JPH08298751A - 電気自動車用電動モータ - Google Patents
電気自動車用電動モータInfo
- Publication number
- JPH08298751A JPH08298751A JP10246995A JP10246995A JPH08298751A JP H08298751 A JPH08298751 A JP H08298751A JP 10246995 A JP10246995 A JP 10246995A JP 10246995 A JP10246995 A JP 10246995A JP H08298751 A JPH08298751 A JP H08298751A
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- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 細管ヒートパイプ式輸送装置を用いることに
より大型化することなく冷却効率を向上させた電気自動
車用電動モータを提供する。 【構成】 ステータ１１と、ステータ１１に巻きつけら
れたコイル１２と、このコイル１２に発生する誘導磁界
により回転するロータ１３と、冷却装置１４、１８とを
備える電気自動車用電動モータにおいて、細管ヒートパ
イプ式冷却リング１６を備え、この冷却リング１６を、
そのリング内周部１６ｉｎがコイル１２の少なくとも一
端側の折曲げ部１２ａと接し、かつ、リング外周部１６
ｏｕｔが冷却装置１４、１８と接するようにステータ１
１の一端部に接して設ける。
より大型化することなく冷却効率を向上させた電気自動
車用電動モータを提供する。 【構成】 ステータ１１と、ステータ１１に巻きつけら
れたコイル１２と、このコイル１２に発生する誘導磁界
により回転するロータ１３と、冷却装置１４、１８とを
備える電気自動車用電動モータにおいて、細管ヒートパ
イプ式冷却リング１６を備え、この冷却リング１６を、
そのリング内周部１６ｉｎがコイル１２の少なくとも一
端側の折曲げ部１２ａと接し、かつ、リング外周部１６
ｏｕｔが冷却装置１４、１８と接するようにステータ１
１の一端部に接して設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷却性能を向上させた
電気自動車用電動モータに関する。
電気自動車用電動モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来から知られている電気自動車
用電動モータの一例を示し、この電動モータは、たとえ
ばステータ１に巻きつけられたコイル２に車載バッテリ
から電流が供給され、コイル２に発生する誘導磁界によ
りロータ３が回転して駆動力を得るものである。この電
気自動車用電動モータは、自動車用という性質上、大容
量の冷却装置で冷却することができず、従来は、図５に
示されるように、ステータ１の四隅（ステータの平面に
対して四隅）に回転軸方向に銅製の冷却管４を貫通さ
せ、冷却水路５ａを経由して冷却水を強制循環させて冷
却している。
用電動モータの一例を示し、この電動モータは、たとえ
ばステータ１に巻きつけられたコイル２に車載バッテリ
から電流が供給され、コイル２に発生する誘導磁界によ
りロータ３が回転して駆動力を得るものである。この電
気自動車用電動モータは、自動車用という性質上、大容
量の冷却装置で冷却することができず、従来は、図５に
示されるように、ステータ１の四隅（ステータの平面に
対して四隅）に回転軸方向に銅製の冷却管４を貫通さ
せ、冷却水路５ａを経由して冷却水を強制循環させて冷
却している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
冷却方法では、図５でコイル２の左右に位置する折曲げ
部２ａの冷却が十分できないため電流をあまり大きくで
きず、そのため電動モータ自身を小型化できないという
問題がある。したがって冷却性能を高めてより高い電流
を供給できれば、モータの小型軽量化が可能となり走行
距離も延びる。
冷却方法では、図５でコイル２の左右に位置する折曲げ
部２ａの冷却が十分できないため電流をあまり大きくで
