(57)【要約】【課題】ロータ内の径方向流路から適切に冷媒を吐出する。【解決手段】冷媒溜まり３０内の径方向流路２８との交差部分の両側には、冷媒溜まり３０のロータ外周側内壁から半径方向内側に伸びる堰４０と、この堰４０の軸方向外側の空間をロータ外部に開放する開口４２と、が設けられている。従って、堰４０によって交差部分の周囲における冷媒の液位を規制し、堰４０を越えた冷媒について開口４２から外部に排出可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、ステータの径方向内側に配置されるロータとを備えるモータにおいて、
前記ロータの回転軸側からロータ内部を径方向に伸び、ロータ外周画面に開口し、冷媒を前記開口からステータに向けて放出する径方向流路と、
前記ロータの内部において、前記径方向流路に交差し、軸方向に伸び、前記径方向流路の冷媒を一旦貯留する冷媒溜まりと、
を備え、
前記冷媒溜まり内の前記径方向流路との交差部分の両側には、冷媒溜まりのロータ外周側内壁から半径方向内側に伸びる堰と、この堰の軸方向外側の空間をロータ外部に開放する開口と、が設けられ、前記堰によって前記交差部分の周囲における冷媒の液位を規制し、堰を越えた冷媒について前記開口から外部に排出可能である、
モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸、ロータを介し、ステータに向けて冷媒を供給するモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータを冷却する構造として、各種のものが提案されている。その１つに、ロータ内に冷媒通路を形成し、ロータ外周部開口から冷媒を吐出する形式のものが知られている（特許文献１参照）。この形式によれば、ロータ内に冷媒通路が配置されるため、別の冷媒供給管などが不要となる。
【０００３】
また、特許文献１では、ロータ内の冷媒流路を、回転軸からロータ外周に至る径方向流路の途中で、複数の径方向流路に分岐して軸方向流路に軸方向に離れた開口から冷媒を流入し、軸方向流路の両端部から冷媒を吐出する。これによって、軸方向流路の近傍に配置される磁石の冷却が効果的に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１７６２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１では、冷媒はロータ軸方向の両端からステータに向けて吐出される。このため、熱がこもりやすいステータの軸方向中央部分の冷却が効率的に行うことが難しい。また、ロータの軸方向の中心から冷媒を吐出する場合でも、吐出した冷媒をステータの軸方向にバランスよく供給するのは難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ステータと、ステータの径方向内側に配置されるロータとを備えるモータにおいて、前記ロータの回転軸側からロータ内部を径方向に伸び、ロータ外周画面に開口し、冷媒を前記開口からステータに向けて放出する径方向流路と、前記ロータの内部において、前記径方向流路に交差し、軸方向に伸び、前記径方向流路の冷媒を一旦貯留する冷媒溜まりと、を備え、前記冷媒溜まり内の前記径方向流路との交差部分の両側には、冷媒溜まりのロータ外周側内壁から半径方向内側に伸びる堰と、この堰の軸方向外側の空間をロータ外部に開放する開口と、が設けられ、前記堰によって前記交差部分の周囲における冷媒の液位を規制し、堰を越えた冷媒について前記開口から外部に排出可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、冷媒溜まり内に堰を設けると共に、外部排出用開口を設けることで、冷媒溜まり内の冷媒液位のアンバランスを防止することできる。。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】全体構成を示す軸を通る面による断面模式図である。
【図２】ロータの要部構成を示す模式図である。
