JP4140367B2

JP4140367B2 - Motor cooling device

Info

Publication number: JP4140367B2
Application number: JP2002355643A
Authority: JP
Inventors: 英明駒田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2004194362A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータを冷却する冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、モータは、通電時の電気抵抗等により熱を生じる。そのため、一般的にモータには冷却装置が取り付けられる。その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された発明では、モータが円筒状のハウジングと、このハウジング内に設けられたロータおよびステータを有している。このハウジングであって、モータの外周部分には、冷却装置としてジャケットが設けられいる。このジャケットは環状に形成されている。また、モータの下方に設けられた冷却液供給口から、冷却液がジャケットに供給され、ジャケット内の冷却液は、モータの上方に設けられた冷却液排出口から排出される。モータの冷却装置としては、特許文献１の他にも、特許文献２，３がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１９２１８号公報（特許請求の範囲、段落番号００１５ないし段落番号００１７、段落番号００３１、図１ないし図４）
【特許文献２】
特開平１１−２７８８１号公報
【特許文献３】
特開平１１−３４１７４４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１に記載された従来の冷却装置では、ジャケットの下部に冷却液供給口が設けられている。そのため、冷却液をジャケット内に供給すると、空気がジャケット内に残留するおそれがあった。
【０００５】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、冷却用流路内に空気が残留することを抑制できるモータの冷却装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用】
この発明は、上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ケース内に形成されたモータ収容室と、このモータ収容室内に設けられ、かつ、回転中心軸を通る回転軸線が水平方向に配置されたモータと、このモータを冷却する冷却液が流通される冷却用流路とが設けられており、前記冷却用流路に冷却液を供給する冷却液供給口を備えている、モータの冷却装置において、前記モータ収容室を形成する壁と、この壁を隔てて前記モータ収容室の下方に設けられ、かつ、前記冷却用流路を有する第１ジャケットと、前記壁を隔てて前記モータ収容室の側部に設けられた第２ジャケットとを有し、この第２ジャケットには、前記冷却液が通り、かつ、前記冷却液供給口に通じた導入通路と、前記冷却用流路に通じ、かつ、この冷却用流路から排出された冷却液が通る排出通路とが設けられており、前記冷却用流路のみが前記水平方向に折り返されていることを特徴とするものである。
【０００７】
したがって、請求項１の発明では、冷却液供給口から冷却用流路内に冷却液が注入されるとともに、冷却用流路内の冷却液とモータとの間で熱交換が行われて、モータが冷却される。また、冷却用流路が水平方向に折り返されているため、冷却用流路に空気が残留する量が減少する。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記冷却用流路を前記水平方向で蛇行状に形成する複数のリブおよび複数のフィンが設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、請求項２の発明では、請求項１の作用に加えて、冷却用流路を冷却液が蛇行して通る。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記モータが車両に搭載されており、この車両の駆動力源の動力を、発電機および出力部材に分配する動力分配装置を備え、その出力部材に前記モータの動力が伝達される構成であるとともに、この出力部材の動力が前記車両の車輪に伝達される構成であることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、請求項３の発明によれば、モータの動力が出力部材に伝達される構成であるときにも、請求項１または２と同様の作用を奏する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１は、この発明のモータの冷却装置の一例を含んだトランクルアクスルケース１Ａの正面断面図である。トランクルアクスルケース１Ａは、アルミニウムで形成されており、ダイカスト法によって製造されている。トランクルアクスルケース１Ａは、図４のスケルトン図に示すＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動）形式のハイブリッド車の動力伝達系統を収容する部品である。
【００１５】
トランクルアクスルケース１Ａの内部には、モータジェネレータ２Ａの外周形状に合わせて回転軸線を中心にして湾曲する円弧形状の壁１によって囲まれたモータジェネレータ収容室２が形成されている。このモータジェネレータ収容室２内にモータジェネレータ２Ａが収容されている。また、モータジェネレータ収容室２の外側に冷却装置が設けられている。以下、冷却装置を具体的に述べる。前記壁１に臨んで、ジャケット３とジャケット４とが配置されている。ジャケット３は、壁１と蓋５とによって囲まれた空間であり、モータジェネレータ収容室２の側部に配置されている。一方、ジャケット４は、壁１と蓋６とによって囲まれた空間であり、モータジェネレータ収容室２の底部（鉛直方向の下方）に配置されている。蓋６は板状であり、略水平に設けられている。また、ジャケット３の下部と、ジャケット４の上部とが、高さ方向でオーバーラップしている。また、ジャケット３と蓋５とがボルトによって固定され、ジャケット４と蓋６とがボルトによって固定されている。図２は、冷却装置の蓋６を取り除いた状態の底面図、図３は冷却装置の蓋５を取り除いた状態の右側面図である。ジャケット３には、隔壁７Ｃが形成されており、ジャケット３内に排出通路７Ｄと導入通路７Ｅとが形成されている。
