JP2018152944A - Lubrication device of motor - Google Patents

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JP2018152944A JP2017046016A JP2017046016A JP2018152944A JP 2018152944 A JP2018152944 A JP 2018152944A JP 2017046016 A JP2017046016 A JP 2017046016A JP 2017046016 A JP2017046016 A JP 2017046016A JP 2018152944 A JP2018152944 A JP 2018152944A
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譲二 松原
Joji Matsubara
譲二 松原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve lubricity by increasing the temperature of lubricant at the time of low temperature.SOLUTION: In a front motor 2 housing a rotor 12 and a stator 13 in a housing 10, and having an oil pan 19 for reserving lubricant in the lower part of the housing 10, and cooling the rotor with lubricant supplied into the housing 10 by a hydraulic pump 6, an air bag 31 is provided in the oil pan 19, the air bag 31 is inflated by supplying high pressure air by means of an air compressor 32, and the oil level is increased until the rotor 12 is immersed in the lubricant, so that the lubricant is introduced between the rotor 12 and the stator 13 by rotation of the rotor 12, and the oil temperature is raised by frictional heat generated by rotation of the rotor 12.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、電動機における潤滑技術に関する。   The present invention relates to a lubrication technique in an electric motor.

ハイブリッド車等の車両に用いられる電気モータやジェネレータのような電動機において、当該電動機を冷却液によって冷却する冷却装置が開発されている。
例えば、特許文献1には、車両の走行駆動用のモータをハウジング内に収容し、当該ハウジング内にオイルを供給してモータを冷却させる装置が開示されている。特許文献1においては、ハウジングに設けられたオイルタンクにおいて、走行風によりオイルを冷却する構成となっている。
In an electric motor such as an electric motor or a generator used in a vehicle such as a hybrid vehicle, a cooling device for cooling the electric motor with a coolant has been developed.
For example, Patent Document 1 discloses a device that houses a motor for driving a vehicle in a housing and supplies oil to the housing to cool the motor. In patent document 1, it is the structure which cools oil with driving | running | working wind in the oil tank provided in the housing.

また、特許文献1のようにオイルを用いて冷却可能なモータ等の電動機において、潤滑油(オイル)を電動機内に供給することで、電動機の冷却性能を得られるだけでなく、電動機におけるベアリング等の摺動部に潤滑油を供給させて潤滑性能を向上させることができる。また、電動機と外部に設けた熱交換器との間でポンプによって潤滑油を循環させる構成にすれば、潤滑油の供給量を増加させ、冷却及び潤滑性能を向上させることができる。   In addition, in an electric motor such as a motor that can be cooled using oil as in Patent Document 1, not only the cooling performance of the electric motor can be obtained by supplying lubricating oil (oil) into the electric motor, but also a bearing in the electric motor or the like. The lubricating performance can be improved by supplying lubricating oil to the sliding portion. In addition, when the lubricating oil is circulated by a pump between the electric motor and an external heat exchanger, the supply amount of the lubricating oil can be increased, and the cooling and lubricating performance can be improved.

特開2016−178822号公報JP, 2006-178822, A

しかしながら、上記のように潤滑油を循環させる構造の冷却装置を備えた電動機において、潤滑油が低温となったときには、循環用のポンプによって潤滑油を十分に吐出できず、電動機の潤滑が困難となる虞がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、油温低下時に迅速に油温を上昇させて潤滑性能を向上させる電動機の潤滑装置を提供することにある。
However, in the electric motor equipped with the cooling device configured to circulate the lubricating oil as described above, when the lubricating oil becomes low temperature, the lubricating oil cannot be sufficiently discharged by the circulation pump, and it is difficult to lubricate the electric motor. There is a risk of becoming.
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a lubricating device for an electric motor that improves the lubrication performance by rapidly increasing the oil temperature when the oil temperature is lowered. It is in.

上記の目的を達成するため、本発明の電動機の潤滑装置は、ケーシング内にロータ及びステータを収納するとともに、前記ケーシング内の下部に潤滑油を貯留する貯留部を有し、油圧ポンプにより前記貯留部から前記ケーシング内の摺動部へ潤滑油を供給して、当該潤滑油を循環させる電動機の潤滑装置であって、前記貯留部に備えられた袋体と、前記袋体に流体を供給して当該袋体を膨らませる流体供給部と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an electric motor lubrication device according to the present invention has a reservoir and a stator stored in a casing, and a reservoir for storing lubricating oil in a lower portion of the casing. A lubricating device for an electric motor that supplies lubricating oil from a portion to a sliding portion in the casing and circulates the lubricating oil, and supplies fluid to the bag body provided in the storage portion and the bag body. And a fluid supply part for inflating the bag body.

また、好ましくは、前記貯留部を第1の空間と第2の空間に区画する仕切り部材を有し、前記袋体は、前記第1の空間に配置されるとともに、前記第2の空間から前記油圧ポンプへ前記潤滑油を排出する排出口を備えるとよい。
また、好ましくは、前記ロータの中心軸は、前記第2の空間の上方に配置されているとよい。
In addition, preferably, it has a partition member that partitions the storage section into a first space and a second space, and the bag body is disposed in the first space, A discharge port for discharging the lubricating oil to the hydraulic pump may be provided.
Preferably, the central axis of the rotor is arranged above the second space.

