JP6369145B2 - 空冷モータ装置 - Google Patents
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Description
この空冷モータ装置において、前記ステータの第1コイル端側に形成した第1コイル端空間に外部から空気を供給する給気口を、前記モータハウジングの外周部に設置した。
前記ステータ及び前記ギャップを通過した空気を、前記ステータの第2コイル端側に形成した第2コイル端空間を経由して排出する排気口を、前記モータハウジングに設置した。
前記給気口から径方向に供給された空気を、周方向に分岐して流れる複数の経路に案内するガイドを、前記第1コイル端空間に設置した。
前記ステータの第1コイル端側に形成した第1コイル端空間に、複数のステータコイルからのコイル端子に接続される電極バスバーを収納するバスバーケース及びバスバーカバーを設けた。
前記ガイドを、前記バスバーカバーに一体で形成した。
すなわち、第1コイル端空間に、周方向に分岐して流れる複数の経路に案内するガイドを設けたことで、外部から給気口に供給された空気が、第1コイル端空間の全体に拡がって届く。したがって、第1コイル端空間としては、ガイドを設ける空間を確保するだけで良く、軸方向の寸法増大が抑えられる。そして、第1コイル端空間の全体に給気口からの空気が届くことで、ステータコイルが均等に冷却される。
この結果、軸方向の寸法増大を抑えながら、ステータコイルを均等に冷却することができる。
加えて、ステータの第1コイル端側に形成した第1コイル端空間に、複数のステータコイルからのコイル端子に接続される電極バスバーを収納するバスバーケース及びバスバーカバーを設け、ガイドを、バスバーカバーに一体で形成した。
このため、部品点数を増大することなく、ガイドによりステータコイルの均等冷却を実施することができる。
前記空冷モータ装置M1は、電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両の駆動源として適用された埋め込み磁石同期モータであり、ステータコイルに三相交流を印加することで回転駆動する。この空冷モータ装置M1は、図1及び図2に示すように、回転軸1と、ロータ2と、ギャップ3と、ステータ4と、モータハウジング5と、第1コイル端空間6と、第2コイル端空間7と、バスバーケース8と、バスバーカバー9と、を備えている。そして、空冷構造として、給気口10と、排気口11と、第1ガイド12(ガイド)と、を設けている。
実施例1の空冷モータ装置M1における作用を、「ステータコイルの空冷作用」、「他の特徴作用」に分けて説明する。
モータハウジング5の外周部に設置した給気口10から、図2の矢印aに示すように、径方向に供給された空気は、第1コイル端空間6において、図2の矢印b,cに示すように、第1ガイド12により周方向の二手に分岐して流れる二つの経路に案内される。そして、周方向の二手に分岐した空気は、図2の矢印d,eに示すように、回転軸1を挟む1対の対角位置(図2の左右位置)から第1コイル端空間6の全体にわたって拡がる経路に案内される。その後、第1コイル端空間6の全体に届いた空気は、図1の矢印f,gに示すように、ステータ4及びギャップ3をフロントからリアへ向かう軸方向の流れにより通過する。さらに、図1の矢印hに示すように、第2コイル端空間7を経由し、図1の矢印iに示すように、排気口11から排出される。
このように、空気を周方向に回り込んで流す第1ガイド12を設置すると、給気口10から1対の対角位置まで第1コイル端空間6の全体に空気が届き、ステータコイルを均等に冷却することができる。
すなわち、第1コイル端空間6に、周方向に分岐して流れる複数の経路に案内する第1ガイド12を設けたことで、外部から給気口10に供給された空気が、第1コイル端空間6の全体に拡がって届く。したがって、第1コイル端空間6として、第1ガイド12を設ける空間を確保するだけで十分であり、大きな空間としなくても良く、空冷モータ装置M1としての軸方向の寸法増大が抑えられる。そして、第1コイル端空間6の全体に給気口10からの空気が届くことで、ステータコイルが均等に冷却され、冷却効果が向上する。
この結果、軸方向の寸法増大を抑えながら、ステータコイルを均等に冷却することができる。
実施例1では、ステータ4の第1コイル端4a側に形成した第1コイル端空間6に、複数のステータコイルからのコイル端子14に接続される電極バスバーを収納するバスバーケース8及びバスバーカバー9を設ける。そして、第1ガイド12を、バスバーカバー9に一体で形成する構成とした。
すなわち、第1ガイド12を設置するにあたり、新たな部品追加を行わず、第1コイル端空間6に、既存部品として存在するバスバーを保護するためのバスバーカバー9を利用して一体で形成している。
したがって、部品点数を増大することなく、第1ガイド12によりステータコイルの均等冷却を実施することができる。
すなわち、給気口10からの空気を周方向の二手に分岐して流す第1ガイド12を形成するにあたり、第1コイル端空間6の上半分の約180度範囲に半円弧状のプレートを設置するだけで良い。
したがって、ガイド構成を簡単な構成としながら、給気口10からの空気を、第1コイル端空間6の全体にわたって拡がる経路に案内することができる。
