JP2016025718A - モータユニット - Google Patents

Abstract

【課題】モータおよびインバータの冷却性能を確保しつつ、部品点数増および軸方向寸法増を抑えることが可能なモータユニットを提供すること。【解決手段】ロータ軸３１の一端部の小径部３１ａを、隔壁１３を貫通させて前記インバータ室１６に臨ませ、ロータ軸３１に、インバータ室１６に開口された貫通孔入口１０１ａから、この貫通孔入口１０１ａよりも外径方向に配置されてモータ室１７に開口された貫通孔出口１０２ａに至る貫通孔１００を設け、モータ室１７とインバータ室１６とを区画する隔壁１３に設けられ、モータ室１７とインバータ室１６とを連通する連通路１３ｄを、この連通路１３ｄを通る冷却風（矢印Ｗａ）が前記ステータコイル３４を通過可能にステータコイル３４の近傍に配置したことを特徴とするモータユニットとした。【選択図】図１

Description

本発明は、インバータとモータとを収容したモータユニットに関する。

従来、インバータとモータとを収容したモータユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術では、モータを収容したモータケースの底部にインバータが支持され、かつ、ロータ軸に、モータを冷却する第１のファンと、インバータを冷却する第２のファンとが設けられている。
したがって、モータの回転時には、モータおよびインバータに冷却風を送風し、両者を効率良く冷却することができる。

特開２００４−３１２９６０号公報

しかしながら、上記従来技術では、ロータ軸に第１の冷却ファンと第２の冷却ファンとを設ける構造であるため、これらの冷却ファンを設けない構造と比較して、部品点数の増加、軸方向寸法の増加によるユニット全体の大型化を招くという問題点があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、モータおよびインバータの冷却性能を確保しつつ、部品点数増および軸方向寸法増を抑えることが可能なモータユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、
モータ室とインバータ室とを区画する隔壁に、前記モータ室と前記インバータ室とを連通する連通路を備え、
モータコイルへの通電により回転するロータ軸の一端部を、前記隔壁を貫通させて前記インバータ室に臨ませ、
前記ロータ軸に、前記インバータ室に開口した貫通孔入口から、この貫通孔入口よりも外径方向に配置されて前記モータ室に開口された貫通孔出口に至る貫通孔を設け、
前記連通路を、前記モータコイルの近傍に配置したことを特徴とするモータユニットとした。

本発明のモータユニットでは、ロータ軸の回転時には、ロータ軸に設けた貫通孔において、軸心側の貫通孔入口と、ロータ軸の外周の貫通孔出口と、で速度差が生じる。この結果、両口に圧力差が生じ、インバータ室に開口した貫通孔入口からモータ室に開口した貫通孔出口に向かう気流が生じる。
一方、モータ室とインバータ室とを区画する隔壁には、モータコイルの近傍に両室を連通する連通路を形成している。このため、上記の貫通孔における圧力差により生じた気流により両室間に生じる圧力差により、モータ室から連通路を通過してインバータ室に向かう気流が生じる。
したがって、インバータ室とモータ室との間で、インバータ室から貫通孔を通ってモータ室に流れ、モータ室から連通路を通ってインバータ室に戻る循環風が生じる。この循環風により、モータ室とインバータ室との温度の均一化を図ることができ、特に、高温となりがちなモータを冷却することができる。加えて、連通路はモータコイルの近傍に配置しているため、連通路を通る気流により、モータにおいて最も高温となるモータコイルを冷却することができる。
このように、ロータ軸にファンを設けることなくインバータ室とモータ室とに循環風を形成して両室内の冷却が可能であり、ファンを設けたものと比較して、部品点数増および軸方向寸法増を招くことなく冷却性能を確保できる。

実施の形態１のモータユニットの全体構成を示す断面図である。 実施の形態２のモータユニットの全体構成を示す断面図である。 実施の形態２のモータユニットの要部の断面図であり、図２のＳ３−Ｓ３線の位置の断面を示す。 実施の形態３のモータユニットの全体構成を示す断面図である。 実施の形態４のモータユニットの全体構成を示す断面図である。 実施の形態５のモータユニットの全体構成を示す断面図である。 実施の形態５のモータユニットの要部の断面図であり、図６のＳ７−Ｓ７線の位置の断面を示す。

