電動機
【課題】回転角度検出センサを筐体の内部に備える電動機において、回転角度検出センサからの出力を取り出すためのケーブルを筐体の外部に引き出す作業を簡易化することと、回転角度検出センサの固定及び回転角度検出センサを配置した空間の密封に用いる部材に求められる精度を抑えることとの少なくとも１つを実現すること。
【解決手段】電動機１は、筐体６の内部に、シャフト８の回転角度を検出するレゾルバ５０を備えている。レゾルバ５０は、シャフト８の一方の端部側に取り付けられている。レゾルバ５０は、レゾルバ押さえ４０によって第２フランジ６３に押し付けられて、固定される。レゾルバ押さえ４０は、内部に冷却媒体導入通路４１を有しており、第２冷却媒体分配通路６５５からの冷却媒体をシャフト８の軸方向通路８１１へ供給する。
【解決手段】電動機１は、筐体６の内部に、シャフト８の回転角度を検出するレゾルバ５０を備えている。レゾルバ５０は、シャフト８の一方の端部側に取り付けられている。レゾルバ５０は、レゾルバ押さえ４０によって第２フランジ６３に押し付けられて、固定される。レゾルバ押さえ４０は、内部に冷却媒体導入通路４１を有しており、第２冷却媒体分配通路６５５からの冷却媒体をシャフト８の軸方向通路８１１へ供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内にシャフトの回転角度検出センサを備える電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機は様々な用途に用いられる。例えば、特許文献１には、油等の冷却媒体によって、ローター及びステーターが冷却される電動機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０２０３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動機は、ローターが取り付けられるシャフトの回転角度をレゾルバ等の回転角度検出センサによって検出し、制御に用いる。回転角度検出センサは、一般に電動機の筐体内に取り付けられるため、電動機の組み立て時においては、回転角度検出センサからの出力を取り出すためのケーブルを筐体の外部に引き出す作業に手間を要することがある。また、回転角度検出センサを筐体内に固定するとともに、回転角度検出センサを配置した空間を密封する場合、両方の機能を１つの部材で両立させようとすると、前記部材の精度の確保が困難である。本発明は、回転角度検出センサを筐体の内部に備える電動機において、回転角度検出センサからの出力を取り出すためのケーブルを筐体の外部に引き出す作業を簡易化することと、回転角度検出センサの固定及び回転角度検出センサを配置した空間の密封に用いる部材に求められる精度を抑えることとの少なくとも１つを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ローターが取り付けられるとともに、冷却媒体が通過する内部冷却媒体通路を内部に有するシャフトと、前記シャフトを内部に配置し、かつ回転可能に支持する筐体と、前記シャフトの一方の端部側における前記筐体の内部に設けられて、前記内部冷却媒体通路に前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、前記シャフトの前記一方の端部側に取り付けられて、前記シャフトの回転角度を検出する回転角度検出センサと、内部に前記冷却媒体供給部から供給される前記冷却媒体を通過させる貫通孔を有し、前記冷却媒体供給部と前記シャフトの前記一方の端部との間に介在して、前記冷却媒体を前記冷却媒体通路に導くとともに、前記回転角度検出センサを前記シャフトの前記一方の端部側から押さえ付ける押さえ部材と、前記回転角度検出センサの出力を取り出すための信号ケーブルの一端部と電気的に接続された端子を保持するとともに、前記筐体に取り付けられるコネクタと、を含むことを特徴とする電動機である。
【０００６】
本発明において、前記冷却媒体供給部が設けられる筐体は、前記押さえ部材が嵌め込まれる凹部を有することが好ましい。
【０００７】
本発明において、前記押さえ部材は、前記凹部に嵌め込まれるとともに、前記回転角度検出センサを押さえる側とは反対側の端面と前記凹部との間に空間を有することが好ましい。
【０００８】
本発明において、前記押さえ部材は、板状の部材によって前記筐体に固定されることが好ましい。
【０００９】
本発明において、前記コネクタが保持する前記端子は、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に引き出されることが好ましい。
【００１０】
本発明は、建設機械の上部旋回体を回転駆動する電動機であって、ローターが取り付けられるとともに、冷却媒体が通過する内部冷却媒体通路を内部に有するシャフトと、前記シャフトを内部に配置し、かつ回転可能に支持する筐体と、前記シャフトの一方の端部側における前記筐体の内部に設けられ、かつ上方に配置されて、前記内部冷却媒体通路に前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、前記シャフトの前記一方の端部側に取り付けられて、前記シャフトの回転角度を検出する回転角度検出センサと、内部に前記冷却媒体供給部から供給される前記冷却媒体を通過させる貫通孔を有し、前記冷却媒体供給部と前記シャフトの前記一方の端部との間に介在して、前記冷却媒体を前記冷却媒体通路に導くとともに、前記回転角度検出センサを前記シャフトの前記一方の端部側から押さえ付ける押さえ部材と、前記押さえ部材を前記筐体に固定する板状の固定部材と、前記回転角度検出センサの出力を取り出すための信号ケーブルの一端部と電気的に接続された端子を保持するとともに、前記筐体に取り付けられて、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に前記端子を引き出すコネクタと、前記冷却媒体供給部が設けられる筐体に設けられて前記押さえ部材の一部を嵌め込む凹部と、前記凹部と前記押さえ部材との間及び前記押さえ部材と前記シャフトとの間にそれぞれ設けられるシール部材と、を含むことを特徴とする電動機である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、回転角度検出センサを筐体の内部に備える電動機において、回転角度検出センサからの出力を取り出すためのケーブルを筐体の外部に引き出す作業を簡易化することと、回転角度検出センサの固定及び回転角度検出センサを配置した空間の密封に用いる部材に求められる精度を抑えることとの少なくとも１つを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、旋回用の電動機に本実施形態に係る電動機を用いたハイブリッド油圧ショベルを示す平面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る電動機を示す正面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る電動機の平面図である。
【図４】図４は、図３のＶ−Ｖ矢視図である。
【図５】図５は、図２のＶＩ−ＶＩ矢視図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る電動機の冷却構造を示す模式図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る回転角度検出センサの保持構造を示す拡大断面図である。
【図８】図８は、レゾルバ押さえの斜視図である。
【図９】図９は、レゾルバ押さえの斜視図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る電動機が有する筐体の凸部の内部を示す平面図である。
【図１１】図１１は、レゾルバ押さえを凹部（回転角度検出センサ保持部）に固定する構造を示す図である。
【図１２】図１２は、コネクタをフランジ凸部に取り付ける際の他の例を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態の変形例に係る回転角度検出センサの保持構造を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１４】
＜ハイブリッド油圧ショベル＞
図１は、旋回用の電動機に本実施形態に係る電動機を用いたハイブリッド油圧ショベルを示す平面図である。ハイブリッド油圧ショベル１０は、下部走行体をなす左右一対の履帯１１と、上部旋回体１２と、下部走行体と上部旋回体１２とを連結するスイングサークル１３と、旋回モータとして機能する電動機１と、スイングピニオン１Ａと、ブーム１４、アーム１５及びバケット１６を含むとともに上部旋回体１２に取り付けられた作業機１７とを有する。
【００１５】
左右一対の履帯１１は、右走行油圧モータと左走行油圧モータとにより駆動されて、ハイブリッド油圧ショベル１０を走行させる。上部旋回体１２は、旋回モータとして機能する電動機１により旋回する。上部旋回体１２にはスイングサークル１３のアウターレースが固定されており、下部走行体にはスイングサークル１３のインナーレースが固定されている。このような構造によって、スイングサークル１３は上部旋回体１２と下部走行体とを連結する。電動機１は、縦置き、すなわち、ハイブリッド油圧ショベル１０を水平面に設置した場合において、電動機１の入出力シャフトが重力の作用する方向に向かうように設置される。電動機１の入出力シャフトは、減速機構を備えたスイングマシナリを介してスイングピニオン１Ａと連結している。スイングピニオン１Ａは、スイングサークル１３のインナーレースに取り付けられた内歯に噛み合っている。電動機１の駆動力は、前記スイングマシナリを介してスイングピニオン１Ａに伝達されて、上部旋回体１２を旋回させる。ブーム１４、アーム１５及びバケット１６は、図示しない油圧ポンプから圧送される作動油によって、コントロールバルブを介して各々ブーム１４用、アーム１５用、バケット１６用の油圧シリンダによって駆動されて、掘削等の作業を実行する。
【００１６】
このハイブリッド油圧ショベル１０は、内燃機関で発電機及び油圧ポンプを駆動するとともに、発電機の電力で図示しないインバータを介して電動機１を駆動して、上部旋回体１２を旋回させる。さらに、ハイブリッド油圧ショベル１０は、電動機１を発電機として用いて、上部旋回体１２を停止させる際に必要な制動力を発生させるとともに、前記制動力によって電動機１が発電した電力を、キャパシタ又は二次電池等の蓄電装置に蓄える。このように、ハイブリッド油圧ショベル１０は、いわゆるハイブリッド方式の建設車両である。本実施形態においては、電動機１を建設車両の一種であるハイブリッド油圧ショベル１０の旋回モータとして用いた例を説明するが、電動機１の適用対象はこれに限定されるものではない。なお、ハイブリッド油圧ショベル１０は、内燃機関を有さない方式、すなわち、蓄電装置の電力で駆動される方式であってもよい。次に、電動機１の構造を説明する。
【００１７】
＜電動機の構造＞
図２は、本実施形態に係る電動機を示す正面図である。図３は、本実施形態に係る電動機の平面図である。図４は、図３のＶ−Ｖ矢視図である。図５は、図２のＶＩ−ＶＩ矢視図である。図２に示すように、電動機１は、筒型形状の筐体６の内部に入出力軸としてのシャフト８と、シャフト８に取り付けられたローターコア８２と、ローターコア８２の外周部に配置されたステーター９とを有する。すなわち、電動機１は、筒型形状の筐体６内にローターコア８２が取り付けられるシャフト８が配置される構造である。シャフト８は、両側に軸受７Ａ、７Ｂが取り付けられており、軸受７Ａ、７Ｂを介して筐体６に回転可能に支持される。
【００１８】
筐体６は、筒型の部材である筐体胴６１と、筐体胴６１の一方の端部（シャフト８の入出力側における端部）に取り付けられる端部側部材としての第１フランジ６２と、筐体胴６１の他方の端部に取り付けられる円板形状の第２フランジ６３と、を有する。後述するように、第２フランジ６３は、フランジ凸部６４と、蓋６５とを有するが、フランジ凸部６４及び蓋６５も、筐体６の一部である。
【００１９】
筐体胴６１と、第１フランジ６２と、第２フランジ６３とで囲まれる空間が、筐体６の内部になる。第１フランジ６２は、電動機１が使用される状態において、下方（重力の作用する方向側であり、図２、図５においては矢印Ｇで示す方向側）に配置される。例えば、電動機１が図１に示すハイブリッド油圧ショベル１０に搭載される場合、ハイブリッド油圧ショベル１０が水平面に接地している状態を電動機１が使用される状態であるとして、その状態において下方となる位置に第１フランジ６２が配置される。
【００２０】
筐体胴６１は、内周面が円筒形状の部材である。筐体胴６１は、電動機１を冷却する水を、ウォータージャケット６１２に導入するための冷却水導入口６１３と、前記ウォータージャケットから前記冷却水を排出するための冷却水排出口６１４とを有する。なお、水以外の液体、例えば、油等をウォータージャケット６１２に導入して電動機１を冷却してもよい。
【００２１】
電動機１は、例えば、油等の冷却媒体によってシャフト８及びステーター９等が冷却される。第１フランジ６２は、円板形状の部材である。第１第１フランジ６２は、電動機１の運転中において、筐体６の内部から冷却媒体を排出して、冷却媒体を吸引して吐出するポンプへ導くための冷却媒体排出口６２１を有している。また、第１フランジ６２は、電動機１を保守・点検する際に、筐体６内の冷却媒体を抜き取るためのドレーン口６２２を有している。第１フランジ６２は、筐体６の一方の端部に配置されるとともに、シャフト８が貫通している。第１フランジ６２から貫通したシャフト８に、動力伝達用のジョイント又は減速機の入力シャフト等が取り付けられる。本実施形態において、第１フランジ６２は筐体胴６１と別部材であるが、第１フランジ６２と筐体胴６１とを同一の部材としてもよい。
【００２２】
第２フランジ６３は、電動機１が使用される状態において、上方、すなわち、重力が作用する方向とは反対側に配置される。第２フランジ６３は、フランジ凸部６４と、蓋６５とを有する。蓋６５は、冷却媒体入口６５１を有する。冷却媒体入口６５１は、前記ポンプから吐出された冷却媒体を筐体６の内部に導入するためのものである。次に、電動機１の内部構造について説明する。
【００２３】
＜電動機の内部構造＞
