JP2015070655A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【課題】内部を好適に冷却することが可能な回転電機を提供する。【解決手段】回転電機12の冷媒供給手段30は、筒状部材52の底面70よりも回転軸50の一端側から底面70へ冷却流体42を供給する。底面70は、回転軸50の軸方向に貫通する貫通孔86を備え、貫通孔86を通じて筒状部材52の内部に冷却流体42が供給される。底面70には、回転軸50の他端側において且つ貫通孔86よりも径方向外側において突出する1つの又は複数の内側突出壁部84が形成され、内側突出壁部84において隣り合う端部は、円周方向において互いに偏位して配置される。【選択図】図4
Description
本発明は、内部を好適に冷却することが可能な回転電機に関する。
特許文献1には、電動機を冷却する複数の構成が開示されている(図1〜図11)。これらの構成のうち、電動機の内側から径方向外側に向かって冷却油を供給する構成としては、軸28の内部を介して冷却油を循環させる構成がある(図7及び図8)。
特許文献1の図7及び図8のように、回転軸の内部を介して冷却油を回転電機の内部に供給する構成では、孔の数、位置及び大きさ等の冷媒供給路の仕様が回転軸の強度との関係から制約を受ける。このため、回転電機の内部を冷却する観点からすれば、未だ改善の余地がある。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、内部を好適に冷却することが可能な回転電機を提供することを目的とする。
本発明に係る回転電機は、回転軸と、前記回転軸の一端側に底面が他端側に開口部が形成されると共に前記底面により前記回転軸の外周に連結された筒状部材と、前記筒状部材の外周に固定されたロータコアとを有するモータロータと、前記モータロータを冷却する冷却流体を供給する冷媒供給手段とを備えるものであって、前記冷媒供給手段は、前記筒状部材の底面よりも前記回転軸の一端側から前記筒状部材の底面へ前記冷却流体を供給し、前記筒状部材の底面は、前記回転軸の軸方向に貫通する貫通孔を備え、前記貫通孔を通じて前記筒状部材の内部に前記冷却流体が供給され、前記筒状部材の内部には、前記回転軸に連結された冷却対象駆動部品が配置されており、前記筒状部材の底面には、前記回転軸の他端側において且つ前記貫通孔よりも径方向外側において突出する1つの又は複数の内側突出壁部が形成され、前記1つの又は複数の内側突出壁部において隣り合う端部は、前記モータロータの円周方向において互いに偏位して配置されることを特徴とする。
本発明によれば、冷却流体は、筒状部材の底面(外側)に供給され、貫通孔を介して筒状部材の内部に入り込む。従って、筒状部材の内部に配置された部材(冷却対象駆動部品)又は筒状部材の外周に固定されたロータコアを冷却することが可能となる。
また、筒状部材は、底面とは反対側(回転軸の他端側)に開口部が形成されている。このため、底面側から筒状部材の内部に供給された冷却流体は、開口部を介して筒状部材から排出することが可能となる。従って、モータロータとこれに対向するモータステータとの間のエアギャップへの冷却流体の浸入を防ぎ、回転電機の回転抵抗の増加を抑制することが可能となる。
さらに、冷却流体を筒状部材の内部に案内する貫通孔は、筒状部材の底面に形成される。このため、そのような貫通孔を回転軸にのみ形成することを前提とする場合と比べ、冷却流体を筒状部材の内部に供給する経路を多様化することが可能となる。また、例えば、回転軸に貫通孔を形成する場合には、回転軸の寸法、強度等の仕様の制約から選択することが困難であった各種の仕様(例えば、冷却流体の流量又は供給圧の設定)の自由度を向上することが可能となる。
さらにまた、筒状部材の底面には、回転軸の他端側において且つ貫通孔よりも径方向外側において突出する1つ又は複数の内側突出壁部が形成され、1つ又は複数の内側突出壁部において隣り合う端部は、円周方向において互いに偏位して配置される。このため、貫通孔を介して筒状部材の内部に導入された冷却流体は、各内側突出壁部に案内されて冷却対象駆動部品を介した後、ロータコアに供給される場合と、内側突出壁部における隣り合う端部の間を介して冷却対象駆動部品を介さずにロータコアに供給される場合とが生じる。これにより、冷却流体の一部は、冷却対象駆動部品を介さずにロータコアに供給されるため、比較的低温でロータコアに供給される。従って、冷却対象駆動部品とロータコアの両方を効率的に冷却することが可能となる。
前記貫通孔及び前記内側突出壁部が複数形成される場合、前記回転軸の軸方向に見たとき、前記複数の貫通孔の一部は、前記モータロータの径方向において前記内側突出壁部のいずれかと重なるように配置され、前記複数の貫通孔の残りは、前記モータロータの径方向において前記内側突出壁部のいずれとも重ならないように配置されてもよい。
これにより、モータロータの径方向において内側突出壁部のいずれかと重なるように配置された貫通孔を通過した冷却流体は、主として、内側突出壁部を介して冷却対象駆動部品に供給されることとなる。また、径方向において内側突出壁部のいずれとも重ならないように配置された貫通孔を通過した冷却流体は、主として、複数の内側突出壁部の間を通過して冷却対象駆動部品を介さずにロータコアに供給されることとなる。従って、全ての貫通孔を径方向において内側突出壁部のいずれかと重なるように配置した場合又は全ての貫通孔を径方向において内側突出壁部のいずれとも重ならないように配置した場合と比較して、冷却対象駆動部品に供給される冷却流体の量及びロータコアに直接供給される冷却流体の量を適切に配分することが可能となる。
