CN111052566B - 马达 - Google Patents

Abstract

本发明的马达的一个方式具有：以沿规定方向延伸的中心轴线为中心的轴；以及位于所述轴的径向外侧的定子，所述定子具有卷绕于该定子的线圈，所述马达还具有：有底大致圆筒状的机壳部件，其容纳所述定子的大致整体，并支承所述轴；冷却介质，其被填充在所述机壳部件内部，并浸没所述定子以及所述线圈；以及转子，其在所述机壳部件的径向外侧以所述轴的中心轴线为旋转中心旋转。

Description

马达

技术领域

本发明涉及马达。

背景技术

例如，在专利文献1中公开了通过冷却介质对马达的线圈进行冷却的结构。在专利文献1中，通过利用冷却介质的膨胀和冷凝的自循环来对马达的线圈进行冷却。马达由于在定子的内侧具有转子，因此是内转子型马达。定子和转子设置在机壳的内部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-294726号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的马达中，为了使冷却介质循环，需要冷凝器(condenser)以及到达冷凝器的流路等，导致马达的冷却结构大型化。并且，在专利文献1的马达中，由于转子和定子设置于机壳的内部，因此容易在马达壳内充满热。

本发明的一个方式鉴于上述问题，其目的在于提供能够抑制冷却结构的大型化并且能够提高冷却效率的马达。

用于解决课题的手段

本发明的马达的一个方式具有：轴，其以沿规定方向延伸的中心轴线为中心；以及定子，其位于所述轴的径向外侧，所述定子具有卷绕于该定子的线圈，所述马达还具有：有底大致圆筒状的机壳部件，其容纳所述定子的大致整体，并支承所述轴；冷却介质，其被填充在所述机壳部件内部，并浸没所述定子以及所述线圈；以及转子，其在所述机壳部件的径向外侧以所述轴的中心轴线为旋转中心旋转。

发明效果

根据本发明的一个方式，提供能够抑制冷却结构的大型化并且能够提高冷却效率的马达。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的马达的外观立体图。

图2是图1的II-II线向视剖视图。

图3是拆卸转子后的状态的实施方式1的马达的外观立体图。

图4是从下方观察实施方式1的转子的立体图。

图5是实施方式1的定子的立体图。

图6是图1的VI-VI线向视剖视图。

图7是示出在图5的定子设置有第1环状部件的状态的立体图。

图8是实施方式1的2个环状部件的立体剖视图。

图9是实施方式1的马达的概略纵剖视图。

图10是示出实施方式1的冷却介质的流路的概略纵剖视图。

图11是用于对低温时的冷却介质的活动进行说明的概略纵剖视图。

图12是示出实施方式2的马达的外观的立体图。

图13是通过图12的XIII-XIII线切割的垂直剖视图。

图14是从Y方向观察图13的图。

图15A是从下方观察转子盖部的立体图。

图15B是从Y方向观察转子盖部的图。

图16是示出转子的筒部的立体图。

图17示出从图12的状态拆卸转子盖部后的状态。

图18示出从图17拆卸转子筒部和马达基部后的状态。

图19示出从图18拆卸机壳上部后的状态。

图20示出从图19的状态拆卸上环部后的状态。

图21是通过图14的XXI-XXI线切割的水平剖视图的立体图。

图22是定子的立体图。

图23是与图21相同的图，但是还图示出圆筒形部、转子筒部以及转子磁铁。

图24是示出机壳上部的立体图。

图25是示出机壳下部、圆筒形部以及密封部件的立体图。

图26是示出密封部件的立体图。

图27是与图21相同的图，但是为对冷却介质CM和空气的流动进行说明的图。

图28是示出实施方式2的变形例的立体图。

图29是图28的俯视图。

图30是板状部件的立体图。

图31A是图23的局部放大图。

图31B是示出图31A所示的结构的变形例的图。

图32A是图13的局部放大图。

图32B是示出图32A所示的结构的变形例的图。

图33是示出从图25的状态拆卸密封部件的状态的图。

图34是示出图33所示的结构的变形例的局部放大图。

图35是金字塔状凸部的垂直剖视图。

图36是示出图35的结构的效果的图表。

图37是示出在线圈的表面设置有金字塔状凸部的结构的图。

图38是示出轴的变形例的立体图。

图39是实施方式3所涉及的马达的立体图。

图40是图39所示的马达的垂直剖视图。

图41是从下方观察转子盖部的立体图。

图42是示出从图39的状态拆卸转子盖部和转子筒部后的状态的图。

图43是示出从图42拆卸机壳上部后的状态的图。

图44是示出机壳上部的图。

图45是示出机壳下部和圆筒形部的图。

图46是图39所示的马达的水平截面立体图。

图47是冷却风扇的立体图。

图48是图40的局部放大图。

图49是示出散热器的变形例的图。

图50是示出散热器的其他变形例的图。

图51是具有图50的散热器的马达的立体图。

图52是示出从图51的马达拆卸转子盖部后的状态的图。

图53是图51的马达的垂直剖视图。

图54是图52的状态的马达的垂直剖视图。

图55是图51所示的转子盖部的立体图。

图56是图55所示的转子盖部的垂直剖视图。

具体实施方式

实施方式1

以下，参照附图并利用图1～图11对本发明的实施方式1所涉及的马达进行说明。另外，本发明的范围并不限定于以下的实施方式，在本发明的技术思想的范围内能够任意地变更。并且，在以下的附图中，为了便于理解各结构，有时使各结构中的比例尺以及数量等与实际结构中的比例尺以及数量等不同。

在附图中，适当地示出XYZ坐标系作为三维直角坐标系。在XYZ坐标系中，Z轴方向是铅垂方向，设成图1以及图2中的中心轴线J所延伸的方向。X轴方向是与Z轴方向垂直的方向。X轴方向在图1以及图2中为左右方向。Y轴方向设成与X轴方向以及Z轴方向这双方垂直的方向。

在以下说明中，设中心轴线J所延伸的方向(Z轴方向)为上下方向。有时相对于某个对象以Z轴方向的正侧(+Z侧)为“上侧”，有时相对于某个对象以Z轴方向的负侧(-Z侧)为“下侧”。另外，前后方向、前侧以及后侧只是用于说明的名称，并不限定实际的位置关系以及方向。

只要没有特殊要求，有时将与中心轴线J平行的方向(Z轴方向)简称为“轴向”，有时将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”，有时将以中心轴线J为中心的周向、即轴绕中心轴线J旋转的方向简称为“周向”。

图1是示出本实施方式的马达10的外观的立体图。如图1所示，从外观观察时，本实施方式的马达10具有：以沿Z方向延伸的中心轴线J为中心的轴11；具有与轴11相同的中心轴线的大致圆筒状的机壳部件12；以及位于机壳部件的外侧的转子13。转子13在机壳部件12的径向外侧以轴11的中心轴线J为旋转中心旋转。机壳部件12支承轴11。由于转子13在机壳部件12的外侧旋转，因此本实施方式的马达10是外转子型马达。马达10例如能够使用于无人机或电动飞行器等。

接着，参照图2～图8对马达10的结构进行详细说明。图2是图1的II-II线剖视图，是马达10的垂直立体剖视图。图3是拆卸转子13后的状态的马达10的立体图，示出机壳部件12的外观。图4是只示出转子13的立体图，示出从下方观察转子13的状态。图5是定子14的立体图。图6是图1的VI-VI线剖视图，是马达10的水平立体剖视图。图7是示出设置于定子14的上侧的第1环状部件15(图2)的立体图。第1环状部件15呈圆环状。图8(a)是第1环状部件15的立体剖视图，图8(b)是第2环状部件16(图2)的立体剖视图。

如图2所示，马达10具有：沿轴向延伸的轴11；固定于轴11的转子13；位于转子13的内侧的机壳部件12；配置在机壳部件12的中空内部的定子14；设置于定子14的上侧的第1环状部件15；设置于定子14的下侧的第2环状部件16；以及设置于定子的下方的驱动电路17。定子14在机壳部件12的内部位于轴11的径向外侧。机壳部件12容纳定子14的大致整体。轴11的输出端(未图示)位于Z轴方向上侧，例如在马达10使用于无人机的情况下，马达10的驱动力经由轴11而传递到位于马达10的上侧的无人机主体(未图示)。

机壳部件12具有：以中心轴线J为中心的圆筒状的机壳外周部12a；直径比机壳外周部12a的直径小的圆筒状的机壳内周部12b；将机壳外周部12a与机壳内周部12b的上侧连接起来的环状的机壳上部12c；以及将机壳外周部12a与机壳内周部12b的下侧连接起来的环状的机壳下部12d。将由机壳外周部12a、机壳内周部12b、机壳上部12c以及机壳下部12d划分的空间称作机壳部件的中空内部(有时还称作“机壳部件的内部”)。机壳部件12例如是金属制品或树脂制品。在金属制品的情况下，在机壳部件12的内侧表面的规定部位涂布有绝缘性涂料。在机壳部件的中空内部设置有定子14和驱动电路17。定子14具有卷绕于定子的线圈18。在机壳部件的中空内部填充有冷却介质CM。冷却介质CM在室温下为液体，驱动电路17和线圈18在机壳部件12的内部被冷却介质CM浸没。驱动电路17和线圈18由于在驱动马达10的期间发热，因此在以下记载中有时被称作发热体。线圈18被设置成与机壳外周部12a的径向内侧面接触。根据该结构，能够更加减小线圈18与转子磁铁25之间的间隙，因此容易提高转矩性能。

如图2以及图3所示，在机壳上部12c的轴向外侧面(上侧表面)凸出设置有散热器19。在本实施方式中，6根散热器19与Y轴方向平行地延伸。散热器19在轴11的左侧等间隔设置有3根，在轴11的右侧等间隔设置有3根。在机壳上部12c中的处于左右各3根散热器19之间的径向的规定位置处设置有沿轴向贯穿的开口部20。从轴向观察时，开口部20呈圆形。

在开口部20设置有由树脂材料构成的压力调整要素21。若冷却介质CM气化而成为气泡，使机壳部件内部的压力上升，则压力调整要素21成为开启状态。若压力调整要素21成为开启状态，则借助压力调整要素21而释放压力，从而能够缓和机壳部件内部的压力上升。通过缓和机壳部件内部的压力上升，能够抑制冷却介质CM的沸点上升。从而，能够使冷却介质CM在适当的温度(所期望的温度)下气化。压力调整要素21例如是压力调整橡胶。另外，在冷却介质CM不气化的情况下，也有可能产生机壳部件内部的压力上升。例如，若因冷却介质CM的温度上升而导致冷却介质CM的体积膨胀，则机壳部件内部的压力就会上升。在该情况下，压力调整要素21也会成为开启状态，能够抑制机壳部件内部的压力上升。压力调整要素21成为开启状态的压力值例如根据冷却介质的沸点等来决定。

冷却介质CM是能够通过发热体(驱动电路17和线圈18)的热而气化的物质。冷却介质CM例如是氟系惰性液体。冷却介质CM例如具有绝缘性。冷却介质CM的种类能够按照在驱动马达10的期间发热体所达到的最高温度来选择。冷却介质CM的沸点比发热体的最高温度低。

如图3所示，本实施方式的机壳部件12具有能够上下分割的两件式结构。机壳部件12的下半部分(下侧件)12L具有保持定子14的齿部14b的末端的缺口部12e。若机壳部件12的上半部分(上侧件)12U配置在下半部分12L上，则缺口部12e成为在轴向上较长的矩形的沿径向贯穿的开口。由此，在机壳外周部12a沿周向等间隔设置有在轴向上较长的矩形的开口(缺口部12e)。通过定子14的齿部14b(图6)嵌合在该开口(缺口部12e)内，定子14被机壳部件12保持。机壳部件12的下半部分12L的内周部支承铁芯背部14a。

如图2所示，机壳内周部12b的内侧是包围轴11的筒状的空间，在该空间内设置有轴承保持架22(图5)。另外，为了便于理解其他构成要素的配置等，在图2中未图示轴承保持架22。如图5所示，轴承保持架22是沿轴向延伸的圆筒形状。轴11在轴承保持架22的中央贯穿孔中延伸。轴承保持架22与轴11隔着规定距离而位于轴11的外周。轴承保持架22在上端部具有第1凹部22a(图9)，在下端部具有第2凹部22b。而且，第1轴承23设置于第1凹部22a，第2轴承24设置于第2凹部22b。通过第1轴承23和第2轴承24将轴11支承为能够绕中心轴线J旋转。轴承保持架22例如是铝制品。

