JP3770107B2

JP3770107B2 - Motor cooling structure

Info

Publication number: JP3770107B2
Application number: JP2001189789A
Authority: JP
Inventors: 忠明飯山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: JP2003009467A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁化された部材を備えたロータと、このロータの外周側に配置されてコイルを備えたステータとを有するモータ冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータ冷却構造として、特開平９−１８２３７４号公報に開示された技術が知られている。これは、ロータシャフトに形成した軸方向油路に供給された油が、ロータの回転による遠心力で、この軸方向油路から、その外周側のロータコアに形成した軸方向油路を経由して、さらにその外周側に配置してあるステータに設けたコイルの端末部に油を供給しようとするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モータのステータにおいては、モータ作動時での発熱がコイルの端末部にて特に大きくなるので、この部位を効果的に冷却する必要がある。
【０００４】
ところが、上記した従来のモータ冷却構造では、ロータコアに形成した軸方向油路から流出する冷却用の油が、ロータの遠心力によって半径方向外側へと飛散する場合があり、コイルの端末部へと確実に案内することができず、冷却効果が不充分なものとなっている。
【０００５】
そこで、この発明は、コイルの端末部に対する冷却効果を充分なものとすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、磁化された部材を備えたロータと、このロータの外周側に配置されてコイルを備えたステータと、このステータを固定するモータケースに対し前記ロータを相対回転可能に支持するベアリングとを有し、前記ロータは、冷却剤が供給される冷却剤通路を内部に備えたロータシャフトと、このロータシャフトの外周側に取り付けられて前記磁化された部材が装着されるロータコアとを有し、前記ベアリングと前記ロータシャフトと前記モータケースとに囲まれた空間と、前記冷却剤通路とを連通する連通孔を前記ロータシャフトに設け、前記冷却剤を前記コイルの端末部に案内する冷却剤案内部を、前記ロータコアの軸方向に対向する側面に設け、前記冷却剤を、前記連通孔から前記ベアリングを介して前記冷却剤案内部に供給する構成としてある。
【０００７】
請求項２の発明は、磁化された部材を備えたロータと、このロータの外周側に配置されてコイルを備えたステータと、このステータを固定するモータケースに対し前記ロータを相対回転可能に支持するベアリングとを有し、前記ロータは、冷却剤が供給される冷却剤通路を内部に備えたロータシャフトと、このロータシャフトの外周側に取り付けられて前記磁化された部材が装着されるロータコアと、前記ロータシャフトと前記ロータコアとの間に取り付けられて前記ロータコアを保持するコア保持部材とを有し、前記ベアリングと前記ロータシャフトと前記モータケースとに囲まれた空間と、前記冷却剤通路とを連通する連通孔を前記ロータシャフトに設け、前記冷却剤を前記コイルの端末部に案内する冷却剤案内部を、前記ロータコアの軸方向に対向する側面と前記コア保持部材の軸方向に対向する側面との少なくともいずれか一方に設け、前記冷却剤を、前記連通孔から前記ベアリングを介して前記冷却剤案内部に供給する構成としてある。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の発明の構成において、ロータコアは、コア保持部材を介してロータシャフトに取り付けられ、冷却剤案内部は、前記コア保持部材とロータコアとに連続して形成される構成としてある。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明の構成において、冷却剤案内部は、半径方向に延長される溝で構成されている。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４の発明の構成において、溝の開口部をガイド部材で覆う構成としてある。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５の発明の構成において、コア保持部材は、軸方向に対向する側面の一部が、ロータコアの軸方向に対向する側面より軸方向内側に位置して凹部が形成され、前記ロータコアに形成した溝を覆うガイド部材の半径方向内側の端部を、前記コア保持部材の凹部側に突出させて、冷却剤溜まりを設けた構成としてある。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５または６の発明の構成において、ガイド部材の半径方向外側の端部を、コイルの端末部におけるコイル集中部に指向するよう屈曲して形成した構成としてある。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１または２の発明の構成において、冷却剤案内部は、ロータに形成した冷却剤溜まりと、この冷却剤溜まりに一端が開口し、他端がコイルの端末部に向けて開口する冷却剤案内パイプとを備えている構成としてある。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項８の発明の構成において、ロータコアは、コア保持部材を介してロータシャフトに取り付けられ、前記コア保持部材は、軸方向に対向する側面の一部が、ロータコアの軸方向に対向する側面より軸方向内側に位置して冷却剤溜まりを形成する凹部を備えている構成としてある。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項６ないし９のいずれかの発明の構成において、冷却剤溜まりに一端が開口し、他端が磁化された部材付近に向けて開口する冷却剤供給パイプを設け、この冷却剤供給パイプの途中に、所定以上の遠心力を受けて開放する開閉弁を設けた構成としてある。
【００１６】
請求項１１の発明は、磁化された部材を備えたロータと、このロータの外周側に配置されてコイルを備えたステータとを有し、前記ロータの中心部に供給された冷却剤を前記コイルの端末部に案内する冷却剤案内部を、前記ロータに設け、このロータは、冷却剤が供給される冷却剤通路を内部に備えたロータシャフトと、このロータシャフトの外周側に取り付けられて磁化された部材が装着されるロータコアと、前記ロータシャフトと前記ロータコアとの間に取り付けられて前記ロータコアを保持するコア保持部材とを有し、前記冷却剤案内部は、前記ロータコアの軸方向に対向する側面にて、前記コア保持部材と前記ロータコアとに連続して形成されて半径方向に延長される溝で構成され、この溝の開口部をガイド部材で覆い、前記コア保持部材は、軸方向に対向する側面の一部が、前記ロータコアの軸方向に対向する側面より軸方向内側に位置して凹部が形成され、前記ガイド部材の半径方向内側の端部を、前記コア保持部材の凹部側に突出させて、冷却剤溜まりを設け、この冷却剤溜まりに一端が開口し、他端が磁化された部材付近に向けて開口する冷却剤供給パイプを設け、この冷却剤供給パイプの途中に、所定以上の遠心力を受けて開放する開閉弁を設けた構成としてある。
請求項１２の発明は、請求項１０または１１の発明の構成において、磁化された部材近傍部分のロータコアに、冷却剤供給パイプの他端が連通する冷却剤供給通路が軸方向に延長して形成される構成としてある。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、冷却剤がロータに設けた冷却剤案内部によってコイルの端末部に確実に案内されるので、コイルの端末部に対する冷却効果を充分なものとすることができる。
また、冷却剤は、ロータシャフト内の冷却剤通路を経てロータコアの側面に設けた冷却剤案内部に流れ込み、コイルの端末部に確実に案内されるので、コイルの端末部に対する冷却効果を充分なものとすることができる。
この際、冷却剤は、ロータシャフトに設けた連通孔からベアリングを介して冷却剤案内部に供給することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、冷却剤がロータに設けた冷却剤案内部によってコイルの端末部に確実に案内されるので、コイルの端末部に対する冷却効果を充分なものとすることができる。
また、冷却剤は、ロータシャフト内の冷却剤通路を経てロータコアとコア保持部材との少なくとも一方の側面に設けた冷却剤案内部に流れ込み、コイルの端末部に確実に案内されるので、コイルの端末部に対する冷却効果を充分なものとすることができる。
この際、冷却剤は、ロータシャフトに設けた連通孔からベアリングを介して冷却剤案内部に供給することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、冷却剤は、ロータシャフト内の冷却剤通路を経てコア保持部材およびロータコアにおける冷却剤案内部に流れ込み、コイルの端末部に確実に案内されるので、コイルの端末部に対する冷却効果を充分なものとすることができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、冷却剤がロータに設けた溝によってコイルの端末部に確実に案内されるので、コイルの端末部に対する冷却効果を充分なものとすることができる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、ガイド部材により溝の開口部が覆われているので、溝を流れる冷却剤をコイルの端末部により確実に案内することができる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、モータ停止時に流れてくる冷却剤を冷却剤溜まりに溜めておくことで、モータ回転開始時にこの冷却剤溜まり内の冷却剤を遠心力によってコイル端末部に供給でき、モータ停止時に流れてくる冷却剤を有効利用することができる。
【００２３】
請求項７の発明によれば、コイルの端末部におけるコイル集中部に指向するよう屈曲したガイド部材の半径方向外側の端部から、冷却剤が流出することで、発熱大のコイル集中部の冷却を行うことができる。
【００２４】
請求項８の発明によれば、冷却剤が、ロータに形成した冷却剤溜まりから、この冷却剤溜まりに一端が開口し、他端がコイルの端末部に開口する冷却剤案内パイプを経てコイルの端末部に確実に案内されるので、コイルの端末部に対する冷却効果を充分なものとすることができる。
【００２５】
請求項９の発明によれば、冷却剤が、コア保持部材に形成された冷却剤溜まりから、冷却剤案内パイプを経てコイルの端末部に確実に案内されるので、コイルの端末部に対する冷却効果を充分なものとすることができる。
