特表-13146358IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2013年10月3日
【発行日】2015年12月10日
(54)【発明の名称】回転電機
(51)【国際特許分類】
   H02K 9/19 20060101AFI20151113BHJP
【FI】
   H02K9/19 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】14
【出願番号】特願2014-507699(P2014-507699)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2013年3月15日
(11)【特許番号】特許第5715299号(P5715299)
(45)【特許公報発行日】2015年5月7日
(31)【優先権主張番号】特願2012-81160(P2012-81160)
(32)【優先日】2012年3月30日
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC
(71)【出願人】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100077665
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏
(74)【代理人】
【識別番号】100116676
【弁理士】
【氏名又は名称】宮寺 利幸
(74)【代理人】
【識別番号】100149261
【弁理士】
【氏名又は名称】大内 秀治
(74)【代理人】
【識別番号】100136548
【弁理士】
【氏名又は名称】仲宗根 康晴
(74)【代理人】
【識別番号】100136641
【弁理士】
【氏名又は名称】坂井 志郎
(74)【代理人】
【識別番号】100169225
【弁理士】
【氏名又は名称】山野 明
(72)【発明者】
【氏名】茂木 誠一
(72)【発明者】
【氏名】藤本 真二
(72)【発明者】
【氏名】桑原 孝明
(72)【発明者】
【氏名】加藤 伸悟
【テーマコード(参考)】
5H609
【Fターム(参考)】
5H609BB03
5H609BB12
5H609BB19
5H609PP07
5H609QQ05
5H609QQ11
5H609RR27
5H609RR37
5H609RR48
5H609RR50
(57)【要約】
内部を好適に冷却することが可能な回転電機を提供する。回転電機(12)の冷媒供給手段(30)は、筒状部材(52)の底面(70)よりも回転軸(50)の一端側から底面(70)へ冷却流体(42)を供給し、筒状部材(52)の底面(70)は、回転軸(50)の軸方向に貫通する貫通孔(86)を備え、貫通孔(86)を通じて筒状部材(52)の内部に冷却流体(42)が供給される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸(50)と、前記回転軸(50)の一端側に底面(70)が形成され他端側に開口部(74)が形成されると共に前記底面(70)により前記回転軸(50)の外周に連結された筒状部材(52)と、前記筒状部材(52)の外周に固定されたロータコア(60)とを有するモータロータ(20)と、
前記モータロータ(20)を冷却する冷却流体(42)を供給する冷媒供給手段(30、50)と
を備える回転電機(12)であって、
前記冷媒供給手段(30、50)は、前記筒状部材(52)の底面(70)よりも前記回転軸(50)の一端側から前記筒状部材(52)の底面(70)へ前記冷却流体(42)を供給し、
前記筒状部材(52)の底面(70)は、前記回転軸(50)の軸方向に貫通する貫通孔(86)を備え、
前記貫通孔(86)を通じて前記筒状部材(52)の内部に前記冷却流体(42)が供給される
ことを特徴とする回転電機(12)。
【請求項2】
請求項1記載の回転電機(12)において、
前記筒状部材(52)の底面(70)には、前記貫通孔(86)よりも径方向外側において前記回転軸(50)の一端側に突出する環状の突出壁部(82)が形成される