図４に示すように、シャフト８の一端部側に取り付けられた軸受７Ａは第１フランジ６２に取り付けられ、シャフト８の他端部側に取り付けられた軸受７Ｂは第２フランジ６３に取り付けられる。このような構造により、シャフト８は、両側に設けられた２つの軸受７Ａ、７Ｂによって筐体６（より具体的には、筐体胴６１、第１フランジ６２及び第２フランジ６３）に回転可能に支持されて、回転中心軸Ｚｒを中心として回転する。回転中心軸Ｚｒは、シャフト８の中心軸である。
【００２４】
シャフト８の外周部に取り付けられるローターコア８２は、複数の鋼板（電磁鋼板）を積層した構造体である。ローターコア８２は、前記鋼板が積層された方向（積層方向）の両側から、バランスプレート８３、８４によって挟持される。バランスプレート８３、８４は、ローターコア８２を構成する複数の鋼板が分離しないように、シャフト８に取り付けられて、前記複数の鋼板に圧縮力を与えている。第１フランジ６２側のバランスプレート８４は、第１フランジ６２側、すなわち、電動機１のシャフト８の入出力側に配置される。
【００２５】
ローターコア８２の外周部には、筐体６の筐体胴６１の内周部に取り付けられたステーター９が配置される。ステーター９は、ステーターコア９１にコイル９２が巻き付けられた構造体である。コイル９２のステーターコア９１から突出した部分が、コイルエンドである。ステーターコア９１は、複数の鋼板（電磁鋼板）を積層した構造体である。
【００２６】
シャフト８は、回転中心軸Ｚｒに沿って延在する軸方向通路８１１と、軸方向通路８１１からシャフト８の径方向外側に向かって延在してシャフト８の表面に開口する複数の径方向通路８１２とを有する。軸方向通路８１１と径方向通路８１２とが、内部冷却媒体通路としてのシャフト内冷却媒体通路８１３となる。バランスプレート８４は、ローターコア８２と接する側に凹部８４１を有する。ローターコア８２は、複数の鋼板の積層方向、すなわちシャフト８の回転中心軸Ｚｒと平行な方向に向かってローターコア８２を貫通するローターコア貫通孔８２１を有する。また、ローターコア８２は、図示しない複数の永久磁石を有する。第２フランジ６３側のバランスプレート８３は、シャフト８の回転中心軸Ｚｒと平行な方向に向かうバランスプレート貫通孔８３１を有する。シャフト内冷却媒体通路８１３、凹部８４１、ローターコア貫通孔８２１及びバランスプレート貫通孔８３１は、それぞれ連通して冷却媒体が通過する通路となる。これらは、回転体であるシャフト８及びローターコア８２に設けられて、冷却媒体を通過させるための回転体側冷却媒体通路となる。
【００２７】
シャフト８の一方の端部側、より具体的には、第２フランジ６３側の端部側における側周部には、シャフト８の回転角度を検出する回転角度検出センサとしてのレゾルバ５０が取り付けられる。第２フランジ６３側の端部には、軸方向通路８１１が開口している。すなわち、レゾルバ５０は、シャフト８の側周部であって、軸方向通路８１１が開口している端部側に取り付けられる。
【００２８】
第２フランジ６３のフランジ凸部６４は、凸部内空間６４１を有している。凸部内空間６４１には、押さえ部材としてのレゾルバ押さえ４０が設けられる。レゾルバ押さえ４０は、静止系である蓋６５が有する冷却媒体供給部３から回転系であるシャフト８に冷却媒体を供給するための機能と、回転角度検出センサとしてのレゾルバ５０を第２フランジ６３に設けられたフランジ凸部６４へ押さえ付けて固定する機能と、を有する。レゾルバ押さえ４０は、内部を貫通する冷却媒体導入通路４１を有している。冷却媒体導入通路４１は、シャフト８の軸方向通路８１１の開口部と対向しており、軸方向通路８１１に冷却媒体を導入する。また、フランジ凸部６４は、軸受７Ｂに冷却媒体を供給する軸受側通路６４３を有する。軸受７Ｂは、軸受側通路６４３から冷却媒体が供給される。また、フランジ凸部６４は、レゾルバ５０の出力を取り出すためのケーブルを保持するコネクタ５５が取り付けられている。
【００２９】
蓋６５は、フランジ凸部６４の開口部に取り付けられて、フランジ凸部６４が有する凸部内空間６４１を塞ぐ。また、蓋６５は、冷却媒体供給部３を有する。より具体的には、冷却媒体供給部３は、筐体６を構成する蓋６５の内部に設けられる。蓋６５は、上方（鉛直方向とは反対側）に配置されるので、冷却媒体供給部３も上方に配置される。冷却媒体供給部３は、後述する軸受用通路２３及びローター用通路２８を有する。冷却媒体供給部３は、静止系である蓋６５に取り付けられている冷却媒体入口６５１から冷却媒体を導入し、この冷却媒体を、回転系であるシャフト８が有するシャフト内冷却媒体通路８１３にローター用通路２８を介して供給する。このように、冷却媒体供給部３は、静止系から回転系へ冷却媒体を供給する。また、冷却媒体供給部３は、フランジ凸部６４が有する軸受側通路６４３にも、冷却媒体入口６５１から導入された冷却媒体を、軸受用通路２３を介して供給する。軸受側通路６４３に供給された冷却媒体は、軸受７Ｂに供給される。
【００３０】
図５に示すように、フランジ凸部６４に取り付けられる蓋６５は、冷却媒体入口６５１からの冷却媒体を配分する第１冷却媒体分配通路６５３と、第２冷却媒体分配通路６５５と、第３冷却媒体分配通路６５６と、第４冷却媒体分配通路６５７とを有する。また、蓋６５は、フィルター２４を格納するフィルター格納部６５４と、リリーフ通路２５と、リリーフ弁２６とを有する。冷却媒体入口６５１は、第１冷却媒体分配通路６５３を介してフィルター格納部６５４とつながっている。
【００３１】
第２冷却媒体分配通路６５５は、フィルター格納部６５４とつながっており、フィルター２４を通過した冷却媒体の一部をレゾルバ押さえ４０の冷却媒体導入通路４１へ導入する。第２冷却媒体分配通路６５５と冷却媒体導入通路４１とが、ローター用通路２８に相当する。第３冷却媒体分配通路６５６は、フィルター格納部６５４とつながっており、フィルター２４を通過し、冷却媒体導入通路４１へ導入された冷却媒体の残りを、第４冷却媒体分配通路６５７に導入する。第３冷却媒体分配通路６５６と、第４冷却媒体分配通路６５７と、軸受側通路６４３とが、軸受用通路２３に相当する。
【００３２】
リリーフ通路２５は、冷却媒体入口６５１とリリーフ弁２６とを接続している。リリーフ弁２６は、フィルター２４をバイパスするように、リリーフ通路２５と第２冷却媒体分配通路６５５及び第３冷却媒体分配通路６５６との間に介在する。リリーフ通路２５内の冷却媒体の圧力がリリーフ弁２６の開弁圧力を超えるとリリーフ弁２６が開き、冷却媒体入口６５１からの冷却媒体を、フィルター２４をバイパスして第２冷却媒体分配通路６５５及び第３冷却媒体分配通路６５６に流す。リリーフ弁２６の開弁圧力は、例えば、フィルター２４が目詰まりして交換が必要になったときにおけるリリーフ通路２５内の圧力に設定することができる。このようにすれば、フィルター２４が目詰まりして交換が必要になったときであっても、確実に軸受７Ｂ及びローターコア８２等に冷却媒体を供給することができる。また、リリーフ弁２６の開弁圧力を前述したように設定するとともに、リリーフ弁２６が開いたことを報知する手段を用意しておけば、リリーフ弁２６が開いたことによりフィルター２４の交換時期を報知することができる。
【００３３】
本実施形態において、蓋６５が有する複数の冷却媒体の通路のうち、電動機１の回転中心軸Ｚｒと直交する通路は、同一の平面内に配置されている。この場合、それぞれの通路の中心軸が同一の平面内に配置される。より具体的には、図５に示す第１冷却媒体分配通路６５３、フィルター格納部６５４、第３冷却媒体分配通路６５、リリーフ通路２５、リリーフ弁２６とリリーフ通路とを接続する通路、第１冷却媒体分配通路６５３及び冷却媒体入口６５１とフィルター格納部６５４とを接続する通路等は、それぞれの中心軸が同一の平面内に配置される。
【００３４】
電動機１の回転中心軸Ｚｒと直交する蓋６５内の通路は、例えば、水平方向から蓋６５に穿孔されて形成されるが、前記通路を上述したように配置することで、蓋６５に前記通路を加工する際に、効率的な段取りを選択しやすくなるとともに、効率的に加工することができる。すなわち、電動機１の回転中心軸Ｚｒと直交する蓋６５内の複数の通路を形成する場合、基準面から工具までの高さを一定にして、水平方向から蓋６５の複数箇所に穿孔することができるので、穿孔時に工具の高さを変更する機会を最小限にすることができる。その結果、電動機１の回転中心軸Ｚｒと直交する複数の通路を蓋６５に形成する際の作業時間及び工具設定の手間を低減することができるので、生産性の向上及び製造コストの低減を実現することができる。
【００３５】
フランジ凸部６４、すなわち静止系に軸受用通路２３を設けることにより、冷却媒体の供給は、ローターコア８２の回転の影響を受けない。このため、シャフト８側から軸受７Ｂに油路を形成する場合と比較して、ローターコア８２の回転にともなう冷却媒体の変動を抑制できる。その結果、軸受７Ｂへ適切な量の冷却媒体を供給することができる。次に、電動機１が備える冷却構造について説明する。
【００３６】
＜電動機の冷却構造＞
図６は、本実施形態に係る電動機の冷却構造を示す模式図である。上述したように、電動機１は、冷却媒体ＣＬによってシャフト８及びステーター９等が冷却されるとともに、冷却媒体ＣＬで軸受７Ｂが潤滑される。電動機１の冷却構造２は、ポンプ２１と、ポンプ用電動機５と、通路２２と、軸受用通路２３と、ローター用通路２８と、油溜まり部３９と、排出通路３２と、フィルター２４と、リリーフ通路２５と、リリーフ弁２６と、フィルター３８とを含む。フィルター３８とポンプ２１との間には、冷却媒体ＣＬを冷却する冷却器を設けてもよい。ポンプ２１と、ポンプ用電動機５とは、ポンプ用電動機５の入出力軸５Ａによって連結されている。ポンプ２１の駆動手段は、ポンプ用電動機５以外であってもよく、例えば、図１に示すハイブリッド油圧ショベル１０の動力発生源である内燃機関であってもよい。本実施形態において、フィルター２４とフィルター３８とは電動機１に内蔵されている。
【００３７】
電動機１を冷却する場合、ポンプ用電動機５がポンプ２１を駆動する。すると、ポンプ２１は、排出通路３２から冷却媒体ＣＬを吸引し、通路２２に吐出する。冷却媒体ＣＬは、フィルター２４を通過する過程で異物等が取り除かれて、軸受用通路２３及びローター用通路２８へ流入する。軸受用通路２３へ流入した冷却媒体ＣＬは、軸受７Ｂを冷却及び潤滑した後、油溜まり部３９に集められる。ローター用通路２８へ流入した冷却媒体ＣＬは、電動機１のローターコア及びコイルを冷却した後、油溜まり部３９に集められる。油溜まり部３９とポンプ２１の吸引口とは、途中にフィルター３８が設けられた排出通路３２で接続されている。油溜まり部３９に集められた冷却媒体ＣＬは、排出通路３２を通過した後、フィルター３８で異物が取り除かれて、再びポンプ２１に吸引され、通路２２へ吐出される。
【００３８】
通路２２は、ポンプ２１の吐出口に接続されており、電動機１内でフィルター２４の入口側とリリーフ通路２５とに分岐する。フィルター２４の出口側に設けられた冷却媒体を通過させる通路は、軸受用通路２３と、ローター用通路２８とに分岐する。軸受用通路２３は、軸受７Ｂに冷却媒体を供給して、これを冷却及び潤滑する。ローター用通路２８は、電動機１のローターに冷却媒体を供給し、これを冷却する。なお、冷却構造２は、軸受用通路２３を必ずしも有する必要はない。ポンプ２１の吐出口に接続されている通路２２から分岐したリリーフ通路２５は、リリーフ弁２６の入口に接続される。リリーフ弁２６の出口側は、フィルター２４の出口側と接続される。
【００３９】
冷却構造２は、例えば、フィルター２４が目詰まりして、冷却媒体がフィルター２４へ流れにくくなると、通路２２及びリリーフ通路２５の圧力が上昇する。リリーフ通路２５内における冷却媒体の圧力がリリーフ弁２６の開弁圧力を超えると、リリーフ弁２６が開く。そして、リリーフ弁２６は、フィルター２４をバイパスして冷却媒体を軸受用通路２３及びローター用通路２８に流す。このようにして、冷却構造２は、フィルター２４が目詰まり等した場合でも、リリーフ弁２６が冷却媒体を軸受用通路２３及びローター用通路２８に流して、軸受７Ｂの冷却及び潤滑並びにローターコア等の冷却を維持することができる。次に、電動機１の冷却時における冷却媒体の流れを説明する。
【００４０】
＜冷却時における冷却媒体の流れ＞
蓋６５の冷却媒体入口６５１から供給され、フィルター２４を通過した冷却媒体の一部は、ローター用通路２８を通ってシャフト内冷却媒体通路８１３の軸方向通路８１１に流入する。この冷却媒体は、径方向通路８１２を通過してバランスプレート８４の凹部８４１を通ってローターコア貫通孔８２１に流入する。冷却媒体は、ローターコア貫通孔８２１を通過する過程でローターコア８２及び図示しない永久磁石を冷却した後、バランスプレート８３のバランスプレート貫通孔８３１から流出する。ローターコア８２が回転している場合、バランスプレート貫通孔８３１から流出した冷却媒体は、遠心力によりステーター９のコイルエンド（コイル９２がステーターコア９１から突出した部分）に供給される。この冷却媒体は、筐体６内を下方に流れる過程でステーター９を冷却して、第１フランジ６２の筐体６の内部側に設けられた第１の排出口２７に集められる。図４の符号ＯＬは、油溜まり部３９に溜まる冷却媒体の液面を示している。このように、油溜まり部３９に溜まる冷却媒体の量は、図４に示すように、第１のフランジ側に向けて突出しているコイルエンドの一部が常に浸かる程度に冷却媒体排出口６２１からの排出量が調節されていて、前記コイルエンドを冷却するようになっている。
【００４１】
蓋６５の冷却媒体入口６５１から供給され、フィルター２４を通過した冷却媒体のうち、ローター用通路２８に流入しなかった冷却媒体は、軸受用通路２３に流入して、軸受７Ｂに供給される。この冷却媒体は、軸受７Ｂを冷却及び潤滑した後、筐体６内を下方に流れる。その過程で、ローターコア８２及び図示しない永久磁石と接してこれを冷却する。ローターコア８２と接した冷却媒体の一部は、遠心力によりローターコア８２の径方向外側のステーター９に供給されてこれを冷却する。ステーター９を冷却した冷却媒体は、筐体６内を下方に流れて、第１フランジ６２の筐体６の内部側に設けられた油溜まり部３９に集められる。
【００４２】
油溜まり部３９に集められた冷却媒体は、主に第１の排出口２７を通って排出通路３２へ流入した後、フィルター３８へ導かれて異物等が除去されてから、第１フランジ６２が有する冷却媒体排出口６２１から排出される。第１の排出口２７を通過しなかった油溜まり部３９の冷却媒体は、軸受７Ａの内輪と外輪と転動体との間の空間を通って軸受外空間２９へ流入した後、第２の排出口３０を通過する。その結果、油溜まり部３９に集められた冷却媒体は、軸受７Ａを冷却し、潤滑する。第２の排出口３０を通過した冷却媒体は、排出通路３２に流入した後、フィルター３８へ導かれて異物等が除去されてから、第１フランジ６２が有する冷却媒体排出口６２１から排出される。
