JP2012151930A - モータの冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】動力損失を抑制すると共に、モータを十分に冷却する。
【解決手段】モータ１を冷却するための冷却装置であって、モータ１のシャフト１０の内部に設けられ、冷却用オイルが導入される冷媒通路１１と、モータ１のケース４０内に配置され、モータ１のロータ２０の回転に応じて冷媒通路１１からステータ３０へオイルを供給するラジアルピストンポンプ５０と、を備える。ラジアルピストンポンプ５０は、ピストン５３ａ〜ｈにカム６５と当接するよう加えられる圧縮バネ５５ａ〜ｈによる付勢力より大きい遠心力がロータ２０の回転によって発生したときに、ピストン５３ａ〜ｈがカム６５から離間すると共に、吸入弁５７ａ〜ｈ及び吐出弁６３ａ〜ｈが開放するよう構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの冷却装置に関する。

従来、エンジンとモータとを動力源とするハイブリッド車両において、運転中のモータの発熱を抑制するために、ポンプ機能を利用してオイルなどの冷媒をモータ内に供給する技術が知られている。例えば、特許文献１には、エンジンとモータとを用いるハイブリッド車両用駆動装置において、駆動装置の出力軸に連結されるオイルポンプが、出力軸の駆動に伴って冷媒を吐出し、オイルポンプによって吐出された冷媒をモータへ供給し、モータを冷却する技術が開示されている。

特開２０１０−１２６０４７号公報

特許文献１に記載されるようにポンプ機能を利用して冷媒を供給しモータを冷却する構成の場合、ポンプは出力軸と連動するため、出力軸が駆動する間は常にポンプも駆動されている。つまり、出力軸がポンプを駆動することによる動力損失が常に発生している。

ここで、ハイブリッド車両において、モータと直結する動力伝達部内に溜まった冷媒を、ディファレンシャルギヤのリングギヤで掻き上げて、動力伝達部ケース上部に設けられたキャッチタンクに送る技術が知られている。このようにキャッチタンクに掻き上げられた冷媒は、その一部がモータに供給されてモータの冷却に利用される。この技術によれば、運転開始後、キャッチタンクにオイルが掻き上げられはじめると、モータを冷却するのに充分な量の冷媒がモータに供給されるようになる。

特許文献１に記載されるようにポンプ機能を利用して冷媒を供給しモータを冷却する構成では、動力伝達部のキャッチタンクから充分な量の冷媒がモータに供給される状態となっても、出力軸が駆動している限りポンプも常時駆動するため、モータ冷却には不要なポンプによる冷媒供給が継続され、このポンプ駆動による無駄な動力損失を生じる虞があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、動力損失を抑制すると共に、モータを十分に冷却することができるモータの冷却装置を提供することを目的とする。

本発明は、ケース内部に回転可能に保持されたシャフト、前記シャフトの周囲に固設されたロータ、前記ロータの外周に配置されたステータを有するモータを冷却するための冷却装置であって、前記シャフトの内部に設けられ、冷媒が導入される冷媒通路と、前記ケース内に配置され、前記ロータの回転に応じて前記冷媒通路から前記ステータへ前記冷媒を供給するラジアルピストンポンプと、を備え、前記ラジアルピストンポンプは、ピストンと、前記ロータと共に回転可能に連結され、前記ロータの半径方向へ移動自在に前記ピストンを収容するシリンダブロックと、前記ケースに連結され、前記半径方向の内側から前記ピストンと対向するよう配置されたカムと、前記ピストンに対して前記半径方向の内側に向かって付勢力を加える付勢部材と、前記冷媒通路に開口された吸入口から前記シリンダブロックに前記冷媒を吸入する吸入弁と、前記シリンダブロックに開口された吐出口から前記ステータ３０に前記冷媒を吐出する吐出弁と、を有し、前記ロータの回転によって、前記付勢力より大きい遠心力が発生したときに、前記ピストンが前記カムから離間すると共に、前記吸入弁及び前記吐出弁が開放するよう構成されることを特徴とする。

前記吐出口が、前記ステータと対向して設けられていることが好ましい。

前記ロータの回転によって、前記付勢力より大きい遠心力が発生したときに、前記ロータの回転数が大きくなるほど前記冷媒の吐出量を制限する吐出量制限部を備えることが好ましい。

