JPH03155349A

JPH03155349A - 車両用モータの冷却装置

Info

Publication number: JPH03155349A
Application number: JP29082989A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Wakuta; 聡和久田; Shinichi Otake; 新一大竹
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1989-11-07
Filing date: 1989-11-07
Publication date: 1991-07-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分身〕本発明は、電気自動車に用いられる車両用モータの冷却
装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、環境問題の観点から電気自動車の開発が盛んに行
われている。このうち、各車輪毎に減速機を介して直接
モータ゛を連結するというホイールモータを用いる方式
が知られている。

ところで、各車輪毎に減速機を介して直接モータを連結
しようとする場合、車輪の上下動や旋回時に車体本体と
モータや減速機とが互いに干渉することのないようにし
なければならず、これらの設置スペースが制限される。

そこで、このように制約されたスペース内にモータや減
速機を配設するためにこれらをできるだけ小型にするこ
とが求められる。一方、電気自動車においては、車体重
量に対して高出力を得るためには、モータを小型軽量化
してモータの出力トルクを相当高くしなければならない
。

しかしながら、モータを小型軽量で高出力トルクにしよ
うとすると、モータのコイルに多大の電流を流さなけれ
ばならないため、コイルの発熱量が増大し、コイルが焼
損してしまう恐れが生じる。

これは、フィルの熱抵抗が大きく、また、モータのケー
スへの熱伝導の役割を果たす鉄心の熱抵抗も、鉄心が一
枚一枚積層された珪素鋼板で形成されているため大きく
、コイルの発熱密度が増加するに伴い、コイルにたまる
熱量が増加しコイルの温度が急上昇するためである。

このため、モータの目標性能を得るためには、過負荷時
のコイルの発熱を抑えて冷却することが重要となる。

従来、このような冷却を行うために、油或は空気を用い
た冷却装置が用いられているが、いずれの冷却装置もモ
ータ゛とは別体に設けられズいる。

〔提明が解決しようとする課−〕

しかしながら、上記したように電気自動車の設置スペー
スが制限されるなかで、更に、冷却装置の設置スペース
゛を新たに設けるととは極めて困難である。また、無理
に冷却装置を設置しようとすると、車体本体に配設する
ための車輪の上下、左右の旋回によって車輪と冷却装置
とが互いに干渉してしまう恐れがある。

本発明の目的は、上記の問題点を解決するものであって
、電動モータを小型化し且つ高出力を得ることができる
車両用モータの冷却装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

そのために、本発明の車両用モータの冷却装置は、ケー
シング（ｌａ、ｌｂ）に回転自在に支持される回転軸（
２ａ）と、該回転軸に減速装置を介して連結されるホイ
ール（！３）と、前記回転軸に固定されるロータ（２ｂ
）と、該ロータの外周に配設され前記ケーシングに固定
されるステータ（２Ｃ）と、該ステータに巻回されるコ
イル（２ｄ）と、前記ケーシング内に埋設されスプリン
グ（３５）により付勢される熱伝導ピン（３３）とを有
し、該熱伝導ピン（３３）を前記フィル（２ｄ）に圧接
させることを特徴とする。

〔作用および発明の効果〕

本発明においては、例えば第１図ないし第３図に示すよ
うに、熱伝導ピン（３３）は、スプリング（３５）によ
りコイル（２ｄ）に圧接され、かつコイル（２ｄ）の不
均一面には、熱伝導性が高い樹脂（３７）が存在するた
め、コイル（２ｄ）からの発熱は、樹脂（３７）、熱伝
導ピン（３３）を経てケーシング（ｌａ、　Ｉｂ）に効
率良く速やかに放散されることになる。

したがって、過負荷時のコイルの発熱を抑えてコイルの
発熱を効率良く速やかに放散させるため、その分だけ電
動モータを小型化し且つ高出力を得名ことが可能となる
。

なお、上記構成に付加した番号は図面と対比させるため
のものであり、これにより本発明の構成が何ら限定され
るものではない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照し４つつ説明する。

第１図は本発明の車両用モータの冷却装置の１実施例を
示す断面図、第２図は第１図における■−ｎ線に沿う断
面図、第３図は本発明の１実施例を示す第１図の要部断
面図、第４図は本発明の他の実施例を示す第１図の要部
断面図である。

