JP2022107335A - モータの磁石油冷構造及びモータ - Google Patents

Abstract

【課題】、磁石の保持性を確保しつつ、磁石に対する冷却性を改善したモータの磁石油冷構造及びモータを提供する。【解決手段】モータは、孔部３０と磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂとの間に膨張材５０Ａ、５０Ｂを配設して磁石４０Ａ、４０Ｂを挟持している。また、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂには保持枠６０Ａ、６０Ｂで支持されている。一方、磁石４０Ａ、４０Ｂと保持枠６０Ａ、６０Ｂを挟んで反対側に第２油路７０Ａ、７０Ｂが形成されている。したがって、磁石４０Ａ、４０Ｂは、膨張材５０Ａ、５０Ｂで挟持されると共に、保持枠６０Ａ、６０Ｂで支持されることにより保持性が高められると共に、第２油路７０Ａ、７０Ｂにオイルが流れることによって、確実に冷却される。【選択図】図２

Description

本発明は、モータの磁石油冷構造及びモータに関する。

従来、モータの高回転化が求められているため、モータの電磁密度の向上が図られている。これにより、ロータに設けられた磁石が高温となりモータの性能が低下するおそれがある。そこで、磁石に対する冷却性能の向上が図られている。

例えば、特許文献１には、ロータコアの内周部に全周にわたって形成されたオイル貯留部からロータコアの外周部に配設された磁石の背面に到る第１のオイル流路と磁石の背面に沿ってシャフトの軸方向に延在する第２のオイル流路を備え、磁石の背面に沿ってオイルを流すことで効率良く磁石を冷却する構造が開示されている。

特開２０１６－１５８３６５号公報

ところで、モータのロータコアの軸方向長さが長い場合、ロータコアには複数枚の磁石が軸方向に並べて配設される。この場合に、隣り合う磁石相互に磁束が発生し、磁石がより高温化するため、一層の冷却性能の向上が求められている。

一方、特許文献１のように、ロータコア内において磁石の内周面側に油路を設ける構造に、複数枚の磁石を並べて配置すると、モータ（ロータコア）の高速回転により磁石が位置ずれを生ずるおそれがあった。すなわち、モータ回転時における磁石の保持性に改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、磁石の保持性を確保しつつ、磁石に対する冷却性を改善したモータの磁石油冷構造及びモータを提供することを目的とする。

請求項１に記載のモータの磁石油冷構造は、ロータシャフトと、ロータシャフトの外周面に取り付けられ、前記ロータシャフトと一体的に回転されるロータコアと、前記ロータコアに形成されかつ前記ロータシャフトの軸方向に延在する磁石配設用の孔部の内部に配設され、前記軸方向に沿って複数並べて配設された矩形状の磁石と、前記孔部に配設された磁石において前記軸方向に延在する一対の幅広面と前記孔部との間に配設される一対の膨張材と、前記磁石において前記軸方向に延在する一対の幅狭面に隣接して前記孔部の軸方向に沿って配設された一対の保持枠と、前記ロータシャフトの内部に形成され、外部からオイルが供給されるオイル貯留部と、各前記保持枠の前記磁石側と反対側に沿って軸方向に延在する一対の冷却油路と、前記オイル貯留部から径方向外側に延在して形成され、前記オイル貯留部と前記冷却油路とを連通させる径方向油路と、前記保持枠に形成され、前記保持枠における前記幅広面の法線方向の中央側で前記磁石側に凹み前記軸方向に延在する溝と、を備える。

このモータの磁石油冷構造では、ロータコアに形成された軸方向に延在する磁石配設用の孔部に対して複数枚の矩形状の磁石が軸方向に沿って並べて配設される。この際、磁石の軸方向に延在する一対の幅広面と孔部（の壁面）との間には膨張材が配設されるため、膨張材の膨張により磁石が孔部内で挟持される。すなわち、ロータコアの回転により磁石が位置ずれを生ずることなく、確実に保持される。

また、磁石の軸方向に延在する幅狭面に当接して保持枠が配設されており、磁石が孔部内でずれることを一層確実に防止又は抑制する。

このように、矩形状の磁石の四面を膨張材と保持材を介して孔部内で固定しているため、磁石が磁石配設用の孔部内で確実に保持される。

一方、ロータシャフトの内部に形成されたオイル貯留部に径方向油路を介して連通される冷却油路がロータコアにおいて保持枠の磁石と反対側に軸方向に沿って形成されている。すなわち、磁石の幅狭面と保持枠を挟んだ位置に冷却油路が形成されている。したがって、ロータコアの回転による遠心力によって、ロータシャフトのオイル貯留部にあったオイルが径方向油路を介してロータコアの冷却油路に供給され、磁石が効率的に冷却される。

また、保持枠には、幅広面の法線方向の中央側で磁石側に凹み、軸方向に延在する溝が形成されている。したがって、冷却油路に到達したオイルは保持枠の溝の内部に案内される。すなわち、矩形状の磁石で熱がこもる磁石の幅広面の法線方向の中央近傍にオイルが案内されることになり、冷却性能に優れる。

