JP6726360B2 - Refrigerant circulation device for motor - Google Patents
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Description
本発明は、モータ用冷媒循環装置に関する。 The present invention relates to a refrigerant circulation device for a motor.
特許第3211315号公報は、電動車両のモータにおいて、高出力時にコイルが発熱して焼損することを防止するため、ホイールモータ内に配設されているオイルポンプによりオイルを強制的に循環させ、モータ内のコイルを冷却させる機構を開示している。 Japanese Patent No. 3211315 discloses a motor for an electric vehicle, in which the oil is forcibly circulated by an oil pump provided in the wheel motor in order to prevent the coil from generating heat and burning out at high output. A mechanism for cooling the inner coil is disclosed.
しかし、電動のオイルポンプは高価であるため、これを搭載すると電動車両がその分コストが高くなる。 However, since the electric oil pump is expensive, the cost of the electric vehicle increases when the electric oil pump is mounted.
そこで、本発明は、電動のオイルポンプを用いることなくモータに冷媒を循環させることが可能なモータ用冷媒循環装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a motor coolant circulation device that can circulate coolant through a motor without using an electric oil pump.
本発明の一態様におけるモータ用冷媒循環装置は、モータに冷媒を循環して冷却させるモータ用冷媒循環装置である。この装置は、モータに機械的に接続され、モータの回転方向に従って冷媒の吐出方向が切り替わる機械式ポンプと、モータに冷媒を供給する供給経路と、モータから排出された冷媒を導入する導入経路と、モータの正転時に機械式ポンプから吐出される冷媒を流通させる吐出経路と、モータの正転時に機械式ポンプが吸引する冷媒を流通させる吸引経路と、が接続され、モータの正転時に吐出経路と供給経路を連通させるとともに吸引経路と導入経路を連通させ、モータの逆転時に吸引経路と供給経路を連通させるとともに吐出経路と導入経路を連通させる経路切替機構と、を備える。 A motor coolant circulation device according to one aspect of the present invention is a motor coolant circulation device that circulates a coolant in a motor to cool it. This device is a mechanical pump mechanically connected to the motor, the discharge direction of the refrigerant is switched according to the rotation direction of the motor, a supply path for supplying the refrigerant to the motor, and an introduction path for introducing the refrigerant discharged from the motor. , A discharge path for circulating the refrigerant discharged from the mechanical pump during the normal rotation of the motor and a suction path for flowing the refrigerant drawn by the mechanical pump during the forward rotation of the motor are connected, and discharge during the forward rotation of the motor A path switching mechanism that connects the path and the supply path to each other, connects the suction path and the introduction path to each other, and connects the suction path and the supply path to each other and the discharge path and the introduction path when the motor rotates in the reverse direction.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態の構成]
図1は、第1実施形態のモータ用冷媒循環装置1(正転時)の模式図である。図2は、第1実施形態のモータ用冷媒循環装置1(逆転時)の模式図である。[Configuration of First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram of a motor coolant circulation device 1 (during normal rotation) of the first embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram of the motor coolant circulation device 1 (during reverse rotation) of the first embodiment.
第1実施形態のモータ用冷媒循環装置1は、モータ7(ロータ72)を冷却するオイル等の冷媒の循環経路となるものである。モータ用冷媒循環装置1は、ロータ72のシャフト721に機械的に接続された機械式ポンプ2と、経路切替機構3とにより構成される。モータ7(ハウジング71)と経路切替機構3は、冷媒の供給経路56及び導入経路57により接続されている。
The motor refrigerant circulation device 1 of the first embodiment serves as a circulation path for a refrigerant such as oil that cools the motor 7 (rotor 72). The motor coolant circulation device 1 includes a
モータ7は、ハウジング71にロータ72(及びステータ)を収容したものであり、ロータ72内は冷媒が循環できるようになっている。モータ7では、経路切替機構3から供給経路56を介して供給された冷媒がロータ72内部に供給され、ロータ72から排出された冷媒がハウジング71下部にあるタンク711に蓄えられる。そしてタンク711に蓄えられた冷媒は導入経路57を介して経路切替機構3に導入される。
The motor 7 has a rotor 71 (and a stator) housed in a
機械式ポンプ2は、ロータ72のシャフト721に直結する、若しくはシャフト721にギア(不図示)を介して機械的に接続することで、ロータ72の回転力に従って回転し、ロータ72の回転方向に従って回転方向が切り替わるものである。機械式ポンプ2としては、トロコイドポンプ、ベーンポンプ等を適用することができる。そして、機械式ポンプ2から吐出された冷媒は供給経路56を介してモータ7(ロータ72)に供給され、機械式ポンプ2の吸引力により、タンク711に蓄えられた冷媒が導入経路57に導入される。
The
機械式ポンプ2と経路切替機構3は、吐出経路21及び吸引経路22を介して接続されている。吐出経路21は、機械式ポンプ2の正転時に機械式ポンプ2から吐出される冷媒が流通する経路であり、吸引経路22は、機械式ポンプ2の正転時に機械式ポンプ2が吸引する冷媒が流通する経路である。一方、機械式ポンプ2の逆転時は、吐出経路21は機械式ポンプ2が吸引する冷媒が流通する経路となり、吸引経路22は機械式ポンプ2が吐出する冷媒が流通する経路となる。
The
経路切替機構3は、シリンダ4、ピストン5、アクチュエータ6により構成される。シリンダ4は、第1シリンダ41、及び第2シリンダ42により構成されている。第1シリンダ41及び第2シリンダ42は互いに隣り合っており、長手方向及び開口部の向きが一致している。また、第1シリンダ41と第2シリンダ42は互いに直接連通しておらず、機械式ポンプ2、供給経路56、導入経路57を介して互いに連通している。
The
供給経路56は、第1供給経路561と第2供給経路562に分岐し、第1供給経路561が第1シリンダ41に接続され、第2供給経路562が第2シリンダ42に接続されている。
The
導入経路57は、第1導入経路571、第2導入経路572、第3導入経路573に分岐し、第1導入経路571は第1シリンダ41に接続され、第2導入経路572及び第3導入経路573は第2シリンダ42に接続されている。吐出経路21は、第1シリンダ41に接続され、吸引経路22は、第2シリンダ42に接続されている。
The
ピストン5は、アクチュエータ6に支持され、アクチュエータ6の駆動に従ってシリンダ4内で可動するものである。ピストン5は、長手方向の途中位置から第1ピストン51と第2ピストン52に分岐している。
第1ピストン51及び第2ピストン52は互いに平行となるように配置され、第1ピストン51は、第1シリンダ41に収容され、第2ピストン52は第2シリンダ42に収容される。また、第2ピストン52は第1ピストン51よりも長く設計されている。The
The
第1ピストン51には、アクチュエータ6から近い順に、第1仕切り板511、第2仕切り板512が取り付けられており、第2仕切り板512は第1ピストン51の長手方向の端部に取り付けられている。
A
第2ピストン52には、アクチュエータ6から近い順に、第5仕切り板523、第3仕切り板521、第4仕切り板522が取り付けられ、第4仕切り板522は第2ピストン52の長手方向の端部に取り付けられている。
A
第1ピストン51において、第1仕切り板511と第2仕切り板512の間には第1内部空間411が形成され、第2仕切り板512の第1内部空間411の反対側には第2内部空間412が形成されている。
In the
第2ピストン52において、第5仕切り板523と第3仕切り板521の間にはバッファ空間423が形成され、第3仕切り板521と第4仕切り板522の間には第3内部空間421が形成され、第4仕切り板522の第3内部空間421の反対側にはバッファ空間424が形成されている。バッファ空間423は、後述の第1連通状態において第3内部空間421に代わって第2供給経路562に連通させる内部空間である。また、バッファ空間424は、ピストン5のロックを回避するために冷媒を出し入れするための内部空間である。
