JP2020110027A - モータ、および駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステータの冷却効率を向上できる構造を有するモータおよび駆動装置を提供する。【解決手段】鉛直方向と直交する水平方向に延びるモータ軸J1を中心として回転するロータと、ロータと径方向に隙間を介して対向するステータ30と、ステータ30の軸方向一方側に位置する堰止部100と、を備える。ステータ30は、ステータコア32と、周方向に沿って配置される複数のコイルを有し、ステータコア30に装着されるコイルアセンブリ33と、を有する。コイルアセンブリ33は、ステータコア30から軸方向一方側に突出するコイルエンド33a,33bを有する。モータ2には、オイルをステータ30に供給する油路が設けられる。油路は、コイルエンド33a,33bの鉛直方向上側に位置するコイルエンド供給口19を有する。堰止部100は、コイルエンド33a,33bのうち鉛直方向上側に位置する部分を軸方向一方側から覆う。【選択図】図3
Description
本発明は、モータ、および駆動装置に関する。
コイルを冷却する構造を有するモータが知られる。例えば、特許文献1には、オイルをコイルに供給してステータを冷却するモータが記載される。
しかし、上記のようにしてコイルを冷却する場合、オイルが跳ねる等によって、オイルの少なくとも一部がコイルに供給されない虞があった。そのため、ステータの冷却が不十分になる虞があった。
本発明は、上記事情に鑑みて、ステータの冷却効率を向上できる構造を有するモータおよび駆動装置を提供することを目的の一つとする。
本発明のモータの一つの態様は、鉛直方向と直交する水平方向に延びるモータ軸を中心として回転するロータと、前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、内部に前記ロータおよび前記ステータを収容し、かつ、内部にオイルが収容されるモータ収容部と、前記ステータの軸方向一方側に位置する堰止部と、を備える。前記ステータは、ステータコアと、周方向に沿って配置される複数のコイルを有し、前記ステータコアに装着されるコイルアセンブリと、を有する。前記コイルアセンブリは、前記ステータコアから軸方向一方側に突出するコイルエンドを有する。本発明のモータの一つの態様には、前記オイルを前記ステータに供給する油路が設けられる。前記油路は、前記コイルエンドの鉛直方向上側に位置するコイルエンド供給口を有する。前記堰止部は、前記コイルエンドのうち鉛直方向上側に位置する部分を軸方向一方側から覆う。
本発明の駆動装置の一つの態様は、上記モータと、前記モータに接続される伝達装置と、を備える。
本発明の一つの態様によれば、モータおよび駆動装置において、ステータの冷却効率を向上できる。
以下の説明では、各図に示す実施形態の駆動装置が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、鉛直方向を規定して説明する。また、図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、鉛直方向である。+Z側は、鉛直方向上側であり、−Z側は、鉛直方向下側である。以下の説明では、鉛直方向上側を単に「上側」と呼び、鉛直方向下側を単に「下側」と呼ぶ。X軸方向は、Z軸方向と直交する方向であって駆動装置が搭載される車両の前後方向である。以下の実施形態において、+X側は、車両の前側であり、−X側は、車両の後側である。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の左右方向、すなわち車幅方向である。以下の実施形態において、+Y側は、車両の左側であり、−Y側は、車両の右側である。以下の実施形態において右側は、軸方向一方側に相当し、左側は、軸方向他方側に相当する。前後方向および左右方向は、鉛直方向と直交する水平方向である。
なお、前後方向の位置関係は、以下の実施形態の位置関係に限られず、+X側が車両の後側であり、−X側が車両の前側であってもよい。この場合には、+Y側は、車両の右側であり、−Y側は、車両の左側である。
各図に適宜示すモータ軸J1は、Y軸方向、すなわち車両の左右方向に延びる。以下の説明においては、特に断りのない限り、モータ軸J1に平行な方向を単に「軸方向」と呼び、モータ軸J1を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、モータ軸J1を中心とする周方向、すなわち、モータ軸J1の軸回りを単に「周方向」と呼ぶ。なお、本明細書において、「平行な方向」は略平行な方向も含み、「直交する方向」は略直交する方向も含む。
<第1実施形態>
図1に示す本実施形態の駆動装置1は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。図1に示すように、駆動装置1は、モータ2と、減速装置4および差動装置5を含む伝達装置3と、ハウジング6と、インバータユニット8と、を備える。
図1に示す本実施形態の駆動装置1は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。図1に示すように、駆動装置1は、モータ2と、減速装置4および差動装置5を含む伝達装置3と、ハウジング6と、インバータユニット8と、を備える。
ハウジング6は、モータ収容部81と、ギヤ収容部82と、隔壁61cと、を有する。モータ収容部81は、内部に後述するロータ20およびステータ30を収容する部分である。ギヤ収容部82は、内部に伝達装置3を収容する部分である。ギヤ収容部82は、モータ収容部81の左側に位置する。モータ収容部81の底部81aは、ギヤ収容部82の底部82aより上側に位置する。隔壁61cは、モータ収容部81の内部とギヤ収容部82の内部とを軸方向に区画する。隔壁61cには、隔壁開口68が設けられる。隔壁開口68は、モータ収容部81の内部とギヤ収容部82の内部とを繋ぐ。
