JP2015130719A - Cooling structure of motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの冷却構造に関し、詳しくは、ステータコアと、ステータコアの軸方向の端面に設置された円環状の円環状部材と、円環状部材の軸方向の外側に突出するよう形成されたコイルエンドを有しステータコアに分布巻されたコイルと、を備えるモータのステータコアの径方向における外周表面に冷媒を供給してモータを冷却するモータの冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a motor, and more specifically, a stator core, an annular member installed on an end surface in the axial direction of the stator core, and a coil formed so as to protrude outward in the axial direction of the annular member. The present invention relates to a motor cooling structure that cools a motor by supplying a refrigerant to an outer peripheral surface in a radial direction of a stator core of a motor including a coil having an end and distributedly wound around the stator core.
従来、この種のモータの冷却構造としては、ステータコアとコイルとが外筒リングに収納されたモータの外筒リングに向けて冷却油を噴射してステータコアとコイルとを冷却するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このモータの冷却構造では、外筒リングに向けて冷却油をある角度範囲で噴射して一部の冷却油をコイルエンドの表面に吹き付けることによって、外筒リングとコイルエンドとを良好に冷却している。 Conventionally, as this type of motor cooling structure, there has been proposed a cooling structure that cools the stator core and the coil by injecting cooling oil toward the outer cylinder ring of the motor in which the stator core and the coil are housed in the outer cylinder ring. (For example, refer to Patent Document 1). In this motor cooling structure, the outer cylinder ring and the coil end are cooled well by injecting cooling oil toward the outer cylinder ring in a certain angle range and spraying a part of the cooling oil onto the surface of the coil end. ing.
上述のモータの冷却構造に限らず、ステータコアとコイルエンドとの接触を回避するために、ステータコアの軸方向の端面に設置された円環状部材と、円環状部材の軸方向の外側にコイルエンドが突出するよう形成したコイルとを備えるモータを冷却する冷却構造においても、コイルを良好に冷却する必要がある。こうした円環状部材を備えるモータを冷却する冷却構造では、冷却油などの冷媒をステータコアの径方向における外周表面に供給してモータを冷却しようとすると、供給した冷媒の一部が円環状部材の径方向における外周表面を流れてコイルエンドに届かないまま滴下してしまうため、コイルを良好に冷却できなくなる場合がある。 In order to avoid contact between the stator core and the coil end as well as the motor cooling structure described above, an annular member installed on the axial end surface of the stator core and a coil end on the outer side of the annular member in the axial direction are provided. Even in a cooling structure for cooling a motor including a coil formed so as to protrude, it is necessary to cool the coil well. In such a cooling structure for cooling a motor including an annular member, when a coolant such as cooling oil is supplied to the outer peripheral surface in the radial direction of the stator core to cool the motor, a part of the supplied refrigerant is reduced in diameter of the annular member. Since it flows on the outer peripheral surface in the direction and drops without reaching the coil end, the coil may not be cooled well.
本発明のモータの冷却構造では、ステータコアの軸方向の端面に円環状部材を設けたモータにおいて、ステータコアに分布巻されたコイルを良好に冷却することを主目的とする。 In the motor cooling structure according to the present invention, in a motor in which an annular member is provided on the end face in the axial direction of the stator core, the main purpose is to satisfactorily cool the coils wound around the stator core.
本発明のモータの冷却構造は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The motor cooling structure of the present invention employs the following means in order to achieve the above-mentioned main object.
本発明のモータの冷却構造は、
ステータコアと、前記ステータコアの軸方向の端面に設置された円環状の円環状部材と、前記円環状部材の軸方向の外側に突出するよう形成されたコイルエンドを有し前記ステータコアに分布巻されたコイルと、を備えるモータの前記ステータコアの径方向における外周表面に冷媒を供給して前記モータを冷却する該モータの冷却構造であって、
前記円環状部材は、径方向における外周表面に前記冷媒を前記ステータコア側から前記コイルエンド側に導くガイド溝が形成されている
ことを特徴とする。
The motor cooling structure of the present invention is:
A stator core; an annular member installed on an end surface in the axial direction of the stator core; and a coil end formed so as to protrude outward in the axial direction of the annular member; A cooling structure for the motor that cools the motor by supplying a coolant to the outer circumferential surface in the radial direction of the stator core of the motor comprising a coil,
The annular member is characterized in that a guide groove for guiding the refrigerant from the stator core side to the coil end side is formed on the outer peripheral surface in the radial direction.
この本発明のモータの冷却構造では、ステータコアの外表面に冷媒を供給すると、ステータコアの径方向における外周表面に供給された冷媒の一部が円環状部材のガイド溝に流れ込む。ガイド溝は冷媒をステータコア側からコイルエンド側に導くよう形成されているから、ガイド溝に流れ込んだ冷媒はステータコアからコイルエンドに流れていきコイルエンドを直接冷却する。冷媒で直接コイルエンドを冷却するから、良好にコイルを冷却することができる。 In the motor cooling structure of the present invention, when the refrigerant is supplied to the outer surface of the stator core, a part of the refrigerant supplied to the outer peripheral surface in the radial direction of the stator core flows into the guide groove of the annular member. Since the guide groove is formed to guide the refrigerant from the stator core side to the coil end side, the refrigerant flowing into the guide groove flows from the stator core to the coil end and directly cools the coil end. Since the coil end is directly cooled by the refrigerant, the coil can be satisfactorily cooled.