如图2所示，转子13固定于轴11，并与轴11一同旋转。本实施方式的转子13是外转子，在机壳部件的径向外侧以轴11的中心轴线为旋转中心旋转。在转子13与机壳部件12之间设置有规定的间隙。如图2以及图4所示，转子13具有：包围机壳外周部的转子筒部13a；以及覆盖机壳上部的转子盖部13b。在转子筒部13a中的在径向上与定子14对置的位置的内侧表面设置有转子磁铁25。在本实施方式中，12个转子磁铁25在周向上等间隔配置。

转子盖部13b是圆板形状，在中央具有中央开口部26。轴11通过转子盖部13b的中央开口部26而沿轴向延伸。转子盖部13b固定于轴11。在转子盖部13b的中央开口部26的周围设置有8个沿轴向贯穿的扇形状开口部27。各扇形状开口部27是向径向外侧扩展的扇形状。

如图4所示，在转子盖部13b的内侧表面设置有向轴向下侧突出的轮部28。在本实施方式中，8个轮部28位于8个扇形状开口部27之间。轮部28是在转子13旋转时在转子盖部13b与机壳上部12c之间产生负压的部件。通过该负压而在转子13与机壳部件12之间产生气流，使外部气体通过扇形状开口部27而朝向机壳上部12c流动。

如图5以及图6所示，定子14具有：圆筒状的铁芯背部14a；以及从铁芯背部14a呈放射状向径向外侧延伸的多个齿部14b。铁芯背部14a与轴11同心，在轴向上具有中央孔29。齿部14b从铁芯背部14a的外周面朝向径向外侧延伸。齿部14b的末端部嵌合在机壳外周部12a的开口(缺口部12e)内。在本实施方式中，设置有12个齿部14b，齿部14b在铁芯背部14a的周向上等间隔配置。在各齿部14b上隔着规定的绝缘件(未图示)而卷绕有线圈18。线圈18通过卷绕导电线而构成。线圈18对定子14进行励磁。

由于卷绕有线圈18的齿部14b在周向上隔开间隔而配置，因此在相邻的齿部14b彼此之间形成有间隙。冷却介质CM能够通过该间隙而流动。在铁芯背部14a设置有2个贯穿孔30。从Z轴方向观察时，贯穿孔30呈C字状。贯穿孔30沿轴向贯穿铁芯背部14a。轴承保持架22嵌合在铁芯背部14a的中央孔29内。

如图2以及图7所示，在定子14的上方设置有第1环状部件15。如图2所示，第1环状部件15随着朝向轴向上侧而向径向外侧延伸。第1环状部件15延伸至与机壳上部12c的下侧面(内壁)分离规定距离的位置处。这样，在本实施方式中，第1环状部件15在机壳部件12的内部位于定子14的轴向上侧。如图8(a)所示，第1环状部件15具有环状的基部15a和直径从该基部15a朝向斜上方扩大的直径扩大部15b。基部15a的下表面15aL与铁芯背部14a接触。第1环状部件15的内径和外径在基部15a处固定。第1环状部件15的内径和外径在直径扩大部15b处分别随着朝向轴向上侧而增大。直径扩大部15b的上表面15bU是环状平面。后述的散热室36(图9)形成于第1环状部件15的上表面15bU、机壳上部12c的下侧表面(内壁)、机壳外周部12a的内侧表面(内壁)以及机壳内周部12b的内侧表面(内壁)之间。第1环状部件15具有由直径扩大部15b形成的倾斜结构。第1环状部件15是用于使冷却介质CM朝向机壳外周部12a流动的引导部件。第1环状部件15例如由铝或树脂构成。

如图2所示，在铁芯背部14a的下方设置有第2环状部件16。第2环状部件16从铁芯背部14a的下表面朝向轴向下侧延伸。第2环状部件16延伸至与机壳下部12d的上侧表面(内壁)分离规定距离的位置处。这样，在本实施方式中，第2环状部件16在机壳部件12的内部位于定子14的轴向下侧。如图8(b)所示，第2环状部件16是大致圆环状的部件。第2环状部件16的外径固定，内径随着朝向下方而扩大。第2环状部件16的形状在整体上随着朝向轴向下侧而向径向外侧延伸。第2环状部件16的下表面16a和上表面16b是环状平面。第2环状部件16例如由铝或树脂构成。

如图2所示，驱动电路17例如是电路板，是电路元件的一例。驱动电路17是以轴11的中心轴线为中心的圆板状的部件。驱动电路17设置在从机壳下部12d向上方分离规定距离的位置处。并且，驱动电路17还与定子14隔开规定距离。从电力线(未图示)对驱动电路17供给电力，所述电力线从机壳部件12的下方经由机壳下部12d而与驱动电路17连接。在驱动电路17的上方安装有微型计算机等芯片17a。微型计算机输出马达驱动信号。

如图2所示，在机壳下部12d的外侧表面安装有霍尔传感器(霍尔元件)31。并且，在轴11的下端附设有传感器磁铁(未图示)。霍尔传感器31利用霍尔效应来检测传感器磁铁的磁场，由此检测轴11的旋转位置(即，转子13的旋转位置)。

接着，参照图9～图11对本实施方式的马达10的冷却结构进行说明。图9是马达10的纵剖视图。图10是示出图9的左半部分中的冷却介质CM所流动的通道的概略剖视图。图11是示出低温时的冷却介质CM的活动的概略剖视图。

如图9所示，在机壳部件12的中空内部设置有定子14以及驱动电路17。在本实施方式中，如图10所示，机壳部件12的中空内部中的除定子14和驱动电路17以外的空间划分为冷却室35、散热室36、第1连接路37以及第2连接路38。在冷却室35、散热室36、第1连接路37以及第2连接路38内填充有冷却介质CM。

如图9以及图10所示，冷却室35被设置成从机壳部件内部的下侧容纳驱动电路17、第2环状部件16以及线圈18。更详细地说，冷却室35包含从机壳部件12的下部12d的上表面至铁芯背部14a的贯穿孔30的下端为止的空间和从机壳部件12的下部12d的上表面至齿部14b的下表面为止的空间，并且包含沿机壳部件12的外周部12a的内表面的齿部14b彼此之间的空间和从齿部14b的上表面至第1环状部件15的外周面15c的下端为止的空间。散热室36设置在机壳部件内部的上侧。更详细地说，散热室36包含从第1环状部件15的直径扩大部15b的上表面15bU至机壳部件12的上部12c的下表面为止的空间。第1连接路37以及第2连接路38将冷却室35与散热室36连接起来。在本实施方式中，第1连接路37以及第2连接路38沿铅垂方向(Z轴方向)延伸。第1连接路37包含第1环状部件15的外周面15c与机壳部件12的外周部12a的内表面之间的空间。第1连接路37的铅垂方向下侧的端部与冷却室35的铅垂方向上侧的出口侧端部连接。第1连接路37的铅垂方向上侧的端部与散热室36的铅垂方向下侧的入口侧端部连接。第2连接路38包含：第1环状部件15的内周面15d与机壳部件12的内周部12b的内表面之间的空间；以及铁芯背部14a的贯穿孔30。第2连接路38的铅垂方向下侧的端部与冷却室35的铅垂方向上侧的入口侧端部连接。第2连接路38的铅垂方向上侧的端部与散热室36的铅垂方向下侧的出口侧端部连接。

第1连接路37在与第1连接路37所延伸的方向(Z轴方向)垂直的方向(X轴方向、Y轴方向)上的最小尺寸是所气化的冷却介质CM的至少一部分滞留在第1连接路37内的大小。在本实施方式中，第1连接路37在与第1连接路37所延伸的方向垂直的方向上的最小尺寸是指第1环状部件15与机壳外周部12a之间的径向尺寸。

冷却室35对作为发热体的驱动电路17和定子14(线圈18)进行冷却。冷却室35大致包含：作为包围驱动电路17的空间的第1冷却空间35a；以及形成在该第1冷却空间35a的上侧且作为至第1环状部件15的外周面15C附近为止的空间的第2冷却空间35b(在以下的记载中，有时将第1冷却空间称作第1冷却室，将第2冷却空间称作第2冷却室)。在本实施方式中，驱动电路17位于第1冷却室35a内，线圈18位于第2冷却室35b内。第1冷却室35a与第2冷却室35b连续，由2个冷却室构成冷却室35。发热体(驱动电路17和线圈18)容纳在冷却室35内。

如图2以及图10所示，定子14的多个齿部14b以及线圈18位于第2冷却室35b内。冷却介质CM从第1冷却室35a向第2冷却室35b流动。冷却介质CM在通过第2冷却室35b时，在定子14的多个齿部14b以及线圈18彼此之间的间隙中流动。

第1连接路37沿着机壳外周部12a从冷却室35向轴向上侧延伸而到达散热室36。第1连接路37由第1环状部件15的直径扩大部外周面15C和机壳外周部12a的内侧表面划分。

散热室36形成在机壳上部12c的下侧。散热室36将冷却介质CM的热散出到外部。散热室36位于作为发热体的线圈18(定子14)的轴向上侧。散热室36是环状的空间。在散热室36的铅垂方向上侧设置有散热器19。散热器19是吸热部的一例。散热器19从散热室36内的冷却介质CM吸收热。只要能够从散热室36内的冷却介质CM吸收热，则吸热部的结构并不限定于散热器。散热器19例如由导热率比较大的部件构成。当转子13旋转时，设置于转子盖部的下侧的轮部28在转子盖部13b与机壳上部12c之间产生负压，通过该负压而产生气流，对机壳上部12a进行冷却(能够对散热室36送风)。由此，形成于转子盖部13b的轮部28也促进来自散热室36的散热。

第2连接路38沿着机壳内周部12b从散热室36向轴向下侧延伸而到达冷却室35。第2连接路38由第1环状部件15的内周面15D和设置于铁芯背部14a的贯穿孔30划分。

接着，参照图9以及图11对本实施方式中的冷却介质CM的循环以及发热体的冷却进行说明。

本实施方式中的冷却具有3个冷却阶段、即第1冷却阶段、第2冷却阶段以及第3冷却阶段。在本实施方式中，根据发热体的温度来适当地切换3个冷却阶段，能够高效地对发热体进行冷却。随着发热体的温度变高，3个冷却阶段依次切换成第1冷却阶段、第2冷却阶段、第3冷却阶段。

图11示出第1冷却阶段的冷却介质的活动。如图11所示，第1冷却阶段是通过在冷却室35内产生的冷却介质CM的对流CF对发热体(驱动电路17和线圈18)进行冷却的阶段。若马达10启动而发热体的温度开始上升，则位于发热体的周围的冷却介质CM的温度也上升。由此，温度上升之后的冷却介质CM在冷却室35内上升，产生对流CF。即，在本实施方式中，在冷却介质CM的温度上升的情况下，在冷却室35内产生冷却介质CM的对流CF。

若产生对流CF，则冷却室35内的冷却介质CM被对流CF搅拌。由此，能够使位于发热体的周围的冷却介质CM在冷却室35内循环，从而能够对发热体进行冷却。在第1冷却阶段，发热体的温度比冷却介质CM的沸点低。

在本实施方式中，冷却室35与散热室36只通过第1连接路37和第2连接路38来连接。因此，在图11的状态下，在冷却室35内的冷却介质CM与散热室36内的冷却介质CM之间不易产生冷却介质CM的循环。

在冷却室35与散热室36之间不易产生冷却介质CM的循环的情况下，在冷却室35与散热室36之间不易进行热交换。由于冷却室35内的冷却介质CM吸收发热体的热并将热散出到外部，因此冷却介质的温度容易比较低。在图11的状态下，散热室36内的冷却介质CM的温度保持得比较低。

在冷却室35与散热室36之间未产生冷却介质CM的循环的情况下，在将冷却室35与散热室36连接起来的第1连接路37以及第2连接路38中，冷却介质CM的温度也保持得比较低。尤其因为第1连接路37离外部气体近，因此冷却介质CM的温度保持得低。第1冷却阶段的冷却是冷却介质CM的温度比较低时的冷却。

