JP5409462B2 - Electric motor - Google Patents
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Description
この発明は、電磁力により動作する電動機に関し、特に潤滑油や冷却用液体が供給されて冷却される電動機に関するものである。 The present invention relates to an electric motor that operates by electromagnetic force, and more particularly to an electric motor that is cooled by being supplied with lubricating oil or a cooling liquid.
電磁力により動作する電動機では、電動機の動力損失による発熱や電動機の外部からの熱の影響により、電動機の温度が上昇して磁石の保磁力が低下してしまうので、従来、電動機を内部もしくは外部から冷却して、その温度上昇を防止もしくは抑制している。 In an electric motor that operates by electromagnetic force, the temperature of the motor rises and the coercive force of the magnet decreases due to the heat generated by the power loss of the motor or the heat from the outside of the motor. To prevent or suppress the temperature rise.
特許文献1には、回転電機の回転軸の内部に冷媒通路を形成して、その冷媒通路から冷媒をロータに向けて供給する回転電機が記載されている。また、特許文献2には、内燃機もしくは外燃機関用の複合エマルジョンの潤滑油が記載されている。さらに、特許文献3には、オイルを掻き上げるオイル供給装置が記載されている。そして、潤滑用の潤滑油と冷却用の冷媒とを分離するために、特許文献4には、沸点温度が異なる潤滑油と冷媒とが混合された複合液体に熱を加え、冷媒を蒸発させて潤滑油と冷媒とを分離する装置が記載され、特許文献5には、高圧室内に供給された複合液体を油分離器で強制的に旋回させて遠心力を発生させ、その遠心力により比重の異なる潤滑油と冷媒とを分離する装置が記載されている。
特許文献1に記載された回転電機は、回転軸と一体に設けられたロータとエンドプレートとが回転することにより、回転軸から冷媒がロータやステータに供給されるので、それらを冷却することができる。しかしながら、特許文献1に記載された回転電機は、回転電機の冷却のみを対象とした装置であって、例えば、回転軸が他の部材に連結されている場合においては、他の部材の潤滑も必要となる。したがって、回転軸の内部には、冷媒と潤滑油とが供給される必要があるが、冷媒と潤滑油とを含む複合液体のうち、多くの冷媒を回転電機の冷却のために、より効果的に使用するようには構成されていない。また、特許文献4および特許文献5に記載された装置は、いずれも潤滑油と冷媒とが混合された複合液体を分離させることができる。しかしながら、特許文献4の装置では、複合液体を加熱する他の装置を設け、また特許文献5の装置では、油分離器を設けることになるので、装置全体としての構成が複雑化し、また大型化する可能性がある。
In the rotating electrical machine described in
この発明は、上述した技術的な課題に着目したものであり、回転部材による遠心力を利用して混合液体を分離および供給を行い、もって冷却と潤滑とを効果的に行うとともに、装置全体としての簡素化を図ることを目的とする。 This invention pays attention to the technical problem mentioned above, separates and supplies the mixed liquid by utilizing the centrifugal force by the rotating member, thereby effectively cooling and lubricating, and as a whole apparatus. The purpose is to simplify.
上記の目的を達成するために請求項1の発明は、ステータの内周側にロータが回転自在に配置されている電動機において、前記ロータもしくは該ロータと一体となって回転する回転体に、潤滑油と該潤滑油より低粘度で、かつ該潤滑油とは密度が異なる冷却用液体とが混合された混合液体を流通させる流路が形成され、該流路を流通する過程で、前記ロータもしくは前記回転体による遠心力で分離された混合液体のうち、前記冷却用液体を前記ロータを経て前記ステータに向けて送る冷却流路が設けられていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an invention according to
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記ロータは、該ロータを構成する積層鋼板を軸線方向に挟んで設けられたエンドプレートを含み、前記冷却流路は、前記エンドプレートの前記積層鋼板側に形成され、該冷却流路と前記エンドプレートを挟んで反対側とに連通した貫通孔を更に備えていることを特徴とする電動機である。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the rotor includes an end plate provided with a laminated steel plate constituting the rotor sandwiched in an axial direction, and the cooling flow path is formed on the end plate. The electric motor further includes a through hole formed on the laminated steel plate side and communicating with the cooling channel and the opposite side across the end plate.
