(57)【要約】【課題】  回転部分の軸方向に延びる潤滑油路の下流側にまで潤滑油が十分に供給される回転電機の潤滑装置を提供する。【解決手段】  回転電機の潤滑装置は、軸方向に延びる油路１１３を有する回転シャフト１１０に固定されたロータ１３０を備え、油路１１３は、該油路１１３の下流側に向かって拡径している。【選択図】        図１
2006300101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる潤滑油路を有する回転部分を備え、
前記潤滑油路は、該潤滑油路の下流側に向かって拡径する、回転電機の潤滑装置。
【請求項２】
前記潤滑油路から潤滑部位に向けて潤滑油が供給され、
前記潤滑部位における必要潤滑油流量に応じて、前記回転部分の軸方向において前記拡径の勾配が変化する、請求項１に記載の回転電機の潤滑装置。
【請求項３】
前記回転部分の径方向に延在し、前記潤滑油路から前記潤滑部位に向けて潤滑油を吐出する吐出油路をさらに備え、
前記回転部分は、前記拡径の勾配が相対的に大きい第１部分と、該回転部分の軸方向において前記第１部分に隣接し、前記拡径の勾配が相対的に小さい第２部分とを有し、
前記吐出油路は前記第２部分上に形成される、請求項２に記載の回転電機の潤滑装置。
【請求項４】
前記回転部分の軸方向に並ぶように複数形成され、前記回転部分の径方向に延在し、前記潤滑油路から前記潤滑部位に向けて潤滑油を吐出する吐出油路をさらに備え、
前記潤滑油路の下流側に向かうにつれて前記拡径の勾配が小さくなる、請求項２に記載の回転電機の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の潤滑装置に関し、特に、回転部分の軸方向に延びる潤滑油路を有する回転電機の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータの軸方向に延びる潤滑油路を有する回転電機の潤滑装置が従来から知られている。たとえば、特開平１０−２７８６０３号公報において、ロータ軸に沿って設けられた軸孔を潤滑油路として用いた電気自動車用駆動装置が開示されている。
【０００３】
また、特開平７−３１７８８５号公報において、ノズル孔に通じる給油路を、支持板から離れるに従って内径が大きくなるテーパ孔とすることで、遠心力によりノズル孔に向けて潤滑油が送られるようにした遊星歯車用回転支持装置が開示されている。
【０００４】
また、特開２００１−３３６６１７号公報において、カウンタ軸用油路の開口部側から奥方向に向かうにつれて漸次大きな内径となるテーパ状の円周面が形成され、カウンタ軸の回転による遠心力を利用して潤滑油をカウンタ軸に送り込む変速機の潤滑構造が開示されている。
【０００５】
また、特開平９−３２９２２０号公報において、軸受部に向かうにつれて次第に拡径する油路構造を有する回転軸の潤滑装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２７８６０３号公報
【特許文献２】特開平７−３１７８８５号公報
【特許文献３】特開２００１−３３６６１７号公報
【特許文献４】特開平９−３２９２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるような油路構造を有する回転電機において、回転シャフトの長さが長い場合に、回転シャフトに形成された油路の下流側端部において潤滑油量が不足する場合がある。この結果、回転シャフトの端部近傍に設けられたベアリングなどへ潤滑油が十分に供給されない場合がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、回転部分の軸方向に延びる潤滑油路の下流側にまで潤滑油が十分に供給される回転電機の潤滑装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る回転電機の潤滑装置は、軸方向に延びる潤滑油路を有する回転部分を備える。そして、潤滑油路は、該潤滑油路の下流側に向かって拡径する。
【０００９】
上記構成によれば、潤滑油に作用する遠心力を利用して潤滑油路の下流側に潤滑油を送ることができるので、回転部分の軸長が長い場合にも潤滑油不足を抑制することができる。
【００１０】
上記回転電機の潤滑装置において、好ましくは、潤滑油路から潤滑部位に向けて潤滑油が供給され、潤滑部位における必要潤滑油流量に応じて、回転部分の軸方向において拡径の勾配が変化する。
【００１１】
上記構成によれば、拡径の勾配によって遠心力の大小を調整し、各潤滑部位に必要な潤滑油を供給することができる。
