JP2015130755A - Cooling structure of rotary electric machine - Google Patents
Cooling structure of rotary electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015130755A JP2015130755A JP2014001551A JP2014001551A JP2015130755A JP 2015130755 A JP2015130755 A JP 2015130755A JP 2014001551 A JP2014001551 A JP 2014001551A JP 2014001551 A JP2014001551 A JP 2014001551A JP 2015130755 A JP2015130755 A JP 2015130755A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coolant
- cooling
- pipes
- generator
- dropping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転電機である発電機及び電動機のステータ側コイルを冷却する回転電機の冷却構造に関する。 The present invention relates to a cooling structure for a rotating electrical machine that cools a generator that is a rotating electrical machine and a stator side coil of the motor.
従来の発電機及び電動機を有するハイブリッド車両では、変速機のギヤ潤滑を兼ねるATF等のオイルを発電機及び電動機のステータ側コイルに滴下させることにより、該コイルの冷却が行われている。 In a conventional hybrid vehicle having a generator and an electric motor, the coil is cooled by dripping oil such as ATF, which also serves as gear lubrication of the transmission, onto the stator side coil of the generator and the electric motor.
また、ハイブリッド車両用駆動モータを冷却する冷却装置として、油圧を発生させる電気オイルポンプと、電気オイルポンプで発生した油圧を駆動モータに選択的に伝達するスイッチングバルブと、選択的にスイッチングバルブに制御圧を供給してスイッチングバルブ内の油路を切り換えるソレノイドバルブと、電気オイルポンプとスイッチングバルブの作動を制御する制御部とを含み、駆動モータの温度及び温度変化率により電気オイルポンプを第1、第2、第3作動量で作動させるかまたは停止させ、ソレノイドバルブをオン・オフすることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In addition, as a cooling device for cooling the drive motor for hybrid vehicles, an electric oil pump that generates hydraulic pressure, a switching valve that selectively transmits the hydraulic pressure generated by the electric oil pump to the drive motor, and selectively controlled by the switching valve A solenoid valve for switching the oil passage in the switching valve by supplying pressure, and a controller for controlling the operation of the electric oil pump and the switching valve. It is known that the solenoid valve is turned on / off by operating or stopping at the second and third operation amounts (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上述した発電機及び電動機を有するハイブリッド車両において、電動機を駆動している際も、動作していない発電機にオイルが滴下される。このため、電動機に必要な油量を確保するために、余分なオイルを巡回させる必要が生じ、このオイルを巡回させるためのエネルギーが損失となる。 By the way, in the hybrid vehicle having the above-described generator and electric motor, oil is dripped onto the inactive generator even when the electric motor is driven. For this reason, in order to ensure the amount of oil required for the electric motor, it is necessary to circulate excess oil, and energy for circulating this oil is lost.
また、特許文献1に記載のようなスイッチングバルブやソレノイドバルブを用いて、発電機にオイルを滴下する油路を遮断するように油路を切り換えることが考えられるが、装置が大型化すると共にコストが嵩むという課題が生じる。 In addition, it is conceivable to use a switching valve or solenoid valve as described in Patent Document 1 to switch the oil path so as to shut off the oil path for dropping oil to the generator. The problem of increasing the volume arises.
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、その目的は、簡単な構造で、余分なオイルの巡回を抑制し、コストアップや重量アップを抑制しつつ、コイルの冷却効率を高めることが可能な回転電機の冷却構造を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such problems, and its purpose is to reduce the circulation of excess oil with a simple structure, and to increase the cooling efficiency of the coil while suppressing an increase in cost and weight. An object of the present invention is to provide a cooling structure for a rotating electrical machine that can be increased.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
発電機(例えば、後述の実施形態におけるジェネレータ22)及び電動機(例えば、後述の実施形態におけるモータ20)と、
前記発電機と前記電動機とを冷却する冷却液が流れる冷却回路(例えば、後述の実施形態における冷却回路104)と、
前記冷却液を前記冷却回路内で循環させる冷却ポンプ(例えば、後述の実施形態におけるポンプ100)と、
前記冷却回路上に設けられ、前記発電機に冷却液を滴下する第1滴下部(例えば、後述の実施形態における第1滴下部131a、131b)と、前記電動機に冷却液を滴下する第2滴下部(例えば、後述の実施形態における第2滴下部132a、132b)と、
前記冷却液の圧力に基づいて、前記第1滴下部を開閉する開閉部(例えば、後述の実施形態における開閉部133)と、
を備えることを特徴とする回転電機の冷却構造。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1
A generator (for example, a
A cooling circuit (for example, a
A cooling pump that circulates the cooling liquid in the cooling circuit (for example, a
A first dropping part (for example, first dropping
An opening / closing part (for example, an opening /
A cooling structure for a rotating electrical machine comprising:
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の構成に加えて、
前記開閉部は、前記冷却回路内を摺動する摺動部材(例えば、後述の実施形態における摺動パイプ134)と、前記第1滴下部を閉じる方向に前記摺動部材を付勢する付勢部材(例えば、後述の実施形態におけるスプリング135)と、を備え、
前記開閉部では、前記冷却液の圧力によって前記摺動部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1滴下部を開く方向に摺動することを特徴とする。
In addition to the structure of Claim 1, the invention of Claim 2 is
The opening / closing part includes a sliding member that slides in the cooling circuit (for example, a
In the opening / closing part, the sliding member slides in a direction to open the first dropping part against the biasing force of the biasing member by the pressure of the coolant.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の構成に加えて、
前記冷却回路には、前記第1滴下部と前記第2滴下部を構成するパイプ部材(例えば、後述の実施形態におけるパイプ112a〜112d)が設けられ、
前記摺動部材は、前記第1滴下部と前記第2滴下部の軸方向位置を跨ぐように前記パイプ部材の内周面に摺動自在に配置され、且つ、該摺動に関わらず前記第2滴下部を開くように切り欠かれた切欠き部(例えば、後述の実施形態における切欠き部140)を有し、
前記付勢部材は、前記摺動部材の軸方向端面を押圧するように、前記パイプ部材内に配置されることを特徴とする。
In addition to the structure of Claim 2, the invention of Claim 3 is
The cooling circuit is provided with pipe members (for example,
The sliding member is slidably disposed on the inner peripheral surface of the pipe member so as to straddle the axial position of the first dropping portion and the second dropping portion, and the first dropping portion is irrelevant to the sliding. 2 having a notch cut out so as to open the dropping part (for example, a
The urging member is arranged in the pipe member so as to press an axial end surface of the sliding member.
