DE112008002978T5 - Elektromotor und Antriebsvorrichtung - Google Patents

Elektromotor und Antriebsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112008002978T5
DE112008002978T5 DE200811002978 DE112008002978T DE112008002978T5 DE 112008002978 T5 DE112008002978 T5 DE 112008002978T5 DE 200811002978 DE200811002978 DE 200811002978 DE 112008002978 T DE112008002978 T DE 112008002978T DE 112008002978 T5 DE112008002978 T5 DE 112008002978T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
electric motor
coolant channel
end plate
core body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE200811002978
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutaka Toyota-shi Tatematsu
Yasuji Toyota-shi TAKETSUNA
Fumiki Toyota-shi Tanahashi
Atomi Toyota-shi Arakawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of DE112008002978T5 publication Critical patent/DE112008002978T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2054Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66Arrangements of batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/10DC to DC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/40DC to AC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50Structural details of electrical machines
    • B60L2220/52Clutch motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/36Temperature of vehicle components or parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/425Temperature
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/08Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium circulating wholly within the machine casing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Ein Elektromotor (211), aufweisend:
eine Drehwelle (58), welche so angeordnet ist, dass sie drehbar ist;
einen Kernkörper (20), der an der Drehwelle (58) festgelegt ist;
einen Permanentmagneten (31), der in den Kernkörper (20) eingebettet ist; und
eine Endplatte (29), welche gegenüberliegend einer axialen Endfläche (20a) des Kernkörpers (20) angeordnet ist, wobei
ein erster Kühlmittelkanal (41, 42) in der Drehwelle (58) ausgebildet ist, um den Fluss eines Kühlmittels hierdurch zu ermöglichen;
ein zweiter Kühlmittelkanal (43) zwischen der Endplatte (29) und der axialen Endfläche (20a) des Kernkörpers (20) ausgebildet ist, um in Verbindung mit dem ersten Kühlmittelkanal (41, 42) zu sein; und
eine Trennwand (45), welche den zweiten Kühlmittelkanal (43) in Umfangsrichtung unterteilt und eine Leitwand (46), welche das Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkanal (43) in Richtung eines äußeren Umfangskantenbereichs der axialen Endfläche (20a) leitet, wo der Permanentmagnet (31) liegt, im Inneren des zweiten Kühlmittelkanals...

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromotor und eine Antriebsvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Elektromotor mit einem hierein eingebetteten Permanentmagneten und eine Antriebsvorrichtung, welche den Elektromotor enthält.
  • STAND DER TECHNIK
  • In einem Elektromotor mit einem hierin eingebetteten Permanentmagneten wird gelegentlich ein Permanentmagnet aus einem Seltenerdmetall verwendet, um hohe Effizienz und eine Verringerung der Größe zu erreichen. Insbesondere wird gelegentlich ein Nd-Magnet (Neodymmagnet) mit beträchtlich hoher Magnetcharakteristik verwendet. Ein solcher Nd-Magnet hat eine ausgezeichnete Magnetcharakteristik, jedoch eine schlechte Temperaturcharakteristik, da sich die Haltekraft verschlechtert, wenn die Temperatur ansteigt (thermische Demagnetisierung). Im Nd-Magneten verursacht eine Verschlechterung der Haltekraft ein Problem dahingehend, dass der Magnet auf irreversible Weise aufgrund eines externen antimagnetischen Felds demagnetisiert wird. Dieses Problem führt zu einer Verschlechterung der Leistung des Elektromotors. Somit wird eine Kühlstruktur für den Permanentmagneten zur Verwendung im Elektromotor mit Blick auf eine Temperatursteuerung im Permanentmagneten wichtig.
  • Es wurden bereits verschiedene Elektromotoren, beispielsweise in Form eines Motors zum Kühlen eines Magneten und eines Wicklungsendes eines Stators unter Verwendung von Kühlöl oder dergleichen vorgeschlagen (siehe beispielsweise japanische Patentveröffentlichung 2007-20337 (Patentdokument 1), japanische Patentveröffentlichung 2002-345188 (Patentdokument 2) und japanische Patentveröffentlichung 2006-25545 (Patentdokument 3)). Die japanische Patentveröffentlichung 2007-20337 (Patentdokument 1), die japanische Patentveröffentlichung 2002-345118 (Patentdokument 2) und die japanische Patentveröffentlichung 2006-25545 (Patentdokument 3) beschreiben jeweils einen Aufbau, bei dem ein Kühlölkanal in einem Kern einer Drehwelle und in einer Endplatte ausgebildet ist und Kühlöl über den Kühlölkanal zugeführt wird, um einen Kühleffekt zu erreichen.
    • Patentdokument 1: japanische Patentveröffentlichung 2007-20337
    • Patentdokument 2: japanische Patentveröffentlichung 2002-345188
    • Patentdokument 3: japanische Patentveröffentlichung 2006-25545
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
  • In einem Rotor für einen Elektromotor mit hierin eingebettetem Permanentmagneten ist, was den Änderungsgrad im Magnetfluss betriffr, typischerweise eine äußere Oberfläche größer als eine innere. Wenn ein Eisenkern magnetisiert wird (um eine Elektromagneten zu erhalten), verwandelt sich elektrische Energie in Wärme und geht verloren (Kernverlust). Im Rotor erreicht folglich die äußere Oberfläche eine höhere Temperatur.
  • In den Kühlstrukturen gemäß der japanischen Patentveröffentlichung 2007-20337 (Patentdokument 1), der japanischen Patentveröffentlichung 2002-345188 (Patentdokument 2) und der japanischen Patentveröffentlichung 2006-25545 (Patentdokument 3) fließt ein Kühlmittel zu einer äußeren Oberfläche eines Rotors, wo die Temperatur höher wird, über einen Kühlmittelkanal, der in einer Endplatte ausgebildet ist. In dem Kühlmittelkanal, der in der Endplatte ausgebildet ist, empfängt das zu dem Kühlmittelkanal geführte Kühlmittel eine Kraft, um zu einem äußeren Umfang der Endplatte gerichtet zu werden, da eine von der Drehung erzeugte Zentrifugalkraft wirkt.
  • Hierbei wird ein Kühlmittelfluss so gebildet, dass das Kühlmittel vom Kühlmittelkanal zu einer Abgabeöffnung fließt, von der das Kühlmittel abgegeben wird. Das Kühlmittel niedriger Temperatur wird konstant der äußeren Oberfläche des Rotors zugeführt, die in Kontakt mit dem Kühlmittelfluss gelangt. Jedoch wird das Kühlmittel gelegentlich an dem äußeren Umfang der Endplatte zurückgehalten, da das Kühlmittel zu langsam fließt. Die äußere Oberfläche des Rotors, wo das Kühlmittel zurückgehalten wird, gelangt nicht in Kontakt mit dem Kühlmittelfluss, so dass das Kühlmittel mit niedriger Temperatur nicht zugeführt wird. Mit anderen Worten, es entsteht das Problem, dass das Kühlmittel nicht durchgängig der äußeren Oberfläche des Rotors zugeführt wird, die Temperatur in dem Abschnitt, wo das Kühlmittel im Rotor zurückgehalten wird, anwächst, so dass thermische Demagnetisierung verursacht wird, und diese thermische Demagnetisierung zu einer Verschlechterung der Haltekraft des Magneten führt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die oben beschriebenen Probleme gemacht, und die wesentliche Aufgabe hiervon ist es, einen Elektromotor zu schaffen, der in der Lage ist, zu verhindern, dass Kühlmittel an einer äußeren Oberfläche eines Rotors zurückgehalten wird.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
  • Ein Elektromotor gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Drehwelle, die so angeordnet ist, dass sie drehbar ist, einen an der Drehwelle festgelegten Kernkörper, einen in den Kernkörper eingebetteten Permanentmagneten und eine Endplatte, die so angeordnet ist, dass sie einer axialen Endfläche des Kernkörpers gegenüberliegt. Ein erster Kühlmittelkanal ist in der Drehwelle ausgebildet, um den Durchfluss eines Kühlmittels zu erlauben. Ein zweiter Kühlmittelkanal ist zwischen der Endplatte und der axialen Endfläche des Kernkörpers in Verbindung mit dem ersten Kühlmittelkanal ausgebildet. Eine Trennwand, welche den zweiten Kühlmittelkanal in einer Umfangsrichtung unterteilt, und eine Leitwand, welche das Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkanal in Richtung eines äußeren Umfangskantenbereichs der axialen Endfläche leitet, wo der Permanentmagnet angeordnet ist, sind im Inneren des zweiten Kühlmittelkanals gebildet.
