JP2014222968A - 駆動モータおよびこの駆動モータを備える車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低回転時のコイルの冷却機能の低下を抑制し、かつ高回転時の粘性抵抗を小さくすることが可能な構成の駆動モータおよびこの駆動モータを備える車両駆動装置を提供する。【解決手段】駆動モータは、オイル６４が溜められるオイル貯留部を有する筐体と、コイルを有するステータと、オイル６４を汲み上げてコイルに噴射する冷却装置とを備えている。冷却装置は、支持プレート７１およびカバープレート７２と、腕部７６と、各プレート７１，７２に対して腕部７６を回転可能に支持する支持部品７３と、冷却装置の回転により発生する遠心力により腕部７６の内側部分７６Ａを径方向の外側に付勢する錘とを有する。腕部７６の汲上部７６Ｃは、各プレート７１，７２から径方向に突出するとき、冷却装置の回転にともないオイル６４を汲み上げる。【選択図】図５

Description

本発明は、冷却装置を有する駆動モータおよびこの駆動モータを備える車両駆動装置に関する。

従来の駆動モータとして、特許文献１の駆動モータが知られている。この従来の駆動モータは、インナーロータ型であり、出力軸を有するロータと、電力が供給されることにより磁界を生成するステータと、ロータおよびステータを収容するハウジングと、ハウジングの下方に溜められた冷却液としてのオイルとを備えている。ロータの下方の一部は、オイルに浸されている。駆動モータが駆動するとき、ロータが回転することによりオイルが汲み上げられる。

特開２０１０−１４８２７２号公報

ところで、駆動モータが低回転かつ高トルクのとき、ステータのコイルに供給される電流が大きくなる。このため、コイルの発熱量は電流の大きさに比例するため、コイルの温度が高くなる。一方、駆動モータが高回転かつ低トルクのとき、コイルに供給される電流が小さくなる。このため、駆動モータが低回転かつ高トルクのときよりもコイルの温度が上昇することが抑制される。したがって、駆動モータが高回転かつ低トルクのとき、オイルによる駆動モータの冷却は、駆動モータが低回転かつ高トルクのときよりも必要とされていない。

一方、従来の駆動モータにおいては、ロータが回転するとき、ロータにおいてオイルに浸された部分に粘性抵抗が生じる。この粘性抵抗は、ロータの回転速度に比例して大きくなる。このため、駆動モータが高回転かつ低トルクのときの粘性抵抗は、駆動モータが低回転かつ高トルクのときの粘性抵抗よりも高くなる。

また、粘性抵抗を小さくするため、ロータの回転によるオイルの汲み上げ量を減らした場合、駆動モータが低回転かつ高トルクのとき、コイルを冷却するためのオイル量が少なくなり、コイルの冷却機能が低下してしまう。

本発明は、上記背景を踏まえて創作されたものであり、低回転時のコイルの冷却機能の低下を抑制し、かつ高回転時の粘性抵抗を小さくすることが可能な構成の駆動モータおよびこの駆動モータを備える車両駆動装置を提供することを目的とする。

本手段は、「冷却液が溜められる冷却液貯留部を有し、筒状に形成された筐体と、前記筐体内に収容され、電力が供給されることにより磁界を生成するコイルを有するステータと、出力軸を有し、前記筐体内において、前記ステータよりも径方向の内側に収容され、前記コイルの磁界により回転力を得るロータと、前記出力軸に固定され、前記出力軸の回転にともない回転して前記冷却液を汲み上げて前記コイルに噴射する冷却装置とを備え、前記冷却装置は、板状に形成されたプレートと、前記プレートから前記径方向に突出することが可能な状態で取り付けられた腕部と、前記プレートに取り付けられ、前記腕部の前記径方向の内側の端部よりも前記径方向の外側に位置し、前記プレートに対して前記腕部を回転可能に支持する支持部品とを有し、前記腕部において前記支持部品よりも前記径方向の内側部分には、前記冷却装置の回転により発生する遠心力により前記内側部分を前記径方向の外側に付勢する錘部が位置し、前記腕部は、前記腕部の前記径方向の外側部分が前記プレートから前記径方向に突出するとき、前記冷却装置の回転にともない前記冷却液を汲み上げる駆動モータ」を有する。

駆動モータの回転速度が高くなるにつれて遠心力により錘部が腕部の径方向の内側の部分を径方向の外側に付勢する力が大きくなる。これにより、腕部は、駆動モータが高回転のとき、錘部により支持部品を中心として回転する。これにより、腕部の径方向の外側の部分は、径方向の内側に移動する。このため、駆動モータが高回転のときの腕部の径方向の外側の部分がプレートから径方向に突出する突出距離は、駆動モータが低回転のときの上記突出距離よりも小さくなる。これにより、駆動モータが高回転のときの腕部が冷却液に接触する面積は、駆動モータが低回転のときの腕部が冷却液に接触する面積よりも小さくなる。このため、駆動モータの回転速度により上記突出距離が変更しない構成と比較して、駆動モータが高回転のときの腕部の粘性抵抗が小さくなる。

一方、駆動モータが低回転のとき、錘部が腕部の径方向の外側の部分に付勢する力が小さいことにより、駆動モータが低回転のときの上記突出距離は、駆動モータが高回転のときの上記突出距離よりも大きくなる。このため、駆動モータが低回転のときに冷却装置が１回転する間に腕部が汲み上げる冷却液の量は、駆動モータが高回転のときに冷却装置が１回転する間に腕部が汲み上げる冷却液の量よりも多くなる。このため、冷却装置が１回転する間にコイルに噴射する冷却液の量が増加するため、駆動モータが低回転のときのコイルの冷却機能の低下が抑制される。

