JP4958891B2 - Toroidal winding motor - Google Patents
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Description
本発明は、トロイダル巻線モータに関するものである。 The present invention relates to a toroidal winding motor.
従来から、軸線周りに回転自在に支持されるとともに、永久磁石が配設されたロータと、ロータの周囲に対向配置されるとともに、コイル(巻線)が巻回されたステータとを備えたモータを有する車両用モータユニットが知られている。
また、コイルの巻回方法としては、分布巻き、集中巻きおよびトロイダル巻きが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a motor that is supported rotatably around an axis and has a rotor on which permanent magnets are disposed, and a stator that is disposed opposite to the periphery of the rotor and on which coils (windings) are wound. There is known a vehicle motor unit having the following.
Further, distributed winding, concentrated winding, and toroidal winding are known as winding methods of the coil.
ステータにコイルを分布巻きで巻回すると、コイルの重なり合う部分が多く、ステータのスロット間を架け渡す渡り部の高さが高くなり、軸方向に長くなってしまう。なお、分布巻きでは、ステータコア内のq軸磁束分布が均等になり、トルクリップルおよび振動を低減することができる。 When the coil is wound around the stator by distributed winding, there are many overlapping portions of the coil, and the height of the crossing portion that spans between the slots of the stator becomes high and becomes long in the axial direction. In the distributed winding, the q-axis magnetic flux distribution in the stator core becomes uniform, and torque ripple and vibration can be reduced.
また、ステータにコイルを集中巻きで巻回すると、渡り部の高さは低く抑えることができるが、q軸磁束分布が不均一になり、振動を低減することができない。 Further, when the coil is wound around the stator by concentrated winding, the height of the transition portion can be kept low, but the q-axis magnetic flux distribution becomes non-uniform and vibration cannot be reduced.
一方、ステータにコイルをトロイダル巻きで巻回すると、渡り部の高さは集中巻きと略同一の高さに抑えることができ、q軸磁束分布は分布巻きと同様に均等にすることができる。しかしながら、トロイダル巻きでは、コイルがステータの外周側にも配されるため、ステータ外周面とハウジングとの接触面積が小さくなり、コイルおよびステータから発せられる熱を放熱しにくいという問題がある。
そこで、ステータにトロイダル巻きでコイルを巻回した場合でも、コイルおよびステータを冷却することができる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
Therefore, a technique that can cool the coil and the stator even when the coil is wound around the stator by toroidal winding is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上述した特許文献1では、ハウジング自体を冷媒配管としているため、ロータとステータとの隙間(ロータ周囲のエアギャップ)に隔壁を設ける必要がある。つまり、隙間を大きくしなければならず、モータが大型化してしまうという問題がある。また、隔壁とハウジングとの間には、冷媒がロータ側に漏れないように強力なシール構造を有しなければならないという問題がある。
By the way, in
そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、モータを小型化することができるとともに、巻線およびステータを冷却可能なトロイダル巻線モータを提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a toroidal winding motor that can reduce the size of the motor and can cool the winding and the stator.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、ロータ(例えば、実施形態におけるロータ22)と、該ロータの外周に沿って設けられるステータ(例えば、実施形態におけるステータ21)と、該ステータに対してトロイダル状に巻き回された巻線(例えば、実施形態におけるコイル17)と、を備え、該巻線に電流を通流することで、前記ロータを回転させるトロイダル巻線モータ(例えば、実施形態におけるモータ23)において、前記ステータは前記巻線間を仕切る仕切部(例えば、実施形態における仕切部31)を有し、該仕切部で区画されて形成される複数のスロット(例えば、実施形態における外側スロット28B)に油を供給可能な油供給部材(例えば、実施形態における油供給部材40,50)が設けられており、前記油供給部材は、前記ステータおよび前記ロータを収容可能なハウジング(例えば、実施形態におけるモータハウジング11)に設けられ、前記ハウジングにおける前記油供給部材が設けられた位置に油噴出孔(例えば、実施形態における油噴出孔44)が形成され、該油噴出孔は、それぞれの前記巻線に対応する位置に形成されており、前記油噴出孔は前記巻線に油が供給されるように軸方向に沿って複数個形成されていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the invention described in
請求項2に記載した発明は、前記油供給部材は前記ハウジングに設けられ、前記ステータは前記ハウジングに圧入固定されていることを特徴としている。 The invention described in claim 2 is characterized in that the oil supply member is provided in the housing, and the stator is press-fitted and fixed in the housing.
