JP2024510868A - モータシステム及び該モータシステムを備えた車両 - Google Patents

モータシステム及び該モータシステムを備えた車両 Download PDF

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Abstract

モータシステム及び該モータシステムを備えた車両である。該モータシステムは、モータ（２）と、バルブ（６）とを含み、前記モータ（２）は、モータハウジング（２２）、ステータコア（２３）、ステータ巻線（２４）、ロータコア（２６）を含み、前記ステータコア（２３）が前記モータハウジング（２２）内に取り付けられ、前記ステータ巻線（２４）が前記ステータコア（２３）に巻回され、前記ロータコア（２６）が前記ステータコア（２３）に対して回転可能に設けられ、ロータ流路が少なくとも前記ロータコア（２６）内に形成され、前記ステータ巻線（２４）に冷却液を輸送するのに適し、前記バルブ（６）は、前記ロータ流路の流量を制御する。

Description

(関連出願の相互参照)
本願は、出願日が２０２１年３月３１日、出願番号が２０２１１０３５１３２９．２、名称が「モータシステム及び該モータシステムを有する車両」である特許出願の優先権を主張するものである。
本願は、モータ冷却の技術分野に関し、具体的には、モータシステム及び該モータシステムを備えた車両に関する。
従来の油冷モータは、２つの流路を用いてモータを冷却し、具体的には、主流路を介してギアボックスに入る前に、一部の冷却液は、モータハウジングに分岐し、モータハウジングにおける液体通過孔を通過してステータの端部を冷却し、他の一部の冷却液は、ギアボックスに入り、ギアオイルは、ギアボックスシャフトから出た後、ロータサポートにおける流路を通過して、ロータの回転によって輸送され、それにより、オイルがステータの端部に完全に輸送され、モータを冷却する目的を達成する。しかしながら、このように、ロータのエネルギー消費が大きく、モータ効率が低下する。
本願は、従来技術における上記技術的課題の１つを少なくともある程度解決しようとする。そのため、本願は、ロータのエネルギー消費を低減し、モータ効率を向上させることができるモータシステムを提供する。
本願は、上記モータシステムを有する車両をさらに提供する。
本願の実施例に係るモータシステムは、モータと、バルブと、を含み、前記モータは、モータハウジング、ステータコア、ステータ巻線、ロータコアを含み、前記ステータコアが前記モータハウジング内に取り付けられ、前記ステータ巻線が前記ステータコアに巻回され、前記ロータコアが前記ステータコアに対して回転可能に設けられ、ロータ流路が少なくとも前記ロータコア内に形成され、前記ロータ流路が前記ステータ巻線に冷却液を輸送するのに適し、前記バルブは、前記ロータ流路の流量を制御する。
本願の実施例に係るモータシステムでは、バルブの開閉によってロータ流路の流量を調整することができ、これにより、ロータ流路でモータを冷却する必要がある場合、バルブを開き、ロータ流路内の流量がゼロではないことを保証し、ロータ流路でモータを冷却する必要がない場合、バルブを閉じ、ロータ流路内の流量をゼロに調整することを保証することにより、ロータの回転時のエネルギー消費を低減し、すなわち、モータのエネルギー消費を低減し、これにより、モータの効率を最適化する。
本願のいくつかの実施例では、前記バルブは、前記モータに設けられ、かつ前記ロータ流路に設けられる。
本願のいくつかの実施例では、前記モータシステムは、変速機をさらに含み、前記変速機は、前記モータの一端に設けられ、内部に変速機流路を有し、変速機流路は、第１分岐流路を含み、前記バルブは、前記第１分岐流路に設けられ、前記バルブのバルブ液体注入孔は、前記第１分岐流路に連通し、前記バルブのバルブ液体吐出孔は、前記ロータ流路に連通し、前記バルブ液体吐出孔は、前記バルブ液体注入孔に選択的に連通する。
好ましくは、前記変速機は、変速機ハウジングと、変速機主軸と、変速機軸受とを含み、前記変速機軸受は、内輪が前記変速機主軸に取り付けられ、外輪が前記変速機ハウジングに取り付けられ、前記変速機内には、前記変速機軸受に連通する第２分岐流路が形成される。
好ましくは、前記第２分岐流路は、前記第１分岐流路の上流に位置する。
本願のいくつかの実施例では、前記モータは、磁気シールド板及び回転軸をさらに含み、前記磁気シールド板は、前記回転軸に取り付けられ、前記バルブ液体吐出孔は、前記回転軸の内部の回転軸流路に連通し、前記回転軸には、前記回転軸流路に連通する回転軸液体通過孔がさらに設けられ、前記磁気シールド板は、前記回転軸液体通過孔内の冷却液を前記ステータ巻線に導く磁気シールド板流路を有する。
具体的には、前記磁気シールド板流路は、磁気シールド板の第１流路と磁気シールド板の第２流路を含み、前記磁気シールド板の第１流路は、前記回転軸流路に連通するのに適し、前記ロータコアの内部には、前記磁気シールド板の第１流路に連通するロータ流路を有し、前記磁気シールド板の第２流路は、一端における開口が前記ロータ流路に連通し、他端における開口が前記ステータ巻線に向いており、前記ロータ流路は、少なくとも前記回転軸流路、前記磁気シールド板の第１流路、前記ロータ流路、前記磁気シールド板の第２流路を含む。
本願のいくつかの実施例では、前記モータが低負荷又は低回転速度で動作すると、前記バルブは、閉じられ、前記モータが高負荷又は高回転速度で動作すると、前記バルブは、間欠的に開かれる。
本願のいくつかの実施例では、前記モータ内には、前記ステータ巻線に冷却液を輸送するのに適するステータ流路を有する。
具体的には、前記モータハウジングの内面は、凹んで前記ステータコアに合わせてハウジング流路を形成する。
