JP7233966B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
前記ステータ(36)の内側に同軸で配置され、前記ステータ(36)による励磁により回転する円筒状のロータ(44)と、からなるモータ本体(18)と、
前記モータ本体(18)の一主面側を覆う有底円筒状のモータカバー(20、20A、20B)と、を備える回転電機(10、10A~10C)であって、
前記モータカバー(20、20A、20B)の底面側内部に形成された冷却液体(CL)の液路(100)と、
前記液路(100)に形成され、前記冷却液体(CL)を前記ステータ(36)に噴射するステータ側噴射孔(107)と、前記冷却液体(CL)を前記ロータ(44)に噴射するロータ側噴射孔(108、110、136)と、を備え、
前記回転電機(10、10A~10C)の回転軸(14)は、前記回転電機(10、10A~10C)の基台部(16)に設けられたボールベアリング(24)により軸支される軸部(26)と、前記軸部(26)が前記モータカバー(20、20A、20B)側に延びる先端部にナット(28)により底面が固定される有底円筒部(30)と、から構成され、
前記ロータ(44)が、前記有底円筒部(30)の外周側面に固定され、
前記ロータ側噴射孔(108、110、136)は、前記回転軸(14)の中心に指向する。
この発明の他の実施形態に係る回転電機(10、10A~10C)は、コイル(34)がリング状に配置されたステータ(36)と、
前記ステータ(36)の内側に同軸で配置され、前記ステータ(36)による励磁により回転する円筒状のロータ(44)と、からなるモータ本体(18)と、
前記モータ本体(18)の一主面側を覆う有底円筒状のモータカバー(20、20A、20B)と、を備える回転電機(10、10A~10C)であって、
前記モータカバー(20、20A、20B)の底面側内部に形成された冷却液体(CL)の液路(100)と、
前記液路(100)に形成され、前記冷却液体(CL)を前記ステータ(36)に噴射するステータ側噴射孔(107)と、前記冷却液体(CL)を前記ロータ(44)に噴射するロータ側噴射孔(108、110、136)と、を備え、
前記ロータ(44)は、
回転軸(14)の有底円筒部(30)の外周側面に固定され、前記ロータ側噴射孔(108、110、136)は、前記冷却液体(CL)が前記有底円筒部(30)の内周側に噴射する位置に設けられ、
前記有底円筒部(30)の内周側面には、吸入孔(111、112、113)が軸線に沿う位置にそれぞれ径方向に放射状に設けられ、
前記吸入孔(111、112、113)は、前記ロータ(44)のヨーク(38)内に設けられた放射状の液路(121、122、123)の一端側に連通され、前記液路(121、122、123)の他端側は、前記ロータ(44)の前記ヨーク(38)内に磁石(40)に平行して軸方向に設けられた液路(116)に連通し、前記液路(116)の軸方向の両端は、エンドプレート(48、50)に設けられた排出孔(131、132)に連通され、
前記有底円筒部(30)の内部空間に噴射された前記冷却液体(CL)が、前記吸入孔(111、112、113)、前記ヨーク(38)内の前記放射状の液路(121、122、123)、前記ヨーク(38)内の軸方向の前記液路(116)、及び前記排出孔(131、132)を通じて前記回転電機(10、10A~10C)の内部空間に排出される。
なお、添付図面中の断面は、発明の理解の便宜のために、基本中心線以外の線に沿って断面している。
また、添付図面中、X1、X2方向は軸方向であって概ね水平方向を示し、Z1、Z2方向は軸直方向であって概ね鉛直方向を示す。さらに、Y1、Y2方向は、X1、X2方向と水平面内で直交する方向を示す。
[構成]
図1は、実施形態に係る回転電機としてのモータ10を搭載した車両12の冷却系70に着目して示す軸方向の部分断面図である。車両12は、例えば電動自動二輪車である。
図2は、モータ10の内部における冷却液体の流れを示す部分拡大図である。
図3は、モータ10のモータカバー20の内部の冷却液体の液路に着目した軸直方向の部分断面図である。
図4は、モータ10のロータ44の内部の冷却液体の液路に着目した軸直方向の部分横断面図である。
回転軸14は、車両12の図示しない減速機に係合している。
ステータ36は、ブラケット46を介してボルト49により基台部16に固定されている。
ロータ44は、回転軸14を構成する有底円筒部30の外周側面に嵌合されている。
冷却系70は、モータカバー20の底面側(図1中、X2方向)内部に形成された冷却液体の液路100を備えている。
(1)ロータ44の冷却
図2、図3に示すように、電動ポンプ(不図示)から液路100の供給口102に供給(流入)される冷却液体CLは、入口液路103を通じ、直線液路104を介して中心噴射孔108及び中央噴射孔110からモータ10の内部空間に噴射される(図2)。
