(57)【要約】【課題】簡易な構造により駆動コイルを冷却することが可能なモータを提供する。【解決手段】モータ１は、モータ本体１０、ハウジング２０、および冷却装置３０を有する。ハウジング２０は、オイル貯留部２２を有する。モータ本体１０は、ステータ１３、ロータ１２、軸受２５、および回転軸１１を有する。ステータ１３は、ステータコア１４および駆動コイル１５を有する。ステータコア１４は、ハウジング２０に固定される。ロータ１２は、回転軸１１に固定される。回転軸１１は、軸受２５により支持される。冷却装置３０は、回転軸１１に固定される。冷却装置３０は、回転軸１１の回転によりオイル貯留部２２のオイル７０を汲み上げて駆動コイル１５に吹き付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却機能を有するモータであって、
前記モータは、モータ本体、ハウジング、および冷却装置を有し、
前記ハウジングは、オイル貯留部を有し、
前記モータ本体は、ステータ、ロータ、軸受、および回転軸を有し、
前記ステータは、コアおよび駆動コイルを有し、
前記コアは、前記ハウジングに固定され、
前記ロータは、前記回転軸に固定され、
前記回転軸は、前記軸受により支持され、
前記冷却装置は、前記回転軸に固定され、前記回転軸の回転により前記オイル貯留部のオイルを汲み上げて前記駆動コイルに吹き付ける
モータ。
【請求項２】
前記冷却装置は、汲上油路、接続油路、および吐出油路を有し、
前記汲上油路は、螺旋形状の油路であって、汲上口を有し、
前記汲上口は、前記冷却装置の回転により前記オイル貯留部を通過し、
前記吐出油路は、吐出口を有し、
前記吐出口は、前記駆動コイルの内周側の空間に位置し、
前記接続油路は、前記汲上油路と前記吐出油路とを互いに接続する
請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記冷却装置は、複数の前記吐出油路を有し、
前記複数の吐出油路は、前記回転軸に対して放射状に形成される
請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記回転軸は、第１方向または第２方向に回転し、
前記冷却装置は、前記汲上油路として第１汲上油路および第２汲上油路を有し、
前記第１汲上油路は、前記回転軸が前記第１方向に回転するときに前記オイルを汲み上げることが可能な螺旋形状を有し、
前記第２汲上油路は、前記回転軸が前記第２方向に回転するときに前記オイルを汲み上げることが可能な螺旋形状を有する
請求項２または３に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却機能を有するモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、冷却機能を有するモータの一例を開示している。このモータは、モータ本体、ハウジング、および冷却装置を有する。モータ本体は、ステータおよびロータを有する。ステータは、コアおよびコイルを有する。冷却装置は、オイルポンプおよび配管を有する。
【０００３】
オイルポンプは、モータ本体が駆動するとき、オイルを配管に供給する。配管のオイルは、配管の供給孔を介してコイルに供給される。このため、供給されたオイルによりコイルが冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４２９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記モータは、オイルポンプおよび配管を有するため、構造が複雑化する。
本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、簡易な構造により駆動コイルを冷却することが可能なモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本手段は、「冷却機能を有するモータであって、前記モータは、モータ本体、ハウジング、および冷却装置を有し、前記ハウジングは、オイル貯留部を有し、前記モータ本体は、ステータ、ロータ、軸受、および回転軸を有し、前記ステータは、コアおよび駆動コイルを有し、前記コアは、前記ハウジングに固定され、前記ロータは、前記回転軸に固定され、前記回転軸は、前記軸受により支持され、前記冷却装置は、前記回転軸に固定され、前記回転軸の回転により前記オイル貯留部のオイルを汲み上げて前記駆動コイルに吹き付けるモータ」を含む。
