(57)【要約】【課題】潤滑剤（オイル）を軸受に供給するためのオイルポンプを間欠駆動させることで消費電力を低減する。【解決手段】ハウジング１１に軸受１４を介して回転可能に設けられるロータ１７を備えたモータ１であって、前記軸受１４にオイルを供給するオイル供給手段６１と、前記オイル供給手段６１によって前記軸受１４に供給されるオイルの量を制限するオイル供給量制限手段２３ｃと、前記オイル供給量制限手段２３ｃによって前記軸受１４への供給が制限されたオイルの余剰分を滞留させるオイル滞留手段２３，２４とを備えて成る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに軸受を介して回転可能に設けられるロータを備えたモータであって、
前記軸受にオイルを供給するオイル供給手段と、
前記オイル供給手段によって前記軸受に供給されるオイルの量を制限するオイル供給量制限手段と、
前記オイル供給量制限手段によって前記軸受への供給が制限されたオイルの余剰分を滞留させるオイル滞留手段と
を備えたことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記オイル供給手段は、コイルを冷却するためのオイルの一部が流入するオイル流路を備えたものである
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記軸受が設けられる壁部を備えたものであり、
前記オイル供給手段は、前記壁部の壁面に沿ってオイルを流すものであり、
前記オイル滞留手段は、前記壁面に設けられて鉛直方向上方に開口を有する箱型部材であり、
前記オイル供給量制限手段は、前記箱型部材の鉛直方向下方に設けられる開口部である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記開口部の鉛直方向下方側に設けられ、前記軸受の一部を含めたオイル溜まりを形成するオイル受け部材を備えた
ことを特徴とする請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記箱型部材は、鉛直方向上方から溢れ出るオイルを前記軸受に案内する案内部を有するものである
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記オイル供給量制限手段は、前記開口部の大きさを可変なものである
ことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載され、軸受に潤滑剤を供給可能なモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータにおいて、ステータに対して回転駆動されるロータ（回転軸）は、軸受を介してハウジングに回転可能に支持されている。よって、モータには、軸受の焼き付きを防止すると共に円滑な回転運動を得るために、潤滑剤を軸受に供給する構造が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば、オイル（冷媒）を流通させることによってコイル等を冷却する油冷式のモータにおいては、冷却に用いるオイルの一部をモータの軸受の潤滑に用いる（流用する）ものがある。このモータにおいては、オイルポンプが駆動されることによって、オイルが冷媒としてコイルに供給されると共に、そのオイルの一部が潤滑剤として軸受に供給されるようになっている。このように冷媒と潤滑剤に用いるオイルならびに当該オイルを供給するためのポンプおより流路を共用することによって、モータの製造コスト等を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平７−８１６７４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、冷却用のオイルおよび潤滑用のオイルは、供給する量やタイミングを異にするため、それぞれ適切に供給することが難しい。
【０００６】
冷却用のオイルは、モータの負荷によって供給量が増減されるべきものである。よって、モータの低負荷時には、コイルへの電流供給量が少なく、コイルモータの発熱量も少ないので、冷却用のオイルを多量に供給する必要はない。
【０００７】
一方、潤滑用のオイルは、モータの回転速度によって供給量が増減されるべきものである。よって、モータの高回転時には、高速回転する軸受の焼き付き等を防止するために、十分な潤滑用オイルを軸受に供給する必要がある。
【０００８】
