CN111828822A - 车辆用电动机的轴承的润滑机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用电动机的轴承的润滑机构，在向车辆用电动机的轴承供给油的轴承的润滑机构中，可以适当地调整油的供给量而不会使结构复杂化。在作为壳体(14)的一部分的壁(14a)上形成有贯穿该壁(14a)的螺栓孔(82)，并且，螺栓(80)紧固于该螺栓孔(82)，因此，油从螺栓孔(82)与螺栓(80)之间的间隙通过壁(14a)向轴承(26)供给。这样，在向轴承(26)供给油时，只要将螺栓(80)紧固于螺栓孔(82)即可，可以抑制油供给机构(40)复杂化。另外，通过调整紧固于螺栓孔(82)的螺栓(80)的螺纹部的长度，从而也可以调整向轴承(26)供给的油的油量。

Description

车辆用电动机的轴承的润滑机构
技术领域
本发明涉及向将车辆用电动机的转子轴支承为能够旋转的轴承供给油的润滑机构。
背景技术
具备轴承的润滑机构的结构是已知的，所述润滑机构应用于包括转子和定子而构成的电动机，所述转子具有由轴承支承为能够旋转的转子轴，所述润滑机构对将转子轴支承为能够旋转的轴承进行润滑。专利文献1中记载的结构即为该结构。在专利文献1中公开了如下内容：转子轴由双重结构轴构成，该双重结构轴由第一轴和第二轴构成，通过使油在形成于第一轴与第二轴之间的间隙中流动，从而向对转子轴进行支承的轴承供给油。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-214491号公报
专利文献2：日本特开2018-57183号公报
发明要解决的课题
然而，在专利文献1所记载的轴承的润滑机构中，存在转子轴构成为双重结构轴等轴承的润滑机构的结构复杂化的问题。
发明内容
本发明以上述情况为背景而作出，其目的在于提供如下的结构：一种轴承的润滑机构，应用于具备转子和定子的车辆用电动机，所述转子具有经由轴承由壳体支承为能够旋转的转子轴，所述润滑机构向车辆用电动机的轴承供给油，在所述轴承的润滑机构中，可以适当地调整向轴承供给的油的供给量而不会使结构复杂化。
用于解决课题的方案
第一发明的要点在于：(a)一种车辆用电动机的轴承的润滑机构，应用于车辆用电动机，所述车辆用电动机具备转子和定子，所述转子具有经由轴承由壳体支承为能够旋转的转子轴，所述车辆用电动机的轴承的润滑机构向所述轴承供给油，其特征在于，(b)在所述壳体形成有供给从油泵排出的油的油路，(c)所述油路与所述轴承隔着壁配置，(d)在所述壁上形成有贯穿该壁的螺栓孔，并且，螺栓紧固于该螺栓孔。
另外，第二发明的要点在于：在第一发明的车辆用电动机的轴承的润滑机构中，其特征在于，紧固于所述螺栓孔的所述螺栓的螺纹部的长度被设定为与所述轴承的润滑相应的量的油从所述螺栓与所述螺栓孔之间的间隙漏出的长度。
另外，第三发明的要点在于：在第一发明或第二发明的车辆用电动机的轴承的润滑机构中，其特征在于，(a)所述转子轴形成为圆筒状，(b)在所述转子轴的内部设置有沿着该转子轴的轴向延伸并与所述油路连接的冷却管，(c)所述冷却管经由设置于该冷却管的定位板利用所述螺栓固定于所述壁。
另外，第四发明的要点在于：在第一发明～第三发明中的任一发明的车辆用电动机的轴承的润滑机构中，其特征在于，所述油泵是电动油泵。
另外，第五发明的要点在于：在第四发明的车辆用电动机的轴承的润滑机构中，其特征在于，所述电动油泵被控制为，所述车辆用电动机的电机温度越高，则所述电动油泵的占空比越高。