また、好ましくは、前記排出口と前記第2の空間とを連通させる連通路を備え、前記連通路は、前記ロータの下方で前記第2の空間から前記ロータの下端部における接線方向に延び、前記第2の空間側の開口部が前記ロータの回転方向後方側に向かって開口するとよい。   Preferably, the communication path includes a communication path that allows the discharge port and the second space to communicate with each other, and the communication path extends from the second space below the rotor in a tangential direction at a lower end portion of the rotor, The opening on the second space side may open toward the rear side in the rotational direction of the rotor.

本発明の電動機の潤滑装置によれば、流体供給部により袋体に流体を供給して袋体を膨らませることで、貯留部内の潤滑油の油面を上昇させることができる。そして、潤滑油をロータに接触するまで上昇させることで、潤滑油とロータとの摩擦により潤滑油の温度を上昇させることができる。このように、ロータの回転を利用して簡単な構成で潤滑油の温度を上昇させることが可能となり、低温状態の潤滑油を容易に温度上昇させて油圧ポンプによる潤滑油の循環を早期に良好にして、当該潤滑油による潤滑性能を向上させることができる。   According to the lubricating device for an electric motor of the present invention, the oil level of the lubricating oil in the reservoir can be raised by supplying fluid to the bag body by the fluid supply section and inflating the bag body. And by raising the lubricating oil until it contacts the rotor, the temperature of the lubricating oil can be raised by the friction between the lubricating oil and the rotor. In this way, it becomes possible to raise the temperature of the lubricating oil with a simple configuration using the rotation of the rotor, and the temperature of the lubricating oil in the low temperature state can be easily raised to improve the circulation of the lubricating oil by the hydraulic pump early. Thus, the lubricating performance of the lubricating oil can be improved.

本発明の実施形態に係る電動機の潤滑装置の構成図である。It is a block diagram of the lubricating device of the electric motor which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態におけるフロントモータの概略構造及び油面上昇装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the front motor and the structure of an oil level raising apparatus in this embodiment. 空気袋収縮時におけるフロントモータ内の状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state in a front motor at the time of an air bag contraction. 空気袋膨張時におけるフロントモータ内の状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state in a front motor at the time of an air bag expansion | swelling. オイルパン内の構造を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing the structure in the oil pan. コントロールユニットにおける油面上昇装置の作動制御要領を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation control point of the oil level raising apparatus in a control unit. 本実施形態における油温、圧力、エアコンプレッサの作動の推移の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of transition of the oil temperature in this embodiment, pressure, and operation of an air compressor.

以下、本発明を具体化した電動機の潤滑装置の一実施形態を説明する。
図1は本発明の実施形態に係る電動機の潤滑装置1の構成図である。図2は、本実施形態におけるフロントモータ2の概略構造及び油面上昇装置30の構成を示す図である。なお、図2には、フロントモータ2の縦断面を示している。図3は、空気袋収縮時におけるフロントモータ2内の状態を示す縦断面図である。図4は、空気袋膨張時におけるフロントモータ2内の状態を示す縦断面図である。図5は、オイルパン内の構造を示す横断面図である。なお、図3、4において、2点鎖線がフロントモータ2内における潤滑油の主な流通経路を示している。
Hereinafter, an embodiment of a lubricating device for an electric motor embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is a configuration diagram of a motor lubrication device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic structure of the front motor 2 and a configuration of the oil level raising device 30 in the present embodiment. FIG. 2 shows a longitudinal section of the front motor 2. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state in the front motor 2 when the air bag contracts. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state in the front motor 2 when the air bag is inflated. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure inside the oil pan. 3 and 4, the two-dot chain line indicates the main flow path of the lubricating oil in the front motor 2.

本実施形態の潤滑装置1は、フロントモータ2によって走行駆動可能であるとともに、図示しないエンジンによって走行駆動可能なハイブリッド車(以下、車両という)に採用されている。潤滑装置1は、潤滑油によって車両の電動機を潤滑するとともに、電動機を冷却する油冷の冷却装置を兼ねている。潤滑及び冷却対象である電動機は、車両の前輪を駆動するフロントモータ2、エンジンによって駆動されて発電をするジェネレータ4である。   The lubrication apparatus 1 of the present embodiment is employed in a hybrid vehicle (hereinafter referred to as a vehicle) that can be driven by a front motor 2 and can be driven by an engine (not shown). The lubricating device 1 serves as an oil-cooled cooling device that lubricates the motor of the vehicle with lubricating oil and cools the motor. The electric motors to be lubricated and cooled are the front motor 2 that drives the front wheels of the vehicle and the generator 4 that is driven by the engine to generate electric power.

図1に示すように、本実施形態の潤滑装置1は、フロントモータ2及びジェネレータ4を並列に接続した潤滑油の循環路5を備えている。循環路5には、潤滑油の流通方向で順番に、電動の油圧ポンプ6、熱交換器7が設けられている。循環路5は、熱交換器7の下流で分岐して一方の分岐路5aにはフロントモータ2が、他方の分岐路5bにはジェネレータ4が設けられている。   As shown in FIG. 1, the lubricating device 1 of the present embodiment includes a lubricating oil circulation path 5 in which a front motor 2 and a generator 4 are connected in parallel. The circulation path 5 is provided with an electric hydraulic pump 6 and a heat exchanger 7 in order in the flow direction of the lubricating oil. The circulation path 5 branches downstream of the heat exchanger 7, and the front motor 2 is provided in one branch path 5a, and the generator 4 is provided in the other branch path 5b.

