JP4447410B2 - Rotor cooling device for motor for electric vehicle - Google Patents

Rotor cooling device for motor for electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
JP4447410B2
JP4447410B2 JP2004256858A JP2004256858A JP4447410B2 JP 4447410 B2 JP4447410 B2 JP 4447410B2 JP 2004256858 A JP2004256858 A JP 2004256858A JP 2004256858 A JP2004256858 A JP 2004256858A JP 4447410 B2 JP4447410 B2 JP 4447410B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
opening
motor
closing member
coolant
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004256858A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006074930A (en
Inventor
弘勝 天沼
征人 藤岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2004256858A priority Critical patent/JP4447410B2/en
Publication of JP2006074930A publication Critical patent/JP2006074930A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4447410B2 publication Critical patent/JP4447410B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

本発明は、車両用駆動源としてのモータを備え、該モータを内装するケース内に冷却液を循環する液冷式のロータ冷却装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid-cooled rotor cooling device that includes a motor as a vehicle drive source and circulates a coolant in a case that houses the motor.

近年、車両用駆動源として、内燃機関に換えて、あるいは内燃機関とともに、モータを備えた車両が知られている。このような車両においては、モータの駆動時におけるモータの温度上昇を抑制したり、モータの摺動部分を潤滑するために、油などの冷却液をモータに供給する装置を備えているものがある。   2. Description of the Related Art In recent years, vehicles equipped with motors are known as vehicle drive sources in place of or in combination with internal combustion engines. Some of such vehicles include a device for supplying a coolant such as oil to the motor in order to suppress a temperature rise of the motor when the motor is driven or to lubricate a sliding portion of the motor. .

例えば、特許文献1には、トルク伝達系を介して走行用モータの回転を受けて作動する機械式オイルポンプを備えることで、電動車両の走行時等のようにトルク伝達系の回転数が高くなると、その分油の吐出流量が多くなり、トルク伝達系を潤滑する潤滑回路に十分な油を供給する技術が提案されている。   For example, Patent Document 1 includes a mechanical oil pump that operates by receiving the rotation of a traveling motor via a torque transmission system, so that the rotational speed of the torque transmission system is high, such as during traveling of an electric vehicle. Then, a technique for supplying a sufficient amount of oil to a lubricating circuit that lubricates the torque transmission system has been proposed.

また、特許文献2には、モータの動力を車輪へ伝達する伝動機構に回転部材を備えるとともに、該回転部材の回転により掻き上げられるオイルを、モータや伝動機構を収納したケースの上方に導く導油壁を備え、該導油壁に漏れ止め連結されて掻き上げられるオイルの導油壁側方への逃げを防ぐ離隔壁部材とを有する技術が提案されている。この技術によれば、伝動機構の回転部材により掻き上げられるオイルが導油壁の側方に逃げ出すのを、導入壁に漏れ止め固定された離隔壁部材により防ぐことができる。
特許第3235208号公報 特開平11−98616号公報
In Patent Document 2, a transmission mechanism that transmits the power of the motor to the wheels is provided with a rotating member, and oil pumped up by the rotation of the rotating member is guided to the upper side of the case that houses the motor and the transmission mechanism. There has been proposed a technique that includes an oil wall and a separation wall member that prevents oil that is scraped and connected to the oil guide wall from being leaked to the side of the oil guide wall. According to this technique, the oil scraped up by the rotating member of the transmission mechanism can be prevented from escaping to the side of the oil guiding wall by the separation wall member fixed to the introduction wall by leakage prevention.
Japanese Patent No. 3235208 JP-A-11-98616

ところで、車両に駆動源として搭載されたモータは、車両の状態(例えば停止時や高速走行時)に応じて、様々な回転数で駆動される。そこで、車両の状態に応じた冷却液の制御を行うことが重要となってくる。   By the way, a motor mounted as a drive source in a vehicle is driven at various rotational speeds according to the state of the vehicle (for example, when stopped or when traveling at high speed). Therefore, it is important to control the coolant according to the state of the vehicle.

従って、本発明は、ケース内に貯留される冷却液の液面高さをモータの回転数に応じて適正に制御することができる電動車両用モータのロータ冷却装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rotor cooling device for an electric vehicle motor that can appropriately control the liquid level height of the coolant stored in the case in accordance with the rotational speed of the motor. .

請求項1に係る発明は、車両用駆動源としてのモータ(例えば、実施の形態におけるモータ1)を備え、該モータを内装するケース(例えば、実施の形態におけるケース20)内に冷却液(例えば、実施の形態における冷却油)を循環する液冷式の電動車両用モータに適用され、前記モータの駆動軸(例えば、実施の形態における駆動軸2)に結合されたロータ軸(例えば、実施の形態におけるロータ軸4)内に冷却液を通してなり、前記モータのロータ(例えば、実施の形態におけるロータ3)には第1の開閉部材(例えば、実施の形態における第1バルブ33)と第2の開閉部材(例えば、実施の形態における第2バルブ34)とが設けられ、前記第1の開閉部材は、該ロータが停止状態のときに開状態となっており、該ロータが停止状態から回転して所定の第1の回転数となるまでに開状態から閉状態となりロータ軸内の冷却液を保持させ、前記第2の開閉部材は、該ロータが前記第1の回転数より大きい所定の第2の回転数となるまでに閉状態から開状態となりロータ軸内の冷却液を前記ケース内に開放することを特徴とする。   The invention according to claim 1 includes a motor (for example, the motor 1 in the embodiment) as a vehicle drive source, and a coolant (for example, the case 20 in the embodiment) (for example, the case 20 in the embodiment). Applied to a liquid-cooled electric vehicle motor that circulates (cooling oil in the embodiment) and coupled to a drive shaft of the motor (for example, the drive shaft 2 in the embodiment). The coolant is passed through the rotor shaft 4) in the embodiment, and the rotor of the motor (for example, the rotor 3 in the embodiment) is connected to the first opening / closing member (for example, the first valve 33 in the embodiment) and the second An opening / closing member (for example, the second valve 34 in the embodiment) is provided, and the first opening / closing member is in an open state when the rotor is in a stopped state, and the rotor is in a stopped state. From the open state to the closed state until the predetermined first rotational speed is reached, the coolant in the rotor shaft is held, and the second opening / closing member has the rotor larger than the first rotational speed. Before the predetermined second rotational speed is reached, the closed state is changed to the open state, and the coolant in the rotor shaft is released into the case.

