JP5370928B2 - モータ、およびそれを備える車両 - Google Patents

Description

本発明は、モータ、およびそれを備える車両に関し、より特定的には、モータ本体部と巻線切替器とを有するモータ、およびそれを備える車両に関する。

従来、モータ本体部と、モータ本体部の巻線を切り替える巻線切替器とを有するモータに関し、巻線切替器をモータ本体部の外周面に設けた構造が提案されている（例えば特許文献１参照）。

図１３は、上記構造をもつ従来のモータと駆動装置とを示す図である。駆動装置９１は、モータケーブル９３と信号線９４を介してモータ９２と接続される。モータ９２は、モータ本体部９２１および巻線切替器９２２を備える。駆動装置９１は、モータ本体部９２１を駆動させるとともに、モータ本体部９２１の駆動状況に応じた制御信号を、信号線９４を介して巻線切替器９２２に出力する。巻線切替器９２２は、モータ本体部９２１の外周面に設けられ、モータ本体部９２１の巻線を制御信号に応じて切り替える。

実開昭６４−３７３６４号公報

以上のようなモータ本体部と巻線切替器を有するモータでは、モータ本体部および巻線切替器がともに発熱するため、これらを効率良く冷却することが望まれる。しかしながら、上記従来のモータでは、モータ本体部および巻線切替器を自然空冷により冷却しているに過ぎず、これらを効率良く冷却することができなかった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、モータ本体部および巻線切替器を従来よりも効率良く冷却することが可能なモータ、およびそれを備えた車両を提供することを目的とする。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、本発明に係るモータは、モータ本体部と、当該モータ本体部の巻線を切り替える巻線切替器と、を備えたモータであって、モータ本体部は、第１冷却液路が内部に形成されたモータ筐体と、モータ筐体の内面に固定され、巻線を有する固定子と、を含み、巻線切替器は、モータ筐体の外面に設けられ、第２冷却液路が内部に形成された巻線切替筐体と、巻線切替筐体の外面に設けられ、巻線の切り替えに用いられる発熱部品と、を含み、第２冷却液路は、巻線切替筐体の内部において分岐しており、第２冷却液路の第１端および第２端は、モータの外部と接する巻線切替筐体の外面に設けられ、第２冷却液路の第３端は、モータ筐体と接する巻線切替筐体の外面に設けられ、第１冷却液路の一方端は、巻線切替筐体と接するモータ筐体の外面であって第２冷却液路の第３端と結合する位置に設けられ、第１冷却液路の他方端は、モータの外部と接するモータ筐体の外面に設けられる。

また、本発明に係るモータは、モータ本体部と、当該モータ本体部の巻線を切り替える巻線切替器と、を備えたモータであって、モータ本体部は、第１冷却液路が内部に形成されたモータ筐体と、モータ筐体の内面に固定され、巻線を有する固定子と、を含み、巻線切替器は、モータ筐体の外面に設けられ、第２冷却液路が内部に形成された巻線切替筐体と、巻線切替筐体の外面に設けられ、巻線の切り替えに用いられる発熱部品と、を含み、第１冷却液路は、モータ筐体の内部において分岐しており、第１冷却液路の第１端および第２端は、モータの外部と接するモータ筐体の外面に設けられ、第１冷却液路の第３端は、巻線切替筐体と接するモータ筐体の外面に設けられ、第２冷却液路の一方端は、モータの外部と接する巻線切替筐体の外面に設けられ、第２冷却液路の他方端は、モータ筐体と接する巻線切替筐体の外面であって第１冷却液路の第３端と結合する位置に設けられる。

また好ましくは、巻線切替筐体は、モータ筐体の反負荷側の外面に設けられるとよい。

また、本発明は、車両に向けられており、本発明に係る車両は、巻線、および巻線を冷却するための第１冷却液路を有するモータ本体部と、巻線の切り替えに用いられる発熱部品、および発熱部品を冷却するための第２冷却液路を有し、モータ本体部の外面に設けられる巻線切替器と、を備える、モータと、巻線切替器の切り替えを制御し、かつ、巻線に駆動電圧を与える、第３冷却液路が形成された駆動装置と、第１〜第３冷却液路を流れる冷却液を冷却する冷却装置と、を備える。

好ましくは、冷却装置が冷却した冷却液は、第３冷却液路を経由して第１冷却液路および第２冷却液路を流れた後、再び冷却装置に流入するとよい。

また好ましくは、冷却装置が冷却した冷却液の一部は、第１冷却液路および第２冷却液路を流れた後、再び冷却装置に流入し、冷却装置が冷却した冷却液の他部は、第３冷却液路を流れた後、再び冷却装置に流入するとよい。

本発明によれば、モータ本体部および巻線切替器を従来よりも効率良く冷却することが可能なモータ、およびそれを備えた車両を提供することができる。

本発明の実施例１に係る冷却システムの一例を示した図 本発明の実施例１に係るモータの斜視図 本発明の実施例１に係るモータが備える巻線切替器５の分解斜視図 本発明の実施例１に係るモータの正面図 本発明の実施例１に係るモータの断面図 本発明の実施例２に係るモータの断面図 本発明の実施例３に係る冷却システムの一例を示した図 本発明の実施例３に係るモータの断面図 本発明の実施例４に係るモータの断面図 本発明の実施例５に係るモータの断面図 本発明の実施例６に係る冷却システムの一例を示した図 本発明の実施例６に係る冷却システムの他例を示した図 従来のモータと駆動装置とを示す図

