JP7022051B2 - 電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、電動車両に駆動源として搭載される電動駆動ユニットに適用され、その内部の所定箇所に潤滑冷却用オイルを案内することにより、ロータシャフトを支持するベアリングを潤滑したり、ステータを冷却したりする電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造に関する。

従来、この種の潤滑・冷却構造として、例えば特許文献１及び２に記載されたものが知られている。特許文献１は、ハイブリッド車両の駆動装置に適用されたものであり、その駆動装置のケーシング内には、モータジェネレータとディファレンシャルギヤが、隔壁で仕切られた状態で設けられている。モータジェネレータは、ケーシング内に固定された環状のステータと、その内側に回転自在に設けられたロータと、これと一体に回転するロータシャフトを有している。上記ロータには、潤滑冷却用オイルが流通可能な冷媒通路が形成されている。また、ケーシング内のディファレンシャルギヤの収容室の底部には、オイルが貯留され、上記隔壁の上部には、オイルを一時的に収容するためのキャッチタンクが設けられている。

この駆動装置では、その作動時に、ディファレンシャルギヤのリングギヤによってオイルが掻き上げられ、キャッチタンクに収容される。そのオイルは、キャッチタンクから流下し、ロータの冷媒通路に供給される。これにより、ロータ自体が冷却され、加えて、ロータの回転に伴い、冷媒通路から吐出されたオイルがステータの端部のコイルエンドに吹き付けられることで、ステータも冷却される。また、キャッチタンクから流下したオイルは、ロータシャフトを支持する軸受にも供給され、その軸受の潤滑に利用される。

一方、特許文献２では、ステータ、ロータ及び回転軸を有する回転電機に適用されており、回転軸の内部に冷媒通路が形成されるとともに、ロータ及び回転軸の両端側には、冷媒通路から供給されたオイルを、ステータ側に吐出する冷媒吐出装置が設けられている。この冷媒吐出装置は、ロータ及び回転軸に対して相対回転可能に構成されており、また、中央付近から径方向の外側に向かって９０度湾曲するように延び、互いに周方向に等角度で配置された４つの冷媒吐出管を有している。

この回転電機では、ステータを冷却する場合、外部のオイルポンプによって、回転軸の一端部から、回転軸の冷媒通路にオイルを供給する。そのオイルは、冷媒吐出装置の各冷媒吐出管を通り、ステータのコイルエンドに向かって吐出され、それを冷却する。なおこの場合、冷媒吐出装置は、各冷媒吐出管から吐出されるオイルの勢いによって、その吐出方向と反対方向に回転しながら、ステータを冷却するようになっている。

特許第５３６９６３４号公報 特許第５７５１１０５号公報

上記の特許文献１では、ロータにオイルが流通する冷媒通路を形成する必要があるため、その分、駆動装置の製造コストが上昇する。また、ロータの端面の中央付近に、オイルを冷媒通路に供給するための供給口が設けられているものの、その供給口は、ロータの軸線方向に、すなわち横向きに開口しているため、ロータが回転している際にオイルを冷媒通路に十分に供給できないおそれがある。その場合には、冷媒通路からオイルを十分に吐出させることができず、その結果、ステータの冷却が不十分になってしまう。一方、特許文献２では、回転軸の内部に冷媒通路を形成する必要があるため、その分、回転電機の製造コストが上昇することに加えて、回転軸の強度が中実状のものに比べて低下してしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ロータやロータシャフトの内部に、オイルが流れる冷媒流路を形成する必要がなく、比較的簡単な構成で、ステータの冷却及びロータシャフトのベアリングの潤滑を容易に確保することができる電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電動車両に駆動源として搭載される電動駆動ユニット１の潤滑・冷却構造であって、ユニットケース１ａと、このユニットケース内に固定された環状のステータ３と、このステータの内側に回転自在に設けられたロータ４と、水平に延びるとともに、ロータと一体に回転するように構成され、ユニットケース内に固定されたベアリング７に回転自在に支持されたロータシャフト５と、ユニットケース内において、ベアリングの上方から潤滑冷却用オイルを下方に供給するオイル供給手段と、供給された潤滑冷却用オイルを、ロータシャフトにおけるベアリング付近の真上から流れ落ちるように案内するオイルガイド手段（実施形態における（以下、本項において同じ）オイルガイドプレート１１）と、を備えており、オイルガイド手段は、ベアリングを囲んだ状態で固定されたドーナツ板状のオイルガイドプレートを有しており、オイルガイドプレートは、オイル供給手段によって供給された潤滑冷却用オイルを分割し、ステータ及びロータ側の第１面（正面１１ａ）を介してロータシャフト側に案内するとともに、第１面と反対側の第２面（背面１１ｂ）を介してベアリング側に案内するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、電動駆動ユニットのユニットケース内には、環状のステータが固定され、その内側にロータが回転自在に設けられており、水平に延びるとともにロータと一体に回転するように構成されたロータシャフトが、ユニットケース内に固定されたベアリングに回転自在に支持されている。また、オイル供給手段により、ユニットケース内において、ベアリングの上方から潤滑冷却用オイルが下方に供給される。その供給された潤滑冷却用オイルは、オイルガイド手段により、ロータシャフトにおけるベアリング付近の真上から流れ落ちるように案内される。そして、ロータシャフト上に流下したオイルは、ロータシャフトの回転による遠心力によって、径方向に飛散し、ステータの端部に掛かることにより、ステータを冷却する。また、潤滑冷却用オイルの一部は、ロータシャフトのベアリングに流れ、その潤滑に利用される。以上のように、本発明によれば、従来と異なり、ロータやロータシャフトの内部に冷媒流路を形成する必要がなく、上方から供給された潤滑冷却用オイルを、オイルガイド手段によって、ロータシャフトの真上に案内するという、比較的簡単な構成で、ステータの冷却及びロータシャフトのベアリングの潤滑を容易に確保することができる。

