JP2022129782A - モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータは、導電部材を有する除電装置7を備える。導電部材は、水平方向と平行な回転軸に沿って軸方向に延びるシャフトの径方向外側面のうち、軸方向から見て鉛直上方、鉛直斜め上方、及び水平方向のうちのいずれかを向く領域と接する。除電装置7は、軸方向から見て、シャフトと導電部材との接触部分よりも、軸方向と垂直であって水平方向と平行な方向における一方側及び他方側、又は、接触部分よりも鉛直斜め上方に配置される。除電装置7はさらに、軸方向から見て、回転軸よりも上述の平行な方向における一方側及び他方側、又は、回転軸よりも鉛直斜め上方に配置される。
【選択図】図5
Description
図1は、モータ100の構成例を示す概念図である。図2は、モータ100の要部の構成例を拡大して示す概念図である。図3は、モータ100を搭載する車両300の一例を示す概略図である。なお、図1及び図2は、あくまで概念図であり、各部の配置および寸法は、実際のモータ100と同じであるとは限らない。また、図2は、図1の破線で囲まれた部分Xを拡大した図である。また、図3は、車両300を概念的に図示している。
次に、図1及び図2を参照して、モータ部1を説明する。モータ部1は、直流のブラシレスモータである。モータ部1は、モータ100の駆動源であり、不図示のインバータからの電力によって駆動される。モータ部1は、ステータ12の内方にロータ11が回転可能に配置されたインナーロータ型である。図1に示すように、モータ部1は、ロータ11と、ステータ12と、を有する。
ロータ11は、シャフト2に支持される。モータ100は、ロータ11を備える。ロータ11は、シャフト2とともに回転可能である。詳細には、ロータ11は、後述する第1シャフト21に支持される。ロータ11は、モータ100の電源部(図示省略)からステータ12に電力が供給されることで回転する。ロータ11は、ロータコア111と、マグネット112と、を有する。ロータコア111は、たとえば、薄板状の電磁鋼板を積層して形成される。ロータコア111は、軸方向に沿って延びる円柱体であり、第1シャフト21の径方向外側面に固定される。ロータコア111には、複数のマグネット112が固定される。複数のマグネット112は、磁極を交互にして周方向に沿って並ぶ。
ステータ12は、ロータ11よりも径方向外方に配置される。モータ100は、ステータ12を備える。ステータ12は、ステータコア121と、コイル部122と、を有する。ステータコア121とコイル部122との間に介在する。ステータ12は、後述する第1ハウジング筒部41に保持される。ステータコア121は、円環状のヨークの内周面から径方向内方に延びる複数の磁極歯(不図示)を有する。コイル部122は、インシュレータ(図示省略)を介して、磁極歯に導線を巻き付けることで形成される。コイル部122は、ステータコア121の軸方向端面から突出するコイルエンド1221を有する。
シャフト2は、図1に示すように、後述するベアリング4211,4221,4314,4611を介してハウジング4により回転可能に支持される。つまり、モータ100は、ベアリング4211,4221,4314,4611を備える。ベアリング4211,4221,4314,4611は、第1シャフト21を回転可能に支持する。
第2シャフト23は、第1回転軸J1に沿って軸方向に延びる。第2シャフト23の外径は、第1シャフト21の外径よりも小さい。
また、第1シャフト貫通孔201は、シャフト筒部212に配置され、シャフト筒部212を径方向に貫通する。シャフト2が回転する際、第1シャフト21内の潤滑液CLは遠心力によって、第1シャフト貫通孔201を通じて中空部211から第1シャフト21の外部に流出する。本実施形態では図1に示すように、第1シャフト貫通孔201は、ロータ11の軸方向一方端部よりも軸方向他方D2、且つ、ロータ11の軸方向他方端部よりも軸方向一方D1に配置され、前述の如くロータ貫通孔1111と繋がる。
