(57)【要約】【課題】  低流量時においてもモーターハウジング内に均一にオイルを散布することができるオイル散布装置を提供する。【解決手段】  オイル散布装置３０は、モーターハウジング１１の天井面に設置され、モーターハウジング内にオイルポンプ２からのオイルを散布するオイル散布装置であって、モーターハウジングの天井面に形成されたオイル導入口（第１貫通孔１６）に配された状態で回転可能に支持された回転軸３１と回転軸の先端部に固定された回転体３２とを備え、前記オイル導入口からモーターハウジング内に導入されたオイルは、回転軸を介して回転体に到達し、回転体が回転軸により回転されることでモーターハウジング内に散布される。【選択図】図１
2014030313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転自在に支持されるシャフトと、該シャフトと共に回転するローターの外周に配置され前記シャフトの軸方向に延在するステーターとを有するモーターにオイルを散布させるオイル散布装置であって、
前記ステーターの上方に設けられ、前記ハウジングの内部にオイルを供給するオイル供給口と、
前記シャフトの軸方向に対して鉛直方向に延在すると共に前記オイル供給口を貫通する回転軸と、
前記回転軸から前記回転軸の軸方向に対して鉛直平面に広がる回転体とを備え、
前記回転体の先端は前記ステーターからはみ出している
ことを特徴とするオイル散布装置。
【請求項２】
前記ステーターの前記シャフトの軸方向の両端より外側で前記シャフトを回転自在に支持する軸受部を前記ハウジングに有し、
前記回転体の先端は、前記ステーターから前記シャフトの軸方向にはみ出している
ことを特徴とする請求項１に記載のオイル散布装置。
【請求項３】
前記回転体は、前記回転軸からの径方向の距離が異なる複数の部材からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のオイル散布装置。
【請求項４】
前記回転体は、オイルを下方へ滴下する貫通孔を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のオイル散布装置。
【請求項５】
前記貫通孔は、前記回転体の一部を切り起こして構成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のオイル散布装置。
【請求項６】
前記貫通孔の外周側の端部に切り起こしによる立設部を形成することを特徴とする請求項５に記載のオイル散布装置。
【請求項７】
前記貫通孔の回転方向の前端に切り起こしによる立設部を形成することを特徴とする請求項６に記載のオイル散布装置。
【請求項８】
前記貫通孔は、前記回転体の面に、複数が放射状、かつ螺旋状となるように配されて形成されていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載のオイル散布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオイル散布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両において、モーターをオイルで冷却する構造が知られている。例えば、特許文献１では、モーターのシャフト部分に設けられた冷却フィンに散布器（シャワー）によりオイルを散布してモーターを冷却することができるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５９−１２９３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モーターのシャフトの両端は、モーターハウジングの内壁面にベアリングを介して支持されている。このベアリングに潤滑油としてオイルを供給するために、オイルポンプからの冷却用オイルを潤滑油として用いることが考えられる。このため、例えばモーターハウジングの天井面に孔を設けてこの孔からオイルを導入して潤滑油として供給すると、以下のような問題が考えられる。
【０００５】
