(57)【要約】      （修正有）【課題】液体が流れる液体流路を備えた装置に用いられる電動機において、回転子などの構造を複雑にしたり、別途専用の動力等を設けたりすることなく、シャフトを筐体に連結する軸受の筐体取付部とシャフト取付部との温度差が大きくなるのを抑える。【解決手段】回転部材４２が、冷却用流路から流れ出た冷却液の流れによって回転すると、回転部材４２の下方に配置された伝達機構２３により、回転部材４２の回転が、上下方向の力に変換されて、伝達機構２３の下方に配置されたダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂのチャンバー３１の壁を形成するダイヤフラム３２に伝達され、ダイヤフラム３２が上下方向に変形する。ダイヤフラム３２の変形によりチャンバー３１の容積が増加すると、チャンバー３１に連通する収容空間１１内の空気がチャンバー３１に排出される。これに連動して、電動機の外部の空気が、連通孔から収容空間１１に流れ込む。【選択図】図２
2014140274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流れる液体流路を備えた装置に用いられる電動機であって、
内部に収容空間が形成された筐体と、
前記収容空間に収容されているとともに、前記筐体に固定された固定子と、
前記収容空間に収容された回転子と、
前記回転子に取り付けられたシャフトと、
前記収容空間に配置され、前記筐体に取り付けられた筐体取付部と、前記シャフトに取り付けられたシャフト取付部と、前記筐体取付部と前記シャフト取付部とに挟まれた複数の転動体とを有し、前記シャフトを前記筐体に回転自在に連結する軸受と、
前記液体の流れを動力として前記収容空間の換気を行う換気手段と、を備えていることを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記換気手段は、
前記液体の流れによって駆動され、前記収容空間内の空気を外部に排出させる、あるいは、外部の空気を前記収容空間内に送り込むポンプ装置と、
前記収容空間を外気と連通させる連通部と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記ポンプ装置は、
前記収容空間及び外気と連通するチャンバーと、前記チャンバーの壁の一部分を形成しており、所定の一方向に変形可能なダイヤフラムと、前記チャンバーと前記収容空間との接続部分に設けられた第１逆止弁と、前記チャンバーの外気との接続部分に設けられた第２逆止弁と、を有するダイヤフラムポンプと、
液体の流れによって回転する回転部材と、
前記回転部材の回転を前記所定の一方向の力に変換して前記ダイヤフラムに伝達することで、前記ダイヤフラムを変形させる伝達手段と、を備え、
前記第１逆止弁が、前記収容空間から前記チャンバーへの空気の流れを許容するとともに、前記チャンバーから前記収容空間への空気の流れを遮断し、且つ、前記第２逆止弁が、前記チャンバーから外気への空気の流れを許容するとともに、外気から前記チャンバーへの空気の流れを遮断する、
あるいは、
前記第１逆止弁が、前記チャンバーから前記収容空間への空気の流れを許容するとともに、前記収容空間から前記チャンバーへの空気の流れを遮断し、且つ、前記第２逆止弁が、外気から前記チャンバーへの空気の流れを許容するとともに、前記チャンバーから外気への空気の流れを遮断する、
ことを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記換気手段を駆動するための液体が流れる、前記液体流路としての駆動用流路と、
前記駆動用流路を流れる液体の流量を調整する流量調整手段と、をさらに備え、
前記換気手段は、前記駆動用流路を流れる液体の流量に応じて、前記収容空間の換気量が変化するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動機。
【請求項５】
前記換気手段は、前記駆動用流路を流れる液体の流量が多いときほど、前記収容空間の換気量が多くなるものであって、
前記回転子が回転しているか否かを検出する回転検出手段をさらに備え、
前記流量調整手段は、前記駆動用流路を流れる液体の流量を調整して、前記回転検出手段により前記回転子が回転していることが検出されていないときに、前記回転子が回転していることが検出されているときよりも、前記駆動用流路を流れる液体の流量を多くすることを特徴とする請求項４に記載の電動機。
【請求項６】
前記換気手段は、前記駆動用流路を流れる液体の流量が多いときほど、前記収容空間の換気量が多くなるものであって、
前記シャフト及び前記軸受のいずれかの温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記流量調整手段は、前記駆動用流路を流れる液体の流量を調整して、前記温度検出手段により検出された温度が高いほど、前記駆動用流路を流れる液体の流量を多くすることを特徴とする請求項４又は５に記載の電動機。
【請求項７】