また、上記の構成によれば、オイルガイド手段としてのオイルガイドプレートは、ベアリングを囲んだ状態で固定されたドーナツ板状に形成されている。そして、このオイルガイドプレートは、オイル供給手段によって上方から供給された潤滑冷却用オイルを、分割して、ロータシャフト側とベアリング側に案内する。すなわち、オイルガイドプレートのステータ及びロータ側の第１面を介して、潤滑冷却用オイルをロータシャフト側に案内する一方、第１面と反対の第２面を介して、潤滑冷却用オイルをベアリング側に案内する。このように、比較的簡易な構成のオイルガイドプレートを用いて、潤滑冷却用オイルを、ロータシャフト側及びベアリング側に容易に分配することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造において、オイル供給手段は、上下方向に貫通したオイル供給口８を介して、潤滑冷却用オイルを供給するように構成されており、オイルガイドプレートの上端部には、上方に突出する板状に形成され、オイル供給口に下方から挿入された状態で保持されることにより、オイル供給口を、第１面側及び第２面側に２分割するオイル供給口分割部（突片１２）が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、オイル供給手段により、上下方向に貫通したオイル供給口を介して、潤滑冷却用オイルが供給される。また、オイルガイドプレートの上端部には、上方に突出する板状に形成されたオイル供給口分割部が設けられている。このオイル供給口分割部が、オイル供給口に下方から挿入された状態で保持されることにより、オイル供給口が、オイルガイドプレートの第１面側と第２面側に２分割される。したがって、オイル供給口に上方から供給された潤滑冷却用オイルを、オイル供給口分割部により、オイルガイドプレートの第１面側及び第２面側に容易に分配することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造において、第１面及び第２面にはいずれも、オイル供給口分割部の下端付近から下方に延びるとともに、互いに所定間隔を隔てて対向し、潤滑冷却用オイルを下方に案内する一対のガイド壁（正面のガイド壁１３、１３及び背面のガイド壁１４、１４）が突設されていることを特徴とする。

この構成によれば、オイルガイドプレートの第１面及び第２面にはいずれも、オイル供給口分割部の下端付近から下方に延びる一対のガイド壁が突設されている。これにより、オイル供給口に上方から供給され、オイル供給口分割部によって分割された潤滑冷却用オイルのうち、第１面側のオイルは、その第１面に突設された一対のガイド壁の内側を通ってロータシャフトに案内される一方、第２面側のオイルは、その第２面に突設された一対のガイド壁の内側を通ってベアリングに案内される。このように、オイル供給口に供給された潤滑冷却用オイルを、オイルガイドプレートの第１面及び第２面に突設されたガイド壁によって、ロータシャフト及びベアリングに安定して案内することができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造において、オイルガイドプレートの内周上端部には、ステータ及びロータ側に所定長さ突出し、第１面の一対のガイド壁間を通って流下する潤滑冷却用オイルを、ロータシャフトの真上に案内するガイド突部１５が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、オイルガイドプレートの内周上端部には、ステータ及びロータ側に所定長さ突出するガイド突部が設けられている。オイルガイドプレートの第１面を伝い、一対のガイド壁間を通って流下し、オイルガイドプレートの内周付近に到達した潤滑冷却用オイルは、上記のガイド突部によって、ロータシャフトの所定位置の真上に案内される。具体的には、ロータシャフトにおけるロータとベアリングの間の所定位置に案内される。このように、ロータシャフトの回転に伴う潤滑冷却用オイルの飛散によってステータを冷却するのに適したロータシャフトの所定位置に、潤滑冷却用オイルを容易に案内することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造において、オイルガイドプレートの内周部には、周方向のほぼ全体にわたり、ステータ及びロータ側に所定長さ突出しかつ内方に屈曲するように形成され、第２面を介してベアリングに案内されかつベアリングから流出した潤滑冷却用オイルを、第２面側に案内する第１ベアリング流出オイルガイド部（屈曲ガイド部１６）が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、オイルガイドプレートの内周部には、第１ベアリング流出オイルガイド部が設けられている。この第１ベアリング流出オイルガイド部は、オイルガイドプレートの周方向のほぼ全体にわたり、ステータ及びロータ側に所定長さ突出しかつ内方に屈曲するように形成されている。これにより、オイルガイドプレートの第２面を介してベアリングに案内されかつそのベアリングから流出した潤滑冷却用オイルは、第１部ベアリング流出オイルガイド部により、第２面側に案内される。したがって、オイルガイドプレートの第２面側を、例えば潤滑冷却用オイルの回収通路などにつながるように構成することにより、ベアリングの潤滑に利用された潤滑冷却用オイルを、容易に回収することができる。