好ましくは、前記モータハウジングの内面には、前記ハウジング流路に連通する液体噴射孔が設けられ、前記ハウジング流路の冷却液は、前記液体噴射孔を通過して前記ステータ巻線に輸送され、前記ステータ流路は、少なくとも前記ハウジング流路及び前記液体噴射孔を含む。
より好ましくは、前記モータは、モータエンドカバーをさらに含み、前記モータエンドカバーが前記モータハウジングの一端に設けられ、前記モータシステムは、変速機をさらに含み、前記変速機は、前記モータの前記モータエンドカバーから離れた一端に設けられ、前記モータハウジングと前記モータエンドカバーとの間に第１端流路が形成され、前記モータハウジングと前記変速機との間に第２端流路が形成され、前記第１端流路及び前記第２端流路は、いずれも前記ハウジング流路に連通し、さらに、いずれも前記液体噴射孔に連通し、前記ステータ流路は、前記第１端流路及び前記第２端流路をさらに含む。
本願のいくつかの実施例では、前記モータは、モータエンドカバーをさらに含み、前記モータエンドカバーが前記モータハウジングの一端に設けられ、前記モータエンドカバーに配線板が設けられ、前記配線板に接続端子が設けられ、前記配線板は、配線板液体注入孔、配線板液体吐出孔、及び前記配線板液体注入孔と前記配線板液体吐出孔とを連通する配線板流路を有し、前記配線板液体注入孔は、前記ステータ流路に連通して、前記接続端子を冷却する。
本願のいくつかの実施例では、前記モータシステムは、熱交換装置をさらに含み、前記熱交換装置は、前記ステータ流路及び前記ロータ流路に連通して、前記ステータ流路及び前記ロータ流路内の冷却液と熱交換を行う。
好ましくは、前記モータハウジングにモータ液体注入孔、熱交換液体注入孔及び熱交換液体吐出孔が設けられ、前記熱交換液体注入孔、前記熱交換液体吐出孔は、いずれも前記熱交換装置に連通し、前記モータシステムは、液体ポンプをさらに含み、前記液体ポンプをさらに含みは、冷却液を前記モータ液体注入孔から前記熱交換液体注入孔にポンピングし、冷却液は、前記熱交換装置内に熱交換した後、前記熱交換液体吐出孔に到達し、
前記モータハウジングは、前記熱交換液体吐出孔に連通する第１液体吐出孔と、前記熱交換液体吐出孔に連通する第２液体吐出孔とを有し、前記第１液体吐出孔は、前記ステータ流路に連通し、前記第２液体吐出孔は、前記ロータ流路に連通する。
本願のいくつかの実施例では、前記モータハウジングにモータ給水口、モータ出水口、熱交換給水口及び熱交換出水口が設けられ、前記モータ給水口は、前記熱交換給水口に連通するのに適し、前記モータ出水口は、前記熱交換出水口に連通するのに適し、前記熱交換装置の内部には、前記熱交換給水口と前記熱交換出水口に連通する熱交換水路を有し、前記モータ給水口及び前記モータ出水口は、さらに外部冷却回路に連通する。
本願の別の態様に係る車両は、上記モータシステムを含む。
前記車両と上記モータシステムは、従来技術に対して同じ利点を有するため、ここでは説明を省略する。
本願の追加の態様及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明において明らかになるか又は本願の実施により把握される。
本願の実施例に係るモータシステムの外観概略図である。 変速機とモータの組立断面図である。 変速機エンドカバーとモータハウジングの組立断面図である。 変速機エンドカバーとモータハウジングの別の組立断面図である。 変速機エンドカバー、ハウジング本体及びモータハウジングの組立断面図である。 変速機エンドカバー、ハウジング本体、バルブ及びモータの組立断面図である。 モータハウジングの一方向の概略図である。 モータハウジングの他の方向の概略図である。 モータエンドカバーの概略図である。 配線板のモータエンドカバーへの装着概略図である。 配線板とモータエンドカバーの半断面図である。 配線板の部分概略図である。 変速機エンドカバー、ハウジング本体の組立概略図である。 ハウジング本体の概略図である。 モータシステム内の冷却液流路の概略図である。 本願の実施例に係る車両の概略図である。
以下、本願の実施例を詳細に説明し、上記実施例の例は、図面に示され、全体を通して同一又は類似の符号は、同一又は類似の部品、或いは同一又は類似の機能を有する部品を示す。以下、図面を参照して説明される実施例は、例示的なものに過ぎず、本願を解釈するためのものであり、本願を限定するものであると理解すべきではない。
なお、本願の説明において、用語「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などで示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本願を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方位を有するとともに、特定の方位で構成されて動作しなければならないことを指示するか又は示唆するものではなく、したがって、本願を限定するものであると理解すべきではない。
また、用語「第１」、「第２」は、説明目的のためのみに用いられ、相対的な重要性を指示するか又は暗示し、或いは指示された技術的特徴の数を暗示すると理解すべきではない。これにより、「第１」、「第２」で限定された特徴は、１つ以上の該特徴を明示的又は暗示的に含んでもよい。本願の説明では、「複数」とは、別に明確かつ具体的な限定がない限り、少なくとも２つ、例えば２つ、３つなどを意味する。
本願において、別に明確な規定及び限定がない限り、用語「取付」、「連結」、「接続」、「固定」などは、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続であっても、着脱可能な接続であっても、一体的な接続であってもよく、機械的な接続であっても、電気的な接続又は相互に通信可能であってもよく、直接的な連結、中間媒体を介した間接的な連結であってもよく、２つの部品内部の連通、又は２つの部品の相互作用の関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。
