JP2000295818A - 液冷式回転電機 - Google Patents
液冷式回転電機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】冷却機構の動力損失を低減して全体効率の向上
が可能な液冷式回転電機を提供すること。 【解決手段】二つのロータ３、４が径方向に同軸配置さ
れた二重ロータ型モータにおいて、内側ロータ４内の冷
却流路ｆにオイルを流して内側ロータ４を冷却する。加
熱されたオイルは、回転電機のハウジング１３に一体に
配設された間接熱交換器であるオイル冷却部１２で、オ
イルよりも低粘性、大比熱の冷却液に放熱し、冷却液は
その後、ステータ２を冷却し、その後、外部の冷却液冷
却部で外部（たとえば空気）に放熱する。
が可能な液冷式回転電機を提供すること。 【解決手段】二つのロータ３、４が径方向に同軸配置さ
れた二重ロータ型モータにおいて、内側ロータ４内の冷
却流路ｆにオイルを流して内側ロータ４を冷却する。加
熱されたオイルは、回転電機のハウジング１３に一体に
配設された間接熱交換器であるオイル冷却部１２で、オ
イルよりも低粘性、大比熱の冷却液に放熱し、冷却液は
その後、ステータ２を冷却し、その後、外部の冷却液冷
却部で外部（たとえば空気）に放熱する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液冷式回転電機に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】回転電機の小型軽量化の限界はその温度
上昇さらに言えばその冷却性能により制限され、このた
め、ロータ内に特別の冷却流体を循環させて強力にロー
ター冷却を行う密閉型回転電機が知られている。冷却流
体としては、たとえば水素やガスなどの低比重電気絶縁
性ガスを用いるのが通常である。
上昇さらに言えばその冷却性能により制限され、このた
め、ロータ内に特別の冷却流体を循環させて強力にロー
ター冷却を行う密閉型回転電機が知られている。冷却流
体としては、たとえば水素やガスなどの低比重電気絶縁
性ガスを用いるのが通常である。
【０００３】回転電機の一形態として、本出願人は、主
としてハイブリッド電気自動車用の車両駆動装置に用い
るために、ステータの径方向内側に径方向同軸配置され
た二つのロータを有するモータ（以下、簡単のために二
重ロータ型モータというという）を開発した。この二重
ロータ型モータでは、二つのロータのうち内側ロータは
たとえばエンジンのクランクシャフトに連結され、外側
ロータは車両駆動軸に連結され、外側ロータは、内周面
で内側ロータと、外周面で固定子とそれぞれ電磁的にト
ルク授受するので、コンパクトなモータ構造でバッテリ
によるトルクアシスト及びバッテリへの回生制動時充電
を実現できる。
としてハイブリッド電気自動車用の車両駆動装置に用い
るために、ステータの径方向内側に径方向同軸配置され
た二つのロータを有するモータ（以下、簡単のために二
重ロータ型モータというという）を開発した。この二重
ロータ型モータでは、二つのロータのうち内側ロータは
たとえばエンジンのクランクシャフトに連結され、外側
ロータは車両駆動軸に連結され、外側ロータは、内周面
で内側ロータと、外周面で固定子とそれぞれ電磁的にト
ルク授受するので、コンパクトなモータ構造でバッテリ
によるトルクアシスト及びバッテリへの回生制動時充電
を実現できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た二重ロータ型モータは内側ロータがちょうど外側ロー
タに囲包される形状となるので、開放型構造を採用して
外部から取り入れた空気流により内側ロータを冷却する
ことが困難であるという問題があることがわかった。
た二重ロータ型モータは内側ロータがちょうど外側ロー
タに囲包される形状となるので、開放型構造を採用して
外部から取り入れた空気流により内側ロータを冷却する
ことが困難であるという問題があることがわかった。
【０００５】そこで、シャフトに設けた冷却通路を通じ
て上述した内側ロータ内に冷却流体を循環させて内側ロ
ータの熱を外部の放熱器に輸送させることが考えられ
る。しかしながら、ヘリウムなどのガスは比熱が小さ
く、冷却流路面積を大きく設計しなければならず、内側
ロータが大型化してしまうという問題があった。冷却流
体として水などの液体を用いればこの問題を解決するこ
とができるが、高速回転するシャフトに液漏れを防止し
つつ冷却液配管を連結しなければならず、万が一シ−ル
部から液漏れが生じると、電気絶縁低下、冷却不良、発
錆などの種々の問題が派生してしまう。冷却液としてオ
イルを用いることも考えられるが、この場合には、オイ
ルは粘性が高く比熱も小さいのでオイルポンプの必要動
力が大きいという問題があった。
て上述した内側ロータ内に冷却流体を循環させて内側ロ
ータの熱を外部の放熱器に輸送させることが考えられ
る。しかしながら、ヘリウムなどのガスは比熱が小さ
く、冷却流路面積を大きく設計しなければならず、内側
ロータが大型化してしまうという問題があった。冷却流
体として水などの液体を用いればこの問題を解決するこ
とができるが、高速回転するシャフトに液漏れを防止し