請求項1の発明によれば、EV走行など発電機を使用しない走行のときは、電動機のみに冷却液を滴下して、コイルを冷却することができる。これにより、冷却液を巡回させる際に、無駄な損失を防ぐことができ、結果的に、電費・燃費を向上することができる。 According to the first aspect of the present invention, when traveling without using a generator such as EV traveling, the cooling liquid can be dropped only on the electric motor to cool the coil. Thereby, when circulating a cooling fluid, useless loss can be prevented and, as a result, electricity consumption and fuel consumption can be improved.
請求項2の発明によれば、摺動部材と付勢部材とを用い、冷却液の圧力によって前記摺動部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1滴下部を開く方向に摺動させるので、簡単な構造で開閉部を構成して、第1滴下部を開閉することができる。これにより、高価なアクチュエータ等を追加する必要がなく、コストアップや重量アップを抑制することができる。 According to the invention of claim 2, the sliding member and the urging member are used, and the sliding member opens the first dripping portion against the urging force of the urging member by the pressure of the coolant. Since it is slid, the opening / closing part can be configured with a simple structure, and the first dropping part can be opened / closed. Thereby, it is not necessary to add an expensive actuator or the like, and an increase in cost and weight can be suppressed.
請求項3の発明によれば、第1滴下部と第2滴下部を構成する一本のパイプ部材内で、開閉部を構成することができ、パイプ部材を容易に組み付けすることができる。これにより、アクチュエータ等を駆動させる配線等を組み付けることがないので、組付け性能を向上させることができる。 According to the invention of claim 3, the opening / closing part can be constituted in one pipe member constituting the first dropping part and the second dropping part, and the pipe member can be easily assembled. Thereby, since the wiring etc. which drive an actuator etc. are not assembled | attached, assembly | attachment performance can be improved.
1.全体的な構成の説明
[1−1.全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る冷却構造としての電動車両10(以下「車両10」ともいう。)の一部の外観を示すと共に、冷却液の流れを示す図である。図1では、矢印Cが冷却液の流れを示している。図2は、車両10の一部の断面斜視図である。
1. Explanation of overall configuration [1-1. overall structure]
FIG. 1 is a view showing a part of an electric vehicle 10 (hereinafter, also referred to as “
本実施形態の車両10は、いわゆるハイブリッド車両であり、車両10の駆動力F[N](又はトルク[N・m])を生成する駆動力生成部12と、駆動力生成部12を冷却する冷却システム14とを有する。後述するように、車両10は、冷却対象としての回転電機(モータ20、ジェネレータ22等)及びこれを冷却するための冷却システム(冷却システム14等)を有するものであれば、ハイブリッド車両以外の車両であってもよい。
The
[1−2.駆動力生成部12]
(1−2−1.駆動力生成部12の全体構成)
駆動力生成部12は、エンジン(図示せず)と、モータ20と、ジェネレータ22とを有する。前記エンジンは、車両10の駆動力Fを生成するための主たる駆動源であり、ここではその駆動力をFeで示す。
[1-2. Driving force generator 12]
(1-2-1. Overall Configuration of Driving Force Generating Unit 12)
The driving
(1−2−2.モータ20)
モータ20は、車両10の駆動力Fを生成するための従たる駆動源である。モータ20は、3相交流ブラシレス式であり、図示しないインバータを介して図示しないバッテリから供給される電力に基づいて車両10の駆動力Fを生成する。また、モータ20は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]を前記バッテリに出力することで前記バッテリを充電する。回生電力Pregは、図示しない12ボルト系又は補機に対して出力してもよい。モータ20は、モータロータ30及びモータステータ32を有する。
(1-2-2. Motor 20)
The
図3は、モータステータ32の一部を簡略的に示す斜視図である。図3に示すように、モータステータ32は、ステータコア40、スロット42及び導線44(マグネットワイヤ)を有する。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a part of the
ステータコア40は、モータ20の回転軸方向(図1等におけるX1、X2方向)に厚みを有する輪状の部材である。ステータコア40は、回転軸Ax(図3)が水平となるように鉛直方向(図1等におけるZ1、Z2方向)に起立している。ステータコア40は、モータ20の円周方向(図3等におけるC1、C2方向)に等間隔に形成され径方向(図3等におけるR1、R2方向)に延在するティース46の間にスロット42が配置されると共に、複数のスロット42の周囲に導線44が巻回される。巻回された導線44によりコイル48(巻回部)が形成される。本実施形態におけるモータステータ32は、いわゆる分布巻きである。或いは、モータステータ32は、いわゆる集中巻きであってもよい。
The
図2及び図3に示すように、各コイル48は、回転軸方向X1、X2の端部(以下「コイルエンド50a、50b」という。)がステータコア40から突出している又ははみ出ている。なお、図2におけるコイル48は、導線44をまとめた状態で簡略的に示されていることに留意されたい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the end portions of the
(1−2−3.ジェネレータ22)