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

まず、図１を参照して、本発明の実施例１に係る冷却システムの一例を説明する。図１は、本発明の実施例１に係る冷却システムの一例を示した図である。

図１において、冷却システムは、車両に搭載されており、ラジエター１、ポンプ２、インバータ３、およびモータ４により構成される。モータ４は、巻線切替器５およびモータ本体部６を備える。モータ本体部６は、巻線と、当該巻線を冷却するための第１冷却液路とを有する。巻線切替器５は、モータ本体部６の巻線の切り替えに用いられるバイポーラトランジスタやＩＧＢＴのような半導体スイッチング素子などの発熱部品と、当該発熱部品を冷却するための第２冷却液路とを有する。巻線切替器５は、モータ本体部６の反負荷側の外面に設けられる。インバータ３は、モータ４の駆動状況に応じて巻線切替器５の切り替えを制御するとともに、モータ本体部６の巻線に駆動電圧を与える、第３冷却液路を有する駆動装置である。モータ本体部６の巻線の回路構成、巻線切替器５の回路構成、インバータ３の制御方法としては、例えば、特開２００３−１１１４９２号公報に開示されるものを利用するとし、ここでは詳細な説明は省略する。ラジエター１は、水などの冷却液Ｃを冷却する冷却装置である。ポンプ２は、冷却液Ｃに圧力を与え、冷却液Ｃを冷却システム内で循環させる装置である。

図１において、ラジエター１で冷却された冷却液Ｃは、ポンプ２を介してインバータ３の第３冷却液路を流れ、インバータ３の発熱部品を冷却する。第３冷却液路を流れた冷却液Ｃは、巻線切替器５の第２冷却液路を流れ、発熱部品を冷却する。第２冷却液路を流れた冷却液Ｃは、モータ本体部６の第１冷却液路を流れ、巻線を冷却する。第１冷却液路を流れた冷却液Ｃは、再びラジエター１に流入し、ラジエター１で冷却される。ラジエター１で冷却された冷却液Ｃは、再びポンプ２を介してインバータ３の第３冷却液路を流れる。このような経路で冷却液Ｃは冷却システム内を循環し、発熱部品や巻線を冷却している。

次に、図２〜図５を参照して、本実施例に係るモータ４の具体的な構成を説明する。図２は、本実施例に係るモータ４の斜視図である。図２のＯは、シャフト６１９の回転軸を示している。図３は、本実施例に係るモータ４が備える巻線切替器５の分解斜視図である。図４は、本実施例に係るモータ４の正面図である。図５は、本実施例に係るモータ４を図４の線ＡＯＢで切断し、その断面を図４の矢印から見たときの断面図である。

図２〜図５において、モータ４は、モータ本体部４および巻線切替器５を備える。モータ本体部６は、フレーム６１１、配管部材６１３および６１４、固定子６１５、回転子６１６、軸受６１７および６１８、シャフト６１９、レゾルバ６２０、反負荷側ブラケット６２１、モータケーブル６２２を備える。

フレーム６１１の形状は、負荷側の開放端が閉じられた略円筒状である。フレーム６１１の反負荷側には、反負荷側ブラケット６２１が設けられる。フレーム６１１と反負荷側ブラケット６２１とによってモータ筐体が構成される。フレーム６１１の内部には、第１冷却液路６１２が形成されている。図２に示すように、第１冷却液路６１２は、フレーム６１１の外周にわたってジグザグ状に形成されている。図２および図５に示すように、第１冷却液路６１２の一方端と他方端はモータ４の外部と接するフレーム６１１の外面に設けられる。第１冷却液路６１２の一方端には配管部材６１３が設けられ、第１冷却液路６１２の他方端には配管部材６１４が設けられる。配管部材６１３には、図１に示したラジエター１と接続されたホース７２が設けられる。配管部材６１４には、後述する巻線切替器５の第２冷却液路５７と接続されたホース７３が設けられる。

固定子６１５は、例えば特開２００３−１１１４９２号公報に開示される回路構成をもつ巻線６１５ａを有する。巻線６１５ａは固定子６１５の固定子コアに設けられる。固定子６１５は、フレーム６１１の内面に固定される。回転子６１６の形状は、略円筒状である。回転子６１６の外周側は固定子６１５に囲まれ、回転子６１６の内周はシャフト６１９の外周に設けられる。回転子６１６は、巻線６１５ａで発生した磁界により回転する。シャフト６１９は、軸受６１７および６１８により、フレーム６１１と反負荷側ブラケット６２１に対し回転可能に支持される。シャフト６１９の反負荷側にはレゾルバ６２０が設けられている。モータケーブル６２２は、図２および図４に示すように３本設けられ、一方端が巻線６１５ａと接続され、他方端が図１に示したインバータ３と接続される。

図２〜図５において、巻線切替器５は、モータ本体部６の反負荷側の外面に設けられ、第１筐体部材５１、第２筐体部材５２、配管部材５３および５４、発熱部品５５、カバー５６、信号線用端子５８を備える。

第２筐体部材５２は、反負荷側ブラケット６２１の反負荷側に設けられる。第１筐体部材５１は、第２筐体部材５２の反負荷側に設けられる。第１筐体部材５１と第２筐体部材５２とによって巻線切替筐体が構成される。図３に示すように、第１筐体部材５１の負荷側の面５１ｃには、第１内面凹部５１ａが形成される。第１内面凹部５１ａの内壁には配管部材５３および５４に伸びる穴５１ｄが形成されている。図３には示していないが、第２筐体部材５２の反負荷側の面５２ｃにも、第１内面凹部５１ａと同形状の第２内面凹部５２ａが形成される。このような第１内面凹部５１ａ、穴５１ｄ、第２内面凹部５２ａによって、図５に示すように、第１筐体部材５１と第２筐体部材５２が組み合わされてなる巻線切替筐体の内部に、第２冷却液路５７が形成される。なお、図５では、図３に示した壁５１ｅの断面、および壁５１ｅに対応する第２筐体部材５２側の壁の断面については、説明を分かりやすくするため、図示を省略している。図３および図５に示すように、第２冷却液路５７の一方端と他方端はモータ４の外部と接する第１筐体部材５１の外面に設けられる。第２冷却液路５７の一方端には配管部材５３が設けられ、第２冷却液路５７の他方端には配管部材５４が設けられる。配管部材５３には、図１に示したインバータ３の第３冷却液路と接続されるホース７１が設けられる。配管部材５４には、モータ本体部６の第１冷却液路６１２の他方端と接続されたホース７３が設けられる。