つつ冷却液配管を連結しなければならず、万が一シ−ル
部から液漏れが生じると、電気絶縁低下、冷却不良、発
錆などの種々の問題が派生してしまう。冷却液としてオ
イルを用いることも考えられるが、この場合には、オイ
ルは粘性が高く比熱も小さいのでオイルポンプの必要動
力が大きいという問題があった。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、冷却機構の動力損失を低減して全体効率の向上
が可能な液冷式回転電機を提供することをその目的とし
ている。
であり、冷却機構の動力損失を低減して全体効率の向上
が可能な液冷式回転電機を提供することをその目的とし
ている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
液冷式回転電機によれば、二つのロータが径方向に同軸
配置された上述の二重ロータ型モータにおいて、内側ロ
ータ内の冷却流路にオイルを流して内側ロータを冷却す
る。加熱されたオイルは、回転電機のハウジングに一体
に配設された間接熱交換器であるオイル冷却部で、オイ
ルよりも低粘性、大比熱の冷却液に放熱し、冷却液は外
部の冷却液冷却部で外部（たとえば空気）に放熱する。
液冷式回転電機によれば、二つのロータが径方向に同軸
配置された上述の二重ロータ型モータにおいて、内側ロ
ータ内の冷却流路にオイルを流して内側ロータを冷却す
る。加熱されたオイルは、回転電機のハウジングに一体
に配設された間接熱交換器であるオイル冷却部で、オイ
ルよりも低粘性、大比熱の冷却液に放熱し、冷却液は外
部の冷却液冷却部で外部（たとえば空気）に放熱する。
【０００８】本構成によれば、内側ロータはシャフトか
ら導入されるオイルにより冷却されるので、このシャフ
トのシール機構の消耗などが生じても単にオイルが漏れ
だすだけであり、なんら問題は生じない。またオイルは
通常の冷却液（たとえば熱輸送性に優れたＬＬＣ（ロン
グライフクーラント（ポリエチレングリコール水溶
液））に比較して粘性が大きくシールから漏れにくい。
かつ、上記シャフトとシール機構との間の潤滑を行って
シール機構のシャフト接触部の消耗も減らす。更に、本
構成では、回転電機のハウジングにオイル冷却部として
の間接熱交換器を一体に設け、このオイル冷却部でオイ
ルを、より低電気抵抗率、低粘性、大比熱をもつ冷却液
（ＬＬＣ）で冷却するので、回転電機のハウジングの外
部（たとえば車両の前部）に設けられる冷却液冷却部へ
の冷却液輸送に伴うポンプ動力を低減することができ
る。
ら導入されるオイルにより冷却されるので、このシャフ
トのシール機構の消耗などが生じても単にオイルが漏れ
だすだけであり、なんら問題は生じない。またオイルは
通常の冷却液（たとえば熱輸送性に優れたＬＬＣ（ロン
グライフクーラント（ポリエチレングリコール水溶
液））に比較して粘性が大きくシールから漏れにくい。
かつ、上記シャフトとシール機構との間の潤滑を行って
シール機構のシャフト接触部の消耗も減らす。更に、本
構成では、回転電機のハウジングにオイル冷却部として
の間接熱交換器を一体に設け、このオイル冷却部でオイ
ルを、より低電気抵抗率、低粘性、大比熱をもつ冷却液
（ＬＬＣ）で冷却するので、回転電機のハウジングの外
部（たとえば車両の前部）に設けられる冷却液冷却部へ
の冷却液輸送に伴うポンプ動力を低減することができ
る。
【０００９】結局、本構成によれば、簡素なシャフトシ
ール構成で内側ロータの冷却を実現できる上、冷却用動
力損失を低減して効率を良好に保ちつつ、過熱しやすい
内側ロータの良好な冷却が可能な二重ロータ型モータを
実現することができる。請求項２記載の回転電機によれ
ば、ステータは冷却液により冷却され、過熱した冷却液
の熱は外部に放散される。更に、本構成では、ロータを
含む回転部の軸受又は機械的減速機構の潤滑又は冷却を
オイルで行い、このオイルをステータ冷却用の上記冷却
液で冷却する。
ール構成で内側ロータの冷却を実現できる上、冷却用動
力損失を低減して効率を良好に保ちつつ、過熱しやすい
内側ロータの良好な冷却が可能な二重ロータ型モータを
実現することができる。請求項２記載の回転電機によれ
ば、ステータは冷却液により冷却され、過熱した冷却液
の熱は外部に放散される。更に、本構成では、ロータを
含む回転部の軸受又は機械的減速機構の潤滑又は冷却を
オイルで行い、このオイルをステータ冷却用の上記冷却
液で冷却する。
【００１０】このようにすれば、冷却液がステータ冷却
とオイル冷却とを同時に行うことができるので、オイル
冷却のための配管や外部のオイル冷却部を省略すること
ができ、機構を簡素化することができる。請求項３記載
の構成によれば請求項２記載の液冷式回転電機において
更に、上記オイルは更にシャフトを通じてロータ内部に
導入されたロータも冷却する。
とオイル冷却とを同時に行うことができるので、オイル
冷却のための配管や外部のオイル冷却部を省略すること
ができ、機構を簡素化することができる。請求項３記載
の構成によれば請求項２記載の液冷式回転電機において
更に、上記オイルは更にシャフトを通じてロータ内部に
導入されたロータも冷却する。
【００１１】このようにすれば、冷却液がステータ冷却
とオイル冷却とを同時に行うことができるとともにロー