  • In dem Elektromotor ist bevorzugt ein Führungsauslass an der Drehwelle ausgebildet, um das Kühlmittel vom ersten Kühlmittelkanal zum zweiten Kühlmittelkanal zu führen. Ein Abgabeauslass ist an der Endplatte ausgebildet, um das Kühlmittel vom zweiten Kühlmittelkanal abzugeben. Der Führungsauslass ist so ausgebildet, dass er in Drehrichtung hinterhalb der Trennwand liegt. Der Abgabeauslass ist so ausgebildet, dass er in Drehrichtung hinterhalb einer geraden Linie liegt, welche den Führungsauslass und einen Drehmittelpunkt verbindet.
  • Weiterhin bevorzugt ist die Leitwand in Drehrichtung hinterhalb der Trennwand entlang der Trennwand ausgebildet, und der Führungsauslass ist zwischen der Trennwand und der Leitwand ausgebildet.
  • Weiterhin bevorzugt ist der Abgabeauslass an einem Außenumfang der Endplatte ausgebildet.
  • Eine Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen ersten Elektromotor und einen zweiten Elektromotor. Der erste Elektromotor ist der oben beschriebene Elektromotor, der nur in einer Richtung drehbar ist. Der zweite Elektromotor enthält eine Drehwelle, welche so angeordnet ist, dass sie in zwei Richtungen drehbar ist, einen an der Drehwelle festgelegten Kernkörper, einen in den Kernkörper eingebetteten Permanentmagneten und eine Endplatte, die so angeordnet ist, dass sie einer axialen Endfläche des Kernkörpers gegenüberliegt. Im zweiten Elektromotor ist ein erster Kühlmittelkanal in der Drehwelle ausgebildet, um den Durchfluss eines Kühlmittels zu erlauben. Im zweiten Elektromotor ist ein zweiter Kühlmittelkanal zwischen der Endplatte und einer axialen Endfläche des Kernkörpers in Verbindung mit dem ersten Kühlmittelkanal ausgebildet. Im zweiten Elektromotor ist eine Trennwand im Inneren des zweiten Kühlmittelkanals ausgebildet, um den zweiten Kühlmittelkanal in Umfangsrichtung zu unterteilen. Im zweiten Elektromotor ist ein Abgabeauslass an einem Außenumfang der Endplatte in Erstreckungsrichtung der Trennwand ausgebildet, um das Kühlmittel vom zweiten Kühlmittelkanal abzugeben. Im zweiten Elektromotor ist ein Führungsauslass an der Drehwelle ausgebildet, um das Kühlmittel vom ersten Kühlmittelkanal zum zweiten Kühlmittelkanal zu führen. Der Führungsauslass ist so ausgebildet, dass eine gerade Linie, welche den Führungsauslass und einen Drehmittelpunkt verbindet, einen von den benachbarten Trennwänden eingeschlossenen Winkel in zwei Hälften unterteilt.
  • AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Bei dem Elektromotor gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Trennwand und die Leitwand im Inneren des zweiten Kühlmittelkanals ausgebildet. Im zweiten Kühlmittelkanal fließt daher das Kühlmittel in Richtung des äußeren Umfangskantenbereichs der axialen Endfläche des Kernkörpers, wo der Permanentmagnet angeordnet ist. Somit ist es möglich, den Permanentmagneten effizient derart zu kühlen, dass das Kühlmittel, welches niedrige Temperatur hat, konstant dem Permanentmagneten zugeführt wird. Weiterhin ist der Kühlmittelfluss an der axialen Endfläche des Kernkörpers, welche den zweiten Kühlmittelkanal bildet, in einer Richtung vorgeschrieben, die entgegengesetzt zur Drehrichtung ist. Somit wird das Kühlmittel daran gehindert, an der axialen Endfläche zurückgehalten zu werden. Im Ergebnis ist es möglich, konstant das Kühlmittel durchgängig über die axiale Endfläche in Umfangsrichtung zu fördern. Damit ist es möglich, Änderungen der Kühlleistung des Kühlmittels, welches den Permanentmagneten kühlt, (Kühlschwankungen) zu unterdrücken. Weiterhin ist es möglich, eine thermische Demagnetisierung des Magneten zu verhindern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • 1 ist eine Gesamtansicht, welche eine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 zeigt, wo ein Elektromotor angewendet wird.
  • 2 ist eine schematische Darstellung, welche eine Konfiguration einer Antriebseinheit zeigt.
  • 3 ist eine Schnittdarstellung, welche Details des Elektromotors zeigt.
  • 4 ist eine Schnittteildarstellung, welche einen Schnitt entlang Linie IV-IV in 3 zeigt.
  • 5 ist eine Teilschnittdarstellung, welche eine Abwandlung zeigt, wo keine Leitwand ausgebildet ist.
  • 6 ist eine Teilschnittdarstellung, welche eine Abwandlung zeigt, bei der eine Welle in zwei Richtungen drehbar ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
    • 10: Rotor; 20: Rotorkern; 20a: axiale Endfläche; 21: elektromagnetische Stahlplatte; 29: Endplatte; 31: Permanentmagnet; 41, 42, 43: Kühlmittelkanal; 42a: Führungsauslass; 44: Abgabeauslass; 45: Trennwand; 46: Leitwand; 47: Auslass; 50: Stator; 51: Spule; 52: elektromagnetische Stahlplatte; 55: Statorkern; 58: Welle; 60: dreiphasiges Kabel; 61: U-Phasen-Kabel; 62: V-Phasen-Kabel; 63: W-Phasen-Kabel; 70: Steuervorrichtung; 100: Motor; 100A: Kurbelwelle; 101: Mittellinie: 200: Antriebseinheit; 210, 211, 212: Elektromotor; 211A, 212A: Rotor; 211B, 212B: Stator; 211C, 212C: Statorspule; 220: Leistungsteilervorrichtung; 221, 222: Planetengetriebe; 221A, 222A: Sonnenrad; 221B, 222B: Ritzel; 221C, 222C: Planetenträger; 221D, 222D: Zahnkranz; 230: Vorgelege; 240: Differenzial; 400: Batterie; 500, 600: Kabel; RD, RF: Markierungspfeil.
  • BESTE ARTEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnung erfolgt nun die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung sind identische oder einander entsprechende Teile mit identischen Bezugszeichen versehen, und eine wiederholte Beschreibung erfolgt nicht.
  • <Ausführungsform 1>
  • 1 ist eine Gesamtansicht, welche eine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 zeigt, bei dem ein Elektromotor angewendet wird. Gemäß 1 umfasst das Hybridfahrzeug gemäß dieser Ausführungsform einen Motor 100, eine Antriebseinheit 200, eine PCU 300 und eine Batterie 400. Die Antriebseinheit 200 ist elektrisch mit der PCU 300 über ein Kabel 500 verbunden. Weiterhin ist die PCU 300 über ein Kabel 600 elektrisch mit der Batterie 400 verbunden.
  • Der Motor 100, der eine Brennkraftmaschine ist, kann ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor sein. Die Antriebseinheit 200 erzeugt eine Antriebskraft zum Antrieb des Fahrzeugs zusammen mit dem Motor 100. Sowohl der Motor 100 als auch die Antriebseinheit 200 sind im Motorraum des Hybridfahrzeugs eingebaut. Die PCU 300 ist eine Steuervorrichtung, welche die Arbeitsweise der Antriebsweise 200 steuert. Die Batterie 400 ist eine ladbare/entladbare Sekundärbatterie. Das Hybridfahrzeug wird vom Motor 100 und der Antriebseinheit 200 betrieben, welcher die Batterie 400 elektrische Leistung zuführt, und sowohl der Motor 100 als auch die Antriebseinheit 200 dienen als Quelle mechanischer Leistung.
  • 2 ist eine schematische Darstellung, welche eine Konfiguration der Antriebseinheit zeigt. Gemäß 2 enthält die Antriebseinheit 200 einen Elektromotor 210, eine Leistungsteilervorrichtung 220, ein Vorgelege 230 und ein Differenzial 240.
