JP2002119019A - 電動機の冷却構造 - Google Patents
電動機の冷却構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な付加構造により、小型化され且つ高出
力化された電動機に対しても、これを効率的に冷却で
き、その局部的な過熱を防止できるようにする。 【解決手段】 電動機１のステータハウジング２の周面
に設けられた冷却液流入口２Ａに流入する冷却液は、乱
流生成部材１０の第１および第２の冷却液流入ガイド孔
１０Ｂ，１０Ｃを通過することにより、冷却液ジャケッ
ト２Ｃの幅方向の一側および他側に略均等に流入して乱
流化される。そして、この乱流化された冷却液は、ステ
ータハウジング２内の冷却液ジャケット２Ｃを偏流する
ことなく流通し、冷却液ジャケット２Ｃ内に突出する複
数の放熱フィン２Ｄと乱流接触して効率的に熱交換さ
れ、ステータハウジング２の局部的過熱を防止してこれ
を効率的に冷却する。
力化された電動機に対しても、これを効率的に冷却で
き、その局部的な過熱を防止できるようにする。 【解決手段】 電動機１のステータハウジング２の周面
に設けられた冷却液流入口２Ａに流入する冷却液は、乱
流生成部材１０の第１および第２の冷却液流入ガイド孔
１０Ｂ，１０Ｃを通過することにより、冷却液ジャケッ
ト２Ｃの幅方向の一側および他側に略均等に流入して乱
流化される。そして、この乱流化された冷却液は、ステ
ータハウジング２内の冷却液ジャケット２Ｃを偏流する
ことなく流通し、冷却液ジャケット２Ｃ内に突出する複
数の放熱フィン２Ｄと乱流接触して効率的に熱交換さ
れ、ステータハウジング２の局部的過熱を防止してこれ
を効率的に冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の冷却構造
に関し、詳しくは、小型化されて放熱面積が減少し、高
出力化されてステータの発熱量が増大している電動機に
好適な電動機の冷却構造に関するものである。
に関し、詳しくは、小型化されて放熱面積が減少し、高
出力化されてステータの発熱量が増大している電動機に
好適な電動機の冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電機自動車や燃料電池自動車の走行用モ
ータなどのように、高出力化が要求される電動機には、
その過熱を防止するための冷却構造が設けられている。
この冷却構造は、電動機のロータを囲んで配置されたス
テータの過熱を防止するため、このステータを包持する
ステータハウジングを液冷する構造であり、ステータハ
ウジングの周面には、冷却液流入口および冷却液流出口
が開口され、ステータハウジング内には、前記冷却液流
入口から冷却液流出口へ向けて冷却液を流通させる冷却
液ジャケットが設けられている。
ータなどのように、高出力化が要求される電動機には、
その過熱を防止するための冷却構造が設けられている。
この冷却構造は、電動機のロータを囲んで配置されたス
テータの過熱を防止するため、このステータを包持する
ステータハウジングを液冷する構造であり、ステータハ
ウジングの周面には、冷却液流入口および冷却液流出口
が開口され、ステータハウジング内には、前記冷却液流
入口から冷却液流出口へ向けて冷却液を流通させる冷却
液ジャケットが設けられている。
【０００３】この種の電動機の冷却構造は、特開平８−
１９２１８号公報、特開平１０−１５５２５７号公報な
どに記載されている。特開平８−１９２１８号公報に記
載された冷却構造は、ステータの周方向に沿う幅広の環
状に形成された冷却液ジャケットと、この冷却液ジャケ
ットに部分的に設けられた流路絞り部と、前記冷却液ジ
ャケット内に突出する複数の放熱フィンとを備えてい
る。この冷却構造においては、冷却液が環状の冷却液ジ
ャケットをその周方向に沿って流通する際、冷却液は、
前記流路絞り部によって乱流化され、かつ、前記複数の
放熱フィンに乱流接触して熱交換する。
１９２１８号公報、特開平１０−１５５２５７号公報な
どに記載されている。特開平８−１９２１８号公報に記
載された冷却構造は、ステータの周方向に沿う幅広の環
状に形成された冷却液ジャケットと、この冷却液ジャケ
ットに部分的に設けられた流路絞り部と、前記冷却液ジ
ャケット内に突出する複数の放熱フィンとを備えてい
る。この冷却構造においては、冷却液が環状の冷却液ジ
ャケットをその周方向に沿って流通する際、冷却液は、
前記流路絞り部によって乱流化され、かつ、前記複数の
放熱フィンに乱流接触して熱交換する。
【０００４】また、特開平１０−１５５２５７号公報に
記載された冷却構造は、ステータの周方向に沿う幅広の
環状に形成された冷却液ジャケットと、この冷却液ジャ
ケットの内部に冷却液の蛇行流路を構成する複数の案内
板と、前記冷却液ジャケット内に突出する複数の放熱フ
ィンとを備えている。前記複数の案内板は、冷却液ジャ
ケットの周方向に沿って放射状に配列され、かつ、交互
に冷却液ジャケットの幅方向の一側および他側に位置を
ずらして配列されている。また、前記複数の放熱フィン
は、各案内板間の蛇行流路に放射状に突出している。こ
の冷却構造においては、冷却液が冷却液ジャケット内の
蛇行流路を通過しつつ各放熱フィンに接触して熱交換す
る。
記載された冷却構造は、ステータの周方向に沿う幅広の
環状に形成された冷却液ジャケットと、この冷却液ジャ
ケットの内部に冷却液の蛇行流路を構成する複数の案内
板と、前記冷却液ジャケット内に突出する複数の放熱フ
ィンとを備えている。前記複数の案内板は、冷却液ジャ
ケットの周方向に沿って放射状に配列され、かつ、交互
に冷却液ジャケットの幅方向の一側および他側に位置を
ずらして配列されている。また、前記複数の放熱フィン
は、各案内板間の蛇行流路に放射状に突出している。こ
の冷却構造においては、冷却液が冷却液ジャケット内の