【００１２】
上記回転電機の潤滑装置は、１つの例として、回転部分の径方向に延在し、潤滑油路から潤滑部位に向けて潤滑油を吐出する吐出油路をさらに備える。ここで、回転部分は、拡径の勾配が相対的に大きい第１部分と、該回転部分の軸方向において第１部分に隣接し、拡径の勾配が相対的に小さい第２部分とを有し、吐出油路は第２部分上に形成される。
【００１３】
上記構成によれば、拡径の勾配が大きい第１部分においては遠心力を効果的に利用して潤滑油を潤滑油路の下流側に送りながら、拡径の勾配が小さい第２部分においては遠心力を効果的に利用して、吐出油路に潤滑油を送り、潤滑部位に潤滑油を供給することができる。
【００１４】
上記回転電機の潤滑装置は、他の例として、回転部分の軸方向に並ぶように複数形成され、回転部分の径方向に延在し、潤滑油路から潤滑部位に向けて潤滑油を吐出する吐出油路をさらに備える。ここで、潤滑油路の下流側に向かうにつれて拡径の勾配が小さくなる。
【００１５】
上記構成によれば、比較的潤滑油が供給されやすい潤滑油路の上流側においては、遠心力を効果的に利用して潤滑油を潤滑油路の下流側に送りながら、比較的潤滑油が供給されにくい潤滑油路の下流側においては、遠心力を効果的に利用して、吐出油路に潤滑油を送り、潤滑部位に潤滑油を供給することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、回転部分の軸方向に延びる潤滑油路の下流側にまで潤滑油を十分に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に基づく回転電機の潤滑装置の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る回転電機の潤滑装置を含む駆動ユニットの構造の一例を概略的に示す図である。図１に示される例では、駆動ユニット１は、ハイブリッド車両に搭載される駆動ユニットであり、モータジェネレータ１００と、ハウジング２００と、減速機構３００と、ディファレンシャル機構４００とドライブシャフト受け部５００とを含んで構成される。
【００１９】
モータジェネレータ１００は、電動機または発電機としての機能を有する回転電機であり、軸受１２０を介してハウジング２００に回転可能に取付けられた回転シャフト１１０と、回転シャフト１１０に取付けられたロータ１３０と、ステータ１４０とを有する。ここで、回転シャフト１１０およびロータ１３０は、モータジェネレータ１００における「回転部分」を構成する。
【００２０】
回転シャフト１１０は、ロータ１３０が取付けられる第１シャフト１１１と、第１シャフト１１１に接続される第２シャフト１１２とを有する。第１と第２シャフト１１１，１１２は、それぞれ軸受１２０により支持されている。そして、第１と第２シャフト１１１，１１２は、スプライン嵌合されている。また、第１と第２シャフト１１１，１１２の軸心には、潤滑油が流れる油路１１３が形成されている。
【００２１】
ロータ１３０は、ロータコア１３１と、ロータコア１３１に埋設された磁石１３２とを有する。ロータコア１３１は、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。磁石１３２は、たとえば、ロータコア１３１の外周近傍にほぼ等間隔を隔てて配置される。
【００２２】
ステータ１４０は、リング状のステータコア１４１と、ステータコア１４１に巻回されるコイル１４２と、コイル１４２に接続されるバスバー１４３とを有する。バスバー１４３は、ハウジング２００に設けられた端子台６００を介して給電ケーブル２と接続される。これにより、外部電源とコイル１４２とが電気的に接続される。
【００２３】
ステータコア１４１は、鉄または鉄合金などの板状の磁性体を積層することにより構成される。ステータコア１４１の内周面上には複数のティース部（図示せず）および該ティース部間に形成される凹部としてのスロット部（図示せず）が形成されている。スロット部は、ステータコア１４１の内周側に開口するように設けられる。
【００２４】
３つの巻線相であるＵ相、Ｖ相およびＷ相を含むコイル１４２は、スロット部に嵌り合うようにティース部に巻き付けられる。コイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相は、互いに円周上でずれるように巻き付けられる。バスバー１４３は、それぞれコイル１４２のＵ相、Ｖ相およびＷ相に対応するＵ相、Ｖ相およびＷ相を含む。
【００２５】
給電ケーブル２は、Ｕ相ケーブルと、Ｖ相ケーブルと、Ｗ相ケーブルとからなる三相ケーブルである。バスバー１４３のＵ相、Ｖ相およびＷ相がそれぞれ給電ケーブル２におけるＵ相ケーブル、Ｖ相ケーブルおよびＷ相ケーブルに接続される。
