KR20150017760A

KR20150017760A - 전동기

Info

Publication number: KR20150017760A
Application number: KR1020157000217A
Authority: KR
Inventors: 야스히코 마츠키; 아키라 미나미우라
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2015-02-17
Also published as: DE112012006935T5; JP5469719B1; WO2014049888A1; US20150015099A1; CN103843232A; US9660502B2; JP2014068453A; CN103843232B

Abstract

전동기 (1) 는, 로터가 장착됨과 함께, 냉각 매체가 통과하는 축 방향 통로 (811) 를 내부에 갖는 샤프트 (8) 와, 샤프트 (8) 를 내부에 배치하고, 또한 회전 가능하게 지지하는 케이싱 (6) 과, 케이싱 (6) 의 내부, 또한 내부 냉각 매체 통로 (811) 의 입구 (811I) 보다 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 상류측에 형성되어, 냉각 매체를 모은 후에 내부 냉각 매체 통로 (811) 에 흘리는 냉각 매체 저장부 (41) 를 포함한다. 이와 같이 함으로써, 전동기에 대한 냉각 매체의 공급이 불안정해진 경우의 냉각 부족을 억제한다.

Description

전동기{ELECTRIC MOTOR}

본 발명은 내부에 냉각 매체를 공급하여 냉각시키는 전동기에 관한 것이다.

전동기는 여러 가지 용도에 사용되는데, 스테이터가 갖는 코일의 줄 발열 및 로터 코어의 와전류 손실 및 히스테리시스 손실 등에 의해 발열한다. 전동기를 냉각시키기 위해, 예를 들어, 오일 등의 냉각 매체를 사용하여 전동기를 냉각시키는 기술이 기재되어 있다 (특허문헌 1).

일본 공개특허공보 2007-020337호

특허문헌 1 에 기재된 기술은, 전동 모터 (전동기) 의 로터 샤프트의 중심선을 따라 상방으로부터 하방을 향하여 냉각액 (냉각 매체) 이 기어 펌프에 의해 압송된다. 그러나, 기어 펌프로부터의 냉각 매체의 공급이 불안정해진 경우, 전동기에 대한 냉각 매체의 공급이 불안정해져, 냉각 부족을 초래할 가능성이 있다.

본 발명은, 전동기에 대한 냉각 매체의 공급이 불안정해진 경우의 냉각 부족을 억제하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 로터가 장착되고, 또한 냉각 매체가 통과하는 내부 냉각 매체 통로를 내부에 갖는 샤프트와, 상기 샤프트를 내부에 배치하고, 또한 회전 가능하게 지지하는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부, 또한 상기 내부 냉각 매체 통로의 입구보다 상기 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 상류측에 형성되어, 상기 냉각 매체를 모은 후에 상기 내부 냉각 매체 통로에 흘리는 냉각 매체 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기이다.

본 발명에 있어서, 상기 냉각 매체 저장부와 상기 내부 냉각 매체 통로 사이에 스로틀부를 갖는 통로가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 케이싱에 형성되어, 상기 냉각 매체 저장부에 상기 냉각 매체를 도입하는 냉각 매체 입구와, 상기 냉각 매체 입구와 상기 입구 사이에 개재하는 부재로서, 상기 냉각 매체 입구측에 상기 냉각 매체 저장부가 형성되고, 또한 상기 냉각 매체 저장부로부터 상기 입구를 향하여 상기 통로가 관통하는 냉각 매체 도입 부재를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 입구가 개구되는 상기 샤프트의 단부측에 장착되어, 상기 샤프트의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출 센서를 갖고, 상기 냉각 매체 도입 부재는, 상기 회전 각도 검출 센서를 상기 샤프트의 상기 단부측으로부터 누르는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 샤프트는, 길이 방향에 있어서의 양측에서 베어링을 개재하여 상기 케이싱에 지지되어 있고, 상기 냉각 매체 저장부에 모인 상기 냉각 매체를, 상기 입구가 개구되는 상기 샤프트 단부측의 상기 베어링에 공급하는 베어링용 냉각 매체 통로를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명은, 로터가 장착되고, 또한 냉각 매체가 통과하는 내부 냉각 매체 통로를 내부에 갖는 샤프트와, 상기 샤프트를 내부에 배치하고, 또한 회전 가능하게 지지하는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부, 또한 상기 내부 냉각 매체 통로의 입구보다 상기 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 상류측에 형성되어, 상기 냉각 매체를 모은 후에 상기 내부 냉각 매체 통로에 흘리는 냉각 매체 저장부와, 상기 케이싱에 형성되어, 상기 냉각 매체 저장부에 상기 냉각 매체를 도입하는 냉각 매체 입구와, 상기 냉각 매체 입구와 상기 입구 사이에 개재하는 부재로서, 상기 냉각 매체 입구측에 상기 냉각 매체 저장부가 형성되고, 또한 상기 냉각 매체 저장부로부터 상기 입구를 향하여 스로틀부를 갖는 통로가 관통하는 냉각 매체 도입 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기이다.

본 발명은, 전동기에 대한 냉각 매체의 공급이 불안정해진 경우의 냉각 부족을 억제할 수 있다.

도 1 은, 선회용의 전동기에 본 실시형태에 관련된 전동기를 사용한 하이브리드 유압 쇼벨을 나타내는 평면도이다.
도 2 는, 본 실시형태에 관련된 전동기를 나타내는 정면도이다.
도 3 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 평면도이다.
도 4 는, 도 3 의 V-V 화살표도이다.
도 5 는, 도 2 의 VI-VI 화살표도이다.
도 6 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 냉각계를 나타내는 모식도이다.
도 7 은, 본 실시형태에 관련된 전동기가 구비하는 냉각 매체 저장부 및 냉각 매체 통로의 확대 단면도이다.
도 8 은, 본 실시형태의 변형예에 관련된 전동기를 나타내는 일부 단면도이다.
도 9 는, 냉각 매체 도입 부재의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 10 은, 냉각 매체 저장부에 모인 냉각 매체를, 샤프트를 지지하는 일방의 베어링에 공급하는 전동기를 나타내는 일부 단면도이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태 (실시형태) 에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

＜하이브리드 유압 쇼벨＞

도 1 은, 선회용의 전동기에 본 실시형태에 관련된 전동기를 사용한 하이브리드 유압 쇼벨을 나타내는 평면도이다. 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 은, 하부 주행체를 이루는 좌우 한 쌍의 크롤러 (11) 와, 상부 선회체 (12) 와, 하부 주행체와 상부 선회체 (12) 를 연결하는 스윙 서클 (13) 과, 선회 모터로서 기능하는 전동기 (1) 와, 스윙 피니언 (1A) 과, 붐 (14), 아암 (15) 및 버킷 (16) 을 포함함과 함께 상부 선회체 (12) 에 장착된 작업기 (17) 를 갖는다.

좌우 한 쌍의 크롤러 (11) 는, 우측 주행 유압 모터와 좌측 주행 유압 모터에 의해 구동되어, 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 을 주행시킨다. 상부 선회체 (12) 는, 선회 모터로서 기능하는 전동기 (1) 에 의해 선회한다. 상부 선회체 (12) 에는 스윙 서클 (13) 의 아우터 레이스가 고정되어 있고, 하부 주행체에는 스윙 서클 (13) 의 이너 레이스가 고정되어 있다. 이와 같은 구조에 의해, 스윙 서클 (13) 은 상부 선회체 (12) 와 하부 주행체를 연결한다. 전동기 (1) 는, 수직 설치, 즉, 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 을 수평면에 설치한 경우에 있어서, 전동기 (1) 의 입출력 샤프트가 중력이 작용하는 방향을 향하도록 설치된다. 전동기 (1) 의 입출력 샤프트는, 감속 기구를 구비한 스윙 머시너리를 개재하여 스윙 피니언 (1A) 과 연결되어 있다. 스윙 피니언 (1A) 은, 스윙 서클 (13) 의 이너 레이스에 장착된 내부 기어에 서로 맞물려 있다. 전동기 (1) 의 구동력은, 상기 스윙 머시너리를 개재하여 스윙 피니언 (1A) 에 전달되어, 상부 선회체 (12) 를 선회시킨다. 붐 (14), 아암 (15) 및 버킷 (16) 은, 도시되지 않은 유압 펌프로부터 압송되는 작동유에 의해, 컨트롤 밸브를 개재하여 각각 붐 (14) 용, 아암 (15) 용, 버킷 (16) 용의 유압 실린더에 의해 구동되어, 굴삭 등의 작업을 실행한다.

이 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 은, 내연 기관에서 발전기 및 유압 펌프를 구동시킴과 함께, 발전기의 전력으로 도시되지 않은 인버터를 개재하여 전동기 (1) 를 구동시켜, 상부 선회체 (12) 를 선회시킨다. 또한 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 은, 전동기 (1) 를 발전기로서 사용하여, 상부 선회체 (12) 를 정지시킬 때에 필요한 제동력을 발생시킴과 함께, 상기 제동력에 의해 전동기 (1) 가 발전시킨 전력을 캐패시터 또는 이차 전지 등의 축전 장치에 모은다. 이와 같이, 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 은, 이른바 하이브리드 방식의 건설 차량이다. 본 실시형태에 있어서는, 전동기 (1) 를 건설 차량의 일종인 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 의 선회 모터로서 사용한 예를 설명하지만, 전동기 (1) 의 적용 대상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 은, 내연 기관을 갖지 않는 방식, 즉, 축전 장치의 전력으로 구동되는 방식이어도 된다. 다음으로, 전동기 (1) 의 구조를 설명한다.