【０００７】
本手段によれば、回転軸の回転に併せて冷却装置が回転する。冷却装置は、回転することによりオイル貯留部のオイルを汲み上げ、汲み上げたオイルを遠心力により駆動コイルに吹き付ける。このため、吹き付けられたオイルにより駆動コイルが冷却される。このように、本手段は、オイルポンプおよび配管を用いなくともオイルにより駆動コイルを冷却することができる。このため、本発明の目的が本手段により実現される。
【０００８】
（２）上記手段の一形態は、「前記冷却装置は、汲上油路、接続油路、および吐出油路を有し、前記汲上油路は、螺旋形状の油路であって、汲上口を有し、前記汲上口は、前記冷却装置の回転により前記オイル貯留部を通過し、前記吐出油路は、吐出口を有し、前記吐出口は、前記駆動コイルの内周側の空間に位置し、前記接続油路は、前記汲上油路と前記吐出油路とを互いに接続するモータ」を含む。
【０００９】
本手段によれば、冷却装置の回転により汲上口がオイル貯留部を通過するとき、オイル貯留部のオイルが汲上油路に流れ込む。汲上油路のオイルは、接続油路を介して吐出油路に流れ込む。吐出油路のオイルは、吐出口を介して冷却装置の外部に吹き出る。冷却装置は、駆動コイルの内周側の空間に吐出口を有するため、吐出口から吹き出たオイルが適切に駆動コイルに吹き付けられる。
【００１０】
（３）上記手段の一形態は、「前記冷却装置は、複数の前記吐出油路を有し、前記複数の吐出油路は、前記回転軸に対して放射状に形成されるモータ」を含む。
本手段によれば、汲上油路のオイルが接続油路を介して各吐出油路に流れ込む。各吐出油路のオイルは、吐出口を介して冷却装置の外部に吹き出る。冷却装置においては、各吐出油路が放射状に形成されているため、複数の駆動コイルのそれぞれに対して吹き付けられるオイルの量のばらつきが小さくなる。
【００１１】
（４）上記手段の一形態は、「前記回転軸は、第１方向または第２方向に回転し、前記冷却装置は、前記汲上油路として第１汲上油路および第２汲上油路を有し、前記第１汲上油路は、前記回転軸が前記第１方向に回転するときに前記オイルを汲み上げることが可能な螺旋形状を有し、前記第２汲上油路は、前記回転軸が前記第２方向に回転するときに前記オイルを汲み上げることが可能なモータ」を含む。
【００１２】
本手段によれば、回転軸が第１方向に回転するとき、オイル貯留部のオイルが第１汲上油路を介して吐出油路に流れ込む。一方、回転軸が第２方向に回転するとき、オイル貯留部のオイルが第２汲上油路を介して吐出油路に流れ込む。このため、回転軸が第１回転方向および第２回転方向のいずれの方向に回転する場合においても、冷却装置から吐出されたオイルにより駆動コイルが冷却される。
【発明の効果】
【００１３】
本モータは、簡易な構造により駆動コイルを冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のモータの断面構造を示す断面図。
【図２】実施形態のモータが有する冷却装置の分解斜視図。
【図３】実施形態のモータが有する冷却装置に関する図であって、冷却装置が第１方向に回転するときのオイルの流れを示す平面図。
【図４】実施形態のモータが有する冷却装置に関する図であって、冷却装置が第２方向に回転するときのオイルの流れを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を参照して、モータ１の構成について説明する。なお、以下の説明において、「第１方向」は、軸方向において、回転軸１１が突出していない側からモータ１を見たときのロータ１２の時計回り方向を示す。また、「第２方向」は、軸方向において、回転軸１１が突出している側からモータ１を見たときのロータ１２の反時計回り方向を示す。
【００１６】
モータ１は、車両の動力伝達機構の駆動源として用いられる。モータ１は、ハウジング２０、モータ本体１０、および２組の冷却装置３０を有する。なお、モータ１が搭載される車両の一例としては、ハイブリッド車両が挙げられる。
【００１７】
ハウジング２０は、円筒部２１、突出側壁２３、閉鎖側壁２４、および軸受２５を有する。ハウジング２０は、オイル貯留部２２を有する。ハウジング２０は、軸受２５により回転軸１１を支持する。オイル貯留部２２は、ハウジング２０のうちの底部側の壁部を構成する。オイル貯留部２２は、内部空間においてオイル７０を貯留する。