  • Der Elektromotor 210 umfasst Elektromotoren 211 und 212. Die Leistungsteilervorrichtung 220 ist zwischen den Elektromotoren 211 und 212 angeordnet. Die Elektromotoren 211 und 212 haben wenigstens entweder die Funktion eines Motors oder die Funktion eines Generators. Das Vorgelege 230 ist zwischen der Leistungsteilervorrichtung 220 und dem Differenzial 240 angeordnet. Das Differenzial 240 ist mit einer Antriebswelle verbunden. Die Elektromotoren 211 und 212, die Leistungsteilervorrichtung 220, das Vorgelege 230 und das Differenzial 240 sind in einem (nicht gezeigten) Gehäuse eingebaut.
  • Der Elektromotor 211 umfasst einen Rotor 211A, einen Stator 211B und eine Statorspule 211C, die um den Stator 211B gewickelt ist. Der Elektromotor 212 enthält einen Rotor 212A, einen Stator 212B und eine Statorspule 212C, die um den Stator 212B gewickelt ist.
  • Die Leistungsteilervorrichtung 220 enthält Planetengetriebe 221 und 222. Das Planetengetriebe 221 enthält ein Sonnenrad 221A, ein Ritzel 221B, einen Planetenträger 221C und einen Zahnkranz 221D. Das Planetengetriebe 222 enthält ein Sonnenrad 222A, ein Ritzel 222B, einen Planetenträger 222C und einen Zahnkranz 222D.
  • Eine Kurbelwelle 100A vom Motor 100, der Rotor 211A des Elektromotors 211 und der Rotor 212A des Elektromotors 212 drehen um eine gemeinsame Achse.
  • Im Planetengetriebe 221 ist das Sonnenrad 221A mit einer hohlen Sonnenradwelle verbunden, durch deren Mittelachse die Kurbelwelle 100A verläuft. Der Zahnkranz 221D ist drehbar so gelagert, dass er koaxial zur Kurbelwelle 100A ist. Das Ritzel 221B liegt zwischen dem Sonnenrad 221A und dem Zahnkranz 221D und läuft unter Drehung um das Sonnenrad 221A um. Der Planetenträger 221C ist mit einem Ende der Kurbelwelle 100A verbunden und trägt eine Drehwelle des Ritzels 221B.
  • Der Rotor 212A des Elektromotors 212 ist mit einem Zahnkranzgehäuse verbunden, welches zusammen mit dem Zahnkranz 221D des Planetengetriebes 221 dreht, wobei das Planetengetriebe 222 als zwischengeschaltete Untersetzung dient.
  • Aufgrund des Aufbaus, bei dem der Planetenträger 222C, der eines der sich drehenden Elemente ist, am Gehäuse befestigt ist, untersetzt das Planetengetriebe 222 die Drehzahl. Das heißt, das Planetengetriebe 222 enthält das Sonnenrad 222A, das mit einer Welle vom Rotor 212A verbunden ist, den Zahnkranz 222D, der zusammen mit dem Zahnkranz 221D dreht, das Ritzel 222B, das in Eingriff mit dem Zahnkranz 222D und dem Sonnenrad 222A ist, und überträgt ein Drehmoment vom Sonnenrad 222A auf den Zahnkranz 222D.
  • Im Betrieb wird mechanische Leistung, die vom Motor 100 ausgegeben wird, auf die Kurbelwelle 100A übertragen und von der Leistungsteilervorrichtung 220 auf zwei Wege verteilt.
  • Einer der beiden Wege ist ein Weg der Übertragung mechanischer Leistung vom Vorgelege 230 auf die Antriebswelle über das Differenzial 240. Eine Antriebskraft, welche auf die Antriebswelle übertragen wird, wird als Drehmoment auf ein Antriebsrad übertragen, so dass das Fahrzeug fährt.
  • Der andere Weg ist ein Weg zum Betreiben des Elektromotors 211 derart, dass der Elektromotor 211 elektrische Leistung erzeugt. Der Elektromotor 211 erzeugt elekt rische Leistung aus mechanischer Leistung, die vom Motor 100 erzeugt wird und von der Leistungsteilervorrichtung 220 aufgeteilt wird. Die vom Elektromotor 211 erzeugte elektrische Leistung wird selektiv abhängig vom Fahrzustand des Fahrzeugs und einem Status der Batterie 400 verwendet. Während eines normalen Betriebs oder bei starker Beschleunigung, um Beispiele zu nennen, wird die von dem Elektromotor 211 erzeugte elektrische Leistung unverändert verwendet, um den Elektromotor 212 anzutreiben. Unter für die Batterie 400 vorgeschriebenen Bedingungen wird andererseits vom Elektromotor 211 erzeugte elektrische Leistung über einen Inverter und Wandler, welche jeweils in der PCU 300 vorhanden sind, in der Batterie 400 gespeichert.
  • Der Elektromotor 212 wird wenigstens entweder von der in der Batterie 400 gespeicherten elektrischen Leistung oder der vom Elektromotor 211 erzeugten elektrischen Leistung betrieben. Eine Antriebskraft vom Elektromotor 212 wird vom Vorgelege 230 über das Differenzial 240 auf die Antriebswelle übertragen. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Antriebskraft des Motors 100 mit einer Antriebskraft vom Elektromotor 212 zu unterstützen. Weiterhin ist es möglich, das Fahrzeug alleine unter Verwendung der Antriebskraft vom Elektromotor 212 anzutreiben.
  • Demgegenüber wird beim regenerativen Bremsen das Antriebsrad durch eine Trägheitskraft der Fahrzeugkarosserie gedreht. Der Elektromotor 212 wird durch Drehmoment vom Antriebsrad über das Differenzial 240 und Vorgelege 230 angetrieben. Hierbei arbeitet der Elektromotor 212 als Generator. Wie oben beschrieben, arbeitet der Elektromotor 212 als eine regenerative Bremse, welche Bremsenergie in elektrische Leistung umwandelt. Die vom Elektromotor 212 erzeugte elektrische Leistung wird über den Inverter in der PCU 300 in der Batterie 400 gespeichert.
  • Bei dieser Ausführungsform hat der Elektromotor 211 die Funktion als Generator. Weiterhin hat der Elektromotor 212 die Funktion als Generator und die Funktion als Motor, der elektrische Leistung von der Batterie 400 empfängt, um eine Antriebskraft zu erzeugen.
  • 3 ist eine Schnittdarstellung, welche Details des Elektromotors zeigt. Bezug nehmend auf 3 erfolgt als Beispiel eine Beschreibung des Aufbaus vom Elektromo tor 210. Gemäß 3 enthält der Elektromotor 210 einen Rotor 10 und einen Stator 50, der am Außenumfang des Rotors 10 angeordnet ist. Der Rotor 10 liegt auf einer Welle 58, welche eine Drehwelle ist, die sich entlang einer Mittellinie 101 erstreckt. Der Rotor 10 ist so angeordnet, dass er zusammen mit der Welle 58 um die Mittellinie 101 drehbar ist.
  • Der Rotor 10 enthält einen Rotorkern 20, der ein Kernkörper ist und an der Welle 58 befestigt ist, sowie einen Permanentmagneten 31, der in den Rotorkern 20 eingebettet ist. Das heißt, der Elektromotor 210 ist ein IPM-Motor (IPM = Interior Permanent Magnet). Der Rotorkern ist entlang der Mittellinie 101 ausgebildet und hat Zylinderform. Der Rotorkern 20 ist gebildet aus einer Mehrzahl von elektromagnetischen Stahlplatten 21, die in Axialrichtung der Mittellinie 101 laminiert sind.
  • In Richtung der Mittellinie 101 (Axialrichtung) des Rotors 10 ist eine Endplatte 29 so angeordnet, dass sie gegenüber einer axialen Endfläche 20a des Rotorkerns 20 liegt. Die Endplatte 29 schließt die laminierte Struktur der elektromagnetischen Stahlplatten 21 in Axialrichtung ein. Wenn ein Ende der elektromagnetischen Stahlplatte 21, die gegenüberliegend dem Permanentmagneten 31 ist, magnetisiert wird, wirkt eine Kraft derart, dass die elektromagnetischen Stahlplatten 21 durch Wirkung einer Magnetkraft voneinander getrennt werden. Die Endplatte 29 schließt jedoch die laminierte Struktur der elektromagnetischen Stahlplatten 21 ein und verhindert daher, dass sich die elektromagnetischen Stahlplatten 21 voneinander trennen. Die Endplatte 29 ist an der Welle 58 durch ein bekanntes Verfahren, beispielsweise Verschrauben, Verstemmen oder Presssitz, befestigt und dreht zusammen mit der Welle 58.
