JP2019170030A - Motor cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system for a motor.
従来、各種機器において、機器内に設けられるモータを冷却するためのモータの冷却システムが広く利用されている。例えば、特許文献1に開示されているように、モータを収容するケースの内部における当該モータの上方に設けられる冷却パイプを備える冷却システムが利用されている。このような冷却システムでは、具体的には、冷却パイプの内部にオイル等の冷却液が流通する流路が画成されており、当該冷却パイプは当該流路から側方に貫通して形成される吐出口を有している。そして、冷却パイプの流路に冷却液を供給することにより、冷却液を吐出口からモータの外周部に向けて吐出させることによって、モータの冷却が行われる。それにより、モータが熱により破損することを抑制することができる。また、モータが比較的高温になった際にモータの出力を制限する制御が行われる場合において、モータの出力を制限する制御が頻繁に行われることを抑制することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in various devices, a motor cooling system for cooling a motor provided in the device has been widely used. For example, as disclosed in
しかしながら、従来のモータの冷却システムでは、モータを適切に冷却することが十分ではなかった。例えば、特許文献1に開示されているような従来の冷却システムでは、冷却液をモータの外周部における各部分に十分に行き渡らせることが困難であることに起因して、モータにおいて局所的に高温な部分が生じる場合があった。
However, in the conventional motor cooling system, it has not been sufficient to properly cool the motor. For example, in the conventional cooling system as disclosed in
具体的には、モータのステータの外周部には、モータの径方向に突出する突出部が、例えばモータをケースに固定するボルトが挿通される部分として設けられている。冷却パイプから吐出された冷却液は、モータの外周部に沿って下方に流れることによってモータの外周部における各部分に供給されるが、モータの突出部によって遮られてしまう場合がある。ゆえに、冷却液がモータの外周部における突出部より下方の部分に行き渡りにくくなる。それにより、モータの外周部における突出部より下方の部分が十分に冷却されず、局所的に高温になりやすくなる。 Specifically, a protruding portion that protrudes in the radial direction of the motor is provided on the outer peripheral portion of the stator of the motor, for example, as a portion through which a bolt that fixes the motor to the case is inserted. The coolant discharged from the cooling pipe flows downward along the outer periphery of the motor and is supplied to each part of the outer periphery of the motor, but may be blocked by the protrusion of the motor. Therefore, it becomes difficult for the coolant to reach the portion below the protruding portion in the outer peripheral portion of the motor. Thereby, the part below the protrusion part in the outer peripheral part of the motor is not sufficiently cooled, and the temperature tends to be locally high.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、モータを適切に冷却することが可能な、新規かつ改良されたモータの冷却システムを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved motor cooling system capable of appropriately cooling a motor. It is in.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ケースと、前記ケースに固定されたステータ及び前記ステータに対して回転自在に設けられるロータを含むモータと、前記ケースの内部における前記モータの上方において前記モータの軸方向に延びて設けられ、冷却液が流通する流路を内部に画成し、前記流路から側方に貫通して形成される吐出口を有する冷却パイプと、を備え、前記モータの前記ステータの外周部には、前記モータの径方向に突出する突出部が設けられ、前記冷却パイプは、前記ケースに対して回転自在に設けられ、前記冷却パイプを回転させる回転機構をさらに備える、モータの冷却システムが提供される。 In order to solve the above-described problems, according to an aspect of the present invention, a case, a motor fixed to the case, a motor including a rotor that is rotatably provided to the stator, and the inside of the case A cooling pipe provided extending in the axial direction of the motor above the motor, defining a flow path through which a coolant flows therein, and having a discharge port formed penetrating laterally from the flow path; A protrusion that protrudes in a radial direction of the motor is provided on an outer peripheral portion of the stator of the motor, and the cooling pipe is provided to be rotatable with respect to the case, and rotates the cooling pipe. A motor cooling system is further provided, further comprising a rotating mechanism.
前記回転機構は、前記冷却パイプの前記流路内に設けられ、前記流路内を流通する前記冷却液によって前記冷却パイプと一体に回転駆動されるタービンを含んでもよい。 The rotating mechanism may include a turbine that is provided in the flow path of the cooling pipe and that is rotationally driven integrally with the cooling pipe by the coolant flowing in the flow path.