【００１８】
モータ本体１０は、ハウジング２０の内部空間に配置される。モータ本体１０は、回転軸１１、ロータ１２、およびステータ１３を有する。ロータ１２は、回転軸１１に固定されている。ステータ１３は、ステータコア１４および駆動コイル１５を有する。ステータコア１４は、ハウジング２０に固定されている。駆動コイル１５は、ステータコア１４に巻きつけられている。
【００１９】
図２を参照して、冷却装置３０の構成について説明する。
冷却装置３０は、回転軸１１に固定されている。冷却装置３０は、第１汲上ロータ４０、第２汲上ロータ５０、および吐出ロータ６０を有する。
【００２０】
第１汲上ロータ４０は、第１汲上油路４１、第１前平面４２、第１後平面４３、および第１外周面４４を有する。第１汲上ロータ４０は、円盤形状を有する。第１汲上ロータ４０は、樹脂材料により形成されている。第１汲上ロータ４０は、回転軸１１において第２汲上ロータ５０および吐出ロータ６０よりもロータ１２から離れた部分に固定されている。第１汲上ロータ４０の外径は、ハウジング２０の内径よりも小さい。第１汲上ロータ４０の外径は、径方向において互いに対向する２個の駆動コイル１５の距離よりも大きい。第１外周面４４は、空間を介してハウジング２０の内周面と対向する。第１外周面４４の一部は、オイル貯留部２２の内部に位置する。このため、第１外周面４４の一部は、オイル７０に浸される。
【００２１】
第１汲上油路４１は、第１汲上口４１Ａおよび第１汲上接続口４１Ｂを有する。第１汲上油路４１は、回転軸１１まわりにおいて旋回する螺旋形状を有する。第１汲上油路４１は、第１汲上口４１Ａから第１汲上接続口４１Ｂに向かうにつれて第２方向に旋回する。第１汲上口４１Ａは、第１外周面４４上において開口する。第１汲上接続口４１Ｂは、第１後平面４３上において開口する。
【００２２】
第２汲上ロータ５０は、第２汲上油路５１、第２前平面５２、第２後平面５３、第２外周面５４、および接続油路５５を有する。第２汲上ロータ５０は、円盤形状を有する。第２汲上ロータ５０は、樹脂材料により形成されている。第２汲上ロータ５０は、回転軸１１において第１汲上ロータ４０と吐出ロータ６０との間の部分に固定されている。第２汲上ロータ５０は、第２前平面５２において、第１汲上ロータ４０の第１後平面４３と溶着されている。第２汲上ロータ５０の外径は、ハウジング２０の内径よりも小さい。第２汲上ロータ５０の外径は、径方向において互いに対向する２個の駆動コイル１５の距離よりも大きい。第２後平面５３は、空間を介してコイルエンド１５Ａの端面に対向する。第２外周面５４は、空間を介してハウジング２０の内周面と対向する。第２外周面５４の一部は、オイル貯留部２２の内部に位置する。このため、第２外周面５４の一部は、オイル７０に浸される。
【００２３】
第２汲上油路５１は、第２汲上口５１Ａおよび第２汲上接続口５１Ｂを有する。第２汲上油路５１は、回転軸１１まわりにおいて旋回する螺旋形状を有する。第２汲上油路５１は、第２汲上口５１Ａから第２汲上接続口５１Ｂに向かうにつれて第１方向に旋回する。第２汲上口５１Ａは、第２外周面５４上において開口する。第２汲上接続口５１Ｂは、第２後平面５３上において開口する。接続油路５５は、第１汲上ロータ４０の第１汲上接続口４１Ｂと接続される。
【００２４】
吐出ロータ６０は、吐出接続油路６１、吐出前平面６２、吐出後平面６３、吐出外周面６４、および吐出油路６５を有する。吐出ロータ６０は、円盤形状を有する。吐出ロータ６０は、樹脂材料により形成されている。吐出ロータ６０は、吐出前平面６２において、第２汲上ロータ５０の第２後平面５３と溶着されている。吐出ロータ６０は、全体がオイル貯留部２２の外部に位置する。このため、吐出ロータ６０は、オイル７０に浸されない。吐出ロータ６０の外径は、第１汲上ロータ４０および第２汲上ロータ５０の外径よりも小さい。吐出ロータ６０の外径は、径方向において互いに対向する２個の駆動コイル１５の距離よりも小さい。吐出外周面６４は、空間を介してコイルエンド１５Ａの内周面と対向する。
【００２５】
各吐出油路６５は、回転軸１１に対して放射状に形成される。吐出油路６５は、吐出口６５Ａおよび接続口６５Ｂを有する。吐出油路６５は、接続口６５Ｂにおいて吐出接続油路６１と接続される。第１接続口６１Ａは、第２汲上ロータ５０の接続油路５５と接続される。第２接続口６１Ｂは、第２汲上ロータ５０の第２汲上接続口５１Ｂと接続される。