以下、図１～図１６を参照しながら、本願の実施例に係るモータシステム１０及び車両を詳細に説明する。
図１に示すように、本願の実施例に係るモータシステム１０は、電気制御アセンブリ１、モータ２、バルブ６を含んでもよい。
電気制御アセンブリ１は、モータ２の上部に取り付けられる。図２、図６に示すように、モータ２は、モータハウジング２２と、ステータコア２３と、ステータ巻線２４と、ロータコア２６と、回転軸２７とを含んでもよく、ステータコア２３がモータハウジング２２内に取り付けられ、ステータ巻線２４がステータコア２３に巻回され、具体的には、ステータ巻線２４は、ステータコア２３のスロット内に嵌め込まれてステータアセンブリを形成し、ステータアセンブリは、モータハウジング２２内に取り付けられ、ロータコア２６は、ステータコア２３に対して回転可能に設けられ、回転軸２７に取り付けられ、ロータ流路は、少なくともロータコア２６内に形成され、ステータ巻線２４に冷却液を輸送して、ステータ巻線２４を冷却するのに適する。ロータ流路は、さらに、ロータコア２６に冷却液を輸送して、ロータコア２６及び他のロータアセンブリを冷却する。
バルブ６は、ロータ流路の流量を制御する。具体的には、バルブ６が開かれる場合、ロータ流路内の流量がゼロではなく、この場合、ロータ流路は、ステータ巻線２４に冷却液を輸送してステータ巻線２４を冷却し、バルブ６が閉じられる場合、ロータ流路内の流量がゼロであり、この場合、ロータ流路は、ステータ巻線２４に冷却液を輸送してステータ巻線２４を冷却することができない。バルブ６の開き角度は、ロータ流路の流量の大きさと正の相関があり、例えば、バルブ６の開き角度が大きいほど、ロータ流路の流量が大きくなり、バルブ６の開き角度が小さいほど、ロータ流路の流量が小さくなる。好ましくは、バルブ６の開き角度は、ロータ流路の流量の大きさに比例する。
本願の実施例に係るモータシステム１０では、バルブ６の開閉によってロータ流路の流量を調整することができ、これにより、ロータ流路でモータ２を冷却する必要がある場合、バルブ６を開き、ロータ流路内の流量がゼロではないことを保証し、ロータ流路でモータ２を冷却する必要がない場合、バルブ６を閉じ、ロータ流路内の流量をゼロに調整することを保証することにより、ロータの回転時のエネルギー消費を低減し、すなわち、モータ２のエネルギー消費を低減し、これにより、モータ２の効率を最適化する。
本願のいくつかの実施例では、バルブ６は、モータ２に設けられ、かつロータ流路に設けられる。
好ましくは、モータシステム１０は、変速機５をさらに含んでもよく、変速機５は、モータ２の一端に設けられ、具体的には、モータ２は、モータエンドカバー２１をさらに含んでもよく、モータエンドカバー２１は、モータハウジング２２の一端に設けられ、変速機５は、モータ２のモータエンドカバー２１から離れた一端に設けられ、図１～図２に示すように、モータエンドカバー２１は、モータ２の右端に設けられ、変速機５は、モータ２の左端に設けられる。
図１～図２に示す実施例では、バルブ６は、変速機５に設けられ、この場合、ロータ流路内の冷却液は、変速機５における回転軸２７と同軸に接続される入力軸から入る。いくつかの図示しない実施例では、バルブ６は、モータ２に設けられてもよく、この場合、ロータ流路内の冷却液は、回転軸２７の変速機５から離れた一端から入る。
好ましくは、変速機５は、減速機であってもよい。
具体的には、変速機５の内部に第１分岐流路５２０３を有し、モータハウジング２２の冷却液は、第１分岐流路５２０３に流れ、バルブ６は、第１分岐流路５２０３に設けられ、バルブ６のバルブ液体注入孔６０１は、第１分岐流路５２０３に連通し、バルブ６のバルブ液体吐出孔６０２は、ロータ流路に連通し、バルブ液体吐出孔６０２は、バルブ液体注入孔６０１に選択的に連通する。
好ましくは、図６に示すように、変速機５は、変速機ハウジングと、変速機主軸５３と、変速機軸受５４とを含み、変速機主軸５３は、回転軸２７と同軸に接続され、変速機軸受５４は、内輪が変速機主軸５３に取り付けられ、外輪が変速機ハウジングに取り付けられ、例えば、変速機軸受５４は、内輪が隙間嵌めによって変速機主軸５３に取り付けられ、外輪が隙間嵌めによって変速機ハウジング内に取り付けられ、変速機ハウジングに変速機流路が形成され、変速機流路は、変速機軸受５４に連通する第２分岐流路５２０２を有し、モータハウジング２２の冷却液は、第２分岐流路５２０２に流れる。
変速機ハウジングは、ハウジング本体５２と変速機エンドカバー５１とを含んでもよく、変速機エンドカバー５１は、ハウジング本体５２の端部に取り付けられ、変速機軸受５４の外輪は、ハウジング本体５２に固定され、例えば、変速機軸受５４の外輪は、隙間嵌めによってハウジング本体５２に取り付けられる。エンドカバー軸受５５は、モータハウジング２２の他端に設けられ、エンドカバー軸受５５の内輪が隙間嵌めによって回転軸２７に取り付けられ、エンドカバー軸受５５の外輪が隙間嵌めによって変速機エンドカバー５１内に取り付けられ、エンドカバー軸受５５は、回転軸２７を支持し、回転軸２７の回転時の安定性を保証することができる。
図３、図１３に示すように、変速機５は、液体通過孔５１０１、第１流路５１０２及び第２流路５１０３を有し、液体通過孔５１０１は、第１流路５１０２に連通し、第１流路５１０２は、第２流路５１０３に連通し、液体通過孔５１０１は、変速機５の底部の冷却液を第１流路５１０２に導いてから、内部流路を介して冷却液を第１流路５１０２から第２流路５１０３に導く。
