JP2001268849A - モータ - Google Patents

モータ

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JP2001268849A
JP2001268849A JP2000075818A JP2000075818A JP2001268849A JP 2001268849 A JP2001268849 A JP 2001268849A JP 2000075818 A JP2000075818 A JP 2000075818A JP 2000075818 A JP2000075818 A JP 2000075818A JP 2001268849 A JP2001268849 A JP 2001268849A
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Japan
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peripheral surface
ring
coil
housing
motor
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JP2000075818A
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English (en)
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Shinichi Isobe
晋一 磯部
Toshiaki Nakamura
俊晃 中村
Kyugo Hamai
九五 浜井
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Unisia Jecs Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル部分での発熱をより効率良く冷却す
る。モータの運転効率を高める。 【解決手段】 コイル17を巻回した複数のコアピース
26を円環状に配置したコアリング24と、このコアリ
ング24の外周面に嵌着固定された保持リング25とに
よってステータ18を構成する。ステータ18をハウジ
ング14の内周面に嵌着固定し、ステータ18の内周に
ロータ19を同軸に配置する。保持リング25の外周面
に通路溝27を形成し、通路溝27とハウジング14の
内周面の間に冷却液通路30を設ける。コイル17を巻
回したコアリング24と冷却液通路30の間には保持リ
ング25だけが介在され、しかも、保持リング25に通
路溝27が形成されているため、コアリング24と冷却
液通路30の距離が近づき冷却液によるコイル17の冷
却効率が高まる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイルでの発熱を
冷却するための構造を備えたモータに関する。
【0002】
【従来の技術】電気自動車に用いられるモータとして、
従来、図3〜図5に示すようなものが開発されている。
【0003】このモータは、図3に示すように、円周方
向に沿って複数のコイル1を配置した環状のステータ2
がハウジング3の内周面に嵌着固定されると共に、駆動
軸4に結合された磁性体等から成るロータ5がステータ
2の内側に同軸に配置され、コイル1の励磁によって生
じた回転磁界によって駆動軸4をロータ5と共に回転さ
せるようになっている。また、ステータ2は、コイル1
の巻回を容易にかつ正確に行えるようにするために、図
4に示すようにコアリング6が複数のコアピース7…に
分割形成され、各コアピース7のスロット8にコイル1
を巻回した後にコアピース7…が円環状に溶接固定され
ている。そして、こうして円環状に形成されたコアリン
グ6は、図5に示すように、別体の保持リング9に焼き
嵌め等によって嵌合され一部品化されている。
【0004】さらに、モータは運転時の通電によってコ
イル1部分で高熱を発するため、図3に示すようにハウ
ジング3の周壁内には冷却液通路10が設けられ、この
通路10に冷却液を流すことによってコイル1の発熱を
効率良く冷却できるようになっている。
【0005】尚、この関連技術は、例えば、平成8年
「電気学会論文集」D部門116巻11号1096頁等
に示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のモ
ータにおいては、コイル1を直接支持するコアリング6
と冷却液通路10の間に保持リング9の肉厚とハウジン
グ3の通路壁とが介在されるため、コイル1と冷却液の
熱交換効率が未だ充分ではなく、この点のさらなる改良
が望まれている。
【0007】そこで本発明は、コイル部分での発熱をよ
り効率良く冷却できるようにして、運転効率の高いモー
タを提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、請求項1に記載の発明は、コイルを
巻回した複数のコアピースを円環状に配置したコアリン
グと、このコアリングの外周面に嵌着固定された保持リ
ングとによってステータが構成され、このステータがハ
ウジングの内周面に嵌着固定されると共に、このステー
タの内周にロータが同軸に配置されたモータにおいて、
前記ハウジングと保持リングの間に冷却液通路を形成す
るようにした。
【0009】これにより、コイルを巻回したコアリング
と冷却液通路の間には保持リングだけが介在されること
となり、通電に伴うコイルの発熱は冷却液によって効率
良く冷却される。
【0010】請求項2に記載の発明は、保持リングをア
ルミニウム合金で形成するようにした。
【0011】請求項3に記載の発明は、保持リングの外
周面に溝を形成し、この溝とハウジングの内周面によっ