上記手段の一形態は、「前記冷却装置は、接続流路および吐出流路を有し、前記接続流路は、前記腕部により汲み上げられた前記冷却液を前記吐出流路に流入させるものであり、前記吐出流路は、吐出口を有し、前記吐出口は、前記コイルの内周側の空間に位置している駆動モータ」を有する。

この駆動モータにおいては、冷却装置の回転により腕部が冷却液貯留部を通過するとき、冷却液貯留部の冷却液が腕部により汲み上げられる。腕部の冷却液は、接続流路を介して吐出流路に流れ込む。吐出流路の冷却液は、吐出口を介して冷却装置の外部に噴射される。冷却装置は、コイルの内周側の空間に吐出口が位置しているため、吐出口から噴射された冷却液が適切にコイルに付着する。

上記手段の一形態は、「前記冷却装置は、前記腕部の前記内側部分を前記径方向の内側に付勢する付勢部品を有する駆動モータ」を有する。
駆動モータが高回転から低回転に移行するとき、錘部が遠心力により腕部の内側部分を径方向の外側に付勢する力が小さくなる。そして、錘部が腕部の内側部分を径方向の外側に付勢する力が付勢部品が腕部の内側部分を径方向の内側に付勢する力よりも小さくなるとき、腕部が回転して腕部の外側部分が径方向の外側に移動する。これにより、腕部の外側部分がプレートから径方向に突出する突出距離が大きくなる。このため、駆動モータが高回転から低回転に移行するとき、腕部が冷却液に接触する面積が大きくなる。したがって、駆動モータの低回転時に腕部が冷却液をより多く汲み上げることができる。

上記手段の一形態は、「前記腕部の前記内側部分における前記錘部との接触位置と前記支持部品とを結ぶ前記腕部の内側距離は、前記腕部の前記径方向の外側の端部と前記支持部品とを結ぶ前記腕部の外側距離よりも小さい駆動モータ」を有する。

この駆動モータにおいては、内側距離が外側距離よりも小さくなるため、内側距離が外側距離以上の場合と比較して、支持部品を中心とする腕部の内側部分の回動量に対して、腕部の外側部分が支持部品を中心として径方向の内側に移動する距離が大きくなる。このため、錘部の移動距離に対して、腕部の外側部分がプレートから径方向に突出する突出距離が小さくなる量が大きくなる。したがって、錘部の移動距離を小さくすることができるため、冷却装置の径方向の小型化を図ることができる。

上記手段の一形態は、「上記駆動モータを電動車両の駆動源として用いる車両駆動装置」を有する。

本駆動モータおよび本車両駆動装置は、低回転時のコイルの冷却機能の低下を抑制し、かつ高回転時の粘性抵抗を小さくすることができる。

実施形態の車両駆動装置を備える電動車両の概略図。 実施形態の車両駆動装置の駆動モータの断面図。 実施形態の駆動モータが有する冷却装置の分解斜視図。 実施形態の駆動モータが有する冷却装置に関する図であって、カバープレート、腕部、錘、およびコイルばねの配置関係を示す平面図。 実施形態の駆動モータが有する冷却装置のオイルの流通を示す図であって、（ａ）は支持プレートの底面図、（ｂ）はカバープレートの平面図、（ｃ）は吐出プレートの平面図。 実施形態の駆動モータが有する冷却装置に関する図であって、（ａ）は駆動モータが低回転時の支持プレート、腕部、錘、およびコイルばねの配置構成を示す底面図、（ｂ）は駆動モータが高回転時の支持プレート、腕部、錘、およびコイルばねの配置構成を示す底面図。 他の実施形態の駆動モータが有する冷却装置に関する図であって、カバープレート、腕部、錘、およびコイルばねの配置構成の一部分を示す平面図。

図１を参照して、車両駆動装置１０を備える電動車両１の構成について説明する。
電動車両１は、一対の前輪２Ｆおよび一対の後輪２Ｒにより構成される車輪２、主電源３、および車両駆動装置１０を有する。電動車両１は、車両駆動装置１０により各前輪２Ｆおよび各後輪２Ｒが駆動される構成を有する。

車両駆動装置１０は、制御装置８０および４個の駆動ユニット２０を有する。４個の駆動ユニット２０は、各前輪２Ｆおよび各後輪２Ｒに内蔵されている。駆動ユニット２０は、電動車両１の駆動源となる駆動モータ３０、減速機２１、およびハブユニット２２を有する。駆動モータ３０の出力軸４１（図２参照）は、減速機２１に接続されている。減速機２１は、ハブユニット２２に接続されている。減速機２１は、遊星歯車機構が用いられている。ハブユニット２２は、駆動ユニット２０に対応する車輪２に固定されている。駆動ユニット２０は、減速機２１を介して駆動モータ３０の出力軸４１の回転を減速した状態でハブユニット２２に伝達する。これにより、駆動ユニット２０に対応する車輪２が回転する。

制御装置８０は、ＥＣＵ８１（Electronic Control Unit）およびインバータ回路８２を有する。制御装置８０は、主電源３と電気的に接続されている。制御装置８０は、主電源３から電力が供給される。ＥＣＵ８１は、インバータ回路８２と電気的に接続されている。ＥＣＵ８１は、駆動モータ３０の回転数およびトルクを可変制御する。インバータ回路８２は主電源３の直流電力を３相交流に変換して駆動モータ３０に供給する。

図２を参照して、駆動モータ３０の全体構成について説明する。
駆動モータ３０は、埋込磁石型の３相ブラシレスモータが用いられている。駆動モータ３０は、ロータ４０、ステータ５０、２個の軸受３１、２個の冷却装置７０、および筐体６０を備えている。駆動モータ３０は、径方向ＺＢにおいてステータ５０よりも内側にロータ４０が配置されたインナーロータ型を構成している。