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記ロータは、該ロータを構成する積層鋼板を軸線方向に挟んで設けられたエンドプレートを含み、前記エンドプレートの軸線方向における両側面に隙間を空けて設けられ、かつ前記ステータの軸線方向における両側面に当接して設けられた静止板が更に備えられ、該静止板の外周側と内周側とのそれぞれに該静止板を貫通した排出孔が形成されていることを特徴とする電動機である。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the rotor includes an end plate provided with the laminated steel plates constituting the rotor sandwiched in the axial direction, and gaps are formed on both side surfaces in the axial direction of the end plate. And a stationary plate that is provided in contact with both side surfaces in the axial direction of the stator and is further provided with discharges that penetrate the stationary plate on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the stationary plate, respectively. The electric motor is characterized in that a hole is formed.
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、前記回転体は、前記ロータが外周に設けられた回転軸を含み、前記流路は、前記回転軸を中空にして形成され、前記回転軸の外周側に位置する前記流路の内面が、該流路の上流側から下流側に向けて、前記回転軸の軸線方向に傾斜していることを特徴とする電動機である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the rotating body includes a rotating shaft having the rotor provided on an outer periphery, and the flow path is formed by making the rotating shaft hollow. And the inner surface of the flow path located on the outer peripheral side of the rotary shaft is inclined in the axial direction of the rotary shaft from the upstream side to the downstream side of the flow path. .
請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明において、前記混合液体は、前記潤滑油より低密度の冷却用液体を含み、前記ロータの外周側の側面に、前記潤滑油とは親和性がなく、前記冷却用液体とは親和性が強い超撥油処理がされていることを特徴とする電動機である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the mixed liquid includes a cooling liquid having a density lower than that of the lubricating oil, and the lubricating oil is disposed on a side surface on an outer peripheral side of the rotor. Is an electric motor characterized by being super-oil-repellent treated with no affinity and strong affinity with the cooling liquid.
請求項1の発明によれば、ロータもしくはそのロータと一体となって回転する回転体に、潤滑油と、その潤滑油より低粘度で、かつその潤滑油と密度の異なる冷却用液体とを混合された混合液体を流通させる流路が形成されているので、ロータと回転体とが回転することによる遠心力によって、潤滑油と冷却用液体とを分離できる。また、その分離された冷却用液体をロータを経てステータに向けて送る冷却流路が設けられているので、冷却流路を冷却用液体が流通することにより、ロータもしくはステータを冷却することができる。 According to the first aspect of the present invention, the lubricating oil and the cooling liquid having a lower viscosity than the lubricating oil and a different density from the lubricating oil are mixed in the rotor or the rotating body that rotates integrally with the rotor. Since the flow path through which the mixed liquid is circulated is formed, the lubricating oil and the cooling liquid can be separated by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor and the rotating body. Further, since the cooling flow path for sending the separated cooling liquid to the stator through the rotor is provided, the cooling liquid flows through the cooling flow path, so that the rotor or the stator can be cooled. .