ことを特徴とする回転電機(12)。
【請求項3】
請求項2記載の回転電機(12)において、
前記冷媒供給手段(30、50)は、前記筒状部材(52)の底面(70)よりも前記回転軸(50)の一端側において、前記筒状部材(52)の底面(70)に向かって前記冷却流体(42)を供給する供給口(38)を備え、
前記供給口(38)は、前記突出壁部(82)よりも径方向内側において前記筒状部材(52)の底面(70)と前記軸方向に対向して配置されている
ことを特徴とする回転電機(12)。
【請求項4】
請求項2又は3記載の回転電機(12)において、
前記冷媒供給手段(30、50)は、
前記回転軸(50)に形成された軸流路(54)と、
前記軸流路(54)から前記回転軸(50)の外部へ連通する軸開口部(53)と
を備え、
前記モータロータ(20)の径方向に見たとき、前記軸開口部(53)は、前記突出壁部(82)の一部と重なっている
ことを特徴とする回転電機(12)。
【請求項5】
請求項2〜4のいずれか1項に記載の回転電機(12)において、
前記突出壁部(82)の内周面は、前記回転軸(50)の前記一端側から前記他端側へ向かうに従って拡径する拡径部(90)を備える
ことを特徴とする回転電機(12)。
【請求項6】
請求項2〜5のいずれか1項に記載の回転電機(12)において、
前記突出壁部(82)には、回転センサ(31)の回転子(24)が固定されている
ことを特徴とする回転電機(12)。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転電機(12)において、
前記筒状部材(52)の内部には、前記回転軸(50)に連結された歯車機構(14)が配置されている
ことを特徴とする回転電機(12)。
【請求項8】
請求項7記載の回転電機(12)において、
前記筒状部材(52)の底面(70)には、前記貫通孔(86)よりも径方向外側において前記回転軸(50)の他端側に突出する第2突出壁部(84)が形成され、
前記モータロータ(20)の径方向に見たとき、前記第2突出壁部(84)の先端は、前記歯車機構(14)を構成する歯車(76)の一部と重なっている
ことを特徴とする回転電機(12)。
【請求項9】
請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転電機(12)において、
前記筒状部材(52)の内部には、前記回転軸(50)に連結された摩擦係合手段が配置されている
ことを特徴とする回転電機(12)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、内部を好適に冷却することが可能な回転電機に関する。
【背景技術】
【0002】
特開2003―324901号公報(以下「JP 2003―324901 A」という。)には、電動機を冷却する複数の構成が開示されている(図1図11)。これらの構成のうち、電動機の内側から径方向外側に向かって冷却油を供給する構成としては、軸28の内部を介して冷却油を循環させる構成がある(図7及び図8)。
【発明の概要】
【0003】
JP 2003―324901 Aの図7及び図8のように、回転軸の内部を介して冷却油を回転電機の内部に供給する構成では、孔の数、位置及び大きさ等の冷媒供給路の仕様が回転軸の強度との関係から制約を受ける。このため、回転電機の内部を冷却する観点からすれば、未だ改善の余地がある。
【0004】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、内部を好適に冷却することが可能な回転電機を提供することを目的とする。
【0005】
この発明に係る回転電機は、回転軸と、前記回転軸の一端側に底面が形成され他端側に開口部が形成されると共に前記底面により前記回転軸の外周に連結された筒状部材と、前記筒状部材の外周に固定されたロータコアとを有するモータロータと、前記モータロータを冷却する冷却流体を供給する冷媒供給手段とを備えるものであって、前記冷媒供給手段は、前記筒状部材の底面よりも前記回転軸の一端側から前記筒状部材の底面へ前記冷却流体を供給し、前記筒状部材の底面は、前記回転軸の軸方向に貫通する貫通孔を備え、前記貫通孔を通じて前記筒状部材の内部に前記冷却流体が供給されることを特徴とする。