ジェネレータ22は、エンジンからの駆動力Feに基づいて発電し、発電した電力Pgをモータ20又は図示しない補機に出力する。ジェネレータ22は、ジェネレータロータ60及びジェネレータステータ62を有する。
(1-2-3. Generator 22)
The
ジェネレータステータ62は、厚み(X1、X2方向)は異なるものの(図2参照)、モータステータ32と同様の構成を有する。すなわち、ジェネレータステータ62は、ステータコア70、スロット(図示せず)及び導線74(マグネットワイヤ)を有する。
The
ステータコア70は、ジェネレータ22の回転軸方向(図1等におけるX1、X2方向)に厚みを有する輪状の部材である。ステータコア70は、回転軸Ax(図3)が水平となるように鉛直方向(図1等におけるZ1、Z2方向)に起立している。ステータコア70は、ジェネレータ22の円周方向(図3等におけるC1、C2方向)に等間隔に形成され径方向(図3等におけるR1、R2方向)に延在するティース76の間にスロット(図示せず)が配置されると共に、複数のスロットの周囲に導線74が巻回される。巻回された導線74によりコイル78(巻回部)が形成される。本実施形態におけるジェネレータステータ62は、いわゆる分布巻きである。或いは、ジェネレータステータ62は、いわゆる集中巻きであってもよい。
The
図2に示すように、各コイル78は、回転軸方向X1、X2の端部(以下「コイルエンド80a、80b」という。)がステータコア70から突出している又ははみ出ている。なお、図2におけるコイル78は、導線74をまとめた状態で簡略的に示されていることに留意されたい。
As shown in FIG. 2, each
図2に示すように、本実施形態のモータ20及びジェネレータ22は、同軸に配置されている。また、径方向R1、R2において、ステータコア40、70の外径が同一であり且つコイルエンド50a、50b、80a、80bの外径が同一である。また、モータ20及びジェネレータ22は、共通のハウジング90内に収容されている。モータ20及びジェネレータ22は、これらの回転軸Axが、鉛直方向Z1、Z2に対して垂直且つ水平方向に沿って位置するように配置される。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態のモータステータ32及びジェネレータステータ62は、位相が合っている。すなわち、円周方向C1、C2において各コイル48、78が存在する位置が一致するように配置されている。また、モータステータ32及びジェネレータステータ62の最上部にコイル48、78を配置する。換言すると、コイル48間の隙間又はコイル78間の隙間は、最上部に位置しない。
The
なお、前記エンジン、モータ20及びジェネレータ22の基本的な構成としては、例えば、国際公開第2009/128288号パンフレットに記載のものを用いることができる。
In addition, as a fundamental structure of the said engine, the
[1−3.冷却システム14]
(1−3−1.冷却システム14の全体的な構成)
図4は、冷却システム14の概要を示すブロック図である。上記のように、冷却システ
ム14は、駆動力生成部12(すなわち、エンジン、モータ20及びジェネレータ22)を冷却するものであるが、以下では特にモータステータ32及びジェネレータステータ62を冷却するための構成について説明する。
[1-3. Cooling system 14]
(1-3-1. Overall Configuration of Cooling System 14)
FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the
図4に示すように、冷却システム14では、モータステータ32のステータコア40及びコイル48と、ジェネレータステータ62のステータコア70及びコイル78とを冷却液により冷却する。図4では図示していないが、例えば、モータ20に隣接して配置され、モータ20又はジェネレータ22と連結可能な図示しないトランスミッションの部品(例えば、ギア、ベアリング)を冷却システム14により冷却してもよい。
As shown in FIG. 4, in the
図1、図2及び図4に示すように、冷却システム14は、ポンプ100、前記ハウジング90、冷却器102(ラジエータ)及び冷却回路104を有する。なお、図4における抵抗の記号は、熱抵抗を示している。
As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the
(1−3−2.ポンプ100)
ポンプ100は、冷却液(例えば、油又は水)を循環させるものであり、前記エンジンの回転に応じて出力をなす機械的なポンプである。ポンプ100は、冷却液を循環させることができるものであれば、その他のポンプ(例えば、電動ポンプ)であってもよい。
(1-3-2. Pump 100)
The
(1−3−3.ハウジング90)
上記のように、ハウジング90は、モータ20及びジェネレータ22を収容し、モータ20及びジェネレータ22を保護する機能を有すると共に、モータ20及びジェネレータ22を冷却した冷却液を蓄積する冷却液用ケース(例えば、オイルパン)としての機能を有する。
(1-3-3. Housing 90)
As described above, the
(1−3−4.冷却器102)
冷却器102は、冷却液の放熱を行う。図1に示すように、本実施形態の冷却器102は、車両10のフロントバンパ106の一部に設けられる。これにより、車両10の走行時に風が冷却器102に当たることで、冷却液が冷却される。冷却液を冷却することができれば、冷却器102は、その他の部位に配置されてもよい。
(1-3-4. Cooler 102)
The cooler 102 radiates the coolant. As shown in FIG. 1, the cooler 102 of the present embodiment is provided in a part of the
(1−3−5.冷却回路104)
(1−3−5−1.冷却回路104の概要)
冷却回路104は、図1、図2及び図4の矢印Cとして示すような経路で冷却液を循環させる。冷却回路104は、複数のパイプ(後述するパイプ112a〜112dを含む。)、ハウジング90内の空間等により構成される。以下では特にポンプ100から出力された冷却液を、モータステータ32及びジェネレータステータ62に噴射又は滴下するための流路について説明する。
(1-3-5. Cooling circuit 104)
(1-3-5-1. Overview of Cooling Circuit 104)
The
図5は、モータ20に冷却液を噴射又は滴下する様子を示す図である。なお、図5において、モータロータ30及びモータステータ32は、簡略的に示されていることに留意されたい。図1、図2及び図5に示すように、冷却回路104は、ハウジング90の第1サイドカバー110(図1)から分岐する4本のパイプ112a〜112d(以下「パイプ112」とも総称する。)を含む。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the coolant is sprayed or dropped on the
(1−3−5−2.パイプ112a〜112d)
各パイプ112a〜112dは、モータ20及びジェネレータ22の回転軸Axと平行に配置される。図2に示すように、各パイプ112a〜112dの一端(上流側端部)は、第1サイドカバー110に挿入され、第1サイドカバー110に形成された流路とつながる。各パイプ112a〜112dの他端(下流側端部)は、第2サイドカバー114に挿入される。
(1-3-5-2.