【００４３】
このように、冷却媒体は、ローターコア８２及びステーター９を冷却するとともに、軸受７Ａ、７Ｂを冷却及び潤滑する。この他にも、上述したように、筐体６の筐体胴６１が有するウォータージャケット６１２へ冷却水導入口６１３から冷却水が供給される。この冷却水は、筐体６を介して主にステーター９を冷却する。第１フランジ６２と筐体胴６１との間には、ウォータージャケット６１２を封止するための封止部材として、ガスケット３５が設けられる。ガスケット３５は、筐体胴６１と第１フランジ６２との間から筐体６の内部の冷却媒体が流出し、ウォータージャケット６１２に混入したり、筐体６の外部に流出したりすることを回避するためのオイルシールとしての機能も有する。次に、電動機１が有する筐体６の蓋６５とフランジ凸部６４との間に設けられた、回転角度検出センサの保持構造について説明する。
【００４４】
＜回転角度検出センサの保持構造＞
図７は、本実施形態に係る回転角度検出センサの保持構造を示す拡大断面図である。図８、図９は、レゾルバ押さえの斜視図である。図１０は、本実施形態に係る電動機が有する筐体の凸部の内部を示す平面図である。図１１は、レゾルバ押さえを凹部（回転角度検出センサ保持部）に固定する構造を示す図である。図１２は、コネクタをフランジ凸部に取り付ける際の他の例を示す図である。レゾルバ５０は、回転系であるシャフト８に取り付けられるレゾルバローター５０Ｒと、静止系である第２フランジ６３に取り付けられるレゾルバステーター５０Ｓとを含んでいる。レゾルバローター５０Ｒは、シャフト８とともに回転する。したがって、レゾルバローター５０Ｒは、シャフト８の回転中心軸Ｚｒを中心として回転する。
【００４５】
レゾルバ５０のレゾルバステーター５０Ｓは、第２フランジ６３に設けられた凹部である回転角度検出センサ保持部６４２に嵌め込まれる。レゾルバローター５０Ｒが取り付けられるシャフト８は、レゾルバローター５０Ｒの内径よりも外径が大きくなる段部８Ｄを有しており、レゾルバローター５０Ｒが段部８Ｄで係止される。このような構造により、レゾルバローター５０Ｒは、レゾルバステーター５０Ｓと対向する位置に配置される。レゾルバ５０は、レゾルバ押さえ４０によってシャフト８の一方の端部（軸方向通路８１１が開口する端面８Ｔａ）側から第２フランジ６３に押し付けられる。レゾルバ押さえ４０は、板状の部材としての固定部材５４によって、第２フランジ６３に固定される。このようにして、レゾルバ５０（より具体的にはレゾルバステーター５０Ｓ）は、第２フランジ６３に固定される。なお、固定部材５４は、例えば、金属の板材を打ち抜き及び折り曲げ加工等することにより製造することができる。
【００４６】
図７から図９に示すように、レゾルバ押さえ４０は、円柱形状の胴部４０Ｂと、胴部４０Ｂの一方の端部に設けられて胴部４０Ｂの径方向外側に向かって張り出す張出部４０Ｆとを有する。また、胴部４０Ｂは、他端部側、すなわち張出部４０Ｆが設けられている端部とは反対の端部側に、周方向に延在する溝４２を有する。図７に示すように、溝４２にはシール部材としてのＯリング５３が設けられる。レゾルバ押さえ４０は、例えば、アルミニウム合金で製造される。レゾルバ押さえ４０は、蓋６５とは別部材なので、蓋６５の材料とは異なる材料で製造することもできる。このようにすることで、レゾルバ押さえ４０に適切な材料を用いることができるとともに、レゾルバ押さえ４０の精度を向上させることもできる。
【００４７】
回転角度検出センサの保持構造（レゾルバ保持構造）４において、レゾルバ押さえ４０の一端部側の端面、すなわち張出部４０Ｆ側の端面４０Ｔｂは、レゾルバ５０のレゾルバステーター５０Ｓと接している。また、レゾルバ押さえ４０の他端部側の端面、すなわち溝４２側の端面４０Ｔａは、蓋６５が有する凹部６５Ｕに嵌め込まれて、凹部６５Ｕと対向する。なお、蓋６５は、筐体６において、図４に示す冷却媒体供給部３が設けられる部分である。レゾルバ押さえ４０は、胴部４０Ｂの端面４０Ｔａから張出部４０Ｆに向かって、冷却媒体導入通路４１が貫通している。
【００４８】
図７、図９に示すように、レゾルバ押さえ４０Ｆは、張出部４０Ｆ側に凹部４３を有している。凹部４３は、平面視が円形であり、溝４２側の端面４０Ｔａ側の内径が最も小さく、張出部４０Ｆの端面４０Ｔｂ側の内径が大きくなっている。凹部４３の内径が変化する部分は段部４０Ｄとなっている。図７に示すように、シャフト８がレゾルバ５０のレゾルバローター５０Ｒから突出した部分が、凹部４３に差し込まれる。シャフト８とレゾルバ押さえ４０の凹部４３との間には、シール部材としてのオイルシール５１が設けられる。凹部４３に設けられたオイルシール５１は、段部４０Ｄに係止される。
【００４９】
レゾルバ押さえ４０の張出部４０Ｆは、冷却媒体導入通路４１の貫通方向と平行な方向から見た場合において、円の一部が１つの弦で切り取られた切欠部４０Ｃを有している。図１０、図１１に示すように、張出部４０Ｆに設けられた切欠部４０Ｃは、回転角度検出センサ保持部６４２に向かって折り込まれた固定部材５４の回り止め部５４Ｔに係り合うことにより、回転中心軸Ｚｒを中心としたレゾルバ押さえ４０の回転が抑制される。なお、図１１は、レゾルバ押さえ４０の切欠部４０Ｃからレゾルバ押さえ４０、固定部材５４及び回転角度検出センサ保持部６４２を見た状態を示している。
【００５０】
フランジ凸部６４は、第２フランジ６２から突出した部分であり、内部に凸部内空間６４１を有している。図１０に示すように、凸部内空間６４１は、図７に示す第２フランジ６２から突出する４個の壁６４３Ａ、６４３Ｂ、６４３Ｃ、６４３Ｄで囲まれた空間であり、開口部が蓋６５で閉じられる。蓋６５は、４個の壁６４３Ａ、６４３Ｂ、６４３Ｃ、６４３Ｄの端面、すなわち、凸部内空間６４１の開口部側におけるフランジ凸部６４の端面（凸部端面）６４Ｔと接している。図７、図１０に示すように、凸部端面６４Ｔは、凸部内空間６４１の開口部を囲むように、４個の壁６４３Ａ、６４３Ｂ、６４３Ｃ、６４３Ｄ全周に向かって延在する溝６４Ｓを有する。図７に示すように、溝６４Ｓには、シール部材としてのＯリング５２が取り付けられる。蓋６５がフランジ凸部６４に取り付けられると、Ｏリング５２が凸部内空間６４１を封止する。
【００５１】
レゾルバ押さえ４０は、凸部内空間６４１内に配置され、かつ蓋６５と第２フランジ６２との間、より具体的には、蓋６５の凹部６５Ｕとフランジ凸部６４の回転角度検出センサ保持部６４２との間に介在する。レゾルバ押さえ４０は、回転角度検出センサ保持部６４２に取り付けられて、レゾルバ５０を押さえ付けて第２フランジ６３に固定すると、他端部側の端面、すなわち溝４２側の端面４０Ｔａが、フランジ凸部６４の凸部端面６４Ｔよりも凸部内空間６４１の外側に突出する。突出したレゾルバ押さえ４０は、蓋６５の凹部６５Ｕに嵌め込まれる。凹部６５Ｕの深さは、凸部端面６４Ｔから溝４２側の端面４０Ｔａまでの寸法よりも大きくなっている。このため、凹部６５Ｕに嵌め込まれたレゾルバ押さえ４０の溝４２側の端面４０Ｔａと、これに対向する凹部６５Ｕの部分との間には、空間ＢＳが形成される。空間ＢＳは、例えば、昇温によりレゾルバ押さえ４０が伸びた場合に、レゾルバ５０と蓋６５との接触を回避する。
【００５２】
レゾルバ押さえ４０がレゾルバ５０を押さえ付けた後、図１０に示すように、固定部材５４の第１開口部５４Ｈａにレゾルバ押さえ４０（より具体的にはレゾルバ押さえ４０の胴部４０Ｂ）を通して固定部材５４をボルト５７によって図７に示す第２フランジ６３に固定する。このようにすることで、レゾルバ５０（より具体的にはレゾルバステーター５０Ｓ）は、レゾルバ押さえ４０と固定部材５４とを介して第２フランジ６３に固定される。蓋６５がフランジ凸部６４に取り付けられると、蓋６５の凹部６５Ｕにレゾルバ押さえ４０の端面４０Ｔａが嵌め込まれるが、凹部６５Ｕとレゾルバ押さえ４０との間には、空間ＢＳが介在するため、蓋６５からレゾルバ押さえ４０を介してレゾルバ５０に力が加わることが回避される。
【００５３】
本実施形態において、レゾルバ保持構造４は、蓋６５を用いずに、レゾルバ押さえ４０及び固定部材５４を用いてレゾルバ５０を第２フランジ６３へ固定して保持させる。すなわち、レゾルバ保持構造４は、蓋６５からレゾルバ５０を押さえて保持する機能（レゾルバ保持機能）を分離し、レゾルバ保持機能をレゾルバ押さえ４０及び固定部材５４に持たせている。そして、レゾルバ保持構造４は、蓋６５に、凸部内空間６４１を密封する機能（凸部空間密封機能）を持たせている。レゾルバ保持機能と凸部空間密封機能とを１つの部材（例えば蓋６５）が両立する場合、前記部材とレゾルバ５０との位置との精度及び前記部材と凸部端面６４Ｔとの位置との精度を高くしないと両方の機能を実現することは困難である。すなわち、１つの部材において２箇所の精度を高くしないと両方の機能を実現することは困難である。しかし、レゾルバ保持構造４は、レゾルバ保持機能と凸部空間密封機能とを異なる部材に担わせているので、１つの部材が両方の機能を有する必要はない。その結果、１つの部材において２箇所の精度を高くする必要はない。すなわち、回転角度検出センサとしてのレゾルバ５０の固定及びレゾルバ５０を配置した空間の密封に用いる部材に求められる精度を抑えることができるので、製造が容易になるという利点がある。
【００５４】
蓋６５の凹部６５Ｕは、冷却媒体供給部３（図４参照）の一部である第２冷却媒体分配通路６５５が開口している。第２冷却媒体分配通路６５５の開口部は、凹部６５Ｕに嵌め込まれるレゾルバ押さえ４０が有する冷却媒体導入通路４１の、端面４０Ｔａ側における開口部と対向している。冷却媒体導入通路４１の張出部４０Ｆ側における開口部は、シャフト８の端面８Ｔａ側における軸方向通路８１１の開口部と対向している。蓋６５の凹部６５Ｕとレゾルバ押さえ４０との間にはＯリング５３が介在しているので、両者の間からの冷却媒体の漏れが抑制される。また、レゾルバ押さえ４０とシャフト８との間には、オイルシール５１が介在しているので、両者の間からの冷却媒体の漏れが抑制される。
【００５５】
このような構造により、レゾルバ保持構造４は、第２冷却媒体分配通路６５５から供給された冷却媒体を、レゾルバ押さえ４の冷却媒体導入通路４１を介してシャフト８の軸方向通路８１１へ供給することができる。レゾルバ押さえ４０は静止系に設けられており、シャフト８は回転系に設けられているので、レゾルバ保持構造４は、静止系から回転系へ冷却媒体を供給することができる。
【００５６】
また、本実施形態においては、第２冷却媒体分配通路６５５を含む冷却媒体供給部３（図４参照）を有する蓋６５と、冷却媒体導入通路４１を有するレゾルバ押さえ４０とを別部材としている。このような構造により、冷却媒体供給部３又は冷却媒体導入通路４１に異物が混入して不具合等が発生した場合には、蓋６５とレゾルバ押さえ４０とを分解して、冷却媒体供給部３又は冷却媒体導入通路４１を容易に掃除等することができる。このように、蓋６５とレゾルバ押さえ４０とを別部材とすることにより、冷却媒体の経路を短い単位に分解することができるので、冷却媒体の経路をメンテナンスしやすくなるという利点もある。
【００５７】
本実施形態において、第２冷却媒体分配通路６５５の内径をＤ１とし、冷却媒体導入通路４１の内径をＤ２とし、軸方向通路８１１の内径をＤ３とすると、Ｄ１＝Ｄ２＜Ｄ３の関係にあるが、これらの関係は上述したものに限定されない。例えば、冷却媒体導入通路４１の内径Ｄ２＜第２冷却媒体分配通路６５５の内径Ｄ１とすることにより、軸方向通路８１１に供給される冷却媒体の量を抑制することもできる。また、冷却媒体導入通路４１は、例えば、ドリルによる穿孔加工により形成することができる。このため、仕様の異なる複数種類の電動機において、同一のレゾルバ押さえ４０を用いるとともに、冷却媒体導入通路４１の内径Ｄ２のみを異ならせて穿孔することによって、シャフト８への冷却媒体の供給量を調整することもできる。このようにすることで、部品の共通化を図ることもできる。
【００５８】
蓋６５の凹部６５Ｕとレゾルバ押さえ４０との間に形成される空間ＢＳは、第２冷却媒体分配通路６５５から供給された冷却媒体を貯めて保持する機能を有する。このため、冷却媒体の供給系統に何らかの不具合が発生して、第２冷却媒体分配通路６５５からの冷却媒体の供給が一時的に途絶えた場合でも、空間ＢＳに貯められた冷却媒体がシャフト８の軸方向通路８１１に供給されるので、電動機１のローター及びステーターの冷却を継続することができる。本実施形態では、第２冷却媒体分配通路６５５の開口部と冷却媒体導入通路４１の開口部とは対向しているが、両者をオフセットして（両者の重なりを小さくする又は両者を重ねないで）配置することにより、第２冷却媒体分配通路６５５から流出した冷却媒体は、レゾルバ押さえ４０の端面４０Ｔａに衝突してから冷却媒体導入通路４１へ流入する。このようにすることで、第２冷却媒体分配通路６５５から流出した冷却媒体が空間ＢＳに滞留する時間を長くすることができるので、より効率的に空間ＢＳへ冷却媒体を貯めることができる。
【００５９】
図１０に示すように、レゾルバ５０は、複数の端子（レゾルバ端子）５０Ｔを有している。複数のレゾルバ端子５０Ｔは、レゾルバ５０に励磁信号を供給したり、レゾルバ５０が検出したシャフト８の回転角度を取り出したりするものである。複数のレゾルバ端子５０Ｔは、コネクタ５５が有し、かつ保持している端子（コネクタ端子）５５Ｔと信号ケーブル５６によって電気的に接続される。すなわち、信号ケーブル５６は、レゾルバ５０の出力を取り出すためのものであり、一端部がコネクタ端子５５Ｔと電気的に接続され、他端部がレゾルバ端子５０Ｔと電気的に接続される。なお、信号ケーブル５６は、レゾルバ５０に励磁信号を供給する機能も有する。コネクタ５５は、電動機１内の温度を検出するための温度センサ及びステーター９のコイル９２に電力を供給する電源ケーブルの接触状態を検出するためのセンサ等、電動機１の状態を検出するための各種センサからの信号ケーブル５６Ｓも接続されている。
【００６０】
フランジ凸部６４は、コネクタ５５を取り付けるためのコネクタ取付孔６４Ｈを有している。本実施形態では、図１０に示す壁６４３Ａに、コネクタ取付孔６４Ｈが設けられている。コネクタ５５は、フランジ凸部６４の凸部内空間６４１側からシール部材５５Ｓを挟んでコネクタ取付孔６４Ｈに取り付けられる。また、図１２に示すように、コネクタ５５は、凸部内空間６４１の外側からシール部材５５Ｓを挟んでコネクタ取付孔６４Ｈに取り付けられてもよい。フランジ凸部６４は、筐体６の一部であるので、コネクタ５５は筐体６に取り付けられる。コネクタ取付孔６４Ｈから現れたコネクタ５５に、コネクタ５５のコネクタ端子５５Ｔと電気的に接続されるとともに、電動機１の制御装置に接続される外部のコネクタを接続する。このようにすることで、前記制御装置は、レゾルバ５０の出力及びレゾルバ５０の励磁をすることができる。
