(57)【要約】【課題】ステータの冷却およびベアリングの潤滑を安価な構成で実現可能な回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造を提供する。【解決手段】モータケース１０にベアリング２０を介して軸支されるシャフト３０と、シャフト３０に固定されるロータ４０と、モータケース１０に固定されロータ４０に対向配置されるステータコア５１と、ステータコア５１の軸方向の端部から突出するステータコイルエンド５３とを有し、板状に、モータケース１０の内部であってステータコイルエンド５３の直上に配設されかつステータコア５１の軸方向の端部からベアリング２０の直上まで延在しステータコイルエンド５３の直上に形成された油路穴６０ａとベアリング２０の直上に形成された切欠部６０ｂとを有する板状の油路構成部品６０と、ステータコア５１の上方に設けられ油路構成部品６０に冷却油を誘導する油路用溝１０ａとを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータケースにベアリングを介して軸支されるシャフトと、
前記シャフトに固定されるロータと、
前記モータケースに固定され前記ロータに対向配置されるステータコアと、
前記ステータコアの軸方向の端部から突出するステータコイルエンドと
を備える回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造であって、
前記モータケースの内部であってステータコイルエンドの直上に配設されかつ前記ステータコアの軸方向の端部から前記ベアリングの直上まで延在する板状の油路構成部品と、
前記ステータコアの上方に設けられ、前記油路構成部品に冷却油を誘導する油路と
を備え、
前記油路構成部品は、前記ステータコイルエンドの直上に位置する部分に形成された油路穴と前記ベアリングの直上に位置する部分に形成された切欠部とを有することを特徴とする回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造。
【請求項２】
前記モータケースは、軸方向に沿って形成され周方向に離間した一対の油路構成部品嵌め込み用溝を備え、
前記油路構成部品は、前記油路構成部品嵌め込み用溝に差し込まれることにより前記モータケースに装着される
ことを特徴とする請求項１記載の回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造。
【請求項３】
前記油路構成部品が、可撓性を有する板体から構成され、
前記油路構成部品嵌め込み用溝間の距離に比較して前記油路構成部品の周方向の端部間の距離が長く形成されている
ことを特徴とする請求項２記載の回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造。
【請求項４】
前記モータケースが、その上部の内周面に、前記ステータコアとの間に空隙を形成するように設けられた油路用溝を有し、当該油路用溝が前記油路を構成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造。
【請求項５】
前記油路構成部品嵌め込み用溝が、前記油路用溝の周方向両端部に形成されている
ことを特徴とする請求項４記載の回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車載用電動機には、電動機の冷却に用いる冷媒とベアリング潤滑油とを兼ねたオイルを用い、電動機冷却とベアリング潤滑を行うように構成されたものが提案されている。このような構成を実現するためには、オイルを冷却対象物やベアリングに供給する必要があるが、オイルを供給する手法としては、パイプ管を用いる方法、ケースに油路穴を施す方法が一般的となっている。
【０００３】
例えば下記特許文献１には、電動機のステータに冷却用油を供給するための冷却構造として、ステータが固定される略円筒状のセンターハウジングと、このセンターハウジングの開口を閉塞し、センターハウジングと共にステータとロータとが収容されるモータ室を形成するサイドハウジングとに、冷却用油が流れる供給孔を軸方向に沿って穿設した構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６１０８５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したようにパイプ管を用いる構成や、ハウジングの内部に油路を形成する構成を採用すると、構造が複雑になり、加工にコスト及び時間がかかるという問題があった。
【０００６】
このようなことから本発明は、ステータの冷却機能およびベアリングの潤滑機能を備えたシステムを安価な構成で実現することを可能とした回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造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】
【０００７】