タ冷却も行うことができるので、構造の複雑化を回避し
つつ冷却性に優れた液冷式回転電機を実現できる。ま
た、ロータ冷却に回転部の潤滑や冷却を行うオイルを共
用するので、シャフトのシールが簡素となる。請求項４
記載の構成によれば請求項２又は３記載の液冷式回転電
機において更に、オイル冷却部は、ハウジングに一体、
好ましくは内蔵されているので、外部配管が簡素とな
る。
とオイル冷却とを同時に行うことができるとともにロー
タ冷却も行うことができるので、構造の複雑化を回避し
つつ冷却性に優れた液冷式回転電機を実現できる。ま
た、ロータ冷却に回転部の潤滑や冷却を行うオイルを共
用するので、シャフトのシールが簡素となる。請求項４
記載の構成によれば請求項２又は３記載の液冷式回転電
機において更に、オイル冷却部は、ハウジングに一体、
好ましくは内蔵されているので、外部配管が簡素とな
る。
【００１２】請求項５記載の構成によれば請求項４記載
の液冷式回転電機において更に、オイル冷却部は、シャ
フトの回転を減速する機械的減速機構と軸方向に重なり
周方向に重ならない部位に位置してハウジングに内設さ
れるので、体格をコンパクト化することができる。請求
項６記載の回転電機によれば、ロータを含む回転部の軸
受又は機械的減速機構の潤滑又は冷却をオイルで行い、
このオイルをシャフトを通じてロータ内部に導入してロ
ータも冷却する。
の液冷式回転電機において更に、オイル冷却部は、シャ
フトの回転を減速する機械的減速機構と軸方向に重なり
周方向に重ならない部位に位置してハウジングに内設さ
れるので、体格をコンパクト化することができる。請求
項６記載の回転電機によれば、ロータを含む回転部の軸
受又は機械的減速機構の潤滑又は冷却をオイルで行い、
このオイルをシャフトを通じてロータ内部に導入してロ
ータも冷却する。
【００１３】このようにすれば、回転部の軸受又は機械
的減速機構の潤滑又は冷却用の冷却液をロータ冷却に共
用するので、全体の冷却系構造が簡素となり、シャフト
のシールも簡素となる。
的減速機構の潤滑又は冷却用の冷却液をロータ冷却に共
用するので、全体の冷却系構造が簡素となり、シャフト
のシールも簡素となる。
【００１４】
【発明を実施するための態様】本発明の液冷式回転電機
の好適な態様を以下の実施例により具体的に説明する。
の好適な態様を以下の実施例により具体的に説明する。
【００１５】
【実施例】本発明の液冷式回転電機構造を採用した二重
ロータ型モータの模式斜視図を図１に示す。なお、図１
の構造が複雑であるので理解を容易とするために、断面
を示す斜線を省略する。図１を部分拡大して形状を図
２、図３に示す。 （全体構造）１はモータハウジング（ハウジング）、２
はステータ、３は外側ロータ、４は内側ロータ、５は外
側シャフト、６は内側シャフト、７は減速機構、８は内
側間接熱交換器（オイルクーラー）、９は外側間接熱交
換器（ＬＬＣクーラー）、１０はＬＬＣポンプ、１１は
オイルポンプ、１２は車両駆動軸、１３はギヤハウジン
グ（ハウジング）である。
ロータ型モータの模式斜視図を図１に示す。なお、図１
の構造が複雑であるので理解を容易とするために、断面
を示す斜線を省略する。図１を部分拡大して形状を図
２、図３に示す。 （全体構造）１はモータハウジング（ハウジング）、２
はステータ、３は外側ロータ、４は内側ロータ、５は外
側シャフト、６は内側シャフト、７は減速機構、８は内
側間接熱交換器（オイルクーラー）、９は外側間接熱交
換器（ＬＬＣクーラー）、１０はＬＬＣポンプ、１１は
オイルポンプ、１２は車両駆動軸、１３はギヤハウジン
グ（ハウジング）である。
【００１６】ステータ２はモータハウジング１の周壁内
周面に嵌入、固定されており、ステータ２の径内側に外
側ロータ３が、外側ロータ３の径内側に内側ロータ４が
収容されている。外側ロータ３は軸方向両側において外
側シャフト５に固定され、外側シャフト５は軸受を通じ
てモータハウジング１やギヤハウジング１３に回転自在
に支承されるとともに減速機構７を通じて車両駆動軸１
２を駆動している。
周面に嵌入、固定されており、ステータ２の径内側に外
側ロータ３が、外側ロータ３の径内側に内側ロータ４が
収容されている。外側ロータ３は軸方向両側において外
側シャフト５に固定され、外側シャフト５は軸受を通じ
てモータハウジング１やギヤハウジング１３に回転自在
に支承されるとともに減速機構７を通じて車両駆動軸１
２を駆動している。
【００１７】内側ロータ４は内側シャフト６に嵌着、固
定され、内側シャフト６は軸受を通じてハウジング１や
外側シャフト５に回転自在に支承されるとともに図示し
ないエンジンのクランクシャフトに連結されている。 （基本回転動作）モータハウジング１に収容されたブラ
シ１００は、内側シャフト６に設けられたスリップリン
グ１０１と接してから内側ロータ４の三相巻線１０２に
給電すると、三相巻線１０２と外側ロータ３の永久磁石
極１０３との電磁結合により両ロータ３、４間にトルク
が生じる。
定され、内側シャフト６は軸受を通じてハウジング１や
外側シャフト５に回転自在に支承されるとともに図示し
ないエンジンのクランクシャフトに連結されている。 （基本回転動作）モータハウジング１に収容されたブラ
シ１００は、内側シャフト６に設けられたスリップリン