よって、例えば、モータが低負荷かつ高回転で動作されている場合には、冷却用のオイルを供給する必要がないとしても、軸受の焼き付き等を防止するために、オイルポンプを駆動し続けなくてはならない。このように、モータを常に連続駆動することは、当該モータを備えた装置（自動車等）全体としてのエネルギー効率の低下を招く。なお、オイルポンプの駆動を停止した場合には、軸受に潤滑用のオイルが供給されず、焼き付き等を生じる虞がある。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、潤滑剤（オイル）を軸受に供給するためのオイルポンプを間欠駆動させることで消費電力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する第一の発明に係るモータは、ハウジングに軸受を介して回転可能に設けられるロータを備えたモータであって、前記軸受にオイルを供給するオイル供給手段と、前記オイル供給手段によって前記軸受に供給されるオイルの量を制限するオイル供給量制限手段と、前記オイル供給量制限手段によって前記軸受への供給が制限されたオイルの余剰分を滞留させるオイル滞留手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第二の発明に係るモータは、第一の発明に係るモータにおいて、前記オイル供給手段は、コイルを冷却するためのオイルの一部が流入するオイル流路を備えたものであることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第三の発明に係るモータは、第一または第二の発明に係るモータにおいて、前記ハウジングは、前記軸受が設けられる壁部を備えたものであり、前記オイル供給手段は、前記壁部の壁面に沿ってオイルを流すものであり、前記オイル滞留手段は、前記壁面に設けられて鉛直方向上方に開口を有する箱型部材であり、前記オイル供給量制限手段は、前記箱型部材の鉛直方向下方に設けられる開口部であることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第四の発明に係るモータは、第三の発明に係るモータにおいて、前記開口部の鉛直方向下方側に設けられ、前記軸受の一部を含めたオイル溜まりを形成するオイル受け部材を備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第五の発明に係るモータは、第三または第四の発明に係るモータにおいて、前記箱型部材は、鉛直方向上方から溢れ出るオイルを前記軸受に案内する案内部を有するものであることを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第六の発明に係るモータは、第三から第五のいずれか一つの発明に係るモータにおいて、前記オイル供給量制限手段は、前記開口部の大きさを可変なものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第一の発明に係るモータによれば、オイル滞留手段によって軸受に供給するオイルを滞留させることにより、オイルを圧送するオイルポンプを間欠駆動させ、当該オイルポンプに要する消費電力を低減することができる。
【００１７】
第二の発明に係るモータによれば、油冷式のモータにおいて冷却用のオイルを潤滑用のオイルに流用する場合にも、オイルを圧送するオイルポンプを間欠駆動させ、当該オイルポンプに要する消費電力を低減することができる。
【００１８】
第三の発明に係るモータによれば、オイル供給量制限手段およびオイル滞留手段を簡易な構成とすることができる。
【００１９】
第四の発明に係るモータによれば、オイル溜まりを形成することにより、確実にオイルを軸受に供給することができる。また、オイル溜まりの構成を簡易な構成とすることができる。
【００２０】
第五の発明に係るモータによれば、オイルを溢れ出させることにより、軸受に供給するオイルを増量することができる。
【００２１】
第六の発明に係るモータによれば、オイルの圧送するオイルポンプによらず、軸受に供給するオイルの量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１に係るモータの構造を示す説明図である。
【図２】実施例１に係るモータの構造を示す横断面図（図１におけるII−II矢視断面図）である。
【図３】実施例１に係るモータの構造を示す横断面図（図２におけるIII−III矢視断面図）である。
【図４Ａ】実施例１に係るモータの構造を示す部分縦断面図（図１におけるIV部分の拡大図）である。
【図４Ｂ】実施例１に係るモータの変形例を示す部分縦断面図（図１におけるIV部分の拡大図に相当）である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明に係るモータの実施例について、添付図面を参照して詳細に説明する。もちろん、本発明は以下の実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることは言うまでもない。
【実施例１】
【００２４】
本発明の実施例１に係るモータの構造について、図１から図４Ａを参照して説明する。
【００２５】