この発明によれば、前記ロータが停止状態のときには前記第1の開閉部材が開状態となっており、ロータ軸内の冷却液は前記ケース内に開放され、ケース内に貯留される冷却液の液面高さを高くすることができる。そして、前記ロータが停止状態から回転して前記第1の回転数となるまでに、前記第1の開閉部材が開状態から閉状態となることで、前記ロータ軸内に流入した冷却液は前記ケース内への流入を遮断され、前記ロータ軸内に保持される。これに伴い、ケース内に貯留される冷却液の液面高さは前記ロータの停止状態のときに比して低下する。従って、前記第1の回転数で回転するロータに対する冷却機能を一定以上に確保しつつ、停止状態から回転数の増加に伴う冷却液によるロータのフリクションの増大を抑制することができる。   According to the present invention, when the rotor is in a stopped state, the first opening / closing member is in an open state, and the coolant in the rotor shaft is opened in the case, and the coolant stored in the case The liquid level can be increased. Then, the first opening / closing member is changed from the open state to the closed state until the rotor rotates from the stopped state to the first rotational speed, so that the coolant flowing into the rotor shaft is Inflow into the case is blocked and held in the rotor shaft. Along with this, the liquid level of the coolant stored in the case is lower than when the rotor is stopped. Accordingly, it is possible to suppress an increase in the friction of the rotor due to the coolant due to the increase in the rotational speed from the stopped state while ensuring a cooling function for the rotor rotating at the first rotational speed to a certain level or more.

そして、前記ロータが前記第1の回転数からより大きい前記第2の回転数となるまでに、前記第2の開閉部材が閉状態から開状態となることで、前記ロータ軸内に流入した冷却液は前記ケース内への流入を一部許容される。これにより、回転数のさらなる増加に伴うロータ軸内の圧力増加を抑制できる。また、ロータの回転数の増加により前記ケース内に貯留される冷却液の撹拌される量が増え、前記ケース内に貯留される冷却液の液面高さが低下していくが、前記第2の開閉部材を介して前記ロータ軸内から前記ケース内に冷却液が流入することで、前記ケース内に貯留される冷却液の液面高さを一定以上に保つことができる。従って、前記ロータの回転数が変動しても、冷却液による冷却機能を保ちつつフリクションの増大を抑制することができる。   The second opening / closing member is changed from the closed state to the open state until the rotor reaches the second rotation number higher than the first rotation number, whereby the cooling that has flowed into the rotor shaft. The liquid is partially allowed to flow into the case. Thereby, the pressure increase in a rotor shaft accompanying the further increase in rotation speed can be suppressed. Further, the amount of stirring of the coolant stored in the case increases due to the increase in the rotational speed of the rotor, and the liquid level height of the coolant stored in the case decreases. When the coolant flows into the case from the rotor shaft through the opening / closing member, the liquid level of the coolant stored in the case can be maintained at a certain level or more. Therefore, even if the rotational speed of the rotor fluctuates, it is possible to suppress an increase in friction while maintaining the cooling function by the coolant.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載のものであって、前記第1の開閉部材はロータの回転による遠心力によって開状態から閉状態とすることを特徴とする。
この発明によれば、前記ロータの回転数の増減に応じてその遠心力も増減するため、前記回転数に比例する遠心力に基づいて前記第1の開閉部材の開閉状態を制御することで、前記第1の開閉部材の制御を簡便に行うことができるとともに、装置構成を単純化することができる。
According to a second aspect of the present invention, the first opening / closing member is changed from an open state to a closed state by a centrifugal force generated by rotation of a rotor.
According to this invention, since the centrifugal force also increases or decreases according to the increase or decrease of the rotational speed of the rotor, the open / close state of the first opening / closing member is controlled based on the centrifugal force proportional to the rotational speed, The first opening / closing member can be easily controlled, and the apparatus configuration can be simplified.

請求項3に係る発明は、請求項1に記載のものであって、前記第2の開閉部材はロータ内の圧力により閉状態から開状態とすることを特徴とする。
この発明によれば、前記ロータの圧力により前記第2の開閉部材の開閉状態を制御することで、前記ロータの回転数が変動したときでも、ロータ内の圧力を適正に維持しつつロータを駆動することができる。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the second opening / closing member is changed from the closed state to the open state by the pressure in the rotor.
According to this invention, by controlling the opening / closing state of the second opening / closing member by the pressure of the rotor, the rotor is driven while maintaining the pressure in the rotor properly even when the rotation speed of the rotor fluctuates. can do.