【0006】
この発明によれば、冷却流体は、筒状部材の底面(外側)に供給され、貫通孔を介して筒状部材の内部に入り込む。従って、筒状部材の内部に配置された部材又は筒状部材の外周に固定されたロータコアを冷却することが可能となる。
【0007】
また、筒状部材は、底面とは反対側(回転軸の他端側)に開口部が形成されている。このため、底面側から筒状部材の内部に供給された冷却流体は、開口部を介して筒状部材から排出することが可能となる。従って、モータロータとこれに対向するモータステータとの間のエアギャップへの冷却流体の浸入を防ぎ、回転電機の回転抵抗の増加を抑制することが可能となる。
【0008】
さらに、冷却流体を筒状部材の内部に案内する貫通孔は、筒状部材の底面に形成される。このため、そのような貫通孔を回転軸にのみ形成することを前提とする場合と比べ、冷却流体を筒状部材の内部に供給する経路を多様化することが可能となる。また、例えば、回転軸に貫通孔を形成する場合には、回転軸の寸法、強度等の仕様の制約から選択することが困難であった各種の仕様(例えば、冷却流体の流量又は供給圧の設定)の自由度を向上することが可能となる。
【0009】
前記筒状部材の底面には、前記貫通孔よりも径方向外側において前記回転軸の一端側に突出する環状の突出壁部を形成してもよい。
【0010】
上記構成によれば、モータロータの回転時に冷却流体に遠心力が作用することにより、突出壁部の径方向内側に冷却流体の貯留部が形成され、貯留部から貫通孔を通じて筒状部材の内部に冷却流体を供給することが可能となる。このため、冷媒供給手段の供給圧が比較的小さい場合でも、貫通孔を介して筒状部材の内部に冷却流体を供給することが可能となる。その結果、冷媒供給手段として電動ポンプを用いている場合には、電動ポンプの仕事量を低減することが可能となる。
【0011】
また、回転電機に機械的に連結されて回転電機の駆動力により作動するポンプを冷媒供給手段として用いる場合、回転電機の低回転時には、当該ポンプの出力が小さくなり冷却流体の供給量が少なく又は供給圧が小さくなる。そのような場合であっても、環状の突出壁部に冷却流体を貯留させることが可能となるため、冷却流体を貫通孔に案内し易くなり、筒状部材内部に対する冷却流体の供給不足を抑制することが可能となる。言い換えると、当該ポンプによる冷却流体の供給量が、回転電機の回転数等の駆動条件による影響を受け難くなる。
【0012】
前記冷媒供給手段は、前記筒状部材の底面よりも前記回転軸の一端側において、前記筒状部材の底面に向かって前記冷却流体を供給する供給口を備え、前記供給口は、前記突出壁部よりも径方向内側において前記筒状部材の底面と前記軸方向に対向して配置されてもよい。これにより、筒状部材の底面に向かって供給された冷却流体が、突出壁部の径方向内側に設けられた貯留部に重力によって導かれるため、冷却流体を効率的に貯留部へ導くことが可能となる。また、供給口から突出壁部よりも径方向内側における筒状部材の底面に到達した冷却流体は、遠心力によって貯留部に導かれるため、冷却流体を効率的に貯留部へ導くことが可能となる。
【0013】
前記冷媒供給手段は、前記回転軸に形成された軸流路と、前記軸流路から前記回転軸の外部へ連通する軸開口部とを備え、前記モータロータの径方向に見たとき、前記軸開口部は、前記突出壁部の一部と重なっていてもよい。これにより、軸流路から流出した冷却流体が、突出壁部の径方向内側に設けられた貯留部に遠心力又は重力によって導かれるため、冷却流体を効率的に貯留部へ導くことが可能となる。
【0014】
前記突出壁部の内周面は、前記回転軸の前記一端側から前記他端側へ向かうに従って拡径する拡径部を備えてもよい。これにより、モータロータの回転時に冷却流体に遠心力が作用した際、拡径部によって冷却流体を回転軸の一端側から他端側へ導くことが可能となる。従って、筒状部材内における冷却流体の移動を促進し、より効果的にロータコア等の部材を冷却することが可能となる。
【0015】
