KR101316978B1 - 발전 전동기의 냉각 구조 및 발전 전동기 - Google Patents

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Abstract

로터가 장착된 입출력 샤프트 및 상기 로터의 외주부에 배치된 스테이터를 케이스 내에 격납하는 발전 전동기를 냉각 매체로 냉각하는 데에 있어서, 상기 케이스의, 상기 입출력 샤프트의 회전 중심축 방향에 있어서의 일단부측의 내면으로부터 상기 스테이터의 코일을 향해 돌출되어, 상기 코일과의 사이에 상기 냉각 매체의 통로를 형성하고, 또한 상기 회전 중심축의 주위에 배치되는 돌기부를 갖는 것을 특징으로 하는 발전 전동기의 냉각 구조.

Description

발전 전동기의 냉각 구조 및 발전 전동기{COOLING STRUCTURE OF GENERATOR MOTOR, AND GENERATOR MOTOR}
본 발명은 발전 전동기를 냉각 매체로 냉각하는 것에 관한 것이다.
발전 전동기는 여러 가지 용도에 사용되는데, 스테이터가 갖는 코일의 줄 발열 및 로터 코어의 와전류 손실 및 히스테리시스 손실 등에 의해 발열한다. 발전 전동기를 냉각시키기 위해서, 예를 들어 윤활유와 냉각유를 겸한 오일 등의 냉각 매체를 사용하여 발전 전동기를 냉각시키는 기술이 기재되어 있다 (특허문헌 1).
일본 공개특허공보 2009-71905호
오일 등의 냉각 매체를 사용하여 발전 전동기를 냉각시키는 경우, 발전 전동기내에 있어서의 냉각 매체의 통로를 흐르는 냉각 매체의 유량에 편차가 있음으로써, 스테이터의 코일의 냉각 부족이 발생할 우려가 있다. 본 발명은 냉각 매체로 발전 전동기를 냉각시킬 때에 있어서, 스테이터가 갖는 코일의 냉각 부족을 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 로터가 장착된 입출력 샤프트 및 상기 로터의 외주부에 배치된 스테이터를 케이스 내에 격납하는 발전 전동기를 냉각 매체로 냉각하는 데에 있어서, 상기 케이스의, 상기 입출력 샤프트의 회전 중심축 방향에 있어서의 일단부측의 내면으로부터 상기 스테이터의 코일을 향하여 돌출되어, 상기 코일과의 사이에 상기 냉각 매체의 통로를 형성하고, 또한 상기 회전 중심축의 주위에 배치되는 돌기부를 갖는 것을 특징으로 하는 발전 전동기의 냉각 구조이다.
본 발명에 있어서, 상기 돌기부의 상기 코일측의 면은 상기 회전 중심축과 직교하는 평면과 평행한 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 돌기부는 일부가 절결되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 발전 전동기의 냉각 구조를 갖는 발전 전동기이다.
본 발명에 있어서, 상기 발전 전동기는 상기 입출력 샤프트의 일단에 동력 발생원의 출력 샤프트가 접속되고, 타단에 상기 동력 발생원의 동력에 의해 구동되는 구동 대상의 입력 샤프트가 접속되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 로터가 장착된 입출력 샤프트 및 상기 로터의 외주부에 배치된 스테이터를 케이스 내에 격납하고, 내연 기관과 유압 펌프 사이에 형성되어 상기 내연 기관의 동력을 상기 유압 펌프에 전달함과 함께 전력을 발생하는 발전 전동기로, 상기 케이스의, 상기 입출력 샤프트의 회전 중심축 방향에 있어서의 일단부측의 내면으로부터 상기 스테이터의 코일을 향하여 돌출되어, 상기 코일과의 사이에 상기 냉각 매체의 통로를 형성하고, 또한 상기 입출력 샤프트의 회전 중심축의 주위에 배치되는 돌기부를 가지고 있고, 상기 돌기부의 상기 코일측의 면은 상기 회전 중심축과 직교하는 평면과 평행인 것을 특징으로 하는 발전 전동기이다.
본 발명은 냉각 매체로 발전 전동기를 냉각시킬 때에 있어서, 스테이터가 갖는 코일의 냉각 부족을 억제할 수 있다.
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기를 사용한 하이브리드 유압 셔블을 나타내는 측면도이다.
도 2 는, 도 1 의 A-A 화살표도이다.
도 3 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 단면도이다.
도 4 는, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 분해도이다.
도 5 는, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 입출력 샤프트, 로터 및 플랜지의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기가 구비하는 로터 코어의 사시도이다.
도 7 은, 로터 코어에 장착된 블레이드를 나타내는 사시도이다.
도 8 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기가 구비하는 스테이터의 정면도이다.
도 9 는, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기가 구비하는 제 1 하우징의 사시도이다.
도 10 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기가 구비하는 플랜지의 사시도이다.
도 11 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 냉각 구조를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 본 실시형태의 변형예에 관련된 발전 전동기의 냉각 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하에 기재한 구성 요소에는 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소의 여러 가지의 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.
＜하이브리드 유압 셔블＞
도 1 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기를 사용한 하이브리드 유압 셔블을 나타내는 측면도이다. 도 2 는, 도 1 의 A-A 화살표도이다. 하이브리드 유압 셔블 (1) 은 내연 기관에 의해 발전 전동기를 구동하여 전력을 발생시키고, 상기 전력에 의해 전동기를 구동하여 상부 선회체를 선회시키거나, 하이브리드 유압 셔블 (1) 의 보조기류를 구동하거나 하는, 이른바 하이브리드 방식의 건설 차량이다.
하이브리드 유압 셔블 (1) 은 좌우 1 쌍의 크롤러 벨트 (2C) 를 갖는 하부 주행체 (2) 와, 상부 선회체 (3) 와, 붐 (4a), 아암 (4b) 및 버킷 (4c) 을 포함함과 함께 상부 선회체 (3) 에 장착된 작업기 (4) 와, 하부 주행체 (2) 와 상부 선회체 (3) 를 연결하는 스윙 써클 (5) 을 포함하고 있다. 좌우 1 쌍의 크롤러 벨트 (2C) 는 우 (右) 주행 유압 모터와 좌 (佐) 주행 유압 모터에 의해 구동되어, 하이브리드 유압 셔블 (1) 을 주행시킨다. 우주행 유압 모터, 좌주행 유압 모터는 도 2 에 나타내는 유압 펌프 (7) 로부터 압송되는 작동유가 공급되어 구동된다.
상부 선회체 (3) 는 선회 모터로서 기능하는 전동기 (5M) (도 2 참조) 에 의해 선회한다. 상부 선회체 (3) 에는 스윙 써클 (5) 의 아우터 레이스 (5O) 가 고정되어 있고, 하부 주행체 (2) 에는 스윙 써클 (5) 의 이너 레이스 (5I) 가 고정되어 있다. 이와 같은 구조에 의해, 스윙 써클 (5) 은 상부 선회체 (3) 와 하부 주행체 (2) 를 연결한다. 전동기 (5M) 의 입출력 샤프트는 감속 기구를 구비한 스윙 머시너리를 개재하여 스윙 피니언 (5P) 과 연결되어 있다. 스윙 피니언 (5P) 은 스윙 써클 (5) 의 이너 레이스 (5I) 에 장착된 내부 기어에 서로 맞물려 있다. 전동기 (5M) 의 구동력은 상기 스윙 머시너리를 개재하여 스윙 피니언 (5P) 에 전달되어, 상부 선회체 (3) 를 선회시킨다. 본 실시형태에 있어서, 전동기 (5M) 는 수직으로 배치, 즉, 하이브리드 유압 셔블 (1) 을 수평면에 설치한 경우에 있어서, 전동기 (5M) 의 입출력 샤프트가 중력이 작용하는 방향을 향하도록 설치된다. 붐 (4a), 아암 (4b) 및 버킷 (4c) 은 도 2 에 나타내는 유압 펌프 (7) 로부터 압송되는 작동유에 의해, 컨트롤 밸브를 개재하여 각각 붐 (4a) 용, 아암 (4b) 용, 버킷 (4c) 용의 유압 실린더에 의해 구동되어, 굴삭 등의 작업을 실행한다.
상부 선회체 (3) 는 평면에서 봤을 때 대략 장방형 형상의 구조체이다. 상부 선회체 (3) 의 조종실 (3a) 은 하이브리드 유압 셔블 (1) 의 작업 중에 있어서 조종자의 시선이 주로 향하는 방향을 전방으로 한 경우, 상부 선회체 (3) 의 전방 좌측에 배치된다. 카운터 웨이트 (3b) 는 상부 선회체 (3) 의 후방에 배치된다. 상부 선회체 (3) 는 조종실 (3a) 및 카운터 웨이트 (3b) 에 더하여, 하이브리드 유압 셔블 (1) 의 동력 발생원으로서의 내연 기관 (6) 과 본 실시형태에 관련된 발전 전동기 (10) 와 유압 펌프 (7) 와 인버터 (8) 와 축전 장치 (9) 를 갖는다.
