JPWO2018235143A1 - モータ用冷媒循環装置 - Google Patents

Abstract

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。

Description

本発明は、モータ用冷媒循環装置に関する。

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。

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。

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。

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。

図１は、第１実施形態のモータ用冷媒循環装置（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（逆転時）の模式図である。 図３は、第１実施形態のモータ用冷媒循環装置を構成する経路切替機構（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を構成する経路切替機構（逆転時）の模式図である。 図５は、第２実施形態のモータ用冷媒循環装置（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（逆転時）の模式図である。 図７は、第２実施形態のモータ用冷媒循環装置を構成する経路切替機構（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を構成する経路切替機構（逆転時）の模式図である。 図９は、第２実施形態のモータ用冷媒循環装置（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（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を構成する経路切替機構の模式図であり、実線の矢印は機械式ポンプ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が逆転時のエアの流通方向を示す。 図１２は、第３実施形態のモータ用冷媒循環装置（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（逆転空回り時）の模式図である。 図１４は、第４実施形態のモータ用冷媒循環装置を構成する経路切替機構（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を構成する経路切替機構（逆転空周り時）の模式図である。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (10)

1. 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って、
   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。
2. 前記経路切替機構は、
   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。
3. 前記シリンダは、
   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。
4. 前記シリンダには、エアを導入するエア導入経路が接続され、
   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。
5. 前記シリンダは、
   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。
6. 前記第２導入経路の前記第２シリンダに接続する第１開口部の径は、前記第５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。
7. 前記第１開口部は、前記第１シリンダに連通しており、
   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。
8. 前記アクチュエータは、前記シリンダの内部空間を前記第３連通状態にしている間、所定時間ごとに前記モータの回転方向に従って前記第１連通状態または前記第２連通状態に一時的にもどす請求項４乃至７のいずれか１項に記載のモータ用冷媒循環装置。
9. 前記シリンダには、エアを導入するエア導入経路が接続され、
   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。
10. 前記エア導入経路は、前記モータのハウジングに連通している請求項４乃至９のいずれか１項に記載のモータ用冷媒循環装置。

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