さらに、前記吐出量制限部は、遠心力によって遠心方向に移動する前記ピストンのスカート部が、前記ロータの回転数が大きくなるほど前記吸入口からシリンダへの経路を絞る絞り機構であること好ましい。

本発明にかかるモータの冷却装置において、ロータの回転によって、ラジアルピストンポンプのピストンをカムに当接させている付勢力より大きい遠心力が発生したときに、ピストンがカムから離間すると共に、吸入弁及び吐出弁が開放する。このように、ロータの回転が増えたときにラジアルピストンポンプのポンプ機能が停止するため、無駄な動力損失を抑制することができる。また、ピストンがカムから離間してポンプ機能が停止するのと同時に、遠心力により吸入弁及び吐出弁が開放され、冷媒通路から吐出口へ冷媒をとおす経路が連通する。そして、冷媒通路内の冷媒が、ロータ回転による遠心力によって、吐出口から吐出される。このため、ポンプ機能が停止してもモータを充分に冷却させることができる。したがって、本発明にかかるモータの冷却装置は、動力損失を抑制すると共に、モータを十分に冷却することができるというという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係るモータの冷却装置の概略構成を示す断面図である。 図２は、図１に示すラジアルピストンポンプのＩＩ―ＩＩ断面図である。 図３は、ポンプ機能を停止したときのラジアルピストンポンプを示す図である。

以下に、本発明に係るモータの冷却装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。

図１は、本発明の一実施形態に係るモータの冷却装置の概略構成を示す断面図、図２は、図１に示すラジアルピストンポンプのＩＩ―ＩＩ断面図である。

図１に示すモータ１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能な２次電池（バッテリ）から電力供給されるモータとを動力源とするハイブリッド自動車に搭載されたモータである。

図１に示すように、モータ１は、ロータ２０と、ロータ２０の外周に配置されたステータ３０とを備える。ロータ２０は、中心線Ｏに沿って延びるシャフト１０に設けられている。ロータ２０は、シャフト１０の周囲に固設され、シャフト１０とともに中心線Ｏを中心に回転する。なお、シャフト１０、ロータ２０及びステータ３０は、ケース４０（図１には一部のみ図示）の内部に収納されており、シャフト１０は、このケース４０に回転可能に保持されている。

ロータ２０は、ロータコア２１と、ロータコア２１に埋設された永久磁石２２とを有する。すなわち、モータ１は、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである。ロータコア２１は、中心線Ｏに沿った円筒形状を有する。ロータコア２１は、中心線Ｏの軸方向に積層された複数の電磁鋼板から構成されている。中心線Ｏ方向に位置するロータ２０の軸方向端面の一方２０ａには、エンドプレート２３が設けられている。

ステータ３０は、ステータコア３１と、ステータコア３１に巻回されたコイル３２とを有する。ステータコア３１は、中心線Ｏの軸方向に積層された複数の電磁鋼板から構成されている。なお、ロータコア２１およびステータコア３１は、電磁鋼板に限定されず、たとえば圧粉磁心から構成されても良い。

コイル３２は、ハイブリッド自動車に搭載されたＥＣＵ（Electrical Control Unit）（図示せず）から、モータ１が出力すべきトルクに応じたモータ制御電流を供給される。モータ制御電流がステータ３０のコイル３２に供給されると、ステータ３０により磁場が発生し、この磁場によって、永久磁石２２が埋設されたロータ２０が回転する。そして、この回転が、ロータ２０が固設されたシャフト１０を介して、モータの出力トルクとして動力伝達部（図示せず。動力分配機構、モータリダクション機構、ディファレンシャルギヤ等からなる）に伝達される。

本実施形態では、モータ１を冷却するための冷却装置として、モータ１には、冷却用のオイル（冷媒）が導入される冷媒通路１１がシャフト１０の内部に中心線Ｏ方向に延びるよう設けられ、また、ロータ２０の回転に応じて冷媒通路１１からステータ３０へ冷媒を供給し冷却するラジアルピストンポンプ５０が、ケース４０内に配設されている。

ここで、従来より、ハイブリッド車両システムにおいては、動力伝達部（図示せず）内に溜まったオイルを、ディファレンシャルギヤのリングギヤで掻き上げて、動力伝達部ケース上部に設けられたキャッチタンクに送り、動力伝達部の潤滑に用いると共に、その一部をモータに供給する構成がとられており、本実施形態も同様の構成をとるものである。つまり、シャフト１０の冷媒通路１１は、冷媒通路１１より鉛直上方に配置されている動力伝達部のキャッチタンク（図示せず）と連通されており、キャッチタンクに貯留されたオイルを、重力を利用して自動的に冷媒通路１１に導入されるよう構成されている。

