(57)【要約】【課題】モータ内のロータを効率よく冷却できる冷却構造を提供する。【解決手段】本発明のモータは、ケースに回転可能に支持されたシャフトと、複数の磁石が固定されたロータコアがシャフトの外周に設けられ、ケース側のステータに対向して設けられたロータと、シャフトの軸方向の一側の導入流路からロータコアの内部のコア流路を通過し、シャフトの軸方向の他側の導出流路に冷却油が流れるようにシャフト及びロータに形成された油路と、を備え、導入流路に連通する油入口及び導出流路に連通する油出口がケースに形成されている。【選択図】図１
2020014355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに回転可能に支持されたシャフトと、
複数の磁石が固定されたロータコアが前記シャフトの外周に設けられ、前記ケース側のステータに対向して設けられたロータと、
前記シャフトの軸方向の一側の導入流路から前記ロータコアの内部のコア流路を通過し、前記シャフトの軸方向の他側の導出流路に冷却油が流れるように前記シャフト及びロータに形成された油路と、を備え、
前記導入流路に連通する油入口及び前記導出流路に連通する油出口が前記ケースに形成されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記導入流路と前記コア流路とが供給流路によって連結され、前記コア流路と前記導出流路とが排出流路によって連結され、前記コア流路と前記コア流路は折返し流路によって連結されており、前記供給流路及び前記排出流路は少なくとも２つに分岐された分岐流路によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記分岐流路は、前記コア流路が奇数本設けられることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記ロータコアは、エンドプレートによって両側が挟まれており、前記供給流路及び前記排出流路が前記エンドプレートに設けられていることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項５】
前記ロータコアは、複数の電磁鋼板を接着によって積層した構造となっており、前記磁石が積層された電磁鋼板内に埋設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに係り、さらに詳しくは、ＥＶやＨＥＶに使用されるモータの温度上昇を効率よく抑制できるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、シャフト内部に形成された油路（１４）に冷却油を圧送し、ローターコアのシャフトが貫通する孔（８ａ）の内周面と、シャフト（１３）の外周面との間の隙間に流入させ、また、永久磁石の内側のコア内通路（１２）にも冷却油を流入させて、ロータの外側に排出している。しかしながら、冷却油がケース内に放出され循環されるので、冷却油がロータとステータの間に入り込んで、引きずりトルクが発生し、効率を悪化させることになりやすい。また、冷却油のポンプがケース内にあるので、冷却油の温度が上昇しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１００１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、モータ内のロータを効率よく冷却できる冷却構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるモータは、ケースに回転可能に支持されたシャフトと、複数の磁石が固定されたロータコアが前記シャフトの外周に設けられ、前記ケース側のステータに対向して設けられたロータと、前記シャフトの軸方向の一側の導入流路から前記ロータコアの内部のコア流路を通過し、前記シャフトの軸方向の他側の導出流路に冷却油が流れるように前記シャフト及びロータに形成された油路と、を備え、前記導入流路に連通する油入口及び前記導出流路に連通する油出口が前記ケースに形成されていることを特徴とする。
【０００６】
前記導入流路と前記コア流路とが供給流路によって連結され、前記コア流路と前記導出流路とが排出流路によって連結され、前記コア流路と前記コア流路は折返し流路によって連結されており、前記供給流路及び前記排出流路は少なくとも２つに分岐された分岐流路によって形成されていることを特徴とする。
【０００７】