モータ収容部81の内部およびギヤ収容部82の内部には、オイルOが収容される。ギヤ収容部82の内部における下部領域には、オイルOが溜るオイル溜りPが設けられる。オイル溜りPのオイルOは、後述する油路90によってモータ収容部81の内部に送られる。モータ収容部81の内部に送られたオイルOは、モータ収容部81の内部における下部領域に溜まる。モータ収容部81の内部に溜まったオイルOの少なくとも一部は、隔壁開口68を介してギヤ収容部82に移動し、オイル溜りPに戻る。
なお、本明細書において「ある部分の内部にオイルが収容される」とは、モータが駆動している最中の少なくとも一部において、ある部分の内部にオイルが位置していればよく、モータが停止している際には、ある部分の内部にオイルが位置していなくてもよい。例えば、本実施形態においてモータ収容部81の内部にオイルOが収容されるとは、モータ2が駆動している最中の少なくとも一部において、モータ収容部81の内部にオイルOが位置していればよく、モータ2が停止している際においては、モータ収容部81の内部のオイルOがすべて隔壁開口68を通ってギヤ収容部82に移動してしまっていてもよい。なお、後述する油路90によってモータ収容部81の内部へと送られたオイルOの一部は、モータ2が停止した状態において、モータ収容部81の内部に残っていてもよい。
オイルOは、後述する油路90内を循環する。オイルOは、減速装置4および差動装置5の潤滑用として使用される。また、オイルOは、モータ2の冷却用として使用される。オイルOとしては、潤滑油および冷却油の機能を奏するために、比較的粘度の低いオートマチックトランスミッション用潤滑油(ATF:Automatic Transmission Fluid)と同等のオイルを用いることが好ましい。
本実施形態においてモータ2は、インナーロータ型のモータである。モータ2は、ロータ20と、ステータ30と、モータ収容部81と、ベアリング26,27と、を備える。ロータ20は、水平方向に延びるモータ軸J1を中心として回転する。ロータ20は、シャフト21と、ロータ本体24と、を有する。図示は省略するが、ロータ本体24は、ロータコアと、ロータコアに固定されるロータマグネットと、を有する。ロータ20のトルクは、伝達装置3に伝達される。
シャフト21は、モータ軸J1を中心として軸方向に沿って延びる。シャフト21は、モータ軸J1を中心として回転する。シャフト21は、内部に中空部22が設けられた中空シャフトである。シャフト21には、連通孔23が設けられる。連通孔23は、径方向に延びて中空部22とシャフト21の外部とを繋ぐ。
シャフト21は、ハウジング6のモータ収容部81とギヤ収容部82とに跨って延びる。シャフト21の左側の端部は、ギヤ収容部82の内部に突出する。シャフト21の左側の端部には、伝達装置3の後述する第1のギヤ41が固定される。シャフト21は、ベアリング26,27により回転可能に支持される。
ステータ30は、ロータ20と径方向に隙間を介して対向する。より詳細には、ステータ30は、ロータ20の径方向外側に位置する。ステータ30は、ステータコア32と、コイルアセンブリ33と、を有する。ステータコア32は、モータ収容部81の内周面に固定される。図2および図3に示すように、ステータコア32は、ステータコア本体32aと、固定部32bと、を有する。図示は省略するが、ステータコア本体32aは、軸方向に延びる円筒状のコアバックと、コアバックから径方向内側に延びる複数のティースと、を有する。固定部32bは、ステータコア本体32aの外周面から径方向外側に突出する。固定部32bは、モータ収容部81に固定される部分である。図3に示すように、固定部32bは、周方向に沿って間隔を空けて複数設けられる。固定部32bのうちの1つは、ステータコア本体32aから上側に突出する。
コイルアセンブリ33は、ステータコア32に装着される。コイルアセンブリ33は、複数のコイル31を有する。複数のコイル31は、図示しないインシュレータを介してステータコア32の各ティースにそれぞれ装着される。複数のコイル31は、周方向に沿って配置される。より詳細には、複数のコイル31は、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。図示は省略するが、コイルアセンブリ33は、各コイル31を結束する結束部材等を有してもよいし、各コイル31同士を繋ぐ渡り線を有してもよい。
コイルアセンブリ33は、コイルエンド33a,33bを有する。コイルエンド33aは、ステータコア32から右側に突出する部分である。コイルエンド33bは、ステータコア32から左側に突出する部分である。コイルエンド33aは、コイルアセンブリ33に含まれる各コイル31のうちステータコア32よりも右側に突出する部分を含む。コイルエンド33bは、コイルアセンブリ33に含まれる各コイル31のうちステータコア32よりも左側に突出する部分を含む。本実施形態においてコイルエンド33a,33bは、モータ軸J1を中心とする円環状である。図示は省略するが、コイルエンド33a,33bは、各コイル31を結束する結束部材等を含んでもよいし、各コイル31同士を繋ぐ渡り線を含んでもよい。
ベアリング26,27は、ロータ20を回転可能に支持する。ベアリング26,27は、例えば、ボールベアリングである。図1に示すように、ベアリング26は、ロータ20のうちステータコア32よりも右側に位置する部分を回転可能に支持するベアリングである。本実施形態においてベアリング26は、シャフト21のうちロータ本体24が固定される部分よりも右側に位置する部分を支持する。ベアリング26は、モータ収容部81のうちロータ20およびステータ30の右側を覆う壁部に保持される。