以下、本発明のモータユニットを実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）

まず、実施の形態１のモータユニットの構成を説明する。
[モータユニットの全体構成]
図１は、実施の形態１のモータユニットＡを示すもので、以下、図１に基づき、モータユニットＡの全体構成を説明する。このモータユニットＡは、図示を省略した車両の前輪を駆動させるために、車両の懸架装置に接続されたいわゆるインホイール形式のモータユニットである。

前記モータユニットＡは、ユニットケース１と、インバータ２と、モータ/ジェネレータ（以下、単にモータという）３と、平行軸ギヤ対４と、遊星歯車減速機構５と、タイヤ軸６と、を備えている。そして、モータ３のロータ軸３１のモータ軸中心線ＣＬｍを、タイヤ軸６のタイヤ軸中心線ＣＬｔに対して車両上方（図１の矢印ＵＰの方向）にオフセット配置している。

[ユニットケースの構造]
前記ユニットケース１は、ナックルアーム７１を介して図外の車体に対し転舵可能に支持されている。このユニットケース１は、インバータカバー１１と、インバータケース１２と、隔壁１３と、モータケース１４と、減速機ケース１５と、を互いにボルト結合して構成されている。
そして、ユニットケース１の内部は、インバータ室１６と、モータ室１７と、減速機室１８と、に区画されている。

モータケース１４は、モータ３の外周を囲む円筒部１４ｂを有する。そして、モータケース１４の円筒部１４ｂの車内方向（矢印ＩＮ方向）の開口部分を隔壁１３により塞いで、モータ室１７が形成されている。なお、図において矢印ＯＵＴが車幅方向（軸方向）で車外方向を示している。

インバータカバー１１とインバータケース１２とは、インバータ２を収容するインバータ室１６を、モータ室１７の車内方向に隣り合って形成する。インバータケース１２は、モータケース１４の円筒部１４ｂに連続する円筒形状に形成され、このインバータケース１２の車内側の開口部分を、インバータカバー１１により塞いでいる。なお、インバータ室１６とモータ室１７とは、隔壁１３により区画されている。

減速機ケース１５は、減速機を構成する平行軸ギヤ対４および遊星歯車減速機構５を収容および支持し、かつ、タイヤ軸６を支持する。

前述したインバータ室１６とモータ室１７とは、ドライ空間とされている。
一方、減速機室１８は、潤滑および冷却用のオイルが収容されたウエット空間とされている。また、減速機室１８の下部には、重力により落下したオイルを貯留するオイル貯留部４４が設けられている。
さらに、ユニットケース１のうち、インバータカバー１１とインバータケース１２とモータケース１４の外周面には、走行風により冷却する放熱フィン１１ａ，１２ａ，１４ａがそれぞれ突設されている。
なお、インバータケース１２の放熱フィン１２ａは、車幅方向（図において矢印ＩＮが車幅方向で車内側、矢印ＯＵＴが車幅方向で車外側を示している）に延在されている。

また、ナックルアーム７１は、減速機ケース１５に固定されている。このナックルアーム７１は、その下端部に図示を省略したロアアームが連結され、その上端部に図示を省略したアッパアームが連結され、アッパピボット及びロアピボットを通るキングピン軸を中心として転舵可能にユニットケース１を支持している。

[インバータ、モータ、減速機構]
以下に、インバータ２、モータ３、減速機構について説明する。
このインバータ２は、図外の電源に接続され、複数相交流電流を形成する複数のスイッチ素子を備えている。また、このスイッチ素子としては、耐熱性に優れた素子（例えば、ＳｉＣ（炭化ケイ素）素子）を用い、インバータ２の耐熱性を確保している。これにより、本実施の形態１では、インバータ２の耐熱性能は、モータ３の耐熱性能よりも高く設定している。