从图11的状态起发热体的温度上升，在第1冷却阶段无法充分冷却发热体，从而发热体的温度成为冷却介质CM的沸点以上，在该情况下，冷却阶段从第1冷却阶段过渡到第2冷却阶段。在第2冷却阶段中设成如下状态：冷却介质的气化开始，但是气化的量较少，在冷却室35与散热室36之间不易产生冷却介质CM的循环CY(图9)。

第2冷却阶段是通过冷却介质CM的对流CF和冷却介质CM的气化对发热体进行冷却的阶段。

在第2冷却阶段，发热体的温度成为冷却介质CM的沸点以上，由此发热体的周围的冷却介质CM气化，产生由冷却介质CM的气体构成的气泡。因此，通过冷却介质CM气化时的潜热，发热体的热被吸收，发热体被冷却。

这样，在第2冷却阶段，除了对流CF，还通过冷却介质CM的气化对发热体进行冷却。因此，第2冷却阶段的冷却发热体的效果比第1冷却阶段的冷却发热体的效果大。

在第2冷却阶段产生的气泡向铅垂方向上侧(+Z侧)上升，例如移动到第1连接路37内。在第2冷却阶段，由于在冷却室35与散热室36之间不易产生冷却介质CM的循环CY，因此第1连接路37内的冷却介质CM的温度保持得比较低。由此，移动到第1连接路37内的气泡冷凝，再次恢复成液体。

另外，在第2冷却阶段，气泡还有可能经由第1连接路37而移动到散热室36。在散热室36内冷却介质CM的温度也保持得比较低，因此移动到散热室36内的气泡冷凝，再次恢复成液体。即，在冷却室35内的冷却介质CM气化的情况下，所气化的冷却介质CM的至少一部分在第1连接路37内以及散热室36内的任意方冷凝。

在通过第2冷却阶段对发热体进行冷却而发热体的温度比冷却介质CM的沸点小的情况下，冷却阶段从第2冷却阶段返回到第1冷却阶段。

另一方面，若在第2冷却阶段无法充分冷却发热体从而发热体的温度上升并且所气化的冷却介质CM的量增加某种程度，则冷却阶段从第2冷却阶段过渡到第3冷却阶段。

图9示出第3冷却阶段的冷却介质CM的流动。如图9所示，第3冷却阶段是通过冷却介质CM的气化和在冷却室35与散热室36之间产生的冷却介质CM的循环CY对发热体进行冷却的阶段。另外，在图9中，只在机壳部件12的左半部分示出制冷剂的循环CY和气泡B，但是在机壳部件12的右半部分也产生同样的循环CY和气泡B。

若发热体的温度上升，则所气化的冷却介质CM(气泡B)的量增加。第1连接路37的最小尺寸成为容易使作为所气化的冷却介质CM的气泡B滞留在第1连接路37内的值。因此，若气泡B的量增加，则气泡B滞留在第1连接路37内。由此，在第1连接路37的上端与第2连接路38的上端之间产生压力差。即，第1连接路37的上端的压力比第2连接路38的上端的压力小。通过该压力差，第2连接路38内的冷却介质CM因重力而向铅垂方向下侧移动，从而流入冷却室35内。若第2连接路38内的冷却介质CM流入冷却室35内，则冷却室35内的冷却介质CM的一部分被顶出到第1连接路37，经由第1连接路37而移动到散热室36。随着冷却介质CM从第1连接路37的流入以及冷却介质CM从第2连接路38的流出，散热室36内的冷却介质CM的一部分被顶出到第2连接路38，经由第2连接路38而移动到冷却室35。由此，在冷却室35与散热室36之间产生冷却介质CM的循环CY。第2环状部件16限制冷却介质CM(气泡B)从冷却室35向第2连接路38的流动(逆流)。

如以上那样，在第3冷却阶段冷却室35内的冷却介质CM的一部分气化的情况下，所气化的冷却介质CM(气泡B)移动到第1连接路37内。然后，在第3冷却阶段，产生冷却室35的冷却介质CM经由第1连接路37而流动到散热室36且散热室36的冷却介质CM经由第2连接路38而流动到冷却室35的循环CY。从第1连接路37进入散热室36内的冷却介质在散热室36内被冷却，气泡B恢复成液体。

由于在第1冷却阶段以及第2冷却阶段散热室36内的冷却介质CM的温度保持得比较低，因此通过散热室36内的冷却介质CM通过循环CY而移动到冷却室35内，能够充分冷却发热体。制冷剂介质CM的温度在散热室36内例如降低到室温/环境温度左右。

这样，在第3冷却阶段，除了冷却介质CM的气化，还通过冷却介质CM的循环CY对发热体进行冷却。因此，第3冷却阶段的冷却发热体的效果比第2冷却阶段的冷却发热体的效果大。并且，在第3冷却阶段，因重力而产生的冷却介质CM的循环CY的流速比冷却介质CM的对流CF的流速快。其结果是，提高冷却发热体的效果。

在产生冷却介质CM的循环CY的情况下，冷却室35内的温度比较高的冷却介质CM流入散热室36内。但是，由于散热室36将冷却介质CM的热散出到外部，因此从冷却室35流入的温度比较高的冷却介质CM在散热室36内被冷却而成为温度比较低的冷却介质CM，再次流入冷却室35内。在产生冷却介质CM的循环CY的情况下，通过散热室36的冷却介质CM因自重而通过第2连接路38向下方移动，并到达冷却室35。

在第3冷却阶段，通过冷却介质CM的循环CY，存在于第1连接路37内的气泡B与作为液体的冷却介质CM一同移动到散热室36内，并被冷凝。

如以上那样，在本实施方式中，冷却阶段根据发热体的温度而自动在第1冷却阶段至第3冷却阶段之间发生变化。由此，能够根据发热体的温度来执行适当的冷却阶段，高效地对发热体进行冷却。在第2冷却阶段和第3冷却阶段，由于利用冷却介质的沸腾对发热体进行冷却，因此可以说马达10具有利用沸腾冷却的冷却结构。

根据本实施方式，能够如上所述那样通过冷却介质CM的对流、气化以及循环CY而有效地对发热体进行冷却。因此，能够提高马达10的冷却效率。并且，例如与只通过冷却介质CM的气化对发热体进行冷却的情况相比，能够减少所气化的冷却介质CM的量。由此，无需为了使气泡B冷凝而设置大型冷凝器，能够抑制马达10的冷却结构的大型化。

根据本实施方式，能够通过利用气泡B将作用于冷却介质CM的重力作为驱动力，来产生冷却介质CM的循环CY。其结果是，在冷却介质CM中，循环CY的流速比对流CF的流速快。因而，根据本实施方式，能够提高马达10的冷却效率。

根据本实施方式，所产生的气泡B在冷却介质CM的温度保持得比较低的第1连接路37内以及散热室36内的任意方被冷凝。因此，无需设置冷凝器。并且，由于转子13设置在机壳部件12的外侧，因此在机壳部件12的内部不易充满热。当转子13旋转时，通过设置于转子13的轮部28而在转子13与机壳部件12之间产生气流。由于该气流对散热室36进行冷却，因此能够将散热室36保持成低温。

根据本实施方式，散热室36整体位于比冷却室35靠铅垂方向上侧的位置处。因此，在第3冷却阶段，容易利用冷却介质CM的重力来在冷却室35与散热室36之间产生冷却介质CM的循环CY。

根据本实施方式，第1环状部件15在机壳部件内部位于定子14的轴向上侧，随着朝向轴向上侧而向径向外侧延伸。由此，第1环状部件15通过由直径扩大部形成的倾斜结构进行引导，使得冷却介质CM(气泡B)朝向机壳外周部12a流动。由于机壳外周部12a与外部气体接触并且通过转子13的旋转而被空冷，因此被保持成低温。由此，冷却介质CM(气泡B)容易在第1连接路37内被冷却。

根据本实施方式，第2环状部件16在机壳部件内部位于定子14的轴向下侧，随着朝向轴向下侧而向径向外侧延伸。由此，第2环状部件16限制在驱动电路17附近产生的气泡B从冷却室35向第2连接路38流动。

根据本实施方式，作为发热体的驱动电路17以及线圈18容纳在冷却室35内，处于浸没在绝缘性的冷却介质CM中的状态。即，冷却介质CM直接与发热体接触。因而，更加容易通过冷却介质CM对发热体进行冷却，能够更加提高马达10的冷却效率。

本实施方式的马达10通过利用冷却介质CM的沸腾的浸没沸腾冷却来进行冷却。由此，本实施方式的马达10的冷却性能比空冷高。在本实施方式中，由于线圈18和驱动电路17位于冷却室35内，因此能够一体地对线圈18和驱动电路17进行冷却。

由此，本实施方式的马达10不增大冷却结构就能够提高冷却效率。若马达的小型高输出化进展，则马达的发热也有可能变大。若马达的小型高输出化进展，则尤其需要如本实施方式的马达10这样的具有优异的冷却性能的马达。

另外，在本实施方式的马达10中，还能够采用以下结构。

在本实施方式中，轴11以沿Z方向延伸的中心轴线为中心，但是可以以沿Z方向以外的规定的方向延伸的中心轴线为中心。

冷却介质CM也可以不具有绝缘性。例如，冷却介质CM也可以是水。在该情况下，对与冷却介质接触的部件(例如，驱动电路17和线圈18)实施绝缘处理。

驱动电路17也可以不设置在机壳部件12的中空内部。在该情况下，通过冷却介质CM而被冷却的发热体为线圈18。

机壳部件12由机壳外周部12a、机壳内周部12b、机壳上部12c以及机壳下部12d构成，但是机壳部件12也可以是有底大致圆筒状。在该情况下，另外设置代替机壳上部12c的盖部。

随着转子13的旋转而在转子13与机壳部件12之间产生负压的轮部28设置于转子盖部13b的内侧表面，但是也可以设置在转子筒部13a的内侧表面。

机壳部件12具有能够上下分割的两件式结构，但是也可以具有其他结构(例如，单件式结构或三件式结构)。

贯穿孔30的数量并不限定于2个。例如，可以是1个，也可以是3个以上。

第1轴承23以及第2轴承24被轴承保持架22保持，但是第1轴承23以及第2轴承24也可以被机壳部件12保持。在该情况下，也可以省略轴承保持架22。并且，也可以代替轴承保持架22而在机壳部件12与轴承23、24之间设置托架，并通过该托架来保持轴承23、24。并且，也可以由转子13保持第1轴承23。在该情况下，轴11不旋转，转子成为轴固定的外转子。

第1连接路37的与第1连接路37所延伸的方向(Z轴方向)垂直的截面(XY截面)形状并不限定于图示的形状。第2连接路38的与第2连接路38所延伸的方向(Z轴方向)垂直的截面(XY截面)形状也不限定于图示的形状。

第1连接路37在与第1连接路37所延伸的方向(Z轴方向)垂直的方向(X轴方向、Y轴方向)上的最小尺寸也可以不是所气化的冷却介质CM的至少一部分滞留在第1连接路37内的大小。即，只要以冷却室35→第1连接路37→散热室36→第2连接路38→冷却室35这样的路径产生冷却介质CM的循环CY，则最小截面尺寸无特别限定。

定子14也可以不具有铁芯背部14a的径向内侧部分(形成有贯穿孔30的部分)。由于齿部14b被机壳外周部12a保持，因此即使不存在铁芯背部14a的径向内侧部分，定子14也能够被机壳部件12保持。在该情况下，在铁芯背部14a不设置贯穿孔30，但是若无铁芯背部14a的径向内侧部分，则该部分所占的空间被空出，因此形成代替贯穿孔30的通道。

另外，适用本实施方式的马达10的设备并无特别限定，也可以搭载于无人机或电动飞行器以外的设备。

上述说明的各结构在互不矛盾的范围内能够适当地组合。

实施方式2

以下，利用图12～图27对本发明的实施方式2所涉及的马达进行说明。对与实施方式1相同的构成要素标注相同的标号，省略详细的说明。冷却介质CM使用与实施方式1相同的冷却介质。

