JP5952204B2 - Power transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、モータジェネレータを備える動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device including a motor generator.
従来、モータと、そのモータの上方に配置されるステータ冷却用オイル流通路とを備え、ステータ冷却用オイル流通路から冷却オイルを放出してステータを冷却する構造が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a structure including a motor and a stator cooling oil flow passage disposed above the motor and cooling the stator by discharging cooling oil from the stator cooling oil flow passage is known (for example, a patent). Reference 1).
この特許文献1では、ステータのコイルエンド部にも冷却オイルが掛け流されており、その冷却オイルが流下する際に熱を回収するようになっている。
In
しかしながら、上記した特許文献1では、ステータ冷却用オイル流通路からコイルエンド部に供給される冷却オイルが、コイルエンド部のコイルの隙間に流れたり、モータの軸方向におけるコイルエンド部の端面に流れたりするので、コイルエンド部に対して冷却オイルを満遍なく供給することが困難である。すなわち、コイルエンド部においてステータ冷却用オイル流通路から遠い箇所を十分に冷却することが困難である。
However, in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、コイルエンド部に対する冷却性能の向上を図ることが可能な動力伝達装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a power transmission device capable of improving the cooling performance for the coil end portion.
本発明による動力伝達装置は、ステータおよびロータを含むモータジェネレータと、モータジェネレータを収納するケースとを備える。ステータは、円筒状に形成されたステータコアと、ステータコアの内側に形成されたティース部に巻回されたコイルとを含む。コイルは、モータジェネレータの回転軸方向においてステータコアから突出するコイルエンド部を有する。ケースには、ステータコアの外周面を支持する支持部が回転軸方向に沿って延びるように形成されている。そして、支持部は、ステータコアの外周面に沿って流れるオイルをコイルエンド部に案内するように構成されている。また、動力伝達装置では、支持部に対してステータコアの上端部とは反対側にブリーザが設けられている。 A power transmission device according to the present invention includes a motor generator including a stator and a rotor, and a case for housing the motor generator. The stator includes a stator core formed in a cylindrical shape and a coil wound around a tooth portion formed inside the stator core. The coil has a coil end portion that protrudes from the stator core in the rotation axis direction of the motor generator. A support portion that supports the outer peripheral surface of the stator core is formed in the case so as to extend along the rotation axis direction. And the support part is comprised so that the oil which flows along the outer peripheral surface of a stator core may be guided to a coil end part. In the power transmission device, a breather is provided on the opposite side of the support portion from the upper end portion of the stator core.
このように構成することによって、支持部によりステータコアの外周面のオイルをコイルエンド部に供給することができるので、コイルエンド部に対する冷却性能の向上を図ることができる。さらに、支持部によりオイルを遮ることができるので、オイルがブリーザに浸入するのを抑制することができる。 By configuring in this way, the oil on the outer peripheral surface of the stator core can be supplied to the coil end portion by the support portion, so that the cooling performance for the coil end portion can be improved. Furthermore, since the oil can be blocked by the support portion, it is possible to suppress the oil from entering the breather.
上記動力伝達装置において、モータジェネレータの上方に配置され、ステータコアの外周面にオイルを供給するための冷却パイプをさらに備えていてもよい。 The power transmission device may further include a cooling pipe that is disposed above the motor generator and supplies oil to the outer peripheral surface of the stator core.
このように構成すれば、冷却パイプからステータコアに供給されるオイルを支持部によりコイルエンド部に案内することができる。 If comprised in this way, the oil supplied to a stator core from a cooling pipe can be guided to a coil end part by a support part.
上記動力伝達装置において、コイルエンド部から引き出される動力線が支持部の近傍に配置されていてもよい。 In the power transmission device, a power line drawn from the coil end portion may be disposed in the vicinity of the support portion.
このように構成すれば、支持部によりコイルエンド部に案内されるオイルを動力線に掛けることができるので、高温になりやすい動力線の冷却を促進することができる。 If comprised in this way, since the oil guided to a coil end part by a support part can be applied to a power line, cooling of the power line which tends to become high temperature can be accelerated | stimulated.