モータ３は、ロータ軸３１と、ロータコア３２と、ステータ３３と、ステータコイル３４と、を有して構成されている。
ロータ軸３１は、ベアリング３５，３６により隔壁１３とモータケース１４に対し回転可能に支持されている。すなわち、隔壁１３には、モータ軸中心線ＣＬｍと同軸にロータ支持用貫通穴１３ａが形成され、このロータ支持用貫通穴１３ａの内周に設けられたベアリング３５にロータ軸３１の一端部が支持されている。

ロータコア３２は、ロータ軸３１の外周に固定され、永久磁石を埋設した積層鋼板により構成されている。ステータ３３は、モータケース１４に固定されると共に、ロータコア３２とエアギャップを介して配置され、ステータコイル３４を巻き付けた積層のステータティースにより構成されている。

すなわち、モータ３は、三相などの複数相交流の電流をステータコイル３４に印加することでロータ軸３１を回転させること（力行）ができる一方、ロータ軸３１の回転によりステータコイル３４に複数相交流の電流を発生させること（回生）ができる。したがって、インバータ２とステータコイル３４とは、図示は省略するが、隔壁１３を貫通して接続されている。
なお、ロータ軸３１のインバータ２側の端部位置には、モータ回転角度を検出するレゾルバ３７が設けられている。このレゾルバ３７は、隔壁１３に固定されたハット断面形状のレゾルバケース１３ｂに支持されている。

ロータ軸３１は、図に示すように、インバータ２側の一端部には、相対的に小径の小径部３１ａを備えている。また、ロータ軸３１の軸方向中央部においてロータコア３２を固定するロータコア固定部３１ｂは、小径部３１ａよりも相対的に大径に形成されている。さらに、ロータ軸３１において、ロータコア３２を軸方向に突き当てる段部を形成するために、ロータコア固定部３１ｂの軸方向で減速機構側に隣接してロータコア固定部３１ｂよりも大径に形成された大径部３１ｃが形成されている。そして、この大径部３１ｃとモータケース１４との間に、モータ室１７と減速機室１８とをシールするオイルシール６３が設けられている。

なお、ロータ軸３１の減速機構側の端部は、減速機室１８内に突出され、その先端部から軸心に沿って支持用穴３１ｄが形成され、この支持用穴３１ｄに、減速機ケース１５に固定された支持用リテーナ３８が差し込まれている。そして、この支持用リテーナ３８と支持用穴３１ｄとの間に、ベアリング３６が介在されている。

さらに、前記ロータ軸３１の一端部である小径部３１ａの先端は、前記隔壁１３に設けたロータ支持用貫通穴１３ａを通って隔壁１３を貫通し、前記インバータ室１６に臨んで配置されている。
また、本実施の形態１では、ロータ軸３１の小径部３１ａの先端部を、インバータカバー１１に近接配置している。
なお、小径部３１ａとレゾルバケース１３ｂとの間には、シール部材１３ｃが介在されて、インバータ室１６とモータ室１７との連通を遮断している。

次に、減速機構である平行軸ギヤ対４および遊星歯車減速機構５について説明する。
前記平行軸ギヤ対４は、モータ３のロータ軸３１の回転をタイヤ軸６に対して第１段階の減速を行って、第２段階の減速を行う遊星歯車減速機構５に伝達し、遊星歯車減速機構５は、減速した回転をタイヤ軸６に伝達する。

平行軸ギヤ対４は、ロータ軸３１の端部に形成された入力ギヤ４１と、入力ギヤ４１に噛み合うと共に入力ギヤ４１より大径とした出力ギヤ４２と、出力ギヤ４２を一体に有する出力ギヤ軸４３と、を有する減速ギヤである。出力ギヤ４２は、ユニットケース１のうちタイヤ軸中心線ＣＬｔよりも下方位置に形成されたオイル貯留部４４のオイルに一部浸漬して配置される。

出力ギヤ軸４３は、モータ側軸端部がモータケース１４に対しベアリング４５を介して回転可能に支持され、ホイール側軸端部がタイヤ軸６に対しベアリング４６を介して回転可能に支持される。なお、出力ギヤ軸４３には、その軸心位置に貫通軸心油路４７が形成されている。