請求項3に記載した発明は、ロータと、該ロータの外周に沿って設けられるステータと、該ステータに対してトロイダル状に巻き回された巻線と、を備え、該巻線に電流を通流することで、前記ロータを回転させるトロイダル巻線モータにおいて、前記ステータは前記巻線間を仕切る仕切部を有し、該仕切部で区画されて形成される複数のスロットに油を供給可能な油供給部材が設けられており、前記油供給部材は、前記ステータおよび前記ロータを収容可能なハウジングに設けられ、前記油供給部材には油噴出孔(例えば、実施形態における油噴出孔53)が形成され、該油噴出孔は、それぞれの前記巻線に対応する位置に形成されており、前記油噴出孔は前記巻線に油が供給されるように軸方向に沿って複数個形成されていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotor, a stator provided along the outer periphery of the rotor, and a winding wound around the stator in a toroidal shape, and a current is passed through the winding. In the toroidal winding motor that rotates the rotor by flowing, the stator has a partition part that partitions the windings, and oil can be supplied to a plurality of slots that are defined by the partition part. An oil supply member is provided, and the oil supply member is provided in a housing that can accommodate the stator and the rotor. The oil supply member has an oil injection hole (for example, the
請求項4に記載した発明は、前記油供給部材と前記ステータの外周面とが当接するように構成されていることを特徴としている。 The invention described in claim 4 is characterized in that the oil supply member and the outer peripheral surface of the stator are in contact with each other.
請求項5に記載した発明は、前記油供給部材は前記ハウジングに設けられ、前記ステータは前記油供給部材に圧入固定されていることを特徴としている。 The invention described in claim 5 is characterized in that the oil supply member is provided in the housing, and the stator is press-fitted and fixed to the oil supply member.
請求項6に記載した発明は、前記油噴出孔が、前記ステータの外周面に軸方向に沿って配された前記巻線における周方向両側面に油を供給するように複数形成されていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, a plurality of the oil ejection holes are formed so as to supply oil to both side surfaces in the circumferential direction of the windings arranged along the axial direction on the outer peripheral surface of the stator . It is characterized by.
請求項7に記載した発明は、前記ステータは、内周部に油受け部材(例えば、実施形態における油受け部材33)を備えていることを特徴としている。
The invention described in claim 7 is characterized in that the stator includes an oil receiving member (for example, the
請求項8に記載した発明は、前記油受け部材は、前記ステータ内周部に形成されたティース(例えば、実施形態におけるティース32)間に挟持されていることを特徴としている。
The invention described in claim 8 is characterized in that the oil receiving member is sandwiched between teeth (for example, the
請求項1に記載した発明によれば、油供給部材を設けたことにより、ハウジングを冷媒流路として利用する従来の場合のようにロータとステータとの間に隔壁を設けることが無くなるため、エアギャップの距離を短くすることができる。したがって、モータの小型化を図ることができる。また、油供給部材を巻線およびステータの近傍に配置するため、巻線およびステータを確実に冷却することができる。
なお、従来のように隔壁を設ける場合に、隔壁を金属製にすると渦電流が発生する虞があるが、本発明では隔壁を設けないため、渦電流の発生を防止できる。また、隔壁を設けないため、強力なシール構造も必要なくなる。
また、ステータに仕切部を形成し、仕切部内に配される巻線に対して直接油を噴射することができるため、巻線を確実に冷却することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the oil supply member is provided, the partition wall is not provided between the rotor and the stator as in the conventional case where the housing is used as the refrigerant flow path. The gap distance can be shortened. Therefore, the motor can be reduced in size. Further, since the oil supply member is disposed in the vicinity of the winding and the stator, the winding and the stator can be reliably cooled.