更に、フロントモータ2及びジェネレータ4の下流にはオイルタンク8が設けられ、オイルタンク8から油圧ポンプ6に戻るように循環路5が構成されている。
このような構成により、油圧ポンプ6を作動させることで循環路5内を潤滑油が循環し、熱交換器7によって冷却した潤滑油がフロントモータ2及びジェネレータ4に供給されて、フロントモータ2及びジェネレータ4を冷却する。フロントモータ2及びジェネレータ4を冷却した潤滑油は、オイルタンク8に集められ、油圧ポンプ6に供給される。
Further, an oil tank 8 is provided downstream of the front motor 2 and the generator 4, and a circulation path 5 is configured so as to return from the oil tank 8 to the hydraulic pump 6.
With such a configuration, the lubricating oil circulates in the circulation path 5 by operating the hydraulic pump 6, and the lubricating oil cooled by the heat exchanger 7 is supplied to the front motor 2 and the generator 4. The generator 4 is cooled. The lubricating oil that has cooled the front motor 2 and the generator 4 is collected in the oil tank 8 and supplied to the hydraulic pump 6.

また、フロントモータ2、ジェネレータ4、及びオイルタンク8には、夫々潤滑油の温度を検出する温度センサ21、22、23(油温検出器)が設けられている。
図2に示すように、フロントモータ2は、ハウジング10(ケーシング)、モータシャフト11、ロータ12、ステータ13を備えている。
ハウジング10は、例えばアルミニウム合金によって、両端部を閉じた略円筒状に形成されている。
The front motor 2, the generator 4, and the oil tank 8 are provided with temperature sensors 21, 22, and 23 (oil temperature detectors) that detect the temperature of the lubricating oil, respectively.
As shown in FIG. 2, the front motor 2 includes a housing 10 (casing), a motor shaft 11, a rotor 12, and a stator 13.
The housing 10 is formed in a substantially cylindrical shape with both ends closed by, for example, an aluminum alloy.

モータシャフト11は、ハウジング10の両端部に設けられたフロントベアリング15(摺動部)及びリヤベアリング16(摺動部)によって、ハウジング10に回転可能に支持されている。モータシャフト11の一端は、ハウジング10の端部から突出して、フロントモータ2の出力軸として車両のドライブシャフト等の回転駆動対象物に連結される。
ロータ12は、モータシャフト11に固定された円柱状の磁石であり、ハウジング10内に配置されている。
The motor shaft 11 is rotatably supported by the housing 10 by a front bearing 15 (sliding portion) and a rear bearing 16 (sliding portion) provided at both ends of the housing 10. One end of the motor shaft 11 protrudes from the end of the housing 10 and is connected to a rotationally driven object such as a drive shaft of a vehicle as an output shaft of the front motor 2.
The rotor 12 is a columnar magnet fixed to the motor shaft 11 and is disposed in the housing 10.

ステータ13は、ハウジング10内にロータ12の周囲を囲むように配置され、ステータコアに複数のコイルを巻き回して構成されている。
ステータ13のコイルに電流が供給されることによって、ステータ13に磁界が発生し、この磁界内で磁石からなるロータ12が電磁力を受けて回転駆動する。
また、モータシャフト11の他端部には、モータシャフト11の回転角を検出するレゾルバ17が設けられている。
The stator 13 is disposed in the housing 10 so as to surround the periphery of the rotor 12, and is configured by winding a plurality of coils around the stator core.
When a current is supplied to the coils of the stator 13, a magnetic field is generated in the stator 13, and the rotor 12 made of a magnet is driven to rotate by receiving electromagnetic force in the magnetic field.
A resolver 17 that detects the rotation angle of the motor shaft 11 is provided at the other end of the motor shaft 11.

更に、フロントモータ2のハウジング10の上部には、分岐路5aを介して熱交換器7から潤滑油が供給される油供給口18が設けられている。図2中の矢印に示すように、油供給口18からハウジング10内に供給された潤滑油は、ロータ12、ステータ13に接触しつつ下方へ移動して、ロータ12やステータ13を冷却し、あるいはフロントベアリング15やリヤベアリング16に供給されて潤滑を行う。そして、これらの潤滑油は、ハウジング10内の下部のオイルパン19(貯留部)内に落下する。   Further, an oil supply port 18 through which lubricating oil is supplied from the heat exchanger 7 via the branch path 5a is provided in the upper part of the housing 10 of the front motor 2. As shown by the arrow in FIG. 2, the lubricating oil supplied into the housing 10 from the oil supply port 18 moves downward while contacting the rotor 12 and the stator 13, cooling the rotor 12 and the stator 13, Alternatively, the lubricant is supplied to the front bearing 15 and the rear bearing 16 for lubrication. These lubricating oils fall into a lower oil pan 19 (storage part) in the housing 10.