なお、「幅広面」とは、矩形状の磁石において軸方向に延在する側面のうち、軸方向に直交する方向の辺の長さが長い方の側面のことであり、「幅狭面」は短い方の側面のことである。

請求項２に記載のモータの磁石油冷構造は、請求項１に記載のモータの磁石油冷構造において、前記保持枠の前記溝には、隣り合う複数の磁石の間に形成される間隙を含む前記軸方向の範囲に、当該溝よりもさらに磁石側に凹んだ凹部が形成されている。

このモータの磁石油冷構造では、保持枠の溝には、隣り合う複数の磁石の間に形成される間隙を含む軸方向の範囲に、溝よりも磁石側に凹んだ凹部が形成されている。

ところで、複数の磁石を軸方向に並べて配置した場合、隣り合う磁石間に磁束が発生して他の磁石と隣り合う磁石の軸方向端部が他の部分よりも一層高温になる。

しかしながら、隣り合う複数の磁石の間に形成される間隙を含む軸方向の範囲に、溝よりも磁石側に凹んだ凹部を保持枠の溝に設けているため、凹部にオイルが貯留され、軸方向で隣り合う複数の磁石の対向する軸方向端部が他の部分と比較して一層冷却されることになる。すなわち、オイルによる磁石の冷却性能を他の部分と比較して向上させたため、磁石がより均一に冷却されることになり、冷却性能に優れる。

請求項３に記載のモータの磁石油冷構造は、請求項１又は２に記載のモータの磁石油冷構造において、前記冷却油路には、前記保持枠と反対側の面に、前記溝に対向して前記磁石側に突出した凸部が形成されている。

このモータの磁石油冷構造では、冷却油路において、保持枠と反対側の面に、保持枠に形成された溝に対向して磁石側に突出した凸部が形成されている。したがって、オイル貯留部から冷却油路に到達したオイルは、凸部によって保持枠の溝に確実に案内され、磁石の幅広面の法線方向において最も熱くなる中央部分を一層効率的に冷却することが可能となる。

請求項４に記載のモータの磁石油冷構造は、ロータシャフトと、ロータシャフトの外周面に取り付けられ、前記ロータシャフトと一体的に回転されるロータコアと、前記ロータコアに形成された前記ロータシャフトの軸方向に延在する磁石配設用の孔部の内部に配設され、前記軸方向に沿って複数枚並べて配設された矩形状の磁石と、前記孔部に配設された磁石において前記軸方向に延在する一対の幅広面と前記孔部との間に配設される一対の膨張材と、前記磁石において前記軸方向に延在する一対の幅狭面に隣接して前記孔部の軸方向に沿って配設された一対の保持枠と、前記ロータシャフトの内部に形成され、外部からオイルが供給されるオイル貯留部と、前記オイル貯留部から前記ロータコアの径方向外側に延在し、径方向内側の前記幅広面側まで延在する第１径方向油路と、前記オイル貯留部から前記ロータコアの前記磁石よりも径方向外側に延在する第２径方向油路と、前記第２径方向油路の外側端部から当該磁石の径方向外側を周回して前記磁石の径方向外側の幅広面側まで延在する周方向油路と、前記第１径方向油路に連通し、隣り合う複数の磁石の間に形成される間隙を含む前記軸方向の範囲に、径方向内側の前記幅広面に対向して形成された第１貯留部と、前記周方向油路に連通し、径方向外側の前記幅広面における前記軸方向の範囲に対向して形成された第２貯留部と、各前記幅広面上を前記第１貯留部及び第２貯留部から前記ロータコアの軸方向端部まで軸方向に延在して形成された一対の冷却油路と、を備える。

このモータの磁石油冷構造では、ロータコアに形成された軸方向に延在する磁石配設用の孔部に対して複数枚の矩形状の磁石が軸方向に沿って並べて配設される。この際、磁石の軸方向に延在する一対の幅広面と孔部（の壁面）との間には膨張材が配設されるため、膨張材の膨張により磁石が孔部内で挟持され、ロータコアの回転によって磁石が位置ずれを生ずることなく、確実に保持される。

また、磁石の軸方向に延在する幅狭面に当接して保持枠が配設されており、磁石が孔部内でずれることを一層確実に防止又は抑制する。

このように、矩形状の磁石の四面を膨張材と保持材を介して孔部内で固定しているため、磁石が磁石配設用の孔部内で確実に保持される。

一方、ロータシャフトの内部に形成されたオイル貯留部に供給されたオイルは、ロータコアの回転による遠心力により径方向外側に延在する第１径方向油路を介して磁石の径方向内側の幅広面に対向して形成された第１貯留部まで到達する。

また、オイル貯留部に供給されたオイルは、ロータコアの回転による遠心力により径方向外側に延在する第２径方向油路を介して周方向油路に到達し、この周方向油路を介して磁石の径方向外側の幅広面に対向して形成された第２貯留部まで到達する。