ベアリング27は、ロータ20のうちステータコア32よりも左側に位置する部分を回転可能に支持するベアリングである。本実施形態においてベアリング27は、シャフト21のうちロータ本体24が固定される部分よりも左側に位置する部分を支持する。ベアリング27は、隔壁61cに保持される。
伝達装置3は、ハウジング6のギヤ収容部82に収容される。伝達装置3は、モータ2に接続される。より詳細には、伝達装置3は、シャフト21の左側の端部に接続される。伝達装置3は、減速装置4と、差動装置5と、を有する。モータ2から出力されるトルクは、減速装置4を介して差動装置5に伝達される。
減速装置4は、モータ2に接続される。減速装置4は、モータ2の回転速度を減じて、モータ2から出力されるトルクを減速比に応じて増大させる。減速装置4は、モータ2から出力されるトルクを差動装置5へ伝達する。減速装置4は、第1のギヤ41と、第2のギヤ42と、第3のギヤ43と、中間シャフト45と、を有する。
第1のギヤ41は、シャフト21の左側の端部における外周面に固定される。第1のギヤ41は、シャフト21とともに、モータ軸J1を中心に回転する。中間シャフト45は、モータ軸J1と平行な中間軸J2に沿って延びる。中間シャフト45は、中間軸J2を中心として回転する。第2のギヤ42および第3のギヤ43は、中間シャフト45の外周面に固定される。第2のギヤ42と第3のギヤ43は、中間シャフト45を介して接続される。第2のギヤ42および第3のギヤ43は、中間軸J2を中心として回転する。第2のギヤ42は、第1のギヤ41に噛み合う。第3のギヤ43は、差動装置5の後述するリングギヤ51と噛み合う。
モータ2から出力されるトルクは、シャフト21、第1のギヤ41、第2のギヤ42、中間シャフト45および第3のギヤ43をこの順に介して差動装置5のリングギヤ51へ伝達される。各ギヤのギヤ比およびギヤの個数等は、必要とされる減速比に応じて種々変更可能である。本実施形態において減速装置4は、各ギヤの軸芯が平行に配置される平行軸歯車タイプの減速機である。
差動装置5は、減速装置4を介しモータ2に接続される。差動装置5は、モータ2から出力されるトルクを車両の車輪に伝達するための装置である。差動装置5は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ、左右両輪の車軸55に同トルクを伝える。差動装置5は、リングギヤ51と、図示しないギヤハウジングと、図示しない一対のピニオンギヤと、図示しないピニオンシャフトと、図示しない一対のサイドギヤと、を有する。リングギヤ51は、モータ軸J1と平行な差動軸J3を中心として回転する。リングギヤ51には、モータ2から出力されるトルクが減速装置4を介して伝えられる。
モータ2には、ハウジング6の内部においてオイルOが循環する油路90が設けられる。油路90は、オイル溜りPからオイルOをモータ2に供給し、再びオイル溜りPに導くオイルOの経路である。油路90は、モータ収容部81の内部とギヤ収容部82の内部とに跨って設けられる。
なお、本明細書において「油路」とは、オイルの経路を意味する。したがって、「油路」とは、定常的に一方向に向かうオイルの流動を作る「流路」のみならず、オイルを一時的に滞留させる経路およびオイルが滴り落ちる経路をも含む概念である。オイルを一時的に滞留させる経路とは、例えば、オイルを貯留するリザーバ等を含む。
油路90は、モータ2の内部を通る第1の油路91と、モータ2の外部を通る第2の油路92と、を有する。第1の油路91および第2の油路92は、それぞれハウジング6の内部でオイルOを循環させる。オイルOは、第1の油路91および第2の油路92において、モータ2を内部および外部から冷却する。
第1の油路91は、かき上げ経路91aと、シャフト供給経路91bと、シャフト内経路91cと、ロータ内経路91dと、を有する。また、第1の油路91の経路中には、第1のリザーバ93が設けられる。第1のリザーバ93は、ギヤ収容部82内に設けられる。
かき上げ経路91aは、差動装置5のリングギヤ51の回転によってオイル溜りPからオイルOをかき上げて、第1のリザーバ93でオイルOを受ける経路である。第1のリザーバ93は、上側に開口する。第1のリザーバ93は、リングギヤ51がかき上げたオイルOを受ける。また、モータ2の駆動直後などオイル溜りPの液面が高い場合等には、第1のリザーバ93は、リングギヤ51に加えて第2のギヤ42および第3のギヤ43によってかき上げられたオイルOも受ける。
シャフト供給経路91bは、第1のリザーバ93からシャフト21の中空部22にオイルOを誘導する。シャフト内経路91cは、シャフト21の中空部22内をオイルOが通過する経路である。ロータ内経路91dは、シャフト21の連通孔23からロータ本体24の内部を通過して、ステータ30に飛散する経路である。
シャフト内経路91cにおいて、ロータ20の内部のオイルOには、ロータ20の回転に伴い遠心力が付与される。これにより、オイルOは、ロータ20から径方向外側に連続的に飛散する。また、オイルOの飛散に伴い、ロータ20内部の経路が負圧となり、第1のリザーバ93に溜るオイルOが、ロータ20の内部に吸引され、ロータ20内部の経路にオイルOが満たされる。
ステータ30に到達したオイルOは、ステータ30から熱を奪う。ステータ30を冷却したオイルOは、下側に滴下され、モータ収容部81内の下部領域に溜る。モータ収容部81内の下部領域に溜ったオイルOは、隔壁61cに設けられた隔壁開口68を介してギヤ収容部82に移動する。以上のようにして、第1の油路91は、オイルOをロータ20およびステータ30に供給する。