前記筐体に、前記液体流路として、冷却液が流れる冷却用流路が形成され、
前記換気手段が、前記冷却液の流れによって駆動されるものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体に固定子と回転子とが収容された電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の電動機においては、筐体（モータケース）内に固定子（ステータ）及び回転子（ロータ）が収容されている。また、固定子が筐体に固定され、回転子に取り付けられたシャフトが、軸受により筐体に回転自在に取り付けられている。また、シャフトには、ファンが取り付けられている。また、筐体に通孔が形成されている。そして、回転子が回転するとシャフトに取り付けられたファンが回転し、ファンの回転により、通孔を通して筐体内に外部から空気が導入されるとともに、通孔を通して筐体内の空気が外部に排出される。これにより、筐体内に収容された固定子及び回転子を効率よく冷却することができる。
【０００３】
特許文献２に記載の電動機においては、回転子（ロータ）を冷却するための油が流れる油路が設けられている。油路は、回転子に取り付けられたシャフトの軸に沿って延びたシャフト中空部、回転子の径方向に延びてシャフト中空部と回転子の外周面とを接続する第１の油路、回転子の外周面に形成された溝が回転子の外周面に配置された永久磁石によって塞がれることによって形成された第２、第３の油路とを備えている。シャフト中空部を流れる油は、シャフト中空部から第１〜第３油路を流れる。これにより、油がロータの各部分に均等に流れ、回転子を効率よく冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１０３４４３号公報
【特許文献２】特開２００１−１６８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に記載の電動機では、回転子が回転しているときには、シャフトに取り付けられた軸受のシャフト取付部（内輪）が回転し、これに伴って、軸受の転動体も回転している。そのため、軸受においては、転動体を介してシャフト取付部（内輪）から筐体に取り付けられた筐体取付部（外輪）に比較的効率よく熱が伝達される。これに対して、回転子の回転が停止すると、シャフト取付部（内輪）の回転が停止し、これに伴って、軸受の転動体の回転も停止する。そのため、回転子が回転しているときと比較して、転動体を介したシャフト取付部（内輪）から筐体取付部（外輪）への熱の伝達効率が悪くなる。一方、特許文献１に記載の電動機では、回転子の回転が停止すると、ファンの回転が停止するため、回転子の熱が外部に逃げにくくなる。以上のことから、特許文献１では、回転子の回転を停止させたときに、軸受のシャフト取付部（内輪）と筐体取付部（外輪）との温度差が大きくなる。そして、この状態で、回転子の回転を再開させると、軸受にかかる負担が大きくなり、軸受の寿命が短くなってしまう虞がある。
【０００６】
このとき、特許文献２に記載されているように、回転子に油路を形成し、この油路に冷却用の油を流せば、回転子の回転が停止している状態でも回転子やシャフトを冷却させることはできる。これにより、回転子の回転が停止しているときにも、軸受のシャフト取付部（内輪）と筐体取付部（外輪）の温度差が大きくなるのを抑えることはできる。しかしながら、回転子に特許文献２に記載されているような油路を形成すると、回転子の構造が複雑になってしまう。また、このように油路を設ける場合には、回転子から熱が伝達された油路内の油を別の場所に移動させて冷却する必要がある。しかしながら、そのために装置に別途動力を設けるなどすると、装置全体としてのエネルギー効率が低下してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、回転子などの構造を複雑にしたり、別途専用の動力を設けたりすることなく、回転子が回転していないときに、シャフトを筐体に回転自在に連結する軸受の、筐体に取り付けられた筐体取付部と、シャフトに取り付けられたシャフト取付部との温度差が大きくなるのを抑えることが可能な電動機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電動機は、液体が流れる液体流路を備えた装置に用いられる電動機であって、内部に収容空間が形成された筐体と、前記収容空間に収容されているとともに、前記筐体に固定された固定子と、前記収容空間に収容された回転子と、前記回転子に取り付けられたシャフトと、前記収容空間に配置され、前記筐体に取り付けられた筐体取付部と、前記シャフトに取り付けられたシャフト取付部と、前記筐体取付部と前記シャフト取付部とに挟まれた複数の転動体とを有し、前記シャフトを前記筐体に回転自在に連結する軸受と、前記液体の流れを動力として前記収容空間の換気を行う換気手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、換気手段により収容空間の換気が行われるため、収容空間に配置された回転子やシャフトが効率よく冷却される。