【００６１】
本実施形態において、フランジ凸部６４の凸部内空間６４１は、凸部内空間底部６４Ｂ（第２フランジ６３の蓋６５側における表面）と蓋６５との間の大きさ（凸部空間高さ）が、コネクタ５５を取り付けるために十分な大きさとしてある。このようにすることで、本実施形態においては、フランジ凸部６４の壁６４３Ａにコネクタ５５を取り付けるとともに、凸部内空間６４１内にコネクタ５５の少なくとも一部を配置することができる。また、コネクタ端子５５Ｔとレゾルバ端子５０Ｔとを電気的に接続する信号ケーブル５６を、凸部内空間６４１に格納することができる。
【００６２】
レゾルバ端子５０Ｔとコネクタ端子５５Ｔとを信号ケーブル５６で接続し、蓋６５で凸部内空間６４１を封止する場合、本実施形態においては、次の方法が考えられる。
（１）信号ケーブル５６の一端部にコネクタ端子５５Ｔが電気的に接続され、他端部にレゾルバ端子５０Ｔが電気的に接続されるとともに、コネクタ端子５５Ｔがコネクタ５５に保持されたレゾルバユニットを用意する。次に、レゾルバ５０をフランジ凸部６４に取り付けて固定するとともに、コネクタ５５をフランジ凸部６４のコネクタ取付孔６４Ｈに、シール部材５５Ｓを挟んで取り付ける。その後、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付けて凸部内空間６４１を封止する。
（２）信号ケーブル５６が電気的に接続されたコネクタ端子５５Ｔを保持したコネクタ５５を準備する。次に、信号ケーブル５６のコネクタ端子５５Ｔとは反対側の端部を、フランジ凸部６４に取り付けられたレゾルバ５０のレゾルバ端子５０Ｔに、例えば、はんだ付け等で電気的に接続する。次に、コネクタ５５をフランジ凸部６４のコネクタ取付孔６４Ｈに、シール部材５５Ｓを挟んで凸部内空間６４１の内側から取り付ける。その後、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付けて凸部内空間６４１を封止する。
（３）信号ケーブル５６が電気的に接続されたコネクタ端子５５Ｔを保持したコネクタ５５を準備する。次に、コネクタ５５をフランジ凸部６４のコネクタ取付孔６４Ｈに、シール部材５５Ｓを挟んで取り付ける。この場合、コネクタ５５は、凸部内空間６４１の内側から取り付ける。次に、信号ケーブル５６のコネクタ端子５５Ｔとは反対側の端部を、フランジ凸部６４に取り付けられたレゾルバ５０のレゾルバ端子５０Ｔに、例えば、はんだ付け等で電気的に接続する。その後、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付けて凸部内空間６４１を封止する。
（４）信号ケーブル５６が電気的に接続されたコネクタ端子５５Ｔを保持したコネクタ５５を準備する。次に、コネクタ５５をフランジ凸部６４のコネクタ取付孔６４Ｈに、凸部内空間６４１の外側からシール部材５５Ｓを挟んで取り付ける。この場合、コネクタ取付孔６４Ｈに信号ケーブル５６を通してから、コネクタ５５をコネクタ取付孔６４Ｈに取り付ける。次に、信号ケーブル５６のコネクタ端子５５Ｔとは反対側の端部を、フランジ凸部６４に取り付けられたレゾルバ５０のレゾルバ端子５０Ｔに、例えば、はんだ付け等で電気的に接続する。その後、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付けて凸部内空間６４１を封止する。
【００６３】
上記（１）の方法は、レゾルバ５０とコネクタ５５と信号ケーブル５６とが接続されたレゾルバユニットを用意し、前記レゾルバユニットのレゾルバ５０を凸部内空間６４１の所定位置に取り付けて第２フランジ６３に固定するとともに、コネクタ５５をコネクタ取付孔６４Ｈに取り付ける。このため、凸部内空間６４１でのはんだ付け等の作業は不要になるので、作業効率が向上する。また、（１）の方法は、蓋６５又はフランジ凸部６４に信号ケーブル５６を通す手間が不要である。
【００６４】
さらに、（１）の方法は、フランジ凸部６４とコネクタ５５との間に介在するシール部材５５Ｓによって凸部内空間６４１の気密性を保つことができる。このため、（１）の方法は、蓋６５又はフランジ凸部６４に信号ケーブル５６を通した場合に必要となる、信号ケーブル５６と蓋６５又はフランジ凸部６４とを防水するためにモールド樹脂の封入作業が不要になる。したがって、前記モールド樹脂が硬化する時間が短縮できる。その結果、（１）の方法は、その結果、回転角度検出センサとしてのレゾルバ５０を筐体６の内部に備える電動機１において、レゾルバからの出力を取り出すための信号ケーブル５６を筐体６の外部に引き出す作業を簡易化することができるので、前記作業の効率及び生産性を向上させることができる。
【００６５】
上記（２）、（３）の方法は、上記（１）の方法と比較して、凸部内空間６４１でレゾルバ端子５０Ｔと信号ケーブル５６とを電気的に接続する作業は必要になるが、これ以外は、（１）の方法と同様な利点が得られる。また、上記（４）の方法は、上記（１）の方法と比較して、コネクタ取付孔６４Ｈに信号ケーブル５６を通す作業及び凸部内空間６４１でレゾルバ端子５０Ｔと信号ケーブル５６とを電気的に接続する作業は必要になるが、これ以外は、（１）の方法と同様な利点が得られる。
【００６６】
このように、本実施形態において、図２、図４等に示す電動機１は、フランジ凸部６４の凸部内空間６４１における凸部空間高さを大きくして、コネクタ５５をフランジ凸部６４に取り付けることができるようにしているので、レゾルバ端子５０Ｔとコネクタ端子５５Ｔとを信号ケーブル５６で接続し、蓋６５で凸部内空間６４１を封止する場合の作業効率を向上させることができる。しかし、電動機１は、筐体６を構成するフランジ凸部６４の凸部空間高さが大きくなったため、第２冷却媒体分配通路６５５からシャフト８が有する軸方向通路８１１までの距離が遠くなる。このため、電動機１は、蓋６５が有する第２冷却媒体分配通路６５５の開口部とシャフト８の端面８Ｔａ側における軸方向通路８１１の開口部との間にレゾルバ押さえ４０を介在させて、レゾルバ押さえ４０の冷却媒体導入通路４１を介して第２冷却媒体分配通路６５５から軸方向通路８１１へ冷却媒体を供給する。このようにすることで、シャフト８を延長する必要がなくなるため、既存のシャフト８からの設計変更も不要になる。
【００６７】
このように、レゾルバ押さえ４０は、上述したレゾルバ保持機能の他に、第２冷却媒体分配通路６５５から軸方向通路８１１へ冷却媒体を供給するための機能も有する。レゾルバ５０は、端面４０Ｔａをフランジ凸部６４の凸部端面６４Ｔから突出させて、蓋６５の凹部６５Ｕに嵌め込んでいる。このようにすることで、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付ける際の位置決めをすることもできるので、作業効率が向上する。
【００６８】
図１０に示すように、固定部材５４は、第１開口部５４Ｈａの他に、第２開口部５４Ｈｂを有する。５４Ｈｂからは、信号ケーブル５６Ｓが引き出されている。信号ケーブル５６Ｓは、凸部内空間６４１の底部に設けられたグロメット５８を貫通しているが、第２開口部５４Ｈｂの内径を、グロメット５８の外径よりも小さくすることで、固定部材５４はグロメット５８を凸部内空間６４１の底部に固定している。
【００６９】
コネクタ取付孔６４Ｈは、フランジ凸部６４の壁６４３Ａに設けられているが、コネクタ取付孔６４Ｈを設ける場所は、壁６４３Ａに限定されるものではない。また、本実施形態において、コネクタ端子５５Ｔは、シャフト８の回転中心軸Ｚｒと直交する方向に引き出されている。このようにすることで、蓋６５側からの水及び第１フランジ６２側からの水は、９０度向きを変えないとコネクタ５５の内部へ浸入することはできないので、このようなコネクタ５５の配置により、コネクタ５５内への水の浸入を抑制して、信頼性の低下を抑制することができる。特に、建設機械の上部旋回体を回転駆動させるために電動機１を用いる場合、電動機１は縦置きにされるが、コネクタ端子５５Ｔをシャフト８の回転中心軸Ｚｒと直交する方向に引き出すことにより、コネクタ５５への水の浸入を効果的に抑制することができる。なお、コネクタ５５が蓋６５に取り付けられることを除外するものではない。
【００７０】
（変形例）
図１３は、本実施形態の変形例に係る回転角度検出センサの保持構造を示す拡大断面図である。このレゾルバ保持構造４Ａは、図７に示すレゾルバ保持構造４において、蓋６５とレゾルバ押さえ４０とを一体構造として、固定部材５４を省略したものである。他の構造は、レゾルバ保持構造４と同様である。レゾルバ保持構造４Ａの蓋６５Ａは、レゾルバ５０のレゾルバステーター５０Ｓを押さえ付けるレゾルバ押さえ部６５Ｅを有する。レゾルバ押さえ部６５Ｅは、蓋６５Ａからレゾルバ５０に向かって延在している部分である。
【００７１】
レゾルバ押さえ部６５Ｅは、レゾルバ５０側の端部６５ＥＴがレゾルバステーター５０Ｓと接触して、レゾルバ５０を第２フランジ６３に押し付けて固定する。レゾルバ押さえ部６５Ｅは、内部に第２冷却媒体分配通路６５５を有している。第２冷却媒体分配通路６５５のレゾルバ５０側における開口部は、シャフト８が有する軸方向通路８１１の開口部と対向している。このような構造により、レゾルバ押さえ部６５Ｅは、第２冷却媒体分配通路６５５からの冷却媒体をシャフト８の軸方向通路８１１内へ供給することができる。
【００７２】
レゾルバ保持構造４Ａは、レゾルバ押さえ部６５Ｅを有することにより、フランジ凸部６４の凸部内空間６４１の凸部空間高さを確保することができる。このため、レゾルバ保持構造４Ａは、レゾルバ端子５０Ｔとコネクタ端子５５Ｔとを信号ケーブル５６で接続し、蓋６５Ａで凸部内空間６４１を封止する場合において、コネクタ５５を、筐体６の一部であるフランジ凸部６４に取り付けて、作業効率の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 電動機
３ 冷却媒体供給部
４、４Ａ レゾルバ保持構造
６ 筐体
８ シャフト
８Ｔａ 端面
８Ｄ 段部
９ ステーター
１０ ハイブリッド油圧ショベル
２３ 軸受用通路
２８ ローター用通路
４０ レゾルバ押さえ
４０Ｂ 胴部
４０Ｃ 切欠部
４０Ｄ 段部
４０Ｔａ、４０Ｔｂ 端面
４０Ｆ 張出部
４１ 冷却媒体導入通路
４２ 溝
４３ 凹部
５０ レゾルバ
５０Ｒ レゾルバローター
５０Ｓ レゾルバステーター
５０Ｔ レゾルバ端子
５１ オイルシール
５２、５３ Ｏリング
５４ 固定部材
５４Ｈａ 第１開口部
５４Ｈｂ 第２開口部
５４Ｔ 回り止め部
５５ コネクタ
５５Ｓ シール部材
５５Ｔ コネクタ端子
５６、５６Ｓ 信号ケーブル
６１ 筐体胴
６２ 第１フランジ
６３ 第２フランジ
６４ フランジ凸部
６４Ｂ 凸部内空間底部
６４Ｈ コネクタ取付孔
６４Ｓ 溝
６４Ｔ 凸部端面
６５、６５Ａ 蓋
６５Ｕ 凹部
６５ＥＴ 端部
６５Ｅ レゾルバ押さえ部
８２ ローターコア
９１ ステーターコア
９２ コイル
６４１ 凸部内空間
６４２ 回転角度検出センサ保持部
６４３ 軸受側通路
６４３Ａ、６４３Ｂ、６４３Ｃ、６４３Ｄ 壁
８１１ 軸方向通路
８１２ 径方向通路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内にシャフトの回転角度検出センサを備える電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機は様々な用途に用いられる。例えば、特許文献１には、油等の冷却媒体によって、ローター及びステーターが冷却される電動機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０２０３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動機は、ローターが取り付けられるシャフトの回転角度をレゾルバ等の回転角度検出センサによって検出し、制御に用いる。回転角度検出センサは、一般に電動機の筐体内に取り付けられるため、電動機の組み立て時においては、回転角度検出センサからの出力を取り出すためのケーブルを筐体の外部に引き出す作業に手間を要することがある。また、回転角度検出センサを筐体内に固定するとともに、回転角度検出センサを配置した空間を密封する場合、両方の機能を１つの部材で両立させようとすると、前記部材の精度の確保が困難である。本発明は、回転角度検出センサを筐体の内部に備える電動機において、回転角度検出センサからの出力を取り出すためのケーブルを筐体の外部に引き出す作業を簡易化することと、回転角度検出センサの固定及び回転角度検出センサを配置した空間の密封に用いる部材に求められる精度を抑えることとの少なくとも１つを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ローターが取り付けられるとともに、冷却媒体が通過する内部冷却媒体通路を内部に有するシャフトと、前記シャフトを内部に配置し、かつ回転可能に支持する筐体と、前記シャフトの一方の端部側における前記筐体の内部に設けられて、前記内部冷却媒体通路に前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、前記シャフトの前記一方の端部側に取り付けられて、前記シャフトの回転角度を検出する回転角度検出センサと、内部に前記冷却媒体供給部から供給される前記冷却媒体を通過させる貫通孔を有し、前記冷却媒体供給部と前記シャフトの前記一方の端部との間に介在して、前記冷却媒体を前記冷却媒体通路に導くとともに、前記回転角度検出センサを前記シャフトの前記一方の端部側から押さえ付ける押さえ部材と、前記回転角度検出センサの出力を取り出すための信号ケーブルの一端部と電気的に接続された端子を保持するとともに、前記筐体に取り付けられるコネクタと、を含むことを特徴とする電動機である。
【０００６】
本発明において、前記冷却媒体供給部が設けられる筐体は、前記押さえ部材が嵌め込まれる凹部を有することが好ましい。
【０００７】
本発明において、前記押さえ部材は、前記凹部に嵌め込まれるとともに、前記回転角度検出センサを押さえる側とは反対側の端面と前記凹部との間に空間を有することが好ましい。
【０００８】
本発明において、前記押さえ部材は、板状の部材によって前記筐体に固定されることが好ましい。
【０００９】
本発明において、前記コネクタが保持する前記端子は、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に引き出されることが好ましい。