【００２６】
請求項１０の発明によれば、モータの所定以上の高速回転時に開閉弁が開放され、これにより冷却剤が、冷却剤溜まりから冷却剤供給パイプを経て磁化された部材付近に供給されるので、高速回転時での磁化された部材の減磁を、効率よく低減することができる。
【００２７】
請求項１１の発明によれば、モータの所定以上の高速回転時に開閉弁が開放され、これにより冷却剤が、冷却剤溜まりから冷却剤供給パイプを経て磁化された部材付近に供給されるので、高速回転時での磁化された部材の減磁を、効率よく低減することができる。
請求項１２の発明によれば、冷却剤供給パイプから冷却剤供給通路に供給された冷却剤により、磁化された部材を効率よく冷却することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２９】
図１は、この発明の第１の実施形態に係わるモータ冷却構造を示すモータの要部の断面図である。図１中で左右方向に延長されるロータシャフト１の外周には、コア保持部材としてのスパイダ３が嵌合固定され、さらにスパイダ３の外周には、例えば珪素鋼板を多数積層して構成した環状のロータコア５が嵌合固定されている。ロータコア５は、半径方向外周側に、磁化された部材である永久磁石７が埋設され、ロータコア５の軸方向に対向する側面（図１中で左右の側面）に、エンドプレート９を備えている。
【００３０】
スパイダ３は、半径方向両端（図１中で上下方向両端）が軸方向両側（図１中で左右方向両側）に突出するよう形成され、内周側の軸方向端面３ａが後述するベアリング２１のインナレースの側面に密着している。一方外周側の軸方向端面３ｂは、エンドプレート９の軸方向両端面９ａとほぼ同一面となっている。すなわちスパイダ３は、軸方向に対向する側面の一部が、ロータコア５の軸方向に対向する側面（端面９ａ）より軸方向内側に位置して凹部１０が形成されることになる。
【００３１】
上記したロータシャフト１，スパイダ３およびロータコア５などによりロータ１１を構成している。
【００３２】
ロータコア５のさらに外周側には、ロータコア５と同様に珪素鋼板を多数積層して構成した環状のステータコア１３が、モータケース１５の内壁に固定されている。ステータコア１３にはコイル１７が設けられている。上記ステータコア１３およびコイル１７によりステータ１９を構成している。
【００３３】
モータケース１５は、その内周側の端部が、軸方向内側に突出する軸方向突出部１５ａと、半径方向内側へ突出する半径方向突出部１５ｂとに分岐しており、軸方向突出部１５ａが、ベアリング２１を介してロータシャフト１に対し相対回転可能に支持されている。半径方向突出部１５ｂは、ロータシャフト１の外周部に対し、シールリング２３を介してシールされている。
【００３４】
ロータシャフト１内には、モータケース１５の外部から冷却剤としての冷却油が供給される冷却剤通路としての軸方向油路１ａが形成され、前記シールリング２３より軸方向内側のロータシャフト１には、ベアリング２１とロータシャフト１とモータケース１５とに囲まれた空間２５と、軸方向油路１ａとを連通する連通孔２７が形成されている。
【００３５】
スパイダ３の軸方向に対向する側面およびロータコア５におけるエンドプレート９の軸方向に対向する側面には、冷却剤案内部としての溝２９および溝３１が連続して形成されている。この溝２９および３１は、図１のＡ矢視図である図２に示すように、円周方向に適宜間隔で複数設けられている。図３は、図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００３６】
スパイダ３の溝２９は、内周側の端部がベアリング２１のアウタレースとインナレースとの間に連通し、外周側の端部はエンドプレート９の溝３１の内周側の端部に連通している。エンドプレート９の溝３１の外周側の端部は、コイル１７の端末部１７ａに向けて開口している。
【００３７】
上記した構成のモータ冷却構造によれば、モータ作動時には、モータケース１５の外部からロータシャフト１内の軸方向油路１ａに冷却油が供給され、ロータ１１の回転による遠心力の作用で、上記した冷却油が連通孔２７から空間２５内に流出する。空間２５内に流出した冷却油は、ベアリング２１のアウタレースとインナレースとの間の隙間を通してスパイダ３側に流出し、このスパイダ３の溝２９およびエンドプレート９の溝３１に案内されて半径方向外側へと流れていく。
【００３８】
そして、エンドプレート９の溝３１の外周側の端部からコイル１７の端末部１７ａに向けて冷却油が確実に供給される。
【００３９】
このように、ロータシャフト１内からモータケース１５内に流出した冷却油は、スパイダ３の溝２９およびエンドプレート９の溝３１にそれぞれ案内されてコイル１７の端末部１７ａに供給されるので、コイル１７の端末部１７ａは、冷却油の供給が確実になされ、冷却効果が充分なものとなる。
【００４０】
図４は、この発明の第２の実施形態を示している。この実施形態は、図１の構成に対し、エンドプレート９の溝３１の全長にわたり、この溝３１の開口部を覆うガイド部材としてのガイド板３３を設けている。その他の構成は、前記第１の実施形態と同様である。
【００４１】
ガイド板３３は、内周側の端部３３ａがスパイダ３の凹部１０側に突出し、スパイダ３における半径方向外周側の軸方向端面３ｂに形成されている溝２９を覆っている。これによりスパイダ３と、ガイド板３３の内周側の端部３３ａとで囲まれる冷却剤溜まりとして油溜まり３５が形成される。
【００４２】
また、ガイド板３３の外周側の端部３３ｂは、エンドプレート９の半径方向外側端部付近にて軸方向外側へ屈曲し、コイル１７における端末部１７ａの軸方向端部のコイル集中部１７ｂに指向している。
【００４３】
図５は、ステータ１９を半径方向内側から見た図であり、上記した端末部１７ａのコイル集中部１７ｂを示しており、このコイル集中部１７ｂは、発熱が特に大となる部位である。
【００４４】
上記した第２の実施形態では、ガイド板３３を設けることで、溝３１を流れる冷却油をコイル１７の端末部１１７ａに向けて確実に案内できる。また、ガイド板３３の端部３３ｂが、コイル集中部１７ｂに向けて指向しているので、発熱大のコイル集中部１７ｂに対する冷却を効率よく行うことができる。
【００４５】
また、油溜まり３５には、モータ停止時に冷却油が溜まり、この状態でモータが回転して遠心力が作用すると、油溜まり３５内の冷却油がエンドプレート９の溝３１に向けて放出される。これにより、モータ停止時に流れてくる冷却油も、コイル冷却に有効に使用することができる。
【００４６】
図６は、この発明の第３の実施形態を示している。この実施形態は、第１の実施形態における溝２９，３１に代えて、スパイダ３に形成した冷却剤溜まりとしての油溜まり３７と、冷却剤案内パイプとしての冷却油案内パイプ３９とを設けている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００４７】
油溜まり３７は、スパイダ３の半径方向外周側における軸方向端面３ｂ付近を、半径方向内側へ突出させて突出部４１を形成することで、凹部１０側に形成される。冷却油案内パイプ３９は、全体としてエンドプレート９の側面付近を半径方向に沿って延長されており、一端が上記した突出部４１を貫通して油溜まり３７に連通し、他端がコイル１７の端末部１７ａに指向して開口している。
【００４８】
上記した第３の実施形態の構成によれば、スパイダ３の側面に沿って半径方向外側に向けて流れる冷却油が、油溜まり３７に溜まり、この油溜まり３７内の冷却油が冷却油案内パイプ３９に案内されてコイル１７の端末部１７ａに供給されて端末部１７ａが効率よく冷却される。
【００４９】
図７は、この発明の第４の実施形態を示している。この第４の実施形態は、前記第３の実施形態における冷却油案内パイプ３９を接続しない油溜まり３７（図７中で左側の油溜まり３７）に、冷却剤供給パイプとしての冷却油供給パイプ４３の一端を連通接続している。また、ロータコア５およびエンドプレート９には、冷却剤供給通路としての冷却油供給通路４５が、軸方向に貫通して形成されている。この冷却油供給通路４５の図７中で左側の開口部に、前記した冷却油供給パイプ４３の他端が連通接続されている。
【００５０】
さらに、冷却油供給パイプ４３の半径方向に延長される部位の途中には、モータ回転時に所定以上の遠心力を受けて開放する開閉弁４７が設けられている。開閉弁４７の詳細を図８に示す。
【００５１】
開閉弁４７は、冷却油供給パイプ４３の内壁に設けた弁座４９に対し、図８中で下方から当接して同図（ａ）のように閉状態となる弁体５１を備えている。弁体５１の油溜まり３７側にはリターンスプリング５３の一端が連結され、リターンスプリング５３の他端は、冷却油供給パイプ４３の内壁に設けたスプリング保持壁５５に連結されている。スプリング保持壁５５には、複数の貫通孔５５ａが形成されている。
【００５２】
モータ停止時には、リターンスプリング５３により弁体５１が図８中で上方に押圧されて弁座４９に押し付けられ、図８（ａ）のように閉状態となる。モータが回転して高速回転域に達し、弁体５１に所定以上の遠心力が作用すると、リターンスプリング５３が伸び、弁体５１が弁座４９から離れて、図８（ｂ）のように開状態となる。
【００５３】
上記した第４の実施形態の構成によれば、モータが高速回転域に達した際に、開閉弁４７が開放し、油溜まり３７内の冷却油が冷却油供給パイプ４３を流れて冷却油供給通路４５に流入する。このとき、冷却油供給通路４５を流れる冷却油が、永久磁石７を効率よく冷却する。
【００５４】
モータの高速回転域に永久磁石７が冷却されることで、永久磁石７の減磁を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係わるモータ冷却構造を示すモータの要部の断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係わるモータ冷却構造を示すモータの要部の断面図である。
【図５】ステータを半径方向内側から見たコイル集中部分を示す説明図である。
【図６】この発明の第３の実施形態に係わるモータ冷却構造を示すモータの要部の断面図である。
【図７】この発明の第４の実施形態に係わるモータ冷却構造を示すモータの要部の断面図である。
【図８】第４の実施形態における開閉弁の詳細を示す断面図で、（ａ）は閉状態、（ｂ）は開状態をそれぞれ示す。
【符号の説明】
１ロータシャフト
１ａ軸方向油路（冷却剤通路）
３スパイダ（コア保持部材）
５ロータコア
７永久磁石（磁化された部材）
１１ロータ
１７コイル
１７ａ端末部
１７ｂコイル集中部
１９ステータ
２９，３１溝（冷却剤案内部）
３３ガイド板（ガイド部材）
３３ａ半径方向内側の端部
３３ｂ半径方向外側の端部
３５油溜まり（冷却剤溜まり）
３７油溜まり（冷却剤溜まり，冷却剤案内部）
３９冷却油案内パイプ（冷却剤案内パイプ，冷却剤案内部）
４３冷却油供給パイプ（冷却剤供給パイプ）
４５冷却油供給通路（冷却剤供給通路）