第2の油路92においてオイルOは、オイル溜りPからモータ2の上側まで引き上げられてモータ2に供給される。すなわち、第2の油路92は、オイルOをモータ2の上側からモータ2に供給する。第2の油路92には、オイルポンプ96と、クーラー97と、第2のリザーバ10と、が設けられる。第2の油路92は、第1の流路92aと、第2の流路92bと、第3の流路92cと、を有する。
第1の流路92a、第2の流路92bおよび第3の流路92cは、ハウジング6の壁部に設けられる。第1の流路92aは、オイル溜りPとオイルポンプ96とを繋ぐ。第2の流路92bは、オイルポンプ96とクーラー97とを繋ぐ。第3の流路92cは、クーラー97から上側に延びる。図2に示すように、第3の流路92cは、ステータ30の上側においてモータ収容部81の内部に開口する供給口92caを有する。供給口92caは、モータ収容部81の内部にオイルOを供給する。
オイルポンプ96は、電気により駆動する電動ポンプである。図1に示すように、オイルポンプ96は、第1の流路92aを介してオイル溜りPからオイルOを吸い上げて、第2の流路92b、クーラー97、第3の流路92cおよび第2のリザーバ10を介して、オイルOをモータ2に供給する。
クーラー97は、第2の油路92を通過するオイルOを冷却する。クーラー97には、第1の流路92aおよび第2の流路92bが接続される。第1の流路92aおよび第2の流路92bは、クーラー97の内部流路を介して繋がる。クーラー97には、図示しないラジエータで冷却された冷却水を通過させる冷却水用配管97jが接続される。クーラー97の内部を通過するオイルOは、冷却水用配管97jを通過する冷却水との間で熱交換されて冷却される。なお、冷却水用配管97jの経路中には、インバータユニット8が設けられる。冷却水用配管97jを通過する冷却水は、インバータユニット8を冷却する。
第2のリザーバ10は、第2の油路92の一部を構成する。第2のリザーバ10は、モータ収容部81の内部に位置する。第2のリザーバ10は、ステータ30の上側に位置する。図3に示すように、第2のリザーバ10は、ステータ30によって下側から支持され、モータ2に設けられる。すなわち、モータ2は、第2のリザーバ10を備える。第2のリザーバ10は、例えば、樹脂材料から構成される。
なお、以下の説明においては、ある対象に対して、軸方向におけるステータ30の中心に近い側を「軸方向内側」と呼ぶ場合があり、軸方向におけるステータ30の中心から遠い側を「軸方向外側」と呼ぶ場合がある。
第2のリザーバ10は、上側に開口する樋状である。第2のリザーバ10は、オイルOを貯留する。本実施形態において第2のリザーバ10は、第3の流路92cを介してモータ収容部81内に供給されたオイルOを貯留する。第2のリザーバ10は、第1樋部11と、一対の第2樋部12A,12Bと、接触リブ13と、支持リブ14と、突起部15と、を有する。第1樋部11および一対の第2樋部12A,12Bは、それぞれ上側に開口する横断面略U字状の樋状である。
第1樋部11は、軸方向に沿って延びる。第1樋部11は、ステータコア32の上側に位置する。本実施形態において第1樋部11は、固定部32bのうち上側に突出する固定部32bの前側に位置する。第1樋部11は、例えば、固定部32bに前側から引っ掛かっている。
第1樋部11は、第1底壁部11aと、一対の第1側壁部11b,11cと、を有する。第1底壁部11aは、軸方向に沿って延びる。第1底壁部11aは、板面が鉛直方向を向く板状である。第1側壁部11bは、第1底壁部11aの後側の縁部から上側に突出する。第1側壁部11cは、第1底壁部11aの前側の縁部から上側に突出する。一対の第1側壁部11b,11cは、軸方向に延びる。一対の第1側壁部11b,11cは、板面が前後方向を向く板状である。
第1樋部11は、供給口92caの下側に位置する。これにより、第1樋部11は、供給口92caからモータ収容部81内に供給されるオイルOを受ける。本実施形態において供給口92caは、第1樋部11の軸方向両側の端部よりも軸方向内側に離れた位置に配置される。図2に示すように、供給口92caは、鉛直方向に沿って視て、第1底壁部11aの左側寄りの部分と重なる。
第3の流路92cから供給口92caを介して第1樋部11に供給されたオイルOは、一対の第1側壁部11b,11cにより前後方向に向かう流動が制限される。図3において破線の矢印で示すように、第1樋部11に供給されたオイルOは、第1樋部11の長さ方向両側、すなわち軸方向両側に分岐して流れる。
一対の第2樋部12A,12Bは、第1樋部11の軸方向両側の端部からそれぞれ後側に向かって樋状に延びる。第2樋部12Aは、ステータコア32よりも右側に位置する。第2樋部12Aは、コイルエンド33aの上側に位置する。第2樋部12Bは、ステータコア32よりも左側に位置する。第2樋部12Bは、コイルエンド33bの上側に位置する。本実施形態において、第2樋部12Aと第2樋部12Bとは、左右方向において略対称に配置される点を除いて、同様の構成である。そのため、以下の説明においては、第2樋部12Aと第2樋部12Bとを代表して、第2樋部12Aについてのみ説明する場合がある。
第2樋部12Aは、第2底壁部12aと、一対の第2側壁部12b,12cと、閉塞壁部12dと、を有する。第2底壁部12aは、前後方向に沿って延びる。第2底壁部12aは、板面が鉛直方向を向く板状である。第2底壁部12aの前側の端部は、第1底壁部11aの右側の端部に繋がる。第2底壁部12aは、第1の領域12aaと、第2の領域12abと、を有する。