ハウジング10の下部には、オイルパン19内から潤滑油を排出するための油排出口20(排出口)が設けられ、当該油排出口20から分岐路5aを介してオイルタンク8へ潤滑油が排出される。
更に、本実施形態のフロントモータ2には、油面上昇装置30が備えられている。
油面上昇装置30は、フロントモータ2に備えられた空気袋31(袋体)と、エアコンプレッサ32(流体供給部)と、を備えている。
An oil discharge port 20 (discharge port) for discharging the lubricating oil from the oil pan 19 is provided in the lower part of the housing 10, and the lubricating oil is supplied from the oil discharge port 20 to the oil tank 8 through the branch path 5a. Discharged.
Further, the front motor 2 of the present embodiment is provided with an oil level raising device 30.
The oil level raising device 30 includes an air bag 31 (bag body) provided in the front motor 2 and an air compressor 32 (fluid supply unit).

空気袋31は、フロントモータ2の下部のオイルパン19内に設置されている。
エアコンプレッサ32は、空気配管33を介して空気袋31と接続され、空気袋31に圧縮空気(流体)を供給する機能を有する。また、エアコンプレッサ32は、電磁制御方式の圧力弁34を備えている。圧力弁34は、常閉弁であり、開弁することで、空気配管33を介して空気袋31内の圧縮空気を大気に排出する機能を有する。
The air bag 31 is installed in the oil pan 19 below the front motor 2.
The air compressor 32 is connected to the air bag 31 via the air pipe 33 and has a function of supplying compressed air (fluid) to the air bag 31. The air compressor 32 includes an electromagnetic control type pressure valve 34. The pressure valve 34 is a normally closed valve, and has a function of discharging the compressed air in the air bag 31 to the atmosphere via the air pipe 33 by opening the valve.

図3〜5に示すように、本実施形態では、オイルパン19内の空間を2つに区画する仕切り部材40を備えている。仕切り部材40は、ロータ12の下方に位置しモータシャフト11と平行に延び、モータシャフト11に対して垂直な方向である横方向にオフセットして配置されている。例えば図3に示すように、正回転でロータ12が右回転するモータでは、仕切り部材40はロータ12の中心軸CLよりも左側に配置されている。   As shown in FIGS. 3-5, in this embodiment, the partition member 40 which divides the space in the oil pan 19 into two is provided. The partition member 40 is positioned below the rotor 12, extends in parallel with the motor shaft 11, and is arranged offset in the lateral direction that is a direction perpendicular to the motor shaft 11. For example, as shown in FIG. 3, in a motor in which the rotor 12 rotates clockwise by normal rotation, the partition member 40 is disposed on the left side of the central axis CL of the rotor 12.

空気袋31は、仕切り部材40によって区画されたオイルパン19内の空間のうち、ロータ12の下端部における接線方向のうち回転方向先方側となる左側の第1の空間41に配置されている。一方、右側の第2の空間42には、空気袋31は設置されていない。
また、オイルパン19内には、油排出口20と第2の空間42とを連通する排出管43(連通路)が備えられており、第2の空間42から潤滑油を排出するように構成されている。
The air bag 31 is disposed in the first space 41 on the left side that is the front side in the rotational direction in the tangential direction at the lower end of the rotor 12 in the space in the oil pan 19 partitioned by the partition member 40. On the other hand, the air bag 31 is not installed in the second space 42 on the right side.
Further, the oil pan 19 is provided with a discharge pipe 43 (communication passage) that allows the oil discharge port 20 and the second space 42 to communicate with each other, and the lubricating oil is discharged from the second space 42. Has been.

排出管43は、第2の空間42側の開口部44から、ロータ12の下端部における接線方向のうち回転方向先方側、即ち図3中の左側に向かって延び、それから第1の空間41内で直角に屈曲して油排出口20に向かってロータ12の軸線方向に延びる。
排出管43の第2の空間42側の開口部44は、ロータ12の下端部における接線方向のうち回転方向後方側、即ち図3中での右方向に向かって開口している。
The discharge pipe 43 extends from the opening 44 on the second space 42 side toward the front side in the rotational direction of the tangential direction at the lower end of the rotor 12, that is, toward the left side in FIG. 3, and then in the first space 41. Is bent at a right angle and extends in the axial direction of the rotor 12 toward the oil discharge port 20.
The opening 44 on the second space 42 side of the discharge pipe 43 opens toward the rear side in the rotational direction in the tangential direction at the lower end of the rotor 12, that is, toward the right in FIG. 3.

ハウジング10の下部には、オイルパン19の第2の空間42内に貯留している潤滑油の温度を検出する温度センサ21が設けられている。空気袋31には、当該空気袋31内の圧力を検出する圧力センサ35が設けられている。
また、車両には、油面上昇装置30を作動制御するコントロールユニット36(制御部)が備えられている。
A temperature sensor 21 that detects the temperature of the lubricating oil stored in the second space 42 of the oil pan 19 is provided at the lower portion of the housing 10. The air bag 31 is provided with a pressure sensor 35 that detects the pressure in the air bag 31.
Further, the vehicle is provided with a control unit 36 (control unit) that controls the operation of the oil level raising device 30.

