そのため第１折り返し部ＴＰ１の周囲に満遍なくオイルＯを行き渡らせることができ、高温となる第１折り返し部ＴＰ１を効率良く冷却することができる。 Thus, the 2nd annular steel plate 62 moves the oil O which reached | attained 1st folding | turning part TP1 along the circumference | surroundings of 1st folding | turning part TP1. Further, as shown in FIG. 5, the oil O branches and flows on both sides of the shaft core C of the motor generator 50, so that the oil O can be evenly distributed around the first folded portion TP1, and the temperature becomes high. The first folded portion TP1 can be efficiently cooled.

以上詳述したように、第１実施の形態に係るモータジェネレータ５０の冷却構造によれば、複数の環状鋼板６１，６２うちの少なくともステータ６０の軸方向一端側を、第１折り返し部ＴＰ１からその径方向外側に突出した第２環状鋼板６２とし、当該第２環状鋼板６２によりオイル連通路１２から供給されるオイルＯを第１折り返し部ＴＰ１の周囲に沿わせて移動させている。これにより、従前のようにコイルエンド（折り返し部）の形状を複雑化させること無く、冷却構造を構築することができる。 As described above in detail, according to the cooling structure of the motor generator 50 according to the first embodiment, at least one axial end side of the stator 60 of the plurality of annular steel plates 61 and 62 from the first folded portion TP1. The second annular steel plate 62 protrudes radially outward, and the oil O supplied from the oil communication path 12 is moved along the periphery of the first folded portion TP1 by the second annular steel plate 62. Thereby, the cooling structure can be constructed without complicating the shape of the coil end (folded portion) as before.

また、出力やサイズ等が大きい仕様違いのモータジェネレータの環状鋼板を大径環状鋼板として用い、当該大径環状鋼板を他の環状鋼板とともに積層することもできる。これにより、部品の共通化を図って製造コストの上昇を抑えることができる。 In addition, an annular steel plate of a motor generator with different specifications such as output and size can be used as a large-diameter annular steel plate, and the large-diameter annular steel plate can be laminated together with other annular steel plates. Thereby, it is possible to share parts and suppress an increase in manufacturing cost.

さらに、モータジェネレータ５０を、ステータ６０の軸方向一端側が上方側に位置し、ステータ６０の軸方向他端側が下方側に位置するようハイブリッド車両に搭載し、第２環状鋼板６２を第１折り返し部ＴＰ１から径方向外側に突出させるので、第１折り返し部ＴＰ１に供給されたオイルＯは、第１折り返し部ＴＰ１からはみ出て第２環状鋼板６２を越えることが無く、冷却効率の低下を確実に防止できる。 Further, the motor generator 50 is mounted on the hybrid vehicle such that one axial end side of the stator 60 is located on the upper side and the other axial end side of the stator 60 is located on the lower side, and the second annular steel plate 62 is mounted on the first folded portion. Since it protrudes radially outward from TP1, the oil O supplied to the first folded portion TP1 does not protrude from the first folded portion TP1 and does not exceed the second annular steel plate 62, thereby reliably preventing a decrease in cooling efficiency. it can.

次に、本発明の第２実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that portions having the same functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図６は第２実施の形態における図３に対応した分解斜視図を、図７は第２実施の形態における図４に対応した部分断面図を、図８は第２実施の形態における図５に対応した斜視図をそれぞれ表している。 6 is an exploded perspective view corresponding to FIG. 3 in the second embodiment, FIG. 7 is a partial sectional view corresponding to FIG. 4 in the second embodiment, and FIG. 8 is FIG. 5 in the second embodiment. Corresponding perspective views are respectively shown.

第２実施の形態に係るモータジェネレータ（電動機）８０は、第１実施の形態に係るモータジェネレータ５０に比して、ステータの形状およびオイル連通路の形状が異なっている。 The motor generator (electric motor) 80 according to the second embodiment differs from the motor generator 50 according to the first embodiment in the shape of the stator and the shape of the oil communication path.