前記突出壁部には、回転センサの回転子を固定してもよい。これにより、突出壁部は、冷却流体の貯留部を形成する機能と、回転センサの回転子を保持する機能を兼ね備えることとなる。従って、回転子を保持する部材を突出壁部とは別に設ける場合に比べて、回転電機を簡易な構成にすることが可能となる。
【0016】
前記筒状部材の内部には、前記回転軸に連結された歯車機構を配置してもよい。上記構成によれば、筒状部材の内部に歯車機構が配置されていることにより、回転電機の軸方向の寸法を小さくすることが可能となる。また、ロータコアの冷却に加え、歯車機構の冷却又は潤滑(冷却流体が潤滑油を兼ねる場合)を行うことが可能となる。このため、ロータコアの冷却構造と歯車機構の冷却構造を別々に設ける場合に比べて、簡易な構成にすることができる。
【0017】
前記筒状部材の底面には、前記貫通孔よりも径方向外側において前記回転軸の他端側に突出する第2突出壁部が形成され、前記モータロータの径方向に見たとき、前記第2突出壁部の先端は、前記歯車機構を構成する歯車の一部と重なってもよい。上記構成によれば、遠心力により径方向へ飛散する冷却流体が歯車機構の歯車に導かれ、当該歯車の冷却又は潤滑(冷却流体が潤滑油を兼ねる場合)に用いることが可能となる。その後、歯車の冷却又は潤滑に用いられた冷却流体が、遠心力によりさらに径方向へ移動し、筒状部材の内周面に到達した場合、冷却流体は、ロータコアをも冷却することが可能となる。
【0018】
前記筒状部材の内部には、前記回転軸に連結された摩擦係合手段が配置されてもよい。上記構成によれば、筒状部材の内部に摩擦係合手段(例えば、クラッチ機構)が配置されていることにより、回転電機の軸方向の寸法を小さくすることが可能となる。また、ロータコアの冷却に加え、摩擦係合手段の冷却又は潤滑(冷却流体が潤滑油を兼ねる場合)を行うことが可能となる。このため、ロータコアの冷却構造と摩擦係合手段の冷却構造を別々に設ける場合に比べて、簡易な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】この発明の一実施形態に係る回転電機としてのモータを搭載した車両を冷却系に着目して示す部分断面図である。
図2】前記モータにおける冷却油の流れを示す部分拡大断面図である。
図3】前記冷却系の一部として機能するサイドカバーの外観斜視図である。
図4】モータロータを簡略化して貫通孔の位置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
A.一実施形態
1.全体的な構成の説明
[1−1.全体構成]
図1は、この発明の一実施形態に係る回転電機としてのモータ12を搭載した車両10を冷却系(冷媒供給手段)に着目して示す部分断面図である。図2は、モータ12における冷却油42の流れを示す部分拡大断面図である。図2において、太い矢印は、冷却油42の流れを示している。理解の容易化のため、図1及び図2は、後述する図4のI−I線に沿った断面図であり、且つ図1及び図2におけるサイドカバー30(後述)については、後述する導入孔32、第1〜第3吐出孔36、38、40を全て通過するようにした断面図(図3のI−I線に沿った断面図)であること(図3参照)に留意されたい。
【0021】
図1に示すように、車両10は、モータ12に加え、歯車機構としての減速機14を有する。減速機14の一部は、モータ12の内部に入り込むように配置されている。
【0022】
また、モータ12は、車両10の駆動力Fを生成するための駆動源である。モータ12は、3相交流ブラシレス式であり、図示しないインバータを介して図示しないバッテリから供給される電力に基づいて車両10の駆動力Fを生成する。また、モータ12は、回生を行うことで生成した電力(回生電力Preg)[W]を前記バッテリに出力することで前記バッテリを充電する。回生電力Pregは、図示しない12ボルト系又は補機に対して出力してもよい。
【0023】
図1及び図2に示すように、モータ12は、モータロータ20(以下「ロータ20」ともいう。)と、モータステータ22(以下「ステータ22」ともいう。)と、レゾルバロータ24と、レゾルバステータ26と、モータハウジング28と、サイドカバー30とを有する。レゾルバロータ24とレゾルバステータ26とでレゾルバ31を構成する。