In the
図1,2に示すように、第2仕切り板512、第3仕切り板521、第4仕切り板522は、ピストン5の長手方向で互いに異なる位置に取り付けられており、第3仕切り板521、第2仕切り板512、第4仕切り板522の順にアクチュエータ6に近くなる位置に取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
アクチュエータ6は、ピストン5(第1ピストン51、第2ピストン52)をその長手方向(シリンダ4の長手方向)に沿って移動させるものである。アクチュエータ6には、モータ7の回転方向を表す回転方向信号(+θ、−θ)が入力され、回転方向信号に従ってピストン5のストローク位置を切り替える。
The actuator 6 moves the piston 5 (
図1では、モータ7は正転しており、アクチュエータ6には回転方向信号(+θ)が入力され、アクチュエータ6は第1ピストン51及び第2ピストン52をアクチュエータ6から遠ざけたストローク位置に移動させている(後述の第1連通状態)。
In FIG. 1, the motor 7 is rotating normally, the rotation direction signal (+θ) is input to the actuator 6, and the actuator 6 moves the
図2では、モータ7は逆転しており、アクチュエータ6には回転方向信号(−θ)が入力され、アクチュエータ6は第1ピストン51及び第2ピストン52をアクチュエータ6に近づけたストローク位置に移動させている(後述の第2連通状態)。
In FIG. 2, the motor 7 is rotated in the reverse direction, the rotation direction signal (−θ) is input to the actuator 6, and the actuator 6 moves the
上記のように、機械式ポンプ2はモータ7の回転方向に従って冷媒の吐出方向が切り替わるため、経路切替機構3は、モータ7の回転方向に従って第1シリンダ41内部及び第2シリンダ42内部の連通状態(第1連通状態、第2連通状態)をそれぞれ切り替えることで、モータ7の回転方向に関わらず供給経路56から冷媒が供給できるように仕切り板(第1仕切り板511乃至第5仕切り板523)が取り付けられている。
As described above, since the
図1、図2に示すように、第1内部空間411、第2内部空間412、第3内部空間421、バッファ空間423、及びバッファ空間424は、第1連通状態及び第2連通状態に関わらず以下の連通状態を維持している。すなわち、第1内部空間411は、第1供給経路561に連通するとともに第1導入経路571から分離している。第2内部空間412は、第1導入経路571に連通するとともに第1供給経路561から分離している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first
バッファ空間423は、第2導入経路572、第3導入経路573、吸引経路22から分離している。第3内部空間421は、吸引経路22に連通し、第3導入経路573から分離している。バッファ空間424は、第2供給経路562、吸引経路22から分離し、第3導入経路573に連通している。
The
図1に示す第1連通状態において、第1内部空間411は吐出経路21と第1供給経路561とを連通し、第2内部空間412は第1導入経路571に連通するとともに吐出経路21から分離し、バッファ空間423は第2供給経路562に連通し、第3内部空間421は吸引経路22と第2導入経路572とを連通するとともに、第2供給経路562から分離し、バッファ空間424は第2導入経路572から分離している。
In the first communication state shown in FIG. 1, the first
図2に示す第2連通状態において、第1内部空間411は吐出経路21から分離し、第2内部空間412は吐出経路21と第1導入経路571とを連通し、バッファ空間423は第2供給経路562から分離し、第3内部空間421は吸引経路22と第2供給経路562とを連通するとともに第2導入経路572から分離し、バッファ空間424は第2導入経路572及び第3導入経路573に連通している。
In the second communication state shown in FIG. 2, the first
上記のように、第2内部空間412は第1導入経路571に常時連通し、バッファ空間424は第3導入経路573に常時連通している。これにより、アクチュエータ6がピストン5を移動させるときに、第2内部空間412及びバッファ空間424に冷媒を出し入れすることができ、ピストン5のロックを回避することができる。
As described above, the second
図3は、第1実施形態のモータ用冷媒循環装置1の経路切替機構3(正転時)の模式図である。図4は、第1実施形態のモータ用冷媒循環装置1の経路切替機構3(逆転時)の模式図である。図3、図4に示すように、仕切り板(第1仕切り板511乃至第5仕切り板523)の側面にはOリング53が取り付けられ、Oリング53が第1シリンダ41、第2シリンダ42の内壁に押圧されることにより互いに隣接する内部空間同士を分離している。
FIG. 3 is a schematic diagram of the path switching mechanism 3 (during normal rotation) of the motor coolant circulation device 1 according to the first embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram of the path switching mechanism 3 (during reverse rotation) of the motor coolant circulation device 1 according to the first embodiment. As shown in FIGS. 3 and 4, an O-
第1シリンダ41には、第1供給経路561の開口部561a、吐出経路21の開口部21a、第1導入経路571の開口部571aが形成されている。第2シリンダ42には、第2供給経路562の開口部562a、吸引経路22の開口部22a、第2導入経路572の開口部572a、第3導入経路573の開口部573aが形成されている。このうち、開口部561a及び開口部562aは供給経路56を介して互いに連通し、開口部571a、開口部572a、及び開口部573aは導入経路57を介し互いに連通している。
The first cylinder 41 is formed with an
図3に示す第1連通状態において、第1内部空間411は開口部561aと開口部21aとを連通し、第2内部空間412は開口部571aに連通するとともに開口部561aから分離し、バッファ空間423は開口部562aに連通し、第3内部空間421は開口部22aと開口部572aとを連通するとともに開口部562aから分離し、バッファ空間424は開口部573aに連通するとともに開口部572aから分離している。
In the first communication state shown in FIG. 3, the first
図4に示す第2連通状態において、第1内部空間411は開口部561aに連通するとともに開口部21aから分離し、第2内部空間412は開口部21aと開口部571aとを連通し、バッファ空間423は開口部562aから分離し、第3内部空間421は開口部562aと開口部22aとを連通するとともに開口部572aから分離し、バッファ空間424は開口部572a及び開口部573aに連通している。
In the second communication state shown in FIG. 4, the first
[第1実施形態の動作]
図1、図3に示す第1連通状態において、機械式ポンプ2が正転すると、機械式ポンプ2は、吸引経路22から冷媒を吸引し、吐出経路21に冷媒を吐出する動作を行う。このとき、タンク711に蓄えられた冷媒は、経路切替機構3において、第2導入経路572を通じて第3内部空間421に導入され、開口部572aから開口部22aに流通して吸引経路22に供給される機械式ポンプ2に吸引される。また、機械式ポンプ2から吐出経路21に吐出された冷媒は、第1内部空間411において開口部21aから開口部561aに流通し、第1供給経路561及び供給経路56を介してモータ7(ロータ72)に供給される。[Operation of First Embodiment]
In the first communication state shown in FIGS. 1 and 3, when the
図2、図4に示す第2連通状態において、機械式ポンプ2が逆転すると、機械式ポンプ2は、吐出経路21から冷媒を吸引し、吸引経路22に冷媒を吐出する動作を行う。このとき、タンク711に蓄えられた冷媒は、経路切替機構3において、第1導入経路571を通じて第2内部空間412に導入され、開口部571aから開口部21aに流通して吐出経路21に導入され機械式ポンプ2に吸引される。また、機械式ポンプ2から吸引経路22に吐出された冷媒は、第3内部空間421に導入され、開口部22aから開口部562aに流通し、第2供給経路562及び供給経路56を介してモータ7(ロータ72)に供給される。
In the second communication state shown in FIGS. 2 and 4, when the
以上のように、モータ7(ロータ72)及び機械式ポンプ2の回転方向に関わらず、タンク711に蓄えられた冷媒は、経路切替機構3内の流路の切替により、供給経路56からモータ7(ロータ72)に供給することができ、冷媒の循環を確実に行うことができる。
As described above, regardless of the rotation directions of the motor 7 (rotor 72) and the
なお、第1連通状態、第2連通状態の切り替えは、アクチュエータ6が回転方向信号(+θ、−θ)を受信することにより、ピストン5を、第1連通状態を実現するストローク位置、第2連通状態を実現するストローク位置に移動させている。その際、第2内部空間412、及びバッファ空間424は常時導入経路57に連通しているので、導入経路57との間で冷媒の出し入れが可能となり、ピストン5の動作のロックを回避することができる。
The switching between the first communication state and the second communication state is performed by the actuator 6 receiving the rotation direction signal (+θ, −θ) so that the
[第1実施形態の効果]
第1実施形態のモータ用冷媒循環装置1は、モータ7に冷媒を循環して冷却させるモータ用冷媒循環装置1であって、モータ7に機械的に接続され、モータ7の回転方向に従って冷媒の吐出方向が切り替わる機械式ポンプ2と、モータ7に冷媒を供給する供給経路56と、モータ7から排出された冷媒を導入する導入経路57と、モータ7の正転時に機械式ポンプ2から吐出される冷媒を流通させる吐出経路21と、モータ7の正転時に機械式ポンプ2が吸引する冷媒を流通させる吸引経路22と、が接続され、モータ7の正転時に吐出経路21と供給経路56を連通させるとともに吸引経路22と導入経路57を連通させ、モータ7の逆転時に吸引経路22と供給経路56を連通させるとともに吐出経路21と導入経路57を連通させる経路切替機構3と、を備える。[Effects of First Embodiment]