上記の課題を解決するための第１の発明に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造は、モータケースにベアリングを介して軸支されるシャフトと、前記シャフトに固定されるロータと、前記モータケースに固定され前記ロータに対向配置されるステータコアと、前記ステータコアの軸方向の端部から突出するステータコイルエンドとを備える回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造であって、前記モータケースの内部であってステータコイルエンドの直上に配設されかつ前記ステータコアの軸方向の端部から前記ベアリングの直上まで延在する板状の油路構成部品と、前記ステータコアの上方に設けられ、前記油路構成部品に冷却油を誘導する油路とを備え、前記油路構成部品は、前記ステータコイルエンドの直上に位置する部分に形成された油路穴と前記ベアリングの直上に位置する部分に形成された切欠部とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、上記の課題を解決するための第２の発明に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造は、第１の発明において、前記モータケースは、軸方向に沿って形成され周方向に離間した一対の油路構成部品嵌め込み用溝を備え、前記油路構成部品は、前記油路構成部品嵌め込み用溝に差し込まれることにより前記モータケースに装着されることを特徴とする。
【０００９】
また、上記の課題を解決するための第３の発明に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造は、第２の発明において、前記油路構成部品が、可撓性を有する板体から構成され、前記油路構成部品嵌め込み用溝間の距離に比較して前記油路構成部品の周方向の端部間の距離が長く形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、上記の課題を解決するための第４の発明に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造は、第１から第３のいずれか一つの発明において、前記モータケースが、その上部の内周面に、前記ステータコアとの間に空隙を形成するように設けられた油路用溝を有し、当該油路用溝が前記油路を構成することを特徴とする。
【００１１】
また、上記の課題を解決するための第５の発明に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造は、第４の発明において、前記油路構成部品嵌め込み用溝が、前記油路用溝の周方向両端部に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造によれば、ステータの冷却機能およびベアリングの潤滑機能を備えたシステムを安価な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る回転電機を示す断面図である。
【図２】モータケースに油路構成部品を装着した例を示す平面図である。
【図３】図１に示すモータケースを部分的に示す斜視図である。
【図４】図１に示す油路構成部品を示す斜視図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る油路構成部品の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の他の実施例に係るモータケースを部分的に示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施例においてモータケースに油路構成部品を装着した例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造について説明する。
【実施例】
【００１５】
以下、図１から図４を用いて本発明の実施例に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造の詳細を説明する。
【００１６】
図１から図３に示すように、本実施例において回転電機１は、モータケース１０にベアリング２０を介して回転自在に軸支されたシャフト３０と、シャフト３０の外周部に固定されたロータ４０と、ロータ４０の外周部にエアギャップを介して対向配置されモータケース１０に固定されたステータ５０とを備えている。
【００１７】
ステータ５０は、モータケース１０に固定されるステータコア５１と、このステータコア５１に巻回されたステータコイル５２とを備えている。以下、このステータコイル５２のステータコア５１から軸方向両側に突出している部分をステータコイルエンド５３と称する。
【００１８】
本実施例において、モータケース１０には、その内周面の上部に、周方向に対して所望の幅Ｂを有する油路用溝１０ａが軸方向に沿って形成されている。油路用溝１０ａはステータコア５１の上部とモータケース１０との間に、ステータ５０の冷却に用いる冷媒とベアリング２０の潤滑油とを兼ねたオイル（冷却油）を通過させる油路を形成するために設けられるものであり、ステータコア５１の上部とモータケース１０との間に少なくとも所望の間隙が形成されるようにその深さが設定されている。
【００１９】