＜전동기의 구조＞

도 2 는, 본 실시형태에 관련된 전동기를 나타내는 정면도이다. 도 3 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 평면도이다. 도 4 는, 도 3 의 V-V 화살표도이다. 도 5 는, 도 2 의 VI-VI 화살표도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 전동기 (1) 는, 통형 형상의 케이싱 (6) 의 내부에, 입출력 축으로서의 샤프트 (8) 와, 샤프트 (8) 에 장착된 로터 코어 (82) 와, 로터 코어 (82) 의 외주부에 배치된 스테이터 (9) 를 갖는다. 즉, 전동기 (1) 는, 통형 형상의 케이싱 (6) 내에 로터 코어 (82) 가 장착되는 샤프트 (8) 가 배치되는 구조이다. 샤프트 (8) 는, 양측에 베어링 (7A, 7B) 이 장착되어 있고, 베어링 (7A, 7B) 을 개재하여 케이싱 (6) 에 회전 가능하게 지지된다.

케이싱 (6) 은, 통형의 부재인 케이싱 동체 (61) 와, 케이싱 동체 (61) 의 일방의 단부 (샤프트 (8) 의 입출력측에 있어서의 단부) 에 장착되는 단부측 부재로서의 제 1 플랜지 (62) 와, 케이싱 동체 (61) 의 타방의 단부에 장착되는 원판 형상의 제 2 플랜지 (63) 를 갖는다. 후술하는 바와 같이, 제 2 플랜지 (63) 는, 플랜지 볼록부 (64) 와 덮개 (65) 를 갖는데, 플랜지 볼록부 (64) 및 덮개 (65) 도 케이싱 (6) 의 일부이다.

케이싱 동체 (61) 와 제 1 플랜지 (62) 와 제 2 플랜지 (63) 로 둘러싸이는 공간이 케이싱 (6) 의 내부가 된다. 또, 제 2 플랜지 (63) 와 덮개 (65) 로 둘러싸이는 공간도 케이싱 (6) 의 내부가 된다. 즉, 케이싱 (6) 이 갖는 케이싱 동체 (61), 제 1 플랜지 (62), 제 2 플랜지 (63) 및 덮개 (65) 중 적어도 2 개로 둘러싸이는 공간이 케이싱 (6) 의 내부가 된다. 제 1 플랜지 (62) 는, 전동기 (1) 가 사용되는 상태에 있어서, 하방 (중력이 작용하는 방향측이고, 도 2, 도 5 에 있어서는 화살표 G 로 나타내는 방향측) 에 배치된다. 예를 들어, 전동기 (1) 가 도 1 에 나타내는 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 에 탑재되는 경우, 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 이 수평면에 접지되어 있는 상태를 전동기 (1) 가 사용되는 상태인 것으로 하여, 그 상태에 있어서 하방이 되는 위치에 제 1 플랜지 (62) 가 배치된다.

케이싱 동체 (61) 는, 내주면이 원통 형상의 부재이다. 케이싱 동체 (61) 는, 전동기 (1) 를 냉각시키는 물을, 도 4 에 나타내는 워터 재킷 (612) 에 도입하기 위한 냉각수 도입구 (613) 와, 상기 워터 재킷으로부터 상기 냉각수를 배출하기 위한 냉각수 배출구 (614) 를 갖는다. 또한, 물 이외의 액체, 예를 들어, 오일 등을 워터 재킷 (612) 에 도입하여 전동기 (1) 를 냉각시켜도 된다.

전동기 (1) 는, 예를 들어, 오일 등의 냉각 매체에 의해 로터 코어 (82) 및 스테이터 (9) 등이 냉각된다. 냉각 매체는, 전동기 (1) 의 슬라이딩부의 윤활도 겸하고 있다. 제 1 플랜지 (62) 는 원판 형상의 부재이다. 제 1 플랜지 (62) 는, 전동기 (1) 의 운전 중에 있어서, 케이싱 (6) 의 내부로부터 냉각 매체를 배출하고, 냉각 매체를 흡인하여 토출하는 펌프로 유도하기 위한 냉각 매체 배출구 (621) 를 갖고 있다. 또, 제 1 플랜지 (62) 는, 전동기 (1) 를 보수·점검할 때에, 케이싱 (6) 내의 냉각 매체를 빼내기 위한 드레인구 (622) 를 갖고 있다. 제 1 플랜지 (62) 는, 케이싱 (6) 의 일방의 단부에 배치됨과 함께, 샤프트 (8) 가 관통하고 있다. 제 1 플랜지 (62) 를 관통한 샤프트 (8) 에, 동력 전달용의 조인트 또는 감속기의 입력 샤프트 등이 장착된다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 플랜지 (62) 는 케이싱 동체 (61) 와 별도의 부재이지만, 제 1 플랜지 (62) 와 케이싱 동체 (61) 를 동일한 부재로 해도 된다.

제 2 플랜지 (63) 는, 전동기 (1) 가 사용되는 상태에 있어서, 상방, 즉, 중력이 작용하는 방향과는 반대측에 배치된다. 제 2 플랜지 (63) 는, 플랜지 볼록부 (64) 와 덮개 (65) 를 갖는다. 덮개 (65) 는, 냉각 매체 입구 (651) 를 갖는다. 냉각 매체 입구 (651) 는, 상기 펌프로부터 토출된 냉각 매체를 케이싱 (6) 의 내부에 도입하기 위한 것이다. 다음으로, 전동기 (1) 의 내부 구조에 대해 설명한다.

＜전동기의 내부 구조＞

도 4 에 나타내는 바와 같이, 샤프트 (8) 의 일단부측에 장착된 베어링 (7A) 은 제 1 플랜지 (62) 에 장착되고, 샤프트 (8) 의 타단부측에 장착된 베어링 (7B) 은 제 2 플랜지 (63) 에 장착된다. 이와 같은 구조에 의해, 샤프트 (8) 는, 양측에 형성된 2 개의 베어링 (7A, 7B) 에 의해 케이싱 (6) (보다 구체적으로는, 케이싱 동체 (61), 제 1 플랜지 (62) 및 제 2 플랜지 (63)) 에 회전 가능하게 지지되어, 회전 중심축 (Zr) 을 중심으로 하여 회전한다. 회전 중심축 (Zr) 은 샤프트 (8) 의 중심축이다.

샤프트 (8) 의 외주부에 장착되는 로터 코어 (82) 는, 복수의 강판 (전자 강판) 을 적층한 구조체이다. 로터 코어 (82) 는, 상기 강판이 적층된 방향 (적층 방향) 의 양측으로부터 밸런스 플레이트 (83, 84) 에 의해 협지된다. 밸런스 플레이트 (83, 84) 는, 로터 코어 (82) 를 구성하는 복수의 강판이 분리되지 않도록 샤프트 (8) 에 장착되어, 상기 복수의 강판에 압축력을 부여하고 있다. 제 1 플랜지 (62) 측의 밸런스 플레이트 (84) 는, 제 1 플랜지 (62) 측, 즉, 전동기 (1) 의 샤프트 (8) 의 입출력측에 배치된다.

로터 코어 (82) 의 외주부에는, 케이싱 (6) 의 케이싱 동체 (61) 의 내주부에 장착된 스테이터 (9) 가 배치된다. 스테이터 (9) 는, 스테이터 코어 (91) 에 코일 (92) 이 감긴 구조체이다. 코일 (92) 의 스테이터 코어 (91) 로부터 돌출된 부분이 코일 엔드이다. 스테이터 코어 (91) 는 복수의 강판 (전자 강판) 을 적층한 구조체이다.

샤프트 (8) 는, 회전 중심축 (Zr) 을 따라 연장되는 축 방향 통로 (811) 와, 축 방향 통로 (811) 로부터 샤프트 (8) 의 직경 방향 외측을 향하여 연장되어 샤프트 (8) 의 표면에 개구되는 복수의 직경 방향 통로 (812) 를 갖는다. 축 방향 통로 (811) 와 직경 방향 통로 (812) 가 내부 냉각 매체 통로로서의 샤프트 내측 냉각 매체 통로 (813) 가 된다. 축 방향 통로 (811) 는, 샤프트 (8) 의 베어링 (7B) 측에 있어서의 단부에 개구되는 입구 (811I) 를 갖고 있다. 입구 (811I) 는, 냉각 매체를 축 방향 통로 (811) 내로 도입하기 위한 개구이다. 입구 (811I) 로부터 축 방향 통로 (811) 내로 유입된 냉각 매체는, 축 방향 통로 (811) 내를 화살표 C 로 나타내는 방향으로 흐른다. 이하에 있어서도, 화살표 C 는, 냉각 매체가 흐르는 방향을 나타낸다.

밸런스 플레이트 (84) 는, 로터 코어 (82) 와 접하는 측에 오목부 (841) 를 갖는다. 로터 코어 (82) 는, 복수의 강판의 적층 방향, 즉 샤프트 (8) 의 회전 중심축 (Zr) 과 평행한 방향을 향하여 로터 코어 (82) 를 관통하는 로터 코어 관통공 (821) 을 갖는다. 또, 로터 코어 (82) 는, 도시되지 않은 복수의 영구 자석을 갖는다. 제 2 플랜지 (63) 측의 밸런스 플레이트 (83) 는, 샤프트 (8) 의 회전 중심축 (Zr) 과 평행한 방향을 향한 밸런스 플레이트 관통공 (831) 을 갖는다. 샤프트 내측 냉각 매체 통로 (813), 오목부 (841), 로터 코어 관통공 (821) 및 밸런스 플레이트 관통공 (831) 은, 각각 연통하여 냉각 매체가 통과하는 통로가 된다. 이것들은 회전체인 샤프트 (8) 및 로터 코어 (82) 에 형성되어, 냉각 매체를 통과시키기 위한 회전체측 냉각 매체 통로가 된다.