The motor coolant circulation device 1 according to the first embodiment is a motor coolant circulation device 1 that circulates a coolant in the motor 7 to cool it, and is mechanically connected to the motor 7 so that the coolant flows according to the rotation direction of the motor 7. The
上記構成により、モータ7の回転方向が切り替わることで機械式ポンプ2の冷媒の吐出方向が切り替わっても経路切替機構3がこれに連動して機械式ポンプ2の連通先を切り替えることができる。よって、モータ7の回転方向、及び機械式ポンプ2の吐出方向に関わらず、冷媒を順方向に循環させることができ、電動のオイルポンプを用いることなく、コストを抑制して、モータ7に冷媒を循環させることができる。
With the above configuration, even if the refrigerant discharge direction of the
経路切替機構3は、供給経路56と、導入経路57と、吐出経路21と、吸引経路22と、が接続されたシリンダ4と、シリンダ4の内部空間を仕切る仕切り板(第1仕切り板511乃至第5仕切り板523)が取り付けられ、仕切り板によりモータ7の正転時に吐出経路21と供給経路56を連通させるとともに吸引経路22と導入経路57とを連通させる内部空間を形成する第1連通状態と、モータ7の逆転時に吸引経路22と供給経路56とを連通させるとともに吐出経路21と導入経路57とを連通させる内部空間を形成する第2連通状態と、に切り替え可能に可動するピストン5と、モータ7の回転方向に従ってピストン5を移動させ、シリンダ4の内部空間を第1連通状態及び第2連通状態のいずれか一方に切り替えるアクチュエータ6と、を備える。
The
上記構成により、簡易な構成で、吐出経路21の連通先、吸引経路22の連通先を切り替え、機械式ポンプ2の回転方向、すなわち冷媒の吐出方向に関わらず冷媒の順方向の循環を維持する機構を構築することができる。
With the above configuration, with a simple configuration, the communication destination of the
シリンダ4は、供給経路56から分岐した第1供給経路561、導入経路57から分岐した第1導入経路571、及び吐出経路21に連通するとともに吸引経路22から分離している第1シリンダ41と、供給経路56から分岐した第2供給経路562、導入経路57から分岐した第2導入経路572、及び吸引経路22に連通するとともに吐出経路21から分離している第2シリンダ42と、を備える。
The cylinder 4 is connected to the
ピストン5は、第1シリンダ41内に配置される第1ピストン51と、第2シリンダ42内に配置される第2ピストン52と、に分岐している。
The
仕切り板は、第1ピストン51に並んで取り付けられた第1仕切り板511及び第2仕切り板512と、第2ピストン52に並んで取り付けられた第3仕切り板521及び第4仕切り板522と、を備える。
The partition plate includes a
第1シリンダ41は、第1仕切り板511と第2仕切り板512の間に形成され、第1供給経路561に連通する第1内部空間411と、第2仕切り板512の第1内部空間411の反対側に形成され、第1導入経路571に連通する第2内部空間412と、を備える。
The first cylinder 41 is formed between the
第2シリンダ42は、第3仕切り板521と第4仕切り板522の間に形成され吸引経路22に連通する第3内部空間421を備える。
The
第1連通状態において、第1内部空間411は、吐出経路21と第1供給経路561とを連通し、第3内部空間421は、吸引経路22と第2導入経路572とを連通している。
In the first communication state, the first
第2連通状態において、第2内部空間412は、吐出経路21と第1導入経路571とを連通し、第3内部空間421は、吸引経路22と第2供給経路562とを連通している。
In the second communication state, the second
上記構成により、ピストン5を移動させるだけでシリンダ4内に第1連通状態及び第2連通状態を形成できるので、経路切替機構3を小型化することができる。
With the above configuration, the first communication state and the second communication state can be formed in the cylinder 4 simply by moving the
なお、第1実施形態(以後の実施形態も同様)において、供給経路56と導入経路57の取り付け位置を逆にしてもよい。この場合、第1連通状態と第2連通状態とで連通状態が互いに入れ替わる。よって、モータ7及び機械式ポンプ2が正転しているときは、アクチュエータ6はピストン5を上記の第2連通状態となるストローク位置に移動させ、逆転しているときはピストン5を上記の第1連通状態となるストローク位置に移動させればよい。また、第1実施形態では、供給経路56を第1供給経路561と第2供給経路562に分岐させているが、供給経路56が第1シリンダ41及び第2シリンダ42に連通するように、シリンダ4において第1シリンダ41と第2シリンダ42の間の壁面を跨ぐような大きな開口部を形成し、この開口部に供給経路56を接続する形態であってもよい。同様に、導入経路57を第1導入経路571と第2導入経路572に分岐させているが、導入経路57が第1シリンダ41及び第2シリンダ42に連通するように、シリンダ4において第1シリンダ41と第2シリンダ42の間の壁面を跨ぐような大きな開口部を形成し、この開口部に導入経路57を接続する形態であってもよい。
In addition, in the first embodiment (the same applies to the subsequent embodiments), the attachment positions of the
[第2実施形態の構成]
図5は、第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1(正転時)の模式図である。図6は、第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1(逆転時)の模式図である。第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1では、経路切替機構3にエア導入経路58が接続され、ロータ72の冷却が不要な場合に、機械式ポンプ2を空回りさせて、モータ7のトルクの機械式ポンプ2に係る損失を低減させるようになっている。[Configuration of Second Embodiment]
FIG. 5 is a schematic diagram of a motor refrigerant circulation device 1 (during normal rotation) of the second embodiment. FIG. 6 is a schematic diagram of the motor refrigerant circulation device 1 (during reverse rotation) of the second embodiment. In the motor refrigerant circulation device 1 of the second embodiment, when the
供給経路56は、第1供給経路561と第2供給経路562に分岐し、第1供給経路561が第1シリンダ41に接続され、第2供給経路562が第2シリンダ42に接続されている。
The
導入経路57は、第1導入経路571、第2導入経路572に分岐し、第1導入経路571は第1シリンダ41に接続され、第2導入経路572は第2シリンダ42に接続されている。吐出経路21は、第1シリンダ41に接続され、吸引経路22は、第2シリンダ42に接続されている。
The
エア導入経路58の一方は、モータ7のハウジング71(タンク711)であって冷媒の液面より高くなる位置に接続され、他方は、シリンダ4に接続されている。これにより、経路切替機構3からエア導入経路58に冷媒が逆流したとしても、冷媒が外部に漏洩することを防止できる。
One of the
エア導入経路58の他方は、第1エア導入経路581、第2エア導入経路582、第3エア導入経路583に分岐し、第1エア導入経路581は第1シリンダ41に接続され、第2エア導入経路582及び第3エア導入経路583は第2シリンダ42に接続されている。
The other side of the
第1ピストン54には、アクチュエータ6から近い順に、第1仕切り板541、第2仕切り板542、第3仕切り板543が取り付けられており、第3仕切り板543は第1ピストン54の長手方向の端部に取り付けられている。
A
第2ピストン55には、アクチュエータ6から近い順に、第7仕切り板554、第4仕切り板551、第5仕切り板552、第6仕切り板553が取り付けられ、第6仕切り板553は第2ピストン55の長手方向の端部に取り付けられている。
A
第1シリンダ41において、第1仕切り板541と第2仕切り板542の間には第1内部空間411が形成され、第2仕切り板542と第3仕切り板543の間には第2内部空間412が形成され、第3仕切り板543の第2内部空間412の反対側には、ピストン5の動作のロックを回避するためにエアを出し入れするためのバッファ空間413が形成されている。
In the first cylinder 41, a first
第2シリンダ42において、第7仕切り板554と第4仕切り板551の間にはバッファ空間423が形成され、第4仕切り板551と第5仕切り板552の間には第3内部空間421が形成され、第5仕切り板552と第6仕切り板553の間には第4内部空間422が形成され、第6仕切り板553の第4内部空間422の反対側には、ピストン5の動作のロックを回避するためにエアを出し入れするためのバッファ空間424が形成されている。
In the
図5、図6に示すように、第1内部空間411乃至第4内部空間422、バッファ空間413、バッファ空間423、及びバッファ空間424は、第1連通状態、第2連通状態、及び後述の第3連通状態に関わらず以下の連通状態を維持している。すなわち、第1内部空間411は、第1供給経路561に連通し、第1導入経路571、及び第1エア導入経路581から分離している。第2内部空間412は、第1導入経路571に連通するとともに第1供給経路561及び第1エア導入経路581から分離している。バッファ空間413は、第1供給経路561、第1導入経路571、及び吐出経路21から分離するとともに第1エア導入経路581に連通している。バッファ空間423は、第2導入経路572、吸引経路22、第2エア導入経路582、及び第3エア導入経路583から分離している。第3内部空間421は、吸引経路22に連通するとともに第2エア導入経路582及び第3エア導入経路583から分離している。第4内部空間422は、第2供給経路562、吸引経路22、及び第3エア導入経路583から分離している。バッファ空間424は、第2供給経路562、第2導入経路572、吸引経路22から分離し、第3エア導入経路583に連通している。