請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造において、オイルガイドプレートの内周部の下部には、内方並びにステータ及びロータ側に開口する凹状に形成され、第２面を介してベアリングに案内されかつベアリングから流出した潤滑冷却用オイルを、第１面側に案内する第２ベアリング流出オイルガイド部（凹状ガイド部１７）が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、オイルガイドプレートの内周部の下部には、第２ベアリング流出オイルガイド部が設けられている。この第２ベアリング流出オイルガイド部は、ガイドプレートの内方並びにステータ及びロータ側に開口する凹状に形成されている。これにより、オイルガイドプレートの第２面を介してベアリングに案内されかつそのベアリングから流出した潤滑冷却用オイルは、第２ベアリング流出オイルガイド部により、第１面側に案内される。したがって、上記の第１面側に案内された潤滑冷却用オイルを、ステータの冷却に利用することが可能となる。

請求項７に係る発明は、電動車両に駆動源として搭載される電動駆動ユニット１の潤滑・冷却構造であって、ユニットケース１ａと、このユニットケース内に固定された環状のステータ３と、このステータの内側に回転自在に設けられたロータ４と、水平に延びるとともに、ロータと一体に回転するように構成され、ユニットケース内に固定されたベアリング７に回転自在に支持されたロータシャフト５と、ユニットケース内において、ベアリングの上方から潤滑冷却用オイルを下方に供給するオイル供給手段と、供給された潤滑冷却用オイルを、ロータシャフトにおけるベアリング付近の真上から流れ落ちるように案内するオイルガイド手段（オイルガイドプレート１１）と、を備えており、オイルガイド手段は、ベアリングの上方に固定され、ステータ及びロータ側に突出するように設けられたオイルガイドリブ２１、２２を有しており、オイルガイドリブは、上下方向に延びるように形成された直線状リブ２１ａと、この直線状リブの下端部に連なりかつベアリングの真上に設けられ、下方に凸の円弧状に形成された円弧状リブ２１ｂと、を有していることを特徴とする。

この構成によれば、前述した請求項１と同様、従来と異なり、ロータやロータシャフトの内部に冷媒流路を形成する必要がなく、上方から供給された潤滑冷却用オイルを、オイルガイド手段によって、ロータシャフトの真上に案内するという、比較的簡単な構成で、ステータの冷却及びロータシャフトのベアリングの潤滑を容易に確保することができる。また、上記の構成によれば、オイルガイド手段としてのオイルガイドリブは、ベアリングの上方に固定され、ステータ及びロータ側に突出するように設けられている。したがって、上方から供給された潤滑冷却用オイルが、オイルガイドリブを伝って、ロータシャフトの所定位置の真上に達するように、オイルガイドリブを配置することにより、前述した請求項１と同様の作用、効果を容易に実現することができる。

さらに、上記の構成によれば、上方から供給された潤滑冷却用オイルは、上下方向に延びる直線状リブを伝って流下し、下方に凸に形成された円弧状リブに一時的に収容される。この円弧状リブは、ベアリングの真上に設けられているので、円弧状リブから流出する潤滑冷却用オイルは、ベアリング及びロータシャフトの真上から流下する。このように、上記の直線状リブ及び円弧状リブによって、ベアリング及びロータシャフトへの潤滑冷却用オイルの案内を容易に行うことができる。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造において、ベアリングは、ユニットケース内に設けられたリング状のベアリングハウジング６ａに保持されており、オイルガイドリブは、円弧状リブに代えて、ベアリングハウジングの上部において、上方及びロータ側に開口するように形成されたガイド凹部６ｂを有していることを特徴とする。

