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技術 冷却液供給管

出願人 タイガースポリマー株式会社
発明者 廣井清文
出願日 2018年2月5日 (2年4ヶ月経過) 出願番号 2018-017913
公開日 2019年8月15日 (10ヶ月経過) 公開番号 2019-135889
状態 未査定
技術分野 電動機、発電機の巻線 電動機、発電機の冷却
主要キーワード 半割れ体 管路閉塞 管体外周面 動力モータ 冷却液供給管 三つ又 噴出穴 特定位
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年8月15日)のものです。
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図面 (10)

課題

冷却液供給管吐出孔から冷却液をより拡散した状態で吐出し、より広い範囲を効果的に冷却する。

解決手段

加圧された冷却液が流通する管路が内部に設けられた管体11に、管体の内外を連通すると共に冷却液を管体外部に吐出する吐出孔14が設けられている冷却液供給管1が開示される。吐出孔14は、吐出孔の中心軸に沿って見た周面の断面形状が円形もしくは楕円形である。吐出孔14の内部には、吐出孔の中心軸mに沿って平板状の仕切り板15が設けられて、吐出孔14の内部が複数の吐出流路となるように区画されている。仕切り板15の管体外周側の端縁15aが、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、少なくとも管体外周面POに達している。

概要

背景

オイルなどの冷却液を、管路を通じて加圧供給し、吐出孔から噴出させて、冷却対象物に冷却液をかけることにより、冷却対象物を冷却する技術が知られている。このような冷却技術は、例えば、モータに使用されるコイルなどの冷却や、自動変速装置歯車機械内燃機関等において活用されている。

例えば、この様な冷却技術が使用される回転電機は、電気自動車ハイブリッド自動車などの用途に使用されている。回転電機は、モータジェネレータなどとも呼ばれ、電力動力に変換するモータとしても、動力(回転力)を電力に変換するジェネレータとしても動作可能である。回転電機の構造としては、永久磁石を内蔵し回転可能に設けられたロータと、ロータを取り巻くように設けられたステータとにより構成される構造が一般的である。ステータに設けられたステータコイルと永久磁石の相互作用により、電力と動力の相互変換が行われる。

ステータコイルは電流が流れることにより発熱するため、冷却が行われる。自動車などに用いられる回転電機においては、ステータコイルにオイルなどの冷却液をかけ流して、コイルを液冷する技術が開発されている。
例えば、特許文献1には、モータの冷却構造において、冷却液を流す管部材に複数の噴出穴を設け、噴出された液がコイルエンドにかかるまでの距離がより長くなる噴出穴を、同距離がより短くなる噴出穴よりも、冷却液の供給源に近くなるように配置する技術が開示されている。当該技術によれば、コイルエンドにおける冷媒がかかる範囲を広げ、コイルエンドを効率的に冷却できる。

また、特許文献2には、自動車等に用いられるベルト式無段変速装置における冷却装置が開示され、冷却液供給管に設けられる吐出孔の位置を上流側と下流側の特定位置にする技術が開示されている。当該技術によれば、吐出孔(ノズル管)が設けられる角度を一定にしても、冷却液を所望の位置に吐出することができる。

概要

冷却液供給管の吐出孔から冷却液をより拡散した状態で吐出し、より広い範囲を効果的に冷却する。加圧された冷却液が流通する管路が内部に設けられた管体11に、管体の内外を連通すると共に冷却液を管体外部に吐出する吐出孔14が設けられている冷却液供給管1が開示される。吐出孔14は、吐出孔の中心軸に沿って見た周面の断面形状が円形もしくは楕円形である。吐出孔14の内部には、吐出孔の中心軸mに沿って平板状の仕切り板15が設けられて、吐出孔14の内部が複数の吐出流路となるように区画されている。仕切り板15の管体外周側の端縁15aが、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、少なくとも管体外周面POに達している。

目的

本発明の第1の目的は、冷却液供給管の吐出孔から冷却液をより拡散した状態で吐出し、より広い範囲を効果的に冷却できるような冷却液供給管を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