【００２６】
モータジェネレータ１００から出力された動力は、減速機構３００からディファレンシャル機構４００を介してドライブシャフト受け部５００に伝達される。ドライブシャフト受け部５００に伝達された駆動力は、ドライブシャフト（図示せず）を介して車輪（図示せず）に回転力として伝達されて、車両を走行させる。
【００２７】
一方、ハイブリッド車両の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部５００、ディファレンシャル機構４００および減速機構３００を介してモータジェネレータ１００が駆動される。このとき、モータジェネレータ１００が発電機として作動する。モータジェネレータ１００により発電された電力は、インバータを介してバッテリに蓄えられる。
【００２８】
回転シャフト１１０を支持する軸受１２０の潤滑は、ディファレンシャル機構４００のリングギアの回転により掻き上げられた潤滑油を用いて行なわれる。図１中の矢印Ａ，Ｂ，Ｃは、潤滑油の流れを示す。ディファレンシャル機構４００のリングギアによって掻き上げられたオイルは、主として矢印Ａ，Ｂ，Ｃの方向に流れながら各々の軸受１２０に供給される。また、潤滑油は、ステータ１４０などを冷却する。
【００２９】
図１に示されるように、第１シャフト１１１に形成された油路１１３は、該油路１１３の下流側に向かって拡径している。図２は、油路１１３の拡径部分において潤滑油に作用する力を説明する図である。図２を参照して、ロータ１３０が回転することにより、潤滑油３には遠心力Ｆが作用する。遠心力Ｆは、油路１１３の壁面に垂直な成分Ｆ１と、油路１１３の壁面に平行な成分Ｆ２とに分割される。平行成分Ｆ２は、潤滑油３を油路１１３の下流方向に送る力となる。すなわち、ロータ１３０が回転することに伴なって、遠心力Ｆが潤滑油３の油路１１３の下流側への搬送を促進する。
【００３０】
図３は、第１シャフト１１１をさらに詳細に示した側断面図である、図３を参照して、第１シャフト１１１は、油路１１３から該第１シャフト１１１の外周面に潤滑油を供給する「吐出油路」としての吐出口１１４Ａ〜１１４Ｄを有する。吐出口１１４Ａ〜１１４Ｄは、第１シャフト１１１の径方向に延びる通路であり、第１シャフト１１１の外周面上から油路１１３に達するように設けられる。駆動ユニット１の作動時に、油路１１３を流れて吐出口１１４Ａ〜１１４Ｄ上に達した潤滑油３は、遠心力Ｆの作用により、吐出口１１４Ａ〜１１４Ｄに流入し、第１シャフト１１１の外周に吐出される。吐出された潤滑油３は、第１シャフト１１１の外周に設けられた軸受１２０に供給される。これにより、軸受１２０の潤滑が行なわれる。
【００３１】
上述した内容について要約すると、本実施の形態に係る回転電機の潤滑装置は、軸方向に延びる油路１１３を有する回転シャフト１１０に固定されたロータ１３０を備え、油路１１３は、該油路１１３の下流側に向かって拡径している。
【００３２】
駆動ユニット１においては、上記のように、潤滑油３に作用する遠心力Ｆを利用して油路１１３の下流側に潤滑油３を送ることができる。したがって、回転シャフト１１０の長さが長い場合や、車両の旋回時にも、油路１１３の下流側において、潤滑油不足が生じることを抑制することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２に係る回転電機の潤滑装置に含まれる第１シャフト１１１の側断面図であり、実施の形態１における図３に対応する断面を示す。本実施の形態に係る回転電機の潤滑装置は、実施の形態１に係る回転電機の潤滑装置の変形例であって、基本的には実施の形態１と同様の構成を有する。
【００３４】
図４を参照して、本実施の形態においては、第１シャフト１１１は、拡径の勾配が相対的に大きい急勾配部分１１１Ａと、拡径が変化しない（すなわち、拡径の勾配が相対的に小さい）水平部分１１１Ｂとを有する。水平部分１１１Ｂは、第１シャフト１１１の軸方向において急勾配部分１１１Ａに隣接する。そして、吐出口１１４Ｃは水平部分１１１Ｂ上に形成されている。
【００３５】
なお、急勾配部分１１１Ａは「第１部分」を構成し、水平部分１１１Ｂは「第２部分」を構成する。
【００３６】
上記構成によれば、急勾配部分１１１Ａにおいては、潤滑油３を油路１１３の下流側に送る遠心力ＦのＦ２成分が大きくなるので、遠心力Ｆを効果的に利用して潤滑油３を油路１１３の下流側に送ることができる。一方、水平部分１１１Ｂにおいては、遠心力Ｆを効果的に利用して、吐出口１１４Ｃに潤滑油を送ることができる。
【００３７】