前記流路には、前記冷却パイプの一側から前記冷却液が供給され、前記タービンは、前記流路内における前記冷却パイプの一側に配置されてもよい。 The coolant may be supplied to the flow path from one side of the cooling pipe, and the turbine may be disposed on one side of the cooling pipe in the flow path.
前記吐出口は、前記冷却パイプの軸方向に間隔を空けて複数形成され、前記複数の吐出口は、前記冷却パイプの周方向にずれて配置されてもよい。 A plurality of the discharge ports may be formed with an interval in the axial direction of the cooling pipe, and the plurality of discharge ports may be shifted in the circumferential direction of the cooling pipe.
以上説明したように本発明によれば、モータを適切に冷却することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the motor can be appropriately cooled.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
<1.冷却システムの構成>
まず、図1〜図5を参照して、本発明の実施形態に係る冷却システム1の構成について説明する。
<1. Configuration of cooling system>
First, with reference to FIGS. 1-5, the structure of the
図1は、本実施形態に係る冷却システム1の概略構成を示す正面断面図である。図2は、図1のA−A断面図である。図3は、図1のB−B断面図である。なお、本明細書で参照する各図面は、モータ20の軸方向をX方向とし、水平面内においてX方向と直交する方向をY方向とし、X方向及びY方向と直交する鉛直方向をZ方向として示されている。
FIG. 1 is a front sectional view showing a schematic configuration of a
冷却システム1は、オイル等の冷却液を用いてモータ20を冷却するためのモータの冷却システムである。冷却システム1の冷却対象としてのモータ20は、例えば、電気自動車(EV)やハイブリッド自動車(HEV)において、車両の駆動輪を駆動するための駆動源として設けられる駆動用モータである。冷却システム1は、これらの車両においてモータ20が熱により破損することを抑制するために利用される。
The
なお、冷却システム1の冷却対象としてのモータ20の上記の用途はあくまでも一例に過ぎず、例えば、モータ20は、発電用のモータであってもよく、車両以外の機器に搭載されて用いられるものであってもよい。また、以下では、冷却システム1において冷却液としてオイルが用いられる例を説明するが、冷却液は漏電を抑制し得る程度に導電性が低い液体であればよく、オイルはそのような冷却液の一例である。
Note that the above-described use of the
冷却システム1は、図1〜図3に示されるように、ケース10と、モータ20と、冷却パイプ30と、回転機構40とを備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ケース10は、各種部材を収容する部材である。具体的には、ケース10内には、モータ20、冷却パイプ30及び回転機構40が収容される。ケース10は、具体的には、略円筒形状の部材であり、アルミニウム合金等の金属材料によって形成される。
The
モータ20は、図1〜図3に示されるように、ステータ210と、ロータ220とを含む。ステータ210はケース10に固定されており、ロータ220はステータ210に対して回転自在に設けられている。ステータ210及びロータ220は、略円筒形状を有し、ステータ210がロータ220の外側に位置するように同軸上に配置される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ステータ210は、具体的には、積層された複数の鋼板からなるステータコア211と、ステータコア211の内周部に形成された複数のティース部の各々に巻回されたコイル212とを含む。ステータ210では、ステータコア211の各ティース部及び当該各ティース部に巻回されたコイル212が磁極として機能する。ステータコア211のティース部は、ステータコア211の内周面から径方向内側に突出し、軸方向Xに延びて形成されている。ステータコア211の内周部には、このようなティース部がステータコア211の周方向に間隔を空けて複数形成されている。ステータ210のコイル212は、図示しないインバータを介して図示しないバッテリと電気的に接続されており、コイル212へ電力が供給されることによって、ステータ210の周方向に沿って回転する回転磁界が発生する。
Specifically, the