グ１０１と接してから内側ロータ４の三相巻線１０２に
給電すると、三相巻線１０２と外側ロータ３の永久磁石
極１０３との電磁結合により両ロータ３、４間にトルク
が生じる。
【００１８】ステータ２の三相巻線１０４に給電する
と、三相巻線１０４と外側ロータ３の永久磁石極１０５
との電磁結合によりステータ２と外側ロータ３との間に
トルクが生じる。すなわち、減速機構１２を通じて車両
駆動軸１３に連結される外側ロータ３は、ステータ２と
の間で同期機をなす外側回転電機を構成するとともに、
内側ロータ４との間でも同期機をなす内側回転電機を構
成するので、内側ロータ４を通じてエンジンから駆動さ
れるとともに、ステータ２を通じて図示しないバッテリ
からトルクアシストされる。また、制動時には、外側回
転電機を回生発電動作させて走行エネルギーを電力に変
換してバッテリーに回収することができる。
と、三相巻線１０４と外側ロータ３の永久磁石極１０５
との電磁結合によりステータ２と外側ロータ３との間に
トルクが生じる。すなわち、減速機構１２を通じて車両
駆動軸１３に連結される外側ロータ３は、ステータ２と
の間で同期機をなす外側回転電機を構成するとともに、
内側ロータ４との間でも同期機をなす内側回転電機を構
成するので、内側ロータ４を通じてエンジンから駆動さ
れるとともに、ステータ２を通じて図示しないバッテリ
からトルクアシストされる。また、制動時には、外側回
転電機を回生発電動作させて走行エネルギーを電力に変
換してバッテリーに回収することができる。
【００１９】この二重ロータ型モータのその他の種々の
動作形態自体は、本発明の要旨ではないので、説明を省
略する。 （前部構造の説明）この実施例の液冷式回転電機の主に
減速機構７周辺を図２に示し、図２の下部を図３に示
す。
動作形態自体は、本発明の要旨ではないので、説明を省
略する。 （前部構造の説明）この実施例の液冷式回転電機の主に
減速機構７周辺を図２に示し、図２の下部を図３に示
す。
【００２０】ステータ２、外側ロータ３及び内側ロータ
４を囲覆するモータハウジング１の前方（図１、図２
中、左側）に位置して、減速機構７が設けられ、減速機
構７はギヤハウジング１３により囲覆されている。ギヤ
ハウジング１３は、図３に明瞭に示されるように、バッ
クフレーム１３１とフロントフレーム１３２とからな
り、両者はボルト１３３で締結されて内部に減速機構収
容用の密閉空間を形成している。
４を囲覆するモータハウジング１の前方（図１、図２
中、左側）に位置して、減速機構７が設けられ、減速機
構７はギヤハウジング１３により囲覆されている。ギヤ
ハウジング１３は、図３に明瞭に示されるように、バッ
クフレーム１３１とフロントフレーム１３２とからな
り、両者はボルト１３３で締結されて内部に減速機構収
容用の密閉空間を形成している。
【００２１】バックフレーム１３１の周壁１３１１はモ
ータハウジング１の周壁に嵌着され、バックフレーム１
３１の端壁１３１２は軸受を介して外側シャフト５及び
この外側シャフト５に嵌着、固定された歯車１４を回転
自在に支承している。外側シャフト５は、円筒形状を有
しており、その内部の内側シャフト６を軸受を介して回
転自在に支承している。フロントフレーム１３２の周壁
１３２１の軸方向中央部から径内側へ壁部１３２２が形
成されている。壁部１３２２は、歯車１４と噛合する歯
車１５を回転自在に支承しており、歯車１５は車両駆動
軸１２に嵌着、固定された歯車１６と噛合している。す
なわち、歯車１４〜１６からなる減速機構７は、軸方向
において、バックフレーム１３１の端壁１３１２とフロ
ントフレーム１３２の壁部１３２２との間に介設されて
いる。これにより、外側ロータ３のトルクは外側シャフ
ト５、減速機構７を通じて車両駆動軸１２に伝達され
る。
ータハウジング１の周壁に嵌着され、バックフレーム１
３１の端壁１３１２は軸受を介して外側シャフト５及び
この外側シャフト５に嵌着、固定された歯車１４を回転
自在に支承している。外側シャフト５は、円筒形状を有
しており、その内部の内側シャフト６を軸受を介して回
転自在に支承している。フロントフレーム１３２の周壁
１３２１の軸方向中央部から径内側へ壁部１３２２が形
成されている。壁部１３２２は、歯車１４と噛合する歯
車１５を回転自在に支承しており、歯車１５は車両駆動
軸１２に嵌着、固定された歯車１６と噛合している。す
なわち、歯車１４〜１６からなる減速機構７は、軸方向
において、バックフレーム１３１の端壁１３１２とフロ
ントフレーム１３２の壁部１３２２との間に介設されて
いる。これにより、外側ロータ３のトルクは外側シャフ
ト５、減速機構７を通じて車両駆動軸１２に伝達され
る。
【００２２】内側シャフト６は、フロントフレーム１３
２の壁部１３２２を貫通して更に前方へ突出しており、
内側シャフト６の前端部にはフライホイル１７が嵌着、
固定されている。これにより、内側シャフト６に連結さ
れる図示しないクランクシャフトのトルク変動はこのフ
ライホイル１７により低減されて内側ロータ４に伝達さ
れる。 （オイルポンプ１１）バックフレーム１３１とフロント
フレーム１３２との間に設けられた減速機構収容用の密
閉空間の下部には、図３に示すように、油溜め１８が設