きず、そのため電動モータ自身を小型化できないという
問題がある。したがって冷却性能を高めてより高い電流
を供給できれば、モータの小型軽量化が可能となり走行
距離も延びる。
【０００４】本発明の目的は、細管ヒートパイプ式輸送
装置を用いることにより大型化することなく冷却効率を
向上させた電気自動車用電動モータを提供することにあ
る。
装置を用いることにより大型化することなく冷却効率を
向上させた電気自動車用電動モータを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応付けて説明すると、本発明は、ステータ１１と、ステ
ータ１１に巻きつけられたコイル１２と、このコイル１
２に発生する誘導磁界により回転するロータ１３と、冷
却装置１４、１８とを備える電気自動車用電動モータに
適用される。そして、環状円板の形状の細管ヒートパイ
プ式熱輸送装置１６を備え、この細管ヒートパイプ式熱
輸送装置１６を、その環状円板の内周部１６ｉｎがコイ
ル１２の少なくとも一端側の折曲げ部１２ａと接し、か
つ、環状円板の外周部１６ｏｕｔが冷却装置１４、１８
と接するようにステータ１１の一端部に接して設けるこ
とにより上述の目的が達成される。
応付けて説明すると、本発明は、ステータ１１と、ステ
ータ１１に巻きつけられたコイル１２と、このコイル１
２に発生する誘導磁界により回転するロータ１３と、冷
却装置１４、１８とを備える電気自動車用電動モータに
適用される。そして、環状円板の形状の細管ヒートパイ
プ式熱輸送装置１６を備え、この細管ヒートパイプ式熱
輸送装置１６を、その環状円板の内周部１６ｉｎがコイ
ル１２の少なくとも一端側の折曲げ部１２ａと接し、か
つ、環状円板の外周部１６ｏｕｔが冷却装置１４、１８
と接するようにステータ１１の一端部に接して設けるこ
とにより上述の目的が達成される。
【０００６】
【作用】コイル１２の発熱はコイル１２と接触する環状
円板の細管ヒートパイプ式熱輸送装置１６の内周部１６
ｉｎに伝えられる。熱輸送装置１６の外周部１６ｏｕｔ
は冷却装置１４、１８で冷却されており、熱輸送装置１
６の内周部１６ｉｎの熱は熱輸送装置１６の内部を速や
かに輸送され、冷却装置１４、１８の内部の冷却水に放
熱される。
円板の細管ヒートパイプ式熱輸送装置１６の内周部１６
ｉｎに伝えられる。熱輸送装置１６の外周部１６ｏｕｔ
は冷却装置１４、１８で冷却されており、熱輸送装置１
６の内周部１６ｉｎの熱は熱輸送装置１６の内部を速や
かに輸送され、冷却装置１４、１８の内部の冷却水に放
熱される。
【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
【０００８】
【実施例】図１〜図４は本発明による電気自動車用電動
モータの一実施例を示している。図１は回転軸方向の断
面図、図２は図１に符号IIで示す部分の拡大図である。
モータの一実施例を示している。図１は回転軸方向の断
面図、図２は図１に符号IIで示す部分の拡大図である。
【０００９】電気自動車用モータは、ステータ１１と、
ステータ１１に巻き付けられたコイル１２と、ステータ
１１の内側に一定のギャップをもって回転可能に配置さ
れたロータ１３と、これらを内部に包み込むフロントカ
バー１５およびリアカバー１７とを備えている。コイル
１２は、複数のコイル素線を一束として絶縁材で被覆し
た複数のコイル束（３相誘導電動モータなら最低３本の
コイル束）で構成され、ステータ１１のスロット内に巻
付けられる。１４は銅製の８本の冷却管であり、この冷
却管１４はステータ１１の周方向に等間隔に配置され、
かつ、ステータ１１を貫通するように設けられている。
この冷却管１４には、フロントカバー１５に形成された
冷却水路１８を経由して冷却水が流入、排出される。冷
却水は冷却管１４及び冷却水路１８内を強制循環されて
ステータ１１、フロントカバー１５、リアカバー１７お
よび後述する冷却リング１６を冷却する。
ステータ１１に巻き付けられたコイル１２と、ステータ
１１の内側に一定のギャップをもって回転可能に配置さ
れたロータ１３と、これらを内部に包み込むフロントカ
バー１５およびリアカバー１７とを備えている。コイル
１２は、複数のコイル素線を一束として絶縁材で被覆し