【００１６】
さらに、トランクルアスクルケース１Ａは、ジャケット３とジャケット４とを区画する隔壁７を有し、隔壁７には、冷却水供給口７Ａ、冷却水排出口７Ｂが貫通している。この冷却水供給口７Ａは、ジャケット３からジャケット４内部に冷却水を流入させるための通路であり、冷却水排出口７Ｂは、ジャケット４内部からジャケット３へ冷却水を排出するための通路である。さらに、ジャケット３と４とが高さ方向でオーバーラップしている領域に冷却水供給口７Ａ、冷却水排出口７Ｂが形成されている。この冷却水供給口７Ａと導入通路７Ｅとが連通し、冷却水排出口７Ｂと排出通路７Ｄとが連通している。
【００１７】
ジャケット４の構造を具体的に述べる。ジャケット４には、隔壁７からモータジェネレータ２Ａの円周方向に延長された仕切壁５１が設けられている。また、隔壁７と所定間隔をおいて壁５２が形成されており、ジャケット４は、隔壁７と仕切壁５１との間に設けられている。仕切壁５１の先端と壁５２との間には、隙間があり、仕切壁５１に連続し、かつ、モータジェネレータ２Ａの軸線方向に延長されたリブ８Ｃを有する。また、仕切壁５１にはリブ８Ａが設けられており、隔壁７とリブ８Ｃとの間にリブ８Ａが位置する。さらに、トランクルアクスルケース１Ａには、リブ８Ｂが設けられており、リブ８Ａとリブ８Ｃとの間にリブ８Ｂが位置する。なお、リブ８Ｂの突出方向は、リブ８Ａおよびリブ８Ｃとは逆方向とされている。さらに、リブ８Ａからリブ８Ｃは、モータジェネレータ２Ａの円周方向に配列されている。このようにして、冷却水供給口７Ａから壁５２に至る経路に、略直線状の水路９Ｅが形成されている。この水路９Ｅに冷却水供給口７Ａが連通している。さらに、壁５２とリブ８Ｃとリブ８Ｂとリブ８Ａと隔壁７との各隙間に、水路９Ａから水路９Ｅが形成されている。この水路９Ａから水路９Ｅにより全体として蛇行状の水路となっている。また、水路９Ｄと水路９Ｅとが連続している。さらに、水路９Ａと冷却水供給口７Ａとが連続している。
【００１８】
リブ８Ａからリブ８Ｃは、高さ方向つまり上下方向の長さが違っており、長い方から順にリブ８Ａ，８Ｂ，８Ｃとされている。このリブ８Ａと８Ｂと８Ｃとは、それぞれ異なる間隔で配置されている。また、蓋６が水平に設けられ、トランクルアクスルケース１Ａが、円弧形状であるため、冷却水供給口７Ａとリブ８Ａとの間に形成されている水路９Ａと、リブ８Ａとリブ８Ｂとの間に形成されている水路９Ｂと、リブ８Ｂとリブ８Ｃとの間に形成されている水路９Ｃと、リブ８Ｃとジャケット４との間に形成されている水路９Ｄと高さ方向の深さの関係は、水路９Ａの深さ＞９Ｂの深さ＞９Ｃの深さ＞９Ｄの深さとなっている。また、水平方向の幅は、水路９Ａの幅＜９Ｂの幅＜９Ｃの幅＜９Ｄの幅となっている。したがって、各水路の深さ同士の対応関係、各水路の幅同士の対応関係により、モータジェネレータ２Ａの軸線に直交する平面内において、水路９Ａから水路９Ｄの流通面積の変化が小さくなっており、水路９Ａから水路９Ｄは、ほぼ同面積となっている。
【００１９】
水路９Ｃおよび水路９Ｄには、複数の放熱フィン１０が設けられている。放熱フィン１０は、トランクルアクスルケース１Ａから垂下されており、モータジェネレータ２Ａの回転軸方向に延長され、かつ、相互に所定の間隔で平行に配置されている。そして、水路９Ｄの放熱フィン１０は、相対的に水路９Ｃの放熱フィン１０よりも長く形成されている。その結果、水路９Ｃおよび９Ｄとの放熱面積が増加される。また、放熱フィン１０の先端と蓋６とは非接触である。
【００２０】
ここで、図４に示す動力伝達系統（パワートレーン）について説明する。図４において、１１はエンジンであり、このエンジン１１（駆動力源）は、燃料の燃焼によりクランクシャフト１２から動力を出力する装置であって、クランクシャフト１２の後端部にはフライホイール１３が形成されている。
【００２１】
このエンジン１１に隣接して中空のトランクルアスクルケース１Ａが設けられており、トランクルアスクルケース１Ａの内部には、インプットシャフト１４、第１のモータジェネレータ１５（発電機）、動力合成機構１６、変速機構１７、第２のモータジェネレータ２Ａが設けられている。インプットシャフト１４はクランクシャフト１２と同心状に配置されている。インプットシャフト１４におけるクランクシャフト１２側の端部には、クラッチハブ１８がスプライン嵌合されている。
【００２２】
そして、フライホイール１３とインプットシャフト１４との動力伝達状態を制御するクラッチ１９が設けられている。第１のモータジェネレータ１５および第２のモータジェネレータ２Ａは、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。第１のモータジェネレータ１５および第２のモータジェネレータ２Ａに電力を供給する電力供給装置としては、バッテリ、キャパシタなどの蓄電装置、あるいは公知の燃料電池などを用いることができる。
【００２３】
第１のモータジェネレータ１５および第２のモータジェネレータ２Ａとしては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。この第１のモータジェネレータ１５は、トランクルアスクルケース１Ａ側に固定されたモータジェネレータ収容室２１と、回転自在なロータ２２とを有している。前記インプットシャフト１４の外周には、中空シャフト２５が取り付けられている。そして、インプットシャフト１４と中空シャフト２５とが相対回転可能に構成されている。前記ロータ２２は中空シャフト２５の外周側に連結されている。
【００２４】
また、前記動力合成機構（言い換えれば動力分配機構）１６は、第１のモータジェネレータ１５と第２のモータジェネレータ２Ａとの間に設けられており、この動力合成機構１６は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構１６Ａにより構成されている。すなわち、遊星歯車機構１６Ａは、サンギヤ２６と、サンギヤ２６と同心状に配置されたリングギヤ２７と、サンギヤ２６およびリングギヤ２７に噛合するピニオンギヤ２８を保持したキャリヤ２９とを有している。そして、サンギヤ２６と中空シャフト２５とが連結され、キャリヤ２９とインプットシャフト１４とが連結されている。なお、リングギヤ２７は、インプットシャフト１４と同心状に配置された環状部材（言い換えれば円筒部材）３０の内周側に形成されており、この環状部材３０の外周側にはカウンタドライブギヤ３１が形成されている。このカウンタドライブギヤ３１の動力が車輪４１に伝達される構成である。