前記遊星歯車減速機構５は、前記減速機室１８において、平行軸ギヤ対４の減速機ケース１５側の位置に配置されている。この遊星歯車減速機構５は、出力ギヤ軸４３と一体のサンギヤ５１と、サンギヤ５１に噛み合う複数のピニオン５２と、ピニオン５２を支持するピニオンキャリア５３と、ピニオン５２と噛み合うと共に減速機ケース１５に固定されたリングギヤ５４と、を有する。すなわち、遊星歯車減速機構５は、リングギヤ５４をケース固定にすることで、サンギヤ５１からの入力回転を減速してピニオンキャリア５３に出力する減速ギヤ機構である。遊星歯車減速機構５の回転中心軸は、出力ギヤ４２とタイヤ軸６の回転中心軸（タイヤ軸中心線ＣＬｔ）と同軸配置とされている。

前記タイヤ軸６は、遊星歯車減速機構５のピニオンキャリア５３と一体に形成され、軸端部を減速機ケース１５から矢印OUT方向の外部に突出させたユニット出力軸である。
このタイヤ軸６の遊星歯車減速機構５側の一端部は、減速機ケース１５に対しベアリング６１とメカニカルシール６２により、回転可能に油密状態で支持されている。タイヤ軸６のユニット外部に突出させた他端部には、ホイールハブ軸７２がセレーション結合されている。ホイールハブ軸７２は、ナックルアーム７１にボルト固定されるナックルケース７３に対し、複列アンギュラベアリング構造によるハブベアリング７４により回転可能に支持されている。

[冷却構造]
本実施の形態１では、ドライ空間であるモータ室１７およびインバータ室１６は、外気と連通されて大気圧に維持されるとともに、インバータ２およびモータ３の発熱を抑える冷却構造を備えている。

まず、大気との連通構造を説明する。
減速機室１８の上部には、エアブリーザ室１８ａが形成されている。このエアブリーザ室１８ａは、大気に連通されたエアブリーザパイプ１９が接続されている。

このエアブリーザ室１８ａは、モータ室１７に連通路１４ｄを介して連通されている。また、エアブリーザ室１８ａは、減速機室１８に対して、図示を省略したラビリンス構造を介して、連通を保ちつつ、オイルの浸入を防止している。
したがって、各室１６，１７，１８が熱の影響や、内部のオイルの体積変動などにより、内圧が変動した際に、エアブリーザ室１８ａおよびエアブリーザパイプ１９を介して、外部と空気の吸排を行うことで、内圧を大気圧に保つことができる。

次に、冷却構造について説明する。
隔壁１３には、インバータ室１６とモータ室１７とを連通する連通路１３ｄが開口されている。この連通路１３ｄは、ステータコイル３４の近傍に配置されている。具体的には、連通路１３ｄは、ステータコイル３４と軸方向に対向する位置に開口されており、本実施の形態１では、外径方向でステータコイル３４が設けられている領域の中央よりも外径側に配置されている。すなわち、この連通路１３ｄは、連通路１３ｄを通過する気流による冷却風がステータコイル３４を通過するように開口されている。

また、ロータ軸３１には、インバータ室１６からモータ室１７に向かう送風を形成する貫通孔１００が形成されている。
この貫通孔１００は、軸方向に延びる軸方向孔１０１と、この軸方向孔１０１から外径方向に延びる径方向孔１０２と、を備えている。
軸方向孔１０１は、インバータ室１６に臨んで配置された小径部３１ａの先端部に開口された貫通孔入口１０１ａから、ロータ軸３１の軸心を通って、ロータコア固定部３１ｂまで軸方向に延在されている。また、前述のように、小径部３１ａは、インバータカバー１１に近接されていることから、貫通孔入口１０１ａも、インバータカバー１１に近接して配置されている。

径方向孔１０２は、軸方向孔１０１の奥側の先端部から、大径部３１ｃの外周にモータ室１７に面して開口された貫通孔出口１０２ａに向けて、外径方向に斜めに形成されている。