即ち、モーターハウジングの天井面に孔を設けてこの孔からオイルポンプからのオイルをハウジング内に供給した場合、オイルが低流量であると、孔から近いローターやステーターコイルについてはオイルが到達して冷却することができるものの、孔から遠い内壁面に設けられたベアリングにまで十分なオイルが到達することができないという問題が考えられる。また、車体が傾いた場合に一方のベアリングにしかオイルが到達することができない場合も考えられる。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、低流量時においてもモーターハウジング内に均一にオイルを散布することができるオイル散布装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のオイル散布装置は、ハウジングに回転自在に支持されるシャフトと、該シャフトと共に回転するローターの外周に配置され前記シャフトの軸方向に延在するステーターとを有するモーターにオイルを散布させるオイル散布装置であって、前記ステーターの上方に設けられ、前記ハウジングの内部にオイルを供給するオイル供給口と、前記シャフトの軸方向に対して鉛直方向に延在すると共に前記オイル導入口を貫通する回転軸と、前記回転軸から前記回転軸の軸方向に対して鉛直平面に広がる回転体とを備え、前記回転体の先端は前記ステーターからはみ出していることを特徴とする。
【０００８】
本発明のオイル散布装置は、シャフトの軸方向に対して鉛直方向に延在すると共に前記オイル導入口を貫通する回転軸と前記回転軸から前記回転軸の軸方向に対して鉛直平面に広がる回転体とを備えることで、該回転体が回転軸により回転されて前記モーターハウジング内にオイルが均一に散布される。これにより、例えオイルの流量が低下したとしてもモーターハウジングの壁面に設けられたベアリングにもオイルを供給することが可能である。なお、ここでいう鉛直平面とは略鉛直平面を含む。
【０００９】
前記ステーターの前記シャフトの軸方向の両端より外側で前記シャフトを回転自在に支持する軸受部を前記ハウジングに有し、前記回転体の先端は、前記ステーターから前記シャフトの軸方向にはみ出していることが好ましい。本発明のオイル散布装置によれば、軸受け部にもオイルを供給することが可能である。
【００１０】
前記回転体は、前記回転軸からの径方向の距離が異なる複数の部材からなることが好ましい。回転中心からの径方向の距離が異なる複数の部材からなることで、各部材の端部からオイルが落下すれば、モーターハウジング内の広い領域にオイルが散布されて冷却効率を高めることが可能である。
【００１１】
前記回転体は、オイルを下方へ滴下する貫通孔を有することが好ましい。貫通孔が設けられていることで、各貫通孔からオイルが下方へ滴下すれば、モーターハウジング内の広い領域にオイルが散布されて冷却効率を高めることが可能である。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態としては、前記貫通孔は、前記回転体の一部を切り起こして構成されたことが挙げられる。
【００１３】
前記貫通孔の外周側の端部に切り起こしによる立設部を形成することか、前記貫通孔の回転方向の前端に切り起こしによる立設部を形成することが好ましい。このように立設部を構成することで、貫通孔上をオイルが通過したとしても立設部に衝突して貫通孔からオイルを落下させることができる。
【００１４】
前記貫通孔は、前記回転体の面に、複数が放射状、かつ螺旋状となるように配されて形成されていることが好ましい。このように構成されていることで、オイルが遠心力により移動する場合に貫通孔から落下しやすい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のオイル散布装置によれば、低流量時においてもモーターハウジング内に均一にオイルを散布することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態にかかるオイル散布装置を用いたモーターを説明するための模式図である。
【図２】第１実施形態にかかるオイル散布装置を用いたモーターの模式図である。
【図３】第１実施形態のオイル散布装置の回転体を説明するための模式図である。
【図４】実施形態２のオイル散布装置の回転体を説明するための模式図である。
【図５】実施形態３のオイル散布装置の回転体を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のオイル散布装置について、図１〜図５を用いて説明する。
【００１８】
（実施形態１）
本実施形態にかかるオイル散布装置を用いたモーターについて図１、２を用いて説明する。
【００１９】