この構成によれば、オイルガイドリブは、円弧状リブに代えて、ベアリングを保持するベアリングハウジングの上部に設けられたガイド凹部を有している。このガイド凹部は、上方及びロータ側に開口するように形成されているので、上方から供給され、一時的に収容された潤滑冷却用オイルがガイド凹部から流出する際に、ベアリング及びロータシャフトの真上から流下する。このように、ベアリングハウジングに形成されたガイド凹部によって、ベアリング及びロータシャフトへの潤滑冷却用オイルの案内を容易に行うことができる。

請求項９に係る発明は、請求項１から８のいずれかに記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造において、ロータシャフトのロータとベアリングの間には、ロータシャフトの回転時に、ロータシャフト上に案内された潤滑冷却用オイルを、ロータシャフトの径方向に飛散させるためのオイル飛散部（飛散凸部５ａ）が設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、ロータシャフトのロータとベアリングの間に、オイル飛散部が設けられている。ロータシャフトの回転時に、その上に案内された潤滑冷却用オイルは、オイル飛散部によって弾かれ、ロータシャフトの径方向に飛散する。これにより、潤滑冷却用オイルが案内されるロータシャフトの外周面が滑らかな場合に比べて、潤滑冷却用オイルを効果的に径方向に飛散させることができる。

請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造において、オイル飛散部は、ロータシャフトの周方向に沿って所定角度ごとに配置され、ロータシャフトから径方向に突出かつロータシャフトの長さ方向に所定長さ延びる複数の飛散凸部５ａを有していることを特徴とする。

この構成によれば、オイル飛散部としての複数の飛散凸部が、ロータシャフトの周方向に沿って所定角度ごとに配置されている。各飛散凸部は、ロータシャフトから径方向に突出しかつロータシャフトの長さ方向に所定長さ延びるように形成されている。このように形成された飛散凸部により、ロータシャフト上に案内された潤滑冷却用オイルは、飛散凸部で弾かれ、ロータシャフトの径方向に、より一層効果的に飛散させることができる。

本発明の第１実施形態による潤滑・冷却構造を適用した電動駆動ユニットを部分的に示す図であり、（ａ）は、ユニットケース内に取り付けられたオイルガイドプレートを背面側から見たときの状態（ａ－ａ線に沿って見たときの状態）、（ｂ）は、オイルガイドプレート及びその周囲を示す縦断面図である。 オイルガイドプレートを示す斜視図であり、（ａ）は背面側から見たときの状態、（ｂ）は正面側から見たときの状態を示す。 オイルガイドプレートを示す図であり、（ａ）は正面側から見たときの平面図、（ｂ）はｂ－ｂ線に沿う断面図、（ｃ）はｃ－ｃ線に沿う断面図である。 オイルガイドプレートによるオイルの流れを説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態による潤滑・冷却構造を適用した電動駆動ユニットを部分的に示す図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図１の（ａ）及び（ｂ）に対応する図である。 本発明の第２実施形態の変形例による潤滑・冷却構造を適用した電動駆動ユニットを部分的に示す図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図１（ａ）及び（ｂ）に対応する図である。 図６の変形例による潤滑・冷却構造を適用した電動駆動ユニットにおいて、ロータシャフトの周面に設けられたオイル飛散部を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による潤滑・冷却構造を適用した電動駆動ユニットを部分的に示している。この電動駆動ユニット１は、ハイブリッド車両などの電動車両において、エンジン（図示せず）とともに駆動源として搭載され、モータ（モータジェネレータを含む）２とともに、図示しない遊星歯車式減速機などを内蔵している。

図１に示すように、この電動駆動ユニット１は、その外殻を構成するユニットケース１ａを備えており、その内部に前記モータ２が固定されている。このモータ２は、モータケース２ａの内周面に固定された環状のステータ３と、その内側に回転自在に設けられたロータ４と、これと一体に回転するロータシャフト５とを有している。

ステータ３は、円筒状のステータコア３ａにコイルが巻かれることによって構成されており、ステータコア３ａの両端面（図１（ｂ）では左側の端面のみ図示）からコイルが外方に突出している（以下「コイルエンド３ｂ」という）。ロータ４は、円筒状のロータコアに磁石を内蔵して構成されており、外周面がステータ３の内周面との間に所定の隙間を存して対向している。ロータシャフト５は、水平に所定長さ延びる金属丸棒から成り、ロータ４を貫通した状態で、これに固定されている。また、ロータシャフト５は、モータケース２ａの両端側の壁部６（図１（ｂ）では左側の壁部のみ図示）にそれぞれ設けられたベアリング７、７（図１（ｂ）では左側のベアリングのみ図示）に回転自在に支持されている。なお、上記壁部６には、ロータ４側（図１（ｂ）では右側）に突出するリング状のベアリングハウジング６ａが形成されており、このベアリングハウジング６ａに上記ベアリング７が嵌入された状態で固定されている。