내연 기관 (6) 은, 예를 들어 디젤 엔진이지만, 내연 기관 (6) 의 종류는 관계없다. 내연 기관 (6), 발전 전동기 (10), 유압 펌프 (7), 인버터 (8) 및 축전 장치 (9) 는 카운터 웨이트 (3b) 의 전방, 즉 조종실 (3a) 측에 배치되어 있다. 내연 기관 (6) 과 유압 펌프 (7) 사이에 발전 전동기 (10) 가 배치된다. 내연 기관 (6) 의 출력 샤프트 (6S) 는 발전 전동기 (10) 의 입출력 샤프트에 접속되고, 발전 전동기 (10) 의 입출력 샤프트는 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 에 접속된다. 이와 같은 구조에 의해, 내연 기관 (6) 은 발전 전동기 (10) 를 구동하여 전력을 발생시킴과 함께, 유압 펌프 (7) 를 구동한다. 즉, 유압 펌프 (7) 는 발전 전동기 (10) 를 개재하여 구동된다. 또한, 발전 전동기 (10) 는 PTO (Power Take Off) 를 개재하여, 엔진의 출력축에 간접적으로 접속되어 있어도 된다.
인버터 (8) 의 입출력 단자와 발전 전동기 (10) 의 전력 입출력 단자는 고전압 배선 (CAa) 이 전기적으로 접속되어 있다. 인버터 (8) 의 출력 단자와 전동기 (5M) 의 입력 단자는 고전압 배선 (CAb) 이 전기적으로 접속되어 있다. 인버터 (8) 는 발전 전동기 (10) 가 발생한 전력을, 캐패시터 또는 2 차 전지 등의 축전 장치 (9) 에 저장하거나, 상기 전력을 전동기 (5M) 에 공급하여 이것을 구동하거나 한다. 또, 인버터 (8) 는 상부 선회체 (3) 에 선회 브레이크가 작동했을 때에, 전동기 (5M) 가 상부 선회체 (3) 의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것에 의해 얻어진 전력을 축전 장치 (9) 에 저장한다. 축전 장치 (9) 에 저장된 전력은, 다음으로 상부 선회체 (3) 가 선회할 때에 인버터 (8) 가 전동기 (5M) 에 공급한다. 발전 전동기 (10) 는 필요에 따라 축전 장치 (9) 로부터 전력의 공급을 받아 전동기로서 동작하고, 내연 기관 (6) 의 보조를 할 수도 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기 (10) 는 건설 차량의 일종인 하이브리드 유압 셔블 (1) 에 적용된다. 또한, 발전 전동기 (10) 의 적용 대상은 하이브리드 유압 셔블 (1) 에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발전 전동기 (10) 는 휠 로더 등의 다른 하이브리드 건설 기계를 적용 대상으로 해도 된다.
＜발전 전동기＞
도 3 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 단면도이다. 도 3 은 발전 전동기 (10) 의 회전 중심축 (Zr) 을 포함하고, 또한 회전 중심축 (Zr) 과 평행한 평면에서 발전 전동기 (10) 를 잘랐을 때의 단면을 나타내고 있다. 도 4 는, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 분해도이다. 도 5 는, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 입출력 샤프트, 로터 및 플랜지의 구조를 나타내는 사시도이다. 도 6 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기가 구비하는 로터 코어의 사시도이다. 도 7 은, 로터 코어에 장착된 블레이드를 나타내는 사시도이다. 도 8 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기가 구비하는 스테이터의 정면도이다. 도 9 는, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기가 구비하는 제 1 하우징의 사시도이다. 도 10 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기가 구비하는 플랜지의 사시도이다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 발전 전동기 (10) 는 내연 기관 (6) 과 유압 펌프 (7) 사이에 배치된다. 그리고, 내연 기관 (6) 의 동력에 의해 전력을 발생함과 함께, 내연 기관 (6) 의 동력을 유압 펌프 (7) 에 전달한다. 발전 전동기 (10) 는 예를 들어, 오일 등의 냉각 매체에 의해 냉각됨과 함께, 상기 냉각 매체로 입출력 샤프트 (16) 를 회전 가능하게 지지하는 베어링 (50F, 50R) 및 스플라인 등의 윤활이 필요한 부분 (슬라이딩 부분) 을 윤활한다.
도 3, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 발전 전동기 (10) 는 플라이휠 (14) 과, 연결 부재 (15) 와, 입출력 샤프트 (16) 와, 로터 (20) 와, 스테이터 (24) 와, 케이스의 일부로서의 제 1 하우징 (11) 과, 상기 케이스의 일단부, 즉 제 1 하우징 (11) 의 일단부에 배치되는 단부측 부재 (재 1 단부측 부재) 로서의 플랜지 (12) 와, 제 1 하우징 (11) 의 타단부에 배치되어 상기 케이스의 일부가 되는 제 2 하우징 (13) 을 포함한다.
플라이휠 (14) 은 원판 형상의 구조체로, 도 2 에 나타내는 내연 기관 (6) 의 출력 샤프트 (6S) 가 장착된다. 플라이휠 (14) 은 외주부에 스타터 기어 (14G) 를 갖는다. 스타터 기어 (14G) 는 외부 기어의 링 기어이다. 스타터 기어 (14G) 는 내연 기관 (6) 의 스타터 모터의 동력을 내연 기관 (6) 의 출력 샤프트 (6S) 에 전달하여 내연 기관 (6) 을 시동시키는 기능을 가지고 있다. 또한, 발전 전동기 (10) 를 전동기로서 작동시켜, 내연 기관 (6) 을 시동시켜도 된다.
＜플라이휠＞
플라이휠 (14) 은 복수의 볼트 (15B) 에 의해 연결 부재 (15) 에 장착된다. 플라이휠 (14) 은 내연 기관 (6) 의 회전 효율을 높이기 위해서 작용하는 기능 및 발전 전동기 (10) 의 발전 효율 및 전동기 효율을 향상시키기 위한 기능을 가지고 있다. 연결 부재 (15) 는 대략 원통 형상의 본체부 (15S) 와, 본체부 (15S) 의 일단부측으로부터 본체부 (15S) 의 직경 방향 외측을 향하여 불거져 나오는 원형 형상의 플랜지부 (15F) 를 갖는다. 연결 부재 (15) 의 플랜지부 (15F) 와 플라이휠 (14) 을 볼트 (15B) 로 체결함으로써 양자가 고정된다. 본체부 (15S) 는 내주부에 내부 기어 스플라인 (15I) 을 갖는다.
＜입출력 샤프트＞
입출력 샤프트 (16) 는 원통 형상의 구조체로, 일단부 (16Tp) 가 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 에 접속되고, 타단부 (16Te) 가 내연 기관 (6) 의 출력 샤프트 (6S) 에 접속된다. 입출력 샤프트 (16) 는 일단부 (16Tp) 측의 내주부에 내부 기어 스플라인 (16I) 을, 타단부 (16Te) 측의 외주부에 외부 기어 스플라인 (16O) 을 가지고 있다. 내부 기어 스플라인 (16I) 은 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 가 갖는 외부 기어 스플라인과 서로 맞물린다. 외부 기어 스플라인 (16O) 은 연결 부재 (15) 가 갖는 내부 기어 스플라인 (15I) 과 서로 맞물린다. 이와 같은 구조에 의해, 내연 기관 (6) 의 동력은 플라이휠 (14) 과 연결 부재 (15) 를 개재하여 입출력 샤프트 (16) 에 전달되고, 입출력 샤프트 (16) 에 전달된 내연 기관 (6) 의 동력은 내부 기어 스플라인 (16I) 을 개재하여 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 에 전달된다.
입출력 샤프트 (16) 는 회전 중심축 (Zr) 을 중심으로 하여 회전한다. 플라이휠 (14) 및 연결 부재 (15) 도 회전 중심축 (Zr) 을 중심으로 하여 회전한다. 입출력 샤프트 (16) 는 외주부로부터 직경 방향 외측을 향하여 불거져 나오는 원형 형상의 플랜지부 (16F) 를 갖는다. 플랜지부 (16F) 는 후술하는 로터 (20) 가 장착되는 부분이다. 또, 입출력 샤프트 (16) 는 일단부 (16Tp) 로부터 타단부 (16Te) 를 향하여 관통하는 샤프트 관통공 (16IS) 을 갖는다. 샤프트 관통공 (16IS) 은 발전 전동기 (10) 를 냉각시키는 냉각 매체의 통로가 된다. 입출력 샤프트 (16) 는 내주면에 2 개 지점, 일단부 (16Tp) 로부터 타단부 (16Te) 에 걸쳐서 형성된 홈 (16S) 을 갖는다. 홈 (16S) 은 일단부 (16Tp) 로부터 타단부 (16Te) 를 향하여 깊이가 커지고 있다. 이와 같은 구조에 의해, 일단부 (16Tp) 측으로부터 유입된 냉각 매체가 타단부 (16Te) 를 향하여 흐르기 쉬워지므로, 냉각 효율이 향상된다. 본 실시형태에서는 플라이휠 (14) 을 사용한 예를 설명했지만, 플라이휠 (14) 을 사용하지 않고, 연결 부재 (15) 와 내연 기관 (6) 의 출력 샤프트 (6S) 를 스플라인 등에 의해 접속해도 된다.