第１貯留部及び第２貯留部は、隣り合う複数の磁石の間に形成される間隙を含む軸方向の範囲に、幅広面に対向して形成されているため、軸方向で隣り合う磁石の幅広面において相互に対向する軸方向端部にオイルが貯留されることになる。すなわち、磁石において最も温度が上昇する軸方向端部側をオイルが直接冷却することになり、磁石に対する冷却性能が向上する。

また、第１貯留部及び第２貯留部から幅広面上で軸方向に延在する冷却油路が形成されているため、第１貯留部及び第２貯留部に到達したオイルは、それぞれ磁石の幅広面上を一方の軸方向端部側から他方の軸方向端部まで冷却油路を流れることになり、一層冷却性能に優れる。

請求項５に記載のモータの磁石油冷構造は、請求項４に記載のモータの磁石油冷構造において、前記周方向油路において前記第２貯留部に対向する部位には、径方向内側に突出した凸部が形成されている。

このモータの磁石油冷構造では、周方向油路において第２貯留部に対向する部位には径方向内側に突出した凸部が形成されている。したがって、遠心力によりオイル貯留部から第２径方向油路を介して周方向油路に到達したオイルは、凸部によって遠心力に抗して周方向油路の径方向内側、すなわち第２貯留部（磁石の径方向外側の幅広面側）に案内される。したがって、磁石の冷却性能に優れる。

請求項６記載のモータは、請求項１～５のいずれか１項記載のモータの磁石油冷構造を備える。

このモータは、請求項１～５記載のモータの磁石油冷構造を備えるため、孔部内に複数の磁石が軸方向に並んで配置されていても、矩形状の磁石を磁石配設用の孔部内で確実に保持できると共に、磁石に対する冷却性能を確保することができる。

以上説明したように、本発明に係るモータの磁石油冷構造及びモータによれば、磁石の保持性を確保しつつ、磁石に対する冷却性を改善することができる。

第１実施形態に係るモータのロータの径方向断面を示す図である。 第１実施形態に係るロータコアに形成された孔部に対する磁石配置構造を示す径方向断面図である。 第１実施形態に係るロータコアに形成された孔部内の磁石配置構造を示す軸方向断面である。 第１実施形態に係る孔部内に配置される磁石と膨張材、保持枠との配置を示す斜視図である。 第１実施形態に係る孔部内に配置される磁石を示す斜視図である。 第２実施形態に係るモータのロータの径方向断面を示す図である。 第２実施形態に係るモータのロータの軸方向断面を示す図である。 第２実施形態に係る孔部内に配置される磁石と膨張材、保持枠との配置を示す斜視図である。 第２実施形態に係るロータコアに形成された孔部に対する磁石配置構造を示す径方向断面図である。

［第１実施形態］
第１実施形態に係るモータの磁石油冷構造を含むモータについて、図１～図５を参照して説明する。なお、図１では、図の煩雑さを回避するために、磁石を除いて断面ハッチングを省略していると共に、参照符号は一部のみ記載し、他を省略している。また、各図は模式的に示すものであり、寸法比は実物と異なる。

（構成）
先ず、本実施形態の油冷構造が適用されたモータ１０について説明する。なお、後述する孔部３０に配設された磁石において、軸方向が矢印Ｚ方向、軸方向に直交する方向で幅広面が延在する方向（幅狭面の法線方向）が幅（左右）方向で矢印Ｘ方向、軸方向に直交する方向で幅狭面が延在する方向（幅広面の法線方向）が上下方向（径方向）で矢印Ｙ方向、としてそれぞれ示されている。

モータ１０は、図１に示すように、ロータシャフト１２と、ロータコア１４と、ステータ１６とを有する。

ロータシャフト１２は、円柱形であり、その内部に軸方向に延在する円環状のオイル貯留部２０が形成されている。このオイル貯留部２０には、軸方向端部で図示しない供給源から冷却用オイル（以下、「オイル」という）が供給されている。

ロータコア１４は、ロータシャフト１２の外周面に嵌合されているものであり、ロータシャフト１２と一体的に回転可能されている。

ロータコア１４の径方向外側には、周方向に等間隔で８個の磁石配設用孔部３０（以下、「孔部３０」という）が形成されている。各孔部３０は、ロータコア１４の軸方向一端部から他端部まで軸方向に延在している。

孔部３０は、図２に示すように、軸方向から視て略矩形状に形成されており、その径方向外側面３２（以下、「上面３２」という）と径方向内側面３４（以下、「下面３４」という）と、周方向側面３６、３８（以下、それぞれ「左面３６」、「右面３８」という）と、を有する。

図３及び図４に示すように、孔部３０には、軸方向に沿って２個の磁石４０Ａ、４０Ｂが並べて配設されている。

磁石４０Ａは、図５に示すように、矩形状であり、矢印Ｚが軸方向となるようにして孔部３０に挿入して配設されている。すなわち、図２に示すように、孔部３０に挿入された状態で、幅広面４２Ａ、４４Ａがそれぞれ孔部３０の上面３２、下面３４にそれぞれ対向するように、また、幅狭面４６Ａ、４８Ａがそれぞれ孔部３０の左面３６、右面３８にそれぞれ対向するように配設されている。

