JP2020065378A - Rotary electric machine and vehicle having rotary electric machine - Google Patents
Rotary electric machine and vehicle having rotary electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020065378A JP2020065378A JP2018196128A JP2018196128A JP2020065378A JP 2020065378 A JP2020065378 A JP 2020065378A JP 2018196128 A JP2018196128 A JP 2018196128A JP 2018196128 A JP2018196128 A JP 2018196128A JP 2020065378 A JP2020065378 A JP 2020065378A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- intake port
- electric machine
- oil passage
- oil
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転電機および回転電機を備える車両に関する。 The present invention relates to a rotating electric machine and a vehicle including the rotating electric machine.
ハイブリッド車両は、走行用動力源としてエンジン(内燃機関)と走行用モータとを搭載し、これらの双方あるいは一方を適宜用いることで高効率な走行を実現している。例えば、高速道路等を巡航する際には専らエンジンを用い、加速走行や登坂走行を行う際にはエンジンと走行用モータとの双方を用いることで、良好な燃費と高い走行性能とを実現している。
発電機およ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(Automatic Transmission Fluid:自動変速機油)等の冷媒を発電機および電動機のステータ側コイルに滴下させることにより、ステータ側コイルの冷却が行われている。
The hybrid vehicle is equipped with an engine (internal combustion engine) and a traveling motor as traveling power sources, and realizes highly efficient traveling by appropriately using both or one of them. For example, by using the engine exclusively when cruising on a highway or the like, and by using both the engine and the traveling motor when accelerating or climbing a hill, good fuel economy and high running performance are achieved. ing.
In a hybrid vehicle having a generator and an electric motor, cooling of the stator side coil is performed by dripping a refrigerant such as ATF (Automatic Transmission Fluid) that also serves as gear lubrication of the transmission onto the stator side coil of the generator and the electric motor. Is being done.
特許文献1には、磁極コア内部に形成した油路を介して油を噴出口に導くこと、該噴出口をコアのコイル内面に開口して配設する油冷式モータが記載されている。特許文献1に記載の油冷式モータは、噴出口を複数有し、前記油路を円周方向に配設して、円周方向から分岐した油を複数の前記噴出口に導く、としている。
特許文献1に記載の油冷式モータでは、モータの冷却性能を上げるためにステータに複数の冷却穴をあけている。しかしながら、一つの流入口に対して、周方向に複数の冷却穴が開口していると、各冷却穴の流入量が均一にならない。流入量が均一にならないと、流量が一番少ない、すなわち温度が最も高いところがボトルネックになる。そこの温度にモータのオペレーションを合わせることになる。
In the oil-cooled motor described in
本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、ステータ内に冷却油を均一に入れることが可能な回転電機および回転電機を備える車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a rotating electric machine and a vehicle including the rotating electric machine that can uniformly insert the cooling oil into the stator.
前記課題を解決すべく、請求項1に記載の回転電機は、ロータおよびステータを備え、前記ステータは、前記ステータ外部から前記ステータ内部に油を取り入れるための取り入れ口と、前記取り入れ口に連接し、前記ステータの周方向に延びた円環状の第一の油路と、前記第一の油路に連接し、前記ステータの軸方向に延びた複数の第二の油路と、が形成された回転電機において、前記第一の油路から複数の前記第二の油路への接続部は、前記取り入れ口から前記ステータの周方向に離れるに従って、その断面積が大きくなることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the rotating electric machine according to
本発明によれば、ステータ内に冷却油を均一に入れることが可能な回転電機および回転電機を備える車両を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle provided with the rotary electric machine and the rotary electric machine which can put cooling oil uniformly in a stator can be provided.
以下、本発明の実施形態に係る回転電機および回転電機を備える車両について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
(実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る回転電機の斜視図である。図2は、図1に示す回転電機11の中央部の輪切り断面図である。図3は、図2に示す回転電機11の右側の輪切り断面図である。図4は、図1に示す回転電機11をハウジング40(ケース)に収めた斜視図である。図5は、図4に示す回転電機11のハウジングを取り去りステータの巻線を露出して表す側面図である。
本実施形態に係る回転電機11は、例えば、ハイブリッド車(車両)に搭載される薄型のモータである。
Hereinafter, a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention and a vehicle including the rotary electric machine will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each drawing, common parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Further, the size and shape of the members may be schematically or modified or exaggerated for convenience of description.