＜로터＞
로터 (20) 는 로터 코어 (17) 와 로터 코어 (17) 를 유지하는 로터 코어 유지 부재로서의 로터 홀더 (18) 를 포함한다. 로터 코어 (17) 는 복수의 강판 (전자 강판) 을 적층한 구조체이다. 복수의 강판이 적층되는 방향 (적층 방향) 은 로터 코어 (17) 가 입출력 샤프트 (16) 에 장착된 상태에 있어서, 회전 중심축 (Zr) 과 평행하다. 로터 코어 (17) 는 도 4 에 나타내는 바와 같이, 외주부의 둘레 방향에 소정의 피치를 가지고 복수 (이 예에서는 24 개) 의 유도자 (17I) 가 돌출 형성되어 있다. 로터 코어 (17) 는 둘레 방향을 향하여 복수의 볼트공 (17H) 이 적층 방향을 향하여 관통되어 있다. 로터 코어 (17) 의 내주면은 로터 홀더 (18) 의 외주면과 접한다.
로터 홀더 (18) 는 제 1 홀더 부재 (18Li) 와, 제 2 홀더 부재 (18Lo) 와, 제 3 홀더 부재 (18T) 를 포함한다. 제 1 홀더 부재 (18Li) 는 가운데가 빈 원판상의 구조체인 제 1 홀더 부재 (18Li) 이다. 제 2 홀더 부재 (18Lo) 는 제 1 홀더 부재 (18Li) 의 외주부에 형성되는 원통 형상의 구조체이다. 제 3 홀더 부재 (18T) 는 제 2 홀더 부재 (18Lo) 의 일단부에 형성되는, 가운데가 빈 원판상의 구조체로서, 입출력 샤프트 (16) 의 직경 방향 외측으로 연장되는 구조체이다. 본 실시형태에 있어서, 이들은 동일한 재료로 일체불가분으로 제조된다. 로터 홀더 (18) 의 재료는 예를 들어 강이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 로터 홀더 (18) 는 입출력 샤프트 (16) 와 함께 회전 중심축 (Zr) 을 중심으로 하여 회전한다. 또한, 제 1 홀더 부재 (18Li) 는 로터 홀더 (18) 의 축방향 (회전 중심축 (Zr) 과 평행한 방향) 과 평행한 축방향 관통공 (18P) 을 갖는다. 축방향 관통공 (18P) 은 냉각 매체의 통로가 된다.
로터 코어 (17) 는 제 2 홀더 부재 (18Lo) 의 외주부에 장착된다. 이 때, 로터 코어 (17) 의 볼트공 (17H) 에 로터 코어가 장착된 볼트 (19) 를 끼워 넣고, 제 3 홀더 부재 (18T) 의 나사 구멍에 끼움으로써 로터 코어 (17) 가 로터 홀더 (18) 에 고정된다. 본 실시형태에 있어서는 로터 코어 (17) 의 적층 방향 양측으로부터 제 1 블레이드 (40F) 와 제 2 블레이드 (40R) 에 의해 로터 코어 (17) 를 사이에 끼운 상태에서, 제 1 블레이드 (40F) 및 제 2 블레이드 (40R) 와 함께 로터 코어 (17) 를 로터 홀더 (18) 에 장착한다. 또한, 제 1 블레이드 (40F) 는 플랜지 (12) 측에 배치되고, 제 2 블레이드 (40R) 는 제 2 하우징 (13) 측에 배치된다. 또, 제 1 블레이드 (40F) 보다 로터 코어가 장착된 볼트 (19) 의 볼트 머리측으로는 입출력 샤프트 (16) 의 회전수를 검출할 때에 사용하는 센서 플레이트 (22) 가 배치되고, 로터 코어가 장착된 볼트 (19) 에 의해 로터 홀더 (18) 에 장착된다. 센서 플레이트 (22) 는 환상의 판재로서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 둘레 방향을 향하여 복수의 구멍을 가지고 있다. 이 복수의 구멍을 광학 센서 또는 자기 센서 등으로 셈으로써, 로터 홀더 (18) 를 개재하여 입출력 샤프트 (16) 의 회전수가 검출된다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 블레이드 (40F) 및 제 2 블레이드 (40R) 는 환상 부재이다. 제 1 블레이드 (40F) 및 제 2 블레이드 (40R) 는 복수의 강판을 갖는 로터 코어 (17) 를 유지하는 기능과, 스테이터 (24) 가 발생하고, 로터 코어 (17) 에 들어가는 자속의 누락을 억제하는 기능을 갖는다. 도 7 에는 제 1 블레이드 (40F) 만을 나타내는데, 제 2 블레이드 (40R) 도 냉각 매체 유출공 (41F, 41R) 의 배치 및 중심의 개구부 치수를 제외하면 동일한 형상 및 치수이다. 이 때문에, 제 1 블레이드 (40F) 및 제 2 블레이드 (40R) 에 대해서는 필요에 따라, 제 1 블레이드 (40F) 만을 설명한다. 또한, 플랜지 (12) 측에 배치되는 제 1 블레이드 (40F) 는 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 을 고정시키기 때문에 제 2 블레이드 (40R) 보다 개구부의 내경이 작아져 있다.
제 1 블레이드 (40F) 는 제 1 부분 (43F) 과 제 2 부분 (44F) 과 제 3 부분 (45F) 을 갖는다. 제 1 부분 (43F) 은 제 1 블레이드 (40F) 가 로터 코어 (17) 의 일단부와 접하는, 가운데가 빈 원판 형상 부분이다. 제 2 부분 (44F) 은 제 1 부분 (43F) 의 외주부에 형성되고, 로터 코어 (17) 와 접하는 측과는 반대측으로 연장되는 원통 형상 부분이다. 제 2 부분 (44F) 의 내주부에는 둘레 방향을 향하여 복수의 돌기 (46F) 가 형성된다. 돌기 (46F) 는 제 2 부분 (44F) 의 내주부로부터 직경 방향 내측을 향하여 돌출된다. 본 실시형태에 있어서, 각각의 돌기 (46F) 는 제 2 부분 (44F) 의 둘레 방향을 향하여 대략 등간격으로 배치된다. 제 3 부분 (45F) 은 제 2 부분 (44F) 의 제 1 부분 (43F) 의 단부와는 반대측의 단부에 형성되고, 회전 중심축 (Zr) 을 향하여 연장되는 플랜지상 또한 가운데가 빈 원판 형상 부분이다. 제 3 부분 (45F) 의 내경은 제 1 부분 (43F) 의 내경보다 크다.
제 1 부분 (43F) 과 제 2 부분 (44F) 과 제 3 부분 (45F) 은 모두 동일한 재료로 일체불가분으로 제조된다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 블레이드 (40F) 는 예를 들어, 알루미늄 합금을 주조함으로써 제조된다. 또한, 블레이드 (40F) 는 제 1 부분 (43F) 과 제 2 부분 (44F) 과 제 3 부분 (45F) 을 각각 별개의 부재로 하여 제조하고, 용접 또는 볼트에 의한 체결 등에 의해, 이들을 일체로 해도 된다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 블레이드 (40F) 및 제 2 블레이드 (40R) 는 외주부에 냉각 매체를 유지하는 냉각 매체 유지부 (42F, 42R) 를 갖는다. 냉각 매체 유지부 (42F) 는 제 1 부분 (43F) 과, 제 2 부분 (44F) 과, 제 3 부분 (45F) 과, 인접하는 2 개의 돌기 (46F) 로 둘러싸이는 부분이다 (제 2 블레이드 (40R) 도 동일). 또한, 냉각 매체 유지부 (42F, 42R) 는 반드시 돌기 (46F) 를 구비할 필요는 없다. 또, 제 1 블레이드 (40F) 및 제 2 블레이드 (40R) 는 외주부에 직경 방향 외측을 향하여 관통하는 냉각 매체 유출공 (41F, 41R) 을 갖는다. 냉각 매체 유출공 (41F, 41R) 은 제 1 블레이드 (40F) 및 제 2 블레이드 (40R) 의 둘레 방향을 향하여 복수 형성된다. 냉각 매체 유지부 (42F, 42R) 에 유지된 냉각 매체는 로터 (20) 의 회전에서 기인하는 원심력에 의해 냉각 매체 유출공 (41F, 41R) 으로부터 유출되어, 제 1 블레이드 (40F) 및 제 2 블레이드 (40R) 의 직경 방향 외측으로 방출된다. 냉각 매체 유출공 (41F, 41R) 은 코일 엔드를 향하여 개구되어 있는 것이 바람직하고, 코일 엔드에 대향하는 위치에 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 하면, 냉각 매체를 방출할 때에 코일 엔드에 집중시킬 수 있기 때문에, 코일 엔드를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
플라이휠 (14), 연결 부재 (15), 입출력 샤프트 (16), 로터 홀더 (18), 로터 코어 (17), 제 1 블레이드 (40F), 제 2 블레이드 (40R), 센서 플레이트 (22) 및 이들을 체결하는 볼트 (16B, 19) 등이 발전 전동기 (10) 의 회전 요소가 된다. 다음으로, 스테이터 (24) 에 대해 설명한다.