샤프트 (8) 의 일방의 단부측, 보다 구체적으로는, 제 2 플랜지 (63) 측의 단부측에 있어서의 측둘레부에는, 샤프트 (8) 의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출 센서로서의 리졸버 (50) 가 장착된다. 제 2 플랜지 (63) 측의 단부에는, 축 방향 통로 (811) 가 개구되어 있다. 즉, 리졸버 (50) 는, 샤프트 (8) 의 측둘레부로서, 축 방향 통로 (811) 가 개구되어 있는 단부측에 장착된다.

제 2 플랜지 (63) 의 플랜지 볼록부 (64) 는, 볼록부 내측 공간 (641) 을 갖고 있다. 볼록부 내측 공간 (641) 에는, 누름 부재로서의 냉각 매체 도입 부재 (40) 가 형성된다. 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 정지 (靜止) 계인 덮개 (65) 가 갖는 냉각 매체 공급부 (3) 로부터 회전계인 샤프트 (8) 에 냉각 매체를 공급하기 위한 기능과, 회전 각도 검출 센서로서의 리졸버 (50) 를 제 2 플랜지 (63) 에 형성된 플랜지 볼록부 (64) 에 눌러 고정시키는 기능을 갖는다. 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 내부를 관통하는 냉각 매체 도입 통로 (42) 를 갖고 있다. 냉각 매체 도입 통로 (42) 는, 샤프트 (8) 의 축 방향 통로 (811) 의 개구부, 즉 입구 (811I) 와 대향하고 있고, 축 방향 통로 (811) 에 냉각 매체를 도입한다. 또, 플랜지 볼록부 (64) 는, 베어링 (7B) 에 냉각 매체를 공급하는 베어링측 통로 (643) 를 갖는다. 베어링 (7B) 은, 베어링측 통로 (643) 로부터 냉각 매체가 공급된다. 또, 플랜지 볼록부 (64) 는, 리졸버 (50) 의 출력을 취출하기 위한 케이블을 유지하는 커넥터 (55) 가 장착되어 있다.

덮개 (65) 는, 플랜지 볼록부 (64) 의 개구부에 장착되어, 플랜지 볼록부 (64) 가 갖는 볼록부 내측 공간 (641) 을 막는다. 또, 덮개 (65) 는, 냉각 매체 공급부 (3) 를 갖는다. 보다 구체적으로는, 냉각 매체 공급부 (3) 는, 케이싱 (6) 을 구성하는 덮개 (65) 의 내부에 형성된다. 덮개 (65) 는, 상방 (연직 방향과는 반대측) 에 배치되므로, 냉각 매체 공급부 (3) 도 상방에 배치된다. 냉각 매체 공급부 (3) 는, 후술하는 베어링용 통로 (23) 및 로터용 통로 (28) 를 갖는다. 냉각 매체 공급부 (3) 는, 정지계인 덮개 (65) 에 장착되어 있는 냉각 매체 입구 (651) 로부터 냉각 매체를 도입하고, 이 냉각 매체를 회전계인 샤프트 (8) 가 갖는 샤프트 내측 냉각 매체 통로 (813) 에 로터용 통로 (28) 를 통하여 공급한다. 이와 같이, 냉각 매체 공급부 (3) 는, 정지계로부터 회전계로 냉각 매체를 공급한다. 또, 냉각 매체 공급부 (3) 는, 플랜지 볼록부 (64) 가 갖는 베어링측 통로 (643) 에도, 냉각 매체 입구 (651) 로부터 도입된 냉각 매체를 베어링용 통로 (23) 를 통하여 공급한다. 베어링측 통로 (643) 에 공급된 냉각 매체는 베어링 (7B) 에 공급된다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 플랜지 볼록부 (64) 에 장착되는 덮개 (65) 는, 냉각 매체 입구 (651) 로부터의 냉각 매체를 배분하는 제 1 냉각 매체 분배 통로 (653) 와, 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 와, 제 3 냉각 매체 분배 통로 (656) 와, 제 4 냉각 매체 분배 통로 (657) 를 갖는다. 또, 덮개 (65) 는, 필터 (24) 를 격납하는 필터 격납부 (654) 와, 릴리프 통로 (25) 와, 릴리프 밸브 (26) 를 갖는다. 냉각 매체 입구 (651) 는, 제 1 냉각 매체 분배 통로 (653) 를 통하여 필터 격납부 (654) 와 연결되어 있다.

제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 는, 필터 격납부 (654) 와 연결되어 있고, 필터 (24) 를 통과한 냉각 매체의 일부를 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 냉각 매체 저장부 (41) 에 도입한다. 냉각 매체 저장부 (41) 에는, 냉각 매체 도입 통로 (42) 가 접속되어 있다. 냉각 매체 도입 통로 (42) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 내의 냉각 매체를 샤프트 (8) 가 갖는 축 방향 통로 (811) 내에 도입한다. 냉각 매체 도입 통로 (42) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 와 내부 냉각 매체 통로의 일부인 축 방향 통로 (811) 사이에 배치된 스로틀부를 갖는 통로이다.

전동기 (1) 는, 회전 중심축 (Zr) 이 중력의 작용 방향 (도 4 의 화살표 G 로 나타내는 방향) 과 평행이 되도록 설치되거나 설치 대상에 장착되거나 한다. 본 실시형태에 있어서, 냉각 매체 저장부 (41) 는, 전동기 (1) 가 설치되거나 장착되거나 했을 때에는 상방에 위치한다. 이와 같이 함으로써, 덮개 (65) 가 갖는 냉각 매체 공급부 (3) 로부터 냉각 매체 저장부 (41) 에 공급된 냉각 매체는, 중력의 작용에 의해 하방으로 흘러, 냉각 매체 도입 통로 (42) 로부터 축 방향 통로 (811) 내로 유입된다.

제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 와 냉각 매체 저장부 (41) 와 냉각 매체 도입 통로 (42) 가 로터용 통로 (28) 에 상당한다. 제 3 냉각 매체 분배 통로 (656) 는 필터 격납부 (654) 와 연결되어 있고, 필터 (24) 를 통과하여, 냉각 매체 도입 통로 (42) 에 도입된 냉각 매체의 나머지를 제 4 냉각 매체 분배 통로 (657) 에 도입한다. 제 3 냉각 매체 분배 통로 (656) 와 제 4 냉각 매체 분배 통로 (657) 와 베어링측 통로 (643) 가 베어링용 통로 (23) 에 상당한다.

릴리프 통로 (25) 는, 냉각 매체 입구 (651) 와 릴리프 밸브 (26) 를 접속 하고 있다. 릴리프 밸브 (26) 는, 필터 (24) 를 바이패스하도록, 릴리프 통로 (25) 와 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 및 제 3 냉각 매체 분배 통로 (656) 사이에 개재한다. 릴리프 통로 (25) 내의 냉각 매체의 압력이 릴리프 밸브 (26) 의 밸브 개방 압력을 초과하면 릴리프 밸브 (26) 가 열리고, 냉각 매체 입구 (651) 로부터의 냉각 매체를 필터 (24) 를 바이패스하여 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 및 제 3 냉각 매체 분배 통로 (656) 에 흘린다. 릴리프 밸브 (26) 의 밸브 개방 압력은, 예를 들어, 필터 (24) 가 막혀 교환이 필요해졌 때에 있어서의 릴리프 통로 (25) 내의 압력으로 설정할 수 있다. 이와 같이 하면, 필터 (24) 가 막혀 교환이 필요해졌을 때에도, 확실하게 베어링 (7B) 및 로터 코어 (82) 등에 냉각 매체를 공급할 수 있다. 또, 릴리프 밸브 (26) 의 밸브 개방 압력을 전술한 바와 같이 설정함과 함께, 릴리프 밸브 (26) 가 열린 것을 알리는 수단을 준비해 두면, 릴리프 밸브 (26) 가 열림으로써 필터 (24) 의 교환 시기를 알릴 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 덮개 (65) 가 갖는 복수의 냉각 매체의 통로 중, 전동기 (1) 의 회전 중심축 (Zr) 과 직교하는 통로는, 동일한 평면 내에 배치되어 있다. 이 경우, 각각의 통로의 중심축이 동일한 평면 내에 배치된다. 보다 구체적으로는, 도 5 에 나타내는 제 1 냉각 매체 분배 통로 (653), 필터 격납부 (654), 제 3 냉각 매체 분배 통로 (656), 릴리프 통로 (25), 릴리프 밸브 (26) 와 릴리프 통로를 접속하는 통로, 제 1 냉각 매체 분배 통로 (653) 및 냉각 매체 입구 (651) 와 필터 격납부 (654) 를 접속하는 통로 등은 각각의 중심축이 동일한 평면 내에 배치된다.

전동기 (1) 의 회전 중심축 (Zr) 과 직교하는 덮개 (65) 내의 통로는, 예를 들어, 수평 방향으로부터 덮개 (65) 에 천공되어 형성되는데, 상기 통로를 상기 서술한 바와 같이 배치함으로써, 덮개 (65) 에 상기 통로를 가공할 때에, 효율적인 절차를 선택하기 쉬워짐과 함께, 효율적으로 가공할 수 있다. 즉, 전동기 (1) 의 회전 중심축 (Zr) 과 직교하는 덮개 (65) 내의 복수의 통로를 형성하는 경우, 기준면으로부터 공구까지의 높이를 일정하게 하여, 수평 방향으로부터 덮개 (65) 의 복수 지점에 천공할 수 있기 때문에, 천공시에 공구의 높이를 변경하는 기회를 최소한으로 할 수 있다. 그 결과, 전동기 (1) 의 회전 중심축 (Zr) 과 직교하는 복수의 통로를 덮개 (65) 에 형성할 때의 작업 시간 및 공구 설정의 수고를 저감시킬 수 있기 때문에, 생산성의 향상 및 제조 비용의 저감을 실현할 수 있다.