前記内側突出壁部が前記モータロータの円周方向に沿って複数形成される場合、前記複数の内側突出壁部は、前記円周方向に沿って延在する円周方向延在部と、前記円周方向延在部の一端又は両端において、前記円周方向延在部から前記モータロータの径方向内側に向かって延在する径方向延在部とを有してもよい。
これにより、内側突出壁部に案内された冷却流体をより確実に冷却対象駆動部品に供給することが可能となる。すなわち、冷却流体が内側突出壁部の円周方向延在部に到達した場合でも、モータロータ(筒状部材)の回転遠心力又はモータロータの回転変位により、冷却流体が円周方向に沿って相対移動し、内側突出壁部間を通過してロータコアに直接供給される場合がある。
上記構成では、円周方向延在部の一端又は両端において、円周方向延在部から径方向内側に向かって延在する径方向延在部を備える。このため、一旦、内側突出壁部の円周方向延在部に到達した冷却流体は、円周方向の移動が径方向延在部により規制され、軸方向に移動し易くなる。その結果、内側突出壁部の円周方向延在部に到達した冷却流体をより確実に冷却対象駆動部品に供給することが可能となる。
前記冷却対象駆動部品は、前記回転軸に連結された歯車機構又は摩擦係合手段としてもよい。また、前記モータロータの径方向に見たとき、前記内側突出壁部の先端は、前記歯車機構を構成する歯車の一部又は前記摩擦係合手段の一部と重なってもよい。
上記構成によれば、遠心力により径方向外側へ飛散する冷却流体が歯車機構又は摩擦係合手段に導かれ、歯車機構又は摩擦係合手段の冷却又は潤滑に用いることが可能となる。その後、歯車機構又は摩擦係合手段の冷却又は潤滑に用いられた冷却流体が、遠心力によりさらに径方向外側へ移動し、筒状部材の内周面に到達した場合、冷却流体は、ロータコアをも冷却することが可能となる。
本発明によれば、内部を好適に冷却することが可能となる。
A.第1実施形態
1.全体的な構成の説明
[1−1.全体構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る回転電機としてのモータ12を搭載した車両10を冷却系(冷媒供給手段)に着目して示す部分断面図である。図2は、モータ12における冷却油42の流れを示す部分拡大断面図である。図2において、実線、破線及び一点鎖線の太い矢印は、冷却油42の流れを示している。理解の容易化のため、図1及び図2は、後述する図5のI−I線に沿った断面図であり、且つ図1及び図2におけるサイドカバー30(後述)については、後述する導入孔32、第1〜第3吐出孔36、38、40を全て通過するようにした断面図(図3のI−I線に沿った断面図)であることに留意されたい。
1.全体的な構成の説明
[1−1.全体構成]
図1は、本発明の第1実施形態に係る回転電機としてのモータ12を搭載した車両10を冷却系(冷媒供給手段)に着目して示す部分断面図である。図2は、モータ12における冷却油42の流れを示す部分拡大断面図である。図2において、実線、破線及び一点鎖線の太い矢印は、冷却油42の流れを示している。理解の容易化のため、図1及び図2は、後述する図5のI−I線に沿った断面図であり、且つ図1及び図2におけるサイドカバー30(後述)については、後述する導入孔32、第1〜第3吐出孔36、38、40を全て通過するようにした断面図(図3のI−I線に沿った断面図)であることに留意されたい。
図1に示すように、車両10は、モータ12に加え、歯車機構としての減速機14(冷却対象駆動部品)を有する。減速機14の一部は、モータ12の内部に入り込むように配置されている。
また、モータ12は、車両10の駆動力Fを生成するための駆動源である。モータ12は、3相交流ブラシレス式であり、図示しないインバータを介して図示しないバッテリから供給される電力に基づいて車両10の駆動力Fを生成する。また、モータ12は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]を前記バッテリに出力することで前記バッテリを充電する。回生電力Pregは、図示しない12ボルト系又は補機に対して出力してもよい。
図1及び図2に示すように、モータ12は、モータロータ20(以下「ロータ20」ともいう。)と、モータステータ22(以下「ステータ22」ともいう。)と、レゾルバロータ24と、レゾルバステータ26と、モータハウジング28と、サイドカバー30とを有する。レゾルバロータ24とレゾルバステータ26とでレゾルバ31を構成する。
[1−2.冷却系]
(1−2−1.サイドカバー30)
図3は、冷却系の一部として機能するサイドカバー30の外観斜視図である。図1〜図3に示すように、サイドカバー30には、単一の導入孔32、流路34、単一の第1吐出孔36、単一の第2吐出孔38及び複数の第3吐出孔40が形成されている。第1〜第3吐出孔36、38、40には、図示しないポンプから冷却油42が供給される。前記ポンプは、電動式又は機械式のいずれでもよい。
(1−2−1.サイドカバー30)