＜스테이터＞
스테이터 (24) 는 스테이터 코어 (24K) 와 코일 (24C) 을 포함한다. 코일 (24C) 은 스테이터 코어 (24K) 에 장착된 인슐레이터 (24I) 를 개재하여 스테이터 코어 (24K) 에 감겨져 있다. 스테이터 코어 (24K) 는 환상 강판 (전자 강판) 을 복수 적층시킨 환상 구조체이다. 스테이터 코어 (24K) 의 내주부에는 스테이터 코어 (24K) 의 둘레 방향을 향하여 소정의 피치로, 복수의 돌기부 (24T) 가 중심을 향하여 돌출되어 있다. 돌기부 (24T) 는 스테이터 코어 (24K) 의 일부이다. 각각의 돌기부 (24T) 는 발전 전동기 (10) 의 자극 (磁極) 이 된다. 각각의 돌기부 (24T) 의 둘레면에는 코일 (24C) 로서 3 개의 코일이 인슐레이터 (24I) 를 개재하여 순차적으로 감겨 있다. 상기 환상 강판의 적층 방향에 있어서의 스테이터 코어 (24K) 의 양단부로부터 불거져 나온 부분이 코일 (24C) 의 코일 엔드이다.
인슐레이터 (24I) 는 수지제의 부재로, 코일 (24C) 과 스테이터 코어 (24K) 사이에 개재한다. 인슐레이터 (24I) 는 코일 (24C) 의 코일 엔드와 겹치는 부분에 절결을 갖는다. 회전하는 로터 (20) 로부터 방출된 냉각 매체는 절결을 지나 코일 엔드에 도달한다. 이와 같이, 인슐레이터 (24I) 의 절결은 회전하는 로터 (20) 로부터의 냉각 매체를 직접 코일 엔드에 공급할 수 있기 때문에, 코일 엔드를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 스테이터 코어 (24K) 는 합계 36 개의 돌기부 (24T) 를 가지고 있다. 이와 같은 구조에 의해, 3 상 12 극의 SR (Switched Reluctance) 모터를 구성하고 있다. 또한, 본 실시형태는 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, PM (Permanent Magnet) 모터 등, 다른 방식의 발전 전동기여도 된다. 3 개의 코일 (24C) 의 양단부에 있어서의 6 개의 코일 단자는 하우징 (11) 이 갖는 커넥터 박스 대좌 (26) 에 장착되는 커넥터 박스 (26B) (도 4 참조) 에 형성된 단자 접속부와 전기적으로 접속되어 있다. 상기 6 개의 코일 단자는 상기 단자 접속부를 개재하여, 도 2 에 나타내는 고전압 배선 (CAa) 과 전기적으로 접속한다.
스테이터 코어 (24K) 의 외주부에는 복수 (본 실시형태에서는 3 개) 의 돌기부에 볼트공 (24H) 이 형성되어 있다. 각각의 상기 돌기부는 하우징 (11) 의 내주부에 형성된 오목부에 각각이 끼워 맞춰지도록 되어 있다. 각각의 상기 돌기부를 상기 오목부에 끼워 맞춤으로써, 스테이터 코어 (24K) 를 하우징 (11) 에 대해 위치 결정할 수 있다. 위치 결정된 스테이터 코어 (24K) 는 볼트 (24B) 를 볼트공 (24H) 에 관통시켜 하우징 (11) 에 장착된다.
발전 전동기 (10) 는, 스테이터 (24) 의 내측에 로터 (20) 가 배치된다. 보다 구체적으로는 스테이터 코어 (24K) 의 내측에 로터 코어 (17) 가 배치된다. 이와 같은 배치에 의해, 로터 코어 (17) 가 갖는 유도자 (17I) 와 스테이터 코어 (24K) 가 갖는 돌기부 (24T) 가 소정의 간격을 갖고 대향한다. 상기 서술한 바와 같이, 스테이터 코어 (24K) 의 내주부에 등간격으로 형성되어 자극을 구성하는 돌기부 (24T) 는 합계 36 개이다. 이에 대하여, 로터 코어 (17) 의 외주부에 등간격으로 형성되는 유도자 (17I) 는 합계 24 개이다. 이와 같이, 발전 전동기 (10) 는 스테이터 코어 (24K) 에 있어서의 자극 (돌기부 (24T)) 의 수, 즉, 각 자극 (각 돌기부 (24T)) 사이의 피치와 로터 코어 (17) 에 있어서의 각 유도자 (17I) 사이의 피치와의 사이에, 피치차를 형성하고 있다. 다음으로, 발전 전동기 (10) 의 제 1 하우징 (11), 플랜지 (12) 및 제 2 하우징 (13) 에 대해 설명한다.
＜제 1 하우징＞
도 9, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 하우징 (11) 은 대략 원통 형상의 부분 (원통상 부분) (11D) 과, 원통상 부분 (11D) 으로부터 그 직경 방향 외측을 향하여 불거져 나온 장출부 (張出部) (11F) 를 포함하는 구조체로, 양방의 단부에 개구부를 가지고 있다. 제 1 하우징 (11) 은 일단부에 플랜지 (12) 가 장착되고, 타단부에 제 2 하우징 (13) 이 장착된다. 제 1 하우징 (11) 은 로터 (20) 와 로터 (20) 의 외주부에 배치되는 스테이터 (24) 를 내부에 가지고 있다. 보다 구체적으로는, 제 1 하우징 (11) 과 플랜지 (12) 와 제 2 하우징 (13) 으로 둘러싸이는 공간에 로터 (20) 와 스테이터 (24) 가 배치된다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 장출부 (11F) 부분은 냉각 매체를 모으는 냉각 매체 저장소로서의 오일 팬 (11P) 이 된다. 제 1 하우징 (11) 의 장출부 (11F) 에는 오일 팬 (11P) 과 외부를 연통하는 배출 통로 (28) 가 형성된다. 또, 드레인으로부터 오일 팬 (11P) 내의 냉각 매체를 배출할 수 있다.
제 1 하우징 (11) 은 일단부, 즉 플랜지 (12) 장착측의 내면 (플랜지측 내면) (11Ia) 으로부터 스테이터 (24) 를 향하여 돌출되는 돌기부 (60) 를 갖는다. 돌기부 (60) 는 로터 홀더 (18) 에 장착되는 제 1 블레이드 (40F) 보다 직경 방향 외측에 형성되어, 스테이터 (24) 의 코일 (24C) 과 대향한다. 돌기부 (60) 는 스테이터 (24) 를 따라 형성된다. 즉, 회전 중심축 (Zr) 을 중심으로 한 동심원 상에 형성되고, 입출력 샤프트 (16) 의 회전 중심축 (Zr) 의 주위에 배치된다. 돌기부 (60) 는 커넥터 박스 대좌 (26) 의 위치에 일부 절결부 (60K) 를 갖는다. 이 절결부 (60K) 로부터, 도 3, 도 10 에 나타내는 코일 (24C) 의 도선을 꺼낸다. 돌기부 (60) 의 정상면 (60T), 즉, 코일 (24C) 과 대향하는 면 (코일 (24C) 측의 면) 은 평면으로 되어 있다. 돌기부 (60) 와 코일 (24C) 사이는 냉각 매체가 통과하는 통로가 된다. 돌기부 (60) 의 정상면 (60T) 은 제 1 블레이드 (40F) 의 제 3 부분 (45F) (도 7 참조) 보다 로터 코어 (17) 측, 즉 코일 (24C) 측에 배치된다. 이와 같이 함으로써, 제 1 블레이드 (40F) 의 냉각 매체 유출공 (41F) 으로부터 방출된 냉각 매체를, 코일 (24C) 의 코일 엔드로 유도할 수 있다. 그 결과, 코일 엔드를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
제 1 하우징 (11) 은 정상부에 냉각 매체 공급구 (29) 가 장착되어 있다. 발전 전동기 (10) 는 장출부 (11F) 를 연직 방향 (중력이 작용하는 방향, 도 3, 도 4 의 화살표 G 로 나타내는 방향) 측으로 하여 사용되는 것을 상정하고 있다. 제 1 하우징 (11) 의 정상부는 발전 전동기 (10) 의 장출부 (11F) 를 연직 방향을 향하여 설치한 경우에, 설치면으로부터 가장 높아지는 부분이다. 제 1 하우징 (11) 은 냉각 매체 공급구 (29) 로부터 입출력 샤프트 (16) 의 회전 중심축 (Zr) 을 향하여 연장되는 냉각 매체 도입 통로 (30) 를 갖는다. 그리고, 제 1 하우징 (11) 은 냉각 매체 도입 통로 (30) 의 종단 근방에, 플랜지 (12) 측을 향하여 연장되어 개구되는 연결 통로 (31H) 를 갖는다. 제 1 하우징 (11) 의 연결 통로 (31H) 는 플랜지 (12) 가 갖는 연결 통로 (31F) 와 접속된다.
냉각 매체 공급구 (29) 에는 냉각 매체 복귀 통로로서의 배관 (25) 이 접속되어 있다. 냉각 매체 공급구 (29) 로부터 공급된 냉각 매체는 발전 전동기 (10) 의 각 부를 냉각시킨 후, 오일 팬 (11P) 에 모인다. 이 냉각 매체는 배출 통로 (28) 로부터 도시되지 않은 필터 및 펌프를 경유하여, 도 4 에 나타내는 오일 쿨러 입구 (21) 로 보내지고, 여기서 냉각된 후, 오일 쿨러 출구 (23) 로부터 배관 (25) 을 지나, 다시 냉각 매체 공급구 (29) 로부터 공급된다. 이와 같이, 냉각 매체는 발전 전동기 (10) 의 내부를 순환하고 있다.