また、冷媒通路１１は、冷媒通路１１より鉛直下方に配置されているオイルパン（図示せず）とも連通されており、ラジアルピストンポンプ５０によるポンプ機能によって、オイルパンに貯留されているオイルが冷媒通路１１を介してポンプ５０に吸入されるようにも構成されている。

ラジアルピストンポンプ５０は、シリンダブロック５１、カム６５、ならびに複数組のピストン５３ａ〜ｈ、圧縮バネ（付勢部材）５５ａ〜ｈ、吸入弁５７ａ〜ｈ及び吐出弁６３ａ〜ｈを含んで構成される。

シリンダブロック５１は、ロータ２０と同様に、中心線Ｏに沿った円筒形状をとる。シリンダブロック５１の軸方向端面のうち一方５１ａと、ロータ２０の軸方向端面のうちエンドプレートが配設されていない面２０ｂとが対向して、ロータ２０に固定されている。また、シリンダブロック５１は、ロータ２０と同様にシャフト１０の周囲に固設されており、シャフト１０及びロータ２０とともに中心線Ｏを中心に回転可能に連結されている。また、シリンダブロック５１は、ステータ３０の内周側に配置され、その外周面５１ｂがステータ３０の内周面３０ａと対向して配置されている。

シリンダブロック５１には、周方向均等間隔に８つのシリンダ５２ａ〜ｈが形成されている。各シリンダ５２ａ〜ｈには、ピストン５３ａ〜ｈがシリンダブロック５１の半径方向（ロータ２０の半径方向）に沿って移動自在に支持され収容されている。そして、この各ピストン５３ａ〜ｈの内径側先端部にはローラ５４ａ〜ｈが装着されており、これらローラ５４ａ〜ｈは、シリンダブロック５１の軸方向に平行な軸線を中心として回転自在に支持されている。また、各シリンダ５２ａ〜ｈ内には、ピストン５３ａ〜ｈより半径方向外側には、付勢部材として圧縮バネ５５ａ〜ｈが収容され、各ピストン５３ａ〜ｈは、各圧縮バネ５５ａ〜ｈにより、半径方向の内側に向かって付勢力が加えられている。

カム６５は、シャフト１０を回転支持するための軸受け（ケース４０に固設）の周囲においてケース４０と連結固定されている。図１，２に示すように、カム６５は、中心線Ｏに沿った楕円筒形状をとり、その外周に、中心線Ｏ方向からみて、楕円形状をなすカム面６５ａが設けられている。そして、カム６５は、このカム面６５ａが、半径方向内側から各ピストン５３ａ〜ｈと対向して配置されている。

すなわち、シリンダブロック５１内の各ピストン５３ａ〜ｈは、それぞれのローラ５４ａ〜ｈがカム６５のカム面６５ａと当接するように、各圧縮バネ５５ａ〜ｈの付勢力によって拘束されている。そして、各ピストン５３ａ〜ｈと各シリンダ５２ａ〜ｈとの間には密閉された油室６６ａ〜ｈが形成されており、ロータ２０が回転すると、各ピストン５３ａ〜ｈがローラ５４ａ〜ｈを介してカム面６５ａにより往復運動することで、油室６６ａ〜ｈの容積が拡大縮小する。

また、ピストン５３ａ〜ｈは、ロータ２０の回転による遠心力が圧縮バネ５５ａ〜ｈによる付勢力より大きくなった場合には、付勢力に抗して半径方向外側へ移動しカム６５から離間する。このとき、ピストン５３ａ〜ｈの往復運動は停止し、ラジアルピストンポンプ５０のポンプ機能も停止する。また、さらに遠心力が増大すると、遠心力の増大にともなって、ピストン５３ａ〜ｈの位置はさらに半径方向外側に徐々に移動するようになる。