本発明の動力伝達装置によれば、コイルエンド部に対する冷却性能の向上を図ることができる。 According to the power transmission device of the present invention, it is possible to improve the cooling performance for the coil end portion.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態による動力伝達装置100について説明する。
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the
動力伝達装置100は、図1に示すように、モータジェネレータ1と、モータジェネレータ1を冷却するための冷却パイプ2と、モータジェネレータ1および冷却パイプ2を収納するケース3とを備えている。この動力伝達装置100は、たとえば、電動車両に搭載されており、モータジェネレータ1からの動力を駆動輪(図示省略)に伝達するように構成されている。なお、以下では、モータジェネレータ1の回転軸に沿った方向を回転軸方向(X方向)といい、モータジェネレータ1の回転軸と直交する方向を径方向という。
As shown in FIG. 1, the
モータジェネレータ1は、主に電動機として機能し、状況によっては発電機としても機能する。このモータジェネレータ1は、たとえば交流同期電動機であり、インバータ(図示省略)を介してバッテリに接続されている。インバータは、バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換してモータジェネレータ1を駆動する(力行制御)とともに、モータジェネレータ1で発電された交流電流を直流電流に変換してバッテリに出力する(回生制御)ことが可能である。
The
また、モータジェネレータ1は、円筒状(環状)に形成されたステータ11と、ステータ11の内部に配置されたロータ12とを含んでいる。ステータ11は、ケース3に固定され、ロータ12は、ケース3に回転可能に支持されるシャフト4に連結されている。
The
ステータ11は、円筒状に形成されたステータコア111と、ステータコア111に巻き付けられたコイル112とを含んでいる。
The
ステータコア111は、たとえば、回転軸方向に積層される複数の電磁鋼板によって構成されている。このステータコア111は、円筒状のヨーク部111aと、ヨーク部111aの内側に形成されたティース部111bと、ヨーク部111aの外側に形成された突状部111c(図2参照)とを有する。
ティース部111bは、ヨーク部111aの内周面から径方向(ロータ12側)に突出するように形成されるとともに、回転軸方向に延びるように形成されている。また、ティース部111bは、ヨーク部111aの内周面における周方向に所定の間隔を隔てて複数形成されている。
The
突状部111cは、図2に示すように、ヨーク部111aから径方向(ロータ12とは反対側)に突出するように形成されるとともに、回転軸方向に延びるように形成されている。この突状部111cには回転軸方向に延びるようにボルト挿入孔が形成されており、そのボルト挿入孔にボルト113が取り付けられることによって複数の電磁鋼板が締結されている。
As shown in FIG. 2, the
コイル112は、図1に示すように、ティース部111bに巻回されており、回転軸方向においてステータコア111から突出するコイルエンド部112aを有する。このコイルエンド部112aは、ステータコア111の回転軸方向における両端にそれぞれ形成されており、回転軸方向から見て円環状に形成されている。また、コイルエンド部112aの外周面は、ステータコア111の外周面よりも内側に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
また、コイル112は、U相コイル、V相コイルおよびW相コイルを含み、各相コイルの一端が中性点に接続され、各相コイルの他端がそれぞれ動力線114(図2参照)に接続されている。動力線114は、コイルエンド部112aの一方から引き出されており、コイル112とインバータとを電気的に接続するために設けられている。
The
ロータ12は、シャフト4に連結されるロータコア121と、ロータコア121に埋め込まれた永久磁石122とを含んでいる。ロータコア121は、たとえば、回転軸方向に積層される複数の電磁鋼板によって構成されている。永久磁石122は、ロータコア121の周方向に所定の間隔を隔てて複数配置されている。
The
冷却パイプ2は、モータジェネレータ1の上方に配置されており、モータジェネレータ1の冷却用のオイルをモータジェネレータ1に掛け流すために設けられている。具体的には、冷却パイプ2は、モータジェネレータ1の回転軸と平行に配置され、回転軸方向に延びるように形成されている。この冷却パイプ2は、ステータコア111と対応する位置に配置されたオイル放出孔21と、コイルエンド部112aと対応する位置に配置されたオイル放出孔22とを有する。また、冷却パイプ2にはオイルポンプ(図示省略)が接続されており、そのオイルポンプから供給されるオイルがオイル放出孔21および22から放出されるようになっている。なお、冷却パイプ2から放出されたオイルの流れについては、後で詳細に説明する。
The
ケース3には、図2に示すように、内部に収納されるモータジェネレータ1を支持する支持部31と、ケース3の内圧を調整するためのブリーザ32とが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
支持部31は、回転軸方向に沿って延びるように形成されている。この支持部31は、ステータコア111の回転軸方向における全長にわたり、ステータコア111の外周面と当接するように構成されている。また、支持部31はケース3の内側から斜め下方に突出するように形成されており、支持部31とステータコア111との当接位置は、モータジェネレータ1の回転軸よりも上方であって、ステータコア111の上端部よりも下方である。具体的には、支持部31とステータコア111との当接位置は、モータジェネレータ1の回転軸を中心としてステータコア111の上端部から所定の角度(たとえば、45度程度)で傾斜する位置である。