図3に示すように、エアコンプレッサ32の圧力弁34を開放することで空気袋31は収縮する。空気袋31が収縮した際には、オイルパン19内の潤滑油の油面が低下するが、このときの油面がロータ12より下方になるように油量が設定されている。また、仕切り部材40の高さは、空気袋31が収縮した際の潤滑油の油面より低く設定されている。
また、図4に示すように、圧力弁34を閉弁した状態でエアコンプレッサ32を作動させて空気袋31内に圧縮空気を供給すると、空気袋31は第1の空間41内で膨らむ。このとき、フロントモータ2内の油面がロータ12の下端部よりも上方になるように、空気袋31の容量が設定されている。
As shown in FIG. 3, the air bag 31 contracts by opening the pressure valve 34 of the air compressor 32. When the air bag 31 contracts, the oil level of the lubricating oil in the oil pan 19 decreases, but the oil amount is set so that the oil level at this time is lower than the rotor 12. Moreover, the height of the partition member 40 is set lower than the oil level of the lubricating oil when the air bladder 31 contracts.
As shown in FIG. 4, when compressed air is supplied into the air bag 31 by operating the air compressor 32 with the pressure valve 34 closed, the air bag 31 expands in the first space 41. At this time, the capacity of the air bladder 31 is set so that the oil level in the front motor 2 is above the lower end of the rotor 12.

コントロールユニット36は、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)及び中央演算処理装置(CPU)等を含んで構成されている。コントロールユニット36は、温度センサ21から油温Tを入力するとともに、圧力センサ35から空気袋31内の圧力Pを入力して、エアコンプレッサ32の作動を制御する。
図6は、コントロールユニット36における油面上昇装置30の作動制御要領を示すフローチャートである。図7は、本実施形態における油温T、圧力P、エアコンプレッサ32の作動の推移の一例を示すグラフである。
The control unit 36 includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), and the like. The control unit 36 inputs the oil temperature T from the temperature sensor 21 and also inputs the pressure P in the air bladder 31 from the pressure sensor 35 to control the operation of the air compressor 32.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation control procedure of the oil level raising device 30 in the control unit 36. FIG. 7 is a graph showing an example of the transition of the oil temperature T, the pressure P, and the operation of the air compressor 32 in the present embodiment.

コントロールユニット36は、車両電源オン時に図6に示す制御を実行する。なお、車両電源オフ時には、エアコンプレッサ32は停止し、圧力弁34は閉弁状態である。
図6に示すように、始めに、ステップS10では、温度センサ21によりオイルパン19内の油温Tを検出し、油温Tが所定温度Ta未満であるか否かを判別する。所定温度Taは、オイルパン19内の油温の目標温度であり、油圧ポンプ6による潤滑油の吐出が十分可能な粘度となる温度の下限値付近に適宜設定すればよい。油温Tが所定温度Ta未満である場合には、ステップS20に進む。油温Tが所定温度Ta以上である場合には、ステップS50に進む。
The control unit 36 executes the control shown in FIG. 6 when the vehicle power is turned on. When the vehicle power is off, the air compressor 32 is stopped and the pressure valve 34 is closed.
As shown in FIG. 6, first, in step S <b> 10, the oil temperature T in the oil pan 19 is detected by the temperature sensor 21, and it is determined whether or not the oil temperature T is lower than a predetermined temperature Ta. The predetermined temperature Ta is a target temperature of the oil temperature in the oil pan 19 and may be set as appropriate near the lower limit value of the temperature at which the viscosity is such that the lubricating oil can be sufficiently discharged by the hydraulic pump 6. When the oil temperature T is lower than the predetermined temperature Ta, the process proceeds to step S20. When the oil temperature T is equal to or higher than the predetermined temperature Ta, the process proceeds to step S50.

ステップS20では、エアコンプレッサ32を作動させ、空気袋31に圧縮空気を供給する。これにより、空気袋31内が加圧されて膨張する。そして、ステップS30に進む。
ステップS30では、圧力センサ35により空気袋内の圧力Pを検出し、圧力Pが所定値Paより大きいか否かを判別する。所定値Paは、オイルパン19内において空気袋31が図4に示すように膨張する圧力に設定すればよい。圧力Pが所定値Paより大きい場合には、ステップS40に進む。圧力Pが所定値Pa以下の場合には、ステップS20に戻る。
In step S <b> 20, the air compressor 32 is operated to supply compressed air to the air bag 31. Thereby, the inside of the air bag 31 is pressurized and expanded. Then, the process proceeds to step S30.
In step S30, the pressure sensor 35 detects the pressure P in the air bladder and determines whether or not the pressure P is greater than a predetermined value Pa. The predetermined value Pa may be set to a pressure at which the air bag 31 expands in the oil pan 19 as shown in FIG. If the pressure P is greater than the predetermined value Pa, the process proceeds to step S40. If the pressure P is less than or equal to the predetermined value Pa, the process returns to step S20.

ステップS40では、エアコンプレッサ32の作動を停止させる。そして、S50に進む。
ステップS50では、温度センサ21によりオイルパン19内の油温Tを検出し、油温Tが所定温度Ta+αより高いか否かを判別する。αは例えば2〜3度程度に設定すればよい。油温Tが所定温度Ta+αより高い場合には、ステップS60に進む。油温Tが所定温度Ta+α以下の場合には、ステップS10に戻る。
In step S40, the operation of the air compressor 32 is stopped. Then, the process proceeds to S50.
In step S50, the oil temperature T in the oil pan 19 is detected by the temperature sensor 21, and it is determined whether or not the oil temperature T is higher than a predetermined temperature Ta + α. α may be set to about 2 to 3 degrees, for example. When the oil temperature T is higher than the predetermined temperature Ta + α, the process proceeds to step S60. If the oil temperature T is equal to or lower than the predetermined temperature Ta + α, the process returns to step S10.