これにより、シャフトに取り付けられた軸受の筐体取付部とシャフト取付部との温度差が小さくなる。さらに、本発明では、換気手段は、装置の液体流路を流れる液体の流れを動力として収容空間の換気を行うため、回転子が回転していないときにも、換気手段による収容空間の換気を行うことができる。したがって、回転子の回転を停止させているときにも、回転子やシャフトを効率よく冷却することができる。以上のことから、本発明では、回転子の回転を停止させた後、回転子の回転を再開させたときに、軸受にかかる負担が小さくなり、軸受の寿命を長くすることができる。また、本発明では、換気手段が、装置の液体流路を流れる液体の流れを動力として収容空間の換気を行うため、換気手段を駆動するために別途動力などを必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動機の軸方向断面図であり、（ａ）が一方のダイヤフラムポンプが筐体内の空気を排出している状態、（ｂ）が他方のダイヤフラムポンプが筐体内の空気を排出している状態を示している。
【図２】図１（ａ）のポンプ装置近傍部分の部分拡大図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】バルブの開度の調整を行うための構成を示すブロック図である。
【図５】変形例１の図１（ａ）相当の図である。
【図６】変形例２の図１（ａ）相当の図である。
【図７】変形例３の図１（ａ）相当の図である。
【図８】変形例４の図１相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
本実施の形態に係る電動機１は、建設機械などの装置に用いられる電動機であって、図１〜図３に示すように、筐体２、固定子３、回転子４、シャフト５、ラジアル玉軸受６、ポンプ装置７を備えている。なお、図１では、電動機１の軸方向断面の内、略右半分のみを示している。また、図１では、筐体２、固定子３、回転子４、及び、ラジアル玉軸受６の後述する外輪６ａ、内輪６ｂのみを断面形状で示している。
【００１３】
筐体２は、金属材料などからなる略円柱形状の部材であり、内部に収容空間１１が形成されている。そして、収容空間１１に、固定子３、回転子４、シャフト５、ラジアル玉軸受６などが収容されている。また、筐体２の下端部には、収容空間１１と筐体２の外部とを連通させる連通孔１２が形成されている。また、筐体２の側壁部には、冷却用流路１３が形成されている。冷却用流路１３は、筐体２を冷却するための水、油などの冷却液が流れる流路である。冷却用流路１３は、筐体２の側壁部を上下方向に延びている。冷却用流路１３の下端部には、筐体２の側壁面に開口した接続口１３ａが形成されている。接続口１３ａは、図示しない冷却液の供給源と接続されており、冷却用流路１３には、接続口１３ａから冷却液が流れ込む。また、冷却用流路１３の上端部には、筐体２の側壁面に開口した接続口１３ｂが設けられている。そして、冷却用流路１３を流れる冷却液は、接続口１３ｂから流れ出る。
【００１４】
固定子３は、収容空間１１に収容されており、収容空間１１の側壁面に固定されている。回転子４は、収容空間１１の固定子３が配置されているよりも内側の領域に配置されている。ここで、固定子３及び回転子４の構造や配置は、従来と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００１５】
シャフト５は、金属材料などからなり、回転子４の回転軸と同軸になるように回転子４に取り付けられており、上下方向に延びている。そして、シャフト５の下端部に、電動機１の図示しない駆動対象が取り付けられている。
【００１６】
ラジアル玉軸受６は、金属材料などからなり、略円環状の外輪６ａ（筐体取付部）と、外輪６ａよりも径の小さい略円環状の内輪６ｂ（シャフト取付部）との間に、外輪６ａ及び内輪６ｂの周方向に沿って配列された複数の玉６ｃが転動体として挟まれた構造となっている。そして、これにより、外輪６ａと内輪６ｂとが互いに回転自在となっている。なお、ラジアル玉軸受６の構造は、従来と同様の軸受であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。外輪６ａは、筐体２に取り付けられている。内輪６ｂは、シャフト５に取り付けられている。これにより、シャフト５が、筐体２に回転自在に連結されている。
【００１７】
ポンプ装置７は、２つのダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂと、回転ユニット２２と、伝達機構２３とを備えている。
【００１８】
ダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂは、筐体２の上面に、図２の左右方向に並んで配置されている。ダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂはほぼ同じ構造を有するものであり、チャンバー３１とダイヤフラム３２とを備えている。チャンバー３１は、筐体２の上壁部に形成された接続流路３３を介して収容空間１１と接続されている。また、ダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂのチャンバー３１の接続流路３３との接続部分には、それぞれ、逆止弁３４（第１逆止弁）が設けられている。これにより、接続流路３３からチャンバー３１への空気の流入は許容されるが、チャンバー３１から接続流路３３への空気の流出は遮断される。また、チャンバー３１は、電動機１の外部（外気）と連通しており、チャンバー３１と電動機１の外部との接続部分に逆止弁３５（第２逆止弁）が設けられている。これにより、チャンバー３１から電動機１の外部への空気の流出は許容されるが、電動機１の外部からチャンバー３１への空気の流入は遮断される。
【００１９】
ダイヤフラム３２は、ゴム材料、合成樹脂材料、金属材料などからなる上下方向に弾性変形可能な膜であり、チャンバー３１の上側の壁を形成している。ダイヤフラム３２が上側に変形すると、チャンバー３１の容積が増大し、チャンバー３１内の気圧が低下する。これにより、収容空間１１内の空気が接続流路３３を介してチャンバー３１内に流れ込む。一方、ダイヤフラム３２が下側に変形すると、チャンバー３１の容積が減少し、チャンバー３１内の気圧が増大する。これにより、チャンバー３１内の空気が電動機１の外部に排出される。
【００２０】
回転ユニット２２は、ケーシング４１内に形成された収容空間４１ａ（駆動用流路）に回転部材４２が収容された構造となっている。回転部材４２は、水車やプロペラなどである。筐体２の上面の２つのダイヤフラムポンプ２１ａと２１ｂとの間の部分には、上下方向に延びた支持軸４２ａが取り付けられ、回転部材４２は、支持軸４２ａに回転自在に支持されている。
【００２１】
また、ケーシング４１の図３の右側の側壁部には、液体流入口４１ｂが形成されている。液体流入口４１ｂは、接続流路４３によって、冷却用流路１３の接続口１３ｂに接続されている。これにより、接続口１３ｂから流れ出た冷却液は、液体流入口４１ｂから、回転部材４２が収容されたケーシング４１の収容空間４１ａに流れ込む。
【００２２】
また、ケーシング４１の図３の左側の側壁部には、液体流出口４１ｃが形成されている。液体流出口４１ｃは、液体流路４４に接続されている。これにより、収容空間４１ａ内の冷却液は、液体流出口４１ｃから液体流路４４に流れ出る。
【００２３】
ここで、液体流入口４１ｂと液体流出口４１ｃとは、図３の左右方向に互いに対向している。これにより、液体流入口４１ｂから液体流出口４１ｃに向かって収容空間４１ａ内を流れる冷却液は、収容空間４１ａ内に収容された回転部材４２を横切るように流れる。そして、この冷却液の流れにより、回転部材４２が回転する。
【００２４】
また、接続流路４３の液体流入口４１ｂ近傍の部分と、液体流路４４の液体流出口４１ｃ近傍の部分とは、回転ユニット２２を迂回するように延びた迂回流路４５によっても接続されている。迂回流路４５の途中部分には、バルブ４６が設けられている。バルブ４６が閉じている状態では、接続流路４３を流れる冷却液は全て液体流入口４１ｂから収容空間４１ａに流れ込む。一方、バルブ４６が開いていると、接続流路４３を流れる冷却液の一部が、迂回流路４５を通って液体流路４４に流れる。このとき、バルブ４６の開度が大きくなるほど、迂回流路４５を流れる冷却液の量が多くなり、収容空間４１ａを流れる冷却液の量が少なくなる。
【００２５】
バルブ４６の制御は、図４に示すように、バルブコントローラ５０によって行われる。なお、本実施の形態では、迂回流路４５、バルブ４６及びバルブコントローラ５０を合わせたものが、本発明に係る流量調整手段に相当する。バルブコントローラ５０は、回転検出部５１、温度検出部５２及び開度調整部５３を備えている。回転検出部５１は、例えば、図示しない電動機１の制御装置が電動機１の動作を制御する制御信号に基づいて、回転子４及びシャフト５が回転しているか否かを検出する。温度検出部５２は、温度センサ５５の検出結果に基づいて、シャフト５あるいはラジアル玉軸受６の温度を検出する。温度センサ５５は、図１などでは図示を省略しているが、例えば、筐体２のいずれかの部分に配置された、いわゆる非接触式の温度センサである。
【００２６】
開度調整部５３は、シャフト５が回転しているか否か、及び、シャフト５あるいはラジアル玉軸受６の温度に応じて、バルブ４６の開度を調整する。具体的に説明すると、回転子４及びシャフト５が回転しているときには、開度調整部５３は、バルブ４６をほぼ最大限開放させる。これにより、接続流路４３の冷却液は、最大限、迂回流路４５に流れ、収容空間４１ａを流れる冷却液の量が最小となる。そのため、回転部材４２は回転しない、あるいは、最小限の回転速度で回転する。
【００２７】