けられており、油溜め１８に貯留されたオイルは、オイ
ルフィルタ１９を通じてオイルポンプ１１に送られ、オ
イルポンプ１１はオイルを管２０を通じてオイルクーラ
ー８に送る。 （オイルクーラー８）オイルクーラー８は、図４に示す
ように、外側ケース２１内部に内側ケース２２を設けて
なる間接熱交換器であって、内側ケース２２が伝熱面を
構成し、ＬＬＣが外部をオイルが内部を貫流する。
２の壁部１３２２を貫通して更に前方へ突出しており、
内側シャフト６の前端部にはフライホイル１７が嵌着、
固定されている。これにより、内側シャフト６に連結さ
れる図示しないクランクシャフトのトルク変動はこのフ
ライホイル１７により低減されて内側ロータ４に伝達さ
れる。 （オイルポンプ１１）バックフレーム１３１とフロント
フレーム１３２との間に設けられた減速機構収容用の密
閉空間の下部には、図３に示すように、油溜め１８が設
けられており、油溜め１８に貯留されたオイルは、オイ
ルフィルタ１９を通じてオイルポンプ１１に送られ、オ
イルポンプ１１はオイルを管２０を通じてオイルクーラ
ー８に送る。 （オイルクーラー８）オイルクーラー８は、図４に示す
ように、外側ケース２１内部に内側ケース２２を設けて
なる間接熱交換器であって、内側ケース２２が伝熱面を
構成し、ＬＬＣが外部をオイルが内部を貫流する。
【００２３】オイルクーラー８は、ギヤハウジング１３
のバックフレーム１３１とフロントフレーム１３２との
間に介設される状態で上述した密閉空間の上端部に内蔵
されている。更に説明すると、オイルクーラー８はバッ
クフレーム１３１の周壁１３１１、フロントフレーム１
３２の壁部１３２２に設けられた凹部に収容されて、周
壁１３１１及び壁部１３２２により軸方向に挟設されて
いる。したがって、オイルクーラー８と減速機構７すな
わち歯車１４〜１６とは軸方向に重なてはいるが、周方
向において異なる位置に設けられている。これにより、
オイルクーラー８の内蔵にもかかわらず、体格の増大が
少なく、かつ、オイルクーラー８の取り付けは容易とな
っている。
のバックフレーム１３１とフロントフレーム１３２との
間に介設される状態で上述した密閉空間の上端部に内蔵
されている。更に説明すると、オイルクーラー８はバッ
クフレーム１３１の周壁１３１１、フロントフレーム１
３２の壁部１３２２に設けられた凹部に収容されて、周
壁１３１１及び壁部１３２２により軸方向に挟設されて
いる。したがって、オイルクーラー８と減速機構７すな
わち歯車１４〜１６とは軸方向に重なてはいるが、周方
向において異なる位置に設けられている。これにより、
オイルクーラー８の内蔵にもかかわらず、体格の増大が
少なく、かつ、オイルクーラー８の取り付けは容易とな
っている。
【００２４】２３はオイルクーラー８のオイル流入管、
２４はオイルクーラー８のオイル流出管、２５はオイル
クーラー８のＬＬＣ流入管、２６はオイルクーラー８の
ＬＬＣ流出管である。 （オイル循環）冷却されてオイルクーラー８から出たオ
イルは、通路ａ、ｂ、ｃ、ｄ，ｅを通じて内側ロータ４
と内側シャフト６との間に軸方向に設けられた冷却通路
ｆに送り込まれ、内側ロータ４のコアを冷却し、その
後、通路ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎを通じて油溜め１
８に戻る。
２４はオイルクーラー８のオイル流出管、２５はオイル
クーラー８のＬＬＣ流入管、２６はオイルクーラー８の
ＬＬＣ流出管である。 （オイル循環）冷却されてオイルクーラー８から出たオ
イルは、通路ａ、ｂ、ｃ、ｄ，ｅを通じて内側ロータ４
と内側シャフト６との間に軸方向に設けられた冷却通路
ｆに送り込まれ、内側ロータ４のコアを冷却し、その
後、通路ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｍ、ｎを通じて油溜め１
８に戻る。
【００２５】２７は、フロントフレーム１３２の壁部１
３２２の径外側にて径方向に設けられて通路ａを遮蔽す
るプレートである。通路ｂはフロントフレーム１３２の
壁部１３２２に設けられて外側シャフト５の外周側にオ
イルを導入する孔、通路ｃは外側シャフト５に径方向に
設けられて外側シャフト５内にオイルを導入する孔、通
路ｄは外側シャフト５に軸方向に設けられて内側ロータ
４側へオイルを輸送する通路、通路ｅは外側シャフト５
に径方向に設けられて通路ｆにオイルを導入する孔、通
路ｇは外側シャフト５に軸方向に設けられて通路ｆから
オイルを導出する孔、通路ｈは外側シャフト５に径方向
に設けられて通路ｇから上記密閉空間のシャフト下方部
分へオイルを導出する孔である。
３２２の径外側にて径方向に設けられて通路ａを遮蔽す
るプレートである。通路ｂはフロントフレーム１３２の
壁部１３２２に設けられて外側シャフト５の外周側にオ
イルを導入する孔、通路ｃは外側シャフト５に径方向に
設けられて外側シャフト５内にオイルを導入する孔、通
路ｄは外側シャフト５に軸方向に設けられて内側ロータ
４側へオイルを輸送する通路、通路ｅは外側シャフト５
に径方向に設けられて通路ｆにオイルを導入する孔、通
路ｇは外側シャフト５に軸方向に設けられて通路ｆから
オイルを導出する孔、通路ｈは外側シャフト５に径方向