モータジェネレータ８０を形成するステータ８１は、複数の第１環状鋼板６１を積層した第１環状鋼板積層群Ｇ１と、複数の第２環状鋼板６２を積層した第２環状鋼板積層群Ｇ２とを、交互にさらに積層することにより形成されている。また、ステータ８１においても、各環状鋼板６１，６２のうちのステータ８１の軸方向一端側を、第２環状鋼板６２としており、これにより第１実施の形態と同様に、高温となる第１折り返し部ＴＰ１を効率良く冷却できるようにしている。 The stator 81 forming the motor generator 80 includes a first annular steel plate lamination group G1 in which a plurality of first annular steel plates 61 are laminated, and a second annular steel plate lamination group G2 in which a plurality of second annular steel plates 62 are laminated. It is formed by further laminating. Also in the stator 81, one end side in the axial direction of the stator 81 of each of the annular steel plates 61 and 62 is the second annular steel plate 62, and as a result, similarly to the first embodiment, the first turn-up at a high temperature is performed. The part TP1 can be efficiently cooled.

ステータ８１には、複数の間隙Ｓが形成されている。各間隙Ｓは、第１環状鋼板積層群Ｇ１と第２環状鋼板積層群Ｇ２とを交互に積層したことにより、各環状鋼板積層群Ｇ１，Ｇ２間に形成されている。各間隙Ｓには、オイル連通路９０の軸方向に沿って所定間隔で形成されたサブ供給孔９１ａ〜９１ｄが対向しており、これにより各サブ供給孔９１ａ〜９１ｄから供給されるオイルＯは、各間隙Ｓに沿って流れ落ちるようになっている（図７，８の実線矢印および破線矢印参照）。ここで、オイル連通路９０の軸方向両側に設けた一対の供給孔９２ａ，９２ｂは、第１実施の形態の各供給孔１２ａ，１２ｂと同様に、それぞれ各折り返し部ＴＰ１，ＴＰ２と対向している。 A plurality of gaps S are formed in the stator 81. Each gap S is formed between each annular steel sheet lamination group G1, G2 by alternately laminating the first annular steel sheet lamination group G1 and the second annular steel sheet lamination group G2. The sub supply holes 91a to 91d formed at predetermined intervals along the axial direction of the oil communication passage 90 are opposed to the gaps S, whereby the oil O supplied from the sub supply holes 91a to 91d is , And flows along the gaps S (see solid line arrows and broken line arrows in FIGS. 7 and 8). Here, the pair of supply holes 92a and 92b provided on both sides in the axial direction of the oil communication passage 90 are respectively opposed to the folded portions TP1 and TP2 in the same manner as the supply holes 12a and 12b in the first embodiment. Yes.

以上のように形成した第２実施の形態に係るモータジェネレータ８０の冷却構造においても、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を奏する。これに加え、第２実施の形態においては、各環状鋼板積層群Ｇ１，Ｇ２間に複数の間隙Ｓを形成し、当該各間隙ＳにオイルＯを噴射または滴下させるため、モータジェネレータ８０のステータ８１を含む全体を効果的に冷却することが可能となる。 Also in the cooling structure of the motor generator 80 according to the second embodiment formed as described above, the same operational effects as those of the first embodiment described above are exhibited. In addition to this, in the second embodiment, a plurality of gaps S are formed between the respective annular steel sheet lamination groups G1 and G2, and oil O is injected or dropped into the gaps S. Therefore, the stator 81 of the motor generator 80 is used. It becomes possible to cool the whole including the heat effectively.

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、ステータ６０，８１の軸方向一端側の第１折り返し部ＴＰ１に対応させて、当該第１折り返し部ＴＰ１よりも大径の第２環状鋼板６２を設け、これによりオイルＯを第１折り返し部ＴＰ１の周囲に沿わせているが、本発明はこれに限らない。つまり、モータジェネレータ５０，８０の傾斜方向が逆の場合には、ステータ６０，８１の軸方向他端側の第２折り返し部ＴＰ２に対応させて第２環状鋼板６２を設ければ良い。要は、傾斜したモータジェネレータの軸方向両側のうちの高い位置側に、折り返し部よりも大径の環状鋼板を設ければ良い。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in each of the above embodiments, the second annular steel plate 62 having a diameter larger than that of the first folded portion TP1 is provided in correspondence with the first folded portion TP1 on one end side in the axial direction of the stators 60 and 81. However, the present invention is not limited to this. That is, when the motor generators 50 and 80 are inclined in opposite directions, the second annular steel plate 62 may be provided in correspondence with the second folded portion TP2 on the other axial end side of the stators 60 and 81. In short, an annular steel plate having a diameter larger than that of the folded portion may be provided on the higher position side of both sides in the axial direction of the inclined motor generator.