  • Der Stator 50 enthält einen Statorkern 55 und eine Spule 51, die um den Statorkern 55 gewickelt ist. Der Statorkern 55 ist gebildet aus einer Mehrzahl von elektromagnetischen Stahlplatten 52, die in Axialrichtung der Mittellinie 101 laminiert sind. Hierbei sind der Rotorkern 20 und der Statorkern 55 nicht auf elektromagnetische Stahlplatten beschränkt, sondern können auch mittels beispielsweise eines Massekerns aufgebaut sein.
  • Die Spule 51 ist mittels eines dreiphasigen Kabels 60 elektrisch mit einer Steuervorrichtung 70 verbunden. Das dreiphasige Kabel 60 besteht aus einem U-Phasen-Kabel 61, einem V-Phasen-Kabel 62 und einem W-Phasen-Kabel 63. Die Spule 51 besteht aus einer U-Phasen-Spule, einer V-Phasen-Spule und einer W-Phasen-Spule, wobei das U-Phasen-Kabel 61, das V-Phasen-Kabel 62 und das W-Phasen-Kabel 63 entsprechend mit Anschlüssen der betreffenden Spulen verbunden sind.
  • Eine ECU (elektrische Steuereinheit) 80, die in das Hybridfahrzeug eingebaut ist, sendet an die Steuervorrichtung 70 einen Drehmomentsollwert, der vom Elektromotor 210 auszugeben ist. Die Steuervorrichtung 70 erzeugt einen Motorsteuerstrom zur Ausgabe eines Drehmoments basierend auf dem Drehmomentsollwert und liefert den Motorsteuerstrom über das dreiphasige Kabel 60 an die Spule 51.
  • Nachfolgend wird eine Kühlstruktur des Elektromotors gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Gemäß 3 hat die Welle 58 einen hohlen Aufbau. Ein Kühlmittelkanal 41 ist im Inneren der Welle 58 ausgebildet und erstreckt sich in Axialrichtung, um die Mittellinie 101 zu umfassen, welche die Drehmittelachse der Welle 58 ist. Weiterhin ist ein Kühlmittelkanal 42 im Inneren der Welle 58 ausgebildet und erstreckt sich in Radialrichtung der Welle 58. Der Kühlmittelkanal 41 und der Kühlmittelkanal 42 bilden einen ersten Kühlmittelkanal. Zwischen der Endplatte 29 und einer axialen Endfläche 20a des Rotorkerns 20 ist ein Spalt ausgebildet, der mit dem Kühlmittelkanal 42 in Verbindung steht. Dieser Spalt dient als Kühlmittelkanal 43. Der Kühlmittelkanal 43 bildet einen zweiten Kühlmittelkanal. Ein Abgabeauslass 44 ist an einer Endplatte 29 ausgebildet, um eine Verbindung zwischen dem Kühlmittelkanal 43 und der Außenseite herzustellen.
  • Wie durch die Markierungspfeile in 3 gezeigt, kann ein Kühlmittel zum Kühlen des Permanentmagneten 31 vom Kühlmittelkanal 41 über den Kühlmittelkanal 42 zum Kühlmittelkanal 43 geführt werden. Das dem Kühlmittelkanal 43 zugeführte Kühlmittel kann über den Abgabeauslass 44 vom Kühlmittelkanal 43 abgegeben werden.
  • Ein Kontaktabschnitt zwischen der Endplatte 29 und dem Rotorkern 20 kann als metallische Berührungsfläche ausgebildet werden. Weiterhin kann ein Dichtteil, bei spielsweise ein O-Ring, zwischen die Endplatte und den Rotorkern 20 gesetzt werden. Das Dichtteil kann einen Austritt des Kühlmittels aus dem Kühlmittelkanal 43 verhindern. Damit ist es möglich, eine Kühlstruktur zu erhalten, bei der Kühlmittel mit höherem Druck zugeführt werden kann.
  • 4 ist eine Schnittteilansicht, die einen Schnitt entlang Linie IV-IV in 3 zeigt. Genauer gesagt, 4 zeigt im Wesentlichen die Endplatte 29 gesehen von der Seite des Rotorkerns 20 durch den Kühlmittelkanal 43 hindurch. Gemäß 4 ist im Inneren des Kühlmittelkanals 43 eine Trennwand 45 ausgebildet und trennt den Kühlmittelkanal 43 in Umfangsrichtung, so dass der Kühlmittelkanal 43 in eine Mehrzahl von Räumen unterteilt wird. Die flache plattenartige Trennwand 45 ist entlang einem kreisförmigen Durchmesser ausgebildet, welcher eine Kontur der Endplatte 29 gemäß 4 bildet (typischerweise ist die Trennwand 45 in Radialrichtung des Kreises so ausgebildet, dass eine Verlängerung der Trennwand 45 durch den Kreismittelpunkt verläuft).
  • Weiterhin ist eine Leitwand 46 im Inneren des Kühlmittelkanals 43 gebildet. Die Leitwand 46 ist entlang der Trennwand 45 ausgebildet (typischerweise ist die Leitwand 46 so gebildet, dass eine Verlängerungsrichtung der Trennwand 45 parallel zu einer Verlängerungsrichtung der Leitwand 46 wird). In 4 bezeichnet der Markierungspfeil RD eine Drehrichtung der Welle 58 und Endplatte 29. In dieser Ausführungsform sei die Drehrichtung im Uhrzeigersinn, wie durch den Markierungspfeil RD angegeben. Die Leitwand 46 liegt in Drehrichtung hinterhalb der Trennwand 45 (d. h. auf einer Seite entgegen der Uhrzeigerrichtung).
  • Die Trennwand 45 und die Leitwand 46 sind einstückig mit der Endplatte 29 ausgebildet, um von einer Oberfläche der Endplatte 29 gegenüber der axialen Endfläche 20a des Rotorkerns 20 vorzustehen. Hierbei können die Trennwand 45 und die Leitwand 46 am Rotorkern 20 befestigt sein. Bevorzugter sind die Trennwand 45 und die Leitwand 46 einstückig mit der Endplatte 29 ausgebildet, wie in 4 gezeigt, da somit die Teilezahl für den Elektromotor verringert werden kann.
  • Nachfolgend wird ein Kühlmittelfluss in der Kühlstruktur des Elektromotors gemäß 4 beschrieben. Zunächst fließt das Kühlmittel, beispielsweise ein Kühlöl mit Isolier eigenschaft, welches vom Kühlmittelkanal 41 in der Welle 58 zugeführt wird, in Radialrichtung im Kühlmittelkanal 42 durch Einwirkung einer Zentrifugalkraft aufgrund der Drehung nach außen. Ein Führungsauslass 42a ist an der Welle 58 ausgebildet und führt das Kühlmittel vom Kühlmittelkanal 42 in den Kühlmittelkanal 43. Das Kühlmittel wird über den Führungsauslass 42a vom Kühlmittelkanal 42 in den Kühlmittelkanal 43 gelenkt.
  • Das in den Kühlmittelkanal 43 geführte Kühlmittel fließt in Radialrichtung in der Endplatte 29 aufgrund der durch die Drehung erzeugten Zentrifugalkraft radial nach außen. Gemäß 4 ist der Führungsauslass 42a zwischen der Trennwand 45 und der Leitwand 46 gebildet. Daher fließt das Kühlmittel in Radialrichtung in einem Kanal nach außen, der der Spalt ist, der zwischen Trennwand 45 und Leitwand 46 gebildet ist. Da die Leitwand 46 im Inneren des Kühlmittelkanals 43 ausgebildet ist und sich erstreckt, um einen Außenumfang der Endplatte 29 zu erreichen, wird das Kühlmittel im Kühlmittelkanal 43 zum Außenumfang der Endplatte 29 geführt. Genauer gesagt, das Kühlmittel im Kühlmittelkanal 43 wird durch die Leitwand 46 zu einer radialen Position, wo der Permanentmagnet 31 liegt, in der axialen Endfläche 20a des Rotorkerns 20 geführt, d. h. zu einem äußeren Umfangskantenbereich der axialen Endfläche 20a, wie in 3 gezeigt. Beispielsweise kann eine radiale Länge der Leitwand 46 so eingestellt werden, dass ein äußeres Umfangsende der Leitwand 46 in Radialrichtung innerhalb der Position liegt, wo der Permanentmagnet 31 liegt.