加圧された冷却液流通する管路が内部に設けられた管体に、管体の内外を連通すると共に冷却液を管体外部に吐出する吐出孔が設けられている冷却液供給管であって、前記吐出孔は、吐出孔の中心軸に沿って見た周面の断面形状が円形もしくは楕円形であり、前記吐出孔の内部には、吐出孔の中心軸に沿って平板状の仕切り板が設けられて、吐出孔の内部が複数の吐出流路となるように区画されており、仕切り板の管体外周側の端縁が、吐出孔の中心軸に沿う方向の位置に関し、少なくとも管体外周面に達している、冷却液供給管。

請求項2

吐出孔の断面形状が円形であり、仕切り板が吐出孔の直径に沿って延在し、吐出孔が2つの吐出流路に区画されている、請求項1に記載の冷却液供給管。

請求項3

複数の仕切り板が吐出孔の中心から吐出孔の周面に達するように放射状に設けられ、吐出孔が3つ以上の吐出流路に区画されている、請求項1に記載の冷却液供給管。

請求項4

仕切り板は、吐出孔の長さの全長にわたって設けられており、仕切り板の肉厚が、吐出孔の中心軸方向にわたって一定である、もしくは、管体の内側から外側に向かうにつれて肉厚が減少する、請求項2もしくは請求項3に記載の冷却液供給管。

請求項5

仕切り板が、管体外周面を越えて、吐出孔の内部から管体の外側に延在するよう設けられている、請求項1に記載の冷却液供給管。

技術分野

0001

本発明は、冷却液を供給する冷却液供給管に関する。特に、管の内部に流通する加圧された冷却液を、管の内外を連通する吐出孔を通じて管の外部に吐出する冷却液供給管に関する。

背景技術

0002

オイルなどの冷却液を、管路を通じて加圧供給し、吐出孔から噴出させて、冷却対象物に冷却液をかけることにより、冷却対象物を冷却する技術が知られている。このような冷却技術は、例えば、モータに使用されるコイルなどの冷却や、自動変速装置歯車機械内燃機関等において活用されている。

0003

例えば、この様な冷却技術が使用される回転電機は、電気自動車ハイブリッド自動車などの用途に使用されている。回転電機は、モータジェネレータなどとも呼ばれ、電力動力に変換するモータとしても、動力(回転力)を電力に変換するジェネレータとしても動作可能である。回転電機の構造としては、永久磁石を内蔵し回転可能に設けられたロータと、ロータを取り巻くように設けられたステータとにより構成される構造が一般的である。ステータに設けられたステータコイルと永久磁石の相互作用により、電力と動力の相互変換が行われる。

0004

ステータコイルは電流が流れることにより発熱するため、冷却が行われる。自動車などに用いられる回転電機においては、ステータコイルにオイルなどの冷却液をかけ流して、コイルを液冷する技術が開発されている。
例えば、特許文献1には、モータの冷却構造において、冷却液を流す管部材に複数の噴出穴を設け、噴出された液がコイルエンドにかかるまでの距離がより長くなる噴出穴を、同距離がより短くなる噴出穴よりも、冷却液の供給源に近くなるように配置する技術が開示されている。当該技術によれば、コイルエンドにおける冷媒がかかる範囲を広げ、コイルエンドを効率的に冷却できる。

0005

また、特許文献2には、自動車等に用いられるベルト式無段変速装置における冷却装置が開示され、冷却液供給管に設けられる吐出孔の位置を上流側と下流側の特定位置にする技術が開示されている。当該技術によれば、吐出孔(ノズル管)が設けられる角度を一定にしても、冷却液を所望の位置に吐出することができる。

先行技術

0006

特開2016−134972号公報
特開2009−68681号公報

発明が解決しようとする課題

0007

冷却液供給管の吐出孔から吐出される冷却液は、集中したビーム状に吐出することもあれば、円錐状に拡散した形態で吐出されることもある。このような吐出の形態は、概ね、冷却液の供給圧力や、吐出速度、冷却液の粘性、吐出孔の径や長さ、吐出孔のテーパ形状等により決定される。個々の吐出孔から吐出される冷却液により、より広い範囲に冷却液を供給できるよう、冷却液が拡散するような形態で吐出されることが望まれる場合がある。

0008

また、冷却液供給管を合成樹脂射出成形により成形することも考えられるが、その場合、管体と吐出孔を形成する金型を極力簡単な構造のものとしながら、効率的に冷却液供給管を製造することが求められる。