第1の領域12aaは、第2底壁部12aにおいて第1底壁部11aと連続する領域である。第1の領域12aaは、水平平面と略平行である。第1の領域12aaは、第2の領域12abに対してオイルOの流動方向上流側、すなわち前側に位置する。第2の領域12abは、第1の領域12aaの後側に繋がる。第2の領域12abは、前後方向に対して、後側に向かうに従い上側に位置する向きに傾斜する。
第2側壁部12bは、第2底壁部12aの軸方向内側の縁部から上側に突出する。第2側壁部12cは、第2底壁部12aの軸方向外側の縁部から上側に突出する。一対の第2側壁部12b,12cは、前後方向に延びる。一対の第2側壁部12b,12cは、板面が軸方向を向く板状である。第2側壁部12bの前側の端部は、第1側壁部11bの軸方向外側の端部と繋がる。第2側壁部12cの前側の端部は、第1側壁部11cの軸方向外側の端部と繋がる。第2側壁部12cは、第1側壁部11cに向かって湾曲して滑らかに繋がる湾曲部12caを有する。本実施形態において湾曲部12caは、鉛直方向に沿って視て、一様な曲率半径で湾曲する。
閉塞壁部12dは、第2底壁部12aにおける後側の縁部の一部から上側に突出する。閉塞壁部12dは、軸方向に延びる。本実施形態において閉塞壁部12dの軸方向外側の端部は、第2側壁部12cの後側の端部に繋がる。閉塞壁部12dの軸方向内側の端部は、第2側壁部12bから軸方向外側に離れて配置される。閉塞壁部12dは、第2樋部12Aの後側の端部の一部を塞ぐ。第2樋部12Aの後側の端部のうち閉塞壁部12dに塞がれない領域には、コイルエンド供給口10aが構成される。すなわち、第2のリザーバ10には、コイルエンド供給口10aが設けられ、第2の油路92は、コイルエンド供給口10aを有する。
コイルエンド供給口10aは、第2樋部12Aの後側の端部に位置する。より詳細には、コイルエンド供給口10aは、第2の領域12abの後側の端部に位置する。コイルエンド供給口10aは、コイルエンド33aの上側に位置する。コイルエンド供給口10aは、第2のリザーバ10内のオイルOをコイルエンド33aに上側から供給する。
図2および図3に示すように、本実施形態において第2樋部12Aには、複数の凹部18と、複数のコイルエンド供給口19と、凹溝部16と、ベアリング供給口17と、が設けられる。すなわち、第2のリザーバ10には、複数の凹部18と、複数のコイルエンド供給口19と、凹溝部16と、ベアリング供給口17と、が設けられる。
複数の凹部18は、第1の領域12aaに設けられる。複数の凹部18は、下側に窪む。凹部18は、例えば、鉛直方向に沿って視て、略矩形状である。凹部18は、例えば、前後方向に間隔を空けて2つ配置される。
コイルエンド供給口19は、複数の凹部18の底面にそれぞれ設けられる。コイルエンド供給口19は、第2樋部12Aを鉛直方向に貫通する。コイルエンド供給口19は、例えば、鉛直方向に沿って視て、円形の孔である。コイルエンド供給口19は、コイルエンド33aの上側に位置する。コイルエンド供給口19は、第2のリザーバ10内のオイルOをコイルエンド33aに上側から供給する。
凹溝部16は、第2の領域12abの上面における軸方向外側の端部から下側に窪む。凹溝部16は、コイルエンド33aよりも軸方向外側に位置する。凹溝部16は、前後方向に延びる。図2に示すように、凹溝部16は、ベアリング26の上側に位置する。凹溝部16の後側の端部は、閉塞壁部12dによって塞がれる。そのため、凹溝部16に溜ったオイルOは、第2樋部12Aの後側の端部から流出することがない。
ベアリング供給口17は、凹溝部16の溝底面に設けられる。ベアリング供給口17は、第2底壁部12aを鉛直方向に貫通する。ベアリング供給口17は、ベアリング26の上側に位置する。ベアリング供給口17は、凹溝部16内のオイルOをベアリング26に上側から供給する。
接触リブ13は、第2樋部12A,12Bのそれぞれに設けられる。接触リブ13は、湾曲部12caから前側に突出する。接触リブ13の前側の端部は、ハウジング6の内壁面6aのうちモータ収容部81の内壁面に接触する。
図3に示すように、支持リブ14は、第1底壁部11aから下側に突出する。本実施形態において支持リブ14は、軸方向に間隔を空けて複数設けられる。支持リブ14は、例えば、3つ設けられる。支持リブ14は、下側を向く支持面14aを有する。支持面14aは、ステータコア本体32aの外周面に沿って湾曲し、ステータコア本体32aの外周面に接触する。
突起部15は、第2樋部12A,12Bの軸方向内側の面である対向面12baのそれぞれから軸方向内側に突出する。対向面12baは、ステータコア32の軸方向両側の端面のそれぞれと隙間を介して対向する。突起部15の軸方向内側の端部は、ステータコア32の軸方向端面と接触する。これにより、第2のリザーバ10は、第2樋部12A,12Bによってステータコア32を軸方向両側から挟み込み、ステータコア32に保持される。
供給口92caから第2のリザーバ10に供給されたオイルOは、第1樋部11から軸方向両側に流れて、第2樋部12A,12Bに流れる。第2樋部12Aに流れたオイルOの一部は、コイルエンド供給口10a,19から下側に流れて、コイルエンド33aに供給される。また、第2樋部12Bに流れたオイルOの一部は、コイルエンド供給口10a,19から下側に流れて、コイルエンド33bに供給される。これにより、第2の油路92は、オイルOをステータ30に供給する。
第2樋部12Aに流れたオイルOの他の一部は、ベアリング供給口17から下側に流れて、ベアリング26に供給される。第2樋部12Bに流れたオイルOの他の一部は、ベアリング供給口17から下側に流れて、ベアリング27に供給される。これにより、第2の油路92は、オイルOをベアリング26およびベアリング27に供給する。