４７開閉弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor cooling structure having a rotor provided with a magnetized member and a stator provided with a coil disposed on the outer peripheral side of the rotor.
[0002]
[Prior art]
As a conventional motor cooling structure, a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-182374 is known. This is because the oil supplied to the axial oil passage formed on the rotor shaft is centrifugal force generated by the rotation of the rotor, and passes through this axial oil passage through the axial oil passage formed on the outer rotor core. Further, oil is to be supplied to the terminal portion of the coil provided on the stator disposed on the outer peripheral side.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the stator of a motor, since the heat generation at the time of motor operation becomes particularly large at the end portion of the coil, it is necessary to cool this part effectively.
[0004]
However, in the above-described conventional motor cooling structure, the cooling oil flowing out from the axial oil passage formed in the rotor core may be scattered radially outward due to the centrifugal force of the rotor, leading to the end of the coil. It cannot be surely guided and the cooling effect is insufficient.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a sufficient cooling effect for the end portion of the coil.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a rotor provided with a magnetized member, a stator provided with a coil disposed on the outer peripheral side of the rotor, and a motor case for fixing the stator. A bearing that supports the rotor in a relatively rotatable manner , and the rotor is provided with a coolant passage to which a coolant is supplied and a rotor shaft that is attached to an outer peripheral side of the rotor shaft and magnetized. A rotor core to which the member is mounted, and a communication hole that communicates the coolant passage with the space surrounded by the bearing, the rotor shaft, and the motor case is provided in the rotor shaft, A coolant guide portion for guiding the coolant to the end portion of the coil is provided on a side surface facing the rotor core in the axial direction, and the coolant is supplied from the communication hole to the bearing. It is constituted to be supplied to the coolant guiding portion through.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotor having a magnetized member, a stator disposed on the outer peripheral side of the rotor and having a coil, and a rotor that supports the rotor relative to a motor case that fixes the stator. A rotor shaft provided therein with a coolant passage to which a coolant is supplied, and a rotor core attached to the outer peripheral side of the rotor shaft and mounted with the magnetized member A core holding member that is attached between the rotor shaft and the rotor core and holds the rotor core, a space surrounded by the bearing, the rotor shaft, and the motor case, and the coolant passage. The rotor shaft is provided with a communication hole that communicates the coolant, and a coolant guide portion that guides the coolant to the terminal portion of the coil is provided on the rotor core. Direction provided on at least one of the opposing sides and opposite sides in the axial direction of the core holding member, the coolant, as a constituent supplied to the coolant guiding portion through the bearing from the communication hole is there.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the rotor core is attached to the rotor shaft via the core holding member, and the coolant guide portion is continuously formed on the core holding member and the rotor core. The configuration is as follows.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of any of the first to third aspects of the present invention, the coolant guide portion is constituted by a groove extending in the radial direction.
[0010]
According to a fifth aspect of the invention, in the configuration of the fourth aspect of the invention, the opening of the groove is covered with a guide member.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fifth aspect of the invention, the core holding member is configured such that a part of the side surface facing in the axial direction is located on the inner side in the axial direction from the side surface facing the axial direction of the rotor core. A coolant reservoir is provided by projecting the radially inner end of the guide member that covers the groove formed in the rotor core to the concave side of the core holding member.
[0012]
The invention of claim 7 is the structure of the invention of claim 5 or 6, wherein the end portion on the radially outer side of the guide member is bent so as to be directed to the coil concentration portion in the terminal portion of the coil.