請求項2の発明によれば、請求項1の発明に加え、ロータは、ロータを構成する積層鋼板を挟んで設けられたエンドプレートを含み、そのエンドプレートの積層鋼板側に形成された冷却流路と、エンドプレートを挟んで反対側とに連通する貫通孔が更に設けられているので、ロータに供給された混合液体もしくは冷却用液体あるいは潤滑油をその貫通孔から排出することができる。したがって、ロータ内での液体の滞留を抑制もしくは防止できるので、ロータの冷却性能を向上させることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、請求項1の発明に加え、ロータは、ロータを構成する積層鋼板を挟んで設けられたエンドプレートを含み、そのエンドプレートの軸線方向における両側面に隙間を空けて設けられ、かつステータの軸線方向における両側面に当接して設けられた静止板を更に備え、その静止板の内周側と外周側とにそれぞれ貫通孔が設けられているので、ロータもしくは回転体の回転により分離された潤滑油および冷却用液体のうち密度の高い方の液体を外周側の排出孔から、また密度の低い方の液体を内周側の排出孔から排出することができる。また、それぞれの液体をロータから排出することができるので、ロータ内での液体の滞留を抑制もしくは防止でき、ロータの冷却性能を向上させることができる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、請求項1ないし3のいずれかの発明に加え、回転体は、ロータが外周側に設けられた回転軸を含み、その回転軸を中空にして形成された流路における回転軸の外周側に位置する内面が、流路の上流側から下流側に向けて、回転軸の軸線方向に傾斜している。したがって、流路の特に上流側では、流路を流通する液体に遠心力が作用しやすいので、密度の高い液体は外周側に分布しやすくなる。そのため、流路の上流側に回転軸から液体を排出する排出孔を設ければ、外周側に多く分離した液体を排出することができる。つまり、流路内の液体と、排出される液体とを分離して取り出すことができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、請求項1ないし4の発明に加え、混合液体は、潤滑油より低密度の冷却用液体を含み、ロータの外周側の側面に、潤滑油とは親和性がなく、冷却用液体とは親和性が強い超撥油処理がされているので、遠心力により分離して供給された冷却用液体に微量な潤滑油が含まれていた場合でも、ロータの外周側の側面には、冷却用液体を吸着させることができるので、ロータの特に発熱しやすい外周側の冷却性能を向上させることができる。
According to the invention of
まず、この発明で使用することのできる混合液体について説明する。この発明で使用することのできる混合液体は、潤滑油と冷却用液体とが混合されたものである。その潤滑油と冷却用液体とは、表面張力に大きな差があり、例えば、潤滑油と冷却用液体とを攪拌した混合液体を容器などに入れて、一定の時間放置した場合には、潤滑油と冷却用液体とが分離する。また、冷却用液体は、潤滑油に比べて粘度が低く、かつ密度が高い高熱伝導性液体である。冷却用液体の一例として、フロリナートなどのフッ素系冷媒がある。つまり、この混合液体を攪拌した後に、一定時間放置し、静止させた状態を維持すると、冷却用液体の密度が潤滑油の密度より高いため、冷却用液体が下方に分布し、潤滑油が上方に多く分布する。 First, the mixed liquid that can be used in the present invention will be described. The mixed liquid that can be used in the present invention is a mixture of lubricating oil and cooling liquid. There is a large difference in surface tension between the lubricating oil and the cooling liquid. For example, when a mixed liquid obtained by stirring the lubricating oil and the cooling liquid is put in a container and left for a certain period of time, the lubricating oil And the cooling liquid are separated. The cooling liquid is a highly thermally conductive liquid having a lower viscosity and a higher density than the lubricating oil. An example of the cooling liquid is a fluorine-based refrigerant such as fluorinate. In other words, if this mixed liquid is stirred and left for a certain period of time and kept stationary, the cooling liquid density is higher than the lubricating oil density, so that the cooling liquid is distributed downward and the lubricating oil is upward. Many are distributed.