第2のリザーバ10からステータ30およびベアリング26,27に供給されたオイルOは、下側に滴下され、モータ収容部81内の下部領域に溜る。モータ収容部81内の下部領域に溜ったオイルOは、隔壁61cに設けられた隔壁開口68を介してギヤ収容部82に移動する。以上のようにして、第2の油路92は、オイルOをステータ30およびベアリング26,27に供給する。
図1に示すように、モータ2は、堰止部100,110をさらに備える。本実施形態において堰止部100,110は、絶縁紙から構成される。堰止部100,110を構成する絶縁紙は、例えば、撥油性を有する。堰止部100,110の紙面は、軸方向を向く。堰止部100,110は、ステータ30の軸方向両側にそれぞれ位置する。堰止部100は、ステータ30の右側に位置し、ベアリング26よりも左側に位置する。堰止部110は、ステータ30の左側に位置し、ベアリング27よりも右側に位置する。
堰止部100と堰止部110とは、ステータ30の軸方向の中心を挟んで対称に配置される。堰止部100と堰止部110とは、軸方向に対称に配置される点を除いて、同様の構成である。そのため、以下の説明においては、堰止部100と堰止部110とを代表して、堰止部100についてのみ説明する場合がある。
堰止部100は、コイルエンド33aの右側に位置する。堰止部100は、コイルエンド33aのうち上側に位置する部分を右側から覆う。そのため、コイルエンド供給口10a,19からコイルエンド33aのうち上側に位置する部分に向かって供給されるオイルOを、堰止部100によって右側から堰き止めることができる。これにより、コイルエンド供給口10a,19からのオイルOが跳ねる等によって右側に逸れることを抑制でき、オイルOがコイルエンド33aに供給されないことを抑制できる。したがって、コイルエンド供給口10a,19からのオイルOを好適にコイルエンド33aに供給することができる。そのため、本実施形態によれば、ステータ30の冷却効率を向上できる。
また、本実施形態によれば、コイルエンド供給口10a,19がオイルOを貯留する第2のリザーバ10に設けられる。そのため、第2のリザーバ10に貯留されたオイルOをコイルエンド供給口10a,19を介して、コイルエンド33aに供給できる。これにより、コイルエンド33aへのオイルOの供給を安定させることができる。
図3に示すように、本実施形態において堰止部100は、周方向に沿って延びる。そのため、堰止部100によって堰き止めたオイルOを堰止部100に沿って周方向に流すことができる。これにより、コイルエンド33aのうち下側に位置する部分までオイルOを導きやすく、より好適にオイルOをコイルエンド33aに供給できる。したがって、ステータ30の冷却効率をより向上できる。
本実施形態において堰止部100は、環状である。そのため、堰止部100によって、コイルエンド33aの全体を右側から覆いやすい。これにより、堰止部100によって、より好適にオイルOを堰き止めることができる。したがって、より好適にオイルOをコイルエンド33aに供給できる。本実施形態において堰止部100は、コイルエンド33aのほぼ全体を右側から覆う。堰止部100は、例えば、モータ軸J1を中心とする略円環状である。
本実施形態において堰止部100は、円環の上側の部分が前後方向に沿った直線によって除去された形状である。そのため、本実施形態において堰止部100の上側の部分には、他の部分に比べて外径が小さくなる縮径部104が設けられる。縮径部104の上側の端部は、前後方向に沿って直線状に延びる。本実施形態においてコイルエンド33aのうち上側に位置する部分は、縮径部104によって右側から覆われる。
本実施形態において堰止部100の径方向外縁部の少なくとも一部は、コイルエンド33aよりも径方向外側に位置する。そのため、コイルエンド33aに供給されるオイルOが右側に逸れることをより好適に堰き止めることができる。これにより、より好適にオイルOをコイルエンド33aに供給できる。本実施形態では、堰止部100の径方向外縁部は、全体がコイルエンド33aよりも径方向外側に位置する。図4に示すように、本実施形態において縮径部104の径方向外縁部を除く堰止部100の径方向外縁部は、ステータコア本体32aよりも径方向外側に位置する。
堰止部100は、コイルエンド33aに右側から接触する。なお、堰止部100は、コイルエンド33aと接触せず、コイルエンド33aの右側に隙間を介して配置されてもよい。
図3に示すように、堰止部100は、第2樋部12Aの下側に位置する。そのため、縮径部104は、第2樋部12Aの下側に位置する。堰止部100は、第2樋部12Aの左側の端部よりも右側で、かつ、第2樋部12Aの右側の端部よりも左側に位置する。これにより、本実施形態において第2のリザーバ10は、縮径部104の上側を軸方向に跨いで配置される。図2に示すように、凹溝部16およびベアリング供給口17は、堰止部100よりも右側に位置する。このように、縮径部104を設けることで、第2のリザーバ10を、堰止部100の上側を跨がせて配置しやすく、第2のリザーバ10のうちベアリング供給口17が設けられた部分を堰止部100よりも右側に配置しやすい。これにより、ベアリング供給口17をベアリング26の上側に好適に配置することができる。したがって、堰止部100によってコイルエンド33aへのオイルOの供給を好適にしつつ、ベアリング供給口17からベアリング26にも好適にオイルOを供給できる。