【0024】
[1−2.冷却系]
(1−2−1.サイドカバー30)
図3は、冷却系の一部として機能するサイドカバー30の外観斜視図である。図1図3に示すように、サイドカバー30には、単一の導入孔32、流路34、単一の第1吐出孔36、単一の第2吐出孔38及び複数の第3吐出孔40が形成されている。第1〜第3吐出孔36、38、40には、図示しないポンプから冷却油42が供給される。前記ポンプは、電動式又は機械式のいずれでもよい。
【0025】
図1図3に示すように、本実施形態では、サイドカバー30からロータ20及びステータ22それぞれに対して冷却油42が噴射又は放出される。
【0026】
具体的には、第1吐出孔36は、主としてロータ20の回転軸50に対して冷却油42を噴射又は放出する。第2吐出孔38は、主としてロータ20の筒状部材52に対して冷却油42を噴射又は放出する。第3吐出孔40は、主としてステータ22に対して冷却油42を噴射又は放出する。各吐出孔36、38、40は、ノズル状であり、冷却油42を噴射又は放出することが可能である。
【0027】
(1−2−2.モータロータ20)
(1−2−2−1.回転軸50)
図1及び図2に示すように、ロータ20の回転軸50には、回転軸50の内部に冷却油42を供給するための軸開口部53と、軸方向X1、X2(図1)に延在する単一の第1軸流路54と、モータ12の径方向R1、R2(図4)に向かって第1軸流路54と回転軸50の外部とを連通させる複数の第2軸流路56とが形成されている。
【0028】
サイドカバー30の第1吐出孔36から供給された冷却油42は、第1軸流路54を介して各第2軸流路56まで案内され、各第2軸流路56を介して回転軸50から放出される。放出された冷却油42は、ロータ20の内部又は減速機14の一部に供給される。
【0029】
(1−2−2−2.筒状部材52)
(1−2−2−2−1.概要)
図2等に示すように、ロータ20は、回転軸50に加え、有底筒状の筒状部材52、ロータコア60及びロータヨーク62を有する。
【0030】
筒状部材52は、サイドカバー30側で回転軸50の外周に固定された底面70と、底面70の外縁から軸方向X2に延在する側面72とを備える。側面72のうち底面70と反対側は、開口している。換言すると、側面72のうち底面70と反対側には、開口部74が形成されている。筒状部材52の内部には、減速機14を構成する遊星歯車76が配置されている。
【0031】
(1−2−2−2−2.底面70)
図2に示すように、底面70は、基部80、第1突出壁部82及び第2突出壁部84を有する。基部80は、回転軸50から径方向R1に沿って延在する部位である。基部80の一部には軸方向X1、X2に底面70(基部80)を貫通する複数の貫通孔86が形成されている。
【0032】
図4は、モータロータ20を簡略化して貫通孔86の位置を示す正面図である。図4に示すように、本実施形態における貫通孔86は、等間隔に4つ設けられている。サイドカバー30から底面70に噴射された冷却油42は、貫通孔86を通じて筒状部材52の内部に供給される。
【0033】
第1突出壁部82は、貫通孔86よりも径方向外側(R1方向)において、サイドカバー30側(X1方向)に突出している。第1突出壁部82は、環状に形成されている。このため、ロータ20の回転時にサイドカバー30から底面70に噴射又は放出された冷却油42が貫通孔86に直接入らなかった場合、冷却油42には遠心力が作用することにより、第1突出壁部82の内周側(基部80と第1突出壁部82に囲まれた領域)に溜まることとなる。換言すると、基部80と第1突出壁部82により冷却油42の貯留部88が形成される。従って、冷却油42が貫通孔86に直接入らなかった場合でも、一旦、貯留部88に留まった後、貫通孔86から筒状部材52の内部に供給されることとなる。
【0034】