請求項4に係る発明は、請求項1に記載のものであって、前記ロータには、温度に依存して形状を変化させる第3の開閉部材(例えば、実施の形態における第3バルブ35)が設けられ、前記第3の開放部材は、前記ロータ軸内の冷却液の温度が所定以上となった場合にロータ軸内の冷却液を前記ケース内に開放することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1, wherein the rotor has a third opening / closing member whose shape changes depending on temperature (for example, the third valve 35 in the embodiment). And the third opening member opens the cooling liquid in the rotor shaft into the case when the temperature of the cooling liquid in the rotor shaft becomes a predetermined temperature or more.

この発明によれば、前記ロータ軸内の冷却液の温度が所定以上となった場合には、前記第3の開放部材により前記ロータ軸内の冷却液を前記ケース内に開放することで、前記ケース内に貯留される冷却液の液面高さを一定以上に保つことができるため、前記ロータの冷却効果を高めて、前記ロータに設けられる磁石の磁力を一定以上に保持することができ、前記磁石を高熱から保護することができる。   According to the present invention, when the temperature of the coolant in the rotor shaft becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the coolant in the rotor shaft is opened in the case by the third opening member. Since the liquid level height of the coolant stored in the case can be maintained above a certain level, the cooling effect of the rotor can be increased, and the magnetic force of the magnet provided on the rotor can be maintained above a certain level, The magnet can be protected from high heat.

請求項5に係る発明は、請求項1に記載のものであって、前記第1の開閉部材は、前記第2の開閉部材よりもロータの径方向外側に設けられることを特徴とする。
この発明によれば、前記第1の開閉部材が開状態となっているときには、前記ロータ軸内の冷却液を前記ロータの径方向外側から前記ケース内に開放するので、前記ケース内に貯留される冷却液の液面高さをより高くすることができる。また、前記第2の開放部材は前記第1の開放部材よりもロータの径方向内側に設けられているので、前記ロータが前記第2の回転数となるまでに前記第2の開放部材が開状態となったときでも、前記ロータ軸内の冷却液は前記第2の開放部材よりも外周側の部位に一部貯留される。従って、前記ケース内に貯留される冷却液の液面高さを一定以上に保ちつつも、前記第1の開放部材が開状態のときよりも液面高さを低く維持することができるので、冷却液によるフリクションを抑えつつ冷却効果を確保する効果を高めることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the first opening / closing member is provided on a radially outer side of the rotor than the second opening / closing member.
According to this invention, when the first opening / closing member is in the open state, the coolant in the rotor shaft is released into the case from the outside in the radial direction of the rotor, so that it is stored in the case. The liquid level of the coolant can be further increased. Further, since the second opening member is provided on the radially inner side of the rotor with respect to the first opening member, the second opening member is opened before the rotor reaches the second rotational speed. Even when the state is reached, a part of the coolant in the rotor shaft is stored in a portion on the outer peripheral side of the second opening member. Therefore, while maintaining the liquid level height of the coolant stored in the case above a certain level, the liquid level height can be maintained lower than when the first opening member is in the open state, The effect of ensuring the cooling effect can be enhanced while suppressing the friction caused by the coolant.

請求項1に係る発明によれば、前記ロータの回転数が変動しても、冷却液による冷却機能を保ちつつフリクションの増大を抑制することができる。また、ロータ軸内の圧力増加を抑制できる。
請求項2に係る発明によれば、前記第1の開閉部材の制御を簡便に行うことができるとともに、装置構成を単純化することができる。
According to the first aspect of the present invention, even if the rotational speed of the rotor fluctuates, an increase in friction can be suppressed while maintaining the cooling function by the coolant. Further, an increase in pressure in the rotor shaft can be suppressed.
According to the invention which concerns on Claim 2, while controlling the said 1st opening-and-closing member simply, an apparatus structure can be simplified.

請求項3に係る発明によれば、前記ロータの回転数が変動したときでも、ロータ内の圧力を適正に維持しつつロータを駆動することができる。
請求項4に係る発明によれば、前記ロータの冷却効果を高めて、前記ロータに設けられる磁石の磁力を一定以上に保持することができ、前記磁石を高熱から保護することができる。
請求項5に係る発明によれば、冷却液によるフリクションを抑えつつ冷却効果を確保する効果を高めることができる。
According to the invention which concerns on Claim 3, even when the rotation speed of the said rotor fluctuates, a rotor can be driven, maintaining the pressure in a rotor appropriately.
According to the invention which concerns on Claim 4, the cooling effect of the said rotor can be heightened, the magnetic force of the magnet provided in the said rotor can be hold | maintained more than fixed, and the said magnet can be protected from high heat.
According to the invention which concerns on Claim 5, the effect which ensures the cooling effect can be heightened, suppressing the friction by a cooling fluid.

以下、この発明の実施の形態における電動車両用モータのロータ冷却装置を図面と共に説明する。本実施の形態においては、電動車両の駆動輪に連結したモータに適用した場合について説明する。   Hereinafter, a rotor cooling device for an electric vehicle motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a motor connected to drive wheels of an electric vehicle will be described.