As shown in FIGS. 5 and 6, the first
図5に示す第1連通状態において、第1内部空間411は吐出経路21と第1供給経路561とを連通し、第2内部空間412は吐出経路21から分離し、バッファ空間423は第2供給経路562に連通し、第3内部空間421は吸引経路22と第2導入経路572とを連通し、第4内部空間422は第2エア導入経路582に連通するとともに第2導入経路572から分離し、バッファ空間424は第2エア導入経路582から分離している。
In the first communication state shown in FIG. 5, the first
図6に示す第2連通状態において、第1内部空間411は吐出経路21から分離し、第2内部空間412は吐出経路21と第1導入経路571とを連通し、バッファ空間423は第2供給経路562から分離し、第3内部空間421は吸引経路22と第2供給経路562とを連通するとともに第2導入経路572から分離し、第4内部空間422は第2導入経路572に連通するともに第2エア導入経路582から分離し、バッファ空間424は第2エア導入経路582に連通している。
In the second communication state shown in FIG. 6, the first
上記のように、バッファ空間413は第1エア導入経路581に常時連通し、バッファ空間424は第3エア導入経路583に常時連通している。これにより、アクチュエータ6がピストン5を移動させるときに、バッファ空間413及びバッファ空間424に対してエアを出し入れすることができ、ピストン5のロックを回避することができる。またモータ7内のエアをバッファ空間413及びバッファ空間424に導入するので、モータ7内の気化したオイルを包含するエアの漏洩を防止することができる。
As described above, the
図7は、第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1を構成する経路切替機構3(正転時)の模式図である。図8は、第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1を構成する経路切替機構3(逆転時)の模式図である。 FIG. 7 is a schematic diagram of the path switching mechanism 3 (during normal rotation) that configures the motor coolant circulation device 1 of the second embodiment. FIG. 8 is a schematic view of the path switching mechanism 3 (during reverse rotation) that constitutes the motor coolant circulation device 1 of the second embodiment.
図7、図8に示すように、第1シリンダ41には、第1供給経路561の開口部561a、吐出経路21の開口部21a、第1導入経路571の開口部571a、第1エア導入経路581の開口部581aが形成されている。第2シリンダ42には、第2供給経路562の開口部562a、吸引経路22の開口部22a、第2導入経路572の開口部572a、第2エア導入経路582の開口部582a、第3エア導入経路583の開口部583aが形成されている。このうち、開口部561a及び開口部562aは供給経路56を介して互いに連通し、開口部571a及び開口部572aは導入経路57を介して互いに連通し、開口部581a、開口部582a、及び開口部583aはエア導入経路58を介して相互に連通している。なお、エア導入経路58を第1エア導入経路581と第2エア導入経路582に分岐させているが、エア導入経路58が第1シリンダ41及び第2シリンダ42に連通するように、シリンダ4において第1シリンダ41と第2シリンダ42の間の壁面を跨ぐような大きな開口部を形成し、この開口部にエア導入経路58を接続する形態であってもよい。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the first cylinder 41, the
図7に示す第1連通状態において、第1内部空間411は開口部561aと開口部21aとを連通し、第2内部空間412は開口部571aに連通し、バッファ空間413は開口部581aに連通し、バッファ空間423は開口部562aに連通し、第3内部空間421は開口部22aと開口部572aとを連通し、第4内部空間422は開口部582aに連通し、バッファ空間424は開口部583aに連通している。
In the first communication state shown in FIG. 7, the first
図8に示す第2連通状態において、第1内部空間411は開口部561aに連通し、第2内部空間412は開口部21aと開口部571aとを連通し、バッファ空間413は開口部581aに連通し、バッファ空間423は開口部562aから分離し、第3内部空間421は開口部22aと開口部562aとを連通するとともに開口部572aから分離し、第4内部空間422は開口部572aに連通するとともに開口部582aから分離し、バッファ空間424は開口部582a及び開口部583aに連通している。
In the second communication state shown in FIG. 8, the first
アクチュエータ6は、モータ7に取り付けた温度センサ(不図示)によりモータ7(ロータ72)の温度(T)を計測可能であり、温度(T)が所定温度(Tth)よりも高いときは、ピストン5のストローク位置を、回転方向信号(+θ、−θ)に基づいて、第1連通状態を形成するストローク位置、または第2連通状態を形成するストローク位置に移動させる。 The actuator 6 can measure the temperature (T) of the motor 7 (rotor 72) by a temperature sensor (not shown) attached to the motor 7, and when the temperature (T) is higher than a predetermined temperature (Tth), the piston 6 The stroke position of No. 5 is moved to the stroke position forming the first communication state or the stroke position forming the second communication state based on the rotation direction signal (+θ, −θ).
一方、アクチュエータ6は、温度(T)が所定温度(Tth)よりも低くなったときは、モータ7(ロータ72)の冷却が不要であると判断して、回転方向信号(+θ、−θ)に関わらず、ピストン5のストローク位置を、後述の第3連通状態となるストローク位置に移動させ、機械式ポンプ2を空回りさせる。
On the other hand, when the temperature (T) becomes lower than the predetermined temperature (Tth), the actuator 6 determines that the cooling of the motor 7 (rotor 72) is unnecessary, and the rotation direction signal (+θ, −θ). Regardless of this, the stroke position of the
図9は、第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1(正転空回り時)の模式図である。図10は、第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1(逆転空回り時)の模式図である。図11は、第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1を構成する経路切替機構3の模式図であり、実線の矢印は機械式ポンプ2が正転時のエアの流通方向を示し、破線の矢印は機械式ポンプ2が逆転時のエアの流通方向を示す。
FIG. 9 is a schematic diagram of the motor coolant circulation device 1 (in the normal rotation idling state) of the second embodiment. FIG. 10 is a schematic diagram of the motor coolant circulation device 1 (in the reverse rotation idle mode) of the second embodiment. FIG. 11 is a schematic diagram of the
図9乃至図11に示すように、第3連通状態は、第1連通状態に類似しているが、第2導入経路572が第3内部空間421、及び第4内部空間422に連通した状態となっている。すなわち、図11に示すように、第2導入経路572の開口部572a(第1開口部)の径が第5仕切り板552の厚みよりも大きくなっており、第3連通状態において、第5仕切り板552の両面側に開口部572aがはみ出る態様で第5仕切り板552の側面が開口部572aに対向することで、第3内部空間421と第4内部空間422が開口部572aを介して互いに連通した状態となっている。
As shown in FIGS. 9 to 11, the third communication state is similar to the first communication state, but the
図9、図10に示すように、経路切替機構3において、第3連通状態を形成するピストン5のストローク位置は、第1連通状態を形成するピストン5のストローク位置と、第2連通状態を形成するピストン5のストローク位置との間の位置となっている。これによりアクチュエータ6のストローク量の増加を回避することができる。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the
図9、図10に示すように、エア導入経路58(第2エア導入経路582)は、第4内部空間422、第2導入経路572(開口部572a)、第3内部空間421、吸引経路22を介して機械式ポンプ2に連通することになる。また、機械式ポンプ2は、吐出経路21、第1内部空間411を介して第1供給経路561に連通している。
As shown in FIGS. 9 and 10, the air introduction path 58 (second air introduction path 582) includes a fourth