図１に示すように、モーター１には、オイルポンプ２が接続されている。オイルポンプ２からのオイルは、導入オイル管３を介してモーター１内に導入される。モーター１から排出されたオイルは、排出オイル管４を介してオイルポンプ２内に導入される。
【００２０】
モーター１は、モーターハウジング１１を有する。モーターハウジング１１の内部の底面側には、シャフト１２の外周に設けられた円筒状のローター１３と、ローター１３を覆った円筒状のステーターコイル（ステーター）１４とが設けられている。シャフト１２は、一端側がベアリング１５を介してモーターハウジング１１の壁面に配され、他端側がベアリング１５を介してモーターハウジング１１の壁面を貫通して配されている。即ち、ベアリング１５はモーターハウジング１１の壁面に設けられ、シャフト１２を支持している。ローター１３及びステーターコイル１４とは、モーターハウジング１１のベアリング１５が設けられている壁面とは離間して設けられている。
【００２１】
かかるモーター１では、ステーターコイル１４に電流が流れることでローター１３が回転することによりシャフト１２が回転する。
【００２２】
モーターハウジング１１の天井面には、天井面を貫通する第１貫通孔１６が形成され、また、モーターハウジング１１の底面には、底面を貫通する第２貫通孔１７が形成されている。第２貫通孔１７は、排出オイル管４が接続されており、オイル排出口として機能する。
【００２３】
導入オイル管３には供給部２１が接続されている。供給部２１は、底面にその壁面を貫通する第３貫通孔２２が形成されており、この第３貫通孔２２が第１貫通孔１６に連通している。即ち、導入オイル管３は、供給部２１及び第３貫通孔２２を介して第１貫通孔１６に連通しており、導入オイル管３からのオイルは、供給部２１、第３貫通孔２２及び第１貫通孔１６を介してモーターハウジング１１内に導入される。
【００２４】
かかる構造のモーター１においてオイルポンプ２からのオイルはモーターハウジング１１内に供給されてモーターが冷却されるが、このオイルを潤滑油としてベアリング１５にも供給する場合には、モーターハウジング１１の壁面側にも十分にオイルが行き渡るように構成する必要がある。
【００２５】
そこで、本実施形態では、モーターハウジング１１の天井面には、オイル散布装置３０が設けられている。以下、オイル散布装置３０について説明する。
【００２６】
オイル散布装置３０は、回転軸３１を有する。回転軸３１の一端側は、供給部２１上に設置された散布用モーター３２に接続され、他端側には、回転体（被回転体）３３が固定されている。このような回転軸３１の軸方向は、シャフト１２の軸方向とは直交する。即ち、シャフト１２の軸方向は床面に対して平行となるように設けられていると共に、回転軸３１の軸方向は、床面に対して垂直となるように設けられている。回転体３３は、モーターハウジング１１の天井面とステーターコイル１４との間に配される。回転体３３は、回転軸の軸方向に対して鉛直平面に広がっている。回転軸３１は、第１貫通孔１６を貫通している。
【００２７】
回転体３３は、図３に示すように、長羽根３４と長羽根３４よりも短い短羽根３５とからなる。本実施形態では、回転体３３は、２枚の長羽根３４が回転軸３１を挟んで互いに対向するように固定されていると共に、２枚の短羽根３５が回転軸３１を挟んで互いに対向するように固定されている。対向する長羽根３４の端部間の距離Ｌは、ステーターコイル１４の円筒方向の長さ及び幅によりも若干長くなるように構成されている。即ち、長羽根３４をハウジングの上面からみた場合に、長羽根３４はステーターコイル１４よりもはみでている。
【００２８】
かかるオイル散布装置では、散布用モーター３２を駆動させることで回転軸３１及び回転体３３が回転する。上述のように回転軸３１は、第１貫通孔１６を貫通しているので、導入オイル管３からのオイルはこの回転軸３１を伝って回転体３３に到達する。そして、図３（２）に示すように、オイルは回転の遠心力により回転体３３の表面を外側へ移動して、回転体３３のそれぞれの端部から飛散する。
【００２９】
オイルが長羽根３４及び短羽根３５の端部から飛散することで、ステーターコイル１４の表面の広い範囲にオイルが分散して冷却を行うことができる。仮にオイル散布装置３０を設けずに第１貫通孔１６だけを設けてオイルを落下させるだけであるとすれば第１貫通孔１６の下に位置する部分にのみオイルが供給されるので冷却できる範囲がせまく、冷却効率が低い。これに対して、本実施形態では、第１貫通孔１６の真下に位置するモーターハウジング１１の中心部だけでなく、長羽根３４及び短羽根３５の端部から飛散することで、ステーターコイル１４の表面の広い範囲にオイルが分散して冷却を行うことができる。