  • Weiterhin erhält das Kühlmittel die Wirkung einer Trägheitskraft (Corioliskraft), die durch Drehung der Endplatte 29 erzeugt wird. Daher erreicht das Kühlmittel ein Ende der radial außen liegenden Leitwand 46 am Außenumfang der Endplatte 29 und fließt dann aus dem Kanal zwischen der Trennwand 45 und der Leitwand 46 über einen Auslass 47 nach außen. Wie durch den Markierungspfeil RF in 4 gezeigt, fließt danach das Kühlmittel in Drehrichtung entlang der Umfangsrichtung der Endplatte 29 zurück. Gemäß 4 ist der Kühlmittelfluss RF in einer Richtung vorgeschrieben, welche entgegengesetzt zur Drehrichtung RD ist. Gemäß 4 ist der Abgabeauslass 44 am Außenumfang der Endplatte 29 ausgebildet. Folglich fließt das Kühlmittel über den Außenumfang der Endplatte 29, erreicht den Abgabeauslass 44 und wird vom Kühlmittelkanal 43 abgegeben.
  • Die Tatsache, dass das Kühlmittel über den Außenumfang der Endplatte 29 fließt, entspricht auch der Tatsache, dass das Kühlmittel über den äußeren Umfangskantenbereich der axialen Endfläche 20a im Rotorkern 20 fließt, wo der Permanentmagnet 31 eingebettet ist. Folglich ist es möglich, zu verhindern, dass das Kühlmittel an dem äußeren Umfangskantenbereich der axialen Endfläche 20a zurückgehalten wird. Weiterhin ist es möglich, effizient den Permanentmagneten 31 derart zu kühlen, dass das Kühlmittel, welches niedrige Temperatur hat, konstant einem Ende des Permanentmagneten 31 zugeführt wird, das an der axialen Endfläche 20a des Rotorkerns 20 liegt.
  • Wie oben beschrieben, wirkt eine Trägheitskraft auf das Kühlmittel, welches auf der Oberfläche der sich drehenden Endplatte 29 fließt. Somit kann der Führungsauslass 42a zum Führen des Kühlmittels zum Kühlmittelkanal 43 so ausgebildet werden, dass er in Drehrichtung hinterhalb der Trennwand 45 liegt. Weiterhin kann der Abgabeauslass 44 zum Abgeben des Kühlmittels vom Kühlmittelkanal 43 so ausgebildet werden, dass er in Drehrichtung hinterhalb des Führungsauslasses 42a liegt (so dass der Abgabeauslass 44 in Drehrichtung hinterhalb einer geraden Linie liegt, welche den Führungsauslass 42a und einen Drehmittelpunkt verbindet, um ein Beispiel zu nennen). Mit dieser Ausgestaltung fließt das Kühlmittel vom Führungsauslass 42a in Richtung Abgabeauslass 44 durch die Wirkung der Trägheitskraft, die bei Drehung der Welle 58 und der Endplatte 29 erzeugt wird. Damit ist es möglich, noch ausgeprägter den Effekt zu erhalten, dass der Kühlmittelfluss nicht behindert wird.
  • Es ist wünschenswert, wenn der Führungsauslass 42a an einem benachbarten Abschnitt ausgebildet ist, der in Drehrichtung hinterhalb der ersten Trennwand liegt. Es ist auch wünschenswert, wenn der Abgabeauslass 44 an einem benachbarten Abschnitt liegt, der in Drehrichtung vorderhalb einer zweiten Trennwand liegt, wobei die zweite Trennwand benachbart der ersten Trennwand liegt und in Drehrichtung hinterhalb der ersten Trennwand angeordnet ist. Das heißt, die Endplatte 29 kann so gebildet werden, dass in einem Abschnitt benachbart einer Trennwand 45 die Leitwand 46 hinterhalb der Trennwand 45 in Drehrichtung liegt und der Abgabeauslass 44 in Drehrichtung vorderhalb der Trennwand 45. Wie oben beschrieben, erlaubt die Ausgestaltung, dass der Führungsauslass 42a und der Abgabeauslass 44 so gebildet sind, dass sie näher an der Trennwand 45 sind, eine Verlängerung der Strecke des Kühlmittels, das auf der Oberfläche der Endplatte 29 fließt. Im Ergebnis ist es möglich, die Zeit zu verlängern, während der das Kühlmittel in Kontakt mit dem Permanentmagneten 31 gelangt. Damit ist es möglich, den Permanentmagneten 31 durch Verwendung des Kühlmittelflusses effizienter zu kühlen.
  • Wenn beispielsweise die flache plattenartige Trennwand 45 in Radialrichtung des Kreises gebildet wird, der die Kontur der Endplatte 29 bildet, kann der Führungsauslass 42a so ausgebildet werden, dass ein Winkel von 10° oder weniger zwischen einer geraden Linie, welche den Führungsauslass 42a mit dem Kreismittelpunkt verbindet, und der Erstreckungsrichtung der Trennwand 45 gebildet wird. Weiterhin kann der Abgabeauslass 44 so ausgebildet werden, dass ein Winkel von 10° oder weniger zwischen einer geraden Linie, welche den Abgabeauslass 44 mit dem Kreismittelpunkt verbindet, und der Erstreckungsrichtung der Trennwand 45 gebildet wird.
  • Wie oben beschrieben, sind beim Elektromotor gemäß dieser Ausführungsform die Trennwand 45 und die Leitwand 46 im Inneren des Kühlmittelkanals 43 gebildet. Hierbei unterteilt die Trennwand 45 den Kühlmittelkanal 43 in Umfangsrichtung, und die Leitwand 46 führt das Kühlmittel im Kühlmittelkanal 43 zum äußeren Umfangskantenbereich der axialen Endfläche 20a des Rotorkerns 20, wo der Permanentmagnet 31 liegt. Mit dieser Konfiguration erlaubt die Leitwand 46, dass das Kühlmittel zuverlässig über die Position fließt, wo der Permanentmagnet 31 liegt, und verhindert, dass das Kühlmittel zurückgehalten wird. Folglich ist es möglich, den Permanentmagneten 31 effizient derart zu kühlen, dass das Kühlmittel, welches niedrige Temperatur hat, konstant dem Permanentmagneten 31 zugeführt wird.
  • Da weiterhin der Abgabeauslass 44 in Drehrichtung gesehen hinterhalb des Führungsauslasses 42a gebildet ist, fließt das Kühlmittel durch die durch die Drehung erzeugte Trägheitskraft zu dem Abgabeauslass 44. Damit ist es möglich, noch merklicher verhindern zu können, dass der Kühlmittelfluss behindert wird.
  • Die Leitwand 46 liegt in Drehrichtung hinterhalb der Trennwand 45 und entlang der Trennwand 45, und der Führungsauslass 42a ist zwischen Trennwand 45 und Leit wand 46 gebildet. Damit ist es möglich, die Strecke des Kühlmittels zu verlängern, das auf der Oberfläche der Endplatte 29 fließt. Weiterhin ist es möglich, die Zeit zu verlängern, während der das Kühlmittel in Kontakt mit dem Permanentmagneten 31 ist. Folglich ist es möglich, unter Verwendung des Kühlmittelflusses den Permanentmagneten 31 noch wirksamer zu kühlen.
  • Da weiterhin der Abgabeauslass 44 am Außenumfang der Endplatte 29 gebildet ist, fließt das Kühlmittel, welches in Richtung Abgabeauslass 44 fließt, zuverlässig über den Außenumfang der Endplatte 29, wo der Permanentmagnet 31 liegt.
  • Das Kühlmittel ist viskos. Daher kann, wenn die Welle 58 sowie der Rotorkern 20 und die Endplatte 29 in Verbindung mit der Welle 58 in Uhrzeigerrichtung drehen, der Kühlmittelfluss in einer Richtung vorgeschrieben werden, die entgegengesetzt zur Drehrichtung ist, solange die Trennwand 45 im Inneren des Kühlmittelkanals 43 gebildet ist, auch wenn die Leitwand 46 nicht ausgebildet ist. 5 ist eine Schnittteildarstellung, welche ein Abwandlungsbeispiel der Schnittdarstellung von 4 zeigt, d. h. ein Abwandlungsbeispiel, bei dem keine Leitwand ausgebildet ist.