【００１０】
本発明は、建設機械の上部旋回体を回転駆動する電動機であって、ローターが取り付けられるとともに、冷却媒体が通過する内部冷却媒体通路を内部に有するシャフトと、前記シャフトを内部に配置し、かつ回転可能に支持する筐体と、前記シャフトの一方の端部側における前記筐体の内部に設けられ、かつ上方に配置されて、前記内部冷却媒体通路に前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、前記シャフトの前記一方の端部側に取り付けられて、前記シャフトの回転角度を検出する回転角度検出センサと、内部に前記冷却媒体供給部から供給される前記冷却媒体を通過させる貫通孔を有し、前記冷却媒体供給部と前記シャフトの前記一方の端部との間に介在して、前記冷却媒体を前記冷却媒体通路に導くとともに、前記回転角度検出センサを前記シャフトの前記一方の端部側から押さえ付ける押さえ部材と、前記押さえ部材を前記筐体に固定する板状の固定部材と、前記回転角度検出センサの出力を取り出すための信号ケーブルの一端部と電気的に接続された端子を保持するとともに、前記筐体に取り付けられて、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に前記端子を引き出すコネクタと、前記冷却媒体供給部が設けられる筐体に設けられて前記押さえ部材の一部を嵌め込む凹部と、前記凹部と前記押さえ部材との間及び前記押さえ部材と前記シャフトとの間にそれぞれ設けられるシール部材と、を含むことを特徴とする電動機である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、回転角度検出センサを筐体の内部に備える電動機において、回転角度検出センサからの出力を取り出すためのケーブルを筐体の外部に引き出す作業を簡易化することと、回転角度検出センサの固定及び回転角度検出センサを配置した空間の密封に用いる部材に求められる精度を抑えることとの少なくとも１つを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、旋回用の電動機に本実施形態に係る電動機を用いたハイブリッド油圧ショベルを示す平面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る電動機を示す正面図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る電動機の平面図である。
【図４】図４は、図３のＶ−Ｖ矢視図である。
【図５】図５は、図２のＶＩ−ＶＩ矢視図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る電動機の冷却構造を示す模式図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る回転角度検出センサの保持構造を示す拡大断面図である。
【図８】図８は、レゾルバ押さえの斜視図である。
【図９】図９は、レゾルバ押さえの斜視図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る電動機が有する筐体の凸部の内部を示す平面図である。
【図１１】図１１は、レゾルバ押さえを凹部（回転角度検出センサ保持部）に固定する構造を示す図である。
【図１２】図１２は、コネクタをフランジ凸部に取り付ける際の他の例を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態の変形例に係る回転角度検出センサの保持構造を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００１４】
＜ハイブリッド油圧ショベル＞
図１は、旋回用の電動機に本実施形態に係る電動機を用いたハイブリッド油圧ショベルを示す平面図である。ハイブリッド油圧ショベル１０は、下部走行体をなす左右一対の履帯１１と、上部旋回体１２と、下部走行体と上部旋回体１２とを連結するスイングサークル１３と、旋回モータとして機能する電動機１と、スイングピニオン１Ａと、ブーム１４、アーム１５及びバケット１６を含むとともに上部旋回体１２に取り付けられた作業機１７とを有する。
【００１５】
左右一対の履帯１１は、右走行油圧モータと左走行油圧モータとにより駆動されて、ハイブリッド油圧ショベル１０を走行させる。上部旋回体１２は、旋回モータとして機能する電動機１により旋回する。上部旋回体１２にはスイングサークル１３のアウターレースが固定されており、下部走行体にはスイングサークル１３のインナーレースが固定されている。このような構造によって、スイングサークル１３は上部旋回体１２と下部走行体とを連結する。電動機１は、縦置き、すなわち、ハイブリッド油圧ショベル１０を水平面に設置した場合において、電動機１の入出力シャフトが重力の作用する方向に向かうように設置される。電動機１の入出力シャフトは、減速機構を備えたスイングマシナリを介してスイングピニオン１Ａと連結している。スイングピニオン１Ａは、スイングサークル１３のインナーレースに取り付けられた内歯に噛み合っている。電動機１の駆動力は、前記スイングマシナリを介してスイングピニオン１Ａに伝達されて、上部旋回体１２を旋回させる。ブーム１４、アーム１５及びバケット１６は、図示しない油圧ポンプから圧送される作動油によって、コントロールバルブを介して各々ブーム１４用、アーム１５用、バケット１６用の油圧シリンダによって駆動されて、掘削等の作業を実行する。
【００１６】
このハイブリッド油圧ショベル１０は、内燃機関で発電機及び油圧ポンプを駆動するとともに、発電機の電力で図示しないインバータを介して電動機１を駆動して、上部旋回体１２を旋回させる。さらに、ハイブリッド油圧ショベル１０は、電動機１を発電機として用いて、上部旋回体１２を停止させる際に必要な制動力を発生させるとともに、前記制動力によって電動機１が発電した電力を、キャパシタ又は二次電池等の蓄電装置に蓄える。このように、ハイブリッド油圧ショベル１０は、いわゆるハイブリッド方式の建設車両である。本実施形態においては、電動機１を建設車両の一種であるハイブリッド油圧ショベル１０の旋回モータとして用いた例を説明するが、電動機１の適用対象はこれに限定されるものではない。なお、ハイブリッド油圧ショベル１０は、内燃機関を有さない方式、すなわち、蓄電装置の電力で駆動される方式であってもよい。次に、電動機１の構造を説明する。
【００１７】
＜電動機の構造＞
図２は、本実施形態に係る電動機を示す正面図である。図３は、本実施形態に係る電動機の平面図である。図４は、図３のＶ−Ｖ矢視図である。図５は、図２のＶＩ−ＶＩ矢視図である。図２に示すように、電動機１は、筒型形状の筐体６の内部に入出力軸としてのシャフト８と、シャフト８に取り付けられたローターコア８２と、ローターコア８２の外周部に配置されたステーター９とを有する。すなわち、電動機１は、筒型形状の筐体６内にローターコア８２が取り付けられるシャフト８が配置される構造である。シャフト８は、両側に軸受７Ａ、７Ｂが取り付けられており、軸受７Ａ、７Ｂを介して筐体６に回転可能に支持される。
【００１８】
筐体６は、筒型の部材である筐体胴６１と、筐体胴６１の一方の端部（シャフト８の入出力側における端部）に取り付けられる端部側部材としての第１フランジ６２と、筐体胴６１の他方の端部に取り付けられる円板形状の第２フランジ６３と、を有する。後述するように、第２フランジ６３は、フランジ凸部６４と、蓋６５とを有するが、フランジ凸部６４及び蓋６５も、筐体６の一部である。
【００１９】
筐体胴６１と、第１フランジ６２と、第２フランジ６３とで囲まれる空間が、筐体６の内部になる。第１フランジ６２は、電動機１が使用される状態において、下方（重力の作用する方向側であり、図２、図５においては矢印Ｇで示す方向側）に配置される。例えば、電動機１が図１に示すハイブリッド油圧ショベル１０に搭載される場合、ハイブリッド油圧ショベル１０が水平面に接地している状態を電動機１が使用される状態であるとして、その状態において下方となる位置に第１フランジ６２が配置される。
【００２０】
筐体胴６１は、内周面が円筒形状の部材である。筐体胴６１は、電動機１を冷却する水を、ウォータージャケット６１２に導入するための冷却水導入口６１３と、前記ウォータージャケットから前記冷却水を排出するための冷却水排出口６１４とを有する。なお、水以外の液体、例えば、油等をウォータージャケット６１２に導入して電動機１を冷却してもよい。
【００２１】
電動機１は、例えば、油等の冷却媒体によってシャフト８及びステーター９等が冷却される。第１フランジ６２は、円板形状の部材である。第１第１フランジ６２は、電動機１の運転中において、筐体６の内部から冷却媒体を排出して、冷却媒体を吸引して吐出するポンプへ導くための冷却媒体排出口６２１を有している。また、第１フランジ６２は、電動機１を保守・点検する際に、筐体６内の冷却媒体を抜き取るためのドレーン口６２２を有している。第１フランジ６２は、筐体６の一方の端部に配置されるとともに、シャフト８が貫通している。第１フランジ６２から貫通したシャフト８に、動力伝達用のジョイント又は減速機の入力シャフト等が取り付けられる。本実施形態において、第１フランジ６２は筐体胴６１と別部材であるが、第１フランジ６２と筐体胴６１とを同一の部材としてもよい。
【００２２】
第２フランジ６３は、電動機１が使用される状態において、上方、すなわち、重力が作用する方向とは反対側に配置される。第２フランジ６３は、フランジ凸部６４と、蓋６５とを有する。蓋６５は、冷却媒体入口６５１を有する。冷却媒体入口６５１は、前記ポンプから吐出された冷却媒体を筐体６の内部に導入するためのものである。次に、電動機１の内部構造について説明する。
【００２３】
＜電動機の内部構造＞
図４に示すように、シャフト８の一端部側に取り付けられた軸受７Ａは第１フランジ６２に取り付けられ、シャフト８の他端部側に取り付けられた軸受７Ｂは第２フランジ６３に取り付けられる。このような構造により、シャフト８は、両側に設けられた２つの軸受７Ａ、７Ｂによって筐体６（より具体的には、筐体胴６１、第１フランジ６２及び第２フランジ６３）に回転可能に支持されて、回転中心軸Ｚｒを中心として回転する。回転中心軸Ｚｒは、シャフト８の中心軸である。
【００２４】
シャフト８の外周部に取り付けられるローターコア８２は、複数の鋼板（電磁鋼板）を積層した構造体である。ローターコア８２は、前記鋼板が積層された方向（積層方向）の両側から、バランスプレート８３、８４によって挟持される。バランスプレート８３、８４は、ローターコア８２を構成する複数の鋼板が分離しないように、シャフト８に取り付けられて、前記複数の鋼板に圧縮力を与えている。第１フランジ６２側のバランスプレート８４は、第１フランジ６２側、すなわち、電動機１のシャフト８の入出力側に配置される。
【００２５】
ローターコア８２の外周部には、筐体６の筐体胴６１の内周部に取り付けられたステーター９が配置される。ステーター９は、ステーターコア９１にコイル９２が巻き付けられた構造体である。コイル９２のステーターコア９１から突出した部分が、コイルエンドである。ステーターコア９１は、複数の鋼板（電磁鋼板）を積層した構造体である。
【００２６】
シャフト８は、回転中心軸Ｚｒに沿って延在する軸方向通路８１１と、軸方向通路８１１からシャフト８の径方向外側に向かって延在してシャフト８の表面に開口する複数の径方向通路８１２とを有する。軸方向通路８１１と径方向通路８１２とが、内部冷却媒体通路としてのシャフト内冷却媒体通路８１３となる。バランスプレート８４は、ローターコア８２と接する側に凹部８４１を有する。ローターコア８２は、複数の鋼板の積層方向、すなわちシャフト８の回転中心軸Ｚｒと平行な方向に向かってローターコア８２を貫通するローターコア貫通孔８２１を有する。また、ローターコア８２は、図示しない複数の永久磁石を有する。第２フランジ６３側のバランスプレート８３は、シャフト８の回転中心軸Ｚｒと平行な方向に向かうバランスプレート貫通孔８３１を有する。シャフト内冷却媒体通路８１３、凹部８４１、ローターコア貫通孔８２１及びバランスプレート貫通孔８３１は、それぞれ連通して冷却媒体が通過する通路となる。これらは、回転体であるシャフト８及びローターコア８２に設けられて、冷却媒体を通過させるための回転体側冷却媒体通路となる。
【００２７】
シャフト８の一方の端部側、より具体的には、第２フランジ６３側の端部側における側周部には、シャフト８の回転角度を検出する回転角度検出センサとしてのレゾルバ５０が取り付けられる。第２フランジ６３側の端部には、軸方向通路８１１が開口している。すなわち、レゾルバ５０は、シャフト８の側周部であって、軸方向通路８１１が開口している端部側に取り付けられる。
【００２８】
第２フランジ６３のフランジ凸部６４は、凸部内空間６４１を有している。凸部内空間６４１には、押さえ部材としてのレゾルバ押さえ４０が設けられる。レゾルバ押さえ４０は、静止系である蓋６５が有する冷却媒体供給部３から回転系であるシャフト８に冷却媒体を供給するための機能と、回転角度検出センサとしてのレゾルバ５０を第２フランジ６３に設けられたフランジ凸部６４へ押さえ付けて固定する機能と、を有する。レゾルバ押さえ４０は、内部を貫通する冷却媒体導入通路４１を有している。冷却媒体導入通路４１は、シャフト８の軸方向通路８１１の開口部と対向しており、軸方向通路８１１に冷却媒体を導入する。また、フランジ凸部６４は、軸受７Ｂに冷却媒体を供給する軸受側通路６４３を有する。軸受７Ｂは、軸受側通路６４３から冷却媒体が供給される。また、フランジ凸部６４は、レゾルバ５０の出力を取り出すためのケーブルを保持するコネクタ５５が取り付けられている。
【００２９】
蓋６５は、フランジ凸部６４の開口部に取り付けられて、フランジ凸部６４が有する凸部内空間６４１を塞ぐ。また、蓋６５は、冷却媒体供給部３を有する。より具体的には、冷却媒体供給部３は、筐体６を構成する蓋６５の内部に設けられる。蓋６５は、上方（鉛直方向とは反対側）に配置されるので、冷却媒体供給部３も上方に配置される。冷却媒体供給部３は、後述する軸受用通路２３及びローター用通路２８を有する。冷却媒体供給部３は、静止系である蓋６５に取り付けられている冷却媒体入口６５１から冷却媒体を導入し、この冷却媒体を、回転系であるシャフト８が有するシャフト内冷却媒体通路８１３にローター用通路２８を介して供給する。このように、冷却媒体供給部３は、静止系から回転系へ冷却媒体を供給する。また、冷却媒体供給部３は、フランジ凸部６４が有する軸受側通路６４３にも、冷却媒体入口６５１から導入された冷却媒体を、軸受用通路２３を介して供給する。軸受側通路６４３に供給された冷却媒体は、軸受７Ｂに供給される。