发明效果
根据第一发明的车辆用电动机的轴承的润滑机构，在壁上形成有贯穿该壁的螺栓孔，并且，螺栓紧固于该螺栓孔，因此，油从螺栓孔与螺栓之间的间隙通过壁向轴承供给。这样，在向轴承供给油时，只要将螺栓紧固于螺栓孔即可，可以抑制润滑机构复杂化。另外，通过调整紧固于螺栓孔的螺栓的螺纹部的长度，从而也可以调整向轴承供给的油的油量。
另外，根据第二发明的车辆用电动机的轴承的润滑机构，紧固于螺栓孔的螺栓的螺纹部的长度被设定为与轴承的润滑相应的量的油从螺栓与螺栓孔之间的间隙漏出的长度，因此，向轴承供给适当量的油，可以抑制因向轴承供给过剩的油而引起的轴承的拖曳，并且可以抑制轴承的磨损以及烧结。
另外，根据第三发明的车辆用电动机的轴承的润滑机构，螺栓也用作在转子轴的内部设置的冷却管的固定用部件，因此，不需要为了将油供给到轴承而被紧固的专用的螺栓。因此，可以抑制零件数量的增加。
另外，根据第四发明的车辆用电动机的轴承的润滑机构，油泵是电动油泵，因此，可以将从油泵排出的油的油量调整为与电动机的工作状态等相应的油量，可以将向轴承供给的油的油量调整为更适当的油量。
另外，根据第五发明的车辆用电动机的轴承的润滑机构，若车辆用电动机的电机温度增高，则施加于轴承的负荷变大，或使轴承以高旋转速度旋转，但此时通过以提高电动油泵的占空比的方式进行控制，从电动油泵排出的油的油量增加，向轴承供给的油的油量也增加。因此，可以抑制轴承的磨损、烧结。
附图说明
图1是表示应用了本发明的车辆用驱动装置所具备的车辆用电动机的结构的剖视图。
图2是将图1中用四方形包围的部位放大的放大剖视图。
附图标记说明
12：车辆用电动机
14：壳体
14a：壁
16：转子轴
18：转子
20：定子
26：轴承
42：油路
46：第二管(冷却管)
52：电动油泵(油泵)
63：定位板
67：润滑机构
80：螺栓
80a：螺纹部
82：螺栓孔
L：螺纹部的长度
具体实施方式
在此，优选为，车辆用电动机设置于将发动机以及车辆用电动机作为驱动力源的混合动力车辆的驱动装置、仅将车辆用电动机作为驱动力源的电动汽车的驱动装置等至少将车辆用电动机作为驱动力源之一的驱动装置。
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。需要说明的是，在以下的实施例中对附图适当进行简化或变形，各部分的尺寸比及形状等并不一定被准确地描绘出。
【实施例】
图1是表示应用了本发明的车辆用驱动装置10所具备的车辆用电动机12(以下，称为电动机12)的结构的剖视图。电动机12被收容在作为非旋转部件的壳体14内。电动机12构成为包括具有转子轴16的转子18和配置在转子18的外周侧的定子20。
转子18具备转子轴16和固定于转子轴16的外周面的转子芯22。
转子轴16形成为圆筒状，经由配置在轴向的外周两端的一对轴承24、26由壳体14支承为能够旋转。因此，转子轴16以旋转轴线CL为中心进行旋转。
转子芯22不能相对旋转地被固定于转子轴16的外周面。转子芯22通过层叠多张圆板状的钢板而构成为环形。例如，在构成转子芯22的钢板的内周端部形成有分别向径向内侧突出的突起，通过使该突起与在转子轴16的外周面形成的轴向槽卡合，从而阻止转子芯22与转子轴16的相对旋转。