Each of the
第1サイドカバー110と異なり、第2サイドカバー114には冷却回路104が形成されていないため、各パイプ112a〜112dが形成する流路は、下流側端部で行き止まりとなるが、冷却液は、後述する第1滴下部131a、131b及び第2滴下部132a、132bを介して各パイプ112a〜112dから放出される。
Unlike the
図5に示すように、4本のパイプ112a〜112dのうち2本のパイプ112a、112b(以下「上側パイプ112a、112b」ともいう。)は鉛直方向Z1、Z2において上側に配置され、残りのパイプ112c、112d(以下「下側パイプ112c、112d」ともいう。)は、鉛直方向Z1、Z2において下側に配置される。
As shown in FIG. 5, of the four
図5に示すように、2本の上側パイプ112a、112bは、モータ20及びジェネレータ22の回転軸Axを含む鉛直方向Z1、Z2の直線L1を挟んで略対称(線対称)に配置されている。同様に、2本の下側パイプ112c、112dは、鉛直方向Z1、Z2の直線L1を挟んで略対称に配置されている。
As shown in FIG. 5, the two
各パイプ112a〜112dは、モータステータ32及びジェネレータステータ62のコイルエンド50a、50b、80a、80bに冷却液を噴射又は滴下する(図2及び図5参照)。すなわち、各パイプ112a〜112dには、各コイルエンド50a、50bと対向する位置で、該コイルエンド50a、50bに冷却液を噴射又は滴下する第2滴下部132a、132b(以下「第2滴下部132」とも総称する。)が(図2及び図5の矢印D2参照)、また、各コイルエンド80a、80bと対向する位置で、該コイルエンド80a、80bに冷却液を噴射又は滴下する第1滴下部131a、131b(以下「第1滴下部131」とも総称する。)がそれぞれ形成されている(図2の矢印D1参照)。
Each of the
パイプ112a〜112d内の冷却液が、これらの第1及び第2滴下部131a、131b、132a、132bを介してパイプ112a〜112dの外に放出される。これにより、冷却液がコイルエンド50a、50b、80a、80bと接触し、熱交換することにより各コイル48、78を冷却する。より具体的には、上側パイプ112a、112bは、モータステータ32の上側(主として、下方にモータロータ30が存在する部位)及びジェネレータステータ62の上側(主として、下方にジェネレータロータ60が存在する部位)に冷却液を供給する。下側パイプ112c、112dは、モータステータ32の側方(主として、下方にモータロータ30が存在しない部位)及びジェネレータステータ62の側方(主として、下方にジェネレータロータ60が存在しない部位)に冷却液を供給する。
The coolant in the
なお、上記のように、コイルエンド50a、50b、80a、80bは、回転軸方向X1、X2に向かって(鉛直方向Z1、Z2に見たとき)ステータコア40、70から突出した又ははみ出た部分である(図2及び図3参照)。
As described above, the coil ends 50a, 50b, 80a, and 80b are portions that protrude from or protrude from the
(1−3−5−3.第1及び第2滴下部131a、131b、132a、132b)
図6及び図7に示すように、各パイプ112a〜112dの内部には、該パイプ112a〜112dよりも若干短い長さに形成され、該パイプ112a〜112dの内周面を摺動する摺動パイプ134が配置される。また、各パイプ112a〜112dの他端側の内部には、各パイプ112a〜112dが第2サイドカバー114に挿入されることで、摺動パイプ134の他端側の軸方向端面134aと第2サイドカバー114との間に配置される付勢部材としてのスプリング135が配置される。
なお、摺動パイプ134は、少なくとも第1滴下部131a、131bと第2滴下部132a、132bの軸方向位置を跨ぐような長さを有するように形成されればよい。
また、パイプ112a〜112dの他端部を内径側に折り曲げ、スプリング135を摺動パイプ134の軸方向端面134aとパイプ112a〜112dの他端部との間に配置してもよい。
さらに、付勢部材は、スプリング135に限定されず、第1滴下部131a、131bを閉じる方向に摺動パイプ134を付勢するものであればよい。
(1-3-5-3. First and
As shown in FIGS. 6 and 7, each
In addition, the sliding
The other ends of the
Further, the urging member is not limited to the
摺動パイプ134は、軸方向両端部において、所定の周方向位置で外径側に突出する突起部137が軸方向に沿って形成されており、パイプ112a〜112dの軸方向両端部の内周面に、軸方向に沿って形成される係合溝138に挿入されることで、パイプ112a〜112dに対する周方向位相が決められている。
なお、パイプ112a〜112dと摺動パイプ134の周方向位相が決められ、且つ、相対的に軸方向に移動可能な構成であれば、他の構成であってもよく、例えば、パイプ112a〜112dに内径側に突出する突起部を設け、摺動パイプ134に係合溝を形成する構成であってもよい。
The sliding
Other configurations may be used as long as the circumferential phases of the