플랜지 볼록부 (64), 즉 정지계에 베어링용 통로 (23) 를 형성함으로써, 냉각 매체의 공급은, 로터 코어 (82) 의 회전의 영향을 받지 않는다. 이 때문에, 샤프트 (8) 측으로부터 베어링 (7B) 에 유로 (油路) 를 형성하는 경우와 비교하여, 로터 코어 (82) 의 회전에 수반하는 냉각 매체의 변동을 억제할 수 있다. 그 결과, 베어링 (7B) 에 적절한 양의 냉각 매체를 공급할 수 있다. 다음으로, 전동기 (1) 의 냉각계에 대해 설명한다.

＜전동기의 냉각계＞

도 6 은, 본 실시형태에 관련된 전동기의 냉각계를 나타내는 모식도이다. 상기 서술한 바와 같이, 전동기 (1) 는, 냉각 매체 (CL) 에 의해 로터 코어 (82) 및 스테이터 (9) 등이 냉각됨과 함께, 냉각 매체 (CL) 에 의해 베어링 (7A, 7B) 이 윤활된다. 전동기 (1) 의 냉각 계통 (이하, 적절히 냉각계라고 한다) (2) 은, 펌프 (21) 와, 펌프용 전동기 (5) 와, 통로 (22) 와, 베어링용 통로 (23) 와, 로터용 통로 (28) 와, 오일 저장부 (39) 와, 배출 통로 (32) 와, 필터 (24) 와, 릴리프 통로 (25) 와, 릴리프 밸브 (26) 와, 필터 (38) 를 포함한다. 필터 (38) 와 펌프 (21) 사이에는, 냉각 매체 (CL) 를 냉각시키는 냉각기를 형성해도 된다. 펌프 (21) 와 펌프용 전동기 (5) 는, 펌프용 전동기 (5) 의 출력축 (5A) 에 의해 연결되어 있다. 펌프 (21) 의 구동 수단은, 펌프용 전동기 (5) 이외여도 되고, 예를 들어, 도 1 에 나타내는 하이브리드 유압 쇼벨 (10) 의 동력 발생원인 내연 기관이어도 된다. 본 실시형태에 있어서, 필터 (24) 와 필터 (38) 는 전동기 (1) 에 내장되어 있다.

전동기 (1) 를 냉각시키는 경우, 펌프용 전동기 (5) 가 펌프 (21) 를 구동시킨다. 그러면, 펌프 (21) 는, 배출 통로 (32) 로부터 냉각 매체 (CL) 를 흡인하여, 통로 (22) 로 토출한다. 냉각 매체 (CL) 는, 필터 (24) 를 통과하는 과정에서 이물질 등이 제거되어, 베어링용 통로 (23) 및 로터용 통로 (28) 에 유입된다. 베어링용 통로 (23) 에 유입된 냉각 매체 (CL) 는, 베어링 (7B) 을 냉각 및 윤활시킨 후, 오일 저장부 (39) 에 모인다. 로터용 통로 (28) 에 유입된 냉각 매체 (CL) 는, 전동기 (1) 의 로터 코어 및 코일을 냉각시킨 후, 오일 저장부 (39) 에 모인다. 오일 저장부 (39) 와 펌프 (21) 의 흡인구는, 도중에 필터 (38) 가 형성된 배출 통로 (32) 에 의해 접속되어 있다. 오일 저장부 (39) 에 모인 냉각 매체 (CL) 는, 배출 통로 (32) 를 통과한 후, 필터 (38) 에 의해 이물질이 제거되고, 다시 펌프 (21) 에 흡인되어 통로 (22) 로 토출된다.

통로 (22) 는, 펌프 (21) 의 토출구에 접속되어 있고, 전동기 (1) 내에서 필터 (24) 의 입구측과 릴리프 통로 (25) 로 분기된다. 필터 (24) 의 출구측에 형성된 냉각 매체를 통과시키는 통로는, 베어링용 통로 (23) 와 로터용 통로 (28) 로 분기된다. 베어링용 통로 (23) 는, 베어링 (7B) 에 냉각 매체를 공급하고, 이것을 냉각 및 윤활시킨다. 로터용 통로 (28) 는, 전동기 (1) 의 로터에 냉각 매체를 공급하고, 이것을 냉각시킨다. 또한, 냉각계 (2) 는, 베어링용 통로 (23) 를 반드시 가질 필요는 없다. 펌프 (21) 의 토출구에 접속되어 있는 통로 (22) 로부터 분기된 릴리프 통로 (25) 는, 릴리프 밸브 (26) 의 입구에 접속된다. 릴리프 밸브 (26) 의 출구측은, 필터 (24) 의 출구측과 접속된다. 다음으로, 전동기 (1) 의 냉각시에 있어서의 냉각 매체의 흐름을 설명한다.

＜냉각시에 있어서의 냉각 매체의 흐름＞

덮개 (65) 의 냉각 매체 입구 (651) 로부터 공급되어 필터 (24) 를 통과한 냉각 매체의 일부는, 로터용 통로 (28) 의 냉각 매체 저장부 (41) 에 유입된다. 냉각 매체는, 냉각 매체 저장부 (41) 에 모인 후, 냉각 매체 도입 통로 (42) 를 통과하여 샤프트 내측 냉각 매체 통로 (813) 의 축 방향 통로 (811) 에 유입된다. 이 냉각 매체는, 직경 방향 통로 (812) 를 통과한 후에 밸런스 플레이트 (84) 의 오목부 (841) 를 통과하여 로터 코어 관통공 (821) 에 유입된다. 냉각 매체는, 로터 코어 관통공 (821) 을 통과하는 과정에서 로터 코어 (82) 및 도시되지 않은 영구 자석을 냉각시킨 후, 밸런스 플레이트 (83) 의 밸런스 플레이트 관통공 (831) 으로부터 유출된다. 로터 코어 (82) 가 회전하고 있는 경우, 밸런스 플레이트 관통공 (831) 으로부터 유출된 냉각 매체는, 원심력에 의해 스테이터 (9) 의 코일 엔드 (코일 (92) 이 스테이터 코어 (91) 로부터 돌출된 부분) 에 공급된다. 이 냉각 매체는, 케이싱 (6) 내를 하방으로 흐르는 과정에서 스테이터 (9) 를 냉각시키고, 제 1 플랜지 (62) 의 케이싱 (6) 의 내부측에 형성된 제 1 배출구 (27) 에 모인다. 도 4 의 부호 OL 은, 오일 저장부 (39) 에 모이는 냉각 매체의 액면을 나타내고 있다. 이와 같이, 오일 저장부 (39) 에 모이는 냉각 매체의 양은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 플랜지측을 향하여 돌출되어 있는 코일 엔드의 일부가 항상 잠길 정도로 냉각 매체 배출구 (621) 로부터의 배출량이 조절되고 있어, 상기 코일 엔드를 냉각시키도록 되어 있다.

덮개 (65) 의 냉각 매체 입구 (651) 로부터 공급되어 필터 (24) 를 통과한 냉각 매체 중, 로터용 통로 (28) 에 유입되지 않은 냉각 매체는, 베어링용 통로 (23) 에 유입되어, 베어링 (7B) 에 공급된다. 이 냉각 매체는, 베어링 (7B) 을 냉각 및 윤활시킨 후, 케이싱 (6) 내를 하방으로 흐른다. 그 과정에서, 로터 코어 (82) 와 접한 냉각 매체는, 원심력에 의해 로터 코어 (82) 의 직경 방향 외측의 스테이터 (9) 에 공급되어 이것을 냉각시킨다. 스테이터 (9) 를 냉각시킨 냉각 매체는, 케이싱 (6) 내를 하방으로 흘러, 제 1 플랜지 (62) 의 케이싱 (6) 의 내부측에 형성된 오일 저장부 (39) 에 모인다.

오일 저장부 (39) 에 모인 냉각 매체는, 주로 제 1 배출구 (27) 를 통과하여 배출 통로 (32) 에 유입된 후, 필터 (38) 로 유도되어 이물질 등이 제거되고 나서, 제 1 플랜지 (62) 가 갖는 냉각 매체 배출구 (621) 로부터 배출된다. 제 1 배출구 (27) 를 통과하지 않은 오일 저장부 (39) 의 냉각 매체는, 베어링 (7A) 의 내륜과 외륜과 전동체 사이의 공간을 통과하여 베어링 외측 공간 (29) 에 유입된 후, 제 2 배출구 (30) 를 통과한다. 그 결과, 오일 저장부 (39) 에 모인 냉각 매체의 일부는 베어링 (7A) 을 냉각시키고 윤활시킨다. 제 2 배출구 (30) 를 통과한 냉각 매체는, 배출 통로 (32) 에 유입된 후, 필터 (38) 로 유도되어 이물질 등이 제거되고 나서, 제 1 플랜지 (62) 가 갖는 냉각 매체 배출구 (621) 로부터 배출된다.