ロータ４０は、出力軸４１、ロータコア４２、および複数の永久磁石４３を有する。ロータコア４２は、円筒形状に形成されている。ロータコア４２は、電磁鋼板が複数層にわたり積層された構成を有する。ロータコア４２は、出力軸４１に固定されている。永久磁石４３は、板状に形成されている。永久磁石４３は、ロータコア４２の外周部分に埋め込まれている。

ステータ５０は、ステータコア５１およびコイル５２を有する。ステータコア５１は、平面視において円環状に形成されている。ステータコア５１は、電磁鋼板が複数層にわたり積層された構成を有する。コイル５２は、Ｕ相の導電線、Ｖ相の導電線、およびＷ相の導電線がステータコア５１の各ティースに巻き付けられることにより形成されている。コイル５２は、インバータ回路８２（図１参照）を介して電力が供給されることにより磁界を生成する。この磁界とロータ４０の永久磁石４３との間に形成された磁気回路によりロータ４０は、回転力を得る。

２個の軸受３１は、ロータコア４２の軸方向ＺＡの両側において、ロータコア４２と軸方向ＺＡに隙間を介して位置している。軸受３１としては、玉軸受が用いられている。軸受３１は、筐体６０に対する出力軸４１（ロータ４０）の回転が可能な状態で出力軸４１を支持する。

筐体６０は、ロータ４０、ステータ５０、２個の軸受３１、および２個の冷却装置７０を収容している。筐体６０は、ハウジング６１およびブラケット６２を有する。ハウジング６１およびブラケット６２は、互いに組み付けられている。ハウジング６１は、金属材料により形成されている。ハウジング６１は、軸方向ＺＡの一方が開口する円筒形状に形成されている。ブラケット６２は、金属材料により形成されている。ブラケット６２は、板状に形成されている。ブラケット６２は、ハウジング６１の開口部を覆っている。

筐体６０の鉛直方向の下側の部分には、冷却液貯留部としてのオイル貯留部６３が形成されている。オイル貯留部６３には、冷却液としてのオイル６４が貯留されている。オイル６４は、ステータ５０の鉛直方向の下側の一部を浸している。オイル６４は、ロータ４０よりも鉛直方向の下側に位置している。

冷却装置７０は、ロータコア４２および軸受３１の軸方向ＺＡの間において、ロータコア４２および軸受３１のそれぞれと隙間を介して位置している。冷却装置７０は、出力軸４１に固定されている。冷却装置７０のロータコア４２側の一部は、径方向ＺＢにおいてコイル５２と隙間を介して対向している。冷却装置７０は、軸方向ＺＡにおいて軸受３１側の部分がコイル５２と隙間を介して対向している。冷却装置７０は、出力軸４１と一体に回転することによりコイル５２に向けてオイル６４を噴射する。

図３および図４を参照して、冷却装置７０の詳細な構成について説明する。
冷却装置７０は、支持プレート７１、カバープレート７２、４個の支持部品７３、４個の錘７４、付勢部品としての４個のコイルばね７５、４個の腕部７６、および吐出プレート７７を有する。冷却装置７０は、支持プレート７１およびカバープレート７２により４個の支持部品７３、４個の錘７４、４個のコイルばね７５、および４個の腕部７６が挟み込まれた構成を有する。冷却装置７０は、カバープレート７２において支持プレート７１とは反対側の面に吐出プレート７７が接触した状態で配置された構成を有する。なお、支持プレート７１およびカバープレート７２は「プレート」に相当する。錘７４は「錘部」に相当する。

支持プレート７１は、樹脂材料により形成されている。支持プレート７１は、円板状に形成されている。支持プレート７１には、軸固定孔７１Ａ、４個の収容部７１Ｂ、および４個の固定穴７１Ｃが形成されている。

軸固定孔７１Ａは、支持プレート７１におけるカバープレート７２との対向面７１Ｘの中央部分において、支持プレート７１を軸方向ＺＡに貫通している。
４個の収容部７１Ｂは、軸固定孔７１Ａの中心軸を中心として周方向ＺＣに９０°等配に形成されている。収容部７１Ｂは、支持プレート７１の対向面７１Ｘから凹む凹形状として形成されている。収容部７１Ｂは、径方向ＺＢに延びている。

４個の固定穴７１Ｃは、軸固定孔７１Ａの中心軸を中心として周方向ＺＣに９０°等配に形成されている。４個の固定穴７１Ｃは、支持プレート７１の対向面７１Ｘから凹む凹形状として形成されている。固定穴７１Ｃは、径方向ＺＢにおいて収容部７１Ｂの外側部分の付近に位置している。

カバープレート７２は、樹脂材料により形成されている。カバープレート７２は、円板状に形成されている。カバープレート７２の外径は、支持プレート７１の外径と等しい。カバープレート７２には、軸固定孔７２Ａ、４個の収容部７２Ｂ、４個の固定穴７２Ｄ、および４個のオイル流路７２Ｅが形成されている。

軸固定孔７２Ａは、カバープレート７２における支持プレート７１との対向面７２Ｘの中央部分において、カバープレート７２を軸方向ＺＡに貫通している。
４個の収容部７２Ｂは、軸固定孔７２Ａの中心軸を中心として周方向ＺＣに９０°等配に形成されている。４個の収容部７２Ｂは、軸方向ＺＡにおいて支持プレート７１の４個の収容部７１Ｂとそれぞれ対向している。４個の収容部７２Ｂは、カバープレート７２の対向面７２Ｘから凹む凹形状として形成されている。収容部７２Ｂの径方向ＺＢの両端部には、カバープレート７２の対向面７２Ｘから軸方向ＺＡに延びる周壁７２Ｃが形成されている。周壁７２Ｃの先端面は、支持プレート７１の対向面７１Ｘと接触している。