た複数のコイル束（３相誘導電動モータなら最低３本の
コイル束）で構成され、ステータ１１のスロット内に巻
付けられる。１４は銅製の８本の冷却管であり、この冷
却管１４はステータ１１の周方向に等間隔に配置され、
かつ、ステータ１１を貫通するように設けられている。
この冷却管１４には、フロントカバー１５に形成された
冷却水路１８を経由して冷却水が流入、排出される。冷
却水は冷却管１４及び冷却水路１８内を強制循環されて
ステータ１１、フロントカバー１５、リアカバー１７お
よび後述する冷却リング１６を冷却する。
【００１０】ステータ１１の両端には環状円板に形成さ
れた冷却リング（細管ヒートパイプ式熱輸送装置）１６
が配設されている。すなわち、複数の銅板を積層して構
成されるステータ１１は冷却リング１６を介在してフロ
ントカバー１５とリアカバー１７との間に挟持されてい
る。図３に示すように、冷却リング１６の外周部１６ｏ
ｕｔには周方向に孔１６ｂが形成され、この孔１６ｂに
は冷却管１４が貫通されている。冷却リング１６はリン
グ内周部１６ｉｎでコイル１２と、外周部１６ｏｕｔで
冷却管１４あるいは冷却水路１８とそれぞれ接触してい
る。冷却リング１６は、モータ１２が発した熱、とくに
コイル両端折曲げ部１２ａの熱を冷却水に逃すことによ
り、コイル１２を効率的に冷却するためのものである。
れた冷却リング（細管ヒートパイプ式熱輸送装置）１６
が配設されている。すなわち、複数の銅板を積層して構
成されるステータ１１は冷却リング１６を介在してフロ
ントカバー１５とリアカバー１７との間に挟持されてい
る。図３に示すように、冷却リング１６の外周部１６ｏ
ｕｔには周方向に孔１６ｂが形成され、この孔１６ｂに
は冷却管１４が貫通されている。冷却リング１６はリン
グ内周部１６ｉｎでコイル１２と、外周部１６ｏｕｔで
冷却管１４あるいは冷却水路１８とそれぞれ接触してい
る。冷却リング１６は、モータ１２が発した熱、とくに
コイル両端折曲げ部１２ａの熱を冷却水に逃すことによ
り、コイル１２を効率的に冷却するためのものである。
【００１１】なお、リング外周部１６ｏｕｔはリング内
周部１６ｉｎよりもリング中央からより離れた部分を示
す意義で用いられ、リング外周端に隣接する部分だけを
示すものではない。
周部１６ｉｎよりもリング中央からより離れた部分を示
す意義で用いられ、リング外周端に隣接する部分だけを
示すものではない。
【００１２】冷却リング１６としては、たとえば特開平
４−２６０７９１号公報に開示されているような金属ブ
ロック型熱輸送装置の原理を利用したものを使用でき
る。冷却リング１６は２枚の金属製の薄板環状円板を接
合してなり、接合前に一方の金属製の環状円板に図３に
示すような形状の溝１６ａをエッチングやプレスにより
形成した後、溝のない金属製環状円板と接合することに
より気密状態に製造される。細管１６ａの内部には純水
やフレオン等の二相凝縮性作動流体が充填される。図３
からわかるように、冷却リング１６の内部には、リング
内周部１６ｉｎと外周部１６ｏｕｔを繰り返し往復する
ように細管１６ａが形成されている。
４−２６０７９１号公報に開示されているような金属ブ
ロック型熱輸送装置の原理を利用したものを使用でき
る。冷却リング１６は２枚の金属製の薄板環状円板を接
合してなり、接合前に一方の金属製の環状円板に図３に
示すような形状の溝１６ａをエッチングやプレスにより
形成した後、溝のない金属製環状円板と接合することに
より気密状態に製造される。細管１６ａの内部には純水
やフレオン等の二相凝縮性作動流体が充填される。図３
からわかるように、冷却リング１６の内部には、リング
内周部１６ｉｎと外周部１６ｏｕｔを繰り返し往復する
ように細管１６ａが形成されている。
【００１３】このような冷却リング１６による伝熱原理
を説明する。冷却リング１６の内周部１６ｉｎにコイル
１２から発生した熱が伝達されると、リング内周部１６
ｉｎの細管１６ａでは作動流体の核沸騰が発生する。こ
の核沸騰により圧力波が発生し、同時に蒸気泡群が発生
する。冷却リング１６の内周部１６ｉｎにある細管１６
ａで核沸騰が起こると作動流体は細管１６ａの軸方向に
振動し、この振動が細管壁内表面に発生する流動境界層