In the case where the partition walls are provided as in the prior art, if the partition walls are made of metal, an eddy current may be generated. However, since the partition walls are not provided in the present invention, the generation of eddy currents can be prevented. Further, since no partition wall is provided, a strong sealing structure is not necessary.
Moreover, since a partition part is formed in a stator and oil can be directly injected with respect to the coil | winding arrange | positioned in a partition part, a coil | winding can be cooled reliably.
さらに、ステータの廻りを軸方向に沿って巻回された巻線に対して満遍なく冷却用の油を供給することができるため、巻線を均一に冷却することができる。 Furthermore , since the cooling oil can be uniformly supplied to the winding wound around the stator along the axial direction, the winding can be uniformly cooled.
請求項2に記載した発明によれば、ハウジングとステータとを密着させることができるため、巻線およびステータの冷却効率を向上することができる。 According to the invention described in claim 2 , since the housing and the stator can be brought into close contact with each other, the cooling efficiency of the winding and the stator can be improved.
請求項3に記載した発明によれば、ステータの廻りを軸方向に沿って巻回された巻線に対して満遍なく冷却用の油を供給することができるため、巻線を均一に冷却することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the cooling oil can be uniformly supplied to the winding wound around the stator along the axial direction, the winding can be uniformly cooled. Can do.
請求項4に記載した発明によれば、油供給部材とステータとで形成された空間内に冷却用の油が供給されるため、該空間内を油が通流することにより巻線だけでなくステータを冷却することができる。 According to the invention described in claim 4 , since the cooling oil is supplied into the space formed by the oil supply member and the stator, not only the windings but also the oil flows through the space. The stator can be cooled.
請求項5に記載した発明によれば、油供給部材とステータとを密着させることができるため、巻線およびステータの冷却効率を向上することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the oil supply member and the stator can be brought into close contact with each other, the cooling efficiency of the winding and the stator can be improved.
請求項6に記載した発明によれば、巻線に対してより確実に満遍なく冷却用の油を供給することができるため、巻線をより均一に冷却することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the cooling oil can be supplied to the winding more reliably and evenly, the winding can be cooled more uniformly.
請求項7に記載した発明によれば、ステータに供給された油が区画された空間内を通流し、ステータの軸方向端面からハウジングの室内に排出される際に、油がロータに接触するのを防止することができる。したがって、ロータに油が接触することによる抵抗が生じるのを防止することができ、ロータの回転性能の低下を抑制することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the oil supplied to the stator flows through the partitioned space and is discharged from the axial end surface of the stator into the housing chamber, the oil contacts the rotor. Can be prevented. Therefore, it is possible to prevent resistance due to oil coming into contact with the rotor, and to suppress a decrease in rotational performance of the rotor.
請求項8に記載した発明によれば、油受け部材をステータの隣接するティース間に挟持することにより、油受け部材を容易に、かつ、確実に保持することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the oil receiving member can be easily and reliably held by sandwiching the oil receiving member between adjacent teeth of the stator.
(第一実施形態)
次に、本発明の第一実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。なお、本実施形態における各装置の取付方向や位置を示す定義は、車両進行方向を前方とし、車両進行方向に向かって左右方向および上下方向を定義するものとする。
図1は車両用モータユニットの概略構成断面図である。図1に示すように、車両用モータユニット(以下、モータユニットという。)10は、ステータ21およびロータ22を備えたモータ23を収容するモータハウジング11と、モータハウジング11の一方側に締結され、モータ23の出力軸24からの動力を伝達する動力伝達部(不図示)を収容するミッションハウジング12と、モータハウジング11の他方側に締結され、モータ23の回転センサ25を収容するセンサハウジング13と、を備えている。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the definition which shows the attachment direction and position of each apparatus in this embodiment shall define the left-right direction and an up-down direction toward a vehicle advancing direction by making a vehicle advancing direction ahead.