図4に示すように、堰止部100は、径方向内縁部に左側に突出する突出部100aを有する。そのため、堰止部100によって堰き止めたオイルOが堰止部100を伝って堰止部100の径方向内縁部に到達しても、突出部100aによってオイルOが堰止部100よりも径方向内側に移動することを抑制できる。これにより、堰止部100によって堰き止めたオイルOを堰止部100とコイルエンド33aとの間に好適に保持したまま、オイルOを堰止部100に沿って周方向に導くことができる。したがって、オイルOをコイルエンド33aの全体に好適に供給しやすく、ステータ30の冷却効率をより向上できる。
本実施形態において突出部100aは、堰止部100の径方向内縁部が左側に折り曲げられることで構成される。突出部100aは、左側斜め径方向内側に突出する。図3に示すように、本実施形態において突出部100aは、堰止部100の径方向内縁部の全周に亘って設けられる。
堰止部100は、堰止部100を軸方向に貫通する貫通部101,102を有する。貫通部101は、堰止部100を軸方向に貫通する孔である。貫通部101は、周方向に沿って間隔を空けて複数設けられる。貫通部101は、例えば、7つ設けられる。貫通部101は、周方向に長い長円形状である。
貫通部102は、縮径部104に設けられる。貫通部102は、縮径部104の上側の端部から下側に窪む凹部である。本実施形態において貫通部102は、例えば、1つのみ設けられる。7つの貫通部101と1つの貫通部102とは、例えば、周方向に沿って一周に亘って等間隔に配置される。
本実施形態において堰止部100は、コイルエンド33aに固定される。このように、本実施形態によれば、上述したように堰止部100が絶縁紙で構成されつつコイルエンド33aに固定される。そのため、堰止部100の軸方向の厚さを小さくしつつ、堰止部100をコイルエンド33aに近づけて配置することができる。これにより、堰止部100を設けても、モータ2が軸方向に大型化することを抑制できる。また、堰止部100の構成を簡単化できるため、堰止部100の作製が容易である。
本実施形態において堰止部100は、紐部材103によってコイルエンド33aに固定される。すなわち、モータ2は、堰止部100をコイルエンド33aに固定する紐部材103をさらに備える。紐部材103は、貫通部101,102を介して堰止部100をコイルエンド33aに固定する。紐部材103は、貫通部101,102ごとに設けられる。このように紐部材103を用いることで、堰止部100に貫通部101,102を設けることのみで堰止部100を容易にコイルエンド33aに固定できる。
紐部材103は、貫通部101,102と堰止部100の径方向内側とを通り、堰止部100のうち貫通部101,102よりも径方向内側の部分とコイルエンド33aとをまとめて囲む環状に結ばれる。紐部材103は、例えば、樹脂製である。図示は省略するが、紐部材103の結び目は、例えば、溶着される。なお、紐部材103の結び目は、例えば、ワニスによって固められてもよい。
図4に示すように、貫通部101の径方向外側の縁部は、コイルエンド33aよりも径方向外側に位置する。貫通部101の径方向内側の縁部は、コイルエンド33aの径方向外縁部よりも径方向内側に位置する。貫通部101をこのように配置することで、紐部材103を結んで堰止部100をコイルエンド33aに固定する際に、貫通部101を通る紐部材103によって堰止部100が径方向内側に押されにくく、堰止部100が歪むことを抑制できる。
<第2実施形態>
図5に示すように、本実施形態の駆動装置201のモータ202は、堰止部200,210を備える。堰止部200と堰止部210とは、軸方向に対称である点を除いて、同様の構成である。以下の説明においては、堰止部200と堰止部210とを代表して、堰止部200についてのみ説明する場合がある。
図5に示すように、本実施形態の駆動装置201のモータ202は、堰止部200,210を備える。堰止部200と堰止部210とは、軸方向に対称である点を除いて、同様の構成である。以下の説明においては、堰止部200と堰止部210とを代表して、堰止部200についてのみ説明する場合がある。
堰止部200は、第1部分205と、第2部分206と、を有する。第1部分205は、コイルエンド33aの右側に位置する。本実施形態において第1部分205は、周方向に延びる環状である。より詳細には、第1部分205は、モータ軸J1を中心とする略円環状である。第1部分205は、板面が軸方向を向く板状である。第1部分205は、径方向外縁部から径方向内側に窪む凹部205aを有する。凹部205aは、第1部分205のうち上側に位置する部分に設けられる。凹部205aは、周方向に延びる。凹部205aが設けられることで、第1部分205の上側の部分には、外径が小さくなる縮径部204が設けられる。縮径部204は、コイルエンド33aのうち上側の部分を右側から覆う。
第2部分206は、第1部分205のうち縮径部204以外の部分の径方向外縁部から左側に突出する。第2部分206は、周方向に沿って延びる。第2部分206は、板面が径方向を向き、周方向に沿って円弧状に湾曲する板状である。第2部分206は、コイルエンド33aの径方向外側に位置する。そのため、第2部分206によって、コイルエンド33aに供給されるオイルOが径方向に飛散することを抑制できる。これにより、より好適にオイルOをコイルエンド33aに供給できる。本実施形態において第2部分206の左側の端部は、ステータコア32の右側の端面に接触する。
本実施形態において堰止部200は、樹脂製である。そのため、上述した第1部分205および第2部分206を有する形状の堰止部200を、例えば金型を用いた射出成形等によって容易に作ることができる。図示は省略するが、堰止部200は、モータ収容部81に固定される。そのため、コイルエンド33aに固定する場合に比べて、コイルエンド33aに対して影響を与えることなく、堰止部200を配置できる。