在转子芯22的旋转轴线CL方向的两端，以与转子芯22相邻的方式设置有一对端板28、30。一对端板28、30分别形成为圆板状。端板28通过与从转子轴16的外周面向径向外侧突出的突起31抵接，从而阻止在旋转轴线CL方向上向轴承26侧的移动。另外，在端板30的旋转轴线CL方向上，轴承24侧被螺母32紧固。因此，转子芯22的旋转轴线CL方向的两侧被一对端板28、30夹持，从而阻止转子芯22向旋转轴线CL方向的移动。
在转子18的外周侧配置有定子20。定子20通过层叠多张圆板状的钢板而构成为环形。定子20利用未图示的螺栓不能旋转地被固定于壳体14。通过在定子20上卷绕线圈，从而在定子20的旋转轴线CL方向的两侧配置有线圈端34。
另外，在轴承26的旋转轴线CL方向上相邻的位置且在线圈端34的内周侧的空间，设置有用于检测电动机12的旋转速度Nmg的旋转变压器36。
另外，在车辆用驱动装置10的内部具备用于向电动机12供给冷却用的油的油供给机构40。在图1的车辆用驱动装置10的内部描绘的各箭头表示由油供给机构40供给的油的流动。油供给机构40具备：形成于壳体14的油路42、在车辆搭载状态下配置在电动机12的铅垂上方且一端与油路42连接的第一管44、以及配置在转子轴16的内部且一端与油路42连接的第二管46。需要说明的是，第二管46对应于本发明的冷却管。
油路42形成在作为壳体14的一部分的壁14a的内部。壁14a形成为与旋转轴线CL垂直，油路42也形成为与旋转轴线CL垂直。在壳体14的车辆搭载状态下的上部，形成有将壳体14的油路42与壳体14的外部空间连通的油供给口48。油供给口48经由外部配管50与电动油泵52连接。因此，从电动油泵52排出的油通过外部配管50向油路42供给。需要说明的是，电动油泵52对应于本发明的油泵。
电动油泵52通过对使电动油泵52驱动的未图示的电动马达的占空比进行控制，从而调整从电动油泵52排出的油的油量。例如，电动马达的占空比越高，则电动马达的旋转速度越高，电动油泵52的油的油量越增加。电动马达的占空比由电子控制装置53控制。向电子控制装置53输入例如由旋转变压器36检测到的电动机12的旋转速度Nmg、由后述的油温传感器78检测到的油的油温Toil、由温度传感器84检测到的电动机12的电机温度Tmg等，电子控制装置53将电动马达的占空比控制为与电动机12的电机温度Tmg等相应的适当的值。
在壳体14形成有将油路42与在第一管44的内部形成的油路54的一端连通的连通孔56。由此，第一管44的油路54与油路42经由连通孔56连通，因此，被供给到了油路42的油向第一管44的油路54供给。
第一管44在电动机12的铅垂上方与旋转轴线CL平行地配置。在从铅垂上方朝向旋转轴线CL观察第一管44时，第一管44在旋转轴线CL方向上延伸至与在旋转轴线CL上配置在定子20的两侧的线圈端34重叠的位置。
另外，在第一管44上，在与线圈端34相对的位置形成有将油路54与外部连通的多个油放出孔58。从油放出孔58放出的油被供给到线圈端34，从而线圈端34被油冷却。
第二管46在转子轴16的内部以沿着转子轴16的轴向延伸的方式与旋转轴线CL平行地配置。第二管46的一端侧穿过形成于壳体14的壁14a的嵌合孔60。嵌合孔60与油路42连通。另外，第二管46的一端侧开口，从该开口向形成在第二管46的内部的油路62供给油。这样，第二管46与油路42连接。
第二管46由树脂构成，在第二管46的一端侧设置有在第二管46的成形(嵌件成形)时一体成形的定位板63。定位板63由金属材料构成。另外，定位板63相对于第二管46的长度方向沿垂直方向延伸。该定位板63利用后述的螺栓80固定于壁14a，从而第二管46经由定位板63固定于壁14a。