[0013]
According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect of the present invention, the coolant guide portion includes a coolant reservoir formed in the rotor, one end opening in the coolant reservoir, and the other end of the coil end portion. And a coolant guide pipe that opens toward the front.
[0014]
According to a ninth aspect of the present invention, in the configuration of the eighth aspect of the invention, the rotor core is attached to the rotor shaft via the core holding member, and the core holding member has a part of the side surface facing in the axial direction of the rotor core. It is set as the structure provided with the recessed part which is located in an axial direction inner side from the side surface facing in an axial direction, and forms a coolant reservoir.
[0015]
The invention of claim 10 provides the coolant supply pipe having one end opened in the coolant reservoir and the other end opened toward the magnetized member in the configuration of any of the inventions of claims 6 to 9, An opening / closing valve is provided in the middle of the coolant supply pipe to open upon receiving a centrifugal force of a predetermined level or more.
[0016]
An eleventh aspect of the invention includes a rotor having a magnetized member, and a stator having a coil disposed on the outer peripheral side of the rotor, and supplying a coolant supplied to the center of the rotor to the coil. The rotor is provided with a coolant guide portion that guides the terminal portion of the rotor, and the rotor is provided with a coolant passage through which a coolant is supplied, and is attached to the outer peripheral side of the rotor shaft and magnetized. And a core holding member that is mounted between the rotor shaft and the rotor core to hold the rotor core, and the coolant guide portion is opposed to the axial direction of the rotor core. A groove formed continuously in the core holding member and the rotor core and extending in the radial direction, the opening of the groove being covered with a guide member, In the member, a part of the side surface facing in the axial direction is located on the inner side in the axial direction from the side surface facing in the axial direction of the rotor core, and a concave portion is formed. A coolant reservoir is provided by projecting to the concave side of the holding member, and a coolant supply pipe having one end opened in the coolant reservoir and the other end opened near the magnetized member is provided. An open / close valve is provided in the middle of the pipe to open upon receiving a centrifugal force of a predetermined value or more.
The invention of claim 1 2, in the constitution of the invention according to claim 10 or 11, the rotor core of the magnetized member portion near the coolant supply passage to which the other end of the coolant supply pipe communicating with and extending axially As a configuration to be formed.
[0017]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the coolant is reliably guided to the end portion of the coil by the coolant guide portion provided on the rotor, the cooling effect on the end portion of the coil can be made sufficient.
Further, the coolant flows through the coolant passage in the rotor shaft into the coolant guide portion provided on the side surface of the rotor core and is reliably guided to the end portion of the coil, so that the cooling effect on the end portion of the coil is sufficient. Can be.
At this time, the coolant can be supplied to the coolant guide portion through the bearing from the communication hole provided in the rotor shaft.
[0018]
According to the invention of claim 2, since the coolant is reliably guided to the end portion of the coil by the coolant guide portion provided on the rotor, the cooling effect on the end portion of the coil can be made sufficient.
Further, the coolant flows through the coolant passage in the rotor shaft into the coolant guide portion provided on at least one side surface of the rotor core and the core holding member, and is reliably guided to the terminal portion of the coil. The cooling effect for the terminal portion can be made sufficient.
At this time, the coolant can be supplied to the coolant guide portion through the bearing from the communication hole provided in the rotor shaft.
[0019]
According to the invention of claim 3, the coolant flows through the coolant passage in the rotor shaft into the core holding member and the coolant guide portion in the rotor core and is reliably guided to the end portion of the coil. The cooling effect on the part can be made sufficient.
[0020]
According to the invention of claim 4, since the coolant is reliably guided to the end portion of the coil by the groove provided in the rotor, the cooling effect on the end portion of the coil can be made sufficient.