The
また、支持部31の近傍には、コイルエンド部112aから引き出される動力線114のうち最も上方に位置する動力線114aが配置されている。具体的には、動力線114aの一部が回転軸方向において支持部31と隣接するように配置されている。
Further, in the vicinity of the
ブリーザ32は、ケース3の内部と外部とを連通するブリーザ孔を有し、ケース3の内部と外部との気圧差を解消するように構成されている。ブリーザ32は、支持部31の近傍に配置されるとともに、支持部31に対して冷却パイプ2(ステータコア111の上端部)と反対側に配置されている。すなわち、ブリーザ32は、回転軸方向から見て支持部31よりも外側(オイル流れの下流側)に配置されている。なお、ブリーザ32と支持部31との間に隙間を設けることが好ましい。
The
次に、図2および図3を参照して、本実施形態による動力伝達装置100におけるオイルの流れについて説明する。なお、図2および図3では、オイルの流れを矢印で示している。
Next, the flow of oil in the
まず、オイルポンプによりモータジェネレータ1の冷却用のオイルが冷却パイプ2に供給される。これにより、図2および図3に示すように、冷却パイプ2のオイル放出孔21および22からオイルが放出される。
First, oil for cooling the
そして、オイル放出孔22から放出されたオイルは、コイルエンド部112aの外周面に沿って流れ落ちる。このとき、コイルエンド部112aの隙間にオイルが流れ込んだり、回転軸方向におけるコイルエンド部112aの端面にオイルが流れ落ちたりする。
The oil discharged from the
また、オイル放出孔21から放出されたオイルは、ステータコア111の外周面に沿って流れ落ちる。そして、ステータコア111の外周面を流れるオイルが支持部31により塞き止められ、そのオイルが支持部31に沿ってコイルエンド部112aへと案内される。すなわち、支持部31は、ステータコア111の外周面のオイルを集めてコイルエンド部112aに供給する機能を有する。これにより、オイル放出孔22からのオイルの供給位置よりも下流側で、支持部31によりコイルエンド部112aにオイルを供給することが可能である。なお、支持部31の近傍には動力線114aが配置されているため、支持部31により案内されるオイルは動力線114aの一部を介してコイルエンド部112aに供給される。
Further, the oil discharged from the
このように、冷却パイプ2からモータジェネレータ1に掛け流されたオイルが流下する際に熱を回収することによって、モータジェネレータ1の冷却が行われる。なお、モータジェネレータ1から流れ落ちたオイルはオイルポンプに戻される。
Thus, the
−効果−
本実施形態では、上記のように、ステータコア111の外周面と当接する支持部31をケース3に設けることによって、支持部31によりステータコア111の外周面のオイルをコイルエンド部112aに供給することができるので、コイルエンド部112aに対するオイルの供給量を増やすことができる。また、支持部31によるコイルエンド部112aへのオイルの供給位置を、オイル放出孔22からのオイルの供給位置よりも下流側にすることによって、コイルエンド部112aの外周面に対してオイルを満遍なく供給することができる。すなわち、オイル放出孔22から放出されたオイルが、コイルエンド部112aの隙間に流れ込んだり、回転軸方向におけるコイルエンド部112aの端面に流れ落ちたりすることにより、コイルエンド部112aの外周面のオイルが減少する下流側で、支持部31によりオイルを供給することができるので、コイルエンド部112aの冷却パイプ2から遠い箇所まで冷却することができる。その結果、コイルエンド部112aに対する冷却性能の向上を図ることができる。
-Effect-
In the present embodiment, as described above, by providing the
また、本実施形態では、動力線114aを支持部31の近傍に配置することによって、支持部31によりコイルエンド部112aに案内されるオイルを動力線114aに掛けることができるので、高温になりやすい動力線114aの冷却を促進することができる。
Moreover, in this embodiment, since the
また、本実施形態では、支持部31対して冷却パイプ2とは反対側にブリーザ32を配置することによって、支持部31によりオイルを遮ることができるので、オイルがブリーザ32に浸入するのを抑制することができる。これにより、ブリーザ性能を確保することができる。さらに、ブリーザ32を冷却パイプ2よりも下方に配置することができるので、ブリーザ性能を確保しながら、動力伝達装置100の小型化を図ることができる。
Further, in the present embodiment, by arranging the
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
-Other embodiments-
In addition, embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become a basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Further, the technical scope of the present invention includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
たとえば、本実施形態では、電動車両に搭載される動力伝達装置100に本発明を適用する例を示したが、これに限らず、ハイブリッド車両に搭載される動力伝達装置に本発明を適用してもよい。この場合には、エンジン(図示省略)の動力が動力伝達装置に入力され、その動力を動力伝達装置が駆動輪に伝達するようにしてもよい。
For example, in the present embodiment, an example in which the present invention is applied to the