  • Wie durch den Markierungspfeil RF in 5 gezeigt, fließt das Kühlmittel, welches vom Führungsauslass 42a zum Kühlmittelkanal 43 geführt wird, durch die Wirkung der Trägheitskraft (Zentrifugalkraft und Corioliskraft), welche durch die Drehung erzeugt wurde, in Richtung Abgabeauslass 44. Im Ergebnis kann festgehalten werden, dass das Kühlmittel daran gehindert werden kann, zurückgehalten zu werden. An dem Außenumfang der Endplatte 29 fließt jedoch das Kühlmittel kaum in dem benachbarten Abschnitt, der hinterhalb der Trennwand 45 in Drehrichtung liegt, da die Corioliskraft wirkt. Die Stelle, wo kaum Kühlmittel fließt, bewirkt, dass am Permanentmagneten 31 Kühlungsschwankungen auftreten. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist die Ausbildung mit der Leitwand 46 gemäß 4 als bevorzugt zu betrachten.
  • <Ausführungsform 2>
  • Der Elektromotor, wie er in Ausführungsform 1 beschrieben wurde und der die Trennwand und die Leitwand jeweils in sich ausgebildet hat, wird bevorzugt als Elekt romotor verwendet, der nur in einer Richtung dreht, beispielsweise als Primärmotor, der direkt mit einer Achse verbunden ist. In manchen Fällen ist jedoch andererseits der Elektromotor gemäß Ausführungsform 1, bei dem der Kühlmittelfluss in einer Richtung vorgeschrieben ist, bei einem Elektromotor nicht geeignet, der in zwei Richtungen derart drehbar ist, dass die Drehfrequenz in einer Richtung gleich einer Drehfrequenz in anderer Richtung ist, beispielsweise bei einem Motor, der auch als Drehzahluntersetzer dient. Aus diesem Grund wird der Kühlmittelfluss in Antwort auf eine Drehung in die beiden Richtungen geändert. Damit ist es möglich, eine Kühlungsstruktur zu schaffen, die für einen Elektromotor geeignet ist, der in beiden Richtungen drehbar ist.
  • 6 ist eine Schnittteildarstellung, welche eine Abwandlung der Schnittdarstellung von 4 zeigt, d. h. ein Abwandlungsbeispiel, bei dem die Drehwelle in zwei Richtungen drehbar ist. Gemäß 6 ist die Trennwand 45 am Kühlmittelkanal zwischen der Endplatte 29 und der axialen Endfläche des Kernkörpers wie in Ausführungsform 1 ausgebildet und teilt den Kühlmittelkanal in Umfangsrichtung.
  • Weiterhin ist der Abgabeauslass 44 an der Endplatte 29 gebildet. Der Abgabeauslass 44 liegt am Außenumfang der Endplatte 29 entlang der Erstreckungsrichtung der Trennwand 45. Weiterhin ist der Führungsauslass 42a an der Welle 58 gebildet. Der Führungsauslass 42a liegt zwischen zwei benachbarten Trennwänden 45.
  • Wenn bei diesem Aufbau die Welle 58 in Uhrzeigerrichtung dreht, fließt das Kühlmittel in Richtung Außenumfang der Endplatte 29 durch die Wirkung der Trägheitskraft. Hierbei fließt das Kühlmittel in einer Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn. Wenn andererseits die Welle in Gegenuhrzeigerrichtung dreht, fließt das Kühlmittel in Uhrzeigerrichtung. Dann wird das Kühlmittel über den Abgabeauslass 44, der in Verlängerungsrichtung der Trennwand 45 und in Drehrichtung hinterhalb des Führungsauslasses 42a gebildet ist, abgegeben.
  • Da wie oben beschrieben das Kühlmittel durch die Wirkung der Trägheitskraft aufgrund der Drehung in Richtung Abgabeauslass 44 fließt, der in Drehrichtung hinterhalb des Führungsauslasses 42a gebildet ist, wird verhindert, dass der Kühlmittelfluss behindert wird. Folglich ist es möglich, effizient den Permanentmagneten 31 derart zu küh len, dass das Kühlmittel, welches niedrige Temperatur hat, konstant dem Permanentmagneten 31 zugeführt wird.
  • Es sei angenommen, dass der Führungsauslass 42a so ausgebildet ist, dass er nahe an einer von zwei benachbarten Trennwänden 45 ist. Bei Drehung in eine der beiden Drehrichtungen ergibt sich die folgende Möglichkeit: Das heißt, ein Oberflächenbereich des Kühlmittels, welches über den Außenumfang der Endplatte 29 fließt, wird klein, Kühlschwankungen treten am Permanentmagneten auf und der Permanentmagnet unterliegt einer thermischen Demagnetisierung. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es wünschenswert, wenn der Führungsauslass 42a im Wesentlichen mittig eines Raums ausgebildet ist, der von zwei benachbarten Trennwänden 45 umgeben ist. Beispielsweise kann der Führungsauslass 42a so ausgebildet werden, dass eine gerade Linie, welche den Führungsauslass 42a und den Drehmittelpunkt verbindet, einen von zwei benachbarten Trennwänden 45 gebildeten Winkel halbiert.
  • In der Antriebseinheit 200 gemäß 2 hat der Elektromotor 211 die Funktion eines Generators, der nur in einer Richtung drehbar ist. Weiterhin hat der Elektromotor 212 die Funktion als Motor und die Funktion als Generator und ist in zwei Richtungen drehbar, wobei die Drehfrequenz in einer Richtung annähernd gleich einer Drehfrequenz in die andere Richtung ist. Daher ist der Elektromotor 211 als erster Elektromotor definiert und die Konfiguration des Elektromotors gemäß Ausführungsform 1 kann bei dem ersten Elektromotor angewendet werden. Weiterhin ist der Elektromotor 212 als zweiter Elektromotor definiert und die Ausgestaltung des Elektromotors gemäß Ausführungsform 2 kann beim zweiten Elektromotor angewendet werden. Wie oben beschrieben, wird ein Elektromotor gemäß der Drehrichtungscharakteristik konfiguriert (das heißt, ein Kühlmittelpfad wird gemäß der Hauptdrehrichtung des Elektromotors gebildet). Somit ist es möglich, eine Antriebsvorrichtung zu erhalten, die eine Kühlungsanordnung hat, die in der Lage ist, einen Elektromotor effizient zu kühlen.
  • In der voranstehenden exemplarischen Beschreibung werden vier flache plattenartige Trennwände im Kühlmittelkanal zwischen der Endplatte und der axialen Endfläche des Kernkörpers gebildet; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise können vier oder mehr Trennwände gebildet werden. Alternativ kann jede der Trennwände und Leitwände anstelle einer flachen Plattenform eine gekrümmte Plattenform haben. Es ist wünschenswert, dass die Trennwand so gebildet wird, dass der Kühlmittelkanal zwischen der Endplatte und der axialen Endfläche des Kernkörpers in gleiche Teile unterteilt wird.
  • Es sei festzuhalten, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen rein beschreibend und keinesfalls einschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die voranstehende Beschreibung definiert, und alle Änderungen, welche in den Rahmen und Umfang der Ansprüche oder unter die Äquivalenz von Rahmen und Umfang fallen, sollen somit von den Ansprüchen mit umfasst sein.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Der Elektromotor gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere vorteilhafterweise bei einem Elektromotor zum Einbau in ein Fahrzeug anwendbar.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Beschrieben wird ein Elektromotor, der in der Lage ist, zu verhindern, dass ein Kühlmittel an einer Außenoberfläche eines Rotors zurückgehalten wird. Dieser Elektromotor enthält eine drehbar angeordnete Drehwelle (58), einen an der Drehwelle (58) festgelegten Kernkörper, einen in den Kernkörper eingebetteten Permanentmagneten und eine Endplatte (29), die gegenüberliegend einer axialen Endfläche des Kernkörpers angeordnet ist. Ein erster Kühlmittelkanal ist in der Drehwelle (58) gebildet, um den Fluss eines Kühlmittels hierdurch zu ermöglichen. Ein zweiter Kühlmittelkanal ist zwischen der Endplatte (29) und der axialen Endfläche des Kernkörpers in Verbindung mit dem ersten Kühlmittelkanal gebildet. Eine Trennwand (45), die den zweiten Kühlmittelkanal in Umfangsrichtung unterteilt, und eine Leitwand (46), welche das Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkanal in Richtung eines äußeren Umfangskantenbereichs der axialen Endfläche leitet, wo der Permanentmagnet liegt, sind im Inneren des zweiten Kühlmittelkanals gebildet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2007-20337 [0003, 0003, 0003, 0005]
    • - JP 2002-345188 [0003, 0003, 0005]
    • - JP 2006-25545 [0003, 0003, 0003, 0005]
    • - JP 2002-345118 [0003]

Claims (5)

  1. Ein Elektromotor (211), aufweisend: eine Drehwelle (58), welche so angeordnet ist, dass sie drehbar ist; einen Kernkörper (20), der an der Drehwelle (58) festgelegt ist; einen Permanentmagneten (31), der in den Kernkörper (20) eingebettet ist; und eine Endplatte (29), welche gegenüberliegend einer axialen Endfläche (20a) des Kernkörpers (20) angeordnet ist, wobei ein erster Kühlmittelkanal (41, 42) in der Drehwelle (58) ausgebildet ist, um den Fluss eines Kühlmittels hierdurch zu ermöglichen; ein zweiter Kühlmittelkanal (43) zwischen der Endplatte (29) und der axialen Endfläche (20a) des Kernkörpers (20) ausgebildet ist, um in Verbindung mit dem ersten Kühlmittelkanal (41, 42) zu sein; und eine Trennwand (45), welche den zweiten Kühlmittelkanal (43) in Umfangsrichtung unterteilt und eine Leitwand (46), welche das Kühlmittel im zweiten Kühlmittelkanal (43) in Richtung eines äußeren Umfangskantenbereichs der axialen Endfläche (20a) leitet, wo der Permanentmagnet (31) liegt, im Inneren des zweiten Kühlmittelkanals (43) ausgebildet sind.