【図３】冷媒溜まりの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。
【００１０】
＜全体構成＞
図１−２は、実施形態の概略構成を示す模式図である。図１は回転軸を通る面による断面の模式図、図２は軸方向から見た模式図である。モータ１０は、円筒状のロータ１２と、それを取り囲むドーナツ状（円環状）のステータ１４を含む。
【００１１】
ロータ１２の中心には、回転軸１６が貫通している。この回転軸１６がモータの出力軸であり、通常はモータケースに軸受けを介し支持されている。ロータ１２は、全体として円筒状で、軸方向に積層された積層鋼板や圧粉磁心で構成され、回転軸１６に固定されている。ロータ１２の外周近傍には軸方向に伸びるスロット（磁石挿入用スロット）が形成され、そこに永久磁石１８が埋め込まれている。永久磁石１８は、モータ極数に応じて、ロータ１２の外周側磁極が、周方向に交互に並ぶように（Ｓ，Ｎ，・・・）複数配置されている。
【００１２】
ステータ１４は、円筒状のロータ１２に対し、ギャップを介し配置されている（ステータ１４の径方向内側にロータ１２が配置されている）。ステータ１４は、外周側の円環状のヨーク２０と、ヨーク２０から径方向内側に伸びる複数のティース２２を有し、ティース２２の周囲にコイル２４が巻回されている。コイル２４は、例えばＵ，Ｖ，Ｗの３相のコイルを含み、それぞれ集中巻きでティース２２に巻回されている。
【００１３】
ステータ１４のコイル２４に、３相交流電流を流し、回転磁界を形成することで、ロータ１２が回転駆動される。
【００１４】
＜冷却構造＞
回転軸１６の内部には、破線で示したように軸内流路２６が形成されている。この軸内流路は２６は、ロータ１２の軸方向端部（図における上側）において入口を有し、ロータ１２の下部で閉じているが、両側から流入してもよい。冷媒としては、ＡＴＦ（自動変換機油）などのオイル（冷却油）が使用される。回転するロータ１２に設けた軸内流路２６に冷媒を供給する部分については各種の構成が知られており、これらが適宜採用できる。なお、冷媒はオイルに限らず、水などでもよい。
【００１５】
軸内流路２６には、ロータ１２の内部を径方向外側に向けて伸びる径方向流路２８が連通されている。軸内流路２６と径方向流路２８の接続は、回転軸１６に開口を設け、そこに径方向流路２８が接続されればよい。なお、軸方向での冷媒吐出位置が異なる径方向流路２８を周方向において複数設けることも好適である。
【００１６】
径方向流路２８が圧粉磁心で構成されるのであれば、図示のように、径方向流路２８を直線の経路とすればよい。一方、積層鋼板の場合には、径方向流路２８は、積層鋼板にスリットを形成することで形成するとよい。この場合、１枚の鋼板に中心から外周に至るスリットを形成するのは強度の面などで適当でなく、また、このようなスリットを複数形成すると鋼板が分割されてしまう。そこで、例えば特開２００８−２２８５２２号公報に記載されているように、径方向流路２８を部分的に軸方向位置を異ならせ、各鋼板において、スリットを径方向の一部のみに存在させることが好適である。
【００１７】
また、径方向流路２８は各鋼板に形成されるスリットの大きさを同一にすることで断面四角形状で軸方向位置が移動する形状とすることが好適であるが、各鋼板でのスリットの大きさ（幅）を適宜変更することで、断面が円形に近くなるようにしてもよい。
【００１８】
なお、図１では、永久磁石１８の存在を示すために、径方向流路２８とともに、永久磁石１８を模式的に表した。しかし、図２に示すように、径方向流路２８は、周方向において永久磁石１８を避けた位置に形成されている。この例では、一対の永久磁石１８によって１つの磁極が構成されており、磁極は２つのみ記載してある。磁極の数等は適宜決定される。図１では、径方向流路２８、永久磁石１８などはロータ１２の図における右側のみに記載した。また、図２においては、径方向流路２８を１つだけ記載した。
【００１９】