ロータ220には、具体的には、複数の永久磁石が交互に異なる極性となるように周方向に沿って配設される。ステータ210のコイル212へ電力が供給されて回転磁界が発生することによって、ロータ220の永久磁石に磁力が作用する。それにより、ロータ220は、ステータ210に対して相対的に回転する。ロータ220の内周部には、ケース10に対して回転自在に設けられるシャフト51が挿通された状態で固定されている。ゆえに、モータ20が駆動されてロータ220が回転すると、シャフト51はロータ220と一体に回転する。具体的には、シャフト51は、図2及び図3に示されるように、軸方向Xに離隔されて同軸上に配置される一対の軸受55,56を介して、ケース10に回転自在に支持されている。それにより、シャフト51及びロータ220は、軸方向Xに沿った中心軸まわりに回転自在となる。シャフト51、例えば、鉄系材料によって形成される。
Specifically, the
ここで、図1及び図3に示されるように、モータ20において、ステータ210の外周部には、モータ20の径方向に突出する突出部213が設けられている。具体的には、突出部213は、軸方向Xに延びて設けられる。より具体的には、突出部213は、ステータ210の外周部における軸方向Xの一端部から他端部へ亘って設けられる。また、突出部213は、モータ20の周方向に間隔を空けて複数配置される。各突出部213には、軸方向Xに貫通する貫通孔213aが形成されている。突出部213における軸方向Xの他端部はケース10におけるネジ孔10aが形成される部分と当接しており、突出部213の貫通孔213a内に軸方向Xの一側からボルト59が挿通されている。ボルト59の先端部に形成されているネジ部がネジ孔10aと螺合されることによって、モータ20がケース10に固定される。
Here, as shown in FIGS. 1 and 3, in the
上記のように、本実施形態では、ステータ210の外周部に突設される突出部213は、モータ20をケース10に固定するボルト59が挿通される部分として機能しているが、ステータ210の外周部に他の目的でモータ20の径方向に突出する突出部が設けられてもよい。例えば、ステータ210の外周部に突設される突出部は、ステータコア211を形成する複数の鋼板を積層された状態で互いに固定するボルトが挿通される部分として機能してもよい。
As described above, in the present embodiment, the protruding
冷却パイプ30は、図1及び図2に示されるように、ケース10の内部におけるモータ20の上方において軸方向Xに延びて設けられる。また、冷却パイプ30は、オイル5が流通する流路31を内部に画成し、当該流路31から側方に貫通して形成される吐出口32a,32b,32c,32dを有する。なお、以下では、吐出口32a,32b,32c,32dを、それぞれ区別しない場合には、単に吐出口32とも呼ぶ。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling
冷却パイプ30は、具体的には、略円筒形状の部材であり、樹脂又は金属材料等によって形成される。冷却パイプ30は軸方向Xに延びた内部空間を有しており、当該内部空間が流路31に相当する。また、冷却パイプ30は、軸方向Xの一端部に開口である流入口33を有しており、軸方向Xの他端部に底部を有している。流入口33は図示しない貯留部に貯留されたオイル5を吸い上げて送出するオイルポンプ52と接続されており、オイルポンプ52により送られるオイル5は流入口33から冷却パイプ30内の流路31に流入する。このように、冷却パイプ30内の流路31には、具体的には、冷却パイプ30の一側からオイル5が供給され、当該オイル5は流路31内を一側から他側へ軸方向Xに流れる。
Specifically, the cooling
オイルポンプ52により吸い上げられるオイル5を貯留する貯留部は、例えば、ケース10の底部に形成される。また、オイルポンプ52は、図示しない駆動源と接続されており、当該駆動源によって駆動される。オイルポンプ52の駆動源としては、例えば、車両の駆動輪に伝達される動力を出力するエンジン又は駆動用モータが用いられる。なお、車両の駆動輪に伝達される動力を出力する駆動用モータと異なるモータがオイルポンプ52の駆動源として設けられてもよい。
The reservoir for storing the
冷却パイプ30内の流路31は、吐出口32a,32b,32c,32dによって、冷却パイプ30の側方の外部空間と連通されている。吐出口32a,32b,32c,32dは、具体的には、軸方向Xの一側から他側に向かう方向に間隔を空けてこの順に配置されている。吐出口32aは、コイル212のうちステータコア211における軸方向Xの一端部から軸方向Xに突出した部分であるコイルエンド212aの上方に位置する。また、吐出口32b,32cは、ステータコア211の上方に位置する。また、吐出口32dは、コイル212のうちステータコア211における軸方向Xの他端部から軸方向Xに突出した部分であるコイルエンド212bの上方に位置する。このように、吐出口32は、例えば、冷却パイプ30の軸方向に間隔を空けて複数形成される。
The
