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公開番号2021087329
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210603
出願番号2019216476
出願日20191129
発明の名称回転電機
出願人アイシン・エィ・ダブリュ株式会社,株式会社アイシン
代理人特許業務法人サカモト・アンド・パートナーズ
主分類H02K 9/19 20060101AFI20210507BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ロータシャフトの中空部からの油の供給量を、異なる2つの軸方向位置のそれぞれで安定化させる。
【解決手段】ステータ(21)と、ロータコア(32)と、中空部を形成する内周面(349)から外周面(348)へとそれぞれ貫通する第1油孔(341)及び第2油孔(342)を有するロータシャフト(34)とを備え、ロータシャフトは、全周にわたり延在する第1周溝(61)と、第1周溝の軸方向両側にそれぞれ位置しかつ全周にわたりそれぞれ延在する2つの第2周溝(62A、62B)とを、内周面に有し、第1周溝には、油供給源(90、90A)から油を直接的に供給可能であり、第1油孔は、2つの第2周溝のうちの一方に連通する内周面側の開口(341a)を有し、かつ、第2油孔は、2つの第2周溝のうちの他方に連通する内周面側の開口(342a)を有する、回転電機(1、1A)が開示される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
ステータと、
前記ステータの径方向内側に設けられるロータコアと、
外周面が前記ロータコアの径方向内側に固定され、かつ、径方向内側に中空部を有する筒状のロータシャフトであって、前記中空部を形成する内周面から前記外周面へとそれぞれ貫通する第1油孔及び第2油孔を有するロータシャフトとを備え、
前記ロータシャフトは、全周にわたり延在する第1周溝と、前記第1周溝の軸方向両側にそれぞれ位置しかつ全周にわたりそれぞれ延在する2つの第2周溝とを、前記内周面に有し、
前記第1周溝には、油供給源から油を直接的に供給可能であり、
前記第1油孔は、前記2つの第2周溝のうちの一方に連通する前記内周面側の開口を有し、かつ、前記第2油孔は、前記2つの第2周溝のうちの他方に連通する前記内周面側の開口を有する、回転電機。
続きを表示(約 450 文字)【請求項2】
前記第1周溝は、前記2つの第2周溝のそれぞれよりも、軸方向の延在範囲が広い、請求項1に記載の回転電機。
【請求項3】
前記ステータは、ステータコアを有し、
前記第1周溝の前記延在範囲は、軸方向の前記ステータコアの延在範囲を包含する、請求項1又は2に記載の回転電機。
【請求項4】
前記ステータは、軸方向両側にコイルエンドを有し、
前記第1油孔は、軸方向一方側の前記コイルエンドに径方向で対向する前記外周面側の開口を有し、かつ、前記第2油孔は、軸方向他方側の前記コイルエンドに径方向で対向する前記外周面側の開口を有する、請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の回転電機。
【請求項5】
前記第1周溝の軸方向両側の壁部及び前記2つの第2周溝のそれぞれの軸方向外側の壁部は、前記内周面に圧入される部材により、又は、前記内周面における径方向内側への凸形状により、形成される、請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の回転電機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、回転電機に関する。
続きを表示(約 4,900 文字)【背景技術】
【0002】
ロータシャフトの中空部を形成する内周面に、油が溜まる周溝を備える回転電機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2010−239734号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に、ロータシャフトの中空部から油を供給する場合、油の供給量、異なる2つの軸方向位置(例えばロータシャフトの軸方向両側)のそれぞれで安定化させることが難しい。
【0005】
そこで、1つの側面では、本発明は、ロータシャフトの中空部からの油の供給量を、異なる2つの軸方向位置のそれぞれで安定化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
1つの側面では、ステータと、
前記ステータの径方向内側に設けられるロータコアと、
外周面が前記ロータコアの径方向内側に固定され、かつ、径方向内側に中空部を有する筒状のロータシャフトであって、前記中空部を形成する内周面から前記外周面へとそれぞれ貫通する第1油孔及び第2油孔を有するロータシャフトとを備え、