４個の固定穴７２Ｄは、軸固定孔７２Ａの中心軸を中心として周方向ＺＣに９０°等配に形成されている。４個の固定穴７２Ｄは、カバープレート７２の対向面７２Ｘから凹む凹形状として形成されている。４個の固定穴７２Ｄは、軸方向ＺＡにおいて支持プレート７１の４個の固定穴７１Ｃとそれぞれ対向している。

４個のオイル流路７２Ｅは、軸固定孔７２Ａの中心軸を中心として周方向ＺＣに９０°等配に形成されている。オイル流路７２Ｅは、略円弧状に形成されている。オイル流路７２Ｅは、カバープレート７２の対向面７２Ｘから凹む凹形状として形成されている。オイル流路７２Ｅは、その内周側の部分において連通孔７２Ｆが形成されている。連通孔７２Ｆは、カバープレート７２を軸方向ＺＡに貫通している。

支持部品７３は、腕部７６とは個別に形成されている。支持部品７３は、金属材料により形成されている。支持部品７３は、円柱形状を有する。支持部品７３は、腕部７６の貫通孔７６Ｇに挿入されている。支持部品７３の一方の端部は、支持プレート７１の固定穴７１Ｃに圧入されている。支持部品７３の他方の端部は、カバープレート７２の固定穴７２Ｄに圧入されている。支持部品７３は、カバープレート７２に対する腕部７６の回転が可能な状態で腕部７６を支持する。

錘７４は、腕部７６とは個別に形成されている。錘７４は、金属材料により形成されている。錘７４は、円柱状に形成されている。錘７４の軸方向ＺＡの一方の端部は、支持プレート７１の収容部７１Ｂの径方向ＺＢの内側端部に収容されている。錘７４の軸方向ＺＡの他方の端部は、カバープレート７２の収容部７２Ｂの径方向ＺＢの内側端部に収容されている。錘７４は、収容部７１Ｂ，７２Ｂ内を移動することが可能な状態で配置されている。

コイルばね７５は、支持プレート７１の収容部７１Ｂの径方向ＺＢの外側端部およびカバープレート７２の収容部７２Ｂの径方向ＺＢの外側端部に挟み込まれている。コイルばね７５は、圧縮した状態で各収容部７１Ｂ，７２Ｂに配置されている。

腕部７６は、樹脂材料により形成されている。腕部７６は、内側部分７６Ａ、外側部分７６Ｂ、および支持部分７６Ｆを有する。腕部７６は、支持部分７６Ｆを中心として内側部分７６Ａに対して外側部分７６Ｂが周方向ＺＣに屈曲した形状を有する。支持部分７６Ｆは、内側部分７６Ａおよび外側部分７６Ｂを連結している。支持部分７６Ｆには、腕部７６を軸方向ＺＡに貫通する貫通孔７６Ｇが形成されている。外側部分７６Ｂの先端部には、汲上部７６Ｃが形成されている。

汲上部７６Ｃは、一対の壁部７６Ｄおよび湾曲部７６Ｅを有する。一対の壁部７６Ｄは、汲上部７６Ｃの軸方向ＺＡの両端に形成されている。一対の壁部７６Ｄは、外側部分７６Ｂから周方向ＺＣに突出している。湾曲部７６Ｅは、外側部分７６Ｂの径方向ＺＢの端部から周方向ＺＣに湾曲している。

図４に示されるように、腕部７６の内側部分７６Ａは、径方向ＺＢにおいて錘７４およびコイルばね７５により挟み込まれている。支持部分７６Ｆの中心と内側部分７６Ａにおける錘７４との接触位置との間の距離（以下、「内側距離Ｄ１」）は、支持部分７６Ｆの中心と外側部分７６Ｂの先端部との間の距離（以下、「外側距離Ｄ２」）よりも小さい。

腕部７６は、錘７４が各収容部７１Ｂ，７２Ｂの径方向ＺＢの内側端部に位置するとき、汲上部７６Ｃが支持プレート７１（カバープレート７２）から径方向ＺＢに突出している。腕部７６は、錘７４が各収容部７１Ｂ，７２Ｂの径方向ＺＢの内側端部に位置するとき、支持プレート７１（カバープレート７２）から径方向ＺＢへの汲上部７６Ｃの突出距離が最大となる。腕部７６の外側部分７６Ｂは、錘７４が各収容部７１Ｂ，７２Ｂの径方向ＺＢの内側端部に位置するとき、周方向ＺＣにおいてカバープレート７２のオイル流路７２Ｅの周方向ＺＣの端部に位置している。

腕部７６は、錘７４が径方向ＺＢの外側に移動してコイルばね７５が最も圧縮された状態となるとき、支持プレート７１（カバープレート７２）から径方向ＺＢへの突出距離が最小となる。腕部７６の外側部分７６Ｂは、コイルばね７５が最も圧縮された状態となるとき、周方向ＺＣにおいてカバープレート７２のオイル流路７２Ｅの周方向ＺＣの端部よりも連通孔７２Ｆ側に位置する。

図３に示されるように、吐出プレート７７は、樹脂材料により形成されている。吐出プレート７７は、円板状に形成されている。吐出プレート７７の外径は、カバープレート７２の外径よりも小さい。吐出プレート７７には、軸固定孔７７Ａ、４個の連通部７７Ｂ、４個の連通孔７７Ｃ、第１流路７７Ｄ、および吐出流路としての４個の第２流路７７Ｅが形成されている。