したがって、本実施の形態に係る潤滑装置は、たとえば、吐出口１１４Ｃ近傍において比較的多量の潤滑油が必要とされる場合に適している。
【００３８】
上記について換言すると、本実施の形態においては、潤滑部位における必要潤滑流量に応じて、回転シャフト１１０の軸方向において拡径の勾配を変化させている。これにより、拡径の勾配に応じて遠心力の大小を調整し、各潤滑部位に必要な潤滑油を供給することができる。
【００３９】
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３に係る回転電機の潤滑装置に含まれる第１シャフト１１１の側断面図であり、実施の形態１における図３に対応する断面を示す。本実施の形態に係る回転電機の潤滑装置は、実施の形態１に係る回転電機の潤滑装置の変形例であって、基本的には実施の形態１と同様の構成を有する。
【００４０】
図５を参照して、本実施の形態においては、第１シャフト１１１は、油路１１３の上流側に位置する急勾配部分１１１Ａと、油路１１３の下流側に位置する緩勾配部分１１１Ｃとを有する。すなわち、本実施の形態においては、油路１１３の下流側に向かうにつれて該油路１１３の拡径の勾配が小さくなる。
【００４１】
上記構成によれば、急勾配部分１１１Ａにおいては、潤滑油３を油路１１３の下流側に送る遠心力ＦのＦ２成分が大きくなるので、遠心力Ｆを効果的に利用して潤滑油３を油路１１３の下流側に送ることができる。一方、緩勾配部分１１１Ｂにおいては、遠心力Ｆを効果的に利用して、吐出口１１４Ｃ，１１４Ｄに潤滑油を送ることができる。したがって、比較的潤滑油が供給されやすい油路１１３の上流側においては、遠心力Ｆを効果的に利用して潤滑油３を油路１１３の下流側に送りながら、比較的潤滑油が供給されにくい油路１１３の下流側においては、遠心力Ｆを効果的に利用して、吐出口１１４Ｃ，１１４Ｄに潤滑油３を送り、第１シャフト１１１の外周に潤滑油３を供給することができる。
【００４２】
したがって、本実施の形態に係る潤滑装置は、たとえば、吐出口１１４Ｃ，１１４Ｄ近傍において比較的多量の潤滑油が必要とされる場合に適している。すなわち、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、潤滑部位における必要潤滑流量に応じて、回転シャフト１１０の軸方向において拡径の勾配を変化させている。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した各実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。たとえば、実施の形態２において、「水平部分」に代えて「緩勾配部分」が設けられてもよいし、実施の形態３において、「緩勾配部分」に代えて「水平部分」が設けられてもよい。
【００４４】
また、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転電機の潤滑装置を含む駆動ユニットを示した断面図である。
【図２】図１に示される回転電機の潤滑装置において潤滑油に作用する力を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る回転電機の潤滑装置を示した側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る回転電機の潤滑装置を示した側断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る回転電機の潤滑装置を示した側断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  駆動ユニット、２  給電ケーブル、３  潤滑油、１００  モータジェネレータ、１１０  回転シャフト、１１１  第１シャフト、１１１Ａ  急勾配部分、１１１Ｂ  水平部分、１１１Ｃ  緩勾配部分、１１２  第２シャフト、１１３  油路、１１４Ａ〜１１４Ｄ  吐出口、１２０  軸受、１３０  ロータ、１３１  ロータコア、１３２  磁石、１４０  ステータ、１４１  ステータコア、１４２  ステータコイル、１４３  バスバー、２００  ハウジング、３００  減速機構、４００  ディファレンシャル機構、５００  ドライブシャフト受け部。
【図１】
2006300101.tif 000003
【図２】
2006300101.tif 000004
【図３】
2006300101.tif 000005
【図４】
2006300101.tif 000006
【図５】
2006300101.tif 000007