また、ロータ20の径方向R1、R2に見たとき、第1突出壁部82の一部は、回転軸50の軸開口部53と重なっている。このため、軸開口部53を介して第1軸流路54よりあふれた冷却油42についても、遠心力又は重力が作用することによって第1突出壁部82の内周側に溜まり、その後貫通孔86から筒状部材52の内部に供給されることとなる(図2参照)。従って、軸開口部53を介して第1軸流路54よりあふれた冷却油42についても、効率的にロータコア60の冷却に用いることが可能となる。
【0035】
加えて、図2に示すように、第1突出壁部82は、サイドカバー30から底面70の基部80に向かうに連れて(すなわち、X2方向に)拡径する拡径部90が形成されている。これにより、第1突出壁部82の径方向内側(R2方向)に貯留部88が形成され易くなると共に、一旦、第1突出壁部82の径方向内側(R2方向)に供給されたにもかかわらず、筒状部材52の内部に入っていかない冷却油42を減らすことが可能となる。なお、図2では、第1突出壁部82の径方向内側及び径方向外側の両方が拡径しているが、径方向内側さえ拡径していれば、上記作用及び効果を奏することが可能である。
【0036】
さらに、第1突出壁部82の径方向外側(R1方向)には、レゾルバロータ24(回転センサの回転子)が固定されている。これにより、第1突出壁部82は、冷却油42の貯留部88を形成する機能と、レゾルバロータ24を保持する機能を兼ね備えることとなる。従って、レゾルバロータ24を保持する部材を第1突出壁部82とは別に設ける場合に比べて、モータ12を簡易な構成にすることが可能となる。
【0037】
図2に示すように、第2突出壁部84は、貫通孔86よりも径方向外側(R1方向)において、開口部74に向かって(図2中、軸方向X2に)突出する。第2突出壁部84は、環状に形成されている。ロータ20の径方向外側(R1方向)に見たとき、第2突出壁部84の先端は、遊星歯車76の一部と重なっている。これにより、第2突出壁部84により案内された冷却油42は、遠心力の作用下に径方向外側(R1方向)に向かって放出されたとき、遊星歯車76の一部に供給されることとなる。
【0038】
(1−2−2−2−3.側面72)
図1及び図2に示すように、筒状部材52の側面72の径方向外側(R1方向)には、ロータコア60及びロータヨーク62が固定されている。上記のように、サイドカバー30からの冷却油42は、回転軸50又は筒状部材52の底面70を介して筒状部材52の内部に供給される。その後、ロータ20の回転作用下に冷却油42が側面72に沿って移動すると、ロータコア60を冷却する。
【0039】
側面72に至った冷却油42は、側面72に沿って開口部74側に移動し、開口部74から放出される。開口部74から放出された冷却油42は、その後、モータハウジング28の底部(図示せず)に貯留された後、前記ポンプにより再びサイドカバー30からロータ20又はステータ22に対して噴射又は放出される。なお、冷却油42は、再度噴射又は放出される前に図示しないクーラ又はウォーマによって熱交換されてもよい。
【0040】
(1−2−3.モータステータ22)
サイドカバー30の第3吐出孔40から供給された冷却油42は、ステータ22の各部を冷却しながらステータ22の内部を通過してモータハウジング28の底部まで落ちていく。
【0041】
また、図2等に示すように、モータステータ22には、レゾルバロータ24の径方向外側(R1方向)にレゾルバステータ26が配置される。これにより、レゾルバステータ26は、レゾルバロータ24の回転角度に応じた出力をする。従って、モータロータ20の回転角度を検出することが可能となる。
【0042】
2.本実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、冷却油42は、筒状部材52の底面70(外側)に供給され、貫通孔86を介して筒状部材52の内部に入り込む。従って、筒状部材52の内部に配置された部材(遊星歯車76)又は筒状部材52の外周に固定されたロータコア60を冷却することが可能となる。
【0043】
また、筒状部材52は、底面70とは反対側(回転軸50の他端側)に開口部74が形成されている。このため、底面70側から筒状部材52の内部に供給された冷却油42は、開口部74を介して筒状部材52から排出することが可能となる。従って、モータロータ20とこれに対向するモータステータ22との間のエアギャップへの冷却油42の浸入を防ぎ、モータ12の回転抵抗の増加を抑制することが可能となる。