一方、回転子４及びシャフト５の回転が停止しているときには、開度調整部５３は、回転子４及びシャフト５が回転しているときよりも、バルブ４６の開度を小さくさせる。これにより、収容空間４１ａを流れる冷却液の量が増加し、回転子４及びシャフト５が回転しているときよりも、回転部材４２の回転速度が速くなる。さらに、開度調整部５３は、回転子４及びシャフト５の回転が停止している場合においては、温度センサ５２により検出された温度が高いときほど、バルブ４６の開度を小さくする。これにより、シャフト５あるいはラジアル玉軸受６の温度が高いときほど、収容空間４１ａを流れる冷却液の量が増加し、回転部材４２の回転速度が速くなる。
【００２８】
伝達機構２３は、板状部材６１と、球体６２とを備えている。板状部材６１は、平面視で略円環状の板状体であり、２つのダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂと回転部材４２との間に、２つのダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂにまたがって配置されている。また、略円環状の板状部材６１は、その内径が回転部材４２を回転自在に支持する支持軸４２ａの径よりも大きく、支持軸４２ａが挿通されている。また、板状部材６１の図２の左右方向における両端部は、それぞれ、ダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂのダイヤフラム３２に取り付けられている。球体６２は、回転部材４２と板状部材６１との間に挟まれている。球体６２は、回転部材４２の回転に連動して、回転部材４２及び板状部材６１の周方向に沿って回転する。
【００２９】
次に、ポンプ装置７の動作について説明する。ポンプ装置７では、液体流入口４１ｂから液体流出口４１ｃに向けて収容空間４１ａ内を流れる冷却液の流れによって回転部材４２が回転すると、球体６２が回転部材４２及び板状部材６１の周方向に沿って回転する。そして、図１（ａ）に示すように、球体６２がダイヤフラムポンプ２１ａの上方にくると、板状部材６１のダイヤフラムポンプ２１ａのダイヤフラム３２が取り付けられた部分が球体６２に押し下げられ、下方に変位する。また、これに連動して、板状部材６１のダイヤフラムポンプ２１ｂのダイヤフラム３２が取り付けられた部分が上方に変位する。
【００３０】
これにより、ダイヤフラムポンプ２１ａでは、ダイヤフラム３２が下方に変形して、チャンバー３１内の気圧が上昇する。その結果、ダイヤフラムポンプ２１ａのチャンバー３１内の空気が電動機１の外部に排出される。一方、ダイヤフラムポンプ２１ｂでは、ダイヤフラム３２が上方に変形して、チャンバー３１内の気圧が低下する。その結果、収容空間１１内の空気が、接続流路３３を介してダイヤフラムポンプ２１ｂのチャンバー３１内に排出される。また、このとき、収容空間１１からダイヤフラムポンプ２１ｂのチャンバー３１内に空気が排出された分、電動機１の外部の空気が、連通孔１２を介して、収容空間１１に流れ込む。
【００３１】
また、球体６２が回転部材４２及び板状部材６１の周方向に沿ってさらに回転し、図１（ｂ）に示すように、球体６２がダイヤフラムポンプ２１ｂの上方にくると、板状部材６１のダイヤフラムポンプ２１ｂのダイヤフラム３２が取り付けられた部分が球体６２に押し下げられ、下方に変位する。また、これに連動して、板状部材６１のダイヤフラムポンプ２１ａのダイヤフラム３２が取り付けられた部分が上方に変位する。
【００３２】
これにより、ダイヤフラムポンプ２１ａでは、ダイヤフラム３２が上方に変形して、チャンバー３１内の気圧が低下する。その結果、収容空間１１内の空気が、接続流路３３を介してダイヤフラムポンプ２１ａのチャンバー３１内に排出される。また、このとき、収容空間１１からダイヤフラムポンプ２１ａのチャンバー３１内に空気が排出された分、電動機１の外部の空気が、連通孔１２を介して、収容空間１１に流れ込む。一方、ダイヤフラムポンプ２１ｂでは、ダイヤフラム３２が下方に変形して、チャンバー３１内の気圧が上昇する。その結果、ダイヤフラムポンプ２１ｂのチャンバー３１内の空気が電動機１の外部に排出される。
【００３３】
ポンプ装置７では、回転部材４２の回転に連動して、球体６２が、回転部材４２及び板状部材６１の周方向に沿って回転し続けると、図１（ａ）に示す状態と、図１（ｂ）に示す状態とが交互に切り換わる。そして、これら２つの状態が切り換わることにより、収容空間１１内の空気が、ダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂによって電動機１の外部に継続的に排出される。また、収容空間１１内の空気が排出されると、連通孔１２を介して電動機１の外部の空気が収容空間１１に流れ込む。すなわち、収容空間１１内の換気が継続的に行われる。このとき、液体流入口４１ｂから液体流出口４１ｃに向けて収容空間４１ａを流れる冷却液の流量が多いときほど、回転部材４２の回転速度が速くなり、図１（ａ）の状態と図１（ｂ）の状態とが切り換わる頻度が高くなる。これにより、ポンプ装置７では、液体流入口４１ｂから液体流出口４１ｃに向けて収容空間４１ａを流れる冷却液の流量が多いときほど、収容空間１１の換気量が多くなる。
【００３４】