이와 같이, 냉각 매체는, 로터 코어 (82) 및 스테이터 (9) 를 냉각시킴과 함께, 베어링 (7A, 7B) 을 냉각 및 윤활시킨다. 이 밖에도, 상기 서술한 바와 같이, 케이싱 (6) 의 케이싱 동체 (61) 가 갖는 워터 재킷 (612) 에 냉각수 도입구 (613) 로부터 냉각수가 공급된다. 이 냉각수는, 케이싱 (6) 을 통하여 주로 스테이터 (9) 를 냉각시킨다. 제 1 플랜지 (62) 와 케이싱 동체 (61) 사이에는, 워터 재킷 (612) 을 봉지하기 위한 봉지 부재로서 개스킷 (35) 이 형성된다. 개스킷 (35) 은, 케이싱 동체 (61) 와 제 1 플랜지 (62) 사이로부터 케이싱 (6) 내부의 냉각 매체가 유출되어, 워터 재킷 (612) 에 혼입되거나 케이싱 (6) 의 외부로 유출되거나 하는 것을 회피하기 위한 오일 시일로서의 기능도 갖는다. 다음으로, 냉각 매체 저장부 (41) 및 통로로서의 냉각 매체 도입 통로 (42) 에 대해 보다 상세하게 설명한다.

＜냉각 매체 저장부 및 냉각 매체 도입 통로＞

도 7 은, 본 실시형태에 관련된 전동기가 구비하는 냉각 매체 저장부 및 냉각 매체 통로의 확대 단면도이다. 전동기 (1) 는, 덮개 (65) 와 제 2 플랜지 (63) 사이에 배치된 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 갖는다. 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 도 4 에 나타내는 냉각 매체 입구 (651) 와 축 방향 통로 (811) 의 입구 (811I) 사이에 개재하는 부재이다. 본 예에 있어서, 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 제 2 플랜지 (63) 와 덮개 (65) 로 둘러싸이는 공간, 즉 케이싱 (6) 의 내부에 배치된다.

냉각 매체 도입 부재 (40) 에는, 냉각 매체 입구 (651) 측, 이 예에서는, 냉각 매체 입구 (651) 와 연결되어 있는 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 측에 냉각 매체 저장부 (41) 가 형성되고, 또한 냉각 매체 저장부 (41) 로부터 입구 (811I) 를 향하여 냉각 매체 도입 통로 (42) 가 관통한다. 냉각 매체 도입 통로 (42) 가 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 관통하는 방향은, 샤프트 (8) 의 회전 중심축 (Zr) 과 평행한 방향이다. 냉각 매체 저장부 (41) 는, 냉각 매체 도입 부재 (40) 와 함께 케이싱 (6) 의 내부에 배치된다.

냉각 매체 도입 부재 (40) 는 대략 원통 형상의 부재이다. 본 실시형태에 있어서, 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 리졸버 (50) 를 누르는 리졸버 누름부로서의 역할도 갖는다. 이 점에 대해서는 후술한다. 냉각 매체 저장부 (41) 는, 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 일방의 단부, 즉, 덮개 (65) 에 형성된 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 의 개구와 대향하는 단부에 형성된 절구상의 오목부이다. 냉각 매체 저장부 (41) 는, 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 와 대향하고 있다. 냉각 매체 입구 (651) 로부터 유입되고, 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 로부터 유출된 냉각 매체가 냉각 매체 저장부 (41) 에 일시적으로 모인다.

냉각 매체 저장부 (41) 는, 바닥부, 즉 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 타방의 단부측에, 냉각 매체 도입 통로 (42) 의 개구부 (42I) 를 갖고 있다. 냉각 매체 도입 통로 (42) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 의 바닥부로부터 타방의 단부를 향하여 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 관통한다. 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 타방의 단부에 개구된 냉각 매체 도입 통로 (42) 의 개구부 (42E) 는, 축 방향 통로 (811) 의 입구 (811I) 와 대향한다. 냉각 매체 저장부 (41) 에 일시적으로 모인 냉각 매체는, 개구부 (42I) 로부터 냉각 매체 도입 통로 (42) 내로 유입되어, 개구부 (42E) 로부터 유출되어 축 방향 통로 (811) 의 입구 (811I) 로부터 축 방향 통로 (811) 내에 유입된다. 이와 같이, 냉각 매체 저장부 (41) 는, 케이싱 (6) 의 내부, 또한 축 방향 통로 (811) 의 입구 (811I) 보다 냉각 매체의 흐름 방향 (화살표 C 로 나타내는 방향) 에 있어서의 상류측에 형성되고, 냉각 매체를 모은 후에 축 방향 통로 (811) 로 흘린다.

덮개 (65) 의 오목부 (65U) 와 냉각 매체 도입 부재 (40) 사이에는 O 링 (53) 이 개재되어 있으므로, 양자 사이로부터의 냉각 매체의 누출이 억제된다. 또, 냉각 매체 도입 부재 (40) 와 샤프트 (8) 사이에는, 오일 시일 (51) 이 개재되어 있으므로, 양자 사이로부터의 냉각 매체의 누출이 억제된다. 이와 같은 구조에 의해, 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 로부터 공급된 냉각 매체는, 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 냉각 매체 저장부 (41) 및 냉각 매체 도입 통로 (42) 를 통하여 샤프트 (8) 의 축 방향 통로 (811) 에 공급된다. 냉각 매체 도입 부재 (40) 는 정지계에 형성되어 있고, 샤프트 (8) 는 회전계에 형성되어 있으므로, 냉각 매체는 정지계로부터 회전계에 공급된다.

냉각 매체 도입 통로 (42) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 와 축 방향 통로 (811) 사이에 스로틀부 (42D) 를 갖는다. 스로틀부 (42D) 는, 개구부 (42I) 로부터 개구부 (42E) 사이에 있어서, 냉각 매체 도입 통로 (42) 의 단면적이 가장 작아진 부분이다. 전술한 단면적은, 냉각 매체 도입 통로 (42) 가 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 관통하는 방향과 직교하는 단면의 면적으로, 적절히 통로 단면적이라고 한다. 스로틀부 (42D) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 에 모인 냉각 매체가 냉각 매체 도입 통로 (42) 의 개구부 (42E) 로부터 유출되는 유량을 조정한다. 냉각 매체 저장부 (41) 와 축 방향 통로 (811) 사이에 스로틀부 (42D) 가 형성됨으로써, 냉각 매체 저장부 (41) 는, 전동기 (1) 의 운전 중, 항상 적절한 양의 냉각 매체를 유지할 수 있으므로, 전동기 (1) 는 축 방향 통로 (811) 에 안정적으로 냉각 매체를 공급할 수 있다. 또, 스로틀부 (42D) 는 냉각 매체 저장부 (41) 로부터 적절한 유량으로 냉각 매체를 축 방향 통로 (811) 내에 유입시킬 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 냉각 매체 도입 통로 (42) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 측의 개구부 (42I) 로부터 통로 단면적이 서서히 작아져, 스로틀부 (42D) 에서 통로 단면적이 최소가 된 후, 축 방향 통로 (811) 의 입구 (811I) 측의 개구부 (42E) 를 향하여 통로 단면적이 서서히 커진다. 이와 같이, 냉각 매체 도입 통로 (42) 는, 개구부 (42I) 로부터 스로틀부 (42D) 를 향하여 서서히 축경되고, 스로틀부 (42D) 로부터 개구부 (42E) 를 향하여 서서히 확경되므로, 예를 들어, 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 다이캐스트 등의 주조에 의해 제조하는 경우에, 제조가 용이해진다는 이점이 있다. 스로틀부 (42D) 는, 본 실시형태와 같은 것에는 한정되지 않고, 예를 들어, 개구부 (42I) 로부터 개구부 (42E) 사이에서 통로 단면적이 일정한 냉각 매체 도입 통로 (42) 를 사용하고, 그 도중에 오리피스를 장착하여 스로틀부 (42D) 로 해도 된다. 도 7 에는, 냉각 매체 도입 통로 (42) 의 연장 방향과 평행한 단면에 있어서, 냉각 매체 도입 통로 (42) 의 내면이 곡선적으로 변화되는 예를 나타냈지만, 냉각 매체 도입 통로 (42) 의 내면은 직선적으로 변화되어도 된다.

전동기 (1) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 에 냉각 매체를 모은 후에 축 방향 통로 (811) 에 도입하여, 로터 코어 및 코일을 냉각시킨다. 이 때문에, 전동기 (1) 는, 도 6 에 나타내는 펌프 (21) 로부터의 냉각 매체의 공급이 불안정해도, 케이싱 (6) 의 내부에 안정적으로 냉각 매체를 공급할 수 있다. 그 결과, 전동기 (1) 는, 스테이터 (9) 의 코일 (92) 및 로터 코어 (82) 가 구비하는 자석 등의 냉각 부족을 억제하고, 또한 베어링 (7B) 및 오일 시일 (51) 의 윤활 부족을 억제할 수 있기 때문에, 이들의 내구성 저하를 억제할 수 있다. 또, 전동기 (1) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 에 어느 정도 양의 냉각 매체를 모은 후에 케이싱 (6) 의 내부에 냉각 매체를 공급하므로, 코일 (92) 등을 안정적으로 냉각시킬 수 있어, 안정적으로 성능을 발휘할 수 있다.

또, 전동기 (1) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 에 모인 냉각 매체를 축 방향 통로 (811) 에 도입하므로, 전동기 (1) 의 회전 중심축 (Zr) 이 중력의 작용 방향에 대해 경사져도, 냉각 매체 도입 통로 (42) 의 개구부 (42I) 로부터 공기가 유입되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 전동기 (1) 는 케이싱 (6) 의 내부에 안정적으로 냉각 매체를 공급하여, 스테이터 (9) 의 코일 (92) 및 로터 코어 (82) 가 구비하는 자석 등의 냉각 부족을 억제하고, 또한 베어링 (7B) 및 오일 시일 (51) 의 윤활 부족을 억제할 수 있다.