第2シャフト貫通孔202は、蓋部22及びシャフト筒部212のうちの少なくともどちらかに配置される。本実施形態では、第2シャフト貫通孔202は、蓋部22に配置され、蓋部22を軸方向に貫通する(たとえば図2参照)。こうすれば、第2シャフト貫通孔202が第1シャフト21に配置される場合よりも、第1シャフト21の内部に空気を吸い込み易くなる。また、吸気口として機能する第2シャフト貫通孔202を複数にすれば、第2シャフト貫通孔202の数、配置に応じて第1シャフト21内への吸気量、吸気された気流の流れを適切に調節することができる。但し、上述の例示に限定されず、第2シャフト貫通孔202は、第1シャフト21に配置され、第1シャフト21を径方向に貫通してもよい。
蓋部22は、本実施形態では図2に示すように、第1回転軸J1から径方向に広がる板状である。但し、この例示に限定されず、蓋部22の形状は、板状以外の形状であってもよく、たとえば、軸方向一方D1又は軸方向他方D2に向かうにつれて径方向外方に広がる円錐形状であってよい。
次に、図1を参照して、動力伝達装置3の詳細を説明する。動力伝達装置3は、モータ部1の動力を出力シャフトDsに伝達する。動力伝達装置3は、減速装置31と、差動装置32と、を有する。
減速装置31は、シャフト2に接続される。減速装置31は、モータ部1の回転速度を減じて、モータ部1から出力されるトルクを減速比に応じて増大させる機能を有する。減速装置31は、モータ部1から出力されるトルクを出力シャフトDsへ伝達する。すなわち、動力伝達装置3は、水平方向に沿って延びる第1回転軸J1を中心として回転するシャフト2の軸方向他方D2側に接続される。
差動装置32は、出力シャフトDsに取り付けられる。差動装置32は、リングギヤ321を有する。リングギヤ321は、モータ部1の出力トルクを出力シャフトDsに伝達する。出力シャフトDsは、差動装置32の左右にそれぞれ取り付けられる車軸Ds1,Ds2を有する。差動装置32は、たとえば、車両の旋回時に、左右の車軸の回転速度差を吸収しつつ、左右の車軸Ds1,Ds2にトルクを伝える。
次に、図1及び図2を参照して、ハウジング4の詳細を説明する。ハウジング4は、第1ハウジング筒部41と、側板部42と、モータ蓋部43と、カバー部材44と、第2ハウジング筒部45と、ギヤ蓋部46と、を有する。なお、第1ハウジング筒部41、側板部42、モータ蓋部43、第2ハウジング筒部45、及びギヤ蓋部46は、たとえば、導電材料を用いて形成され、本実施形態では鉄、アルミ、これらの合金などの金属材料を用いて形成される。また、接触部分での異種金属接触腐食を抑制するため、これらは、好ましくは同一の材料を用いて形成される。但し、この例示に限定されず、これらは金属材料以外を用いて形成されてもよいし、これらのうちの少なくとも一部は異なる材料を用いて形成されてもよい。
第1ハウジング筒部41は、軸方向に延びる筒状である。第1ハウジング筒部41の内側には、モータ部1、後述するモータオイルリザーバ64などが配置される。また、第1ハウジング筒部41の内側面には、ステータコア121が固定される。
側板部42は、第1回転軸J1と垂直な方向に広がり、第1ハウジング筒部41の軸方向他方端部を覆う。本実施形態は、第1ハウジング筒部41及び側板部42は、単一の部材のそれぞれ異なる一部である。両者を一体に形成することで、これらの剛性を高めることができる。但し、この例示に限定されず、第1ハウジング筒部41及び側板部42は、別部材であってもよい。
モータ蓋部43は、第1ハウジング筒部41の軸方向一方端部に取り付けられる。モータ蓋部43の第1ハウジング筒部41への固定は、たとえば、ねじによる固定を挙げることができるが、これに限定されず、ねじ込み、圧入等、プレート部433を第1ハウジング筒部41に強固に固定できる方法を広く採用できる。これにより、モータ蓋部43は、第1ハウジング筒部41の軸方向一方端部に密着できる。なお、密着とは、部材内部の潤滑液CLが外部に漏れない程度、及び外部の水、埃、塵等の異物が進入しない程度の密閉性を有していることを指す。密着については、以下同様とする。
蓋部431は、第1回転軸J1と交差する方向に広がり、第1ハウジング筒部41の軸方向一方端部を覆う。蓋部431は、シャフト2が挿通される開口部4311を有する。開口部4311は、蓋部431を軸方向に貫通する。開口部4311には、第1シャフト21が挿通される。また、蓋部431は、ベアリング保持部4312と、シール部材4313と、をさらに有する。ベアリング保持部4312は、モータ収容空間401において、蓋部431の軸方向他方端面に配置される。ベアリング保持部4312は、開口部4311の軸方向他方端部の外縁部に沿って配置され、ベアリング4314を保持する。シール部材4313は、開口部4311において第1シャフト21と蓋部431との間に配置され、両者間をシールする。開口部4311をシール部材4313でシールすることにより、たとえば除電装置7で発生する摩耗粉などの異物が、開口部4311を通じて、ステータ12などが収容されたモータ収容空間401に摩耗粉が進入することを防止できる。