オイルポンプ52から送られて冷却パイプ30内の流路31に流入したオイル5は、各吐出口32から冷却パイプ30の径方向に吐出される。それにより、オイル5をモータ20の外周部に向けて吐出して供給することができる。具体的には、図2に示されるように、コイルエンド212aには、吐出口32aから吐出されたオイル5が供給され得る。また、ステータコア211には、吐出口32b,32cから吐出されたオイル5が供給され得る。また、コイルエンド212bには、吐出口32dから吐出されたオイル5が供給され得る。
The
ここで、冷却パイプ30は、ケース10に対して回転自在に設けられる。具体的には、冷却パイプ30は、図2に示されるように、軸方向Xに離隔されて同軸上に配置される一対の軸受57,58を介して、ケース10に回転自在に支持されている。それにより、冷却パイプ30は、軸方向Xに沿った中心軸まわりに回転自在となる。
Here, the cooling
回転機構40は、冷却パイプ30を回転させる機構である。具体的には、回転機構40は、冷却パイプ30の流路31内に設けられ、当該流路31内を流通するオイル5によって冷却パイプ30と一体に回転駆動されるタービン41を含む。それにより、冷却パイプ30の流路31内をオイル5が流通する際に、冷却パイプ30を回転機構40により回転させることが実現される。タービン41は、流体の運動エネルギを回転エネルギに変換可能な羽根車であり、当該タービン41の回転軸が軸方向Xに沿った姿勢をとる。なお、タービン41は、冷却パイプ30と別体として形成されてもよく、冷却パイプ30と一体として形成されてもよい。また、タービン41の形状は、流路31内を流通するオイル5の運動エネルギを回転エネルギに変換可能な形状であればよく、種々の形状をとり得る。
The
本実施形態に係る冷却システム1では、冷却パイプ30がケース10に対して回転自在に設けられ、かつ、回転機構40が設けられることによって、冷却パイプ30に供給されるオイル5の流れを利用して冷却パイプ30を回転させることができる。以下、図4を参照して、このようなオイル5の流れを利用した冷却パイプ30の回転について説明する。
In the
図4は、本実施形態に係る冷却パイプ30がタービン41と一体に回転する様子を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating how the cooling
上述したように、オイルポンプ52がエンジン等の駆動源によって駆動されると、オイル5がオイルポンプ52により吸い上げられて冷却パイプ30に送られる。冷却パイプ30に送られるオイル5は、図4に示されるように、冷却パイプ30の一端部に形成された流入口33から冷却パイプ30内の流路31に流入する。流路31に流入したオイル5は、流路31の延在方向に沿って流路31内を流通し、タービン41を回転駆動させながら、タービン41より下流側(つまり、冷却パイプ30の他側)に送られる。そして、流路31内を流通するオイル5のうちの一部のオイル5が吐出口32aから冷却パイプ30の外部空間に向けて吐出されながら、その他のオイル5は吐出口32aより下流側に送られる。その後、流路31における吐出口32b,32c,32dが設けられる位置を通過するオイル5の一部が各吐出口32から吐出される。
As described above, when the
上記のように、オイルポンプ52が継続的に駆動される間において、各吐出口32からオイル5が継続的に吐出される。この際、タービン41は、流路31内を流通するオイル5により継続的に回転駆動される。ゆえに、本実施形態に係る冷却システム1では、冷却パイプ30が回転している状態で、吐出口32からのオイル5の吐出が行われる。ここで、各吐出口32の位置は、冷却パイプ30の回転に伴い、冷却パイプ30の回転軸まわりに回転する。ゆえに、吐出口32から吐出されるオイル5の吐出方向は、冷却パイプ30の回転に伴い、冷却パイプ30の周方向における吐出口32の位置の変化に応じて変化する。なお、図4では、冷却パイプ30の回転方向が流入口33側から見て時計回りである例が示されているが、冷却パイプ30の回転方向は流入口33側から見て反時計回りであってもよい。
As described above, the
冷却パイプ30を適切に回転させる観点から、タービン41は、図2及び図4に示されるように、流路31内における冷却パイプ30の一側に配置されることが好ましい。上記で説明したように、流入口33から流路31に流入したオイル5は、各吐出口32から部分的に吐出されながら、下流側である冷却パイプ30の他側に送られる。ゆえに、流路31内における冷却パイプ30の他側では、流路31内における冷却パイプ30の一側と比較して、流通するオイル5の流速が小さくなっており、オイル5の勢いが弱い状態になっている。よって、タービン41を流路31内における上流側である冷却パイプ30の一側に配置することによって、オイル5の流れによりタービン41を回転させやすくすることができ、ひいては冷却パイプ30を適切に回転させることができる。特に、タービン41は、同様の観点から、図2及び図4に示されるように、流路31内におけるいずれの吐出口32よりも上流側に配置されることがより好ましい。
From the viewpoint of appropriately rotating the cooling