蛇行流路を通過しつつ各放熱フィンに接触して熱交換す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記の特開
平８−１９２１８号公報に記載された電動機の冷却構造
においては、冷却液が幅広の環状に形成された冷却液ジ
ャケットをその周方向に沿って流通する際、冷却液ジャ
ケットの幅方向の中央部に冷却液が偏流し易い。同様
に、前記の特開平１０−１５５２５７号公報に記載され
た電動機の冷却構造においては、冷却液が冷却液ジャケ
ット内の蛇行流路に沿って流通する際、蛇行流路の幅方
向の中央部に冷却液が偏流し易い。この場合、冷却液と
各放熱フィンとの間の熱交換が不充分となって電動機の
冷却効率が低下する。また、冷却液との熱交換が不充分
となった放熱フィンの設置部位においては、局部的な過
熱状態が発生する。そして、このような傾向は、小型化
されて放熱面積が減少し、高出力化されてステータの発
熱量が増大している電動機において一層顕著である。
平８−１９２１８号公報に記載された電動機の冷却構造
においては、冷却液が幅広の環状に形成された冷却液ジ
ャケットをその周方向に沿って流通する際、冷却液ジャ
ケットの幅方向の中央部に冷却液が偏流し易い。同様
に、前記の特開平１０−１５５２５７号公報に記載され
た電動機の冷却構造においては、冷却液が冷却液ジャケ
ット内の蛇行流路に沿って流通する際、蛇行流路の幅方
向の中央部に冷却液が偏流し易い。この場合、冷却液と
各放熱フィンとの間の熱交換が不充分となって電動機の
冷却効率が低下する。また、冷却液との熱交換が不充分
となった放熱フィンの設置部位においては、局部的な過
熱状態が発生する。そして、このような傾向は、小型化
されて放熱面積が減少し、高出力化されてステータの発
熱量が増大している電動機において一層顕著である。
【０００６】そこで、本発明は、簡単な付加構造によ
り、小型化され且つ高出力化された電動機に対しても、
これを効率的に冷却でき、その局部的な過熱を防止でき
る電動機の冷却構造を提供することを課題とする。
り、小型化され且つ高出力化された電動機に対しても、
これを効率的に冷却でき、その局部的な過熱を防止でき
る電動機の冷却構造を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する手
段として、本発明に係る電動機の冷却構造は、電動機の
ロータを囲んで配置されたステータを包持するステータ
ハウジングの周面両側に離間して冷却液流入口および冷
却液流出口が配置され、前記冷却液流入口から冷却液流
出口へ向けて冷却液を流通させる冷却液ジャケットが前
記ステータの周方向に沿う環状に前記ステータハウジン
グ内に設けられ、前記冷却液ジャケット内には複数の放
熱フィンが突出している電動機の冷却構造において、前
記冷却液流入口には、冷却液を乱流化して冷却液ジャケ
ットに流入させる乱流生成部が設けられていることを特
徴とする。
段として、本発明に係る電動機の冷却構造は、電動機の
ロータを囲んで配置されたステータを包持するステータ
ハウジングの周面両側に離間して冷却液流入口および冷
却液流出口が配置され、前記冷却液流入口から冷却液流
出口へ向けて冷却液を流通させる冷却液ジャケットが前
記ステータの周方向に沿う環状に前記ステータハウジン
グ内に設けられ、前記冷却液ジャケット内には複数の放
熱フィンが突出している電動機の冷却構造において、前
記冷却液流入口には、冷却液を乱流化して冷却液ジャケ
ットに流入させる乱流生成部が設けられていることを特
徴とする。
【０００８】本発明に係る電動機の冷却構造では、電動
機のステータハウジングの周面に配置された冷却液流入
口に流入する冷却液が冷却液流出口に向かってステータ
ハウジング内の環状の冷却液ジャケットを周方向に流通
することにより、電動機のステータハウジングが冷却さ
れる。その際、冷却液流入口に設けられた乱流生成部が
冷却液ジャケットに流入する冷却液を乱流化するため、
冷却液は乱流状態で冷却液ジャケットを流通し、複数の
放熱フィンに乱流状態で接触して効率的に熱交換する。
機のステータハウジングの周面に配置された冷却液流入
口に流入する冷却液が冷却液流出口に向かってステータ
ハウジング内の環状の冷却液ジャケットを周方向に流通
することにより、電動機のステータハウジングが冷却さ
れる。その際、冷却液流入口に設けられた乱流生成部が
冷却液ジャケットに流入する冷却液を乱流化するため、
冷却液は乱流状態で冷却液ジャケットを流通し、複数の
放熱フィンに乱流状態で接触して効率的に熱交換する。
【０００９】また、本発明に係る電動機の冷却構造にお
いて、前記乱流生成部は、前記冷却液流入口に接続され
る冷却液流入管に面する側が開口したカップ状を呈し、
その周壁部には、前記冷却液ジャケットの幅方向の一側
および他側にそれぞれ面する第１および第２の冷却液流
入ガイド孔が設けられた構造とすることができる。この
場合、冷却液流入管から冷却液流入口に流入する冷却液
は、乱流生成部の第１および第２の冷却液流入ガイド孔
を通過することで乱流化される。そして、この乱流化さ
れた冷却液は、冷却液ジャケットの幅方向の両側から中
央部に向かって合流することにより、冷却液ジャケット
の幅方向の偏流が抑制された状態で冷却液ジャケットの
周方向に流通する。
いて、前記乱流生成部は、前記冷却液流入口に接続され
る冷却液流入管に面する側が開口したカップ状を呈し、
その周壁部には、前記冷却液ジャケットの幅方向の一側
および他側にそれぞれ面する第１および第２の冷却液流
入ガイド孔が設けられた構造とすることができる。この
場合、冷却液流入管から冷却液流入口に流入する冷却液
は、乱流生成部の第１および第２の冷却液流入ガイド孔
を通過することで乱流化される。そして、この乱流化さ
れた冷却液は、冷却液ジャケットの幅方向の両側から中
央部に向かって合流することにより、冷却液ジャケット