液体通過孔５１０１、第１流路５１０２、第２流路５１０３は、いずれも変速機エンドカバー５１に形成される。図４～図５に示すように、変速機エンドカバー５１にエンドカバーの第１液体通過孔５１０４がさらに形成され、変速機エンドカバー５１の内部流路を介してエンドカバーの第１液体通過孔５１０４内の冷却液をエンドカバーの第２液体通過孔５１０６に導く。ハウジング本体５２にハウジング液体通過孔５２０１が形成され、エンドカバーの第２液体通過孔５１０６がハウジング液体通過孔５２０１に連通する（例えば、対向して設けられてもよい）ことにより、エンドカバーの第２液体通過孔５１０６内の冷却液は、ハウジング液体通過孔５２０１に流れる。図６に示すように、ハウジング液体通過孔５２０１の一部の冷却液は、第２分岐流路５２０２を介して変速機軸受５４に流れ、他の一部は、第１分岐流路５２０３を介してバルブ液体注入孔６０１に流れる。変速機エンドカバー５１側のオイルは、冷却タスクの完了後、重力作用によってエンドカバーの第２液体通過孔５１０６からギアボックスの底部に流れ、オイル戻しを完了する。
図６に示すように、第２分岐流路５２０２は、第１分岐流路５２０３の上流に位置する。すなわち、冷却液は、まず第２分岐流路５２０２を通過してから、第１分岐流路５２０３を通過し、このように、バルブ６が閉じられても、変速機軸受５４の潤滑に影響を与えない。
図２、図６に示すように、モータ２は、磁気シールド板２５及びモータ軸受２８を含んでもよく、磁気シールド板２５は、回転軸２７に取り付けられ、モータ軸受２８は、内輪が回転軸２７に取り付けられ、外輪がモータエンドカバー２１に取り付けられ、例えば、モータ軸受２８は、内輪が隙間嵌めによって回転軸２７に取り付けられ、外輪が隙間嵌めによってモータエンドカバー２１に取り付けられ、モータ軸受２８は、回転軸２７を支持するとともに、回転軸２７の回転時の安定性を向上させることができる。ロータコア２６の両端にいずれも磁気シールド板２５が設けられ、磁気シールド板２５は、磁気シールド作用を有し、モータ２のロータアセンブリ（少なくともロータコア２６を含む）の動的バランスを調整することができる。
モータ２は、ステータ巻線２４に冷却液を輸送してステータ巻線２４を冷却するのに適するステータ流路を有する。
図２に示すように、モータエンドカバー２１は、ステータ流路に連通するエンドカバーオイル室を有し、モータハウジング２２の底部に還流流路２２１０を有し、ステータ流路のオイルは、エンドカバーオイル室、還流流路２２１０を介して変速機５に還流する。具体的には、モータエンドカバー２１の底部は、底部液体通過孔２１０４を有し、底部液体通過孔２１０４は、エンドカバーオイル室の下方に位置し、還流流路２２１０に連通し、モータエンドカバー２１側の冷却液は、冷却、潤滑タスクの完了後、重力作用によって底部に流れ、底部液体通過孔２１０４を通過して還流流路２２１０に流れてから、還流流路を介して変速機５の底部に還流する。
好ましくは、モータ軸受２８は、回転軸２７のモータエンドカバー２１に向く一端に設けられ、図２に示すように、モータ軸受２８は、回転軸２７の右端に設けられ、エンドカバーオイル室は、ステータ流路をモータ軸受２８に連通する。具体的には、図２、図９に示すように、エンドカバーオイル室は、エンドカバーの第２流路２１０２及びエンドカバーの第３流路２１０３を含み、エンドカバーの第２流路２１０２がステータアセンブリの端部に連通する（例えば、対向してもよい）ことにより、ステータアセンブリの端部の一部の冷却液をエンドカバーオイル室内に導き、その後、冷却液は、エンドカバーオイル室の内面に沿ってエンドカバーの第３流路２１０３に流れ、エンドカバーの第３流路２１０３は、モータ軸受２８に連通する（例えば、対向してもよい）ことにより、モータ軸受２８に潤滑を提供する。
図９に示すように、モータエンドカバー２１にさらにオーバーフロー流路２１０５が設けられ、モータ軸受２８を潤滑した後の余分な冷却液は、オーバーフロー流路２１０５から流出し、オーバーフロー流路２１０５の位置の高さは、モータ軸受２８の外輪の内面よりわずかに高く、言い換えれば、オーバーフロー流路２１０５の位置の高さは、モータ軸受２８の外輪の厚さよりわずかに大きく、これにより、オイル面がモータ軸受２８の外輪の内面より高い場合、冷却液は、オーバーフロー流路２１０５を介して流出することができるため、モータ軸受２８の潤滑を保証するだけでなく、モータ軸受２８で冷却液が過多となることを防止し、効率を両立させることができる。
図９～図１２に示すように、モータエンドカバー２１に配線板２９が固定的に設けられ、配線板２９は、配線板液体注入孔２９０１、配線板液体吐出孔２９０２、及び配線板液体注入孔２９０１と配線板液体吐出孔２９０２とを連通する配線板流路を有し、配線板液体注入孔２９０１は、ステータ流路に連通し、エンドカバーオイル室によりステータ流路との連通を実現する。具体的には、エンドカバーオイル室は、エンドカバーの第１流路２１０１をさらに含み、エンドカバーの第１流路２１０１の冷却液は、ステータ流路を介して導かれ、配線板液体注入孔２９０１は、エンドカバーの第１流路２１０１に対向し、エンドカバーの第１流路２１０１の冷却液は、配線板液体注入孔２９０１を通過して配線板流路を流れ、さらに、配線板液体吐出孔２９０２から流出して、配線板２９に固定された接続端子を冷却し、大電流動作状況での接続端子の過熱の問題を解決し、欠陥を解消し、モータ２全体のパワー密度を向上させる。このように、ステータ流路は、ステータコア２３、ステータ巻線２４、接続端子及びモータ軸受２８を同時に冷却することができる。ステータ流路は、モータハウジング２２に設けられ、ステータコア２３に効果的に接触してステータコア２３を冷却することができ、そして、モータハウジング２２とモータエンドカバー２１とを効果的にシールさせ（このように部品数を削減することにより、モータシステム１０のＮＶＨ性能を向上させるのに役立つことができる）、エンドカバーオイル室によってモータ軸受２８を潤滑し、接続端子を冷却することができる。