0009

本発明の第1の目的は、冷却液供給管の吐出孔から冷却液をより拡散した状態で吐出し、より広い範囲を効果的に冷却できるような冷却液供給管を提供することにある。また、本発明の第2の目的は、そのような冷却液供給管を、合成樹脂の射出成形を利用して効率的に製造することにある。

課題を解決するための手段

0010

発明者は、鋭意検討の結果、吐出孔の内部に特定の形態の仕切り板を設けて複数の吐出流路区画すると、上記第1の目的が達せられることを知見し、本発明を完成させた。

0011

本発明は、加圧された冷却液が流通する管路が内部に設けられた管体に、管体の内外を連通すると共に冷却液を管体外部に吐出する吐出孔が設けられている冷却液供給管であって、前記吐出孔は、吐出孔の中心軸に沿って見た周面の断面形状が円形もしくは楕円形であり、前記吐出孔の内部には、吐出孔の中心軸に沿って平板状の仕切り板が設けられて、吐出孔の内部が複数の吐出流路となるように区画されており、仕切り板の管体外周側の端縁が、吐出孔の中心軸に沿う方向の位置に関し、少なくとも管体外周面に達している、冷却液供給管である(第1発明)。

0012

第1発明において、好ましくは、吐出孔の断面形状が円形であり、仕切り板が吐出孔の直径に沿って延在し、吐出孔が2つの吐出流路に区画されている(第2発明)。また、第1発明において、好ましくは、複数の仕切り板が吐出孔の中心から吐出孔の周面に達するように放射状に設けられ、吐出孔が3つ以上の吐出流路に区画されている(第3発明)。また、さらに、第2発明もしくは第3発明において、好ましくは、仕切り板は、吐出孔の長さの全長にわたって設けられており、仕切り板の肉厚が、吐出孔の中心軸方向にわたって一定である、もしくは、管体の内側から外側に向かうにつれて肉厚が減少する(第4発明)。

0013

また第1発明において、好ましくは、仕切り板が、管体外周面を越えて、吐出孔の内部から管体の外側に延在するよう設けられている(第5発明)。

発明の効果

0014

本発明の冷却液供給管(第1発明)によれば、冷却液が仕切り板から遠ざかるような方向に拡散するように、冷却液を吐出孔から吐出でき、広い範囲を効果的に冷却できる。さらに、第2発明や第3発明のようにされていれば、吐出孔の周方向の特定の方向に冷却液を拡散させることができ、より効果的に冷却が行える。また、第5発明の冷却液供給管のようにした場合には、冷却液の拡散の程度をより高めることができる。

0015

また、第4発明の冷却液供給管のようにした場合には、冷却液の拡散効率に優れる吐出孔や仕切り板が、簡単な構造の金型を用いた合成樹脂の射出成形により製造しやすくなり、上記第2の目的を達することもできる。

図面の簡単な説明

0016

本発明に係る第1実施形態の冷却液供給管が、回転電機の冷却構造に使用された例を示す断面図である。
第1実施形態の冷却液供給管を示す斜視図である。
第1実施形態の冷却液供給管の吐出孔の構造を示す正面図及び断面図である。
第1実施形態の冷却液供給管の吐出孔から吐出される冷却液が特定の方向に拡散する原理を示すための模式図である。
第1実施形態の冷却液供給管の吐出孔から吐出される冷却液の拡散の形態を示す正面図及び断面図である。
第2実施形態の冷却液供給管の吐出孔の構造を示す正面図である。
第3実施形態の冷却液供給管の吐出孔の構造を示す正面図である。
第4実施形態の冷却液供給管の吐出孔の構造を示す正面図及び断面図である。
第5実施形態の冷却液供給管の吐出孔の構造を示す正面図及び断面図である。

実施例

0017

下図面を参照しながら、ハイブリッド自動車に用いられる回転電機(モータジェネレータ)の冷却に使用される冷却液供給管を例として、発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。

0018

図1は、回転電機の冷却構造に第1実施形態の冷却液供給管1が使用された例を示す断面図である。回転電機は、回転可能なロータ91と、ロータの周囲に配されたステータ94とを備える。この回転電機は、自動車に用いられる場合には、ロータの回転軸が自動車のトランスミッションなど駆動機構に接続されていて、電力により駆動力を発生するモータ(電動機)として、あるいは、回転力を電力に変換するジェネレータ(発電機)として動作するよう、構成される。