前記ロータシャフトは、全周にわたり延在する第1周溝と、前記第1周溝の軸方向両側にそれぞれ位置しかつ全周にわたりそれぞれ延在する2つの第2周溝とを、前記内周面に有し、
前記第1周溝には、油供給源から油を直接的に供給可能であり、
前記第1油孔は、前記2つの第2周溝のうちの一方に連通する前記内周面側の開口を有し、かつ、前記第2油孔は、前記2つの第2周溝のうちの他方に連通する前記内周面側の開口を有する、回転電機が提供される。
【発明の効果】
【0007】
1つの側面では、本発明によれば、ロータシャフトの中空部からの油の供給量を、異なる2つの軸方向位置のそれぞれで安定化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
実施例1によるモータの断面構造を概略的に示す断面図である。
実施例1における油の流れの説明図である。
図2のA1部の拡大図である。
他の一実施例(実施例2)によるモータの断面構造を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【0010】
[実施例1]
図1は、一実施例(実施例1)によるモータ1(回転電機の一例)の断面構造を概略的に示す断面図である。図1は、モータ1の回転軸12を通る平面による断面図である。
【0011】
図1には、モータ1の回転軸12が図示されている。以下の説明において、軸方向とは、モータ1の回転軸(回転中心)12が延在する方向を指し、径方向とは、回転軸12を中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、回転軸12から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸12に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸12まわりの回転方向に対応する。
【0012】
また、図1には、X方向と、X方向に沿ったX1側とX2側が定義されている。X方向は、軸方向に平行である。以下の説明において、X1側とX2側の各用語は、相対的な位置関係を表すために用いられる場合がある。
【0013】
モータ1は、例えばハイブリッド車両や電気自動車で使用される車両駆動用のモータであってよい。ただし、モータ1は、他の任意の用途に使用されるものであってもよい。
【0014】
モータ1は、インナロータタイプであり、ステータ21がロータ30の径方向外側を囲繞するように設けられる。ステータ21は、径方向外側がモータハウジング10に固定される。ステータ21は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなるステータコア211を備え、ステータコア211の径方向内側には、コイル22が巻回される複数のスロット(図示せず)が形成される。
【0015】
ロータ30は、ステータ21の径方向内側に配置される。ロータ30は、ロータコア32と、ロータシャフト34とを備える。ロータコア32は、ロータシャフト34の外周面348に固定され、ロータシャフト34と一体となって回転する。ロータシャフト34は、モータハウジング10にベアリング14a、14bを介して回転可能に支持される。なお、ロータシャフト34は、モータ1の回転軸12を画成する。
【0016】
ロータコア32は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなる。ロータコア32の内部には、永久磁石325が埋め込まれる。あるいは、永久磁石325のような永久磁石は、ロータコア32の外周面に埋め込まれてもよい。なお、永久磁石325の配列等は任意である。
【0017】
ロータコア32の軸方向の両側には、エンドプレート35A、35Bが取り付けられる。エンドプレート35A、35Bは、ロータコア32からの永久磁石325の離脱を防止する機能の他、ロータ30のアンバランスの調整機能(切削等されることでアンバランスをなくす機能)を有してよい。
【0018】
ロータシャフト34は、図1に示すように、中空部34Aを有する。中空部34Aは、ロータシャフト34の軸方向の全長にわたり延在する。中空部34Aは、軸方向の両側で軸方向に開口する。
【0019】
本実施例では、一例として、ロータシャフト34の内周面349(中空部34Aを形成する周面)は、図1に示すように、径が軸方向の全長にわたり略一定である。この場合、ロータシャフト34を例えば1部材から形成することができ、製造性が良好である。ただし、フローフォーミング加工やハイドロフォーミング加工等を利用して、ロータシャフト34の内周面349の径に変化を与えてもよい。
【0020】
ロータシャフト34は、第1油孔341を有する。第1油孔341は、中空部34Aから径方向外側へと径方向に貫通する。具体的には、第1油孔341は、中空部34Aに開口する内周面349側の開口341aと、コイル22のコイルエンド22Aに対向する外周面348側の開口341bとを有し、開口341a及び開口341b間に延在する。
【0021】