[0021]
According to the fifth aspect of the present invention, since the opening of the groove is covered by the guide member, the coolant flowing through the groove can be reliably guided by the terminal portion of the coil.
[0022]
According to the invention of claim 6, by storing the coolant flowing when the motor is stopped in the coolant reservoir, the coolant in the coolant reservoir can be supplied to the coil terminal portion by centrifugal force when the motor starts rotating. The coolant that flows when the motor is stopped can be used effectively.
[0023]
According to the seventh aspect of the present invention, the coolant flows out from the radially outer end of the guide member bent so as to be directed to the coil concentration portion at the terminal portion of the coil, thereby cooling the coil concentration portion that generates a large amount of heat. It can be performed.
[0024]
According to the eighth aspect of the present invention, the coolant is supplied from the coolant reservoir formed in the rotor to the coolant reservoir through the coolant guide pipe having one end opened in the coolant reservoir and the other end opened in the terminal portion of the coil. Since it is reliably guided to the terminal portion, the cooling effect on the terminal portion of the coil can be made sufficient.
[0025]
According to the invention of claim 9, since the coolant is reliably guided from the coolant reservoir formed in the core holding member to the end portion of the coil through the coolant guide pipe, the cooling effect on the end portion of the coil Can be sufficient.
[0026]
According to the invention of claim 10, the on-off valve is opened when the motor rotates at a high speed more than a predetermined speed, so that the coolant is supplied from the coolant reservoir to the vicinity of the magnetized member through the coolant supply pipe. Demagnetization of the magnetized member during high-speed rotation can be efficiently reduced.
[0027]
According to the invention of claim 11, the on-off valve is opened when the motor rotates at a higher speed than a predetermined speed, whereby the coolant is supplied from the coolant reservoir to the vicinity of the magnetized member via the coolant supply pipe. Demagnetization of the magnetized member during high-speed rotation can be efficiently reduced.
According to the present invention 2, the coolant supplied to the coolant supply passage from the coolant supply pipe, it is possible to cool the magnetized member efficiently.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0029]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a motor showing a motor cooling structure according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a spider 3 as a core holding member is fitted and fixed to the outer periphery of the rotor shaft 1 extended in the left-right direction. The rotor core 5 is fitted and fixed. The rotor core 5 is embedded with a permanent magnet 7 as a magnetized member on the outer peripheral side in the radial direction, and includes end plates 9 on the side surfaces (left and right side surfaces in FIG. 1) facing the rotor core 5 in the axial direction. .
[0030]
The spider 3 is formed such that both ends in the radial direction (both ends in the vertical direction in FIG. 1) protrude on both sides in the axial direction (both sides in the left and right direction in FIG. 1), and the axial end surface 3a on the inner peripheral side It is in close contact with the inner race. On the other hand, the axial end surface 3 b on the outer peripheral side is substantially flush with the axial end surfaces 9 a of the end plate 9. That is, in the spider 3, a part of the side surface facing in the axial direction is located on the inner side in the axial direction from the side surface (end surface 9 a) facing the axial direction of the rotor core 5, and the recess 10 is formed.
[0031]
The rotor 11 is constituted by the rotor shaft 1, the spider 3, the rotor core 5, and the like described above.
[0032]
On the outer peripheral side of the rotor core 5, an annular stator core 13 configured by laminating a number of silicon steel plates in the same manner as the rotor core 5 is fixed to the inner wall of the motor case 15. The stator core 13 is provided with a coil 17. The stator core 13 and the coil 17 constitute a stator 19.
[0033]
The motor case 15 has an inner peripheral end branched into an axial protrusion 15a protruding inward in the axial direction and a radial protrusion 15b protruding inward in the radial direction, and the axial protrusion 15a. Is supported via a bearing 21 so as to be rotatable relative to the rotor shaft 1. The radial protrusion 15 b is sealed with respect to the outer peripheral portion of the rotor shaft 1 via a seal ring 23.