図３および図５に示すように、第１筐体部材５１の反負荷側の面には、第１外面凹部５１ｂが形成され、第２筐体部材５２の負荷側の面には、第２外面凹部５２ｂが形成される。第１外面凹部５１ｂと第２外面凹部５２ｂそれぞれには、巻線６１５ａの切り替えに用いられるバイポーラトランジスタやＩＧＢＴのような半導体スイッチング素子などの発熱部品５５が密着されている。第１筐体部材５１の反負荷側の面には、第１外面凹部５１ｂを覆うカバー５６が設けられる。また、第１筐体部材５１には、インバータ３からの制御信号を入力するための信号線端子５８が設けられる。

次に、図５を参照して、以上のように構成されたモータ４内での冷却液Ｃの流れを説明する。インバータ３の第３冷却液路を流れた冷却液Ｃは、ホース７１および配管部材５３を介して巻線切替器５の第２冷却液路５７を流れる。これにより、発熱部品５５が冷却され、さらには、巻線切替器５内の雰囲気温度も低く抑えられる。第２冷却液路５７を流れた冷却液Ｃは、配管部材５４、ホース７３、配管部材６１４を介してモータ本体部６の第１冷却液路６１２を流れる。これにより、巻線６１５ａがフレーム６１１を介して冷却される。第１冷却液路６１２を流れた冷却液Ｃは、配管部材６１３およびホース７２を介してラジエター１に流出する。

以上のように、本実施例では、モータ本体部６および巻線切替器５を冷却液Ｃにより冷却している。このため、モータ本体部６および巻線切替器５を従来よりも効率良く冷却することができる。

また、本実施例では、巻線切替器５がモータ本体部６の反負荷側の外面に設けられている。モータ本体部６の負荷側は、車両のシャーシなどに取り付けられることが多い。このため、巻線切替器５をモータ本体部６の反負荷側の外面に設けることで、カバー５６を開けて巻線切替器５の保守点検を行うことが容易になる。

また、本実施例では、冷却液Ｃは、巻線切替器５の第２冷却液路５７を流れた後、モータ本体部６の第１冷却液路６１２を流れる。一般的に、モータ本体部６の巻線６１５ａの最高温度は、巻線切替器５の発熱部品５５の最高温度よりも高い。このため、冷却液Ｃを第２冷却液路５７に先に流すことで、冷却液Ｃを第１冷却液路６１２に先に流す場合に比べて、冷却液Ｃの温度上昇を低く抑えることができる。その結果、巻線切替器５の発熱部品５５をより効率良く冷却することができる。

なお、上述では、巻線切替器５をモータ本体部６の反負荷側の外面に設けていたが、これに限定されない。巻線切替器５を、モータ本体部６の負荷側の外面、またはモータ本体部６の外周面に設けてもよい。

また、上述では、モータ筐体はフレーム６１１と反負荷側ブラケット６２１とによって構成されるとしたが、これに限定されない。例えば、フレーム６１１と反負荷側ブラケット６２１とが一体になった筐体をモータ筐体としてもよい。また例えば、フレーム６１１の形状を負荷側が開放された略円筒状とし、フレーム６１１の負荷側に負荷側ブラケットをさらに設ける。そして、この負荷側ブラケット、フレーム６１１、および反負荷側ブラケット６２１によって、モータ筐体を構成してもよい。

また、上述では、冷却液Ｃは、巻線切替器５の第２冷却液路５７に流れた後、モータ本体部６の第１冷却液路６１２を流れていたが、これに限定されない。巻線６１５ａの温度が巻線切替器５の発熱部品の温度よりも高くならない範囲でモータ本体部６を使用する場合には、冷却液Ｃを第１冷却液路６１２に先に流してもよい。これにより、モータ本体部６の巻線６１５ａをより効率良く冷却することができる。

図６を参照して、本発明の実施例２に係るモータの構成を説明する。図６は、本発明の実施例２に係るモータの断面図である。図６のＯは、シャフト６１９の回転軸を示している。図６では、図５に示した実施例１と同じ構成部品については同じ符号を付している。本実施例に係る冷却システムは、図１に示した実施例１に係る冷却システムと同様であり、ここでは説明を省略する。本実施例に係るモータは、実施例１に係るモータ４に対し、巻線切替器５の発熱部品５５およびその他の構成部品の全てを第２冷却液路５７の反モータ本体部６側のみに設けた点、巻線切替器５の第２冷却液路５７の他方端をモータ本体部６の第１冷却液路６１２の他方端に直接結合した点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

図６において、本実施例に係るモータ４ａは、巻線切替器５ａおよびモータ本体部６ａを備える。モータ本体部６ａは、フレーム６１１、配管部材６１３、固定子６１５、回転子６１６、軸受６１７および６１８、シャフト６１９、レゾルバ６２０、反負荷側ブラケット６２１、モータケーブル６２２を備える。