또, 냉각 매체는, 케이싱 (6) 의 내부와 외부의 경계에 존재하는 덮개 (65) 에 가까운 냉각 매체 저장부 (40) 에 모이므로, 스테이터 (9) 및 로터 코어 (82) 가 구비하는 자석 등의 냉각 효과가 향상된다. 또한, 전동기 (1) 가 냉각 매체를 필요로 하는 타이밍, 예를 들어, 로터의 회전 중에 있어서는, 로터의 회전에 의한 원심력에 의해 축 방향 통로 (811) 에 흡입 압력이 발생된다. 냉각 매체 저장부 (40) 에 냉각 매체를 모음으로써, 전술한 흡입압이 발생되면, 냉각 매체 저장부 (41) 로부터는 보다 많은 냉각 매체가 로터에 공급된다. 이와 같이, 전동기 (1) 는, 냉각 매체를 필요로 하는 타이밍에, 효과적으로 로터에 냉각 매체를 공급할 수 있다.

또, 냉각 매체 저장부 (41) 에 어느 정도의 양의 냉각 매체를 모음으로써, 전동기 (1) 의 운전 중에는, 케이싱 (6) 내의 오일 저장부 (39) 에 모이는 냉각 매체의 양을 저감시킬 수 있다. 그러면, 로터가 오일 저장부 (39) 에 모인 냉각 매체에 접촉하는 면적을 저감시킬 수 있으므로, 로터의 회전 저항을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 전동기 (1) 는 전력의 이용 효율이 향상된다. 다음으로, 리졸버 (50) 에 대해 설명한다.

＜리졸버＞

리졸버 (50) 는, 회전계인 샤프트 (8) 에 장착되는 리졸버 로터 (50R) 와, 정지계인 제 2 플랜지 (63) 에 장착되는 리졸버 스테이터 (50S) 를 포함하고 있다. 리졸버 로터 (50R) 는 샤프트 (8) 와 함께 회전한다. 따라서, 리졸버 로터 (50R) 는, 샤프트 (8) 의 회전 중심축 (Zr) 을 중심으로 하여 회전한다. 리졸버 (50) 의 리졸버 스테이터 (50S) 는, 제 2 플랜지 (63) 에 형성된 오목부인 회전 각도 검출 센서 유지부 (642) 에 끼워 넣어진다. 리졸버 로터 (50R) 가 장착되는 샤프트 (8) 는, 리졸버 로터 (50R) 의 내경보다 외경이 커지는 단차부 (8D) 를 갖고 있고, 리졸버 로터 (50R) 가 단차부 (8D) 에 의해 걸린다.

리졸버 (50) 는, 냉각 매체 도입 부재 (40) 에 의해 샤프트 (8) 의 일방의 단부 (축 방향 통로 (811) 가 개구되는 단면 (8Ta)) 측으로부터 제 2 플랜지 (63) 에 눌린다. 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 판상의 부재로서의 고정 부재 (54) 에 의해, 제 2 플랜지 (63) 에 고정된다. 이와 같이 하여, 리졸버 (50) (보다 구체적으로는 리졸버 스테이터 (50S)) 는 제 2 플랜지 (63) 에 고정된다. 고정 부재 (54) 는, 예를 들어, 금속의 판재를 타발 및 절곡 가공 등을 함으로써 제조할 수 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 대략 원통 형상의 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 원주 형상의 동체부 (40B) 와, 동체부 (40B) 의 일방의 단부에 형성되어 동체부 (40B) 의 직경 방향 외측을 향하여 장출 (張出) 하는 장출부 (40F) 를 갖는다. 동체부 (40B) 는, 타단부측, 즉 장출부 (40F) 가 형성되어 있는 단부와는 반대의 단부측에, 둘레 방향으로 연장되는 홈 (45) 을 갖는다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 홈 (45) 에는 시일 부재로서의 O 링 (53) 이 형성된다. 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 예를 들어, 알루미늄 합금을 주조하거나 다이캐스트하거나 함으로써 제조된다. 냉각 매체 도입 부재 (40) 는 덮개 (65) 와는 별도의 부재이므로, 덮개 (65) 의 재료와는 상이한 재료로 제조할 수도 있다. 이와 같이 함으로써, 냉각 매체 도입 부재 (40) 에 적절한 재료를 사용할 수 있음과 함께, 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 정밀도를 향상시킬 수도 있다.

냉각 매체 저장부 (41) 가 개구되는 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 단면과는 반대측의 단면, 즉, 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 장출부 (40F) 측의 단면 (40Tb) 은, 리졸버 (50) 의 리졸버 스테이터 (50S) 와 접하고 있다. 또, 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 단면, 즉 홈 (45) 측의 단면 (40Ta) 은, 덮개 (65) 가 갖는 오목부 (65U) 에 끼워 넣어져, 오목부 (65U) 와 대향한다. 또한, 덮개 (65) 는, 케이싱 (6) 에 있어서, 도 4 에 나타내는 냉각 매체 공급부 (3) 가 형성되는 부분이다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 장출부 (40F) 측에 오목부 (46) 를 갖고 있다. 오목부 (46) 는 평면에서 볼 때 원형이고, 홈 (45) 측의 단면 (40Ta) 측의 내경이 가장 작고, 장출부 (40F) 의 단면 (40Tb) 측의 내경이 크게 되어 있다. 오목부 (46) 의 내경이 변화하는 부분은 단차부 (40D) 로 되어 있다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 샤프트 (8) 가 리졸버 (50) 의 리졸버 로터 (50R) 로부터 돌출된 부분이 오목부 (46) 에 삽입된다. 샤프트 (8) 와 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 오목부 (46) 사이에는, 시일 부재로서의 오일 시일 (51) 이 형성된다. 오목부 (46) 에 형성된 오일 시일 (51) 은 단차부 (40D) 에 걸린다.

플랜지 볼록부 (64) 는 제 2 플랜지 (63) 로부터 돌출된 부분이고, 내부에 볼록부 내측 공간 (641) 을 갖고 있다. 볼록부 내측 공간 (641) 은, 볼록부 단면 (64T) 에 덮개 (65) 가 장착됨으로써 닫힌다. 볼록부 단면 (64T) 에는 홈 (64S) 이 형성되어 있다. 홈 (64S) 에는, O 링 (52) 이 장착된다. 이와 같은 구조에 의해, O 링 (52) 이 볼록부 단면 (64T) 과 덮개 (65) 를 봉지한다.

냉각 매체 도입 부재 (40) 는 볼록부 내측 공간 (641) 내에 배치되고, 또한 덮개 (65) 와 제 2 플랜지 (63) 사이, 보다 구체적으로는, 덮개 (65) 의 오목부 (65U) 와 플랜지 볼록부 (64) 의 회전 각도 검출 센서 유지부 (642) 사이에 개재한다. 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 회전 각도 검출 센서 유지부 (642) 에 장착되며, 리졸버 (50) 를 눌러 제 2 플랜지 (63) 에 고정시킨다. 이 때, 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 입구 (811I) 가 개구되는 샤프트 (8) 의 단부측으로부터 리졸버 (50) 를 누른다. 그러면, 홈 (45) 측의 단면 (40Ta) 이 플랜지 볼록부 (64) 의 볼록부 단면 (64T) 보다 볼록부 내측 공간 (641) 의 외측으로 돌출된다. 돌출된 냉각 매체 도입 부재 (40) 는, 덮개 (65) 의 오목부 (65U) 에 끼워 넣어진다. 오목부 (65U) 의 깊이는, 볼록부 단면 (64T) 으로부터 홈 (45) 측의 단면 (40Ta) 까지의 치수보다 크게 되어 있다. 이 때문에, 오목부 (65U) 에 끼워 넣어진 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 홈 (45) 측의 단면 (40Ta) 과, 이것에 대향하는 오목부 (65U) 의 부분 사이에는 공간 (BS) 이 형성된다. 공간 (BS) 은, 예를 들어, 승온에 의해 냉각 매체 도입 부재 (40) 가 연신된 경우에, 리졸버 (50) 와 덮개 (65) 의 접촉을 회피한다.

냉각 매체 도입 부재 (40) 가 리졸버 (50) 를 누른 후, 고정 부재 (54) 에 의해 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 제 2 플랜지 (63) 에 장착한다. 그러면, 리졸버 (50) 는, 고정 부재 (54) 와 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 개재하여 제 2 플랜지 (63) 에 고정된다. 덮개 (65) 가 플랜지 볼록부 (64) 에 장착되면, 덮개 (65) 의 오목부 (65U) 에 냉각 매체 도입 부재 (40) 의 단면 (40Ta) 이 끼워 넣어지지만, 오목부 (65U) 와 냉각 매체 도입 부재 (40) 사이에는, 공간 (BS) 이 개재되기 때문에, 덮개 (65) 로부터 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 개재하여 리졸버 (50) 에 힘이 가해지는 것이 회피된다.