FIG. 1 is a schematic sectional view of a vehicle motor unit. As shown in FIG. 1, a vehicle motor unit (hereinafter referred to as a motor unit) 10 is fastened to a
図2に示すように、ステータ21には、周方向に沿って等間隔にスロット28が複数形成され、スロットにはコイル17が巻回されている。
具体的には、コイル17は、ステータ21の内側スロット28Aからステータ21の径方向外側に向かい、ステータ21の外周面21bに形成された仕切部31,31で囲まれた外側スロット28Bを出力軸24の軸方向に沿って架け渡されている。つまり、リング状に形成されたコイル17がスロット28ごとに設けられた、所謂トロイダル巻線モータを構成している。なお、仕切部31は、ステータ21のティース32の径方向に延長した位置に形成されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
Specifically, the
このようにコイル17が巻回されることにより、ステータ21の軸方向両端面21aから突出した側面突出部18が形成されるとともに、ステータ21の外周面21bから突出した周面突出部19が形成される。
By winding the
また、内側スロット28Aにおいて、コイル17が配されたさらに内周側には油受け部材33が設けられている。油受け部材33は、例えば、樹脂や非磁性材で作られた板状部材であり、隣接するティース32,32間に挟持されている。つまり、隣接するティース32,32と、油受け部材33と、内側スロット28Aの側面21cとで囲まれた空間が形成され、その空間内に冷却用の油が流通できるようになっているとともに、油がロータ22側に漏れないように構成されている。このように構成することで、油が回転中のロータ22に触れて飛散するのを防止することができる。なお、油受け部材33は、コイル17の側面突出部18よりも軸方向に長く形成されている。また、油受け部材33は、油が供給されるコイル17が配されたスロット28のみに設けられている。
Further, in the
図1に戻り、ミッションハウジング12は、モータハウジング11に締結された共用ハウジング12Aと、共用ハウジング12Aに締結されたギアハウジング12Bとで構成されている。また、モータハウジング11の内部はモータ室36として、ミッションハウジング12の内部はミッション室37として、センサハウジング13の内部はセンサ室38として、それぞれ構成されている。
Returning to FIG. 1, the
モータハウジング11は、モータ23全体を覆うような略円筒形状で形成されている。モータハウジング11とミッションハウジング12との境界部のミッションハウジング12側には、モータ23の出力軸24の一端を回転自在に支持するベアリング26が設けられ、モータハウジング11とセンサハウジング13との境界部のセンサハウジング13側には、モータ23の出力軸24の他端を回転自在に支持するベアリング27が設けられている。また、ロータ22の外周面には磁石29が取り付けられている。
The
ここで、図2、図3に示すように、モータハウジング11の略上半分の周面には冷却油が流通可能な油供給部材40が設けられている。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, an
油供給部材40について詳細に説明する。油供給部材40は、モータハウジング11の外周面に沿うように、かつ、モータハウジング11の上半分に対応した位置に設けられている。つまり、油供給部材40は、断面略C字状に形成されている。油供給部材40はモータハウジング11の外周面に溶接やネジなどを用いて取り付けられている。また、油供給部材40には、油がモータハウジング11の外周面を周方向に沿って流通するための油流通部41と、モータハウジング11内に配されたコイル17の位置に対応して軸方向に沿って形成された油貯留部42と、モータハウジング11の外周面に密着する密着部43と、を備えている。
The
図5に示すように、油貯留部42に対応するモータハウジング11の外周面には、軸方向に沿って略等間隔に油噴出孔44が複数形成されている(本実施形態では、3個)。つまり、油噴出孔44から噴出した油がコイル17の周面突出部19に供給されるようになっている。なお、油供給部材40の頂部には油供給配管45が連結されている。
As shown in FIG. 5, a plurality of oil ejection holes 44 are formed on the outer peripheral surface of the