【００３０】
図５に示すように、フランジ凸部６４に取り付けられる蓋６５は、冷却媒体入口６５１からの冷却媒体を配分する第１冷却媒体分配通路６５３と、第２冷却媒体分配通路６５５と、第３冷却媒体分配通路６５６と、第４冷却媒体分配通路６５７とを有する。また、蓋６５は、フィルター２４を格納するフィルター格納部６５４と、リリーフ通路２５と、リリーフ弁２６とを有する。冷却媒体入口６５１は、第１冷却媒体分配通路６５３を介してフィルター格納部６５４とつながっている。
【００３１】
第２冷却媒体分配通路６５５は、フィルター格納部６５４とつながっており、フィルター２４を通過した冷却媒体の一部をレゾルバ押さえ４０の冷却媒体導入通路４１へ導入する。第２冷却媒体分配通路６５５と冷却媒体導入通路４１とが、ローター用通路２８に相当する。第３冷却媒体分配通路６５６は、フィルター格納部６５４とつながっており、フィルター２４を通過し、冷却媒体導入通路４１へ導入された冷却媒体の残りを、第４冷却媒体分配通路６５７に導入する。第３冷却媒体分配通路６５６と、第４冷却媒体分配通路６５７と、軸受側通路６４３とが、軸受用通路２３に相当する。
【００３２】
リリーフ通路２５は、冷却媒体入口６５１とリリーフ弁２６とを接続している。リリーフ弁２６は、フィルター２４をバイパスするように、リリーフ通路２５と第２冷却媒体分配通路６５５及び第３冷却媒体分配通路６５６との間に介在する。リリーフ通路２５内の冷却媒体の圧力がリリーフ弁２６の開弁圧力を超えるとリリーフ弁２６が開き、冷却媒体入口６５１からの冷却媒体を、フィルター２４をバイパスして第２冷却媒体分配通路６５５及び第３冷却媒体分配通路６５６に流す。リリーフ弁２６の開弁圧力は、例えば、フィルター２４が目詰まりして交換が必要になったときにおけるリリーフ通路２５内の圧力に設定することができる。このようにすれば、フィルター２４が目詰まりして交換が必要になったときであっても、確実に軸受７Ｂ及びローターコア８２等に冷却媒体を供給することができる。また、リリーフ弁２６の開弁圧力を前述したように設定するとともに、リリーフ弁２６が開いたことを報知する手段を用意しておけば、リリーフ弁２６が開いたことによりフィルター２４の交換時期を報知することができる。
【００３３】
本実施形態において、蓋６５が有する複数の冷却媒体の通路のうち、電動機１の回転中心軸Ｚｒと直交する通路は、同一の平面内に配置されている。この場合、それぞれの通路の中心軸が同一の平面内に配置される。より具体的には、図５に示す第１冷却媒体分配通路６５３、フィルター格納部６５４、第３冷却媒体分配通路６５、リリーフ通路２５、リリーフ弁２６とリリーフ通路とを接続する通路、第１冷却媒体分配通路６５３及び冷却媒体入口６５１とフィルター格納部６５４とを接続する通路等は、それぞれの中心軸が同一の平面内に配置される。
【００３４】
電動機１の回転中心軸Ｚｒと直交する蓋６５内の通路は、例えば、水平方向から蓋６５に穿孔されて形成されるが、前記通路を上述したように配置することで、蓋６５に前記通路を加工する際に、効率的な段取りを選択しやすくなるとともに、効率的に加工することができる。すなわち、電動機１の回転中心軸Ｚｒと直交する蓋６５内の複数の通路を形成する場合、基準面から工具までの高さを一定にして、水平方向から蓋６５の複数箇所に穿孔することができるので、穿孔時に工具の高さを変更する機会を最小限にすることができる。その結果、電動機１の回転中心軸Ｚｒと直交する複数の通路を蓋６５に形成する際の作業時間及び工具設定の手間を低減することができるので、生産性の向上及び製造コストの低減を実現することができる。
【００３５】
フランジ凸部６４、すなわち静止系に軸受用通路２３を設けることにより、冷却媒体の供給は、ローターコア８２の回転の影響を受けない。このため、シャフト８側から軸受７Ｂに油路を形成する場合と比較して、ローターコア８２の回転にともなう冷却媒体の変動を抑制できる。その結果、軸受７Ｂへ適切な量の冷却媒体を供給することができる。次に、電動機１が備える冷却構造について説明する。
【００３６】
＜電動機の冷却構造＞
図６は、本実施形態に係る電動機の冷却構造を示す模式図である。上述したように、電動機１は、冷却媒体ＣＬによってシャフト８及びステーター９等が冷却されるとともに、冷却媒体ＣＬで軸受７Ｂが潤滑される。電動機１の冷却構造２は、ポンプ２１と、ポンプ用電動機５と、通路２２と、軸受用通路２３と、ローター用通路２８と、油溜まり部３９と、排出通路３２と、フィルター２４と、リリーフ通路２５と、リリーフ弁２６と、フィルター３８とを含む。フィルター３８とポンプ２１との間には、冷却媒体ＣＬを冷却する冷却器を設けてもよい。ポンプ２１と、ポンプ用電動機５とは、ポンプ用電動機５の入出力軸５Ａによって連結されている。ポンプ２１の駆動手段は、ポンプ用電動機５以外であってもよく、例えば、図１に示すハイブリッド油圧ショベル１０の動力発生源である内燃機関であってもよい。本実施形態において、フィルター２４とフィルター３８とは電動機１に内蔵されている。
【００３７】
電動機１を冷却する場合、ポンプ用電動機５がポンプ２１を駆動する。すると、ポンプ２１は、排出通路３２から冷却媒体ＣＬを吸引し、通路２２に吐出する。冷却媒体ＣＬは、フィルター２４を通過する過程で異物等が取り除かれて、軸受用通路２３及びローター用通路２８へ流入する。軸受用通路２３へ流入した冷却媒体ＣＬは、軸受７Ｂを冷却及び潤滑した後、油溜まり部３９に集められる。ローター用通路２８へ流入した冷却媒体ＣＬは、電動機１のローターコア及びコイルを冷却した後、油溜まり部３９に集められる。油溜まり部３９とポンプ２１の吸引口とは、途中にフィルター３８が設けられた排出通路３２で接続されている。油溜まり部３９に集められた冷却媒体ＣＬは、排出通路３２を通過した後、フィルター３８で異物が取り除かれて、再びポンプ２１に吸引され、通路２２へ吐出される。
【００３８】
通路２２は、ポンプ２１の吐出口に接続されており、電動機１内でフィルター２４の入口側とリリーフ通路２５とに分岐する。フィルター２４の出口側に設けられた冷却媒体を通過させる通路は、軸受用通路２３と、ローター用通路２８とに分岐する。軸受用通路２３は、軸受７Ｂに冷却媒体を供給して、これを冷却及び潤滑する。ローター用通路２８は、電動機１のローターに冷却媒体を供給し、これを冷却する。なお、冷却構造２は、軸受用通路２３を必ずしも有する必要はない。ポンプ２１の吐出口に接続されている通路２２から分岐したリリーフ通路２５は、リリーフ弁２６の入口に接続される。リリーフ弁２６の出口側は、フィルター２４の出口側と接続される。
【００３９】
冷却構造２は、例えば、フィルター２４が目詰まりして、冷却媒体がフィルター２４へ流れにくくなると、通路２２及びリリーフ通路２５の圧力が上昇する。リリーフ通路２５内における冷却媒体の圧力がリリーフ弁２６の開弁圧力を超えると、リリーフ弁２６が開く。そして、リリーフ弁２６は、フィルター２４をバイパスして冷却媒体を軸受用通路２３及びローター用通路２８に流す。このようにして、冷却構造２は、フィルター２４が目詰まり等した場合でも、リリーフ弁２６が冷却媒体を軸受用通路２３及びローター用通路２８に流して、軸受７Ｂの冷却及び潤滑並びにローターコア等の冷却を維持することができる。次に、電動機１の冷却時における冷却媒体の流れを説明する。
【００４０】
＜冷却時における冷却媒体の流れ＞
蓋６５の冷却媒体入口６５１から供給され、フィルター２４を通過した冷却媒体の一部は、ローター用通路２８を通ってシャフト内冷却媒体通路８１３の軸方向通路８１１に流入する。この冷却媒体は、径方向通路８１２を通過してバランスプレート８４の凹部８４１を通ってローターコア貫通孔８２１に流入する。冷却媒体は、ローターコア貫通孔８２１を通過する過程でローターコア８２及び図示しない永久磁石を冷却した後、バランスプレート８３のバランスプレート貫通孔８３１から流出する。ローターコア８２が回転している場合、バランスプレート貫通孔８３１から流出した冷却媒体は、遠心力によりステーター９のコイルエンド（コイル９２がステーターコア９１から突出した部分）に供給される。この冷却媒体は、筐体６内を下方に流れる過程でステーター９を冷却して、第１フランジ６２の筐体６の内部側に設けられた第１の排出口２７に集められる。図４の符号ＯＬは、油溜まり部３９に溜まる冷却媒体の液面を示している。このように、油溜まり部３９に溜まる冷却媒体の量は、図４に示すように、第１のフランジ側に向けて突出しているコイルエンドの一部が常に浸かる程度に冷却媒体排出口６２１からの排出量が調節されていて、前記コイルエンドを冷却するようになっている。
【００４１】
蓋６５の冷却媒体入口６５１から供給され、フィルター２４を通過した冷却媒体のうち、ローター用通路２８に流入しなかった冷却媒体は、軸受用通路２３に流入して、軸受７Ｂに供給される。この冷却媒体は、軸受７Ｂを冷却及び潤滑した後、筐体６内を下方に流れる。その過程で、ローターコア８２及び図示しない永久磁石と接してこれを冷却する。ローターコア８２と接した冷却媒体の一部は、遠心力によりローターコア８２の径方向外側のステーター９に供給されてこれを冷却する。ステーター９を冷却した冷却媒体は、筐体６内を下方に流れて、第１フランジ６２の筐体６の内部側に設けられた油溜まり部３９に集められる。
【００４２】
油溜まり部３９に集められた冷却媒体は、主に第１の排出口２７を通って排出通路３２へ流入した後、フィルター３８へ導かれて異物等が除去されてから、第１フランジ６２が有する冷却媒体排出口６２１から排出される。第１の排出口２７を通過しなかった油溜まり部３９の冷却媒体は、軸受７Ａの内輪と外輪と転動体との間の空間を通って軸受外空間２９へ流入した後、第２の排出口３０を通過する。その結果、油溜まり部３９に集められた冷却媒体は、軸受７Ａを冷却し、潤滑する。第２の排出口３０を通過した冷却媒体は、排出通路３２に流入した後、フィルター３８へ導かれて異物等が除去されてから、第１フランジ６２が有する冷却媒体排出口６２１から排出される。
【００４３】
このように、冷却媒体は、ローターコア８２及びステーター９を冷却するとともに、軸受７Ａ、７Ｂを冷却及び潤滑する。この他にも、上述したように、筐体６の筐体胴６１が有するウォータージャケット６１２へ冷却水導入口６１３から冷却水が供給される。この冷却水は、筐体６を介して主にステーター９を冷却する。第１フランジ６２と筐体胴６１との間には、ウォータージャケット６１２を封止するための封止部材として、ガスケット３５が設けられる。ガスケット３５は、筐体胴６１と第１フランジ６２との間から筐体６の内部の冷却媒体が流出し、ウォータージャケット６１２に混入したり、筐体６の外部に流出したりすることを回避するためのオイルシールとしての機能も有する。次に、電動機１が有する筐体６の蓋６５とフランジ凸部６４との間に設けられた、回転角度検出センサの保持構造について説明する。
【００４４】
＜回転角度検出センサの保持構造＞
図７は、本実施形態に係る回転角度検出センサの保持構造を示す拡大断面図である。図８、図９は、レゾルバ押さえの斜視図である。図１０は、本実施形態に係る電動機が有する筐体の凸部の内部を示す平面図である。図１１は、レゾルバ押さえを凹部（回転角度検出センサ保持部）に固定する構造を示す図である。図１２は、コネクタをフランジ凸部に取り付ける際の他の例を示す図である。レゾルバ５０は、回転系であるシャフト８に取り付けられるレゾルバローター５０Ｒと、静止系である第２フランジ６３に取り付けられるレゾルバステーター５０Ｓとを含んでいる。レゾルバローター５０Ｒは、シャフト８とともに回転する。したがって、レゾルバローター５０Ｒは、シャフト８の回転中心軸Ｚｒを中心として回転する。
【００４５】
レゾルバ５０のレゾルバステーター５０Ｓは、第２フランジ６３に設けられた凹部である回転角度検出センサ保持部６４２に嵌め込まれる。レゾルバローター５０Ｒが取り付けられるシャフト８は、レゾルバローター５０Ｒの内径よりも外径が大きくなる段部８Ｄを有しており、レゾルバローター５０Ｒが段部８Ｄで係止される。このような構造により、レゾルバローター５０Ｒは、レゾルバステーター５０Ｓと対向する位置に配置される。レゾルバ５０は、レゾルバ押さえ４０によってシャフト８の一方の端部（軸方向通路８１１が開口する端面８Ｔａ）側から第２フランジ６３に押し付けられる。レゾルバ押さえ４０は、板状の部材としての固定部材５４によって、第２フランジ６３に固定される。このようにして、レゾルバ５０（より具体的にはレゾルバステーター５０Ｓ）は、第２フランジ６３に固定される。なお、固定部材５４は、例えば、金属の板材を打ち抜き及び折り曲げ加工等することにより製造することができる。
【００４６】
図７から図９に示すように、レゾルバ押さえ４０は、円柱形状の胴部４０Ｂと、胴部４０Ｂの一方の端部に設けられて胴部４０Ｂの径方向外側に向かって張り出す張出部４０Ｆとを有する。また、胴部４０Ｂは、他端部側、すなわち張出部４０Ｆが設けられている端部とは反対の端部側に、周方向に延在する溝４２を有する。図７に示すように、溝４２にはシール部材としてのＯリング５３が設けられる。レゾルバ押さえ４０は、例えば、アルミニウム合金で製造される。レゾルバ押さえ４０は、蓋６５とは別部材なので、蓋６５の材料とは異なる材料で製造することもできる。このようにすることで、レゾルバ押さえ４０に適切な材料を用いることができるとともに、レゾルバ押さえ４０の精度を向上させることもできる。
【００４７】
回転角度検出センサの保持構造（レゾルバ保持構造）４において、レゾルバ押さえ４０の一端部側の端面、すなわち張出部４０Ｆ側の端面４０Ｔｂは、レゾルバ５０のレゾルバステーター５０Ｓと接している。また、レゾルバ押さえ４０の他端部側の端面、すなわち溝４２側の端面４０Ｔａは、蓋６５が有する凹部６５Ｕに嵌め込まれて、凹部６５Ｕと対向する。なお、蓋６５は、筐体６において、図４に示す冷却媒体供給部３が設けられる部分である。レゾルバ押さえ４０は、胴部４０Ｂの端面４０Ｔａから張出部４０Ｆに向かって、冷却媒体導入通路４１が貫通している。
【００４８】
図７、図９に示すように、レゾルバ押さえ４０Ｆは、張出部４０Ｆ側に凹部４３を有している。凹部４３は、平面視が円形であり、溝４２側の端面４０Ｔａ側の内径が最も小さく、張出部４０Ｆの端面４０Ｔｂ側の内径が大きくなっている。凹部４３の内径が変化する部分は段部４０Ｄとなっている。図７に示すように、シャフト８がレゾルバ５０のレゾルバローター５０Ｒから突出した部分が、凹部４３に差し込まれる。シャフト８とレゾルバ押さえ４０の凹部４３との間には、シール部材としてのオイルシール５１が設けられる。凹部４３に設けられたオイルシール５１は、段部４０Ｄに係止される。