シリンダブロック５１の冷媒通路１１上の周面には、冷媒を各シリンダ５２ａ〜ｈに吸入するための吸入口５６ａ〜ｈが開口されている。吸入口５６ａ〜ｈには、吸入弁５７ａ〜ｈが設けられており、吸入弁５７ａ〜ｈの開閉によって冷媒の吸入が調整される。吸入弁５７ａ〜ｈには、半径方向外側に圧縮バネ５８ａ〜ｈが連結され、半径方向内側に向けて付勢力が加えられ通常は閉じられており、例えばシリンダ５２ａ〜ｈとピストン５３ａ〜ｈにより形成される油室６６ａ〜ｈの容積が拡大され、シリンダ内が負圧となった場合に、吸入弁５７ａ〜ｈがバネ５８ａ〜ｈの付勢力に抗して半径方向外側へ移動し、開くように構成されている。

吸入弁５７ａ〜ｈの後には、軸方向のロータ２０側へ向かう第一連通孔５９ａ〜ｈが設けられ、続いて、ロータ２０の端面２０ｂと接触しながら半径方向外側へ延びる連結通路６０ａ〜ｈが設けられ、さらに、連結通路６０ａ〜ｈとシリンダ５２ａ〜ｈとを連通する第二連通孔６１ａ〜ｈが設けられている。

シリンダブロックの外周面５１ｂ上には、各シリンダ５２ａ〜ｈから冷媒をステータ３０に吐出するための吐出口６２ａ〜ｈが開口されている。吐出口６２ａ〜ｈは、各シリンダ５２ａ〜ｈから半径方向外側に向けた直線状の位置に開口されている。すなわち、上述のとおりシリンダブロック５１はステータ３０の内周に配置されているので、吐出口６２ａ〜ｈはステータ３０の内周面３０ａと対向して設けられている。

吐出口６２ａ〜ｈには、吐出弁６３ａ〜ｈが設けられており、吐出弁６３ａ〜ｈの開閉によって冷媒の吐出が調整される。吐出弁６３ａ〜ｈには、半径方向外側に圧縮バネ６４ａ〜ｈが連結され、半径方向内側に向かって付勢力が加えられ通常は閉じられており、例えばシリンダ５２ａ〜ｈとピストン５３ａ〜ｈにより形成される油室６６ａ〜ｈの容積が圧縮され、シリンダ５２ａ〜ｈ内の圧力が増大した場合に、吐出弁６３ａ〜ｈが圧縮バネ６４ａ〜ｈの付勢力に抗して半径方向外側へ移動し、開くように構成されている。

また、吸入弁５７ａ〜ｈ及び吐出弁６３ａ〜ｈは、共にロータ２０の回転による遠心力がバネ５８ａ〜ｈ，６４ａ〜ｈの付勢力より大きくなった場合には半径方向外側へ移動するよう構成されている。この場合、吸入弁５７ａ〜ｈ及び吐出弁６３ａ〜ｈは常に開いた状態となる。

次に、本実施形態に係るモータの冷却装置の動作について説明する。

まず、ＥＣＵによりモータ１が出力すべきトルクに応じたモータ制御電流がステータ３０のコイル３２に供給されると、ステータ３０により発生する磁場によって永久磁石２２が埋設されたロータ２０が回転しはじめ、ロータ２０と連結されたシリンダブロックも回転しはじめる。シリンダブロックに回転が生じると、シリンダブロック５１に収容される各ピストン５３ａ〜ｈの先端部のローラ５４ａ〜ｈが、ケース４０に固設されているカム６５のカム面６５ａに沿って摺動し、楕円状の軌道を移動するため、ローラ５４ａ〜ｈと連結するピストン５３ａ〜ｈは、シリンダ５２ａ〜ｈ内を半径方向に沿って往復移動し、これによりラジアルピストンポンプ５０が作動する。

このとき、図１，２に示すように、カム面６５ａのうち楕円形状の長軸にあたる位置で押されたピストン（図２のピストン５３ａ，５３ｅ）は、圧縮バネの付勢力に抗してシリンダに押し込まれる。一方、カム面６５ａのうち楕円形状の短軸にあたる位置で当接するピストン（図２のピストン５３ｃ，５３ｇ）は、圧縮バネの付勢力によって強制的に半径方向内側に押し戻される。