図1は本発明の実施の形態における電動車両用モータの要部断面図である。同図に示すように、車両の駆動源であるモータ1は、全体を囲繞するケース20内に収容されている。また、ケース20内下部には、詳細を後述するように冷却液として作用する冷却油が貯留される。
前記モータ1には、駆動軸2が前記モータ1の軸心を貫通するように設けられている。駆動軸2は、ベアリング15を介してケース20に接続され、該ベアリング15により軸心周りに回動可能に保持されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of an electric vehicle motor according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a motor 1 that is a drive source of a vehicle is accommodated in a case 20 surrounding the whole. Moreover, the cooling oil which acts as a cooling fluid is stored in the lower part in case 20 so that a detail may mention later.
The motor 1 is provided with a drive shaft 2 so as to penetrate the shaft center of the motor 1. The drive shaft 2 is connected to the case 20 via a bearing 15 and is held by the bearing 15 so as to be rotatable around an axis.

モータ1は、ロータ3と、該ロータ3に対向するステータ11とを備えている。
ロータ3は、前記駆動軸2の外周側に配設されて外形略円筒状に形成されるロータ軸4と、該ロータ軸4のさらに外周側に設けられて積層鋼板を積層してなるロータコア5と、該ロータコア5に装着される複数の永久磁石6と、を備えている。ロータ軸4は、前記駆動軸2に一体的に連結されており、ロータ3は駆動軸2とともに回転する。そして、駆動軸2と、これに対向するケース20の内壁面とには、ロータ3の回転角度を検出するレゾルバ22が設けられている。
一方、ステータ11は、積層鋼板を積層してなるステータコア12と、ステータコア12に巻装される巻線(コイル)13とを備えている。ステータ11は、ケース20の内壁面に固定保持されている。
The motor 1 includes a rotor 3 and a stator 11 that faces the rotor 3.
The rotor 3 is disposed on the outer peripheral side of the drive shaft 2 and has a rotor shaft 4 formed in a substantially cylindrical shape, and a rotor core 5 that is provided on the outer peripheral side of the rotor shaft 4 and is formed by laminating laminated steel plates. And a plurality of permanent magnets 6 attached to the rotor core 5. The rotor shaft 4 is integrally connected to the drive shaft 2, and the rotor 3 rotates together with the drive shaft 2. A resolver 22 that detects the rotation angle of the rotor 3 is provided on the drive shaft 2 and the inner wall surface of the case 20 facing the drive shaft 2.
On the other hand, the stator 11 includes a stator core 12 formed by laminating laminated steel plates and a winding (coil) 13 wound around the stator core 12. The stator 11 is fixed and held on the inner wall surface of the case 20.

そして、本実施の形態では、冷却液として作用する冷却油を貯留するオイルパン24が、前記ケース20の下部に近接するように設けられている。オイルパン24はストレーナ25を介して流通流路28の一端部に接続されている。一方、流通通路28の他端部は前記駆動軸2に接続されている。そして、流通通路28には、メカニカルオイルポンプ27が配設されている。前記オイルポンプ27を作動させることにより、オイルパン24に貯留された冷却油がストレーナ25を介して流通通路28から駆動軸2内へ送り出される。   In the present embodiment, an oil pan 24 that stores cooling oil acting as a coolant is provided so as to be close to the lower portion of the case 20. The oil pan 24 is connected to one end of the flow passage 28 via the strainer 25. On the other hand, the other end of the flow passage 28 is connected to the drive shaft 2. A mechanical oil pump 27 is disposed in the distribution passage 28. By operating the oil pump 27, the cooling oil stored in the oil pan 24 is sent out from the flow passage 28 into the drive shaft 2 through the strainer 25.

駆動軸2の内部は、軸心に沿って中空に形成されている。この駆動軸2の中空部分に前記流通通路28から供給された冷却油が流通する。そして、駆動軸2には、前記中空部分からロータ軸4側に連通する連通路32が形成されている。前記駆動軸2内を流通する冷却油は、連通路32を介してロータ軸4内に流入する。
ロータ軸4は、外形を略円筒状に形成された内部を中空に形成されている。そして、この中空部分が前記連通路32から流入する冷却油を貯留する貯留室31として機能する。
The interior of the drive shaft 2 is formed hollow along the axis. The cooling oil supplied from the flow passage 28 flows through the hollow portion of the drive shaft 2. The drive shaft 2 is formed with a communication passage 32 communicating from the hollow portion to the rotor shaft 4 side. The cooling oil flowing through the drive shaft 2 flows into the rotor shaft 4 through the communication path 32.
The rotor shaft 4 is formed with a hollow inside whose outer shape is formed in a substantially cylindrical shape. And this hollow part functions as the storage chamber 31 which stores the cooling oil which flows in from the said communicating path 32. FIG.

前記ロータ軸4の一方の端面(図1の左側端面)には、第1バルブ33、第3バルブ35がそれぞれ設けられている。また、前記ロータ軸4の他方の端面(図1の右側端面)には第2バルブ34が設けられている。
前記第1バルブ33は、該ロータ3が停止状態のときに開状態となっており、該ロータ3が停止状態から回転して所定の第1の回転数N1(図2参照)となるまでに開状態から閉状態となりロータ軸4内の冷却油を保持させる。前記第1バルブ33はロータ3の回転による遠心力によって開状態から閉状態となるもの、すなわち、遠心力による切替弁を用いることができる。
A first valve 33 and a third valve 35 are provided on one end face of the rotor shaft 4 (left end face in FIG. 1). A second valve 34 is provided on the other end surface of the rotor shaft 4 (right end surface in FIG. 1).
The first valve 33 is open when the rotor 3 is in a stopped state, and until the rotor 3 rotates from the stopped state to a predetermined first rotational speed N1 (see FIG. 2). From the open state to the closed state, the cooling oil in the rotor shaft 4 is retained. The first valve 33 can be a valve that changes from an open state to a closed state by a centrifugal force generated by the rotation of the rotor 3, that is, a switching valve that uses a centrifugal force.