＜플랜지＞
플랜지 (12) 는 복수의 볼트 (12B) 에 의해 제 1 하우징 (11) 의 일단부의 개구부에 장착된다. 플랜지 (12) 는 도 2 에 나타내는 유압 펌프 (7) 측에 배치된다. 그리고, 플랜지 (12) 는 제 1 하우징 (11) 에 장착된 측과는 반대측에, 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 를 발전 전동기 (10) 의 입출력 샤프트 (16) 에 장착하기 위한 관통공 (12H) 을 갖는다. 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 는 관통공 (12H) 으로부터 입출력 샤프트 (16) 에 장착된다.
플랜지 (12) 의 관통공 (12H) 은 입출력 샤프트 (16) 가 갖는 내부 기어 스플라인 (16I) 도중의 위치까지 직경 방향 내측을 향하여 연장되는 장출부 (12HF) 를 갖는다. 장출부 (12HF) 의 내주부가, 내부 기어 스플라인 (16I) 도중의 위치까지 연장되어 있다. 이 장출부 (12HF) 는 내측 제 1 통로 (32i) 로부터 유출되는 냉각 매체를 입출력 샤프트 (16) 측으로 유도함과 함께, 관통공 (12H) 을 지나 유압 펌프 (7) 측으로 유출되는 냉각 매체를 최소한으로 억제한다. 이와 같이 함으로써, 발전 전동기 (10) 의 내부로부터 관통공 (12H) 을 지나 외부로 유출되는 냉각 매체를 최소한으로 억제하여, 발전 전동기 (10) 의 내부로 냉각 매체를 유도할 수 있다.
플랜지 (12) 는 입출력 샤프트 (16) 가 갖는 플랜지부 (16F) 의 직경 방향 외측까지 연장되는 베어링 장착 부재 (70) 를 갖는다. 베어링 장착 부재 (70) 는 원통 형상의 부재로, 본 실시형태에 있어서는 플랜지 (12) 와 일체로 구성된다. 또한, 플랜지 (12) 와 베어링 장착 부재 (70) 를 별도의 부재로 하여, 볼트 등의 체결 수단 또는 용접 등의 접합 수단에 의해 양자를 일체로 해도 된다. 베어링 장착 부재 (70) 는 플랜지 (12) 의 표면으로서, 도 3 에 나타내는 발전 전동기 (10) 의 케이스측, 즉, 제 1 하우징 (11) 측의 면 (케이스측 내면) (12Ia) 으로부터 돌출되어 있다. 베어링 장착 부재 (70) 는 로터 홀더 (18) 의 제 1 홀더 부재 (18Li) 및 입출력 샤프트 (16) 의 플랜지부 (16F) 와 로터 홀더 (18) 의 제 2 홀더 부재 (18Lo) 사이에 배치된다.
도 3, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 베어링 장착 부재 (70) 의 외주부에는 제 1 베어링 (50F) 과 제 2 베어링 (50R) 이, 환상 또한 판상의 스페이서 (51) 을 양자 사이에 끼워 장착되어 있다. 스페이서 (51) 는 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 의 외륜측에 배치된다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 은 모두 딥그루브 볼 베어링이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 제 1 베어링 (50F) 이 플랜지 (12) 측에, 제 2 베어링 (50R) 이 제 2 하우징 (13) 측에 배치된다. 본 실시형태에서는 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 의 내륜이 베어링 장착 부재 (70) 에 장착된다. 베어링 장착 부재 (70) 는 입출력 샤프트 (16) 의 외주측에 배치된다. 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 의 외륜은 로터 홀더 (18) 의 제 2 홀더 부재 (18Lo) 의 내주부에 장착된다. 이와 같은 구조에 의해, 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 은 베어링 장착 부재 (70) 와 로터 홀더 (18) 사이에 개재한다. 그리고, 베어링 장착 부재 (70) 는 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 을 개재하여, 로터 홀더 (18), 입출력 샤프트 (16), 연결 부재 (15) 및 플라이휠 (14) 을 회전 가능하게 지지한다.
제 1 베어링 (50F) 과 제 2 베어링 (50R) 의 사이로서, 이들의 외륜측에는 스페이서 (51) 가 개재하고 있기 때문에, 양자 사이에는 스페이서 (51) 두께분의 간극이 존재한다. 베어링 장착 부재 (70) 는 상기 간극의 위치에 개구되는 관통공 (71) 을 갖는다. 이 관통공 (71) 은 냉각 매체의 통로가 되어, 상기 간극을 개재하여 냉각 매체를 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 에 공급한다.
플랜지 (12) 는 베어링 장착 부재 (70) 의 직경 방향 외측, 또한 로터 홀더 (18) 에 장착된 제 1 블레이드 (40F) 보다 직경 방향 내측의 위치에, 제 1 블레이드 (40F) 를 향하여 돌출되는 리브 (둘레 방향 리브) (80) 를 갖는다. 리브 (80) 는 회전 중심축 (Zr) 을 중심으로 한 동심원 상에 형성되는 원통 형상의 부재로, 본 실시형태에 있어서는 플랜지 (12) 와 일체로 구성된다. 또한, 플랜지 (12) 와 리브 (80) 를 별도의 부재로 하여, 볼트 등의 체결 수단 또는 용접 등의 접합 수단에 의해 양자를 일체로 해도 된다.
리브 (80) 는 로터 (20) 와 대향한다. 리브 (80) 의 정상면, 즉, 로터 (20) 와 대향하는 면은 평면으로 되어 있다. 리브 (80) 와 로터 (20) 사이는 냉각 매체가 통과하는 통로가 된다. 리브 (80) 의 정상면은 입출력 샤프트 (16) 의 회전 중심축 (Zr) 과 평행한 방향에 있어서, 제 1 블레이드 (40F) 와 일부가 겹쳐져 있다. 즉, 리브 (80) 의 정상면은 플랜지 (12) 측에 있어서의 제 1 블레이드 (40F) 의 단면보다 로터 (20) 측 (냉각 매체 유지부 (42F) 측) 에 있다. 이와 같이 함으로써, 제 1 블레이드 (40F) 의 냉각 매체 유지부 (42F) 내에 냉각 매체를 보다 확실하게 도입할 수 있다.
플랜지 (12) 는 제 1 하우징 (11) 의 연결 통로 (31H) 와 접속되는 연결 통로 (31F) 와, 연결 통로 (31F) 와 접속되는 제 1 통로 (32) 와, 제 1 통로 (32) 로부터 분기되는 제 2 통로 (33) 를 갖는다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 연결 통로 (31F) 는 플랜지 (12) 의 외주부의 일부에 개구되어 있다. 이 개구가, 연통 통로 (31F) 의 입구 (31FH) 가 된다. 제 1 통로 (32) 는 외측 제 1 통로 (32o) 와, 외측 제 1 통로 (32o) 에 접속됨과 함께 내경이 외측 제 1 통로 (32o) 보다 작은 내측 제 1 통로 (32i) 를 갖는다. 또한, 내측 제 1 통로 (32i) 는 외측 제 1 통로 (32o) 보다 입출력 샤프트 (16) 측으로 배치된다. 제 1 통로 (32) 의 내측 제 1 통로 (32i) 는 플랜지 (12) 의 입출력 샤프트 (16) 측, 보다 구체적으로는 회전 중심축 (Zr) 방향에 있어서, 입출력 샤프트 (16) 의 일부와 플랜지 (12) 가 겹치는 부분에 개구된다. 내측 제 1 통로 (32i) 의 입출력 샤프트 (16) 측에 있어서의 개구부가 제 1 통로 출구 (32H) 이다.
제 2 통로 (33) 는 외측 제 1 통로 (32o) 로부터 분기된다. 즉, 제 2 통로 (33) 는 제 1 통로 (32) 의 내경이 작아지기 전에 분기된다. 그리고, 제 2 통로 (33) 는 입출력 샤프트 (16) 의 외측에 장착된 로터 (20) 를 향하여 연장되고, 플랜지 (12) 의 로터 (20) 측에 개구된다. 제 1 통로 (32) 로부터 분기되는 부분이 제 2 통로 입구이고, 제 2 통로 (33) 의 로터 (20) 측에 있어서의 개구부가 제 2 통로 출구 (33H) 이다 (도 3, 도 10 참조).
＜제 2 하우징＞
제 2 하우징 (13) 은 제 1 하우징 (11) 의 타단부의 개구부에 장착된다. 제 2 하우징 (13) 은 도 2 에 나타내는 내연 기관 (6) 측에 배치된다. 그리고, 제 2 하우징 (13) 은 제 1 하우징 (11) 에 장착된 측과는 반대측에, 내연 기관 (6) 의 출력 샤프트 (6S) 를 발전 전동기 (10) 의 입출력 샤프트 (16) 에 장착하기 위한 관통공 (13H) 을 갖는다. 내연 기관 (6) 의 출력 샤프트 (6S) 는 관통공 (13H) 으로부터 플라이휠 (14) 에 장착된다. 다음으로, 발전 전동기 (10) 내에 있어서의 냉각 매체의 경로를 설명한다.
