JPH1127881A - Liquid-cooled rotating machine - Google Patents

Liquid-cooled rotating machine

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JPH1127881A
JPH1127881A JP17949897A JP17949897A JPH1127881A JP H1127881 A JPH1127881 A JP H1127881A JP 17949897 A JP17949897 A JP 17949897A JP 17949897 A JP17949897 A JP 17949897A JP H1127881 A JPH1127881 A JP H1127881A
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JP
Japan
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stator
liquid
cooling
discharge
drainage
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JP17949897A
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Japanese (ja)
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JP3450159B2 (en
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Seikichi Masuda
誠▲吉▼ 増田
Toshio Nemoto
俊雄 根本
Hirofumi Ihara
広文 井原
Hiroaki Mita
博昭 三田
Koichi Matsuoka
孝一 松岡
Hiroshi Hata
広 秦
Keiichiro Kondo
圭一郎 近藤
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Railway Technical Research Institute
Hitachi Ltd
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Railway Technical Research Institute
Hitachi Ltd
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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely remove air bank in a circulating path which can cool a stator. SOLUTION: A liquid reservoir 13 for discharge is provided with a pipe 17 as an air bleeding-cum-drainage means, and the opening at the other end of the pipe 17 is arranged at the highest section within a liquid reservoir 13 for discharge, so that an air bank can be discharged to the outside, without fail by leading the air bank positioned at the highest section within a liquid reservoir 13 for discharge from the opening at the other end of the pipe 17. Thus, even if air bank exists within the liquid reservoir 13 for discharge, it can be removed, consequently this machine can prevent the cooling effect with respect to the stator 8 from dropping, and can maintain a favorable cooling function.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却液体をモータ
部の固定子に流通させて該固定子を冷却する液冷回転機
に係り、特に、固定子の外側にロータを有する回転機の
冷却装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid-cooled rotary machine for cooling a stator by flowing a cooling liquid through a stator of a motor unit, and more particularly to cooling a rotary machine having a rotor outside the stator. It concerns the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、外側ロータの内側に配置される固
定子を冷却する液冷回転機としては、ヨーロッパ特許公
開番号0623988A2号に開示されている。この液
冷回転機は、冷却液体として水を用いており、外側ロー
タを回転自在に支承する支承軸に、冷却水を流通するす
る流通穴を設けたものである。そして、固定子は支承軸
の外周に接して固定されており、その内側に前記流通穴
と連絡する流通経路が設けられている。この流通経路は
少なくとも一系統設けられており、該一系統が固定子に
対する流入用配管及び排出用配管を構成し、冷却水が外
部から支承軸の流通路を通って流入用配管を経ることに
より固定子に流入し、流入した冷却水が流出用配管を通
って支承軸の流通路を経ることにより外部に戻る循環方
式が採用されている。
2. Description of the Related Art A conventional liquid cooling rotary machine for cooling a stator disposed inside an outer rotor is disclosed in European Patent Publication No. 0623988A2. This liquid-cooled rotary machine uses water as a cooling liquid, and has a support shaft for rotatably supporting the outer rotor and a flow hole through which cooling water flows. The stator is fixed in contact with the outer periphery of the bearing shaft, and a flow path communicating with the flow hole is provided inside the stator. This circulation path is provided with at least one system, the one system constitutes an inflow pipe and a discharge pipe for the stator, and the cooling water passes through the inflow pipe from the outside through the flow path of the bearing shaft. A circulation system is adopted in which the cooling water flows into the stator and returns to the outside through the flow pipe of the bearing shaft through the outflow pipe.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、外側ロータ
の内側に配置された固定子を、循環式の冷却水にて冷却
する場合、上記従来技術のように、固定部材側に対し外
部から冷却水を供給すると共に、その外部に冷却水を排
出する必要があり、そのため、冷却水の排水口が通水路
の内側に設置されている。
When the stator disposed inside the outer rotor is cooled by circulating cooling water, the cooling water is externally provided to the fixed member side as in the prior art. It is necessary to supply cooling water and discharge the cooling water to the outside thereof. Therefore, a cooling water discharge port is provided inside the water passage.

【0004】ところが、そのように構成された通水路に
おいては、排水口が通水路中の最高位置に配置されてい
ないことから、回転機の運転状態における通水路中の最
も高い位置に、通水路中の空気あるいは供給水中に混入
している空気が停滞してしまい、そのため、冷却効果が
著しく低下するという問題がある。この問題は、冷却水
が複数の通水路に分岐される場合において特に顕著とな
る問題がある。
[0004] However, in the water channel constructed as described above, since the drain port is not located at the highest position in the water channel, the water channel is located at the highest position in the water channel in the operating state of the rotating machine. There is a problem that the air in the inside or the air mixed in the supply water stagnates, so that the cooling effect is significantly reduced. This problem is particularly significant when the cooling water is branched into a plurality of water passages.

