JP6470676B2 - 液冷モータ - Google Patents

液冷モータ Download PDF

Info

Publication number
JP6470676B2
JP6470676B2 JP2015252269A JP2015252269A JP6470676B2 JP 6470676 B2 JP6470676 B2 JP 6470676B2 JP 2015252269 A JP2015252269 A JP 2015252269A JP 2015252269 A JP2015252269 A JP 2015252269A JP 6470676 B2 JP6470676 B2 JP 6470676B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
pipe
air chamber
motor case
protrusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015252269A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017118703A (ja
Inventor
壽美夫 柳生
壽美夫 柳生
一人 岡崎
一人 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2015252269A priority Critical patent/JP6470676B2/ja
Priority to PCT/JP2016/085772 priority patent/WO2017110408A1/ja
Priority to EP16878301.7A priority patent/EP3396819B1/en
Publication of JP2017118703A publication Critical patent/JP2017118703A/ja
Priority to US16/014,304 priority patent/US10608495B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6470676B2 publication Critical patent/JP6470676B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/14Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally
    • F28F1/16Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending longitudinally the means being integral with the element, e.g. formed by extrusion
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
    • H02K9/16Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle wherein the cooling medium circulates through ducts or tubes within the casing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Description

本発明は、駆動用原動機及び発電機となる液冷モータに関する。
駆動用原動機及び発電機となる回転電機(モータ・ジェネレータ)は、ハイブリッド自動車の他、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ等の作業機等にも搭載される。このようなモータとして、小型で高出力な永久磁石モータが採用されることが多い。この永久磁石モータは、正常な動作を持続させるために過熱を防止する必要がある。また、この永久磁石モータは、単位体積当たりの冷却必要量が大きいため効率の高い冷却方式が好ましく、液体を循環させる冷却方式が特に好ましい。液体による冷却方式を採用したモータ(以下において液冷モータと記載する)は、周方向等間隔に磁路を形成するステータと、このステータの外周面に嵌められるモータケースと、ステータの外周面とモータケースの内周面との間の冷却液通路とを備える。このような液冷モータであって、ステータの磁路を阻害することなく且つステータ及びモータケースを周方向に偏りなく冷却できるようにした液冷モータが、本件出願人により出願されている(特許文献1参照)。
特許文献1に開示された液冷モータにおいて、ステータの固定子巻線は巻線端部がステータの左側及び右側の側面より外側に突出しており、モータケースの軸心方向幅は巻線端部を覆うようにステータの軸心方向幅より広く形成されており、ステータの左側及び右側の側面の外周側(固定子巻線より径外側)とモータケースの内周面の軸心方向端部とに面して環状の液供給管が設けられている。この液供給管は、ステータの側面外周に位置して全液流路と連通する環状管部と、この環状管部に連結されて内部が連通する少なくとも1本の連通管とを有し、この連通管はホース等を介してモータ外部のポンプに接続されている(第0020段落、第0021段落)。
特開2014−230358号公報
特許文献1に開示された液冷モータによると、ステータの磁路を阻害することなく且つステータ及びモータケースを周方向に偏りなく冷却できる点が好ましい。ところで、液冷モータにおいては、上述したように、モータ内部の冷却液配管をモータ外部のホース等に接続する必要がある。この接続構造として、(1)冷却液配管をモータ外部へ引き出した上で冷却液配管に取り付けたカップリングと外部配管であるフレキシブル配管とを直接接続する構造、(2)フレキシブル配管とモータケースとを接続してモータケース壁面を介して外部配管と接続する構造、がある。いずれの接続構造においても、冷却液がモータ内部で漏れないこと(止水性を備えること)に加えて、モータ回転によりモータ内部の冷却液配管が受けるラジアル方向の振動又はスラスト方向の振動を吸収する構造が必要になる。冷却液配管の振動はモータケース自体に発生する振動とは異なるために、液冷モータにおいてはモータケース自体の振動を吸収する構造とは別にモータ内部の冷却液配管が受ける振動を吸収する構造を備える必要がある。このため、モータケースに取り付けられる接続構造(配管アダプタ)により、冷却液配管とモータケースとの間に発生する振動を吸収することが好ましい。
本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、回転により冷却液配管に発生した振動を良好に吸収できるとともに、良好な止水性を備えた液冷モータを提供することを目的とする。
技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、以下の通りである。
本発明の一態様に係る液冷モータは、モータケースと、前記モータケースの内部に設けられたモータと、前記モータケースの内部に設けられ、冷却液が流れる内部管と、前記モータケースの外部に設けられ、冷却液が流れる外部管と、前記モータケースに固定されると共に、前記内部管と前記外部管とを互いに連通可能に支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記モータケース側に設けられて前記内部管を支持する第1支持部と、前記モータケースの反対側に設けられて前記外部管を支持する第2支持部と、を有し、前記第1支持部は、前記内部管の軸方向に間隔をあけて且つ前記内部管の外周面に沿って環状に設けられた複数の凹溝の各々に収容された複数のシール部材と、前記複数のシール部材の間に設けられ、且つ前記凹溝を形成する壁部によって形成された空気室と、前記空気室と前記モータケースの外部とを連通し、且つ下方に向かうにつれて前記内部管側から前記外部管側に向けて傾斜する水抜き部と、を有している。
前記空気室は、前記内部管の外周面に沿って環状に設けられ、前記複数のシール部材は、前記空気室と前記外部管との間に設けられた第1シール部材と、前記空気室と前記モータとの間に設けられた第2シール部材とを有し、前記第2シール部材の線径は前記第1シール部材の線径よりも大きい。
また、前記複数の凹溝は、前記内部管の軸方向に間隔をあけて設けられると共に前記内部管に向けて突出する第1突条及び第2突条の間に形成された第1凹溝と、前記内部管の軸方向に間隔をあけて設けられると共に前記内部管に向けて突出する第3突条及び第4突条の間に形成された第2凹溝とを有し、前記空気室は、前記内部管の軸方向で間隔をあけて隣接する前記第2突条と前記第3突条とで形成されている。
また、前記支持部材は、前記モータケースの端面部に取り付けられるフランジを有し、前記第1支持部は、前記フランジより前記モータ側に設けられていて、前記端面部に設けられた開口部に嵌め入れられた内側部分と、前記フランジより前記外部管側に設けられた外側部分とを有し、前記第1凹溝は、前記外側部分に設けられ、前記第2凹溝は、前記内側部分に設けられている。
本発明によれば、回転により冷却液配管に発生した振動を良好に吸収できるとともに、良好な止水性を備えた液冷モータを実現することができる。
本発明の実施形態における液冷モータを示す斜視図である。 本発明の実施形態における液冷モータの冷却構造を説明するための斜視図である。 (A)図1及び図2に示す配管接続部の上面図、(B)配管接続部の側面図である。 (A)図3のA−A断面を示す図である。 作業機の一例であるトラックローダを示す側面図である。 キャビンを上昇させた状態のトラックローダの一部を示す側面図である。 トラックローダの動力伝達機構の概略配置を示す斜視図である。
以下、本発明に係る液冷モータ及びこの液冷モータが備える配管接続部の好適な実施形態について、この液冷モータを搭載した作業機を一例として、適宜図面を参照しながら説明する。尚、本発明に係る液冷モータには、モータ・ジェネレータを含む。
[作業機の全体構成]
まず、作業機の全体の構成から説明する。
本発明に係る作業機1は、図5及び図6に示すように、機体2と、この機体2に装着した作業装置3と、機体2を支持する走行装置4とを備えている。尚、図5及び図6では、作業機の一例としてトラックローダを示しているが、本発明に係る液冷モータが搭載される作業機はトラックローダに限定されず、例えば、トラクタ、スキッドステアローダ、コンパクトトラックローダ、バックホー等であってもよい。尚、本発明において、作業機の運転席に着座した運転者の前側(図5の左側)を前方、運転者の後側(図5の右側)を後方、運転者の左側(図5の手前側)を左方、運転者の右側(図5の奥側)を右方として説明する。
機体2の上部であって前部には、キャビン5が搭載されている。キャビン5の後部は、機体2の支持ブラケット11に支持軸12回りに揺動自在に支持されている。キャビン5の前部は、機体2の前部に載置可能となっている。
キャビン5内には運転席13が設けられている。運転席13の一側(例えば、左側)には、走行装置4を操作するための走行用操作装置14が配置されている。
走行装置4は、クローラ式走行装置により構成されている。走行装置4は、機体2の左の下方及び機体2の右の下方に設けられている。走行装置4は、油圧駆動で作動する第1走行部21Lと、第2走行部21Rとを有し、第1走行部21L及び第2走行部21Rによって走行可能である。
作業装置3は、ブーム22Lと、ブーム22Rと、バケット23(作業具)とを備える。ブーム22Lは、機体2の左に配置されている。ブーム22Rは、機体2の右に配置されている。ブーム22Lとブーム22Rとは、連結体によって相互に連結されている。ブーム22L及びブーム22Rは、第1リフトリンク24及び第2リフトリンク25に支持されている。ブーム22L及びブーム22Rの基部側と機体2の後下部との間には、複動式の油圧シリンダからなるリフトシリンダ26が設けられている。リフトシリンダ26を同時に伸縮させることによりブーム22L及びブーム22Rが上下に揺動する。ブーム22L及びブーム22Rの先端側には、それぞれ装着ブラケット27が横軸回りに回動自在に枢支され、左及び右に設けられた装着ブラケット27にバケット23の背面側が取り付けられている。
また、装着ブラケット27とブーム22L及びブーム22Rの先端側中途部との間には、複動式の油圧シリンダからなるチルトシリンダ28が介装されている。チルトシリンダ28の伸縮によってバケット23が揺動(スクイ・ダンプ動作)する。
バケット23は、装着ブラケット27に対して着脱自在とされている。バケット23を取り外して装着ブラケット27に各種のアタッチメント(後述する油圧アクチュエータを有する油圧駆動式の作業具)を取り付けることで、掘削以外の各種の作業(又は他の掘削作業)を行えるように構成されている。機体の後側には原動機29が設けられている。原動機29は、エンジンである。尚、原動機29は、電動モータ(モータ・ジェネレータ)であっても、エンジン及び電動モータの両方を有するものであってもよいが、以下においては両方を有するものとして説明する。また、機体2には作動油を貯留するタンク(作動油タンク)31が設けられている。
本発明に係る液冷モータは、この作業機1の動力伝達機構を構成する。ここではこの動力伝達機構は、パラレルハイブリッド形式であるとして説明する。この動力伝達機構の概略配置を示す斜視図(図7)を参照して、本発明に係る液冷モータであるモータ・ジェネレータ34を含む動力伝達機構の概要を説明する。
図7に示すように、動力伝達機構は、エンジン32、フライホイール33及びモータ・ジェネレータ34を少なくとも備える。動力伝達機構は、エンジン32の動力とモータ・ジェネレータ34の動力とを、択一的に又は組み合わせて被動機の一例である油圧ポンプ35に伝達する。
エンジン32は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等である。エンジン32のクランク軸は、油圧ポンプ35側に向けて突出し、クランク軸の先端(油圧ポンプ35側)には、フライホイール33が連結されている。
フライホイール33は、略円板状であって、質量が大きい材料(例えば鋳鉄等の金属)から形成されている。フライホイール33の中心には、エンジン32のクランク軸が連結されている。フライホイール33は、フライホイールハウジングによって包囲されている。
モータ・ジェネレータ34は、フライホイール33の油圧ポンプ35側に配置されている。モータ・ジェネレータ34は、ロータ(回転子)とステータとを有している。モータ・ジェネレータ34としては、永久磁石埋込式の三相交流同期モータが好適に使用されるが、他の種類の同期モータであってもよい。
モータ・ジェネレータ34が発電機(ジェネレータ)として機能する場合、ロータは、フライホイール33の回転動力を受ける。一方、モータ・ジェネレータ4が電動機(モータ)として機能する場合、ロータは、フライホイール33に回転動力を与える。つまり、モータ・ジェネレータ34は、フライホイール33を介して回転動力を授受する。
被動機である油圧ポンプ35は、エンジン32及び/又はモータ・ジェネレータ34からの動力を受けて駆動される。この油圧ポンプ35は、具体的には静油圧式トランスミッションの油圧ポンプを例示することができる。
このような概略配置を備えた作業機1の動力伝達機構において、本発明に係る液冷モータであるモータ・ジェネレータ34は、内部に冷却構造を備え、内部の冷却構造と外部の冷却配管(外部管42P)とを接続する配管アダプタとしての配管接続部40を備える。尚、本発明に係る液冷モータであるモータ・ジェネレータ34を説明するにあたり、本発明の特徴である配管接続部40に関係が低い、モータ・ジェネレータ34の構造については説明していない。
[液冷モータの概略構成]
次に、このような位置に配置された本発明に係る液冷モータであるモータ・ジェネレータ34が備える冷却構造及び配管接続部40をさらに詳細に説明する。図7における動力伝達機構からモータ・ジェネレータ34を取り出した斜視図を図1に示す。モータ・ジェネレータ34の冷却構造を説明するための斜視図を図2に示す。配管接続部40の上面図を図3(A)に示し、配管接続部40の側面図を図3(B)に示す。図3(A)のA−A断面を示す図を図4に示す。図1に示すように、端子台38のソケット39を介してインバータ機器とモータ・ジェネレータ34の内部のステータ配線とが電気的に接続されている。また、以下に説明するように、配管接続部40を介して冷媒ポンプとモータ・ジェネレータ34の内部の冷却液配管とが接続される。モータ・ジェネレータ34の回転軸36が回転すると、モータ内部の冷却液配管が、ラジアル方向の振動又はスラスト方向の振動を受ける。
図1に示すように、モータ・ジェネレータ34は、モータケースCの内部に配置されている。モータケースCは、モータ・ジェネレータ34の外周を囲うように設けられた筒状部C1と、筒状部C1の油圧ポンプ35側の端部に設けられた端面部C2とを有している。図1に示す状態から、モータケースCを取り外して、ステータ側の冷却構造以外を仮想的に取り外した、モータ・ジェネレータ34の固定子(ステータ)側の斜視図(一部は分解斜視図)を図2に示す。この図2を参照して、モータ・ジェネレータ34の固定子について説明する。
モータ・ジェネレータ34は、ウォータジャケット52、巻線(図示せず)、固定子54、熱伝導体55及びモータハウジング56を少なくとも備える。ウォータジャケット52の内周に環状の固定子54が設けられている。固定子54は多数のティース54Bを有する。ティース54Bには巻線が巻かれている。熱伝導体55は、巻線及び固定子54を覆ってウォータジャケット52の内周面52Bに沿って設けられている。ウォータジャケット52はモータハウジング56内に装着されている。固定子54の内側には、回転軸36を備え、永久磁石埋込型の円筒形のロータ(図示せず)が配置されている。
固定子54は、環状のヨーク54Aの内周側に突出したティース54Bが、周方向に複数配列されている。ティース54Bは末広がり形状であって、その胴部には絶縁部材を介在して巻線が巻かれている。ティース54B及び巻線の径内端を残して固定子54の全体に高熱伝導率の樹脂で熱伝導体55がモールド成形されている。
モータハウジング56は、FC(ねずみ鋳鉄(普通鋳鉄ともいう))、FCD(ダクタイル鋳鉄)等の鉄系鋳物で形成されている。モータハウジング56は、別個に形成したウォータジャケット52の外周に嵌め合わされて装着される。
ウォータジャケット52は高熱伝導率のアルミニウム合金で環状に形成されている。ウォータジャケット52の内部には、周方向にジグザグ形状のジャケット通路52Aが形成されている。このジャケット通路52Aは、直線孔A1と、連通溝A2と、連通溝A3とを有している。連通溝A2及び連通溝A3は、回転軸36の軸方向におけるウォータジャケット52の両方の端面にそれぞれ設けられて、両方の端面において、隣接する直線孔A1同士を接続する。直線孔A1は、ウォータジャケット52の内部に設けられ、多数本の孔(通路)をウォータジャケット52の周方向に且つ回転軸36の軸方向と平行に、穿孔することにより構成されている。
連通溝A2は、ウォータジャケット52の一方の端面(図2における手前側)において、隣接する直線孔A1を連通し、連通溝A3は、ウォータジャケット52の他方の端面(図2における奥側)において、隣接する直線孔A1を連通する。連通溝A2及び連通溝A3は、回転軸36の軸方向におけるウォータジャケット52の両方の端面に配置される環状のシール部材62によって閉鎖されている。このように、ウォータジャケット52における回転軸36の軸方向の両方の端面に亘る幅でジャケット通路52Aが形成されている。
このように構成されたジャケット通路52Aにおいて冷却液を循環させるために、ジャケット通路52Aに冷却液供給口A4及び冷却液吐出口A5が少なくとも1つずつ設けられる。ここでは、ジャケット通路52Aを構成する、1つの連通溝A2(図2における右側)が冷却液供給口A4として、もう1つの連通溝A2(図2における左側)が冷却液吐出口A5となっている。ここで、環状のシール部材62において、冷却液供給口A4及び冷却液吐出口A5に対応する位置に冷却液通路を形成するための穴62Aが設けられる。尚、冷却液供給口A4及び冷却液吐出口A5は、逆でも構わないし、他の連通溝A2であっても、連通溝A3であっても構わない。
冷却液供給口A4及び冷却液吐出口A5は、配管接続部40を介して、モータ・ジェネレータ34の外部に設けられた循環装置(冷媒ポンプ)に接続されている。この循環装置により、水又は油等の液体の冷媒が、ジャケット通路52Aを循環する。
冷却液供給口A4は、内部管41Pに接続されている。内部管41Pは、配管接続部40を介して外部管42Pに接続されている。冷却液吐出口A5は、内部管41Pに接続されている。内部管41Pは、配管接続部40を介して外部管42Pに接続されている。本実施形態に係るモータ・ジェネレータ34は、この配管接続部40を備える点が特徴である。この配管接続部40を説明する前に、モータ・ジェネレータ34の冷却構造における冷却液の循環について図2を参照して説明する。
図2に黒塗り矢示で示すように、冷媒ポンプから吐出された冷却液は、冷却液供給口A4側に設けられた外部管42P、配管接続部40及び内部管41Pを介して冷却液供給口A4に到達する。冷却液は、冷却液供給口A4から直線孔A1を通って連通溝A3に到達し、さらに別の直線孔A1を通って連通溝A2に到達し、さらに別の直線孔A1を通って、最終的に冷却液吐出口A5に到達する。冷却液吐出口A5に到達した冷却液は、冷却液吐出口A5側に設けられた内部管41P、配管接続部40及び外部管42Pを介して冷媒ポンプに到達する。
この場合において、限定されるものではないが、冷却液は、冷却液供給口A4から図2における上方側の直線孔A1と図2における下方側の直線孔A1とに別れて流れる。冷却液供給口A4から上方側の直線孔A1へ流れた冷却液はウォータジャケット52の上半分の直線孔A1、連通溝A2及び連通溝A3を流れてウォータジャケット52の上半分を冷却し、冷却液供給口A4から下方側の直線孔A1へ流れた冷却液はウォータジャケット52の下半分の直線孔A1、連通溝A2及び連通溝A3を流れてウォータジャケット52の下半分を冷却する。上下方向に分かれて流れてウォータジャケット52を冷却した冷却液は、冷却液吐出口A5において合流する。
このような冷却構造を備えたモータ・ジェネレータ34が、外部管42Pと内部管41Pとを接続するために備える配管接続部40についてさらに詳しく説明する。
[配管接続部の詳細構成]
図3(A)及び図3(B)は、配管接続部40の外観である。図4は、図3のA−A断面図である。図3及び図4に示すように、配管接続部40は、フランジ部FにおいてモータケースCの端面部C2にボルトBにより固定されている。配管接続部40は、内部管41Pと外部管42Pとを互いに連通可能に且つ同一軸上で支持する支持部材50を備える。さらに、この支持部材50は、第1支持部41と第2支持部42とを有する。第1支持部41は、モータケースC側に設けられて内部管41Pを支持する。第2支持部42は、モータケースCの反対側に設けられて外部管42Pを支持する。第1支持部41は、複数のシール部材と、空気室46と、水抜き部47とを有している。複数のシール部材は、内部管41Pの軸方向に間隔をあけて且つ内部管41Pの外周面に沿って環状に設けられている。
本実施形態では、複数のシール部材は、外部管42P側に設けられた第1シール部材43と、内部管41P側に設けられた第2シール部材44の2つである。尚、外部管42P側とは図4において左側であり、内部管41P側とは図4において右側である。第1シール部材43は、空気室46と外部管42Pとの間に設けられている。第2シール部材44は、空気室46とモータ・ジェネレータ34との間に設けられている。第1シール部材43及び第2シール部材44は、共にOリングである。好ましくは、第2シール部材44の線径(太さ)は、外部管42P側の第1シール部材43の線径(太さ)よりも大きい。
第1支持部41は、フランジFより内部管41P側に設けられた内側部分41aと、フランジFより外部管42P側に設けられた外側部分41bとを有している。内側部分41aは、モータケースCの端面部C2に設けられた開口部C3に嵌め入れられている。外側部分41bは、開口部C3から外部管42P側に突出している。第1支持部41は、外側部分41bに設けられた第1凹溝41Aと、内側部分41aに設けられた第2凹溝41Bとを有している。第1凹溝41A及び第2凹溝41Bは、内部管41Pの外周面に沿って環状に設けられている。詳しくは、第1凹溝41Aは、外部管42P側において内径方向(内部管41Pの中心に向かう方向)に突出した第1突条411と、内部管41P側において内径方向に突出した第2突条412との間に形成されている。第2凹溝41Bは、外部管42P側において内径方向に突出した第3突条413と、内部管41P側において内径方向に突出した第4突条414との間に形成されている。第1突条411、第2突条412、第3突条413、第4突条414は、内部管41Pの外周面に当接している。
第1シール部材43は、第1凹溝41A内に配置されており、内部管41Pの外周面に密接している。第2シール部材44は、第2凹溝41B内に配置されており、内部管41Pの外周面に密接している。本実施形態では、第1シール部材43と第2シール部材44との間の距離(内部管41Pの軸方向の距離)は、第2支持部42の長さ(外部管42Pの軸方向の長さ)よりも大きく設定されている。
尚、支持部材50をモータケースCにボルトBにより固定する場合の止水性を実現するために、この支持部材50とモータケースCとの当接面に第3のシール部材45(Oリング)が設けられている。また、外部管42Pは、第1支持部41に公知の方法により嵌め込まれて、止水性を備えて第1支持部41に支持される。
ここで、外部管42P側の第1シール部材43は、内部管41Pと十分な止水性を実現しており、内部管41Pからの漏水を防止することができる。そして、この内部管41P側の第2シール部材44は、例えば外部管42P側の第1シール部材43が摩耗して内部管41Pからの漏水があった場合でも、モータ・ジェネレータ34の内部への漏水を防止することができる。さらに、これらの外部管42P側の第1シール部材43及び内部管41P側の第2シール部材44は、共に止水性を実現することに加えて、これら2つのシール部材で内部管41Pを支持することにより内部管41Pをラジアル方向及びスラスト方向に自由に支持することになる。そのため、モータ・ジェネレータ34の回転に伴い冷却液配管(内部管41P)とモータケースCとの間に発生する振動を吸収することができる。特に、2つのシール部材の線径を変えて、より太い線径を備えた内部管41P側の第2シール部材44により緩衝機能(振動吸収機能)を実現して、より細い線径を備えた外部管42P側の第1シール部材43により止水機能を実現している。
空気室46は、内部管41Pの外周面に沿って環状に設けられている。空気室46は、第1シール部材43と第2シール部材44との間に設けられている。具体的には、空気室46は、第2突条412により第1凹溝41Aと隔てられており、第3突条413により第2凹溝41Bと隔てられている。本実施形態では、空気室46の内径は、第1凹溝41Aの内径及び第2凹溝41Bの内径よりも大きく形成されている。また、空気室46の幅(内部管41Pの軸方向の長さ)は、第1凹溝41Aの幅及び第2凹溝41Bの幅よりも大きく形成されている。空気室46の外部管42P側の内壁は、フランジFよりも外部管42P側に位置している。空気室46の内部管41P側の内壁は、フランジFよりも内部管41P側に位置している。
水抜き部47は、空気室46とモータケースCの外部とを連通している。具体的には、水抜き部47は、空気室46とモータ・ジェネレータ34の外部とを接続できるように、第1支持部41に設けられた穴を有している。この環状の空気室46の鉛直下方又は略鉛直下方に水抜き部47が設けられている。本実施形態では、水抜き部47の穴は、下方に向かうにつれて内部管41P側から外部管42P側に向けて傾斜しており、フランジFより外部管42P側に開口している。空気室46は、外部管42P側の第1シール部材43が摩耗して、漏水が生じた場合であっても内部管41Pから漏れた冷却液のバッファー空間となる。これにより、モータケースC内への直接的な漏水を防止することができる。また、この水抜き部47の位置は、このように内部管41Pから漏れて空気室46に溜まった冷却液が、環状に形成された空気室46の鉛直下方側に設けられている。このため、空気室46に溜まった冷却液を、重力によりモータケースCの外部(モータ・ジェネレータ34の外部)へ排出することができる。
以上のようにして、本実施形態に係る液冷モータによると、複数のシール部材(Oリング)を備えた配管接続部を有するために、回転により冷却液配管に発生した振動を良好に吸収できるとともに、良好な止水性を備えた液冷モータを実現することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えば、空気室46よりも外部管42P側に複数の第1シール部材43を設けてもよいし、空気室46よりも内部管41P側に複数の第2シール部材44を設けてもよい。
1 作業機
2 機体
3 作業装置
4 走行装置
5 キャビン
11 支持ブラケット
12 支持軸
13 運転席
14 走行操作装置
21L 第1走行部
21R 第2走行部
22L、22R ブーム
23 バケット
24 第1リフトリンク
25 第2リフトリンク
26 リフトシリンダ
27 装着ブラケット
28 チルトシリンダ
29 原動機
31 作動油タンク
32 エンジン
33 フライホイール
34 モータ・ジェネレータ
35 油圧ポンプ
36 回転軸
40 配管接続部
41 第1支持部
41P 内部管
42 第2支持部
42P 外部管
43 第1シール部材
44 第2シール部材
46 空気室
47 水抜き部
50 支持部材
52 ウォータジャケット
52A ジャケット通路
52B 内周面
54 固定子
54A ヨーク
54B ティース
55 熱伝導体
56 モータハウジング
62 シール部材
A1 直線孔
A2、A3 連通溝
A4 冷却液供給口
A5 冷却液吐出口

Claims (4)

  1. モータケースと、
    前記モータケースの内部に設けられたモータと、
    前記モータケースの内部に設けられ、冷却液が流れる内部管と、
    前記モータケースの外部に設けられ、冷却液が流れる外部管と、
    前記モータケースに固定されると共に、前記内部管と前記外部管とを互いに連通可能に支持する支持部材と、を備え、
    前記支持部材は、
    前記モータケース側に設けられて前記内部管を支持する第1支持部と、
    前記モータケースの反対側に設けられて前記外部管を支持する第2支持部と、を有し、
    前記第1支持部は、
    前記内部管の軸方向に間隔をあけて且つ前記内部管の外周面に沿って環状に設けられた複数の凹溝の各々に収容された複数のシール部材と、
    前記複数のシール部材の間に設けられ、且つ前記凹溝を形成する壁部によって形成された空気室と、
    前記空気室と前記モータケースの外部とを連通し、且つ下方に向かうにつれて前記内部管側から前記外部管側に向けて傾斜する水抜き部と、
    を有している液冷モータ。
  2. 前記空気室は、前記内部管の外周面に沿って環状に設けられ、
    前記複数のシール部材は、
    前記空気室と前記外部管との間に設けられた第1シール部材と、
    前記空気室と前記モータとの間に設けられた第2シール部材とを有し、
    前記第2シール部材の線径は前記第1シール部材の線径よりも大きい、請求項1に記載の液冷モータ。
  3. 前記複数の凹溝は、
    前記内部管の軸方向に間隔をあけて設けられると共に前記内部管に向けて突出する第1突条及び第2突条の間に形成された第1凹溝と、
    前記内部管の軸方向に間隔をあけて設けられると共に前記内部管に向けて突出する第3突条及び第4突条の間に形成された第2凹溝とを有し、
    前記空気室は、前記内部管の軸方向で間隔をあけて隣接する前記第2突条と前記第3突条とで形成されている請求項1又は2に記載の液冷モータ。
  4. 前記支持部材は、前記モータケースの端面部に取り付けられるフランジを有し、
    前記第1支持部は、
    前記フランジより前記モータ側に設けられていて、前記端面部に設けられた開口部に嵌め入れられた内側部分と、
    前記フランジより前記外部管側に設けられた外側部分とを有し、
    前記第1凹溝は、前記外側部分に設けられ、
    前記第2凹溝は、前記内側部分に設けられている請求項3に記載の液冷モータ。
JP2015252269A 2015-12-24 2015-12-24 液冷モータ Active JP6470676B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015252269A JP6470676B2 (ja) 2015-12-24 2015-12-24 液冷モータ
PCT/JP2016/085772 WO2017110408A1 (ja) 2015-12-24 2016-12-01 液冷モータ
EP16878301.7A EP3396819B1 (en) 2015-12-24 2016-12-01 Liquid-cooled motor
US16/014,304 US10608495B2 (en) 2015-12-24 2018-06-21 Liquid-cooled motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015252269A JP6470676B2 (ja) 2015-12-24 2015-12-24 液冷モータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017118703A JP2017118703A (ja) 2017-06-29
JP6470676B2 true JP6470676B2 (ja) 2019-02-13

Family

ID=59090444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015252269A Active JP6470676B2 (ja) 2015-12-24 2015-12-24 液冷モータ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10608495B2 (ja)
EP (1) EP3396819B1 (ja)
JP (1) JP6470676B2 (ja)
WO (1) WO2017110408A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3091069A1 (fr) * 2018-12-20 2020-06-26 Valeo Equipements Electriques Moteur Ensemble comprenant une machine électrique tournante pourvue d’une chambre de refroidissement et logée à l’intérieur d’une enceinte délimitée par une cloche d’embrayage
FR3113446B1 (fr) 2020-08-12 2023-09-08 Thermodyn Système comprenant un dispositif de refroidissement pour une machine enfermée dans un carter sous pression
EP4220912A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-02 Etel S.A. Cooling cage assembly for a rotary electric motor
DE102022110820A1 (de) * 2022-05-03 2023-11-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Traktionsmaschine für ein Kraftfahrzeug

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62178139A (ja) * 1986-01-30 1987-08-05 Mitsubishi Electric Corp 車輌用発電機の冷却装置
JPS62244242A (ja) * 1986-03-18 1987-10-24 Mitsubishi Electric Corp 車両用交流発電機
JP2006197781A (ja) * 2005-01-17 2006-07-27 Fuji Heavy Ind Ltd インバータ一体型電動機ユニット
US8161643B2 (en) * 2007-09-20 2012-04-24 Arvinmeritor Technology, Llc Method for forming a cooling jacket for an electric motor
JP6116365B2 (ja) 2013-05-21 2017-04-19 株式会社クボタ 液冷モータ
JP2015201564A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 トヨタ自動車株式会社 車載電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
EP3396819B1 (en) 2020-03-18
WO2017110408A1 (ja) 2017-06-29
JP2017118703A (ja) 2017-06-29
US20180331594A1 (en) 2018-11-15
EP3396819A4 (en) 2019-06-19
EP3396819A1 (en) 2018-10-31
US10608495B2 (en) 2020-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6470676B2 (ja) 液冷モータ
EP2760113B1 (en) Generator motor and electric vehicle using same
RU2489295C2 (ru) Электрический гусеничный ходовой механизм, а также его применение для самоходной рабочей машины
KR101194463B1 (ko) 전동기 일체형 유압모터
US9593462B2 (en) Construction machine
JP5496937B2 (ja) 永久磁石式発電電動機および油圧ショベル用永久磁石式発電電動機
US10214876B2 (en) Work machine
US9045879B2 (en) Construction machine
US10184227B2 (en) Work machine
JP6385669B2 (ja) 回転電機およびこれを搭載した電動車両
JP5869823B2 (ja) 電気油圧ハイブリッドモータ及び電気油圧ハイブリッドモータを搭載した建設機械
JP2012082580A (ja) 建設機械
JP7025945B2 (ja) 電動機、回転駆動システム及び油圧ショベル
JP2009073469A (ja) 冷却装置およびこれを備えた建設機械又は作業機械
KR20150110812A (ko) 발전기 모터에 대한 디젤 산화 촉매 장치 탑재 구조
JP2006271149A (ja) モータの冷却装置
JP6029834B2 (ja) ハイブリッドシステム用動力伝達装置
JP7027296B2 (ja) 建設機械
JP6890642B2 (ja) 可変の圧力ポート位置と複合的冷却機能とを備えたポンプ統合のための構造構想
US11982068B2 (en) Working machine
JP5997932B2 (ja) 電気式回転機械および該電気式回転機械を備えたハイブリッド式建設機械
JP2022063321A (ja) 建設機械
JP2017227001A (ja) 作業機
JP2023092630A (ja) 回転電機ユニット
JP2022118934A (ja) 作業車両の冷却装置および作業車両

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180724

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180920

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6470676

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150