第１図において、ケース本体１は、ケーシング１ａｚｌ
ｂからなる断面略円形の２分割構造であり図示しないボ
ルトで固定されている。ケース１ａの外周面には、多数
の冷却用フィンＩＣが設けられている。ケース本体１内
には、電動モータ２が収容され、その回転軸２ａの一端
は、ケーシング１ａの側壁に軸受３によって支持されて
いる。そして、電動モータ２のロータ２ｂが、回転軸２
ａに固定されると共に、該ロータに対向してステータ２
ｃがケーシング１ａの内壁に固定され、該ステータ２ｃ
には、コイル２ｄが巻回されている。

ケーシング１ａの外側壁には、モータ回転位置検出器５
が配設され、シャフト６により回転軸２ａ内に固定され
ている。そして、モータ回転位置検出器５の可動部５ａ
がシャフト６に固定され、固定部５ｂがケーシング１ａ
に固定されている。

一方、ケーシング１ｂの側壁には、軸受７を介してホイ
ールハブ９が回転可能に支持されており、このホイール
ハブ９には、出力回転軸１０がスプライン嵌合され、ナ
ツト１１により軸方向に移動不能に固定されている。ホ
イールハブ９には、タイヤ１２を支持したホイール１３
がボルドーナツト１５により取付けられている。

出力回転軸１０の左端には、その軸心と同心状の円形断
面の凹部が形成され、該凹部内に前記モータの回転軸２
ａが嵌挿され、軸受１８．１７により回転可能に支持さ
れている。出力回転軸１０には、キャリヤ１９が取付け
られ、該キャリヤ１９と出力回転軸１０との間には、所
要数の軸２０が周方向に等間隔に架設され、これら各軸
２０にプラネタリギヤ２１がそれぞれ回転可能に支持さ
れている。プラネタリギヤ２１は、モータ回転軸２ａの
他端に形成されているサンギヤ２２と、ケーシング１ｂ
の内壁に固定されているり４ンギギヤ２３に常時噛み合
うように配設されている。そして、キャリヤ１９、軸２
０、プラネタリギヤ２１、サンギヤ２２およびリンギギ
ャ２３によって、モータの回転軸２ａと出力回転軸１０
と連結する遊星歯車減速装置を構成している。

さらに、ケース本体１の下部には、油溜２５が形成され
ると共に、ケーシング１ａの外部には、オイルポンプモ
ータ２６が取付けられ、オイルポンプモータ２６のブレ
ード２６ａが前記油溜２５内に臨むように配置されてい
る。また、ケーシング１ａの外側には、セパレートプレ
ート２７および冷却用フィン２９ａが形成された油路カ
バー２９が取付けられ、両者の間に油路３０を形成して
いる。セパレートプレート２７には、開口２７ａ１２７
ｂが形成され、開口２７ａは油溜２５に連通し、開口２
７ｂはケーシング１ａ内に形成された上部油路３１に連
通している。該上部油路３１には電動モータ２に対向し
て噴射孔３１ａ１３１ｂが形成されている。

そして、冷却用の油は、オイルポンプモータ２６により
、油溜２５、油路３０．　上部油路３１を経て循環し、
噴射孔３１ａ１３１ｂから電動モータ２に噴射される。

このとき、高温の油は、油路３０の両側に形成された冷
却用フィンＩＣ％２９ａにより効率良く放熱される。

なお、上記した油による冷却装置は、高出力を必要とし
ない場合には必ずしも必要ではなく、その場合には後述
の冷却装置のみを採用することになる。

次に、第３図、第４図をも参照しつつ本発明の車両用モ
ータの冷却装置について説明する。

第１図および第２図において、ケーシング１ａの内壁に
は、径方向および周方向に多数の補強リブ３２が形成さ
れており、これら径方向と周方向の補強リブ３２が交差
する箇所に熱伝導ピン３３が埋設され、熱伝導ピン３３
の一端が電動モータ２のコイル２ｄと接触するように構
成されている。

同様に、ケーシング１ｂの内壁にも熱伝導ピン３３が埋
設され、熱伝導ピン３３の一端が電動モータ２のコイル
２ｄと接触するように構成、されている。

第３図に示すように、熱伝導ピン３３の一側には、挿入
孔３３ａが形成され該挿入孔３３ａ内にスプリング３５
が挿入され、熱伝導ピン３３はスプリング３５と共に補
強リブ３２に形成された取付孔３６内に埋設される。こ
の際、取付孔３６内および熱伝導ピン３３の周囲には、
電気的絶縁性が良好でかつ熱伝導性が高い樹脂３７を充
填、塗布している。

