JP7174837B2 - モータ装置、電動パワーユニット、および作業機 - Google Patents
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Description
本発明に係る第1実施形態の作業機1について説明する。図1は、作業機1の構成例を示す模式図である。本実施形態の作業機1は、モータを有する電動パワーユニット10を備えた作業機(電動作業機)である。作業機1の例としては、プレートコンパクタ、ランマー、芝刈機、耕運機、除雪機などが挙げられるが、以下ではプレートコンパクタを例に挙げて説明する。作業機1は、例えば、電動パワーユニット10と、作業部20(作業機構)と、動力伝達機構30と、操行ハンドル40とを備える。
本実施形態の電動パワーユニット10の構成例について説明する。図2は、電動パワーユニット10の構成例を示す模式図であり、電動パワーユニット10を覆う外装カバーを取り外した状態を示している。本実施形態の電動パワーユニット10は、上述したように、例えば、モータ装置10a、バッテリ10b1、および制御部10b2を含みうる。また、モータ装置10aは、その具体的な構成については後述するが、モータ11と、該モータ11を冷却するための冷却機構12とを含みうる。
本実施形態のモータ装置10aの構成例について説明する。モータ装置10aは、上述したように、モータ11と、該モータ11を冷却するための冷却機構12とを含みうる。図3は、モータ装置10aの外観を示す図であり、電動パワーユニット10から取り出されたモータ装置10aを示している。図4は、安全カバー123を取り外した状態のモータ装置10aの外観を示す図である。安全カバー123は、カバー部材122に形成された取込口122c(開口部)を覆うための部材であり、例えば、作業者が取込口122cに手や指を入れることを防止するために設けられている。また、図5は、モータ装置10aの断面斜視図(XZ断面を斜めから見た図)であり、図6は、モータ装置10aの断面平面図(XZ断面を-Y方向側から見た図)である。
上記実施形態では、制御部10b2を冷却するようにカバー部材122に吹出口122dを設ける例について説明したが、それに限られず、バッテリ10b1などの他の外部機構を冷却するようにカバー部材122に吹出口122dを設けてもよい。また、カバー部材122に設けられる吹出口122dの数は1つに限られるものではなく、冷却すべき外部機構の数や配置に応じて、複数の吹出口122dがカバー部材122に設けられてもよい。
1.上記実施形態のモータ装置は、
モータ(例えば11)を有するモータ装置(例えば10a)であって、
前記モータの軸部材(例えば111)により回転可能に軸支され、回転することで、前記軸部材の軸方向から取り込んだ気体を遠心方向に送風するファン(例えば121)と、
前記ファンから前記遠心方向に送風された気体を前記モータの外面に沿って流すように前記ファンを覆うカバー部材(例えば122)と、
を備え、
前記カバー部材は、前記モータ装置の外部機構(例えば10b2)を冷却するため、前記ファンから前記遠心方向に送風された気体の一部を前記遠心方向に吹き出す吹出口(122d)を有する。
この構成によれば、モータを冷却するための冷却ファンから送風された気体を、モータの冷却だけでなく、モータ装置の外部機構に向けて吹き出して当該外部機構を冷却することが可能になる。即ち、外部機構を冷却するための冷却ファンを新たに設けなくても、モータの冷却ファンから送風された気体を効率的に用いて当該外部機構を冷却することができるため、モータ装置を有する電動パワーユニットのコンパクト化および低コスト化の点で有利になりうる。
前記カバー部材は、前記ファンの前記遠心方向側を覆う第1部分(例えば122a)と、前記ファンの前記軸方向側を覆う第2部分(例えば122b)とを含み、前記吹出口は、前記第1部分に設けられている。
この構成によれば、モータを冷却するための冷却ファンから送風された気体を吹出口から効率よく吹き出すことが可能となる。
前記カバー部材の前記第2部分は、前記ファンが気体を取り込むための取込口(例えば122c)を有する。
この構成によれば、モータを冷却するための冷却ファンが、効率よく気体を取り込むことが可能となる。
