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JP-2026077110-A - 油冷モータ

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Abstract

【課題】通常運用時におけるコイル冷却だけでなく、昇圧充電時においても中性線から効率よく抜熱できる油冷モータを提供する。 【解決手段】本発明の油冷モータは、ステータハウジングに支持されたステータと、上記ステータハウジングを収容した筐体とを備え、上記筐体から冷却油を吐出する油冷モータである。 そして、上記ステータが、３相引き出し線と中性線とを含む一体型樹脂モールドバスバーを有し、 上記樹脂モールドバスバーが漏斗形状部を有し、この樹脂モールドバスバーが上記ステータハウジングに支持されてコイルエンドの上方に配置され、上記漏斗形状部で上記筐体から吐出された冷却油を受けて、モータの径方向に向けて流下させ、上記コイルエンドを冷却することとしたため、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相だけでなく、中性線をも冷却することができ、通常運転時の出力トルク向上に加えて昇圧充電時の充電効率もが向上した油冷モータを提供することができる。 【選択図】図１

Inventors

  • 桑原 卓

Assignees

  • 日産自動車株式会社

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20241025

Claims (7)

  1. ステータハウジングに支持されたステータと、上記ステータハウジングを収容した筐体とを備え、上記筐体から冷却油を吐出する油冷モータであって、 上記ステータが、３相引き出し線と中性線とを含む一体型樹脂モールドバスバーを有し、 上記樹脂モールドバスバーが漏斗形状部を有し、この樹脂モールドバスバーが上記ステータハウジングに支持されてコイルエンドの上方に配置され、上記漏斗形状部で上記筐体から吐出された冷却油を受けて、モータの径方向に向けて流下させ、上記コイルエンドを冷却することを特徴とする油冷モータ。
  2. 上記樹脂モールドバスバーは、３相引き出し線及び／又は中性線のバスバーが上記漏斗形状部内に露出していることを特徴とする請求項１に記載の油冷モータ。
  3. 上記樹脂モールドバスバーが、上記漏斗形状部内にフィンを有することを特徴とする請求項１項に記載の油冷モータ。
  4. 上記漏斗形状部は、径方向に延びる排出口を有し、 上記排出口の軸方向の開口幅が一定であることを特徴とする請求項１に記載の油冷モータ。
  5. 上記漏斗形状部は、径方向に延びる排出口を有し、 上記排出口は、軸方向の開口幅が、筐体の冷却油の吐出箇所から離れるに従って拡がることを特徴とする請求項１に記載の油冷モータ。
  6. 上記漏斗形状部は、軸方向の開口幅が一定の排出口を複数有し、 上記複数の排出口は、径方向に並び、筐体の冷却油の吐出箇所から離れるに従って、径方向の開口長さが長くなることを特徴とする請求項１に記載の油冷モータ。
  7. 上記樹脂モールドバスバーが、上記漏斗形状部にフィンを有し、 上記フィンが、冷却油の誘導路を形成して、上記冷却油を径方向に流すことを特徴とする請求項４～６のいずれか１つの項に記載の油冷モータ。