また、上記各実施の形態においては、第２環状鋼板６２の直径寸法を、第１環状鋼板６１の固定片６１ｃの頂部を結ぶ仮想円の直径寸法と同じ直径寸法としたが、本発明はこれに限らず、モータジェネレータ５０，８０の傾斜角度（搭載角度）やオイルＯの供給量等に応じて、その直径寸法を任意に変更しても良い。 In each of the above embodiments, the diameter dimension of the second annular steel plate 62 is the same as the diameter dimension of the virtual circle connecting the tops of the fixed pieces 61c of the first annular steel sheet 61. The diameter dimension of the motor generators 50 and 80 may be arbitrarily changed according to the inclination angle (mounting angle) of the motor generators 50 and 80, the amount of oil O supplied, and the like.

さらに、上記第１実施の形態に係るモータジェネレータ５０においては、第２環状鋼板６２を１枚としたが、本発明はこれに限らず、第２環状鋼板６２に必要とされる剛性等に応じて、第２環状鋼板６２を２枚以上積層しても良い。 Furthermore, in the motor generator 50 according to the first embodiment, the number of the second annular steel plates 62 is one. However, the present invention is not limited to this, and according to the rigidity and the like required for the second annular steel plates 62. Two or more second annular steel plates 62 may be laminated.

また、上記第２実施の形態に係るモータジェネレータ８０においては、複数の第２環状鋼板６２を積層して第２環状鋼板積層群Ｇ２を形成したが、本発明はこれに限らず、第２環状鋼板積層群Ｇ２に換えて１枚の第２環状鋼板６２を採用しても良い。この場合、間隙Ｓの幅寸法を大きくすることができ、モータジェネレータ全体をより効果的に冷却することが可能となる。 In the motor generator 80 according to the second embodiment, a plurality of second annular steel plates 62 are laminated to form the second annular steel plate lamination group G2. However, the present invention is not limited to this, and the second annular steel plate lamination group G2 is formed. A single second annular steel plate 62 may be adopted instead of the steel plate lamination group G2. In this case, the width dimension of the gap S can be increased, and the entire motor generator can be cooled more effectively.

さらに、上記各実施の形態においては、エンジン２０およびモータジェネレータ５０，８０を有するハイブリッド車両に本発明を適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、駆動源としてモータジェネレータのみを有する電気自動車（ＥＶ）等にも本発明を適用することができる。 Furthermore, in each of the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to a hybrid vehicle having the engine 20 and the motor generators 50 and 80 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, an electric having only a motor generator as a drive source. The present invention can also be applied to an automobile (EV) or the like.

１２オイル連通路（冷却液供給部）
５０モータジェネレータ（電動機）
６０ステータ
６１第１環状鋼板（環状鋼板）
６２第２環状鋼板（環状鋼板，大径環状鋼板）
６３コイル
７０ロータ
８０モータジェネレータ（電動機）
８１ステータ
９０オイル連通路（冷却液供給部）
ＴＰ１第１折り返し部（コイルエンド）
ＴＰ２第２折り返し部（コイルエンド）
Ｏオイル（冷却液） 12 Oil communication passage (coolant supply part)
50 Motor generator (electric motor)
60 Stator 61 First annular steel plate (annular steel plate)
62 2nd annular steel plate (annular steel plate, large diameter annular steel plate)
63 Coil 70 Rotor 80 Motor generator (electric motor)
81 Stator 90 Oil communication path (coolant supply part)
TP1 1st folded part (coil end)
TP2 2nd turning part (coil end)
O Oil (coolant)

Claims

A cooling structure for an electric motor that is mounted on a vehicle such that one end in the axial direction of the stator is located on the upper side and the other end in the axial direction of the stator is located on the lower side, and cools the electric motor with the coolant supplied from the coolant supply unit. Because
The coolant supply unit has a coolant communication path that extends along the axis of the motor on the upper side of the motor and supplies the coolant from the upper side to the lower side.
The electric motor,
Is formed by laminating a plurality of annular steel plates, and the stator coil is wound,
A coil end protruding from the stator in the axial direction of the stator and formed by folding the coil;
A rotor that is rotatably provided on the radially inner side of the stator, and that rotates by energizing the coil;
Of the plurality of annular steel plates , at least the annular steel plate on one end side in the axial direction of the stator is a large-diameter annular steel plate protruding outward in the radial direction from the coil end, and the large-diameter annular steel plate from the coolant communication path. A cooling structure for an electric motor, wherein the supplied coolant is moved along the periphery of the coil end.