なお、「幅広面」とは、一辺が軸方向に延在する辺で、もう一辺が軸方向に直交する辺から形成された面で、同様に形成された「幅狭面」より軸方向に直交する辺の長さが長い（面積が大きい）ものである。

また、磁石４０Ｂも同形状であるため、同一の構成要素には同一の参照番号にＢを付してその説明を省略する（図５参照）。

この磁石４０Ａ、４０Ｂを孔部３０内に安定して保持するために、図２、図４に示すように、孔部３０の上面３２と磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂの間に、薄板状の膨張材５０Ａが配設されている。また、孔部３０の下面３４と磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４４Ａ、４４Ｂの間に、薄板状の膨張材５０Ｂが配設されている。膨張材５０Ａ、５０Ｂは、孔部３０内で軸方向の一端部から他端部まで延在する。すなわち、図４に示すように、膨張材５０Ａが磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂを、膨張材５０Ｂが磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４４Ａ、４４Ｂを覆う構成である。

なお、膨張材５０Ａ、５０Ｂが請求項１の「膨張材」に相当する。

したがって、この磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂと孔部３０の上面３２との間に膨張材５０Ａを、幅広面４４Ａ、４４Ｂと孔部３０の下面３４との間に膨張材５０Ｂを配設することにより、時間経過と共に膨張材５０Ａ、５０Ｂが膨張して孔部３０内で磁石４０Ａ、４０Ｂを挟持する構成である。

また、図２及び図４に示すように、孔部３０内で磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂに隣接して樹脂製の保持枠６０Ａが、幅狭面４８Ａ、４８Ｂに隣接して樹脂製の保持枠６０Ｂが配設されている。なお、保持枠６０Ａ、６０Ｂは、左右対称で同様の構成なので、保持枠６０Ａのみを説明し、保持枠６０Ｂの説明を省略する。

また、保持枠６０Ａ、６０Ｂが請求項１～３の「保持枠」に相当する。

保持枠６０Ａは、孔部３０の上面３２から下面３４まで到達する高さがあり、孔部３０の軸方向一端部から他端部まで延在している。

なお、保持枠６０Ａは、磁石４０Ａ、４０Ｂ側の側面が膨張材５０Ａ、５０Ｂの端面及び磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂに当接されている。

また、保持枠６０Ａの磁石４０Ａ、４０Ｂと反対側の側面には、上下方向の中央部が磁石４０Ａ、４０Ｂ側に凹んだ溝６２Ａが形成されている。溝６２Ａは、保持枠６０Ａの軸方向一端部から他端部まで貫通して形成されている。

さらに、保持枠６０Ａの溝６２Ａにおいて、図３に示すように、軸方向中央（軸方向範囲Ｗ）には、さらに磁石側に凹んだ凹部６４Ａが形成されている。ここで、「軸方向範囲」（図３、矢印Ｗ参照）とは、図３及び図４に示すように、軸方向において隣接して配置された磁石４０Ａ、４０Ｂの対向する軸方向端面４９Ａ、４９Ｂがなす間隙Ｇを含む軸方向範囲のことである。

また、孔部３０の左面３６と右面３８には、図２に示すように、それぞれ溝６２Ａ、６２Ｂに対して磁石４０Ａ、４０Ｂ側に突出し凸部６６Ａ、６６Ｂが形成されている。この凸部６６Ａ、６６Ｂも孔部３０の軸方向一端部から他端部まで延在している。

なお、「凸部６６Ａ、６６Ｂ」が請求項３の「凸部」に相当する。

また、図１～図３に示すように、孔部３０内において、孔部３０の左面３６と保持枠６０Ａとの間、孔部３０の右面３８と保持枠６０Ｂとの間が、後述する第２油路７０Ａ、７０Ｂとして構成されている。

なお、「第２油路７０Ａ、７０Ｂ」が請求項１、３の「冷却油路」に相当する。

また、ロータコア１４には、図１に示すように、ロータシャフト１２から放射状に径方向外側に延在し、磁石４０Ａ、４０Ｂの近傍で周方向の左右に分岐して第２油路７０Ａ、７０Ｂに到達する第３油路７２が形成されている。

なお、「第３油路７２」が「径方向油路」に相当する。

第３油路７２は、径方向内側端部でロータシャフト１２の外周壁に形成された孔部７４を介してオイル貯留部２０と連通されている。また、第３油路７２の分岐した油路７６、７８は、それぞれ第２油路７０Ａ、７０Ｂの軸方向中央で連通されている（図３参照）。

（作用）
先ず、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂと孔部３０の上面３２との間に膨張材５０Ａを、幅広面４４Ａ、４４Ｂと孔部３０の下面３４との間に膨張材５０Ｂを配設しているため、膨張材５０Ａ、５０Ｂの経時的な膨張により、孔部３０内で磁石４０Ａ、４０Ｂが膨張材５０Ａ、５０Ｂに挟持されている。したがって、ロータコア１４の高速回転により磁石４０Ａ、４０Ｂに遠心力が作用しても孔部３０内で磁石４０Ａ、４０Ｂがずれることが防止又は抑制される。