図3は、冷却系の一部として機能するサイドカバー30の外観斜視図である。図1〜図3に示すように、サイドカバー30には、単一の導入孔32、流路34、単一の第1吐出孔36、単一の第2吐出孔38及び複数の第3吐出孔40が形成されている。第1〜第3吐出孔36、38、40には、図示しないポンプから冷却油42が供給される。前記ポンプは、電動式又は機械式のいずれでもよい。
図1〜図3に示すように、本実施形態では、サイドカバー30からロータ20及びステータ22それぞれに対して冷却油42が噴射又は放出される。
具体的には、第1吐出孔36は、主としてロータ20の回転軸50に対して冷却油42を噴射又は放出する。第2吐出孔38は、主としてロータ20の筒状部材52に対して冷却油42を噴射又は放出する。第3吐出孔40は、主としてステータ22に対して冷却油42を噴射又は放出する。各吐出孔36、38、40は、ノズル状であり、冷却油42を噴射又は放出することが可能である。
(1−2−2.モータロータ20)
(1−2−2−1.回転軸50)
図1及び図2に示すように、ロータ20の回転軸50には、回転軸50の内部に冷却油42を供給するための軸開口部53と、軸方向X1、X2(図1)に延在する単一の第1軸流路54と、モータ12の径方向R1、R2(図5)に向かって第1軸流路54と回転軸50の外部とを連通させる複数の第2軸流路56とが形成されている。
(1−2−2−1.回転軸50)
図1及び図2に示すように、ロータ20の回転軸50には、回転軸50の内部に冷却油42を供給するための軸開口部53と、軸方向X1、X2(図1)に延在する単一の第1軸流路54と、モータ12の径方向R1、R2(図5)に向かって第1軸流路54と回転軸50の外部とを連通させる複数の第2軸流路56とが形成されている。
サイドカバー30の第1吐出孔36から供給された冷却油42は、第1軸流路54を介して各第2軸流路56まで案内され、各第2軸流路56を介して回転軸50から放出される。放出された冷却油42は、ロータ20の内部又は減速機14の一部に供給される。
(1−2−2−2.筒状部材52)
(1−2−2−2−1.概要)
図1及び図2等に示すように、ロータ20は、回転軸50に加え、有底筒状の筒状部材52と、永久磁石60を含むロータコア62を有する。なお、ロータ20は、リラクタンスモータ型のロータのように、永久磁石60を含まないロータコア62によって構成されるものであってもよい。
(1−2−2−2−1.概要)
図1及び図2等に示すように、ロータ20は、回転軸50に加え、有底筒状の筒状部材52と、永久磁石60を含むロータコア62を有する。なお、ロータ20は、リラクタンスモータ型のロータのように、永久磁石60を含まないロータコア62によって構成されるものであってもよい。
図4は、第1実施形態の筒状部材52の外観斜視図である。図2、図4等に示すように、筒状部材52は、サイドカバー30側で回転軸50の外周に固定された底面70と、底面70の外縁から軸方向X2に延在する側面72とを備える。側面72のうち底面70と反対側は、開口している。換言すると、側面72のうち底面70と反対側には、開口部74が形成されている。筒状部材52の内部には、減速機14を構成する遊星歯車76が配置されている。
(1−2−2−2−2.底面70)
(1−2−2−2−2−1.底面70の概要)
図2及び図4に示すように、底面70は、基部80、第1突出壁部82(外側突出壁部)及び第2突出壁部84(内側突出壁部)を有する。基部80は、径方向R1に沿って延在する部位である。基部80の一部には軸方向X1、X2に底面70(基部80)を貫通する複数の貫通孔86が形成されている。
(1−2−2−2−2−1.底面70の概要)
図2及び図4に示すように、底面70は、基部80、第1突出壁部82(外側突出壁部)及び第2突出壁部84(内側突出壁部)を有する。基部80は、径方向R1に沿って延在する部位である。基部80の一部には軸方向X1、X2に底面70(基部80)を貫通する複数の貫通孔86が形成されている。
図5は、モータロータ20を簡略化して貫通孔86の位置を示す正面図である。図4及び図5に示すように、本実施形態における貫通孔86は、等間隔に4つ設けられている。サイドカバー30から底面70に噴射された冷却油42は、貫通孔86を通じて筒状部材52の内部に供給される。
(1−2−2−2−2−2.第1突出壁部82)
第1突出壁部82は、貫通孔86よりも径方向外側(R1方向)において、サイドカバー30側(X1方向)に突出している。第1突出壁部82は、環状に形成された単一の部位である。このため、ロータ20の回転時にサイドカバー30から底面70に噴射又は放出された冷却油42が貫通孔86に直接入らなかった場合、冷却油42には遠心力が作用することにより、第1突出壁部82の内周側(基部80と第1突出壁部82に囲まれた領域)に溜まることとなる。換言すると、基部80と第1突出壁部82により冷却油42の貯留部88(図2)が形成される。従って、冷却油42が貫通孔86に直接入らなかった場合でも、一旦、貯留部88に留まった後、貫通孔86から筒状部材52の内部に供給されることとなる。
第1突出壁部82は、貫通孔86よりも径方向外側(R1方向)において、サイドカバー30側(X1方向)に突出している。第1突出壁部82は、環状に形成された単一の部位である。このため、ロータ20の回転時にサイドカバー30から底面70に噴射又は放出された冷却油42が貫通孔86に直接入らなかった場合、冷却油42には遠心力が作用することにより、第1突出壁部82の内周側(基部80と第1突出壁部82に囲まれた領域)に溜まることとなる。換言すると、基部80と第1突出壁部82により冷却油42の貯留部88(図2)が形成される。従って、冷却油42が貫通孔86に直接入らなかった場合でも、一旦、貯留部88に留まった後、貫通孔86から筒状部材52の内部に供給されることとなる。