第二管46的另一端在旋转轴线CL方向上延伸至转子芯22的中央附近的位置。另外，在第二管46的另一端附近形成有将油路62与外部连通的多个油放出孔66。从油放出孔66放出的油通过转子轴16的内部，经由将转子轴16的内周面与外周面连通的径向油路64等向线圈端34供给。在此，在转子轴16的旋转轴线CL方向上，在轴承26侧的内周部设置有截面为L形状的止动部件65，在转子轴16的内部流动的油被止动部件65向径向油路64引导，向线圈端34高效地供给油。
然而，由于在转子轴16的内部流动的油被止动部件65向径向油路64侧引导，因此，几乎不向将转子轴16支承为能够旋转的轴承26供给油。因此，向轴承26供给的油的供给量变少，有可能因轴承26的润滑不足而产生磨损、烧结。
为了解决上述问题，可考虑在壁14a上形成将轴承26与油路42连通的连通孔，但此时为了向轴承26供给适当量的油，连通孔的孔径变得非常小，为数十μm左右，因此，孔的加工变得困难。即便在能够开设连通孔的情况下，钻头的直径也变得非常小，因此，钻头容易破损，另外，连通孔容易因切屑等而堵塞。并且，由于孔径小，因此，从孔排出的油的速度变得过高，也有可能无法向轴承26供给。与此相对，设置有用于向轴承26供给适当量的油的、轴承26的润滑机构67。
图2是将图1中用四方形包围的部位放大的剖视图。如图2所示，第二管46的一端侧穿过形成于壁14a的嵌合孔60。需要说明的是，通过在嵌合孔60的内周面与第二管46的外周面之间插设油封68，从而阻止油在嵌合孔60的内周面与第二管46的外周面之间泄漏。
在油路42的车辆搭载状态下的下方侧的端部，形成有收容第二管46的一端侧的空间70。空间70是油路42的一部分。空间70由板状的罩72油密地堵塞。罩72利用螺栓74固定于壁14a。需要说明的是，在罩72设置有用于检测空间70内的油的油温Toil的油温传感器78。
在第二管46的一端，一体地设置有定位板63。在定位板63中，在与第二管46的长度方向垂直的方向上延伸的部位利用螺栓80固定于壁14a。通过将定位板63固定于壁14a，第二管46也经由定位板63利用螺栓80固定于壁14a。
螺栓80在穿过定位板63以及垫圈76的状态下，紧固于在壁14a上形成的螺栓孔82。螺栓孔82以在旋转轴线CL上贯穿壁14a的方式形成。即，螺栓孔82将收容电动机12的空间与空间70连通。油从在该螺栓孔82与螺栓80之间形成的间隙、即在螺栓80的螺纹牙与螺栓孔82的螺纹牙之间形成的比较长的螺旋状的间隙漏出，从而向收容电动机12的空间供给油。该螺旋状的间隙经由在螺栓80的头部的与垫圈76接触的面上沿径向形成的连通槽86与空间70连通。另外，由于从电动油泵52排出的油被供给到空间70内，因此，空间70内的油被施加规定的液压。通过施加该液压，油从螺栓80与螺栓孔82之间的间隙漏出。需要说明的是，润滑机构67构成为包括螺栓80以及供螺栓80紧固的螺栓孔82。
如图2所示，轴承26与作为油路42的一部分的空间70隔着壁14a配置。另外，轴承26配置于在旋转轴线CL方向上与螺栓孔82相邻的位置，从螺栓80与螺栓孔82之间的间隙漏出的油顺着壁14a向轴承26供给。由此，利用从间隙漏出的油来润滑轴承26。另外，由于能够通过紧固于螺栓孔82的螺栓80的螺纹部80a的长度L(嵌合长度)来调整从间隙漏出油的油量，因此，润滑机构67能够通过调整紧固于螺栓孔82的螺栓80的螺纹部80a的长度L来供给轴承26的润滑所需的量的油。