と細管内壁を熱媒体として流体内に激しい均熱化作用を
もたらす。したがって、受熱した熱量を高温部から低温
部に向って効率良く輸送する。すなわち、冷却リング１
６の内周部１６ｉｎで受けたコイル１２からの発熱は冷
却リング１６の外周部１６ｏｕｔに向って輸送され、冷
却管１４あるいは冷却水路１５ｃの内部の冷却水に受け
渡される。このような原理は、特開平４−１９００９０
号公報や特公平２−３５２３９号公報に詳しく開示され
ており既知の原理であるから、ここでの詳細説明は省略
する。
を説明する。冷却リング１６の内周部１６ｉｎにコイル
１２から発生した熱が伝達されると、リング内周部１６
ｉｎの細管１６ａでは作動流体の核沸騰が発生する。こ
の核沸騰により圧力波が発生し、同時に蒸気泡群が発生
する。冷却リング１６の内周部１６ｉｎにある細管１６
ａで核沸騰が起こると作動流体は細管１６ａの軸方向に
振動し、この振動が細管壁内表面に発生する流動境界層
と細管内壁を熱媒体として流体内に激しい均熱化作用を
もたらす。したがって、受熱した熱量を高温部から低温
部に向って効率良く輸送する。すなわち、冷却リング１
６の内周部１６ｉｎで受けたコイル１２からの発熱は冷
却リング１６の外周部１６ｏｕｔに向って輸送され、冷
却管１４あるいは冷却水路１５ｃの内部の冷却水に受け
渡される。このような原理は、特開平４−１９００９０
号公報や特公平２−３５２３９号公報に詳しく開示され
ており既知の原理であるから、ここでの詳細説明は省略
する。
【００１４】コイル１２の発熱による温度上昇はとくに
両端折曲げ部１２ａで顕著であるが、図２によく示され
るように、この両端折曲げ部１２ａが冷却リング１６と
接している。より具体的には、コイル両端折曲げ部１２
ａはステータ１１の各スロットに巻付けられるコイル１
２の反転折曲げ部であり、ある程度余裕をもった曲率で
反転され、複数のコイル束はモータの軸方向に膨らんで
いる。したがって、複数のコイル束は全体としてある弾
性力で冷却リング１６Ａの内周部１６ｉｎに接触する。
そのため、コイル１２の熱は冷却リング１６の内周部１
６ｉｎに効率よく伝熱された後、すみやかに冷却リング
１６の中を輸送され外周部１６ｏｕｔで冷却水に受け渡
される。したがってコイル１２の放熱効率が従来よりも
向上するので、モータの電流を増加させることができ
る。その結果、同じモータの大きさで出力馬力を大きく
することができる。
両端折曲げ部１２ａで顕著であるが、図２によく示され
るように、この両端折曲げ部１２ａが冷却リング１６と
接している。より具体的には、コイル両端折曲げ部１２
ａはステータ１１の各スロットに巻付けられるコイル１
２の反転折曲げ部であり、ある程度余裕をもった曲率で
反転され、複数のコイル束はモータの軸方向に膨らんで
いる。したがって、複数のコイル束は全体としてある弾
性力で冷却リング１６Ａの内周部１６ｉｎに接触する。
そのため、コイル１２の熱は冷却リング１６の内周部１
６ｉｎに効率よく伝熱された後、すみやかに冷却リング
１６の中を輸送され外周部１６ｏｕｔで冷却水に受け渡
される。したがってコイル１２の放熱効率が従来よりも
向上するので、モータの電流を増加させることができ
る。その結果、同じモータの大きさで出力馬力を大きく
することができる。
【００１５】コイル１２の冷却効率を高めるためには、
コイル１２と冷却リング１６の内周部１６ｉｎとの接触
部分で熱の流れを妨げないようにすることが必要で、こ
のためにはコイル１２と冷却リング１６との接触面積を
増やすことが有効である。したがって、図４に示すよう
に、冷却リング１６Ａの内周を外側に鋭角に折曲げて接
触部１６ｃを形成し、その内周面にコイル１２を押しつ
けるようにしてもよい。この場合も複数のコイル束が全
体としてモータ外径方向へ膨らんでいるから、コイル両
端折曲げ部１２ａがある弾性力で接触部１６ｃに接し、
より多くのコイル束を通ってコイル１２の熱を冷却リン
グ１６に伝熱することができる。
コイル１２と冷却リング１６の内周部１６ｉｎとの接触
部分で熱の流れを妨げないようにすることが必要で、こ
のためにはコイル１２と冷却リング１６との接触面積を
増やすことが有効である。したがって、図４に示すよう
に、冷却リング１６Ａの内周を外側に鋭角に折曲げて接