ここで、パイプ112a〜112dには、第1滴下部131a、131bを形成する孔116a、116bと、第2滴下部132a、132bを形成する孔116c、116dが設けられている。また、摺動パイプ134には、第1滴下部131a、131bを形成する孔139a、139bが孔116a、116bと同じ軸方向距離を持って設けられるとともに、孔139a、139bと周方向同位相には、切欠き部140が軸方向他端部から第2滴下部132a、132bが設けられた軸方向位置を越えて形成されている。このため、パイプ112a〜112dの孔116c、116dは、切欠き部140に臨むように配置されている。したがって、第1滴下部131a、131bは、パイプ112a〜112dの孔116a、116bと、摺動パイプ134の孔139a、139bとによって形成され、第2滴下部132a、132bは、パイプ112a〜112dの孔116c、116dによって形成される。
Here, the
そして、摺動パイプ134とスプリング135は、内部を通過する冷却液の圧力に基づいて、第1滴下部131a、131bを開閉する開閉部133を構成しており、スプリング135は、第1滴下部131a、131bを閉じる方向に摺動パイプ134の軸方向端面134aを押圧している。このため、冷却液の圧力が低い状態では、図6に示すように、パイプ112a〜112dの孔116a、116bと摺動パイプ134の孔139a、139bとが軸方向にずれているため、第1滴下部131a、131bは閉じられた状態となる。また、内部を通過する冷却液の圧力が高くなり、摺動パイプ134がスプリング135の付勢力に抗して摺動すると、図7に示すように、パイプ112a〜112dの孔116a、116bと摺動パイプ134の孔139a、139bとが軸方向に一致することで、第1滴下部131a、131bは開いた状態となる。
また、第2滴下部132a、132bは、パイプ112a〜112dの孔116c、116dが摺動パイプ134の切欠き部140に臨んでいるので、冷却液の圧力に関わらず、開いた状態となる。
The sliding
Moreover, since the
本実施形態において、各孔116a〜116d、139a、139bは、円柱状であるが、これに限らず、円錐台状(先端に行くに従って径が小さくなる形状)又は逆円錐台状(先端に行くに従って径が大きくなる形状)等の形状であってもよい。
In the present embodiment, each of the
なお、本実施形態では、各孔116a〜116d、139a、139bの寸法及び各孔116a〜116dからの供給量は等しいが、モータステータ32及びジェネレータステータ62の仕様等に応じて相違させてもよい。
In the present embodiment, the sizes of the
冷却液に十分な圧力がかかっている場合、第1及び第2滴下部131、132からの冷却液は、放射状に広がるのではなく、直線状に放出される。但し、孔116a〜116d、139a、139bの形状をノズル状として、放射状に広がるようにしてもよい。なお、図2、図5の矢印D1、D2は、冷却液の噴射方向及び各孔116a〜116d、139a、139bの向き(換言すると、各孔116a〜116d、139a、139bの軸線方向)を示している。また、図5の曲線Eは、コイルエンド50aの最外径を示している。
When a sufficient pressure is applied to the cooling liquid, the cooling liquid from the first and
図8は、駆動力生成部12及び冷却システム14の一部の断面図である。図8に示すように、パイプ112aには、位置決め用の凸部120が形成されている。また、ハウジング90には、位置決め用の凹部122が形成されている。同様に、パイプ112b〜112dにも凸部120が形成されており、ハウジング90にはこれらに対応する凹部122が形成されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a part of the driving
上記のように、各パイプ112a〜112dは、同一の仕様である。このため、凸部120と孔116a〜116dの位置関係も各パイプ112a〜112dで同一である。そこで、上側パイプ112a、112bと下側パイプ112c、112dとで第1及び第2滴下部131、132の向き、即ち、各孔116a〜116dの向き(軸線の方向)を考慮して、ハウジング90に形成される凹部122の形状を相違させることで、第1及び第2滴下部131、132の向きを位置決めする。
As described above, the
2.冷却液の流れ
次に、冷却液の流れについて説明する。図1、図2及び図4に示すように、冷却液は、ポンプ100の出力により冷却器102及び第1サイドカバー110を介してハウジング90からパイプ112a〜112dに供給される。
2. Next, the flow of the cooling liquid will be described. As shown in FIGS. 1, 2, and 4, the coolant is supplied from the
その後、冷却液は、回転軸方向X1に向かってパイプ112a〜112d内を案内され、孔116a〜116dを介してパイプ112a〜112dの外(具体的には、コイルエンド50a、50b、80a、80b)に噴射又は滴下される。
Thereafter, the cooling liquid is guided in the
ここで、ジェネレータ22を使用しないEV走行時等、モータ20のみが作動しているときは、ポンプ100により送り込まれる冷却液の圧力は低いので、図6に示すように、第2滴下部132a、132bのみから冷却液が噴射又は滴下される。一方、モータ20及びジェネレータ22の両方が作動しているときは、冷却液の圧力が高くなるようにポンプ100が作動し、パイプ112a〜112d内を通過する冷却液によって、図7に示すように、第1滴下部131a、131bが開いた状態となり、第1滴下部131a、131bと第2滴下部132a、132bの両方から冷却液が噴射又は滴下される。