【００４９】
レゾルバ押さえ４０の張出部４０Ｆは、冷却媒体導入通路４１の貫通方向と平行な方向から見た場合において、円の一部が１つの弦で切り取られた切欠部４０Ｃを有している。図１０、図１１に示すように、張出部４０Ｆに設けられた切欠部４０Ｃは、回転角度検出センサ保持部６４２に向かって折り込まれた固定部材５４の回り止め部５４Ｔに係り合うことにより、回転中心軸Ｚｒを中心としたレゾルバ押さえ４０の回転が抑制される。なお、図１１は、レゾルバ押さえ４０の切欠部４０Ｃからレゾルバ押さえ４０、固定部材５４及び回転角度検出センサ保持部６４２を見た状態を示している。
【００５０】
フランジ凸部６４は、第２フランジ６２から突出した部分であり、内部に凸部内空間６４１を有している。図１０に示すように、凸部内空間６４１は、図７に示す第２フランジ６２から突出する４個の壁６４３Ａ、６４３Ｂ、６４３Ｃ、６４３Ｄで囲まれた空間であり、開口部が蓋６５で閉じられる。蓋６５は、４個の壁６４３Ａ、６４３Ｂ、６４３Ｃ、６４３Ｄの端面、すなわち、凸部内空間６４１の開口部側におけるフランジ凸部６４の端面（凸部端面）６４Ｔと接している。図７、図１０に示すように、凸部端面６４Ｔは、凸部内空間６４１の開口部を囲むように、４個の壁６４３Ａ、６４３Ｂ、６４３Ｃ、６４３Ｄ全周に向かって延在する溝６４Ｓを有する。図７に示すように、溝６４Ｓには、シール部材としてのＯリング５２が取り付けられる。蓋６５がフランジ凸部６４に取り付けられると、Ｏリング５２が凸部内空間６４１を封止する。
【００５１】
レゾルバ押さえ４０は、凸部内空間６４１内に配置され、かつ蓋６５と第２フランジ６２との間、より具体的には、蓋６５の凹部６５Ｕとフランジ凸部６４の回転角度検出センサ保持部６４２との間に介在する。レゾルバ押さえ４０は、回転角度検出センサ保持部６４２に取り付けられて、レゾルバ５０を押さえ付けて第２フランジ６３に固定すると、他端部側の端面、すなわち溝４２側の端面４０Ｔａが、フランジ凸部６４の凸部端面６４Ｔよりも凸部内空間６４１の外側に突出する。突出したレゾルバ押さえ４０は、蓋６５の凹部６５Ｕに嵌め込まれる。凹部６５Ｕの深さは、凸部端面６４Ｔから溝４２側の端面４０Ｔａまでの寸法よりも大きくなっている。このため、凹部６５Ｕに嵌め込まれたレゾルバ押さえ４０の溝４２側の端面４０Ｔａと、これに対向する凹部６５Ｕの部分との間には、空間ＢＳが形成される。空間ＢＳは、例えば、昇温によりレゾルバ押さえ４０が伸びた場合に、レゾルバ５０と蓋６５との接触を回避する。
【００５２】
レゾルバ押さえ４０がレゾルバ５０を押さえ付けた後、図１０に示すように、固定部材５４の第１開口部５４Ｈａにレゾルバ押さえ４０（より具体的にはレゾルバ押さえ４０の胴部４０Ｂ）を通して固定部材５４をボルト５７によって図７に示す第２フランジ６３に固定する。このようにすることで、レゾルバ５０（より具体的にはレゾルバステーター５０Ｓ）は、レゾルバ押さえ４０と固定部材５４とを介して第２フランジ６３に固定される。蓋６５がフランジ凸部６４に取り付けられると、蓋６５の凹部６５Ｕにレゾルバ押さえ４０の端面４０Ｔａが嵌め込まれるが、凹部６５Ｕとレゾルバ押さえ４０との間には、空間ＢＳが介在するため、蓋６５からレゾルバ押さえ４０を介してレゾルバ５０に力が加わることが回避される。
【００５３】
本実施形態において、レゾルバ保持構造４は、蓋６５を用いずに、レゾルバ押さえ４０及び固定部材５４を用いてレゾルバ５０を第２フランジ６３へ固定して保持させる。すなわち、レゾルバ保持構造４は、蓋６５からレゾルバ５０を押さえて保持する機能（レゾルバ保持機能）を分離し、レゾルバ保持機能をレゾルバ押さえ４０及び固定部材５４に持たせている。そして、レゾルバ保持構造４は、蓋６５に、凸部内空間６４１を密封する機能（凸部空間密封機能）を持たせている。レゾルバ保持機能と凸部空間密封機能とを１つの部材（例えば蓋６５）が両立する場合、前記部材とレゾルバ５０との位置との精度及び前記部材と凸部端面６４Ｔとの位置との精度を高くしないと両方の機能を実現することは困難である。すなわち、１つの部材において２箇所の精度を高くしないと両方の機能を実現することは困難である。しかし、レゾルバ保持構造４は、レゾルバ保持機能と凸部空間密封機能とを異なる部材に担わせているので、１つの部材が両方の機能を有する必要はない。その結果、１つの部材において２箇所の精度を高くする必要はない。すなわち、回転角度検出センサとしてのレゾルバ５０の固定及びレゾルバ５０を配置した空間の密封に用いる部材に求められる精度を抑えることができるので、製造が容易になるという利点がある。
【００５４】
蓋６５の凹部６５Ｕは、冷却媒体供給部３（図４参照）の一部である第２冷却媒体分配通路６５５が開口している。第２冷却媒体分配通路６５５の開口部は、凹部６５Ｕに嵌め込まれるレゾルバ押さえ４０が有する冷却媒体導入通路４１の、端面４０Ｔａ側における開口部と対向している。冷却媒体導入通路４１の張出部４０Ｆ側における開口部は、シャフト８の端面８Ｔａ側における軸方向通路８１１の開口部と対向している。蓋６５の凹部６５Ｕとレゾルバ押さえ４０との間にはＯリング５３が介在しているので、両者の間からの冷却媒体の漏れが抑制される。また、レゾルバ押さえ４０とシャフト８との間には、オイルシール５１が介在しているので、両者の間からの冷却媒体の漏れが抑制される。
【００５５】
このような構造により、レゾルバ保持構造４は、第２冷却媒体分配通路６５５から供給された冷却媒体を、レゾルバ押さえ４の冷却媒体導入通路４１を介してシャフト８の軸方向通路８１１へ供給することができる。レゾルバ押さえ４０は静止系に設けられており、シャフト８は回転系に設けられているので、レゾルバ保持構造４は、静止系から回転系へ冷却媒体を供給することができる。
【００５６】
また、本実施形態においては、第２冷却媒体分配通路６５５を含む冷却媒体供給部３（図４参照）を有する蓋６５と、冷却媒体導入通路４１を有するレゾルバ押さえ４０とを別部材としている。このような構造により、冷却媒体供給部３又は冷却媒体導入通路４１に異物が混入して不具合等が発生した場合には、蓋６５とレゾルバ押さえ４０とを分解して、冷却媒体供給部３又は冷却媒体導入通路４１を容易に掃除等することができる。このように、蓋６５とレゾルバ押さえ４０とを別部材とすることにより、冷却媒体の経路を短い単位に分解することができるので、冷却媒体の経路をメンテナンスしやすくなるという利点もある。
【００５７】
本実施形態において、第２冷却媒体分配通路６５５の内径をＤ１とし、冷却媒体導入通路４１の内径をＤ２とし、軸方向通路８１１の内径をＤ３とすると、Ｄ１＝Ｄ２＜Ｄ３の関係にあるが、これらの関係は上述したものに限定されない。例えば、冷却媒体導入通路４１の内径Ｄ２＜第２冷却媒体分配通路６５５の内径Ｄ１とすることにより、軸方向通路８１１に供給される冷却媒体の量を抑制することもできる。また、冷却媒体導入通路４１は、例えば、ドリルによる穿孔加工により形成することができる。このため、仕様の異なる複数種類の電動機において、同一のレゾルバ押さえ４０を用いるとともに、冷却媒体導入通路４１の内径Ｄ２のみを異ならせて穿孔することによって、シャフト８への冷却媒体の供給量を調整することもできる。このようにすることで、部品の共通化を図ることもできる。
【００５８】
蓋６５の凹部６５Ｕとレゾルバ押さえ４０との間に形成される空間ＢＳは、第２冷却媒体分配通路６５５から供給された冷却媒体を貯めて保持する機能を有する。このため、冷却媒体の供給系統に何らかの不具合が発生して、第２冷却媒体分配通路６５５からの冷却媒体の供給が一時的に途絶えた場合でも、空間ＢＳに貯められた冷却媒体がシャフト８の軸方向通路８１１に供給されるので、電動機１のローター及びステーターの冷却を継続することができる。本実施形態では、第２冷却媒体分配通路６５５の開口部と冷却媒体導入通路４１の開口部とは対向しているが、両者をオフセットして（両者の重なりを小さくする又は両者を重ねないで）配置することにより、第２冷却媒体分配通路６５５から流出した冷却媒体は、レゾルバ押さえ４０の端面４０Ｔａに衝突してから冷却媒体導入通路４１へ流入する。このようにすることで、第２冷却媒体分配通路６５５から流出した冷却媒体が空間ＢＳに滞留する時間を長くすることができるので、より効率的に空間ＢＳへ冷却媒体を貯めることができる。
【００５９】
図１０に示すように、レゾルバ５０は、複数の端子（レゾルバ端子）５０Ｔを有している。複数のレゾルバ端子５０Ｔは、レゾルバ５０に励磁信号を供給したり、レゾルバ５０が検出したシャフト８の回転角度を取り出したりするものである。複数のレゾルバ端子５０Ｔは、コネクタ５５が有し、かつ保持している端子（コネクタ端子）５５Ｔと信号ケーブル５６によって電気的に接続される。すなわち、信号ケーブル５６は、レゾルバ５０の出力を取り出すためのものであり、一端部がコネクタ端子５５Ｔと電気的に接続され、他端部がレゾルバ端子５０Ｔと電気的に接続される。なお、信号ケーブル５６は、レゾルバ５０に励磁信号を供給する機能も有する。コネクタ５５は、電動機１内の温度を検出するための温度センサ及びステーター９のコイル９２に電力を供給する電源ケーブルの接触状態を検出するためのセンサ等、電動機１の状態を検出するための各種センサからの信号ケーブル５６Ｓも接続されている。
【００６０】
フランジ凸部６４は、コネクタ５５を取り付けるためのコネクタ取付孔６４Ｈを有している。本実施形態では、図１０に示す壁６４３Ａに、コネクタ取付孔６４Ｈが設けられている。コネクタ５５は、フランジ凸部６４の凸部内空間６４１側からシール部材５５Ｓを挟んでコネクタ取付孔６４Ｈに取り付けられる。また、図１２に示すように、コネクタ５５は、凸部内空間６４１の外側からシール部材５５Ｓを挟んでコネクタ取付孔６４Ｈに取り付けられてもよい。フランジ凸部６４は、筐体６の一部であるので、コネクタ５５は筐体６に取り付けられる。コネクタ取付孔６４Ｈから現れたコネクタ５５に、コネクタ５５のコネクタ端子５５Ｔと電気的に接続されるとともに、電動機１の制御装置に接続される外部のコネクタを接続する。このようにすることで、前記制御装置は、レゾルバ５０の出力及びレゾルバ５０の励磁をすることができる。
【００６１】
本実施形態において、フランジ凸部６４の凸部内空間６４１は、凸部内空間底部６４Ｂ（第２フランジ６３の蓋６５側における表面）と蓋６５との間の大きさ（凸部空間高さ）が、コネクタ５５を取り付けるために十分な大きさとしてある。このようにすることで、本実施形態においては、フランジ凸部６４の壁６４３Ａにコネクタ５５を取り付けるとともに、凸部内空間６４１内にコネクタ５５の少なくとも一部を配置することができる。また、コネクタ端子５５Ｔとレゾルバ端子５０Ｔとを電気的に接続する信号ケーブル５６を、凸部内空間６４１に格納することができる。
【００６２】
レゾルバ端子５０Ｔとコネクタ端子５５Ｔとを信号ケーブル５６で接続し、蓋６５で凸部内空間６４１を封止する場合、本実施形態においては、次の方法が考えられる。
（１）信号ケーブル５６の一端部にコネクタ端子５５Ｔが電気的に接続され、他端部にレゾルバ端子５０Ｔが電気的に接続されるとともに、コネクタ端子５５Ｔがコネクタ５５に保持されたレゾルバユニットを用意する。次に、レゾルバ５０をフランジ凸部６４に取り付けて固定するとともに、コネクタ５５をフランジ凸部６４のコネクタ取付孔６４Ｈに、シール部材５５Ｓを挟んで取り付ける。その後、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付けて凸部内空間６４１を封止する。
（２）信号ケーブル５６が電気的に接続されたコネクタ端子５５Ｔを保持したコネクタ５５を準備する。次に、信号ケーブル５６のコネクタ端子５５Ｔとは反対側の端部を、フランジ凸部６４に取り付けられたレゾルバ５０のレゾルバ端子５０Ｔに、例えば、はんだ付け等で電気的に接続する。次に、コネクタ５５をフランジ凸部６４のコネクタ取付孔６４Ｈに、シール部材５５Ｓを挟んで凸部内空間６４１の内側から取り付ける。その後、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付けて凸部内空間６４１を封止する。
（３）信号ケーブル５６が電気的に接続されたコネクタ端子５５Ｔを保持したコネクタ５５を準備する。次に、コネクタ５５をフランジ凸部６４のコネクタ取付孔６４Ｈに、シール部材５５Ｓを挟んで取り付ける。この場合、コネクタ５５は、凸部内空間６４１の内側から取り付ける。次に、信号ケーブル５６のコネクタ端子５５Ｔとは反対側の端部を、フランジ凸部６４に取り付けられたレゾルバ５０のレゾルバ端子５０Ｔに、例えば、はんだ付け等で電気的に接続する。その後、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付けて凸部内空間６４１を封止する。
（４）信号ケーブル５６が電気的に接続されたコネクタ端子５５Ｔを保持したコネクタ５５を準備する。次に、コネクタ５５をフランジ凸部６４のコネクタ取付孔６４Ｈに、凸部内空間６４１の外側からシール部材５５Ｓを挟んで取り付ける。この場合、コネクタ取付孔６４Ｈに信号ケーブル５６を通してから、コネクタ５５をコネクタ取付孔６４Ｈに取り付ける。次に、信号ケーブル５６のコネクタ端子５５Ｔとは反対側の端部を、フランジ凸部６４に取り付けられたレゾルバ５０のレゾルバ端子５０Ｔに、例えば、はんだ付け等で電気的に接続する。その後、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付けて凸部内空間６４１を封止する。
【００６３】
上記（１）の方法は、レゾルバ５０とコネクタ５５と信号ケーブル５６とが接続されたレゾルバユニットを用意し、前記レゾルバユニットのレゾルバ５０を凸部内空間６４１の所定位置に取り付けて第２フランジ６３に固定するとともに、コネクタ５５をコネクタ取付孔６４Ｈに取り付ける。このため、凸部内空間６４１でのはんだ付け等の作業は不要になるので、作業効率が向上する。また、（１）の方法は、蓋６５又はフランジ凸部６４に信号ケーブル５６を通す手間が不要である。
【００６４】
さらに、（１）の方法は、フランジ凸部６４とコネクタ５５との間に介在するシール部材５５Ｓによって凸部内空間６４１の気密性を保つことができる。このため、（１）の方法は、蓋６５又はフランジ凸部６４に信号ケーブル５６を通した場合に必要となる、信号ケーブル５６と蓋６５又はフランジ凸部６４とを防水するためにモールド樹脂の封入作業が不要になる。したがって、前記モールド樹脂が硬化する時間が短縮できる。その結果、（１）の方法は、その結果、回転角度検出センサとしてのレゾルバ５０を筐体６の内部に備える電動機１において、レゾルバからの出力を取り出すための信号ケーブル５６を筐体６の外部に引き出す作業を簡易化することができるので、前記作業の効率及び生産性を向上させることができる。