【0005】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、固定子を冷却する冷却液の流通経路中に空気だま
りが存在しても、それを確実に除去することができ、冷
却効果を良好に維持し得る液冷回転機を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention to ensure that even if there is an air pocket in a flow path of a cooling liquid for cooling a stator, the air pool can be reliably removed. Is to provide a liquid-cooled rotating machine capable of maintaining a good temperature.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明では、外側ロータ
と、該外側ロータを回転自在に支承する支承軸と、該支
承軸に固定され、かつ外側ロータの内側に配置される固
定子と、冷却液により固定子を冷却するための冷却装置
とを備え、該冷却装置は、外部からの冷却液を固定子に
導く入液路と、固定子を通過した冷却液を外部に排出さ
せる排出路と、入液路及び排出路間に接続され、固定子
に冷却液を流通させる流通経路機構とからなり、かつ該
流通経路機構は、固定子を流通した冷却液を、該固定子
の下流部端面で溜めておく排出液だめ部と、排出液だめ
部内の冷却液を、該排出液だめ部内の最高部位から排出
路に導く空気混入冷却液排出手段を有することを特徴と
するものである。
According to the present invention, an outer rotor, a bearing shaft rotatably supporting the outer rotor, a stator fixed to the bearing shaft and arranged inside the outer rotor, A cooling device for cooling the stator with a cooling liquid, the cooling device comprising: a liquid inlet path for guiding external cooling liquid to the stator; and a discharge path for discharging the cooling liquid passing through the stator to the outside. And a flow path mechanism connected between the liquid inlet path and the discharge path, and for flowing the coolant through the stator, and the flow path mechanism transfers the coolant flowing through the stator to a downstream portion of the stator. It is characterized by having a discharge liquid sump stored at the end face, and an aerated cooling liquid discharge means for guiding a cooling liquid in the discharge liquid sump from a highest part in the discharge liquid sump to a discharge path.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図1乃至
図4により説明する。図1は本発明による液冷回転機の
第一実施例を示す要部の断面図、図2は図1のA−A線
断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a first embodiment of a liquid-cooled rotary machine according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【0008】実施例の液冷回転機は、例えば車輌に装着
される車輪等に適用したものであって、図1に示すよう
に、外側ロータ1と、支承軸6と、固定子8とを備えて
構成されている。
The liquid-cooled rotary machine according to the embodiment is applied to, for example, wheels mounted on a vehicle. As shown in FIG. 1, an outer rotor 1, a bearing shaft 6, and a stator 8 are combined. It is provided with.

【0009】外側ロータ1は、筒状をなすロータフレー
ム2と、その内周側に取付けられると共に永久磁石など
からなるマグネット3と、ロータフレーム2の軸方向の
両端にボルト等の締結手段4でそれぞれ固定されたエン
ドブラケット5とを有している。支承軸6は筒状をなし
ており、軸受7を介し外側ロータ1を回転自在に支承し
ている。
The outer rotor 1 has a cylindrical rotor frame 2, a magnet 3 attached to the inner peripheral side thereof and made of a permanent magnet and the like, and fastening means 4 such as bolts attached to both axial ends of the rotor frame 2. And a fixed end bracket 5. The support shaft 6 has a cylindrical shape, and rotatably supports the outer rotor 1 via a bearing 7.

【0010】固定子8は、外側ロータ1と共にモータ部
を構成するものであり、鉄心にコイルを装着して形成さ
れると共に、支承軸6の外周部に固定されて外側ロータ
1の内側に配置されている。そして、固定子8と外側ロ
ータ1のマグネット3との間で磁気回路が形成されるこ
とにより、外側ロータ1が固定子8の軸周りに回転す
る。
The stator 8 constitutes a motor section together with the outer rotor 1, is formed by mounting a coil on an iron core, is fixed to the outer peripheral portion of the support shaft 6, and is disposed inside the outer rotor 1. Have been. Then, by forming a magnetic circuit between the stator 8 and the magnet 3 of the outer rotor 1, the outer rotor 1 rotates around the axis of the stator 8.

【0011】またこの液冷回転機は、冷却水により固定
子8を冷却するための冷却装置を備えている。該冷却装
置は、大別すると、外部からの冷却水を固定子8に導く
入液路9と、固定子8を通過した冷却水を外部に排出さ
せる排出路10と、入液路9及び排出路10間に接続さ
れ、かつ固定子8に冷却水を流通させる流通経路機構
(符示せず)とからなっている。
The liquid-cooled rotating machine also has a cooling device for cooling the stator 8 with cooling water. The cooling device is roughly classified into a liquid inlet passage 9 for guiding cooling water from the outside to the stator 8, a discharge passage 10 for discharging the cooling water passing through the stator 8 to the outside, a liquid inlet passage 9 and a discharge passage. A flow path mechanism (not shown) connected between the paths 10 and for flowing the cooling water through the stator 8.