【００３０】
この場合に、オイルは長羽根３４の端部からモーターハウジング１１内の壁面にも向かって飛散していく。このオイルは壁面を伝ってベアリング１５に到達してベアリング１５の潤滑油として機能することができる。対向する長羽根３４の端部間の距離Ｌがステーターコイル１４の円筒方向の長さ及び幅より長いことで、長羽根３４の端部からオイルが落下した場合でも壁面に付着することができ、オイル流量が低流量である場合にもベアリング１５に確実をオイルを供給することができる。
【００３１】
このように、本実施形態では、長羽根３４及び短羽根３５からなる回転体３３を回転させることによって、オイルをモーターハウジング１１内の広い範囲に散布することができる。これにより、低流量であってもモーター１を冷却することができると共に、例えば車体が傾いた時であってもベアリング１５にオイルを供給することができる。
【００３２】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について、図４を用いて説明する。
【００３３】
図４は、回転体である円盤を示す上面図である。本実施形態では、実施形態１とは回転体の形状が異なる点以外は同一であるので、図４を用いて円盤４１について説明する。円盤４１は、その径がステーターコイルの円筒方向の長さ及び幅より長いものである。
【００３４】
円盤４１は、盤面の一部を切り起こして形成された切り起こし部４２が複数形成されている。切り起こし部４２は、盤面の一部を切り起こして形成された切り欠き部（貫通孔）４３と、切り起こした際の盤面を立設してなる立設部４４とからなる。立設部４４は、切り欠き部４３の外周側の端部側に設けられている。各切り起こし部４２は、それぞれ中心から外側に向かい、回転方向に湾曲した状態で配されて、即ちそれぞれ円盤４１の回転時における遠心力の方向に沿うように設けられている。このように複数の切り起こし部４２は盤面の中心部から外周側に向かって螺旋状、かつ放射状を描くように互いに離間して並んで設けられており、各切り起こし部４２は、遠心力を受けて遠心力の方向に沿って盤面を移動するオイルの移動方向に切り欠き部４３が対向するように設けられている。
【００３５】
本実施形態では、円盤４１が回転すると、回転軸を伝って移動した円盤４１上のオイルは、遠心力により円盤４１の盤面を移動して切り欠き部４３から落下する。仮にオイルが円盤４１を移動した場合に切り欠き部４３上を通過したとしても、オイルは立設部４４に衝突して切り欠き部４３から落下する。このように、本実施形態では、単に貫通孔を設けるのではなく、盤面の一部を切り起こしてこの一部を立設させたことによりオイルが切り欠き部４３上を通過してしまうことを防止している。
【００３６】
そして、このように本実施形態では盤面に切り起こし部４２が設けられていることで、回転体の端部だけでなく、回転体の内部からもオイルがローター側に落下するので、低流量であってもモーター１を冷却することができる。さらにまた、この回転体の直径がステーターコイルの円筒方向の長さ及び幅より長いことから、例えば車体が傾いた時であっても壁面にオイルを散布でき、これによりベアリングにオイルを供給することができる。
【００３７】
（実施形態３）
本発明の実施形態３について、図５を用いて説明する。図５は、回転体を示す上面図である。本実施形態では、実施形態１とは回転体の形状が異なる点以外は同一であるので、図５を用いて回転体５１について説明する。
【００３８】
回転体５１は、径がそれぞれ異なる複数の扇状部材５２を組み合わせて形成している。即ち、各扇状部材５２Ａ〜５２Ｆは、回転軸３１を中心として時計回りに徐々にその径が大きくなるように配されており、中心を介して互いに対向する扇状部材５２同士は、同一形状である。即ち、中心を介して互いに対向する扇状部材５２Ａは、互いに同一形状である。
【００３９】
具体的には、回転体５１では、扇状部材５２Ａ〜５２Ｆはそれぞれ中心角度は同一であるが、半径が異なっている。隣接する扇状部材同士、例えば扇状部材５２Ｂの方が扇状部材５２Ａよりもその径が長く、扇状部材５２Ｃの径が扇状部材５２Ｂの径よりも長く、最も長い径を有する扇状部材５２は、扇状部材５２Ｆである。互いに対向する扇状部材５２Ｆの径の合計がステーターコイルの円筒方向の長さ及び幅より長い。