図７～図８に示すように、モータハウジング２２の内面は、凹んでステータコア２３に合わせてハウジング流路２２０８を形成し、モータハウジング２２の内面に液体噴射孔２２０９が設けられ、具体的には、モータハウジング２２の両端内面にいずれも液体噴射孔２２０９が設けられ、ハウジング流路２２０８は、第１液体吐出孔２２１３に連通し、液体噴射孔２２０９は、ハウジング流路２２０８に連通し、第１液体吐出孔２２１３の冷却液は、ハウジング流路２２０８、液体噴射孔２２０９を通過してステータ巻線２４に輸送され、具体的にはステータ巻線２４の端部に輸送されて、ステータ巻線２４を冷却することができる。ステータ流路は、少なくともハウジング流路２２０８と、液体噴射孔２２０９とを含む。液体噴射孔２２０９は、ハウジング流路２２０８と直接連通してもよく、他の流路構造（例えば、後述する第１端流路２２１４、第２端流路２２１５）によって間接的に連通してもよい。
具体的には、ハウジング流路２２０８は、モータハウジング２２の内面の流路がステータコア２３と嵌合した後に形成されたシール流路であり、ステータコア２３に直接接触することにより、熱抵抗の低減に役立ち、放熱効率を向上させる。ハウジング流路２２０８は、周方向流路と複数の軸方向平行流路で構成され、複数の軸方向平行流路は、いずれも周方向流路に連通する。
より好ましくは、モータハウジング２２をモータエンドカバー２１、変速機５に組み立てた後（シールリングを選択的に使用し）、モータハウジング２２とモータエンドカバー２１との間に第１端流路２２１４が形成され、モータハウジング２２と変速機５との間に第２端流路２２１５が形成され、第１端流路２２１４、第２端流路２２１５は、いずれもハウジング流路２２０８に連通し、さらにいずれも液体噴射孔２２０９に連通し、言い換えれば、ハウジング流路２２０８は、第１端流路２２１４、第２端流路２２１５のみに連通し、第１端流路２２１４、第２端流路２２１５は、液体噴射孔２２０９に連通し、ハウジング流路２２０８と液体噴射孔２２０９は、２２１４、２２１５によって間接的に連通し、第１端流路２２１４、第２端流路２２１５の冷却液は、液体噴射孔２２０９を通過してステータ巻線２４の端部に輸送されて、ステータ巻線２４を冷却する。すなわち、ステータ流路は、第１端流路２２１４と、第２端流路２２１５とをさらに含む。ハウジング流路２２０８は、第１端流路２２１４、第２端流路２２１５によって液体噴射孔２２０９との連通を実現してもよい。
図６に示すように、バルブ６のバルブ液体吐出孔６０２は、変速機主軸５３の内部の主軸流路５３０１に連通し、主軸流路５３０１は、回転軸２７の内部の回転軸流路２７０１に連通し、回転軸２７には、回転軸流路２７０１に連通する回転軸液体通過孔２７０２がさらに設けられ、磁気シールド板２５は、回転軸液体通過孔２７０２内のオイルをステータ巻線２４に導く磁気シールド板流路を有する。
具体的には、磁気シールド板流路は、磁気シールド板の第１流路２５０１及び磁気シールド板の第２流路２５０２を含み、磁気シールド板の第１流路２５０１は、回転軸流路２７０１に連通するのに適し、ロータコア２６の内部には、磁気シールド板の第１流路２５０１に連通するロータ流路２６０１を有し、磁気シールド板の第２流路２５０２は、一端における開口がロータ流路２６０１に連通し、他端における開口がステータ巻線２４に向いており、ロータ流路は、少なくとも回転軸流路２７０１、磁気シールド板の第１流路２５０１、ロータ流路２６０１及び磁気シールド板の第２流路２５０２を含む。第１分岐流路５２０３は、ロータ流路に連通する。ロータ流路は、ロータコア２６を流れて、ロータコア２６を冷却することにより、磁性鋼により優れた放熱条件を提供することができる。
図６に示すように、バルブ液体吐出孔６０２がバルブ液体注入孔６０１に連通する場合、第１分岐流路５２０３の冷却液は、バルブ液体注入孔６０１からバルブ液体吐出孔６０２に流れ、バルブ液体吐出孔６０２から主軸流路５３０１に流れてから、回転軸流路２７０１に流れ、回転軸液体通過孔２７０２を通過して磁気シールド板の第１流路２５０１に流入した後、ロータ流路２６０１に流れ、最後に磁気シールド板の第２流路２５０２を介してステータ巻線２４の端部に輸送されて、ステータ巻線２４を冷却する。他のいくつかの好ましい実施例では、回転軸液体通過孔２７０２を通過して磁気シールド板の第１流路２５０１に流入した後、直接的に磁気シールド板の第２流路２５０２に流れ、さらにステータ巻線２４の端部に輸送されてステータ巻線２４を冷却し、この場合、ロータコア２６の内部には、ロータ流路２６０１が形成されてもよいか、又は形成されなくてもよい。
好ましくは、バルブ液体吐出孔６０２がバルブ液体注入孔６０１に間欠的に連通し、すなわち、バルブ６が間欠的に開き、バルブ液体吐出孔６０２がバルブ液体注入孔６０１に連通する場合、モータ２に蓄積された熱を速く放出して、モータ２を冷却することができる。
モータシステム１０は、熱交換装置３をさらに含んでもよく、熱交換装置３は、モータ２の側面に取り付けられ、かつステータ流路及びロータ流路に連通して、ステータ流路及びロータ流路内の冷却液と熱交換を行う。具体的には、熱交換装置３内に冷却液を有し、熱交換装置内の冷却液と熱交換した後、モータシステム内の冷却液の温度が低下することにより、冷却液がステータ巻線２４に輸送される場合、ステータ巻線２４を効果的に冷却することができる。
冷却液は、熱交換装置３によって熱交換された後、ステータ流路及びロータ流路に入り、ステータ巻線２４に対する冷却液の冷却効果を高める。