の幅方向の偏流が抑制された状態で冷却液ジャケットの
周方向に流通する。
【００１０】ここで、前記冷却液流入管が前記冷却液流
入口から冷却液ジャケットの幅方向に沿って延びている
場合、前記乱流生成部の第１および第２の冷却液流入ガ
イド孔は、両者を通過する冷却液の流量が均等化するよ
うに、前記冷却液流入管を流通する冷却液の進行方向の
前方側に位置する一方の孔径が他方の孔径より小さく設
定されているのが好ましい。これにより、前記第１およ
び第２の冷却液流入ガイド孔から冷却液ジャケットの幅
方向の両側に流入する冷却液の流量が均等化されるた
め、冷却液は冷却液ジャケットの幅方向の偏流が一層抑
制された状態で冷却液ジャケットの周方向に流通する。
入口から冷却液ジャケットの幅方向に沿って延びている
場合、前記乱流生成部の第１および第２の冷却液流入ガ
イド孔は、両者を通過する冷却液の流量が均等化するよ
うに、前記冷却液流入管を流通する冷却液の進行方向の
前方側に位置する一方の孔径が他方の孔径より小さく設
定されているのが好ましい。これにより、前記第１およ
び第２の冷却液流入ガイド孔から冷却液ジャケットの幅
方向の両側に流入する冷却液の流量が均等化されるた
め、冷却液は冷却液ジャケットの幅方向の偏流が一層抑
制された状態で冷却液ジャケットの周方向に流通する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る電動機の冷却構造の実施の形態を説明する。参照する
図面において、図１は本発明の第１実施形態を示す電動
機の縦断面図、図２は第１実施形態の構成部品を示す分
解斜視図である。
る電動機の冷却構造の実施の形態を説明する。参照する
図面において、図１は本発明の第１実施形態を示す電動
機の縦断面図、図２は第１実施形態の構成部品を示す分
解斜視図である。
【００１２】第１実施形態の電動機の冷却構造は、例え
ば図１に示すような電動機１に適用される。この電動機
１は、電機自動車や燃料電池自動車の走行用モータとし
て使用できるように、小型軽量化され、かつ高出力化さ
れている。
ば図１に示すような電動機１に適用される。この電動機
１は、電機自動車や燃料電池自動車の走行用モータとし
て使用できるように、小型軽量化され、かつ高出力化さ
れている。
【００１３】前記電動機１は、例えばアルミニウム合金
により概略筒状に形成されたステータハウジング２の一
端部に基端面ハウジング３が固定され、他端部に先端面
ハウジング４が固定された構造を有し、基端面ハウジン
グ３および先端面ハウジング４の中心部にはベアリング
ＢＲＧを介して回転出力軸５の両端部が回転自在に支持
されている。そして、前記ステータハウジング２、基端
面ハウジング３、先端面ハウジング４で囲まれた電動機
１の内部には、前記回転出力軸５の周囲に装着されたロ
ータ６と、このロータ６の周囲を囲む配置状態で前記ス
テータハウジング２の内周面に固定されて包持されるス
テータ７とが収容されている。
により概略筒状に形成されたステータハウジング２の一
端部に基端面ハウジング３が固定され、他端部に先端面
ハウジング４が固定された構造を有し、基端面ハウジン
グ３および先端面ハウジング４の中心部にはベアリング
ＢＲＧを介して回転出力軸５の両端部が回転自在に支持
されている。そして、前記ステータハウジング２、基端
面ハウジング３、先端面ハウジング４で囲まれた電動機
１の内部には、前記回転出力軸５の周囲に装着されたロ
ータ６と、このロータ６の周囲を囲む配置状態で前記ス
テータハウジング２の内周面に固定されて包持されるス
テータ７とが収容されている。
【００１４】ここで、第１実施形態の電動機の冷却構造
は、前記電動機１のステータ７の過熱を防止するために
前記ステータハウジング２を冷却するものであり、ステ
ータハウジング２の外周面に開口して形成された冷却液
流入口２Ａおよび冷却液流出口２Ｂと、この冷却液流入
口２Ａから冷却液流出口２Ｂへ向けて冷却液を流通させ
るようにステータハウジング２内に形成された冷却液ジ
ャケット２Ｃと、この冷却液ジャケット２Ｃ内に突出す
る複数の放熱フィン２Ｄとを備えている。
は、前記電動機１のステータ７の過熱を防止するために
前記ステータハウジング２を冷却するものであり、ステ
ータハウジング２の外周面に開口して形成された冷却液
流入口２Ａおよび冷却液流出口２Ｂと、この冷却液流入
口２Ａから冷却液流出口２Ｂへ向けて冷却液を流通させ
るようにステータハウジング２内に形成された冷却液ジ
ャケット２Ｃと、この冷却液ジャケット２Ｃ内に突出す
る複数の放熱フィン２Ｄとを備えている。
【００１５】前記冷却液流入口２Ａおよび冷却液流出口
２Ｂは、ステータハウジング２の長手方向中央部におい
て、その周方向の両側の対極位置に離間して配置されて
おり、ステータハウジング２の外周面からボス状に突出
している。冷却液流入口２Ａの突出端面には、冷却液流
入管として流入側エルボ８の大径側の端面がボルトＢＴ
を介して着脱自在に接合されている。同様に、冷却液流
出口２Ｂの突出端面には、冷却液流出管として流出側エ
ルボ９の大径側の端面がボルトＢＴを介して着脱自在に
接合されている。
２Ｂは、ステータハウジング２の長手方向中央部におい
て、その周方向の両側の対極位置に離間して配置されて
おり、ステータハウジング２の外周面からボス状に突出
している。冷却液流入口２Ａの突出端面には、冷却液流
入管として流入側エルボ８の大径側の端面がボルトＢＴ
を介して着脱自在に接合されている。同様に、冷却液流
出口２Ｂの突出端面には、冷却液流出管として流出側エ
ルボ９の大径側の端面がボルトＢＴを介して着脱自在に
接合されている。
【００１６】前記冷却液ジャケット２Ｃは、ステータ７
の周方向と一致するステータハウジング２の周方向に沿
って幅広の環状に形成されている。この冷却液ジャケッ
ト２Ｃは、図示しない循環ポンプにより送出される冷却
