(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-27
(45)【発行日】2023-08-04
(54)【発明の名称】電動車両のパワートレイン及びそのモーターのローター冷却方法
(51)【国際特許分類】
F16H 57/04 20100101AFI20230728BHJP
F16H 1/32 20060101ALI20230728BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20230728BHJP
【FI】
F16H57/04 H
F16H1/32 Z
F16H57/04 G
B60L3/00 H
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019107468
(22)【出願日】2019-05-07
【審査請求日】2022-03-07
(32)【優先日】2018-05-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(73)【特許権者】
【識別番号】519162466
【氏名又は名称】沃爾奇動力機電股▲分▼有限公司
【住所又は居所原語表記】No.49,Zhixiang 3rd St.,Dayuan Dist.,Taoyuan City 337,Taiwan
(74)【代理人】
【識別番号】100167818
【氏名又は名称】蓑和田 登
(72)【発明者】
【氏名】楊安陶
【審査官】畔津 圭介
(56)【参考文献】
【文献】特表2014-503758(JP,A)
【文献】特開2007-263353(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2011/0124460(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16H 57/04
F16H 1/32
B60L 3/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
モーター本体、ステーター、ローター、少なくとも1つの冷却水路、2つのギアボックス、6つの遊星歯車、2つの内歯車、2つの遊星キャリヤー、円管、3つの歯車、駆動軸及び4つのオイルシールを備え、
前記モーター本体は第一ギアボックスに剛性接続し、前記第一ギアボックスは前記円管に接続し、前記円管は第二ギアボックスに接続し、前記第二ギアボックスは前記モーター本体に接続し、
前記第一ギアボックスは第一オイルシールに接続し、前記第一オイルシールは第一遊星キャリヤーに接続し、前記第一遊星キャリヤーは第一遊星歯車、第二遊星歯車及び第三遊星歯車に接続し、前記第一遊星歯車、前記第二遊星歯車及び前記第三遊星歯車は前記ローター及び第一内歯車に接続し、前記ローターは第二オイルシールに接続し、前記第二オイルシールは前記第一ギアボックスに接続し、前記第一内歯車は第一歯車に接続し、前記第一歯車は前記駆動軸に接続し、前記駆動軸は第二歯車に接続し、前記第二歯車は第三歯車に接続し、前記第三歯車は第二内歯車に接続し、前記第二内歯車は第四遊星歯車、第五遊星歯車及び第六遊星歯車に接続し、前記第四遊星歯車、前記第五遊星歯車及び前記第六遊星歯車は前記ローター及び第二遊星キャリヤーに接続し、前記ローターは第三オイルシールに接続し、前記第三オイルシールは前記第二ギアボックスに接続し、前記第二ギアボックスは第四オイルシールに接続し、前記第四オイルシールは前記第二遊星キャリヤーに接続し、
前記第一内歯車及び前記第二内歯車は内歯及び外歯を有し、
前記第一ギアボックス及び前記第二ギアボックス内には潤滑油を有するとともに、前記第一オイルシール、前記第二オイルシール、前記第三オイルシール及び前記第四オイルシールを用いて前記潤滑油が前記モーター本体内部又は前記ギアボックス外部に漏れるのを阻止し、
前記ローターは前記第一ギアボックス及び前記第二ギアボックス内の前記潤滑油に浸っていることを特徴とする
、電動車両のパワートレイン。
【請求項2】
モーター本体、ステーター、ローター、少なくとも1つの冷却水路、2つのギアボックス、6つの遊星歯車、2つの内歯車、2つの遊星キャリヤー、円管、3つの歯車、駆動軸及び4つのオイルシールを備え、
前記モーター本体は第一ギアボックスに剛性接続し、前記第一ギアボックスは前記円管に接続し、前記円管は第二ギアボックスに接続し、前記第二ギアボックスは前記モーター本体に接続し、
前記第一ギアボックスは第一オイルシールに接続し、前記第一オイルシールは第一遊星キャリヤーに接続し、前記第一遊星キャリヤーは第一遊星歯車、第二遊星歯車及び第三遊星歯車に接続し、前記第一遊星歯車、前記第二遊星歯車及び前記第三遊星歯車は前記ローター及び第一内歯車に接続し、前記ローターは第二オイルシールに接続し、前記第二オイルシールは前記第一ギアボックスに接続し、前記第一内歯車は第一歯車に接続し、前記第一歯車は前記駆動軸に接続し、前記駆動軸は第二歯車に接続し、前記第二歯車は第三歯車に接続し、前記第三歯車は第二内歯車に接続し、前記第二内歯車は第四遊星歯車、第五遊星歯車及び第六遊星歯車に接続し、前記第四遊星歯車、前記第五遊星歯車及び前記第六遊星歯車は前記ローター及び第二遊星キャリヤーに接続し、前記ローターは第三オイルシールに接続し、前記第三オイルシールは前記第二ギアボックスに接続し、前記第二ギアボックスは第四オイルシールに接続し、前記第四オイルシールは前記第二遊星キャリヤーに接続し、