0019

ロータ91には、永久磁石が取付けられていて、回転軸n周りに回転可能に回転電機のケース(図示せず)に支持されている。なお、回転電機はロータ91に永久磁石を用いないタイプのものであってもよい。

0020

ステータ94は、ロータ91の外周を取り囲むようにロータ外周部に並んで配置された複数のステータコア92,92と、それぞれのステータコア92,92に捲回されたステータコイル(以下単に「コイル」とも呼ぶ)93,93とにより構成されている。ステータ94は、回転電機のケースの内部に固定されている。また、ステータ94において、回転軸nの両端部では、コイルが露出しており、この部分はコイルエンドと呼ばれる。

0021

ケースの内部には、好ましくはケースとステータ94の間を通過するように、冷却液供給管1が設けられている。冷却液供給管1は、ロータの回転軸nと略平行に延在するように設けられる。冷却液供給管1は、加圧された冷却液が流通する管路を内部に備える管体11を有する。冷却液供給管1は、ステータコイル93やステータコア92に対し冷却液を吐出する少なくとも1つ以上の吐出孔14,14を有する。それぞれの吐出孔14,14は、管体11の内外を連通する貫通穴である。図2に示すように、本実施形態の冷却液供給管1には、中空の管体11に対し、3つの吐出孔14,14が設けられている。図2では、吐出孔14の中心軸の延在方向を一点鎖線mで示している。吐出孔14、14は、図1のY−Y断面のように、冷却液供給管1が延在する方向に沿って見て、管の中心からコイル93に向かう方向(典型的には、回転電機の径方向)に空けられている。加圧された状態で管体11内部に供給される冷却液は、吐出孔14,14から、管体外部に吐出され、ステータコイル93やステータコア92に直接かけられ、ステータを冷却する。

0022

冷却液は、ポンプ等により回収・加圧され、ケースに設けられた管路等を通じて冷却液供給管1に供給される。吐出孔14,14から吐出されコイルエンドにかけられた冷却液は、コイルを伝って下方に流れていく際にコイルを冷却する。吐出された冷却液は、ケース下部で回収され、循環してコイルを冷却する。冷却液は、典型的にはオイルである。冷却液の循環経路に、冷却液を冷却するオイルクーラーなどを備えさせることが好ましい。

0023

図1のX−X断面に示すように、ステータコイル93は、ステータコア92に対し、回転軸nの両側で露出しており、この部分をコイルエンド93a、93bとして図示している。回転電機の冷却液供給管では、吐出される冷却液は、典型的にはコイルエンド93a、93bにかけられて、主にこの部分を冷却する。なお、本実施形態の冷却液供給管1を用いた場合のように、両側のコイルエンド93a、93bの中間部、即ち、ステータコア92の部分にも冷却液供給管1に吐出孔14を設けて、この部分も冷却液で冷却するようにしてもよい。

0024

以下、図3を参照しながら、第1実施形態の冷却液供給管1における吐出孔14の詳細形状について説明する。吐出孔14,14は、吐出孔の中心軸mに沿って見た周面の断面形状が円形もしくは楕円形である。本実施形態では、吐出孔14の周面の断面形状が円形とされている。また、吐出孔14の周面は中心軸m周りの円筒状もしくは円錐状であることが好ましい。本実施形態では、吐出孔14は円筒状の周面を有している。なお、円錐状である場合には、管の内側から外側に向かうにつれて、拡径するような円錐状であることが好ましい。

0025

吐出孔14の内部には、吐出孔の中心軸mに沿って平板状の仕切り板15が設けられている。仕切り板15によって、吐出孔14の内部が複数の吐出流路となるように区画されている。本実施形態では、仕切り板15が吐出孔14の直径に沿って延在し、吐出孔が2つの吐出流路に区画されている。そのため、2つに区画されたそれぞれの吐出流路の断面形状は半円状となっている。すなわち、吐出孔の内部に仕切り板が一体化されることにより、半円状の断面形状を有する2つの貫通穴が管体に設けられたことになる。