（実施の形態１の作用）
以下に、実施の形態１のモータユニットの作用について説明する。
ユニットケース１において、ドライ空間であるモータ室１７およびインバータ室１６は、エアブリーザパイプ１９により大気に連通されており、各室１６，１７に圧力変化が生じた場合、外部と空気の吸排を行い大気圧に保つことができる。すなわち、インバータ２やモータ３が発熱して内圧が上昇した場合、エアブリーザ室１８ａおよびエアブリーザパイプ１９を介して内部空気を排出し、大気圧に保つ。また、インバータ２やモータ３の停止後、温度が低下して内圧が減少した場合には、エアブリーザ室１８ａおよびエアブリーザパイプ１９を介して外部から空気を吸入して大気圧に保つ。

次に、インバータ２およびモータ３の駆動時における両者の冷却について説明する。
インバータ２およびモータ３が、駆動により発熱した場合、基本的には、インバータカバー１１、インバータケース１２、モータケース１４により、放熱を行うことで冷却を行う。この場合、インバータカバー１１、インバータケース１２、モータケース１４には、それぞれ、放熱フィン１１ａ，１２ａ，１４ａを形成しており、走行風により効率良く冷却することができる。

さらに、本実施の形態１では、ロータ軸３１に形成した貫通孔１００により、ユニットケース１の内部に冷却風を形成し、インバータ２およびモータ３の冷却を行う。
すなわち、ロータ軸３１を回転させると、軸心に開口した貫通孔入口１０１ａと、大径部３１ｃに開口した貫通孔出口１０２ａとでは、速度差が生じる。その結果、貫通孔入口１０１ａと貫通孔出口１０２ａとに圧力差が生じ、貫通孔１００には、インバータ室１６からモータ室１７に向かう気流である冷却風（矢印Ｗｃ）が生じる。

この冷却風は、ロータ軸３１の回転に伴い、貫通孔出口１０２ａから外径方向に噴出される（矢印Ｗｄ）。そして、この貫通孔出口１０２ａからの冷却風の吹き出しによりモータ室１７とインバータ室１６とに生じた圧力差によって、モータ室１７の空気が連通路１３ｄを通ってインバータ室１６に向かう冷却風が生じる（矢印Ｗａ）。
したがって、冷却風により、モータ室１７とインバータ室１６とで、内部の空気が循環され、モータ室１７とインバータ室１６との温度を均一化することができる。

また、連通路１３ｄは、ステータコイル３４に軸方向に対向して配置されているため、この矢印Ｗａにより示す冷却風は、モータ３において最も高温になるステータコイル３４を通過し、ステータコイル３４と熱交換を行う。

そして、連通路１３ｄを通過する冷却風（矢印Ｗａ）は、貫通孔入口１０１ａに向かう冷却風（矢印Ｗｂ）となり、再び貫通孔入口１０１ａに吸い込まれる。このとき、貫通孔入口１０１ａは、図１に示すように、インバータカバー１１に近接して配置されているため、連通路１３ｄから貫通孔入口１０１ａに向かう冷却風（矢印Ｗｂ）は、インバータカバー１１に沿って進む。よって、この冷却風（矢印Ｗｂ）は、インバータカバー１１と効率良く熱交換を行うことができ、また、インバータカバー１１は、前述のように、走行風と熱交換を行うため、モータ３およびインバータ２を効率良く冷却することができる。
なお、ロータ軸３１の先端部および貫通孔入口１０１ａは、連通路１３ｄから貫通孔入口１０１ａに進む冷却風（矢印Ｗｂ）が、インバータ２を支持するインバータカバー１１に沿って進ませることができるだけ、近接して配置させている。

以上のように、インバータ室１６とモータ室１７との間で循環する冷却風が形成され、インバータ室１６とモータ室１７との温度の均一化を図ることができる。また、冷却風は、前述のように、モータ３において最も高温となるステータコイル３４を通過するため、効率良くモータ３を冷却することができる。しかも、冷却風は、外気（走行風）と熱交換を行うインバータカバー１１に沿って流れるため、効率良く放熱して、冷却効率に優れる。