前記分岐流路は、前記コア流路が奇数本設けられることを特徴とする。
【０００８】
前記ロータコアは、エンドプレートによって両側が挟まれており、前記供給流路及び前記排出流路が前記エンドプレートに設けられていることを特徴とする。
【０００９】
前記ロータコアは、複数の電磁鋼板を接着によって積層した構造となっており、前記磁石が積層された電磁鋼板内に埋設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の本発明によるモータによれば、（１）ケースに、導入流路に連通する油入口と、導出流路に連通する油出口を形成したので、冷却油をケースの外部から供給し、冷却油をケースの外部に回収できる。冷却油の外部での冷却が可能になり、モータ内の温度を効率よく低減できる。（２）シャフトの軸方向の一側の導入流路と、ロータコアの内部のコア流路と、シャフトの軸方向の他側の導出流路と、からなる油路をシャフト及びロータコアに形成したので、冷却油が油路内をスムーズに流れ、モータ内の温度を効率よく低減できる。冷却油がケース内に放出されることはないので、冷却油がロータとステータの間に入り込み、引きずりトルクを発生させることもない。
【００１１】
請求項２では、供給流路で導入流路とコア流路を連結し、排出流路でコア流路と導出流路を連結し、前記コア流路と前記コア流路は折返し流路によって連結し、供給流路及び排出流路が少なくとも２つに分岐する分岐流路としたので、冷却油をモータの一側から他側に余分なコア流路を設けることなく流すことができる。例えばコア流路が１０本の場合、１系統なら、１０本のコア流路を往復させると、最後のコア流路の出口が供給側に来る。つまり１１本のコア流路が必要になる。５本、５本の２系統のルートに分けるなら、１系統が奇数の５本なので、最後のコア流路の出口が排出側に来るようにできる。
【００１２】
請求項３では、分岐流路は、コア流路の本数が奇数本としたので、余分なコア流路を必要とすることなく、最後のコア流路の出口が排出側に来る。例えば全部でコア流路が８本の場合、（５本、３本）の２系統に分け、各系統のコア流路の本数をいずれも奇数本にする。（４本、４本）の２系統に分けると、最後のコア流路の出口が排出側に来ない。
【００１３】
請求項４では、ロータコアの両側をエンドプレートで挟んだ構造としたので、エンドプレートに供給流路と排出流路を容易に形成できる。エンドプレートは、円板体なので、中心からどの方向へに伸びる供給流路と排出流路であっても組み込みが容易である。エンドプレートに半円形の溝を設けることで、一側はロータコアの端部で塞がれるから、供給流路と排出流路を容易に形成できる。
【００１４】
請求項５では、ロータコアを複数の電磁鋼板を接着で積層したので、接着による電磁鋼板の積層は、かしめによる結合に比べて隙間からの漏れがない。また、電磁鋼板に収容孔を形成しておけば、磁石を容易に埋設できる。電磁鋼板内に貫通孔を形成しておけば、容易にコア流路を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるモータの断面図である。
【図２】図１の油入口から油出口までの油路の構成を示す図である。
【図３】図１に示すロータのＡーＡ断面である。
【図４】図３に示すロータのＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１に示すエンドプレートの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して、本発明のモータを詳しく説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明によるモータ１００の断面図である。モータ１００は、全体がケース１に収納される。中央の左右方向には、ケース１に軸受１０で回転可能に支持されたシャフト６が設けられる。シャフト６の外周にはロータ４が設けられ、シャフト６と共に回転する。ロータ４は、複数の磁石１７が固定されたロータコア５を備える。ステータ２は、コイル３を備えており、ロータ４の外側に設けられ、ロータ４に対向するように配置される。
【００１８】
冷却油１６は、ケース１の油入口８から入り、モータ１００の内部の油路２０通過して、油出口９から出る。シャフト６の軸方向の一側（左側）に、導入流路１１が形成される。冷却油１６は、導入流路１１からロータコア５の内部のコア流路１３に流れる。導入流路１１の左端は流路が太く、冷却油１６のバッファとして機能させている。シャフト６の軸方向の他側（右側）に、導出流路１５が形成される。コア流路１３を出た冷却油１６は、導出流路１５に向かって流れる。ここで、導入流路１１とコア流路１３とは、供給流路１２によって連結される。コア流路１３と導出流路１５とは、排出流路１４によって連結される。供給流路１２及び排出流路１４は、本実施例では２つに分岐された分岐流路によって形成されている。