【００２５】
一方、前記中空シャフト２５と同心状に他の中空シャフト３２が回転可能に配置されており、この中空シャフト３２の外周側に前記第２のモータジェネレータ２Ａが配置されている。
【００２６】
この第２のモータジェネレータ２Ａは、トランクルアスクルケース１Ａ側に固定されたステータ３３と、回転自在なロータ３４とを有している。そして、ロータ３４が中空シャフト３２の外周側に連結されている。このように、インプットシャフト１４および中空シャフト２５と中空シャフト３２とが同心状に配置されている。つまり、第１のモータジェネレータ１５と動力合成機構１６と、第２のモータジェネレータ２Ａとが同心状に配置されている。
【００２７】
前記変速機構１７は、動力合成機構１６と第２のモータジェネレータ２Ａとの間に配置されており、この変速機構１７は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構１７Ａにより構成されている。遊星歯車機構１７Ａは、サンギヤ３７と、サンギヤ３７と同心状に配置され、かつ、環状部材３０の内周に形成されたリングギヤ３８と、サンギヤ３７およびリングギヤ３８に噛合するピニオンギヤ３９を保持したキャリヤ４０とを有している。
【００２８】
上記のように構成されたハイブリッド車においては、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、車輪に伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン１１、クラッチ１９、第１のモータ・ジェネレータ１５、第２のモータ・ジェネレータ２Ａが制御される。エンジン１１から出力されるトルクを前輪に伝達する場合は、クラッチ１９が係合される。すると、クランクシャフト１２の動力（言い換えればトルク）がインプットシャフト１４を介してキャリヤ２９に伝達される。キャリヤ２９に伝達されたトルクは、リングギヤ２７、環状部材３０、カウンタドライブギヤ３１等を介して車輪４１に伝達され、駆動力が発生する。また、エンジン１１のトルクをキャリヤ２９に伝達する際に、第１のモータ・ジェネレータ１５を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置（図示せず）に充電することもできる。
【００２９】
さらに、第２のモータ・ジェネレータ２Ａを電動機として駆動させ、その動力を動力分配機構１６に伝達することができる。第２のモータ・ジェネレータ２Ａの動力が中空シャフト３２を介して変速機構１７のサンギヤ３７に伝達されると、キャリヤ４０が反力要素として作用するとともに、サンギヤ３７の回転速度が減速され、かつ、サンギヤ３７の回転方向とは逆方向にリングギヤ３０を回転させる方向に動力が伝達される。このようにして、エンジン１１の動力および第２のモータ・ジェネレータ２Ａの動力が動力合成機構１６に入力されて合成され、合成された動力が車輪４１に伝達される。
【００３０】
つぎに冷却装置の作用を説明する。導入口５０Ａから、ジャケット３の内部、具体的には、導入通路７Ｅへ冷却液（冷却水、油）が流れ込む。導入通路７Ｅの内部の冷却液は、冷却水供給口７Ａを通ってジャケット４の水路９Ｅへ流入する。そして、水路９Ｅの冷却液は、各水路９Ｄ、９Ｃ、９Ｂ、９Ａを蛇行して通り、冷却水排出口７Ｂから排出通路７Ｄへ排出される。そのため、ジャケット４内を流れる過程において、モータジェネレータ２Ａの熱が壁１を経て冷却水へ伝達され、モータジェネレータ２Ａが冷却される。その後、排出口５０Ｂから冷却液が排出される。
【００３１】
上述の具体例によると、ジャケット４の最上部に冷却水供給口７Ａが設けられているので、排出口の高さに関わらずジャケット４内の空気が冷却水供給口７Ａから冷却水排出口７Ｂに排出される。また、水路９Ａから水路９Ｃ内の空気は水路が軸方向に折り返すことにより、空気のたまる場所がなく冷却水排出口７Ｂから排出される。これに対して水路９Ｅは直線状であるため、水路９Ｅ内の空気は、冷却水供給口７Ａ側に戻り易い。そのため、空気がジャケット４内に残留することを抑制することができる。
【００３２】
モータの下部にジャケット４が独立して設けられているが、空気がジャケット４内に溜まることがない。なお、モータの下部とは、モータの回転中心軸を通る水平方向の直線よりも下の部分という意味である。また、各水路の断面積の変化が小さいので、冷却水が流動する際の流路抵抗が減少する。そのため、冷却水が効率よく流動し、冷却水と壁１との熱交換を効率よく行うことができる。その結果、ジャケット４の冷却効率を向上することができる。
【００３３】
また、放熱フィン１０が、モータジェネレータ２Ａの回転軸方向に平行に配置されていることにより、いわゆる骨組み構造を形成することができるので、冷却用流路を形成している壁１が補強される。そのため、壁１の剛性を向上することができる。そのため、モータジェネレータ２Ａのモータジェネレータ収容室２の軸方向に垂直な方向（高さ方向）の振動を抑制することができる。その結果、トランクルアクスルケース１Ａの振動を抑制でき、ハイブリッド車の動力伝達系統の振動を抑制できる。具体的には、モータジェネレータ２Ａの動力を動力合成機構を経由して車輪４１に伝達する場合に、壁１を有するトランクルアクスルケース１Ａが高さ方向に振動することを抑制できる。
【００３４】
また、水路９Ａおよび水路９Ｂに比べて相対的に浅い水路９Ｃおよび水路９Ｄに、放熱フィン１０が配置されている。そのため、水路９Ｃおよび水路９Ｄの放熱面積を増加することができる。その結果、ジャケット４の冷却効率を向上することができる。
【００３５】
また、複数の金型を所定方向に相対移動し、移動方向と放熱フィン１０の高さ方向とが一致する。この放熱フィン１０が、浅い水路９Ｃおよび水路９Ｄに配置されている、つまり、放熱フィン１０の高さが低いので、ダイカスト法によって壁１を形成する場合に、型の焼付き・貼付きが発生しにくく、製品の不良率が低下する。
【００３６】
また、放熱フィン１０が直線状に配置されているので、ダイカスト法によって壁１を形成する場合に、放熱フィン１０が熱収縮するときに、型と放熱フィン１０との貼付きが発生しにくく、製品の不良率が低下する。また、放熱フィン１０の高さが低く、ダイカスト型の形状を容易にすることができるので、型の加工および保守を簡略化することができる。