ステップS60では、圧力弁34を開放する。なお、圧力弁34の開放時間は、空気袋31内の圧力Pが実際に0付近に低下するまでとしてもよいし、圧力Pが0付近に低下するような時間に設定してもよい。そして、ステップS70に進む。
ステップS70では、イグニッションオフ(IG−OFF)、即ち車両の電源オフであるか否かを判別する。イグニッションオフの場合には、本ルーチンを終了する。イグニッションオンの場合には、ステップS10に戻る。
In step S60, the pressure valve 34 is opened. The opening time of the pressure valve 34 may be set until the pressure P in the air bag 31 actually decreases to near zero, or may be set to a time at which the pressure P decreases to near zero. Then, the process proceeds to step S70.
In step S70, it is determined whether or not the ignition is off (IG-OFF), that is, the vehicle is powered off. If the ignition is off, this routine is terminated. If the ignition is on, the process returns to step S10.

上記の制御によって、例えば図7に示すように、電源オン時に油温Tが所定温度Taより低い場合には、エアコンプレッサ32が作動する(図7中a)。このとき圧力弁34は閉弁しているので、エアコンプレッサ32の作動によって、圧力Pは上昇してゆき、圧力Pが所定値Paに到達すると、エアコンプレッサ32が停止する(図7中b)。
このように、圧力弁34を閉弁した状態で圧力Pが所定値Paになるまでエアコンプレッサ32を作動させると、図4に示すように、空気袋31が膨らむので、ハウジング10内の潤滑油の油面が上昇し、ロータ12の下部が潤滑油に浸るようになる。このような状態で、ロータ12が回転すると、ロータ12によって潤滑油が掻き上げられてロータ12とステータ13の間に押し込まれ、ロータ12の回転による摩擦熱によって潤滑油の温度が急速に上昇する(図7中b→c)。
油温Tが所定温度Ta+α以上となると、圧力弁34が開弁する。したがって、図3に示すように空気袋31が収縮し、油面がロータ12に浸からない程度に低下する。油温Tが所定温度Ta+α以上となった場合には、潤滑油の粘度が低下して油圧ポンプ6による潤滑油の循環が良好に行われ、フロントモータ2の上部にある油供給口18から供給された潤滑油がロータ12やステータ13に接触しながら下方に流れ、ロータ12やステータ13を十分に冷却することができるとともに、フロントベアリング15やリヤベアリング16に潤滑油を供給して十分に潤滑することができる。更に、油温Tが所定温度Ta+α以上になると、潤滑油の油面がロータ12に接触しないので、ロータ12の回転抵抗を抑え、ロータ12の出力低下を抑制することができる。
By the above control, as shown in FIG. 7, for example, when the oil temperature T is lower than the predetermined temperature Ta when the power is turned on, the air compressor 32 is operated (a in FIG. 7). At this time, since the pressure valve 34 is closed, the pressure P increases by the operation of the air compressor 32, and when the pressure P reaches a predetermined value Pa, the air compressor 32 stops (b in FIG. 7). .
As described above, when the air compressor 32 is operated until the pressure P reaches the predetermined value Pa with the pressure valve 34 closed, the air bag 31 is inflated as shown in FIG. The oil level rises and the lower part of the rotor 12 is immersed in the lubricating oil. When the rotor 12 rotates in such a state, the lubricating oil is scraped up by the rotor 12 and pushed between the rotor 12 and the stator 13, and the temperature of the lubricating oil rapidly rises due to frictional heat generated by the rotation of the rotor 12. (B → c in FIG. 7).
When the oil temperature T becomes equal to or higher than the predetermined temperature Ta + α, the pressure valve 34 is opened. Therefore, as shown in FIG. 3, the air bladder 31 contracts and the oil level is lowered to the extent that the rotor 12 is not immersed in the rotor 12. When the oil temperature T is equal to or higher than the predetermined temperature Ta + α, the viscosity of the lubricating oil is lowered, and the lubricating oil is circulated favorably by the hydraulic pump 6 and supplied from the oil supply port 18 at the upper part of the front motor 2. The lubricated oil flows downward while contacting the rotor 12 and the stator 13, and the rotor 12 and the stator 13 can be sufficiently cooled, and the lubricating oil is supplied to the front bearing 15 and the rear bearing 16 to be sufficiently lubricated. can do. Further, when the oil temperature T becomes equal to or higher than the predetermined temperature Ta + α, the oil level of the lubricating oil does not contact the rotor 12, so that the rotational resistance of the rotor 12 can be suppressed and the output reduction of the rotor 12 can be suppressed.

そして、圧力Pが0になると、圧力弁34が閉弁となる(図7中d)。
以上のように、本実施形態では、オイルパン19内に空気袋31を設けており、空気袋31に高圧空気を供給して膨らませることで、オイルパン19内の潤滑油の油面を容易に上昇させることができる。そして、潤滑油をロータ12に接触するまで上昇させることで、潤滑油とロータ12との摩擦により潤滑油の温度を上昇させることができ、ロータ12の回転を利用して簡単かつコンパクトな構成で潤滑油の温度を上昇させることができる。
When the pressure P becomes 0, the pressure valve 34 is closed (d in FIG. 7).
As described above, in the present embodiment, the air bag 31 is provided in the oil pan 19, and the oil surface of the lubricating oil in the oil pan 19 can be easily made by supplying high-pressure air to the air bag 31 to inflate it. Can be raised. Then, by raising the lubricating oil until it contacts the rotor 12, the temperature of the lubricating oil can be increased by friction between the lubricating oil and the rotor 12, and the rotation of the rotor 12 can be used to achieve a simple and compact configuration. The temperature of the lubricating oil can be increased.