0026

仕切り板の取り付け方法は特に限定されないが、後述するように、仕切り板15が管体11と一体成形されることが好ましい。

0027

図3のX−X断面やZ−Z断面に示したように、仕切り板15の管体外周側の端縁15aが、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、少なくとも管体外周面POに達している。換言すれば、仕切り板15の管体外周側の端縁15aは、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、吐出孔14の管体外周面側の周縁(管体外周面)と同じ位置にあるか、もしくは、端縁15aが当該周縁(管体外周面)よりも管体外側に位置する。本実施形態においては、仕切り板15の管体外周側の端縁15aが、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、管体外周面POと一致している。後述する他の実施形態(第4実施形態、図8)のように、仕切り板(45)の管体外周側の端縁(45a)が、吐出孔の中心軸に沿う方向の位置に関し、管体外周面POよりも外側に位置するようにされていてもよい。

0028

また、必須ではないが、本実施形態においては、仕切り板15の管体内周側の端縁15bが、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、管体内周面PIと一致している。好ましくは、本実施形態のように、仕切り板15は、吐出孔14の長さ(中心軸mに沿う方向の長さ)の全長にわたって設けられる。すなわち、仕切り板15の管体外周側の端縁15aが、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、管体外周面POと一致しつつ、仕切り板15の管体内周側の端縁15bが、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、管体内周面PIと一致するようにされることが好ましい。

0029

また必須ではないが、仕切り板15の肉厚tは、吐出孔の中心軸m方向にわたって一定とされることが好ましく、もしくは、管体11の内側から外側に向かうにつれて肉厚が減少するように仕切り板15が設けられることが好ましい。本実施形態では、肉厚は中心軸m方向にわたって一定とされている。また、仕切り板の肉厚は、吐出孔14の直径をDとして、0.1D〜0.5Dとされることが好ましく、0.2D〜0.4Dとされることがより好ましい。

0030

第1実施形態の冷却液供給管1では、一本の管体11に3カ所の吐出孔14,14が設けられている。吐出孔の数や位置は必要に応じて調整でき、特に限定されない。なお、必須ではないが、冷却液供給管1は、軸方向に分割して構成してもよい。例えば、回転軸の一端側に位置するコイルエンド93aに冷却液を供給する部分と、回転軸の他端側に位置するコイルエンド93bに冷却液を供給する部分とを別体に設け、両者をつなぎ合わせて、一連の管路とし、冷却液供給管を構成してもよい。また、冷却液供給管1において、冷却液が供給される側とは反対側の端部(図1の断面X−Xにおける左側の端部)は、本実施形態のように、閉じられていることが好ましいが、これは必須ではなく、他の管路等に接続されていてもよい。また、管体11において冷却液が供給される側とは反対側の端部が閉じられる場合に、当該端部に同様の吐出孔を設けることもできる。

0031

冷却液供給管1を構成する材料は、アルミニウムなどの金属であってもよく、特に限定されないが、合成樹脂、特に射出成形可能な熱可塑性樹脂であることが好ましい。射出成形可能な熱可塑性樹脂により冷却液供給管1を構成するようにすれば、仕切り板15を管体11と一体成形しやすくなって便利である。

0032

上記実施形態の冷却液供給部材1の製造方法について説明する。
必須ではないが、上記構造を有する冷却液供給部材1は、例えば、熱可塑性樹脂の射出成形を利用して製造することができる。
射出成形を利用した製造方法において、冷却液供給管1の管体11の冷却液が流通する管路については、コア型により形成し、管体11をパイプ状に一体成形することもできる。また、管体11となるべき一組の半割れ体を射出成形してから、半割れ体同士を溶着もしくは接着して中空管状に組み立て、冷却液が流通する管路を有する管体11としてもよい。

0033

吐出孔14および仕切り板15は、管体11を射出成形する際に、ピンスライド型などを利用して形成することが好ましい。典型的には、管体11の外周面を形成するキャビティ型を、管体11の中心軸と直交する方向に型開きするように構成しておき、当該キャビティ型に、吐出孔14および仕切り板15を形成するための形状が与えられたピンやスライド型などを設けておけばよい。