液を１０Ｌ／ｍｉｎの流量で流通させる。なお、冷却液
としては、燃料電池自動車の燃料電池の冷却系と共用さ
れる場合、導電率が低く維持された純水またはＬＬＣ
（Long Life Coolant）と略称されるエチレングリコー
ル系の不凍液が使用される。
の周方向と一致するステータハウジング２の周方向に沿
って幅広の環状に形成されている。この冷却液ジャケッ
ト２Ｃは、図示しない循環ポンプにより送出される冷却
液を１０Ｌ／ｍｉｎの流量で流通させる。なお、冷却液
としては、燃料電池自動車の燃料電池の冷却系と共用さ
れる場合、導電率が低く維持された純水またはＬＬＣ
（Long Life Coolant）と略称されるエチレングリコー
ル系の不凍液が使用される。
【００１７】前記放熱フィン２Ｄは、冷却液ジャケット
２Ｃの幅方向に複数列に配列されて冷却液ジャケット２
Ｃの周方向に間欠的に連続している。この放熱フィン２
Ｄは、冷却液ジャケット２Ｃの内周側および外周側から
相互に位置をずらしてジグザグ状に突出している。
２Ｃの幅方向に複数列に配列されて冷却液ジャケット２
Ｃの周方向に間欠的に連続している。この放熱フィン２
Ｄは、冷却液ジャケット２Ｃの内周側および外周側から
相互に位置をずらしてジグザグ状に突出している。
【００１８】ここで、第１実施形態の電動機の冷却構造
においては、冷却液を乱流化して冷却液ジャケット２Ｃ
に流入させる乱流生成部材１０が乱流生成部として前記
冷却液流入口２Ａ内に装着される。この乱流生成部材１
０は、冷却液流入管としての前記流入側エルボ８に面す
る側に冷却液流入凹部１０Ａが開口したカップ状を呈し
ており、その周壁部には、冷却液流入凹部１０Ａに流入
した冷却液を前記冷却液ジャケット２Ｃ内に流入させる
第１の冷却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液流
入ガイド孔１０Ｃが形成されている。
においては、冷却液を乱流化して冷却液ジャケット２Ｃ
に流入させる乱流生成部材１０が乱流生成部として前記
冷却液流入口２Ａ内に装着される。この乱流生成部材１
０は、冷却液流入管としての前記流入側エルボ８に面す
る側に冷却液流入凹部１０Ａが開口したカップ状を呈し
ており、その周壁部には、冷却液流入凹部１０Ａに流入
した冷却液を前記冷却液ジャケット２Ｃ内に流入させる
第１の冷却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液流
入ガイド孔１０Ｃが形成されている。
【００１９】図２に示すように、前記乱流生成部材１０
の開口側の端部には、前記冷却液流入口２Ａの突出端面
２Ｅと流入側エルボ８の大径側の端面８Ａとの間にシー
ルリング１１を介して挟持されるフランジ部１０Ｄが形
成されている。また、乱流生成部材１０の外周面の両側
には、冷却液流入口２Ａの内面に係合する平面カット部
１０Ｅが相互に平行に一対形成されている。そして、こ
の乱流生成部材１０の開口側の端面には、図３に示すよ
うに、廻り止め用の半円状突起１０Ｆが突設されてい
る。
の開口側の端部には、前記冷却液流入口２Ａの突出端面
２Ｅと流入側エルボ８の大径側の端面８Ａとの間にシー
ルリング１１を介して挟持されるフランジ部１０Ｄが形
成されている。また、乱流生成部材１０の外周面の両側
には、冷却液流入口２Ａの内面に係合する平面カット部
１０Ｅが相互に平行に一対形成されている。そして、こ
の乱流生成部材１０の開口側の端面には、図３に示すよ
うに、廻り止め用の半円状突起１０Ｆが突設されてい
る。
【００２０】ここで、図１に示すように、前記第１の冷
却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液流入ガイド
孔１０Ｃは、冷却液が冷却液ジャケット２Ｃの幅方向
（図１に示す回転出力軸５の長手方向）の中央部に偏流
するのを防止するため、冷却液ジャケット２Ｃの幅方向
の一側および他側に面するようにそれぞれ開口されてい
る。一方、冷却液流入管としての前記流入側エルボ８
は、その小径部８Ｂ内を冷却液が冷却液ジャケット２Ｃ
の幅方向に沿って基端面ハウジング３側から先端面ハウ
ジング４側へ矢印のように進行するように、その小径部
８Ｂが冷却液流入口２Ａの位置から冷却液ジャケット２
Ｃの幅方向に沿って基端面ハウジング３側へ延びてい
る。
却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液流入ガイド
孔１０Ｃは、冷却液が冷却液ジャケット２Ｃの幅方向
（図１に示す回転出力軸５の長手方向）の中央部に偏流
するのを防止するため、冷却液ジャケット２Ｃの幅方向
の一側および他側に面するようにそれぞれ開口されてい
る。一方、冷却液流入管としての前記流入側エルボ８
は、その小径部８Ｂ内を冷却液が冷却液ジャケット２Ｃ
の幅方向に沿って基端面ハウジング３側から先端面ハウ
ジング４側へ矢印のように進行するように、その小径部
８Ｂが冷却液流入口２Ａの位置から冷却液ジャケット２
Ｃの幅方向に沿って基端面ハウジング３側へ延びてい
る。
【００２１】このように流入側エルボ８の小径部８Ｂが
基端面ハウジング３側へ向いている関係で、前記第１の
冷却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液流入ガイ
ド孔１０Ｃの孔径を同一とすると、導入される冷却液の
慣性により、冷却液の進行方向の前側に位置する第１の
冷却液流入ガイド孔１０Ｂを通過する冷却液の流量に較
べ、反対側の第２の冷却液流入ガイド孔１０Ｃを通過す
る冷却液の流量が少なくなる。そこで、第１の冷却液流
入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液流入ガイド孔１０
Ｃを通過する冷却液の流量を均等化するため、第１実施
形態においては、冷却液の進行方向の前側に位置する第