图12是示出实施方式2的马达110的外观的立体图。如图12所示，从外观观察时，马达110具有：以沿Z方向延伸的中心轴线J为中心的轴111；具有与轴111相同的中心轴线的大致圆筒状的机壳部件112；以及位于机壳部件112的外侧的转子113。转子113具有转子筒部113a和转子盖部113b。并且，马达110具有位于机壳部件112的下方的马达基部140。马达基部140具有：具有规定高度的环状的主体部141；以及与主体部141的外周壁连接的筒状的管部142。转子113在机壳部件112的径向外侧以轴111的中心轴线J为旋转中心旋转。机壳部件112支承轴111。由于转子113在机壳部件112的径向外侧旋转，因此本实施方式的马达110也是外转子型马达。马达110例如能够使用于无人机或电动飞行器等。将中心轴线J所延伸的方向称作Z方向，将管部142所延伸的方向称作X方向，将与Z方向以及X方向垂直的方向称作Y方向。

接着，参照图13～图27对马达110的结构进行详细说明。图13是通过图12的XIII-XIII线切割的垂直剖视图。图14是从Y方向观察图13的图。

如图13所示，马达110具有：沿中心轴线J方向延伸的轴111；固定于轴111的转子113；位于转子113的径向内侧的机壳部件112；配置在机壳部件112的内部的定子114；以及设置在定子的下方的驱动电路板117。定子114在机壳部件112的内部位于轴111的径向外侧。例如，在马达110使用于无人机的情况下，马达110的驱动力经由轴111的输出端111a而传递到位于马达110的上侧的叶片145。

转子113固定于轴111，并与轴111一同旋转。转子113在机壳部件112的径向外侧以轴111的中心轴线J为旋转中心旋转。在转子113与机壳部件112之间设置有规定的间隙。转子113具有：包围机壳外侧部的转子筒部113a；以及覆盖机壳上部的转子盖部113b。在转子筒部113a的在径向上与定子114对置的位置的内侧表面设置有转子磁铁125(图23)。转子磁铁125在周向上等间隔配置。

如图13以及图14所示，转子盖部113b具有：圆板状的顶部150a；以及从顶部向轴向下方延伸的圆筒状的圆筒部150b。圆筒部150b具有在与中心轴线J垂直的方向上开口的转子开口部151。本实施方式的转子开口部151是沿径向贯穿圆筒部150b的开口部，如图15B所示，在圆筒部150b的周向以及轴向上以规定间隔设置有多个转子开口部151。轴111通过转子盖部113b的中央开口部126(图15A)而沿轴向延伸。转子盖部113b固定于轴111。机壳部件112的下部112d的下侧部分位于马达基部140内。并且，在机壳部件112的下部112d设置有填充冷却介质的空间。

图15A是从下方观察转子盖部113b的立体图。如图15A所示，多个鳍152从转子盖部113b的顶部150a的内侧表面朝向轴向下侧延伸。各鳍152是平缓地弯曲的大致矩形的板部件。鳍152在周向上以规定间隔设置。当转子113旋转时，鳍152在转子盖部113b与机壳上部112c之间产生负压。通过该负压而在转子113与机壳112之间产生气流，空气通过转子开口部151而流入转子113内部，并朝向机壳上部112c流动。由于转子盖部113b生成对马达110进行冷却的空气流，因此可以说是第1冷却风扇。图15B是从Y方向观察转子盖部113b的图。

图16是从下方观察转子筒部113a的立体图。在转子筒部113a的内侧面沿周向以规定间隔设置有向径向内侧突出的凸部153。凸部153彼此之间成为凹陷部154。转子磁铁125配置在凹陷部154内。凸部153对转子磁铁125进行定位。

图17示出从图12的状态拆卸转子盖部113后的状态。图18示出从图17拆卸转子筒部113a和马达基部140后的状态。如图13以及图18所示，机壳部件112具有：机壳外侧部112a；借助第1轴承123而支承轴111的机壳上部112c；包围轴的圆筒形部112f；以及机壳下部112d。

图19示出从图18拆卸机壳上部112c后的状态。如图19所示，机壳外侧部112a由上环部160、伞部161以及密封部件162构成。

图20示出从图19的状态拆卸第1轴承123和上环部160后的状态。图21是图14的XXI-XXI线的水平剖视图。图22是只示出定子114的图。另外，在图21中，只图示出7个转子磁铁125(实际上有14个转子磁铁125)。并且，在图22中，省略了卷绕于齿部114b的线圈118。

如图20～图22所示，定子114具有：圆筒状的铁芯背部114a；从铁芯背部114a呈放射状向径向外侧延伸的多个齿部114b；以及从齿部114b的末端沿周向延伸的伞部161。铁芯背部114a的内周面163呈环状。在铁芯背部的内周面163设置有4个向径向内侧突出的突起167。铁芯背部114a与轴111同心，在轴向上具有中央孔129。齿部114b从铁芯背部114a的外周面朝向径向外侧延伸。在相邻的伞部161彼此之间配置有密封部件162。由伞部161、密封部件162以及上环部160构成机壳外侧部112a。在本实施方式中，12个齿部114b在铁芯背部114a的周向上等间隔配置。在各齿部114b上隔着规定的绝缘件(未图示)而卷绕有线圈118。线圈118对定子114进行励磁。机壳外侧部112a包围定子114中的卷绕有线圈118的齿部114b。由图19可知，定子114容纳在机壳部件112内。

如图20～图22所示，各伞部161的形状是弯曲的矩形板状，具有与转子筒部113a(图16)的周面平行的曲面。在伞部161的径向内侧面设置有伞缺口部161a。密封部件162的各密封部162b(图26)配置在相邻的2个伞缺口部161a之间。

如图13、图18～图20以及图23所示，机壳部件112具有：以中心轴线J为中心的圆筒状的机壳外侧部112a；直径比机壳外侧部112a的直径小的圆筒状部112f；将机壳外侧部112a与圆筒状部112f的上侧连接起来的环状的机壳上部112c；以及将机壳外侧部112a与圆筒状部112f的下侧连接起来的环状的机壳下部112d。机壳下部112d位于定子114的下侧。圆筒状部112f是从机壳下部112d的内周面朝向轴向上侧延伸的大致圆筒形状。在本实施方式中，机壳下部112d和圆筒状部112f为一体。将由机壳外侧部112a、圆筒状部112f、机壳上部112c以及机壳下部112d划分的空间称作机壳部件的中空内部。机壳部件112例如是金属制品或树脂制品。在金属制品的情况下，在机壳部件112的内侧表面的规定部位涂布有绝缘性涂料。在机壳部件112的中空内部设置有定子114。在机壳部件112的内部填充有冷却介质CM。冷却介质CM在室温下为液体，线圈118在机壳部件112的内部被冷却介质CM浸没。线圈118由于在驱动马达110的期间发热，因此在以下的记载中有时被称作发热体。线圈118被设置成与作为机壳外侧部112a的径向内侧面的伞部161接触。根据该结构，能够更加减小线圈118与转子磁铁125之间的间隙，因此容易提高转矩性能。

图23是与图21相同的水平剖视图，但是还图示出圆筒形部112f、转子筒部113a以及转子磁铁125。由于卷绕有线圈118的齿部114b在周向上隔开间隔而配置，因此在相邻的齿部114b彼此之间形成有间隙。该间隙成为供冷却介质CM通过的冷却室135。即，冷却室135包含后述的第2冷却室135b。

如图23所示，圆筒形部112f位于铁芯背部114a的中央孔129的径向内侧。圆筒形部112f具有与铁芯背部114a的铁芯背部内周面163相接的圆筒形部外周面164，在圆筒形部外周面164设置有12处向径向内侧凹陷的第1外周凹部165。从轴向观察时，第1外周凹部165的形状为凸。设置在第1外周凹部165与铁芯背部内周面163之间的空间(俯视观察时凸的空间)构成供冷却介质CM通过的连接路138。连接路138是具有与实施方式1的第2连接路38相同的作用的冷却介质通道。即，铁芯背部114a与机壳部件112在径向上隔着间隙而相对。

并且，在圆筒形部外周面164设置有4个向径向内侧凹陷的第2外周凹部166。从轴向观察时，第2外周凹部166的形状是大致矩形。第2外周凹部166比第1外周凹部165向径向内侧凹陷。从铁芯背部内周面163向径向内侧突出的4个突起167分别被插入到4个第2外周凹部166内。

如图23所示，圆筒形部112f包围轴111。圆筒形部112f具有圆筒形部内周面168，该圆筒形部内周面168在径向上与轴111隔开规定距离而包围轴111。在圆筒形部内周面168设置有向径向内侧突出的散热片170。散热片170在周向上隔开规定间隔而设置有多个。位于圆筒形部112f的径向内侧的内侧空间172设置在轴111的外周面111b与圆筒形部内周面168之间。内侧空间172沿轴向延伸。内侧空间172是供从转子开口部151进入的外部气体流入的空气通道。

图24是只示出机壳上部112c的图。如图24所示，机壳上部112c具有：具有中央开口部173的平板环状部174，该中央开口部173是沿轴向贯穿的开口；从中央开口部173的内周沿轴向延伸的轴承保持架部175；以及设置于平板环状部174的上表面的散热器119。平板环状部174是平板状并且是环状。在本实施方式中，多个散热器119从中央开口部173向径向外侧延伸。通过散热器119，容易地将机壳部件112的内部的热散出到外部。

4个轴承保持架部175在周向上等间隔设置，在相邻的轴承保持架部彼此之间设置有导管部177。第1轴承123被轴承保持架部175保持。导管部117是设置在第1轴承123与平板环状部174的轴向之间的开口。另外，如图14所示，位于第1轴承123的下方的第2轴承124位于马达基部140的上方。通过第1轴承123和第2轴承124，将轴111支承为能够绕中心轴线J旋转。

若第1轴承123被轴承保持架部175保持，则相邻的轴承保持架部彼此之间的间隙的上侧被封闭，成为空气所通过的导管部177。导管部177的空气入口位于比第1轴承123靠径向外侧的位置处。平板环状部174的处于相邻的轴承保持架彼此之间的内周部具有随着朝向径向内侧而向轴向下侧倾斜的斜面178。由此，导管部177向径向内侧朝下方倾斜，并朝向轴111延伸。转子开口部151与导管部177连通。而且，导管部177与空气通道172连通。通过该结构，通过转子开口部151而流入转子113内部的空气顺畅地流入空气通道172内。

图25是示出机壳下部112d、圆筒形部112f以及密封部件162的图。图26是只示出密封部件162的图。密封部件162具有环状的环部162a和从环部162a沿轴向延伸的密封部162b。密封部162b在环部162a的周向上以规定间隔设置。环部162a与机壳下部112d的轴向上表面接触。例如，环部162a利用粘接剂而固定于机壳下部112d的轴向上表面。在该情况下，例如在环部162a的下表面涂布有粘接剂，将环部162a的下表面贴在机壳下部112d的轴向上表面。

从轴向观察时，各密封部162b是五边形。由图22、图23以及图26可知，各密封部162b的五边形的底边180a和从该底边的两端延伸的两个边180b被插入到伞缺口部161a内，剩余的两个边180c从伞缺口部161a向径向内侧突出。该突出的部分是位于相邻的线圈118彼此之间的密封延伸部184。由于密封延伸部184位于相邻的线圈118彼此之间，因此在线圈118发热的情况下，该热在延伸部184中传播，被向径向外侧引导而散出到定子114的外侧。与无延伸部184的情况相比，若有延伸部184，则能够增加导热面积，因此提高马达110的散热性能。

如图25所示，在机壳下部112d的外周设置有4个下部孔179。在将机壳下部112d安装于马达基部140时，安装螺栓被插入到下部孔179内，并与马达基部140的内螺纹部(未图示)螺合。

图27是与图14相同的垂直剖视图，但是为示出本实施方式的马达110内的空气A的流动和冷却介质CM的图。当转子113旋转时，如箭头G1所示，空气A从转子盖部113b的转子开口部151进入转子盖部113b的内侧。之后，如箭头G2所示，空气A的一部分通过导管部177而向轴111的方向前进。然后，如箭头G3所示，该空气A的一部分到达轴111，并沿着轴111向轴向下方流动。并且，如箭头G4所示，空气A的其他部分向径向外侧前进，进入定子114的外周(伞部161的外周)与转子筒部113a之间。即，箭头G4的空气在转子113的筒部113a与机壳部件112的外侧部112a之间流动。由此，尤其是圆筒形部112f以及轴111被箭头G3的空气冷却，马达110的外周部被箭头G4的空气冷却。