以上に説明したような電動機１では、電動機１を駆動して回転子４を回転させると、通常、固定子３や回転子４に熱が発生する。このとき、固定子３の熱は、筐体２に伝達され、さらに筐体２に形成された冷却用流路１３を流れる冷却液に伝達されることによって外部に逃がされる。一方、回転子４の熱は、シャフト５、ラジアル玉軸受６を介して筐体２に伝達され、さらに、筐体２に形成された冷却用流路１３を流れる冷却液に伝達されることによって外部に逃がされる。このとき、ラジアル玉軸受６では、複数の玉６ｃを介して内輪６ｂから外輪６ａに熱が伝達される。
【００３５】
ここで、回転子４の回転中には、シャフト５が取り付けられた内輪６ｂが回転している。これにより、外輪６ａと内輪６ｂとの間に配置された複数の玉６ｃが、外輪６ａ及び内輪６ｂの周方向に回転している。そのため、ラジアル玉軸受６において、内輪６ｂの熱が、複数の玉６ｃを介して比較的効率よく外輪６ａに伝達される。したがって、外輪６ａと内輪６ｂとの間に大きな温度差は生じない。
【００３６】
これに対して、回転子４の回転が停止すると、内輪６ｂの回転が停止するため、複数の玉６ｃの回転も停止する。そのため、回転子４の回転中に比べて、複数の玉６ｃを介した内輪６ｂから外輪６ａへの熱の伝達効率が悪くなり、シャフト５から筐体２に熱が伝達されにくくなる。その結果、本実施の形態とは異なり、仮に、ポンプ装置７や連通孔１２がないとすると、筐体２とシャフト５との温度差が大きくなる。これにより、筐体２に取り付けられた外輪６ａと、シャフト５に取り付けられた内輪６ｂとの温度差も大きくなり、外輪６ａと内輪６ｂとの熱膨張の程度の差が大きくなる。そして、この状態で回転子４の回転を再開させると、ラジアル玉軸受６にかかる負担が大きくなり、ラジアル玉軸受６の寿命が短くなってしまう虞がある。
【００３７】
これに対して、本実施の形態では、上述したように、回転子４及びシャフト５の回転が停止しているときに、液体流入口４１ｂから液体流出口４１ｃに向かって収容空間４１ａを流れる冷却液の流れにより、回転部材４２が回転する。そして、回転部材４２の回転により、ポンプ装置７が駆動され、ポンプ装置７の動作により、収容空間１１内の空気が電動機１の外部に排出される。また、これに連動して、連通孔１２から電動機１の外部の空気が収容空間１１内に流れ込む。すなわち、収容空間１１が換気される。これにより、収容空間１１内のシャフト５から熱が伝達されることによって温度が上昇した空気が、継続的に収容空間１１から電動機１の外部に排出されるとともに、電動機１の外部の温度の低い空気が、継続的に収容空間１１に流れ込む。これにより、シャフト５が、収容空間１１内の空気によって効率よく冷却される。
【００３８】
したがって、本実施の形態では、シャフト５やラジアル玉軸受６の内輪６ｂの温度が下がりやすい。その結果、筐体２とシャフト５の温度差が小さくなる。これにより、筐体２に取り付けられた外輪６ａと、シャフト５に取り付けられた内輪６ｂとの温度差も小さくなる。したがって、回転子４の回転を再開させたときの、ラジアル玉軸受６にかかる負担が小さくなり、ラジアル玉軸受６の寿命を長くすることができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、上述したように、回転子４及びシャフト５の回転が停止しているときに、回転子４及びシャフト５が回転しているときよりも、液体流入口４１ｂから液体流出口４１ｃに向けて収容空間４１ａを流れる冷却液の流量を多くして、ポンプ装置７による収容空間１１の換気量を多くしている。したがって、玉６ｃを介した内輪６ｂから外輪６ａへの熱の伝達効率が悪い、回転子４及びシャフト５の回転の停止時には、収容空間１１の換気量を多くして、収容空間１１の換気によるシャフト５の冷却効率を高めることができる。一方で、ラジアル玉軸受６を介したシャフト５から筐体２への熱の伝達効率が高い、回転子４及びシャフト５の回転時には、ポンプ装置７の動作を停止する、あるいは、最小限に抑えることにより、不必要なポンプ装置７の動作を抑えることができる。
【００４０】
さらに、本実施の形態では、回転子４及びシャフト５の回転が停止している状態において、シャフト５あるいはラジアル玉軸受６の温度が高いときほど、液体流入口４１ｂから液体流出口４１ｃに向けて収容空間４１ａを流れる冷却液の流量を多くして、ポンプ装置７による収容空間１１の換気量を多くしている。玉６ｃを介した内輪６ｂから外輪６ａへの熱の伝達効率が悪い、回転子４及びシャフト５の回転の停止時には、シャフト５や内輪６ｂの温度が高いと、外輪６ａと内輪６ｂとの温度差が大きくなりやすい。これに対して、本実施の形態では、外輪６ａと内輪６ｂとの温度差が大きくなりやすいときほど、ポンプ装置７による収容空間１１内の換気量を多くするため、シャフト５の冷却効率が高くなる。したがって、外輪６ａと内輪６ｂとの温度差が大きくなってしまうのを効果的に抑制することができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、冷却用流路１３から流れ出た冷却液が、液体流入口４１ｂから収容空間４１ａに流れ込み、収容空間４１ａを液体流入口４１ｂから液体流出口４１ｃに向かって流れる冷却液の流れによって、回転部材４２が回転する。そして、回転部材４２の回転によって、上述したようにポンプ装置７が駆動される。したがって、ポンプ装置７を駆動するために、別途専用の動力などが必要ない。