つぎにこの発明に係る電動機の一例を図を参照しつつ説明する。図1は、第1の構成例を示した断面図である。この電動機1は、上記の冷却用液体により冷却されるものである。まず、この電動機1の構造について説明すると、回転中心が中空となって第1の流路2を形成した回転軸3と、その回転軸3の外周に設けられたロータ4と、そのロータ4の外周側に隙間を空けて図示しないケースに設けられたステータ5とで構成されている。
Next, an example of the electric motor according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first configuration example. The
上記ロータ4は、軸線方向に環状の電磁鋼板が積層されて形成されたコア部4aと、軸線方向におけるコア部4aの両側面に電磁鋼板が磁力により離れることを抑制もしくは防止するために設けられたエンドプレート4bと、コア部4aの外周側に設けられた永久磁石4cとで構成されている。したがって、回転軸3が回転することにより、コア部4aとエンドプレート4bと永久磁石4cとは一体となって回転する。さらに、エンドプレート4bのコア部4a側には、後述する混合液体もしくは冷却用液体を流通させるために回転軸3からステータ5まで、あるいはエンドプレート4bの回転中心側から外周に亘って溝すなわち第2の流路6が形成されている。
The
また、ステータ5には、図示しないコイルが巻かれていて、そのコイルに電流を流すことにより電磁力を発生させるように構成されている。つまり、コイルに流す電流を変化させることにより、磁界を変化させて、ロータ4にトルクを生じさせるように構成されている。したがって、コイルによる電気抵抗やステータ5とロータ4との間に供給される液体による引き摺り損失などにより、ステータ5と、ロータ4の外周側すなわち永久磁石4cが設けられた箇所およびコア部4aの外周側とが発熱する。なお、図2にその発熱部を示す。
Further, a coil (not shown) is wound around the
またさらに、第1の流路2には、エンドプレート4bに形成された第2の流路6と一致する箇所に、第1の流路2から外周側に向けて供給孔7が形成されている。すなわち、第1の流路2の図の左から右に混合液体を流すと、混合液体は、供給孔7を通って、第2の流路6に流れる流れと、そのまま第1の流路2を通って図における右側に流れる流れとに分岐する。つまり、電動機1内と回転軸3内との二つの流れに分岐する。
Still further, the
上記電動機1に混合液体を供給した場合、すなわち第1の流路2の図における左から混合液体を供給した場合、回転軸3が回転していないときもしくは低回転数で回転しているときは、混合液体は、潤滑油と冷却用液体とが混合された状態すなわち分離されていない状態で供給孔7を通過して、第2の流路6およびロータ4に設けられた図示しないスリットもしくはスプラインなどを通って、電磁鋼板同士の間に供給される。この場合では、回転軸3の回転数が低いので、ロータ4の外周側やステータ5での発熱が低く、冷却をする必要がほとんどない。したがって、混合液体が流れる程度の冷却性能で十分だが、回転軸3が高回転数で回転している場合は、ロータ4の外周側やステータ5での発熱が高いので、冷却性能を上げる必要がある。そのため、この発明は、回転軸3が高回転数で回転している場合に、混合液体を分離して、主に冷却用液体が多く含まれている液体(以下、単に「冷却用液体」と記す。)を発熱部に供給するように構成されている。
When the mixed liquid is supplied to the
以下に、この発明に係る電動機1の作用について説明すると、まず、回転軸3が高回転数で回転している場合は、第1の流路2内もしくは第2の流路6内で混合液体が遠心力によって、冷却用液体と潤滑油とに分離される。このとき、冷却用液体は上述したように潤滑油より密度が高いので、遠心力により回転軸3あるいはロータ4の外周側に冷却用液体層として分布し、それとは反対に主に潤滑油を多く含まれている液体(以下、単に「潤滑油」と記す。)は、回転軸3あるいはロータ4の内周側に潤滑油層として分布する。
Hereinafter, the operation of the