【００３７】
ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したモータジェネレータ２Ａがこの発明のモータに相当し、ジャケット４がこの発明の第１ジャケットに相当し、ジャケット３がこの発明の第２ジャケットに相当し、水路９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄがこの発明の冷却流路に相当する。さらに、放熱フィン１０がこの発明の放熱フィンに相当し、冷却水供給口７Ａがこの発明の冷却液供給口に相当する。また、エンジン１１がこの発明の駆動源に相当し、動力合成機構１６がこの発明の動力分配装置に相当し、カウンタドライブギア３１がこの発明の出力部材に相当する。
【００３８】
なお、本発明は、第２のモータジェネレータ２Ａ用の冷却装置だけでなく、第１のモータジェネレータ１５の冷却装置にも適用できる。また、ハイブリッド車以外にも、エンジンを用いない電気自動車の駆動力源となるモータの冷却装置、車両の動力伝達系統に連結されてないモータの冷却装置、車両以外のモータの冷却装置に適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、冷却用流路が水平方向に折り返されているため、冷却用流路内に空気が残留することを抑制することができる。
【００４０】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の効果に加えて、冷却用流路を冷却液が蛇行して通る。
【００４１】
また、請求項３の発明によれば、請求項１または２の効果に加えて、モータの動力が動力分配装置を経由して車輪に伝達される構成であるときにも、冷却装置に伝達される振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るモータの冷却装置を簡略的に示し、図２のＩ−Ｉ線における正面断面図である。
【図２】図１の冷却装置の蓋を取り除いた状態の底面図である。
【図３】図１の冷却装置の蓋を取り除いた状態の側面図である。
【図４】冷却対象であるモータおよび冷却装置が組み込まれているパワートレーンの一例を簡略的に示すスケルトン図である。
【符号の説明】
１…壁、２…モータジェネレータ収納室、２Ａ…モータジェネレータ、３，４…ジャケット、７Ａ…冷却水供給口、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ…水路、１０…放熱フィン、１６Ａ，１７Ａ…遊星歯車機構、３１…カウンタドライブギア。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling device that cools a motor.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a motor generates heat due to electrical resistance or the like when energized. Therefore, a cooling device is generally attached to the motor. One example thereof is described in Patent Document 1. In the invention described in Patent Document 1, the motor has a cylindrical housing, and a rotor and a stator provided in the housing. In this housing, a jacket as a cooling device is provided on the outer peripheral portion of the motor. This jacket is formed in an annular shape. Further, the coolant is supplied to the jacket from the coolant supply port provided below the motor, and the coolant in the jacket is discharged from the coolant discharge port provided above the motor. In addition to Patent Document 1, there are Patent Documents 2 and 3 as motor cooling devices.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-19218 (Claims, paragraph number 0015 to paragraph number 0017, paragraph number 0031, FIGS. 1 to 4)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-27881 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-341744
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional cooling device described in Patent Document 1 described above, a coolant supply port is provided at the lower portion of the jacket. For this reason, when the cooling liquid is supplied into the jacket, air may remain in the jacket.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a motor cooling device capable of suppressing air from remaining in a cooling flow path.