[0034]
In the rotor shaft 1, an axial oil passage 1 a is formed as a coolant passage to which cooling oil as a coolant is supplied from the outside of the motor case 15, and the rotor shaft 1 on the axially inner side from the seal ring 23 is formed. Is formed with a communication hole 27 that communicates the space 25 surrounded by the bearing 21, the rotor shaft 1 and the motor case 15 with the axial oil passage 1a.
[0035]
Grooves 29 and 31 as coolant guide portions are continuously formed on the side surface of the spider 3 facing the axial direction and the side surface of the rotor core 5 facing the axial direction of the end plate 9. A plurality of grooves 29 and 31 are provided at appropriate intervals in the circumferential direction, as shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
[0036]
The groove 29 of the spider 3 communicates between the outer race and the inner race of the bearing 21 at the inner circumferential end, and communicates with the inner circumferential end of the groove 31 of the end plate 9 at the outer circumferential end. ing. An end portion on the outer peripheral side of the groove 31 of the end plate 9 opens toward the terminal portion 17 a of the coil 17.
[0037]
According to the motor cooling structure having the above-described configuration, when the motor is operated, the cooling oil is supplied from the outside of the motor case 15 to the axial oil passage 1 a in the rotor shaft 1, and the centrifugal force due to the rotation of the rotor 11 causes the above-described operation. The cooled cooling oil flows out from the communication hole 27 into the space 25. The cooling oil that has flowed into the space 25 flows out to the spider 3 side through a gap between the outer race and the inner race of the bearing 21, and is guided radially by the groove 29 of the spider 3 and the groove 31 of the end plate 9. It flows to.
[0038]
Then, the cooling oil is reliably supplied from the outer peripheral end portion of the groove 31 of the end plate 9 toward the terminal portion 17 a of the coil 17.
[0039]
Thus, the cooling oil that has flowed out of the rotor shaft 1 into the motor case 15 is guided to the groove 29 of the spider 3 and the groove 31 of the end plate 9 and supplied to the terminal portion 17a of the coil 17, so that the coil The 17 terminal portions 17a are reliably supplied with cooling oil and have a sufficient cooling effect.
[0040]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a guide plate 33 as a guide member that covers the opening of the groove 31 is provided over the entire length of the groove 31 of the end plate 9 with respect to the configuration of FIG. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0041]
In the guide plate 33, an end portion 33 a on the inner peripheral side protrudes toward the concave portion 10 side of the spider 3 and covers a groove 29 formed on the axial end surface 3 b on the outer peripheral side in the radial direction of the spider 3. As a result, an oil reservoir 35 is formed as a coolant reservoir surrounded by the spider 3 and the end portion 33 a on the inner peripheral side of the guide plate 33.
[0042]
Further, the end portion 33 b on the outer peripheral side of the guide plate 33 is bent outward in the axial direction in the vicinity of the radially outer end portion of the end plate 9, and becomes a coil concentration portion 17 b at the axial end portion of the terminal portion 17 a of the coil 17. Oriented.
[0043]
FIG. 5 is a view of the stator 19 as viewed from the inside in the radial direction, and shows the coil concentration portion 17b of the terminal portion 17a. The coil concentration portion 17b is a portion where heat generation is particularly large.
[0044]
In the second embodiment described above, by providing the guide plate 33, the cooling oil flowing through the groove 31 can be reliably guided toward the terminal portion 117a of the coil 17. Further, since the end portion 33b of the guide plate 33 is directed toward the coil concentration portion 17b, the coil concentration portion 17b having a large amount of heat can be efficiently cooled.
[0045]
Cooling oil is stored in the oil reservoir 35 when the motor is stopped, and when the motor rotates and centrifugal force acts in this state, the cooling oil in the oil reservoir 35 is discharged toward the groove 31 of the end plate 9. . Thereby, the cooling oil that flows when the motor is stopped can also be used effectively for coil cooling.
[0046]
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of the grooves 29 and 31 in the first embodiment, an oil reservoir 37 as a coolant reservoir formed in the spider 3 and a cooling oil guide pipe 39 as a coolant guide pipe are provided. . Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0047]