また、モータケース２ａ内には、潤滑冷却用オイル（以下、単に「オイル」という）を、ロータシャフト５及びベアリング７に案内するためのオイルガイドプレート１１（オイルガイド手段）が設けられている。以下、図２及び図３を参照しながら、オイルガイドプレート１１の構造について説明する。

図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、オイルガイドプレート１１の背面側及び正面側から見たときの状態を示しており、また、図３（ａ）は、オイルガイドプレート１１の正面側から見たときの平面図、図３（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、同図（ａ）のｂ－ｂ線及びｃ－ｃ線に沿う断面図である。これらの図に示すように、オイルガイドプレート１１は、所定の厚さを有する金属板から成り、所定の内径及び外形を有するドーナツ板状に形成されている。なお、以下の説明では、図２（ｂ）及び図３（ａ）において示すオイルガイドプレート１１の面を適宜、「正面１１ａ」といい、図２（ｂ）において示す面を適宜「背面１１ｂ」というものとする。

オイルガイドプレート１１の上端部には、上方に突出する板状の突片１２（オイル供給口分割部）が設けられている。この突片１２は、オイルガイドプレート１１自体の厚さと同じ厚さを有するとともに、後述するオイル供給口８の直径又は横幅と同じ横幅寸法を有している。

また、オイルガイドプレート１１の正面１１ａ及び背面１１ｂにはいずれも、上記の突片１２の下端付近から下方に延びるとともに、互いに所定間隔を隔てて対向する一対のガイド壁１３、１３及び１４、１４が設けられている。各ガイド壁１３、１４は、所定の厚さを有する長板状に形成されており、正面１１ａ及び背面１１ｂに対してそれぞれ直角で所定長さ突出するように設けられている。なお、オイルガイドプレート１１が取り付けられた状態では、背面１１ｂのガイド壁１４、１４が壁部６に当接するようになっている。

さらに、オイルガイドプレート１１の内周上端部には、正面１１ａから直角に屈曲し、前方に所定長さ突出するガイド突部１５が設けられている。このガイド突部１５は、正面１１ａの一対のガイド壁１３、１３間の真下に位置している。

また、オイルガイドプレート１１の内周部には、周方向のほぼ全体にわたり、正面１１ａから前方に所定長さ突出しかつ内方に直角に屈曲するように形成された屈曲ガイド部１６（第１ベアリング流出オイルガイド部）が設けられている。また、この屈曲ガイド部１６の下部の所定位置には、内方及び前方（図３（ｃ）の右方）に開口する凹状に形成された２つの凹状ガイド部１７、１７が形成されている。両凹状ガイド部１７、１７は、オイルガイドプレート１１の内周部において左右対称に配置されている。

以上のように構成されたオイルガイドプレート１１は、図１に示すように、前記モータ２の端面側の壁部６に取り付けられている。なお、図１（ｂ）では、便宜上、ガイド壁１３及び１４を省略している（以下、図４～７も同様）。

図１に示すように、オイルガイドプレート１１は、ベアリング７及びベアリングハウジング６ａを内側に囲み、正面１１ａがステータ３及びロータ４側（図１（ｂ）の右側）に向いた状態で配置されている。また、オイルガイドプレート１１は、その上端部の突片１２が、モータケース２の上部に形成されたオイル供給口８に下方から挿入された状態で、オイルガイドプレート１１の下端部が壁部６にねじ止めされることなどによって、固定されている。

上記のオイル供給口８は、上下方向に貫通した筒状に形成されており、下方から挿入されたオイルガイドプレート１１の突片１２によって、２分割されている。また、このオイル供給口８には、図示しないオイルポンプ（オイル供給手段）によって、上方からオイルが供給され、そのオイルが、オイルガイドプレート１１の正面１１ａ側と背面１１ｂ側に分配されながら、ロータシャフト５及びベアリング７に案内される。

ここで、図４を参照して、オイルガイドプレート１１によって案内され、ロータシャフト５及びベアリング７へのオイルの流れについて説明する。図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、前記図３（ｂ）及び（ｃ）に対応する断面図を示しており、また、図４では、オイルの流れを太線矢印で示している。