0034

上記実施形態の冷却液供給管1の作用及び効果について説明する。
上記実施形態の冷却液供給管1では、吐出孔周面の断面形状が円形もしくは楕円形であり、吐出孔14の内部には、吐出孔の中心軸mに沿って平板状の仕切り板15が設けられて、吐出孔14の内部が複数の吐出流路となるように区画されており、さらに、仕切り板15の管体外周側の端縁15aが、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、少なくとも管体外周面POに達する、との構成を有するので、以下に説明するように、中心軸mに沿って見て、仕切り板15から遠ざかるような方向に冷却液が拡散するように、冷却液を吐出孔14から吐出でき、広い範囲を効果的に冷却できる。

0035

この様な仕切り板15が吐出孔14に設けられた場合の作用を説明する。図4には、吐出孔14の2つの吐出流路のうち、主に一方の流路を中心軸mに沿って見た正面図と、断面Z−Zを示している。前述したように、それぞれの吐出流路は、半円状の断面形状を有する。すなわち、円形断面の吐出孔内に平板状の仕切り板15が設けられることにより、それぞれの半円形断面の流路には、吐出孔14の円筒状の周面と仕切り板の表面とに囲まれるようなコーナー部が生ずることになる。図4では、コーナー部を破線で囲った領域Aとして示している。

0036

コーナー部Aを通過する冷却液は、2つの面に囲われた領域を通過するため、他の部分に比べ壁面の影響を受けやすく、冷却液の粘性の影響が強く出るため、冷却液の流速が他の部分に比べ遅くなる。そのため、コーナー部Aの部分で冷却液の動圧が他の部分に比べ高くなる。その結果、コーナー部Aの部分を通る冷却液が、半月状の吐出流路の他の部分を通る冷却液を、動圧により押すことになる。その結果、吐出流路から吐出される冷却液は、図4において白抜き矢印で示した方向に偏向するように流れることになる。仕切り板15の管体外周側の端縁15aが、吐出孔の中心軸mに沿う方向の位置に関し、少なくとも管体外周面POに達していることにより、上記作用が確実に生じる。

0037

以上の作用により、上記第1実施形態の冷却液供給管1では、図5に示したように、冷却液が主に仕切り板15の法線方向に拡散して、即ち、仕切り板15から遠ざかる方向に拡散して、吐出される。図4図5では、吐出される冷却液の拡散イメージを破線で示している。そして、仕切り板15を設ける中心軸m周りの角度等により、冷却液を拡散させる方向が調整できる。例えば、管体11の周方向に冷却液を拡散させたいのであれば、図5に示された実施形態のように、仕切り板15を管体11の延在方向に沿うように設ければよい。あるいは、管体11の延在方向に冷却液を拡散させたいのであれば、仕切り板15を管体11の周方向に沿うように設ければよい。本実施形態の冷却液供給管が適用される冷却対象や、望ましい拡散パターンに応じて、仕切り板の向きを選択、調整すればよい。

0038

また、上記実施形態の冷却液供給管1によれば、所定の方向に冷却液が拡散されやすく、他の方向には、冷却液が拡散しにくい傾向が生ずるので、冷却液を重点的にかけたい部位に、効率的に冷却液を吐出する一方で、そうでない部分には冷却液の吐出を控えることができ、冷却の効率性が高められうる。

0039

また、吐出孔14からは管体11の内部に充填された冷却液が連続的に吐出されるため、吐出孔における空気等の巻き込みが少なく、吐出された冷却液の泡立ちが抑制されうる。

0040

また、さらに、上記第1実施形態の冷却液供給管1では、吐出孔の断面形状が円形であり、仕切り板が吐出孔の直径に沿って延在し、吐出孔が2つの吐出流路に区画されているため、図5にも示したように、冷却液が2方向に効率的に拡散しつつ、それと直交する方向には拡散しにくくなって、吐出孔の周縁方向の特定の方向に冷却液を重点的に拡散させて吐出でき、より効果的に冷却が行える。