Here, when only the
そして、噴射又は滴下された冷却液は、コイル48、78又はステータコア40、70(例えば、ティース46、76)を伝わって下方に落ちていく(図5参照)。或いは、特にモータステータ32又はジェネレータステータ62の最上部(図5の直線L1近傍部)に噴射又は滴下された冷却液は、一旦、モータロータ30又はジェネレータロータ60に落ちた上でモータステータ32又はジェネレータステータ62の下部に到達する場合もある。
Then, the injected or dropped coolant flows through the
モータステータ32又はジェネレータステータ62を通過することで、モータステータ32(コイル48等)又はジェネレータステータ62(コイル78等)を冷却した冷却液は、その後、ハウジング90の底部に溜まる。その後、ポンプ100により引き上げられ、再度、冷却回路104を循環する。
The coolant that has cooled the motor stator 32 (
以上説明したように、本実施形態の回転電機の冷却構造によれば、ジェネレータ22及びモータ20と、ジェネレータ22及びモータ20とを冷却する冷却液が流れる冷却回路104と、冷却液を冷却回路104内で循環させるポンプ100と、冷却回路104上に設けられ、ジェネレータ22に冷却液を滴下する第1滴下部131a、131bと、モータ20に冷却液を滴下する第2滴下部132a、132bと、冷却液の圧力に基づいて、第1滴下部131a、131bを開閉する開閉部133と、を備える。これにより、EV走行時はジェネレータ22を使用しないため、モータ20のみに冷却液を滴下して、モータ20のコイル48を冷却することができる。冷却液を巡回させる際に、無駄な損失を防ぐことができ、結果的に、電費・燃費を向上することができる。しかも、高価なアクチュエータ等を追加する必要がなく、コストアップや重量アップを抑制することができる。
As described above, according to the cooling structure for a rotating electrical machine of the present embodiment, the
また、開閉部133は、冷却回路104内を摺動する摺動パイプ134と、第1滴下部131a、131bを閉じる方向に摺動パイプ134を付勢するスプリング135と、を備え、開閉部133では、冷却液の圧力によって摺動パイプ134がスプリング135の付勢力に抗して第1滴下部131a、131bを開く方向に摺動する。これにより、摺動パイプ134とスプリング135とを用いて、簡単な構造で開閉部133を構成して、第1滴下部131a、131bを開閉することができる。
The opening /
さらに、冷却回路104には、第1滴下部131a、131bと第2滴下部132a、132bを構成するパイプ112a〜112dが設けられ、摺動パイプ134は、第1滴下部131a、131bと第2滴下部132a、132bの軸方向位置を跨ぐようにパイプ112a〜112dの内周面に摺動自在に配置され、且つ、該摺動に関わらず第2滴下部132a、132bを開くように切り欠かれた切欠き部140を有し、スプリング135は、摺動パイプ134の軸方向端面134aを押圧するように、パイプ112a〜112d内に配置される。これにより、第1滴下部131a、131bと第2滴下部132a、132bを構成する一本のパイプ112a〜112d内で、開閉部133を構成することができ、パイプ112a〜112dを容易に組み付けすることができる。
Further, the
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the content described in this specification. For example, the following configuration can be adopted.
1.適用対象(冷却構造)
上記実施形態では、冷却構造としてハイブリッド車両である電動車両10を挙げたが、モータ20及びジェネレータ22を備えこれを冷却する必要のある構造体であれば、これに限らない。例えば、車両10は、エンジンを有さずモータ20のみを駆動源とする電気自動車又は燃料電池車両であってもよい。或いは、産業機械(例えば、製造装置、工作機械、エレベータ)、家電製品(例えば、洗濯機、掃除機、エアコンディショナ、冷蔵庫、電磁調理器)等の機器を冷却構造として本発明を適用することも可能である。
1. Applicable object (cooling structure)
In the above embodiment, the
2.冷却対象
上記実施形態のモータステータ32において冷却液を供給する部位は、ステータコア40から回転軸方向X1、X2の両方に突出するコイルエンド50a、50bであったが、コイルエンド50a、50bのいずれか一方のみに冷却液を供給する構成も可能である。ジェネレータステータ62についても同様である。
2. Cooling target The portion of supplying the coolant in the
3.冷却回路104
[3−1.パイプ112a〜112d]
上記実施形態では、モータステータ32の上側のコイル48に冷却液を供給するために2本の上側パイプ112a、112bを用いたが、モータステータ32の側方に冷却液を供給する構成(下側パイプ112c、112d)に着目すれば、1本の上側パイプのみを設ける構成又は上側パイプ112a、112bを設けない構成も可能である。
3.
[3-1.