【００４２】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては、適宜その説明を省略する。
【００４３】
上述の実施の形態では、バルブ４６の開度を制御することで、迂回流路４５を流れる冷却液の流量を調整することにより、収容空間４１ａを流れる冷却液の流量を調整したが、これには限られない。一変形例（変形例１）では、図５に示すように、電動機１に、迂回流路４５に代わって、供給用流路７１が設けられている。供給用流路７１は、図示しない冷却液の供給源に接続されているとともに、冷却液の供給源と反対側の端部近傍の部分において、２つの液体流路７１ａ、７１ｂに分岐している。液体流路７１ａは、冷却用流路１３の接続口１３ｂに接続されている。これにより、冷却用流路１３においては、上述の実施の形態とは逆に、接続口１３ｂから冷却液が流入し、接続口１３ａから冷却液が流出する。液体流路７１ｂは、ケーシング４１の液体流入口４１ｂに接続されている。また、液体流路７１ａ、７１ｂの途中部分には、それぞれ、バルブ７２ａ、７２ｂが設けられている。これにより、バルブ７２ａの開度を調整することで、液体流路７１ａから冷却用流路１３への冷却液の供給量を調整することができるようになっている。また、バルブ７２ｂの開度を調整することで、液体流路７１ｂから回転ユニット２２への冷却液の供給量を調整することができるようになっている。なお、変形例１では、液体流路７１ｂ、バルブ７２ｂ、及び、バルブ７２ｂの制御を行うバルブコントローラを合わせたものが、本発明に流量調整手段に相当する。ここで、バルブ７２ｂの制御を行うバルブコントローラは、例えば、上述の実施の形態のバルブコントローラ５０（図４参照）と同様のものである。
【００４４】
この場合には、バルブ７２ｂの開度を調整することにより、上述の実施の形態と同様、回転子４及びシャフト５が回転しているか否か、及び、シャフト５あるいはラジアル玉軸受６の温度に応じて、収容空間４１ａ（図２参照）を流れる冷却液の流量を調整することができる。さらに、バルブ７２ａの開度を調整することにより、例えば、筐体２の温度等に応じて、収容空間４１ａを流れる冷却液の流量を調整することもできる。
【００４５】
また、上述の実施の形態では、回転子４及びシャフト５が回転しているか否かと、シャフト５あるいはラジアル玉軸受６の温度とに応じて、収容空間４１ａを流れる冷却液の流量を調整したが、これには限られない。例えば、回転子４及びシャフト５の回転が停止しているときには、シャフト５あるいはラジアル玉軸受６の温度に関係なく、収容空間４１ａを流れる冷却液の流量を、回転子４及びシャフト５が回転しているときよりも多い一定の量としてもよい。あるいは、回転子４及びシャフト５が回転しているか否かに関わらず、シャフト５あるいはラジアル玉軸受６の温度が高いときほど、収容空間４１ａを流れる冷却液の流量が多くなるようにしてもよい。
【００４６】
さらには、収容空間４１ａを流れる冷却液の流量を調整することにも限られない。別の一変形例（変形例２）では、図６に示すように、接続流路４３と液体流路４４との間に迂回流路４５（図１参照）が設けられていない。すなわち、常に、冷却用流路１３から流れ出た冷却液が全て収容空間４１ａ（図２参照）に流れ込む。
【００４７】
これらの場合でも、収容空間４１ａを流れる冷却液の流量を適切に設定すれば、回転子４及びシャフト５が回転していないときに、ラジアル玉軸受６の外輪６ａと内輪６ｂとの温度差が大きくなってしまうのを防止することができる。
【００４８】
また、上述の実施の形態では、筐体２の冷却用流路１３を流れるのと同じ種類の冷却液が収容空間４１ａに供給されるようになっていたが、これには限られない。別の一変形例（変形例３）では、図７に示すように、回転ユニット２２が、例えば、建設機械のエンジンの冷却水や冷却油等、電動機１を備えた装置に設けられた、冷却用流路１３を流れるのとは別の種類の液体が流れる液体流路８１の途中部分に配置されている。そして、液体流路８１を流れる液体が、液体流入口４１ｂから収容空間４１ａ（図２参照）に流れ込み、収容空間４１ａに流れ込んだ液体が、液体流出口４１ｃから液体流路８１に流れ出る。
【００４９】
この場合でも、液体流入口４１ｂから液体流出口４１ｃに向かって収容空間４１ａを流れる液体の流れによって回転部材４２が回転するため、上述の実施の形態と同様、ポンプ装置７を駆動することができる。
【００５０】
また、上述の実施の形態では、ポンプ装置７を駆動して、収容空間１１内の空気を排出させるとともに、これに伴って、連通孔１２を介して収容空間１１内に外部の空気が流れ込むようになっていることにより、収容空間１１内の換気が行われるようになっていたが、これには限られない。別の一変形例（変形例４）では、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、逆止弁３４、３５が上述の実施の形態とは逆に取り付けられている。これにより、チャンバー３１から接続流路３３への空気の流出は許容されるが、接続流路３３からチャンバー３１への空気の流入は遮断される。電動機１の外部からチャンバー３１への空気の流入は許容されるが、チャンバー３１から電動機１の外部への空気の流出は遮断される。