反負荷側ブラケット６２１には、穴６２１ａが形成される。穴６２１ａは、フレーム６１１の内部に形成された第１冷却液路６１２の一部を構成している。第１冷却液路６１２の一方端は、モータ４ａの外部と接するフレーム６１１の外面に設けられる。第１冷却液路６１２の一方端には、配管部材６１３が設けられ、配管部材６１３には、図１に示したラジエター１と接続されたホース７２が設けられる。第１冷却液路６１２の他方端は、巻線切替器５ａと接する反負荷側ブラケット６２１の外面に設けられ、後述する巻線切替器５ａの第２冷却液路５７の他方端と直接結合される。

図６において、巻線切替器５ａは、モータ本体部６ａの反負荷側の外面に設けられ、第１筐体部材５１、第２筐体部材５２１、配管部材５３、発熱部品５５、カバー５６、信号線用端子５８を備える。

第２筐体部材５２１は、穴５２１ａを有する板状部材であり、反負荷側ブラケット６２１の反負荷側に設けられる。第１筐体部材５１は、第２筐体部材５２１の反負荷側に設けられる。第１筐体部材５１と第２筐体部材５２１とによって巻線切替筐体が構成される。第１筐体部材５１の負荷側の面には、第１内面凹部５１ａが形成される。第１内面凹部５１ａの内壁には、配管部材５３に伸びる穴５１ｄと、第２筐体部材５２１の穴５２１ａに伸びる穴５１ｆとが形成される。このような第１内面凹部５１ａ、穴５１ｄ、穴５１ｆ、穴５２１ａによって、第１筐体部材５１と第２筐体部材５２１が組み合わされてなる巻線切替筐体の内部に、第２冷却液路５７が形成される。第２冷却液路５７の一方端は、モータ４ａの外部と接する第１筐体部材５１の外面に設けられる。第２冷却液路５７の一方端には、配管部材５３が設けられ、配管部材５３には、図１に示したインバータ３の第３冷却液路と接続されるホース７１が設けられる。第２冷却液路５７の他方端は、モータ本体部６の反負荷側ブラケット６２１と接する第２筐体部材５２１の外面に設けられ、モータ本体部６ａの第１冷却液路６１２の他方端と直接結合される。第１筐体部材５１の第１外面凹部５１ｂには、発熱部品５５、およびその他の巻線切替器５ａの構成部品全てが密着されている。

次に、図６を参照して、以上のように構成されたモータ４ａ内での冷却液Ｃの流れを説明する。インバータ３の第３冷却液路を流れた冷却液Ｃは、ホース７１および配管部材５３を介して巻線切替器５ａの第２冷却液路５７を流れる。これにより、発熱部品５５が冷却され、さらには、巻線切替器５ａ内の雰囲気温度も低く抑えられる。第２冷却液路５７を流れた冷却液Ｃは、ホースや配管部材を介さずに、モータ本体部６の第１冷却液路６１２を流れる。これにより、巻線６１５ａがフレーム６１１を介して冷却される。第１冷却液路６１２を流れた冷却液Ｃは、配管部材６１３およびホース７２を介してラジエター１に流出する。

以上のように、本実施例では、巻線切替器５ａの発熱部品５５およびその他の構成部品の全てが第２冷却液路５７の反モータ本体部６ａ側に設けられる。このため、モータ本体部６ａから巻線切替器５ａの構成部品へ伝わる熱が第２冷却液路５７に遮断されることになり、巻線切替器５ａの構成部品が受けるモータ本体部６ａからの熱の影響を緩和させることができる。さらには、第２筐体部材５２１の構造を実施例１における第２筐体部材５２よりも簡易にでき、巻線切替器５ａの小型化を図ることができる。

また、本実施例では、巻線切替器５ａの第２冷却液路５７の他方端をモータ本体部６の第１冷却液路６１２の他方端に直接結合している。このため、実施例１で示した配管部材６１４および５４、ホース７３の削減が可能となり、原価低減や軽量化を図ることができる。

なお、上述では、巻線切替器５ａの発熱部品５５およびその他の構成部品の全てを第２冷却液路５７の反モータ本体部６ａ側に設けた構造、および、巻線切替器５ａの第２冷却液路５７の他方端をモータ本体部６ａの第１冷却液路６１２の他方端に直接結合した構造をともに適用していたが、いずれか一方の構造のみ適用してもよい。

図７を参照して、本発明の実施例３に係る冷却システムの一例を説明する。図７は、本発明の実施例３に係る冷却システムの一例を示した図である。図７では、図１に示した実施例１と同じ構成部品については同じ符号を付している。本実施例に係る冷却システムは、実施例１に係る冷却システムに対し、冷却液Ｃを巻線切替器５とモータ本体部６に並列に流す点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

図７において、冷却システムは、車両に搭載されており、ラジエター１、ポンプ２、インバータ３、およびモータ４ｂにより構成される。モータ４ｂは、巻線切替器５ｂおよびモータ本体部６ｂを備える。モータ本体部６ｂは、巻線と、当該巻線を冷却するための第１冷却液路とを有する。巻線切替器５ｂは、モータ本体部６ｂの巻線の切り替えに用いられる発熱部品と、当該発熱部品を冷却するための第２冷却液路とを有する。巻線切替器５ｂは、モータ本体部６ｂの反負荷側の外面に設けられる。モータ本体部６ｂの巻線の回路構成、巻線切替器５ｂの回路構成、インバータ３の制御方法としては、例えば、特開２００３−１１１４９２号公報に開示されるものを利用するとし、ここでは詳細な説明は省略する。

図７において、ラジエター１で冷却された冷却液Ｃは、ポンプ２を介してインバータ３の第３冷却液路を流れ、インバータ３の発熱部品を冷却する。第３冷却液路を流れた冷却液Ｃは、巻線切替器５ｂの第２冷却液路とモータ本体部６ｂの第１冷却液路とを並列に流れ、巻線切替器５ｂの発熱部品、モータ本体部６ｂの巻線をそれぞれ冷却する。第１冷却液路および第２冷却液路を流れた冷却液Ｃは、再びラジエター１に流入し、ラジエター１で冷却される。ラジエター１で冷却された冷却液Ｃは、再びポンプ２を介してインバータ３の第３冷却液路を流れる。このような経路で冷却液Ｃは冷却システム内を循環し、発熱部品や巻線を冷却している。