本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。堰止部は、コイルエンドのうち上側に位置する部分を覆うならば、コイルエンドのうち他の部分を覆わなくてもよい。すなわち、堰止部は、コイルエンドのうち上側に位置する部分のみを覆う構成であってもよい。例えば、堰止部は、周方向に延びる円弧状であってもよいし、周方向に延びない形状であってもよい。
なお、本明細書において「コイルエンドのうち上側に位置する部分」とは、例えば、コイルエンドの上側の端部から周方向に±45°以内の範囲に位置する部分を含む。上述した実施形態においてコイルエンド33aのうち上側に位置する部分とは、例えば、縮径部104,204によって右側から覆われる部分に含まれる。
上述した実施形態において堰止部は、ステータを軸方向に挟んで一対設けられる構成としたが、これに限られない。堰止部は、ステータの軸方向両側のうちいずれか一方のみに設けられてもよい。堰止部の材料は、特に限定されない。リザーバは、設けられなくてもよい。すなわち、上述した実施形態において第2のリザーバ10は、設けられなくてもよい。この場合、第3の流路92cにおける供給口92caがコイルエンド33aの上側に位置し、供給口92caから直接、コイルエンド33aにオイルOが供給されてもよい。この場合、供給口92caがコイルエンド供給口に相当する。
上述した駆動装置およびモータの用途は、特に限定されない。モータは、駆動装置に設けられなくてもよい。モータは、車両以外の機器に設けられてもよい。本明細書において説明した構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
1,201…駆動装置、2,202…モータ、3…伝達装置、10…第2のリザーバ(リザーバ)、10a,19…コイルエンド供給口、17…ベアリング供給口、20…ロータ、26,27…ベアリング、30…ステータ、31…コイル、32…ステータコア、33…コイルアセンブリ、33a,33b…コイルエンド、81…モータ収容部、92…第2の油路(油路)、92ca…供給口、100,110,200,210…堰止部、100a…突出部、101,102…貫通部、103…紐部材、104,204…縮径部、205…第1部分、206…第2部分、J1…モータ軸、O…オイル
Claims (12)
- 鉛直方向と直交する水平方向に延びるモータ軸を中心として回転するロータと、
前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、
内部に前記ロータおよび前記ステータを収容し、かつ、内部にオイルが収容されるモータ収容部と、
前記ステータの軸方向一方側に位置する堰止部と、
を備え、
前記ステータは、
ステータコアと、
周方向に沿って配置される複数のコイルを有し、前記ステータコアに装着されるコイルアセンブリと、
を有し、
前記コイルアセンブリは、前記ステータコアから軸方向一方側に突出するコイルエンドを有し、
前記オイルを前記ステータに供給する油路が設けられ、
前記油路は、前記コイルエンドの鉛直方向上側に位置するコイルエンド供給口を有し、
前記堰止部は、前記コイルエンドのうち鉛直方向上側に位置する部分を軸方向一方側から覆う、モータ。 - 前記堰止部は、周方向に沿って延びる、請求項1に記載のモータ。
- 前記堰止部は、環状である、請求項2に記載のモータ。
- 前記堰止部の径方向外縁部の少なくとも一部は、前記コイルエンドよりも径方向外側に位置する、請求項3に記載のモータ。
- 前記堰止部は、径方向内縁部に軸方向他方側に突出する突出部を有する、請求項3または4に記載のモータ。
- 前記ステータの鉛直方向上側に位置し、前記オイルを貯留するリザーバと、
前記ロータのうち前記ステータコアよりも軸方向一方側に位置する部分を回転可能に支持するベアリングと、
をさらに備え、
前記コイルエンド供給口は、前記リザーバに設けられ、
前記堰止部の鉛直方向上側の部分には、外径が小さくなる縮径部が設けられ、
前記リザーバは、前記縮径部の鉛直方向上側を軸方向に跨いで配置され、
前記リザーバには、前記堰止部よりも軸方向一方側で前記ベアリングの鉛直方向上側に位置するベアリング供給口が設けられる、請求項3から5のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記ステータの鉛直方向上側に位置し、前記オイルを貯留するリザーバをさらに備え、
前記コイルエンド供給口は、前記リザーバに設けられる、請求項1から5のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記堰止部は、絶縁紙から構成され、前記コイルエンドに固定される、請求項1から7のいずれか一項に記載のモータ。
- 前記堰止部を前記コイルエンドに固定する紐部材をさらに備え、
前記堰止部は、前記堰止部を軸方向に貫通する貫通部を有し、
前記紐部材は、前記貫通部を介して前記堰止部を前記コイルエンドに固定する、請求項8に記載のモータ。 - 前記堰止部は、
前記コイルエンドの軸方向一方側に位置する第1部分と、
前記コイルエンドの径方向外側に位置する第2部分と、
を有し、かつ、樹脂製である、請求項1から7のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記堰止部は、前記モータ収容部に固定される、請求項10に記載のモータ。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載のモータと、
前記モータに接続される伝達装置と、
を備え、車両に搭載される駆動装置。
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