に設けられて通路ｇから上記密閉空間のシャフト下方部
分へオイルを導出する孔である。
【００２６】通路ｉは歯車１４に設けられて通路ｈから
導入されたオイルを排出する孔、ｊは上記密閉空間のシ
ャフト下方部分の上部、ｋは上記密閉空間のシャフト下
方部分の下部であり、これらｊ、ｋにて歯車１４〜１６
が潤滑、冷却される。通路ｊから出たオイルは図３に示
す車両駆動軸１２の外周に沿って降下し、油溜め１８に
戻る。
導入されたオイルを排出する孔、ｊは上記密閉空間のシ
ャフト下方部分の上部、ｋは上記密閉空間のシャフト下
方部分の下部であり、これらｊ、ｋにて歯車１４〜１６
が潤滑、冷却される。通路ｊから出たオイルは図３に示
す車両駆動軸１２の外周に沿って降下し、油溜め１８に
戻る。
【００２７】なお、上記説明において、オイルにより潤
滑される軸受や、各シャフトの外周面からのオイル漏れ
を防ぐオイルシールなどの配設は周知事項であり、説明
を省略する。また、斜めの通路ｂ、ｃ、ｉは断面表示用
のハッチングとの区別が困難であるため黒く図示する。
上記説明により、オイルポンプ１１から出たオイルがオ
イルクーラー８でＬＬＣにより間接冷却された後、内側
ロータ４を冷却し、その後、減速機構７を冷却して循環
することが理解される。 （ＬＬＣ循環）ＬＬＣポンプ１０はＬＬＣクーラー９で
冷却されたＬＬＣをオイルクーラー８に送り込み、オイ
ルクーラー８にてオイルを冷却したＬＬＣはバックフレ
ーム１３１の周壁１３１１内に設けられた通路ｐを通じ
て通路ｑに送り込まれる。
滑される軸受や、各シャフトの外周面からのオイル漏れ
を防ぐオイルシールなどの配設は周知事項であり、説明
を省略する。また、斜めの通路ｂ、ｃ、ｉは断面表示用
のハッチングとの区別が困難であるため黒く図示する。
上記説明により、オイルポンプ１１から出たオイルがオ
イルクーラー８でＬＬＣにより間接冷却された後、内側
ロータ４を冷却し、その後、減速機構７を冷却して循環
することが理解される。 （ＬＬＣ循環）ＬＬＣポンプ１０はＬＬＣクーラー９で
冷却されたＬＬＣをオイルクーラー８に送り込み、オイ
ルクーラー８にてオイルを冷却したＬＬＣはバックフレ
ーム１３１の周壁１３１１内に設けられた通路ｐを通じ
て通路ｑに送り込まれる。
【００２８】通路ｑはモータハウジング１の外周面に螺
旋状に設けられたステータ２冷却用の螺旋条溝であり、
この螺旋条溝ｑはバックフレーム１３１の周壁１３１１
により両端開口の通路となされている。通路ｑから出た
ＬＬＣはＬＬＣポンプ１０に戻る。これにより、ＬＬＣ
はモータハウジング１を通じてステータ２のコアを冷却
するとともに、その前にまずオイルを冷却することによ
り内側ロータ４を冷却する。
旋状に設けられたステータ２冷却用の螺旋条溝であり、
この螺旋条溝ｑはバックフレーム１３１の周壁１３１１
により両端開口の通路となされている。通路ｑから出た
ＬＬＣはＬＬＣポンプ１０に戻る。これにより、ＬＬＣ
はモータハウジング１を通じてステータ２のコアを冷却
するとともに、その前にまずオイルを冷却することによ
り内側ロータ４を冷却する。
【００２９】（実施例効果）上記説明した本実施例によ
れば、既述した他に、次の作用効果を奏することができ
る。オイルクーラー８は減速機構７よりも上部に設けら
れているので、落下オイルにより減速機構７の潤滑冷却
を簡単に行うことができる。 オイルクーラー８から出
たオイルはまず内側ロータ４を冷却した後、減速機構７
の潤滑、冷却を行うので、減速機構７により加温された
オイルで内側ロータ４を冷却するのに比較し、内側ロー
タ４の冷却性が向上する。
れば、既述した他に、次の作用効果を奏することができ
る。オイルクーラー８は減速機構７よりも上部に設けら
れているので、落下オイルにより減速機構７の潤滑冷却
を簡単に行うことができる。 オイルクーラー８から出
たオイルはまず内側ロータ４を冷却した後、減速機構７
の潤滑、冷却を行うので、減速機構７により加温された
オイルで内側ロータ４を冷却するのに比較し、内側ロー
タ４の冷却性が向上する。
【００３０】オイルクーラー８はギヤハウジング１３の
フロントフレーム１３２とバックフレーム１３１とで挟
設されるので、オイルクーラー８の取り付けが容易であ
る。 （変形態様）上記実施例は、二重ロータ型モータを用い
た例であるが、本発明は二重ロータ型モータ以外の液冷
式回転電機に適用できることはもちろんである。
フロントフレーム１３２とバックフレーム１３１とで挟
設されるので、オイルクーラー８の取り付けが容易であ
る。 （変形態様）上記実施例は、二重ロータ型モータを用い
た例であるが、本発明は二重ロータ型モータ以外の液冷
式回転電機に適用できることはもちろんである。
【図１】実施例１の液冷式回転電機の基本原理を示す模
式斜視図である。
式斜視図である。
【図２】図１に示す液冷式回転電機の前上部拡大断面図
である。
である。
【図３】図１に示す液冷式回転電機の前下部拡大断面図
である。
である。
【図４】オイルクーラーの模式断面図である。
１はモータハウジング（ハウジング）、２はステータ、
３は外側ロータ、４は内側ロータ、５は外側シャフト、
６は内側シャフト（シャフト）、ｆはロータ冷却用の冷
却流路、８はオイルクーラー（オイル冷却部）、９はＬ
ＬＣクーラー（冷却液冷却部）、１０はＬＬＣポンプ