また、ロータ20の径方向R1、R2に見たとき、第1突出壁部82の一部は、回転軸50の軸開口部53と重なっている(図2参照)。このため、軸開口部53を介して第1軸流路54よりあふれた冷却油42についても、遠心力又は重力が作用することによって第1突出壁部82の内周側に溜まり、その後貫通孔86から筒状部材52の内部に供給されることとなる。従って、軸開口部53を介して第1軸流路54よりあふれた冷却油42についても、効率的に永久磁石60又はロータコア62の冷却に用いることが可能となる。
加えて、図2に示すように、第1突出壁部82は、サイドカバー30から底面70の基部80に向かうに連れて(すなわち、X2方向に)拡径する拡径部90が形成されている。これにより、第1突出壁部82の径方向内側(R2方向)に貯留部88が形成され易くなると共に、一旦、第1突出壁部82の径方向内側(R2方向)に供給されたにもかかわらず、筒状部材52の内部に入っていかない冷却油42を減らすことが可能となる。なお、図2では、第1突出壁部82の径方向内側及び径方向外側の両方が拡径しているが、径方向内側さえ拡径していれば、上記作用及び効果を奏することが可能である。
さらに、第1突出壁部82の径方向外側(R1方向)には、レゾルバロータ24(回転センサの回転子)が固定されている。これにより、第1突出壁部82は、冷却油42の貯留部88を形成する機能と、レゾルバロータ24を保持する機能を兼ね備えることとなる。従って、レゾルバロータ24を保持する部材を第1突出壁部82とは別に設ける場合に比べて、モータ12を簡易な構成にすることが可能となる。
(1−2−2−2−2−3.第2突出壁部84)
図2及び図4に示すように、第2突出壁部84は、貫通孔86よりも径方向外側(R1方向)において、開口部74に向かって(図2中、軸方向X2に)突出する。図4に示すように、第2突出壁部84は、円周方向C1、C2に沿って複数形成されている。隣り合う第2突出壁部84の端部は、円周方向C1、C2において互いに離間し、隣り合う第2突出壁部84の間には、切欠き部100が形成されている。このため、貫通孔86を介して筒状部材52の内部に導入された冷却油42は、各第2突出壁部84に案内されて減速機14を介した後、永久磁石60又はロータコア62に供給される場合(図2中、破線の矢印)と、第2突出壁部84における隣り合う端部の間(すなわち、切欠き部100)を介して減速機14を介さずに永久磁石60又はロータコア62に供給される場合(図2中、一点鎖線の矢印)とが生じる。
図2及び図4に示すように、第2突出壁部84は、貫通孔86よりも径方向外側(R1方向)において、開口部74に向かって(図2中、軸方向X2に)突出する。図4に示すように、第2突出壁部84は、円周方向C1、C2に沿って複数形成されている。隣り合う第2突出壁部84の端部は、円周方向C1、C2において互いに離間し、隣り合う第2突出壁部84の間には、切欠き部100が形成されている。このため、貫通孔86を介して筒状部材52の内部に導入された冷却油42は、各第2突出壁部84に案内されて減速機14を介した後、永久磁石60又はロータコア62に供給される場合(図2中、破線の矢印)と、第2突出壁部84における隣り合う端部の間(すなわち、切欠き部100)を介して減速機14を介さずに永久磁石60又はロータコア62に供給される場合(図2中、一点鎖線の矢印)とが生じる。
図4に示すように、回転軸50の軸方向X1に見たとき、複数の貫通孔86の一部(図4中、左側及び右側の貫通孔86)は、径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれかと重なるように配置され、複数の貫通孔86の残り(図4中、上側及び下側の貫通孔86)は、径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれとも重ならないように配置される。
さらに、図2に示すように、ロータ20の径方向R1、R2に見たとき、第2突出壁部84の先端は、遊星歯車76の一部と重なっている。これにより、第2突出壁部84により案内された冷却油42は、遠心力の作用下に径方向外側(R1方向)に向かって放出されたとき、遊星歯車76の一部に供給されることとなる。
(1−2−2−2−3.側面72)
図1及び図2に示すように、筒状部材52の側面72の径方向外側(R1方向)には、永久磁石60を含むロータコア62が固定されている。上記のように、サイドカバー30からの冷却油42は、回転軸50又は筒状部材52の底面70を介して筒状部材52の内部に供給される。その後、ロータ20の回転作用下に冷却油42が側面72に沿って移動すると、永久磁石60又はロータコア62を冷却する。
図1及び図2に示すように、筒状部材52の側面72の径方向外側(R1方向)には、永久磁石60を含むロータコア62が固定されている。上記のように、サイドカバー30からの冷却油42は、回転軸50又は筒状部材52の底面70を介して筒状部材52の内部に供給される。その後、ロータ20の回転作用下に冷却油42が側面72に沿って移動すると、永久磁石60又はロータコア62を冷却する。