このように構成されたモータ23の製造方法について説明する。
まず、モータハウジング11内にコイル17が巻回されたステータ21を取り付ける。この際、ステータ21の仕切部31をモータハウジング11の内周面に当接させながら圧入固定する。なお、ステータ21やモータハウジング11に切欠きを設けるか、ノックピンなどを利用してステータ21の位置合わせをするように構成すればよい。
次に、モータハウジング11の外周面に油供給部材40を取り付け、油供給部材40に油供給配管45を連結すればよい。
A method for manufacturing the
First, the
Next, the
次に、このように構成したモータユニット10のコイル17(およびステータ21)の冷却方法について説明する。
まず、図示しない冷却用油の供給源から供給される油は、モータハウジング11の上部の油供給配管45から油供給部材40内に供給される。そして、この油が、油供給部材40の油流通部41を流通して油貯留部42へ供給される。油貯留部42に貯留された油は、油噴出孔44からモータハウジング11内のコイル17の周面突出部19に噴射される。そして、コイル17から発せられる熱を吸熱する。
Next, a method for cooling the coil 17 (and the stator 21) of the
First, oil supplied from a cooling oil supply source (not shown) is supplied into the
コイル17に噴射された油は、隣接する仕切部31,31で仕切られた空間内を流通しながら、ステータ21の端面21a方向(コイル17の側面突出部18方向)へ熱を吸熱しながら向かう。側面突出部18まで流通してきた油は、そのままモータ室36内へ排出されるか、ステータ21の内側スロット28A内に配されたコイル17の方へ流通する。コイル17から発せられる熱を吸熱した油は最終的にはモータ室36内へ排出されるが、油は油受け部材33上に排出された後、油受け部材33の軸方向端部からモータ室36内へと排出される。モータ室36へ排出された冷却油は、モータ室36の下部に貯留され、図示しない冷却油供給部(循環ポンプ)へと導かれる。
The oil injected into the
このように、冷却用の油をコイル17に直接噴射するため、コイル17から発せられる熱を効率よく吸熱することができる。なお、ステータ21の熱も油がスロット28内を流通することにより同時に吸熱することができる。
In this way, since the cooling oil is directly injected into the
本実施形態によれば、コイル17をトロイダル状に巻き回したモータ23において、ステータ21の外周側に仕切部31を形成し、仕切部31およびティース32で区画されて形成される複数のスロット28(内側スロットAおよび外側スロット28B)に油を供給可能な油噴出孔44が形成された油供給部材40を設けたため、ハウジングを冷媒流路として利用する従来の場合のようにロータ22とステータ21との間に隔壁を設けることが無くなるため、エアギャップの距離を短くすることができる。したがって、モータ23の小型化を図ることができる。また、油供給部材40をコイル17およびステータ21の近傍に配置するため、コイル17およびステータ21を確実に冷却することができる。
なお、従来のように隔壁を設ける場合に、隔壁を金属製にすると渦電流が発生する虞があるが、本実施形態では隔壁を設けないため、渦電流の発生を防止できる。また、隔壁を設けないため、強力なシール構造も必要なくなる。
また、ステータ21に仕切部31を形成し、仕切部31で囲まれた空間に配されるコイル17に対して直接油を噴射することができるため、コイル17を確実に冷却することができる。
According to this embodiment, in the
In the case where the partition walls are provided as in the prior art, if the partition walls are made of metal, there is a possibility that eddy currents may be generated. However, in this embodiment, since the partition walls are not provided, generation of eddy currents can be prevented. Further, since no partition wall is provided, a strong sealing structure is not necessary.