【００２６】
図３を参照して、モータ１が第１方向に回転するときの作用について説明する。
ロータ１２は、駆動コイル１５に順方向の電流が供給されることにより第１方向に回転する。回転軸１１は、ロータ１２とともに第１方向に回転する。回転軸１１が第１方向に回転するとき、第１汲上ロータ４０、第２汲上ロータ５０、および吐出ロータ６０が回転軸１１とともに第１方向に回転する。
【００２７】
第１汲上ロータ４０は、第１方向に回転するとき、オイル貯留部２２のオイル７０を第１汲上口４１Ａにより汲み上げる。第２汲上ロータ５０は、第１方向に回転するとき、オイル貯留部２２のオイル７０を汲み上げない。
【００２８】
第１汲上ロータ４０において汲み上げられたオイル７０は、ロータ１２の回転により第１汲上油路４１において第１汲上口４１Ａから第１汲上接続口４１Ｂに向けて流れる。第１汲上接続口４１Ｂに達したオイル７０は、接続油路５５および第１接続口６１Ａを介して吐出ロータ６０の吐出接続油路６１に流れ込む。吐出接続油路６１のオイル７０は、各吐出油路６５に流れ込む。吐出油路６５のオイル７０は、遠心力により吐出口６５Ａからハウジング２０の内部空間に噴射される。噴射されたオイル７０の一部または全部は、コイルエンド１５Ａに付着する。コイルエンド１５Ａは、付着したオイル７０により冷却される。
【００２９】
図４を参照して、モータ１が第２方向に回転するときの作用について説明する。
ロータ１２は、駆動コイル１５に逆方向の電流が供給されることにより第２方向に回転する。回転軸１１は、ロータ１２とともに第２方向に回転する。回転軸１１が第２方向に回転するとき、第１汲上ロータ４０、第２汲上ロータ５０、および吐出ロータ６０が回転軸１１とともに第２方向に回転する。
【００３０】
第１汲上ロータ４０は、第２方向に回転するとき、オイル貯留部２２のオイル７０を汲み上げない。第２汲上ロータ５０は、第２方向に回転するとき、オイル貯留部２２のオイル７０を第２汲上口５１Ａにより汲み上げる。
【００３１】
第２汲上ロータ５０において汲み上げられたオイル７０は、ロータ１２の回転により第２汲上油路５１において第２汲上口５１Ａから第２汲上接続口５１Ｂに向けて流れる。第２汲上接続口５１Ｂに達したオイル７０は、第２接続口６１Ｂを介して吐出ロータ６０の吐出接続油路６１に流れ込む。吐出接続油路６１のオイル７０は、接続口６５Ｂを介して各吐出油路６５に流れ込む。吐出油路６５のオイル７０は、遠心力により吐出口６５Ａからハウジング２０の内部空間に噴射される。噴射されたオイル７０の一部または全部は、コイルエンド１５Ａに付着する。コイルエンド１５Ａは、付着したオイル７０により冷却される。
【００３２】
モータ１は、以下の効果を奏する。
（１）モータ１は、モータ本体１０、ハウジング２０、および冷却装置３０を有する。ハウジング２０は、オイル貯留部２２を有する。この構成によれば、冷却装置３０の回転によりオイル７０が駆動コイル１５に吹き付けられる。このため、駆動コイル１５がオイル７０により冷却される。このように、モータ１は、オイルを吐出するオイルポンプ、およびオイルポンプから吐出されたオイルを循環させる配管を用いなくとも、駆動コイル１５を冷却することができる。すなわち、モータ１は、簡易な構造により駆動コイル１５を冷却することができる。
【００３３】
（２）冷却装置３０は、第１汲上ロータ４０を有する。第１汲上ロータ４０は、第１汲上油路４１を有する。第１汲上油路４１は、螺旋形状を有する。この構成によれば、第１汲上ロータ４０の回転によりオイル７０が汲み上げられるときの抵抗が小さくなる。なお、第２汲上ロータ５０においても同様の効果が得られる。
【００３４】
（３）冷却装置３０は、複数の吐出油路６５を有する。複数の吐出油路６５は、回転軸１１に対して放射状に形成される。この構成によれば、複数の駆動コイル１５のそれぞれに対して吹き付けられるオイル７０の量のばらつきを小さくすることができる。
【００３５】
（４）回転軸１１は、第１方向または第２方向に回転する。冷却装置３０は、汲上油路として第１汲上油路４１および第２汲上油路５１を有する。第１汲上油路４１は、回転軸１１が第１方向に回転するときにオイル７０を汲み上げることが可能な螺旋形状を有する。第２汲上油路５１は、回転軸１１が第２方向に回転するときにオイル７０を汲み上げることが可能な螺旋形状を有する。