The oil reservoir 37 is formed on the concave portion 10 side by projecting the vicinity of the axial end surface 3 b on the radially outer peripheral side of the spider 3 inward in the radial direction to form the projecting portion 41. The cooling oil guide pipe 39 extends in the radial direction in the vicinity of the side surface of the end plate 9 as a whole, and has one end passing through the protrusion 41 and communicating with the oil reservoir 37, and the other end of the coil 17. It opens toward the terminal portion 17a.
[0048]
According to the configuration of the third embodiment described above, the cooling oil that flows radially outward along the side surface of the spider 3 is accumulated in the oil reservoir 37, and the cooling oil in the oil reservoir 37 is cooled by the cooling oil guide pipe. 39 is supplied to the terminal portion 17a of the coil 17 and the terminal portion 17a is efficiently cooled.
[0049]
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, a cooling oil supply pipe 43 as a coolant supply pipe is added to an oil reservoir 37 (the oil reservoir 37 on the left side in FIG. 7) not connected to the cooling oil guide pipe 39 in the third embodiment. One end is connected in communication. A cooling oil supply passage 45 as a coolant supply passage is formed in the rotor core 5 and the end plate 9 so as to penetrate in the axial direction. The other end of the cooling oil supply pipe 43 is connected to the opening on the left side of the cooling oil supply passage 45 in FIG.
[0050]
Further, an opening / closing valve 47 is provided in the middle of the portion of the cooling oil supply pipe 43 that extends in the radial direction, and is opened by receiving a centrifugal force of a predetermined level or more when the motor rotates. Details of the on-off valve 47 are shown in FIG.
[0051]
The on-off valve 47 includes a valve body 51 that comes into contact with a valve seat 49 provided on the inner wall of the cooling oil supply pipe 43 from below in FIG. 8 and is closed as shown in FIG. One end of a return spring 53 is connected to the oil reservoir 37 side of the valve body 51, and the other end of the return spring 53 is connected to a spring holding wall 55 provided on the inner wall of the cooling oil supply pipe 43. A plurality of through holes 55 a are formed in the spring holding wall 55.
[0052]
When the motor is stopped, the valve body 51 is pressed upward in FIG. 8 by the return spring 53 and pressed against the valve seat 49, and the closed state is brought about as shown in FIG. When the motor rotates to reach a high speed rotation region and a centrifugal force of a predetermined level or more acts on the valve body 51, the return spring 53 extends and the valve body 51 moves away from the valve seat 49 and opens as shown in FIG. It becomes a state.
[0053]
According to the configuration of the fourth embodiment described above, when the motor reaches the high speed rotation region, the on-off valve 47 is opened, and the cooling oil in the oil reservoir 37 flows through the cooling oil supply pipe 43 to supply the cooling oil. It flows into the passage 45. At this time, the cooling oil flowing through the cooling oil supply passage 45 efficiently cools the permanent magnet 7.
[0054]
Since the permanent magnet 7 is cooled in the high-speed rotation region of the motor, demagnetization of the permanent magnet 7 can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a motor showing a motor cooling structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a motor showing a motor cooling structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a coil concentration portion when the stator is viewed from the inside in the radial direction.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of a motor showing a motor cooling structure according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a motor showing a motor cooling structure according to a fourth embodiment of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views showing details of an on-off valve in a fourth embodiment, wherein FIG. 8A shows a closed state and FIG. 8B shows an open state.
[Explanation of symbols]
1 Rotor shaft 1a Axial oil passage (coolant passage)
3 Spider (core holding member)
5 Rotor core 7 Permanent magnet (magnetized member)
11 Rotor 17 Coil 17a Terminal part 17b Coil concentration part 19 Stator 29, 31 Groove (coolant guide part)
33 Guide plate (guide member)
33a Radially inner end 33b Radially outer end 35 Oil reservoir (coolant reservoir)
37 Oil reservoir (coolant reservoir, coolant guide)
39 Cooling oil guide pipe (coolant guide pipe, coolant guide)
43 Cooling oil supply pipe (coolant supply pipe)
45 Cooling oil supply passage (coolant supply passage)
47 On-off valve