そして、ケーシング１ａｔｌｂ内に電動モータ２をセッ
トしこれらを固定するとき、熱伝導ピン３３は、コイル
２ｄによりスプリング３５に抗して取付孔３６内に圧入
される。従って、熱伝導ピン３３は、スプリング３５に
よりコイル２ｄに圧接され、かつコイル２ｄの不均一面
には、熱伝導性が高い樹脂３７が存在するため、コイル
２ｄからの発熱は、樹脂３７、熱伝導ピン３３を経てケ
ーシングｌａ１　ｌｂに効率良く速やかに放散されるこ
とになる。

なお、上記実施例においては、熱伝導ピン３３を間隔を
おいて配設しているが、これは、噴射孔３１ａ、３１ｂ
から降下する油を油溜２５に逃がすためであり、油によ
る冷却装置を設けない場合には熱伝導ピンを全周にわっ
たって配設するようにしてもよい。

次に、第４図により本発明の他の実施例について説明す
る。本実施例においては、コイル２ｄ内に熱伝導性シー
ト３９の一端を狭着させ、熱伝導性シート３９の他端を
ケーシング１ａｓｌｂ内に延長させるか、または、ケー
シング１ａｓｌｂに接触させるようにしている。従って
、コイル２ｄからの発熱は、熱伝導シート３９により効
率良く速やかに放散されることになる。

なお、本発明においては、モータの目標出力に応じて、
第３図および第４図の実施例を単独に用いてもまたは組
合せて用いても良く、さらに、前記油による冷却装置を
組合せても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用モータの冷却装置の１実施例を
示す断面図、第２図は第１図に、おける■−ｎ線に沿う
断面図、−第３図は本発明の１実施例を示す第１図の要
部断面図、第４図は本発明の他の実施例を示す第１図の
要部断面図である。１ａ％ｌｂ・・・ケーシング、２・・・電動モータ、２
ａ・・・回転軸、２ｂ・・・ロータ、２Ｃ・・・ステー
タ、２ｄ・・・コイル、　１３・・・ホイール、３２・
・・補強リブ、３３・・・熱伝導ピン、３５・・・スプ
リング、３７・・・樹脂、３９・・・熱伝導性シート。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケーシングに回転自在に支持される回転軸と、該
回転軸に減速装置を介して連結されるホイールと、前記
回転軸に固定されるロータと、該ロータの外周に配設さ
れ前記ケーシングに固定されるステータと、該ステータ
に巻回されるコイルと、前記ケーシング内に埋設されス
プリングにより付勢される熱伝導ピンとを有し、該熱伝
導ピンを前記コイルに圧接させることを特徴とする車両
用モータの冷却装置。
（２）前記コイルと熱伝導ピンとの間に電気的絶縁性が
良好でかつ熱伝導性が高い樹脂を介在させることを特徴
とする請求項１記載の車両用モータの冷却装置。
（３）前記ケーシングの内壁には、径方向および周方向
に多数の補強リブが形成され、該補強リブが交差する箇
所に前記熱伝導ピン３３が、埋設されることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の車両用モータの冷却
装置。
（４）前記コイル内に熱伝導性シートの一端を狭着させ
、該熱伝導性シートの他端を前記ケーシングに延長させ
るか、または、ケーシングに接触させるようにしたこと
を特徴とする請求項１ないし請求項３にいずれか記載の
車両用モータの冷却装置。
（５）ケーシングに回転自在に支持される回転軸と、該
回転軸に減速装置を介して連結されるホイールと、前記
回転軸に固定されるロータと、該ロータの外周に配設さ
れ前記ケーシングに固定されるステータと、該ステータ
に巻回されるコイルと、該コイル内に熱伝導性シートの
一端を狭着させ、該熱伝導性シートの他端を前記ケーシ
ングに延長させるか、または、ケーシングに接触させる
ようにしたことを特徴とする車両用モータの冷却装置。
（６）ケーシングの下部に設けられる油溜と、ケーシン
グの上部に形成される噴射孔と、ケーシングの外部に配
設される油路と、オイルポンプモータとを有し、該オイ
ルポンプモータにより前記油溜の油を前記油路を経て前
記噴射孔に循環させることを特徴とする請求項１ないし
請求項５にいずれか記載の車両用モータの冷却装置。