본 실시형태는 덮개 (65) 를 사용하지 않고, 냉각 매체 도입 부재 (40) 및 고정 부재 (54) 를 사용하여 리졸버 (50) 를 제 2 플랜지 (63) 에 고정시켜 유지시킨다. 즉, 덮개 (65) 로부터 리졸버 (50) 를 눌러 유지하는 기능 (리졸버 유지 기능) 을 분리하고, 리졸버 유지 기능을 냉각 매체 도입 부재 (40) 및 고정 부재 (54) 에 갖게 하고 있다. 그리고, 덮개 (65) 에 볼록부 내측 공간 (641) 을 밀봉하는 기능 (볼록부 공간 밀봉 기능) 을 갖게 하고 있다. 리졸버 유지 기능과 볼록부 공간 밀봉 기능을 1 개의 부재 (예를 들어 덮개 (65)) 가 양립하는 경우, 상기 부재와 리졸버 (50) 위치의 정밀도 및 상기 부재와 볼록부 단면 (64T) 위치의 정밀도를 높게 하지 않으면 양방의 기능을 실현하는 것은 곤란하다. 즉, 1 개의 부재에 있어서 2 지점의 정밀도를 높게 하지 않으면 양방의 기능을 실현하는 것은 곤란하다. 그러나, 본 실시형태는, 리졸버 유지 기능과 볼록부 공간 밀봉 기능을 상이한 부재에 담당시키고 있으므로, 1 개의 부재가 양방의 기능을 가질 필요는 없다. 그 결과, 1 개의 부재에 있어서 2 지점의 정밀도를 높게 할 필요는 없다. 즉, 회전 각도 검출 센서로서의 리졸버 (50) 의 고정 및 리졸버 (50) 를 배치한 공간의 밀봉에 사용하는 부재에 요구되는 정밀도를 억제할 수 있으므로, 제조가 용이해진다는 이점이 있다.

본 실시형태에 있어서는, 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 를 포함하는 냉각 매체 공급부 (3) (도 4 참조) 를 갖는 덮개 (65) 와, 냉각 매체 도입 통로 (42) 를 갖는 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 별도의 부재로 하고 있다. 이와 같은 구조에 의해, 냉각 매체 공급부 (3) 또는 냉각 매체 도입 통로 (42) 에 이물질이 혼입되어 문제 등이 발생한 경우에는, 덮개 (65) 와 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 분해하여, 냉각 매체 공급부 (3) 또는 냉각 매체 도입 통로 (42) 를 용이하게 청소하거나 할 수 있다. 이와 같이, 덮개 (65) 와 냉각 매체 도입 부재 (40) 를 별도의 부재로 함으로써, 냉각 매체의 경로를 짧은 단위로 분해할 수 있으므로, 냉각 매체의 경로를 메인터넌스하기 쉬워진다는 이점도 있다.

덮개 (65) 의 오목부 (65U) 와 냉각 매체 도입 부재 (40) 사이에 형성되는 공간 (BS) 은, 제 2 냉각 매체 분배 통로 (655) 로부터 공급된 냉각 매체를 모아 유지하는 기능을 갖는다. 따라서, 냉각 매체 도입 부재 (40) 가 갖는 냉각 매체 저장부 (41) 의 체적을 실질적으로 크게 할 수 있다. 그 결과, 전동기 (1) 의 로터 및 스테이터를 보다 안정적으로 냉각시키거나 오일 저장부 (39) 에 모이는 냉각 매체의 양을 저감시켜, 로터의 회전 저항을 저감시키거나 할 수 있다.

플랜지 볼록부 (64) 는, 커넥터 (55) 를 장착하기 위한 커넥터 장착공 (64H) 을 갖고 있다. 커넥터 (55) 는, 플랜지 볼록부 (64) 의 볼록부 내측 공간 (641) 측으로부터 시일 부재 (55S) 를 사이에 두고 커넥터 장착공 (64H) 에 장착된다. 플랜지 볼록부 (64) 는 케이싱 (6) 의 일부이므로, 커넥터 (55) 는 케이싱 (6) 에 장착된다. 커넥터 장착공 (64H) 으로부터 나타난 커넥터 (55) 에, 커넥터 (55) 의 커넥터 단자와 전기적으로 접속됨과 함께, 전동기 (1) 의 제어 장치에 접속되는 외부의 커넥터를 접속한다. 이와 같이 함으로써, 상기 제어 장치는, 리졸버 (50) 의 출력 및 리졸버 (50) 의 여자를 할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 플랜지 볼록부 (64) 의 볼록부 내측 공간 (641) 은, 볼록부 내측 공간 바닥부 (64B) (제 2 플랜지 (63) 의 덮개 (65) 측에 있어서의 표면) 와 덮개 (65) 사이의 크기 (볼록부 공간 높이) 가 커넥터 (55) 를 장착하기 위해 충분한 크기로 되어 있다. 이와 같이 함으로써, 본 실시형태에 있어서는, 플랜지 볼록부 (64) 의 벽 (643A) 에 커넥터 (55) 를 장착함과 함께, 볼록부 내측 공간 (641) 내에 커넥터 (55) 의 적어도 일부를 배치할 수 있다. 다음으로, 본 실시형태의 변형예를 설명한다.

＜변형예＞

도 8 은, 본 실시형태의 변형예에 관련된 전동기를 나타내는 일부 단면도이다. 전동기 (1a) 는, 회전 중심축 (Zr) 이 중력의 작용 방향 (도 8 의 화살표 G 로 나타내는 방향) 과 직교하도록 배치된다. 냉각 매체 도입 부재 (40a) 는, 제 2 플랜지 (63) 와 덮개 (65) 사이에 형성되는 공간 (644) 에 배치된다. 냉각 매체 저장부 (41a) 는 제 2 플랜지 (63) 내에 형성된다. 냉각 매체 저장부 (41a) 는, 냉각 매체 입구 (651) 로부터 냉각 매체가 공급된다. 냉각 매체 저장부 (41a) 의 바닥부에는, 냉각 매체가 통과하는 통로 (43) 가 접속되어 있다. 통로 (43) 는, 냉각 매체 저장부 (41a) 와 공간 (644) 에 개구된다.

냉각 매체 도입 부재 (40a) 는, 굽힘부 (42B) 와 스로틀부 (42Da) 를 갖는 냉각 매체 도입 통로 (42a) 를 구비한다. 냉각 매체 도입 통로 (42a) 는, 원통 형상의 냉각 매체 도입 부재 (40a) 의 측부 (40Sa) 와, 샤프트 (8) 가 갖는 축 방향 통로 (811) 의 입구 (811I) 와 대향하는 냉각 매체 도입 부재 (40a) 의 부분에 각각 개구된다. 냉각 매체 도입 통로 (42a) 는, 측부 (40Sa) 로부터 회전 중심축 (Zr) 을 향하여 연장되어, 회전 중심축 (Zr) 위치의 굽힘부 (42B) 에서 90 도 방향을 바꾼 후, 회전 중심축 (Zr) 을 따라 연장된다. 냉각 매체 도입 통로 (42a) 는, 측부 (40Sa) 와 굽힘부 (42B) 사이에 스로틀부 (42Da) 를 갖는다. 냉각 매체 도입 통로 (42a) 는, 측부 (40Sa) 측의 개구부 (42Ia) 가 통로 (43) 의 공간 (644) 측의 개구부와 연결 통로 (44) 에 의해 연결되어 있다.

전동기 (1a) 는, 회전 중심축 (Zr) 이 중력의 작용 방향과 직교하도록 배치되거나 대상물에 장착되거나 하지만, 이 때, 냉각 매체 저장부 (41a) 가 상방에 위치하도록 전동기 (1a) 가 배치되거나 한다. 냉각 매체 입구 (651) 로부터 공급된 냉각 매체는, 냉각 매체 저장부 (41a) 에 모인 후, 중력의 작용에 의해 통로 (43), 연결 통로 (44) 를 통과하여 냉각 매체 도입 통로 (42a) 에 유입된다. 냉각 매체 도입 통로 (42a) 에 유입된 냉각 매체는, 스로틀부 (42Da) 를 통과하여 개구부 (42Ea) 로부터 유출되어, 축 방향 통로 (811) 의 입구 (811I) 에 유입된다.

상기 서술한 실시형태의 전동기 (1) 는, 회전 중심축 (Zr) 이 중력의 작용 방향과 평행하게 배치되는, 이른바 수직 설치에 의해 사용된다. 이것에 대해, 본 변형예의 전동기 (1a) 는, 회전 중심축 (Zr) 이 중력의 작용 방향과 직교하도록 배치되는, 이른바 수평 설치로 사용된다. 이와 같이, 수평 설치의 전동기 (1a) 가 냉각 매체 저장부 (41a) 를 가짐으로써, 수직 설치의 전동기 (1) 와 동일한 작용, 효과를 발휘한다. 전동기 (1a) 가 갖는 스로틀부 (42Da) 의 위치는, 상기 서술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 통로 (43) 또는 굽힘부 (42B) 보다 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 하류측에 스로틀부 (42Da) 가 형성되어 있어도 된다.

＜냉각 매체 도입 부재의 변형예＞

도 9 는, 냉각 매체 도입 부재의 변형예를 나타내는 단면도이다. 도 4, 도 7 에 나타내는 냉각 매체 도입 부재 (40) 는 대략 원통 형상의 부재이지만, 본 변형예의 냉각 매체 도입 부재 (40b) 는, 대략 원판상의 냉각 매체 저장부 형성부 (40P) 와 원통 형상의 축부 (40S) 를 갖는 동체부 (40Bb) 와 장출부 (40F) 를 포함하는 점이 상이하다. 냉각 매체 저장부 형성부 (40P) 는, 냉각 매체 저장부 (41b) 를 갖고 있다. 냉각 매체 저장부 (41b) 는, 도 4, 도 7 에 나타내는 냉각 매체 도입 부재 (40) 보다 직경이 크고, 깊이가 얕다.

냉각 매체 저장부 형성부 (40P) 와 장출부 (40F) 는 축부 (40S) 에서 연결되어 있다. 축부 (40S) 의 직경은, 냉각 매체 저장부 형성부 (40P) 의 직경보다 작다. 축부 (40S) 는, 냉각 매체 저장부 형성부 (40P) 로부터 장출부 (40F) 를 향하여 관통하는 냉각 매체 도입 통로 (42b) 를 갖고 있다. 냉각 매체 도입 통로 (42b) 는, 스로틀부 (42Db) 와, 냉각 매체 저장부 (41b) 에 개구되는 개구부 (42Ib) 와, 장출부 (40F) 의 내측에 개구되는 개구부 (42Eb) 를 갖고 있다. 이와 같은 형상의 냉각 매체 도입 부재 (40b) 여도, 상기 서술한 냉각 매체 도입 부재 (40) 와 동일한 작용, 효과를 발휘한다.

＜베어링에 냉각 매체를 공급하는 구조＞

도 10 은, 냉각 매체 저장부에 모인 냉각 매체를, 샤프트를 지지하는 일방의 베어링에 공급하는 전동기를 나타내는 일부 단면도이다. 전동기 (1c) 는, 도 4, 도 7 에 나타내는 전동기 (1) 가 갖는 냉각 매체 저장부 (41) 에 모인 냉각 매체의 일부를, 샤프트 (8) 를 길이 방향에 있어서의 양측에서 지지하는 베어링 중 일방의 베어링 (7B) 에 공급한다. 베어링 (7B) 은, 축 방향 통로 (811) 의 입구 (811I) 가 개구되는 샤프트 (8) 의 단부측에 장착되어 있다. 베어링 (7B) 은, 냉각 매체 도입 부재 (40c) 측에서 샤프트 (8) 를 케이싱, 보다 구체적으로는 제 2 플랜지 (63) 에 회전 가능하게 지지한다.

냉각 매체 도입 통로 (42c) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 의 바닥부로부터, 축 방향 통로 (811) 의 입구 (811I) 와 대향하는 냉각 매체 도입 부재 (40c) 의 단부를 향하여 냉각 매체 도입 부재 (40c) 를 관통한다. 냉각 매체 도입 통로 (42c) 는, 스로틀부 (42D) 보다 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 하류측에서 분기 통로 (47) 와 접속하고 있다. 분기 통로 (47) 는, 회전 중심축 (Zr) 과 교차 (본 예에서는 직교) 하는 방향으로 냉각 매체 도입 부재 (40c) 의 내부를 연장하여, 냉각 매체 도입 부재 (40c) 의 측부 (40S) 에 개구된다. 측부 (40S) 에 개구된 분기 통로 (47) 는, 볼록부 내측 공간 (641) 내에 배치된 연결 통로 (48) 에 접속된다.

제 2 플랜지 (63) 는, 볼록부 내측 공간 (641) 과 베어링 (7B) 의 위치를 관통하는 통로 (66) 를 갖고 있다. 통로 (66) 는, 베어링 (7B) 과 대향하는 위치와 볼록부 내측 공간 (641) 내의 각각 개구되어 있다. 상기 서술한 연결 통로 (48) 는, 분기 통로 (47) 와 접속되어 있는 측과는 반대측이 통로 (66) 와 접속된다. 이와 같은 구조에 의해, 냉각 매체 도입 통로 (42c) 내의 냉각 매체의 일부는, 분기 통로 (47), 연결 통로 (48) 및 통로 (66) 를 통과하여 베어링 (7B) 에 공급된다. 분기 통로 (47), 연결 통로 (48) 및 통로 (66) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 에 모인 냉각 매체를 베어링 (7B) 에 공급하는 베어링용 냉각 매체 통로로서 기능한다.

전동기 (1c) 의 운전 중, 냉각 매체 저장부 (41) 에 모인 냉각 매체는, 개구부 (42I) 로부터 냉각 매체 도입 통로 (42c) 에 유입되어, 스로틀부 (42D) 를 통과한다. 스로틀부 (42D) 를 통과한 냉각 매체는, 개구부 (42E) 와 분기 통로 (47) 로 흐른다. 개구부 (42E) 에 흐른 냉각 매체 (화살표 C1) 는, 샤프트 (8) 의 입구 (811I) 로부터 축 방향 통로 (811) 내에 유입된다. 분기 통로 (47) 로 흐른 냉각 매체 (화살표 C2) 는, 연결 통로 (48) 및 통로 (66) 를 통과하여 베어링 (7B) 에 공급되고, 이것을 냉각 및 윤활시킨다.

전동기 (1c) 는, 냉각 매체 저장부 (41) 에 모인 냉각 매체를 베어링 (7B) 에도 공급하므로, 도 6 에 나타내는 펌프 (21) 로부터의 냉각 매체의 공급이 불안정해도, 베어링 (7B) 에 안정적으로 냉각 매체를 공급할 수 있다. 그 결과, 베어링 (7B) 의 윤활 부족 및 냉각 부족을 억제할 수 있다. 분기 통로 (47) 는, 스로틀부 (42D) 보다 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 하류측에서 냉각 매체 도입 통로 (42c) 에 접속하고 있지만, 스로틀부 (42D) 보다 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 상류측에서 냉각 매체 도입 통로 (42c) 또는 냉각 매체 저장부 (41) 에 접속하고 있어도 된다. 즉, 스로틀부 (42D) 보다 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 하류측 또는 상류측에서, 냉각 매체 저장부 (41) 로부터의 냉각 매체를 베어링 (7B) 에 분기시키면 된다.

이상, 본 실시형태를 설명했지만, 상기 서술한 내용에 의해 본 실시형태가 한정되는 것은 아니다. 또, 상기 서술한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것, 이른바 균등한 범위인 것이 포함된다. 또한, 상기 서술한 구성 요소는 적절히 조합할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소의 여러 가지 생략, 치환 또는 변경을 실시할 수 있다.

1, 1a : 전동기
2 : 냉각계
6 : 케이싱
7A, 7B : 베어링
8 : 샤프트
9 : 스테이터
10 : 하이브리드 유압 쇼벨
39 : 오일 저장부
40, 40a, 40b, 40c : 냉각 매체 도입 부재
40B, 40Bb : 동체부
40P : 냉각 매체 저장부 형성부
40S : 축부
40S, 40Sa : 측부
40Ta, 40Tb : 단면
41, 41a, 41b : 냉각 매체 저장부
42B : 굽힘부
42D, 42Da, 42Db : 스로틀부
42E, 42Eb, 42I, 42Ib : 개구부
42, 42a, 42b, 42c : 냉각 매체 도입 통로
43 : 통로
44, 48 : 연결 통로
47 : 분기 통로
50 : 리졸버
55 : 커넥터
61 : 케이싱 동체
62 : 제 1 플랜지
63 : 제 2 플랜지
64 : 플랜지 볼록부
65 : 덮개
66 : 통로
82 : 로터 코어
91 : 스테이터 코어
92 : 코일
612 : 워터 재킷
651 : 냉각 매체 입구
811 : 축 방향 통로
811I : 입구
812 : 직경 방향 통로
813 : 샤프트 내측 냉각 매체 통로

Claims

로터가 장착되고, 또한 냉각 매체가 통과하는 내부 냉각 매체 통로를 내부에 갖는 샤프트와,
상기 샤프트를 내부에 배치하고, 또한 회전 가능하게 지지하는 케이싱과,
상기 케이싱의 내부, 또한 상기 내부 냉각 매체 통로의 입구보다 상기 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 상류측에 형성되어, 상기 냉각 매체를 모은 후에 상기 내부 냉각 매체 통로에 흘리는 냉각 매체 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기.
제 1 항에 있어서,
상기 냉각 매체 저장부와 상기 내부 냉각 매체 통로 사이에 스로틀부를 갖는 통로가 형성되는 전동기.
제 2 항에 있어서,
상기 케이싱에 형성되어, 상기 냉각 매체 저장부에 상기 냉각 매체를 도입하는 냉각 매체 입구와,
상기 냉각 매체 입구와 상기 입구 사이에 개재하는 부재로서, 상기 냉각 매체 입구측에 상기 냉각 매체 저장부가 형성되고, 또한 상기 냉각 매체 저장부로부터 상기 입구를 향하여 상기 통로가 관통하는 냉각 매체 도입 부재를 갖는 전동기.
제 3 항에 있어서,
상기 입구가 개구되는 상기 샤프트의 단부측에 장착되어, 상기 샤프트의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출 센서를 갖고,
상기 냉각 매체 도입 부재는, 상기 회전 각도 검출 센서를 상기 샤프트의 상기 단부측으로부터 누르는 전동기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샤프트는, 길이 방향에 있어서의 양측에서 베어링을 개재하여 상기 케이싱에 지지되어 있고,
상기 냉각 매체 저장부에 모인 상기 냉각 매체를, 상기 입구가 개구되는 상기 샤프트 단부측의 상기 베어링에 공급하는 베어링용 냉각 매체 통로를 갖는 전동기.
로터가 장착되고, 또한 냉각 매체가 통과하는 내부 냉각 매체 통로를 내부에 갖는 샤프트와,
상기 샤프트를 내부에 배치하고, 또한 회전 가능하게 지지하는 케이싱과,
상기 케이싱의 내부, 또한 상기 내부 냉각 매체 통로의 입구보다 상기 냉각 매체의 흐름 방향에 있어서의 상류측에 형성되어, 상기 냉각 매체를 모은 후에 상기 내부 냉각 매체 통로에 흘리는 냉각 매체 저장부와,
상기 케이싱에 형성되어, 상기 냉각 매체 저장부에 상기 냉각 매체를 도입하는 냉각 매체 입구와,
상기 냉각 매체 입구와 상기 입구 사이에 개재하는 부재로서, 상기 냉각 매체 입구측에 상기 냉각 매체 저장부가 형성되고, 또한 상기 냉각 매체 저장부로부터 상기 입구를 향하여 스로틀부를 갖는 통로가 관통하는 냉각 매체 도입 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기.