１の冷却液流入ガイド孔１０Ｂの孔径が反対側の第２の
冷却液流入ガイド孔１０Ｃの孔径より小さく設定されて
いる。
基端面ハウジング３側へ向いている関係で、前記第１の
冷却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液流入ガイ
ド孔１０Ｃの孔径を同一とすると、導入される冷却液の
慣性により、冷却液の進行方向の前側に位置する第１の
冷却液流入ガイド孔１０Ｂを通過する冷却液の流量に較
べ、反対側の第２の冷却液流入ガイド孔１０Ｃを通過す
る冷却液の流量が少なくなる。そこで、第１の冷却液流
入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液流入ガイド孔１０
Ｃを通過する冷却液の流量を均等化するため、第１実施
形態においては、冷却液の進行方向の前側に位置する第
１の冷却液流入ガイド孔１０Ｂの孔径が反対側の第２の
冷却液流入ガイド孔１０Ｃの孔径より小さく設定されて
いる。
【００２２】以上のように構成された第１実施形態の電
動機の冷却構造では、図示しない循環ポンプにより流入
側エルボ８に送出される冷却液が電動機１のステータハ
ウジング２の外周に開口する冷却液流入口２Ａ内に設置
された乱流生成部材１０を介してステータハウジング２
内の冷却液ジャケット２Ｃに流入する。そして、この冷
却液は、環状の冷却液ジャケット２Ｃ内を冷却液流出口
２Ｂへ向かって周方向に半周づつ分流して流通し、その
流通過程で冷却液ジャケット２Ｃを構成する壁面および
複数の放熱フィン２Ｄと接触して熱交換することによ
り、ステータハウジング２を冷却する。
動機の冷却構造では、図示しない循環ポンプにより流入
側エルボ８に送出される冷却液が電動機１のステータハ
ウジング２の外周に開口する冷却液流入口２Ａ内に設置
された乱流生成部材１０を介してステータハウジング２
内の冷却液ジャケット２Ｃに流入する。そして、この冷
却液は、環状の冷却液ジャケット２Ｃ内を冷却液流出口
２Ｂへ向かって周方向に半周づつ分流して流通し、その
流通過程で冷却液ジャケット２Ｃを構成する壁面および
複数の放熱フィン２Ｄと接触して熱交換することによ
り、ステータハウジング２を冷却する。
【００２３】その際、乱流生成部材１０の冷却液流入凹
部１０Ａ内に流入した冷却液は、その周壁部に形成され
た第１の冷却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液
流入ガイド孔１０Ｃを通過することにより、流量が略均
等化された状態で乱流化される。乱流化された冷却液
は、略均等の流量で冷却液ジャケット２Ｃの幅方向の一
側および他側へ向かって流入した後、冷却液ジャケット
２Ｃの両側から中央部に向かって合流する。そして、合
流した乱流状態の冷却液は、冷却液ジャケット２Ｃの幅
方向への偏流が抑制された状態で冷却液ジャケット２Ｃ
内をその周方向に流通し、複数の放熱フィンに乱流状態
で接触して効率的に熱交換する。
部１０Ａ内に流入した冷却液は、その周壁部に形成され
た第１の冷却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２の冷却液
流入ガイド孔１０Ｃを通過することにより、流量が略均
等化された状態で乱流化される。乱流化された冷却液
は、略均等の流量で冷却液ジャケット２Ｃの幅方向の一
側および他側へ向かって流入した後、冷却液ジャケット
２Ｃの両側から中央部に向かって合流する。そして、合
流した乱流状態の冷却液は、冷却液ジャケット２Ｃの幅
方向への偏流が抑制された状態で冷却液ジャケット２Ｃ
内をその周方向に流通し、複数の放熱フィンに乱流状態
で接触して効率的に熱交換する。
【００２４】すなわち、第１実施形態の電動機の冷却構
造においては、乱流化された冷却液が複数の放熱フィン
に乱流状態で接触して効率的に熱交換するため、ステー
タハウジング２をより効率的に冷却することができる。
また、乱流化された冷却液が冷却液ジャケット２Ｃの幅
方向への偏流が抑制された状態で冷却液ジャケット２Ｃ
内を流通するため、ステータハウジング２を略均一に冷
却してその温度分布を均一化することができ、その局部
的な過熱を防止することができる。従って、第１実施形
態の電動機の冷却構造によれば、小型化されて放熱面積
が減少し、高出力化されてステータの発熱量が増大して
いる電動機に対しても、これを効率的に、しかも均一に
冷却することができ、その冷却性能を総合的に向上する
ことができる。
造においては、乱流化された冷却液が複数の放熱フィン
に乱流状態で接触して効率的に熱交換するため、ステー
タハウジング２をより効率的に冷却することができる。
また、乱流化された冷却液が冷却液ジャケット２Ｃの幅
方向への偏流が抑制された状態で冷却液ジャケット２Ｃ
内を流通するため、ステータハウジング２を略均一に冷
却してその温度分布を均一化することができ、その局部
的な過熱を防止することができる。従って、第１実施形
態の電動機の冷却構造によれば、小型化されて放熱面積
が減少し、高出力化されてステータの発熱量が増大して
いる電動機に対しても、これを効率的に、しかも均一に
冷却することができ、その冷却性能を総合的に向上する
ことができる。
【００２５】次に、第２実施形態の電動機の冷却構造を
説明する。この第２実施形態の電動機の冷却構造は、前
記した第１実施形態の電動機の冷却構造の主要部を構成
する乱流生成部材１０の形状を図４に示すように変更し
たものであり、その他の構成部分は第１実施形態の電動
機の冷却構造と同様であるから説明を省略する。
説明する。この第２実施形態の電動機の冷却構造は、前
記した第１実施形態の電動機の冷却構造の主要部を構成
する乱流生成部材１０の形状を図４に示すように変更し
たものであり、その他の構成部分は第１実施形態の電動
機の冷却構造と同様であるから説明を省略する。
【００２６】図４に示すように、第２実施形態の電動機