また、この油路用溝１０ａの周方向両端部には、軸方向に沿って延びる油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂが形成されている。油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂは、モータケース１０の軸方向端部から軸方向に沿って所定の長さで設けられている。本実施例において油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂは断面視扇状に形成された概ね円柱状の溝となっている。
【００２０】
そして、このモータケース１０の内部にある油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂには、ステータコイルエンド５３側へ供給された冷却油を受け止めるための油路構成部品６０が取り付けられている。油路構成部品６０は、ステータコイルエンド５３の直上に配設されかつステータコア５１の軸方向の端部からベアリング２０の直上まで延在している。
【００２１】
図４に示すように、この油路構成部品６０は概ね矩形状に形成された薄板状のシート材であり、耐熱性、耐油性および可撓性を有する樹脂性の材料により形成されている。油路構成部品６０には、その中央部分（ステータコイルエンド５３の直上に位置する部分）にステータコイルエンド用油路穴６０ａが形成されているとともに、一辺側（ベアリング２０の直上に位置する部分）にベアリング潤滑用油路切欠部６０ｂが形成されている。本実施例において、ステータコイルエンド用油路穴６０ａは円状に形成され、ベアリング潤滑用油路切欠部６０ｂは周方向の端部６０ｄ，６０ｅに対してそれぞれ離間した位置から円弧状に切り欠かれている。
【００２２】
また、本実施例において油路構成部品６０は、周方向の端部６０ｄ，６０ｅ間の距離（図４に示すＡ）が、一対の油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂ間の距離（図３に示すＢ）に比較して長くなっている。
【００２３】
このように構成される油路構成部品６０は、ベアリング潤滑用油路切欠部６０ｂが軸方向端部側に位置した状態で、その側端部６０ｄ，６０ｅが油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂに差し込まれることにより、モータケース１０に装着されている。ここで、上述した通り本実施例では油路構成部品６０の端部６０ｄ，６０ｅ間の距離Ａを、一対の油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂ間の距離Ｂに比較して長く形成したため、油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂに差し込まれた油路構成部品６０は下方に膨出するように撓んだ状態となる。
【００２４】
また、油路構成部品６０のベアリング潤滑用油路切欠部６０ｂと反対側の端部６０ｃは、ステータコア５１の端面５１ａに当接される。
【００２５】
なお、モータケース１０には、ベアリング２０の上部に位置する部分にキャッチタンク１０ｃが設けられている。キャッチタンク１０ｃは、油路構成部品６０のベアリング潤滑用油路切欠部６０ｂから滴下されるオイルを受け止めてこれを溜め、常時一定量のオイルをベアリング２０側へ供給する。
【００２６】
以上に説明した本実施例に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造において、モータケース１０内に供給されたオイルは、図１に破線の矢印で示すように、油路用溝１０ａ（モータケース１０の内周面とステータコア５１との間）を通ってステータコア５１を冷却した後、油路構成部品６０上に供給され、油路構成部品６０上を通って一部のオイルがステータコイルエンド用油路穴６０ａから滴下して冷媒としてステータコイルエンド５３を冷却するとともに、残りのオイルがベアリング潤滑用油路切欠部６０ｂから滴下しキャッチタンク１０ｃを経由して潤滑油としてベアリング２０に供給される。
【００２７】
このように、本実施例に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造によれば、安価に製造可能である樹脂性の油路構成部品６０をモータケース１０に装着するだけで、ステータコイルエンド５３側に供給されたオイルをステータコイルエンド５３とベアリング２０とに確実に供給することが可能となるため、部品に掛かるコストを低減することができるとともにモータケース１０に油路穴を形成する等の煩雑な構造が不要になり製造コストを低減することができる。
【００２８】
また、油路構成部品６０の端部６０ｄ，６０ｅ間の距離Ａを、一対の油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂ間の距離Ｂに比較して長く形成し、油路構成部品６０を撓ませた状態でモータケース１０に装着する構成としたため、油路構成部品６０自体の反発力によってこの油路構成部品６０が油路構成部品嵌め込み用溝１０ｂから脱落することや移動することを防止することができるとともに、油路構成部品６０上に流出したオイルを油路構成部品６０の端部６０ｄ，６０ｅ間の中央側へ集め、オイルを確実にステータコイルエンド用油路穴６０ａおよびベアリング潤滑用油路切欠部６０ｂに誘導することができる。