軸固定孔７７Ａは、吐出プレート７７の平面視における中央部分に位置している。軸固定孔７７Ａは、吐出プレート７７を貫通している。
連通部７７Ｂは、吐出プレート７７におけるカバープレート７２と対向する対向面７７Ｘから凹む凹形状として形成されている。連通部７７Ｂは、径方向ＺＢに延びている。連通部７７Ｂの径方向ＺＢの外側端部は、軸方向ＺＡにおいてカバープレート７２の連通孔７２Ｆと対向している。連通部７７Ｂの径方向ＺＢの内側端部には、連通孔７７Ｃが形成されている。連通孔７７Ｃは、第１流路７７Ｄと連通している。

第１流路７７Ｄは、円環状に形成されている。第１流路７７Ｄは、吐出プレート７７の軸方向ＺＡの中央部に形成されている。第１流路７７Ｄは、吐出プレート７７の径方向ＺＢの内側部分に形成されている。

第２流路７７Ｅは、吐出プレート７７の軸方向ＺＡの中央部に形成されている。第２流路７７Ｅは、径方向ＺＢに延びている。第２流路７７Ｅの径方向ＺＢの内側端部は、第１流路７７Ｄと連通している。第２流路７７Ｅの径方向ＺＢの外側端部には、吐出プレート７７の外周面７７Ｙに開口する吐出口７７Ｆが形成されている。吐出口７７Ｆは、コイル５２（図２参照）の内周側の空間に位置している。

なお、カバープレート７２の４個のオイル流路７２Ｅおよび４個の連通孔７２Ｆ、および吐出プレート７７の４個の連通部７７Ｂ、４個の連通孔７７Ｃ、および第１流路７７Ｄにより「接続流路」が構成されている。

図５を参照して、冷却装置７０内のオイル６４の流通について説明する。なお、図５においては、図面の簡略化およびオイル６４の流通の見易さのため、錘７４、コイルばね７５、および汲上部７６Ｃの一対の壁部７６Ｄを省略して示している。また、図５を参照する以下の説明において、符号が付された電動車両１の各構成要素は、図１〜図３に記載された各構成要素を示す。

図５（ａ）に示されるように、１個の腕部７６の汲上部７６Ｃは、オイル６４に浸されている。この状態において、電動車両１を前進させるため、駆動モータ３０の駆動によりロータ４０が回転するとき、冷却装置７０が図５中の矢印方向ＲＣに回転する。このとき、図５（ａ）中の最も下側の汲上部７６Ｃであるオイル６４に浸された汲上部７６Ｃは、オイル６４を汲み上げる。そして、冷却装置７０の回転により、汲上部７６Ｃは、図５（ａ）中の最も左側の汲上部７６Ｃのように鉛直方向の上側に移動して腕部７６の外側部分７６Ｂが径方向ＺＢの内側に向かうにつれて鉛直方向の下側に傾斜する。このため、汲上部７６Ｃのオイル６４は、重力の作用により腕部７６の外側部分７６Ｂを径方向ＺＢの内側に伝うとともにカバープレート７２のオイル流路７２Ｅに流れ込む。

図５（ｂ）に示されるように、オイル流路７２Ｅ内のオイル６４は、重力の作用により連通孔７２Ｆに流れ込む。図５（ｂ）および図５（ｃ）に示されるように、連通孔７２Ｆ内のオイル６４は、重力の作用により吐出プレート７７の連通部７７Ｂに流れ込む。図５（ｃ）に示されるように、連通部７７Ｂ内のオイル６４は、連通孔７７Ｃを介して第１流路７７Ｄに流れ込む。第１流路７７Ｄ内のオイル６４は、吐出プレート７７の回転による遠心力の作用により第２流路７７Ｅおよび吐出口７７Ｆを介して吐出プレート７７の外部に吐出する。吐出プレート７７から吐出されたオイル６４は、ステータ５０のコイル５２のコイルエンド５２Ａに付着する。コイルエンド５２Ａは、付着したオイル６４により冷却される。

図６を参照して、本実施形態の駆動モータ３０の作用について説明する。なお、図６を参照する以下の説明においては、符号が付された駆動モータ３０の各構成要素は、図２に記載された各構成要素を示す。

駆動モータ３０が低回転かつ高トルク時においては、要求トルクを達成するためにコイル５２に大電流が供給される。このため、コイル５２の発熱量は電流の大きさに比例するため、コイル５２の温度が高くなる。コイル５２におけるステータコア５１付近の部分の熱は、ステータコア５１を介してハウジング６１に移動しやすい。一方、コイル５２におけるステータコア５１から軸方向ＺＡに離れた部分であるコイルエンド５２Ａの熱は、ステータコア５１を介してハウジング６１に移動しにくい。このため、コイルエンド５２Ａの温度は、コイル５２の他の部分の温度よりも高くなるおそれがある。

図６（ａ）に示されるように、駆動モータ３０が低回転かつ高トルク時においては、冷却装置７０の回転により錘７４を介して腕部７６の内側部分７６Ａに作用する遠心力がコイルばね７５が内側部分７６Ａを径方向ＺＢの内側に押す力よりも小さくなる。このため、腕部７６の汲上部７６Ｃの支持プレート７１（カバープレート７２）の外周面に対する径方向ＺＢの外側への突出距離が大きくなる。このため、冷却装置７０は、汲上部７６Ｃがオイル６４を汲み上げるため、吐出プレート７７からコイルエンド５２Ａに向けてオイル６４を噴射することが可能となる。したがって、冷却装置７０は、オイル６４によりコイルエンド５２Ａを冷却することができる。