図9及び図11(実線の矢印)に示すように、モータ7及び機械式ポンプ2が正転している場合は、吸引経路22が負圧となることで、エア導入経路58(第2エア導入経路582)にエアが導入され、エアは第4内部空間422、開口部572a、第3内部空間421、吸引経路22を介して機械式ポンプ2に吸引される。このとき、エアは冷媒よりも比重が軽いため、冷媒よりも優先的に機械式ポンプ2に吸引される。また、機械式ポンプ2から吐出経路21に吐出されたエアは第1内部空間411を介して第1供給経路561(供給経路56)からモータ7(ハウジング71)に排出される。これにより、機械式ポンプ2が正転で空回りし始めるとともに、モータ7からエア導入経路58を介して導入したエアが供給経路56を介してモータ7に戻され、エアがモータ7(ハウジング71)と経路切替機構3との間を循環する。
As shown in FIG. 9 and FIG. 11 (solid line arrow), when the motor 7 and the
また、図10及び図11(破線の矢印)に示すように、モータ7及び機械式ポンプ2が逆転しているときは、吐出経路21が負圧となることで、供給経路56(第1供給経路561)にエアが導入され、エアは第1内部空間411、吐出経路21を介して機械式ポンプ2に吸引される。また機械式ポンプ2から吸引経路22に吐出されたエアは、第3内部空間421、開口部572a、第4内部空間422を介して、第2エア導入経路582(エア導入経路58)からモータ7(ハウジング71)に排出される。これにより、機械式ポンプ2が逆転で空回りし始めるとともに、モータ7から供給経路56を介して導入したエアがエア導入経路58を介してモータ7に戻され、エアがモータ7(ハウジング71)と経路切替機構3との間を循環する。
In addition, as shown in FIGS. 10 and 11 (broken line arrow), when the motor 7 and the
そして、図9、図10に示すように、エアが機械式ポンプ2に吸引される状態をしばらく維持することで、機械式ポンプ2内部はエアで満たされ、機械式ポンプ2が空回りすることになる。
Then, as shown in FIGS. 9 and 10, by maintaining the state in which the air is sucked by the
[第2実施形態の動作]
アクチュエータ6は、温度(T)が所定温度(Tth)よりも高いときは、ピストン5のストローク位置を、回転方向信号(+θ、−θ)に基づいて、第1連通状態を形成するストローク位置、または第2連通状態を形成するストローク位置に移動させる。[Operation of Second Embodiment]
When the temperature (T) is higher than the predetermined temperature (Tth), the actuator 6 determines the stroke position of the
図5、図7に示す第1連通状態において、機械式ポンプ2が正転すると、機械式ポンプ2は、吸引経路22から冷媒を吸引し、吐出経路21に冷媒を吐出する動作を行う。このとき、タンク711に蓄えられた冷媒は、経路切替機構3において、第2導入経路572を通じて第3内部空間421に導入され、第3内部空間421に導入された冷媒が吸引経路22を介して機械式ポンプ2に吸引される。また、機械式ポンプ2から吐出経路21に吐出された冷媒は、第1内部空間411及び第1供給経路561(供給経路56)を介してモータ7(ロータ72)に供給される。
In the first communication state shown in FIGS. 5 and 7, when the
図6、図8に示す第2連通状態において、機械式ポンプ2が逆転すると、機械式ポンプ2は、吐出経路21から冷媒を吸引し、吸引経路22の冷媒を吐出する動作を行う。このとき、タンク711に蓄えられた冷媒は、経路切替機構3において、第1導入経路571を通じて第2内部空間412に導入され、第2内部空間412に導入された冷媒が吐出経路21を介して機械式ポンプ2に吸引される。また、機械式ポンプ2から吸引経路22に吐出された冷媒は、第3内部空間421及び第2供給経路562(供給経路56)を介してモータ7(ロータ72)に供給される。
In the second communication state shown in FIGS. 6 and 8, when the
以上のように、第2実施形態においても、モータ7(ロータ72)及び機械式ポンプ2の回転方向に関わらず、タンク711に蓄えられた冷媒は、経路切替機構3を介してモータ7(ロータ72)に供給することができ、冷媒の循環を確実に行うことができる。
As described above, also in the second embodiment, regardless of the rotation directions of the motor 7 (rotor 72) and the
一方、アクチュエータ6は、温度(T)が所定温度(Tth)よりも低くなったときは、ピストン5のストローク位置を、図9乃至図11に示すように、第3連通状態となるストローク位置に移動させ、機械式ポンプ2を空回りさせる。
On the other hand, when the temperature (T) becomes lower than the predetermined temperature (Tth), the actuator 6 changes the stroke position of the
また、アクチュエータ6は、ピストン5を第3連通状態となるストローク位置に移動させたあと、所定時間経過後に、回転方向信号(+θ、−θ)に基づいて、第1連通状態を形成するストローク位置、または第2連通状態を形成するストローク位置に一時的に移動させ、機械式ポンプ2内部に一時的に冷媒を供給して潤滑不足による磨耗を防止するようにしてもよい。
In addition, the actuator 6 moves the
その後、温度(T)が所定温度(Tth)以上になった場合には、アクチュエータ6は、回転方向信号(+θ、−θ)に基づいて、ピストン5を、第1連通状態を形成するストローク位置、または第2連通状態を形成するストローク位置に移動させモータ7(ロータ72)への冷媒の循環を再開する。
After that, when the temperature (T) becomes equal to or higher than the predetermined temperature (Tth), the actuator 6 moves the
[第2実施形態の効果]
第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1において、シリンダ4には、エアを導入するエア導入経路58が接続され、仕切り板(第5仕切り板552)は、第1連通状態を形成する位置と第2連通状態を形成する位置との間の位置において、吐出経路21を供給経路56に連通させるとともに導入経路57(第2導入経路572の開口部572a)を介して吸引経路22をエア導入経路58に連通させる内部空間を形成する第3連通状態に切り替え可能となるようにピストン5に取り付けられている。そして、アクチュエータ6は、冷媒の温度が所定温度よりも低くなったときに、第3連通状態となるようにピストン5を移動させる。[Effects of Second Embodiment]
In the motor refrigerant circulation device 1 of the second embodiment, the
上記構成により、モータ7(ロータ72)の冷却が不要な場合は、機械式ポンプ2にエアを供給して空回りさせることでモータ7のトルク(出力)の機械式ポンプ2の回転による損失を低減することができる。また、第3連通状態を形成するストローク位置を、第1連通状態を形成するストローク位置と第2連通状態を形成するストローク位置の間に設定しているので、ピストン5のストローク長を長くする必要はなく、アクチュエータ6の負担を回避できる。
With the above configuration, when cooling of the motor 7 (rotor 72) is not necessary, the loss of torque (output) of the motor 7 due to rotation of the
シリンダ4は、供給経路56から分岐した第1供給経路561、導入経路57から分岐した第1導入経路571、及び吐出経路21に連通するとともに吸引経路22から分離している第1シリンダ41と、供給経路56から分岐した第2供給経路562、導入経路57から分岐した第2導入経路572、吸引経路22、及びエア導入経路58(第2エア導入経路582)に連通するとともに吐出経路21から分離している第2シリンダ42と、を備える。
The cylinder 4 is connected to the
ピストン5は、第1シリンダ41内に配置される第1ピストン54と、第2シリンダ42内に配置される第2ピストン55と、に分岐している。
The
仕切り板は、第1ピストン54に並んで取り付けられた第1仕切り板541、第2仕切り板542、及び第3仕切り板543と、第2ピストン55に並んで取り付けられた第4仕切り板551、第5仕切り板552、及び第6仕切り板553と、を備える。
る。The partition plate includes a
It
第1シリンダ41は、第1仕切り板541と第2仕切り板542の間に形成され、第1供給経路561に連通する第1内部空間411と、第2仕切り板542と第3仕切り板543の間に形成され、第1導入経路571に連通する第2内部空間412と、を備える。
The first cylinder 41 is formed between the
第2シリンダ42は、第4仕切り板551と第5仕切り板552の間に形成され、吸引経路22に連通する第3内部空間421と、第5仕切り板552と第6仕切り板553との間に形成された第4内部空間422と、を備える。
The
第1連通状態において、第1内部空間411は、吐出経路21と第1供給経路561とを連通し、第3内部空間421は、吸引経路22と第2導入経路572とを連通している。
In the first communication state, the first
第2連通状態において、第2内部空間412は、吐出経路21と第1導入経路571とを連通し、第3内部空間421は、吸引経路22と第2供給経路562とを連通している。
In the second communication state, the second
第3連通状態において、第1内部空間411は、吐出経路21と第1供給経路561とを連通し、第3内部空間421は、吸引経路22に連通し、第4内部空間422は、第2エア導入経路582(エア導入経路58)に連通し、第3内部空間421と第4内部空間422が第2導入経路572(開口部572a)を介して互いに連通している。
In the third communication state, the first
上記構成により、ピストン5を移動させるだけでシリンダ4内に第1連通状態、第2連通状態、及び第3連通状態を形成できるので、経路切替機構3を小型化することができる。
With the above configuration, the first communication state, the second communication state, and the third communication state can be formed in the cylinder 4 simply by moving the