（実施の形態１の効果）
以下に、実施の形態１のモータユニットの効果を列挙する。
１）実施の形態１のモータユニットは、
モータ３を収容するモータ室１７を形成するモータ収容部材としてのモータケース１４と、
前記モータ室１７と隔壁１３により区画されて前記モータ室１７に軸方向に隣設し、モータコイルとしてのステータコイル３４への通電を制御するインバータ２を収容するインバータ室１６を形成するインバータ収容部材としてのインバータカバー１１およびインバータケース１２と、
前記隔壁１３に設けられ、前記モータ室１７と前記インバータ室１６とを連通する連通路１３ｄと、
を備え、
前記ステータコイル３４への通電により回転するロータ軸３１の一端部の小径部３１ａを、前記隔壁１３を貫通させて前記インバータ室１６に臨ませ、
前記ロータ軸３１に、前記インバータ室１６に開口された貫通孔入口１０１ａから、この貫通孔入口１０１ａよりも外径方向に配置されて前記モータ室１７に開口された貫通孔出口１０２ａに至る貫通孔１００を設け、
前記連通路１３ｄを、前記ステータコイル３４の近傍に配置したことを特徴とする。
したがって、ロータ軸３１の回転時には、相対的に内径側の貫通孔入口１０１ａと、外周の貫通孔出口１０２ａと、で速度差が生じる。この結果、両口１０１ａ，１０２ａに圧力差が生じ、インバータ室１６に開口した貫通孔入口１０１ａからモータ室１７に開口した貫通孔出口１０２ａに向かう気流による冷却風（Ｗｃ）が生じる。
そして、貫通孔１００により生じた冷却風（Ｗｃ）により両室１６，１７間に生じる圧力差により、連通路１３ｄを介してモータ室１７からインバータ室１６に向かう冷却風（Ｗａ）が形成される。
このように、インバータ室１６とモータ室１７との間で、インバータ室１６から貫通孔１００を通ってモータ室１７に至り、さらに、モータ室１７から連通路１３ｄを通ってインバータ室１６に戻る循環風が生じる。
したがって、モータ室１７とインバータ室１６との温度の均一化を図ることができ、特に、高温となりがちなモータ３を冷却することができる。
しかも、この循環風は、モータ室１７において、相対的に低温のロータ軸３１から、相対的に高温のステータコイル３４を通過して、連通路１３ｄに向かう。よって、モータ３において最も高温となりステータコイル３４の周辺に滞留しがちな高温空気を、インバータ室１６へ循環させるとともに、ステータコイル３４と熱交換を行うことでステータコイル３４を冷却することができる。
そして、インバータ室１６では、放熱フィン１１ａ，１２ａを有したインバータカバー１１およびインバータケース１２から外気に効率良く放熱することができるもので、この際に、上記の循環風により、モータ室１７の熱も放熱することができる。
以上のように、インバータ２およびモータ３のステータコイル３４の冷却を、ファンを用いることなく行うため、部品点数増および軸方向寸法増を抑えることが可能となる。
加えて、本実施の形態１では、連通路１３ｄを、ステータコイル３４に軸方向に対向するように配置し、しかも、ステータコイル３４が巻かれている領域に対して、径方向でその中央よりも外側に配置している。
このため、貫通孔出口１０２ａから外径方向の連通路１３ｄに向かう冷却風（矢印Ｗａ）は、ステータコイル３４に対して径方向で大部分の範囲を通過する。よって、本実施の形態１では、連通路１３ｄをステータコイル３４よりも内径方向の近傍に設けた場合より、熱交換効率が良く、冷却性能に優れる。
なお、本実施の形態１では、小径部３１ａとレゾルバケース１３ｂとの間にシール部材１３ｃを介在させている。このため、上述の貫通孔１００および連通路１３ｄによる循環風の形成時に、レゾルバ３７およびベアリング３５が有する軸方向の隙間からの送風を遮断して、上述の経路による循環風を、より確実に形成することができる。