例如，紧固于螺栓孔82的螺纹部80a的长度L越长，则从螺栓80与螺栓孔82之间的间隙漏出的油的量越减少，因此，紧固于螺栓孔82的螺栓80的螺纹部80a的长度L被设定为，在规定的行驶条件下，从螺栓80与螺栓孔82之间的间隙漏出与轴承26的润滑相应的量的油。从该螺栓80与螺栓孔82之间的间隙漏出的油的油量被设定在如下范围：抑制轴承26的磨损、烧结，并且因向轴承26供给的油的油量过剩而引起的轴承26的拖曳也降低。因此，向轴承26供给轴承26的润滑所需的最低限度的量的油，因此，可以抑制轴承26的磨损、烧结，并且也可以抑制轴承26的拖曳。
另外，电子控制装置53构成为，电动机12的电机温度Tmg越高，则越提高使电动油泵52驱动的电动马达的占空比，以使电动油泵52的旋转速度上升，使从电动油泵52排出的油的油量增加。在电动机12的电机温度Tmg高时，电动机12的输出为高转矩或电动机12的转子轴16以高速旋转进行旋转。因此，施加于轴承26的负荷大或轴承26以高速旋转进行旋转。此时，轴承26的润滑所需的油的油量增加，但通过以电动机12的电机温度Tmg越高则电动马达的占空比越高的方式进行控制，在润滑机构67中，向轴承26供给的油的油量增加。因此，向轴承26供给的油的油量变得适当，轴承26的磨损、烧结被抑制。另外，由于从电动油泵52排出的油的油量增加，因此，向电动机12的发热部(线圈端34等)供给的油的油量也增加，在电动机12的冷却方面也有利。
另外，电子控制装置53也可以构成为，电动机12的输出转矩越成为高转矩，则越提高使电动油泵52驱动的电动马达的占空比，以使电动油泵52的旋转速度上升，使从电动油泵52排出的油的油量增加。当电动机12的输出转矩成为高转矩时，施加于轴承26的负荷增加。与此相对，通过增加从电动油泵52排出的油的油量，在润滑机构67中，从螺栓80与螺栓孔82之间的间隙漏出的油的油量也增加，向轴承26供给的油的油量也增加。因此，可以抑制因施加于轴承26的负荷的增加而导致的磨损、烧结。另外，当电动机12的输出转矩成为高转矩时，电动机12的温度(电机温度Tmg)也容易上升。与此相对，通过增加从电动油泵52排出的油的油量，向电动机12的发热部(线圈端34等)供给的油的油量也增加，因此，电动机12的高温化也被抑制。
另外，电子控制装置53也可以构成为，电动机12的旋转速度Nmg越高，则越提高占空比，以使电动油泵52的旋转速度上升，使从电动油泵52排出的油的油量增加。当电动机12的旋转速度Nmg增高时，将转子轴16支承为能够旋转的轴承26也以高速旋转进行旋转。与此相对，通过增加从电动油泵52排出的油的油量，向轴承26供给的油的油量增加，可以抑制因轴承26以高速旋转进行旋转而导致的磨损、烧结。另外，当转子轴16以高速旋转进行旋转时，电动机12的转子18的磁铁温度容易上升。与此相对，通过增加从电动油泵52排出的油的油量，向电动机12的发热部供给的油的油量也增加，因此，电动机12的高温化也被抑制。
这样，根据电动机12的工作状态来变更电动油泵52的占空比，从而适当地调整向轴承26供给的油的油量。
如上所述，根据本实施例，在作为壳体14的一部分的壁14a上形成有贯穿该壁14a的螺栓孔82，并且，螺栓80紧固于该螺栓孔82，因此，油从螺栓孔82与螺栓80之间的间隙通过壁14a向轴承26供给。这样，在向轴承26供给油时，只要将螺栓80紧固于螺栓孔82即可，可以抑制润滑机构67复杂化。另外，通过调整紧固于螺栓孔82的螺栓80的螺纹部80a的长度L，从而也可以调整向轴承26供给的油的油量。