【0012】ここで、入液路9はパイプからなってお
り、その一端が外部に設けられた冷却源(図示せず)と
接続されると共に、その途中位置が図示の如く支承軸6
内の中空部6aを挿通し、かつ他端部が支承軸6の周壁
に設けられた穴6bに接続されている。穴6bは支承軸
6において固定子8の一端(図1において左側)寄りの
位置に径方向に沿って穿設されている。排出路10も入
液路9と同様にパイプからなっており、その一端が支承
軸6の周壁に設けられた穴6cに接続されると共に、そ
の他端部が支承軸6内の中空部6aを挿通して冷却源に
接続されている。なお、これら穴6b及び6cには、入
液路9,排出路10をそれぞれ形成するパイプを延長形
成したものを挿入してもよい。
Here, the liquid inlet 9 is formed of a pipe, one end of which is connected to a cooling source (not shown) provided outside, and the intermediate position of which is connected to the bearing shaft 6 as shown in the figure.
The other end is connected to a hole 6b provided in the peripheral wall of the support shaft 6. The hole 6b is formed in the bearing shaft 6 at a position near one end (left side in FIG. 1) of the stator 8 along the radial direction. The discharge passage 10 is also made of a pipe like the liquid inlet passage 9, one end of which is connected to a hole 6 c provided on the peripheral wall of the support shaft 6, and the other end of which is connected to a hollow portion 6 a in the support shaft 6. It is inserted and connected to a cooling source. In addition, the pipes which respectively form the liquid inlet path 9 and the discharge path 10 may be inserted into these holes 6b and 6c.

【0013】一方、前記流通経路機構は、入液路9から
の冷却水を、固定子8の軸方向の一端面側に溜めておく
入液用液だめ部11と、該入液用液だめ部11内の冷却
水を固定子8に流通させる流通穴12と、該流通穴12
を通過した冷却水を、固定子8の軸方向の他端面(図1
において右側)である下流部端面側に溜めておく排出用
液だめ部13と、その排出用液だめ部13内の冷却水
を、該排出用液だめ部13内の最も高い部位から排出路
10に導く空気抜き兼用排液手段とを有している。
On the other hand, the flow path mechanism includes an inlet liquid reservoir 11 for storing cooling water from the inlet channel 9 on one end surface side of the stator 8 in the axial direction, and a liquid reservoir for the inlet. A flow hole 12 through which the cooling water in the portion 11 flows through the stator 8;
The cooling water that has passed through the other end of the stator 8 (FIG. 1)
(Right side in FIG. 3), the discharge reservoir 13 stored on the downstream end face side, and cooling water in the discharge reservoir 13 are discharged from the highest part in the discharge reservoir 13 to the discharge path 10. And a draining / draining means for guiding the air to the air.

【0014】入液用液だめ部11は、支承軸6の外周部
及び固定子8の軸方向の一端の側面部間に架装されたし
ゃへい部材15によって画成されており、該しゃへい部
材15により入液路9の穴9bと固定子8の一端の側面
部を包囲するように気密に設けられている。即ち、しゃ
へい部材15は、断面ほぼL字状の筒体をなしており、
径寸法の小さい一端部が支承軸6の外周部に気密に嵌合
しかつ固定されると共に、径寸法の大きい他端部が穴6
bを包囲した状態で固定子8の一端側面部に気密に組付
けられている。
The liquid reservoir 11 is defined by a shielding member 15 mounted between the outer peripheral portion of the bearing shaft 6 and a side surface of one end of the stator 8 in the axial direction. Thus, the airtightness is provided so as to surround the hole 9 b of the liquid inlet passage 9 and the side surface of one end of the stator 8. In other words, the shielding member 15 has a substantially L-shaped cross section,
One end having a small diameter is airtightly fitted and fixed to the outer peripheral portion of the bearing shaft 6, and the other end having a large diameter is formed into a hole 6.
b is hermetically assembled to one end side face of the stator 8 in a state surrounding the b.

【0015】流通穴12は、固定子8においてしゃへい
部材15の他端部より内側の位置に軸方向に貫通して形
成され、入液用液だめ部11に溜められた冷却水が固定
子8を流通して冷却するようにしている。この流通穴1
2は、図1では固定子軸方向に沿って真直に形成された
1本のみ図示されているが、図2に示すように固定子8
の円周上に複数設けられ、冷却水が固定子8のほぼ周囲
を流通することにより冷却効果を高めるようにしてい
る。
The flow hole 12 is formed in the stator 8 at a position inside the other end of the shielding member 15 so as to penetrate in the axial direction, so that the cooling water stored in the liquid inlet sump 11 is filled with the cooling water. To circulate and cool. This circulation hole 1
2 shows only one stator 2 formed straight along the stator axial direction in FIG. 1, but as shown in FIG.
A plurality of cooling water flows around the circumference of the stator 8 to enhance the cooling effect.