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a rotary electric machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the central portion of the rotary
The rotary
図1に示すように、本実施形態に係る回転電機11は、ステータコア21および当該ステータコア21に設けられる巻線を有する円環状のステータ12と、ステータ12の内周面と空隙を介して対向配置される円環状のロータ(図示省略)と、を備える。
ステータ12は、図4および図5に示すように、ハウジング40の内周面40aの内壁に固定(圧嵌)される。ハウジング40には、図5に示すように、図示しないポンプから冷媒供給管(図示省略)を経て、冷却油が供給される流入孔41が形成されている。
As shown in FIG. 1, a rotary
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図1に示すように、ステータ12は、全体として円筒状に形成されたステータコア21と、ステータコア21外周部から所定ピッチで半径方向内方へ歯状に突出延在する複数の磁極コア部22と、磁極コア部22の形成に伴い画成された複数のスロット23と、磁極コア部22に巻回され、複数のスロット22に収容されるステータコイル24(巻線)と、ステータコイル24の空間部に挿入されステータコイル24から熱をハウジング40に逃がす伝熱部材25と、ステータコイル24の軸方向の端部とその渡り部を覆う円環状のコイルカバー26と、伝熱部材25を回転電機11の径方向に押圧するスナップリング27(図4参照)と、を備える。
ステータコア21は、例えば、円環状に形成された複数枚の電磁鋼板を軸方向に積層して構成する。
As shown in FIG. 1, the
The
図4に示すように、伝熱部材25は、第1面部251と、第1面部251と対向する第2面部252と、第1面部251と第2面部252とを半円状に繋ぐ曲面部253と、曲面部253の長さ方向の一端に設けられ第1面部251と第2面部252の端部から突出する突出部254と、を有する。
As shown in FIG. 4, the
〈油路〉
図1および図2に示すように、ステータ12の外周には、ハウジング40の流入孔41を通して、ステータ12外部から内部に冷却油を取り入れるための第一の取り入れ口30aおよび第二の取り入れ口30b(本実施形態では、ステータ12の上部と下部の2箇所)が開口している。
なお、第一の取り入れ口30aおよび第二の取り入れ口30bを総称する場合には、取り入れ口30と呼ぶ。取り入れ口30は、図1および図2に示すように、ステータ12の外周部において周方向に延在する溝部で形成されている。
<Oil passage>
As shown in FIGS. 1 and 2, a
The
ステータ12内には、図5に示すように、取り入れ口30に連接し、ステータ12の周方向に延在する円環状の周方向油路31(第一の油路)と、周方向油路31に連接し、ステータ12の軸方向に延在する複数の軸方向油路32(第二の油路)と、周方向油路31から複数の軸方向油路32に接続される油路開口となる接続部33と、を有する。複数の軸方向油路32は、取り入れ口30からステータ12の周方向に離れるに従って、周方向油路31から軸方向油路32に接続される接続部33(開口)の断面積が大きくなる(詳細は後記する)。
周方向油路31は、ステータ12外周に形成した溝から構成される。しかし、これ以外の油路の形成方法も可能である。例えば、ハウジング40の円筒状部40aの内壁面に形成した溝で構成してもよい。
As shown in FIG. 5, in the
The
なお、複数の軸方向油路32へ送られた冷却油は、軸方向油路32から半径方向内方へ分岐して磁極コア部22内へ延在する半径方向油路(図示省略)、さらにそこから左右(両方)に分岐して噴出口油路(図示省略)に至る。噴出口油路は、それぞれ磁極コア部22の側壁に開口して噴出口(図示省略)となる。
各磁極コア部22には、ステータコイル24が巻回されており、ステータコイル24と噴出口油路の開口(噴出口)の間には、所定の間隙があり、冷却油は各噴出口から流出して、ステータコイル24と磁極コア部22の間の間隙から流出する。
It should be noted that the cooling oil sent to the plurality of
A
[ステータ12の構成]
〈接続部33の配置〉
ステータ12の構成についてより詳細に説明する。
図1および図5に示すように、回転電機11は、ステータ12内部に油を取り入れるための取り入れ口30と、取り入れ口30に連接し、ステータ12の周方向に延在する円環状の周方向流路31(第一の油路)と、周方向流路31に連接し、ステータ12の軸方向に延在する複数の軸方向流路32(第二の油路)と、周方向油路31から複数の軸方向油路32に接続される油路(軸方向流路32への開口)となる接続部33(以下、「接続部33」という)と、を備える。
図2および図3に示すように、複数ある接続部33は、取り入れ口30からステータ12の周方向に離れるに従って、その断面積Sを大きくするよう構成する。
[Structure of stator 12]
<Arrangement of
The configuration of the
As shown in FIGS. 1 and 5, the rotary
As shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of connecting
より詳細には、図3に示すように、第一の取り入れ口30aに最も近い接続部331,次に近い接続部332,…,第一の取り入れ口30aから最も離れた接続部33(n)を配置するとともに、接続部331,332,…,33(n)の油路の断面積Sを、S(1),S(2),…,S(n)と、取り入れ口30からステータ12の周方向に離れるに従って、順次大きくする。ただし、上記nは、油の入り口間にある出口の個数である。
More specifically, as shown in FIG. 3, the
同様に、第二の取り入れ口30bに最も近い接続部331,次に近い接続部332,…,第二の取り入れ口30aから最も離れた接続部33(n)を配置するとともに、接続部331,332,…,33(n)の油路の断面積Sを、S(1),S(2),…,S(n)と、取り入れ口30からステータ12の周方向に離れるに従って、順次大きくする。
Similarly, the
第一の取り入れ口30aから第二の取り入れ口30bとの間の周方向流路31状の中間地点に境界部が設けられ、境界部上、または境界部から最も近い接続部33の断面積が最も大きい。
A boundary is provided at an intermediate point of the
〈接続部33の断面積S〉
接続部33は、接続部331,332,…,33(n−1),33(n)の順に、油路(軸方向流路32への開口)の断面積S(1),S(2),…,S(n−1),S(n)が大きくなるよう構成する。図2および図3の例では、2つの取り入れ口30、すなわち第一の取り入れ口30aおよび第二の取り入れ口30b間にある出口の個数をnとすると、断面積Sは、次式(1)で表される。
<Cross-sectional area S of connecting
Connecting
S(1)≦S(2),…,≦S(n/2) …(1) S (1) ≤ S (2) , ..., ≤ S (n / 2) ... (1)
次に、断面積Sを順次拡大する具体的手法について述べる。
図6は、接続部33の断面積Sを説明する図であり、図6(a)は図2に示す回転電機11に備わるステータ12の周辺を拡大して表す図、図6(b)は接続部33の拡大図、図6(c)は接続部33の油路の断面積Sを順次拡大する説明図である。
Next, a specific method of sequentially increasing the cross-sectional area S will be described.
FIG. 6 is a diagram for explaining the cross-sectional area S of the connecting
前記図5に示すように、周方向油路31(第一の油路)は、ステータ12の周方向に配置され、軸方向流路32(第二の油路)は、ステータ12の軸方向油路32に配置されている。また、軸方向油路32は、磁極コア部22(図1参照)内へ延在する半径方向油路(図示省略)、さらにそこから左右(両方)に分岐して噴出口油路(図示省略)に至る。このため、周方向油路31から複数の軸方向油路32に接続される油路となる接続部33は、ステータコイル24の配置位置とその個数に対応することになる。つまり、各接続部33は、ステータコイル24の上方(外周側)で、かつ、ステータコイル24の基部の幅によって限定される。この条件により、図6(b)に示すように、接続部33の油路の断面積Sを拡大する場合、接続部33の油路の幅固定し、高さを増やしていく方法を採る。このように、幅固定し、高さのみを増やしていく方法は、作製工程が増えず加工が容易である利点がある。
As shown in FIG. 5, the circumferential oil passage 31 (first oil passage) is arranged in the circumferential direction of the
ただし、上記式(1)に従って、断面積Sを変えるものであればどのような構成でもよい。例えば、(1)「高さ」に加えて「幅」も変化させる、(2)断面積Sを変えるための矩形状またはドーム形状の溝部を接続部33に付加する、(3)接続部33の上部(外周側)をドーム形状とし、そのRを変える方法がある。
However, any configuration may be used as long as the cross-sectional area S is changed according to the above equation (1). For example, (1) changing the "width" in addition to the "height", (2) adding a rectangular or dome-shaped groove for changing the cross-sectional area S to the connecting
以下、上述のように構成された回転電機11のステータ12の冷却方法について説明する。
図5に示すように、図示しないポンプから冷媒供給管(図示省略)を経て、ハウジング40の流入孔41に冷却油が供給される。
ハウジング40の流入孔41から流入した冷却油は、図5の矢印aに示すように、ステータ12の外周に設けられた第一の取り入れ口30aおよび第二の取り入れ口30bから内部に流入する。