Moreover, since the
また、油噴出孔44をコイル17が配された位置に対応して形成し、軸方向に沿って複数個形成したため、ステータ21の廻りを軸方向に沿って巻回されたコイル17に対して満遍なく冷却用の油を供給することができ、コイル17を均一に冷却することができる。
Further, since the oil ejection holes 44 are formed corresponding to the positions where the
また、油供給部材40と仕切部31の外周側とが当接するように構成したため、ステータ21の仕切部31で形成された空間内に冷却用の油が供給され、空間内を油が通流することによりコイル17だけでなくステータ21を冷却することができる。
Further, since the
また、油供給部材40はモータハウジング11の外周面に沿うように設け、ステータ21はモータハウジング11に圧入固定するように構成したため、油供給部材40とステータ21とを密着させることができるため、コイル17およびステータ21の冷却効率を向上することができる。
Further, since the
さらに、ステータ21の内側スロット28A内に油受け部材33を設けたため、ステータ21(コイル17)に供給された油が仕切部31で区画された空間内を通流し、ステータ21の軸方向端面21aからモータ室36内に排出される際に、油がロータ22に接触するのを防止することができる。したがって、ロータ22に油が接触することによる抵抗が生じるのを防止することができ、ロータ22の回転性能の低下を抑制することができる。
Further, since the
そして、油受け部材33をステータ21の隣接するティース32,32間に挟持して保持しているため、油受け部材33を容易に、かつ、確実に保持することができる。
Since the
なお、図6に示すように、本実施形態の別の態様として、ステータ21におけるコイル17の周面突出部19が配される側の側面21dを軸方向の略中間地点を凸状の頂点になるように軸方向の断面を山なりに形成してもよい。このように構成すると、ステータ21に巻回されるコイル17の周面突出部19も同様に山なりに配されることとなり、供給される冷却用の油をスムーズに側面突出部18側へ流通させることができ、コイル17の冷却を効率よく行うことができる。
As shown in FIG. 6, as another aspect of the present embodiment, the
(第二実施形態)
次に、本発明の第二実施形態を図7〜図8に基づいて説明する。なお、本実施形態は、第一実施形態と油供給配管の構成が異なるのみであり、その他の構成は第一実施形態と略同一であるため、同一箇所には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is different from the first embodiment only in the configuration of the oil supply pipe, and the other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. Description is omitted.
図7、図8に示すように、ステータ21とモータハウジング11との間には冷却油が流通可能な油供給部材50が設けられている。本実施形態では、油供給部材50はモータハウジング11の内周面に沿うように、かつ、モータハウジング11の上半分に対応した位置に配されている。つまり、油供給部材50は、断面略C字状に形成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, an
また、油供給部材50は、隣接するコイル17の周面突出部19,19間に対応する位置に吸熱部51が形成されている。吸熱部51は、ステータ21と略同一の軸方向長さを有しており、吸熱部51の内周面51aはステータ21の外周面21bと当接するように構成されている。つまり、吸熱部51が第一実施形態の仕切部31の機能を為し、隣接する吸熱部51,51とステータ21の外周面21bとで囲まれた空間(第一実施形態の外側スロット28Bに相当)が形成される。さらに、吸熱部51の壁部52には冷却油をコイル17の周面突出部19に噴射可能な油噴出孔53が適宜形成されている。油噴出孔53から噴射された冷却油はコイル17の周面突出部19の側面に噴射される。また、噴射孔53は、コイル17の周面突出部19の両側面に対応するように形成されている。なお、油供給部材50は断面略円形(リング状)に形成して、下半分の吸熱部51に相当する位置には油が流通しないように構成してもよい。
Further, the
ステータ21の内側スロット28A内に配されたコイル17の内径側には油受け部材33が設けられている。油受け部材33はステータ21の軸方向の長さより若干長く形成されている。
An
なお、油供給部材50は、モータハウジング11と一体に形成されていてもよいし、別体で形成されていてもよい。また、冷却油は、モータハウジング11の上部に連結された油供給配管45から供給されて、その一部は油供給部材50内を通過後、油供給部材50の下端に形成された排出孔(不図示)からモータ室36内へ排出される。また、油供給部材50に供給された冷却油の別の一部は、油供給部材50の油噴出孔53からコイル17へ向けて噴射され、コイル17を直接冷却しながらスロット28内を通過した後、モータ室36内へ排出される。モータ室36へ排出された冷却油は、モータ室36の下部に貯留され、図示しない冷却油供給部(循環ポンプ)へと導かれる。
The
このように構成されたモータ23の製造方法について説明する。