の冷却構造の主要部を構成する乱流生成部材２０は、薄
肉のカップ状を呈しており、その冷却液流入凹部２０Ａ
の容量が大きく設定されている。この乱流生成部材２０
の開口側の端部には、前記乱流生成部材１０のフランジ
部１０Ｄと同様のフランジ部２０Ｄが形成されている。
そして、乱流生成部材２０の周壁部には、前記乱流生成
部材１０の第１の冷却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２
の冷却液流入ガイド孔１０Ｃと同様の相対的な孔径およ
び同様の機能を有する第１の冷却液流入ガイド孔２０Ｂ
および第２の冷却液流入ガイド孔２０Ｃが形成されてい
る。
の冷却構造の主要部を構成する乱流生成部材２０は、薄
肉のカップ状を呈しており、その冷却液流入凹部２０Ａ
の容量が大きく設定されている。この乱流生成部材２０
の開口側の端部には、前記乱流生成部材１０のフランジ
部１０Ｄと同様のフランジ部２０Ｄが形成されている。
そして、乱流生成部材２０の周壁部には、前記乱流生成
部材１０の第１の冷却液流入ガイド孔１０Ｂおよび第２
の冷却液流入ガイド孔１０Ｃと同様の相対的な孔径およ
び同様の機能を有する第１の冷却液流入ガイド孔２０Ｂ
および第２の冷却液流入ガイド孔２０Ｃが形成されてい
る。
【００２７】第２実施形態の電動機の冷却構造において
は、乱流生成部材２０の冷却液流入凹部２０Ａ内に流入
した冷却液は、その周壁部に形成された第１の冷却液流
入ガイド孔２０Ｂおよび第２の冷却液流入ガイド孔２０
Ｃを通過することにより、流量が略均等化された状態で
乱流化される。そして、乱流化された冷却液は、略均等
の流量で冷却液ジャケット２Ｃの幅方向の一側および他
側へ向かって流入する。従って、第２実施形態の電動機
の冷却構造においても、前記の第１実施形態の電動機の
冷却構造と同様の作用効果が得られる。
は、乱流生成部材２０の冷却液流入凹部２０Ａ内に流入
した冷却液は、その周壁部に形成された第１の冷却液流
入ガイド孔２０Ｂおよび第２の冷却液流入ガイド孔２０
Ｃを通過することにより、流量が略均等化された状態で
乱流化される。そして、乱流化された冷却液は、略均等
の流量で冷却液ジャケット２Ｃの幅方向の一側および他
側へ向かって流入する。従って、第２実施形態の電動機
の冷却構造においても、前記の第１実施形態の電動機の
冷却構造と同様の作用効果が得られる。
【００２８】続いて、第３実施形態の電動機の冷却構造
を説明する。この第３実施形態の電動機の冷却構造は、
前記した第１実施形態の電動機の冷却構造の主要部を構
成する乱流生成部材１０の形状を図５および図６に示す
ように変更したものであり、その他の構成部分は第１実
施形態の電動機の冷却構造と同様であるから、同様の構
成部分については同一の符号を付して説明を省略する。
を説明する。この第３実施形態の電動機の冷却構造は、
前記した第１実施形態の電動機の冷却構造の主要部を構
成する乱流生成部材１０の形状を図５および図６に示す
ように変更したものであり、その他の構成部分は第１実
施形態の電動機の冷却構造と同様であるから、同様の構
成部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】図５および図６に示すように、第３実施形
態の電動機の冷却構造の主要部を構成する乱流生成部材
３０は、冷却液流入部３０Ａが貫通する概略筒状を呈し
ている。この乱流生成部材３０の一端部には、冷却液流
入口２Ａの突出端面と流入側エルボ８の端面との間に挟
持されるフランジ部３０Ｄが形成されている。そして、
乱流生成部材３０の他端部には、冷却液流入部３０Ａに
流入した冷却液を乱流化して前記冷却液ジャケット２Ｃ
内に流入させるための構造として、前記冷却液ジャケッ
ト２Ｃの幅方向に沿って乱流生成部材３０の直径方向に
延びる冷却液流入ガイド溝３０Ｂと、この冷却液流入ガ
イド溝３０Ｂと直交して前記各放熱フィン２Ｄを跨ぐ複
数の退避溝３０Ｃとが形成されている。
態の電動機の冷却構造の主要部を構成する乱流生成部材
３０は、冷却液流入部３０Ａが貫通する概略筒状を呈し
ている。この乱流生成部材３０の一端部には、冷却液流
入口２Ａの突出端面と流入側エルボ８の端面との間に挟
持されるフランジ部３０Ｄが形成されている。そして、
乱流生成部材３０の他端部には、冷却液流入部３０Ａに
流入した冷却液を乱流化して前記冷却液ジャケット２Ｃ
内に流入させるための構造として、前記冷却液ジャケッ
ト２Ｃの幅方向に沿って乱流生成部材３０の直径方向に
延びる冷却液流入ガイド溝３０Ｂと、この冷却液流入ガ
イド溝３０Ｂと直交して前記各放熱フィン２Ｄを跨ぐ複
数の退避溝３０Ｃとが形成されている。
【００３０】第３実施形態の電動機の冷却構造において
は、乱流生成部材３０の冷却液流入部３０Ａ内に流入し
た冷却液は、乱流生成部材３０の他端部に形成された冷
却液流入ガイド溝３０Ｂを通過することにより、流量が
略均等化された状態で冷却液ジャケット２Ｃの幅方向の
一側および他側へ向かって流入する。その際、冷却液
は、冷却液流入ガイド溝３０Ｂ内に突出する各放熱フィ
ン２Ｄを乗り越えて流入することにより乱流化される。
従って、第３実施形態の電動機の冷却構造においても、
前記の第１実施形態の電動機の冷却構造と同様の乱流化
による作用効果が得られる。
は、乱流生成部材３０の冷却液流入部３０Ａ内に流入し
た冷却液は、乱流生成部材３０の他端部に形成された冷
却液流入ガイド溝３０Ｂを通過することにより、流量が
略均等化された状態で冷却液ジャケット２Ｃの幅方向の
一側および他側へ向かって流入する。その際、冷却液
は、冷却液流入ガイド溝３０Ｂ内に突出する各放熱フィ
ン２Ｄを乗り越えて流入することにより乱流化される。
従って、第３実施形態の電動機の冷却構造においても、
前記の第１実施形態の電動機の冷却構造と同様の乱流化
による作用効果が得られる。