ピストン５３ａ〜ｈが押し戻されたシリンダ５２ａ〜ｈでは、図１の上部に示すように、油室６６ａ〜ｈ内のオイルの負圧によって吐出弁６３ａ〜ｈが閉塞され、吸入弁５７ａ〜ｈが開放される。そして、図１の矢印Ａで示すように、冷媒通路１１から、吸入口５６ａ〜ｈ、第一連通孔５９ａ〜ｈ、連結通路６０ａ〜ｈ、第二連通孔６１ａ〜ｈを介して、シリンダ５２ａ〜ｈにオイルを吸い上げる。このとき、連結通路６０ａ〜ｈにはロータ２０の永久磁石２２の端面が露出しており、オイルが連結通路６０ａ〜ｈを通過する際には、耐熱性の低い永久磁石２２をオイルによって冷却することができる。

また、ピストン５３ａ〜ｈが押し込まれたシリンダ５２ａ〜ｈでは、図１の下部に示すように、油室６６ａ〜ｈ内のオイルの正圧によって吸入弁５７ａ〜ｈが閉塞され、吐出弁６３ａ〜ｈが開放される。そして、図１の矢印Ｂで示すように、吐出口６２ａ〜ｈからステータ３０の内周面３０ａに向けてオイルが吐出され、ステータ３０に供給される。

なお、モータ１が駆動しはじめた時点では、シャフト１０を介してモータ出力が伝達される動力伝達部（図示せず）においては、キャッチタンク（図示せず）へのオイル掻き上げ動作がはじまったばかりであるため、いまだ充分な量のオイルがキャッチタンクに貯留されておらず、キャッチタンクから冷媒通路１１へ充分なオイル供給は行われていない状態である。そこで、キャッチタンクから冷媒通路１１へ充分なオイル供給が行われるようになるまでは、ラジアルピストンポンプ５０のポンプ機能を利用して、オイルパン（図示せず）に貯留されているオイルが吸い上げて利用される。

そして、特に本実施形態では、モータ１が駆動しはじめてから充分に時間が経過し、キャッチタンクから冷媒通路１１へ充分なオイル供給が行われるようになると、ラジアルピストンポンプ５０によるポンプ機能を停止し、遠心力の作用のみによって冷媒をステータ３０に供給するように、冷媒の供給手段を切り替える構成がとられている。

図３は、ポンプ機能を停止したときのラジアルピストンポンプ５０を示す図である。図３に示すように、ロータ２０がある所定の回転数を超え、遠心力が圧縮バネ５５ａ〜ｈの付勢力より大きくなると、圧縮バネ５５ａ〜ｈによりカム面６５ａと当接するよう拘束されていたピストン５３ａ〜ｈが、半径方向外側へ移動してカム６５から離間する。ピストン５３ａ〜ｈがカム６５から離間すると、シリンダブロック５１が回転してもピストン５３ａ〜ｈが往復運動しなくなるため、オイル吸入やオイル吐出が行われなくなり、ラジアルピストンポンプ５０のポンプ機能が停止する。

また、ピストン５３ａ〜ｈがカム６５から離間すると共に、吸入弁５７ａ〜ｈ及び吐出弁６３ａ〜ｈも圧縮バネ５８ａ〜ｈ，６４ａ〜ｈによる付勢力より大きい遠心力を受けて半径方向外側に移動し、吸入弁５７ａ〜ｈ及び吐出弁６３ａ〜ｈの両方が開放される。そして、図３に示すように、ラジアルピストンポンプ５０内に、吸入口５６ａ〜ｈ、第一連通孔５９ａ〜ｈ、連結通路６０ａ〜ｈ、第二連通孔６１ａ〜ｈ、シリンダ５２ａ〜ｈ、吐出口６２ａ〜ｈを介する、冷媒通路１１からステータ３０への冷媒供給経路が連通される。

このとき、ラジアルピストンポンプ５０のポンプ機能は停止しているため、オイルパンに貯留されているオイルを吸い上げて利用することはできないが、その代わりに、動力伝達部のキャッチタンクには既にオイルが掻き上げられ貯留されており、キャッチタンクからモータ１を冷却するのに充分な量のオイルが冷媒通路１１へ導入されている状態である。そこで、冷媒通路１１へ導入されたオイルは、ロータ２０の回転により作用する遠心力によって、図３の矢印Ｃで示すように、吸入口５６ａ〜ｈ、第一連通孔５９ａ〜ｈ、連結通路６０ａ〜ｈ、第二連通孔６１ａ〜ｈ、シリンダ５２ａ〜ｈ、吐出口６２ａ〜ｈを経て、ステータ３０の内周面３０ａに向けて吐出され、ステータ３０に供給される（図１参照）。なお、この場合、ピストン５３ａ〜ｈは動作せずシリンダ５２ａ〜ｈ内に負圧が発生しないため、ポンプ作動時よりも吐出量は少なくなり、また、消費動力も小さくできる。