前記モータは、ステータ(例えば112)とロータ(例えば113)とを格納するモータケース(例えば114)を含み、
前記モータケースは、前記ファンと前記カバー部材との間において、前記ファンの前記遠心方向側を囲うように前記軸方向に突出した突出部(例えば114a)を有する。
この構成によれば、カバー部材と協働して、冷却ファンから送風された気体をモータケースの外周に沿って流すための流路を形成することが可能となる。また、モータ装置の外部からの衝撃に対して冷却ファンを保護することが可能となる。
前記突出部は、前記ファンと前記カバー部材の前記吹出口との間に開口部(例えば114b)を有する。
この構成によれば、冷却ファンから遠心方向に送風された気体の流速を維持させるようにカバー部材の吹出口から気体を吹き出すことができる。また、冷却ファンから送風された気体がモータの外面に沿って大量に流れることを防ぐことができるため、カバー部材の吹出口から吹き出される気体の流量を確保し、モータ装置の外部機構を効率的に冷却することが可能となる。
前記開口部は、前記ファンの回転方向において、前記カバー部材の前記吹出口と少なくとも一部が重なるように前記突出部に設けられている。
この構成によれば、冷却ファンから遠心方向に送風された気体を用いて、モータ装置の外部機構をより効率的に冷却することが可能となる。
前記カバー部材と前記モータケースの前記突出部とによりラビリンス構造が形成されている。
この構成によれば、冷却ファンから送風された気体がモータの外面に沿って大量に流れることを防ぐことができるため、カバー部材の吹出口から吹き出される気体の流量を確保し、モータ装置の外部機構を効率的に冷却することが可能となる。また、モータ装置の防水性および防塵性の点で有利になる。
前記モータケースは、前記軸方向に沿って延設された放熱フィン(例えば116)を外面に複数有し、
前記放熱フィンは、前記カバー部材側の端部(例えば116a)における前記遠心方向への突出量が他の部分より小さくなるように構成されている。
この構成によれば、モータケースとカバー部材との隙間から吹き出される気体を整流し、複数の放熱フィンの間に効率よく導風することができる。
前記放熱フィンの前記端部は、前記カバー部材によって覆われている。
この構成によれば、モータケースとカバー部材との隙間から気体が吹き出される前に当該気体の整流を行うことができるため、複数の放熱フィンの間に効率よく導風することが可能となる。
前記吹出口から吹き出される気体を前記モータ装置の外部機構に導風するための導風部材(例えば124)を更に含む。
この構成によれば、カバー部材の吹出口から吹き出される気体を、外部機構に適切に導風することができるため、当該外部機構をより効率よく冷却することが可能となる。
Claims (12)
- モータを有するモータ装置であって、
前記モータの軸部材により回転可能に軸支され、回転することで、前記軸部材の軸方向から取り込んだ気体を遠心方向に送風するファンと、
前記ファンから前記遠心方向に送風された気体を前記モータの外面に沿って流すように前記ファンを覆うカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材は、前記モータ装置の外部機構を冷却するため、前記ファンから前記遠心方向に送風された気体の一部を前記遠心方向に吹き出す吹出口を有し、
前記モータは、ステータとロータとを格納するモータケースを含み、
前記モータケースは、前記ファンと前記カバー部材との間において、前記ファンの前記遠心方向側を囲うように前記軸方向に突出した突出部を有し、
前記突出部は、前記ファンと前記カバー部材の前記吹出口との間に開口部を有する、ことを特徴とするモータ装置。 - モータを有するモータ装置であって、
前記モータの軸部材により回転可能に軸支され、回転することで、前記軸部材の軸方向から取り込んだ気体を遠心方向に送風するファンと、
前記ファンから前記遠心方向に送風された気体を前記モータの外面に沿って流すように前記ファンを覆うカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材は、前記モータ装置の外部機構を冷却するため、前記ファンから前記遠心方向に送風された気体の一部を前記遠心方向に吹き出す吹出口を有し、
前記モータは、ステータとロータとを格納するモータケースを含み、