＜냉각 매체의 경로＞
냉각 매체 공급구 (29) 로부터 유입된 냉각 매체는 냉각 매체 도입 통로 (30), 연결 통로 (31H, 31F) 를 지나 제 1 통로 (32) 에 유입된다. 제 1 통로 (32) 에 유입된 냉각 매체는 일부가 제 2 통로 (33) 로 분기되고, 나머지는 내측 제 1 통로 (32i) 로 흘러, 제 1 통로 출구 (32H) 로부터 유출된다. 제 1 통로 출구 (32H) 로부터 유출된 냉각 매체는, 입출력 샤프트 (16) 의 내부 기어 스플라인 (16I) 과 도 2 에 나타내는 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 의 외부 기어 스플라인 사이로부터, 일부가 샤프트 관통공 (16IS) 내에 유입된다. 나머지는 입출력 샤프트 (16) 와 플랜지 (12) 사이 및 입출력 샤프트 (16) 와 베어링 장착 부재 (70) 사이의 공간을 지나, 베어링 장착 부재 (70) 의 관통공 (71) 으로부터 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 의 간극으로 유입된다.
제 1 통로 출구 (32H) 는 입출력 샤프트 (16) 의 일단부 (16Tp) 의 위치에 개구되는 것이 바람직하다. 즉, 제 1 통로 출구 (32H) 는 입출력 샤프트 (16) 와 내연 기관 (6) 의 구동 대상인 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 와의 접속부 위치에 개구되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 입출력 샤프트 (16) 와 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 사이, 보다 구체적으로는 입출력 샤프트 (16) 의 내부 기어 스플라인 (16I) 과 도 2 에 나타내는 유압 펌프 (7) 의 입력 샤프트 (7S) 의 외부 기어 스플라인 사이에 냉각 매체 (CL) 를 공급할 수 있다. 그 결과, 샤프트 관통공 (16IS) 내에 냉각 매체 (CL) 를 효율적으로 도입할 수 있다. 또, 상기 서술한 바와 같이, 플랜지 (12) 의 관통공 (12H) 이 갖는 장출부 (12HF) 는 출구 (32H) 로부터 나오는 냉각 매체 (CL) 를, 유압 펌프 (7) 측으로 흘러들지 않도록 규제하고 있기 때문에, 샤프트 관통공 (16IS) 내로 냉각 매체 (CL) 를 효율적으로 도입할 수 있다.
제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 의 간극에 유입된 냉각 매체는 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 을 냉각 및 윤활한 후, 일부가 베어링 장착 부재 (70) 와 리브 (80) 사이에 유입된다. 나머지 냉각 매체는 로터 홀더 (18) 의 제 1 홀더 부재 (18Li) 가 갖는 축방향 관통공 (18P) 을 통과한다. 베어링 장착 부재 (70) 와 리브 (80) 사이에 유입된 냉각 매체는 제 1 블레이드 (40F) 의 냉각 매체 유지부 (42F) 내에 유입된 후, 냉각 매체 유지부 (42F) 의 냉각 매체 유출공 (41F) 으로부터 유출된다. 이 냉각 매체는 로터 (20) 의 회전에서 기인하는 원심력에 의해 로터 (20) 의 직경 방향 외측으로 방출되고, 코일 (24C) 의 코일 엔드에 산포되어 이것을 냉각시킨다. 코일 엔드를 냉각시킨 냉각 매체는 오일 팬 (11P) 에 모인다.
제 1 홀더 부재 (18Li) 가 갖는 축방향 관통공 (18P) 를 통과한 냉각 매체는 로터 홀더 (18) 의 제 3 홀더 부재 (18T) 를 따라 흐른 후, 제 2 블레이드 (40R) 의 냉각 매체 유지부 (42R) 내에 유입되고, 냉각 매체 유지부 (42R) 의 냉각 매체 유출공 (41R) 으로부터 유출된다. 이 냉각 매체는 로터 (20) 의 회전에서 기인하는 원심력에 의해 로터 (20) 의 직경 방향 외측으로 방출되고, 코일 (24C) 의 코일 엔드에 산포되어 이것을 냉각시킨다. 코일 엔드를 냉각시킨 냉각 매체는 오일 팬 (11P) 에 모인다.
샤프트 관통공 (16IS) 내로 유입된 냉각 매체는 입출력 샤프트 (16) 의 일단부 (16Tp) 로부터 타단부 (16Te) 를 향하여 흘러, 타단부 (16Te) 로부터 유출된다. 이 냉각 매체는 입출력 샤프트 (16) 의 외부 기어 스플라인 (16O) 과 연결 부재 (15) 의 내부 기어 스플라인 (15I) 사이를 지나, 연결 부재 (15) 와 로터 홀더 (18) 사이로 유출된다. 냉각 매체는 로터 홀더 (18) 의 제 1 홀더 부재 (18Li) 및 제 3 홀더 부재 (18T) 를 따라 직경 방향 외측으로 흐른 후, 제 2 블레이드 (40R) 의 냉각 매체 유지부 (42R) 내에 유입되고, 냉각 매체 유지부 (42R) 의 냉각 매체 유출공 (41R) 으로부터 유출된다. 이 냉각 매체는 로터 (20) 의 회전에서 기인하는 원심력에 의해 로터 (20) 의 직경 방향 외측으로 방출되고, 코일 (24C) 의 코일 엔드에 산포되어 이것을 냉각시킨다. 코일 엔드를 냉각시킨 냉각 매체는 오일 팬 (11P) 에 모인다.
제 2 통로 (33) 를 통과한 냉각 매체는 제 2 통로 출구 (33H) 로부터 유출되어, 로터 (20) 를 향하여 흐른다. 로터 (20) 에 도달한 냉각 매체는 로터 (20) 의 회전에서 기인하는 원심력에 의해 로터 (20) 의 직경 방향 외측으로 방출되고, 플랜지 (12) 측의 코일 (24C) 의 코일 엔드에 산포되어 이것을 냉각시킨다. 코일 엔드를 냉각시킨 냉각 매체는 중력 작용에 의해 하방으로 흘러 오일 팬 (11P) 에 모인다. 오일 팬 (11P) 에 모인 냉각 매체 (CL) 는 배출 통로 (28) 로부터 도시되지 않은 필터, 펌프를 경유하고, 도 4 에 나타내는 오일 쿨러 입구 (21) 로 보내져, 여기서 냉각된 후, 오일 쿨러 출구 (23) 로부터 배관 (25) 을 지나, 다시 냉각 매체 공급구 (29) 로부터 공급된다.
로터 (20) 가 회전하는 것에 의한 원심력에 의해, 제 1 블레이드 (40F) 및 제 2 블레이드 (40R) 의 냉각 매체 유지부 (42F, 42R) 에 유지된 냉각 매체는 각각의 냉각 매체 유출공 (41F, 41R) 으로부터 코일 (24C) 의 코일 엔드를 향하여 방출된다. 발전 전동기 (10) 는 제 1 하우징 (11) 이 갖는 돌기부 (60) 를 포함하는 발전 전동기의 냉각 구조에 의해, 냉각 매체 유출공 (41F , 41R) 으로부터 방출된 냉각 매체를, 코일 (24C) 의 코일 엔드로 유도하도록 한다. 이와 같은 발전 전동기의 냉각 구조에 의해, 코일 엔드를 효율적으로 냉각시킴과 함께, 위치에 따른 냉각의 편차를 저감시킨다. 다음으로, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 냉각 구조를 보다 상세하게 설명한다.
도 11 은, 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 냉각 구조를 나타내는 도면이다. 본 실시형태에 관련된 발전 전동기의 냉각 구조 (이하, 필요에 따라 냉각 구조라고 한다) (100) 는 로터 (20) 가 장착된 입출력 샤프트 (16) 및 로터 (20) 의 외주부에 배치된 스테이터 (24) 를 케이스 내에 격납하는 발전 전동기 (10) 를 냉각 매체로 냉각하기 위한 것이다. 이 때문에, 냉각 구조 (100) 는 돌기부 (60) 를 가지고 있다. 돌기부 (60) 는 케이스로서의 제 1 하우징 (11) 의, 입출력 샤프트 (16) 의 회전 중심축 (Zr) 방향에 있어서의 일단부측의 내면 (하우징측 내면) (11Ia) 으로부터 스테이터 (24) 의 코일 (24C) 을 향하여 돌출되어, 코일 (24C) 과의 사이에 냉각 매체의 통로 (코일 엔드측 냉각 매체 통로) (62) 를 형성하고, 또한 회전 중심축 (Zr) 의 주위에 배치된다.
본 실시형태에 있어서, 돌기부 (60) 는 제 1 하우징 (11) 과 동일한 재료로, 이것과 일체불가분으로 제조된다. 돌기부 (60) 와 제 1 하우징 (11) 은 별개의 부재로 제조되고, 볼트 또는 용접 등에 의해 일체로 결합되어도 된다. 도 11, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 돌기부 (60) 는 하우징 (11) 의 하우징측 내면 (11Ia) 으로부터 스테이터 (24) 를 향하여 돌출되는 환상 부분이다.
돌기부 (60) 는 정상면 (60T) 과, 직경 방향 외측의 측부 (외측 측부) (60So) 와, 직경 방향 내측의 측부 (내측 측부) (60Si) 를 갖는다. 외측 측부 (60So) 는 하우징측 내면 (11Ia) 과 정상면 (60T) 을 잇는 부분이다. 내측 측부 (60Si) 는 도 9 에 나타내는, 플랜지 (12) 가 장착된 플랜지 장착 개구의 내주면과 정상면 (60T) 을 잇는 부분이다.