したがって、例えばエンジン始動時のように潤滑油が低温状態になっていても、油圧ポンプ6による潤滑油の循環を早期に良好にして、当該潤滑油によるフロントモータ2における潤滑性能を向上させることができる。
また、本実施形態では、フロントモータ2のオイルパン19内に仕切り部材40が設けられ、オイルパン19内が第1の空間41と第2の空間42の2つの空間に区画されており、第1の空間41に空気袋31が配置されている。そして、空気袋31が膨張したとしても仕切り部材40によって第2の空間42に空気袋31が侵入することが抑制される。
Therefore, even when the lubricating oil is in a low temperature state, for example, when the engine is started, the lubricating oil can be circulated by the hydraulic pump 6 at an early stage to improve the lubricating performance of the front motor 2 by the lubricating oil. it can.
In the present embodiment, the partition member 40 is provided in the oil pan 19 of the front motor 2, and the oil pan 19 is partitioned into two spaces, a first space 41 and a second space 42. An air bag 31 is disposed in one space 41. Even if the air bag 31 is inflated, the partition member 40 prevents the air bag 31 from entering the second space 42.

仕切り部材40は、ロータ12の中心軸CLが第2の空間42の上方に位置するように配置されているので、ロータ12から落下する潤滑油の多くは、第2の空間42に落下する。また、油供給口18から流入した潤滑油の多くは、右回転するロータ12に接触してロータ12の右側を通過して下方に落下する。したがって、ロータ12から落下する潤滑油は、更に多く第2の空間42に落下する。   Since the partition member 40 is arranged so that the central axis CL of the rotor 12 is positioned above the second space 42, most of the lubricant that falls from the rotor 12 falls into the second space 42. Further, most of the lubricating oil flowing in from the oil supply port 18 contacts the rotor 12 that rotates clockwise, passes through the right side of the rotor 12, and falls downward. Therefore, more lubricating oil that falls from the rotor 12 falls into the second space 42.

これにより、油供給口18から供給された潤滑油の多くは、ロータ12へ落下しロータ12の右側を通過して第2の空間42、排出管43を経由して油排出口20から排出される。
そして、上記のように第1の空間41に空気袋31が配置されており、空気袋31が膨張したとしても仕切り部材40によって第2の空間42に侵入することが抑制されるので、ロータ12から落下して第2の空間42を経由して油排出口20から排出される潤滑油の流れを邪魔することがない。
Thereby, most of the lubricating oil supplied from the oil supply port 18 falls to the rotor 12, passes through the right side of the rotor 12, and is discharged from the oil discharge port 20 via the second space 42 and the discharge pipe 43. The
And since the air bag 31 is arrange | positioned in the 1st space 41 as mentioned above, even if the air bag 31 expand | swells, since it penetrates into the 2nd space 42 by the partition member 40, the rotor 12 And the flow of the lubricating oil discharged from the oil discharge port 20 via the second space 42 is not disturbed.

したがって、ロータ12に接触して摩擦等により昇温した潤滑油を優先的に排出させることができ、油圧ポンプ6に供給される潤滑油を迅速に昇温させることができる。
また、第2の空間42から油排出口20へ潤滑油を導く排出管43は、第2の空間42側の開口部44が右側を向いて開口しており、ロータ12の下端部における接線方向のうち回転方向先方側に向かって延びている。これにより、ロータ12の回転とともにロータ12の下方へ回転方向先方側に向かって落下する潤滑油が排出管43にスムーズに流入して排出管43を通過し、昇温した潤滑油を油排出口20から迅速に排出させることができる。
Accordingly, the lubricating oil heated to the rotor 12 due to friction or the like can be discharged preferentially, and the lubricating oil supplied to the hydraulic pump 6 can be quickly heated.
Further, the discharge pipe 43 that guides the lubricating oil from the second space 42 to the oil discharge port 20 has an opening 44 on the second space 42 side facing the right side, and is tangential to the lower end of the rotor 12. Among these, it extends toward the front side in the rotation direction. As a result, the lubricating oil that falls downward in the rotational direction toward the lower side of the rotor 12 along with the rotation of the rotor 12 smoothly flows into the discharge pipe 43 and passes through the discharge pipe 43, and the lubricating oil whose temperature is increased is discharged into the oil discharge port. 20 can be quickly discharged.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、空気袋31の形状については、オイルパン19の形状に合わせて適宜変更してもよい。また、仕切り部材40の有無や位置、高さについても適宜設定してもよい。例えば、仕切り部材40の高さを極力高くして、第1の空間41の下部と第2の空間42の下部とを小径の連通路で連通するようにしてもよい。   The description of the embodiment is finished as above, but the aspect of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the shape of the air bladder 31 may be appropriately changed according to the shape of the oil pan 19. Further, the presence / absence, position, and height of the partition member 40 may be set as appropriate. For example, the height of the partition member 40 may be made as high as possible so that the lower portion of the first space 41 and the lower portion of the second space 42 communicate with each other through a small-diameter communication path.