また、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂに当接して孔部３０の上面３２から下面３４まで延在する保持枠６０Ａ、６０Ｂが配設されている。この保持枠６０Ａ、６０Ｂは、それぞれ孔部３０の軸方向一端部から他端部まで延在しており、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂを支持する。すなわち、ロータコア１４の高速回転により孔部３０内で磁石４０Ａ、４０Ｂが幅方向にずれることが防止又は抑制される。

このように、孔部３０内で軸方向に並べて配設される磁石４０Ａ、４０Ｂの上下を膨張材５０Ａ、５０Ｂで、左右を保持枠６０Ａ、６０Ｂで保持することにより、ロータコア１４が高速回転しても磁石４０Ａ、４０Ｂが孔部３０内でずれることなく、確実に保持される。

一方、孔部３０において、保持枠６０Ａ、６０Ｂの磁石４０Ａ、４０Ｂと反対側には、一対の第２油路７０Ａ、７０Ｂが形成されている。この第２油路７０Ａ、７０Ｂには、ロータシャフト１２のオイル貯留部２０から遠心力により第３油路７２を介してオイルが供給される。

この第２油路７０Ａ、７０Ｂは、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂと保持枠６０Ａ、６０Ｂを挟んで対向しているため、磁石４０Ａ、４０Ｂを効率的に冷却することができる。

特に、保持枠６０Ａ、６０Ｂの磁石側と反対側には、上下方向の中央側で磁石側に凹んだ溝６２Ａ、６２Ｂが形成されているため、保持枠６０Ａ、６０Ｂにおいて上下方向中央部分にオイルが案内される。この結果、磁石４０Ａ、４０Ｂで熱が相対的にこもる上下方向の中央が効率的に冷却させることになる。すなわち、モータ１０の冷却性能が向上する。

なお、第２油路７０Ａ、７０Ｂを構成する孔部３０の左面３６と右面３８には、溝６２Ａ、６２Ｂに対向して磁石４０Ａ、４０Ｂ側に突出した凸部６６Ａ、６６Ｂが形成されている。したがって、ロータコア１４の回転により第２油路７０Ａ、７０Ｂ内でオイルが偏在するおそれがある場合でも、凸部６６Ａ、６６Ｂによって溝６２Ａ、６２Ｂ内にオイルが確実に案内され、冷却性能を一層向上させることができる。

また、保持枠６０Ａ、６０Ｂの溝６２Ａ、６２Ｂの軸方向中央（軸方向範囲Ｗ）には、溝６２Ａ、６２Ｂよりもさらに磁石４０Ａ、４０Ｂ側に凹んだ凹部６４Ａ、６４Ｂが形成されている。したがって、溝６２Ａ、６２Ｂに案内されたオイルが凹部６４Ａ、６４Ｂに案内され、貯留されることになる。

孔部３０の軸方向範囲Ｗには、孔部３０内に軸方向に沿って並べられた磁石４０Ａ、４０Ｂの軸方向端面４９Ａ、４９Ｂ側部分（以下、「軸方向端部」という場合がある）が含まれる。すなわち、磁石４０Ａ、４０Ｂ間に生ずる磁束によって、各磁石４０Ａ、４０Ｂにおいて最も加熱される部位である。

この磁石４０Ａ、４０Ｂの軸方向端部に対向する保持枠６０Ａ、６０Ｂの溝６２Ａ、６２Ｂに、それぞれ磁石４０Ａ、４０Ｂ側に凹んだ凹部６４Ａ、６４Ｂが形成されてオイルが貯留されるため、最も冷却されることになる。

すなわち、一つの孔部３０に複数の磁石４０Ａ、４０Ｂが配設されることにより、各磁石４０Ａ、４０Ｂで最も高温となる、相互に対向する軸方向端部を最も冷却することができる。これにより、各磁石４０Ａ、４０Ｂの温度をより均一化することができる。すなわち、モータ１０の冷却性能を向上させることかできる。

（効果）
このように、モータ１０では、矩形状の磁石４０Ａ、４０Ｂの四面を膨張材５０Ａ、５０Ｂ、保持枠６０Ａ、６０Ｂにより孔部３０内で保持する構成としたため、ロータコア１４が高速回転しても、孔部３０内で磁石４０Ａ、４０Ｂがずれることが防止又は抑制される。

一方、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂは、保持枠６０Ａ、６０Ｂを挟んで形成された第２油路７０Ａ、７０Ｂを流れるオイルによって効率的に冷却される。特に、保持枠６０Ａ、６０Ｂに形成された溝６２Ａ、６２Ｂによってオイルが上下方向の中央側に案内され磁石４０Ａ、４０Ｂを効率的に冷却すると共に、溝６２Ａ、６２Ｂの軸方向中央（軸方向範囲Ｗ）に形成された凹部６４Ａ、６４Ｂにオイルを貯留させることにより、最も熱くなる磁石４０Ａ、４０Ｂの相互に対向する軸方向端部を最も冷却することができる。