側面72に至った冷却油42は、側面72に沿って開口部74側に移動し、開口部74から放出される。開口部74から放出された冷却油42は、その後、モータハウジング28の底部(図示せず)に貯留された後、前記ポンプにより再びサイドカバー30からロータ20又はステータ22に対して噴射又は放出される。なお、冷却油42は、再度噴射又は放出される前に図示しないクーラ又はウォーマによって熱交換されてもよい。
(1−2−3.モータステータ22)
サイドカバー30の第3吐出孔40から供給された冷却油42は、ステータ22の各部を冷却しながらステータ22の内部を通過してモータハウジング28の底部まで落ちていく。
サイドカバー30の第3吐出孔40から供給された冷却油42は、ステータ22の各部を冷却しながらステータ22の内部を通過してモータハウジング28の底部まで落ちていく。
また、図2等に示すように、モータステータ22には、レゾルバロータ24の径方向外側(R1方向)にレゾルバステータ26が配置される。これにより、レゾルバステータ26は、レゾルバロータ24の回転角度に応じた出力をする。従って、モータロータ20の回転角度を検出することが可能となる。
2.第1実施形態の効果
以上のように、第1実施形態によれば、冷却油42は、筒状部材52の底面70(外側)に供給され、貫通孔86を介して筒状部材52の内部に入り込む(図2参照)。従って、筒状部材52の内部に配置された部材(減速機14の遊星歯車76)又は筒状部材52の外周に固定された永久磁石60又はロータコア62を冷却することが可能となる。なお、永久磁石60を冷却することで、温度上昇に伴う永久磁石60の減磁を防止することができる。
以上のように、第1実施形態によれば、冷却油42は、筒状部材52の底面70(外側)に供給され、貫通孔86を介して筒状部材52の内部に入り込む(図2参照)。従って、筒状部材52の内部に配置された部材(減速機14の遊星歯車76)又は筒状部材52の外周に固定された永久磁石60又はロータコア62を冷却することが可能となる。なお、永久磁石60を冷却することで、温度上昇に伴う永久磁石60の減磁を防止することができる。
また、筒状部材52は、底面70とは反対側(回転軸50の他端側)に開口部74が形成されている。このため、底面70側から筒状部材52の内部に供給された冷却油42は、開口部74を介して筒状部材52から排出することが可能となる(図1及び図2参照)。従って、モータロータ20とこれに対向するモータステータ22との間のエアギャップへの冷却油42の浸入を防ぎ、モータ12の回転抵抗の増加を抑制することが可能となる。
さらに、冷却油42を筒状部材52の内部に案内する貫通孔86は、筒状部材52の底面70に形成される(図2及び図4参照)。このため、そのような貫通孔を回転軸50にのみ形成することを前提とする場合と比べ、冷却油42を筒状部材52の内部に供給する経路を多様化することが可能となる。また、例えば、回転軸50に貫通孔(第1軸流路54及び第2軸流路56)を形成する場合には、回転軸50の寸法、強度等の仕様の制約から選択することが困難であった各種の仕様(例えば、冷却油42の流量又は供給圧の設定)の自由度を向上することが可能となる。
さらにまた、筒状部材52の底面70には、底面70とは反対側(回転軸50の他端側)において且つ貫通孔86よりも径方向外側(R1方向)において突出する複数の第2突出壁部84(内側突出壁部)が形成され、複数の第2突出壁部84において隣り合う端部は、円周方向C1、C2において互いに偏位して配置される(図4参照)。このため、貫通孔86を介して筒状部材52の内部に導入された冷却油42は、各第2突出壁部84に案内されて減速機14(冷却対象駆動部品)を介した後、ロータコア62に供給される場合と、第2突出壁部84における隣り合う端部の間(すなわち、切欠き部100)を介して減速機14を介さずにロータコア62に供給される場合とが生じる。これにより、冷却油42の一部は、減速機14を介さずにロータコア62に供給されるため、比較的低温でロータコア62に供給される。従って、減速機14とロータコア62の両方を効率的に冷却することが可能となる。
第1実施形態において、貫通孔86及び第2突出壁部84(内側突出壁部)は、複数形成され、回転軸50の軸方向X1に見たとき、複数の貫通孔86の一部は、径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれかと重なるように配置され、複数の貫通孔86の残りは、径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれとも重ならないように配置される(図4参照)。
これにより、径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれかと重なるように配置された貫通孔86を通過した冷却油42は、主として、第2突出壁部84を介して減速機14(冷却対象駆動部品)に供給されることとなる。また、径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれとも重ならないように配置された貫通孔86を通過した冷却油42は、主として、第2突出壁部84の間(すなわち、切欠き部100)を通過して減速機14を介さずにロータコア62に供給されることとなる。従って、全ての貫通孔86を径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれかと重なるように配置した場合又は全ての貫通孔86を径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれとも重ならないように配置した場合と比較して、減速機14に供給される冷却油42の量及びロータコア62に直接供給される冷却油42の量を適切に配分することが可能となる。