[0006]
[Means for Solving the Problem and Action]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a motor housing chamber formed in a case and a rotation axis line provided in the motor housing chamber and passing through the rotation center axis are horizontal. a motor disposed in the direction, and a cooling flow path where the cooling fluid is circulated is provided for cooling the motor, that include a coolant supply port for supplying cooling liquid to the cooling flow path, in cooling apparatus for a motor, it separates the walls forming the motor housing chamber, provided under the motor housing chamber separating the wall, and a first jacket having the cooling flow path, the wall A second jacket provided on a side of the motor housing chamber, and the second jacket passes through the cooling liquid and leads to the cooling liquid supply port, and the cooling jacket. To the flow path and from this cooling flow path A discharge passage out cooling liquid passes is provided with, and is characterized in that the only cooling flow path is folded back to the horizontal direction.
[0007]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the cooling liquid is injected into the cooling flow path from the cooling liquid supply port, and heat is exchanged between the cooling liquid in the cooling flow path and the motor. Is cooled. Further, because the cooling flow path is being folded in the horizontal direction, the amount of residual air in the cooling flow path is reduced.
[0008]
The invention of claim 2 is a characterized in that in addition to the first aspect, a plurality of ribs and a plurality of fins that form a pre-Symbol cooling flow path in a serpentine shape in the horizontal direction is provided To do .
[0009]
Therefore, in the invention of claim 2, in addition to the action of claim 1 , the cooling liquid meanders through the cooling flow path.
[0010]
The invention of claim 3, in addition to the configuration of claim 1 or 2, wherein the motor is mounted on a vehicle, the power distribution for distributing the power of driving force source of the vehicle, the generator and the output member equipped with a device, together with the power of the motor is a configuration that will be transmitted to the output member, and is characterized in that the power of the output member is configured to be transmitted to the wheels of the vehicle.
[0011]
Therefore, according to the invention of claim 3, the same effect as that of claim 1 or 2 can be obtained even when the power of the motor is transmitted to the output member.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described based on specific examples. FIG. 1 is a front sectional view of a trunk axle case 1A including an example of a motor cooling device of the present invention. The trunk axle case 1A is made of aluminum and is manufactured by a die casting method. The trunk axle case 1A is a component that accommodates a power transmission system of a hybrid vehicle of the FF (front engine front drive; front wheel drive in front of the engine) type shown in the skeleton diagram of FIG.
[0015]
Inside the trunk axle case 1A, there is formed a motor generator housing chamber 2 surrounded by an arc-shaped wall 1 that is curved around the rotation axis in accordance with the outer peripheral shape of the motor generator 2A. A motor generator 2 A is accommodated in the motor generator accommodation chamber 2. A cooling device is provided outside the motor generator housing chamber 2. The cooling device will be specifically described below. A jacket 3 and a jacket 4 are arranged facing the wall 1. The jacket 3 is a space surrounded by the wall 1 and the lid 5 and is disposed on the side of the motor generator housing chamber 2. On the other hand, the jacket 4 is a space surrounded by the wall 1 and the lid 6, and is arranged at the bottom of the motor generator accommodation chamber 2 (downward in the vertical direction). The lid 6 has a plate shape and is provided substantially horizontally. Moreover, the lower part of the jacket 3 and the upper part of the jacket 4 overlap in the height direction. Further, the jacket 3 and the lid 5 are fixed by bolts, and the jacket 4 and the lid 6 are fixed by bolts. Figure 2 is a bottom view of the condition of removing the lid 6 of the cooling device, FIG. 3 is a right side view of the condition of removing the lid 5 of the cooling device. A partition wall 7 C is formed in the jacket 3, and a discharge passage 7 D and an introduction passage 7 E are formed in the jacket 3.
[0016]
Further, the trunk axle case 1A has a partition wall 7 that partitions the jacket 3 and the jacket 4, and the partition wall 7 has a cooling water supply port 7A and a cooling water discharge port 7B extending therethrough. The cooling water supply port 7A is a passage for allowing cooling water to flow into the jacket 4 from the jacket 3, and the cooling water discharge port 7B is a passage for discharging cooling water from the inside of the jacket 4 to the jacket 3. . Further, a cooling water supply port 7A and a cooling water discharge port 7B are formed in a region where the jackets 3 and 4 overlap in the height direction. The cooling water supply port 7A and the introduction passage 7E communicate with each other, and the cooling water discharge port 7B and the discharge passage 7D communicate with each other.