另外，根据本实施例，紧固于螺栓孔82的螺栓80的螺纹部80a的长度L被设定为与轴承26的润滑相应的量的油从螺栓80与螺栓孔82之间的间隙漏出的长度，因此，向轴承26供给适当量的油，可以抑制因向轴承26供给过剩的量的油而引起的轴承26的拖曳，并且可以抑制轴承26的磨损以及烧结。另外，螺栓80也用作在转子轴16的内部设置的第二管46的固定用部件，因此，不需要为了将油供给到轴承26而被紧固的专用的螺栓。因此，可以抑制零件数量的增加。另外，通过将从电动油泵52排出的油的油量调整为与电动机12的工作状态等相应的油量，可以将向轴承26供给的油的油量调整为更适当的油量。
以上，基于附图详细地说明了本发明的实施例，但本发明也能够应用于其他方式。
例如，在前述实施例中，在润滑机构67中，通过调整紧固于螺栓孔82的螺栓80的螺纹部80a的长度L来调整从螺栓孔82漏出的油的油量，但还可以通过变更螺栓80以及螺栓孔82的螺纹的等级来调整油量。
另外，在前述实施例中，电动机12在转子18的外周侧配置定子20，但即便是在转子18的内周侧配置定子20的结构，也可以应用本发明。
另外，在前述实施例中，通过在螺栓80的头部的与垫圈76接触的面形成连通槽86，从而螺栓80与螺栓孔82之间的螺旋状的间隙与空间70连通，但也可以在垫圈76上形成将螺旋状的间隙与空间70连通的连通槽。另外，不一定需要形成连通槽86，例如，也可以使螺栓80的头部的与垫圈76接触的面、或垫圈76的与螺栓80的头部接触的面的粗糙度变粗糙等而使螺旋状的间隙与空间70连通。
需要说明的是，上述内容仅为一个实施方式，本发明能够以基于本领域技术人员的知识进行了各种变更、改良的方式来实施。

Claims (5)

1.一种车辆用电动机的轴承的润滑机构，应用于车辆用电动机(12)，所述车辆用电动机(12)具备转子(18)和定子(20)，所述转子(18)具有经由轴承(26)由壳体(14)支承为能够旋转的转子轴(16)，所述车辆用电动机(12)的轴承(26)的润滑机构(67)向所述轴承(26)供给油，其特征在于，
在所述壳体(14)形成有供给从油泵(52)排出的油的油路(42、70)，
所述油路(42、70)与所述轴承(26)隔着壁(14a)配置，
在所述壁(14a)上形成有贯穿该壁(14a)的螺栓孔(82)，并且，螺栓(80)紧固于该螺栓孔(82)。
2.如权利要求1所述的车辆用电动机的轴承的润滑机构，其特征在于，
紧固于所述螺栓孔(82)的所述螺栓(80)的螺纹部(80a)的长度(L)被设定为与所述轴承(26)的润滑相应的量的油从所述螺栓(80)与所述螺栓孔(82)之间的间隙漏出的长度(L)。
3.如权利要求1或2所述的车辆用电动机的轴承的润滑机构，其特征在于，
所述转子轴(16)形成为圆筒状，
在所述转子轴(16)的内部设置有沿着该转子轴(16)的轴向延伸并与所述油路(42、70)连接的冷却管(46)，
所述冷却管(46)经由设置于该冷却管(46)的定位板(63)利用所述螺栓(80)固定于所述壁(14a)。
4.如权利要求1～3中任一项所述的车辆用电动机的轴承的润滑机构，其特征在于，
所述油泵(52)是电动油泵(52)。
5.如权利要求4所述的车辆用电动机的轴承的润滑机构，其特征在于，
所述电动油泵(52)被控制为，所述车辆用电动机(12)的电机温度越高，则所述电动油泵(52)的占空比越高。
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