触部１６ｃを形成し、その内周面にコイル１２を押しつ
けるようにしてもよい。この場合も複数のコイル束が全
体としてモータ外径方向へ膨らんでいるから、コイル両
端折曲げ部１２ａがある弾性力で接触部１６ｃに接し、
より多くのコイル束を通ってコイル１２の熱を冷却リン
グ１６に伝熱することができる。
【００１６】冷却リング１６は金属製であるためコイル
１２の表面の絶縁層を破ってコイル１２をショートさせ
るおそれがある。したがって、このようなショートを避
けるために冷却リング１６の表面に絶縁層を形成するこ
とが有効である。絶縁材料としては、絶縁性、耐熱性の
点ですぐれるテフロンやポリイミドが好適であり、これ
らを薄くコーティングすることにより冷却効率を低下さ
せずに冷却リング１６に絶縁性を付与することができ
る。テフロンやポリイミド等のフィルムをコイル１２と
冷却リング１６との間に挟み込んでもよい。
１２の表面の絶縁層を破ってコイル１２をショートさせ
るおそれがある。したがって、このようなショートを避
けるために冷却リング１６の表面に絶縁層を形成するこ
とが有効である。絶縁材料としては、絶縁性、耐熱性の
点ですぐれるテフロンやポリイミドが好適であり、これ
らを薄くコーティングすることにより冷却効率を低下さ
せずに冷却リング１６に絶縁性を付与することができ
る。テフロンやポリイミド等のフィルムをコイル１２と
冷却リング１６との間に挟み込んでもよい。
【００１７】本実施例の冷却管１４および冷却水路１８
は冷却装置を構成するが、このような水冷装置の代りに
空冷装置を用いることが可能である。たとえば、空冷フ
ィンをモータの外部に取付け、冷却リング１６をこれと
熱的に結合させることにより冷却ができる。
は冷却装置を構成するが、このような水冷装置の代りに
空冷装置を用いることが可能である。たとえば、空冷フ
ィンをモータの外部に取付け、冷却リング１６をこれと
熱的に結合させることにより冷却ができる。
【００１８】本実施例では冷却リング１６をステータ１
１の両端に設けた場合について説明したが、冷却リング
１６をいずれかの一端のみに設けるようにしてもよい。
１の両端に設けた場合について説明したが、冷却リング
１６をいずれかの一端のみに設けるようにしてもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
とくに発熱の顕著なコイル端折曲げ部の熱をステータの
一端面に面接触される環状円板からなる細管ヒートパイ
プ式熱輸送装置を介して冷却装置に逃すようにしたの
で、冷却装置を大型化せずに効率よく電気自動車用電動
モータを冷却することができる。
とくに発熱の顕著なコイル端折曲げ部の熱をステータの
一端面に面接触される環状円板からなる細管ヒートパイ
プ式熱輸送装置を介して冷却装置に逃すようにしたの
で、冷却装置を大型化せずに効率よく電気自動車用電動
モータを冷却することができる。
【図１】本発明による電気自動車用電動モータの一実施
例の要部を示す断面図である。
例の要部を示す断面図である。
【図２】図１の一部を示す拡大断面図である。
【図３】冷却リングの内部の細管形状を示す平面図であ
る。
る。
【図４】コイルとの接触面積を増大化する冷却リングの
別実施例を用いた電気自動車用電動モータの要部を示す
拡大断面図である。
別実施例を用いた電気自動車用電動モータの要部を示す
拡大断面図である。
【図５】従来の電気自動車用電動モータを示す断面図で
ある。
ある。
１１ ステータ １２ コイル １２ａ コイル端折曲げ部 １３ ロータ １４ 冷却管 １６ 冷却リング １６ｉｎ リング内周部 １６ｏｕｔ リング外周部 １８ 冷却水路
Claims (1)
- 【請求項１】 ステータと、前記ステータに巻きつけら
れたコイルと、このコイルに発生する誘導磁界により回
転するロータと、冷却装置とを備える電気自動車用電動
モータにおいて、 （Ａ）環状円板の細管ヒートパイプ式熱輸送装置を備
え、 （Ｂ）この細管ヒートパイプ式熱輸送装置は、その環状
円板の内周部が前記コイルの少なくとも一端側の折曲げ
部と接し、かつ、前記環状円板の外周部が前記冷却装置
と接するように前記ステータの一端部に接して設けられ