有底円筒部30の内部底面に噴射された冷却液体CLは、遠心力により有底円筒部30の内周側面に向かって流れる。
排出孔131、132は、ロータ44の両底面側に臨む内部空間に連通している。
このような冷却液体CLの通流によりロータ44(ヨーク38及びヨーク38内に埋め込まれた磁石40)が冷却される。
オイルパン120に貯留された冷却液体CLは、電動ポンプによりくみ上げられ、図示しないラジエータを通じて熱交換され、再び供給口102に供給される。
このようにして主にロータ44が直接冷却される。
一方、電動ポンプ(不図示)から液路100の供給口102に供給され、図2に示すように、噴射孔107(図3も参照)から軸方向に向かって噴射された冷却液体CLは、ステータ36のコイル34中、オイルパン120の冷却液体CLで冷却されているコイル34(図4中、Z2方向の下部の3つのコイル34)を除くコイル34(図4中、下部の3個のコイル34を除く残りの9個のコイル34)に直接当接して冷却する。
オイルパン120に貯留された冷却液体CLは、電動ポンプによりくみ上げられ、図示しないラジエータを通じて熱交換され、再び供給口102に供給される。
上記実施形態は、以下のような変形も可能である。
なお、実施形態と同一構成については、同一の参照符号を付け、異なる部分だけを説明する。
図5は、変形例1に係る回転電機としてのモータ10Aを搭載した車両12Aを、冷却系70Aに着目して示す部分断面図である。
図6は、変形例2に係る回転電機としてのモータ10Bを搭載した車両12Bを、冷却系70Bに着目して示す部分断面図である。
図7は、変形例3に係る回転電機としてのモータ10Cを搭載した車両12Cを、冷却系70Cに着目して示す部分断面図である。
なお、中空棒状部134Aは、モータカバー20Bの円筒状の膨出部138の底面にシール140を介して固着される。
ここで、上記実施形態及び変形例1~3から把握し得る発明について、以下に記載する。なお、理解の便宜のために構成要素には上記で(実施形態及び変形例1~3で)用いた符号をかっこ書きで付けているが、該構成要素は、その符号をつけたものに限定されない。
前記ステータ(36)の内側に同軸で配置され、前記ステータ(36)による励磁により回転する円筒状のロータ(44)と、からなるモータ本体(18)と、
前記モータ本体(18)の一主面側を覆う有底円筒状のモータカバー(20、20A、20B)と、を備える回転電機(10、10A~10C)であって、
前記モータカバー(20、20A、20B)の底面側内部に形成された冷却液体(CL)の液路(100)と、
前記液路(100)に形成され、前記冷却液体(CL)を前記ステータ(36)に噴射するステータ側噴射孔(107)と、前記冷却液体(CL)を前記ロータ(44)に噴射するロータ側噴射孔(108、110、136)と、を備える。
回転軸(14)の有底円筒部(30)の外周側面に固定され、
前記ロータ側噴射孔(108、110、136)は、前記冷却液体(CL)が前記有底円筒部(30)の内周側に噴射する位置に設けられている。
これによれば、回転軸(14)の有底円筒部(30)の内周側に溜まった冷却液体(CL)が、ロータ(44)の回転により円筒内周及び底面内周の全体に拡散されるので、回転軸(14)を通じてロータ(44)全体が効率的に冷却される。
これにより、ロータ(44)が外嵌する有底円筒部(30)の軸方向の内側面断面が凹部(133)になり、該凹部(133)に遠心力により冷却液体(CL)が溜まり易くなり冷却効果を向上させることができる。
これによれば、有底円筒部(30)の内部空間まで膨出(進出)するように設けられた中空棒状部(134、134A)の噴射孔(136)により、冷却液体(CL)をより確実に、回転軸(14)の有底円筒部(30)の内部空間に噴射することができる。
これにより、モータカバー(20B)に一体的に中空棒状部(134A)を設ける必要がないので、モータカバー(20B)の製作が容易になる。
これによれば、ロータ(44)が外周側面に嵌合される有底円筒部(30)の内周側面により形成される断面形状が凹部(133)となる部分に冷却液体(CL)を直接噴射して当接させることができるので、冷却効果をより向上させることができる。
これによれば、ロータ(44)が外嵌する有底円筒部(30)の軸方向の内側断面の凹部(133)及び内底面に冷却液体(CL)を直接噴射することができるので、冷却効果をより一層向上させることができる。
12、12A、12B、12C…車両
14…回転軸 16…基台部
18…モータ本体 20、20A、20B…モータカバー
22…モータハウジング 26…軸部
30…有底円筒部 32、38…ヨーク
34…コイル 36…ステータ
40…磁石 44…ロータ
70、70A、70B、70C…冷却系
100…液路 102…供給口
103…入口液路 104…直線液路
106…C字状液路 107、108、110、136…噴射孔
111、112、113…吸入孔 120…オイルパン
121、122、123…液路 130…突起