そのため、図の左から右へ混合液体を流した場合に、第1の流路2もしくは第2の流路6内で分離された冷却用液体は、ロータ4の外周側に送られる。したがって、ロータ4の外周側もしくはステータ5の近傍には、冷却用液体が供給されるので、潤滑油もしくは混合液体を供給したときと比較して、冷却性能を向上させることができる。なお、図3は、各液体の熱伝導性能を示すグラフである。さらに、図1に示すロータ4とステータ5との隙間(ギャップ部8)には、粘度の低い冷却用液体が介在するので、潤滑油や混合液体を供給したときと比較して、液体の摩擦による引き摺り損失を低下させることができる。
Therefore, when the mixed liquid flows from the left to the right in the figure, the cooling liquid separated in the
つぎにこの発明に係る電動機1の第2の構成例について説明する。図4は、その構成を示すものである。この構成例は、上述した第1の構成例を改良したものであり、第1の構成例との違いは、第2の流路6の外周側が封止させた構成である。さらに、エンドプレート4bの半径方向における略中央部に第2の流路6からエンドプレート4bの側面側に貫通した貫通孔9が設けられている。第2の構成例の作用は、ロータ4の回転に伴い、ロータ4内に供給された冷却用液体および潤滑油は、第2の流路6およびコア部4aである電磁鋼板同士の間を通過する。その際に、冷却用液体は上述したように遠心力により外周側に分布するので、電磁鋼板同士の間を通過して、ステータ5とロータ4との間に染み出すもしくは流れる。したがって、ロータ4とステータ5との間には、粘度の低い冷却用液体が溜まりステータ5とロータ4の外周側とを冷却することができるとともに、液体の摩擦による引き摺り損失を低下させることができる。そして、その冷却用液体は、ステータ5とロータ4との間から電動機1の外部に排出される。なお、図5に、冷却用液体と潤滑油との引き摺り損失の違いを示す。
Next, a second configuration example of the
また、ロータ4内に供給された潤滑油は、遠心力により冷却用液体より内周側に分布することとなる。そして、遠心油圧によりエンドプレート4b内部の油圧はエンドプレート4b外部の油圧より高くなるので、その潤滑油はエンドプレート4bに形成された貫通孔9を通って電動機1の外部へ排出される。したがって、この電動機1は、混合液体を分離する分離装置としての機能を有し、かつ分離された冷却用液体や潤滑油を滞りなくもしくは円滑に流すことができる。
Further, the lubricating oil supplied into the
さらに、この発明に係る電動機1の第3の構成について説明する。図6および図7は、その構成を示す図である。この第3の構成例は、第2の構成例と同様に冷却用液体と潤滑油とを混合液体から分離して、それぞれの液体を各排出孔から排出するように構成されたものである。したがって、回転軸3、コア部4a、永久磁石4cならびにステータ5は、第1の構成例と同様である。そして、エンドプレート4bは、コア部4aの半径方向における中央部まで形成され、図におけるエンドプレート4bを挟んでコア部4aとは反対側およびステータ5の側面に静止板10が設けられている。また、その静止板10の外周側と内周側とには、それぞれエンドプレート4bを貫通した第1の排出孔11と第2の排出孔12とが設けられている。この静止板10は、エンドプレート4bもしくはロータ4内と静止板10の外側との圧力差を作用させて、静止板10の外側に混合液もしくは潤滑油を排出させるためであるので、静止板10は、ロータと一体に回転しない。つまり、回転軸3に静止板10を、例えば「すきまばめ」により嵌め、ステータ5あるいは図示しないカバーに当接もしくは固着されて設けられている。なお、それぞれの排出孔11,12は、それぞれ一つずつ設けてもよいが、図7のように静止板9の円周方向に間隔を空けて複数設けてもよい。
Furthermore, the 3rd structure of the
したがって、遠心力により分離されてロータ4の外周側に分布した冷却用液体、すなわちコア部4aを形成する電磁鋼板同士の間を通って、ロータ4とステータ5との間に流れた冷却用液体、あるいは第2の流路6に流れた冷却用液体は、油圧が低い電動機1の外部に第1の排出孔11を通って流れる出る。また、ロータ4の内周側に分布した潤滑油は、エンドプレート4bの外周端部を軸線方向に越えて、エンドプレート4bと静止板10との間を通って、第2の排出孔12から油圧の低い電動機1の外部に排出される。したがって、第2の構成例と同様に、混合液体を分離する分離装置としての機能を有し、かつ分離された冷却用液体や潤滑油を滞りなくもしくは円滑に流すことができる。