次に、図８を参照して、本実施例に係るモータ４ｂの具体的な構成を説明する。図８は、本実施例に係るモータ４ｂの断面図である。図８のＯは、シャフト６１９の回転軸を示している。図８では、図５に示した実施例１と同じ構成部品については同じ符号を付している。本実施例に係るモータ４ｂは、実施例１に係るモータ４に対し、巻線切替器５の内部において第２冷却液路５７を分岐させ、分岐させた第２冷却液路５７とモータ本体部６の第１冷却液路６１２とを結合させた点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

図８において、モータ本体部６ｂは、フレーム６１１、配管部材６１４、固定子６１５、回転子６１６、軸受６１７および６１８、シャフト６１９、レゾルバ６２０、反負荷側ブラケット６２１、モータケーブル６２２を備える。

反負荷側ブラケット６２１には、穴６２１ｂが形成される。穴６２１ｂは、フレーム６１１の内部に形成された第１冷却液路６１２の一部を構成している。第１冷却液路６１２の一方端は、巻線切替器５ｂと接する反負荷側ブラケット６２１の外面に設けられ、後述する巻線切替器５ｂの第２冷却液路５７の分岐端と結合される。第１冷却液路６１２の他方端は、モータ４ｂの外部と接するフレーム６１１の外面に設けられる。第１冷却液路６１２の他方端には、配管部材６１４が設けられ、配管部材６１４には、図７に示したラジエター１と接続されたホース７５が設けられる。

図８において、巻線切替器５ｂは、モータ本体部６ｂの反負荷側の外面に設けられ、第１筐体部材５１、第２筐体部材５２、配管部材５３および５４、発熱部品５５、カバー５６、信号線用端子５８を備える。

第２筐体部材５２には、モータ本体部６ｂの第１冷却液路６１２の一方端と結合する穴５２ｇが形成されている。第１内面凹部５１ａの内壁には、配管部材５３および５４に伸びる穴５１ｄが形成されている。配管部材５３に伸びる穴５１ｄには、さらに分岐部５１ｇが形成されている。分岐部５１ｇによって穴５１ｄから分岐した分岐端は、第２筐体部材５２の穴５２ｇに結合される。このような第１内面凹部５１ａ、穴５１ｄ、穴５２ｇ、第２内面凹部５２ａによって、第１筐体部材５１と第２筐体部材５２が組み合わされてなる巻線切替筐体の内部に、分岐部５１ｇで分岐された第２冷却液路５７が形成される。第２冷却液路５７の一方端である第１端と、他方端である第２端は、モータ４ｂの外部と接する第１筐体部材５１の外面に設けられる。第２冷却液路５７の第１端には配管部材５３が設けられ、第２冷却液路５７の第２端には配管部材５４が設けられる。配管部材５３には、図７に示したインバータ３の第３冷却液路と接続されるホース７１が設けられる。配管部材５４には、図７に示したラジエター１と接続されたホース７４が設けられる。分岐部５１ｇによって分岐した分岐端である第２冷却液路５７の第３端は、反負荷側ブラケット６２１の外面と接する第２筐体部材５２の外面に設けられ、第１冷却液路６１２の一方端と結合される。

次に、図８を参照して、以上のように構成されたモータ４ｂ内での冷却液Ｃの流れを説明する。インバータ３の第３冷却液路を流れた冷却液Ｃは、ホース７１および配管部材５３を介して巻線切替器５ｂの第２冷却液路５７を流れると同時に、モータ本体部６ｂの第１冷却液路６１２にも流れる。これにより、巻線切替器５ｂの発熱部品５５、モータ本体部６ｂの巻線６１５ａが冷却される。第２冷却液路５７を流れた冷却液Ｃは、配管部材５４およびホース７４を介してラジエター１に流出する。第１冷却液路６１２を流れた冷却液Ｃは、配管部材６１４およびホース７５を介してラジエター１に流出する。

以上のように、本実施例では、冷却液Ｃを巻線切替器５ｂとモータ本体部６ｂに並列に流している。このため、実施例１のように巻線切替器５ｂによる冷却液Ｃの温度上昇がモータ本体部６ｂに影響を与えることなく、モータ本体部６ｂによる冷却液Ｃの温度上昇も巻線切替器５ｂに影響を与えることがない。その結果、モータ本体部６ｂおよび巻線切替器５ｂをより効率良く冷却することができる。

また、本実施例では、巻線切替器５ｂの内部において第２冷却液路５７を分岐させ、分岐させた第２冷却液路５７とモータ本体部６ｂの第１冷却液路６１２とを結合させている。このため、実施例１で示した配管部材６１３が削減が可能となり、原価低減や軽量化を図ることができる。

なお、上述では、冷却液Ｃがホース７１から流入し、ホース７４および７５から流出していたが、これに限定されない。冷却液Ｃは、ホース７４および７５から流入し、ホース７１から流出してもよい。この場合、ホース７４および７５は、図７に示したインバータ３の第３冷却液路と接続され、ホース７１は、ラジエター１と接続される。

また、上述では、実施例１と同様、巻線切替器５ｂの発熱部品５５が第１外面凹部５１ｂと第２外面凹部５２ｂそれぞれに設けられていたが、これに限定されない。実施例２のように、巻線切替器５ｂの発熱部品５５およびその他の構成部品の全てを第２冷却液路５７の反モータ本体部６ｂ側のみに（第１外面凹部５１ｂのみに）設けた構造を、本実施例に係るモータ４ｂに適用してもよい。