  2. Der Elektromotor (211) nach Anspruch 1, wobei ein Führungsauslass (42a) an der Drehwelle (58) ausgebildet ist, um das Kühlmittel von dem ersten Kühlmittelkanal (41, 42) zu dem zweiten Kühlmittelkanal (43) zu leiten; ein Abgabeauslass (44) an der Endplatte (29) ausgebildet ist, um das Kühlmittel vom zweiten Kühlmittelkanal (43) abzugeben; der Führungsauslass (42a) so ausgebildet ist, dass er in einer Drehrichtung hinterhalb der Trennwand (45) liegt; und der Abgabeauslass (44) so ausgebildet ist, dass er in Drehrichtung hinterhalb einer geraden Linie liegt, welche den Führungsauslass (42a) und einen Drehmittelpunkt verbindet.
  3. Der Elektromotor (211) nach Anspruch 2, wobei die Leitwand (46) in Drehrichtung hinterhalb der Trennwand (45) und entlang der Trennwand (45) ausgebildet ist; und der Führungsauslass (42a) zwischen der Trennwand (45) und der Leitwand (46) ausgebildet ist.
  4. Der Elektromotor (211) nach Anspruch 2, wobei der Abgabeauslass (44) an einem Außenumfang der Endplatte (29) ausgebildet. ist.
  5. Eine Antriebsvorrichtung (200), aufweisend einen ersten Elektromotor (211) und einen zweiten Elektromotor (212), wobei der erste Elektromotor (211) der Elektromotor (211) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ist und der Elektromotor (211) nur in einer Richtung drehbar ist; wobei der zweite Elektromotor (212) aufweist: eine Drehwelle (58), welche so angeordnet ist, dass sie in zwei Richtungen drehbar ist; einen Kernkörper (20), der an der Drehwelle (58) festgelegt ist; einen Permanentmagneten (31), der in den Kernkörper (20) eingebettet ist; und eine Endplatte (29), welche gegenüberliegend einer axialen Endfläche (20a) des Kernkörpers (20) angeordnet ist, und wobei in dem zweiten Elektromotor (212) ein erster Kühlmittelkanal (41, 42) in der Drehwelle (58) ausgebildet ist, um einen Kühlmittelfluss hierdurch zu ermöglichen, ein zweiter Kühlmittelkanal (43) zwischen der Endplatte (29) und der axialen Endfläche (20a) des Kernkörpers (20) in Verbindung mit dem ersten Kühlmittelkanal (41, 42) ausgebildet ist; eine Trennwand (45) innerhalb des zweiten Kühlmittelkanals (43) ausgebildet ist, um den zweiten Kühlmittelkanal (43) in Umfangsrichtung zu unterteilen; ein Abgabeauslass (44) an einem Außenumfang der Endplatte (29) entlang einer Erstreckungsrichtung der Trennwand (45) ausgebildet ist, um das Kühlmittel von dem zweiten Kühlmittelkanal (43) abzugeben; ein Führungsauslass (42a) an der Drehwelle (58) ausgebildet ist, um das Kühlmittel vom ersten Kühlmittelkanal (41, 42) zu dem zweiten Kühlmittelkanal (43) zu führen; und der Führungsauslass (42a) so ausgebildet ist, dass eine gerade Linie, welche den Führungsauslass (42a) und einen Drehmittelpunkt verbindet, einen von zwei benachbarten Trennwänden (45) gebildeten Winkel halbiert.
DE200811002978 2007-11-09 2008-11-06 Elektromotor und Antriebsvorrichtung Pending DE112008002978T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007292400A JP4363479B2 (ja) 2007-11-09 2007-11-09 回転電機および駆動装置
JP2007-292400 2007-11-09
PCT/JP2008/070183 WO2009060887A1 (ja) 2007-11-09 2008-11-06 回転電機および駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112008002978T5 true DE112008002978T5 (de) 2010-11-04

Family

ID=40625774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200811002978 Pending DE112008002978T5 (de) 2007-11-09 2008-11-06 Elektromotor und Antriebsvorrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8242646B2 (de)
JP (1) JP4363479B2 (de)
CN (1) CN101849344B (de)
DE (1) DE112008002978T5 (de)
WO (1) WO2009060887A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017202752A1 (de) 2017-02-21 2018-08-23 Continental Automotive Gmbh Rotor für eine elektrische Maschine
DE102021105338A1 (de) 2021-03-05 2022-09-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Maschine
DE102021212153A1 (de) 2021-10-27 2023-04-27 Mahle International Gmbh Elektrische Maschine
DE102021130467A1 (de) 2021-11-22 2023-05-25 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrische Maschine

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5304617B2 (ja) * 2009-11-27 2013-10-02 トヨタ自動車株式会社 電動機の冷却構造
JP5240174B2 (ja) * 2009-11-27 2013-07-17 トヨタ自動車株式会社 電動機の冷却構造
JP5773196B2 (ja) * 2011-07-19 2015-09-02 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 回転電機
US9660505B2 (en) * 2011-09-26 2017-05-23 Hamilton Sundstrand Corporation Electrical machine with reduced windage loss
US8896167B2 (en) * 2012-05-25 2014-11-25 Deere & Company Electric machine rotor cooling method
US9177708B2 (en) * 2013-06-14 2015-11-03 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Annular cooling fluid passage for magnets
DE102013020426B4 (de) * 2013-12-05 2020-06-25 Audi Ag Aktive Kühlung einer elektrischen Maschine im Antriebsstrang eines Fahrzeugs
WO2015087445A1 (ja) * 2013-12-13 2015-06-18 三菱電機株式会社 永久磁石埋込型回転電機
WO2015117209A1 (pt) * 2014-02-05 2015-08-13 Weg Equipamentos Eletricos S.A - Motores Sistema de ventilação interno de máquina elétrica girante
KR101863481B1 (ko) * 2014-03-27 2018-05-31 프리펠 테크놀로지스, 엘엘씨 횡방향 수냉식 로터 및 스테이터를 구비하는 인덕션 로터
JP6148208B2 (ja) * 2014-06-13 2017-06-14 株式会社オティックス 回転電機用ロータ
JP6148207B2 (ja) * 2014-06-13 2017-06-14 株式会社オティックス 回転電機用ロータ
US20160164378A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Atieva, Inc. Motor Cooling System
US9755484B2 (en) * 2014-12-15 2017-09-05 Hamilton Sundstrand Corporation Methods and systems of air bubble flushing in liquid cooled generators
JP6363533B2 (ja) * 2015-02-25 2018-07-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用電動機格納装置
JP6194926B2 (ja) * 2015-06-16 2017-09-13 トヨタ自動車株式会社 回転電機のロータ
JP6269600B2 (ja) * 2015-07-06 2018-01-31 トヨタ自動車株式会社 回転電機のロータ
JP6398908B2 (ja) * 2015-08-19 2018-10-03 トヨタ自動車株式会社 回転電機
JP6412089B2 (ja) * 2016-12-01 2018-10-24 ファナック株式会社 モータ
DE102017201390A1 (de) * 2017-01-30 2018-08-02 Audi Ag Rotor für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine, insbesondere Asynchronmaschine, für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
US10622868B2 (en) * 2017-03-29 2020-04-14 Ford Global Technologies, Llc Coolant flow distribution using coating materials
JP6819528B2 (ja) * 2017-09-26 2021-01-27 トヨタ自動車株式会社 ロータ
JP6676668B2 (ja) * 2018-01-23 2020-04-08 本田技研工業株式会社 回転電機のロータ及び回転電機