第1実施形態では、径方向R1、R2に見たとき、第2突出壁部84の先端は、遊星歯車76の一部と重なっている(図2参照)。上記構成によれば、遠心力により径方向外側(R1方向)へ飛散する冷却油42が遊星歯車76に導かれ、遊星歯車76の冷却又は潤滑に用いることが可能となる。その後、遊星歯車76の冷却又は潤滑に用いられた冷却油42が、遠心力によりさらに径方向外側(R1方向)へ移動し、筒状部材52の内周面に到達した場合、冷却油42は、ロータコア62をも冷却することが可能となる。
B.第2実施形態
1.全体的な構成の説明(第1実施形態との相違)
第2実施形態では、筒状部材52aの形状が、第1実施形態の筒状部材52と異なる。
1.全体的な構成の説明(第1実施形態との相違)
第2実施形態では、筒状部材52aの形状が、第1実施形態の筒状部材52と異なる。
図6は、第2実施形態の筒状部材52aの外観斜視図である。図7は、第2実施形態の筒状部材52aにおける冷却油42の流れを説明するための背面図である。図7において、破線の矢印は、第2突出壁部84を介して減速機14側に供給される冷却油42の流れを示し、一点鎖線の矢印は、第2突出壁部84を介さずにロータコア62側に供給される冷却油42の流れを示す(後述する図8も同様である。)。
図6に示すように、筒状部材52aの第2突出壁部84は、円周方向C1、C2に沿って複数形成される。各第2突出壁部84は、円周方向C1、C2に沿って延在する円周方向延在部102と、円周方向延在部102の両端において、円周方向延在部102から径方向内側(R2方向)に向かって延在する径方向延在部104とを有する。
これにより、第2突出壁部84に案内された冷却油42(冷却流体)をより確実に減速機14(冷却対象駆動部品)に供給することが可能となる。すなわち、冷却油42が第2突出壁部84の円周方向延在部102に到達した場合でも、モータロータ20(筒状部材52a)の回転遠心力又はモータロータ20の回転変位により、冷却油42が円周方向C1、C2に沿って円周方向延在部102に対して相対移動し、第2突出壁部84間(すなわち、切欠き部100)を通過してロータコア62に供給される場合がある。
第2実施形態では、円周方向延在部102の両端において、円周方向延在部102から径方向内側(R2方向)に向かって延在する径方向延在部104を備える。このため、一旦、円周方向延在部102に到達した冷却油42は、円周方向C1、C2の移動が径方向延在部104により規制され、軸方向X2に移動し易くなる。その結果、円周方向延在部102に到達した冷却油42をより確実に減速機14に供給することが可能となる。
加えて、車両10の力行及び回生に伴ってモータ12が順方向と逆方向の両方に回転可能である場合、いずれの回転方向であっても、回転方向の後端に径方向延在部104を配置することとなる。このため、円周方向延在部102に対して回転方向とは逆側の端部(後端)に冷却油42が流れ易い場合であっても、順方向及び逆方向いずれについても、円周方向延在部102に到達した冷却油42をより確実に減速機14に供給することが可能となる。
C.変形例
なお、本発明は、上記各実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
なお、本発明は、上記各実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
1.適用対象
上記各実施形態では、モータ12を車両10に搭載したが、これに限らず、モータ12を用いる別の用途に適用することができる。例えば、上記各実施形態では、モータ12を、車両10の駆動用に用いたが、車両10におけるその他の用途(例えば、電動パワーステアリング、エアコンディショナ、エアコンプレッサ等)に用いてもよい。或いは、モータ12を、産業機械、家電製品等の機器に用いることもできる。
上記各実施形態では、モータ12を車両10に搭載したが、これに限らず、モータ12を用いる別の用途に適用することができる。例えば、上記各実施形態では、モータ12を、車両10の駆動用に用いたが、車両10におけるその他の用途(例えば、電動パワーステアリング、エアコンディショナ、エアコンプレッサ等)に用いてもよい。或いは、モータ12を、産業機械、家電製品等の機器に用いることもできる。
2.モータ12
上記各実施形態では、モータ12は、3相交流方式としたが、冷却流体による冷却又はモータ12の小型化の観点からすれば、その他の交流方式又は直流方式であってもよい。上記各実施形態では、モータ12をブラシレス式としたが、ブラシ式としてもよい。上記各実施形態では、モータステータ22がモータロータ20の径方向外側(R1方向)に配置されていたが(図1等参照)、これに限らず、モータステータ22がモータロータ20の径方向内側(R2方向)に配置されてもよい。