図１に示すように、モータ１には、その外殻であるハウジング１１が設けられている。ハウジング１１は、図示しない構造物（例えば、自動車のボディ等）に固定されており、筒形状のフレーム部２１と当該フレーム部２１の軸方向（図１においては、左右方向）両端側を覆う円盤形状のブラケット部（壁部）２２とから成る。
【００２６】
ハウジング１１には、フレーム部２１の径方向内側にステータホルダ１２を介して固定されるステータ１３と、ブラケット部２２の径方向中心に軸受１４およびオイルシール１５を介して回転可能に支持される回転軸１６と、この回転軸１６に固定されて当該回転軸１６と共に回転可能なロータ１７とが設けられている。
【００２７】
よって、図示しない電気供給装置からモータ１に電気が供給されると、ステータ１３とロータ１７との間に電気の磁気作用による反発力および吸引力が生じ、ロータ１７および回転軸１６がハウジング１１およびステータ１３に対して回転される。
【００２８】
モータ１には、オイルを圧送可能なオイルポンプ２がオイル供給管３１およびオイル排出管３２を介して連結されており、このオイルポンプ２には、ＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット、制御装置）３が電気的に接続されている。よって、ＥＣＵ３の制御に基づいてオイルポンプ２が駆動されると、モータ１にオイルが供給（循環）されるようになっている。
【００２９】
ハウジング１１の上部（鉛直方向における上方側部分であって、図１における上方部）には、オイル供給管３１と連通するオイル供給流路４１が設けられている。オイル供給流路４１は、フレーム部２１内に形成された軸方向に長い穴であり、ハウジング１１の軸方向一方側（図１においては右方側）の外面１１ｂに開口してオイル供給管３１と接続されると共に、ハウジング１１の軸方向他方側（図１においては左方側）のブラケット部２２近傍まで延びて形成されている。よって、オイルポンプ２によって圧送されるオイルは、オイル供給管３１を通ってオイル供給流路４１に供給されるようになっている。
【００３０】
また、ハウジング１１の上部には、オイル供給流路４１から径方向内側（図１においては、下方側）へ延びてハウジング１１（フレーム部２１）の内周面１１ａに開口する複数（図１においては、五本）の冷却用オイル供給流路５１と複数（図１においては、二本）の潤滑用オイル供給流路６１とが設けられている。つまり、オイル供給流路４１は、複数の冷却用オイル供給流路５１の上端と複数の潤滑用オイル供給流路６１の上端とを繋ぐように軸方向に延びている。よって、オイル供給管３１からオイル供給流路４１に供給されたオイルは、冷却用オイル供給流路５１および潤滑用オイル供給流路６１に流入されるようになっている。
【００３１】
冷却用オイル供給流路５１は、オイル供給流路４１と、フレーム部２１とステータホルダ１２との間に形成された冷却用オイル空間Ｓ1とを連通する穴であり、軸方向に複数（図１においては、五本）設けられている。よって、オイル供給流路４１から冷却用オイル供給流路５１に流入されたオイルは、当該冷却用オイル供給流路５１を通って冷却用オイル空間Ｓ1に供給されるようになっている。
【００３２】
冷却用オイル空間Ｓ1は、フレーム部２１とステータホルダ１２との間を周方向に延設された円筒形状の空間であり、冷却用オイル供給流路５１から冷却用オイル空間Ｓ1に供給されたオイルは、冷却用オイル空間Ｓ1内を周方向に沿って下方（鉛直方向における下方側であって、図１における下方側）へ流れるようになっている。このようにオイルが冷却用オイル空間Ｓ1内を流れる際に、ステータ１３に生じた熱がステータホルダ１２を介してオイルに伝達され、ステータ１３の冷却がなされるようになっている。
【００３３】
ハウジング１１の下部（鉛直方向における下方側部分であり、図１における下方部）には、上部（冷却用オイル供給流路５１およびオイル供給流路４１）と同様に、冷却用オイル空間Ｓ1から径方向外側（図１においては、下方側）へ延びる複数（図１においては、五本）の冷却用オイル排出流路５２が設けられており、これら複数の冷却用オイル排出流路５２の下端を繋ぐように軸方向に長いオイル排出流路４２が設けられている。
【００３４】
オイル排出流路４２は、ハウジング１１の軸方向位峰側の外面１１ｂに開口してオイル排出管３２と接続されている。よって、冷却用オイル空間Ｓ1内のオイルは、冷却用オイル排出流路５２、オイル排出流路４２およびオイル排出管３２を介してオイルポンプ２に還流されるようになっている。
【００３５】
潤滑用オイル供給流路６１は、オイル供給流路４１とハウジング１１の内部空間Ｓ2とを連通する穴であり、軸受１４が設けられる両ブラケット部２２の近傍にそれぞれ開口するように設けられている。よって、オイルポンプ２からオイル供給流路４１に送られてきたオイルは、潤滑用オイル供給流路６１を通って内部空間Ｓ2に供給されると、ブラケット部２２を伝って（ブラケット部２２の内面１１ｃに沿って）下方へ流れるようになっている。
【００３６】
