JP2012005158A - Cooling structure of rotary electric machine - Google Patents
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本発明は、車両に搭載される回転電機を冷却する回転電機の冷却構造に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine cooling structure for cooling a rotating electrical machine mounted on a vehicle.
従来、この種の回転電機の冷却構造としては、モータジェネレータのコイルエンドを囲む環状の冷却ジャケットを備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この冷却構造では、冷却ジャケットに供給口と排出口とを形成し、冷却オイルを供給口から冷却ジャケット内に供給する共に排出口から排出させることにより、冷却オイルとの熱交換によりコイルエンドを冷却している。 Conventionally, as this type of cooling structure for a rotating electrical machine, a structure including an annular cooling jacket surrounding a coil end of a motor generator has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this cooling structure, a supply port and a discharge port are formed in the cooling jacket, and cooling coil is supplied from the supply port into the cooling jacket and discharged from the discharge port, thereby cooling the coil end by heat exchange with the cooling oil. is doing.
しかしながら、上述の冷却構造では、冷却ジャケットがコイルエンドを囲むように形成されているから、コイルエンドしか冷却できない。このため、複数箇所に亘って冷却が必要な場合には、別途対応しなければならない。また、複数箇所に亘って冷却する場合、パイプや樋を必要箇所に配置することも考えられるが、経路が複雑化すると共に組み付け工数も増加してしまう。 However, in the above-described cooling structure, since the cooling jacket is formed so as to surround the coil end, only the coil end can be cooled. For this reason, when cooling is required over a plurality of locations, it must be dealt with separately. Further, when cooling over a plurality of locations, it may be possible to arrange pipes and scissors at the necessary locations, but the path becomes complicated and the assembly man-hours increase.
本発明の回転電機の冷却構造は、簡易な構造により回転電機の冷却を比較的広範囲に亘って行なうことを主目的とする。 The main purpose of the rotating electrical machine cooling structure of the present invention is to cool the rotating electrical machine over a relatively wide range with a simple structure.
本発明の回転電機の冷却構造は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The cooling structure for a rotating electric machine according to the present invention employs the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
本発明の回転電機の冷却構造は、
車両に搭載される回転電機を冷却する回転電機の冷却構造であって、
前記回転電機の上部に配置されて冷媒を貯留する上部貯留手段と、
前記上部貯留手段に冷媒を移送する冷媒移送手段と、
前記上部貯留手段の底部に配置され、単位時間当たりに下方に通過させる冷媒の量を制限する複数の孔が形成された冷媒通過部材と
を備えることを要旨とする。
The rotating electrical machine cooling structure of the present invention is
A cooling structure for a rotating electrical machine that cools the rotating electrical machine mounted on a vehicle,
An upper storage means for storing a refrigerant disposed at an upper part of the rotating electrical machine;
Refrigerant transfer means for transferring refrigerant to the upper storage means;
And a refrigerant passage member that is disposed at the bottom of the upper storage means and has a plurality of holes that limit the amount of refrigerant that passes downward per unit time.
この本発明の回転電機の冷却構造では、回転電機の上部に配置されて冷媒を貯留する上部貯留手段の底部に、単位時間当たりに下方に通過させる冷媒の量を制限する複数の孔が形成された冷媒通過部材を配置するから、この冷媒通過部材を介して冷媒を回転電機に満遍なく供給することができる。この結果、簡易な構造により回転電機の冷却を比較的広範囲に亘って行なうことができる。また、車両の姿勢(傾き)に拘わらず安定して回転電機に冷媒を供給することができ、冷却効率をより向上させることができる。 In the cooling structure for a rotating electric machine according to the present invention, a plurality of holes for limiting the amount of the refrigerant to be passed downward per unit time are formed at the bottom of the upper storage means that is arranged above the rotating electric machine and stores the refrigerant. Since the refrigerant passing member is disposed, the refrigerant can be uniformly supplied to the rotating electric machine through the refrigerant passing member. As a result, the rotating electrical machine can be cooled over a relatively wide range with a simple structure. Further, the refrigerant can be stably supplied to the rotating electrical machine regardless of the posture (tilt) of the vehicle, and the cooling efficiency can be further improved.