ここで、半円弧状のプレートは、上半分の180度ではなく、モータの仕様や風量等に応じて、180度以外の角度であっても良い。例えば、左右対称に60度ずつの角度範囲(この場合は合計120度の角度範囲)にプレートを設置しても良く、或いは、左右対称に120度ずつの角度範囲(この場合は合計240度の角度範囲)にプレートを設置しても良い。
実施例1の空冷モータ装置M1にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
ロータ2とギャップ3を介して配置されたステータ4と、
ロータ2とステータ4を収納するモータハウジング5と、を備え、
モータハウジング5内に外部から空気を供給し、ステータ4に巻き付けられたステータコイルを冷却する空冷モータ装置M1において、
ステータ4の第1コイル端4a側に形成した第1コイル端空間6に外部から空気を供給する給気口10を、モータハウジング5の外周部に設置し、
ステータ4及びギャップ3を通過した空気を、ステータ4の第2コイル端4b側に形成した第2コイル端空間7を経由して排出する排気口11を、モータハウジング5に設置し、
給気口10から径方向に供給された空気を、周方向に分岐して流れる複数の経路に案内するガイド(第1ガイド12)を、第1コイル端空間6に設置した(図2)。
このため、軸方向の寸法増大を抑えながら、ステータコイルを均等に冷却することができる。
このため、(1)の効果に加え、部品点数を増大することなく、ガイド(第1ガイド12)によりステータコイルの均等冷却を実施することができる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、ガイド構成を簡単な構成としながら、給気口10からの空気を、第1コイル端空間6の全体にわたって拡がる経路に案内することができる。
実施例2の空冷モータ装置M2は、回転軸1と、ロータ2と、ギャップ3と、ステータ4と、モータハウジング5と、第1コイル端空間6と、第2コイル端空間7と、バスバーケース8と、バスバーカバー9と、を備えている。そして、空冷構造として、給気口10と、排気口11と、第2ガイド22(ガイド)と、を設けている。
なお、他の構成は、実施例1の空冷モータ装置M1と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
モータハウジング5の外周部に設置した給気口10から、図4の矢印aに示すように、径方向に供給された空気は、第1コイル端空間6において、図4の矢印b,cに示すように、第1ガイド12により周方向の二手に分岐して流れる二つの経路に案内される。そして、周方向の二手に分岐した空気は、図4の矢印d,e,j,kに示すように、回転軸1を挟む2対の対角位置(図4の上下左右位置)から第1コイル端空間6の全体にわたって拡がる経路に案内される。その後、第1コイル端空間6の全体に届いた空気は、図3の矢印f,gに示すように、ステータ4及びギャップ3をフロントからリアへ向かう軸方向の流れにより通過する。さらに、図3の矢印hに示すように、第2コイル端空間7を経由し、図3の矢印iに示すように、排気口11から排出される。
このように、空気を周方向に回り込んで流す第2ガイド22を設置すると、給気口10から2対の対角位置まで第1コイル端空間6の全体に空気が届き、ステータコイルを均等に冷却することができる。
すなわち、第2ガイド22による周方向の4箇所位置から、第1コイル端空間6に向かって空気が供給されることで、第1コイル端空間6の全体にわたって均等に空気が届く。
したがって、給気口10からの空気を第1コイル端空間6に案内するに際し、第1コイル端空間6の全体にわたって空気を届けるという均等性を向上させることができる。
なお、他の作用は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
実施例2の空冷モータ装置M2にあっては、下記の効果を得ることができる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、給気口10からの空気を第1コイル端空間6に案内するに際し、第1コイル端空間6の全体にわたって空気を届けるという均等性を向上させることができる。
実施例3の空冷モータ装置M3は、回転軸1と、ロータ2と、ギャップ3と、ステータ4と、モータハウジング5と、第1コイル端空間6と、第2コイル端空間7と、バスバーケース8と、バスバーカバー9と、を備えている。そして、空冷構造として、給気口10と、排気口11と、第1ガイド12(ガイド)と、排気通路31と、排気孔32と、排出ダクト33と、を設けている。
なお、他の構成は、実施例1の空冷モータ装置M1と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
モータハウジング5の外周部に設置した給気口10から、図6の矢印aに示すように、径方向に供給された空気は、第1コイル端空間6において、図6の矢印b,cに示すように、第1ガイド12により周方向の二手に分岐して流れる二つの経路に案内される。そして、周方向の二手に分岐した空気は、図6の矢印d,eに示すように、回転軸1を挟む1対の対角位置(図6の左右位置)から第1コイル端空間6の全体にわたって拡がる経路に案内される。その後、第1コイル端空間6の全体に届いた空気は、図5の矢印f,gに示すように、ステータ4及びギャップ3をフロントからリアへ向かう軸方向の流れにより通過する。さらに、図5の矢印hに示すように、第2コイル端空間7に到達する。ここまでの空気の流れは、実施例1と同様であるが、第2コイル端空間7から排気口11に至る流れは、下記のように異なる。