Description

本発明は、油冷モータに係り、更に詳細には、そのコイルによって充電電圧の昇圧をも行う油冷モータに関する。 電気自動車（ＥＶ）の駆動用モータは、車両の限られたスペース有効に活用するため、小型かつ高性能であることが要望されており、上記駆動用モータは導電材と磁性材とを用いているので発熱が不可避的であり、出力トルクを向上させるには効率よく冷却することが不可欠である。 特許文献１には、モータの周方向に環状に配列された噴射孔から、モータの軸方向に沿ってオイルを噴出してコイルエンドを冷却するモータの油冷構造が開示されている。 特開２０１０－５７２６１号公報 本発明の油冷モータの要部概略図である。バスバーが露出した樹脂モールドバスバーの一例を示す断面図である。フィンを有する樹脂モールドバスバーの他の一例を示す断面図である。樹脂モールドバスバーで冷却油を分配する状態を示すである。樹脂モールドバスバーの排出口の形状の一例を示す平面図である。樹脂モールドバスバーの排出口の形状の他の一例を示す平面図である。フィンで冷媒油の誘導路を形成した樹脂モールドバスバーの一例を示す平面図である。 本発明の油冷モータについて詳細に説明する。 本発明の油冷モータは、電気自動車の駆動や回生を行う通常運用時だけでなく、充電器からの電力を駆動バッテリに充電する際に、そのコイルを用いて充電器からの電圧を昇圧し、上記駆動バッテリへの充電を可能にする駆動用モータであり、その軸が略水平になるように設置される。 上記油冷モータは、ロータとステータとを収容した筐体内で冷却油を循環させる液冷式のモータであり、上記ステータは、図１に示すように、周囲をステータハウジングに支持されて、上記筐体に収容される。 上記筐体には、冷却油の吐出口が設けられ、該吐出口から冷却油を吐出してコイルエンド近傍の冷却を行う。また、上記ステータハウジングと筐体との間には、２重管構造によって形成された冷却水流路が設けられており、上記ステータハウジングを介してステータコア近傍の冷却を行う。 上記コイルエンドの上方、すなわち、コイルエンドと筐体に設けられた冷却油の吐出口との間には、樹脂モールドバスバーが上記ステータハウジングに支持されて配置される。 この樹脂モールドバスバーは、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の３相に加えて中性線も含む一体型樹脂モールドバスバーであり、この樹脂モールドバスバーは、上記吐出口から吐出された冷却油を受ける漏斗形状部を有する。この漏斗形状部は、モールド樹脂で形成されている。 上記筐体から吐出された冷却油は、上記漏斗形状部に一時的に滞留して、漏斗形状部の排出口からモータの径方向、コイルエンドに向けて流下し、上記樹脂モールドバスバーとコイルエンドとを冷却した後、オイルパンに溜まり、ポンプで吸い上げられてモータと熱交換器との間を循環する。 本発明の油冷モータは、樹脂モールドバスバーが、３相引き出し線と中性線とを含む一体型樹脂モールドバスバーであるので、この樹脂モールドバスバーを冷却することで、上記３相引き出し線と中性線とを同時に冷却することができる。したがって、昇圧充電時においても中性線からの抜熱を効率よく行うことができ、中性線の過熱を防止して充電効率を向上させることができる。 上記漏斗形状部は、軸と平行な面で切った断面が、軸の端部方向に傾斜したＶ字形であり、ステータハウジング側の内壁が直立した形状であると、その排出口をステータコア近傍に設けられるので、コイルエンドの根元部分を効率よく冷却することできる。 上記樹脂モールドバスバーは、３相引き出し線や中性線のバスバー、すなわち、金属線が上記漏斗形状部近傍に位置していることが好ましく、さらに、図２に示すように、３相引き出し線及び／又は中性線のバスバーが上記漏斗形状部内に露出していることがより好ましい。 ３相引き出し線や中性線のバスバーが漏斗形状部内に露出していることで、冷却油が直接金属線に接触して抜熱できるので、モールド樹脂を介して冷却する場合に比して冷却効率が向上する。 また、図３に示すように、上記漏斗形状部内にフィンを有することで、樹脂モールドバスバーの表面積が増加し、冷却油との接触面積が増大して冷却効率を向上させることができる。 さらに、上記漏斗形状部の排出口の大きさが、単位時間当たりに受ける冷却油の量と同じか僅かに少ない量の冷却油を流下させる大きさであると、上記漏斗形状部に冷却油が溜まり、冷却効率が向上する。 なお、冷却油が漏斗形状部からオーバーフローしても、オイルパンに溜まるので、問題は生じない。 上記漏斗形状部は、冷却油を受けて３相引き出し線や中性線の冷却を行うだけでなく、冷却油を分配して流下させる役割をも担うことができる。 図４に示すように、漏斗形状部の排出口が径方向に延びた形状であると、冷却油をコイルエンドの径方向に拡げて流下させることができ、径方向の長さがステータの径と同程度であるとコイルエンド全体に冷却油を流下させて冷却することができる。 上記排出口の形状は、図５の左に示すように、軸方向の開口幅が一定であってもよいが、図５の右に示すように、筐体の吐出口、すなわち、冷却油の吐出箇所から離れるに従って拡がる形状であることが好ましい。 例えば、冷却油が漏斗形状部に向けて筐体の一箇所から吐出されると、その冷却油を受ける漏斗形状部の中において、場所によって冷却油の供給圧力が異なってしまい、吐出口近傍の排出口から多量の冷媒油が流下し、吐出口から離れた箇所の排出口から流下する冷媒油の量が減少してしまう。 図５の右に示すように、排出口の開口幅が冷却油の流下箇所から離れるに従って拡がる形状であることで、上記供給圧力差を相殺して、流下する冷却油の量が径方向で均一になり、コイルエンドの全体を均一に冷却することができる。 また、径方向に流下する冷却油の量は、図６に示すように、複数の排出口を径方向に並べ、これら排出口の大きさを変えることによっても均一化することができる。 径方向に並んだ複数の排出口の軸方向の開口幅を一定とし、筐体の冷却油の吐出箇所から離れるに従って、径方向の開口長さを長くすることで、筐体の冷却油の吐出箇所から離れた箇所の排出口から冷却油が流下し易くなって、コイルエンドの全体を均一に冷却することができる。 さらに、図７に示すように、上記漏斗形状部内に設けたフィンによって、冷却油の誘導路を形成することによっても流下する冷却油の量を径方向で均一化することができる。 板状のフィンを、その板面が略径方向に向くように配置し、冷却油を径方向に流す誘導路を形成することで、流下する冷却油の量を径方向で均一化することが可能であり、加えて、上記のように、冷却油との接触面積が増大するので３相引き出し線や中性線のバスバーの冷却効率をも向上させることができる。