【0044】
さらに、冷却油42を筒状部材52の内部に案内する貫通孔86は、筒状部材52の底面70に形成される。このため、そのような貫通孔86を回転軸50にのみ形成することを前提とする場合と比べ、冷却油42を筒状部材52の内部に供給する経路を多様化することが可能となる。また、例えば、回転軸50に貫通孔(第1軸流路54及び第2軸流路56)を形成する場合には、回転軸50の寸法、強度等の仕様の制約から選択することが困難であった各種の仕様(例えば、冷却油42の流量又は供給圧の設定)の自由度を向上することが可能となる。
【0045】
本実施形態において、筒状部材52の底面70には、貫通孔86よりも径方向外側(R1方向)において回転軸50の一端側(X1方向)に突出する環状の第1突出壁部82が形成される。
【0046】
上記構成によれば、モータロータ20の回転時に冷却油42に遠心力が作用することにより、第1突出壁部82の径方向内側(R2方向)に冷却油42の貯留部88が形成され、貯留部88から貫通孔86を通じて筒状部材52の内部に冷却油42を供給することが可能となる。このため、冷媒供給手段としての電動ポンプの供給圧が比較的小さい場合でも、貫通孔86を介して筒状部材52の内部に冷却油42を供給することが可能となる。その結果、電動ポンプの仕事量を低減することが可能となる。
【0047】
また、モータ12に機械的に連結されてモータ12の駆動力により作動するポンプを冷媒供給手段として用いる場合、モータ12の低回転時には、当該ポンプの出力が小さくなり冷却油42の供給量が少なく又は供給圧が小さくなる。そのような場合であっても、環状の第1突出壁部82に冷却油42を貯留させることが可能となるため、冷却油42を貫通孔86に案内し易くなり、筒状部材52内部に対する冷却油42の供給不足を抑制することが可能となる。言い換えると、当該ポンプによる冷却油42の供給量が、モータ12の回転数等の駆動条件による影響を受け難くなる。
【0048】
本実施形態では、サイドカバー30は、筒状部材52の底面70よりも回転軸50の一端側(図2中、左側)において、底面70に向かって冷却油42を供給する第2吐出孔38を備え、第2吐出孔38は、第1突出壁部82よりも径方向内側(R2方向)において底面70と軸方向X2に対向して配置される。これにより、筒状部材52の底面70に向かって噴射又は放出された冷却油42が、第1突出壁部82の径方向内側(R2方向)に設けられた貯留部88に重力によって導かれるため、冷却油42を効率的に貯留部88へ導くことが可能となる。また、第2吐出孔38から第1突出壁部82よりも径方向内側(R2方向)における筒状部材52の底面70に到達した冷却油42は、遠心力によって貯留部88に導かれるため、冷却油42を効率的に貯留部88へ導くことが可能となる。
【0049】
本実施形態では、回転軸50は、第1軸流路54と、第1軸流路54から回転軸50の外部へ連通する軸開口部53とを備え、ロータ20の径方向R1、R2に見たとき、軸開口部53は、第1突出壁部82の一部と重なっている(図2参照)。これにより、第1軸流路54から流出した冷却油42が、第1突出壁部82の径方向内側(R2方向)に設けられた貯留部88に遠心力又は重力によって導かれるため、冷却油42を効率的に貯留部88へ導くことが可能となる。
【0050】
本実施形態において、第1突出壁部82の内周面(R2方向)は、回転軸50の一端側(図2中、左側)から他端側(図2中、右側)へ向かうに従って拡径する拡径部90を備える。これにより、モータロータ20の回転時に冷却油42に遠心力が作用した際、拡径部90によって冷却油42を回転軸50の一端側から他端側へ導くことが可能となる。従って、筒状部材52内における冷却油42の移動を促進し、より効果的にロータコア60等の部材を冷却することが可能となる。
【0051】