すなわち、モータ１０における磁石４０Ａ、４０Ｂの保持性を確保しつつ、磁石４０Ａ、４０Ｂに対する冷却性能を向上させることができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るモータの磁石油冷構造を含むモータについて、図６～図９を参照して説明する。第１実施形態と同様の構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、図６では、図の煩雑さを回避するために、磁石を除いて断面ハッチングを省略していると共に、参照符号は一部のみ記載し、他を省略している。

モータ１００において、矩形状の磁石４０Ａ、４０Ｂがロータコア１４の孔部３０の内部に軸方向に沿って並べられているのは、第１実施形態と同様である。

ただし、図８、図９に示すように、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂと孔部３０の上面３２との間に配設される膨張材は、二枚の膨張材５０Ａ１、５０Ａ２に分割されている。膨張材５０Ａ１、５０Ａ２の幅は、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂの幅の半分よりも短いため、膨張材５０Ａ１、５０Ａ２の間から、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂが露出している。

なお、図９に示すように、この膨張材５０Ａ１、５０Ａ２の間から露出された磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂと孔部３０の上面３２の間が第８油路１９８として構成されている。

また、図９に示すように、この膨張材５０Ｂ１、５０Ｂ２の間から露出された磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４４Ａ、４４Ｂと孔部３０の下面３４の間が第５油路１８６として構成されている。

なお、膨張材５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２が請求項４の「膨張材」に相当する。

さらに、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂの側部に配置される保持枠１６０Ａ、１６０Ｂは、それぞれ軸方向に延在する矩形状である。第１実施形態と異なり、溝等は形成されていない。

なお、保持枠１６０Ａ、１６０Ｂが請求項４の「保持枠」に相当する。

続いて、モータ１００のロータコア１４に構成された油路について説明する。

図６、図７に示すように、ロータシャフト１２のオイル貯留部２０から、磁石４０Ａ、４０Ｂ側に向かって放射状に伸びる第４油路１８０と、第４油路１８０の径方向外側端部が連通し磁石４０Ａ、４０Ｂの軸方向範囲Ｗに対向して設けられた貯留部１８４と、貯留部１８４から軸方向に延在する第５油路１８６（図７参照）と、を有する。

なお、「第４油路１８０」が「第１径方向油路」に相当する。また、「第５油路１８６」が請求項４の「冷却油路」に相当する。

第４油路１８０は、ロータシャフト１２の外周部に形成された孔部１８２を介してオイル貯留部２０と連通し、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４４Ａ、４４Ｂ側まで径方向外側に延在している。

第４油路１８０の径方向外側端部は、第４油路１８０よりも拡径した貯留部１８４に連通する。

貯留部１８４は、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４４Ａ、４４Ｂにおける軸方向範囲Ｗに対向して設けられている。

なお、貯留部１８４が請求項４の「第１貯留部」に相当する。

また、図７に示すように、貯留部１８４から磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４４Ａ、４４Ｂ上を軸方向に延在する第５油路１８６が形成されている。すなわち、オイル貯留部２０から第４油路１８０を経て貯留部１８４に到達したオイルは、第５油路１８６を経てロータコア１４の外部に排出される構成である。

また、図６に示すように、ロータコア１４において放射状に形成された八本の第４油路１８０の間には、放射状に径方向外側に延在する八本の第６油路１９０が形成されている。第６油路１９０は、一端がロータシャフト１２の外周壁に形成された孔部１９２を介してオイル貯留部２０と連通されていると共に、他端が八個の磁石４０Ａ、４０Ｂの径方向外側で周回する八角形の第７油路１９４と連通されている。

なお、「第６油路１９０」が「第２径方向油路」に相当する。また、「第７油路１９４」が「周方向油路」に相当する。

第７油路１９４は、磁石４０Ａ、４０Ｂの径方向外側で貯留部１９６に連通している。貯留部１９６は、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂの軸方向範囲Ｗに対向して形成されている。

なお、貯留部１９６が請求項４の「第２貯留部」に相当する。

また、図７に示すように、貯留部１９６から磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂ上を軸方向に延在する第８油路１９８が形成されている。すなわち、オイル貯留部２０から第６油路１９０、第７油路１９４を経て貯留部１９６に到達したオイルは、第８油路１９８を経てロータコア１４の外部に排出される構成である。

なお、「第８油路１９８」が請求項４の「冷却油路」に相当する。

また、図６に示すように、第７油路１９４において、貯留部１９６と対向する位置には、磁石４０Ａ、４０Ｂ側（径方向内側）に突出した凸部２００が形成されている。凸部２００が請求項５の「凸部」に相当する。

（作用）
先ず、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂと孔部３０の上面３２、下面３４との間に膨張材５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２を介在させて孔部３０内に配設しているため、膨張材５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２の経時的な膨張により磁石４０Ａ、４０Ｂが膨張材５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２に挟持される。したがって、ロータコア１４の高速回転により磁石４０Ａ、４０Ｂに遠心力が作用しても、孔部３０内で磁石４０Ａ、４０Ｂがずれることが防止又は抑制される。