In the above embodiment, the two
上記実施形態では、モータステータ32の側方のコイル48に冷却液を供給するために2本の下側パイプ112c、112dを用いたが、モータステータ32の上側に冷却液を供給する構成(上側パイプ112a、112b)に着目すれば、下側パイプ112c、112dを設けない構成又は下側パイプ112c、112dのいずれか一方のみを設ける構成も可能である。
In the above embodiment, the two
上記実施形態では、各パイプ112a〜112dを共通仕様としたが、それぞれを異なる仕様としてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、各パイプ112a〜112dの位置決めのために、パイプ112a〜112dの凸部120と、ハウジング90の凹部122を用いたが、それ以外の方法(例えば、作業者の目視、画像センサの出力)により、パイプ112a〜112dを位置決めしてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、孔116a〜116dを形成するための部材としてパイプ112a〜112dを用いたが、孔116a〜116dを形成した冷却回路104の観点からすれば、パイプ112a〜112d以外の部材(例えば、ハウジング90)に冷却回路104を設け、孔116a〜116dを形成してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、回転軸方向X1、X2に見たとき、直線L1を挟んで上側パイプ112a、112bを略対称に配置したが、それ以外の配置としてもよい。同様に、上記実施形態では、回転軸方向X1、X2に見たとき、直線L1を挟んで下側パイプ112c、112dを略対称に配置したが、それ以外の配置としてもよい。
In the embodiment described above, the
上記実施形態では、回転軸方向X1、X2に見たとき、各パイプ112a〜112dを略同心円状に配置し(図5及び図6参照)、下側パイプ112c、112dを上側パイプ112a、112bよりも下側に配置したが、それ以外の配置としてもよい。例えば、回転軸方向X1、X2に見たとき、各パイプ112a〜112dを水平方向(Y1、Y2方向)に直線状に並べて、パイプ112a〜112dを同じ高さに配置してもよい。或いは、パイプ112c、112dをパイプ112a、112bよりも上側に配置することもできる。
In the above embodiment, when viewed in the rotation axis directions X1 and X2, the
[3−2.第1及び第2滴下部131、132]
(3−2−1.配置及び個数)
上記実施形態では、第1及び第2滴下部131、132は、各コイルエンド50a、50b、80a、80bに対応して回転軸方向X1、X2の位置を合わせた。例えば、コイルエンド50aに対応する第2滴下部132bは、回転軸方向X1、X2に垂直な同一の仮想平面上に配置されていた。しかしながら、第1及び第2滴下部131、132は、各コイルエンド50a、50b、80a、80bに対応して回転軸方向X1、X2の位置をずらして配置することも可能である。
[3-2. First and second dripping
(3-2-1. Placement and number)
In the above embodiment, the first and
上記実施形態では、第1及び第2滴下部131、132は、各コイルエンド50a、50bにおいて、複数のコイル48間の隙間(図3参照)ではなく、コイル48が露出している部分(外表面)に対向させたが、パイプ112a〜112dの数、配置等又は第1及び第2滴下部131、132の数等に着目すれば、第1及び第2滴下部131、132は、複数のコイル48間の隙間に対向させてもよい。
In the above embodiment, the first and second dropping
上記実施形態では、第1及び第2滴下部131、132は、各コイルエンド50a、50b、80a、80bに対応させて配置したが、モータステータ32又はジェネレータステータ62を冷却する観点からすれば、第1及び第2滴下部131、132は、コイルエンド50a、50b、80a、80b以外の部位(例えば、ステータコア40、70)に対応させて配置してもよい。
In the said embodiment, although the 1st and 2nd dripping
上記実施形態では、各パイプ112a〜112dには、各コイルエンド50a、50b、80a、80bに対応してそれぞれ1つの孔が形成されているが、各コイルエンド50a、50b、80a、80bに対応してそれぞれ2つの孔が円周方向に所定の角度で形成されてもよい。
In the above embodiment, each of the
(3−2−2.寸法)
上記実施形態では、第1及び第2滴下部131、132の孔116a〜116d、139a、139bの寸法を等しくしたが、要求される冷却液の流量等を考慮して相違させてもよい。
(3-2-2. Dimensions)
In the above embodiment, the dimensions of the
(3−2−3.その他)
上記実施形態では、第1及び第2滴下部131、132とコイルエンド50a、50b、80a、80bまでの距離を略等しくしたが、当該距離を相違させることも可能である。
(3-2-3. Others)
In the said embodiment, although the distance to the 1st and 2nd dripping
10…車両(冷却構造)
20…モータ(回転電機、電動機)
22…ジェネレータ(回転電機、発電機)
32…モータステータ
40…モータステータのステータコア
44…モータステータの導線
46…モータステータのティース
48…モータステータのコイル
50a、50b…モータステータのコイルエンド
62…ジェネレータステータ
70…ジェネレータステータのステータコア
74…ジェネレータステータの導線
76…ジェネレータステータのティース
78…ジェネレータステータのコイル
80a、80b…ジェネレータステータのコイルエンド
104…冷却回路
112a、112b…上側パイプ(パイプ部材、冷却回路)
112c、112d…下側パイプ(パイプ部材、冷却回路)
116a…孔(第1孔)
116b…孔(第2孔)
116c…孔(第3孔)
116d…孔(第4孔)
Ax…回転軸
X1、X2…回転軸方向
Z2…鉛直下向き
10 ... Vehicle (cooling structure)
20 ... motor (rotary electric machine, electric motor)
22: Generator (rotary electric machine, generator)
32 ...
112c, 112d ... lower pipe (pipe member, cooling circuit)
116a ... hole (first hole)
116b ... hole (second hole)
116c ... hole (third hole)
116d ... hole (fourth hole)
Ax: rotation axis X1, X2: rotation axis direction Z2: vertical downward
Claims (3)
前記発電機と前記電動機とを冷却する冷却液が流れる冷却回路と、
前記冷却液を前記冷却回路内で循環させる冷却ポンプと、
前記冷却回路上に設けられ、前記発電機に冷却液を滴下する第1滴下部と、前記電動機に冷却液を滴下する第2滴下部と、
前記冷却液の圧力に基づいて、前記第1滴下部を開閉する開閉部と、
を備えることを特徴とする回転電機の冷却構造。 A generator and an electric motor;
A cooling circuit through which a coolant for cooling the generator and the motor flows;
A cooling pump for circulating the coolant in the cooling circuit;
A first dropping unit that is provided on the cooling circuit and drops a coolant on the generator; a second dropping unit that drops a coolant on the electric motor;
Based on the pressure of the coolant, an opening / closing part that opens and closes the first dripping part;
A cooling structure for a rotating electrical machine comprising:
前記開閉部では、前記冷却液の圧力によって前記摺動部材が前記付勢部材の付勢力に抗して前記第1滴下部を開く方向に摺動することを特徴とする請求項1に記載の回転電機の冷却構造。 The opening / closing part includes a sliding member that slides in the cooling circuit, and a biasing member that biases the sliding member in a direction to close the first dropping part,
2. The open / close portion according to claim 1, wherein the sliding member slides in a direction to open the first dripping portion against the biasing force of the biasing member by the pressure of the coolant. Cooling structure for rotating electrical machines.