在图27中，用阴影线表示冷却介质CM。在机壳部件112的内部存在定子114，机壳部件112的内部中的除定子114以外的空间划分为冷却室135、散热室136以及连接路138。在冷却室135、散热室136以及连接路138中填充有冷却介质CM。

冷却室135被设置成从机壳部件内部的下侧容纳线圈118。更详细地说，冷却室135包含：设置于机壳部件112的下部112d的空间(在图27中，从定子向下方延伸的细长的空间135a)；从该空间的上端包围线圈118的下端的空间；设置在齿部114b彼此之间的空间；以及包围线圈118的上端的空间。散热室136在机壳部件内部设置于冷却室135的上侧。散热室136沿着机壳上部122c的内侧(下侧)的面朝径向内侧延伸。连接路138从散热室136的径向内侧的端部沿着机壳部件112的圆筒形部112f向下方延伸，将冷却室135与散热室136连接起来。连接路138的铅垂方向下侧的端部与冷却室135的铅垂方向上侧的入口侧端部连接。

冷却室135对作为发热体的线圈118进行冷却。冷却室135包含：作为定子114的下侧的空间的第1冷却室135a；以及形成于该第1冷却室135a的上侧并包围定子114以及线圈118的第2冷却室135b。在本实施方式中，线圈118位于第2冷却室135b内。第1冷却室135a与第2冷却室135b连续，由2个冷却室构成冷却室135。作为发热体的线圈18容纳在冷却室135内。

定子114的多个齿部114b以及线圈118位于第2冷却室135b内。冷却介质CM从第1冷却室135a向第2冷却室135b流动。冷却介质CM在通过第2冷却室135b时，在定子114的多个齿部114b以及线圈118彼此之间的间隙中流动。在本实施方式中，由于冷却室135与散热室136连接，因此不存在实施方式1的第1连接路。

散热室136形成于机壳上部112c的下侧。散热室136将冷却介质CM的热散出到外部。散热室136是环状的空间。在散热室136的铅垂方向上侧设置有散热器119。散热器119是吸热部的一例。散热器119从散热室136内的冷却介质CM吸收热。只要能够从散热室136内的冷却介质CM吸收热，则吸热部的结构并不限定于散热器。散热器119例如由导热率比较大的部件构成。当转子113旋转时，设置于转子盖部113b的下侧的鳍152在转子盖部113b与机壳上部112c之间产生负压，通过该负压而产生气流(G2、G4)，对机壳上部112c进行冷却(能够对散热室136送风)。由此，形成于转子盖部113b的鳍152也促进来自散热室136的散热。

连接路138沿着圆筒形部112f从散热室136向轴向下侧延伸而到达冷却室135。

关于本实施方式中的冷却介质CM的循环以及发热体的冷却，除了不存在第1连接路37之外，与实施方式1大致相同。通过线圈118加热的冷却介质CM在冷却室135中上升，并到达散热室136。冷却介质CM在散热室136中散热之后，通过连接路136而向下方移动，并到达冷却室135。

(实施方式2的效果)

在本实施方式中，由于在转子113设置有将空气导入马达内部的转子开口部151，在机壳上部112c设置有与转子开口部151连通的导管部177，在轴111的周围的圆筒形部112f设置有与导管部177连通的空间(空气通道)172，因此从转子开口部151进入的空气通过导管部177而流入空气通道172内。从而，风朝向马达110内部的轴111周边流动。马达110内部通过该风的流动而被冷却，因此在马达110内部不易充满热。

并且，如图23所示，由于密封部件162配置在伞缺口部161a，因此能够在密封部162a的底边180a与转子磁铁125之间确保规定的距离D1，并且能够在密封部162a的底边180a与转子凸部153之间确保规定的距离D2。由此，即使密封部162a因热而向径向外侧膨胀，密封部162a的底边180a也不会与转子磁铁125接触或者与转子凸部153接触。并且，能够缩小转子磁铁125与伞部161(定子114)的径向间隙(气隙)。

(变形例)

接着，对实施方式2的变形例进行说明。图28～图30示出变形例所涉及的机壳部件112和定子114。图28是立体图，图29是俯视图，图30是板状部件193(后述)的立体图。由实施方式2(图20～图23)与图28的比较结果可知，在变形例中，定子114不具有伞部161。即，与实施方式1同样地，定子114由环状的铁芯背部114a和从铁芯背部114a向径向外侧延伸的多个齿部114b构成，在各齿部114b卷绕有线圈118，各齿部114b的末端部端面132露出于径向外侧。图28示出为了便于理解变形例的结构(为了能够看到末端部端面132)而拆卸3张板状部件193后的状态。

变形例的机壳部件114与实施方式2的机壳部件相比，机壳外侧部112a的结构不同。变形例的包围定子114的机壳外侧部112a具有：环状的下侧环状部191；从下侧环状部191向轴向上方延伸的多个柱状部192；以及设置在多个柱状部192彼此之间的多个板状部件193。柱状部192在周向上以规定间隔设置。各柱状部192的形状是柱状。板状部件193的数量与齿部114b的数量相等。另外，虽未图示，但是机壳部件112与实施方式2同样地具有支承轴111的机壳上部。机壳上部被设置成覆盖图28所示的机壳外侧部112a的上侧。下侧环状部191和柱状部192一体形成，还有时被称作核心插槽。并且，板状部件193还被称作密封件核心。板状部件193例如由铁块材料制成。

如图29所示，多个板状部件193的径向内侧的面(内周面)分别与多个齿部的末端部端部132相接。并且，多个柱状部192位于多个板状部件193彼此之间。位于板状部件193的径向外侧的面(外周面)193a的直径与位于下侧环状部191(图28)的径向外侧的面(外周面)191a的直径相同。并且，位于柱状部192的径向外侧的面(外周面)192a的直径也与下侧环状部191的外周面191a的直径相同。由于机壳外侧部112a被下侧环状部191、柱状部192以及板状部件193封闭，因此冷却介质CM不会从机壳外侧部112a泄漏。由于下侧环状部191、柱状部192以及板状部件193具有相同的直径，因此不加大机壳部件112的外径就能够设成冷却介质CM不泄漏的结构。

如图28～图30所示，柱状部192在比外周面192a靠径向内侧的位置处具有柱状卡合部192b。柱状卡合部192b是沿周向突出的凸部，在各柱状部192的两侧设置有柱状卡合部192b。板状部件193在周向的端面(两侧的端面)具有板状部件卡合部193b。板状部件卡合部193b是在周向上凹陷的凹部。如图30所示，各板状部件193呈不同大小的3张板部194、195、196从径向内侧向外侧重叠那样的形状。径向内侧的板部194是最大的板部，与该板部194连接的中央的板部195是最小的板部。与中央的板部195连接的外侧的板部196具有与板部195相同的高度，但是宽度(周向的大小)比板部195大。板部194与板部196的宽度相同。由于宽度小的板部195位于板部194与板部196之间，因此在板部195的位置处设置有在周向上凹陷的凹陷部分。该凹陷部分成为板状部件卡合部193b。板部194是板状部件193的内周部。板部195与板部196的轴向尺寸相同。板部194的轴向尺寸比板部195、196的轴向尺寸大。

若1个板状部件193被插入到相邻的2个柱状部192之间，则板状部件193的两侧的卡合部(凹部)193b与相邻的柱状部192的卡合部(凸部)192b卡合。更详细地说，柱状部192具有直径比外周面192a的直径小的柱状卡合面192d，板状部件193的板部194具有在径向上与柱状卡合面192d接触的板状卡合面194a，若1个板状部件193被插入到相邻的2个柱状部192之间，则柱状卡合面192d与板状卡合面194a接触，由此1个板状部件193被保持在2个柱状部192之间。在柱状卡合面192d以及(或)板状卡合面194a例如涂布有粘接剂，板状部件193与柱状部192通过粘接剂而被接合。

柱状部192具有向机壳部件112的径向内侧延伸的延伸部192c。延伸部192c位于相邻的线圈118彼此之间。由于延伸部192c位于线圈118彼此之间，因此在线圈118发热的情况下，该热在延伸部192c中传播而被向径向外侧引导，并散出到定子114的外侧。与不存在延伸部192c的情况相比，若存在延伸部192c，则能够增加导热面积，因此提高马达110的散热性能。

另外，也可以在实施方式2的机壳上部112c设置与实施方式1的压力调整要素21相同的部件。若冷却介质CM气化而成为气泡，机壳内部的压力上升，则压力调整要素成为开启状态。

在实施方式2中，也可以设置从冷却室135向上方延伸的第1连接路，使第1连接路的上端与散热室136连接。在该情况下，在定子114的上方例如设置第1环状部件15那样的部件。

在上述实施方式1以及2中，在机壳上部12c、112c设置有散热器19、119，但是也可以将与图示的散热器19、119的形状不同的多个突起部设置于机壳上部12c、112c。多个突起部沿轴向延伸。

实施方式2的机壳上部112c由1个部件构成，但是也可以由2个部件构成。在由2个部件构成机壳上部112c的情况下，例如将图18的轴承保持架部175设成独立的部件。

环部162a也可以不是完整的环状。例如，环部162a也可以是C字形状。

密封部162b(图26)也可以由具有弹性的材料(例如，橡胶材料)制成。若密封部162b具有弹性，则密封部162b除了具有密封功能之外，还能够具有内压调整功能。更详细地说，若马达的内压(冷却介质的液压以及蒸气压)上升，则密封部162b通过该压力而弹性收缩。能够通过该弹性收缩而缓和冷却介质的压力上升，从而能够调整马达的内压。若密封部162b具有内压调整功能，则无需另外设置内压调整部件(例如，用于吸收压力上升的隔膜和保持该隔膜的固定用罩以及螺钉等)。其结果是，马达110的零件数减少，马达110的部件成本降低。并且，马达110的重量也减轻。

图31A是图23的局部放大图，示出转子筒部113a、转子凸部153、转子磁铁125、伞部161、线圈118、齿部114b以及密封部件162等。在图31A中，利用标号D4表示转子凸部153与伞部161之间的距离。本实施方式的转子凸部153与伞部161之间的距离D4并不限定于图31A所示的距离，如图31B所示，例如也可以设成比距离D4大的距离D4a。在图31B所示的变形例中，在转子凸部153设置有槽153a。槽153a是向径向外侧凹陷的槽

若在转子凸部153设置槽153a，则转子凸部153与伞部161之间的间隙在槽153a所在的部位变大。即，转子113的内周面与定子的外周面之间的气隙(空气所能通过的间隙)变大。槽153a是通气用的槽，通过槽153a而使通过转子113的内周面与定子的外周面之间的气隙的空气的量(风量)增加。由此，通过转子盖部113b的鳍152的旋转而生成的空气流(风量)在转子凸部153与伞部161之间增加。通过该风量的增加，转子内部的换气增加，因此基于换气的散热量也增加。

槽153a沿转子的轴向延伸。另外，在图31B中，槽153a的截面形状(在马达的轴向上观察时的截面)为矩形，但是也可以是矩形以外的截面形状(例如，向径向外侧凹陷的半圆形)。槽153a的深度、宽度、曲率半径以及形状等考虑转子筒部113a的强度等来决定。

图32A是图13的局部放大图，示出转子筒部113a、机壳上部112c、定子114、齿部114b以及线圈118等。在图32A中，在线圈118的上方设置有散热室136。在线圈118与机壳上部112c之间什么都没有设置。本实施方式的散热室136的结构并不限定于图32A所示的结构，例如也可以设成图32B所示的结构。在图32B所示的变形例中，在位于散热室136内的线圈118的上方设置有导热部件198a以及198b。另外，在图32B中，只描绘了1个齿部114b和卷绕于该齿部的线圈118，但是在卷绕于其他齿部的线圈上也设置有相同的导热部件。

图32B所示的导热部件198a、198b是柱状的部件。导热部件198a、198b的下端与线圈118相接。并且，导热部件198a、198b的上端与机壳上部112c相接。即，线圈118借助导热部件198a、198b而与机壳上部112c连接。由此，线圈118的热经由导热部件198a、198b而直接传递到机壳上部112c。与不存在导热部件的情况相比，在采用图32B的结构的情况下，线圈118的热能够经由导热部件198a、198b而直接传递到机壳上部112c，从机壳上部112c散出更多的热。高温的冷却介质流入散热室136内，冷却介质使该热散出。由此，期望在散热室136中顺畅地进行散热，冷却介质的蒸气通过该散热而迅速地被液化。根据图32B的结构，增加来自散热室136的散热。

