JP2009247087A - Rotating electrical machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine.
ハイブリッド自動車(HEV)に搭載される回転電機として、減速機付き回転電機がある。減速機構部の歯車及び回転電機のロータ軸を支承する減速機構側のベアリングを、ギヤボックスに封入された潤滑油にて潤滑し、反減速機構側のベアリングをグリースにより潤滑するものが知られている(例えば特許文献1参照)。 There exists a rotary electric machine with a reduction gear as a rotary electric machine mounted in a hybrid vehicle (HEV). It is known that the gears of the speed reduction mechanism and the bearings on the speed reduction mechanism that supports the rotor shaft of the rotating electrical machine are lubricated with the lubricating oil sealed in the gear box, and the bearings on the anti-deceleration mechanism side are lubricated with grease. (For example, refer to Patent Document 1).
従来技術に記載されている動力伝達のための小歯車は、一般的に平歯車が用いられている。平歯車を用いると、動力伝達時にはラジアル方向の力のみの力が発生する。 As a small gear for power transmission described in the prior art, a spur gear is generally used. When a spur gear is used, only a radial force is generated during power transmission.
一般的にモータの静音化のためには、小歯車にはすば歯車を用いると良好であるが、はすば歯車を採用すると動力伝達時にスラスト方向とラジアル方向に力が発生する。前者のスラスト方向の力に対しては、減速機構側のロータ軸を支承しているボールベアリングの抜け防止が必要で、減速機構側ボールベアリングの外輪をストッパーリングにて保持している。ところが、ストッパーリング組付け公差上、ベアリングとストッパーリング間に隙間が生じ、その隙間だけロータ軸及びそれに嵌合された反減速機構側のグリース潤滑ボールベアリングがスラスト方向に移動して、リヤケースと反減速機構側のグリース潤滑ボールベアリング間に摩耗が発生し、装置ががたついてしまうことが懸念される。 In general, it is preferable to use a helical gear as a small gear for noise reduction of the motor. However, when a helical gear is used, a force is generated in the thrust direction and the radial direction during power transmission. For the former force in the thrust direction, it is necessary to prevent the ball bearing that supports the rotor shaft on the reduction mechanism side from coming off, and the outer ring of the reduction mechanism side ball bearing is held by a stopper ring. However, due to the tolerance of the stopper ring assembly, a gap is created between the bearing and the stopper ring, and the rotor shaft and the grease-lubricated ball bearing on the side of the anti-deceleration mechanism fitted to it move in the thrust direction and move against the rear case. There is a concern that wear may occur between the grease lubricated ball bearings on the speed reduction mechanism side and the device may rattle.
本発明の目的は、がたつきの少ない回転電機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a rotating electric machine with less backlash.
本発明は、ロータの減速機構側の軸をボールベアリングを介して支持する第1の軸受と、ロータの反減速機構側の軸をグリース潤滑ボールベアリングを介して筐体に支持するとともに、グリース潤滑ボールベアリングと筐体の間にインサート材を設けた第2の軸受と、を有する回転電機である。 The present invention provides a first bearing for supporting a shaft on the speed reduction mechanism side of a rotor via a ball bearing, a shaft on the side of the anti-deceleration mechanism side of the rotor supported on a housing via a grease lubricated ball bearing, and grease lubrication. And a second bearing provided with an insert material between the ball bearing and the housing.
本発明によれば、がたつきの少ない回転電機を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a rotary electric machine with little shakiness can be provided.
以下に本発明の実施形態を示す。以下の実施形態は、特にハイブリッド自動車に用いるに好適なはすば歯車減速機付き回転電機に関する。 Embodiments of the present invention will be described below. The following embodiments relate to a rotating electric machine with a helical gear reducer particularly suitable for use in a hybrid vehicle.
図1は、本発明の一実施形態によるはすば歯車減速機付き回転電機の側面断面図である。なお図において、同一符号は、同一部分を示している。 FIG. 1 is a side sectional view of a rotating electrical machine with a helical gear reducer according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals denote the same parts.
図1に示す車両用はすば歯車減速機付き回転電機は、車両の発進時加速時には電動機として駆動力を発生し図示しないエンジンの動力をアシストし、又車両の減速時には発電機としてエネルギーを回生し、図示しないバッテリーを充電する。 The rotating electrical machine with a helical gear reducer shown in FIG. 1 generates a driving force as an electric motor when the vehicle is accelerated and assists engine power (not shown), and regenerates energy as a generator when the vehicle is decelerated. Then, a battery (not shown) is charged.