前記第2バルブ34は、該ロータ3が前記第1の回転数N1より大きい所定の第2の回転数N2(図2参照)となるまでに閉状態から開状態となりロータ軸4内の冷却油を前記ケース20内に開放する。前記第2バルブ34はロータ3内の圧力により閉状態から開状態となるもの、例えば、定圧開放弁を用いることができる。
本実施の形態において、前記第1バルブ33は、前記第2バルブ34よりもロータ3の径方向外側に設けられる。また、ロータ軸4の一方の端面には、その内周側にリリーフ孔36が形成され、ロータ軸4内の圧力上昇の抑制に寄与している。
The second valve 34 changes from a closed state to an open state before the rotor 3 reaches a predetermined second rotational speed N2 (see FIG. 2) greater than the first rotational speed N1, and the cooling oil in the rotor shaft 4 Is opened in the case 20. As the second valve 34, a valve that is changed from a closed state to an open state by the pressure in the rotor 3, for example, a constant pressure release valve can be used.
In the present embodiment, the first valve 33 is provided on the radially outer side of the rotor 3 than the second valve 34. Further, a relief hole 36 is formed on the inner peripheral side of one end surface of the rotor shaft 4, which contributes to suppression of pressure increase in the rotor shaft 4.

前記第3バルブ35は、温度に依存して形状を変化させるものであり、前記ロータ軸4内の冷却油の温度が所定以上となった場合にロータ軸4内の冷却油を前記ケース20内に開放する。
第3バルブ35としては、バイメタル式のバルブ、すなわち、熱膨張係数の異なる2種類の金属板を接着して、温度上昇により湾曲することで開状態となるものを用いることができる。
The third valve 35 changes its shape depending on the temperature. When the temperature of the cooling oil in the rotor shaft 4 exceeds a predetermined value, the cooling oil in the rotor shaft 4 is transferred into the case 20. To open.
As the third valve 35, a bimetallic valve, that is, a valve that is opened by bonding two types of metal plates having different thermal expansion coefficients and bending due to a temperature rise can be used.

また、ケース20の側面下部には、オイルパン24に連結する連結通路26が配設されている。この連結通路26を介してケース20内に貯留された冷却油をオイルパン24に流通することができる。以上説明したように、本実施の形態におけるモータ1は、ケース20内に冷却油を循環する液冷式のモータとなっている。   In addition, a connection passage 26 that is connected to the oil pan 24 is disposed at a lower portion of the side surface of the case 20. The cooling oil stored in the case 20 can be distributed to the oil pan 24 through the connection passage 26. As described above, the motor 1 in the present embodiment is a liquid-cooled motor that circulates cooling oil in the case 20.

図2はロータ回転数とケース内の油面の高さとの関係を示すグラフ図である。上述したように、前記ロータ3が停止状態のときには前記第1バルブ33が開状態となっており、ロータ軸4内の冷却油は前記ケース20内に開放されている。その結果、ケース20内に貯留される冷却液の液面高さを高くすることができる(図2の高さL0)。
そして、前記ロータ3が停止状態から回転して前記第1の回転数N1となるまでに、前記第1バルブ33が開状態から閉状態となる。これにより、前記ロータ軸4内に流入した冷却油は前記ケース20内への流入を遮断され、前記ロータ軸4内に保持される。これに伴い、ケース20内に貯留される冷却油の液面高さは前記ロータ3の停止状態のときに比して低下する(図2の高さL1)。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the rotor speed and the oil level in the case. As described above, when the rotor 3 is in a stopped state, the first valve 33 is open, and the cooling oil in the rotor shaft 4 is opened in the case 20. As a result, the liquid level of the coolant stored in the case 20 can be increased (height L0 in FIG. 2).
Then, the first valve 33 is changed from the open state to the closed state until the rotor 3 rotates from the stopped state to the first rotation speed N1. As a result, the cooling oil that has flowed into the rotor shaft 4 is blocked from flowing into the case 20 and held in the rotor shaft 4. Along with this, the liquid level of the cooling oil stored in the case 20 is reduced as compared to when the rotor 3 is stopped (height L1 in FIG. 2).

従って、前記第1の回転数N1で回転するロータ3に対する冷却機能を一定以上に確保しつつ、停止状態から回転数の増加に伴う冷却油によるロータ3のフリクションの増大を抑制することができる。
また、前記第1バルブ33としてロータ3の回転による遠心力によって開状態から閉状態となるものを用いている。よって、前記ロータ3の回転数の増減に応じてその遠心力も増減するため、前記回転数に比例する遠心力に基づいて前記第1バルブ33の開閉状態を制御することで、前記第1バルブ33の制御を簡便に行うことができるとともに、装置構成を単純化することができる。
Accordingly, it is possible to suppress an increase in friction of the rotor 3 due to the cooling oil accompanying an increase in the rotational speed from the stopped state while ensuring a cooling function for the rotor 3 that rotates at the first rotational speed N1 to a certain level or more.
The first valve 33 is a valve that is changed from an open state to a closed state by a centrifugal force generated by the rotation of the rotor 3. Accordingly, since the centrifugal force also increases / decreases in accordance with the increase / decrease of the rotational speed of the rotor 3, the first valve 33 is controlled by controlling the open / close state of the first valve 33 based on the centrifugal force proportional to the rotational speed. Can be easily performed, and the apparatus configuration can be simplified.