また、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂに当接して孔部３０の上面３２から下面３４まで延在する保持枠１６０Ａ、１６０Ｂが配設されている。この保持枠１６０Ａ、１６０Ｂは、孔部３０の軸方向一端部から他端部まで延在しており、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂを支持する。すなわち、ロータコア１４の高速回転により孔部３０内で磁石４０Ａ、４０Ｂが幅方向にずれることが防止又は抑制される。

このように、孔部３０内で軸方向に並べて配設される磁石４０Ａ、４０Ｂの上下を膨張材５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２で、左右を保持枠６０Ａ、６０Ｂで保持することにより、ロータコア１４が高速回転しても磁石４０Ａ、４０Ｂが孔部３０内でずれることなく、確実に保持することができる。

また、ロータコア１４が高速回転することにより、ロータシャフト１２のオイル貯留部２０に貯留されているオイルは、遠心力により径方向外側に延在する第４油路１８０を経て貯留部１８４に到達する。また、オイル貯留部２０のオイルは、遠心力により径方向外側に延在する第６油路１９０を経て周回する第７油路１９４に到達し、第７油路１９４に設けられた凸部２００に案内されて、径方向内側の貯留部１９６に到達する。

この貯留部１９６に対して、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂの相互に対向する軸方向端部が露出しており、貯留部１９６に到達したオイルによって効率的に冷却される。また、貯留部１８４に対して磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４４Ａ、４４Ｂの相互に対向する軸方向端部が露出しており、貯留部１８４に到達したオイルによって効率的に冷却される。

さらに、貯留部１９６、１８４に到達したオイルは、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂ上に設けられた第８油路１９８又は幅広面４４Ａ、４４Ｂ上に設けられた第５油路１８６を流れ、磁石４０Ａ、４０Ｂをさらに冷却する。

特に、貯留部１９６、１８４及び第８油路１９８、第５油路１８６は、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂ、幅広面４４Ａ、４４Ｂ上にそれぞれ設けられているため、オイルが直接磁石４０Ａ、４０Ｂを冷却することになり、冷却効率が一層向上する。

また、本実施形態では、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂ上にオイルを供給するために、ロータコア１４において磁石４０Ａ、４０Ｂの径方向外側に位置する第７油路１９４から径方向内側の貯留部１９６にオイルを供給している。この際、第７油路１９４には、当該位置で径方向内側に突出した凸部２００が形成されているため、モータ回転時でも第７油路１９４から径方向内側に位置する貯留部１９６に確実にオイルが供給（案内）され、磁石４０Ａ、４０Ｂを冷却することが可能である。

（効果）
このように、モータ１０では、矩形状の磁石４０Ａ、４０Ｂの四面を膨張材５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２、保持枠１６０Ａ、１６０Ｂにより孔部３０内で保持される構成としたため、ロータコア１４が高速回転しても、孔部３０内で磁石４０Ａ、４０Ｂがずれることが防止又は抑制される。

一方、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂは、幅広面４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂ上に形成された貯留部１９６、１８４及び第８油路１９８、第５油路１８６を流れるオイルによって効率的に冷却される。特に、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４の軸方向範囲Ｗに対向して貯留部１９６、１８４が設けられているため、幅広面４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４の相互に対向する軸方向端部にオイルが貯留されることになり、最も熱くなる磁石４０Ａ、４０Ｂの相互に対向する軸方向端部を最も冷却することが可能である。また、貯留部１９６、１８４に貯留されるオイル及び第８油路１９８、第５油路１８６を流れるオイルによって磁石４０Ａ、４０Ｂが直接冷却されるため、一層冷却性能に優れる。

すなわち、モータ１０の磁石４０Ａ、４０Ｂの保持性を確保しつつ、磁石４０Ａ、４０Ｂに冷却性能を向上させることができる

（その他）
第１、第２実施形態では、膨張材５０Ａ、５０Ｂ、５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２を経時的に膨張するものとして説明したが、これに限定するものではない。例えば、熱膨張するものであっても良い。すなわち、ロータコア１４が回転することにより磁石４０Ａ、４０Ｂの温度が上昇すると、膨張材が膨張し、磁石４０Ａ、４０Ｂを確実に保持するものでも良い。

また、第１、第２実施形態では、磁石４０Ａ、４０Ｂの幅広面４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂが径方向と直交する方向、幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂが径方向となるようにロータコア１４内に配設されたが、配置方向はこれに限定されるものではなく、任意性がある。すなわち、磁石４０Ａ、４０Ｂの配置方向が第１、第２実施形態が異なる場合でも、孔部３０と幅広面４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂとの間に膨張材を配設し、幅狭面４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂに隣接して保持枠が配設して保持性が確保する点に変わりはない。

さらに、第１、第２実施形態では、保持枠６０Ａ、６０Ｂが樹脂製とされているが、これに限定するものではない。

また、第１、第２実施形態では、孔部３０に対して２個の磁石４０Ａ、４０Ｂを並べて配置する構成であったが、三個以上の磁石を並べても良い。この場合には、軸方向で隣り合う磁石の間に形成される間隙を含む軸方向範囲が、隣り合う箇所毎に設定される。

例えば、第１実施形態で孔部３０に三個の磁石が軸方向に並べて配置されれば、２個の軸方向範囲がそれぞれ設定され、保持枠６０Ａ、６０Ｂの溝６２Ａ、６２Ｂに対して各軸方向範囲に対応した二か所の凹部が設定される。