回転電機1は、筐体としてのモータハウジング2の内周側に嵌合固定されたステータ3と、該ステータ内側に配置され回転可能に支承されたロータ4とモータハウジング2の反減速機構側にボルト固定された筐体としてのリヤケース9と、モータハウジング2の減速機構側にボルト固定された筐体としてのフロントケース11とを有する。リヤケース9には、レゾルバカバー10が取り付けられている。ここでモータハウジング2,フロントケース11,リヤケース9は別筐体として示したが、一方が他方を兼ねていても良い。
The rotating
ロ−タ4の中心には,ロータ軸5が嵌合されている。ロータ軸5は、主に回転電機1の両側のボールベアリング6a,6bで支承されている。それぞれ、第1の軸受,第2の軸受をなす。また、後記する小歯車7のオーバーハング部のニードルベアリング8は、ロータ軸5の倒れを抑えるように補助的に配置してある。
A rotor shaft 5 is fitted in the center of the rotor 4. The rotor shaft 5 is supported mainly by
リヤケース9とレゾルバカバー10の間には、ロータ4及びロータ軸5の回転位置を検出するレゾルバ12がロータ軸5に配設されている。モータハウジング2には、減速機構室14からモータ室13へのオイル浸入を防止するオイルシール15aが配設されている。
A
減速機17は、回転電機1のロータ軸5に対して平行に配置される出力軸16と、ロータ軸5と出力軸16間の動力伝達をなす伝達機構であるはすば歯車の小歯車7と大歯車17とで構成され、小歯車7はロータ軸5に固定されている。大歯車17は、ボールベアリング6c,6dにより支承されている。ボールベアリング6dの外側には、減速機構室14から外部へのオイル流出を防止するオイルシール15bが配設されている。
The
出力軸16は出力軸端部のフランジを介して、図示しないエンジン動力との動力合成機構に連結される。車両発進時及び加速時は、回転電機の駆動力を減速機17で増幅し、図示しないエンジン動力と増幅したモータ駆動力を合成し、車両を駆動する。又、減速時は、減速機17は図示しないエンジン動力との動力合成機構よりフランジを介し入力された回転を増速し、回転電機にてエネルギーを回生する。
The
次に、図1を用いて、減速機付き回転電機における潤滑について説明する。 Next, lubrication in a rotating electrical machine with a reduction gear will be described with reference to FIG.
減速機構室14の底部、例えば、図1の破線Yで示すライン以下の位置には、オイルが溜まっている。なお、この破線Yの位置は、車両が静止した状態で、正規の量のオイルが封入されている場合のオイル上面の位置である。
Oil accumulates at the bottom of the
減速機構室14の底部に溜まったオイルは、回転電機の回転時、回転する減速機出力軸16の大歯車17が本機を出力側からみて、反時計廻りに回転することで、掻き揚げられる。掻き揚げられたオイルは、
(A)出力軸16を支承する2つのボールベアリング6c,6dとオイルシール15b
(B)ロータ軸を支承するモータハウジング部のボールベアリング6aと小歯車7のオーバーハング部のニードルベアリング8
(C)減速機構室12からモータ室13へオイル侵入を防ぐオイルシール15a
に導かれる。
The oil accumulated in the bottom of the speed
(A) Two
(B) A ball bearing 6a of the motor housing portion for supporting the rotor shaft and a needle bearing 8 of the overhang portion of the
(C) An
Led to.
次に、減速機付き回転電機1における反減速機構側のグリース潤滑ボールベアリングの取付構造について説明する。
Next, the mounting structure of the grease lubricated ball bearing on the side of the anti-deceleration mechanism in the rotary
図2を使って、前記したロータ軸5の支承の詳細を説明する。 Details of the support of the rotor shaft 5 will be described with reference to FIG.