【００３６】
この構成によれば、回転軸１１が第１方向に回転するとき、オイル貯留部２２のオイル７０が第１汲上油路４１を介して吐出油路６５に流れ込む。一方、回転軸１１が第２方向に回転するとき、オイル貯留部２２のオイル７０が第２汲上油路５１を介して吐出油路６５に流れ込む。このため、回転軸１１が第１回転方向および第２回転方向のいずれの方向に回転する場合においても、冷却装置３０から吐出されたオイル７０により駆動コイル１５を冷却することができる。
【００３７】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
【００３８】
・上記実施形態の冷却装置３０は、第１汲上ロータ４０および第２汲上ロータ５０を有する。ただし、冷却装置３０の構成は、上記実施形態に例示された構成に限られない。例えば、変形例の冷却装置３０は、第１汲上ロータ４０および第２汲上ロータ５０の一方が省略された構成を有する。第１汲上ロータ４０が省略された構成は、モータ本体１０が第１方向のみに回転するモータ１において採用することが好ましい。第２汲上ロータ５０が省略された構成は、モータ本体１０が第２方向のみに回転するモータ１において採用することが好ましい。
【００３９】
・上記実施形態のモータ１は、２組の冷却装置３０を有する。ただし、冷却装置３０の数は、上記実施形態に例示された数に限られない。例えば、変形例のモータ１は、２組の冷却装置３０の一方が省略された構成を有する。また、別の変形例のモータ１は、３組以上のいずれかの組数の冷却装置３０を有する。
【００４０】
・上記実施形態の第１汲上ロータ４０および第２汲上ロータ５０の各オイル汲上油路は、各ロータにつき、１つの汲上油路を有する。ただし、各ロータの有する汲上油路の数は、上記実施形態に例示された１つに限られない。例えば、変形例の第１汲上ロータ４０は、第１汲上油路４１を２つ有する。
【００４１】
・上記実施形態の第１汲上ロータ４０は、螺旋形状の第１汲上油路４１を有する。ただし、第１汲上ロータ４０における汲上油路の形状は、上記実施形態に例示された形状に限られない。例えば、変形例の第１汲上ロータ４０は、回転軸１１の径方向に伸びる直線形状の汲上油路を有する。なお、第２汲上ロータ５０に対しても同様の変更を適用することができる。
【００４２】
・上記実施形態の冷却装置３０は、樹脂材料により形成された第１汲上ロータ４０、第２汲上ロータ５０、および吐出ロータ６０を有する。ただし、各ロータ４０，５０，６０の材質は、上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、変形例の冷却装置３０は、各ロータ４０，５０，６０の少なくとも１つが金属材料により形成された構成を有する。なお、この金属材料としては、例えばアルミニウムを用いることができる。
【００４３】
・上記実施形態のモータ１は、車両の動力伝達機構の駆動源として用いられる。ただし、モータ１の用途は、上記実施形態に例示された内容に限られない。例えば、電動式または油圧式のパワーステアリング装置の駆動源としてモータ１を用いることもできる。
【符号の説明】
【００４４】
１…モータ
１０…モータ本体、１１…回転軸、１２…ロータ、１３…ステータ、１４…ステータコア、１５…駆動コイル、１５Ａ…コイルエンド
２０…ハウジング、２１…円筒部、２２…オイル貯留部、２３…突出側壁、２４…閉鎖側壁、２５…軸受
３０…冷却装置
４０…第１汲上ロータ、４１…第１汲上油路、４１Ａ…第１汲上口、４１Ｂ…第１汲上接続口、４２…第１前平面、４３…第１後平面、４４…第１外周面
５０…第２汲上ロータ、５１…第２汲上油路、５１Ａ…第２汲上口、５１Ｂ…第２汲上接続口、５２…第２前平面、５３…第２後平面、５４…第２外周面、５５…接続油路
６０…吐出ロータ、６１…吐出接続油路、６１Ａ…第１接続口、６１Ｂ…第２接続口、６２…吐出前平面、６３…吐出後平面、６４…吐出外周面、６５…吐出油路、６５Ａ…吐出口、６５Ｂ…接続口
７０…オイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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