図４（ａ）に示すように、オイル供給口８に上方から供給されたオイルは、前述したように、オイルガイドプレート１１の突片１２によって、同図の左右に分配される。オイルガイドプレート１１の正面１１ａ側である右側に分配されたオイルは、正面１１ａ側のガイド壁１３、１３間を通って流下し、その下方のガイド突部１５によって、ロータシャフト５上に案内される。より具体的には、上記オイルは、ロータシャフト５のベアリング７付近の真上から流れ落ちるように案内される。そして、ロータシャフト５上に流下したオイルは、回転するロータシャフト５の遠心力によって、径方向に飛散し、ステータ３のコイルエンド３ｂに掛かる。これによりにステータ３が冷却される。

一方、オイルガイドプレート１１の背面１１ｂ側である左側に分配されたオイルは、背面１１ｂ側のガイド壁１４、１４間を通って流下し、ベアリング７に案内される。より具体的には、上記のガイド壁１４、１４間を流下したオイルは、ベアリングハウジング６ａに達した後、その内側のベアリング７に回り込むように流入する。これにより、そのオイルは、ベアリング７の潤滑に利用される。また、図４（ａ）に示すように、ベアリング７に流入し、その下部から流出したオイルは、オイルガイドプレート１１の屈曲ガイド部１６によって背面１１ｂ側である左側に案内され、オイルガイドプレート１１の下方に流下する。なお、オイルガイドプレート１１の下方に流下したオイルは、ユニットケース１ａ内において、図示しない減速機が収容されたギヤ室に連通するオイル回収通路９に流入し、そのギヤ室を通って再度、前記オイル供給口８に供給されるようになっている。

また、図４（ｂ）に示すように、オイルガイドプレート１１の凹状ガイド部１７においては、ベアリング７から流出したオイルは、凹状ガイド部１７によって、前方（図４（ｂ）の右方）のロータ４側に案内され、ステータ３の下部のコイルエンド３ｂに掛かる。このように、ベアリング７から流出したオイルによっても、ステータ３が冷却される。

以上のように、本実施形態によれば、オイルガイドプレート１１を用いて、オイル供給口８から供給されたオイルを分配し、ロータシャフト５及びベアリング７に容易に案内することができる。そして、ロータシャフト５上に流下したオイルが、ロータシャフト５の回転による遠心力によって、径方向に飛散し、ステータ３のコイルエンド３ｂに掛かることで、ステータ３を冷却することができる。一方、ベアリング７に案内されたオイルは、その内側に浸入することで、ベアリング７の潤滑に利用される。以上のように、本実施形態によれば、従来と異なり、ロータ４やロータシャフト５の内部に冷媒通路を形成する必要がなく、上方から供給されたオイルを、比較的簡単な構成のオイルガイドプレート１１で上記のように案内することにより、ステータ３の冷却及びベアリング７の潤滑を容易に確保することができる。

次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態による潤滑・冷却構造について説明する。本実施形態は、上述した第１実施形態のオイルガイドプレート１１に代えて、壁部６にオイルガイドリブ２１を設けたものである。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態と同じ構成部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略するものとする。なお、本実施形態では、オイル供給口８ａは、ロータシャフト５及びベアリング７に対し、それらの真上から水平方向にずれた位置に設けられている。

図５（ａ）に示すように、オイルガイドリブ２１は、上下方向に傾斜して延びる直線状リブ２１ａと、その下端に連なり、下方に凸の円弧状に形成された円弧状リブ２１ｂとを有している。これらの直線状リブ２１ａ及び円弧状リブ２１ｂは、壁部６からステータ３及びロータ４側（図５（ｂ）の右側）に所定長さ突出するように設けられている。また、同図（ａ）に示すように、直線状リブ２１ａは、オイル供給口８ａの真下からロータシャフト５及びベアリング７の真上に向かって傾斜するように延びている。一方、円弧状リブ２１ｂは、ロータシャフト５及びベアリング７の真上に配置され、同図（ｂ）に示すように、ロータ４側に向かって前下がりに傾斜するように形成されている。

上記のように構成されたオイルガイドリブ２１により、オイル供給口８ａから下方に供給されたオイルは、直線状リブ２１ａを伝って流下し、円弧状リブ２１ｂに一時的に収容される。その収容されたオイルは、円弧状リブ２１ｂから流出し、ロータシャフト５の真上に流下する。そして、ロータシャフト５上に流下したオイルは、ロータシャフト５の回転による遠心力によって径方向に飛散され、ステータ３のコイルエンド３ｂに掛かることで、ステータ３を冷却する。なお、円弧状リブ２１から流出したオイルの一部は、ベアリング７に流入することで、ベアリング７の潤滑にも利用される。

以上のように、本実施形態によれば、非常に簡易な構成のオイルガイドリブ２１を用いて、第１実施形態と同様に、ステータ３の冷却及びベアリング７の潤滑を容易に確保することができる。