第1油孔341は、好ましくは、径方向に直線状に形成される。なお、第1油孔341は、必ずしも径方向に平行に形成される必要はなく、周方向の成分を有する径方向に形成されてもよい。第1油孔341の開口341bは、コイル22のコイルエンド22Aに対向する態様で、ロータコア32に対し軸方向にずれた位置に配置される。すなわち、第1油孔341の開口341bは、ロータコア32の軸方向端面よりも軸方向外側に配置される。従って、第1油孔341の開口341bの径方向外側には、ロータコア32が存在しないことになる。なお、第1油孔341は、周方向に複数個形成されてもよい。
【0022】
ロータシャフト34は、更に、第1油孔341とは異なる軸方向の位置に、第2油孔342を有する。第2油孔342は、中空部34Aから径方向外側へと径方向に貫通する。具体的には、第2油孔342は、中空部34Aに開口する内周面349側の開口342aと、コイル22のコイルエンド22Bに対向する外周面348側の開口342bとを有し、開口342a及び開口342b間に延在する。
【0023】
第2油孔342は、好ましくは、径方向に直線状に形成される。なお、第2油孔342は、必ずしも径方向に平行に形成される必要はなく、周方向の成分を有する径方向に形成されてもよい。第2油孔342の開口342bは、コイル22のコイルエンド22Bに対向する態様で、ロータコア32に対し軸方向にずれた位置に配置される。すなわち、第2油孔342の開口342bは、ロータコア32の軸方向端面よりも軸方向外側に配置される。従って、第2油孔342の開口342bの径方向外側には、ロータコア32が存在しないことになる。なお、第2油孔342は、周方向に複数個形成されてもよい。また、第2油孔342は、第1油孔341とは異なる周方向の位置(位相)に形成されてもよい。
【0024】
ロータシャフト34は、第1周溝61と、2つの第2周溝62A、62Bとを、内周面349に有する。
【0025】
第1周溝61は、全周にわたり延在する。本実施例では、一例として、第1周溝61は、ロータシャフト34の内周面349に圧入される堰部材64、66により形成される。なお、堰部材64、66の一方又は双方は、ロータシャフト34の内周面349における径方向内側への凸形状(径が小さくなる部分)により実現されてもよい。このような凸形状は、フローフォーミング加工やハイドロフォーミング加工等を利用して実現されてもよいし、2ピース以上のシャフト部材を用いることで実現されてもよい。
【0026】
堰部材64は、図1に示すように、回転軸12を中心としたリング状の形態であり、内周面349の全周にわたって、高さH1の堰を形成する。堰部材64が形成する堰は、第1周溝61のX方向X1側の壁部を形成するとともに、第2周溝62AのX方向X2側の壁部を形成する。換言すると、堰部材64が形成する堰は、第1周溝61と第2周溝62Aとを仕切る壁部を形成する。高さH1は、任意であるが、第1周溝61内に適切な量の油が溜まるように適合される。
【0027】
堰部材66は、図1に示すように、回転軸12を中心としたリング状の形態であり、内周面349の全周にわたって、高さH2の堰を形成する。高さH2の堰は、第1周溝61のX方向X2側の壁部を形成する。高さH2は、任意であるが、第1周溝61内に適切な量の油が溜まるように適合される。堰部材66が形成する堰の高さH2は、堰部材64が形成する堰の高さH1と同じであるが、わずかに異なってもよい。
【0028】
堰部材64、66のそれぞれの軸方向の位置、すなわち第1周溝61のX方向の延在範囲は、任意である。堰部材64、66のそれぞれの軸方向の位置は、好ましくは、第1周溝61のX方向の延在範囲が第2周溝62A、62BのそれぞれのX方向の延在範囲よりも広くなるように、設定される。
【0029】
本実施例では、一例として、図1に示すように、堰部材64は、ステータ21の軸方向の中心位置よりもX方向X1側に配置され、堰部材66は、ステータ21の軸方向の中心位置よりもX方向X2側に配置される。より具体的には、堰部材64、66の軸方向の各位置は、第1周溝61のX方向の延在範囲が、ステータコア211の軸方向の延在範囲である区間SC1を包含するように設定される。すなわち、堰部材64は、ステータコア211の軸方向の延在範囲である区間SC1よりもX方向X1側に配置され、かつ、堰部材66は、ステータコア211の軸方向の延在範囲である区間SC1よりもX方向X2側に配置される。この場合、第1周溝61内に溜まる油により、ステータコア211を径方向内側から安定的に冷却できる。ただし、変形例では、堰部材64及び/又は堰部材66は、区間SC1内に配置されてもよい。
【0030】
第1周溝61には、後述する油供給源90から油を直接的に供給可能である。第1周溝61に供給される油は、モータ1の回転時、遠心力に起因して内周面349から高さH1(=H2)で、第1周溝61に溜まることができる。
(【0031】以降は省略されています)

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