図７～図８に示すように、モータハウジング２２にモータ液体注入孔２２０４、熱交換液体注入孔２２０５、熱交換液体吐出孔２２０６が設けられ、モータ液体注入孔２２０４は、熱交換液体注入孔２２０５に連通し、熱交換液体注入孔２２０５及び熱交換液体吐出孔２２０６は、いずれも熱交換装置３に連通し、図１に示すように、モータシステム１０は、液体ポンプ４をさらに含んでもよく、液体ポンプ４が変速機５の右側面に取り付けられ、熱交換装置３の近傍に位置し、バルブ６が変速機５の左側面に取り付けられ、それにより、液体ポンプ４とバルブ６の分布が合理的であり、変速機の両側のスペースが十分に利用される。液体ポンプ４は、変速機５の冷却液をモータ液体注入孔２２０４から熱交換液体注入孔２２０５にポンピングし、冷却液は、熱交換装置３内で熱交換された後、熱交換液体吐出孔２２０６に到達する。
変速機５の第２の流路５１０３は、モータ液体注入孔２２０４と連通し（例えば、対向して設けられてもよく）、冷却液は、第２流路５１０３を介してモータ液体注入孔２２０４に到達し、さらにモータハウジング２２の内部流路を介して熱交換液体注入孔２２０５に流れ、熱交換液体注入孔２２０５から熱交換装置３に流入し、熱交換装置３内で冷却液と熱交換した後、冷却された冷却液は、熱交換液体吐出孔２２０６に流れる。
モータハウジング２２は、熱交換液体吐出孔２２０６に連通する第１液体吐出孔２２１３と、熱交換液体吐出孔２２０６に連通する第２液体吐出孔２２０７とを有し、第１液体吐出孔２２１３は、ステータ流路に連通し、第２液体吐出孔２２０７は、ロータ流路に連通する。すなわち、熱交換装置３内で冷却された冷却液は、熱交換液体吐出孔２２０６に流れた後、モータハウジング２２の内部で２つの流路に分割され、１つの流路がステータ流路であり、もう１つの流路がロータ流路であり、バルブ６がロータ流路に設けられる。
変速機５は、変速機流路を有し、第２液体吐出孔２２０７の冷却液は、変速機流路に流れる。
図７に示すように、モータハウジング２２にモータ給水口２２０１、モータ出水口２２１１、熱交換給水口２２０２及び熱交換出水口２２０３が設けられ、モータ給水口２２０１は、熱交換給水口２２０２に連通するのに適し、モータ出水口２２１１は、熱交換出水口２２０３に連通するのに適し、熱交換装置３の内部には、熱交換給水口２２０２と熱交換出水口２２０３に連通する熱交換水路を有し、モータ給水口２２０１、モータ出水口２２１１は、さらに外部冷却回路に連通する。具体的には、モータ給水口２２０１と電気制御アセンブリ１の出水口とは、管路によって接続され、モータハウジング２２において、穿孔方式によってモータ給水口２２０１と熱交換給水口２２０２を連通し、冷却液は、電気制御アセンブリ１、モータ給水口２２０１、熱交換給水口２２０２を介して熱交換装置３に入った後、熱交換出水口２２０３に流入し、さらにモータハウジング２２の内部水路を介してモータ出水口２２１１に流れた後、外部冷却回路に流れる。このように、ステータ流路とロータ流路との冷却液が熱交換装置３で熱交換される場合、熱交換装置３の内部の冷却液は、冷却液と熱交換して、冷却液を急速に冷却することができる。
図１５に示すように、モータシステム１０内の冷却液の流路について説明する。液体ポンプ４の駆動により、変速機５の底部の冷却液は、熱交換装置３により冷却された後、一部がステータ流路に入り、ステータ流路の冷却液は、ステータ巻線２４、モータ軸受２８、配線板２９を冷却することができ、バルブ６が開かれる場合、熱交換装置３により冷却された他の一部の冷却液は、ロータ流路に入り、ロータアセンブリを冷却した後、ステータ巻線２４の端部に輸送され、ステータ巻線２４の冷却完了後、モータ２の底部の還流流路２２１０を介して変速機５に還流する。
車両が駐車し、かつモータ２が動作する場合、モータ２は、電池パックのインダクタとして昇圧動作し、巻線内のリップル電流の大きさは、充電キャビネットと電池パックの両側の電圧差の影響を受け、電圧差がある閾値より大きい場合、バルブ６が開かれ、すなわち、この場合、モータ２の熱が有害であり、モータ２をさらに冷却する必要がある。駐車時にモータ２の巻線内に一定の直流電流を通電してモータ２のステータ巻線２４に熱が発生する場合、交流電流が存在しないので、ロータ流路を開く必要がなく、この場合、バルブ６が閉じられ、すなわち、この場合にロータ流路の冷却液の量を減少させることにより、ロータの回転時のエネルギー消費を低減し、すなわちモータ２のエネルギー消費を低減し、モータ２の効率を向上させる。
モータ２が動作して、走行するように車両を駆動する場合、モータ２が低負荷／低回転速度で動作すると、バルブ６は、閉じられ、液体ポンプ４のパワーは、巻線温度に応じて調整される。モータ２が高負荷／高回転速度で動作すると、液体ポンプ４のパワーは、巻線温度に応じて調整され、バルブ６は、間欠的に開かれ、例えば、１０分間ごとに１分間動作するとともに、高負荷、高回転速度の動作が終了する場合、１分間開いて、モータ２を冷却するとともに、間隔の１０分間内に完全に高負荷、高回転速度で動作しないことを防止する。好ましくは、バルブ６の開き時間は、ユーザのニーズに応じて設定されてもよい。
いくつかの実施例では、低負荷は、トルクが５０Ｎ・Ｍより小さい負荷であり、高負荷は、トルクが５０Ｎ・Ｍ以上の負荷である。低速は、回転速度が３０００回転／分間より小さい速度であり、高速は、回転速度が３０００回転／分間以上の速度である。
モータシステムは、車両に用いられ、いくつかの実施例では、車両が通電しかつ駐車する場合、液体ポンプ４は、依然として動作する。具体的には、駐車時に、モータ２が動作せず、車両が通電した後、バルブ６が閉じられ、液体ポンプ４が小さいパワーで動作し、これにより、変速機軸受５４及びモータ軸受２８の正常な潤滑を保証することができる。車両がいつでも起動する可能性があるため、変速機軸受５４及びモータ軸受２８を潤滑しなければ、車両が突然に起動すると、変速機軸受５４及びモータ軸受２８が損傷する可能性があり、よって、車両が通電し、かつ駐車している時に、液体ポンプ４が依然として動作することを保証することにより、モータシステム１０の耐用年数を延長する。