导热部件198a、198b由高导热性的材料构成。并且，由于导热部件198a、198b需要绝缘性，因此导热部件198a、198b由树脂材料制成。另外，导热部件198a、198b也可以由在表面具有绝缘层的金属材料制成。

导热部件198a、198b具有规定的弹性。这是因为，由于导热部件198a、198b被夹在线圈118与机壳上部112c之间，因此若无弹性，则有可能损伤线圈118以及(或)机壳上部。

导热部件198a、198b设置在散热室136内。由于冷却介质在散热室136内流动，因此导热部件198a、198b的形状以及位置设成不大幅妨碍冷却介质的流动的形状以及位置。

导热部件198a、198b的在马达的轴向上观察时的截面的大小以及形状考虑通过导热部件导热的量或设置导热部件时的冷却介质的流动方式等来决定。

在图32B中，在卷绕于各齿部114b的线圈118设置有2个导热部件198a、198b，但是导热部件的数量在不大幅妨碍冷却介质的流动的范围内，也可以设置3个以上(在该情况下，导热部件的截面的大小设成小于图示的大小)。并且，在基于导热部件的导热也可以较小的情况下，导热部件的数量也可以是1个。

在图32B中，导热部件198a、198b的在马达的轴向上观察时的截面是矩形。另外，导热部件198a、198b的截面也可以是矩形以外的形状。例如，也可以是圆形、椭圆形、流线形、四边形以外的多边形(三角形、五边形等)。

根据图32B的结构，由于线圈118所产生的发热通过导热部件198a、198b而传递到机壳上部112c，因此通过导热部件198a、198b而使散热室136内的热的通道增加，提高马达的散热能力。

图33示出从图25的状态拆卸密封部件162(图26)后的状态。在图33中，示出机壳下部112d和圆筒形部112f。如图33所示，机壳下部112d的上表面115由位于圆筒形部112f的周围的径向内侧表面115a和位于径向内侧表面115a的周围的径向外侧表面115b构成。径向内侧表面115a的形状是平坦的环状，在径向内侧表面115a的规定位置处设置有多个孔127a、127b、127c。径向外侧表面115b的形状是向径向外侧朝下方倾斜的环状，在径向外侧表面115b设置有多个缺口部128等。本实施方式的机壳下部112d的径向内侧表面115a的结构并不限定于如图33所示的平坦的表面，例如也可以设成图34所示的结构。图34是图33的标号34的部分的放大图。在图34所示的变形例中，径向内侧表面115a不平坦。

如图34所示，在该变形例中，径向内侧表面115a具有多个金字塔状的凸部201。各金字塔状凸部201是底边为正方形的四棱锥。多个金字塔状凸部201在规定的方向(在图34中，右斜上方向)上前后左右无间隙地排列。金字塔状凸部201例如通过铣削加工而形成。金字塔状凸部201的顶角(图35的标号θ1)能够通过调整在铣削加工中使用的切刀的角度而以所期望的角度形成。

图35是金字塔状凸部201的垂直剖视图。在图35中，金字塔状凸部201的顶角θ1为约90度，但是优选的角度例如是30度。金字塔状凸部201的间距P1例如是0.5mm。金字塔状凸部201的高度H1例如是0.93mm。

若在机壳下部112d(径向内侧表面115a)设置金字塔状凸部201，则与不存在金字塔状凸部201的情况相比，在冷却介质沸腾时形成的蒸气泡(起泡点)增加。即，凸部与凸部之间的谷部201a成为在起泡点成长的核(气泡核)的生成起点，由于在机壳下部存在多个谷部201a，因此大量形成冷却介质沸腾时的起泡点。

机壳下部112d的径向内侧表面115a构成冷却介质的冷却室135的一部分，是在线圈118发热且冷却介质沸腾时最初形成蒸气泡(起泡点)的部位。由于蒸气泡是通过潜热来移送热的介质，因此越是大量形成蒸气泡，则通过潜热来移送的热移送量越增加。由此，期望在径向内侧表面115a上形成大量的蒸气泡。如图35所示，若设置金字塔状凸部201，则容易在金字塔状凸部201的底部(谷部)201a形成蒸气泡BP。金字塔状凸部201还能够称作蒸气泡(起泡点)形成促进部。

图36是示出在机壳下部112d的径向内侧表面115a设置有金字塔状凸部201时的效果(冷却能力的提高)的图表。曲线202表示设置有金字塔状凸部201的情况，曲线203表示未设置有金字塔状凸部201的情况。图36的图表的纵轴表示热流速，横轴表示导热面的过热度。由该图表可知，若在机壳下部112d的径向内侧表面115a设置金字塔状凸部201，则与不设置金字塔状凸部201的情况相比，能够得到6倍的热流速。即，若设置金字塔状凸部201，则冷却室135内的热移送量显著地增加。

另外，在图34中，前后左右无间隙地设置有多个金字塔状凸部201，但是也可以隔开规定间隔而设置。并且，各金字塔状凸部201的形状并不限定于四棱锥。例如，各金字塔状凸部201的形状可以是四棱锥以外的多棱锥(例如，三棱锥)，也可以是圆椎，或者也可以是椭圆椎。关于金字塔状凸部201的顶角、间距以及高度的值，只要能够与径向内侧表面115a平坦的情况相比更多地形成起泡点，则也可以采用任意的值。例如，顶角θ1也可以是120度。

并且，在图34中，示出在机壳下部112d的径向内侧表面115a设置金字塔状凸部201作为起泡点形成促进部的例，但是起泡点形成促进部并不限定于金字塔状凸部201。例如，也可以只是在机壳下部112d的径向内侧表面115a设置多个槽。这是因为，若在径向内侧表面115a设置槽，则与径向内侧表面115a平坦的情况相比，能够生成更多的起泡点。即，只要在机壳下部112d的径向内侧表面115a设置任意形状的凹部、凸部或凹凸部即可。这是因为，这样的凹凸与径向内侧表面115a平坦的情况相比能够生成更多的起泡点。

在图34中，示出在机壳下部112d的径向内侧表面115a设置有起泡点形成促进部(金字塔状凸部201)的例，但是设置起泡点形成促进部的位置并不限定于机壳下部112d的径向内侧表面115a。例如，如图37所示，也可以在线圈118的表面设置凹凸。

在图37的例中，在线圈118的表面设置有金字塔状凸部205。该金字塔状凸部205是与图34的金字塔状凸部201相同的凸部。为了在线圈118的表面设置凹凸，例如对线圈118实施喷砂处理。若在将线圈118卷绕于齿部114b之后，实施喷砂处理，则能够在线圈118的表面设置凹凸。

另外，通过喷砂处理以外的方法也能够在线圈118的表面设置凹凸。例如，通过在线圈118的绕线机的喷嘴末端安装用于对线圈覆膜进行加工的凹凸形状的刃，能够与线圈卷绕作业同时在线圈表面(覆膜)设置凹凸。或者，还能够在卷绕线圈118之后，利用化学药品对线圈118的表面实施蚀刻处理，从而在线圈表面设置凹凸。

由于通过如上所述的喷砂处理等而线圈覆膜(绝缘覆膜)的厚度变小，因此线圈118的绝缘覆膜的厚度设成考虑喷砂处理等的厚度。

这样，设置起泡点形成促进部的位置只要是大量生成起泡点的区域，则也可以是任意的位置。例如，不仅是机壳下部112d(图33)或线圈(图37)，还可以在划分冷却室135的部位(例如，机壳圆筒形部112f的表面)设置凸部或槽等起泡点形成促进部。

如图20所示，第2实施方式的轴111中的凸缘部111c的下方成为简单的圆柱状。轴111的结构并不限定于图20所示的结构。例如，如图38所示，轴111也可以在凸缘部111c的下方具有风扇207。

如图38所示，风扇207是具有多个桨叶207a的离心风扇。多个桨叶207a在轴111的周向上隔开规定间隔而设置。各桨叶207a由具有规定的弯曲的弯曲板部件构成。风扇207被设置成位于图14所示的第1轴承123的下方。即，当轴111旋转时，风扇207在第1轴承123的下方的导管部177内旋转。风扇207的直径例如在与周围的部件不干涉的范围内具有最大值。

在图27中，空气(外部气体)A从马达110的上部(转子盖部113b)进入马达110内，其一部分(G2)沿着轴111向下方流动，但是空气根据转子113的旋转方向而从马达110的下部进入马达110内，并沿着轴111向上方流动(产生与G3相反的方向的流动和与G2相反的方向的流动)。若通过设置于转子盖部113b的鳍152而生成这样的空气流，则沿着轴111向上方流动的空气的流速有时变慢。这容易在设置于圆筒形部112f与轴111之间的内侧空间172较窄的情况下产生。这是因为，若内侧空间172的水平截面较小，则通风阻力变大，因此空气的流速变慢。若空气的流速变慢，则无法提高通过空气的冷却性能。因此，如图38所示，在轴111设置风扇207，通过风扇207的旋转来提高沿着轴111向上方流动的空气的流速。由于在转子盖部113b设置有鳍152，因此通过轴111的风扇207和转子盖部113b的鳍152来增加沿着轴111向上方流动的空气的量(风量)。若将转子盖部113b的鳍152称作第1冷却风扇，则风扇207能够称作第2冷却风扇。

另外，在如图27所示那样空气沿着轴111向下方流动的情况下，在轴111的下部设置风扇207。具体地说，以风扇207位于第2轴承124的上方的方式设置风扇207。通过该风扇207，能够增加沿着轴111向下方流动的外部气体的量。

实施方式3

利用图39～图48对本发明的实施方式3所涉及的马达进行说明。对与实施方式2相同的构成要素标注相同的标号，省略详细的说明。冷却介质CM使用与实施方式2相同的冷却介质。

图39是实施方式3所涉及的马达210的立体图，图40是垂直剖视图。与实施方式2之间的不同点是，在实施方式2中将第1冷却风扇(113b、152)设置在马达上部，但是在实施方式3中将第1冷却风扇设置在马达下部。如图39所示，马达210在马达下部具有作为第1冷却风扇的冷却风扇212。

如图39以及图40所示，马达210具有：轴111；具有与轴111相同的中心轴线的大致圆筒状的机壳部件112；以及位于机壳部件112的外侧的转子113。转子113具有转子筒部113a和转子盖部113c。转子113在机壳部件112的径向外侧以轴111的中心轴线J为旋转中心旋转。机壳部件112支承轴111。由于转子113在机壳部件112的径向外侧旋转，因此本实施方式的马达210也是外转子型马达。将中心轴线J所延伸的方向称作Z方向。

如图40所示，马达210具有：沿中心轴线J方向延伸的轴111；固定于轴111的转子113；位于转子113的径向内侧的机壳部件112；以及配置在机壳部件112的内部的定子114。定子114在机壳部件112的内部位于轴111的径向外侧。例如，在马达210使用于无人机的情况下，马达210的驱动力经由轴111的输出端111a而传递到位于马达210的上侧的叶片(未图示)。

由于转子113固定于轴111，因此与轴111一同旋转。转子113在机壳部件112的径向外侧以轴111的中心轴线J为旋转中心旋转。在转子113与机壳部件112之间设置有规定的间隙。转子筒部113a包围机壳外侧部。转子盖部113c覆盖机壳上部。在转子筒部113a的在径向上与定子114对置的位置的内侧表面设置有转子磁铁125。转子磁铁125在周向上等间隔配置。

转子盖部113c具有圆板状的顶部150c和从顶部向轴向下方延伸的圆筒状的圆筒部150d。圆筒部150d具有在与中心轴线J垂直的方向上开口的转子开口部151a。本实施方式的转子开口部151a是沿径向贯穿圆筒部150d的开口部，如图39所示，在圆筒部150d的周向以及轴向上以规定间隔设置有多个转子开口部151a。轴111通过转子盖部113c的中央开口部126而沿轴向延伸。转子盖部113c固定于轴111。机壳下部213与圆筒形部214为一体。