【００４０】
扇状部材５２の外周側端部には、実施形態２と同様に切り起こし部５３が設けられている。この切り起こし部５３は、扇状部材５２の一部を切り起こして形成されたものであり、扇状部材５２の一部を切り起こして形成された切り欠き部５４と、切り起こした際の盤面を立設してなる立設部５５とからなる。立設部５５は、切り欠き部５４の外周側の端部側に設けられている。なお、このように切り起こし部５３が扇状部材５２の端部に設けられたとしても、切り起こし部５３は回転体５１を上面からみた場合に複数が放射状、かつ螺旋状となるように配されていると言える。
【００４１】
本実施形態においては、各扇状部材５２の外周側端部からも、また切り欠き部５４からもオイルが落下するので、他の実施形態に比べて最も冷却効率が高い。かつ、互いに対向する扇状部材５２Ｆの径の合計がステーターコイルの円筒方向の長さ及び幅より長いことから、例えば車体が傾いた時であっても壁面にオイルを散布でき、これによりベアリングにオイルを供給することもできる。
【００４２】
なお、本実施形態３において、実施形態２のように遠心力に沿うように立設部を設けても良い。
【００４３】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。上述した各実施形態において、さらに回転体にはスリットが形成されていてもよい。例えば第１実施形態において、各フィンにスリットを設けても良く、第２、実施形態３において切り欠き部以外にスリットを設けても良い。また、より簡易な構成として第２、実施形態３において切り欠き部を設けずにスリットのみを設けてもよいが、立設部がないのでオイルがスリットから落下しない場合もあり、このような場合には冷却効率が若干低下することも考えられる。さらにまた、実施形態３において切り欠き部を形成しなくてもよい。
【００４４】
上述した各実施形態では、対向する長羽根３４の端部間の距離Ｌや、回転体における最長径はそれぞれステーターコイル１４の円筒方向の長さ及び幅よりも長いとしたが、これに限定されない。ステーターコイル１４の円筒方向の長さよりも長ければよい。また、対向する長羽根３４の端部間の距離Ｌや、回転体における最長径はそれぞれステーターコイル１４の円筒方向の長さに少なくとも一致していればよい。このように構成されていることで、オイルの低流量時であってもオイルがシャフトを支持するベアリングにも散布されて、オイルを冷却だけでなくベアリングの潤滑油として用いることができる。
【００４５】
また、回転体における回転軸の中心がずれていてもよい。この場合には回転体の長さがステーターコイル１４の円筒方向の長さよりも長くなかったとしても、回転体の先端が回転時にステーターコイルからはみ出すように構成していれば、オイルの低流量時であってもオイルがシャフトを支持するベアリングにも散布されて、オイルを冷却だけでなくベアリングの潤滑油として用いることができる。
【００４６】
本実施形態にかかるオイル散布装置を用いたモーターは、例えばハイブリッド車や電気自動車など、モーターを駆動源として走行可能な車両に搭載される。このような車両に搭載されることで、モーターの加熱を抑制して好ましい走行状態を保持することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１     モーター
２     オイルポンプ
３     導入オイル管
４     排出オイル管
１１   モーターハウジング
１２   シャフト
１３   ローター
１４   ステーターコイル
１５   ベアリング
１６   第１貫通孔
１７   第２貫通孔
２１   供給部
２２   第３貫通孔
３０   オイル散布装置
３１   回転軸
３２   散布用モーター
３３   回転体
３４   長羽根
３５   短羽根
４１   円盤
４２   切り起こし部
４３   切り欠き部
４４   立設部
５１   回転体
５２   扇状部材
５３   切り起こし部
５４   切り欠き部
５５   立設部
【図１】
2014030313.tif 000003
【図２】
2014030313.tif 000004
【図３】
2014030313.tif 000005
【図４】
2014030313.tif 000006
【図５】
2014030313.tif 000007