図９を参照して、本発明の実施例４に係るモータの構成を説明する。図９は、実施例４に係るモータの断面図である。図９のＯは、シャフト６１９の回転軸を示している。図９では、図１に示した実施例１と同じ構成部品については同じ符号を付している。本実施例に係る冷却システムは、図７に示した実施例３に係る冷却システムと同様、冷却液Ｃを巻線切替器とモータ本体部に並列に流すものであり、ここでは説明を省略する。本実施例に係るモータは、実施例１に係るモータ４に対し、モータ本体部６の内部において第１冷却液路６１２を分岐させ、分岐させた第１冷却液路６１２と巻線切替器５の第２冷却液路５７とを結合させた点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

図９において、モータ４ｃは、巻線切替器５ｃおよびモータ本体部６ｃを備える。モータ本体部６ｃは、フレーム６１１、配管部材６１３および６１４、固定子６１５、回転子６１６、軸受６１７および６１８、シャフト６１９、レゾルバ６２０、反負荷側ブラケット６２１、モータケーブル６２２を備える。

第１冷却液路６１２の一方端である第１端、他方端である第２端は、モータ４ｃの外部と接するフレーム６１１の外面に設けられる。第１冷却液路６１２の第１端には、配管部材６１３が設けられ、配管部材６１３には、図７に示したインバータ３の第３冷却液路と接続されたホース７２が設けられる。第１冷却液路６１２の第２端には、配管部材６１４が設けられ、配管部材６１４には、図７に示したラジエター１と接続されたホース７５が設けられる。第１冷却液路６１２には、フレーム６１１の内部において分岐部６１１ａが形成される。分岐部６１１ａによって分岐した分岐端は、反負荷側ブラケット６２１に形成された穴６２１ｃと結合される。穴６２１ｃは、第１冷却液路６１２の一部を構成し、分岐部６１１ａによって分岐した第１冷却液路６１２の分岐端である第３端は、第２筐体部材５２の外面と接する反負荷側ブラケット６２１の外面に設けられる。

図９において、巻線切替器５ｃは、モータ本体部６ｃの反負荷側の外面に設けられ、第１筐体部材５１、第２筐体部材５２、配管部材５３、発熱部品５５、カバー５６、信号線用端子５８を備える。

第２筐体部材５２には、モータ本体部６ｃの第１冷却液路６１２の第３端と結合する穴５２ｈが形成されている。第１内面凹部５１ａの内壁には、配管部材５３に伸びる穴５１ｄと、第２筐体部材５２の穴５２ｈに伸びる穴５１ｈが形成されている。このような第１内面凹部５１ａ、穴５１ｄ、穴５１ｈ、穴５２ｈ、第２内面凹部５２ａによって、第１筐体部材５１と第２筐体部材５２が組み合わされてなる巻線切替筐体の内部に、第２冷却液路５７が形成される。第２冷却液路５７の一方端は、モータ４ｃの外部と接する第１筐体部材５１の外面に設けられる。第２冷却液路５７の一方端には、配管部材５３が設けられ、配管部材５３には、図７に示したインバータ３の第３冷却液路と接続されるホース７１が設けられる。第２冷却液路５７の他方端は、反負荷側ブラケット６２１の外面と接する第２筐体部材５２の外面に設けられ、第１冷却液路６１２の第３端と結合される。

次に、図９を参照して、以上のように構成されたモータ４ｃ内での冷却液Ｃの流れを説明する。インバータ３の第３冷却液路を流れた冷却液Ｃは、ホース７１および配管部材５３を介して巻線切替器５ｃの第２冷却液路５７を流れると同時に、ホース７２および配管部材６１３を介してモータ本体部６ｃの第１冷却液路６１２にも流れる。これにより、巻線切替器５ｃの発熱部品５５、モータ本体部６ｃの巻線６１５ａが冷却される。第２冷却液路５７を流れた冷却液Ｃと第１冷却液路６１２を流れた冷却液Ｃは、配管部材６１４およびホース７５を介してラジエター１に流出する。

以上のように、本実施例では、冷却液Ｃを巻線切替器５ｃとモータ本体部６ｃに並列に流している。このため、実施例１のように巻線切替器５ｃによる冷却液Ｃの温度上昇がモータ本体部６ｃに影響を与えることなく、モータ本体部６ｃによる冷却液Ｃの温度上昇も巻線切替器５ｃに影響を与えることがない。その結果、モータ本体部６ｃおよび巻線切替器５ｃをより効率良く冷却することができる。

また、本実施例では、モータ本体部６ｃの内部において第１冷却液路６１２を分岐させ、分岐させた第１冷却液路６１２と巻線切替器５ｃの第２冷却液路５７とを結合させている。このため、実施例１で示した配管部材５４の削減が可能となり、原価低減や軽量化を図ることができる。

なお、上述では、冷却液Ｃがホース７１およびホース７２から流入し、ホース７５から流出していたが、これに限定されない。冷却液Ｃは、ホース７５から流入し、ホース７１およびホース７２から流出してもよい。この場合、ホース７５は、図７に示したインバータ３の第３冷却液路と接続され、ホース７１および７２は、ラジエター１と接続される。

また、上述では、実施例１と同様、巻線切替器５ｃの発熱部品５５が第１外面凹部５１ｂと第２外面凹部５２ｂそれぞれに設けられていたが、これに限定されない。実施例２のように、巻線切替器５ｃの発熱部品５５およびその他の構成部品の全てを第２冷却液路５７の反モータ本体部６ｃ側のみに（第１外面凹部５１ｂのみに）設けた構造を、本実施例に係るモータ４ｃに適用してもよい。