油供給部材50がモータハウジング11と一体に形成されている場合は、モータハウジング11内にコイル17が巻回されたステータ21を取り付ける。この際、油供給部材50の吸熱部51の内周面51aとステータ21の外周面21bとが当接するように圧入して固定すればよい。なお、ステータ21をモータハウジング11に取り付けた後に樹脂モールドしてもよい。特に、ステータ21を取り付けた後、モータハウジング11ごと樹脂モールドすることにより、微小な隙間を無くすことができ、より効率良くコイル17およびステータ21を冷却することができる。また、ステータ21をより強固に固定することができ、信頼性の高いモータ23を製造することができる。なお、樹脂モールドする際には、油噴出孔53を閉塞しないように注意する。
A method for manufacturing the
When the
一方、油供給部材50がモータハウジング11と別体の場合は、まずモータハウジング11に油供給部材50を取り付ける。この際、モータハウジング11の内周面と油供給部材50とが当接するように圧入して固定する。次に、コイル17が巻回されたステータ21をモータハウジング11に取り付ける。この際、ステータ21を油供給部材50に圧入して固定するように構成してもよいし、ステータ21を所定の位置に配置した後、樹脂モールドにより固定するように構成してもよい。
On the other hand, when the
次に、このように構成したモータユニット10のコイル17(およびステータ21)の冷却方法について説明する。
まず、図示しない冷却用油の供給源から供給される油は、モータハウジング11の上部の油供給配管45から油供給部材50内に供給される。そして、この油が、油供給部材50内を通過しながら、主に吸熱部51においてステータ21から発せられる熱を吸熱する。一方、油供給部材50の油噴出孔53から噴射された冷却油は、コイル17の周面突出部19に直接噴射され、主にコイル17から発せられる熱を吸熱する。
Next, a method for cooling the coil 17 (and the stator 21) of the
First, oil supplied from a cooling oil supply source (not shown) is supplied into the
コイル17に噴射された油は、隣接する吸熱部51,51とステータ21とで仕切られた空間内を流通しながら、ステータ21の端面21a方向(コイル17の側面突出部18方向)へ熱を吸熱しながら向かう。側面突出部18まで流通してきた油は、そのままモータ室36内へ排出されるか、ステータ21の内側スロット28A内に配されたコイル17の方へ流通する。コイル17から発せられる熱を吸熱した油は最終的にはモータ室36内へ排出されるが、油は油受け部材33上に排出された後、油受け部材33の軸方向端部からモータ室36内へと排出される。モータ室36へ排出された冷却油は、モータ室36の下部に貯留され、図示しない冷却油供給部(循環ポンプ)へと導かれる。
The oil injected into the
このとき、冷却用の油をコイル17に直接噴射するため、コイル17から発せられる熱を効率よく吸熱することができる。なお、ステータ21の熱も油供給部材50の吸熱部51において吸熱することができるとともに、油がスロット28内を流通することにより同時に吸熱することができる。
At this time, since the cooling oil is directly injected to the
本実施形態によれば、油供給部材50における吸熱部51の壁部52に油噴出孔53を形成し、コイル17に冷却油を直接噴射できるように構成したため、油供給部材50でステータ21を冷却しつつ、冷却油をコイル17に直接噴きつけることでコイル17を直接的に冷却することができる。
According to the present embodiment, the
また、油噴出孔53をコイル17を挟んで対向する双方の壁部62に形成したため、コイル17に対して冷却油をより効率よく噴きつけることができるため、コイル17をより効率的に冷却することができる。
In addition, since the oil ejection holes 53 are formed on both wall portions 62 facing each other with the
さらに、隣接するコイル17の周面突出部19,19間に油供給部材50の吸熱部51を配したため、コイル17間のスペースを有効利用することができ、モータ23の小型化を図ることができる。
Furthermore, since the
尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や形状などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、永久磁石式ブラシレスモータの場合を用いて説明したが、モータがトロイダル巻線であれば、インダクションモータやリラクタンスモータなどに適用してもよい。
また、本実施形態においては、冷却用の油をモータの上半分に配されたコイルのみに噴射する構成を採用したが、略全周に油を供給する構成にしてもよい。
さらに、本実施形態においては、油受け部材が平板状の場合について説明したが、油受け部材を断面山型形状にするなど傾斜を設けて、油受け部材に滴下した油がスムーズに端部に導かれモータ室内へ排出されるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific structure and shape described in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
For example, in the present embodiment, the case of a permanent magnet brushless motor has been described. However, if the motor is a toroidal winding, the present invention may be applied to an induction motor, a reluctance motor, or the like.