ていることを特徴とする電気自動車用電動モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10246995A JPH08298751A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 電気自動車用電動モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10246995A JPH08298751A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 電気自動車用電動モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08298751A true JPH08298751A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14328316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10246995A Pending JPH08298751A (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | 電気自動車用電動モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08298751A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2971376A1 (fr) * | 2011-02-08 | 2012-08-10 | Renault Sa | Dispositif de refroidissement des bobines des moteurs electriques d'un vehicule par caloduc |
| JP2013099150A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Ihi Corp | コイルエンド用熱伝導部材、回転機、及び、回転機の組立方法 |
| GB2501788A (en) * | 2012-01-03 | 2013-11-06 | Gen Electric | Cooling hotspots in a stator core flange |
-
1995
- 1995-04-26 JP JP10246995A patent/JPH08298751A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2971376A1 (fr) * | 2011-02-08 | 2012-08-10 | Renault Sa | Dispositif de refroidissement des bobines des moteurs electriques d'un vehicule par caloduc |
| WO2012107684A1 (fr) * | 2011-02-08 | 2012-08-16 | Renault S.A.S. | Dispositif de refroidissement des bobines des moteurs électriques d'un véhicule par caloduc |
| JP2013099150A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Ihi Corp | コイルエンド用熱伝導部材、回転機、及び、回転機の組立方法 |
| GB2501788A (en) * | 2012-01-03 | 2013-11-06 | Gen Electric | Cooling hotspots in a stator core flange |
| US8901790B2 (en) | 2012-01-03 | 2014-12-02 | General Electric Company | Cooling of stator core flange |
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