前記モータケースは、前記ファンと前記カバー部材との間において、前記ファンの前記遠心方向側を囲うように前記軸方向に突出した突出部を有し、
前記カバー部材と前記モータケースの前記突出部とによりラビリンス構造が形成されている、ことを特徴とするモータ装置。 - モータを有するモータ装置であって、
前記モータの軸部材により回転可能に軸支され、回転することで、前記軸部材の軸方向から取り込んだ気体を遠心方向に送風するファンと、
前記ファンから前記遠心方向に送風された気体を前記モータの外面に沿って流すように前記ファンを覆うカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材は、前記モータ装置の外部機構を冷却するため、前記ファンから前記遠心方向に送風された気体の一部を前記遠心方向に吹き出す吹出口を有し、
前記モータは、ステータとロータとを格納するモータケースを含み、
前記モータケースは、前記ファンと前記カバー部材との間において、前記ファンの前記遠心方向側を囲うように前記軸方向に突出した突出部を有するとともに、前記軸方向に沿って延設された放熱フィンを外面に複数有し、
前記放熱フィンは、前記カバー部材側の端部における前記遠心方向への突出量が他の部分より小さくなるように構成されている、ことを特徴とするモータ装置。 - モータを有するモータ装置であって、
前記モータの軸部材により回転可能に軸支され、回転することで、前記軸部材の軸方向から取り込んだ気体を遠心方向に送風するファンと、
前記ファンから前記遠心方向に送風された気体を前記モータの外面に沿って流すように前記ファンを覆うカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材は、前記モータ装置の外部機構を冷却するため、前記ファンから前記遠心方向に送風された気体の一部を前記遠心方向に吹き出す吹出口を有し、
前記モータは、ステータとロータとを格納するモータケースを含み、
前記モータケースは、前記ファンと前記カバー部材との間において、前記ファンの前記遠心方向側を囲うように前記軸方向に突出した突出部を有し、
前記モータケースの内部には、前記モータケースの一部を挟んで前記ファンに対向する位置に内部ファンが配置されている、ことを特徴とするモータ装置。 - 前記モータケースの一部は、前記ファンと前記内部ファンとの間において前記軸部材を回転可能に支持しており、
前記内部ファンは、前記モータケースの内部において前記軸部材により回転可能に軸支され、回転することで、前記モータケースの内部空間において気体を循環させるように構成されている、ことを特徴とする請求項4に記載のモータ装置。 - 前記カバー部材は、前記ファンの前記遠心方向側を覆う第1部分と、前記ファンの前記軸方向側を覆う第2部分とを含み、
前記吹出口は、前記第1部分に設けられている、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のモータ装置。 - 前記カバー部材の前記第2部分は、前記ファンが気体を取り込むための取込口を有する、ことを特徴とする請求項6に記載のモータ装置。
- 前記開口部は、前記ファンの回転方向において、前記カバー部材の前記吹出口と少なくとも一部が重なるように前記突出部に設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載のモータ装置。
- 前記放熱フィンの前記端部は、前記カバー部材によって覆われている、ことを特徴とする請求項3に記載のモータ装置。
- 前記吹出口から吹き出される気体を前記モータ装置の外部機構に導風するための導風部材を更に含む、ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のモータ装置。
- 請求項1乃至10のいずれか1項に記載のモータ装置と、
前記モータ装置の前記モータを駆動するための電装部品と、を備え、
前記吹出口は、前記電装部品に気体を吹き出すように前記カバー部材に設けられている、ことを特徴とする電動パワーユニット。 - 請求項11に記載の電動パワーユニットと、
前記電動パワーユニットからの動力により作業を行う作業部と、
を備えることを特徴とする作業機。
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