131、132、133…排出孔 133…凹部
134、134A…中空棒状部 138…膨出部
CL…冷却液体
Claims (7)
- コイル(34)がリング状に配置されたステータ(36)と、
前記ステータ(36)の内側に同軸で配置され、前記ステータ(36)による励磁により回転する円筒状のロータ(44)と、からなるモータ本体(18)と、
前記モータ本体(18)の一主面側を覆う有底円筒状のモータカバー(20、20A、20B)と、を備える回転電機(10、10A~10C)であって、
前記モータカバー(20、20A、20B)の底面側内部に形成された冷却液体(CL)の液路(100)と、
前記液路(100)に形成され、前記冷却液体(CL)を前記ステータ(36)に噴射するステータ側噴射孔(107)と、前記冷却液体(CL)を前記ロータ(44)に噴射するロータ側噴射孔(108、110、136)と、を備え、
前記回転電機(10、10A~10C)の回転軸(14)は、前記回転電機(10、10A~10C)の基台部(16)に設けられたボールベアリング(24)により軸支される軸部(26)と、前記軸部(26)が前記モータカバー(20、20A、20B)側に延びる先端部にナット(28)により底面が固定される有底円筒部(30)と、から構成され、
前記ロータ(44)が、前記有底円筒部(30)の外周側面に固定され、
前記ロータ側噴射孔(108、110、136)が、前記回転軸(14)の中心に指向する
回転電機。 - 請求項1に記載の回転電機において、
前記有底円筒部(30)の開口側端部内周面に、軸中心方向に向かうリング状の突起(130)が設けられている
回転電機。 - 請求項1又は2に記載の回転電機において、
前記モータカバー(20A、20B)の底面側内部に形成された冷却液体(CL)の液路(100)が、前記有底円筒部(30)の内部空間まで膨出する中空棒状部(134、134A)に形成され、該中空棒状部(134、134A)の先端部側に前記ロータ側噴射孔(136)が設けられている
回転電機。 - 請求項3に記載の回転電機において、
前記中空棒状部(134A)が、前記モータカバー(20B)の底面側内部に形成された冷却液体(CL)の液路(100)とは別体に形成されている
回転電機。 - 請求項3又は4に記載の回転電機において、
前記中空棒状部(134、134A)の先端部側に設けられたロータ側噴射孔(136)は、前記冷却液体(CL)が前記有底円筒部(30)の内周側面に向かう位置に設けられている
回転電機。 - 請求項5に記載の回転電機において、
前記中空棒状部(134、134A)の先端部側に設けられたロータ側噴射孔(136)は、前記冷却液体(CL)が前記有底円筒部(30)の内周側面に向かう位置に設けられていることに加えて、前記冷却液体(CL)が前記有底円筒部(30)の内底面に向かう位置に設けられている
回転電機。 - コイル(34)がリング状に配置されたステータ(36)と、
前記ステータ(36)の内側に同軸で配置され、前記ステータ(36)による励磁により回転する円筒状のロータ(44)と、からなるモータ本体(18)と、
前記モータ本体(18)の一主面側を覆う有底円筒状のモータカバー(20、20A、20B)と、を備える回転電機(10、10A~10C)であって、
前記モータカバー(20、20A、20B)の底面側内部に形成された冷却液体(CL)の液路(100)と、
前記液路(100)に形成され、前記冷却液体(CL)を前記ステータ(36)に噴射するステータ側噴射孔(107)と、前記冷却液体(CL)を前記ロータ(44)に噴射するロータ側噴射孔(108、110、136)と、を備え、
前記ロータ(44)は、
回転軸(14)の有底円筒部(30)の外周側面に固定され、前記ロータ側噴射孔(108、110、136)は、前記冷却液体(CL)が前記有底円筒部(30)の内周側に噴射する位置に設けられ、
前記有底円筒部(30)の内周側面には、吸入孔(111、112、113)が軸線に沿う位置にそれぞれ径方向に放射状に設けられ、
前記吸入孔(111、112、113)は、前記ロータ(44)のヨーク(38)内に設けられた放射状の液路(121、122、123)の一端側に連通され、前記液路(121、122、123)の他端側は、前記ロータ(44)の前記ヨーク(38)内に磁石(40)に平行して軸方向に設けられた液路(116)に連通し、前記液路(116)の軸方向の両端は、エンドプレート(48、50)に設けられた排出孔(131、132)に連通され、
前記有底円筒部(30)の内部空間に噴射された前記冷却液体(CL)が、前記吸入孔(111、112、113)、前記ヨーク(38)内の前記放射状の液路(121、122、123)、前記ヨーク(38)内の軸方向の前記液路(116)、及び前記排出孔(131、132)を通じて前記回転電機(10、10A~10C)の内部空間に排出される
回転電機。
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