また、図２および図３に示すように、ブラケット部２２には、その軸方向内側（図２においては紙面手前方向であって、図３においては下方側）へ突出するガイドリブ２３が設けられている。ガイドリブ２３は、上方（鉛直方向における上方側であって、図２における上方側）へ向かって開くように径方向（放射状）に延びる二つの側部２３ａと、これら二つの側部２３ａの下端（鉛直方向における下方側端部であって、図２における下方側端部）を繋ぐ底部２３ｂとから成る。底部２３ｂには、略中央に切り欠き部（開口部）２３ｃが設けられており、底部２３ｂは、この切り欠き部２３ｃによって切り離された形状である。なお、この切り欠き部２３ｃは、回転軸１６に対向するように設けられている。
【００３７】
ガイドリブ２３には、その軸方向内側に板状のオイル隔壁２４が設けられている。オイル隔壁２４は、ガイドリブ２３の両側部２３ａおよび底部２３ｂに沿う外形（略台形）の隔壁板２４ａと、隔壁板２４ａの両側（図２および図３においては、左右両側）に設けられて軸方向内側へ突出する二つの側板（案内部）２４ｂとから成る。
【００３８】
また、図４Ａに示すように、オイル隔壁２４には、ガイドリブ２３の切り欠き部２３ｃに対応する位置（図２参照）に、隔壁板２４ａからブラケット部２２側（図４Ａにおいては、右方側）へ向けて突出するように曲げられた曲げ部２４ｃが設けられており、この曲げ部２４ｃによって、切り欠き部２３ｃ（図２参照）が軸方向（図４Ａにおいては、左右方向）に狭められている。
【００３９】
よって、潤滑用オイル供給流路６１からブラケット部２２の内面１１ｃに沿って流れてきたオイルは、ガイドリブ２３の底部２３ｂおよびオイル隔壁２４の曲げ部２４ｃによって狭められた切り欠き部２３ｃを通って下方側（鉛直方向下方側、すなわち、回転軸１６側であって、図４Ａにおいては、下方側）へ流出すると共に、余剰分がハウジング１１のブラケット部２２とガイドリブ２３（両側部２３ａおよび底部２３ｂ）とオイル隔壁２４（隔壁板２４ａ）とによって形成されるオイル滞留空間Ｓ3に一時的に溜まる（滞留される）ようになっている。
【００４０】
つまり、本実施例においては、切り欠き部２３ｃによって、軸受１４に供給されるオイルの量を制限するオイル供給量制限手段、すなわち、後述する箱型部材（ガイドリブ２３およびオイル隔壁２４）の鉛直方向下方（下端）に設けられる開口部を構成し、ガイドリブ２３およびオイル隔壁２４によって、軸受１４への供給が制限されたオイルの余剰分を滞留させるオイル滞留手段、すなわち、内壁面１１ｃに設けられて鉛直方向上方に開口を有する箱型部材を構成している。
【００４１】
そして、オイル滞留空間Ｓ3に所定量のオイルが溜められると、開口した鉛直方向上方からオイルが溢れ出るようになっている。オイル滞留空間Ｓ3から溢れ出たオイル（前述した箱型部材の鉛直方向上方から溢れ出たオイル）は、側板２４ｂに案内されて下方へ流れ、軸受１４に供給されるようになっている。
【００４２】
また、ブラケット部２２には、その軸方向内側へ突出する略半円形状のオイル受け（オイル受け部材）２５が設けられている。オイル受け２５は、切り欠き部２３ｃおよび回転軸１６の下方（鉛直方向下方側、すなわち、ガイドリブ２３およびオイル隔壁２４と反対の側であって、図４Ａにおいては、下方側）に位置し、その上端部（鉛直方向における上方側端部であって、図２および図４Ａにおける上方側端部）が軸受１４の下端を覆うように設けられている。つまり、このオイル受け２５によって、軸受１４の下端側にオイルが溜まる（軸受１４の一部を含めた）オイル溜まりＳ4が形成されるようになっている。
【００４３】
もちろん、本発明におけるオイル溜まりＳ4は、本実施例のようにハウジング１１のブラケット部２２に略半円状のオイル受け２５を取り付けることによって形成されるものに限定されず、ブラケット部２２と一体的にオイル受け２５を形成することによって形成されるものであっても良い。
【００４４】
本発明の実施例１に係るモータの動作について、図１から図４Ａを参照して説明する。
【００４５】
モータが駆動されると、ハウジング１１およびステータ１３に対して、ロータ１７および回転軸１６が回転される。オイルポンプ２は、ＥＣＵ３によって制御されており、モータ１の動作状態に応じて、供給するオイル量が調整（増減）される。
【００４６】
例えば、勾配が急な登り坂を走行する際などの、モータの動作が高負荷状態である場合には、モータ１（ステータ１３）の発熱量が多く、ステータ１３を十分に冷却する必要があるため、ＥＣＵ３は、多量（ステータ１３を十分に冷却することができる量）のオイルがモータ１に供給されるように、オイルポンプ２の駆動を制御する。
【００４７】
オイルポンプ２によって圧送される多量のオイルは、オイル供給管３１を通ってオイル供給流路４１に供給される。オイル供給流路４１に供給されたオイルは、冷却用オイル供給流路５１に流入されると共に、潤滑用オイル供給流路６１に流入される。つまり、オイルポンプ２によって圧送されるオイルは、一部が冷却用オイル供給流路５１を通って冷却用オイル空間Ｓ1に供給され、一部が潤滑用オイル供給流路６１を通ってハウジング１１の内部空間Ｓ2に供給される。