図１０を参照して、本発明の実施例５に係るモータの構成を説明する。図１０は、実施例５に係るモータの断面図である。図１０のＯは、シャフト６１９の回転軸を示している。図１０では、図１に示した実施例１と同じ構成部品については同じ符号を付している。本実施例に係る冷却システムは、図７に示した実施例３に係る冷却システムと同様、冷却液Ｃを巻線切替器とモータ本体部に並列に流すものであり、ここでは説明を省略する。本実施例に係るモータは、実施例１に係るモータ４に対し、モータ本体部６の第１冷却液路６１２の他方端と巻線切替器５の第２冷却液路５７の他方端とを結合させない点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

図１０において、モータ４ｄは、巻線切替器５ｄおよびモータ本体部６ｄを備える。モータ本体部６ｄは、フレーム６１１、配管部材６１３および６１４、固定子６１５、回転子６１６、軸受６１７および６１８、シャフト６１９、レゾルバ６２０、反負荷側ブラケット６２１、モータケーブル６２２を備える。

第１冷却液路６１２の一方端と他方端は、モータ４ｄの外部と接するフレーム６１１の外面に設けられる。第１冷却液路６１２の一方端には配管部材６１３が設けられ、第１冷却液路６１２の他方端には配管部材６１４が設けられる。配管部材６１３には、図７に示したインバータ３の第３冷却液路と接続されたホース７２が設けられ、配管部材６１４には、図７に示したラジエター１と接続されたホース７５が設けられる。

図１０において、巻線切替器５ｄは、モータ本体部６ｄの反負荷側の外面に設けられ、第１筐体部材５１、第２筐体部材５２、配管部材５３および５４、発熱部品５５、カバー５６、信号線用端子５８を備える。

第２冷却液路５７の一方端と他方端は、モータ４ｄの外部と接する第１筐体部材５１の外面に設けられる。第２冷却液路５７の一方端には配管部材５３が設けられ、他方端には配管部材５４が設けられる。配管部材５３には、図７に示したインバータ３の第３冷却液路と接続されるホース７１が設けられ、配管部材５４には、図７に示したラジエター１と接続されたホース７４が設けられる。

次に、図１０を参照して、以上のように構成されたモータ４ｄでの冷却液Ｃの流れを説明する。インバータ３の第３冷却液路を流れた冷却液Ｃは、ホース７１および配管部材５３を介して巻線切替器５ｄの第２冷却液路５７を流れると同時に、ホース７２および配管部材６１３を介してモータ本体部６ｄの第１冷却液路６１２にも流れる。これにより、巻線切替器５ｄの発熱部品５５、モータ本体部６ｄの巻線６１５ａが冷却される。第２冷却液路５７を流れた冷却液Ｃは、配管部材５４およびホース７４を介してラジエター１に流出する。第１冷却液路６１２を流れた冷却液Ｃは、配管部材６１４およびホース７５を介してラジエター１に流出する。

以上のように、本実施例では、冷却液Ｃを巻線切替器５ｄとモータ本体部６ｄに並列に流している。このため、実施例１のように巻線切替器５ｄによる冷却液Ｃの温度上昇がモータ本体部６ｄに影響を与えることなく、モータ本体部６ｄによる冷却液Ｃの温度上昇も巻線切替器５ｄに影響を与えることがない。その結果、モータ本体部６ｄおよび巻線切替器５ｄをより効率良く冷却することができる。

なお、上述では、冷却液Ｃがホース７１およびホース７２から流入し、ホース７４および７５から流出していたが、これに限定されない。冷却液Ｃは、ホース７４および７５から流入し、ホース７１およびホース７２から流出してもよい。この場合、ホース７４および７５は、図７に示したインバータ３の第３冷却液路と接続され、ホース７１および７２は、ラジエター１と接続される。

また、上述では、実施例１と同様、巻線切替器５ｄの発熱部品５５が第１外面凹部５１ｂと第２外面凹部５２ｂそれぞれに設けられていたが、これに限定されない。実施例２のように、巻線切替器５ｄの発熱部品５５およびその他の構成部品の全てを第２冷却液路５７の反モータ本体部６ｄ側のみに（第１外面凹部５１ｂのみに）設けた構造を、本実施例に係るモータ４ｄに適用してもよい。

図１１を参照して、本発明の実施例６に係る冷却システムの一例を説明する。図１１は、本発明の実施例６に係る冷却システムの一例を示した図である。図１１では、図１に示した実施例１と同じ構成部品については同じ符号を付している。本実施例に係る冷却システムは、実施例１に係る冷却システムに対し、インバータ３に流れる冷却液Ｃとモータ４に流れる冷却液Ｃとを別々にラジエター１で冷却する点で異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

図１１において、冷却システムは、車両に搭載されており、ラジエター１、ポンプ２および８、インバータ３、およびモータ４により構成される。モータ４は、例えば実施例１に係るモータであり、巻線切替器５およびモータ本体部６を備える。

図１１において、ラジエター１で冷却された冷却液Ｃの一部は、ポンプ２を介して巻線切替器５の第２冷却液路とモータ本体部６の第１冷却液路とを流れ、巻線切替器５の発熱部品、モータ本体部６の巻線をそれぞれ冷却する。第１冷却液路および第２冷却液路を流れた冷却液Ｃは、再びラジエター１に流入し、ラジエター１で冷却される。ラジエター１で冷却された冷却液Ｃの一部は、再びポンプ２を介してインバータ３の第３冷却液路を流れる。ラジエター１で冷却された冷却液Ｃの他部は、ポンプ８を介してインバータ３の第３冷却液路を流れ、インバータ３の発熱部品を冷却する。第３冷却液路を流れた冷却液Ｃは、再びラジエター１に流入し、ラジエター１で冷却される。ラジエター１で冷却された冷却液Ｃの他部は、再びポンプ８を介してインバータ３の第３冷却液路を流れる。このような経路で冷却液Ｃは冷却システム内を循環し、発熱部品や巻線を冷却している。