Therefore, the cooling liquid separated by the centrifugal force and distributed on the outer peripheral side of the
ここで、上述した各構成例に用いることができる第1の流路2の他の形状(以下、第3の流路13と記す。)について説明する。図8および9は、第3の流路13を示したものであり、第3の流路13の幅が混合液体の上流側すなわち図における左側から徐々に狭くなるように形成されている。言い換えると、回転軸3の外周側に位置する第3の流路13の内周が、その第3の流路13の上流側から下流側に向けて、回転軸3の軸線方向へ向けて傾斜している。また、第3の流路13は、回転軸3の回転中心から半径方向に外れた位置に形成されている。したがって、第3の流路13は、回転軸3中心から離れているので、第3の流路13を通過する混合液体には、より遠心力が作用して、回転軸3内で冷却用液体と潤滑油とが分離し易くなる。そして、分離して回転軸3の半径方向における外周側に分布する冷却用液体は、図における左側の供給孔7からロータ4に供給され、潤滑油の濃度が比較的高い混合液体が図における右側の供給孔7からロータ4に供給される。そして、回転中心近傍に分布した潤滑油が、さらに第3の流路13を通って、電動機1と連結されるギアトレーン部などに供給される。したがって、電動機1と、電動機1に連結されたギアトレーン部などとは、共通の回転軸3を用いることができるので、電動機1とギアトレーン部などとの間に他の装置もしくは継ぎ手などを設ける必要がない。したがって、装置全体としての構造を小さくすることができる。また、従来のものと比較して、回転軸3内の形状を変えるのみで、混合液体の分離をすることができるので、他の分離装置などを用いる必要もない。
Here, another shape of the first flow path 2 (hereinafter referred to as the third flow path 13) that can be used in each of the above-described configuration examples will be described. 8 and 9 show the
なお、上述した各構成例において、ロータ4の外周側の冷却性能をより向上させるために、ロータ4側面の外周側のみに超撥油処理を施すとよい。つまり、ロータ4の外周側の側面に微細な凹凸を形成して、その凹凸部に低表面張力処理剤を塗布する。低表面張力処理剤は、例えば、フッ素系シランカップリング剤やポリジメチルシリコーンなどである。このようにロータ4側面の外周側のみに超撥油処理を施すことにより、分離された冷却用液体に微量な潤滑油が含まれた場合でも、冷却用液体がロータ4の側面に吸着しやすいので、冷却性能を向上させることができる。
In each of the configuration examples described above, in order to further improve the cooling performance on the outer peripheral side of the
つぎに、上述した第3の構成例の電動機1を車両の動力伝達機構14に搭載した例を説明する。まず、その動力伝達機構14を簡単に説明する。図10は、その動力伝達機構14を示すスケルトン図である。ここで挙げる動力伝達機構14は、内燃機関であるエンジン15は、ダンパー16を介して、第1の遊星歯車機構17のキャリア17aと連結され、かつその第1の遊星歯車機構17のサンギア17bにはモータMG1が連結されている。そして、第1の遊星歯車機構17のリングギア17cと、その第1の遊星歯車機構17に連結された第2の遊星歯車機構18のリングギア18cとがカウンタードライブギア19aを介して連結されている。その第2の遊星歯車機構18のサンギア18bには、モータMG2が連結されている。そして、カウンタードライブギア19aを含むギアトレーン部19を介してデファレンシャル機構20が連結されている。そして、これらの各遊星歯車機構17,18およびギアトレーン部19あるいはデファレンシャル機構20は、図示しない一つのケースに密閉されて設けられていて、そのデファレンシャル機構20のリングギア20aは、このケースの下方部に設けられている。