また、本実施形態では、モータジェネレータ1にオイルを掛け流すための冷却パイプ2が設けられる例を示したが、これに限らず、動力伝達装置に収納されるギヤ(図示省略)などによって掻き揚げられるオイルをオイルキャッチタンク(図示省略)で受け、そのオイルキャッチタンクからモータジェネレータにオイルを掛け流すようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, an example in which the
また、本実施形態では、ケース3に支持部31が1つ設けられる例を示したが、これに限らず、ケースに支持部が複数設けられていてもよい。
In the present embodiment, an example in which one
また、本実施形態において、オイルポンプから冷却パイプ2に供給されるオイルをオイルクーラ(図示省略)を用いて冷却するようにしてもよい。
In the present embodiment, the oil supplied from the oil pump to the
また、本実施形態のブリーザ32において、ブリーザ孔からのオイルの流出を抑制するための弁体などが設けられていてもよい。
Moreover, in the
本発明は、モータジェネレータを備える動力伝達装置に利用可能であり、さらに詳しくは、オイルを掛け流すことによりモータジェネレータの冷却を行う動力伝達装置に有効に利用することができる。 The present invention can be used in a power transmission device including a motor generator, and more specifically, can be effectively used in a power transmission device that cools the motor generator by flowing oil.
1 モータジェネレータ
2 冷却パイプ
3 ケース
11 ステータ
12 ロータ
31 支持部
32 ブリーザ
100 動力伝達装置
111 ステータコア
111b ティース部
112 コイル
112a コイルエンド部
114a 動力線
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記モータジェネレータを収納するケースとを備える動力伝達装置であって、
前記ステータは、円筒状に形成されたステータコアと、前記ステータコアの内側に形成されたティース部に巻回されたコイルとを含み、
前記コイルは、前記モータジェネレータの回転軸方向において前記ステータコアから突出するコイルエンド部を有し、
前記ケースには、前記ステータコアの外周面を支持する支持部が前記回転軸方向に沿って延びるように形成され、
前記支持部は、前記ステータコアの外周面に沿って流れるオイルを前記コイルエンド部に案内するように構成され、
前記支持部に対して前記ステータコアの上端部とは反対側にブリーザが設けられていることを特徴とする動力伝達装置。 A motor generator including a stator and a rotor;
A power transmission device comprising a case for housing the motor generator,
The stator includes a stator core formed in a cylindrical shape, and a coil wound around a tooth portion formed inside the stator core,
The coil has a coil end portion protruding from the stator core in the rotation axis direction of the motor generator,
In the case, a support portion that supports an outer peripheral surface of the stator core is formed so as to extend along the rotation axis direction,
The support portion is configured to guide oil flowing along the outer peripheral surface of the stator core to the coil end portion ,
A power transmission device , wherein a breather is provided on a side opposite to an upper end portion of the stator core with respect to the support portion .
前記モータジェネレータの上方に配置され、前記ステータコアの外周面にオイルを供給するための冷却パイプをさらに備えることを特徴とする動力伝達装置。 The power transmission device according to claim 1,
The power transmission device further comprising a cooling pipe that is disposed above the motor generator and supplies oil to an outer peripheral surface of the stator core.
前記コイルエンド部から引き出される動力線が前記支持部の近傍に配置されていることを特徴とする動力伝達装置。 In the power transmission device according to claim 1 or 2,
A power transmission device characterized in that a power line drawn from the coil end portion is disposed in the vicinity of the support portion.
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