【００６５】
上記（２）、（３）の方法は、上記（１）の方法と比較して、凸部内空間６４１でレゾルバ端子５０Ｔと信号ケーブル５６とを電気的に接続する作業は必要になるが、これ以外は、（１）の方法と同様な利点が得られる。また、上記（４）の方法は、上記（１）の方法と比較して、コネクタ取付孔６４Ｈに信号ケーブル５６を通す作業及び凸部内空間６４１でレゾルバ端子５０Ｔと信号ケーブル５６とを電気的に接続する作業は必要になるが、これ以外は、（１）の方法と同様な利点が得られる。
【００６６】
このように、本実施形態において、図２、図４等に示す電動機１は、フランジ凸部６４の凸部内空間６４１における凸部空間高さを大きくして、コネクタ５５をフランジ凸部６４に取り付けることができるようにしているので、レゾルバ端子５０Ｔとコネクタ端子５５Ｔとを信号ケーブル５６で接続し、蓋６５で凸部内空間６４１を封止する場合の作業効率を向上させることができる。しかし、電動機１は、筐体６を構成するフランジ凸部６４の凸部空間高さが大きくなったため、第２冷却媒体分配通路６５５からシャフト８が有する軸方向通路８１１までの距離が遠くなる。このため、電動機１は、蓋６５が有する第２冷却媒体分配通路６５５の開口部とシャフト８の端面８Ｔａ側における軸方向通路８１１の開口部との間にレゾルバ押さえ４０を介在させて、レゾルバ押さえ４０の冷却媒体導入通路４１を介して第２冷却媒体分配通路６５５から軸方向通路８１１へ冷却媒体を供給する。このようにすることで、シャフト８を延長する必要がなくなるため、既存のシャフト８からの設計変更も不要になる。
【００６７】
このように、レゾルバ押さえ４０は、上述したレゾルバ保持機能の他に、第２冷却媒体分配通路６５５から軸方向通路８１１へ冷却媒体を供給するための機能も有する。レゾルバ５０は、端面４０Ｔａをフランジ凸部６４の凸部端面６４Ｔから突出させて、蓋６５の凹部６５Ｕに嵌め込んでいる。このようにすることで、蓋６５をフランジ凸部６４に取り付ける際の位置決めをすることもできるので、作業効率が向上する。
【００６８】
図１０に示すように、固定部材５４は、第１開口部５４Ｈａの他に、第２開口部５４Ｈｂを有する。５４Ｈｂからは、信号ケーブル５６Ｓが引き出されている。信号ケーブル５６Ｓは、凸部内空間６４１の底部に設けられたグロメット５８を貫通しているが、第２開口部５４Ｈｂの内径を、グロメット５８の外径よりも小さくすることで、固定部材５４はグロメット５８を凸部内空間６４１の底部に固定している。
【００６９】
コネクタ取付孔６４Ｈは、フランジ凸部６４の壁６４３Ａに設けられているが、コネクタ取付孔６４Ｈを設ける場所は、壁６４３Ａに限定されるものではない。また、本実施形態において、コネクタ端子５５Ｔは、シャフト８の回転中心軸Ｚｒと直交する方向に引き出されている。このようにすることで、蓋６５側からの水及び第１フランジ６２側からの水は、９０度向きを変えないとコネクタ５５の内部へ浸入することはできないので、このようなコネクタ５５の配置により、コネクタ５５内への水の浸入を抑制して、信頼性の低下を抑制することができる。特に、建設機械の上部旋回体を回転駆動させるために電動機１を用いる場合、電動機１は縦置きにされるが、コネクタ端子５５Ｔをシャフト８の回転中心軸Ｚｒと直交する方向に引き出すことにより、コネクタ５５への水の浸入を効果的に抑制することができる。なお、コネクタ５５が蓋６５に取り付けられることを除外するものではない。
【００７０】
（変形例）
図１３は、本実施形態の変形例に係る回転角度検出センサの保持構造を示す拡大断面図である。このレゾルバ保持構造４Ａは、図７に示すレゾルバ保持構造４において、蓋６５とレゾルバ押さえ４０とを一体構造として、固定部材５４を省略したものである。他の構造は、レゾルバ保持構造４と同様である。レゾルバ保持構造４Ａの蓋６５Ａは、レゾルバ５０のレゾルバステーター５０Ｓを押さえ付けるレゾルバ押さえ部６５Ｅを有する。レゾルバ押さえ部６５Ｅは、蓋６５Ａからレゾルバ５０に向かって延在している部分である。
【００７１】
レゾルバ押さえ部６５Ｅは、レゾルバ５０側の端部６５ＥＴがレゾルバステーター５０Ｓと接触して、レゾルバ５０を第２フランジ６３に押し付けて固定する。レゾルバ押さえ部６５Ｅは、内部に第２冷却媒体分配通路６５５を有している。第２冷却媒体分配通路６５５のレゾルバ５０側における開口部は、シャフト８が有する軸方向通路８１１の開口部と対向している。このような構造により、レゾルバ押さえ部６５Ｅは、第２冷却媒体分配通路６５５からの冷却媒体をシャフト８の軸方向通路８１１内へ供給することができる。
【００７２】
レゾルバ保持構造４Ａは、レゾルバ押さえ部６５Ｅを有することにより、フランジ凸部６４の凸部内空間６４１の凸部空間高さを確保することができる。このため、レゾルバ保持構造４Ａは、レゾルバ端子５０Ｔとコネクタ端子５５Ｔとを信号ケーブル５６で接続し、蓋６５Ａで凸部内空間６４１を封止する場合において、コネクタ５５を、筐体６の一部であるフランジ凸部６４に取り付けて、作業効率の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 電動機
３ 冷却媒体供給部
４、４Ａ レゾルバ保持構造
６ 筐体
８ シャフト
８Ｔａ 端面
８Ｄ 段部
９ ステーター
１０ ハイブリッド油圧ショベル
２３ 軸受用通路
２８ ローター用通路
４０ レゾルバ押さえ
４０Ｂ 胴部
４０Ｃ 切欠部
４０Ｄ 段部
４０Ｔａ、４０Ｔｂ 端面
４０Ｆ 張出部
４１ 冷却媒体導入通路
４２ 溝
４３ 凹部
５０ レゾルバ
５０Ｒ レゾルバローター
５０Ｓ レゾルバステーター
５０Ｔ レゾルバ端子
５１ オイルシール
５２、５３ Ｏリング
５４ 固定部材
５４Ｈａ 第１開口部
５４Ｈｂ 第２開口部
５４Ｔ 回り止め部
５５ コネクタ
５５Ｓ シール部材
５５Ｔ コネクタ端子
５６、５６Ｓ 信号ケーブル
６１ 筐体胴
６２ 第１フランジ
６３ 第２フランジ
６４ フランジ凸部
６４Ｂ 凸部内空間底部
６４Ｈ コネクタ取付孔
６４Ｓ 溝
６４Ｔ 凸部端面
６５、６５Ａ 蓋
６５Ｕ 凹部
６５ＥＴ 端部
６５Ｅ レゾルバ押さえ部
８２ ローターコア
９１ ステーターコア
９２ コイル
６４１ 凸部内空間
６４２ 回転角度検出センサ保持部
６４３ 軸受側通路
６４３Ａ、６４３Ｂ、６４３Ｃ、６４３Ｄ 壁
８１１ 軸方向通路
８１２ 径方向通路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローターが取り付けられるとともに、冷却媒体が通過する内部冷却媒体通路を内部に有するシャフトと、
前記シャフトを内部に配置し、かつ回転可能に支持する筐体と、
前記シャフトの一方の端部側における前記筐体の内部に設けられて、前記内部冷却媒体通路に前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、
前記シャフトの前記一方の端部側に取り付けられて、前記シャフトの回転角度を検出する回転角度検出センサと、
内部に前記冷却媒体供給部から供給される前記冷却媒体を通過させる貫通孔を有し、前記冷却媒体供給部と前記シャフトの前記一方の端部との間に介在して、前記冷却媒体を前記冷却媒体通路に導くとともに、前記回転角度検出センサを前記シャフトの前記一方の端部側から押さえ付ける押さえ部材と、
前記回転角度検出センサの出力を取り出すための信号ケーブルの一端部と電気的に接続された端子を保持するとともに、前記筐体に取り付けられるコネクタと、
を含むことを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記冷却媒体供給部が設けられる筐体は、前記押さえ部材が嵌め込まれる凹部を有する請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記押さえ部材は、前記凹部に嵌め込まれるとともに、前記回転角度検出センサを押さえる側とは反対側の端面と前記凹部との間に空間を有する請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記押さえ部材は、板状の部材によって前記筐体に固定される請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記コネクタが保持する前記端子は、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に引き出される請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項６】
建設機械の上部旋回体を回転駆動する電動機であって、
ローターが取り付けられるとともに、冷却媒体が通過する内部冷却媒体通路を内部に有するシャフトと、
前記シャフトを内部に配置し、かつ回転可能に支持する筐体と、
前記シャフトの一方の端部側における前記筐体の内部に設けられ、かつ上方に配置されて、前記内部冷却媒体通路に前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、
前記シャフトの前記一方の端部側に取り付けられて、前記シャフトの回転角度を検出する回転角度検出センサと、
内部に前記冷却媒体供給部から供給される前記冷却媒体を通過させる貫通孔を有し、前記冷却媒体供給部と前記シャフトの前記一方の端部との間に介在して、前記冷却媒体を前記冷却媒体通路に導くとともに、前記回転角度検出センサを前記シャフトの前記一方の端部側から押さえ付ける押さえ部材と、
前記押さえ部材を前記筐体に固定する板状の固定部材と、
前記回転角度検出センサの出力を取り出すための信号ケーブルの一端部と電気的に接続された端子を保持するとともに、前記筐体に取り付けられて、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に前記端子を引き出すコネクタと、
前記冷却媒体供給部が設けられる筐体に設けられて前記押さえ部材の一部を嵌め込む凹部と、
前記凹部と前記押さえ部材との間及び前記押さえ部材と前記シャフトとの間にそれぞれ設けられるシール部材と、
を含むことを特徴とする電動機。
【請求項１】
ローターが取り付けられるとともに、冷却媒体が通過する内部冷却媒体通路を内部に有するシャフトと、
前記シャフトを内部に配置し、かつ回転可能に支持する筐体と、
前記シャフトの一方の端部側における前記筐体の内部に設けられて、前記内部冷却媒体通路に前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、
前記シャフトの前記一方の端部側に取り付けられて、前記シャフトの回転角度を検出する回転角度検出センサと、
内部に前記冷却媒体供給部から供給される前記冷却媒体を通過させる貫通孔を有し、前記冷却媒体供給部と前記シャフトの前記一方の端部との間に介在して、前記冷却媒体を前記冷却媒体通路に導くとともに、前記回転角度検出センサを前記シャフトの前記一方の端部側から押さえ付ける押さえ部材と、
前記回転角度検出センサの出力を取り出すための信号ケーブルの一端部と電気的に接続された端子を保持するとともに、前記筐体に取り付けられるコネクタと、
を含むことを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記冷却媒体供給部が設けられる筐体は、前記押さえ部材が嵌め込まれる凹部を有する請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記押さえ部材は、前記凹部に嵌め込まれるとともに、前記回転角度検出センサを押さえる側とは反対側の端面と前記凹部との間に空間を有する請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記押さえ部材は、板状の部材によって前記筐体に固定される請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記コネクタが保持する前記端子は、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に引き出される請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項６】
建設機械の上部旋回体を回転駆動する電動機であって、
ローターが取り付けられるとともに、冷却媒体が通過する内部冷却媒体通路を内部に有するシャフトと、
前記シャフトを内部に配置し、かつ回転可能に支持する筐体と、
前記シャフトの一方の端部側における前記筐体の内部に設けられ、かつ上方に配置されて、前記内部冷却媒体通路に前記冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、
前記シャフトの前記一方の端部側に取り付けられて、前記シャフトの回転角度を検出する回転角度検出センサと、
内部に前記冷却媒体供給部から供給される前記冷却媒体を通過させる貫通孔を有し、前記冷却媒体供給部と前記シャフトの前記一方の端部との間に介在して、前記冷却媒体を前記冷却媒体通路に導くとともに、前記回転角度検出センサを前記シャフトの前記一方の端部側から押さえ付ける押さえ部材と、
前記押さえ部材を前記筐体に固定する板状の固定部材と、
前記回転角度検出センサの出力を取り出すための信号ケーブルの一端部と電気的に接続された端子を保持するとともに、前記筐体に取り付けられて、前記シャフトの回転中心軸と直交する方向に前記端子を引き出すコネクタと、
前記冷却媒体供給部が設けられる筐体に設けられて前記押さえ部材の一部を嵌め込む凹部と、
前記凹部と前記押さえ部材との間及び前記押さえ部材と前記シャフトとの間にそれぞれ設けられるシール部材と、
を含むことを特徴とする電動機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−５６５４（Ｐ２０１３−５６５４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６６１６（Ｐ２０１１−１３６６１６）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【Ｆターム（参考）】
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