ここで、本実施形態では、ポンプ機能を停止し遠心力のみを利用したオイル供給に切り替えるタイミングとして、「圧縮バネ５５ａ〜ｈによる付勢力より大きい遠心力が発生したとき」と規定しているが、より詳細には、動力伝達部のキャッチタンクにオイルが充分掻き上げられて貯留され、キャッチタンクからシャフト１０内の冷媒通路１１へ、モータ１を冷却するのに充分な量のオイルが導入され始めた時点であり、ポンプ機能を利用しなくても冷媒の供給が可能となった時点であることが好ましく、この時点において遠心力と付勢力が釣り合うように圧縮バネ５５ａ〜ｈの各種条件（バネ定数やバネ長など）が設定されている。

また、吸入弁５７ａ〜ｈ及び吐出弁６３ａ〜ｈの圧縮バネ５８ａ〜ｈ，６４ａ〜ｈは、圧縮バネ５５ａ〜ｈと同等またはそれ以上の付勢力を発生するよう各種条件（バネ定数やバネ長など）が設定されている。

このように、本実施形態に係るモータ１の冷却装置によれば、ロータ２０の回転が増し、ピストン５３ａ〜ｈをカム面６５ａと当接するように拘束する圧縮バネ５５ａ〜ｈの付勢力より大きい遠心力が発生すると、ラジアルピストンポンプ５０のポンプ機能が停止され、ロータ２０に連結されたピストン５３ａ〜ｈが、ケース４０に連結されたカム６５から離間するので、ロータ２０は、ピストン５３ａ〜ｈとカム６５との接触による抵抗力を低減して回転可能となる。これにより、ピストン運動などポンプ駆動のために使われていたエネルギーを抑制できるので、無駄な動力損失が抑制される。

また、初動時や低回転時など動力伝達部のキャッチタンクから充分なオイルが導入されない状態では、ラジアルピストンポンプ５０のポンプ機能を利用してステータ３０側へオイル供給を行い、キャッチタンクから充分なオイルが導入されるようになると、ポンプ機能を停止してロータ２０の回転による遠心力によってステータ３０側へオイル供給を行うよう切り替える。これにより、モータ１の運転状態に依存することなく冷却用のオイルをモータ１内に供給することができるので、モータ１を充分に冷却させることができる。

したがって、本発明にかかるモータ１の冷却装置は、動力損失を抑制すると共に、モータ１を充分に冷却することができる。また、ラジアルピストンポンプ５０の構成要素であるピストン５３ａ〜ｈとカム６５との接触状態によってポンプ機能の運転停止を切り替えることができるため、別途クラッチ等の切り替え手段を設ける必要がなく装置の小型化を図れる。

また、吐出口６２ａ〜ｈが、ステータ３０と対向して設けられているため、ピストン５３ａ〜ｈが吐出口６２ａ〜ｈからオイルを押し出すとき、シリンダ５２ａ〜ｈ内の押し出し方向を変えずにステータ３０側に供給することができる。これにより、吐出までの間にオイルが経路上で余計な抵抗を受けることが抑制され、無駄な圧力損失（機械損失）が抑制できる。また、シリンダ５２ａ〜ｈから吐出口６２ａ〜ｈまで一直線上となるので、オイルが吐出前に漏れるのも抑制でき、より効率的な冷却が可能となる。

また、本実施形態に係るモータ１の冷却装置は、ロータ２０の回転によって、付勢力より大きい遠心力が発生したときに、ロータ２０の回転数が大きくなるほどオイルの吐出量を制限する吐出量制限部６７ａ〜ｈを備えている。吐出量制限部６７ａ〜ｈとは、具体的には、第二連通孔６１ａ〜ｈとピストンのスカート部６８ａ〜ｈによって構成され、遠心力によって遠心方向に移動するピストンのスカート部６８ａ〜ｈが、ロータ２０の回転数が大きくなるほど吸入口からシリンダへの経路（第二連通孔６１ａ〜ｈ）を絞る絞り機構である。