そして、前記ロータ3が前記第1の回転数N1からより大きい前記第2の回転数N2となるまでに、前記第2バルブ34が閉状態から開状態となることで、前記ロータ軸4内に流入した冷却油は前記ケース20内への流入を一部許容される。これにより、回転数のさらなる増加に伴うロータ軸4内の圧力増加を抑制できる。   Then, the second valve 34 is changed from the closed state to the open state until the rotor 3 reaches the second rotational speed N2 that is larger than the first rotational speed N1, so that the rotor shaft 4 is moved into the rotor shaft 4. The inflowing cooling oil is partially allowed to flow into the case 20. Thereby, the pressure increase in the rotor shaft 4 accompanying the further increase in the rotation speed can be suppressed.

また、ロータ3の回転数の増加により前記ケース20内に貯留される冷却油の撹拌される量が増え、前記ケース20内に貯留される冷却油の液面高さが低下していく(図2の高さL1→L2)。しかし、本実施の形態では、前記第2バルブ34を介して前記ロータ軸4内から前記ケース20内に冷却油が流入することで、前記ケース20内に貯留される冷却油の液面高さを上昇させることができる(図2のL2→L3)、前記液面高さを一定以上(この場合はL2以上)に保つことができる。従って、前記ロータ3の回転数が変動しても、冷却油による冷却機能を保ちつつフリクションの増大を抑制することができる。
ここで、図2のラインAについて説明する。ラインAは、ロータ3が油没せず(フリクションにならず)、かつ、ステータ11を冷却可能な油面とするための基準ラインである。図2に示したラインAの高さは一例であり、モータ1の特性や制御内容に応じて適宜調整される。
Further, the amount of the cooling oil stored in the case 20 is increased by the increase in the number of rotations of the rotor 3, and the liquid level of the cooling oil stored in the case 20 is lowered (FIG. 2 height L1 → L2). However, in the present embodiment, the cooling oil flows into the case 20 from the rotor shaft 4 through the second valve 34, so that the liquid level of the cooling oil stored in the case 20 is increased. Can be raised (L2 → L3 in FIG. 2), and the liquid surface height can be kept above a certain level (in this case, L2 or more). Therefore, even if the rotational speed of the rotor 3 fluctuates, an increase in friction can be suppressed while maintaining the cooling function by the cooling oil.
Here, the line A in FIG. 2 will be described. The line A is a reference line for making the oil surface that can cool the stator 11 without causing the rotor 3 to be immersed in oil (not causing friction). The height of the line A shown in FIG. 2 is an example, and is adjusted as appropriate according to the characteristics of the motor 1 and the control content.

また、第2バルブ34としてロータ3内の圧力により閉状態から開状態となるものを用いることにより、前記ロータ3の回転数が変動したときでも、ロータ3内の圧力を適正に維持しつつロータ3を駆動することができる。   Further, by using the second valve 34 that is changed from the closed state to the open state by the pressure in the rotor 3, even when the rotational speed of the rotor 3 fluctuates, the rotor 3 is maintained while maintaining the pressure in the rotor 3 properly. 3 can be driven.

ここで、前記第1バルブ33は、前記第2バルブ34よりもロータ3の径方向外側に設けられ、前記第1バルブ33が開状態となっているときには、前記ロータ軸4内の冷却油を前記ロータ3の径方向外側から前記ケース20内に開放するので、前記ケース20内に貯留される冷却油の液面高さをより高くすることができる。   Here, the first valve 33 is provided on the radially outer side of the rotor 3 than the second valve 34. When the first valve 33 is in an open state, the cooling oil in the rotor shaft 4 is discharged. Since it opens in the said case 20 from the radial direction outer side of the said rotor 3, the liquid level height of the cooling oil stored in the said case 20 can be made higher.

また、前記第2バルブ34は前記第1バルブ33よりもロータ3の径方向内側に設けられているので、前記ロータ3が前記第2の回転数N2となるまでに前記第2バルブ34が開状態となったときでも、前記ロータ軸4内の冷却油は前記第2バルブ34よりも外周側の部位に一部貯留される。
従って、前記ケース20内に貯留される冷却油の液面高さを一定以上に保ちつつも、前記第1バルブ33が開状態のときよりも液面高さを低く維持することができるので、冷却液によるフリクションを抑えつつ冷却効果を確保する効果を高めることができる。
Further, since the second valve 34 is provided radially inward of the rotor 3 relative to the first valve 33, the second valve 34 is opened until the rotor 3 reaches the second rotational speed N2. Even when the state is reached, a part of the cooling oil in the rotor shaft 4 is stored in a portion on the outer peripheral side of the second valve 34.
Accordingly, the liquid level height of the cooling oil stored in the case 20 can be kept at a certain level or more, and the liquid level height can be kept lower than when the first valve 33 is in an open state. The effect of ensuring the cooling effect can be enhanced while suppressing the friction caused by the coolant.