本実施形態の第1突出壁部82には、レゾルバロータ24が固定されている。これにより、第1突出壁部82は、冷却油42の貯留部88を形成する機能と、レゾルバロータ24を保持する機能を兼ね備えることとなる。従って、レゾルバロータ24を保持する部材を第1突出壁部82とは別に設ける場合に比べて、モータ12を簡易な構成にすることが可能となる。
【0052】
本実施形態の筒状部材52の内部には、回転軸50に連結された遊星歯車76(歯車機構)が配置されている(図1及び図2参照)。上記構成によれば、筒状部材52の内部に遊星歯車76が配置されていることにより、モータ12の軸方向(X1、X2方向)の寸法を小さくすることが可能となる。また、ロータコア60の冷却に加え、遊星歯車76の冷却又は潤滑を行うことが可能となる。このため、ロータコア60の冷却構造と遊星歯車76の冷却構造を別々に設ける場合に比べて、簡易な構成にすることができる。
【0053】
本実施形態において、筒状部材52の底面70には、貫通孔86よりも径方向外側(R1方向)において回転軸50の他端側(X2方向)に突出する第2突出壁部84が形成され、径方向R1、R2に見たとき、第2突出壁部84の先端は、遊星歯車76の一部と重なっている(図2参照)。
【0054】
上記構成によれば、遠心力により径方向外側(R1方向)へ飛散する冷却油42が遊星歯車76に導かれ、遊星歯車76の冷却又は潤滑に用いることが可能となる。その後、遊星歯車76の冷却又は潤滑に用いられた冷却油42が、遠心力によりさらに径方向外側(R1方向)へ移動し、筒状部材52の内周面に到達した場合、冷却油42は、ロータコア60をも冷却することが可能となる。
【0055】
B.変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
【0056】
1.適用対象
上記実施形態では、モータ12を車両10に搭載したが、これに限らず、モータ12を用いる別の用途に適用することができる。例えば、上記実施形態では、モータ12を、車両10の駆動用に用いたが、車両10におけるその他の用途(例えば、電動パワーステアリング、エアコンディショナ、エアコンプレッサ等)に用いてもよい。或いは、モータ12を、産業機械、家電製品等の機器に用いることもできる。
【0057】
2.モータ12
上記実施形態では、モータ12は、3相交流方式としたが、冷却流体による冷却又はモータ12の小型化の観点からすれば、その他の交流方式又は直流方式であってもよい。上記実施形態では、モータ12をブラシレス式としたが、ブラシ式としてもよい。上記実施形態では、モータステータ22がモータロータ20の径方向外側(R1方向)に配置されていたが(図1等参照)、これに限らず、モータステータ22がモータロータ20の径方向内側に配置されてもよい。
【0058】
3.レゾルバ31
上記実施形態では、レゾルバロータ24を第1突出壁部82に形成したが、筒状部材52の底面70から筒状部材52の内部に冷却油42を供給する観点からすれば、これに限らず、レゾルバロータ24を第1突出壁部82以外の部位に固定してもよい。
【0059】
4.冷却系
[4−1.冷却流体]
上記実施形態では、冷却流体として冷却油42を用いたが、冷却機能の観点からすれば、冷却油42以外の冷却流体(例えば、水等)であってもよい。但し、遊星歯車76等の歯車機構の潤滑目的での使用ができなくなる可能性がある。
【0060】
[4−2.筒状部材52]
上記実施形態では、筒状部材52の内部には回転軸50に連結された遊星歯車76を配置したが、その他の歯車機構を配置することもできる。或いは、冷却流体による冷却の観点からすれば、その他の部材を筒状部材52の内部に配置することが可能である。例えば、回転軸50に連結された摩擦係合手段(クラッチ機構)を減速機14(遊星歯車76)の代わりに配置してもよい。
【0061】
摩擦係合手段を筒状部材52の内部に配置した場合、モータ12の軸方向X1、X2の寸法を小さくすることが可能となる。また、ロータコア60の冷却に加え、摩擦係合手段の冷却又は潤滑(冷却流体が潤滑油を兼ねる場合)を行うことが可能となる。このため、ロータコア60の冷却構造と摩擦係合手段の冷却構造を別々に設ける場合に比べて、簡易な構成にすることができる。
図1
図2
図3
図4
【国際調査報告】