【0016】排出用液だめ部13は、固定子8の軸方向
の他端の側面部及び支承軸6の外周部間に架装されたし
ゃへい部材16によって画成され、該しゃへい部材16
により流通穴12の下流部と排出路10の穴6cとを包
囲するように気密に設けられている。即ち、しゃへい部
材16は、前記しゃへい部材15と対称形状の筒体をな
しており、径寸法の大きい一端部が流通穴12の下流
部,排出路10の穴6cを包囲した状態で固定子8の他
端側面部に気密に組付けられると共に、径寸法の小さい
他端部が支承軸6の外周部に嵌合しかつ固定されてい
る。
The drainage reservoir 13 is defined by a shielding member 16 mounted between the side surface of the other end of the stator 8 in the axial direction and the outer peripheral portion of the bearing shaft 6.
Thus, the airtight seal is provided so as to surround the downstream portion of the circulation hole 12 and the hole 6c of the discharge passage 10. That is, the shielding member 16 has a cylindrical shape symmetrical to the shielding member 15, and the stator 8 has a large-diameter end that surrounds the downstream portion of the flow hole 12 and the hole 6 c of the discharge passage 10. And the other end having a small diameter is fitted and fixed to the outer peripheral portion of the bearing shaft 6.

【0017】従って、この冷却装置は、図示しない冷却
源から冷却水が送られると、その冷却水が入液路9を経
て入液用液だめ部11に溜まり、ここから固定子8の流
通穴12を経て排出側液だめ部13に溜まり、かつそこ
から排出路10を経て外部に排水されることとなる。
Accordingly, in this cooling device, when cooling water is sent from a cooling source (not shown), the cooling water accumulates in the liquid inlet reservoir 11 through the liquid inlet passage 9, and from there, the flow hole of the stator 8 flows. The liquid accumulates in the discharge-side sump 13 via the outlet 12 and is discharged to the outside through the discharge passage 10 therefrom.

【0018】さらに、前記空気抜き兼用排液手段は、図
1及び図2に示すように、排出用液だめ部13内に配置
されている。即ち、空気抜き兼用排液手段は、その一端
が排出路10と接続された支承軸6の穴6cに接続され
ると共に、その他端開口部が排出用液だめ部13内の最
も高い部分に配置されたフレキシブルなパイプ17から
なっており、排出用液だめ部13内において該液だめ部
13内の最も高い部位から冷却水と共に、排出用液だめ
部13内の空気をも排出路10に導くようにしている。
即ち、パイプ17は、他端開口部が回転機内の排液口1
8となり、ここから排出用液だめ部13内に溜まる空気
を冷却水と共に排出路10に導くようにしている。
Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the air release / drainage means is disposed in the drainage reservoir 13. That is, the draining / draining means is connected at one end to the hole 6c of the bearing shaft 6 connected to the discharge passage 10 and at the other end at the highest portion in the drainage reservoir 13. The pipe 17 is formed of a flexible pipe 17, and the air in the discharge sump 13 is guided to the discharge passage 10 together with the cooling water from the highest part in the sump 13 in the discharge sump 13. I have to.
That is, the pipe 17 has the other end opening at the drain port 1 in the rotating machine.
The air accumulated in the drainage reservoir 13 from here is guided to the discharge passage 10 together with the cooling water.

【0019】実施例の液冷回転機は、上記の如き構成よ
りなるので、次にその作用について述べる。固定子8と
外側ロータ1のマグネット3間で磁気回路が形成される
ことにより、外側ロータ1全体が支承軸6,固定子8の
軸周りに回転する。この回転時、外部の図示しない冷却
源により冷却水が供給されると、該供給された冷却水が
入液路9から入液用液だめ部11に一旦溜まり、溜まっ
た冷却水は、固定子8の流通穴12中を通って該固定子
8を冷却した後、排出用液だめ部13内に溜まる。排出
用液だめ部13に溜まった冷却水は排出路10を経て外
部に排水される。
Since the liquid-cooled rotary machine of the embodiment has the above-described configuration, its operation will be described below. By forming a magnetic circuit between the stator 8 and the magnet 3 of the outer rotor 1, the entire outer rotor 1 rotates around the bearing shaft 6 and the stator 8. During this rotation, when cooling water is supplied by an external cooling source (not shown), the supplied cooling water temporarily accumulates in the liquid inlet reservoir 11 from the liquid inlet passage 9, and the accumulated cooling water is removed by the stator. After cooling the stator 8 through the flow hole 12 of the nozzle 8, the stator 8 is accumulated in the drainage reservoir 13. The cooling water accumulated in the drainage reservoir 13 is drained to the outside via the drain passage 10.