[0017]
The structure of the jacket 4 will be specifically described. The jacket 4 is provided with a partition wall 51 extending from the partition wall 7 in the circumferential direction of the motor generator 2A. A wall 52 is formed at a predetermined interval from the partition wall 7, and the jacket 4 is provided between the partition wall 7 and the partition wall 51. There is a gap between the tip of partition wall 51 and wall 52, and rib 8C is continuous with partition wall 51 and extends in the axial direction of motor generator 2A. The partition wall 51 is provided with ribs 8A, and the ribs 8A are located between the partition walls 7 and the ribs 8C. Further, the trunk axle case 1A is provided with a rib 8B, and the rib 8B is located between the rib 8A and the rib 8C. The protruding direction of the rib 8B is opposite to the rib 8A and the rib 8C. Further, ribs 8A to 8C are arranged in the circumferential direction of motor generator 2A. In this way, a substantially straight water channel 9E is formed in the path from the cooling water supply port 7A to the wall 52. The cooling water supply port 7A communicates with the water channel 9E. Further, in each gap between the wall 52, the rib 8 C, the rib 8 B, the rib 8 A, and the partition wall 7, a water channel 9 E is formed from the water channel 9 A. The water channel 9A to the water channel 9E form a meandering water channel as a whole. Further, the water channel 9D and the water channel 9E are continuous. Further, the water channel 9A and the cooling water supply port 7A are continuous.
[0018]
The lengths of the ribs 8A to 8C are different in the height direction, that is, the length in the vertical direction, and the ribs 8A, 8B, and 8C are formed in order from the longest side. The ribs 8A, 8B, and 8C are arranged at different intervals. In addition, since the lid 6 is provided horizontally and the trunk axle case 1A has an arc shape, the water channel 9A formed between the cooling water supply port 7A and the rib 8A, the rib 8A and the rib 8B A water channel 9B formed between the rib 8B and the rib 8C, a water channel 9D formed between the rib 8C and the jacket 4, and a depth in the height direction. The relationship is such that the depth of the water channel 9A> the depth of 9B> the depth of 9C> the depth of 9D. The horizontal width is such that the width of the water channel 9A <the width of 9B <the width of 9C <the width of 9D. Thus, correspondence between the depth of the respective water channel, the correspondence between the width of the respective water channel, in a plane perpendicular to the axis of the motor generator 2A, the change in flow area of the channel 9A or et waterway 9 D is smaller cage, waterways 9A or et waterway 9 D is almost the same area.
[0019]
The waterway 9C and waterway 9 D, a plurality of heat radiation fins 10 are provided. The radiating fins 10 are suspended from the trunk axle case 1A, extend in the direction of the rotation axis of the motor generator 2A, and are arranged parallel to each other at a predetermined interval. And the heat dissipation fin 10 of the water channel 9D is formed longer than the heat dissipation fin 10 of the water channel 9C. As a result, the heat radiation area with the water channels 9C and 9D is increased. Moreover, the front-end | tip of the radiation fin 10 and the cover 6 are non-contact.
[0020]
Here, the power transmission system (power train) shown in FIG. 4 will be described. In FIG. 4, reference numeral 11 denotes an engine. The engine 11 (drive power source) is a device that outputs power from the crankshaft 12 by combustion of fuel, and a flywheel 13 is provided at the rear end of the crankshaft 12. Is formed.
[0021]
A hollow trunk axle case 1A is provided adjacent to the engine 11. Inside the trunk axle axle case 1A, an input shaft 14, a first motor generator 15 (generator), a power combining mechanism 16, A speed change mechanism 17 and a second motor generator 2A are provided. The input shaft 14 is disposed concentrically with the crankshaft 12. A clutch hub 18 is spline fitted to the end of the input shaft 14 on the crankshaft 12 side.
[0022]
A clutch 19 for controlling the power transmission state between the flywheel 13 and the input shaft 14 is provided. The first motor generator 15 and the second motor generator 2A have a function (power running function) as an electric motor driven by supplying electric power, and a function (regeneration function) as a generator that converts mechanical energy into electric energy. Have both. As a power supply device that supplies power to the first motor generator 15 and the second motor generator 2A, a power storage device such as a battery or a capacitor, a known fuel cell, or the like can be used.
[0023]
As the first motor generator 15 and the second motor generator 2A, for example, an AC synchronous motor generator can be used. The first motor generator 15 has a motor generator accommodation chamber 21 fixed to the trunk axle case 1A side and a rotatable rotor 22. A hollow shaft 25 is attached to the outer periphery of the input shaft 14. And the input shaft 14 and the hollow shaft 25 are comprised so that relative rotation is possible. The rotor 22 is connected to the outer peripheral side of the hollow shaft 25.
[0024]
The power combining mechanism (in other words, the power distribution mechanism) 16 is provided between the first motor generator 15 and the second motor generator 2A. The power combining mechanism 16 is a so-called single pinion type. It is constituted by a planetary gear mechanism 16A. That is, the planetary gear mechanism 16 A includes a sun gear 26, a ring gear 27 disposed concentrically with the sun gear 26, and a carrier 29 that holds the sun gear 26 and a pinion gear 28 that meshes with the ring gear 27. The sun gear 26 and the hollow shaft 25 are connected, and the carrier 29 and the input shaft 14 are connected. The ring gear 27 is formed on the inner peripheral side of an annular member (in other words, a cylindrical member) 30 arranged concentrically with the input shaft 14, and a counter drive gear 31 is formed on the outer peripheral side of the annular member 30. Has been. The power of the counter drive gear 31 is transmitted to the wheels 41 .
[0025]
On the other hand, another hollow shaft 32 is disposed concentrically with the hollow shaft 25, and the second motor generator 2 A is disposed on the outer peripheral side of the hollow shaft 32.