Hereinafter, a method of cooling the
As shown in FIG. 5, the cooling oil is supplied from the pump (not shown) to the
The cooling oil that has flowed in from the
第一の取り入れ口30aおよび第二の取り入れ口30bは、ステータ12の周方向に延在する円環状の周方向油路31(第一の油路)に連接している。第一の取り入れ口30aおよび第二の取り入れ口30bに流入した冷却油は、図5の矢印bに示すように、周方向油路31によって、ステータ12の周方向に、第一の取り入れ口30aおよび第二の取り入れ口30bから最も遠い位置まで送られる。周方向油路31には、各接続部33を通して、軸方向に延出する軸方向油路32に連接されている。図4および図5の矢印cに示すように、周方向油路31を通った冷却油は、接続部33を通して、軸方向に油路が分配される。
The
上述したように、接続部33は、取り入れ口30からステータ12の周方向に離れるに従って断面積Sが大きくなるように構成されている。この構成により、取り入れ口30に近い接続部33を通して軸方向油路32に流入する冷却油の流入量と、取り入れ口30から離れた接続部33を通して軸方向油路32に流入する冷却油の流入量は、ほぼ均一となる。各軸方向油路32へ流入する冷却油の流量がほぼ均一となるので、各軸方向油路32と相対する各ステータコイル24の冷却油の温度も均一となる。このため、従来、流量が一番少ない、すなわち温度が最も高いところがボトルネックになることを回避することができ、回転電機11全体の冷却性能を向上させることができる。
As described above, the connecting
各軸方向油路32へ送られた冷却油は、軸方向油路32から半径方向内方へ分岐して磁極コア部22内へ延在する半径方向油路(図示省略)、さらにそこから左右(両方)に分岐して噴出口油路(図示省略)に至る。噴出口油路は、それぞれ磁極コア部22の側壁に開口して噴出口(図示省略)となる。噴出口油路は、それぞれ磁極コア部22の側壁に開口して噴出口となる。冷却油は、各噴出口から流出して、ステータコイル24と磁極コア部22の間の間隙から流出し、ステータ12およびステータ12を備える回転電機11を冷却することができる。
The cooling oil sent to each
以上説明したように、本実施形態に係る回転電機11は、ステータ12外部からステータ12内部に油を取り入れるための取り入れ口30と、取り入れ口30に連接し、ステータ12の周方向に延在する円環状の周方向流路31と、周方向流路31に連接し、ステータ12の軸方向に延在する複数の軸方向流路32と、を備え、周方向流路31から複数の軸方向流路32への接続部33は、取り入れ口30からステータ12の周方向に離れるに従って、その断面積が大きくなる構成を採る。
As described above, the rotary
この構成により、ステータ12の外周面のどの孔からも、ステータ12内に冷却油を均一に入れることができる。従来、流量が一番少ない、ボトルネックになる部分を回避することができ、回転電機11全体の冷却性能を向上させることができる。
With this configuration, the cooling oil can be uniformly introduced into the
また、本実施形態では、接続部33は、取り入れ口30からステータ12の周方向に離れるに従って、高さを増加させることで、断面積を増加させる。これにより、ステータ12の外周面のどの孔からも、ステータ12内に冷却油を均一に入れることができ、回転電機11全体の冷却性能を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the connecting
また、本実施形態では、取り入れ口30は、第一の取り入れ口30aと第二の取り入れ口30bとを有し、第二の取り入れ口30bは、第一の取り入れ口30aに対してステータ12の径方向反対側に配置されている。これにより、ステータ12の外周面のどの孔からも、ステータ12内に冷却油を均一に入れることができ、回転電機11全体の冷却性能を向上させることができる。
In addition, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、第一の取り入れ口30aから第二の取り入れ口30bとの間の周方向流路31状の中間地点に境界部が設けられ、境界部上、または境界部から最も近い接続部33の断面積が最も大きい。これにより、ステータ12の外周面のどの孔からも、ステータ12内に冷却油を均一に入れることができ、回転電機11全体の冷却性能を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, a boundary portion is provided at an intermediate point of 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。
また、本発明に係る回転電機11は、ハイブリッド車両や、エンジンを有さずモータのみを駆動源とする電気自動車または燃料電池車両であってもよい。
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 contents of this specification.