第2導入経路572の第2シリンダ42に接続する開口部572a(第1開口部)の径は、第5仕切り板552の厚みよりも大きく、第3連通状態において、第5仕切り板552の両面側に開口部572aがはみ出る態様で第5仕切り板552の側面が開口部572aに対向することで、第3内部空間421と第4内部空間422が開口部572aを介して互いに連通している。これにより、簡易な構成で第3内部空間421と第4内部空間422を第3連通状態において互いに連通させることができる。
The diameter of the
アクチュエータ6は、シリンダ4の内部空間を第3連通状態にしている間、所定時間ごとにモータ7の回転方向に従って第1連通状態または第2連通状態に一時的に戻すようにしてもよい。これにより、機械式ポンプ2内部に一時的に冷媒を供給して、機械式ポンプ2の潤滑不足による磨耗を防止することができる。
The actuator 6 may temporarily return to the first communication state or the second communication state according to the rotation direction of the motor 7 at predetermined intervals while the internal space of the cylinder 4 is in the third communication state. As a result, the coolant can be temporarily supplied to the inside of the
エア導入経路58は、モータ7のハウジング71に連通している。これにより、経路切替機構3からエア導入経路58に冷媒が逆流したとしても、冷媒が外部に漏洩することを防止できる。なお、第2実施形態では、第1シリンダ41の底部、及び第2シリンダ42の底部を開放し、第1エア導入経路581(バッファ空間413)、第3エア導入経路583(バッファ空間424)を省略しても、第1連通状態、第2連通状態、第3連通状態を形成することが可能である。
The
第2実施形態(第1実施形態も同様)では、ピストン5をアクチュエータ6から繰り出すことにより第1連通状態を形成し、逆にピストン5を引っ込めることにより第2連通状態を形成している。しかし、例えば、吐出経路21、吸引経路22、供給経路56、導入経路57、エア導入経路58のシリンダ4の取り付け位置をシリンダ4の長手方向で反転させ、第1仕切り板541乃至第7仕切り板554(第1実施形態の第1仕切り板511乃至第5仕切り板523)の取り付け位置もピストン5の長手方向で反転させる。これにより、ピストン5をアクチュエータ6から繰り出すことで第2連通状態を形成し、逆にピストン5を引っ込めることで第1連通状態を形成することが可能である。
In the second embodiment (the same applies to the first embodiment), the
[第3実施形態]
図12は、第3実施形態のモータ用冷媒循環装置1(正転空回り時)の模式図である。図13は、第3実施形態のモータ用冷媒循環装置1(逆転空回り時)の模式図である。[Third Embodiment]
FIG. 12 is a schematic diagram of a motor coolant circulation device 1 (in the normal rotation idling state) of the third embodiment. FIG. 13 is a schematic diagram of the motor coolant circulation device 1 (in the reverse rotation idle mode) of the third embodiment.
第3実施形態のモータ用冷媒循環装置1は、第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1においてアクチュエータ6のストローク長を長くしたものである。そして、アクチュエータ6(図12、図13では不図示)は、仕切り板のいずれもが、供給経路56、吐出経路21、吸引経路22、及びエア導入経路58のシリンダ4に接続するそれぞれの開口部よりもピストン5の長手方向の一方側に位置するようにピストン5を移動可能となっている。
The motor refrigerant circulation device 1 of the third embodiment is obtained by extending the stroke length of the actuator 6 in the motor refrigerant circulation device 1 of the second embodiment. The actuator 6 (not shown in FIGS. 12 and 13) has openings for connecting partition plates to the cylinder 4 of the
すなわち、アクチュエータ6は、第3仕切り板543が第1供給経路561、吐出経路21、及び第1エア導入経路581のシリンダ4に接続するそれぞれの開口部よりもアクチュエータ6に近接する位置となり、また、第6仕切り板553が第2導入経路572、吸引経路22、及び第2エア導入経路582のシリンダ4に接続するそれぞれの開口部よりもアクチュエータ6に近接する位置となるようにピストン5を移動可能となっている。このようにピストン5を移動させることで、エア導入経路58からエアが第1シリンダ41、第2シリンダ42に充填される。
That is, the actuator 6 is located closer to the actuator 6 than the respective openings of the
図12に示すように、モータ7及び機械式ポンプ2が正転した状態で、ピストン5を上記のように移動させると、吸引経路22が負圧となることで、エア導入経路58(第2エア導入経路582、第3エア導入経路583)を経由して第2シリンダ42にエアが導入され、第2シリンダ42に連通した吸引経路22を経由して機械式ポンプ2にエアが到達する。また、機械式ポンプ2から吐出経路21に吐出されたエアは第1シリンダ41に排出され、エアは第1シリンダ41に連通した第1供給経路561(供給経路56)を経由してモータ7(ハウジング71)に排出される。これにより、機械式ポンプ2が正転で空回りするとともに、モータ7からエア導入経路58を介して導入したエアが供給経路56を介してモータ7に戻され、エアがモータ7(ハウジング71)と経路切替機構3との間を循環する。
As shown in FIG. 12, when the
また、上記のようにエアの循環を行うと、第1シリンダ41に排出されたエアが第1エア導入経路581に流通する場合がある。この場合、当該エアは第2エア導入経路582を介して第2シリンダ42に導入され、これが第2シリンダ42に連通する吸引経路22に導入され、エアが機械式ポンプ2、第1シリンダ41、第2シリンダ42、機械式ポンプ2の順に循環する循環経路が形成される。
Further, when the air circulation is performed as described above, the air discharged to the first cylinder 41 may flow to the first
図13に示すように、モータ7及び機械式ポンプ2が逆転した状態で、ピストン5を上記のように移動させると、吐出経路21が負圧となることで、供給経路56(第1供給経路561)を経由して第1シリンダ41にエアが導入され、第1シリンダ41に連通した吐出経路21を経由して機械式ポンプ2にエアが到達する。また、機械式ポンプ2から吸引経路22に吐出されたエアは第2シリンダ42に排出され、エアは第2シリンダ42に連通した第2エア導入経路582(エア導入経路58)を経由してモータ7(ハウジング71)に排出される。これにより、機械式ポンプ2が逆転で空回りするとともに、モータ7から供給経路56を介して導入したエアがエア導入経路58を介してモータ7に戻され、エアがモータ7(ハウジング71)と経路切替機構3との間を循環する。
As shown in FIG. 13, when the
また、上記のようにエアの循環を行うと、第2エア導入経路582に導入されたエアが第1エア導入経路581を介して第1シリンダ41に導入される場合がある。この場合、当該エアは第1シリンダ41に連通する吐出経路21に導入され、エアが機械式ポンプ2、第2シリンダ42、第1シリンダ41、機械式ポンプ2の順に循環する循環経路が形成される。
Further, when the air circulation is performed as described above, the air introduced into the second
第3実施形態のモータ用冷媒循環装置1では、アクチュエータ6のストローク量は長くなるが、シリンダ4内をただちにエアで充填できるので、モータ7の出力の機械式ポンプ2の回転による損失を短時間で低減させることができる。
In the motor refrigerant circulation device 1 of the third embodiment, the stroke amount of the actuator 6 becomes long, but the cylinder 4 can be immediately filled with air, so the loss of the output of the motor 7 due to the rotation of the
[第4実施形態]
図14は、第4実施形態のモータ用冷媒循環装置1を構成する経路切替機構3(正転空周り時)の模式図である。図15は、第4実施形態のモータ用冷媒循環装置1を構成する経路切替機構3(逆転空周り時)の模式図である。第4実施形態のモータ用冷媒循環装置1は、第2実施形態のモータ用冷媒循環装置1を構成する経路切替機構3において、第2導入経路572の開口部572a(第1開口部)が、第1シリンダ41に連通したものである。また、吐出経路21の第1シリンダ41に接続する開口部21a(第2開口部)の径は、第2仕切り板542の厚みよりも大きく設計されている。[Fourth Embodiment]
FIG. 14 is a schematic diagram of the path switching mechanism 3 (in the normal rotation idle mode) that constitutes the motor refrigerant circulation device 1 of the fourth embodiment. FIG. 15 is a schematic diagram of the path switching mechanism 3 (when the engine is in the reverse rotation idle state) which constitutes the motor coolant circulation device 1 of the fourth embodiment. In the motor coolant circulation device 1 of the fourth embodiment, in the
そして、第3連通状態において、開口部572a(第1開口部)は、第2内部空間412に連通しており、第2仕切り板542の両面側に開口部21a(第2開口部)がはみ出る態様で第2仕切り板542の側面が開口部21a(第2開口部)に対向することで、第1内部空間411と第2内部空間412が開口部21a(第2開口部)を介して互いに連通している。
Then, in the third communication state, the