图41是从下方观察转子盖部113c的立体图。如图41所示，在转子盖部113c的顶部150c的内侧表面未设置鳍。

转子筒部113a是与实施方式2的转子筒部113a相同的部件。在转子筒部113a的内侧面(内周面)交替配置有凸部和转子磁铁125。

图42示出从图39的状态拆卸转子盖部113c和转子筒部113a后的状态。图43示出从图42拆卸机壳上部215后的状态。图44示出机壳上部215。图45示出机壳下部213和圆筒形部214。如图40～图45所示，机壳部件112具有：机壳外侧部112a；借助第1轴承123而支承轴111的机壳上部215；包围轴的圆筒形部214；以及机壳下部213。在圆筒形部214的内周面设置有内螺纹部214a。机壳上部215具有向下方延伸的圆筒形的圆筒部215a。在圆筒部215a的下端的外周面设置有外螺纹部215b，外螺纹部215b与圆筒形部214的内螺纹部214a螺合。机壳外侧部112a由上环部160、伞部161(图22)以及封闭伞部161彼此之间的密封部件216构成。实施方式3的定子114具有与图22所示的结构相同的结构。另外，在图43中省略了上环部160。

如图40～图45所示，机壳部件112具有：以中心轴线J为中心的圆筒状的机壳外侧部112a；直径比机壳外侧部112a的直径小的圆筒状部214；将机壳外侧部112a与圆筒状部214的上侧连接起来的环状的机壳上部215；以及将机壳外侧部215与圆筒状部214的下侧连接起来的环状的机壳下部213。机壳下部213位于定子114的下侧。圆筒状部214是从机壳下部213向轴向上侧延伸的大致圆筒形状。在本实施方式中，机壳下部213和圆筒状部214为一体。由于圆筒状部214的上部与机壳上部215的圆筒部215a连接，因此在本实施方式中，由机壳上部215的圆筒部215a和圆筒形部214构成与实施方式2的圆筒形部相同的部件。将由机壳外侧部112a、圆筒状部214、机壳上部215以及机壳下部213划分的空间称作机壳部件的中空内部。

机壳部件112例如是金属制品或树脂制品。在金属制品的情况下，在机壳部件112的内侧表面的规定部位涂布有绝缘性涂料。在机壳部件112的中空内部设置有定子114。在机壳部件112的内部填充有冷却介质CM。冷却介质CM在室温下为液体，线圈118在机壳部件112的内部被冷却介质CM浸没。线圈118由于在驱动马达210的期间发热，因此在以下记载中有时称作发热体。如图46所示，线圈118被设置成与伞部161接触，该伞部161是机壳外侧部112a的径向内侧面。根据该结构，能够更加减小线圈118与转子磁铁125之间的间隙，因此容易提高转矩性能。

由图43可知，卷绕有线圈118的齿部114b在周向上隔开间隔而配置，因此在相邻的齿部114b彼此之间形成有间隙。该间隙成为供冷却介质CM通过的冷却室135。

图46是马达210的水平剖视图。如图46所示，圆筒形部214位于铁芯背部114a的中央孔的径向内侧。圆筒形部214具有与铁芯背部114a的铁芯背部内周面163相接的圆筒形部外周面164，在圆筒形部外周面164的多个部位设置有向径向内侧凹陷的第1外周凹部165。设置在第1外周凹部165与铁芯背部内周面163之间的空间构成供冷却介质CM通过的连接路138。连接路138是具有与实施方式1的第2连接路38相同的作用的冷却介质通道。

如图43所示，圆筒形部214包围轴111。圆筒形部214具有在径向上与轴111隔开规定距离而包围轴111的圆筒形部内周面168。如图46所示，在圆筒形部内周面168设置有向径向内侧突出的散热片170。散热片170在周向上隔开规定间隔而设置有多个。位于圆筒形部214的径向内侧的内侧空间172设置在轴111的外周面111b与圆筒形部内周面168之间。内侧空间172沿轴向延伸。内侧空间172是供外部气体流动的空气通道。

如图44所示，机壳上部215具有：具有中央开口部173的平板环状部217，该中央开口部173是沿轴向贯穿的开口；从中央开口部173的内周朝向轴向下方延伸的轴承保持架部218；以及设置在平板环状部174的上表面的散热器219。平板环状部217是平板状并且是环状。在本实施方式中，多个散热器219从中央开口部173向径向外侧延伸。各散热器219由散热器外侧部219a和散热器内侧部219b构成。由散热器外侧部219a和散热器内侧部219b形成阶梯差。散热器外侧部219a比散热器内侧部219b高。通过散热器219，容易将机壳部件112的内部的热散出到外部。

轴承保持架部218在周向上等间隔设置，在相邻的轴承保持架部彼此之间设置有导管部220。第1轴承123被轴承保持架部218保持。导管部220是设置在第1轴承123与平板环状部217之间的开口。另外，如图40所示，位于第1轴承123的下方的第2轴承124被机壳下部213支承。通过第1轴承123和第2轴承124将轴111支承为能够绕中心轴线J旋转。

如图40所示，在机壳下部213的周围设置有冷却风扇212。图47是冷却风扇212的立体图。如图47所示，冷却风扇212由环状的主体部212a以及从主体部212a的下表面朝向下方延伸的多个鳍212b构成。冷却风扇212是离心风扇。各鳍212b是大致矩形的板部件。多个鳍212b在周向上以规定间隔设置。冷却风扇212与转子113连接(接合)，当转子113旋转时，冷却风扇212以轴111为中心旋转。当转子113旋转时(当冷却风扇212旋转时)，冷却风扇212在与机壳外侧部112a之间产生负压。通过该负压，空气A流入马达210内部，在机壳内部流动。可以说，冷却风扇212是生成对马达210进行冷却的空气流的第1冷却风扇。

如图40所示，当转子113旋转时，如箭头G6所示，空气A从转子盖部113c的转子开口部151a进入转子盖部113c的内侧。之后，如箭头G7所示，空气A通过导管部220而向轴111方向前进。然后，如箭头G8所示，空气A到达轴111，沿着轴111向轴向下方流动。之后，如箭头G9所示，空气朝向径向外侧流动，并通过冷却风扇212而排出到外部(箭头G10)。

这样，根据本实施方式，通过在马达下部设置冷却风扇212，能够使空气A从马达上部向马达下部流动。通过流入马达210内的空气，马达上部首先被冷却。由于在马达上部存在散热室136，因此尤其能够高效地进行散热室136的冷却。

定子114位于机壳部件112的内部，机壳部件112的内部中的除定子114以外的空间划分为冷却室135、散热室136以及连接路138。在冷却室135、散热室136以及连接路138内填充有冷却介质CM。

冷却室135被设置成从机壳部件内部的下侧容纳线圈118。更详细地说，冷却室135包含：机壳下部213的上侧的空间；从该空间的上端包围线圈118的下端的空间；设置在齿部114b彼此之间的空间；以及包围线圈118的上端的空间。散热室136在机壳部件内部设置在冷却室135的上侧。连接路138从散热室136的径向内侧的端部沿着机壳部件112的圆筒形部214向下方延伸，将冷却室135与散热室136连接起来。连接路138的铅垂方向下侧的端部与冷却室135的铅垂方向上侧的入口侧端部连接。

冷却室135对作为发热体的线圈118进行冷却。冷却室135包含：第1冷却室135a，其是定子114的下侧的空间；以及形成在该第1冷却室135a的上侧并包围定子114以及线圈118的第2冷却室135b。在本实施方式中，线圈118位于第2冷却室135b内。第1冷却室135a与第2冷却室135b连续，由2个冷却室构成冷却室135。作为发热体的线圈18容纳在冷却室135内。

定子114的多个齿部114b以及线圈118位于第2冷却室135b内。冷却介质CM从第1冷却室135a向第2冷却室135b流动。冷却介质CM在通过第2冷却室135b时，在定子114的多个齿部114b以及线圈118彼此之间的间隙中流动。在本实施方式中，由于冷却室135与散热室136连接，因此不存在实施方式1的第1连接路。

散热室136形成于机壳上部215的下侧。散热室136将冷却介质CM的热散出到外部。散热室136是环状的空间。在散热室136的铅垂方向上侧设置有散热器219。散热器219是吸热部的一例。散热器219从散热室136内的冷却介质CM吸收热。只要能够从散热室136内的冷却介质CM吸收热，则吸热部的结构并不限定于散热器。散热器219例如由导热率比较大的部件构成。当转子113旋转时，设置在转子113的下部的冷却风扇212在转子113的下部产生负压，通过该负压而产生气流(G6～G10)，对机壳部件112的内部进行冷却(能够对散热室136送风)。由此，冷却风扇212促进来自散热室136的散热。

连接路138沿着圆筒形部214从散热室136向轴向下侧延伸而到达冷却室135。

关于本实施方式中的冷却介质CM的循环以及发热体的冷却，除了不存在第1连接路37，与实施方式1大致相同。被线圈118加热的冷却介质CM在冷却室135上升，并到达散热室136。冷却介质CM在散热室136散热之后，通过连接路138而向下方移动，并到达冷却室135。

(实施方式3的效果)

在本实施方式中，由于在转子113的下部设置有将空气A导入(吸引)到马达210的内部的冷却风扇212，因此从马达210的上部进入马达210内部的空气通过导管部220而流入空气通道172内(G7、G8)，并从马达210的下部排出(G9、G10)。通过该空气流，马达110内部被冷却，因此在马达110内部不易充满热。尤其在本实施方式中，由于空气首先被导入到马达上部，因此能够通过空气高效地对马达上部(散热室)进行冷却。若散热室136被适当地冷却，则能够防止或抑制所谓的干透。

(变形例)

图48是图40的局部放大图，示出转子盖部113c、散热器219、机壳上部215、线圈118、定子114等。转子盖部顶部150c具有上表面155a和下表面155b。在图48中，在转子盖部顶部150c的下表面155b与散热器219的上表面之间设置有微小的间隙。标号H2表示散热器外侧部219a的高度。散热器外侧部219a的高度H2根据转子盖部顶部150c的下表面155b的位置来决定。实施方式3的散热器219以及转子盖部113c的结构并不限定于图48所示的结构，例如也可以设成图49所示的结构。

在图49所示的变形例中，如标号H3所示，散热器外侧部219c的高度比图48的高度H2高。随着散热器外侧部219c的高度H3变高，转子盖部顶部150e的形状也与图48的转子盖部顶部150c的形状不同。散热器外侧部219c超过图48的转子盖部顶部150c的上表面155a(在图49中为面155f)而向轴向上方延伸。转子盖部顶部150e的形状是在图48的转子盖部顶部150c的上方具有散热器容纳部157的形状。散热器容纳部157是垂直截面为大致倒U字状的环状部件。在转子盖部顶部150e的面155f设置有供散热器外侧部219c贯穿的开口部158。散热器容纳部157与转子盖部113c为一体。散热器外侧部219c的形状是将图44所示的散热器外侧部219a向轴向上方延长的形状。

在图49所示的结构中，由于在转子盖部顶部150e的面155f设置有开口部158，并设置有覆盖开口部158的散热器容纳部157，因此能够根据散热器容纳部157的体积(高度)来增大散热器外侧部219c的高度。若增大散热器外侧部219c的高度，则散热器外侧部219c的表面积(冷却表面积)增加。若冷却表面积增加，则提高散热器219的散热能力。

图50示出图49的结构的变形例。在图50的变形例中，在具有高度H3的散热器外侧部219c的内部设置有冷却介质的通道159。通道159是从散热室136的上部沿轴向设置的倒U字状的通道。通道159与散热室136连通。

若散热器外侧部219c的高度H3变高，则提高散热器219的散热能力，但是若超过某种程度的高度，则散热能力的提高变得缓慢。因此，在图50的变形例中，在散热器外侧部219c的内部设置有冷却介质的通道159，使冷却介质流动至散热器外侧部219c的上端221。这样一来，能够将冷却介质的热高效且直接传递到散热器外侧部219c整体。

如箭头C1所示，通过线圈118的发热而被加热的冷却介质向线圈118的上方流动，通过散热室136而进入流路159内之后，到达散热器外侧部219c的上部。然后，如箭头C2所示，冷却介质沿着流路159向下方流动，并通过散热室136而流入连接路138内。

由于冷却介质在流路159中散热，因此可以说流路159是散热室136的一部分。在该情况下，可以说图50的结构是将散热室136延长的结构。

图51是具有图50的结构的马达230的立体图。由与图39的比较可知，在图51的马达230中，在转子盖部113c的上方设置有散热器容纳部157。

图52示出从图51的马达230拆卸转子盖部113c(带有散热器容纳部157)后的状态。各散热器外侧部219c具有沿水平方向延伸的多个散热片231。各散热片231是较薄的平板状的部件。设置于散热器外侧部219c的散热片231被周围的空气冷却。由此，通过散热片231提高散热器外侧部219c的散热能力。