Further, the rotary
11 回転電機
12 ステータ
21 ステータコア
22 磁極コア部
23 スロット
24 ステータコイル(巻線)
25 伝熱部材
26 コイルカバー
27 スナップリング
30 取り入れ口
30a 第一の取り入れ口
30b 第二の取り入れ口
31 周方向油路(第一の油路)
32 軸方向油路(第二の油路)
33,331,332,…,33(n−1),33(n) 接続部
40 ハウジング(ケース)
41 流入孔
11 rotating
25
32 axial oil passage (second oil passage)
33,33 1, 33 2, ..., 33 (n-1), 33 (n) connecting
41 Inflow hole
Claims (5)
前記ステータは、前記ステータ外部から前記ステータ内部に油を取り入れるための取り入れ口と、
前記取り入れ口に連接し、前記ステータの周方向に延びた円環状の第一の油路と、
前記第一の油路に連接し、前記ステータの軸方向に延びた複数の第二の油路と、が形成された回転電機において、
前記第一の油路から複数の前記第二の油路への接続部は、前記取り入れ口から前記ステータの周方向に離れるに従って、その断面積が大きくなることを特徴とする回転電機。 With rotor and stator,
The stator has an intake port for taking oil from the outside of the stator into the inside of the stator,
An annular first oil passage connected to the intake port and extending in the circumferential direction of the stator,
A plurality of second oil passages connected to the first oil passage and extending in the axial direction of the stator are formed,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the connecting portion from the first oil passage to the plurality of second oil passages has a cross-sectional area that increases with increasing distance from the intake port in the circumferential direction of the stator.
ことを特徴とする回転電機を備える車両。 A vehicle equipped with a rotating electric machine comprising the rotating electric machine according to any one of claims 1 to 4 as a drive source.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018196128A JP2020065378A (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | Rotary electric machine and vehicle having rotary electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018196128A JP2020065378A (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | Rotary electric machine and vehicle having rotary electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020065378A true JP2020065378A (en) | 2020-04-23 |
Family
ID=70387685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018196128A Pending JP2020065378A (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | Rotary electric machine and vehicle having rotary electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020065378A (en) |
-
2018
- 2018-10-17 JP JP2018196128A patent/JP2020065378A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2058926B1 (en) | Enhanced motor cooling system | |
JP5261052B2 (en) | Rotating electric machine and rotating electric machine cooling system | |
JP2019515642A (en) | Electric machine flange | |
US8373316B2 (en) | Coolant flow enhancing device for stator coil end turns of fluid cooled electric motor | |
CN110784036A (en) | End plate for a rotor arrangement of an electric machine, rotor arrangement for an electric machine and vehicle | |
CN104953767A (en) | Electric machine having rotor cooling assembly | |
CN114337012B (en) | Stator, motor and electric automobile | |
CN114503408A (en) | Electrical machine with integrated cooling system | |
US11056952B2 (en) | Electric machine with internal cooling passageways | |
US20230283148A1 (en) | Electric motor for vehicle, and vehicle | |
US20230283123A1 (en) | Electric motor for vehicle, and vehicle | |
CN110868022B (en) | Oil-cooled motor structure, main drive motor and motor cooling system | |
JP2020065378A (en) | Rotary electric machine and vehicle having rotary electric machine | |
CN112104116A (en) | Stator assembly, motor and electric drive axle system | |
JP6942881B2 (en) | Cooling structure of rotary electric machine | |
EP4024679B1 (en) | Motor cooling structure, drive assembly, and vehicle | |
US20220094223A1 (en) | Electrical machine with cooling | |
JP2020065377A (en) | Rotary electric machine and vehicle having rotary electric machine | |
CN112436654A (en) | Motor casing and motor with cooling function | |
CN114268178A (en) | Stator core and oil-cooled motor | |
JP6130940B1 (en) | motor | |
CN113498572B (en) | Electric machine with internal cooling passage | |
CN220732450U (en) | Motor and power system for vehicle | |
JP2019134573A (en) | Stator of rotary electric machine | |
CN220401503U (en) | Stator assembly, motor and vehicle |