0041

また、上記第1実施形態の冷却液供給管1では、仕切り板15は、吐出孔14の長さ(中心軸mに沿う方向の長さ)の全長にわたって設けられており、仕切り板15の肉厚が、吐出孔の中心軸m方向にわたって一定である、もしくは、管体の内側から外側に向かうにつれて仕切り板15の肉厚が減少するようにされているため、こうした冷却液供給管1を簡単な構造の金型を用いた合成樹脂の射出成形により製造しやすくなる。すなわち、このような構成の吐出孔や仕切り板を射出成形で形成する場合、吐出孔14や仕切り板15を形成するためのピンやスライド型を、管体11の外周面を形成するキャビティ型の側に設けることができ、管体11の内周面を形成するコア型では実質的にアンダーカットの処理を必要とせず、コア型を簡略な構造のもの(例えば、単純な円柱状のコア型)とできるからである。

0042

発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、これら実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。

0043

上記実施形態の説明においては、仕切り板が、吐出孔の直径方向と中心軸に沿う平面状の仕切り板である実施形態について述べたが、仕切り板の具体的形状はそれに限定されず、仕切り板は、吐出孔の中心軸に沿って延在する平板状であって、吐出孔の内部を複数の吐出流路に区画し、仕切り板の管体外周側の端縁が、吐出孔の中心軸に沿う方向の位置に関し、少なくとも管体外周面に達するものであれば、同様の効果が得られる。

0044

図6図7には、吐出孔に設けられる仕切り板の他の形態例を示す。図6図7に示されるそれぞれの実施形態は、吐出孔の中心軸に沿って見た仕切り板の形状以外の点は、図2ないし図5で説明した第1実施形態と同様にされている。

0045

図6には、第2実施形態の冷却液供給管2において、管体21に設けられた吐出孔24に、平板状の仕切り板25,25が集合するように設けられていることが示されている。本実施形態においては、それぞれの仕切り板25,25は、吐出孔の径方向と中心軸に沿って平板状に延在しており、3枚の仕切り板25,25が吐出孔の中心軸付近で集合し互いに接合一体化されて放射状に設けられている。このような仕切り板25,25により、吐出孔24の内部は3つの吐出流路に区画されている。

0046

第2実施形態の冷却液供給管2においても、それぞれの吐出流路において、吐出孔の周壁と仕切り板の表面に囲まれる部分(A)、および、仕切り壁が集合する中心軸付近の部分(B)、において、冷却液の粘性の影響が強く現れることになって、これら部分の流速が低下し、動圧が高くなる。そのため、それぞれの吐出流路から吐出される冷却液は、図中に白抜き矢印で示す方向、即ち、仕切り壁から遠ざかる方向に拡散するようになる。

0047

本実施形態においては、仕切り壁25,25が三つ又状に設けられていて、吐出孔24が3つの吐出流路に区画されているため、冷却液は、主に吐出孔の周方向の3カ所で拡散し(白抜き矢印の方向)、他の箇所ではあまり拡散しないような、三つ又状の拡散形態(図中に破線で示す)で吐出孔24から吐出される。

0048

図7には、第3実施形態の冷却液供給管3において、管体31に設けられた吐出孔34に、平板状の仕切り板35,35が集合するように設けられていることが示されている。本実施形態においては、それぞれの仕切り板35,35は、吐出孔の径方向と中心軸に沿って平板状に延在しており、4枚の仕切り板35,35が十文字状に吐出孔の中心軸付近で集合し互いに接合一体化されて放射状に設けられている。このような仕切り板35,35により、吐出孔34の内部は4つの吐出流路に区画されている。

0049

第3実施形態の冷却液供給管3においても、それぞれの吐出流路において、吐出孔の周壁と仕切り板の表面に囲まれる部分(A)、および、仕切り壁が集合する中心軸付近の部分(B)、において、冷却液の粘性の影響が強く現れることになって、これら部分の流速が低下し、動圧が高くなる。そのため、それぞれの吐出流路から吐出される冷却液は、図中に白抜き矢印で示す方向、即ち、仕切り壁から遠ざかる方向に拡散するようになる。

0050

本実施形態においては、仕切り壁35,35が十文字状に設けられていて、吐出孔24が4つの吐出流路に区画されているため、冷却液は、主に吐出孔の周方向の4カ所で拡散し(白抜き矢印の方向)、他の箇所ではあまり拡散しないような、四つ又状の拡散形態(図中に破線で示す)で吐出孔34から吐出される。