【００３１】なお、前記した第１〜第３実施形態に係る
電動機の冷却構造において、図１に示した電動機１は、
その回転出力軸５と図示しない伝動機構との接続が可能
な限り、如何なる向きに設置してもよい。例えば図１に
示すように、回転出力軸５を横向き配置して冷却液流入
口２Ａが上部に位置し、冷却液流出口２Ｂが下部に位置
するように設置してもよく、反対に冷却液流出口２Ｂが
上部に位置し、冷却液流入口２Ａが下部に位置するよう
に設置してもよい。また、回転出力軸５を横向き配置し
て冷却液流入口２Ａおよび冷却液流出口２Ｂが略同レベ
ルとなるように設置してもよく、回転出力軸５を縦向き
配置して冷却液流入口２Ａおよび冷却液流出口２Ｂが略
同レベルとなるように設置してもよい。
電動機の冷却構造において、図１に示した電動機１は、
その回転出力軸５と図示しない伝動機構との接続が可能
な限り、如何なる向きに設置してもよい。例えば図１に
示すように、回転出力軸５を横向き配置して冷却液流入
口２Ａが上部に位置し、冷却液流出口２Ｂが下部に位置
するように設置してもよく、反対に冷却液流出口２Ｂが
上部に位置し、冷却液流入口２Ａが下部に位置するよう
に設置してもよい。また、回転出力軸５を横向き配置し
て冷却液流入口２Ａおよび冷却液流出口２Ｂが略同レベ
ルとなるように設置してもよく、回転出力軸５を縦向き
配置して冷却液流入口２Ａおよび冷却液流出口２Ｂが略
同レベルとなるように設置してもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電動
機の冷却構造では、電動機のステータハウジングの周面
に配置された冷却液流入口に流入する冷却液が冷却液流
出口に向かってステータハウジング内の環状の冷却液ジ
ャケットを周方向に流通することにより、電動機のステ
ータハウジングが冷却される。その際、冷却液流入口に
設けられた乱流生成部が冷却液ジャケットに流入する冷
却液を乱流化するため、冷却液は乱流状態で冷却液ジャ
ケットを流通し、複数の放熱フィンに乱流状態で接触し
て効率的に熱交換する。従って、本発明の電動機の冷却
構造によれば、冷却液流入口に乱流生成部を設けるとい
う簡単な付加構造により、小型化され且つ高出力化され
た電動機に対しても、これを効率的に冷却することがで
き、その冷却効率を向上させることができる。
機の冷却構造では、電動機のステータハウジングの周面
に配置された冷却液流入口に流入する冷却液が冷却液流
出口に向かってステータハウジング内の環状の冷却液ジ
ャケットを周方向に流通することにより、電動機のステ
ータハウジングが冷却される。その際、冷却液流入口に
設けられた乱流生成部が冷却液ジャケットに流入する冷
却液を乱流化するため、冷却液は乱流状態で冷却液ジャ
ケットを流通し、複数の放熱フィンに乱流状態で接触し
て効率的に熱交換する。従って、本発明の電動機の冷却
構造によれば、冷却液流入口に乱流生成部を設けるとい
う簡単な付加構造により、小型化され且つ高出力化され
た電動機に対しても、これを効率的に冷却することがで
き、その冷却効率を向上させることができる。
【００３３】さらに、本発明の電動機の冷却構造におい
て、前記乱流生成部は、前記冷却液流入口に接続される
冷却液流入管に面する側が開口したカップ状を呈し、そ
の周壁部には、前記冷却液ジャケットの幅方向の一側お
よび他側にそれぞれ面する第１および第２の冷却液流入
ガイド孔が設けられた構造とすることができる。この場
合、冷却液流入管から冷却液流入口に流入する冷却液
は、乱流生成部の第１および第２の冷却液流入ガイド孔
を通過することで乱流化される。そして、この乱流化さ
れた冷却液は、冷却液ジャケットの幅方向の両側から中
央部に向かって合流することにより、冷却液ジャケット
の幅方向の偏流が抑制された状態で冷却液ジャケットの
周方向に流通する。従って、ステータハウジングを冷却
液により略均一に冷却してその温度分布を均一化するこ
とができ、その局部的過熱を防止することができる。
て、前記乱流生成部は、前記冷却液流入口に接続される
冷却液流入管に面する側が開口したカップ状を呈し、そ
の周壁部には、前記冷却液ジャケットの幅方向の一側お
よび他側にそれぞれ面する第１および第２の冷却液流入
ガイド孔が設けられた構造とすることができる。この場
合、冷却液流入管から冷却液流入口に流入する冷却液
は、乱流生成部の第１および第２の冷却液流入ガイド孔
を通過することで乱流化される。そして、この乱流化さ
れた冷却液は、冷却液ジャケットの幅方向の両側から中
央部に向かって合流することにより、冷却液ジャケット
の幅方向の偏流が抑制された状態で冷却液ジャケットの
周方向に流通する。従って、ステータハウジングを冷却
液により略均一に冷却してその温度分布を均一化するこ
とができ、その局部的過熱を防止することができる。
【００３４】ここで、前記冷却液流入管が前記冷却液流
入口から冷却液ジャケットの幅方向に沿って延びている
場合、前記乱流生成部の第１および第２の冷却液流入ガ
イド孔は、両者を通過する冷却液の流量が均等化するよ
うに、前記冷却液流入管を流通する冷却液の進行方向の
前方側に位置する一方の孔径が他方の孔径より小さく設
定する。これにより、前記第１および第２の冷却液流入
ガイド孔から冷却液ジャケットの幅方向の両側に流入す
る冷却液の流量が均等化されるため、冷却液は冷却液ジ
ャケットの幅方向の偏流が一層抑制された状態で冷却液
ジャケットの周方向に流通する。従って、ステータハウ
ジングを一層均一に冷却してその温度分布を一層均一化
することができ、その局部的過熱をより効果的に防止す
ることができる。
入口から冷却液ジャケットの幅方向に沿って延びている
場合、前記乱流生成部の第１および第２の冷却液流入ガ
イド孔は、両者を通過する冷却液の流量が均等化するよ
うに、前記冷却液流入管を流通する冷却液の進行方向の
前方側に位置する一方の孔径が他方の孔径より小さく設
