JP2011259644A - Cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの等の冷却用に用いられる冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device used for cooling a motor or the like.
大きな駆動力を発生するモータにおいては、発生する熱量も大きく、所定以上の高熱にならないように冷却する必要がある。このようなモータ冷却構造としては、各種のものが知られているが、ステータのコイルエンドに対し冷却オイルを掛ける形式のものがある。例えば、モータの上方に冷却油の配管を設け、この配管から冷却オイルを噴出させて、コイルエンドなどに冷却オイルを掛けることで、モータを冷却している(特許文献1参照)。 In a motor that generates a large driving force, the amount of heat generated is large, and it is necessary to cool the motor so as not to generate a high heat that exceeds a predetermined level. Various types of such motor cooling structures are known, but there is a type in which cooling oil is applied to the coil end of the stator. For example, a cooling oil pipe is provided above the motor, the cooling oil is ejected from the pipe, and the cooling oil is applied to a coil end or the like to cool the motor (see Patent Document 1).
ここで、冷却オイルを吐出させるオイルポンプは、モータの出力により駆動する場合が多い。これは、別の駆動源を設けなくてもよく、モータの回転数が大きい場合に発熱も多く、この場合に冷却オイルの吐出量が多くなり吐出量についての問題も少ないからである。 Here, an oil pump that discharges cooling oil is often driven by the output of a motor. This is because it is not necessary to provide a separate drive source, and when the number of rotations of the motor is large, the heat generation is also large. In this case, the discharge amount of the cooling oil is increased, and there are few problems with the discharge amount.
ここで、コイルエンドだけでなく、モータ軸を支持するベアリングもオイルを供給した方がよい場合もある。ベアリングは、モータから少し離れて位置するため、コイルエンドへの冷却オイル供給部より下流側に設けられる場合もある。この場合、モータ回転数が低いと、冷却オイルの流量が少なくなり、下流側のベアリングに冷却オイルが供給できなくなってしまう可能性がある。 Here, not only the coil end but also the bearing that supports the motor shaft may be preferably supplied with oil. Since the bearing is located slightly away from the motor, the bearing may be provided downstream of the cooling oil supply unit to the coil end. In this case, if the motor rotation speed is low, the flow rate of the cooling oil decreases, and there is a possibility that the cooling oil cannot be supplied to the downstream bearing.
本発明は、モータを冷却流体で冷却するモータの冷却装置であって、前記冷却流体が流通される冷却流体通路と、この冷却流体通路に設けられた複数の冷却流体放出穴と、冷却流体の上流側に位置する冷却流体放出穴について、冷却流体の液位が所定値以上でないと放出できないように規制する規制手段と、を含むことを特徴とする。 The present invention relates to a motor cooling device for cooling a motor with a cooling fluid, the cooling fluid passage through which the cooling fluid flows, a plurality of cooling fluid discharge holes provided in the cooling fluid passage, The cooling fluid discharge hole located on the upstream side includes restriction means for restricting the cooling fluid so that it cannot be discharged unless the liquid level of the cooling fluid is equal to or higher than a predetermined value.
また、前記規制手段は、前記冷却流体放出穴を囲み、前記冷却流体通路の内方に向けて突出するパイプ状突起を含むことが好適である。 Further, it is preferable that the restricting means includes a pipe-like protrusion that surrounds the cooling fluid discharge hole and protrudes inward of the cooling fluid passage.
また、前記パイプ状突起は、前記冷却流体通路の壁に対するバーリングによって形成され、前記冷却流体通路と一体的に形成されていることが好適である。 Further, it is preferable that the pipe-shaped protrusion is formed by burring with respect to the wall of the cooling fluid passage and is formed integrally with the cooling fluid passage.
また、前記パイプ状突起の上端は、のこぎり刃状になっていることが好適である。 In addition, it is preferable that the upper end of the pipe-shaped protrusion has a saw blade shape.
また、前記規制手段は、前記冷却流体通路に設ける冷却流体放出穴の位置を最下部より上の位置として、冷却流体通路内の冷却流体放出穴の開口より下方の空間に冷却流体を保持することで、冷却流体の放出を規制することが好適である。 The restricting means holds the cooling fluid in a space below the opening of the cooling fluid discharge hole in the cooling fluid passage with the position of the cooling fluid discharge hole provided in the cooling fluid passage as a position above the lowermost portion. Therefore, it is preferable to regulate the discharge of the cooling fluid.
また、前記冷却流体は、オイルであり、前記複数の冷却流体放出穴は、モータ冷却用の穴と、モータのベアリングへの潤滑オイル供給用の穴を含むことが好適である。 Preferably, the cooling fluid is oil, and the plurality of cooling fluid discharge holes include a motor cooling hole and a lubricating oil supply hole to a motor bearing.