Next, an example in which the
上述した動力伝達機構15の各部材には、オイルパン21からオイルポンプ22を介して供給される。また、デファレンシャル機構20のリングギア20a近傍のオイル溜め23からリングギア20aに掻き上げられ、図示しないオイル受け部に一旦溜められてオイルが供給される。この発明に係る電動機1は、上述したモータMG2に搭載することができ、そのモータMG2の回転軸3内には、オイルパン21から混合液体が供給される。そして、モータMG2で混合液体は、冷却用液体と潤滑油とに分離される。その冷却用液体は、モータMG2の発熱部すなわちステータ6とロータ5の外周側とに流れて、それらの部材を冷却した後に、第1の排出孔11を通って、上記オイル溜め23に送られる。また、モータMG2および回転軸3内で分離された潤滑油は、モータMG2に設けられた第2の排出孔12および回転軸3内から、そのモータMG2に連結されている各遊星歯車機構17,18やギアトレーン部19に供給されて、それらの潤滑油もオイル溜め23に送られる。そして、オイル溜め23に供給された冷却用液体と潤滑油とは、デファレンシャル機構20のリングギア20aにより攪拌されて、元の混合液体に戻った後に、オイルパン21へ供給される。なお、混合液体の流れを図11に示す。
Each member of the
このように構成することにより、回転体で分離された冷却用液体により、ステータ6とロータ5の外周側とを冷却することができ、かつロータ5とステータ6とに生じる液体の摩擦による引き摺り損失を低減することができる。また、潤滑が必要とされるギアの噛み合い部や軸受け部には、分離された潤滑油が供給されるので、焼き付けなどを防止もしくは抑制することができる。さらに、粘度の低い冷却用液体がデファレンシャル機構20のリングギア20a近傍に供給されるので、リングギア20a近傍の見かけの粘度が低下して、リングギア20aの掻き上げによる攪拌損失や引き摺り損失を低減することができる。なお、次式で混合液体の粘度を求めることができる。
lnη=x1lnη1+x2lnη2
この式において、ηは混合液体の粘度、η1は冷却用液体の粘度、η2は潤滑油の粘度、x1は混合液体に含まれる冷却用液体の割合、x2は混合液体に含まれる潤滑油の割合を示す。
With this configuration, the
lnη = x 1 lnη 1 + x 2 lnη 2
In this equation, η is the viscosity of the mixed liquid, η 1 is the viscosity of the cooling liquid, η 2 is the viscosity of the lubricating oil, x 1 is the ratio of the cooling liquid contained in the mixed liquid, and x 2 is included in the mixed liquid. Indicates the ratio of lubricating oil.
また、潤滑油のみを用いた場合では、冷却性能が低いために多量の潤滑油を発熱部に供給することになるが、上述した構成例では、混合液体を分離して冷却用液体を発熱部に供給することができ、冷却性能を向上させることができるので、潤滑油のみを用いた場合より、混合液体つまりオイル量を減らすことができる。 In addition, when only the lubricating oil is used, a large amount of lubricating oil is supplied to the heat generating part because the cooling performance is low. In the above configuration example, the mixed liquid is separated and the cooling liquid is supplied to the heat generating part. Since the cooling performance can be improved, the amount of mixed liquid, that is, the amount of oil can be reduced as compared with the case where only the lubricating oil is used.