遠心力のみによってオイルをステータ３０に供給する場合、冷媒供給の経路は常時開放しており、吐出口６２ａ〜ｈから常時オイルが吐出されている。ロータの回転数が増大すると、ステータ３０に供給されるオイルの総量も増大する。オイルの量が増えると、例えば、冷却には余分なオイルがロータ２０とステータ３０との間に浸入してロータ２０の回転時に引き摺り損失を発生する虞がある。そこで、ロータ２０の回転数が増大すると、吐出量制限部６７ａ〜ｈにより経路（第二連通孔６１ａ〜ｈ）を絞り、ステータ３０に供給される一回当たりのオイルの量を少なくする。これにより、ステータ３０に供給されるオイルの総量の増加を抑制し、引き摺り損失の発生を抑制することができる。

なお、モータ１が超高回転となり、遠心力によって圧縮バネ５５ａ〜ｈが完全に圧縮された場合にも、スカート部６８ａ〜ｈによって第二連通孔６１ａ〜ｈが完全に塞がれないように、圧縮バネ５５ａ〜ｈの密着高さやスカート部６８ａ〜ｈの長さや形状を調整するのが好ましい。これにより、モータ１の運転状態（低回転〜超高回転）によらず、オイルの流量制御が可能となる。

以上、本発明について好適な実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。例えば、シリンダブロック５１のシリンダ５２ａ〜ｈの数は８個以外でもよいし、間隔は均等としなくてもよい。また、カム６５の形状は楕円形以外でもよい。

また、上記実施形態では、ラジアルピストンポンプ５０の吐出口６２ａ〜ｈはステータ３０の内周面３０ａと対向するよう設けられているが、吐出されたオイルがステータに供給可能であれば吐出口６２ａ〜ｈは他の位置に設けてもよい。

１…モータ、１０…シャフト、１１…冷媒通路、２０…ロータ、３０…ステータ、４０…ケース、５０…ラジアルピストンポンプ、５１…シリンダブロック、５２ａ-ｈ…シリンダ、５３ａ-ｈ…ピストン、５５ａ-ｈ…圧縮バネ（付勢部材）、５６ａ-ｈ…吸入口、５７ａ-ｈ…吸入弁、６１ａ-ｈ…第二連通孔（経路）、６２ａ-ｈ…吐出口、６３ａ-ｈ…吐出弁、６５…カム、６７ａ-ｈ…吐出量制限部、６８ａ-ｈ…スカート部。

Claims (4)

1. ケース内部に回転可能に保持されたシャフト、前記シャフトの周囲に固設されたロータ、前記ロータの外周に配置されたステータを有するモータを冷却するための冷却装置であって、
   前記シャフトの内部に設けられ、冷媒が導入される冷媒通路と、
   前記ケース内に配置され、前記ロータの回転に応じて前記冷媒通路から前記ステータへ前記冷媒を供給するラジアルピストンポンプと、を備え、
   前記ラジアルピストンポンプは、
   ピストンと、
   前記ロータと共に回転可能に連結され、前記ロータの半径方向へ移動自在に前記ピストンを収容するシリンダブロックと、
   前記ケースに連結され、前記半径方向の内側から前記ピストンと対向するよう配置されたカムと、
   前記ピストンに対して前記半径方向の内側に向かって付勢力を加える付勢部材と、
   前記冷媒通路に開口された吸入口から前記シリンダブロックに前記冷媒を吸入する吸入弁と、
   前記シリンダブロックに開口された吐出口から前記ステータに前記冷媒を吐出する吐出弁と、
   を有し、
   前記ロータの回転によって、前記付勢力より大きい遠心力が発生したときに、前記ピストンが前記カムから離間すると共に、前記吸入弁及び前記吐出弁が開放するよう構成されることを特徴とする、モータの冷却装置。
2. 前記吐出口が、前記ステータと対向して設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のモータの冷却装置。
3. 前記ロータの回転によって、前記付勢力より大きい遠心力が発生したときに、前記ロータの回転数が大きくなるほど前記冷媒の吐出量を制限する吐出量制限部を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のモータの冷却装置。
4. 前記吐出量制限部は、遠心力によって遠心方向に移動する前記ピストンのスカート部が、前記ロータの回転数が大きくなるほど前記吸入口からシリンダへの経路を絞る絞り機構であることを特徴とする、請求項３に記載のモータの冷却装置。
   

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