図14に示すように、モータ7及び機械式ポンプ2が正転した状態で、第3連通状態を形成する位置にピストン5を移動させると、吸引経路22が負圧となることで、エア導入経路58(第2エア導入経路582)を経由して第4内部空間422にエアが導入され、当該エアが上記理由により冷媒に優先して第2導入経路572の開口部572aを介して第3内部空間421に導入され、さらに第3内部空間421に連通する吸引経路22に導入されることで機械式ポンプ2にエアが吸引される。
As shown in FIG. 14, when the
また、機械式ポンプ2から吐出経路21に吐出されたエアは第1内部空間411に排出され、当該エアは第1内部空間411に連通した第1供給経路561(供給経路56)を介してモータ7(ハウジング71)に排出される。これにより、機械式ポンプ2が正転で空回りするとともに、モータ7からエア導入経路58を介して導入したエアが供給経路56を介してモータ7に戻され、エアがモータ7(ハウジング71)と経路切替機構3との間を循環する。
Further, the air discharged from the
第3連通状態において、吐出経路21の開口部21a及び第2導入経路572の開口部572aは第2内部空間412で互いに連通している。よって、上記のようにエアの循環をしばらく行うと、第2内部空間412に排出されたエアが第2導入経路572の開口部572aを介して第3内部空間421に流通する場合がある。この場合、当該エアは再び吸引経路22に導入されることで、エアが機械式ポンプ2、第2内部空間412、第3内部空間421、機械式ポンプ2の順に循環する循環経路が形成される。
In the third communication state, the
図15に示すように、モータ7及び機械式ポンプ2が逆転した状態で、第3連通状態を形成する位置にピストン5を移動させると、吐出経路21が負圧となることで、供給経路56(第1供給経路561)を経由して第1内部空間411にエアが導入され、当該エアが吐出経路21に導入されることで機械式ポンプ2にエアが吸引される。
As shown in FIG. 15, when the
また、機械式ポンプ2から吸引経路22に吐出されたエアは第3内部空間421に排出され、当該エアは第2導入経路572の開口部572aを介して第4内部空間422に導入され、第4内部空間422に連通する第2エア導入経路582(エア導入経路58)に導入されモータ7(ハウジング71)に排出される。これにより、機械式ポンプ2が逆転で空回りするとともに、モータ7からエア導入経路58を介して導入したエアが供給経路56を介してモータ7に戻され、エアがモータ7(ハウジング71)と経路切替機構3との間を循環する。
Further, the air discharged from the
また、上記のようにエアの循環をしばらく行うと、第3内部空間421に排出されたエアが第2導入経路572の開口部572aを介して第2内部空間412に流通する場合がある。この場合、当該エアは開口部21aから吐出経路21に導入されることで、エアが機械式ポンプ2、第3内部空間421、第2内部空間412、機械式ポンプ2の順に循環する循環経路が形成される。
Further, if the air circulation is performed for a while as described above, the air discharged to the third
第4実施形態のモータ用冷媒循環装置1では、アクチュエータ6のストローク量を長くすることなく、エアの流通経路が複数できるので、エアの流通抵抗を減少させることで、モータ7の出力の機械式ポンプ2の回転による損失をさらに低減させ、アクチュエータ6の負担を軽減することができる。
In the motor refrigerant circulation device 1 of the fourth embodiment, since a plurality of air circulation paths can be formed without increasing the stroke amount of the actuator 6, the mechanical resistance of the output of the motor 7 can be reduced by reducing the air circulation resistance. It is possible to further reduce the loss due to the rotation of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment merely shows a part of the application example of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.
Claims (10)
前記モータに機械的に接続され、前記モータの回転方向に従って前記冷媒の吐出方向が切り替わる機械式ポンプと、
前記モータに前記冷媒を供給する供給経路と、前記モータから排出された前記冷媒を導入する導入経路と、前記モータの正転時に前記機械式ポンプから吐出される前記冷媒を流通させる吐出経路と、前記モータの正転時に前記機械式ポンプが吸引する前記冷媒を流通させる吸引経路と、が接続され、前記モータの正転時に前記機械式ポンプの吐出圧に関わらず前記吐出経路と前記供給経路を連通させるとともに前記吸引経路と前記導入経路を連通させ、前記モータの逆転時に前記機械式ポンプの吐出圧に関わらず前記吸引経路と前記供給経路を連通させるとともに前記吐出経路と前記導入経路を連通させる経路切替機構と、を備えるモータ用冷媒循環装置。A refrigerant circulation device for a motor that circulates and cools a refrigerant in a motor,
A mechanical pump that is mechanically connected to the motor and that switches the discharge direction of the refrigerant according to the rotation direction of the motor,
A supply path for supplying the refrigerant to the motor, an introduction path for introducing the refrigerant discharged from the motor, and a discharge path for circulating the refrigerant discharged from the mechanical pump during forward rotation of the motor, A suction path for circulating the refrigerant sucked by the mechanical pump during normal rotation of the motor is connected, and the discharge path and the supply path are connected regardless of the discharge pressure of the mechanical pump during normal rotation of the motor. The suction path and the introduction path communicate with each other, and the suction path and the supply path communicate with each other regardless of the discharge pressure of the mechanical pump when the motor rotates in the reverse direction and the discharge path and the introduction path communicate with each other. A refrigerant circulation device for a motor, comprising a path switching mechanism.
前記供給経路と、前記導入経路と、前記吐出経路と、前記吸引経路と、が接続されたシリンダと、
前記シリンダの内部空間を仕切る仕切り板が取り付けられ、前記仕切り板により前記モータの正転時に前記吐出経路と前記供給経路を連通させるとともに前記吸引経路と前記導入経路とを連通させる内部空間を形成する第1連通状態と、前記モータの逆転時に前記吸引経路と前記供給経路とを連通させるとともに前記吐出経路と前記導入経路とを連通させる内部空間を形成する第2連通状態と、に切り替え可能に可動するピストンと、
前記モータの回転方向に従って前記ピストンを移動させ、前記シリンダの内部空間を前記第1連通状態及び前記第2連通状態のいずれか一方に切り替えるアクチュエータと、を備える請求項1に記載のモータ用冷媒循環装置。The route switching mechanism,
A cylinder to which the supply path, the introduction path, the discharge path, and the suction path are connected;
A partition plate for partitioning the internal space of the cylinder is attached, and the partition plate forms an internal space that allows the discharge path and the supply path to communicate with each other and the suction path and the introduction path to communicate when the motor rotates normally. Movable to be switchable between a first communication state and a second communication state in which the suction path and the supply path are communicated with each other when the motor is rotated in the reverse direction and an internal space is formed that communicates the discharge path and the introduction path. A piston to
The refrigerant circulation for a motor according to claim 1, further comprising: an actuator that moves the piston in accordance with a rotation direction of the motor to switch the internal space of the cylinder to one of the first communication state and the second communication state. apparatus.