また、上記実施形態では、フロントモータ2に本発明を適用しているが、ジェネレータ4に適用してもよい。ジェネレータ4に適用する場合には、例えば、油面上昇装置30と同様に、ジェネレータ4のオイルパン内に空気袋31を設けるとともに、図1に示すようにジェネレータ4のオイルパン内の油温を検出する油温センサ22、ジェネレータ4のオイルパン内の空気袋の圧力を検出する圧力センサ35を設け、コントロールユニット36はこの油温や圧力に基づいて、油面上昇装置30のエアコンプレッサ32等の作動を制御すればよい。   In the above embodiment, the present invention is applied to the front motor 2, but may be applied to the generator 4. When applied to the generator 4, for example, as with the oil level raising device 30, an air bag 31 is provided in the oil pan of the generator 4, and the oil temperature in the oil pan of the generator 4 is set as shown in FIG. An oil temperature sensor 22 to detect and a pressure sensor 35 to detect the pressure of the air bag in the oil pan of the generator 4 are provided, and the control unit 36, based on the oil temperature and pressure, etc. What is necessary is just to control operation | movement of.

また、図1に示すように、オイルタンク8に温度センサ23を設け、この検出した温度が所定温度Ta以下ならば、フロントモータ2及びジェネレータ4の両方の空気袋に高圧空気を導入して潤滑油の油面を上昇させるようにしてもよい。
また、油面上昇装置30については、空気袋31以外の構成でもよい。本発明は、ケース内に貯留した潤滑油によって潤滑を行う電動機に広く適用することができる。
Further, as shown in FIG. 1, a temperature sensor 23 is provided in the oil tank 8, and if the detected temperature is equal to or lower than a predetermined temperature Ta, high pressure air is introduced into the air bags of both the front motor 2 and the generator 4 for lubrication. You may make it raise the oil level of oil.
Further, the oil level raising device 30 may have a configuration other than the air bag 31. The present invention can be widely applied to an electric motor that performs lubrication with lubricating oil stored in a case.

1 潤滑装置
2 フロントモータ(電動機)
4 ジェネレータ(電動機)
10 ハウジング(ケーシング)
12 ロータ
13 ステータ
19 オイルパン(貯留部)
30 油面上昇装置
31 空気袋(袋体)
32 エアコンプレッサ(流体供給部)
40 仕切り部材
41 第1の空間
42 第2の空間
43 排出管(連通路)
44 開口部
1 Lubricator 2 Front motor (electric motor)
4 Generator (electric motor)
10 Housing (casing)
12 Rotor 13 Stator 19 Oil pan (reservoir)
30 Oil level raising device 31 Air bag (bag)
32 Air compressor (fluid supply part)
40 partition member 41 first space 42 second space 43 discharge pipe (communication path)
44 opening

Claims (4)

ケーシング内にロータ及びステータを収納するとともに、前記ケーシング内の下部に潤滑油を貯留する貯留部を有し、
油圧ポンプにより前記貯留部から前記ケーシング内の摺動部へ潤滑油を供給して、当該潤滑油を循環させる電動機の潤滑装置であって、
前記貯留部に備えられた袋体と、
前記袋体に流体を供給して当該袋体を膨らませる流体供給部と、
を備えたことを特徴とする電動機の潤滑装置。
While storing a rotor and a stator in a casing, it has a storage part which stores lubricating oil in the lower part in the casing,
A lubricating device for an electric motor that supplies lubricating oil from the storage part to the sliding part in the casing by a hydraulic pump and circulates the lubricating oil,
A bag provided in the storage section;
A fluid supply unit for supplying fluid to the bag body and inflating the bag body;
An electric motor lubrication device comprising:
前記貯留部を第1の空間と第2の空間に区画する仕切り部材を有し、
前記袋体は、前記第1の空間に配置されるとともに、
前記第2の空間から前記油圧ポンプへ前記潤滑油を排出する排出口を備えたことを特徴とする請求項1に記載の電動機の潤滑装置。
A partition member that partitions the storage section into a first space and a second space;
The bag is disposed in the first space,
The motor lubrication device according to claim 1, further comprising a discharge port that discharges the lubricating oil from the second space to the hydraulic pump.
前記ロータの中心軸は、前記第2の空間の上方に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の電動機の潤滑装置。   The motor lubrication device according to claim 2, wherein a central axis of the rotor is disposed above the second space. 前記排出口と前記第2の空間とを連通させる連通路を備え、
前記連通路は、前記ロータの下方で前記第2の空間から前記ロータの下端部における接線方向に延び、前記第2の空間側の開口部が前記ロータの回転方向後方側に向かって開口することを特徴とする請求項3に記載の電動機の潤滑装置。
A communication path for communicating the discharge port and the second space;
The communication path extends from the second space below the rotor in a tangential direction at the lower end of the rotor, and the opening on the second space side opens toward the rear side in the rotation direction of the rotor. The lubricating device for an electric motor according to claim 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114946610A (en) * 2022-06-21 2022-08-30 河南林业职业学院 Irrigation device based on mountain economic forest
WO2022186568A1 (en) * 2021-03-02 2022-09-09 경북대학교 산학협력단 Motor and motor cooling system

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