【0020】ここで、冷却水の初期の通水時、冷却水に
より排出用液だめ部13内に対し、流通経路内に存在す
る空気が冷却水中に押されて移動するばかりでなく、冷
却水中に混入している空気も集合し、これが排出用液だ
め部13内で空気だまりとまると、その部分周辺での固
定子8の冷却効果が低下するおそれがある。
Here, during the initial flow of the cooling water, not only the air existing in the flow path is pushed by the cooling water and moves into the discharge reservoir 13 due to the cooling water, but also the cooling water. If the air mixed in the discharge liquid reservoir 13 collects and accumulates in the drain reservoir 13, the cooling effect of the stator 8 around that portion may be reduced.

【0021】しかしながら、実施例では上述の如く、排
出用液だめ部13に空気抜き兼用排液手段としてのパイ
プ17が設けられ、該パイプ17の他端開口部が排出用
液だめ部13内において最も高い部位に配置されている
ので、パイプ17の他端開口部より、排出用液だめ部1
3内の最も高い部位に位置する空気だまりを冷却水と共
に排出路10に導くことにより、空気だまりを確実に外
部に排出させることができ、そのため、排出用液だめ部
13内に空気だまりが存在しても、除去することができ
る。その結果、空気だまりを確実に除去できるので、固
定子8に対する冷却効果が低下するのを防止することが
でき、良好な冷却機能を維持することができる。
However, in the embodiment, as described above, the discharge liquid reservoir 13 is provided with the pipe 17 as the air release / drainage means, and the other end opening of the pipe 17 is the most in the discharge liquid reservoir 13. Since it is located at a high position, the drainage sump 1
By guiding the air pool located at the highest position in 3 to the discharge path 10 together with the cooling water, the air pool can be reliably discharged to the outside, and therefore, the air pool is present in the discharge reservoir 13. Can be removed. As a result, the air pool can be reliably removed, so that the cooling effect on the stator 8 can be prevented from lowering, and a good cooling function can be maintained.

【0022】また、上述の如くパイプ17の他端開口部
が排出用液だめ部13内で最も上部に位置する部分に配
置されていると、ここに流入した冷却水がほぼ充満する
状態となるので、該充満した冷却水によって固定子8の
他端側を冷却すると共に、固定子径方向において大きな
冷却作用を得ることができる。しかも、固定子8の一端
側に形成された入液用液だめ部11にも冷却水が溜まる
ので、固定子8の一端側を同様に冷却することができ
る。従って、流通穴12により固定子8の内部を冷却す
ると共に、入液用液だめ部11と排水用液だめ部13と
で固定子8の両端側をも冷却するので、固定子8に対す
る冷却効果をいっそう高めることができる。
When the opening at the other end of the pipe 17 is located at the uppermost position in the drainage reservoir 13 as described above, the cooling water flowing into the pipe 17 is substantially filled. Therefore, the other end of the stator 8 can be cooled by the filled cooling water, and a large cooling action can be obtained in the stator radial direction. In addition, since the cooling water also accumulates in the liquid entry reservoir 11 formed at one end of the stator 8, the one end of the stator 8 can be similarly cooled. Therefore, the inside of the stator 8 is cooled by the circulation holes 12, and both ends of the stator 8 are also cooled by the liquid sump part 11 and the liquid sump part 13 for drainage. Can be further enhanced.

【0023】そして図示実施例では、空気抜き兼用排液
手段としてフレキシブルなパイプ17で構成し、これを
排出用液だめ部13内に径方向平面上に配置したので、
パイプ17のために排出用液だめ部13内の軸方向の長
さを短くすることができ、それだけ軸方向スペースを短
縮することができる。しかもフレキシブルなパイプ17
を用いると、図2に示す如く彎曲して配置することが容
易にでき、かつ組付けも簡単に行うことができる。な
お、パイプ17はフレキシブルに限らず、通常の金属製
からなる配管でもよいのは勿論である。
In the illustrated embodiment, a flexible pipe 17 is used as the air vent / drainage means, which is disposed in the discharge sump 13 on a radial plane.
Due to the pipe 17, the axial length in the drainage reservoir 13 can be reduced, and the axial space can be reduced accordingly. And flexible pipe 17
With the use of, it is easy to dispose it as shown in FIG. 2 and it is also possible to easily assemble it. Note that the pipe 17 is not limited to be flexible, and may be a pipe made of ordinary metal.