また、冷却パイプ30を安定的に回転させる観点から、吐出口32a,32b,32c,32dは、冷却パイプ30の周方向にずれて配置されることが好ましい。図5は、本実施形態に係る冷却パイプ30における当該冷却パイプ30の周方向についての吐出口32の配置例を示す図である。例えば、吐出口32a,32b,32c,32dは、図5に示されるように、冷却パイプ30の周方向に90°ずつ順次ずれて配置される。上記で説明したように、冷却システム1では、冷却パイプ30が回転している状態で、吐出口32からのオイル5の吐出が行われる。ここで、吐出口32からのオイル5の吐出の挙動は、冷却パイプ30の周方向における吐出口32の位置の変化に応じて変化する。例えば、重力に起因して、吐出口32が上方を向く場合と吐出口32が下方を向く場合との間で、吐出口32から吐出されるオイル5の勢いは異なる。
Further, from the viewpoint of stably rotating the cooling
例えば、図5に示される配置例と異なり、各吐出口の冷却パイプ30の周方向における位置が一致するように吐出口32a,32b,32c,32dを配置する場合、冷却パイプ30に作用する力における冷却パイプ30の径方向の成分は、冷却パイプ30の回転周期と一致する周期で変動する。一方、吐出口32a,32b,32c,32dを冷却パイプ30の周方向にずらして配置することによって、冷却パイプ30に作用する力における冷却パイプ30の径方向の成分のこのような変動を抑制することができる。それにより、冷却パイプ30を安定的に回転させることができる。特に、同様の観点から、図5に示されるように、複数の吐出口32を冷却パイプ30の周方向に等間隔にずらして配置することがより好ましい。
For example, unlike the arrangement example shown in FIG. 5, when the
なお、冷却パイプ30に形成される吐出口32の数及び配置は、上記の例に特に限定されず、例えば、上記の構成例から一部の吐出口32が省略されてもよく、吐出口32が追加されてもよい。具体的には、軸方向Xにおける吐出口32の数は、4以外であってもよい。また、吐出口32は、同一の軸方向Xの位置において冷却パイプ30の周方向に複数設けられてもよい。ここで、吐出口32は、モータ20を軸方向Xに均一に冷却する観点から、図2に示されるように、コイルエンド212a、ステータコア211及びコイルエンド212bの上方にそれぞれ設けられることが好ましい。
The number and arrangement of the
<2.冷却システムの動作>
続いて、図6及び図7を参照して、本発明の実施形態に係る冷却システム1の動作について説明する。
<2. Operation of cooling system>
Then, with reference to FIG.6 and FIG.7, operation | movement of the
ここで、理解を容易にするために、本実施形態に係る冷却システム1の動作の説明に先立って、図6を参照して、参考例に係る冷却システム9の動作を説明する。図6は、参考例に係る冷却システム9における冷却パイプ30から吐出されたオイル5の経路を模式的に示す図である。
Here, for easy understanding, the operation of the
参考例に係る冷却システム9では、本実施形態に係る冷却システム1と比較して、回転機構40が設けられない点が異なる。具体的には、参考例では、冷却パイプ30は、ケース10に固定されている。
The
冷却システム9では、本実施形態に係る冷却システム1と同様に、冷却パイプ30は、オイルポンプ52と接続されている。ゆえに、オイルポンプ52がエンジン等の駆動源によって駆動されると、オイル5がオイルポンプ52により吸い上げられて冷却パイプ30に送られる。そして、流路31に流入したオイル5が、冷却パイプ30の流路31内を流通することによって、吐出口32からのオイル5の吐出が行われる。ここで、参考例では、冷却パイプ30がケース10に固定されているので、冷却パイプ30が回転せずに固定された状態で、吐出口32からのオイル5の吐出が行われる。具体的には、冷却システム9では、吐出口32は冷却パイプ30の下部に設けられており、オイル5は、吐出口32から下方向に吐出される。ゆえに、オイル5は、モータ20の上部に向けて吐出される。
In the
そして、図6に示されるように、吐出口32から吐出されたオイル5は、モータ20の上部から外周部に沿って下方に流れる。ここで、モータ20のステータ210の外周部には、上述したように、モータ20の径方向に突出する突出部213が設けられている。ゆえに、モータ20の上部から外周部に沿って下方に流れるオイル5は、突出部213によって遮られてしまう。そして、突出部213により遮られたオイル5は、突出部213における冷却パイプ30側の面に沿って軸方向Xに流れて、モータ20の軸方向Xにおける端部から下方に流れ落ちる。ゆえに、吐出口32から吐出されたオイル5は、モータ20の外周部における突出部213より下方の部分に行き渡りにくくなる。それにより、モータ20の外周部における突出部213より下方の部分が十分に冷却されず、局所的に高温になりやすくなる。
As shown in FIG. 6, the