て冷却液通路を構成するようにした。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態を図
1,図2に基づいて説明する。
【0013】図1において、11は、車両の変速装置で
あり、12は、この変速装置11に動力を入力するため
の動力伝達軸(本発明における駆動軸)、13は、変速
装置11と図外のエンジンの間に介装された発電電動ユ
ニットである。
【0014】発電電動ユニット13は、変速装置11の
ブロックの前端部に結合されたユニットハウジング14
に本発明にかかるモータ15と電磁・油圧クラッチ16
が収容されて成り、電磁・油圧クラッチ16によるエン
ジンと変速装置11の間の動力の断接と、モータ15の
電気系統の切換え制御によってエンジンスタータ、オル
タネータ、駆動アシスト装置、回生装置等として使用さ
れる。即ち、モータ15は、エンジンスタータや駆動ア
シスト装置として用いられるときにはバッテリーの電力
によって動力伝達軸12を回転させ、オルタネータや回
生装置として用いられるときには動力伝達軸12の回転
力を電力に変換して図外のバッテリーに蓄電する。尚、
この実施形態においては、ユニットハウジング14がモ
ータ15のハウジングを兼ねている。
【0015】この実施形態のモータ15は、ブラシレス
タイプの誘電モータであり、複数のコイル17…を円周
方向に沿って配置した円環状のステータ18と、磁性体
から成るロータ19を備え、ステータ18がユニットハ
ウジング14の内周面に取付けられる一方で、ロータ1
9がハブリング20を介して動力伝達軸12の外周に取
付けられている。ロータ19は、ステータ18の内周側
に微小隙間を介して同軸に配置されている。そして、ス
テータ18の各コイル17には回転磁界を形成すべく同
ステータ18の円周方向に沿って順次通電されるが、こ
のモータ15には、ロータ19の回転位置に応じてコイ
ル17に対する通電を正確に行えるようロータ19の回
転位置を検出するためのレゾルバ式のセンサ21が設け
られている。図1中の22は、動力伝達軸12に一体に
結合されたセンサロータであり、23は、このセンサロ
ータ22の外周面に対峙するようにユニットハウジング
14に取り付けられたセンサステータである。
【0016】ここで、ステータ18は、内周より部分に
コイル17を直接巻回した鉄等の磁性体から成るコアリ
ング24と、このコアリング24の外周面に嵌着固定さ
れたアルミニウム合金から成る保持リング25によって
構成されている。コアリング24は、図2に示すよう
に、円周方向に等間隔に分割形成された複数のコアピー
ス26…によって構成されており、各コアピース26は
円周方向両側にスロット26aが形成され、このスロッ
ト26aにコイル17が巻回されている。そして、各コ
アピース26はスロット26aにコイル17を巻回した
後に、全体形状が円環状になるように互いに溶接固定さ
れ、こうして構成されたコアリング24は保持リング2
5に焼き嵌め等によって嵌着固定されている。
【0017】そして、保持リング25は、その外周面の
中央に環状の通路溝27が形成されると共に、その通路
溝27の両側にシール装填用の環状溝28が形成されて
いる。この保持リング25は前述のようにハウジング1
4の内周面に嵌着固定されるが、このとき環状溝28に
シールリング29が装着されると共に、通路溝27がハ
ウジング14の内周面との間で環状の冷却液通路30を
形成する。この冷却液通路30は、図1に示すようにハ
ウジング14に形成された冷却液の導入ポート31と排
出ポート32に連通している。
【0018】また、電磁・油圧クラッチ16は、通常の
油圧クラッチにこの油圧クラッチと摩擦面を共用する電
磁クラッチが付加されたものであり、必要に応じた電磁
駆動と油圧駆動が使い分けられるようになっている。こ
の電磁・油圧クラッチ16は、クラッチハウジング33
が曲げ振動吸収用の弾性板34を介してエンジンの出力
軸に結合されると共に、動力伝達軸12の先端部に結合
されたクラッチハブ35にピストンプレート36が進退
動及び相対回動可能に嵌合されている。このピストンプ
レート36は、クラッチハウジング33内に収容される
と共に、その内周縁部が板状スプリング37によって変
速装置11側に付勢されている。ピストンプレート36
は径方向内側から外側に向かって複数の段差状に屈曲し
ているが、同プレート36はクラッチハウジング33の
内部を軸方向前後に二分し、前面側の遮断用油圧室38
と後面側の接続用油圧室39とに隔成している。また、
ピストンプレート36はクラッチハブ35に対して捩り
ダンパ40を介して回動方向で連係されている。
【0019】さらに、ピストンプレート36の外周縁部
には、遮断用油圧室38側に臨んで磁性材料から成る円
環状のアーマチュア41が取付けられており、このアー
マチュア41に対向するクラッチハウジング33の内側
壁には電磁ソレノイド42が取付けられている。電磁ソ
レノイド42はアーマチュア41を磁気的に吸引し、こ
れによってピストンプレート36をクラッチハウジング
33に摩擦係合させる。
【0020】つづいて、発電電動ユニット13の作用に
ついて説明する。
【0021】エンジン始動時には、最初に、電磁ソレノ
イド42が励磁されて電磁・油圧クラッチ16がオンに
され、その状態においてモータ15がエンジンスタータ
として始動される。これによりモータ15の動力が電磁
・油圧クラッチ16を介してエンジンに伝達され、エン
ジンがこの動力を受けて始動される。
【0022】こうしてエンジンが始動された後に車両が
発進するときには、高圧の作動油がクラッチハウジング
33内の接続用油圧室39に導入され、電磁・油圧クラ
ッチ16が電磁力と油圧力の両方の力によって接続状態
を維持するようになる。これにより、エンジンの駆動ト
ルクは車輪側に確実に伝達される。
【0023】この後に車両が通常走行に移行し、その状
態から動力伝達軸12の回転を電力として取り出すとき