２）実施の形態１のモータユニットは、
前記ロータ軸３１は、ロータコア３２を固定するロータコア固定部３１ｂ側を、隔壁１３を貫通する部位である小径部３１ａよりも大径に形成し、
この大径に形成した部位である大径部３１ｃに、前記貫通孔出口１０２ａを開口したことを特徴とする。
貫通孔出口１０２ａを、貫通孔入口１０１ａを形成した小径部３１ａよりも大径の大径部３１ｃに開口したことにより、貫通孔出口１０２ａを小径部３１ａと同径の部位に開口するのと比較して、貫通孔出口１０２ａを外径方向に配置することが可能となる。
これにより、ロータ軸３１の回転時における貫通孔入口１０１ａと貫通孔出口１０２ａとの速度差を、相対的に大きくし、両者の圧力差を大きくすることが可能となる。
したがって、貫通孔１００を流れる冷却風の風量を相対的に増大でき、モータ室１７からインバータ室１６への冷却風の循環量を増大し、冷却性能の向上が可能となる。
特に、本実施の形態１では、貫通孔入口１０１ａは、ロータ軸３１の軸心に配置し、貫通孔出口１０２ａは、インバータ室１６に延ばした小径部３１ａよりも大径のロータコア固定部３１ｂ、大径部３１ｃのうち、最も大径の大径部３１ｃに開口した。
このため、ロータ軸３１において貫通孔入出口１０１ａ，１０２ａの間の径方向寸法差を最大とすることができ、貫通孔入出口１０１ａ，１０２ａに形成される圧力差を最大として、貫通孔１００における冷却風（矢印Ｗｃ）の流速をより大きく確保できる。
また、貫通孔出口１０２ａとステータコイル３４との径方向距離を短縮し、両者が離れている場合よりも、ステータコイル３４への冷却風の流速を確保し、その分、ステータコイル３４の冷却性能を向上することができる。

３）実施の形態１のモータユニットは、
前記インバータ２の耐熱性を、前記モータ３の耐熱性よりも高く設定したことを特徴とする。
したがって、上記１）のように、ステータコイル３４の熱を吸熱した冷却風が、連通路１３ｄを通りインバータ室１６へ流入する構造とした場合に、インバータ２がステータコイル３４で加熱されて高温となった冷却風により悪影響を受けるのを抑制できる。

４）実施の形態１のモータユニットは、
貫通孔出口１０２ａを、軸方向で、ロータコア３２を挟んで、連通路１３ｄを設けた隔壁１３とは反対側に設けたことを特徴とする。
したがって、貫通孔出口１０２ａから、モータ室１７に噴出した冷却風（矢印Ｗｄ）は、ステータコイル３４の軸方向の全長に沿って交差しながら、連通路１３ｄに向かうため、ステータコイル３４との熱交換効率に優れる。

５）実施の形態１のモータユニットは、
ロータ軸３１の先端部に開口した貫通孔入口１０１ａを、冷却風（矢印Ｗｂ）が、インバータカバー１１に沿って流れるようにインバータカバー１１に近接して配置したことを特徴とする。
したがって、貫通孔１００および連通路１３ｄを用いて、インバータ室１６とモータ室１７とで冷却風を循環させる際に、冷却風がインバータカバー１１に沿って進む際に、インバータカバー１１と効率良く熱交換することができる。また、インバータカバー１１には、放熱フィン１１ａを形成しているため、インバータカバー１１から外気に効率良く放熱することができる。加えて、インバータカバー１１としてアルミなどの熱伝導率に優れた金属を用いることでも、効率良く放熱することができる。

（他の実施の形態）
次に、他の実施の形態のモータユニットについて説明する。
なお、他の実施の形態を説明するのにあたり、実施の形態１と共通する構成には実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点のみ説明する。

（実施の形態２）
以下に、実施の形態２のモータユニットについて、図２、図３に基づいて説明する。
実施の形態２のモータユニットは、ロータ軸３１に形成した貫通孔２００の構造が実施の形態１と異なる。
貫通孔２００を有するロータ軸３１は、図２に示すように、その小径部３１ａの軸方向で車内方向側の先端位置を、実施の形態１と比較して、インバータカバー１１から軸方向で車外方向に離して配置している。なお、この先端位置は、実施の形態１と同様に、インバータカバー１１に近付けて配置してもよい。

前記ロータ軸３１に形成した貫通孔２００は、実施の形態１と同様に、軸方向孔２０１と径方向孔２０２とを備えている。
軸方向孔２０１は、ロータ軸３１の小径部３１ａの軸心に開口した貫通孔入口２０１ａから、ロータ軸３１の大径部３１ｃの位置まで延在されている。