[0026]
The second motor generator 2A has a stator 33 fixed to the trunk axle case 1A side and a rotatable rotor 34. The rotor 34 is connected to the outer peripheral side of the hollow shaft 32. Thus, the input shaft 14, the hollow shaft 25, and the hollow shaft 32 are disposed concentrically. That is, the first motor generator 15, the power combining mechanism 16, and the second motor generator 2A are arranged concentrically.
[0027]
The speed change mechanism 17 is disposed between the power combining mechanism 16 and the second motor generator 2A, and the speed change mechanism 17 is constituted by a so-called single pinion type planetary gear mechanism 17A. The planetary gear mechanism 17A includes a sun gear 37, a ring gear 38 disposed concentrically with the sun gear 37, and a carrier 40 that holds a pinion gear 39 that meshes with the sun gear 37 and the ring gear 38. And have.
[0028]
In the hybrid vehicle configured as described above, the required torque to be transmitted to the wheels is calculated based on conditions such as the vehicle speed and the accelerator opening, and the engine 11, the clutch 19, and the first are calculated based on the calculation results. The motor generator 15 and the second motor generator 2A are controlled. When the torque output from the engine 11 is transmitted to the front wheels, the clutch 19 is engaged. Then, the power (in other words, torque) of the crankshaft 12 is transmitted to the carrier 29 via the input shaft 14. The torque transmitted to the carrier 29 is transmitted to the wheels 41 via the ring gear 27, the annular member 30, the counter drive gear 31, and the like, and a driving force is generated. Further, when the torque of the engine 11 is transmitted to the carrier 29, the first motor / generator 15 can function as a generator, and the generated electric power can be charged in a power storage device (not shown).
[0029]
Further, the second motor / generator 2 A can be driven as an electric motor, and the power can be transmitted to the power distribution mechanism 16. When the power of the second motor / generator 2A is transmitted to the sun gear 37 of the speed change mechanism 17 via the hollow shaft 32, the carrier 40 acts as a reaction force element, the rotational speed of the sun gear 37 is reduced, and Power is transmitted in a direction that rotates the ring gear 30 in the direction opposite to the direction of rotation of the sun gear 37. In this way, the power of the engine 11 and the power of the second motor / generator 2 A are input to the power combining mechanism 16 and combined, and the combined power is transmitted to the wheels 41.
[0030]
Next, the operation of the cooling device will be described. Coolant (cooling water, oil) flows into the inside of the jacket 3, specifically, the introduction passage 7E from the introduction port 50A. The coolant inside the introduction passage 7E flows into the water passage 9E of the jacket 4 through the coolant supply port 7A. The coolant in the water channel 9E meanders through the water channels 9D, 9C, 9B, and 9A, and is discharged from the cooling water discharge port 7B to the discharge passage 7D. Therefore, in the process of flowing through the jacket 4, the heat of the motor generator 2A is transmitted to the cooling water through the wall 1, and the motor generator 2A is cooled. Thereafter, the coolant is discharged from the discharge port 50B.
[0031]
According to the above examples, the cooling water supply port 7A to the top of the jacket 4 is provided, the air in the jacket 4 is a cooling water supply port 7A or et cooling water discharge port regardless of the height of the outlet It is discharged to 7B . Further, the air in the water channel 9C from waterways 9A waterways by folding in the axial direction, the location accumulate the air discharged from without cooling water discharge outlet 7B. On the other hand, since the water channel 9E is linear, the air in the water channel 9E tends to return to the cooling water supply port 7A side. Therefore, it is possible to suppress air from remaining in the jacket 4.
[0032]
Although the jacket 4 is independently provided at the lower part of the motor, air does not accumulate in the jacket 4. Note that the lower portion of the motor, a sense that portion below the horizontal line passing through the axis of rotation of the motor. Moreover, since the change of the cross-sectional area of each water channel is small, channel resistance at the time of a cooling water flow reduces. Therefore, cooling water flows efficiently and heat exchange between the cooling water and the wall 1 can be performed efficiently. As a result, the cooling efficiency of the jacket 4 can be improved.
[0033]
Further, since the radiating fins 10 are arranged in parallel to the rotation axis direction of the motor generator 2A, a so-called framework structure can be formed, and thus the wall 1 forming the cooling flow path is reinforced. . Therefore, the rigidity of the wall 1 can be improved. Therefore, vibration in the direction (height direction) perpendicular to the axial direction of motor generator housing chamber 2 of motor generator 2A can be suppressed. As a result, the vibration of the trunk axle case 1A can be suppressed, and the vibration of the power transmission system of the hybrid vehicle can be suppressed. Specifically, when the power of the motor generator 2A is transmitted to the wheels 41 via the power combining mechanism, it is possible to suppress the trunk axle case 1A having the wall 1 from vibrating in the height direction.
[0034]
Moreover, the radiation fin 10 is arrange | positioned in the water channel 9C and water channel 9D which are relatively shallow compared with the water channel 9A and the water channel 9B. Therefore, the heat radiation area of the water channel 9C and the water channel 9D can be increased. As a result, the cooling efficiency of the jacket 4 can be improved.
[0035]
Further, the plurality of molds are relatively moved in a predetermined direction, and the moving direction coincides with the height direction of the radiating fin 10. The radiating fin 10 is disposed in the shallow water channel 9C and the water channel 9D, that is, the height of the radiating fin 10 is low. Therefore, when the wall 1 is formed by the die casting method, seizure / sticking of the mold occurs. It is difficult to do so, and the defective rate of the product decreases.