【００５１】
この場合には、図８（ａ）に示すように、球体６２がダイヤフラムポンプ２１ａの上方にくると、上述の実施の形態と同様、板状部材６１のダイヤフラムポンプ２１ａのダイヤフラム３２が取り付けられた部分が球体６２に押し下げられ、下方に変位する。また、これに連動して、板状部材６１のダイヤフラムポンプ２１ｂのダイヤフラム３２が取り付けられた部分が上方に変位する。
【００５２】
これにより、ダイヤフラムポンプ２１ａでは、ダイヤフラム３２が下方に変形して、チャンバー３１内の気圧が上昇する。その結果、チャンバー３１内の空気が、接続流路３３を介して収容空間１１に流れ込む。また、このとき、ダイヤフラムポンプ２１ａのチャンバー３１内に空気が収容空間１１内に流れ込んだ分、収容空間１１内の空気が連通孔１２を介して、電動機１の外部に排出される。一方、ダイヤフラムポンプ２１ｂでは、ダイヤフラム３２が上方に変形して、チャンバー３１内の気圧が低下する。その結果、電動機１の外部の空気がダイヤフラムポンプ２１ｂのチャンバー３１内に流れ込む。
【００５３】
また、図８（ｂ）に示すように、球体６２がダイヤフラムポンプ２１ｂの上方にくると、上述の実施の形態と同様、板状部材６１のダイヤフラムポンプ２１ｂのダイヤフラム３２が取り付けられた部分が球体６２に押し下げられ、下方に変位する。また、これに連動して、板状部材６１のダイヤフラムポンプ２１ａのダイヤフラム３２が取り付けられた部分が上方に変位する。
【００５４】
これにより、ダイヤフラムポンプ２１ａでは、ダイヤフラム３２が上方に変形して、チャンバー３１内の気圧が低下する。その結果、電動機１の外部の空気が、チャンバー３１内に流れ込む。一方、ダイヤフラムポンプ２１ｂでは、ダイヤフラム３２が下方に変形して、チャンバー３１内の気圧が上昇する。その結果、チャンバー３１内の空気が、接続流路３３を介して収容空間１１内に流れ込む。また、このとき、ダイヤフラムポンプ２１ｂのチャンバー３１内に空気が収容空間１１に流れ込んだ分、収容空間１１の空気が連通孔１２を介して、電動機１の外部に排出される。
【００５５】
また、上述の実施の形態では、ポンプ装置７が、互いに隣接して並ぶ２つのダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂを備えていたが、ダイヤフラムポンプ２１ａ、２１ｂのうちいずれか一方のみが設けられていてもよい。あるいは、回転部材４２の周方向に沿って配列された３以上のダイヤフラムポンプが設けられていてもよい。
【００５６】
また、上述の実施の形態では、ポンプ装置７が筐体２の上面に設けられ、連通孔１２が筐体２の下端部に形成されていたが、これには限られない。ポンプ装置７は、筐体２の側面や下面などに設けられていてもよい。連通孔１２は、筐体２の上端部、側部などにもうけられていてもよい。ただし、収容空間１１の換気の効率という観点から、ポンプ装置７と収容空間１１との接続部、すなわち、接続流路３３の収容空間１１との接続部と、連通孔１２の収容空間１１との接続部とは、できるだけ離れていることが好ましい。
【００５７】
さらには、換気手段は、収容空間１１内の空気を排出する、あるいは、収容空間内に空気を流れ込ませるためのポンプ装置と、収容空間の内部と外部とを連通させる連通孔１２とによって構成されたものであることには限られない。例えば、ポンプ装置の代わりに、電動機１を備えた装置の液体流路の流れによって駆動される送風機等を用いて、収容空間１１内の空気を排出する、あるいは、収容空間１１内に空気を流れ込ませるものなどであってもよい。
【００５８】
また、上述の実施の形態では、シャフト５を筐体２に回転自在に連結するための軸受がラジアル玉軸受であったが、これには限られない。転動体が玉であるラジアル玉軸受の代わりに、転動体がコロであるラジアルコロ軸受等、筐体２に取り付けられる筐体取付部と、シャフト５に取り付けられるシャフト取付部と、筐体取付部とシャフト取付部とに挟まれた複数の転動体とを有し、シャフトを筐体に回転自在に連結する別の種類の軸受を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  電動機
２  筐体
３  固定子
４  回転子
５  シャフト
６  ラジアル玉軸受
７  ポンプ装置
１１  収容空間
１２  連通孔
１３  冷却流路
２１ａ、２１ｂ  ダイヤフラムポンプ
２２  回転ユニット
２３  伝達機構
４５  迂回流路
４６  バルブ
７１ｂ  流路
７２ｂ  バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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