前記第一内歯車及び前記第二内歯車は内歯及び外歯を有し、
前記第一ギアボックス及び前記第二ギアボックス内には潤滑油を有するとともに、前記第一オイルシール、前記第二オイルシール、前記第三オイルシール及び前記第四オイルシールを用いて前記潤滑油が前記モーター本体内部又は前記ギアボックス外部に漏れるのを阻止し、
前記ローターは前記第一ギアボックス及び前記第二ギアボックス内の前記潤滑油に浸し、
モーター作動中に、その内部温度が上昇し、熱伝導を利用する方式により前記ローターの熱エネルギーを前記ローターの両端に伝達するとともに、熱対流を利用する方式により前記ローターの熱エネルギーを前記第一ギアボックス及び前記第二ギアボックス内の前記潤滑油に伝達し、
続いて、熱対流方式により前記第一ギアボックス及び前記第二ギアボックス内部の前記潤滑油の熱エネルギーを前記第一ギアボックス及び前記第二ギアボックスに伝達するとともに、熱伝導方式により前記第一ギアボックス及び前記第二ギアボックスの熱エネルギーを前記モーター本体に伝達し、
さらに、熱対流方式により前記モーター本体の熱エネルギーを前記モーターの冷却流体に伝達し、そして外からの循環により上昇した前記冷却流体の温度を熱交換効果を利用して下げた後、前記冷却流体を前記モーター内部に流入させる、
ことを特徴とする
、電動車両のパワートレイ
ンのモーターのローター冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電動車両のパワートレイン及びそのモーターのローター冷却方法に関し、特に、統合モーター、減速ギアボックス及びディファレンシャルギアを備える電動車両のパワートレインへの応用に関する。
【背景技術】
【0002】
現在応用されているモーターは、モーター作動中にその内部温度が上昇し、モーター内部の熱エネルギーを低減するため、冷却流体をモーター内部に注入し、熱対流によりステーター及びローターの熱エネルギーを冷却流体に伝導させるとともに、外からの循環により上昇した冷却流体の温度を熱交換効果を利用して下げた後、冷却流体を再度モーター内部に流入させる。しかしステーターは、外層を絶縁材料のワニス塗膜で覆われたエナメル線が巻かれて成り、ワニス塗膜の絶縁材料の特性による制限を受け、特定の冷却流体と接触すると腐食する、又は冷却流体内の不純物に接触して損傷する可能性がある。
【0003】
現在電動車両に応用されているトランスミッションシステムは、モーター本体がギアボックスに接続し、ギアボックスがディファレンシャルギアに接続している。モーターは出力軸を有し、ギアボックスは入力穴を有し、モーターの出力軸はギアボックスの入力穴に剛性接続する。組み立て及び分解を便利にするため、モーターの出力軸の直径はギアボックスの入力穴の直径より小さく、これによりモーターの出力軸とギアボックスの入力穴の間には隙間を有することになる。ギアボックス内には潤滑油を有するが、出力軸と入力穴の連結方式が制限され、特に熱エネルギーの伝達経路は、熱伝導を利用してギアボックスの入力穴に伝達する方式、及び熱対流を利用して隙間の空気に伝達する方式であるため、現在電動車両に応用されているパワートレインは、ギアボックス内の潤滑油を効果的に利用してローターの代わりに放熱を行うことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、電動車両のパワートレイン及びそのモーターのローター冷却方法を提供することにあり、本発明は特に統合モーター、減速ギアボックス及びディファレンシャルギアを備える電動車両のパワートレインに応用され、ローターの一部はギアボックス内の潤滑油に浸り、熱伝導を利用する方式によりローター熱エネルギーをローターの両端に伝達するとともに、熱対流を利用する方式によりローターの熱エネルギーをギアボックス内の潤滑油に伝達する。そして、熱対流方式によりギアボックス内の潤滑油の熱エネルギーをギアボックスに伝達するとともに、熱伝導を利用する方式によりギアボックスの熱エネルギーをモーター本体に伝達し、モーター本体の冷却流体によりモーター本体の熱エネルギーを放出する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述の目的を達成するため、本発明の好ましい実施例では、モーター本体、ステーター、ローター、冷却水路、ギアボックス、遊星歯車、遊星キャリヤー、内歯車、歯車、駆動軸及びオイルシールを含むパワートレイン設計及びそのモーターのローター冷却方法を提供する。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、ギアボックス内の潤滑油を効果的に利用してローターを冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】本発明の好ましい実施例における等角投影図である。