0051

これら実施形態のように、仕切り壁が三つ又状や十文字状に設けられていると、冷却液を吐出孔の周方向の特定箇所に集中的に拡散させ、他の箇所にはあまり拡散させないことができ、冷却液をそれら方向に集中的にかけることができ、冷却の効率性を高めうる。

0052

図8には、第4実施形態の冷却液供給管4において、管体41に設けられた吐出孔44に、平板状の仕切り板45が設けられていることが示されている。本実施形態では、仕切り板45が管体41の外周面POよりも外側に突出している点が異なり、他の点は、図2ないし図5で説明した第1実施形態と同様にされている。すなわち、本実施形態では、仕切り板45が、管体外周面POを越えて、吐出孔の内部から管体の外側に延在するよう設けられている。

0053

この様な実施形態であっても、冷却液を仕切り板45から遠ざかる方向に拡散させることができる。また、管体41の外周面POを越えて、すなわち、吐出孔44の周縁よりも、仕切り板45の端面45aが管の外側に位置するようにされているので、延出する部分の仕切り板に流体内圧が作用して、その反作用で吐出される冷却液全体が仕切り板から遠ざかる方向に押されることになり、冷却液をより効果的に拡散させることができる。

0054

図9には、第5実施形態の冷却液供給管5において、管体51に設けられた吐出孔54に、平板状の仕切り板55が設けられていることが示されている。本実施形態では、仕切り板55の長さ(吐出孔の中心軸に沿う方向の長さ)が吐出孔の長さよりも短い点、吐出孔54の周面の管外周側の部分が、円錐面状とされている点が異なり、他の点は、図2ないし図5で説明した第1実施形態と同様にされている。

0055

仕切り板55の管体外周側の端縁55aが、吐出孔の中心軸に沿う方向の位置に関し、少なくとも管体外周面POに達している限りにおいて、仕切り板55の長さは管体の管壁の厚みよりも短くてもよく、同様の作用効果を生じうる。すなわち、仕切り板55の管体内周側の端縁55bは、吐出孔の中心軸に沿う方向の位置に関し、管体内周面PIよりも外側に位置していてもよい。

0056

また、吐出孔54の周面の管外周側の部分が、円錐面状、特に、管の内側から外側に向かうにつれて拡径するような円錐面状とされていれば、冷却液がより拡散しやすくなる。円錐の程度、即ち、円錐面と中心軸がなす角は、60度以下、好ましくは45度以下であることが好ましい。

0057

また、吐出孔の中心軸mの具体的方向は特に限定されない。通常は、管体の軸線と直交する方向に吐出孔の中心軸mが設定されるが、管体の軸線に対し、90度未満の角度で斜めに交差するように、吐出孔の中心軸mが設定されてもよい。

0058

冷却液供給管には、管体と吐出孔の他に、必要に応じ、他の部材を設けてもよい。管体に補強用リブを設けてもよいし、冷却液を導くためのガイド板を管体と一体に設けてもよい。また、冷却液供給管に設けられたすべての吐出孔に対し仕切り板を設ける必要はなく、一部の吐出孔には仕切り板を設けないようにしてもよい。

0059

また、上記実施形態の説明において、冷却液供給管に関し、取付け部や固定部の詳細の説明は省略した。また、冷却液供給管における他の管路や管路閉塞部材等との接続部等の詳細についても、記載を省略した。これらについては、公知技術を利用すればよい。また、管路等の接続部については、適宜シール部を設けてもよい。

0060

上記実施形態の冷却液供給管が用いられる冷却対象については、ハイブリッド自動車等に用いられる回転電機に限定されず、一般の回転電機に対し広く利用可能である。例えば、そのような回転電機は、電気自動車や、産業用動力モータや、発電設備などにも利用可能である。また、冷却対象は、回転電機に限定されず、自動変速機や、歯車機構、内燃機関など、多様な用途に、上記冷却液供給管は利用できる。また、使用される冷却液はオイルに限定されず、液体であればよく、水やクーラント等であってもよい。

0061

上記実施形態の冷却液供給管は、例えばハイブリッド自動車に使用されるモータジェネレータの冷却に使用でき、産業上の利用価値が高い。

0062

1冷却液供給管
11管体
14吐出孔
15仕切り板
91ロータ
94ステータ
92ステータコア
93 ステータコイル

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