图53是图51的马达230的垂直剖视图。图54是图52的状态的马达230的垂直剖视图。

图55是转子盖部113c(带有散热器容纳部157)的立体图。散热器容纳部157在上表面157a具有多个上表面开口部157b。上表面开口部157b在周向上隔开规定的间隔而设置。从轴向观察时，各上表面开口部157b的形状是梯形。并且，在上表面157a的中央部设置有中央开口部157c。从轴向观察时，中央开口部157c的形状是圆形。由于空气(外部气体)从上表面开口部157b进入马达230的内部，因此通过该空气来促进从散热器外侧部219c的散热，提高散热器外侧部219c的散热能力。图56是图55的转子盖部113c(带有散热器容纳部157)的垂直剖视图。

标号说明

10…马达、11…轴、12…机壳部件、13…转子、14…定子、15…第1环状部件、16…第2环状部件、17…驱动电路、18…线圈、35…冷却室、36…散热室、37…第1连接路、38…第2连接路、CM…冷却介质、J…中心轴线。

Claims (51)

1.一种马达，其特征在于，具有：

轴，其以沿规定方向延伸的中心轴线为中心；以及

定子，其位于所述轴的径向外侧，

所述定子具有卷绕于该定子的线圈，

所述马达具有：

有底圆筒状的机壳部件，其容纳所述定子的整体，并支承所述轴；

冷却介质，其被填充在所述机壳部件内部，并浸没所述定子以及所述线圈；以及

转子，其在所述机壳部件的径向外侧以所述轴的中心轴线为旋转中心旋转，

供所述冷却介质进行散热的散热室位于所述机壳部件内部的所述定子的上方，

供散热后的所述冷却介质流入的冷却室位于所述机壳部件内部的所述定子的下方，

在所述机壳部件内部设置有：第1连接路，其供从所述冷却室流入到所述散热室的所述冷却介质通过；以及第2连接路，其供从所述散热室流入到所述冷却室的所述冷却介质通过。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述转子固定于所述轴，随着所述轴的旋转而在所述机壳部件的径向外侧旋转。

3.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述机壳部件具有：保持所述定子的机壳外周部；以及支承所述轴的机壳上部，

所述转子具有：包围所述机壳外周部的转子筒部；以及覆盖所述机壳上部的转子盖部，在所述盖部具有沿轴向贯穿的开口部。

4.根据权利要求3所述的马达，其中，

所述转子具有从所述转子盖部沿轴向延伸的轮部。

5.根据权利要求3所述的马达，其中，

所述转子具有从所述转子筒部向径向内侧延伸的轮部。

6.根据权利要求3所述的马达，其中，

在所述机壳上部设置有由树脂材料构成的压力调整要素。

7.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述第1连接路沿着所述机壳外周部的内侧从所述冷却室向所述散热室朝轴向上方延伸，

所述第2连接路在所述轴的外周沿着所述轴从所述散热室向所述冷却室朝轴向下方延伸。

8.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述第2连接路沿轴向贯穿所述定子。

9.根据权利要求1所述的马达，其中，

在所述定子设置有沿轴向贯穿的贯穿孔，

所述第2连接路包含设置于所述定子的贯穿孔。

10.根据权利要求9所述的马达，其中，

所述定子具有：

环状的铁芯背部；以及

齿部，其从所述铁芯背部向径向外侧延伸，并卷绕有所述线圈，

所述贯穿孔设置于所述铁芯背部。

11.根据权利要求10所述的马达，其中，

所述贯穿孔在所述铁芯背部的周向上以规定间隔设置有多个。

12.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述第2连接路绕过所述定子而延伸。

13.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述马达还具有第1环状部件，所述第1环状部件位于所述机壳部件内部且所述定子的轴向上侧，所述第1环状部件随着朝向轴向上侧而向径向外侧延伸，

所述第1环状部件呈圆环状。

14.根据权利要求13所述的马达，其中，

所述散热室位于所述机壳上部与所述第1环状部件之间，

被所述第1环状部件向所述机壳部件的外周部方向引导的所述冷却介质在沿着所述机壳部件的外周部上升之后，进入到所述散热室。

15.根据权利要求1所述的马达，其中，

通过了所述散热室的所述冷却介质因自重而通过所述第2连接路向下方移动，并到达所述冷却室。

16.根据权利要求1所述的马达，其中，

在所述机壳部件内部设置有驱动电路，该驱动电路也被浸没在所述冷却介质中。

17.根据权利要求16所述的马达，其中，

所述驱动电路设置于所述冷却室，

所述马达还具有第2环状部件，所述第2环状部件位于所述机壳部件内部且所述定子的轴向下侧，所述第2环状部件随着朝向轴向下侧而向径向外侧延伸，

所述第2环状部件呈圆环状。

18.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述转子在径向上与所述定子对置的位置处具有磁铁。

19.根据权利要求1所述的马达，其中，

卷绕于所述定子的线圈与所述机壳外周部的径向内侧表面接触。

20.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述冷却介质具有绝缘性。

21.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述机壳部件具有：包围所述轴的圆筒形部；包围所述定子中的卷绕有所述线圈的部分的机壳外侧部；以及支承所述轴的机壳上部，

所述转子具有：包围所述机壳外侧部的转子筒部；覆盖所述机壳上部的转子盖部；以及从所述转子的内侧向外侧贯穿的转子开口部，

在所述机壳上部设置有朝向所述轴延伸的导管部，

所述转子开口部与所述导管部连通，所述圆筒形部的径向内侧的空间具有与所述导管部连通的空气通道。

22.根据权利要求21所述的马达，其中，

所述转子筒部在该转子筒部的内侧面具有凹部。

23.根据权利要求21所述的马达，其中，

所述定子具有：环状的铁芯背部，其包围所述圆筒形部；多个齿部，其从所述铁芯背部向径向外侧延伸，并卷绕有线圈；以及伞部，其从所述多个齿部每一个的末端沿周向延伸，

所述机壳部件具有密封部件，所述密封部件配置在相邻的所述伞部彼此之间，

所述伞部和所述密封部件构成所述机壳外侧部。

24.根据权利要求23所述的马达，其中，

所述密封部件由具有弹性的材料构成。

25.根据权利要求21所述的马达，其中，

所述圆筒形部的径向内侧的空间沿轴向延伸，并且与所述轴的外周相接。

26.根据权利要求21所述的马达，其中，

所述圆筒形部具有在径向上与所述轴隔开规定距离而包围所述轴的内周面，所述圆筒形部的径向内侧的空间设置在所述轴的外周面与所述圆筒形部的内周面之间，

在所述圆筒形部的内周面设置有向径向内侧突出的凸部或向径向外侧凹陷的凹部。

27.根据权利要求23所述的马达，其中，

供所述冷却介质进行散热的散热室位于所述机壳部件内部的所述定子的上方，

供散热后的所述冷却介质流入的冷却室位于所述机壳部件内部的所述定子的下方以及所述定子的周围，

在所述机壳部件内部设置有连接路，所述连接路供从所述散热室流入到所述冷却室的所述冷却介质通过，

所述冷却室的上端与所述散热室连接，

所述圆筒形部具有与所述铁芯背部的内周面相接的外周面，在所述外周面设置有向径向内侧凹陷的外周面凹部，所述连接路包含设置在所述圆筒形部的外周面凹部与所述铁芯背部的内周面之间的空间。

28.根据权利要求21所述的马达，其中，

支承所述轴的轴承被所述机壳上部保持，所述导管部在比所述轴承靠径向外侧的位置处开口。

29.根据权利要求21所述的马达，其中，

所述定子的内周面呈环状。

30.根据权利要求23所述的马达，其中，

在所述伞部的径向内侧面设置有缺口部，所述密封部件配置于所述缺口部，对间隙进行密封。

31.根据权利要求23所述的马达，其中，

所述机壳部件具有位于所述定子的下侧的机壳下部，

所述密封部件具有：环状的环部；以及密封部，其从所述环部沿轴向延伸，并且在周向上以规定间隔设置，

所述环部设置于所述机壳下部，

所述密封部位于相邻的所述伞部彼此之间。

32.根据权利要求31所述的马达，其中，

所述密封部具有密封延伸部，所述密封延伸部从所述伞部的缺口部向径向内侧延伸，所述密封延伸部位于相邻的所述线圈彼此之间。

33.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述机壳部件具有：包围所述定子的机壳外周部；以及支承所述轴的机壳上部，

所述机壳外周部具有：环状的下侧环状部；柱状的柱状部，其从所述下侧环状部向轴向上方延伸，并且在周向上以规定间隔设置；以及多个板状部件，其设置在各个所述柱状部之间。

34.根据权利要求33所述的马达，其中，

所述定子具有：环状的铁芯背部；以及多个齿部，其从所述铁芯背部向径向外侧延伸，并卷绕有线圈，

所述多个板状部件分别与所述多个齿部的末端部端面相接，多个所述柱状部位于所述多个板状部件的各个板状部件之间。

35.根据权利要求33所述的马达，其中，

所述板状部件的位于径向外侧的面的直径与所述下侧环状部的位于径向外侧的面的直径相同。

36.根据权利要求33所述的马达，其中，

所述柱状部的位于径向外侧的面的直径与所述下侧环状部的位于径向外侧的面的直径相同。

37.根据权利要求33所述的马达，其中，

所述柱状部具有柱状卡合面，所述柱状卡合面的直径比所述柱状部的位于径向外侧的面的直径小，

所述板状部件的内周部具有板状卡合面，所述板状卡合面在径向上与所述柱状卡合面接触。

38.根据权利要求34所述的马达，其中，

所述柱状部具有向所述机壳部件的径向内侧延伸的延伸部，所述延伸部位于相邻的所述线圈彼此之间。

39.根据权利要求33所述的马达，其中，

所述机壳部件还具有包围所述轴的圆筒形部，

所述转子具有：包围所述机壳外侧部的转子筒部；覆盖所述机壳上部的转子盖部；以及从所述转子的内侧向外侧贯穿的转子开口部，

在所述机壳上部设置有朝向所述轴延伸的导管部，

所述转子开口部与所述导管部连通，所述圆筒形部的径向内侧的空间具有与所述导管部连通的空气通道。

40.根据权利要求3所述的马达，其中，

在所述机壳上部设置有多个沿轴向延伸的突起部。

41.根据权利要求21所述的马达，其中，

在所述机壳上部设置有多个沿轴向延伸的突起部。

42.根据权利要求27所述的马达，其中，

所述马达还具有散热辅助部件，所述散热辅助部件设置于所述散热室内，所述散热辅助部件的一端与位于所述散热室内的线圈相接，另一端与所述机壳上部相接，所述散热辅助部件具有规定的导热率。

43.根据权利要求42所述的马达，其中，

所述散热辅助部件的整体或表面由具有绝缘性的材料构成。

44.根据权利要求42或43所述的马达，其中，

所述散热辅助部件由具有弹性的材料构成。

45.根据权利要求21所述的马达，其中，

所述机壳部件具有位于所述定子的下侧的机壳下部，

在所述机壳下部设置有风扇，该风扇生成在所述转子开口部、所述导管部以及所述圆筒形部的径向内侧的空间向下方前进的空气流。

46.根据权利要求27所述的马达，其中，

在划分所述冷却室的所述机壳内部的表面设置有凹部以及凸部中的至少一方。

47.根据权利要求27或46所述的马达，其中，

在位于所述冷却室内的所述线圈的表面设置有凹部以及凸部中的至少一方。

48.根据权利要求21所述的马达，其中，

所述马达还具有与所述轴一同旋转的风扇部件，

所述风扇部件在所述圆筒形部的上方或下方旋转的位置处固定于所述轴。

49.根据权利要求48所述的马达，其中，

所述风扇部件位于所述导管部内。

50.根据权利要求21所述的马达，其中，

所述转子盖部具有沿轴向突出的盖突出部，

在所述机壳上部设置有多个突起部，所述多个突起部沿轴向延伸并到达所述盖突出部的内部。

51.根据权利要求50所述的马达，其中，

在设置于所述机壳上部的突起部的内部设置有供所述冷却介质流动的流路。

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