径方向流路２８は、ロータ１２の外周（図１において一点鎖線の丸印で示した箇所）において、開口２８ａを形成し、ここから冷媒がステータ１４の径方向内側表面（ティース２２およびコイル２４の径方向内側）に向けて吐出される。なお、この開口２８ａを軸方向外側に向けて広がるテーパ状にすることも好適である。これによって、冷媒がステータ側において冷媒が衝突する面積が拡大し、一部のみに冷媒が集中することを回避することができる。
【００２０】
本実施形態では、ロータ１２内において、径方向流路２８に連通する軸方向に伸びる冷媒溜まり３０が設けられている。従って、径方向流路２８に流れる冷媒は、一旦冷媒溜まり３０に滞留し、対流した冷媒が遠心力によって径方向流路２８を開口２８ａに向けて移動する。従って、軸内流路２６から径方向流路２８に供給される冷媒の量が変動しても、冷媒溜まり３０に滞留した冷媒が開口２８ａから吐出されることで、ステータ１４に対し、適切な冷媒供給を維持することができる。なお、冷媒溜まり３０は、例えば断面四角形状とすることができるが、断面円形としてもよい。
【００２１】
また、冷媒溜まり３０を、永久磁石１８の径方向内側に近接して配置することもできる。この場合には、冷媒溜まり３０に冷媒が溜まることによって、永久磁石１８の冷却を促進できるという効果が得られる。
【００２２】
そして、図３に示すように、冷媒溜まり３０の軸方向の両端（冷媒溜まり３０と径方向流路２８との交差部分の両側）には、一対の堰４０が設けられている。この堰４０は、冷媒溜まり３０のロータ外周側内壁から半径方向内側に伸びる。従って、軸内流路２６から径方向流路２８を径方向外側に向けて流れる冷媒が冷媒溜まり３０内の一対の堰４０の軸方向内側の空間に溜まる。従って、軸内流路２６から遠心力によって、径方向流路２８を径方向外側に流れる冷媒が一対の堰４０によって冷媒溜まり３０内に保持され、冷媒の流量が比較的少なくても、冷媒溜まり３０内に冷媒を保持できる。堰４０によって、冷媒溜まり３０内に溜まる冷媒の溜まる量が比較的少なくなるので、冷媒溜まり３０内の冷媒の溜まり量の軸方向でのアンバランスも少なくなる。
【００２３】
さらに、冷媒溜まり３０内の冷媒の溜まり量の軸方向のアンバランスが大きくなると、量の多い方で冷媒が堰４０を越えることになり、それ以上のアンバランスが生じることを防止できる。径方向流路２８内を流れる冷媒の量が比較的大きい場合には、冷媒が一対の堰４０の両方を越えるため、ここにおける液位を一定にでき、軸方向のアンバランスを解消することが可能となる。
【００２４】
堰４０の軸方向外側には、ロータ１２の軸方向端部で開口する開口４２が設けられており、堰４０の軸方向外側の空間をロータ外部に開放する。このため、堰４０を越えた冷媒がこの開口４２を介してロータ１２の外部に排出される。この開口４２から排出された冷媒も遠心力によって径方向外側に向けて移動して、ステータ１４の冷却に利用される。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、軸内流路２６から排出された冷媒は、一旦冷媒溜まり３０に集約され、遠心力によって排出される。ロータ１２の回転数、モータの傾斜、慣性力などにより、冷媒溜まり３０内の冷媒量についてはアンバランス（軸方向の冷媒貯留量のアンバランス）を生じる可能性がある。また、冷媒の供給量が少ない場合には、冷媒溜まり３０における冷媒の貯留量が少なくなり、冷媒吐出能力が下がる場合も生じる。本実施形態によれば、堰４０によって、冷媒溜まり３０における冷媒貯留量を比較的少なくすることによって、冷媒供給量が少ない場合においても、十分な冷媒供給能力を確保し、また冷媒供給の軸方向におけるアンバランスを解消することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  モータ、１２  ロータ、１４  ステータ、１６  回転軸、１８  永久磁石、２０  ヨーク、２２  ティース、２４  コイル、２６  軸内流路、２８  径方向流路、２８ａ  開口、３０  冷媒溜まり、４０  堰、４２  開口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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