【００４８】
冷却用オイル供給流路５１に流入されたオイルは、冷却用オイル空間Ｓ1においてステータホルダ１２を介してステータ１３の熱を吸収した後、冷却用オイル排出流路５２、オイル排出流路４２およびオイル排出管３２を介してオイルポンプ２に還流される。なお、オイル排出管３２には、図示しない放熱器が設けられており、ステータ１３の熱を吸収した高温のオイルは、この放熱器によって放熱されるようになっている。
【００４９】
一方、潤滑用オイル供給流路６１に流入されたオイルは、ハウジング１１の内部空間Ｓ2においてブラケット部２２の内面１１ｃを伝って下方へ流れ、オイル滞留空間Ｓ3に至る。そして、切り欠き部２３ｃを通って少量（適量）ずつ回転軸１６に供給されると共に、オイル滞留空間Ｓ3に貯えられていく。
【００５０】
次に、モータ１の動作が高負荷状態から低負荷状態へと移行した場合には、モータ１（ステータ１３）の発熱量が少なくなり、ＥＣＵ３は、モータ１に供給されるオイルが減量されるように、オイルポンプ２の駆動を制御する。
【００５１】
そして、モータ１（ステータ１３）の発熱量が更に少なくなり、ステータ１３を冷却するためのオイルをモータ１に供給する必要がなくなると、ＥＣＵ３は、オイルポンプ２の駆動を停止する。
【００５２】
オイルポンプ２によって圧送されるオイルがなくなると、オイルが潤滑用オイル供給流路６１を通ってハウジング１１の内部空間Ｓ2に供給されなくなる。このとき、直前まで駆動していたオイルポンプ２によってオイル滞留空間Ｓ3に貯えられたオイルが、オリフィスを通って少量（適量）ずつ回転軸１６に供給される。
【００５３】
なお、オイル滞留空間Ｓ3に貯えられたオイルがなくなる（または、所定量まで少なくなる）と、ＥＣＵ３は、軸受１４の潤滑に要する量（または、オイル滞留空間Ｓ3に貯える分を加えた量）のオイルが圧送されるようにオイルポンプ２の駆動を開始する。
【００５４】
本実施例によれば、オイルポンプ２を常に連続駆動する必要がなく、例えば、モータ１の動作が低負荷状態である場合に、オイルポンプ２を間欠駆動することができる。よって、モータ１を備えた装置（自動車等）のエネルギー効率を向上させることができる。
【００５５】
本実施例においては、隔壁板２４ａからブラケット部２２側へ向けて曲げられた曲げ部２４ｃによって、切り欠き部２３ｃから下方（軸受１４）へ流出されるオイルが軸受１４の潤滑に適量となるようにしている。
【００５６】
もちろん、本発明におけるオイル供給量制限手段は、軸受へのオイルの供給量を可変とするオイル供給量可変手段を備えたものであっても良い。例えば、図４Ｂに示すように、モータ７１の回転駆動によってねじ部７２を回転駆動させると共にねじ部７２に螺合された突出部材７３を軸方向（図４Ｂにおいては、左右方向）に移動することにより、切り欠き部２３ｃ（図２参照）を軸方向に狭める（または、広げる）ことができる。この構成によれば、オイルポンプ２（図１参照）の駆動によらず、軸受１４に供給されるオイルの量を調整することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１      モータ
２      オイルポンプ
３      ＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット、制御装置）
１１    ハウジング
１１ａ  ハウジングの内周面
１１ｂ  ハウジングの外壁面
１１ｃ  ハウジングの内壁面
１２    ステータホルダ
１３    ステータ
１４    軸受
１５    オイルシール
１６    回転軸
１７    ロータ
２１    フレーム部
２２    ブラケット部（壁部）
２３    ガイドリブ（オイル滞留手段）
２３ａ  ガイドリブの側部（オイル滞留手段）
２３ｂ  ガイドリブの底部（オイル滞留手段）
２３ｃ  ガイドリブの切り欠き部（開口部）
２４    オイル隔壁（オイル滞留手段）
２４ａ  オイル隔壁の隔壁板（オイル滞留手段）
２４ｂ  オイル隔壁の側板（案内部）
２４ｃ  オイル隔壁の曲げ部
２５    オイル受け（オイル受け部材）
３１    オイル供給管
３２    オイル排出管
４１    オイル供給流路（オイル供給手段）
４２    オイル排出流路
５１    冷却用オイル供給流路（オイル供給手段）
５２    冷却用オイル排出流路
６１    潤滑用オイル供給流路（オイル供給手段、オイル流路）
Ｓ1      冷却オイル空間
Ｓ2      内部空間
Ｓ3      オイル滞留空間
Ｓ4      オイル溜まり
【図１】
2017118688.tif 000003
【図２】
2017118688.tif 000004
【図３】
2017118688.tif 000005
【図４Ａ】
2017118688.tif 000006
【図４Ｂ】
2017118688.tif 000007