筒部432は、第1回転軸J1を囲む筒状であり、蓋部431の軸方向一方端面から軸方向一方D1に延びる。
プレート部433は、第1回転軸J1と交差する方向に広がり、筒部432の軸方向他方端部に取り付けられる。前述の如く、ハウジング4は、プレート部433を有する。本実施形態では、プレート部433は、導電性を有して、径方向に広がる。プレート部433は、ステータ12及び後述するベアリング4341よりも軸方向一方D1に配置される。プレート部433には、シャフト2の第2シャフト23が挿通される開口部4331が配置される。言い換えると、プレート部433は、開口部4331を有する。開口部4331は、プレート部433を軸方向に貫通する。また、プレート部433の軸方向一方端部には、除電装置7が配置される。
ベアリング保持部434は、プレート部433の軸方向他方端面において開口部4331の軸方向一方端部の外縁部に沿って配置され、ベアリング4341を保持する。
シール部材435は、プレート部433の開口部4331に配置される。モータ100は、環状のシール部材435を備える。シール部材435は、開口部4331において第2シャフト23とプレート部433との間に配置され、両者間をシールする。プレート部433の開口部4331の外縁部に沿う径方向内端部は、シール部材435を介してシャフト2の第2シャフト23の径方向外側面に接する。シール部材435の径方向外端部は、開口部4331の径方向内方を向く内周面に接する。シール部材435の径方向内端部は、第2シャフト23の径方向外側面に接する。開口部4331をシール部材435でシールすることにより、プレート部433の軸方向一方端面に配置に配置された除電装置7から発生する摩耗粉が開口部4331を通じてプレート部433よりも軸方向他方側に進入することを防止できる。従って、ステータ12などが収容されたハウジング4の内部に摩耗粉が進入することを防止できる。たとえば、摩耗粉が、第2シャフト貫通孔202を介して第1シャフト21の中空部211内に進入することも防止できる。そのため、摩耗粉が、中空部211内の潤滑液CLの流れに乗って、モータ収容空間401内に進入することを防止できる。
カバー部材44は、プレート部433の軸方向一方端面に配置される。前述の如く、ハウジング4は、カバー部材44を有する。カバー部材44は、開口部4331及び除電装置7を覆う。つまり、除電装置7は、プレート部433とカバー部材44とで囲まれた収容空間440に収容される。シャフト2の第2シャフト23と導電部材71との接触部分で発生する導電部材71の摩耗粉を収容空間440内に収容することができる。従って、摩耗粉が収容空間440の外部に飛散することを防止できる。
第2ハウジング筒部45は、軸方向に延びる筒状である。第2ハウジング筒部45の内側には、動力伝達装置3が配置される。第2ハウジング筒部45の軸方向一方端部は、側板部42に接続され、側板部42で覆われる。
ギヤ蓋部46は、第1回転軸J1と交差する方向に広がり、第2ハウジング筒部45の軸方向一方端部に着脱可能に取り付けられる。本実施形態は、第2ハウジング筒部45及びギヤ蓋部46は、単一の部材のそれぞれ異なる一部である。但し、この例示に限定されず、第2ハウジング筒部45及びギヤ蓋部46は、別部材であってもよい。また、第2ハウジング筒部45へのギヤ蓋部46の取り付けは、たとえば、ねじによる固定を挙げることができるが、これに限定されず、ねじ込み、圧入等、ギヤ蓋部46を第2ハウジング筒部45に強固に固定できる方法を広く採用できる。これにより、ギヤ蓋部46は、第2ハウジング筒部45の軸方向一方端部に密着できる。
次に、図7を参照して、ハウジング4の変形例を説明する。図7は、ハウジング4の変形例を示す概略図である。なお、図7は、あくまで概念図であり、各部の配置および寸法は、実際のモータ100と同じであるとは限らない。また、図7は、図2の破線で囲まれた部分Yに対応する。