こうした本発明の回転電機の冷却構造において、前記冷媒通過部材は、多孔状部材であるものとすることもできるし、網状部材であるものとすることもできる。 In such a cooling structure for a rotating electric machine according to the present invention, the refrigerant passing member may be a porous member or a mesh member.
また、本発明の回転電機の冷却構造において、前記回転電機の回転軸に接続されたギヤ機構の一部が浸積されるよう冷媒を貯留する下部貯留手段を備え、前記冷媒移送手段は、前記ギヤ機構による掻き上げによって前記下部貯留手段の冷媒を前記上部貯留手段に移送する手段であるものとすることもできる。 Further, in the rotating electrical machine cooling structure of the present invention, the rotating electrical machine includes a lower storage unit that stores a refrigerant so that a part of a gear mechanism connected to the rotating shaft of the rotating electrical machine is immersed therein, It may be a means for transferring the refrigerant in the lower storage means to the upper storage means by scraping up by a gear mechanism.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、車両に搭載されるモータユニット10の断面を示す断面図であり、図2は、モータユニット10が備えるモータジェネレータ20を冷却する本発明の一実施例としての回転電機の冷却構造の概略構成図であり、図3はキャッチタンク54とモータジェネレータ20との位置関係を示す説明図である。モータユニット10は、図1および図2に示すように、モータジェネレータ20と、モータジェネレータ20のモータシャフト26に接続されると共に車輪の車軸18a,18bに接続されるギヤ機構30と、を備え、実施例の回転電機の冷却構造により冷却油をモータジェネレータ20に供給して冷却する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of a
モータジェネレータ20は、モータシャフト26に固定されたロータ22と、ロータ22の外周側に配置されケース12に固定されたステータ24と、を備える発電可能な同期発電電動機として構成されている。ロータ22は、略円環状の板体を複数積層してなるロータコアに複数の永久磁石を埋め込んで構成されている。なお、ロータコアを構成する板体は、鉄などの磁性材である電磁鋼板を打ち抜き加工することにより板状かつ略円環状に形成されている。ステータ24は、複数の略円環状に形成された電磁鋼板を積層することにより構成されたステータコア24aと、ステータコア24aに巻回される巻線より構成されるコイル24bとにより構成されている。なお、ロータ22に固定されたモータシャフト26は、ベアリング61〜63によって回転自在に支持されている。
The
ギヤ機構30は、モータシャフト26の端部に取り付けられたカウンタードライブギヤ32と、カウンターシャフト34の一端に取り付けられてカウンタードライブギヤ32に噛合するカウンタードリブンギヤ36と、カウンターシャフト34の他端に取り付けられたデファレンシャルピニオンギヤ38と、デファレンシャルピニオンギヤ38に接続されると共に車軸18a,18bに接続されたデファレンシャルギヤ40とを備え、これらはモータジェネレータ20からの動力を減速して車軸18a,18bに伝達する減速ギヤ列として機能する。デファレンシャルギヤ40は、デファレンシャルケース41と、デファレンシャルケース41に直結されデファレンシャルピニオンギヤ38に噛合するデファレンシャルリングギヤ42と、デファレンシャルケース41に収納され車軸18a,18bに接続された2つのサイドギヤ44a,44bと、デファレンシャルケース41に収納されデファレンシャルケース41の回転を差動をもって2つのサイドギヤ44に伝達するピニオンギヤ46とにより構成されている。なお、カウンターシャフト34はベアリング64,65により、デファレンシャルケース41はベアリング66,67により、車軸18aはベアリング68によりそれぞれ回転自在に支持されている。
The
モータジェネレータ20やギヤ機構30を収納するケース12の底部52には、カウンタードリブンギヤ32やデファレンシャルギヤ40のデファレンシャルリングギヤ42の下部が浸積されるよう冷却油としても機能する潤滑油が貯留されている。また、ケース12の上部には、ケース12の内壁と隔壁とによりモータジェネレータ20の上部に上部貯留部としてのキャッチタンク54が形成されており(図3参照)、モータユニット10が車輪を前進方向に駆動するようモータジェネレータ20が回転駆動されると、カウンタードリブンギヤ36によりケース12の下部に貯留された冷却油が掻き上げられ、掻き上げられた冷却油はキャッチタンク54に溜められる。
The
キャッチタンク54は、その床面に網目の施された網状プレート56がボルト58a,58bにより取り付けられている。網状プレート56の一例を図4に示す。網状プレート56は、例えば鉄やアルミなどの金属製や樹脂製のプレートとして形成されている。この網状プレート56のメッシュ(網目の細かさ)は、単位時間当たりに単位面積を通過する冷却油の流量がギヤ機構30からの掻き上げによりキャッチタンク54に蓄えられた冷却油をプレート全面に広げプレート全面から滴下される程度となるように定めるものとした。なお、網状プレーと56のメッシュは、全面に亘って均一である必要はなく、例えば、キャッチタンク54の冷却油が溜まりやすい部位では他の部位に比して細かくするものとしてもよい。