図１６に示すように、本願の別の実施例に係る車両１００は、上記実施例のモータシステム１０を含む。
本願の実施例に係る車両１００は、以下の有益な効果を有する。
（１）ロータ流路にバルブ６が設けられ、モータ２の異なる動作状況に応じて、バルブ６を調整することによってロータ流路の流量を制御し、油冷モータ２の効率を向上させることができる（実験から分かるように、ロータコア２６の内部にオイルが通過すると、モータ２の効率を低下させる）。
（２）モータ軸受２８がステータ流路により一部の冷却液を導いて潤滑し、変速機軸受５４がロータ流路のバルブ６の上流に第２分岐流路５２０２を導いて潤滑し、これにより、バルブ６を閉じた後に変速機軸受５４の潤滑に影響を与えない。
（３）ステータ流路により一部の冷却液を導いて配線板２９を冷却することにより、配線板２９における接続端子を冷却し、大電流動作状況での接続端子の過熱の問題を解決し、欠陥を解消し、モータ２全体のパワー密度を向上させる。
本明細書の説明では、用語「一実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体的な例」又は「いくつかの例」などを参照する説明は、該実施例又は例を組み合わせて説明された具体的な特徴、構成、材料又は特性が本願の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書では、上記用語の例示的な表現は、必ずしも同じ実施例又は例を意味するわけではない。また、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、任意の１つ以上の実施例又は例において適切に組み合わせることができる。また、当業者であれば、本明細書で説明された異なる実施例又は例を結合し、組み合わせることができる。
以上、本願の実施例が示され、説明されるが、理解できるように、上記実施例は、例示的なものであり、本願を限定するものと見なすと理解すべきではなく、当業者であれば、本願の範囲で上記実施例に対して変更、修正、交換及び変形を行うことができる。
１００ 車両
１０ モータシステム
１ 電気制御アセンブリ
２ モータ
２１ モータエンドカバー
２１０１ エンドカバーの第１流路
２１０２ エンドカバーの第２流路
２１０３ エンドカバーの第３流路
２１０４ 底部液体通過孔
２１０５ オーバーフロー流路
２２ モータハウジング
２２０１ モータ給水口
２２０２ 熱交換給水口
２２０３ 熱交換出水口
２２０４ モータ液体注入孔
２２０５ 熱交換液体注入孔
２２０６ 熱交換液体吐出孔
２２０７ 第２液体吐出孔
２２０８ ハウジング流路
２２０９ 液体噴射孔
２２１０ 還流流路
２２１１ モータ出水口
２２１３ 第１液体吐出孔
２２１４ 第１端流路
２２１５ 第２端流路
２３ ステータコア
２４ ステータ巻線
２５ 磁気シールド板
２５０１ 磁気シールド板の第１流路
２５０２ 磁気シールド板の第２流路
２６ ロータコア
２６０１ ロータ流路
２７ 回転軸
２７０１ 回転軸流路
２７０２ 回転軸液体通過孔
２８ モータ軸受
２９ 配線板
２９０１ 配線板液体注入孔
２９０２ 配線板液体吐出孔
３ 熱交換装置
４ 液体ポンプ
５ 変速機
５１ 変速機エンドカバー
５１０１ 液体通過孔
５１０２ 第１流路
５１０３ 第２流路
５１０４ エンドカバーの第１液体通過孔
５１０６ エンドカバーの第２液体通過孔
５２ ハウジング本体
５２０１ ハウジング液体通過孔
５２０２ 第２分岐流路
５２０３ 第１分岐流路
５３ 変速機主軸
５３０１ 主軸流路
５４ 変速機軸受
５５ エンドカバー軸受
６ バルブ
６０１ バルブ液体注入孔
６０２ バルブ液体吐出孔

Claims (17)

  1. モータ（２）と、バルブ（６）とを含み、
    前記モータ（２）は、モータハウジング（２２）、ステータコア（２３）、ステータ巻線（２４）、ロータコア（２６）を含み、前記ステータコア（２３）が前記モータハウジング（２２）内に取り付けられ、前記ステータ巻線（２４）が前記ステータコア（２３）に巻回され、前記ロータコア（２６）が前記ステータコア（２３）に対して回転可能に設けられ、ロータ流路が少なくとも前記ロータコア（２６）内に形成され、前記ロータ流路が前記ステータ巻線（２４）に冷却液を輸送するのに適し、
    前記バルブ（６）は、前記ロータ流路の流量を制御する、モータシステム。
  2. 前記バルブ（６）は、前記モータ（２）に設けられ、かつ前記ロータ流路に設けられる、請求項１に記載のモータシステム。
  3. 前記モータシステムは、変速機（５）をさらに含み、前記変速機（５）は、前記モータ（２）の一端に設けられ、内部に第１分岐流路（５２０３）を有し、前記バルブ（６）は、前記第１分岐流路（５２０３）に設けられ、前記バルブ（６）のバルブ液体注入孔（６０１）は、前記第１分岐流路（５２０３）に連通し、前記バルブ（６）のバルブ液体吐出孔（６０２）は、前記ロータ流路に連通し、前記バルブ液体吐出孔（６０２）は、前記バルブ液体注入孔（６０１）に選択的に連通する、請求項１又は２に記載のモータシステム。
  4. 前記変速機（５）は、変速機ハウジングと、変速機主軸（５３）と、変速機軸受（５４）とを含み、前記変速機軸受（５４）は、内輪が前記変速機主軸（５３）に取り付けられ、外輪が前記変速機ハウジングに取り付けられ、前記変速機内には、前記変速機軸受（５４）に連通する第２分岐流路（５２０２）が形成される、請求項３に記載のモータシステム。
  5. 前記第２分岐流路（５２０２）は、前記第１分岐流路（５２０３）の上流に位置する、請求項４に記載のモータシステム。