また、前記ロータ軸4内の冷却油の温度が所定以上となった場合には、前記第3バルブ35により前記ロータ軸4内の冷却油を前記ケース20内に開放することで、前記ケース20内に貯留される冷却油の液面高さを一定以上に保つことができるため、前記ロータ3の冷却効果を高めて、前記ロータ3に設けられる磁石6の磁力を一定以上に保持することができ、前記磁石6を高熱から保護することができる。ここで、前記第3バルブ35は、前記ロータ軸4の外周側に位置するように設けると、第3バルブ35から流出する冷却油により磁石6を効果的に冷却することができる点で好ましい。   Further, when the temperature of the cooling oil in the rotor shaft 4 becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the cooling oil in the rotor shaft 4 is opened into the case 20 by the third valve 35, whereby the case 20 Since the liquid level height of the cooling oil stored in the rotor can be maintained above a certain level, the cooling effect of the rotor 3 can be enhanced and the magnetic force of the magnet 6 provided on the rotor 3 can be maintained above a certain level. The magnet 6 can be protected from high heat. Here, it is preferable that the third valve 35 is provided so as to be positioned on the outer peripheral side of the rotor shaft 4 in that the magnet 6 can be effectively cooled by the cooling oil flowing out from the third valve 35.

なお、本発明の内容は上述の実施の形態のみに限られるものでないことはもちろんである。例えば、車両としては、駆動源としてエンジンとモータとを備えたハイブリッド車両であってもよいし、モータのみを備えた車両であってもよい。
なお、バルブ33〜35の配置位置は上述の実施の形態のものに限られず、それぞれのバルブ33〜35を設ける端面を入れ替えてもよいし、いずれか一方の端面のみに設けるようにしてもよい。
さらに、モータ1の両側にエンジンや変速機を配設してこれらにモータ1の駆動軸2を連結するように構成してもよいし、四輪駆動のハイブリッド車両においてリア側に駆動源としてのモータ1を備えるように構成してもよい。
また、実施の形態ではメカニカルオイルポンプ27を用いた場合について説明したが、これに限らず電動オイルポンプを用いてもよい。
Of course, the contents of the present invention are not limited to the above-described embodiments. For example, the vehicle may be a hybrid vehicle including an engine and a motor as drive sources, or may be a vehicle including only a motor.
The arrangement positions of the valves 33 to 35 are not limited to those in the above-described embodiment, and the end surfaces on which the respective valves 33 to 35 are provided may be replaced, or may be provided on only one of the end surfaces. .
Further, an engine and a transmission may be arranged on both sides of the motor 1 and the drive shaft 2 of the motor 1 may be connected to them. In a four-wheel drive hybrid vehicle, a drive source may be provided on the rear side. You may comprise so that the motor 1 may be provided.
Moreover, although embodiment demonstrated the case where the mechanical oil pump 27 was used, you may use not only this but an electric oil pump.

本発明の実施の形態における電動車両用モータの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the motor for electric vehicles in embodiment of this invention. ロータ回転数とケース内の油面の高さとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between rotor rotation speed and the height of the oil level in a case.

符号の説明Explanation of symbols

1…モータ
2…駆動軸
3…ロータ
4…ロータ軸
20…ケース
33…第1バルブ(第1の開閉部材)
34…第2バルブ(第2の開閉部材)
35…第3バルブ(第3の開閉部材)

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor 2 ... Drive shaft 3 ... Rotor 4 ... Rotor shaft 20 ... Case 33 ... 1st valve (1st opening-closing member)
34. Second valve (second opening / closing member)
35 ... Third valve (third opening / closing member)

Claims (5)

車両用駆動源としてのモータを備え、該モータを内装するケース内に冷却液を循環する液冷式の電動車両用モータに適用され、
前記モータの駆動軸に結合されたロータ軸内に冷却液を通してなり、
前記モータのロータには第1の開閉部材と第2の開閉部材とが設けられ、
前記第1の開閉部材は、該ロータが停止状態のときに開状態となっており、該ロータが停止状態から回転して所定の第1の回転数となるまでに開状態から閉状態となりロータ軸内の冷却液を保持させ、
前記第2の開閉部材は、該ロータが前記第1の回転数より大きい所定の第2の回転数となるまでに閉状態から開状態となりロータ軸内の冷却液を前記ケース内に開放することを特徴とする電動車両用モータのロータ冷却装置。
It is provided with a motor as a vehicle drive source, and is applied to a liquid-cooled electric vehicle motor that circulates a coolant in a case that houses the motor.
A coolant is passed through the rotor shaft coupled to the drive shaft of the motor;
The rotor of the motor is provided with a first opening / closing member and a second opening / closing member,
The first opening / closing member is in an open state when the rotor is in a stopped state, and is moved from the open state to the closed state until the rotor rotates from the stopped state to a predetermined first rotational speed. Hold the coolant in the shaft,
The second opening / closing member changes from a closed state to an open state until the rotor reaches a predetermined second rotational speed greater than the first rotational speed, and opens the coolant in the rotor shaft into the case. A rotor cooling device for an electric vehicle motor.
前記第1の開閉部材はロータの回転による遠心力によって開状態から閉状態とすることを特徴とする請求項1に記載の電動車両用モータのロータ冷却装置。   The rotor cooling device for an electric vehicle motor according to claim 1, wherein the first opening / closing member is changed from an open state to a closed state by a centrifugal force generated by rotation of the rotor. 前記第2の開閉部材はロータ内の圧力により閉状態から開状態とすることを特徴とする請求項1に記載の電動車両用モータのロータ冷却装置。   The rotor cooling device for an electric vehicle motor according to claim 1, wherein the second opening / closing member is changed from a closed state to an open state by pressure in the rotor. 前記ロータには、温度に依存して形状を変化させる第3の開閉部材が設けられ、
前記第3の開放部材は、前記ロータ軸内の冷却液の温度が所定以上となった場合にロータ軸内の冷却液を前記ケース内に開放することを特徴とする請求項1に記載の電動車両用モータのロータ冷却装置。
The rotor is provided with a third opening / closing member that changes its shape depending on temperature,
2. The electric motor according to claim 1, wherein the third opening member opens the coolant in the rotor shaft into the case when the temperature of the coolant in the rotor shaft becomes equal to or higher than a predetermined value. A rotor cooling device for a vehicle motor.
前記第1の開閉部材は、前記第2の開閉部材よりもロータの径方向外側に設けられることを特徴とする請求項1に記載の電動車両用モータのロータ冷却装置。
The rotor cooling device for an electric vehicle motor according to claim 1, wherein the first opening / closing member is provided on a radially outer side of the rotor than the second opening / closing member.
JP2004256858A 2004-09-03 2004-09-03 Rotor cooling device for motor for electric vehicle Expired - Fee Related JP4447410B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004256858A JP4447410B2 (en) 2004-09-03 2004-09-03 Rotor cooling device for motor for electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004256858A JP4447410B2 (en) 2004-09-03 2004-09-03 Rotor cooling device for motor for electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006074930A JP2006074930A (en) 2006-03-16
JP4447410B2 true JP4447410B2 (en) 2010-04-07