すなわち、ステータ4及びギャップ3を流れる軸方向の空気流れ(フロント→リア)に、第2コイル端空間7から排気通路31を流れる軸方向の空気流れ(リア→フロント)が新たに加わり、ステータ4の外周側も冷却される。
したがって、ステータ4を冷却する空気の流れに、各ティース4cの外周側を流れる空気の流れが加わることで、ステータコイルの冷却効果を向上させることができる。
すなわち、吸気口10から排気孔32までの空気経路長が長いほど、排気孔32の孔径を大孔径とすることで、排気抵抗が周方向で均等化される。このため、ステータ4及びギャップ3を軸方向に流れる空気の流量が、周方向で均等化されることになる。
したがって、吸気口10が1箇所でありながらも、ステータコイルを均一に冷却することができる。
なお、他の作用は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。
実施例3の空冷モータ装置M3にあっては、下記の効果を得ることができる。
第2コイル端空間7から排気通路31を通過した空気を径方向に排出する排気孔32を、モータハウジング5の外周部に複数設置し、
排気口11を、複数設置した排気孔32を周方向で覆う排出ダクト33に設置した(図5)。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、ステータ4を冷却する空気の流れに、各ティース4cの外周側を流れる空気の流れが加わることで、ステータコイルの冷却効果を向上させることができる。
このため、(5)の効果に加え、吸気口10が1箇所でありながらも、ステータコイルを均一に冷却することができる。
1 回転軸
2 ロータ
3 ギャップ
4 ステータ
4a 第1コイル端
4b 第2コイル端
4c ティース
5 モータハウジング
6 第1コイル端空間
7 第2コイル端空間
8 バスバーケース
9 バスバーカバー
10 給気口
11 排気口
12 第1ガイド(ガイド)
14 コイル端子
22 第2ガイド(ガイド)
31 排気通路
32 排気孔
33 排出ダクト
Claims (5)
- 回転軸に設けられたロータと、
前記ロータとギャップを介して配置されたステータと、
前記ロータと前記ステータを収納するモータハウジングと、を備え、
前記モータハウジング内に外部から空気を供給し、前記ステータに巻き付けられたステータコイルを冷却する空冷モータ装置において、
前記ステータの第1コイル端側に形成した第1コイル端空間に外部から空気を供給する給気口を、前記モータハウジングの外周部に設置し、
前記ステータ及び前記ギャップを通過した空気を、前記ステータの第2コイル端側に形成した第2コイル端空間を経由して排出する排気口を、前記モータハウジングに設置し、
前記給気口から径方向に供給された空気を、周方向に分岐して流れる複数の経路に案内するガイドを、前記第1コイル端空間に設置し、
前記ステータの第1コイル端側に形成した第1コイル端空間に、複数のステータコイルからのコイル端子に接続される電極バスバーを収納するバスバーケース及びバスバーカバーを設け、
前記ガイドを、前記バスバーカバーに一体で形成した
ことを特徴とする空冷モータ装置。 - 請求項1に記載された空冷モータ装置において、
前記ガイドを、前記給気口から径方向に供給された空気を、周方向の二手に分岐して流し、前記回転軸を挟む1対の対角位置から前記第1コイル端空間の全体にわたって拡がる経路に案内する第1ガイドにより構成した
ことを特徴とする空冷モータ装置。 - 請求項1に記載された空冷モータ装置において、
前記ガイドを、前記給気口から径方向に供給された空気を、周方向の二手に分岐して流し、前記回転軸を挟む複数対の対角位置から前記第1コイル端空間の全体にわたって拡がる経路に案内する第2ガイドにより構成した
ことを特徴とする空冷モータ装置。 - 回転軸に設けられたロータと、
前記ロータとギャップを介して配置されたステータと、
前記ロータと前記ステータを収納するモータハウジングと、を備え、
前記モータハウジング内に外部から空気を供給し、前記ステータに巻き付けられたステータコイルを冷却する空冷モータ装置において、
前記ステータの第1コイル端側に形成した第1コイル端空間に外部から空気を供給する給気口を、前記モータハウジングの外周部に設置し、
前記ステータ及び前記ギャップを通過した空気を、前記ステータの第2コイル端側に形成した第2コイル端空間を経由して排出する排気口を、前記モータハウジングに設置し、
前記給気口から径方向に供給された空気を、周方向に分岐して流れる複数の経路に案内するガイドを、前記第1コイル端空間に設置し、
前記ステータの各ティースの外周部に軸方向の排気通路を設置し、
前記第2コイル端空間から前記排気通路を通過した空気を径方向に排出する排気孔を、前記モータハウジングの外周部に複数設置し、
前記排気口を、複数設置した前記排気孔を周方向で覆う排出ダクトに設置した
ことを特徴とする空冷モータ装置。 - 請求項4に記載された空冷モータ装置において、
前記排気孔の孔径を、前記給気口から前記排気孔までの空気経路長が長いほど大孔径とした
ことを特徴とする空冷モータ装置。
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