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公開番号2024071198
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-24
出願番号2022182028
出願日2022-11-14
発明の名称電気モータ
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H02K 9/19 20060101AFI20240517BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】本明細書は、ロータコアとコイルエンドの両方を効率よく冷却することのできるモータを提供する。
【解決手段】本明細書が開示する電気モータは、シャフトに固定されるロータコア、ステータ、第1/第2冷媒流路を備える。ステータはロータコアの径方向の外側に配置されており、両端にコイルエンドが備える。第1冷媒流路はシャフトの内部に設けられており、ロータコアの軸方向の外側に配置されている。第2冷媒流路はロータコアの内側を通っている。第1冷媒流路の第1出口がシャフトに設けられているとともに、第1出口における冷媒噴出方向がコイルエンドを向いている。ロータコアは第2冷媒流路を通る冷媒で冷却される。コイルエンドは、第1冷媒流路を通る冷媒、すなわち、ロータを冷却していない冷媒で冷却される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ハウジングに回転可能に支持されているシャフトと、
前記シャフトに固定されているロータコアと、
前記ロータコアの径方向の外側に配置されており、両端にコイルエンドを備えているステータと、
前記シャフトの内部に設けられている第１冷媒流路であって、前記シャフトの軸方向において前記ロータコアの外側に配置されている第１冷媒流路と、
前記ロータコアの内部を通っている第２冷媒流路と、
を備えており、
前記第１冷媒流路の第１出口が前記シャフトに設けられているとともに前記第１出口における冷媒噴出方向が前記コイルエンドを向いている、
電気モータ。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記ロータコアの端面に前記第２冷媒流路の第２出口が設けられており、
前記第２出口における冷媒噴出方向が、前記第１出口の冷媒噴出方向と交差する、請求項１に記載の電気モータ。
【請求項３】
前記第２冷媒流路は前記シャフトの外側に配置されている、請求項２に記載の電気モータ。
【請求項４】
前記シャフトに前記第２冷媒流路の第２出口が設けられており、
前記第２出口における冷媒噴出方向が、前記第１出口の冷媒噴出方向と交差する、請求項１に記載の電気モータ。
【請求項５】
前記第２冷媒流路は前記シャフトの内部に配置されている、請求項４に記載の電気モータ。
【請求項６】
前記ロータコアの端面または前記シャフトに前記第２冷媒流路の第２出口が設けられており、
前記シャフトの側面に突起が設けられており、前記突起の先端に前記第１出口が設けられている、請求項１に記載の電気モータ。
【請求項７】
前記第２出口における冷媒噴出方向が前記突起と交差する、請求項６に記載の電気モータ。
【請求項８】
前記シャフトに同軸に円板が取り付けられており、前記円板の側面に前記第１出口が設けられている、請求項１に記載の電気モータ。
【請求項９】
前記ロータコアの端面または前記シャフトに前記第２冷媒流路の第２出口が設けられており、
前記第２出口における冷媒噴出方向が前記円板と交差する、請求項８に記載の電気モータ。
【請求項１０】
前記ロータコアの端面または前記シャフトに前記第２冷媒流路の第２出口が設けられており、
前記ロータコアは第１端面と第２端面を備えており、
前記第１出口が前記第１端面の側に設けられており、
前記第２出口が前記第２端面の側に設けられている、請求項１に記載の電気モータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、電気モータに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電気モータは、ステータと、ステータの内側で回転するロータを備えている。以下では、説明を簡単にするために、「電気モータ」を単純に「モータ」と表記する。モータ（電気モータ）は、ステータとロータを冷却するための冷却構造も備えている。ステータの両端にはコイルエンドが位置している。コイルエンドが高温になりやすい。モータの冷却構造は、コイルエンドを効果的に冷却できることが望ましい。
【０００３】
特許文献１には、ロータのシャフトの内部に冷媒を供給するように構成されたモータが開示されている。シャフトの側面に冷媒出口が設けられている。冷媒出口は、ステータのコイルエンドを向いている。冷媒出口から噴出した冷媒はコイルエンドに当たり、コイルエンドを冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－００９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コイルエンドが高温になりやすいが、ロータコアも高温になる。本明細書は、ロータコアとコイルエンドの両方を効率よく冷却することのできるモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示するモータは、シャフト、ロータコア、ステータ、第１／第２冷媒流路を備える。シャフトはハウジングに回転可能に支持されている。ロータコアはシャフトに固定されている。ステータは、ロータコアの径方向の外側に配置されており、両端にコイルエンドを備えている。第１冷媒流路はシャフトの内部に設けられている。第１冷媒流路は、シャフトの軸方向においてロータコアの外側に配置されている。第１冷媒流路はロータコアの内側を通っていない。第２冷媒流路はロータコアの内部を通っている。第１冷媒流路の出口がシャフトに設けられている。第１冷媒流路の出口における冷媒噴出方向がコイルエンドを向いている。説明の便宜上、第１冷媒流路の冷媒出口を第１出口と称する。
【０００７】
本明細書が開示するモータでは、コイルエンドは第１出口から出る冷媒で冷却される。第１冷媒流路はロータコア内を通っていないので、第１冷媒流路の冷媒はロータコアで温められることがない。ロータコアは第２冷媒流路を流れる冷媒で冷却される。本明細書が開示するモータでは、ロータコアとコイルエンドの夫々が冷たい冷媒で冷却される。このモータは、ロータコアとコイルエンドの両方を効率よく冷却することができる。
【０００８】
ロータコアの端面に第２冷媒流路の出口が設けられていてもよい。説明の便宜上、第２冷媒流路の出口を第２出口と称する。第２出口における冷媒噴出方向が、第１出口における冷媒噴出方向と交差するように構成されているとよい。第２出口から出た冷媒は第１出口から出た冷媒とぶつかり、コイルエンドの方向に飛び散る。第１冷媒流路から出た冷媒だけでなく、第２冷媒流路から出た冷媒によってもコイルエンドが冷却される。第２冷媒流路はシャフトの径方向の外側に配置されていてよい。
【０００９】
第２出口はシャフトに設けられていてもよい。第２出口における冷媒噴出方向が第１出口における冷媒噴出方向と交差しているとよい。第２冷媒流路はシャフトの内部に配置されているとよい。
【００１０】
ロータコアの端面またはシャフトに第２冷媒流路の第２出口が設けられていてよい。この場合、シャフトの側面に突起が設けられており、突起の先端に第１出口が設けられていてもよい。さらにこの場合、第２出口の冷媒噴出方向が突起と交差するように第２出口が配置されているとよい。第１出口がコイルエンドに近くなるので冷媒が集中的にコイルエンドに当たる。また、第２出口から噴出した冷媒はシャフトとともに回転する突起と衝突し、コイルエンドに向けて飛び散る。第１出口から出た冷媒だけでなく、第２出口から出た冷媒によってもコイルエンドが冷却される。
（【００１１】以降は省略されています）

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