[0036]
In addition, since the radiating fins 10 are arranged in a straight line, when the wall 1 is formed by the die casting method, when the radiating fins 10 are thermally contracted, sticking between the mold and the radiating fins 10 is difficult to occur. Product defect rate decreases. Further, since the height of the heat dissipating fins 10 is low and the shape of the die casting mold can be facilitated, the processing and maintenance of the mold can be simplified.
[0037]
Here, the relationship between the above specific example and the present invention will be briefly described. The motor generator 2A described above corresponds to the motor of the present invention , the jacket 4 corresponds to the first jacket of the present invention, and the jacket 3 corresponds to this. It corresponds to the second jacket of the invention, and the water channels 9A, 9B, 9C, 9D correspond to the cooling channel of the invention. Further, the radiation fin 10 corresponds to the radiation fin of the present invention, and the cooling water supply port 7A corresponds to the cooling liquid supply port of the present invention. The engine 11 corresponds to the drive source of the present invention, the power combining mechanism 16 corresponds to the power distribution device of the present invention, and the counter drive gear 31 corresponds to the output member of the present invention.
[0038]
The present invention can be applied not only to the cooling device for the second motor generator 2A but also to the cooling device for the first motor generator 15. In addition to a hybrid vehicle, the present invention is applied to a motor cooling device that serves as a driving force source for an electric vehicle that does not use an engine, a motor cooling device that is not connected to a vehicle power transmission system, and a motor cooling device other than a vehicle. be able to.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the cooling channel is folded back in the horizontal direction, it is possible to suppress air from remaining in the cooling channel.
[0040]
According to the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1 , the cooling liquid meanders through the cooling flow path.
[0041]
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of claim 1 or 2, when the power of the motor is transmitted to the wheels via the power distribution device, it is also transmitted to the cooling device. Vibration can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
1 is a front sectional view taken along line II of FIG. 2, schematically showing a motor cooling device according to the present invention.
2 is a bottom view of the cooling device of FIG. 1 with a lid removed.
FIG. 3 is a side view of the cooling device of FIG. 1 with a lid removed.
FIG. 4 is a skeleton diagram schematically showing an example of a power train in which a motor to be cooled and a cooling device are incorporated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wall, 2 ... Motor generator storage chamber, 2A ... Motor generator, 3, 4 ... Jacket, 7A ... Cooling water supply port, 9A, 9B, 9C, 9D, 9E ... Water channel, 10 ... Radiation fin, 16A, 17A ... Planetary gear mechanism, 31 ... Counter drive gear.

Claims

ケース内に形成されたモータ収容室と、このモータ収容室内に設けられ、かつ、回転中心軸を通る回転軸線が水平方向に配置されたモータと、このモータを冷却する冷却液が流通される冷却用流路とが設けられており、前記冷却用流路に冷却液を供給する冷却液供給口を備えている、モータの冷却装置において、
前記モータ収容室を形成する壁と、この壁を隔てて前記モータ収容室の下方に設けられ、かつ、前記冷却用流路を有する第１ジャケットと、前記壁を隔てて前記モータ収容室の側部に設けられた第２ジャケットとを有し、この第２ジャケットには、前記冷却液が通り、かつ、前記冷却液供給口に通じた導入通路と、前記冷却用流路に通じ、かつ、この冷却用流路から排出された冷却液が通る排出通路とが設けられており、前記冷却用流路のみが前記水平方向に折り返されていることを特徴とする、モータの冷却装置。A motor housing chamber formed in the case, a motor provided in the motor housing chamber and having a rotation axis passing through the rotation center axis disposed in the horizontal direction, and a cooling fluid for cooling the motor is circulated. and use channel is provided with, that have a coolant supply port for supplying cooling liquid to the cooling flow path, the cooling device of the motor,
A wall that forms the motor housing chamber; a first jacket that is provided below the motor housing chamber with the wall therebetween; and that has the cooling flow path; and a side of the motor housing chamber with the wall therebetween. A second jacket provided in the section, and through the second jacket, the cooling liquid passes through, and leads to the cooling liquid supply port, to the cooling flow path, and The motor cooling device is provided with a discharge passage through which the coolant discharged from the cooling flow path passes, and only the cooling flow path is folded back in the horizontal direction.

前記冷却用流路を前記水平方向で蛇行状に形成する複数のリブおよび複数のフィンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータの冷却装置。Before SL motor cooling device according to claim 1 in which a plurality of ribs and a plurality of fins for cooling flow path formed in a meandering shape in the horizontal direction, characterized in that it is provided.

前記モータが車両に搭載されており、この車両の駆動力源の動力を、発電機および出力部材に分配する動力分配装置を備え、その出力部材に前記モータの動力が伝達される構成であるとともに、この出力部材の動力が前記車両の車輪に伝達される構成であることを特徴とする請求項１または２に記載のモータの冷却装置。 The motor is mounted on a vehicle, the power of driving force source of the vehicle, the generator and includes a power distribution device that distributes the output member, with the power of the motor is a configuration that will be transmitted to the output member The motor cooling device according to claim 1, wherein the power of the output member is transmitted to the wheels of the vehicle .