一方、駆動モータ３０が高回転かつ低トルク時においては、コイル５２に供給される電流は、駆動モータ３０が低回転かつ高トルク時のコイル５２に供給される電流よりも小さい。このため、コイル５２の温度は、駆動モータ３０が低回転かつ高トルク時のコイル５２の温度よりも低くなる。したがって、駆動モータ３０が低回転かつ高トルク時と比較して、冷却装置７０がコイル５２を冷却する機能が低くてもよい。また、駆動モータ３０の回転速度が大きくなるにつれて冷却装置７０の腕部７６におけるオイル６４の粘性抵抗が大きくなる。

図６（ｂ）に示されるように、駆動モータ３０が高回転かつ低トルク時においては、冷却装置７０の回転により錘７４を介して腕部７６の内側部分７６Ａに作用する遠心力がコイルばね７５が内側部分７６Ａを径方向ＺＢの内側に押す力よりも大きくなる。このため、錘７４が径方向ＺＢの外側に移動する。これにともない、コイルばね７５が腕部７６の内側部分７６Ａにより圧縮される。このため、腕部７６は、支持部分７６Ｆ（支持部品７３）を中心に回転する。これにより、腕部７６の汲上部７６Ｃは、径方向ＺＢの内側に移動する。このため、汲上部７６Ｃの支持プレート７１（カバープレート７２）の外周面に対する径方向ＺＢの外側への突出距離は、冷却装置７０が低回転かつ高トルク時の上記突出距離よりも小さくなる。すなわち、冷却装置７０によるコイル５２への冷却機能を低下させている。これにより、汲上部７６Ｃがオイル６４に浸される面積が小さくなるため、冷却装置７０が低回転かつ高トルク時よりも冷却装置７０の回転時のオイル６４の粘性抵抗が小さくなる。

このように、本実施形態の駆動モータ３０においては、オイル６４によるコイル５２への高い冷却機能が必要とされる駆動モータ３０の低回転かつ高トルク時に冷却装置７０が１回転する間の冷却装置７０によるオイル６４の汲み上げ量を増加させてコイル５２を冷却する。一方、本実施形態の駆動モータ３０においては、オイル６４によるコイル５２への高い冷却機能が必要とされてない駆動モータ３０の高回転かつ低トルク時に冷却装置７０によるオイル６４の汲み上げ量を減少させてオイル６４の粘性抵抗を小さくする。

本実施形態の駆動モータ３０は、以下の効果を奏する。
（１）冷却装置７０は、腕部７６および錘７４を有する。腕部７６の汲上部７６Ｃは、冷却装置７０が回転していないときおよび低回転のとき、支持プレート７１（カバープレート７２）よりも径方向ＺＢの外側に突出している。腕部７６は、駆動モータ３０が高回転時すなわち冷却装置７０が高回転時に遠心力により錘７４が腕部７６の径方向ＺＢの内側端部を付勢することにより支持部品７３を中心に回転する。そして、汲上部７６Ｃが径方向ＺＢの内側に移動する。この構成によれば、駆動モータ３０が低回転のとき、冷却装置７０が１回転する間の汲上部７６Ｃによるオイル６４の汲み上げ量が増加するため、コイル５２への冷却機能の低下が抑制される。また、駆動モータ３０が高回転のとき、汲上部７６Ｃに接触するオイル６４の面積が小さくなるため、オイル６４の粘性抵抗が小さくなる。

（２）冷却装置７０は、第２流路７７Ｅおよび吐出口７７Ｆが形成された吐出プレート７７を有する。吐出口７７Ｆは、コイル５２の内周側の空間に位置している。この構成によれば、冷却装置７０の回転にともない腕部７６により汲み上げられたオイル６４は、カバープレート７２のオイル流路７２Ｅ、吐出プレート７７の連通部７７Ｂ、連通孔７７Ｃ、および第１流路７７Ｄを介して第２流路７７Ｅに流入する。第２流路７７Ｅのオイル６４は、吐出口７７Ｆを介して冷却装置７０の外部に噴射される。冷却装置７０は、コイル５２の内周側の空間に吐出口７７Ｆが位置しているため、吐出口７７Ｆから噴射されたオイル６４が適切にコイル５２に付着する。

（３）冷却装置７０は、腕部７６の径方向ＺＢの内側端部を径方向ＺＢの内側に付勢するコイルばね７５を有する。この構成によれば、錘７４が遠心力により腕部７６を径方向ＺＢの外側に付勢する力がコイルばね７５が腕部７６を径方向ＺＢの内側に付勢する力よりも小さくなるとき、腕部７６が回転し、腕部７６の汲上部７６Ｃが径方向ＺＢの内側に移動する。このため、腕部７６が支持プレート７１（カバープレート７２）よりも径方向ＺＢに突出する突出距離が大きくなる。このため、駆動モータ３０が高回転から低回転に移行するとき、腕部７６がオイル６４に接触する面積が大きくなる。したがって、駆動モータ３０の低回転時に腕部７６がオイル６４をより多く汲み上げることができる。

（４）腕部７６は、内側距離Ｄ１が外側距離Ｄ２よりも小さい構成を有する。この構成によれば、内側距離Ｄ１が外側距離Ｄ２以上の場合と比較して、支持部品７３を中心とする腕部７６の内側部分７６Ａの回動量に対して、支持部品７３を中心とする腕部７６の汲上部７６Ｃが径方向ＺＢの内側に移動する距離が大きくなる。このため、錘７４の移動距離およびコイルばね７５の伸縮距離に対して、上記突出距離が小さくなる量が大きくなる。したがって、錘７４の移動距離およびコイルばね７５の伸縮距離を小さくすることができるため、冷却装置７０の径方向ＺＢの小型化を図ることができる。