【0024】また図示実施例では、入液路9及び排出路
10の一端をなす穴6b,6cが、支承軸6の周壁に垂
直方向に沿って形成されているので、支承軸6に荷重が
かかった場合の支承軸6の強度の低下を低減することが
できる。これは、特に、車輌等のような大きな重量が支
承軸6に作用する場合、穴6b,6cが例えば支承軸6
の周壁に水平方向に穿設されると、その支承軸6に重量
が作用することによって強度が低下するおそれがあり、
上述の如く形成されると、支承軸6に穴6b,6cを設
けるにも拘わらず強度の低下をきたすのを防ぐことがで
きる。
In the illustrated embodiment, the holes 6b and 6c forming one end of the liquid inlet passage 9 and the discharge passage 10 are formed in the peripheral wall of the bearing shaft 6 along the vertical direction. In this case, it is possible to reduce a decrease in the strength of the bearing shaft 6 when it is engaged. In particular, when a large weight acts on the bearing shaft 6 such as a vehicle, the holes 6b and 6c are formed in the bearing shaft 6 for example.
If it is pierced in the horizontal direction on the peripheral wall, the weight may act on the bearing shaft 6 and the strength may be reduced.
When formed as described above, it is possible to prevent the strength from being reduced despite the provision of the holes 6b and 6c in the support shaft 6.

【0025】図3は本発明による第二実施例を示してい
る。この実施例において前記第一実施例と異なるのは、
空気抜き兼用排液手段として、排出用液だめ部13内の
最も高い部位と排出路10とを連結する連結パイプ17
Aで構成した点にある。
FIG. 3 shows a second embodiment according to the present invention. The difference between this embodiment and the first embodiment is that
A connecting pipe 17 for connecting the highest portion in the drainage reservoir 13 and the drainage path 10 as an air release / drainage unit.
A in that it is composed of A.

【0026】即ち、連結パイプ17Aは、その一端が排
出用液だめ部13を画成するしゃへい部材16の上部に
穿設した穴に接続され、その他端がしゃへい部材16の
外部まて引き出された排出路10の一端に接続されてい
る。そのため、排出路10の一端は、支承軸6の周壁に
おいてしゃへい部材16より外側位置に設けられた穴6
cを挿通している。なお、図3において前記第一実施例
のものと同一部分には同一符号を付している。
That is, one end of the connecting pipe 17A is connected to a hole formed in the upper portion of the shielding member 16 defining the drainage reservoir 13, and the other end is drawn out to the outside of the shielding member 16. It is connected to one end of the discharge path 10. Therefore, one end of the discharge path 10 is provided with a hole 6 provided at a position outside the shielding member 16 on the peripheral wall of the bearing shaft 6.
c is inserted. In FIG. 3, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

【0027】この実施例によれば、基本的には第一実施
例と同様であるので、同様の作用効果を得ることができ
る。
According to this embodiment, since it is basically the same as the first embodiment, the same operation and effect can be obtained.

【0028】図4は本発明による他の実施例を示してい
る。この場合は、前記第一実施例と第二実施例とを組み
合わせたものである。即ち、空気抜き兼用排液手段とし
ての連結パイプ17Aが設けられる他、排出用液だめ部
13の底部に該排出用液だめ部13内の冷却水を外部に
導く配管19が設けられている。この配管19は、第一
実施例における排出路10と同様に形成され、排出用液
だめ部13内の底部と連絡する穴6c′から冷却水を外
部に導くようにしているので、ここではその説明を省略
する。
FIG. 4 shows another embodiment according to the present invention. In this case, the first embodiment and the second embodiment are combined. That is, in addition to the connection pipe 17A serving as the air release / drainage means, a pipe 19 for guiding the cooling water in the drainage sump 13 to the outside is provided at the bottom of the drainage sump 13. The pipe 19 is formed in the same manner as the discharge passage 10 in the first embodiment, and is configured to guide the cooling water to the outside through the hole 6c 'communicating with the bottom in the discharge liquid sump portion 13. Description is omitted.

【0029】この実施例によれば、連結パイプ17A及
び配管19により、排出用液だめ部13内の冷却水を排
出できるので、個々のパイプ径を太くすることなしに通
水量を増加することができる。そのため、支承軸6に対
する穴6a,6b,6c′の径を大きくとることが困難
な場合、また連結パイプ17Aがスペース上の問題から
大きくとることができない場合、省スペース化できるの
で、きわめて有効である。
According to this embodiment, since the cooling water in the drainage reservoir 13 can be discharged by the connecting pipe 17A and the pipe 19, the flow rate can be increased without increasing the diameter of each pipe. it can. Therefore, if it is difficult to increase the diameter of the holes 6a, 6b, 6c 'with respect to the bearing shaft 6, or if the connecting pipe 17A cannot be made large due to space problems, the space can be saved, which is extremely effective. is there.