Further, in this embodiment, the configuration in which the cooling oil is injected only to the coil disposed in the upper half of the motor is adopted, but the configuration may be such that the oil is supplied to substantially the entire circumference.
Furthermore, in the present embodiment, the case where the oil receiving member has a flat plate shape has been described. However, the oil receiving member is provided with an inclination such as a mountain-shaped cross section so that the oil dripped onto the oil receiving member smoothly reaches the end. It may be guided and discharged into the motor chamber.
11…モータハウジング(ハウジング) 17…コイル(巻線) 21…ステータ 22…ロータ 23…モータ(トロイダル巻線モータ) 28…スロット 28A…内側スロット 28B…外側スロット 31…仕切部 32…ティース 33…油受け部材 40…油供給部材 44…油噴出孔 50…油供給部材 53…油噴出孔
DESCRIPTION OF
Claims (8)
該ロータの外周に沿って設けられるステータと、
該ステータに対してトロイダル状に巻き回された巻線と、を備え、
該巻線に電流を通流することで、前記ロータを回転させるトロイダル巻線モータにおいて、
前記ステータは前記巻線間を仕切る仕切部を有し、
該仕切部で区画されて形成される複数のスロットに油を供給可能な油供給部材が設けられており、
前記油供給部材は、前記ステータおよび前記ロータを収容可能なハウジングに設けられ、前記ハウジングにおける前記油供給部材が設けられた位置に油噴出孔が形成され、
該油噴出孔は、それぞれの前記巻線に対応する位置に形成されており、前記油噴出孔は前記巻線に油が供給されるように軸方向に沿って複数個形成されていることを特徴とするトロイダル巻線モータ。 A rotor,
A stator provided along the outer periphery of the rotor;
A winding wound on the stator in a toroidal shape,
In a toroidal winding motor that rotates the rotor by passing a current through the winding,
The stator has a partition for partitioning the windings,
An oil supply member capable of supplying oil to a plurality of slots formed by being partitioned by the partition portion is provided ,
The oil supply member is provided in a housing capable of accommodating the stator and the rotor, and an oil ejection hole is formed at a position in the housing where the oil supply member is provided.
The oil ejection holes are formed at positions corresponding to the respective windings, and a plurality of the oil ejection holes are formed along the axial direction so that oil is supplied to the windings. Features toroidal winding motor.
該ロータの外周に沿って設けられるステータと、
該ステータに対してトロイダル状に巻き回された巻線と、を備え、
該巻線に電流を通流することで、前記ロータを回転させるトロイダル巻線モータにおいて、
前記ステータは前記巻線間を仕切る仕切部を有し、
該仕切部で区画されて形成される複数のスロットに油を供給可能な油供給部材が設けられており、
前記油供給部材は、前記ステータおよび前記ロータを収容可能なハウジングに設けられ、前記油供給部材には油噴出孔が形成され、
該油噴出孔は、それぞれの前記巻線に対応する位置に形成されており、前記油噴出孔は前記巻線に油が供給されるように軸方向に沿って複数個形成されていることを特徴とするトロイダル巻線モータ。 A rotor,
A stator provided along the outer periphery of the rotor;
A winding wound on the stator in a toroidal shape,
In a toroidal winding motor that rotates the rotor by passing a current through the winding,
The stator has a partition for partitioning the windings,
An oil supply member capable of supplying oil to a plurality of slots formed by being partitioned by the partition portion is provided,
The oil supply member is provided in a housing capable of accommodating the stator and the rotor, and an oil ejection hole is formed in the oil supply member.
The oil ejection holes are formed at positions corresponding to the respective windings, and a plurality of the oil ejection holes are formed along the axial direction so that oil is supplied to the windings. features and to belt toroidal winding motor.
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