（５）腕部７６には、汲上部７６Ｃが形成されている。この構成によれば、支持プレート７１およびカバープレート７２から突出した状態で汲上部７６Ｃがオイル６４を汲み上げたときにオイル６４が腕部７６から零れ落ちることが抑制される。また、汲上部７６Ｃは、湾曲部７６Ｅを有する。この構成によれば、駆動モータ３０が高回転のとき、腕部７６の回転により汲上部７６Ｃが径方向ＺＢの内側に移動したとき、腕部７６の支持プレート７１（カバープレート７２）からの径方向ＺＢへの突出距離が小さくなる。このため、腕部７６に起因する粘性抵抗が小さくなる。

（６）駆動モータ３０においては、冷却装置７０が両コイルエンド５２Ａにそれぞれ位置している。この構成によれば、冷却装置７０が両コイルエンド５２Ａを冷却することができる。したがって、駆動モータ３０は、コイル５２をより冷却することができる。

（７）駆動モータ３０においては、オイル６４がロータ４０よりも鉛直方向の下側に位置している。この構成によれば、ロータ４０がオイル６４に浸されていないため、ロータ４０に作用する粘性抵抗が「０」となる。したがって、ロータ４０がオイル６４に浸されたと仮定した場合と比較して、駆動モータ３０に作用する粘性抵抗が小さくなる。

（８）オイル流路７２Ｅは、腕部７６の回転範囲よりも大きい。この構成によれば、オイル流路７２Ｅが腕部７６の回転範囲と等しいと仮定した構成と比較して、カバープレート７２の軽量化を図ることができる。

本駆動モータおよび本車両駆動装置は、上記実施形態とは別の実施形態を含む。以下、本駆動モータおよび本車両駆動装置の他の実施形態として上記実施形態の変形例を示す。なお以下の各変形例は、技術的に可能な範囲において互いに組み合わせることもできる。

・上記実施形態の腕部７６において、図７に示されるように壁部７６Ｈを追加することもできる。壁部７６Ｈは、腕部７６の軸方向ＺＡの全体にわたり形成されている。腕部７６は、径方向ＺＢにおいて汲上部７６Ｃよりも内側かつ支持部分７６Ｆよりも外側に位置している。この構成によれば、汲上部７６Ｃにより汲み上げられたオイル６４は、腕部７６の外側部分７６Ｂを伝って壁部７６Ｈに衝突する。そして、壁部７６Ｈに衝突したオイル６４は、壁部７６Ｈよりも径方向ＺＢの内側に移動することが制限されてカバープレート７２のオイル流路７２Ｅに流入する。このため、オイル６４がオイル流路７２Ｅに流入しやすくなる。

・上記実施形態の腕部７６において、内側距離Ｄ１が外側距離Ｄ２以上とすることもできる。
・上記実施形態の腕部７６は、支持部分７６Ｆを中心として内側部分７６Ａに対して外側部分７６Ｂが屈曲した形状を有する。ただし、腕部７６の形状は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の腕部７６は、内側部分７６Ａおよび外側部分７６Ｂが一直線状となる形状を有する。

・上記実施形態の収容部７１Ｂ，７２Ｂは、径方向ＺＢに延びている。ただし、収容部７１Ｂ，７２Ｂの形状は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の収容部７１Ｂ，７２Ｂは、支持部品７３を中心とした円弧形状に形成される。変形例の収容部７１Ｂ，７２Ｂの円弧形状としては、例えば、曲率半径が内側距離Ｄ１と等しくすることもできる。

・上記実施形態のカバープレート７２において、収容部７２Ｂおよび固定穴７２Ｄの少なくとも一方を省略することもできる。
・上記実施形態のカバープレート７２において、オイル６４に最も接近するオイル流路７２Ｅの少なくとも一部がオイル６４に浸される構成に変更することもできる。

・上記実施形態のカバープレート７２のオイル流路７２Ｅにおいて、オイル流路７２Ｅの周方向ＺＣの大きさを腕部７６の回転範囲と等しくすることもできる。なお、回転範囲は、駆動モータ３０が停止時のときの腕部７６の周方向ＺＣの位置から駆動モータ３０が最大回転速度のときの腕部７６の周方向ＺＣの位置までの範囲を示す。

・上記実施形態の錘７４は、円柱状に形成されている。ただし、錘７４の形状は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の錘７４は、球状に形成される。
・上記実施形態の冷却装置７０において、腕部７６の個数を１〜３個または５個以上とすることもできる。また、冷却装置７０において、支持プレート７１の収容部７１Ｂおよび固定穴７１Ｃの個数、カバープレート７２の収容部７２Ｂ、固定穴７２Ｄ、およびオイル流路７２Ｅの個数、支持部品７３、錘７４、およびコイルばね７５の個数は、腕部７６の個数に応じて変更される。

・上記実施形態の腕部７６および錘７４を同一材料により一体に形成することもできる。また、上記実施形態の腕部７６および支持部品７３を同一材料により一体に形成することもできる。腕部７６および支持部品７３を一体に形成した構成においては、支持プレート７１の固定穴７１Ｃおよびカバープレート７２の固定穴７２Ｄのそれぞれに支持部品７３が各プレート７１，７２に対する回転が可能な状態で支持されている。

・上記実施形態の吐出プレート７７において、第２流路７７Ｅの個数を１〜３個または５個以上に変更することもできる。
・上記実施形態の冷却装置７０は、付勢部品としてコイルばね７５が用いられている。ただし、付勢部品の構成は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の冷却装置７０は、付勢部品としてねじりコイルばねが用いられる。ねじりコイルばねは、例えば腕部７６の支持部分７６Ｆの貫通孔７６Ｇに挿入されている。ねじりコイルばねには、支持部品７３が挿入されている。ねじりコイルばねの一端は、支持プレート７１およびカバープレート７２の一方に固定されている。ねじりコイルばねの他端は、腕部７６の内側部分７６Ａに固定されている。