本発明によれば、下流側の流体放出口からの冷却流体の放出を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to ensure the discharge of the cooling fluid from the downstream fluid discharge port.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1には、モータも含めた全体構成を示してある。モータ10は、出力軸12に円筒状のロータ14が取り付けられている。ロータ14は永久磁石モータであれば所定ポール数の永久磁石を設置したものであり、誘導モータであれば誘導電流が流れる導体から形成される。ロータ14に対し所定間隔を隔てて囲むようにステータ16が設けられている。このステータ16には、円筒状のヨークと、このヨークから内方に向けて突出するティースと、このティースに巻回されたコイルが設けられている。コイルの一部はステータのヨーク、ティースから軸方向に突出しこれがコイルエンド18となっている。また、出力軸12は、ベアリング20によって支持されている。
FIG. 1 shows the overall configuration including the motor. The
モータ10の上方には、冷却流体通路として機能する冷却オイル供給パイプ30がパイプ状突起として設けられている。この冷却オイル供給パイプ30には、モータ10下方のオイル溜まりに溜まったオイルを吸引して吐出するオイルポンプの吐出側が接続されている。また、このオイルポンプは、モータ10によって駆動される。
Above the
冷却オイル供給パイプ30には、3つのオイル放出口32−1,32−2,32−3が冷却流体放出穴として設けられている。なお、オイル放出口の数は、2以上であればいくつでもかまわない。オイル放出口32−1は、図における左側に位置するコイルエンド18の上方に設けられており、オイル放出口32−2は、図における右側のコイルエンド18の上方に設けられており、オイル放出口32−3は、ベアリング20の上方に設けられている。従って、各オイル放出口32−1,32−2,32−3からオイルを放出することによって、コイルエンド18およびベアリング20に対しオイルが供給される。
The cooling
ここで、図2,3に示すように、本実施形態では、少なくともオイル放出口32−1について、オイルの吐出量を規制する規制手段を有している。すなわち、冷却オイル供給パイプ30には、その下側にオイル放出口32が設けられるが、このオイル放出口32は内側に突出するパイプ34が設けられている。パイプ34は、冷却オイル供給パイプ30に設けられた穴に上方に所定量突出するように接着剤などで固定されており、両者の間は液漏れしないようになっている。なお、パイプ34の外径と冷却オイル供給パイプ30に設けた穴の径をほぼ同一または穴径を若干小さめにして、パイプ34を穴に厚入する形式をとることが好ましい。この場合には、接着剤を不要にできる場合もある。図においては、パイプ34は下側に突出していないが、冷却オイル供給パイプ30から下側に突出しても問題ない。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, at least the oil discharge port 32-1 has a regulating means for regulating the oil discharge amount. That is, the cooling
このように、オイル放出口32−1には、パイプ34が設けられているため、冷却オイル供給パイプ30内のオイルの液位がパイプ34の上端を越えた場合に初めてオイルの放出が起こる。例えば、オイル放出口32−1,32−2の両方に、パイプ34を設置しておけば、冷却オイル供給パイプ30の液位がパイプ34の上端開口まで至らない場合には、オイルはその全量が、オイル放出口32−3から放出されることになり、ベアリング20へのオイル供給を確保することができる。
Thus, since the oil discharge port 32-1 is provided with the
また、パイプ34の高さは、実際の運転におけるオイル量輸送量などに参考にして、適切な高さを設定する。また、パイプ34の周囲を雄ねじとして、冷却オイル供給パイプ30の穴を雌ねじとして、パイプ34をねじ止めしておき、パイプ34を回転することによって冷却オイル供給パイプ30の内外に進退自在にすることも好適である。さらに、パイプ34にスリットや穴を設け、冷却オイル供給パイプ30内のオイルの液位が低い場合においても、少量のオイル放出を確保できるようにしてもよい。
The height of the
図4には、変形例が示されており、この例ではパイプ34の上端部分をのこぎり刃状として、三角堰のようにしてある。これによって、冷却オイル供給パイプ30内のオイルの液位に応じたオイル放出口32−1等からの放出量の変化を徐々にするようにできる。
FIG. 4 shows a modified example. In this example, the upper end portion of the
図5には、他の変形例が示してある。この例では、内側突出部36をバーリングによって形成している。すなわち、冷却オイル供給パイプ30を外側からバーリングすることで、内側に向けてパイプ状または花びら状に冷却オイル供給パイプ30の穴形成に対応した部分が突出する。本実施形態の場合、必ずしも上端部分がきれいな面を形成する必要はなく、ぎざぎざでもかまわない。このようなバーリングによる内側突出部36によっても、オイル放出口32−1等からのオイル放出量を規制することができる。
FIG. 5 shows another modification. In this example, the
図6,7には、他の変形例が示してある。図6では、円筒状の冷却オイル供給パイプ30の下部の最下点中心として対称の位置に2つのオイル放出口38を設けている。これによって、オイルの液位がオイル放出口38に至らない場合、オイル放出口38からはオイルは放出されず、下流側のオイル放出口におけるオイル放出を確保できる。
6 and 7 show other modified examples. In FIG. 6, two
図7は、冷却オイル供給パイプ30を断面三角形状のパイプとしたものであり、図6の場合と同様に、下点中心として対称の位置に2つのオイル放出口38を設けている。
In FIG. 7, the cooling
なお、オイル放出口38は、必ずしも対称の位置に配置しなくてもよい。また、オイル放出口38の開口径として各種のものを設けたり、さらに多数の開口を設けてもよい。さらに、オイル放出口38は1つでも、そのオイル放出口38の開口位置より下の空間にオイルを保持することができ、オイルの放出を規制することができる。