前記供給経路から分岐した第1供給経路、前記導入経路から分岐した第1導入経路、及び前記吐出経路に連通するとともに前記吸引経路から分離している第1シリンダと、
前記供給経路から分岐した第2供給経路、前記導入経路から分岐した第2導入経路、及び前記吸引経路に連通するとともに前記吐出経路から分離している第2シリンダと、を備え、
前記ピストンは、
前記第1シリンダ内に配置される第1ピストンと、
前記第2シリンダ内に配置される第2ピストンと、に分岐しており、
前記仕切り板は、
前記第1ピストンに並んで取り付けられた第1仕切り板及び第2仕切り板と、
前記第2ピストンに並んで取り付けられた第3仕切り板及び第4仕切り板と、を備え、
前記第1シリンダは、
前記第1仕切り板と前記第2仕切り板の間に形成され、前記第1供給経路に連通する第1内部空間と、
前記第2仕切り板の前記第1内部空間の反対側に形成され、前記第1導入経路に連通する第2内部空間と、を備え、
前記第2シリンダは、
前記第3仕切り板と前記第4仕切り板の間に形成され前記吸引経路に連通する第3内部空間を備え、
前記第1連通状態において、
前記第1内部空間は、前記吐出経路と前記第1供給経路とを連通し、
前記第3内部空間は、前記吸引経路と前記第2導入経路とを連通し、
前記第2連通状態において、
前記第2内部空間は、前記吐出経路と前記第1導入経路とを連通し、
前記第3内部空間は、前記吸引経路と前記第2供給経路とを連通している請求項2に記載のモータ用冷媒循環装置。The cylinder is
A first supply path branched from the supply path, a first introduction path branched from the introduction path, and a first cylinder communicating with the discharge path and separated from the suction path;
A second supply path branched from the supply path, a second introduction path branched from the introduction path, and a second cylinder communicating with the suction path and separated from the discharge path,
The piston is
A first piston arranged in the first cylinder;
And a second piston arranged in the second cylinder,
The partition plate,
A first partition plate and a second partition plate mounted side by side with the first piston;
A third partition plate and a fourth partition plate mounted side by side with the second piston,
The first cylinder is
A first internal space formed between the first partition plate and the second partition plate and communicating with the first supply path;
A second internal space formed on the opposite side of the first internal space of the second partition plate and communicating with the first introduction path;
The second cylinder is
A third internal space formed between the third partition plate and the fourth partition plate and communicating with the suction path,
In the first communication state,
The first internal space communicates the discharge path with the first supply path,
The third internal space communicates the suction path and the second introduction path,
In the second communication state,
The second internal space connects the discharge path and the first introduction path,
The refrigerant circulation device for a motor according to claim 2, wherein the third internal space communicates the suction path and the second supply path.
前記仕切り板は、前記第1連通状態を形成する位置と前記第2連通状態を形成する位置との間の位置において、前記吐出経路を前記供給経路に連通させるとともに前記導入経路を介して前記吸引経路を前記エア導入経路に連通させる内部空間を形成する第3連通状態に切り替え可能となるように前記ピストンに取り付けられ、
前記アクチュエータは、前記冷媒の温度が所定温度よりも低くなったときに、前記第3連通状態となるように前記ピストンを移動させる請求項2に記載のモータ用冷媒循環装置。An air introduction path for introducing air is connected to the cylinder,
The partition plate communicates the discharge path with the supply path and sucks the suction path through the introduction path at a position between a position where the first communication state is formed and a position where the second communication state is formed. Attached to the piston such that the passage can be switched to a third communication state that forms an internal space that communicates with the air introduction path,
The refrigerant circulation device for a motor according to claim 2, wherein the actuator moves the piston so as to be in the third communication state when the temperature of the refrigerant becomes lower than a predetermined temperature.
前記供給経路から分岐した第1供給経路、前記導入経路から分岐した第1導入経路、及び前記吐出経路に連通するとともに前記吸引経路から分離している第1シリンダと、
前記供給経路から分岐した第2供給経路、前記導入経路から分岐した第2導入経路、前記吸引経路、及び前記エア導入経路に連通するとともに前記吐出経路から分離している第2シリンダと、を備え、
前記ピストンは、
前記第1シリンダ内に配置される第1ピストンと、
前記第2シリンダ内に配置される第2ピストンと、に分岐しており、
前記仕切り板は、
前記第1ピストンに並んで取り付けられた第1仕切り板、第2仕切り板、及び第3仕切り板と、
前記第2ピストンに並んで取り付けられた第4仕切り板、第5仕切り板、及び第6仕切り板と、を備え、
前記第1シリンダは、
前記第1仕切り板と前記第2仕切り板の間に形成され、前記第1供給経路に連通する第1内部空間と、
前記第2仕切り板と前記第3仕切り板の間に形成され、前記第1導入経路に連通する第2内部空間と、を備え、
前記第2シリンダは、
前記第4仕切り板と前記第5仕切り板の間に形成され、前記吸引経路に連通する第3内部空間と、
前記第5仕切り板と前記第6仕切り板との間に形成された第4内部空間と、を備え、
前記第1連通状態において、
前記第1内部空間は、前記吐出経路と前記第1供給経路とを連通し、
前記第3内部空間は、前記吸引経路と前記第2導入経路とを連通し、
前記第2連通状態において、
前記第2内部空間は、前記吐出経路と前記第1導入経路とを連通し、
前記第3内部空間は、前記吸引経路と前記第2供給経路とを連通し、
前記第3連通状態において、
前記第1内部空間は、前記吐出経路と前記第1供給経路とを連通し、
前記第3内部空間は、前記吸引経路に連通し、
前記第4内部空間は、前記エア導入経路に連通し、
前記第3内部空間と前記第4内部空間が前記第2導入経路を介して互いに連通している請求項4に記載のモータ用冷媒循環装置。The cylinder is
A first supply path branched from the supply path, a first introduction path branched from the introduction path, and a first cylinder communicating with the discharge path and separated from the suction path;
A second supply path branched from the supply path, a second introduction path branched from the introduction path, the suction path, and a second cylinder communicating with the air introduction path and separated from the discharge path. ,
The piston is
A first piston arranged in the first cylinder;
And a second piston arranged in the second cylinder,
The partition plate,
A first partition plate, a second partition plate, and a third partition plate mounted side by side with the first piston;
A fourth partition plate mounted side by side with the second piston, a fifth partition plate, and a sixth partition plate,
The first cylinder is
A first internal space formed between the first partition plate and the second partition plate and communicating with the first supply path;
A second internal space formed between the second partition plate and the third partition plate and communicating with the first introduction path,
The second cylinder is
A third internal space formed between the fourth partition plate and the fifth partition plate and communicating with the suction path;
A fourth internal space formed between the fifth partition plate and the sixth partition plate,
In the first communication state,
The first internal space communicates the discharge path with the first supply path,
The third internal space communicates the suction path and the second introduction path,
In the second communication state,
The second internal space connects the discharge path and the first introduction path,
The third internal space connects the suction path and the second supply path,
In the third communication state,
The first internal space communicates the discharge path with the first supply path,
The third internal space communicates with the suction path,
The fourth internal space communicates with the air introduction path,
The refrigerant circulation device for a motor according to claim 4, wherein the third internal space and the fourth internal space communicate with each other via the second introduction path.
前記第3連通状態において、前記第5仕切り板の両面側に前記第1開口部がはみ出る態様で前記第5仕切り板の側面が前記第1開口部に対向することで、前記第3内部空間と前記第4内部空間が前記第1開口部を介して互いに連通している請求項5に記載のモータ用冷媒循環装置。The diameter of the first opening connected to the second cylinder of the second introduction path is larger than the thickness of the fifth partition plate,
In the third communication state, the side surface of the fifth partition plate faces the first opening portion in a manner that the first opening portion protrudes on both surface sides of the fifth partition plate, whereby the third internal space and The refrigerant circulation device for a motor according to claim 5, wherein the fourth internal spaces communicate with each other through the first opening.
前記吐出経路の前記第1シリンダに接続する第2開口部の径は、前記第2仕切り板の厚みよりも大きく、
前記第3連通状態において、
前記第1開口部は、前記第2内部空間に連通しており、前記第2仕切り板の両面側に前記第2開口部がはみ出る態様で前記第2仕切り板の側面が前記第2開口部に対向することで、前記第1内部空間と前記第2内部空間が前記第2開口部を介して互いに連通している請求項6に記載のモータ用冷媒循環装置。The first opening communicates with the first cylinder,
The diameter of the second opening portion connected to the first cylinder of the discharge path is larger than the thickness of the second partition plate,
In the third communication state,
The first opening communicates with the second internal space, and the side surface of the second partition plate is the second opening part in a manner that the second opening part protrudes from both surface sides of the second partition plate. The refrigerant circulation device for a motor according to claim 6, wherein the first internal space and the second internal space communicate with each other through the second opening by facing each other.
前記アクチュエータは、前記仕切り板のいずれもが、前記供給経路、前記吐出経路、前記吸引経路、及び前記エア導入経路の前記シリンダに接続するそれぞれの開口部よりも前記ピストンの長手方向の一方側に位置するように前記ピストンを移動可能である請求項2に記載のモータ用冷媒循環装置。An air introduction path for introducing air is connected to the cylinder,
In the actuator, any one of the partition plates is located on one side in the longitudinal direction of the piston with respect to each of the supply path, the discharge path, the suction path, and the respective opening portions connected to the cylinder of the air introduction path. The refrigerant circulation device for a motor according to claim 2, wherein the piston is movable so as to be positioned.
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