ここで、モータ20の外周部における突出部213より下方の部分にオイル5を適切に行き渡らせるための方法として、オイルポンプ52により送出されるオイル5の流量を増大させることによって、吐出口32から吐出されるオイル5の吐出量を増大させることが考えられる。それにより、吐出口32から吐出されるオイル5の勢いを増大させることによって、オイル5がモータ20の外周部における突出部213より下方の部分に突出部213を超えて行き渡るようになることが期待される。しかしながら、この方法を用いた場合、オイルポンプ52の仕事量が増大することによって、オイルポンプ52を駆動するために消費されるエネルギが増大してしまう。それにより、例えば車両の燃費が悪化するおそれがある。
Here, as a method for appropriately distributing the
また、モータ20の外周部における突出部213より下方の部分にオイル5を適切に行き渡らせるための他の方法として、冷却パイプ30の周方向における吐出口32の数を増加させることによって、オイル5を冷却パイプ30から複数の方向に吐出させることが考えられる。それにより、冷却パイプ30から吐出されるオイル5の経路を増加させ多様化させることによって、オイル5がモータ20の外周部における突出部213より下方の部分に突出部213を超えて行き渡るようになることが期待される。しかしながら、この方法を用いた場合、吐出口32の数の増加に伴って、吐出口32の1つあたりからのオイル5の吐出量が減少してしまう。それにより、冷却パイプ30から吐出されたオイル5が突出部213によって遮られやすくなってしまう。また、吐出口32の1つあたりからのオイル5の吐出量の減少分を補償するためにオイルポンプ52により送出されるオイル5の流量を増大させた場合には、上述したように、オイルポンプ52を駆動するために消費されるエネルギが増大してしまう。また、この方法を用いた場合、冷却パイプ30から吐出されるオイル5の経路は増加するものの離散的であるため、オイル5をモータ20の外周部における各部分に十分には行き渡らせにくい。
Further, as another method for properly distributing the
次に、図7を参照して、本実施形態に係る冷却システム1の動作を説明する。図7は、本実施形態に係る冷却システム1における冷却パイプ30から吐出されたオイル5の経路を模式的に示す図である。
Next, the operation of the
上述したように、本実施形態に係る冷却システム1では、冷却パイプ30に供給されるオイル5の流れを利用して回転機構40により冷却パイプ30が回転させられる。そして、冷却パイプ30が回転している状態で、吐出口32からのオイル5の吐出が行われる。よって、冷却システム1では、吐出口32から吐出されるオイル5の吐出方向は、冷却パイプ30の回転に伴い、冷却パイプ30の周方向における吐出口32の位置の変化に応じて変化する。ゆえに、オイル5の吐出方向を連続的に変化させながら冷却パイプ30からのオイル5の吐出を行うことができる。それにより、図7に示されるように、冷却パイプ30から吐出されるオイル5の経路を効果的に多様化させることができる。
As described above, in the
例えば、冷却パイプ30から下方向に吐出されたオイル5は、モータ20の上部から外周部に沿って下方に流れ、突出部213まで行き渡る。それにより、モータ20の外周部における突出部213より上方の部分にオイル5を適切に行き渡らせることができる。また、例えば、冷却パイプ30から左右方向に吐出されたオイル5は、突出部213を超えて飛散して、モータ20の外周部における突出部213より下方の部分に到達し、当該部分からモータ20の外周部に沿って下方に流れる。それにより、モータ20の外周部における突出部213より下方の部分にオイル5を適切に行き渡らせることができる。このように、本実施形態に係る冷却システム1によれば、オイル5をモータ20の外周部における各部分に十分に行き渡らせることができる。
For example, the
なお、冷却パイプ30から吐出されて突出部213を超えて飛散したオイル5は、ケース10の内周面に接触せずにモータ20の外周部における突出部213より下方の部分に到達する場合もあり、ケース10の内周面に接触して跳ね返されてモータ20の外周部における突出部213より下方の部分に到達する場合もある。冷却システム1には、突出部213を超えて飛散したオイル5をモータ20の外周部における突出部213より下方の部分に適切に到達させる観点から、飛散したオイル5をモータ20の当該部分まで案内するガイド部が設けられることが好ましい。
Note that the
また、本実施形態に係る冷却システム1では、冷却パイプ30の周方向における吐出口32の数の増加を抑制しつつ、冷却パイプ30から吐出されるオイル5の経路を効果的に多様化させることができる。ゆえに、吐出口32の1つあたりからのオイル5の吐出量が減少することを抑制して、オイルポンプ52により送出されるオイル5の流量の増大を抑制しつつ、オイル5をモータ20の外周部における各部分に十分に行き渡らせることができる。
In the
<3.冷却システムの効果>
続いて、本発明の実施形態に係る冷却システム1の効果について説明する。