【００２９】
このように、本実施例に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造によれば、ステータ５０の冷却機能およびベアリング２０の潤滑機能を備えたシステムを安価な構成で実現することができる。
【００３０】
〔他の実施例〕
図５から図７を用いて本発明に係る回転電機の油冷及びベアリング潤滑構造の他の実施例について説明する。
【００３１】
上述した実施例では、油路構成部品６０として可撓性を有するシート状の部材を用いる例を示したが、本実施例では油路構成部品６０に代えて、図５から図７に示す油路構成部品７０を採用する。なお、以下の説明においては、図１に示し上述した部材と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
【００３２】
油路構成部品７０は、耐熱性および耐油性を有する樹脂性の材料により形成された剛性を有する部材であり、図５から図７に示すように、本体部分がモータケース１０の内周面にほぼ平行な曲面状に形成され、その中央部分にステータコイルエンド用油路穴７０ａが形成されているとともに、一辺側にベアリング潤滑用油路切欠部７０ｂが形成されている。ベアリング潤滑用油路切欠部７０ｂは、図５に破線で示す油路構成部品７０の本来の外径形状に対し一定の幅を切り欠いて形成されている。
【００３３】
また、油路構成部品７０の周方向両端側には、Ｌ字状の取付部７０ｄ，７０ｅが設けられている。これに対し、モータケース１０の油路用溝１０ａの周方向両端部には、取付部７０ｄ，７０ｅに係合するように、軸方向に沿って形成された油路構成部品嵌め込み用溝１０ｄが設けられている。
【００３４】
油路構成部品７０は、上述した実施例で説明した油路構成部品６０と同様に、ベアリング潤滑用油路切欠部７０ｂが軸方向端部側に位置した状態で、取付部７０ｄ，７０ｅが油路構成部品嵌め込み用溝１０ｄに差し込まれることにより、モータケース１０に装着される。油路構成部品７０のベアリング潤滑用油路切欠部７０ｂとは反対側の端部７０ｃは、ステータコア５１の端面５１ａに当接される。
【００３５】
このような構成とした場合、上述した実施例に比較してモータケース１０の内周面（油路用溝１０ａの表面）と油路構成部品７０との間の間隙が狭くなるため、油路構成部品７０の本体部分がステータコイルエンド用油路穴７０ａへ向かって下降していなくとも、ステータコイルエンド５３側へ供給されたオイルをステータコイルエンド用油路穴７０ａから滴下させ、ステータコイルエンド５３へと供給することができる。また、ベアリング潤滑用油路切欠部７０ｂから滴下したオイルはキャッチタンク１０ｃを経由することで確実にベアリング２０へ供給される。
【００３６】
このように、本実施例においても、安価に製造可能である樹脂性の油路構成部品７０をモータケース１０に装着するだけで、ステータコイルエンド５３側に供給されたオイルをステータコイルエンド５３とベアリング２０とに確実に供給することが可能となるため、部品に掛かるコストを低減することができるとともにモータケース１０に油路穴を形成する等の煩雑な構造が不要になり製造コストを低減することができる。
【００３７】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００３８】
例えば、上述した実施例ではモータケース１０の上部に油路用溝１０ａを形成し、この油路用溝１０ａを通ってオイルがステータコイルエンド５３側へ供給される例を示したが、オイルをステータコイルエンド５３側へ供給することができれば、油路用溝１０ａに代えて他の構造を採用してもよい。
【００３９】
また、上述した実施例では、油路構成部品６０，７０が、モータケース１０に装着された状態においてオイルを受け止める面が曲面状である例を示したが、ステータコイルエンド５３およびベアリング２０にオイルを供給することができれば、油路構成部品は、モータケース１０に装着された状態においてオイルを受け止める面が平面状であっても構わない。
【００４０】
また、上述した実施例では、油路構成部品６０を樹脂性の材料により構成する例を示したが、油路構成部品６０は耐熱性、耐油性、および可撓性を有する材料であれば必ずしも樹脂性である必要はない。
【符号の説明】
【００４１】
１  回転電機
１０  モータケース
１０ａ  油路用溝
１０ｂ，１０ｄ  油路構成部品嵌め込み用溝
１０ｃ  キャッチタンク
２０  ベアリング
３０  シャフト
４０  ロータ
５０  ステータ
５１  ステータコア
５１ａ  ステータコアの端面
５２  ステータコイル
５３  ステータコイルエンド
６０，７０  油路構成部品
６０ａ，７０ａ  ステータコイルエンド用油路穴
６０ｂ，７０ｂ  ベアリング潤滑用油路切欠部
６０ｃ，７０ｃ  油路構成部品の端部
６０ｄ，６０ｅ  油路構成部品の周方向端部
７０ｄ，７０ｅ  取付部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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