【００１９】
図２は、図１の油入口８から油出口９までの油路２０の構成を示す図である。冷却油１６は、油入口８からシャフト６の中心に設けられた導入流路１１に入る。シャフト６が回転しても、冷却油１６の供給を遮断することなく行なえる。導入流路１１の後で２系統に分岐し、供給流路１２、１２に分かれる。冷却油１６は、一方の供給流路１２から５本のコア流路１３と４本の折返し流路２２を通過して排出流路１４に至り、他方の供給流路１２から５本のコア流路１３と４本の折返し流路２２を通過して排出流路１４に至る。コア流路１３は、軸方向に沿って設けられ、冷却油１６は、ロータコア５の両端を往復するように流れる。排出流路１４、１４は導出流路１５に合流する。導出流路１５の先端は、シャフト６の軸方向と直交する方向に４つの出口孔を設けている。シャフト６が回転している場合、出口孔と油出口９が一致した場合、冷却油１６が外部に排出される。このような出口孔の構造は、モータ１００の左右方向の長さを短くできる。
【００２０】
本実施例では、ロータコア５の内部に１０本のコア流路１３を設けるとした。２系統に分かれる場合、１０本が（５本、５本）の２系統に分割される。１系統のコア流路１３の本数はすべて奇数本とする。これはシャフト６の一側から冷却油１６を入れ、シャフト６の他側に排出するからである。例としてコア流路１３が８本の場合、２系統にするなら（５本、３本）の分割となる。
【００２１】
図３は、図１に示すロータ４のＡーＡ断面である。磁石１７は２分割１０極で、ロータコア５に埋め込まれるタイプである。１極は（Ｎ、Ｎ）又は（Ｓ、Ｓ）の２つの磁石からなる。１極は、一端がシャフト６の中心を向くように配置する。（Ｎ、Ｎ）と（Ｓ、Ｓ）が交互となるように配置される。本実施例では、コア流路１３は、極数に合わせて１０本を配置している。磁石７を個別に冷却するのであれば、極数の２倍（整数倍）である２０本のコア流路１３を設ける。その場合、４系統とし、２０本が（５本、５本、５本、５本）に分割する。２系統では（１０本、１０本）となり、１系統のコア流路１３の本数が偶数本となるので、奇数本となる４系統にするのが望ましい。
【００２２】
図４は、図３に示すロータ４のＢ−Ｂ断面図である。図４では磁石１７は取り除いている。図４に示すように、この例では、ロータコア５は複数６枚の電磁鋼板２３を接着し、積層した構造とした。電磁鋼板２３に形成された収容孔１８に磁石１７が装着され、貫通孔１９はコア流路１３とされる。
【００２３】
図５は、図１に示すエンドプレート７の説明図である。（Ａ）は、図１の左端のエンドプレート７である。（Ａ）に示すように、エンドプレート７に溝として形成された供給流路１２が、導入流路１１とコア流路１３を連結している。（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。（Ｂ）に示すように、エンドプレート７に溝として形成された折返し流路２２がコア流路１３とコア流路１３を連結している。図１で、右端のエンドプレート７も同様の構造にできる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のモータの冷却構造によれば、モータの温度上昇を効率よく抑制できるので、ＥＶやＨＥＶに使用されるモータとして好適である。
【符号の説明】
【００２５】
１    ケース
２    ステータ
３    コイル
４    ロータ
５    ロータコア
６    シャフト
７    エンドプレート
８    油入口
９    油出口
１０    軸受
１１    導入流路
１２    供給流路
１３    コア流路
１４    排出流路
１５    導出流路
１６    冷却油
１７    磁石
１８    収容孔
１９    貫通孔
２０    油路
２１    出口孔
２２    折返し流路
２３    電磁鋼板
１００    モータ
【図１】
2020014355.tif 000003
【図２】
2020014355.tif 000004
【図３】
2020014355.tif 000005
【図４】
2020014355.tif 000006
【図５】
2020014355.tif 000007