The
このようにして、本実施形態によれば、上流側のオイル放出口に対し、オイルの放出量を規制する規制手段を設けることで、オイル量が少ない場合において、下流側のオイル放出口からのオイル放出を確保することが可能になる。 In this way, according to the present embodiment, by providing the regulating means for regulating the oil discharge amount with respect to the oil discharge port on the upstream side, when the oil amount is small, the oil discharge port on the downstream side It becomes possible to ensure oil discharge.
10 モータ、12 出力軸、14 ロータ、16 ステータ、18 コイルエンド、20 ベアリング、30 冷却オイル供給パイプ、32(32−1,32−2,32−3),38 オイル放出口、34 パイプ、36 内側突出部。 10 Motor, 12 Output shaft, 14 Rotor, 16 Stator, 18 Coil end, 20 Bearing, 30 Cooling oil supply pipe, 32 (32-1, 32-2, 32-3), 38 Oil discharge port, 34 Pipe, 36 Inner protrusion.
Claims (6)
前記冷却流体が流通される冷却流体通路と、
この冷却流体通路に設けられた複数の冷却流体放出穴と、
冷却流体の上流側に位置する冷却流体放出穴について、冷却流体の液位が所定値以上でないと放出できないように規制する規制手段と、
を含むことを特徴とする冷却装置。 A motor cooling device for cooling a motor with a cooling fluid,
A cooling fluid passage through which the cooling fluid flows;
A plurality of cooling fluid discharge holes provided in the cooling fluid passage;
Regulating means for regulating the cooling fluid discharge hole located on the upstream side of the cooling fluid so that the cooling fluid cannot be discharged unless the liquid level of the cooling fluid is not less than a predetermined value;
A cooling device comprising:
前記規制手段は、前記冷却流体放出穴を囲み、前記冷却流体通路の内方に向けて突出するパイプ状突起を含むことを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein
The cooling device includes a pipe-like protrusion that surrounds the cooling fluid discharge hole and protrudes inward of the cooling fluid passage.
前記パイプ状突起は、前記冷却流体通路の壁に対するバーリングによって形成され、前記冷却流体通路と一体的に形成されていることを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 2, wherein
The pipe-shaped protrusion is formed by burring with respect to the wall of the cooling fluid passage, and is formed integrally with the cooling fluid passage.
前記パイプ状突起の上端は、のこぎり刃状になっていることを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 2, wherein
The cooling apparatus according to claim 1, wherein an upper end of the pipe-shaped protrusion has a saw blade shape.
前記規制手段は、前記冷却流体通路に設ける冷却流体放出穴の位置を最下部より上の位置として、冷却流体通路内の冷却流体放出穴の開口より下方の空間に冷却流体を保持することで、冷却流体の放出を規制することを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein
The restricting means holds the cooling fluid in a space below the opening of the cooling fluid discharge hole in the cooling fluid passage with the position of the cooling fluid discharge hole provided in the cooling fluid passage as a position above the lowermost part, A cooling device, characterized in that discharge of a cooling fluid is regulated.
前記冷却流体は、オイルであり、
前記複数の冷却流体放出穴は、モータ冷却用の穴と、モータのベアリングへの潤滑オイル供給用の穴を含むことを特徴とする冷却装置。 The cooling device according to claim 1,
The cooling fluid is oil;
The plurality of cooling fluid discharge holes include a motor cooling hole and a lubricating oil supply hole to a motor bearing.
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