上記各実施形態では、モータ12は、3相交流方式としたが、冷却流体による冷却又はモータ12の小型化の観点からすれば、その他の交流方式又は直流方式であってもよい。上記各実施形態では、モータ12をブラシレス式としたが、ブラシ式としてもよい。上記各実施形態では、モータステータ22がモータロータ20の径方向外側(R1方向)に配置されていたが(図1等参照)、これに限らず、モータステータ22がモータロータ20の径方向内側(R2方向)に配置されてもよい。
3.レゾルバ31
上記各実施形態では、レゾルバロータ24を第1突出壁部82に形成したが、筒状部材52の底面70から筒状部材52の内部に冷却油42を供給する観点からすれば、これに限らず、レゾルバロータ24を第1突出壁部82以外の部位に固定してもよい。
上記各実施形態では、レゾルバロータ24を第1突出壁部82に形成したが、筒状部材52の底面70から筒状部材52の内部に冷却油42を供給する観点からすれば、これに限らず、レゾルバロータ24を第1突出壁部82以外の部位に固定してもよい。
4.冷却系
[4−1.冷却流体]
上記各実施形態では、冷却流体として冷却油42を用いたが、冷却機能の観点からすれば、冷却油42以外の冷却流体(例えば、水等)であってもよい。但し、遊星歯車76等の歯車機構の潤滑目的での使用ができなくなる可能性がある。
[4−1.冷却流体]
上記各実施形態では、冷却流体として冷却油42を用いたが、冷却機能の観点からすれば、冷却油42以外の冷却流体(例えば、水等)であってもよい。但し、遊星歯車76等の歯車機構の潤滑目的での使用ができなくなる可能性がある。
[4−2.筒状部材52、52a]
上記各実施形態では、第2突出壁部84(内側突出壁部)を複数設けた(図4及び図6参照)。しかしながら、例えば、径方向外側(R1方向)に見たとき、第2突出壁部84の脇を冷却油42(冷却流体)が通過する部位(切欠き部100)を形成する観点からすれば、第2突出壁部84は1つであってもよい。この場合、1つの第2突出壁部84の両端部の間が切欠き部100となる。
上記各実施形態では、第2突出壁部84(内側突出壁部)を複数設けた(図4及び図6参照)。しかしながら、例えば、径方向外側(R1方向)に見たとき、第2突出壁部84の脇を冷却油42(冷却流体)が通過する部位(切欠き部100)を形成する観点からすれば、第2突出壁部84は1つであってもよい。この場合、1つの第2突出壁部84の両端部の間が切欠き部100となる。
上記各実施形態では、第2突出壁部84は、回転軸50の中心から等距離の位置において円周方向に沿って複数配置された(図4及び図6参照)。しかしながら、例えば、径方向外側(R1方向)に見たとき、第2突出壁部84の脇を冷却油42(冷却流体)が通過する部位(切欠き部100)を形成する観点からすれば、複数の第2突出壁部84は、回転軸50の中心から異なる距離の位置において円周方向C1、C2に沿って複数配置されてもよい。或いは、複数の第2突出壁部84は、円周方向C1、C2に沿った曲線状ではなく、その他の形状(例えば、法線に対して垂直な直線状)であってもよい。
さらに、上記各実施形態では、各第2突出壁部84が、径方向R1、R2において重なることはなかったが(図4及び図6参照)、複数の第2突出壁部84を回転軸50の中心から異なる距離の位置において円周方向に沿って複数配置する場合、複数の第2突出壁部84を径方向において重なるように配置することも可能である。
上記各実施形態では、回転軸50の軸方向X1に見たとき、複数の貫通孔86の一部は、径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれかと重なるように配置され、複数の貫通孔86の残りは、径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれとも重ならないように配置した(図4及び図6参照)。しかしながら、例えば、径方向外側(R1方向)に見たとき、第2突出壁部84の脇を冷却油42(冷却流体)が通過する部位(切欠き部100)を形成する観点からすれば、これに限らない。例えば、全ての貫通孔86を径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれかと重なるように配置すること又は全ての貫通孔86を径方向R1、R2において第2突出壁部84のいずれとも重ならないように配置することも可能である。但し、後者の場合、モータロータ20の回転数の増加に伴い、第2突出壁部84に冷却油42が供給されるようにする必要がある。
第2実施形態では、各第2突出壁部84の円周方向延在部102の両端に径方向延在部104を設けた(図6参照)。しかしながら、例えば、モータロータ20(筒状部材52a)の回転遠心力又はモータロータ20の回転変位に伴う冷却油42の円周方向C1、C2に沿った相対移動を規制する観点からすれば、これに限らず、円周方向延在部102の一端に径方向延在部104を設けることも可能である。
図8は、変形例に係る筒状部材52bにおける冷却油42の流れを説明するための背面図である。変形例に係る筒状部材52bの第2突出壁部84は、円周方向C1、C2に沿って複数形成される。各第2突出壁部84は、円周方向延在部102の一端において、円周方向延在部102から径方向内側(R2方向)に向かって延在する径方向延在部104を有する。ここでは、円周方向延在部102のうちモータロータ20の回転方向(C2方向)とは逆側の端部(後端)に径方向延在部104が形成される。
[4−3.減速機14(冷却対象駆動部品)]