【0030】また、連結パイプ17Aや配管19の途中
位置に例えば図示しない開閉弁などを設け、これらの開
度を外部からの信号で調節することにより、冷却水の流
通量を調節することもできる。なお何れの実施例とも、
冷却水を用いた例を示したが、冷却媒体として他の液体
を用いても同様の作用効果を得ることができる。
Further, for example, an opening / closing valve (not shown) is provided at an intermediate position of the connecting pipe 17A and the pipe 19, and the degree of opening thereof is adjusted by an external signal, whereby the flow rate of the cooling water can be adjusted. . Note that in each of the embodiments,
Although the example using the cooling water has been described, the same operation and effect can be obtained by using another liquid as the cooling medium.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上述べたように、本発明1〜3によれ
ば、固定子を流通した冷却液を、該固定子の他端側の空
間にほぼ充満状態で溜めておき、その空間内の最も高い
部位から冷却液を排出路に導くように構成したので、空
間部内に空気だまりが存在しても、空気だまりを確実に
外部に排出させ、除去することができる結果、固定子に
対する冷却効果が低下するのを防止することができ、良
好な冷却機能を維持することができる効果がある。特
に、請求項3によれば、流通穴により固定子の内部を冷
却すると共に、入液用液だめ部と排水用液だめ部とで固
定子の両端側をも冷却するので、固定子に対する冷却効
果をいっそう高めることができる効果もある。
As described above, according to the first to third aspects of the present invention, the coolant circulating through the stator is stored in the space on the other end side of the stator in a substantially full state. The cooling liquid is guided from the highest part to the discharge path, so that even if there is an air pocket in the space, the air pool can be reliably discharged to the outside and removed, resulting in cooling the stator. It is possible to prevent the effect from lowering, and to maintain an excellent cooling function. In particular, according to the third aspect, the inside of the stator is cooled by the circulation holes, and both ends of the stator are also cooled by the liquid sump portion for liquid entry and the liquid sump portion for drainage. There is also an effect that can further enhance the effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による液冷回転機の第一実施例を示す要
部の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing a first embodiment of a liquid cooling rotary machine according to the present invention.

【図2】図1のA−A線に相当する拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view corresponding to line AA in FIG. 1;

【図3】本発明による液冷回転機の第二実施例を示す要
部の断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a main part showing a second embodiment of the liquid cooling rotary machine according to the present invention.

【図4】本発明による液冷回転機の他の実施例を示す要
部の断面図。
FIG. 4 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the liquid cooling rotary machine according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…外側ロータ、6…支承軸、8…固定子、9…入液
路、10…排出路、11…入液用液だめ部、12…流通
穴、13…排出用液だめ部、15,16…しゃへい部
材、17,17A…空気抜き兼用排液手段としてのパイ
プ、19…配管。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Outer rotor, 6 ... Bearing shaft, 8 ... Stator, 9 ... Liquid inlet path, 10 ... Discharge path, 11 ... Liquid inlet reservoir, 12 ... Flow hole, 13 ... Discharge reservoir, 15, 16 ... Shielding member, 17, 17A ... Pipe as air vent / drainage means, 19 ... Piping.

フロントページの続き (72)発明者 井原 広文 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 三田 博昭 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 松岡 孝一 東京都国分寺市光町二丁目8番38 財団法 人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 秦 広 東京都国分寺市光町二丁目8番38 財団法 人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 近藤 圭一郎 東京都国分寺市光町二丁目8番38 財団法 人 鉄道総合技術研究所内Continued on the front page (72) Inventor Hirofumi Ihara 3-1-1 Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Hiroaki Mita 3-1-1 Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Plant No. 38 Inside the Railway Technical Research Institute (72) Inventor Keiichiro Kondo 2-38 Hikaricho 2-chome, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Railway Technical Research Institute