ロータ軸5は、主に回転電機1のロータ軸両側のボールベアリング6a,6bで支承されている。
The rotor shaft 5 is supported mainly by
ロータ軸5とボールベアリング6aは軸方向に固定されており、ボールベアリング6aはモータハウジング2とストッパーリング19にて保持し軸方向を固定する。
The rotor shaft 5 and the ball bearing 6a are fixed in the axial direction, and the ball bearing 6a is held by the
ストッパーリング19の取付け公差上、ベアリング端部とストッパーリング19端部に微少に隙間が発生し、上記隙間量がロータ軸5の軸方向の移動量となる。
Due to the mounting tolerance of the
一方、ロータ軸5後方を支承しているグリース潤滑ボールベアリング6bは、スペース上、減速機構側のボールベアリング6aより、小さなサイズとなり、スラスト方向の荷重を受けることが出来ないため、スラスト方向の荷重を逃がすために、グリース潤滑ボールベアリング6b内輪とロータ軸5はしまりばめ、グリース潤滑ボールベアリング6bとリヤケース9は隙間ばめとし、ロータ軸5及び、結合されているグリース潤滑ボールベアリング6bはスラスト方向に移動できるようになる。
On the other hand, the grease-lubricated ball bearing 6b that supports the rear of the rotor shaft 5 is smaller in size than the ball bearing 6a on the speed reduction mechanism side and cannot receive a load in the thrust direction. The grease-lubricated ball bearing 6b and the rotor shaft 5 have an interference fit, the grease-lubricated ball bearing 6b and the
ロータ軸5及び、結合されているグリース潤滑ボールベアリング6bはスラスト方向に移動するため、グリース潤滑ボールベアリング6bとリヤケース9間に摩擦が発生しても、グリース潤滑ボールベアリング6bとリヤケース9の摩擦部に、ねずみ鋳鉄材のインサート材18をリヤケース9に装着することで、ねずみ鋳鉄に含まれる黒鉛が潤滑剤的な役割を持っているため摩耗は低減される。
Since the rotor shaft 5 and the connected grease lubricated ball bearing 6b move in the thrust direction, even if friction occurs between the grease lubricated ball bearing 6b and the
また、グリース潤滑ボールベアリング6bとリヤケース9の摩擦部に、タグタイル鋳鉄材のインサート材18をリヤケース9に装着することで、タグタイル鋳鉄に含まれる黒鉛が潤滑剤的な役割を持っているため摩耗は低減される。
Further, by attaching the
さらには、グリース潤滑ボールベアリング6bとリヤケース9の摩擦部に、潤滑作用のある固体潤滑剤例えば二硫化モリブデンを含侵した焼結金属のインサート材18をリヤケースに装着することで、摩耗は低減される。
Furthermore, the wear can be reduced by attaching a sintered
以上説明したように、本実施形態によれば、はすば歯車により発生するロータ軸5のスラスト移動で生じる摩擦による摩耗を低減することにより、グリース潤滑ボールベアリング6bとリヤケース9ががたつくことが解消され、低騒音化はもとより、長寿命で信頼性の高い減速機付き回転電機が容易に提供できる。
As described above, according to this embodiment, the grease lubricated ball bearing 6b and the
1 回転電機
2 モータハウジング
3 ステータ
4 ロータ
5 ロータ軸
6a,6c,6d ボールベアリング
6b グリース潤滑ボールベアリング
7 小歯車
8 ニードルベアリング
9 リヤケース
10 レゾルバカバー
11 フロントケース
12 減速機構室
13 モータ室
14 減速機
15a,15b オイルシール
16 出力軸
17 大歯車
18 インサート材
19 ストッパーリング
DESCRIPTION OF
Claims (6)
減速機構を構成するはすば歯車に装着され、前記ステータに対して所定のギャップを介して回転可能に設けられたロータと、
前記ロータの減速機構側の軸をボールベアリングを介して支持する第1の軸受と、
前記ロータの反減速機構側の軸をグリース潤滑ボールベアリングを介して筐体に支持するとともに、前記グリース潤滑ボールベアリングと前記筐体の間にインサート材を設けた第2の軸受と、
を有する回転電機。 A stator,
A rotor mounted on a helical gear constituting a speed reduction mechanism and provided rotatably with respect to the stator via a predetermined gap;
A first bearing that supports a shaft on the speed reduction mechanism side of the rotor via a ball bearing;
A second bearing having an insert member provided between the grease-lubricated ball bearing and the housing; and a shaft on the anti-deceleration mechanism side of the rotor supported on the housing via a grease-lubricated ball bearing;
Rotating electric machine having
前記インサート材はねずみ鋳鉄材である回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1,
The rotating electrical machine wherein the insert material is a gray cast iron material.
前記インサート材はタグタイルである回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1,
The rotary electric machine, wherein the insert material is a tag tile.
前記インサート材は焼結金属である回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1,
The rotary electric machine, wherein the insert material is a sintered metal.
前記第1の軸受は、前記ボールベアリングの軸方向の動きを阻止するストッパーリングを有する回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1,
The first bearing is a rotating electrical machine having a stopper ring that prevents axial movement of the ball bearing.
前記ステータ、前記ロータ、及び前記減速機構が共通の筐体で保持されている回転電機。 The rotating electrical machine according to claim 1,
A rotating electrical machine in which the stator, the rotor, and the speed reduction mechanism are held in a common housing.
Priority Applications (1)
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WO2017095550A3 (en) * | 2015-10-22 | 2017-08-17 | Nidec Motor Corporation | Electric motor |
JP2019088164A (en) * | 2017-11-09 | 2019-06-06 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle motor unit |
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