The
図5は、実施例の回転電機の冷却構造における冷却油の流れを説明する説明図である。実施例の回転電機の冷却構造では、モータユニット10が車輪を前進方向に駆動するようモータジェネレータ20が回転駆動されると、ケース12の底部に貯留されている潤滑油は、ギヤ機構30(カウンタードリブンギヤ36やデファレンシャルピニオンギヤ38)により掻き上げられ、モータジェネレータ20の上部に設けられているキャッチタンク54に蓄えられる。キャッチタンク54の床面には網状プレート56が敷設されているから、キャッチタンク54に蓄えられた冷却油は、この網状プレート56のプレート全面に広がりながらプレート全面からモータジェネレータ20のステータコア24aやコイルエンド部に向けて滴下される。したがって、網状プレート56から滴下された冷却油は、モータジェネレータ20のステータコア24aやコイルエンド部に満遍なく供給されることになる。モータジェネレータ20に供給された冷却油は、これらを冷却した後に、再びケース12の底部に溜められる。ここで、車両が登坂路を走行している最中など、車両が傾いている場合を考えると、キャッチタンク54も傾いている状態となるから、キャッチタンク54に蓄えられる冷却油には偏りが生じるものの、網状プレート56によって比較的広範囲に亘って冷却油が滴下されるため、冷却油の供給のバラツキは最小限に抑えられる。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the flow of the cooling oil in the cooling structure of the rotating electrical machine of the embodiment. In the rotating electrical machine cooling structure of the embodiment, when the
以上説明した実施例の回転電機の冷却構造によれば、モータジェネレータ20の上部にキャッチタンク54を設け、このキャッチタンク54の床面に網状プレート56を取り付けたから、ギヤ機構30により掻き上げられキャッチタンク54に蓄えられた冷却油を網状プレート56を介してモータジェネレータ20のステータ24(ステータコア24aやコイル24bのコイルエンド部)に満遍なく滴下することができる。この結果、簡易な構成によりモータジェネレータ20をより効率良く冷却することができる。また、網状プレート56により広範囲に冷却油を滴下することができるから、車両に傾きが生じるものとしても、モータジェネレータ20への冷却油の供給を安定して行なうことができる。
According to the cooling structure of the rotating electric machine of the embodiment described above, the
実施例の回転電機の冷却構造では、キャッチタンク54の床面に網状プレート56を取り付けるものとしてキャッチタンク54に蓄えられた冷却油を網状プレート56を介してモータジェネレータ20のステータ24に供給するものとしたが、キャッチタンク54の床面に網状プレート56に代えて多孔プレート156を取り付けるものとしてもよい。多孔プレート156の一例を図6に示す。多孔プレート156における孔の密度や孔の大きさは、キャッチタンク54に蓄えられた冷却油がプレート全面から満遍なく滴下されるように実験などにより定めることができる。なお、孔の密度や大きさは、全面に亘って均一である必要はなく、例えば、キャッチタンク54の冷却油が溜まりやすい部位では他の部位に比して孔の密度や大きさを小さくするものとしてもよい。
In the cooling structure for a rotating electric machine according to the embodiment, the refrigerating oil stored in the
実施例の回転電機の冷却構造では、ケース12の底部に貯留されている潤滑油をギヤ機構30(カウンタードリブンギヤ36やデファレンシャルピニオンギヤ38)の掻き上げにより上部のキャッチタンク54に移送するものとしたが、これに限られず、モータジェネレータ20のモータシャフト26やカウンターシャフト34に機械式オイルポンプを取り付けこの機械式オイルポンプにより冷却油を上部のキャッチタンク54に移送するものとしてもよいし、電動オイルポンプにより冷却油を上部のキャッチタンク54に移送するものとしてもよい。
In the cooling structure of the rotating electric machine according to the embodiment, the lubricating oil stored in the bottom of the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、キャッチタンク54が「上部貯留手段」に相当し、ギヤ機構30(カウンタードリブンギヤ36やデファレンシャルピニオンギヤ38)が「冷媒移送手段」に相当し、網状プレート56や多孔プレート156が「冷媒通過部材」に相当する。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、モータユニットの製造産業に利用可能である。 The present invention can be used in the motor unit manufacturing industry.