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外側ロータと、該外側ロータを回転自在
に支承する支承軸と、該支承軸に固定され、かつ外側ロ
ータの内側に配置される固定子と、冷却液により固定子
を冷却するための冷却装置とを備え、該冷却装置は、外
部からの冷却液を固定子に導く入液路と、固定子を通過
した冷却液を外部に排出させる排出路と、入液路及び排
出路間に接続され、固定子に冷却液を流通させる流通経
路機構とからなり、かつ該流通経路機構は、固定子を流
通した冷却液を、該固定子の下流部端側の空間内にほぼ
充満状態に溜めておくと共に、その空間内の最高部位か
ら冷却液を排出路に導く手段を有することを特徴とする
液冷回転機。
1. An outer rotor, a bearing shaft rotatably supporting the outer rotor, a stator fixed to the bearing shaft and arranged inside the outer rotor, and cooling the stator by a coolant. A cooling device for introducing the cooling liquid from the outside to the stator, a discharging passage for discharging the cooling liquid passing through the stator to the outside, a liquid feeding passage and a discharging passage. And a flow path mechanism for flowing the coolant through the stator, and the flow path mechanism substantially fills the space downstream of the stator with the coolant flowing through the stator. A liquid-cooled rotating machine having a means for storing coolant in a state and guiding a coolant to a discharge path from a highest part in the space.
【請求項2】 外側ロータと、該外側ロータを回転自在
に支承する支承軸と、該支承軸に固定され、かつ外側ロ
ータの内側に配置される固定子と、冷却液により固定子
を冷却するための冷却装置とを備え、該冷却装置は、外
部からの冷却液を固定子に導く入液路と、固定子を通過
した冷却液を外部に排出させる排出路と、入液路及び排
出路間に接続され、固定子に冷却液を流通させる流通経
路機構とからなり、かつ該流通経路機構は、固定子を流
通した冷却液を、該固定子の下流部端面で溜めておく排
出液だめ部と、排出液だめ部内の冷却液を、該排出液だ
め部内の最高部位から排出路に導く空気混入冷却液排出
手段を有することを特徴とする液冷回転機。
2. An outer rotor, a bearing shaft rotatably supporting the outer rotor, a stator fixed to the bearing shaft and arranged inside the outer rotor, and cooling the stator with a coolant. A cooling device for introducing the cooling liquid from the outside to the stator, a discharging passage for discharging the cooling liquid passing through the stator to the outside, a liquid feeding passage and a discharging passage. A circulation path mechanism connected between the stator and the circulation path mechanism for flowing the cooling liquid through the stator, and the circulation path mechanism is configured to collect the cooling liquid flowing through the stator at a downstream end face of the stator, and to collect the discharged liquid. A liquid-cooled rotary machine comprising: a cooling liquid discharge section configured to guide a cooling liquid in a discharge liquid sump section from a highest portion in the discharge liquid sump section to a discharge path.
【請求項3】 外側ロータと、該外側ロータを回転自在
に支承する支承軸と、該支承軸に固定され、かつ外側ロ
ータの内側に配置される固定子と、冷却液により固定子
を冷却するための冷却装置とを備え、該冷却装置は、外
部からの冷却液を固定子に導く入液路と、固定子を通過
した冷却液を外部に排出させる排出路と、入液路及び排
出路間に接続され、固定子に冷却液を流通させる流通経
路機構とからなり、かつ該流通経路機構は、入液路から
の冷却液を、固定子の軸方向の一端面側に溜めておく入
液用液だめ部と、該入液用液だめ部内の冷却液を固定子
に流通させる流通穴と、該流通穴を通過した冷却液を、
固定子の軸方向の他端面である下流部端面側で溜めてお
く排出用液だめ部と、その排出用液だめ部内の冷却液
を、該排出用液だめ部内の最も高い部位から排出路に導
く空気抜き兼用排液手段とを有することを特徴とする液
冷回転機。
3. An outer rotor, a bearing shaft rotatably supporting the outer rotor, a stator fixed to the bearing shaft and arranged inside the outer rotor, and cooling the stator with a coolant. A cooling device for introducing the cooling liquid from the outside to the stator, a discharging passage for discharging the cooling liquid passing through the stator to the outside, a liquid feeding passage and a discharging passage. And a flow path mechanism for flowing the coolant through the stator, and the flow path mechanism is configured to store the coolant from the inlet path on one axial end face side of the stator. A liquid reservoir for liquid, a flow hole through which the cooling liquid in the liquid reservoir for liquid flow flows through the stator, and a cooling liquid passing through the flow hole,
A drain reservoir for storage at the downstream end surface side, which is the other end surface in the axial direction of the stator, and a cooling fluid in the drain reservoir, from the highest portion in the drain reservoir to the discharge path. A liquid-cooled rotating machine comprising: an air vent / drainage means for guiding air.
【請求項4】 空気抜き兼用排液手段は、排出用液だめ
部内に配置され、一端が排出路に接続されると共に、他
端が排出液だめ部内の最も高い位置に配置されたパイプ
からなることを特徴とする請求項2または3に記載の液
冷回転機。
4. A draining / draining means which is disposed in the drainage reservoir and has a pipe connected at one end to the drainage passage and the other end located at the highest position in the drainage reservoir. The liquid-cooled rotary machine according to claim 2 or 3, wherein:
【請求項5】 空気抜き兼用排液手段は、一端が排出用
液だめ部内の最も高い部位に接続されると共に、他端が
外部に配管された排出路に接続された連結パイプからな
ることを特徴とする請求項2または3に記載の液冷回転
機。
5. The air venting / draining means comprises a connecting pipe having one end connected to the highest portion in the drainage reservoir and the other end connected to an externally-discharged discharge passage. The liquid-cooled rotary machine according to claim 2 or 3, wherein:
【請求項6】 空気抜き兼用排液手段は、一端が排出用
液だめ部内の最も高い部位に接続されると共に、他端が
外部に配管された排出路に接続された連結パイプと、排
出用液だめ部内の底部及び排出路を連結する手段からな
ることを特徴とする請求項2または3に記載の液冷回転
機。
6. A connecting pipe having one end connected to the highest portion in the drainage reservoir and the other end connected to a drainage pipe connected to the outside, and a drainage / drainage means. 4. The liquid-cooled rotary machine according to claim 2, further comprising means for connecting a bottom part in the storage part and a discharge path.
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