Family

ID=36154922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004256858A Expired - Fee Related JP4447410B2 (en) 2004-09-03 2004-09-03 Rotor cooling device for motor for electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4447410B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017214232A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-14 Tesla, Inc. Electric motor cooling system
US10967702B2 (en) 2017-09-07 2021-04-06 Tesla, Inc. Optimal source electric vehicle heat pump with extreme temperature heating capability and efficient thermal preconditioning

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5256834B2 (en) * 2008-04-16 2013-08-07 日産自動車株式会社 Electric unit
JP2010172132A (en) * 2009-01-23 2010-08-05 Nippon Steel Corp Rotating electric machine and method for cooling the rotating electric machine
JP2013055752A (en) * 2011-09-02 2013-03-21 Toyota Motor Corp Permanent magnet type motor
JP5730740B2 (en) * 2011-10-19 2015-06-10 トヨタ自動車株式会社 Rotating electric machine
JP5877080B2 (en) * 2012-02-07 2016-03-02 Ntn株式会社 Electric vehicle drive unit
US11932078B2 (en) 2021-03-31 2024-03-19 Tesla, Inc. Electric vehicle heat pump using enhanced valve unit

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017214232A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-14 Tesla, Inc. Electric motor cooling system
WO2017214234A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-14 Tesla, Inc. Electric motor waste heat mode to heat battery
US10128705B2 (en) 2016-06-07 2018-11-13 Tesla, Inc. Electric motor heating/cooling system
CN109314443A (en) * 2016-06-07 2019-02-05 特斯拉公司 For heating the electric notor waste heat mode of battery
JP2019517765A (en) * 2016-06-07 2019-06-24 テスラ,インコーポレイテッド Motor waste heat mode of thermal battery
US10587162B2 (en) 2016-06-07 2020-03-10 Tesla, Inc. Electric motor waste heat mode to heat battery
CN109314443B (en) * 2016-06-07 2020-08-11 特斯拉公司 Electric motor waste heat mode for heating battery
US11088582B2 (en) 2016-06-07 2021-08-10 Tesla, Inc. Electric motor rotor discharge protection
US11218045B2 (en) 2016-06-07 2022-01-04 Tesla, Inc. Electric motor waste heat mode to heat battery
EP3465886B1 (en) * 2016-06-07 2022-08-03 Tesla, Inc. Electric motor cooling system
EP3465887B1 (en) * 2016-06-07 2023-09-27 Tesla, Inc. Electric motor waste heat mode to heat battery
US10967702B2 (en) 2017-09-07 2021-04-06 Tesla, Inc. Optimal source electric vehicle heat pump with extreme temperature heating capability and efficient thermal preconditioning

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006074930A (en) 2006-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4682716B2 (en) Motor cooling device
US11434977B2 (en) Vehicle drive device
JP4683140B2 (en) Heating part cooling structure of vehicle drive device
JP4538253B2 (en) Motor type power unit
EP2724450B1 (en) Cooling structure of rotary electric machine
JP2018057243A (en) Vehicle drive device
JP2008286247A (en) Oil level adjusting device
JP5282639B2 (en) Vehicle drive device
JP2010261534A (en) Driving device for vehicle
CN111585394A (en) Motor unit
JP6841747B2 (en) Rotating machine cooling device and rotating machine cooling method
JP4447410B2 (en) Rotor cooling device for motor for electric vehicle
JP5232088B2 (en) Rotor
WO2019208083A1 (en) Motor unit
US20140054987A1 (en) Rotating electrical machine
KR101417660B1 (en) Fan clutch for vehicle
JP2019161899A (en) Cooling system of rotary electric machine and cooling method of rotary electric machine
WO2019208084A1 (en) Motor unit and method for controlling motor unit
JP2007202243A (en) Cooling device of automobile motor
JP5141353B2 (en) Fluid passage structure of power transmission device
US11070110B2 (en) Cooling system for rotary electric machine
KR20100006045A (en) Fan clutch for vehicle
JP3955874B2 (en) Prime mover
JP6919584B2 (en) Motor cooling structure
JP5505270B2 (en) Vehicle drive device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100112

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100120

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140129

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees