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公開番号2025059808
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170126
出願日2023-09-29
発明の名称電動モータ及び作業機械
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H02K 9/19 20060101AFI20250403BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】冷却性能を向上させることができる電動モータ及び作業機械を提供すること。
【解決手段】電動モータは、ロータ及びステータを収容するハウジングと、前記ハウジングに一体化され、冷却流体を冷却するための熱交換部と、を備え、前記熱交換部は、前記ハウジングの側面に形成された熱交換通路を含んで構成され、前記熱交換通路は、流体流れ方向の第1位置の流路断面積を第1面積A1、前記第1位置よりも前記流体流れ方向の下流側の第2位置の流路断面積を第2面積A2としたとき、A1>A2を満たす。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
ロータ及びステータを収容するハウジングと、
前記ハウジングに一体化され、冷却流体を冷却するための熱交換部と、を備え、
前記熱交換部は、前記ハウジングの側面に形成された熱交換通路を含んで構成され、
前記熱交換通路は、流体流れ方向の第１位置の流路断面積を第１面積Ａ１、前記第１位置よりも前記流体流れ方向の下流側の第２位置の流路断面積を第２面積Ａ２としたとき、
Ａ１＞Ａ２を満たす、
電動モータ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第２位置よりも前記流体流れ方向の下流側の第３位置の流路断面積を第３面積Ａ３としたとき、
Ａ２＜Ａ３を満たす、
請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記ハウジングと一体に形成され、第１流体が流れる第１冷却回路を備え、
前記熱交換部は、前記第１流体とは異なる第２流体の少なくとも一方を冷却する、
請求項２に記載の電動モータ。
【請求項４】
前記第２流体が流れる第２冷却回路を更に備え、
前記第１冷却回路には、前記第１流体として冷却水が流れる通路が形成され、
前記第２冷却回路には、前記第２流体として冷却油が流れる通路が形成され、
前記熱交換部は、前記冷却油を冷却するためのオイルクーラである、
請求項３に記載の電動モータ。
【請求項５】
前記ハウジングは、円筒状の円筒体を備え、
前記第１冷却回路には、前記円筒体の内部を通って前記円筒体の中心軸線に平行な一方向及び他方向に蛇行しながら前記円筒体の周方向に連続した第１流体通路が形成され、
前記円筒体の一側方から見て、前記熱交換部は、前記第１流体通路の一部と重なる、
請求項４に記載の電動モータ。
【請求項６】
前記第１流体通路は、
前記中心軸線に平行な直線状に形成され、前記周方向にそれぞれ間隔をあけて配置された複数の直線通路と、
前記複数の直線通路のうち前記周方向に互いに隣り合う２つの一端側同士を通じさせるように形成された一端側通路と、
前記複数の直線通路のうち前記周方向に互いに隣り合う２つの他端側同士を通じさせるように形成され、前記一端側通路と前記周方向で交互に配置された他端側通路と、により構成され、
前記円筒体の一側方から見て、前記熱交換通路は、前記複数の直線通路のうち１つと重なる、
請求項５に記載の電動モータ。
【請求項７】
前記中心軸線に沿う軸方向から見て、前記熱交換通路は、前記複数の直線通路のうち１つと異なる方向に延びる延在路を含み、
前記延在路は、前記円筒体の一側方から見て、前記複数の直線通路のうち１つと重なる重なり部を含み、
前記第２位置は、前記重なり部における前記流体流れ方向の中央位置である、
請求項６に記載の電動モータ。
【請求項８】
前記オイルクーラは、
前記熱交換通路を前記円筒体の一側方に開口させる壁部と、
前記壁部に連結され、前記熱交換通路を前記円筒体の一側方から塞ぐ蓋部と、を備える、
請求項７に記載の電動モータ。
【請求項９】
前記軸方向から見て、前記円筒体は、前記重なり部に向かって湾曲する曲面を有し、
前記軸方向から見て、前記蓋部は、前記重なり部に臨む平面を有する、
請求項８に記載の電動モータ。
【請求項１０】
前記第１位置は、前記延在路において前記重なり部よりも前記流体流れ方向の上流位置であり、
前記延在路の流路断面積は、前記第１位置から前記第２位置に向かうに従って漸次小さくなる、
請求項９に記載の電動モータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動モータ及び作業機械に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、建設機械として、上部旋回体を旋回させるための電動モータを備える電動旋回ショベルが知られている。電動モータは、内部に設けられたロータ及びステータ等を冷却油により冷却するための冷却回路を備える。冷却回路の冷却油流出ポートから流出した冷却油は、冷却流体用ポンプに送られ、電動モータを冷却するために再度冷却回路を循環する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－００５２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、電動モータを十分に冷却できないおそれがある。電動モータの冷却が不十分である場合、損失が大きくなり、電動モータの性能が低下するおそれがある。
【０００５】
本開示の態様は、冷却性能を向上させることができる電動モータ及び作業機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る電動モータは、ロータ及びステータを収容するハウジングと、前記ハウジングに一体化され、冷却流体を冷却するための熱交換部と、を備え、前記熱交換部は、前記ハウジングの側面に形成された熱交換通路を含んで構成され、前記熱交換通路は、流体流れ方向の第１位置の流路断面積を第１面積Ａ１、前記第１位置よりも前記流体流れ方向の下流側の第２位置の流路断面積を第２面積Ａ２としたとき、Ａ１＞Ａ２を満たす。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の態様によれば、冷却性能を向上させることができる電動モータ及び作業機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る作業機械を示す概略図である。
実施形態に係る作業機械の駆動システムを示す図である。
実施形態に係る電動モータの斜視図である。
実施形態に係る電動モータの断面図である。
実施形態に係る冷却油及び冷却水の流れの説明図である。
実施形態に係る第１冷却回路に対する熱交換部の配置の説明図である。
実施形態に係る熱交換通路の流路断面積の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態においては、電動モータとして、電動旋回ショベル（作業機械の一例）に搭載されるものであり、電動旋回ショベルの上部旋回体を旋回させるための旋回モータとして構成される例を挙げて説明する。
【００１０】
以下の説明において、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的又は絶対的な配置を示す表現は、厳密にそのような配置や状態を意味するのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している配置や状態をも含むものとする。以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更して示す場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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