  6. 前記モータ（２）は、磁気シールド板（２５）及び回転軸（２７）をさらに含み、前記磁気シールド板（２５）は、前記回転軸（２７）に取り付けられ、前記バルブ液体吐出孔（６０２）は、前記回転軸（２７）の内部の回転軸流路（２７０１）に連通し、前記回転軸（２７）には、前記回転軸流路（２７０１）に連通する回転軸液体通過孔（２７０２）がさらに設けられ、前記磁気シールド板（２５）は、前記回転軸液体通過孔（２７０２）内の冷却液を前記ステータ巻線（２４）に導く磁気シールド板流路を有する、請求項３～５のいずれか一項に記載のモータシステム。
  7. 前記磁気シールド板流路は、磁気シールド板の第１流路（２５０１）及び磁気シールド板の第２流路（２５０２）を含み、前記磁気シールド板の第１流路（２５０１）は、前記回転軸流路（２７０１）に連通するのに適し、前記ロータコア（２６）内部には、前記磁気シールド板の第１流路（２５０１）に連通するロータ流路（２６０１）を有し、前記磁気シールド板の第２流路（２５０２）は、一端における開口が前記ロータ流路（２６０１）に連通し、他端における開口が前記ステータ巻線（２４）に向いており、前記ロータ流路は、少なくとも前記回転軸流路（２７０１）、前記磁気シールド板の第１流路（２５０１）、前記ロータ流路（２６０１）及び前記磁気シールド板の第２流路（２５０２）を含む、請求項６に記載のモータシステム。
  8. 前記モータ（２）が低負荷又は低回転速度で動作すると、前記バルブ（６）は、閉じられ、前記モータ（２）が高負荷又は高回転速度で動作すると、前記バルブ（６）は、間欠的に開かれる、請求項１～７のいずれか一項に記載のモータシステム。
  9. 前記モータ（２）内には、前記ステータ巻線（２４）に冷却液を輸送するのに適するステータ流路を有する、請求項１～８のいずれか一項に記載のモータシステム。
  10. 前記モータハウジング（２２）の内面は、凹んで前記ステータコア（２３）に合わせてハウジング流路（２２０８）を形成する、請求項９に記載のモータシステム。
  11. 前記モータハウジング（２２）の内面には、前記ハウジング流路（２２０８）に連通する液体噴射孔（２２０９）が設けられ、前記ハウジング流路（２２０８）の冷却液は、前記液体噴射孔（２２０９）を通過して前記ステータ巻線（２４）に輸送され、前記ステータ流路は、少なくとも前記ハウジング流路（２２０８）及び前記液体噴射孔（２２０９）を含む、請求項１０に記載のモータシステム。
  12. 前記モータ（２）は、モータエンドカバー（２１）をさらに含み、前記モータエンドカバー（２１）が前記モータハウジング（２２）の一端に設けられ、前記モータシステムは、変速機（５）をさらに含み、前記変速機（５）は、前記モータ（２）の前記モータエンドカバー（２１）から離れた一端に設けられ、前記モータハウジング（２２）と前記モータエンドカバー（２１）との間に第１端流路（２２１４）が形成され、前記モータハウジング（２２）と前記変速機（５）との間に第２端流路（２２１５）が形成され、前記第１端流路（２２１４）及び前記第２端流路（２２１５）は、いずれも前記ハウジング流路（２２０８）に連通し、さらに、いずれも前記液体噴射孔（２２０９）に連通し、前記ステータ流路は、前記第１端流路（２２１４）及び前記第２端流路（２２１５）をさらに含む、請求項１１に記載のモータシステム。
  13. 前記モータ（２）は、モータエンドカバー（２１）をさらに含み、前記モータエンドカバー（２１）が前記モータハウジング（２２）の一端に設けられ、前記モータエンドカバー（２１）に配線板（２９）が設けられ、前記配線板（２９）に接続端子が設けられ、前記配線板（２９）は、配線板液体注入孔（２９０１）、配線板液体吐出孔（２９０２）、及び前記配線板液体注入孔（２９０１）と前記配線板液体吐出孔（２９０２）とを連通する配線板流路を有し、前記配線板液体注入孔（２９０１）は、前記ステータ流路に連通して、前記接続端子を冷却する、請求項９～１１のいずれか一項に記載のモータシステム。
  14. 熱交換装置（３）をさらに含み、前記熱交換装置（３）は、前記ステータ流路及び前記ロータ流路に連通して、前記ステータ流路及び前記ロータ流路内の冷却液と熱交換を行う、請求項９～１３のいずれか一項に記載のモータシステム。
  15. 前記モータハウジング（２２）にモータ液体注入孔（２２０４）、熱交換液体注入孔（２２０５）及び熱交換液体吐出孔（２２０６）が設けられ、前記熱交換液体注入孔（２２０５）、前記熱交換液体吐出孔（２２０６）は、いずれも前記熱交換装置（３）に連通し、前記モータシステムは、液体ポンプ（４）をさらに含み、前記液体ポンプ（４）は、冷却液を前記モータ液体注入孔（２２０４）から前記熱交換液体注入孔（２２０５）にポンピングし、冷却液は、前記熱交換装置（３）内に熱交換した後、前記熱交換液体吐出孔（２２０６）に到達し、
    前記モータハウジング（２２）は、前記熱交換液体吐出孔（２２０６）に連通する第１液体吐出孔（２２１３）と、前記熱交換液体吐出孔（２２０６）に連通する第２液体吐出孔（２２０７）とを有し、前記第１液体吐出孔（２２１３）は、前記ステータ流路に連通し、前記第２液体吐出孔（２２０７）は、前記ロータ流路に連通する、請求項１４に記載のモータシステム。
  16. 前記モータハウジング（２２）にモータ給水口（２２０１）、モータ出水口（２２１１）、熱交換給水口（２２０２）及び熱交換出水口（２２０３）が設けられ、前記モータ給水口（２２０１）は、前記熱交換給水口（２２０２）に連通するのに適し、前記モータ出水口（２２１１）は、前記熱交換出水口（２２０３）に連通するのに適し、前記熱交換装置（３）の内部には、前記熱交換給水口（２２０２）と前記熱交換出水口（２２０３）に連通する熱交換水路を有し、前記モータ給水口（２２０１）及び前記モータ出水口（２２１１）は、さらに外部冷却回路に連通する、請求項１４又は１５に記載のモータシステム。
  17. 請求項１～１６のいずれか１項に記載のモータシステムを含む、車両。
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