前記摺動部材は、前記第1滴下部と前記第2滴下部の軸方向位置を跨ぐように前記パイプ部材の内周面に摺動自在に配置され、且つ、該摺動に関わらず前記第2滴下部を開くように切り欠かれた切欠き部を有し、
前記付勢部材は、前記摺動部材の軸方向端面を押圧するように、前記パイプ部材内に配置されることを特徴とする請求項2に記載の回転電機の冷却構造。
The cooling circuit is provided with a pipe member that constitutes the first dropping part and the second dropping part,
The sliding member is slidably disposed on the inner peripheral surface of the pipe member so as to straddle the axial position of the first dropping portion and the second dropping portion, and the first dropping portion is irrelevant to the sliding. 2 Has a notch cut out to open the dripping part,
The cooling structure for a rotating electrical machine according to claim 2, wherein the urging member is disposed in the pipe member so as to press an axial end surface of the sliding member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014001551A JP2015130755A (en) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | Cooling structure of rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014001551A JP2015130755A (en) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | Cooling structure of rotary electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015130755A true JP2015130755A (en) | 2015-07-16 |
Family
ID=53761116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014001551A Withdrawn JP2015130755A (en) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | Cooling structure of rotary electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015130755A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111953107A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-17 | 本田技研工业株式会社 | Stator of rotating electric machine |
JP2021019453A (en) * | 2019-07-22 | 2021-02-15 | 日本電産株式会社 | Motor unit and manufacturing method of the same |
CN112448514A (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 现代自动车株式会社 | Electric machine with cooling system |
JP2021164291A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 日本電産株式会社 | Motor unit |
US20220190682A1 (en) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | Hyundai Motor Company | Motor-cooling apparatus |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011166991A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Toyota Motor Corp | Cooling structure of rotary electric machine |
-
2014
- 2014-01-08 JP JP2014001551A patent/JP2015130755A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011166991A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Toyota Motor Corp | Cooling structure of rotary electric machine |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7102369B2 (en) | 2019-05-16 | 2022-07-19 | 本田技研工業株式会社 | Rotating machine stator |
JP2020188633A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 本田技研工業株式会社 | Stator of rotary electric machine |
CN111953107A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-17 | 本田技研工业株式会社 | Stator of rotating electric machine |
CN111953107B (en) * | 2019-05-16 | 2023-04-28 | 本田技研工业株式会社 | Stator of rotating electric machine |
JP2021019453A (en) * | 2019-07-22 | 2021-02-15 | 日本電産株式会社 | Motor unit and manufacturing method of the same |
JP7363154B2 (en) | 2019-07-22 | 2023-10-18 | ニデック株式会社 | Motor unit and motor unit manufacturing method |
US11742720B2 (en) * | 2019-08-30 | 2023-08-29 | Hyundai Motor Company | Motor provided with cooling system |
KR20210026357A (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-10 | 현대자동차주식회사 | Motor provided with cooling system |
CN112448514A (en) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 现代自动车株式会社 | Electric machine with cooling system |
KR102703287B1 (en) * | 2019-08-30 | 2024-09-04 | 현대자동차주식회사 | Motor provided with cooling system |
JP2021164291A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 日本電産株式会社 | Motor unit |
JP7363642B2 (en) | 2020-03-31 | 2023-10-18 | ニデック株式会社 | motor unit |
US20220190682A1 (en) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | Hyundai Motor Company | Motor-cooling apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5865215B2 (en) | Cooling structure for rotating electrical machine | |
JP5911033B1 (en) | Operation method of rotating electric machine | |
JP6154602B2 (en) | Cooling device for rotating electric machine | |
JP2015130755A (en) | Cooling structure of rotary electric machine | |
US9729027B2 (en) | Cooling structure of rotary electric machine | |
CN103427522B (en) | Rotor cooling means | |
JP5625565B2 (en) | Rotating machine and vehicle | |
JP5060630B1 (en) | Generator motor cooling structure and generator motor | |
JP6594401B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP5703698B2 (en) | Rotating machine and vehicle | |
JP5604498B2 (en) | Cooling structure for rotating electrical machine | |
CN104185944B (en) | Electric rotating machine | |
JP2012191718A (en) | Permanent magnet generator-motor and permanent magnet generator-motor for hydraulic excavator | |
JP5188593B2 (en) | Generator motor cooling structure and generator motor | |
JP5188592B2 (en) | Generator motor cooling structure and generator motor | |
JP5920108B2 (en) | Rotating electrical machine equipment | |
CN104362800A (en) | Oil-cooling motor cooling loop | |
CN103633761A (en) | Rotating electrical machine | |
JP2014064433A (en) | Rotor shaft of rotary electric machine | |
JP2012217268A (en) | Cooling structure of generator motor and the generator motor | |
JP2017052387A (en) | Refrigerant supply device | |
JP5129869B2 (en) | Generator motor lubrication structure and generator motor | |
JP6877315B2 (en) | Cooling structure of rotary electric machine | |
JP5957803B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP5251903B2 (en) | Cooling structure of rotating electric machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161222 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20170120 |