定する。これにより、前記第１および第２の冷却液流入
ガイド孔から冷却液ジャケットの幅方向の両側に流入す
る冷却液の流量が均等化されるため、冷却液は冷却液ジ
ャケットの幅方向の偏流が一層抑制された状態で冷却液
ジャケットの周方向に流通する。従って、ステータハウ
ジングを一層均一に冷却してその温度分布を一層均一化
することができ、その局部的過熱をより効果的に防止す
ることができる。
【図１】本発明の第１実施形態を示す電動機の縦断面図
である。
である。
【図２】第１実施形態の構成部品を示す分解斜視図であ
る。
る。
【図３】第１実施形態の主要部を構成する乱流生成部材
を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその平面図で
ある。
を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）はその平面図で
ある。
【図４】本発明の第２実施形態の主要部を構成する乱流
生成部材の縦断面図である。
生成部材の縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示す電動機の部分縦断
面図である。
面図である。
【図６】第３実施形態の主要部を構成する乱流生成部材
を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、
（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
を示し、（ａ）はその側面図、（ｂ）はその底面図、
（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
１ ：電動機 ２ ：ステータハウジング ２Ａ：冷却液流入口 ２Ｂ：冷却液流出口 ２Ｃ：冷却液ジャケット ２Ｄ：放熱フィン ５ ：回転出力軸 ６ ：ロータ ７ ：ステータ ８ ：流入側エルボ（冷却液流入管） １０ ：乱流生成部材 １０Ｂ：第１の冷却液流入ガイド孔 １０Ｃ：第２の冷却液流入ガイド孔 ２０ ：乱流生成部材 ２０Ａ：冷却液流入凹部 ２０Ｂ：第１の冷却液流入ガイド孔 ２０Ｃ：第２の冷却液流入ガイド孔 ３０ ：乱流生成部材 ３０Ａ ：冷却液流入部 ３０Ｂ：冷却液流入ガイド溝 ３０Ｃ：退避溝
フロントページの続き (72)発明者 篠木 弘明 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 前田 英治 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 5H605 AA01 BB05 CC01 DD12 DD13 DD14 EB10 GG16 5H609 BB19 PP05 PP06 QQ04 QQ08 QQ13 RR27 RR31 RR43 RR46 RR67 RR71
Claims (3)
- 【請求項１】 電動機のロータを囲んで配置されたステ
ータを包持するステータハウジングの周面両側に離間し
て冷却液流入口および冷却液流出口が配置され、前記冷
却液流入口から冷却液流出口へ向けて冷却液を流通させ
る冷却液ジャケットが前記ステータの周方向に沿う環状
に前記ステータハウジング内に設けられ、前記冷却液ジ
ャケット内には複数の放熱フィンが突出している電動機
の冷却構造において、前記冷却液流入口には、冷却液を
乱流化して冷却液ジャケットに流入させる乱流生成部が
設けられていることを特徴とする電動機の冷却構造。 - 【請求項２】 請求項１に記載された電動機の冷却構造
であって、前記乱流生成部は、前記冷却液流入口に接続
される冷却液流入管に面する側が開口したカップ状を呈
し、その周壁部には、前記冷却液ジャケットの幅方向の
一側および他側にそれぞれ面する第１および第２の冷却
液流入ガイド孔が設けられていることを特徴とする電動
機の冷却構造。 - 【請求項３】 請求項２に記載された電動機の冷却構造
であって、前記冷却液流入管は、前記冷却液流入口から
冷却液ジャケットの幅方向に沿って延びており、前記乱
流生成部の第１および第２の冷却液流入ガイド孔は、両
者を通過する冷却液の流量が均等化するように、前記冷
却液流入管を流通する冷却液の進行方向の前方側に位置
する一方の孔径が他方の孔径より小さく設定されている
ことを特徴とする電動機の冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000310040A JP2002119019A (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 電動機の冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000310040A JP2002119019A (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 電動機の冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002119019A true JP2002119019A (ja) | 2002-04-19 |
Family
ID=18790066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000310040A Pending JP2002119019A (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 電動機の冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002119019A (ja) |
Cited By (33)
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