Claims

A rotor including a magnetized member; a stator disposed on an outer peripheral side of the rotor and including a coil; and a bearing that rotatably supports the rotor with respect to a motor case that fixes the stator ; The rotor includes a rotor shaft provided therein with a coolant passage to which a coolant is supplied, and a rotor core attached to the outer peripheral side of the rotor shaft and mounted with the magnetized member. A communication hole that communicates the space surrounded by the rotor shaft and the motor case and the coolant passage is provided in the rotor shaft, and a coolant guide portion that guides the coolant to a terminal portion of the coil, wherein the supply is provided on opposite sides in the axial direction of the rotor core, the cooling agent, the cooling agent guide portion through the bearing from the communication hole Motor cooling structure.

A rotor including a magnetized member; a stator disposed on an outer peripheral side of the rotor and including a coil; and a bearing that rotatably supports the rotor with respect to a motor case that fixes the stator; The rotor includes a rotor shaft provided therein with a coolant passage to which a coolant is supplied, a rotor core attached to the outer peripheral side of the rotor shaft and mounted with the magnetized member, the rotor shaft, and the rotor core A core holding member that holds the rotor core and a communication hole that communicates the space surrounded by the bearing, the rotor shaft, and the motor case, and the coolant passage. A coolant guide portion that is provided on the rotor shaft and guides the coolant to the end portion of the coil, on the side facing the axial direction of the rotor core Motor cooling, characterized in that said provided at least one of the opposite sides in the axial direction of the core holding member, the coolant is supplied to the coolant guiding portion from the communication hole through the bearing Construction.

The rotor core is attached to the rotor shaft through the core holding member, the coolant guide portion, a motor cooling structure according to claim 1, characterized in that it is formed continuously in said core holding member and the rotor core.

Coolant guide portion, a motor cooling structure according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is constituted by a groove extending in the radial direction.

The motor cooling structure according to claim 4, wherein the opening of the groove is covered with a guide member.

In the core holding member, a part of the side surface facing in the axial direction is located on the inner side in the axial direction from the side surface facing in the axial direction of the rotor core to form a recess, and the radial direction of the guide member covering the groove formed in the rotor core 6. The motor cooling structure according to claim 5, wherein a coolant reservoir is provided by projecting an inner end portion toward the concave portion of the core holding member.

7. The motor cooling structure according to claim 5 or 6, wherein an end portion on the radially outer side of the guide member is bent so as to be directed to a coil concentration portion at a terminal portion of the coil.

The coolant guide section includes a coolant reservoir formed in the rotor, and a coolant guide pipe having one end opened in the coolant reservoir and the other end opened toward the end of the coil. The motor cooling structure according to claim 1 or 2.

The rotor core is attached to the rotor shaft via a core holding member, and the core holding member has a coolant in which a part of the side surface facing in the axial direction is located axially inward from the side surface facing the axial direction of the rotor core. The motor cooling structure according to claim 8, further comprising a recess that forms a pool.

A coolant supply pipe having one end opened in the coolant reservoir and the other end opened toward the vicinity of the magnetized member, and an open / close valve that opens in the middle of the coolant supply pipe under a predetermined centrifugal force motor cooling structure according to any one of 6 to claim, characterized in that a 9.

Cooling having a rotor having a magnetized member and a stator having a coil disposed on the outer peripheral side of the rotor and guiding a coolant supplied to the center of the rotor to the end of the coil the agent guide portion, provided in the rotor, the rotor includes a rotor shaft with coolant passages coolant supplied to the internal, member that is magnetized is installed in the outer periphery of the rotor shaft is mounted And a core holding member that is attached between the rotor shaft and the rotor core and holds the rotor core, wherein the coolant guide portion is on the side surface facing the axial direction of the rotor core, A groove formed continuously in the core holding member and the rotor core and extending in the radial direction is covered with a guide member, and the core holding member is opposed to the axial direction. A part of the side surface is located on the inner side in the axial direction from the side surface facing the axial direction of the rotor core, and a recess is formed, and the end portion on the radially inner side of the guide member protrudes toward the concave side of the core holding member A coolant reservoir is provided, and a coolant supply pipe having one end opened in the coolant reservoir and the other end opened toward the magnetized member is provided, and a predetermined amount or more is provided in the middle of the coolant supply pipe. A motor cooling structure provided with an on-off valve that opens upon receiving the centrifugal force of the motor.

The motor cooling structure according to claim 10 or 11, wherein a coolant supply passage in which the other end of the coolant supply pipe communicates with the rotor core in the vicinity of the magnetized member extends in the axial direction. .