돌기부 (60) 는 상기 서술한 바와 같이, 회전 중심축 (Zr) 의 주위에 배치된다. 보다 구체적으로는 돌기부 (60) 는 플랜지 장착 개구 (11H) (도 9 참조), 플랜지 (12) 가 갖는 리브 (80) (도 11 참조) 및 제 1 블레이드 (40F) 의 제 2 부분 (44F) 의 직경 방향 외측에 배치된다. 이 때문에, 정상면 (60T) 의 직경 방향 내측에 있어서의 반경 (Rri) 은 제 1 블레이드 (40F) 의 제 2 부분 (44F) 의 외주부에 있어서의 반경 (블레이드 반경) (Rb) 보다 크다. 또, 돌기부 (60) 는 제 1 하우징 (11) 에 장착된 환상 구조체인 스테이터 (24) 를 따라 형성된다. 이와 같은 구조에 의해, 이 때문에 돌기부 (60) 는 정상면 (60T) 이 스테이터 (24) 의 코일 (24C), 보다 구체적으로는 코일 (24C) 의 코일 엔드 (코일 엔드측부 (24CS)) 와 대향한다. 또한, 정상면 (60T) 의 직경 방향 외측에 있어서의 반경 (Rro) 은 코일 (24C) 의 직경 방향 외측에 있어서의 반경보다 작다. 이 때문에, 돌기부 (60) 의 정상면 (60T) 은 직경 방향에 있어서 코일 엔드측부 (24CS) 의 일부와 대향한다. 돌기부 (60) 의 정상면 (60T) 과 코일 엔드측부 (24CS) 는, 소정의 간격 (통로 간격) (tc) 을 가지고 있다. 이 때문에, 돌기부 (60) 와 코일 (24C) 사이, 보다 구체적으로는 돌기부 (60) 의 정상면 (60T) 과 코일 (24C) 의 코일 엔드측부 (24CS) 사이에 코일 엔드측 냉각 매체 통로 (62) 가 형성된다.
본 실시형태에 있어서, 돌기부 (60) 의 정상면 (60T) 은 회전 중심축 (Zr) 과 직교하는 평면과 평행하고, 평면으로 되어 있다. 또한, 정상면 (60T) 은 평면이 아니어도 되고, 예를 들어, 곡면이어도 된다. 정상면 (60T) 을 회전 중심축 (Zr) 과 직교하는 평면과 평행한 평면으로 함으로써, 절삭 가공 등에 의해 비교적 용이하게 정상면 (60T) 을 형성할 수 있다. 돌기부 (60) 의 정상면 (60T) 은 제 1 블레이드 (40F) 의 제 3 부분 (45F) 의 외측 측면 (로터 코어 (17) 와는 반대측의 측면) (45FSo) 보다 로터 코어 (17) 측에 있다. 즉, 회전 중심축 (Zr) 과 직교하는 방향에서 보면, 제 1 블레이드 (40F) 와 돌기부 (60) 는 겹쳐져 있다. 다음으로, 냉각 구조 (100) 의 냉각 매체의 흐름을 설명한다.
도 3 에 나타내는 제 1 베어링 (50F) 으로부터 유출된 냉각 매체 및 제 2 통로 (33) 로부터 유출된 냉각 매체는 로터 (20) 의 원심력에 의해 직경 방향 외측으로 이동하여, 제 1 블레이드 (40F) 의 냉각 매체 유지부 (42F) 에 유입되고, 여기에 유지된다. 냉각 매체 유지부 (42F) 의 냉각 매체는 제 1 블레이드 (40F) 의 회전에서 기인하는 원심력에 의해, 냉각 매체 유출공 (41F) 으로부터 직경 방향 외측으로 방출된다. 이 냉각 매체는 돌기부 (60) 에 의해 코일 엔드측 냉각 매체 통로 (62) 로 유도되어, 코일 (24C), 특히 코일 엔드를 냉각시킨다.
냉각 구조 (100) 는 돌기부 (60) 가 코일 엔드측부 (24CS) 와 대향하는 위치까지 돌출되어 있으므로, 제 1 블레이드 (40F) 의 냉각 매체 유출공 (41F) 으로부터 방출된 냉각 매체가 퍼진 경우라도, 돌기부 (60) 에 의해 코일 엔드측 냉각 매체 통로 (62) 로 유도되어 코일 엔드를 냉각시킬 수 있다. 이 때문에, 냉각 구조 (100) 는 코일 엔드의 냉각 부족을 억제할 수 있다. 또, 돌기부 (60) 의 정상면 (60T) 은 제 1 블레이드 (40F) 의 제 3 부분 (45F) 의 외측 측면 (45FSo) 보다 로터 코어 (17) 측에 있다. 이 때문에, 냉각 매체 유출공 (41F) 으로부터 방출된 냉각 매체를 코일 엔드의 근방에 모아, 이것을 냉각시킬 수 있다. 또, 냉각 구조 (100) 가 갖는 돌기부 (60) 는, 냉각 매체 유출공 (41F) 을 통과하지 않아 코일 엔드의 냉각에 기여하지 않고 직경 방향 외측으로 흐르는 냉각 매체를 코일 엔드를 향하게 유도하여, 코일 엔드를 냉각시킬 수 있다.
코일 엔드에 냉각 매체를 효율적으로 유도하여, 코일 엔드의 냉각 부족에 기인하는 성능 저하를 억제함과 함께, 코일 (24C) 과 돌기부 (60) 사이의 전기적인 절연을 확보하는 관점에서, 정상면 (60T) 과 코일 엔드측부 (24CS) 의 간격인 통로 간격 (tc) 이 정해진다. 통로 간격 (tc) 은, 예를 들어 2 ㎜ 이상 4 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 범위로 함으로써, 코일 (24C) 과 돌기부 (60) 사이의 전기적인 절연을 확보하면서, 코일 엔드측 냉각 매체 통로 (62) 로 충분한 냉각 매체를 도입하여, 효율적으로 코일 엔드를 냉각시킬 수 있다. 또, 도 11 에 나타내는 리브 (80) 의 정상면 (80T) 과 제 1 블레이드 (40F) 의 제 3 부분 (45F) 의 외측 측면 (45FSo) 이 동일 평면 상에 있는 것이 바람직하고, 리브 (80) 의 정상면 (80T) 이 외측 측면 (45FSo) 보다 로터 코어 (17) 측에 접근하고 있는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이 하면, 제 1 블레이드 (40F) 의 냉각 매체 유지부 (42F) 로 냉각 매체가 보다 모이기 쉬워진다. 그 결과, 냉각 매체 유출공 (41F) 으로부터 보다 많은 냉각 매체를 방출시켜 코일 엔드를 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
스테이터 (24) 의 둘레 방향에 있어서의 코일 (24C) 의 냉각 편차를 억제하기 위해서, 스테이터 (24) 의 둘레 방향에 있어서의 가능한 한 넓은 범위에 돌기부 (60) 를 형성하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 본 실시형태에서는 도 9 에 나타내는 바와 같이, 일부에 절결부 (60K) 를 형성하는 것 이외에는 돌기부 (60) 가 스테이터 (24) 의 둘레 방향을 따라 연장되어 있다. 이와 같이 함으로써, 스테이터 (24) 의 둘레 방향을 향하여 배치되는 복수의 코일 (24C) 에 공급되는 냉각 매체의 편차를 억제할 수 있기 때문에, 상기 둘레 방향에 있어서의 코일 (24C) 의 냉각 편차를 억제하여, 발전 전동기 (10) 의 성능 저하를 억제할 수 있다.
또한, 돌기부 (60) 에는 절결부 (60K) 는 반드시 형성할 필요는 없다. 돌기부 (60) 에 절결부 (60K) 를 형성하지 않는 경우, 돌기부 (60) 는 스테이터 (24) 의 둘레 방향 전체에 걸쳐서 연장되기 때문에, 스테이터 (24) 의 둘레 방향을 향하여 배치되는 복수의 코일 (24C) 에 공급되는 냉각 매체의 편차를 더욱 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 둘레 방향에 있어서의 코일 (24C) 의 냉각 편차를 보다 효과적으로 억제하여, 발전 전동기 (10) 의 성능 저하를 더욱 억제할 수 있다. 이 경우, 코일 (24C) 의 도선은 예를 들어, 도 3 에 나타내는 제 2 하우징 (13) 측으로부터 꺼낼 수 있다. 돌기부 (60) 가 절결부 (60K) 를 갖는 경우, 상기 서술한 바와 같이, 코일 (24C) 의 도선을 절결부 (60K) 로부터 꺼낼 수 있다. 이 경우, 절결부 (60K) 는 도 3, 도 4 에 나타내는 커넥터 박스 대좌 (26) 와 대향하는 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 코일 (24C) 로부터 커넥터 박스 대좌 (26) 까지의 도선 길이를 짧게 할 수 있기 때문에, 전기 저항을 저감시킬 수 있다.