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10に搭載される本発明の一実施例としてのモータMG1,MG2を冷却するモータ冷却装置20の概略を示す構成図である。車両10は、例えば、図示しないエンジンと、底部に冷媒として冷却オイル(ATF)が貯留されたケース22に収納されエンジンからの動力で発電を行なうモータMG1と、ケース22に収納され図示しない車軸に連結された駆動軸に動力を入出力可能なモータMG2と、ケース22に収納されたモータMG1,MG2を冷却するモータ冷却装置20と、を備えるハイブリッド自動車として構成されている。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a
モータ冷却装置20は、ケース22の底部に設けられたオイル排出口22aとケース22の上部に設けられたオイル供給口22b,22cとを連通する流路20aと、流路20aに取り付けられたオイルポンプ24とを備える。モータ冷却装置20は、ケース22の底部に貯留されたオイル排出口22aから排出された冷却オイルをオイルポンプ24でオイル供給口22b,22cに圧送してモータMG1,MG2の径方向における外周表面に供給することによりモータMG1,MG2を冷却している。
The
図2はモータMG1の構成の概略を示す説明図であり、図3はモータMG1の断面の概略を示す説明図である。なお、図2はモータMG1をその上面から眺めた図であり、図中太線矢印は冷却オイルの流れであるものとした。モータMG1は、無方向性電磁鋼板の打ち抜き加工により形成された環状の電磁鋼板を複数(例えば数十枚など)積層した一体コアとして構成されており内周面に内側に突出する形状の複数(例えば12個など)の図示しないティース部を有するステータコア40と、ステータコア40の軸方向の両端面に設置された円環状のカフサ部材(円環状部材)50a,50bと、ステータコア40の内周側に形成された複数のティース部に分布巻などにより巻回される巻線により構成されステータコア40の軸方向両外側に突出するコイルエンド60a,60bを有するコイル62とを備える。なお、モータMG2は、モータMG1と同様の構成なので、説明を省略する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of the motor MG1, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing an outline of a cross section of the motor MG1. Note that FIG. 2 is a view of the motor MG1 as viewed from the upper surface, and the bold arrow in the drawing represents the flow of cooling oil. The motor MG1 is configured as an integral core in which a plurality of (for example, several tens of sheets) annular magnetic steel sheets formed by punching a non-oriented electrical steel sheet are stacked, and a plurality of shapes (in a shape protruding inward on the inner peripheral surface). (E.g., 12 pieces) a
図4は、カフサ部材50aの構成の概略を示す説明図である。なお、カフサ部材50bは、カフサ部材50aと同様の構成なので、説明を省略する。カフサ部材50aは、銅などの金属と比較すると絶縁性が高く熱伝導性が低い樹脂などにより形成されており、内周面にはステータコア40の端面と同じ形状でステータコア40のティース部の上に配置されるよう所定高さに形成されたサポート部52を有しており、径方向における外周表面に軸方向に延在して冷却オイルをステータコア40側からコイルエンド60a,60b側に導く複数のガイド溝54が形成されている。カフサ部材50a,50bは、サポート部52によりステータコア40の端面とコイルエンド60a,60bとの接触を抑制することにより、コイル62を巻回するときにステータコア40の端部とコイル62とが接触することでコイル62が損傷してステータコア40とコイル62とがショートすることを抑制している。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of the
こうした構成されたモータMG1,MG2のモータ冷却装置20では、モータ冷却装置20によりケース22の上部のオイル供給口22bからステータコア40の径方向における外周表面に冷却オイルを供給することにより、ステータコア40を冷却する。ステータコア40の径方向における外周表面に供給された冷却オイルの一部は、カフサ部材50a,50bのガイド溝54に流れ込む。ガイド溝54はステータコア40側からコイルエンド60a,60b側に向かうよう形成されているから、ガイド溝54に流れ込んだ冷却オイルはステータコア40からコイルエンド60a,60bに流れていきコイルエンド60a,60bを直接冷却する。このように、冷却オイルで直接コイルエンド60a,60bを冷却するから、良好にコイル62を冷却することができる。
In the
以上説明した実施例のモータ冷却装置20によれば、ケース22の上部のオイル供給口22bからステータコア40の径方向における外周表面に冷却オイルを供給することにより、ステータコア40の径方向における外周表面に供給された冷却オイルの一部がステータコア40側からコイルエンド60a,60b側に向かうよう形成されたカフサ部材50a,50bのガイド溝54に流れ込み、ガイド溝54に流れ込んだ冷却オイルで直接コイルエンド60a,60bを冷却するから、良好にコイル62を冷却することができる。
According to the
実施例のモータ冷却装置20では、ステータコア40の両端面にカフサ部材50a,50bを配置するものとしたが、カフサ部材50a,50bの一方を設置しないものとして、ステータコア40の一方の端面のみにカフサ部材を配置するものとしてもよい。
In 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、ステータコア40が「ステータコア」に相当し、カフサ部材50aが「カフサ部材」に相当し、コイル62が「コイル」に相当する。
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
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 problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
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、モータの冷却構造の製造産業などに利用可能である。 The present invention is applicable to the manufacturing industry of motor cooling structures.
10 車両、20 モータ冷却構造、20a 流路、22 ケース、22a オイル排出口、22b オイル供給口、24 オイルポンプ、40 ステータコア、50a,50b カフサ部材(円環状部材)、52 サポート部、54 ガイド溝、60a,60b コイルエンド、62 コイル、MG1,MG2 モータ。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記円環状部材は、径方向における外周表面に前記冷媒を前記ステータコア側から前記コイルエンド側に導くガイド溝が形成されている
モータの冷却構造。 A stator core; an annular member installed on an end surface in the axial direction of the stator core; and a coil end formed so as to protrude outward in the axial direction of the annular member; A cooling structure for the motor that cools the motor by supplying a coolant to the outer circumferential surface in the radial direction of the stator core of the motor comprising a coil,
The annular member has a guide groove formed on a radially outer peripheral surface for guiding the refrigerant from the stator core side to the coil end side. Motor cooling structure.
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