この発明は、上述した構成例に限定されない。上述した構成例では、潤滑油より低密度の冷却用液体を例にあげて説明したが、潤滑油より高密度の冷却用液体を用いることもできる。つまり、高密度の潤滑油を第1もしくは第3の流路2,12の上流側で分離して、流路2,12から排出し、その後に冷却用液体を供給する構成とすればよい。すなわち、流路2,12の上流側に潤滑油を供給するギアトレーン部19などを配置し、下流側に電動機1を配置してもよい。
The present invention is not limited to the configuration example described above. In the configuration example described above, the cooling liquid having a density lower than that of the lubricating oil has been described as an example. However, a cooling liquid having a density higher than that of the lubricating oil may be used. That is, the high-density lubricating oil may be separated on the upstream side of the first or
1…電動機、 2,6,13…流路、 3…回転軸、 4…ロータ、 4a…コア部、 4b…エンドプレート、 4c…永久磁石、 5…ステータ、 7…供給孔、 8…ギャップ部、 9…貫通孔、 10…静止板、 11,12…排出孔、 14…動力伝達機構、 15…エンジン、 16…ダンパー、 17,18…遊星歯車機構、 19…ギアトレーン部、 20…デファレンシャル機構、 21…オイルパン、 22…オイルポンプ、 23…オイル溜め、 MG1,MG2…モータ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ロータもしくは該ロータと一体となって回転する回転体に、
潤滑油と該潤滑油より低粘度で、かつ該潤滑油とは密度が異なる冷却用液体とが混合された混合液体を流通させる流路が形成され、
該流路を流通する過程で、前記ロータもしくは前記回転体による遠心力で分離された混合液体のうち、前記冷却用液体を前記ロータを経て前記ステータに向けて送る冷却流路が設けられていることを特徴とする電動機。 In the electric motor in which the rotor is rotatably arranged on the inner peripheral side of the stator,
To the rotor or the rotating body that rotates integrally with the rotor,
A flow path is formed through which a mixed liquid in which a lubricating liquid and a cooling liquid having a lower viscosity than the lubricating oil and a density different from the lubricating oil are mixed is circulated,
Among the mixed liquids separated by centrifugal force by the rotor or the rotating body in the process of flowing through the flow path, a cooling flow path is provided for sending the cooling liquid to the stator via the rotor. An electric motor characterized by that.
前記冷却流路は、前記エンドプレートの前記積層鋼板側に形成され、
該冷却流路と前記エンドプレートを挟んで反対側とに連通した貫通孔を更に備えていることを特徴とする請求項1に記載の電動機。 The rotor includes an end plate provided sandwiching laminated steel plates constituting the rotor in the axial direction,
The cooling channel is formed on the laminated steel plate side of the end plate,
The electric motor according to claim 1, further comprising a through-hole communicating with the cooling channel and the opposite side across the end plate.
前記エンドプレートの軸線方向における両側面に隙間を空けて設けられ、かつ前記ステータの軸線方向における両側面に当接して設けられた静止板が更に備えられ、
該静止板の外周側と内周側とのそれぞれに該静止板を貫通した排出孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動機。 The rotor includes an end plate provided sandwiching laminated steel plates constituting the rotor in the axial direction,
There is further provided a stationary plate provided with a gap on both side surfaces in the axial direction of the end plate and provided in contact with both side surfaces in the axial direction of the stator,
The electric motor according to claim 1, wherein a discharge hole penetrating the stationary plate is formed on each of an outer peripheral side and an inner peripheral side of the stationary plate.
前記流路は、前記回転軸を中空にして形成され、
前記回転軸の外周側に位置する前記流路の内周が、該流路の上流側から下流側に向けて、前記回転軸の軸線方向に傾斜していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電動機。 The rotating body includes a rotating shaft provided on an outer periphery of the rotor,
The flow path is formed with the rotation shaft hollow.
The inner circumference of the flow path located on the outer peripheral side of the rotary shaft is inclined in the axial direction of the rotary shaft from the upstream side to the downstream side of the flow path. 4. The electric motor according to any one of 3.
前記ロータの外周側の側面に、前記潤滑油とは親和性がなく、前記冷却用液体とは親和性が強い超撥油処理がされていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電動機。 The mixed liquid includes a cooling liquid having a lower density than the lubricating oil,
5. The super-oil-repellent treatment having a strong affinity with the cooling liquid and a strong affinity with the cooling liquid is performed on the outer peripheral side surface of the rotor. The electric motor described in 1.
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