以上、実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０、１００ モータ
１２ ロータシャフト
１４ ロータコア
２０ オイル貯留部
３０ 孔部
４０Ａ、４０Ｂ 磁石
４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂ 幅広面
４６Ａ、４６Ｂ、４８Ａ、４８Ｂ 幅狭面
４９Ａ、４９Ｂ 軸方向端面
５０Ａ、５０Ｂ 膨張材（請求項１の膨張材）
５０Ａ１、５０Ａ２、５０Ｂ１、５０Ｂ２ 膨張材（請求項４の膨張材）
６０Ａ、６０Ｂ 保持枠（請求項１～３の保持枠）
６２Ａ、６２Ｂ 溝
６６Ａ、６６Ｂ 凸部（請求項３の凸部）
７０Ａ、７０Ｂ 第２油路（請求項１、３の冷却油路）
７２ 第３油路（径方向油路）
１６０Ａ、１６０Ｂ 保持枠（請求項４の保持枠）
１８０ 第４油路（第１径方向油路）
１８４ 貯留部（第１貯留部）
１８６ 第５油路（請求項４の冷却油路）
１９０ 第６油路（第２径方向油路）
１９４ 第７油路（周方向油路）
１９６ 貯留部（第２貯留部）
１９８ 第８油路（請求項４の冷却油路）
２００ 凸部（請求項５の凸部）
Ｇ 間隙
Ｗ 軸方向範囲

Claims (6)

1. ロータシャフトと、
   ロータシャフトの外周面に取り付けられ、前記ロータシャフトと一体的に回転されるロータコアと、
   前記ロータコアに形成されかつ前記ロータシャフトの軸方向に延在する磁石配設用の孔部の内部に配設され、前記軸方向に沿って複数並べて配設された矩形状の磁石と、
   前記孔部に配設された磁石において前記軸方向に延在する一対の幅広面と前記孔部との間に配設される一対の膨張材と、
   前記磁石において前記軸方向に延在する一対の幅狭面に隣接して前記孔部の軸方向に沿って配設された一対の保持枠と、
   前記ロータシャフトの内部に形成され、外部からオイルが供給されるオイル貯留部と、
   各前記保持枠の前記磁石側と反対側に沿って軸方向に延在する一対の冷却油路と、
   前記オイル貯留部から径方向外側に延在して形成され、前記オイル貯留部と前記冷却油路とを連通させる径方向油路と、
   前記保持枠に形成され、前記保持枠における前記幅広面の法線方向の中央側で前記磁石側に凹み前記軸方向に延在する溝と、
   を備えるモータの磁石油冷構造。
2. 前記保持枠の前記溝には、隣り合う複数の磁石の間に形成される間隙を含む前記軸方向の範囲に、当該溝よりもさらに磁石側に凹んだ凹部が形成されている請求項１記載のモータの磁石油冷構造。
3. 前記冷却油路には、前記保持枠と反対側の面に、前記溝に対向して前記磁石側に突出した凸部が形成されている請求項１又は２記載のモータの磁石油冷構造。
4. ロータシャフトと、
   ロータシャフトの外周面に取り付けられ、前記ロータシャフトと一体的に回転されるロータコアと、
   前記ロータコアに形成された前記ロータシャフトの軸方向に延在する磁石配設用の孔部の内部に配設され、前記軸方向に沿って複数枚並べて配設された矩形状の磁石と、
   前記孔部に配設された磁石において前記軸方向に延在する一対の幅広面と前記孔部との間に配設される一対の膨張材と、
   前記磁石において前記軸方向に延在する一対の幅狭面に隣接して前記孔部の軸方向に沿って配設された一対の保持枠と、
   前記ロータシャフトの内部に形成され、外部からオイルが供給されるオイル貯留部と、
   前記オイル貯留部から前記ロータコアの径方向外側に延在し、径方向内側の前記幅広面側まで延在する第１径方向油路と、
   前記オイル貯留部から前記ロータコアの前記磁石よりも径方向外側に延在する第２径方向油路と、
   前記第２径方向油路の外側端部から当該磁石の径方向外側を周回して前記磁石の径方向外側の幅広面側まで延在する周方向油路と、
   前記第１径方向油路に連通し、隣り合う複数の磁石の間に形成される間隙を含む前記軸方向の範囲に、径方向内側の前記幅広面に対向して形成された第１貯留部と、
   前記周方向油路に連通し、径方向外側の前記幅広面における前記軸方向の範囲に対向して形成された第２貯留部と、
   各前記幅広面上を前記第１貯留部及び第２貯留部から前記ロータコアの軸方向端部まで軸方向に延在して形成された一対の冷却油路と、
   を備えるモータの磁石油冷構造。
5. 前記周方向油路において前記第２貯留部に対向する部位には、径方向内側に突出した凸部が形成されている請求項４記載のモータの磁石油冷構造。
6. 請求項１～５のいずれか１項記載のモータの磁石油冷構造を備えるモータ。

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