US11031834B2 (en) * 2018-04-12 2021-06-08 Ford Global Technologies, Llc Electric machine rotor end plate with raised flow features
JP2020120425A (ja) * 2019-01-18 2020-08-06 本田技研工業株式会社 ロータ
JP7331623B2 (ja) * 2019-10-25 2023-08-23 日産自動車株式会社 回転電機及びステータ端板
DE102019218088A1 (de) * 2019-11-22 2021-05-27 Zf Friedrichshafen Ag Rotor für eine elektrische Maschine
US11355980B2 (en) * 2020-04-28 2022-06-07 GM Global Technology Operations LLC Electric motor and rotor end ring
US11606005B2 (en) * 2020-04-28 2023-03-14 GM Global Technology Operations LLC Rotor end ring with oil jacket
GB2595925B (en) * 2020-06-12 2023-04-19 Jaguar Land Rover Ltd Air flow control apparatus
FR3116964A1 (fr) 2020-11-30 2022-06-03 Nidec Psa Emotors Flasque et rotor de machine électrique tournante
US11973407B2 (en) * 2021-02-18 2024-04-30 Fca Us Llc Thermal management techniques for electric motors
JP7425023B2 (ja) 2021-07-20 2024-01-30 ダイハツ工業株式会社 モータ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002345188A (ja) 2001-05-14 2002-11-29 Nissan Motor Co Ltd 回転電機
JP2002345118A (ja) 2001-05-17 2002-11-29 Sanwa Tekki Corp 電線延線作業用接地ローラ装置及び金車
JP2006025545A (ja) 2004-07-08 2006-01-26 Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp 回転電機
JP2007020337A (ja) 2005-07-08 2007-01-25 Komatsu Ltd 電動モータの冷却構造及び同電動モータを搭載した建設機械車両

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2891391A (en) * 1957-08-26 1959-06-23 Vilter Mfg Co Refrigerated hermetically sealed motors
US3663127A (en) * 1970-11-30 1972-05-16 Tecumseh Products Co Hermetic compressor oil cooling system
US3675056A (en) * 1971-01-04 1972-07-04 Gen Electric Hermetically sealed dynamoelectric machine
FR2319233A1 (fr) * 1975-07-22 1977-02-18 Alsthom Cgee Machine tournante utilisant un fluide de refroidissement amene par joint tournant
JPS5644576U (de) * 1979-09-17 1981-04-22
JPS5644576A (en) 1979-09-18 1981-04-23 Sanyo Electric Co Refrigerated commercial display case and air circulating method thereof
JPS61141952A (ja) 1984-12-15 1986-06-28 Toyoda Gosei Co Ltd 塗装ロボツト及びその制御方法
JPS61141952U (de) * 1985-02-20 1986-09-02
JPH05336706A (ja) * 1992-06-02 1993-12-17 Toshiba Corp 回転電機の通風ろ過器
DE4320559A1 (de) * 1993-06-21 1994-12-22 Siemens Ag Elektrische Maschine mit einem innengekühlten Läufer
US6087744A (en) * 1997-08-26 2000-07-11 Robert Bosch Gmbh Electrical machine
JPH10120231A (ja) 1997-09-05 1998-05-12 Konica Corp 自動原稿搬送装置の駆動装置
JP3465157B2 (ja) * 1997-10-01 2003-11-10 デンヨー株式会社 永久磁石付回転子の冷却構造
DE69825386T2 (de) * 1997-10-01 2005-08-18 Denyo Co., Ltd. Permanentmagnetrotor und Kühlungsvorrichtung
US6727609B2 (en) * 2001-08-08 2004-04-27 Hamilton Sundstrand Corporation Cooling of a rotor for a rotary electric machine
JP2005012891A (ja) 2003-06-18 2005-01-13 Toyota Central Res & Dev Lab Inc アキシャル型永久磁石モータ
US7834492B2 (en) * 2006-07-31 2010-11-16 Caterpillar Inc Electric machine having a liquid-cooled rotor
US7786630B2 (en) * 2007-04-16 2010-08-31 Honeywell International Inc. Spray cooled V-wedge for aerospace generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002345188A (ja) 2001-05-14 2002-11-29 Nissan Motor Co Ltd 回転電機
JP2002345118A (ja) 2001-05-17 2002-11-29 Sanwa Tekki Corp 電線延線作業用接地ローラ装置及び金車
JP2006025545A (ja) 2004-07-08 2006-01-26 Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp 回転電機
JP2007020337A (ja) 2005-07-08 2007-01-25 Komatsu Ltd 電動モータの冷却構造及び同電動モータを搭載した建設機械車両

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017202752A1 (de) 2017-02-21 2018-08-23 Continental Automotive Gmbh Rotor für eine elektrische Maschine
DE102021105338A1 (de) 2021-03-05 2022-09-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Elektrische Maschine
DE102021212153A1 (de) 2021-10-27 2023-04-27 Mahle International Gmbh Elektrische Maschine
DE102021212153B4 (de) 2021-10-27 2023-06-07 Mahle International Gmbh Elektrische Maschine
DE102021130467A1 (de) 2021-11-22 2023-05-25 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
DE102021130467B4 (de) 2021-11-22 2023-11-30 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrische Maschine

Also Published As

Publication number Publication date
JP4363479B2 (ja) 2009-11-11
WO2009060887A1 (ja) 2009-05-14
CN101849344B (zh) 2012-09-19
US8242646B2 (en) 2012-08-14
CN101849344A (zh) 2010-09-29
JP2009118713A (ja) 2009-05-28
US20100237725A1 (en) 2010-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112008002978T5 (de) Elektromotor und Antriebsvorrichtung
DE112011100218B4 (de) Drehende Elektromaschine
EP0685122B1 (de) Elektrische maschine mit mindestens einer kupplung
DE102017105357A1 (de) Elektrische maschine für ein fahrzeug
DE102017107165A1 (de) Statorkühlung für elektrische maschinen
WO2019020684A1 (de) Elektromotor mit kühleinrichtung
DE112008001374T5 (de) Hybridantriebsvorrichtung
DE112009002428T5 (de) Drehende elektrische Maschine
DE102014224476A1 (de) Elektrische Antriebseinheit, Hybridantriebseinrichtung und Fahrzeug
DE112013000314T5 (de) Drehende Elektromaschine mit Hybriderregung
DE102013102184A1 (de) Magnetmodulationsmotor und elektrische Transmission
DE102012102177A1 (de) Rotierende elektrische Maschine
DE112006003223T5 (de) Elektrische Maschine mit flüssigkeitsgekühltem Rotor
DE102012106740A1 (de) Elektromaschine für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug
DE102013020331A1 (de) Elektrische Maschine, insbesondere Asynchronmaschine
DE112016006235T5 (de) Elektrische Rotationsmaschine mit verbesserter Kühlung
DE112012000141T5 (de) Generator-Motor-Kühlstruktur und Generator-Motor
DE112013000316T5 (de) Drehende Elektromaschine mit Hybriderregung
DE102015001520A1 (de) Statorkern und Permanentmagnetmotor
DE202012101371U1 (de) Elektrische Vorrichtung für Fahrzeuge
DE102014011639A1 (de) Radantriebsvorrichtung und Gabelstapler
DE10153578A1 (de) Wechselstromgenerator für Fahrzeuge mit Permanentmagneten im Rotor und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102010009486B4 (de) Doppelscheiben-Magnetgenerator mit Rechteckkurvenform der Ausgangsspannung
DE102017122908A1 (de) Segmentierter geschalteter Reluktanzmotor für die Kraftstrangelektrifizierung
DE19905366C2 (de) Triebstrang

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: H02K 9/19 AFI20081106BHDE

R016 Response to examination communication