にはモータ15をオルタネータとして機能させ、また、
加速時等にエンジンの動力を補うときにはモータ15を
駆動アシスト装置として機能させる。
【0024】そして、車両の減速時に回生を行うときに
は、電磁ソレノイド42が消磁され、さらに高圧の作動
油が遮断用油圧室38に導入されると共に、接続用油圧
室39の作動油が油圧回路に排出される。これにより、
電磁・油圧クラッチ16はオフ状態にされ、変速装置1
1側とエンジン側の動力伝達は遮断される。したがっ
て、減速に伴うエネルギーはモータ15を通して効率良
く回生される。
【0025】ところで、発電電動ユニット13を構成す
るモータ15は、エンジンスタータや駆動アシスト装置
として機能させるときには、通電によってコイル17が
高熱を発するが、この熱は冷却液通路30に導入される
液体によって冷却される。
【0026】このモータ15の冷却液通路30は、ユニ
ットハウジング14の周壁内部に設けられたものではな
く、保持リング25の外周面に形成した通路溝27とユ
ニットハウジング14の内周面との間に設けられている
ため、コイル17を直接巻回したコアリング24から冷
却液通路30までの距離Lbが保持リング25の一般部
の肉厚以下となり、この距離が近づくぶんだけ従来のモ
ータに比較してコイル17の冷却効率が高まる。
【0027】つまり、図3に示した従来のモータでは、
コアリング6から冷却液通路10までの距離Laが保持
リング9の肉厚とハウジング3の通路壁の厚みの和とな
っていたが、この実施形態のモータ15においては、コ
アリング24と冷却液通路30の間にユニットハウジン
グ14が介在されず、しかも、保持リング25の外周面
には通路溝27が形成されているため、冷却液通路30
は保持リング25の外周面よりもさらにコアリング24
に近接したところに位置されている。
【0028】したがって、保持リング25が熱伝達性に
優れたアルミニウム合金で形成されていることも相俟っ
てモータ15の運転中にはコイル17が冷却液によって
効率良く冷却され、コイル17の過熱によるモータ15
の運転効率の低下は未然に防止される。
【0029】また、この実施形態のモータ15の場合、
ハウジング14側に何等加工を施すことなく、保持リン
グ25の外周面に溝加工を施し、そのリング25をハウ
ジング14の内周面に嵌合すだけで冷却液通路30を形
成することができるため、冷却液通路30の形成が容易
になるぶんコストの削減が可能になる。
【0030】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載の発明は、
通電に伴うコイルの発熱を冷却液によってより効率良く
冷却することができるため、モータの運転効率をさらに
高めることができる。
【0031】請求項2に記載の発明は、保持リングをア
ルミニウム合金で形成したため、コイルの発熱をさらに
効率良く冷却することができる。
【0032】請求項3に記載の発明は、保持リングの外
周面に溝を形成し、この溝とハウジングの内周面によっ
て冷却液通路を構成したため、保持リングの外周面側か
らの溝加工のみによって容易に冷却液通路を形成するこ
とが可能になり、これによってより低コストでの製造が
可能になる。また、この発明によれば、保持リングの外
周面側からの溝形成によって冷却液通路とコアリングと
の距離をより近付けることが可能になるため、コイルの
冷却効率をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す縦断面図。
【図2】同実施形態を示すコアピースの斜視図。
【図3】従来の技術を示す縦断面図。
【図4】同技術を示すコアピースの斜視図。
【図5】同技術を示す横断面図。
【符号の説明】
12…動力伝達軸(駆動軸) 14…ハウジング 17…コイル 18…ステータ 19…ロータ 24…コアリング 25…保持リング 26…コアピース 27…通路溝(溝) 30…冷却液通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜井 九五 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Fターム(参考) 5H605 AA01 BB05 BB10 CC01 DD01 DD13 5H609 BB02 BB05 BB13 PP02 PP05 QQ04 QQ05 QQ13 RR12 RR36 RR37 RR42 RR43 RR46 RR69 RR74

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コイルを巻回した複数のコアピースを円
    環状に配置したコアリングと、このコアリングの外周面
    に嵌着固定された保持リングとによってステータが構成
    され、このステータがハウジングの内周面に嵌着固定さ
    れると共に、このステータの内周にロータが同軸に配置
    されたモータにおいて、 前記ハウジングと保持リングの間に冷却液通路を形成し
    たことを特徴とするモータ。
  2. 【請求項2】 前記保持リングをアルミニウム合金で形
    成したことを特徴とする請求項1に記載のモータ。
  3. 【請求項3】 前記保持リングの外周面に溝を形成し、
    この溝とハウジングの内周面によって前記冷却液通路を
    構成したことを特徴とする請求項1または2に記載のモ
    ータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012029112A1 (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 トヨタ自動車株式会社 回転電機の冷却構造

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