なお、本実施形態では、オイル供給口８ａを、ロータシャフト５及びベアリング７の真上からずれた位置に設けたが、第１実施形態と同様に、ロータシャフト５及びベアリング７の真上に設けられた場合には、上記のオイルガイドリブ２１の直線状リブ２１ａを、鉛直方向に沿って延びるように配置することが可能である。

図６は、上述した第２実施形態の変形例であり、上記の直線状リブ２１ａと同様のオイルガイドリブ２２を用いるとともに、上記円弧状リブ２１ｂに代えて、ベアリングハウジング６ａに、上方及びロータ４側に開口するガイド凹部６ｂを形成したものである。

図６（ａ）に示すように、オイルガイドリブ２２は、壁部６からステータ３及びロータ４側（図６（ｂ）の右側）に所定長さ突出するように設けられ、オイル供給口８ａの真下からベアリングハウジング６ａのガイド凹部６ｂに向かって傾斜するように延びている。一方、ガイド凹部６ｂは、ベアリングハウジング６の上端部、すなわちベアリング７の真上に形成され、ロータ４側に向かって前下がりに傾斜するように形成されている。

上記のように構成されたオイルガイドリブ２２及びガイド凹部６ｂにより、オイル供給口８ａから下方に供給されたオイルは、オイルガイドリブ２２を伝って流下し、ガイド凹部６ｂに一時的に収容される。その収容されたオイルは、ガイド凹部６ｂから流出し、ロータシャフト５の真上に流下する。このように、前記オイルガイドリブ２１の円弧状リブ２１ｂに代えて、ベアリングハウジング６ａにガイド凹部６ｂを形成した場合も、オイルをロータシャフト５の真上に容易に案内することができる。

図７は、上述した第２実施形態の上記変形例において、ロータシャフト５のロータ４とベアリング７の間に、複数の飛散凸部５ａ（オイル飛散部）を設けたものである。各飛散凸部５ａは、ロータシャフト５の外周面から所定長さ突出するとともに、ロータシャフト５の軸線方向に対し、所定角度、傾斜した状態で、所定長さ延びるように形成されている。そして、これら複数（図７（ｂ）、（ｃ）では８つ）の飛散凸部５ａが、ロータシャフト５の外周面に沿って、所定角度ごとに配置されている。

上記のように複数の飛散凸部５ａが設けられたロータシャフト５では、ロータシャフト５が図７（ｂ）及び（ｃ）の破線矢印で示す方向に回転すると、ロータシャフト５の真上から流れ落ちたオイルは、飛散凸部５ａで弾かれ、同図（ｂ）及び（ｃ）の実線矢印で示すように飛散する。このように、ロータシャフト５の外周面に複数の飛散凸部５ａを設けることにより、ロータシャフト５上に案内されたオイルを、ロータシャフト５の径方向に、効果的に飛散させることができる。

なお、上記の飛散凸部５ａは、上述した形状に限定されるものではなく、ロータシャフト５上に案内されたオイルを径方向に効率良く飛散可能であれば、種々の形状を採用することが可能である。また、上記の飛散凸部５ａは、オイルガイドプレート１１を用いた第１実施形態及びオイルガイドリブ２１を用いた第２実施形態のロータシャフト５にも、もちろん適用可能である。

なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。実施形態では、本発明の潤滑・冷却構造を、ハイブリッド車両の電動駆動ユニットに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、モータが内蔵された種々の車両の電動駆動ユニットに適用することが可能である。また、実施形態で示したオイルガイドプレート１１やオイルガイドリブ２１及び２２の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。

１ 電動駆動ユニット
１ａ ユニットケース
２ モータ
２ａ モータケース
３ ステータ
３ａ ステータコア
３ｂ コイルエンド
４ ロータ
５ ロータシャフト
５ａ 飛散凸部（オイル飛散部）
６ 壁部
６ａ ベアリングハウジング
６ｂ ガイド凹部
７ ベアリング
８ オイル供給口
８ａ オイル供給口
１１ オイルガイドプレート（オイルガイド手段）
１１ａ 正面（第１面）
１１ｂ 背面（第２面）
１２ 突片（オイル供給口分割部）
１３ 正面のガイド壁
１４ 背面のガイド壁
１５ ガイド突部
１６ 屈曲ガイド部（第１ベアリング流出オイルガイド部）
１７ 凹状ガイド部（第２ベアリング流出オイルガイド部）
２１ オイルガイドリブ
２１ａ 直線状リブ
２１ｂ 円弧状リブ
２２ オイルガイドリブ

Claims (10)