・上記実施形態の冷却装置７０において、支持プレート７１を省略することもできる。
・上記実施形態の２個の冷却装置７０の一方を省略することもできる。
・上記実施形態の冷却装置７０において、支持プレート７１、カバープレート７２、吐出プレート７７、および腕部７６の少なくとも１つを金属材料により形成した構成に変更することもできる。なお、この金属材料としては、例えばアルミニウムを用いることができる。

・上記実施形態の各前輪２Ｆを駆動させる一組の駆動ユニット２０および各後輪２Ｒを駆動させる一組の駆動ユニット２０の少なくとも一方において、減速機２１を省略することができる。

・上記実施形態の車両駆動装置１０において、各前輪２Ｆを駆動させる一組の駆動ユニット２０および各後輪２Ｒを駆動させる一組の駆動ユニット２０の一方を省略することもできる。

・上記実施形態の車両駆動装置１０は、各車輪２を駆動させる構成を有する。ただし、車両駆動装置１０の構成は上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の車両駆動装置１０は、ハイブリッド車両または電動車両のモータジェネレータ（駆動モータ）としての構成を有する。

次に、上記実施形態から把握することができる技術的思想について以下に記載する。
（付記１）前記腕部の前記径方向の外側端部には、前記冷却液を汲み上げる汲上部が形成され、前記汲上部において前記冷却液を汲み上げる部分とは反対側の部分が湾曲形状に形成されている駆動モータ。

この駆動モータにおいては、汲上部において冷却液を汲み上げる部分とは反対側の部分が湾曲形状に形成されるため、駆動モータが高回転のとき、腕部の回転により汲上部が径方向の内側に移動したとき、腕部のプレートからの径方向への突出距離が小さくなる。このため、腕部に起因する粘性抵抗が小さくなる。

（付記２）前記冷却液貯留部の前記冷却液は、前記プレートよりも下方に位置している駆動モータ。
この駆動モータにおいては、プレートが冷却液に浸されていないため、プレートに作用する粘性抵抗が「０」となる。したがって、プレートが冷却液に浸されたと仮定した場合と比較して、駆動モータに作用する粘性抵抗が小さくなる。

（付記３）前記冷却液貯留部の前記冷却液は、前記ロータよりも鉛直方向の下側に位置している駆動モータ。
この駆動モータにおいては、ロータが冷却液に浸されていないため、ロータに作用する粘性抵抗が「０」となる。したがって、ロータが冷却液に浸されたと仮定した場合と比較して、駆動モータに作用する粘性抵抗が小さくなる。

１…電動車両、１０…車両駆動装置、３０…駆動モータ、４０…ロータ、４１…出力軸、５０…ステータ、５２…コイル、６０…筐体、６３…オイル貯留部（冷却液貯留部）、６４…オイル（冷却液）、７０…冷却装置、７１…支持プレート（プレート）、７２…カバープレート（プレート）、７２Ｅ…オイル流路（接続流路）、７２Ｆ…連通孔（接続流路）、７３…支持部品、７４…錘（錘部）、７５…コイルばね（付勢部品）、７６…腕部、７６Ａ…内側部分、７６Ｂ…外側部分（腕部の径方向の外側の部分）、７７Ｂ…連通部（接続流路）、７７Ｃ…連通孔（接続流路）、７７Ｄ…第１流路（接続流路）、７７Ｅ…第２流路（吐出流路）、７７Ｆ…吐出口、ＺＢ…径方向、Ｄ１…内側距離、Ｄ２…外側距離。

Claims (5)

1. 冷却液が溜められる冷却液貯留部を有し、筒状に形成された筐体と、
   前記筐体内に収容され、電力が供給されることにより磁界を生成するコイルを有するステータと、
   出力軸を有し、前記筐体内において、前記ステータよりも径方向の内側に収容され、前記コイルの磁界により回転力を得るロータと、
   前記出力軸に固定され、前記出力軸の回転にともない回転して前記冷却液を汲み上げて前記コイルに噴射する冷却装置と
   を備え、
   前記冷却装置は、板状に形成されたプレートと、前記プレートから前記径方向に突出することが可能な状態で取り付けられた腕部と、前記プレートに取り付けられ、前記腕部の前記径方向の内側の端部よりも前記径方向の外側に位置し、前記プレートに対して前記腕部を回転可能に支持する支持部品とを有し、
   前記腕部において前記支持部品よりも前記径方向の内側部分には、前記冷却装置の回転により発生する遠心力により前記内側部分を前記径方向の外側に付勢する錘部が位置し、
   前記腕部は、前記腕部の前記径方向の外側部分が前記プレートから前記径方向に突出するとき、前記冷却装置の回転にともない前記冷却液を汲み上げる
   駆動モータ。
2. 前記冷却装置は、接続流路および吐出流路を有し、
   前記接続流路は、前記腕部により汲み上げられた前記冷却液を前記吐出流路に流入させるものであり、
   前記吐出流路は、吐出口を有し、
   前記吐出口は、前記コイルの内周側の空間に位置している
   請求項１に記載の駆動モータ。
3. 前記冷却装置は、前記腕部の前記内側部分を前記径方向の内側に付勢する付勢部品を有する
   請求項１または２に記載の駆動モータ。
4. 前記腕部の前記内側部分における前記錘部との接触位置と前記支持部品とを結ぶ前記腕部の内側距離は、前記腕部の前記径方向の外側の端部と前記支持部品とを結ぶ前記腕部の外側距離よりも小さい
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動モータ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動モータを電動車両の駆動源として用いる
   車両駆動装置。