도 12 는, 본 실시형태의 변형예에 관련된 발전 전동기의 냉각 구조를 나타내는 도면이다. 냉각 구조 (100a) 는 환상의 돌기부 (60a) 의 정상면 (60Ta) 이, 돌기부 (60a) 의 직경 방향 내측으로부터 외측으로 나아감에 따라 코일 (24C) 의 코일 엔드측부 (24CS) 에 가까워지게 되어 있다. 즉, 정상면 (60Ta) 은 회전 중심축 (Zr) 과 직교하는 평면에 대하여, 코일 (24C) 의 코일 엔드측부 (24CS) 를 향하여 경사져 있다. 이와 같이 함으로써, 제 1 블레이드 (40F) 의 냉각 매체 유출공 (41F) 으로부터 방출된 냉각 매체를, 효율적으로 정상면 (60Ta) 과 코일 엔드측부 (24CS) 사이, 즉, 코일 엔드측 냉각 매체 통로 (62) 로 유도할 수 있다.
정상면 (60Ta) 과 내측 측부 (60Si) 의 경계 (내측 경계부) (60Ti) 는 제 1 블레이드 (40F) 의 제 3 부분 (45F) 의 외측 측면 (45FSo) 보다, 도 11 에 나타내는 플랜지 (12) 측에 있다. 이 경우, 내측 경계부 (60Ti) 는 제 1 블레이드 (40F) 의 제 2 부분 (44F) 의 직경 방향 외측에 있어도 되고, 직경 방향 내측에 있어도 된다. 또, 도 12 의 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 내측 경계부 (60Ti) 는 제 1 블레이드 (40F) 의 제 3 부분 (45F) 의 외측 측면 (45FSo) 보다 코일 (24C) 측에 있어도 된다.
이상, 본 실시형태 및 그 변형예는 발전 전동기가 갖는 케이스의, 입출력 샤프트의 회전 중심축 방향에 있어서의 일단부측의 내면으로부터 상기 스테이터의 코일을 향하여 돌출됨과 함께, 입출력 샤프트의 회전 중심축 주위에 배치되는 돌기부를 갖는다. 그리고, 이 돌기부는 스테이터의 코일과의 사이에 냉각 매체의 통로를 형성한다. 이 돌기부에 의해, 로터의 회전에서 기인하는 원심력에 의해 로터의 직경 방향 외측으로 방출된 냉각 매체는 돌기부에 의해 스테이터의 코일과의 사이에 형성된 냉각 매체의 통로에 도입되어 코일을 냉각시킨다. 그 결과, 본 실시형태 및 그 변형예는 코일의 냉각 부족을 억제할 수 있다.
스테이터의 코일은 손으로 감기, 또는 기계로 감기의 양방으로 제조되는데, 기계로 감기는 손으로 감기와 비교하여 코일 도선 간의 간격이 좁아져, 냉각 매체가 코일의 내부로 들어가기 어려워지는 경향이 있다. 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태 및 그 변형예는 냉각 매체를 효율적으로 코일 엔드로 유도할 수 있기 때문에, 기계로 감은 코일이라도 코일의 냉각 부족을 억제할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 발전 전동기 (10) 는 내연 기관 (6) 의 동력을 유압 펌프 (7) 에 전달하는 기능도 가지고 있다. 이와 같이, 발전 전동기 (10) 는 동력이 입력되어 전력을 발생함과 함께, 입력된 동력을 다른 구동 대상으로 전달하는 기능을 가지고 있다. 이 때문에, 발전 전동기 (10) 는 내연 기관 (6) 과 유압 펌프 (7) 사이에 배치된다. 이와 같은 배치에 있어서는 회전 중심축 (Zr) 과 평행한 방향에 있어서의 치수를 가능한 한 작게 하여, 내연 기관 (6), 발전 전동기 (10) 및 유압 펌프 (7) 의 차량에 대해 탑재하기 용이하게 하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 발전 전동기 (10) 는 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 에 의해, 입출력 샤프트 (16) 의 양단부가 아니라, 중앙 부분을 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 에 의해 회전 가능하게 지지하고 있다. 이와 같은 구조는, 예를 들어 입출력 샤프트 (16) 의 단부에 레이디얼 하중이 작용함으로써, 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 을 중심으로 하여 입출력 샤프트 (16) 를 회전시키는 모멘트가 작용한 경우에, 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 에 큰 하중이 작용한다. 이 때문에, 발전 전동기 (10) 는 상기 레이디얼 하중에서 기인하여, 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 을 중심으로 하여 입출력 샤프트 (16) 가 회전하기 쉽고, 이 회전이 원인이 되어 진동 및 소음이 커지기 쉬운 경향이 있다.
냉각 구조 (100) 는 제 1 하우징 (11) 에 돌기부 (60) 를 갖기 때문에, 플랜지 (12) 를 개재하여 제 1 베어링 (50F) 및 제 2 베어링 (50R) 을 지지하는 제 1 하우징 (11) 의 강도 및 강성이 향상된다. 이 때문에, 냉각 구조 (100) 를 갖는 발전 전동기 (10) 는 회전계를 지지하는 부분의 강성이 향상되기 때문에, 상기 진동 및 소음이 저감된다. 이와 같이, 냉각 구조 (100) 는 발전 전동기 (10) 와 같이, 동력 발생원과 상기 동력 발생원의 구동 대상 사이에 배치되어, 동력 발생원의 동력을 상기 구동 대상으로 전달하기 위한 기능을 가지고 있는 것에 바람직하다.
1 … 하이브리드 유압 셔블
2 … 하부 주행체
3 … 상부 선회체
6 … 내연 기관
6S … 출력 샤프트
7 … 유압 펌프
7S … 입력 샤프트
10 … 발전 전동기
11 … 제 1 하우징
12 … 플랜지
13 … 제 2 하우징
14 … 플라이휠
15 … 연결 부재
16 … 입출력 샤프트
17 … 로터 코어
18 … 로터 홀더
18Li … 제 1 홀더 부재
18Lo… 제 2 홀더 부재
18T … 제 3 홀더 부재
20 … 로터
24 … 스테이터
24C … 코일
24I … 인슐레이터
24K … 스테이터 코어
32 … 제 1 통로
32o … 외측 제 1 통로
32H … 제 1 통로 출구
32I … 제 1 통로 입구
33 … 제 2 통로
33H … 제 2 통로 출구
33I … 제 2 통로 입구
40F … 제 1 블레이드
40R … 제 2 블레이드
50F … 제 1 베어링
50R … 제 2 베어링
60, 60a … 돌기부
60K … 절결부
60So … 외측 측부
60T, 60Ta … 정상면
60Ti … 내측 경계부
60Si … 내측 측부
62 … 코일 엔드측 냉각 매체 통로
70 … 베어링 장착 부재
71 … 관통공
80 … 리브
100 … 발전 전동기의 윤활 구조 (냉각 구조)
Zr … 회전 중심축

Claims (6)

  1. 로터가 장착된 입출력 샤프트 및 상기 로터의 외주부에 배치된 스테이터를 케이스 내에 격납하는 발전 전동기를 냉각 매체로 냉각하는 데에 있어서,
    상기 케이스의, 상기 입출력 샤프트의 회전 중심축 방향에 있어서의 일단부측의 내면으로부터 상기 스테이터의 코일을 향하여 돌출되어 상기 코일의 코일 엔드의 측부와 대향하고, 상기 코일과의 사이에 상기 냉각 매체의 통로를 형성하고, 또한 상기 회전 중심축의 주위에 배치되는 돌기부를 갖고,
    상기 로터는 상기 입출력 샤프트와 함께 회전하고, 직경 방향 내측으로부터 공급된 상기 냉각 매체를 직경 방향 외측으로 원심력에 의해 배출하는 것을 특징으로 하는 냉각 구조를 갖는 발전 전동기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기부의 상기 코일측의 면은 상기 회전 중심축과 직교하는 평면과 평행한 냉각 구조를 갖는 발전 전동기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 돌기부는 일부가 절결되어 있는 냉각 구조를 갖는 발전 전동기.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 발전 전동기는 상기 입출력 샤프트의 일단에 동력 발생원의 출력 샤프트가 접속되고, 타단에 상기 동력 발생원의 동력에 의해 구동되는 구동 대상의 입력 샤프트가 접속되는 발전 전동기.
  6. 로터가 장착된 입출력 샤프트 및 상기 로터의 외주부에 배치된 스테이터를 케이스 내에 격납하고, 내연 기관과 유압 펌프 사이에 형성되어 상기 내연 기관의 동력을 상기 유압 펌프에 전달함과 함께 전력을 발생하는 발전 전동기로,
    상기 케이스의, 상기 입출력 샤프트의 회전 중심축 방향에 있어서의 일단부측의 내면으로부터 상기 스테이터의 코일을 향하여 돌출되어 상기 코일의 코일 엔드의 측부와 대향하고, 상기 코일과의 사이에 상기 발전 전동기를 냉각하는 냉각 매체의 통로를 형성하고, 또한 상기 입출력 샤프트의 회전 중심축의 주위에 배치되는 돌기부를 가지고 있고,
    상기 돌기부의 상기 코일측의 면은 상기 회전 중심축과 직교하는 평면과 평행하고,
    상기 로터는 상기 입출력 샤프트와 함께 회전하고, 직경 방향 내측으로부터 공급된 상기 냉각 매체를 직경 방향 외측으로 원심력에 의해 배출하는 것을 특징으로 하는 발전 전동기.
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