<3. Effect of cooling system>
Then, the effect of the
本実施形態に係る冷却システム1では、冷却パイプ30は、ケース10に対して回転自在に設けられる。また、冷却システム1には、冷却パイプ30を回転させる回転機構40が設けられる。それにより、冷却パイプ30が回転している状態で、吐出口32からオイル5を吐出させることができる。ゆえに、オイル5の吐出方向を連続的に変化させながら冷却パイプ30からのオイル5の吐出を行うことができるので、冷却パイプ30から吐出されるオイル5の経路を効果的に多様化させることができる。それにより、モータ20の外周部における突出部213より下方の部分にオイル5を適切に行き渡らせることができる。よって、冷却システム1によれば、オイル5をモータ20の外周部における各部分に十分に行き渡らせることができるので、モータ20を適切に冷却することができ、モータ20において局所的に高温な部分が生じることが抑制される。
In the
また、本実施形態に係る冷却システム1では、回転機構40は、冷却パイプ30の流路31内に設けられ、流路31内を流通するオイルによって冷却パイプ30と一体に回転駆動されるタービン41を含むことが好ましい。それにより、冷却パイプ30に供給されるオイル5の流れを利用して冷却パイプ30を適切に回転させることができるので、冷却パイプ30の流路31内をオイル5が流通する際に冷却パイプ30を適切に回転させることができる。
In the
また、本実施形態に係る冷却システム1では、冷却パイプ30の流路31には、冷却パイプ30の一側からオイルが供給され、タービン41は、流路31内における冷却パイプ30の一側に配置されることが好ましい。それにより、流路31内においてオイル5の勢いが比較的強い状態になっている部分にタービン41を配置することができるので、オイル5の流れによりタービン41を回転させやすくすることができる。ゆえに、冷却パイプ30をより適切に回転させることができる。
In the
また、本実施形態に係る冷却システム1では、冷却パイプ30の吐出口32は、冷却パイプ30の軸方向に間隔を空けて複数形成され、複数の吐出口32は、冷却パイプ30の周方向にずれて配置されることが好ましい。それにより、冷却パイプ30に作用する力における冷却パイプ30の径方向の成分の変動を効果的に抑制することができるので、冷却パイプ30を安定的に回転させることができる。
In the
<4.むすび>
以上説明したように、本実施形態に係る冷却システム1では、冷却パイプ30はケース10に対して回転自在に設けられ、冷却パイプ30を回転させる回転機構40が設けられる。それにより、オイル5の吐出方向を連続的に変化させながら冷却パイプ30からのオイル5の吐出を行うことができるので、冷却パイプ30から吐出されるオイル5の経路を効果的に多様化させることができる。ゆえに、モータ20の外周部における突出部213より下方の部分にオイル5を適切に行き渡らせることができるので、モータ20を適切に冷却することができ、モータ20において局所的に高温な部分が生じることが抑制される。
<4. Conclusion>
As described above, in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications or application examples within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
例えば、冷却システム1のケース10、モータ20及び冷却パイプ30等の各構成要素の形状、材質及び配置は、上記で図1〜図5を参照して説明した構成例に限定されず、種々の形状、材質及び配置をとり得る。
For example, the shape, material, and arrangement of each component such as the
また、例えば、回転機構40は、冷却パイプ30を回転させる機構であればよく、上記で説明した例に限定されない。例えば、回転機構40として、オイル5の貯留部からオイル5を掻き上げる掻上装置と、当該掻上装置により掻き上げられて落下するオイル5を受けることにより冷却パイプ30と一体に回転駆動されるオイル受け部とを備える機構が用いられてもよい。また、例えば、回転機構40として、冷却パイプ30を回転駆動するための動力を出力するモータ等の駆動源を備える機構が用いられてもよい。
Further, for example, the
1 冷却システム
5 オイル
10 ケース
20 モータ
30 冷却パイプ
31 流路
32,32a,32b,32c,32d 吐出口
33 流入口
40 回転機構
41 タービン
51 シャフト
52 オイルポンプ
55,56,57,58 軸受
59 ボルト
210 ステータ
211 ステータコア
212 コイル
212a コイルエンド
212b コイルエンド
213 突出部
220 ロータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ケースに固定されたステータ及び前記ステータに対して回転自在に設けられるロータを含むモータと、