次に、液循環部6を説明する。液循環部6は、配管部61と、ポンプ62と、オイルクーラ63と、モータオイルリザーバ64と、を有する。
以上、本発明の実施形態を説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾が生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
Claims (10)
- 水平方向と平行な回転軸に沿って軸方向に延びるシャフトと、
前記シャフトに支持されて前記シャフトとともに回転可能なロータと、
前記ロータよりも径方向外方に配置されるステータと、
前記ロータ及び前記ステータを収容するハウジングと、
前記シャフトの径方向外側面に接する導電部材を有する除電装置と、
を備え、
前記導電部材は、前記シャフトの径方向外側面のうち、軸方向から見て鉛直上方、鉛直斜め上方、及び水平方向のうちのいずれかを向く領域と接し、
前記除電装置は、軸方向から見て、
前記シャフトと前記導電部材との接触部分よりも、軸方向と垂直であって水平方向と平行な方向における一方側及び他方側と、
前記接触部分よりも鉛直上方と、
のうちのいずれかに配置され、
前記除電装置はさらに、軸方向から見て、
前記回転軸よりも前記平行な方向における一方側及び他方側と、
前記回転軸よりも鉛直斜め上方と、
のうちのいずれかに配置される、モータ。 - 第1周方向角度位置は、前記シャフトの径方向外側面において、軸方向から見て水平方向の一方を向く周方向角度位置であり、
第2周方向角度位置は、前記シャフトの径方向外側面において、軸方向から見て鉛直上方を向く周方向角度位置であり、
第3周方向角度位置は、前記シャフトの径方向外側面において、軸方向から見て水平方向の他方を向く周方向角度位置であり、
前記導電部材は、前記シャフトの径方向外側面のうち、軸方向から見て前記第1周方向角度位置から前記第2周方向角度位置を通って前記第3周方向角度位置までの180°の周方向範囲の領域と接する、請求項1に記載のモータ。 - 前記ハウジングは、
導電性を有して径方向に広がるプレート部と、
前記プレート部の軸方向一方端面に配置されるカバー部材と、
をさらに有し、
前記プレート部には、前記シャフトが挿通される開口部が配置され、
前記除電装置は、前記プレート部と前記カバー部材とで囲まれた収容空間に収容される、請求項1又は請求項2に記載のモータ。 - 前記プレート部は、前記ステータよりも軸方向一方に配置され、
前記収容空間は、前記開口部よりも鉛直下方に配置される所定の広さの下部空間を含む、請求項3に記載のモータ。 - 前記カバー部材は、
前記除電装置を覆う第1カバー部と、
前記第1カバー部よりも径方向外方に配置される第2カバー部と、
を有し、
前記第2カバー部は、前記第1カバー部よりも軸方向他方に配置され、
前記下部空間は、前記プレート部と前記第2カバー部との間に配置される、請求項4に記載のモータ。 - 環状のシール部材をさらに備え、
前記プレート部の前記開口部の外縁部に沿う径方向内端部は、前記シール部材を介して前記シャフトの径方向外側面に接する、請求項3~請求項5のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記ハウジングは、粘着性を有する粘着部材をさらに有し、
前記粘着部材は、前記プレート部及び前記カバー部材間において、前記プレート部及び前記カバー部材の少なくとも一方に配置される、請求項3から請求項6のいずれか1項に記載のモータ。 - 前記除電装置は、
前記導電部材を保持する保持部材と、
前記保持部材を前記プレート部及びカバー部材の少なくとも一方に固定する少なくとも1つの固定部材と、
をさらに有する、請求項3から請求項7のいずれか1項に記載のモータ。 - 少なくとも1つの前記固定部材は、前記プレート部に固定され、
前記プレート部は、軸方向に突出するリブをさらに有し、
前記リブは、前記プレート部のうちの前記固定部材が固定された固定部分から離れる方向に延びる、請求項8に記載のモータ。 - 前記除電装置は、前記導電部材を前記シャフトに向かって押す弾性部材をさらに有する、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のモータ。
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