【
図2】本発明の好ましい実施例における分解組立図である。
【
図3】本発明の好ましい実施例における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
図1を参照すると、本発明は好ましい実施例においてモーター本体100、第一ギアボックス200、第二ギアボックス300、円管400を備え、モーター本体100は第一ギアボックス200に剛性接続し、第一ギアボックス200は円管400に接続し、円管400は第二ギアボックス300に接続し、第二ギアボックス300はモーター本体100に剛性接続する。
【0009】
図2及び
図3を参照すると、本発明は好ましい実施例においてモーター本体100、ステーター101、ローター102、冷却水路103、第一ギアボックス200、第一遊星歯車201、第二遊星歯車202、第三遊星歯車203、第一内歯車204、第一遊星キャリヤー205、第二ギアボックス300、第四遊星歯車301、第五遊星歯車302、第六遊星歯車303、第二内歯車304、第二遊星キャリヤー305、円管400、第一歯車401、第二歯車402、第三歯車403、駆動軸404、第一オイルシール501、第二オイルシール502、第三オイルシール503及び第四オイルシール504を備える。
【0010】
図2を参照すると、第一ギアボックス200は第一オイルシール501に接続し、第一オイルシール501は第一遊星キャリヤー205に接続し、第一遊星キャリヤー205は第一遊星歯車201、第二遊星歯車202及び第三遊星歯車203に接続し、第一遊星歯車201、第二遊星歯車202及び第三遊星歯車203はローター102及び第一内歯車204に接続し、ローター102は第二オイルシール502に接続し、第二オイルシール502は第一ギアボックス200に接続し、第一内歯車204は第一歯車401に接続し、第一歯車401は駆動軸404に接続し、駆動軸404は第二歯車402に接続し、第二歯車402は第三歯車403に接続し、第三歯車403は第二内歯車304に接続し、第二内歯車304は第四遊星歯車301、第五遊星歯車302及び第六遊星歯車303に接続し、第四遊星歯車301、第五遊星歯車302及び第六遊星歯車303はローター102及び第二遊星キャリヤー305に接続し、ローター102は第三オイルシール503に接続し、第三オイルシール503は第二ギアボックス300に接続し、第二ギアボックス300は第四オイルシール504に接続し、第四オイルシール504は第二遊星キャリヤー305に接続し、第一内歯車204及び第二内歯車304は内歯及び外歯を有する。
【0011】
図3を参照すると、第一ギアボックス200及び第二ギアボックス300内には潤滑油を有するとともに、第一オイルシール501、第二オイルシール502、第三オイルシール503及び第四オイルシール504を用いて潤滑油がモーター本体内部又はギアボックス外部に漏れるのを阻止し、ローター102は第一ギアボックス200及び第二ギアボックス300内の潤滑油に浸っている。
【0012】
図3を参照すると、
本発明に係る電動車両のパワートレイン及びそのモーターのローター冷却方法では、モーター作動中に、その内部温度が上昇し、熱伝導を利用する方式によりローター102の熱エネルギーをローター102の両端に伝達するとともに、熱対流を利用する方式によりローター102の熱エネルギーを第一ギアボックス200及び第二ギアボックス300内の潤滑油に伝達し、続いて、熱対流方式により第一ギアボックス200及び第二ギアボックス300内部の潤滑油の熱エネルギーを第一ギアボックス200及び第二ギアボックス300に伝達するとともに、熱伝導方式により第一ギアボックス200及び第二ギアボックス300の熱エネルギーをモーター本体100に伝達し、さらに、熱対流方式によりモーター本体100の熱エネルギーをモーター冷却水路103の冷却流体に伝達し、そして外からの循環により上昇した冷却流体の温度を熱交換効果を利用して下げた後、冷却流体をモーター内部に流入させる。
【符号の説明】
【0013】
100 モーター本体
101 ステーター
102 ローター
103 冷却水路
200 第一ギアボックス
201 第一遊星歯車
202 第二遊星歯車
203 第三遊星歯車
204 第一内歯車
205 第一遊星キャリヤー
300 第二ギアボックス
301 第四遊星歯車
302 第五遊星歯車
303 第六遊星歯車
304 第二内歯車
305 第二遊星キャリヤー
400 円管
401 第一歯車
402 第二歯車
403 第三歯車
404 駆動軸
501 第一オイルシール
502 第二オイルシール
503 第三オイルシール
504 第四オイルシール