（冷却液循環部）、１１はオイルポンプ（オイル循環
部）
３は外側ロータ、４は内側ロータ、５は外側シャフト、
６は内側シャフト（シャフト）、ｆはロータ冷却用の冷
却流路、８はオイルクーラー（オイル冷却部）、９はＬ
ＬＣクーラー（冷却液冷却部）、１０はＬＬＣポンプ
（冷却液循環部）、１１はオイルポンプ（オイル循環
部）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H609 BB03 BB12 BB19 PP02 PP05 PP06 PP07 PP08 PP10 PP17 QQ04 QQ05 QQ13 RR26 RR33 RR35 RR36 RR37 RR42 RR43 RR46 RR52 RR53 RR54 RR67 RR70 RR73
Claims (6)
- 【請求項１】ハウジング内に固定されたステータと、 前記ステータの径内側に回転自在に支承される外側ロー
タと、 前記外側ロータの径内側に回転自在に支承される内側ロ
ータと、 前記内側ロータを支承するシャフトと、 前記内側ロータに内設されるか又は前記ロータに隣接し
て前記シャフトに設けられたロータ冷却用の冷却流路
と、 前記ハウジングに一体に配設された間接熱交換器からな
るオイル冷却用のオイル冷却部と、 前記オイルを前記ロータ冷却用の冷却流路と前記オイル
冷却部との間で循環させるオイル循環部と、 間接熱交換器からなる冷却液冷却用の冷却液冷却部と、 前記オイルよりも低電気抵抗率、低粘性、大比熱をもつ
前記冷却液を前記オイル冷却部と前記冷却液冷却部との
間で循環させる冷却液循環部とを備えることを特徴とす
る液冷式回転電機。 - 【請求項２】ハウジング内に固定されたステータと、 前記ハウジングに回転自在に支承されるシャフト及びこ
のシャフトに嵌着されるロータを含む回転部と、 前記回転部の軸受又は機械的減速機構の潤滑又は冷却を
行うオイルを冷却するオイル冷却部と、 前記ステータに内設されるか又は前記ステータに近接し
て前記ハウジングに設けられたステータ冷却用の冷却流
路、放熱器、並びに、冷却液を前記放熱器と前記ステー
タ冷却用の冷却流路との間で循環させるステータ冷却部
と、 を備え、 前記オイル冷却部は、前記オイルから前記冷却液への放
熱を行う間接熱交換器からなることを特徴とする液冷式
回転電機。 - 【請求項３】請求項２記載の液冷式回転電機において、 前記ロータに内設されるか又は前記ロータに近接して前
記回転部に設けられたロータ冷却用の冷却流路と、 前記オイルを前記軸受又は機械的減速機構と前記ロータ
冷却用の冷却流路と前記オイル冷却部との間で循環させ
るオイル循環部と、 を備えることを特徴とする液冷式回転電機。 - 【請求項４】請求項２又は３記載の液冷式回転電機にお
いて、 前記オイル冷却部は、前記ハウジングに一体に設けられ
ていることを特徴とする液冷式回転電機。 - 【請求項５】請求項４記載の液冷式回転電機において、 前記オイル冷却部は、前記シャフトの回転を減速する前
記機械的減速機構と軸方向に重なり周方向に重ならない
部位に位置して前記ハウジングに内設されていることを
特徴とする液冷式回転電機。 - 【請求項６】ハウジング内に固定されたステータと、 前記ハウジングに回転自在に支承されるシャフト及びこ
のシャフトに嵌着されるロータを含む回転部と、 前記回転部の軸受又は機械的減速機構の潤滑又は冷却を
行うオイルを冷却するオイル冷却部と、 前記ロータに内設されるか又は前記ロータに近接して前
記回転部に設けられたロータ冷却用の冷却流路と、 前記オイルを前記軸受又は機械的減速機構と前記ロータ
冷却用の冷却流路と前記オイル冷却部との間で循環させ
るオイル循環部と、 を備えることを特徴とする液冷式回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095066A JP2000295818A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 液冷式回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095066A JP2000295818A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 液冷式回転電機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000295818A true JP2000295818A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14127643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11095066A Pending JP2000295818A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | 液冷式回転電機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000295818A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6707180B2 (en) | 2002-02-06 | 2004-03-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cooling method and structure for a rotation object |