上記各実施形態では、筒状部材52の内部において減速機14を回転軸50に直接連結したが(例えば、図1及び図2参照)、何らかの動力伝達機構を介して減速機14を回転軸50に連結すること(換言すると、減速機14を間接的に回転軸50に連結すること)も可能である。また、上記各実施形態では、筒状部材52の内部には回転軸50に連結された減速機14(遊星歯車76)を配置したが、その他の歯車機構を配置することもできる。或いは、冷却流体による冷却の観点からすれば、その他の部材を筒状部材52の内部に配置することが可能である。例えば、回転軸50に連結された摩擦係合手段(クラッチ機構)を配置してもよい。
上記各実施形態では、筒状部材52の内部において減速機14を回転軸50に直接連結したが(例えば、図1及び図2参照)、何らかの動力伝達機構を介して減速機14を回転軸50に連結すること(換言すると、減速機14を間接的に回転軸50に連結すること)も可能である。また、上記各実施形態では、筒状部材52の内部には回転軸50に連結された減速機14(遊星歯車76)を配置したが、その他の歯車機構を配置することもできる。或いは、冷却流体による冷却の観点からすれば、その他の部材を筒状部材52の内部に配置することが可能である。例えば、回転軸50に連結された摩擦係合手段(クラッチ機構)を配置してもよい。
摩擦係合手段を筒状部材52の内部に配置した場合、モータ12の軸方向X1、X2の寸法を小さくすることが可能となる。また、ロータコア62の冷却に加え、摩擦係合手段の冷却又は潤滑(冷却流体が潤滑油を兼ねる場合)を行うことが可能となる。このため、ロータコア62の冷却構造と摩擦係合手段の冷却構造を別々に設ける場合に比べて、簡易な構成にすることができる。
10…車両 12…モータ(回転電機)
14…減速機(冷却対象駆動部品、歯車機構)
20…モータロータ
30…サイドカバー(冷媒供給手段の一部)
42…冷却油(冷却流体) 50…回転軸(冷媒供給手段の一部)
52、52a、52b…筒状部材 62…ロータコア
70…筒状部材の底面 74…筒状部材の開口部
76…遊星歯車(歯車) 84…第2突出壁部(内側突出壁部)
86…筒状部材の貫通孔 102…円周方向延在部
104…径方向延在部
14…減速機(冷却対象駆動部品、歯車機構)
20…モータロータ
30…サイドカバー(冷媒供給手段の一部)
42…冷却油(冷却流体) 50…回転軸(冷媒供給手段の一部)
52、52a、52b…筒状部材 62…ロータコア
70…筒状部材の底面 74…筒状部材の開口部
76…遊星歯車(歯車) 84…第2突出壁部(内側突出壁部)
86…筒状部材の貫通孔 102…円周方向延在部
104…径方向延在部
Claims (4)
- 回転軸と、前記回転軸の一端側に底面が他端側に開口部が形成されると共に前記底面により前記回転軸の外周に連結された筒状部材と、前記筒状部材の外周に固定されたロータコアとを有するモータロータと、
前記モータロータを冷却する冷却流体を供給する冷媒供給手段と
を備える回転電機であって、
前記冷媒供給手段は、前記筒状部材の底面よりも前記回転軸の一端側から前記筒状部材の底面へ前記冷却流体を供給し、
前記筒状部材の底面は、前記回転軸の軸方向に貫通する貫通孔を備え、
前記貫通孔を通じて前記筒状部材の内部に前記冷却流体が供給され、
前記筒状部材の内部には、前記回転軸に連結された冷却対象駆動部品が配置されており、
前記筒状部材の底面には、前記回転軸の他端側において且つ前記貫通孔よりも径方向外側において突出する1つの又は複数の内側突出壁部が形成され、
前記1つの又は複数の内側突出壁部において隣り合う端部は、前記モータロータの円周方向において互いに偏位して配置される
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1記載の回転電機において、
前記貫通孔及び前記内側突出壁部は、複数形成され、
前記回転軸の軸方向に見たとき、前記複数の貫通孔の一部は、前記モータロータの径方向において前記内側突出壁部のいずれかと重なるように配置され、前記複数の貫通孔の残りは、前記モータロータの径方向において前記内側突出壁部のいずれとも重ならないように配置される
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項1記載の回転電機において、
前記内側突出壁部が前記モータロータの円周方向に沿って複数形成され、
前記複数の内側突出壁部は、
前記モータロータの円周方向に沿って延在する円周方向延在部と、
前記円周方向延在部の一端又は両端において、前記円周方向延在部から前記モータロータの径方向内側に向かって延在する径方向延在部と
を有する
ことを特徴とする回転電機。 - 請求項2又は3記載の回転電機において、
前記冷却対象駆動部品は、前記回転軸に連結された歯車機構又は摩擦係合手段であり、
前記モータロータの径方向に見たとき、前記内側突出壁部の先端は、前記歯車機構を構成する歯車の一部又は前記摩擦係合手段の一部と重なっている
ことを特徴とする回転電機。
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JP5189185B2 (ja) * | 2011-06-20 | 2013-04-24 | 株式会社小松製作所 | 電動機 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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