1. 電動車両に駆動源として搭載される電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造であって、
   ユニットケースと、
   このユニットケース内に固定された環状のステータと、
   このステータの内側に回転自在に設けられたロータと、
   水平に延びるとともに、前記ロータと一体に回転するように構成され、前記ユニットケース内に固定されたベアリングに回転自在に支持されたロータシャフトと、
   前記ユニットケース内において、前記ベアリングの上方から潤滑冷却用オイルを下方に供給するオイル供給手段と、
   前記供給された潤滑冷却用オイルを、前記ロータシャフトにおける前記ベアリング付近の真上から流れ落ちるように案内するオイルガイド手段と、
   を備えており、
   前記オイルガイド手段は、前記ベアリングを囲んだ状態で固定されたドーナツ板状のオイルガイドプレートを有しており、
   当該オイルガイドプレートは、前記オイル供給手段によって供給された前記潤滑冷却用オイルを分割し、前記ステータ及びロータ側の第１面を介して前記ロータシャフト側に案内するとともに、前記第１面と反対側の第２面を介して前記ベアリング側に案内するように構成されていることを特徴とする電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。
2. 前記オイル供給手段は、上下方向に貫通したオイル供給口を介して、前記潤滑冷却用オイルを供給するように構成されており、
   前記オイルガイドプレートの上端部には、上方に突出する板状に形成され、前記オイル供給口に下方から挿入された状態で保持されることにより、当該オイル供給口を、前記第１面側及び前記第２面側に２分割するオイル供給口分割部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。
3. 前記第１面及び第２面にはいずれも、前記オイル供給口分割部の下端付近から下方に延びるとともに、互いに所定間隔を隔てて対向し、前記潤滑冷却用オイルを下方に案内する一対のガイド壁が突設されていることを特徴とする請求項２に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。
4. 前記オイルガイドプレートの内周上端部には、前記ステータ及びロータ側に所定長さ突出し、前記第１面の前記一対のガイド壁間を通って流下する前記潤滑冷却用オイルを、前記ロータシャフトの前記真上に案内するガイド突部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。
5. 前記オイルガイドプレートの内周部には、周方向のほぼ全体にわたり、前記ステータ及びロータ側に所定長さ突出しかつ内方に屈曲するように形成され、前記第２面を介して前記ベアリングに案内されかつ当該ベアリングから流出した潤滑冷却用オイルを、前記第２面側に案内する第１ベアリング流出オイルガイド部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。
6. 前記オイルガイドプレートの内周部の下部には、内方並びに前記ステータ及びロータ側に開口する凹状に形成され、前記第２面を介して前記ベアリングに案内されかつ当該ベアリングから流出した潤滑冷却用オイルを、前記第１面側に案内する第２ベアリング流出オイルガイド部が設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。
7. 電動車両に駆動源として搭載される電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造であって、
   ユニットケースと、
   このユニットケース内に固定された環状のステータと、
   このステータの内側に回転自在に設けられたロータと、
   水平に延びるとともに、前記ロータと一体に回転するように構成され、前記ユニットケース内に固定されたベアリングに回転自在に支持されたロータシャフトと、
   前記ユニットケース内において、前記ベアリングの上方から潤滑冷却用オイルを下方に供給するオイル供給手段と、
   前記供給された潤滑冷却用オイルを、前記ロータシャフトにおける前記ベアリング付近の真上から流れ落ちるように案内するオイルガイド手段と、
   を備えており、
   前記オイルガイド手段は、前記ベアリングの上方に固定され、前記ステータ及びロータ側に突出するように設けられたオイルガイドリブを有しており、
   前記オイルガイドリブは、
   上下方向に延びるように形成された直線状リブと、
   この直線状リブの下端部に連なりかつ前記ベアリングの真上に設けられ、下方に凸の円弧状に形成された円弧状リブと、
   を有していることを特徴とする電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。
8. 前記ベアリングは、前記ユニットケース内に設けられたリング状のベアリングハウジングに保持されており、
   前記オイルガイドリブは、前記円弧状リブに代えて、前記ベアリングハウジングの上部において、上方及び前記ロータ側に開口するように形成されたガイド凹部を有していることを特徴とする請求項７に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。
9. 前記ロータシャフトの前記ロータと前記ベアリングの間には、前記ロータシャフトの回転時に、当該ロータシャフト上に案内された前記潤滑冷却用オイルを、当該ロータシャフトの径方向に飛散させるためのオイル飛散部が設けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。
10. 前記オイル飛散部は、前記ロータシャフトの周方向に沿って所定角度ごとに配置され、当該ロータシャフトから径方向に突出かつ当該ロータシャフトの長さ方向に所定長さ延びる複数の飛散凸部を有していることを特徴とする請求項９に記載の電動駆動ユニットの潤滑・冷却構造。

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