| JP2004248402A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Toyota Motor Corp | 車両用駆動装置 |
| JP2006174562A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | 車両駆動装置 |
| CN101958609A (zh) * | 2009-07-14 | 2011-01-26 | 哈米尔顿森德斯特兰德公司 | 混合级联润滑及冷却系统 |
| DE102014215758A1 (de) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine mit einem ersten Kreislauf und einem zweiten Kreislauf |
| CN109713849A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 本田技研工业株式会社 | 机电一体型旋转电机装置 |
| WO2020209244A1 (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-15 | 日本電産株式会社 | モータユニット |
| CN119276061A (zh) * | 2024-12-10 | 2025-01-07 | 苏州万力肯动力科技有限公司 | 一种永磁同步电机智能温控结构 |
-
1999
- 1999-04-01 JP JP11095066A patent/JP2000295818A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6707180B2 (en) | 2002-02-06 | 2004-03-16 | Nissan Motor Co., Ltd. | Cooling method and structure for a rotation object |
| JP2004248402A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Toyota Motor Corp | 車両用駆動装置 |
| JP2006174562A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | 車両駆動装置 |
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| DE102014215758A1 (de) * | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische Maschine mit einem ersten Kreislauf und einem zweiten Kreislauf |
| CN105375689A (zh) * | 2014-08-08 | 2016-03-02 | 西门子公司 | 具有第一循环和第二循环的电机 |
| US10177624B2 (en) | 2014-08-08 | 2019-01-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Electric machine having a first circuit and a second circuit, method for cooling an electric machine and motor vehicle having an electric machine |
| CN109713849A (zh) * | 2017-10-25 | 2019-05-03 | 本田技研工业株式会社 | 机电一体型旋转电机装置 |
| JP2019080432A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 本田技研工業株式会社 | 機電一体型回転電機装置 |
| US10879770B2 (en) | 2017-10-25 | 2020-12-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Integrated rotating electric apparatus |
| WO2020209244A1 (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-15 | 日本電産株式会社 | モータユニット |
| CN119276061A (zh) * | 2024-12-10 | 2025-01-07 | 苏州万力肯动力科技有限公司 | 一种永磁同步电机智能温控结构 |
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