以上のように、本実施例では、インバータ３に流れる冷却液Ｃとモータ４に流れる冷却液Ｃとを別々にラジエター１で冷却している。このため、巻線切替器５およびモータ本体部６に流れる冷却液Ｃに対し、インバータ３による冷却液Ｃの温度上昇の影響を与えずに済む。その結果、巻線切替器５およびモータ本体部６をより効率良く冷却することができる。

なお、上述では、モータとして実施例１に係るモータ４を用いた場合、つまり、第１冷却液路６１２と第２冷却液路５７とが直列的に結合された場合について説明したが、これに限定されない。図１２に示すように、実施例３に係るモータ４ｂなどの第１冷却液路６１２と第２冷却液路５７とが並列的に結合された場合であってもよい。図１２は、実施例６に係る冷却システムの他例を示す図である。

以上、本発明の実施の形態について説明した。ただし、いわゆる当業者であればこの実施形態から適宜変更が可能であることは言うまでも無く、このような変更が施された場合でも、本発明の技術的範囲に含まれることも付言しておく。

１ ラジエター
２、８ ポンプ
３ インバータ
４、４ａ〜４ｄ、９２ モータ
５、５ａ〜５ｄ、９２２ 巻線切替器
６、６ａ〜６ｄ、９２１ モータ本体部
６１１ フレーム
６１２ 第１冷却液路
５３、５４、６１３、６１４ 配管部材
６１５ 固定子
６１５ａ 巻線
６１６ 回転子
６１７、６１８ 軸受
６１９ シャフト
６２０ レゾルバ
６２１ 反負荷側ブラケット
６２２、９３ モータケーブル
５１ 第１筐体部材
５２、５２１ 第２筐体部材
５５ 発熱部品
５６ カバー
５７ 第２冷却液路
５８ 信号線用端子
７１〜７５ ホース
９１ 駆動装置
９４ 信号線

Claims (6)

1. モータ本体部と、当該モータ本体部の巻線を切り替える巻線切替器と、を備えたモータであって、
   前記モータ本体部は、
   第１冷却液路が内部に形成されたモータ筐体と、
   前記モータ筐体の内面に固定され、前記巻線を有する固定子と、を含み、
   前記巻線切替器は、
   前記モータ筐体の外面に設けられ、第２冷却液路が内部に形成された巻線切替筐体と、
   前記巻線切替筐体の外面に設けられ、前記巻線の切り替えに用いられる発熱部品と、を含み、
   前記第２冷却液路は、前記巻線切替筐体の内部において分岐しており、
   前記第２冷却液路の第１端および第２端は、前記モータの外部と接する前記巻線切替筐体の外面に設けられ、
   前記第２冷却液路の第３端は、前記モータ筐体と接する前記巻線切替筐体の外面に設けられ、
   前記第１冷却液路の一方端は、前記巻線切替筐体と接する前記モータ筐体の外面であって前記第２冷却液路の第３端と結合する位置に設けられ、
   前記第１冷却液路の他方端は、前記モータの外部と接する前記モータ筐体の外面に設けられることを特徴とする、モータ。
2. モータ本体部と、当該モータ本体部の巻線を切り替える巻線切替器と、を備えたモータであって、
   前記モータ本体部は、
   第１冷却液路が内部に形成されたモータ筐体と、
   前記モータ筐体の内面に固定され、前記巻線を有する固定子と、を含み、
   前記巻線切替器は、
   前記モータ筐体の外面に設けられ、第２冷却液路が内部に形成された巻線切替筐体と、
   前記巻線切替筐体の外面に設けられ、前記巻線の切り替えに用いられる発熱部品と、を含み、
   前記第１冷却液路は、前記モータ筐体の内部において分岐しており、
   前記第１冷却液路の第１端および第２端は、前記モータの外部と接する前記モータ筐体の外面に設けられ、
   前記第１冷却液路の第３端は、前記巻線切替筐体と接する前記モータ筐体の外面に設けられ、
   前記第２冷却液路の一方端は、前記モータの外部と接する前記巻線切替筐体の外面に設けられ、
   前記第２冷却液路の他方端は、前記モータ筐体と接する前記巻線切替筐体の外面であって前記第１冷却液路の第３端と結合する位置に設けられることを特徴とする、モータ。
3. 前記巻線切替筐体は、前記モータ筐体の反負荷側の外面に設けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載のモータ。
4. 巻線、および前記巻線を冷却するための第１冷却液路を有するモータ本体部と、前記巻線の切り替えに用いられる発熱部品、および前記発熱部品を冷却するための第２冷却液路を有し、前記モータ本体部の外面に設けられる巻線切替器と、を備える、モータと、
   前記巻線切替器の切り替えを制御し、かつ、前記巻線に駆動電圧を与える、第３冷却液路が形成された駆動装置と、
   前記第１〜第３冷却液路を流れる冷却液を冷却する冷却装置と、を備える、車両。
5. 前記冷却装置が冷却した冷却液は、前記第３冷却液路を経由して前記第１冷却液路および前記第２冷却液路を流れた後、再び前記冷却装置に流入することを特徴とする、請求項４に記載の車両。
6. 前記冷却装置が冷却した冷却液の一部は、前記第１冷却液路および前記第２冷却液路を流れた後、再び前記冷却装置に流入し、
   前記冷却装置が冷却した冷却液の他部は、前記第３冷却液路を流れた後、再び前記冷却装置に流入することを特徴とする、請求項４に記載の車両。

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