10 モータユニット、12 ケース、18a,18b 車軸、20 モータジェネレータ、22 ロータ、24 ステータ、24a ステータコア、24b コイル、26 モータシャフト、30 ギヤ機構、32 カウンタードライブギヤ、34 カウンターシャフト、36 カウンタードリブンギヤ、38 デファレンシャルピニオンギヤ、40 デファレンシャルギヤ、41 デファレンシャルケース、42 デファレンシャルリングギヤ、44a,44b サイドギヤ、46 ピニオンギヤ、52 底部、54 キャッチタンク、56 網状プレート、58a,58b ボルト、61〜68 ベアリング、156 多孔プレート。 10 motor unit, 12 case, 18a, 18b axle, 20 motor generator, 22 rotor, 24 stator, 24a stator core, 24b coil, 26 motor shaft, 30 gear mechanism, 32 counter drive gear, 34 counter shaft, 36 counter driven gear, 38 Differential pinion gear, 40 differential gear, 41 differential case, 42 differential ring gear, 44a, 44b side gear, 46 pinion gear, 52 bottom, 54 catch tank, 56 mesh plate, 58a, 58b bolt, 61-68 bearing, 156 perforated plate.
Claims (4)
前記回転電機の上部に配置されて冷媒を貯留する上部貯留手段と、
前記上部貯留手段に冷媒を移送する冷媒移送手段と、
前記上部貯留手段の底部に配置され、単位時間当たりに下方に通過させる冷媒の量を制限する複数の孔が形成された冷媒通過部材と、
を備える回転電機の冷却構造。 A cooling structure for a rotating electrical machine that cools the rotating electrical machine mounted on a vehicle,
An upper storage means for storing a refrigerant disposed at an upper part of the rotating electrical machine;
Refrigerant transfer means for transferring refrigerant to the upper storage means;
A refrigerant passage member disposed at the bottom of the upper storage means and formed with a plurality of holes for limiting the amount of refrigerant to be passed downward per unit time;
A cooling structure for a rotating electrical machine.
前記回転電機の回転軸に接続されたギヤ機構の一部が浸積されるよう冷媒を貯留する下部貯留手段を備え、
前記冷媒移送手段は、前記ギヤ機構による掻き上げによって前記下部貯留手段の冷媒を前記上部貯留手段に移送する手段である
回転電機の冷却構造。 A cooling structure for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3,
Lower storage means for storing the refrigerant so that a part of the gear mechanism connected to the rotating shaft of the rotating electrical machine is immersed;
The refrigerant transfer means is means for transferring the refrigerant in the lower storage means to the upper storage means by scraping up by the gear mechanism.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010134798A JP2012005158A (en) | 2010-06-14 | 2010-06-14 | Cooling structure of rotary electric machine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107795671A (en) * | 2017-11-27 | 2018-03-13 | 杭州禹神减速机有限公司 | A kind of special micro-reducer of the robot with self-cold radiating device and its operating method |
-
2010
- 2010-06-14 JP JP2010134798A patent/JP2012005158A/en active Pending
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CN107795671A (en) * | 2017-11-27 | 2018-03-13 | 杭州禹神减速机有限公司 | A kind of special micro-reducer of the robot with self-cold radiating device and its operating method |
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