前記ケースの内部における前記モータの上方において前記モータの軸方向に延びて設けられ、冷却液が流通する流路を内部に画成し、前記流路から側方に貫通して形成される吐出口を有する冷却パイプと、
を備え、
前記モータの前記ステータの外周部には、前記モータの径方向に突出する突出部が設けられ、
前記冷却パイプは、前記ケースに対して回転自在に設けられ、
前記冷却パイプを回転させる回転機構をさらに備える、
モータの冷却システム。 Case and
A motor including a stator fixed to the case and a rotor provided rotatably with respect to the stator;
A discharge port that extends in the axial direction of the motor above the motor inside the case, defines a flow path through which a coolant flows, and is formed to penetrate from the flow path to the side. A cooling pipe having
With
The outer periphery of the stator of the motor is provided with a protrusion that protrudes in the radial direction of the motor,
The cooling pipe is rotatably provided with respect to the case,
A rotating mechanism for rotating the cooling pipe;
Motor cooling system.
請求項1に記載のモータの冷却システム。 The rotating mechanism includes a turbine that is provided in the flow path of the cooling pipe and is rotated and driven integrally with the cooling pipe by the cooling liquid flowing through the flow path.
The motor cooling system according to claim 1.
前記タービンは、前記流路内における前記冷却パイプの一側に配置される、
請求項2に記載のモータの冷却システム。 The coolant is supplied from one side of the cooling pipe to the flow path,
The turbine is disposed on one side of the cooling pipe in the flow path;
The motor cooling system according to claim 2.
前記複数の吐出口は、前記冷却パイプの周方向にずれて配置される、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のモータの冷却システム。 A plurality of the discharge ports are formed at intervals in the axial direction of the cooling pipe,
The plurality of discharge ports are arranged shifted in the circumferential direction of the cooling pipe,
The motor cooling system according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018054953A JP2019170030A (en) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | Motor cooling system |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022185902A1 (en) | 2021-03-04 | 2022-09-09 | 株式会社アイシン | Rotating electrical machine |
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CN117240006A (en) * | 2023-09-21 | 2023-12-15 | 深圳沃新智创科技有限公司 | Cooling motor system with temperature monitoring function |
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2018
- 2018-03-22 JP JP2018054953A patent/JP2019170030A/en active Pending
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