径方向孔２０２は、軸方向孔２０１の先端部の位置から、径方向へ略直角に延在されている。この径方向孔２０２において、ロータ軸３１の軸心部の端部２０２ｂは、図３に示すように、ロータ軸３１の軸心であるモータ軸中心線ＣＬｍに対して、寸法ｏｆｓだけ径方向にオフセットして配置している。
なお、貫通孔出口２０２ａは、図２に示すように、実施の形態１と同様に、大径部３１ｃの外周に開口されている。

次に、実施の形態２の作用を説明する。
実施の形態２では、径方向孔２０２の端部２０２ｂをロータ軸３１の軸心であるモータ軸中心線ＣＬｍから、寸法ｏｆｓだけ径方向にオフセットさせている。このため、ロータ軸３１の回転時には、径方向孔２０２を流れる気流である冷却風（矢印Ｗｄ）に対して、ロータ軸回転力の径方向ベクトル成分により冷却風を押し出す力が付与される。
これにより、径方向孔２０２の端部２０２ｂをモータ軸中心線ＣＬｍ上に配置したものと比較して、冷却風量を増大させることが可能となる。

以上のように、実施の形態２にあっては、実施の形態１で説明した１）〜４）の効果に加え、下記の2-1）の効果を奏する。
2-1）実施の形態２のモータユニットは、
貫通孔２００は、前記貫通孔入口２０１ａから前記ロータ軸３１の軸心に沿って軸方向に延びる軸方向孔２０１と、この軸方向孔２０１と前記貫通孔出口２０２ａとの間で径方向に延びる径方向孔２０２と、を備え、
前記径方向孔２０２を、前記ロータ軸３１の軸心であるモータ軸中心線ＣＬｍから外径方向にオフセットさせた位置で、前記軸方向孔２０１に接続したことを特徴とする。
したがって、ロータ軸３１の回転時には、径方向孔２０２を流れる気流である冷却風（矢印Ｗｄ）に対して、ロータ軸回転力の径方向ベクトル成分により冷却風を押し出す力が付与される。
これにより、径方向孔２０２の端部２０２ｂをモータ軸中心線ＣＬｍ上に配置したものと比較して、冷却風量を増大させることが可能となり、インバータ２およびモータ３の冷却性能を向上させることができる。

（実施の形態３）
以下に、実施の形態３のモータユニットについて、図４に基づいて説明する。
実施の形態３のモータユニットは、図４に示すように、ロータ軸３３１に冷媒循環路３１０ａを形成し、貫通孔３００を、この冷媒循環路３１０ａと区画状態でその近傍に形成した例である。

まず、冷媒循環路３１０ａについて説明する。
冷媒循環路３１０ａは、ロータ軸３３１の支持用穴３３１ｄを利用して形成している。すなわち、支持用穴３３１ｄは、その奥側の端部がロータコア固定部３１ｂに達するように、実施の形態１のものよりも軸方向に深く形成している。

支持用リテーナ３３８は、軸心に冷媒供給孔３３８ａが形成されている。この冷媒供給孔３３８ａには、詳細は省略するが、減速機室１８で減速機構の回転に伴って掻き上げられたオイルが供給される。
さらに、支持用リテーナ３３８の先端部には、流路形成用の筒部材３１０が嵌合され、この筒部材３１０の外周と支持用穴３３１ｄの内周との間には、流路用の隙間が形成されている。

したがって、冷媒循環路３１０ａは、冷媒供給孔３３８ａから筒部材３１０の内周を通り、支持用穴３３１ｄの奥に達した後、筒部材３１０の外周と支持用穴３３１ｄの内周との間を通り、ベアリング３６を通って減速機室１８に戻る経路となっている。
この冷媒循環路３１０ａを潤滑油を循環させるのに伴い、ロータ軸３３１を冷却でき、さらに、ロータ軸３３１を介して、ロータコア３２などモータ３を冷却することができる。
なお、ロータ軸３３１の小径部３１ａの軸方向で車内側の先端部は、実施の形態１と同様に、インバータカバー１１に近接して配置されている。

次に、貫通孔３００について説明する。
実施の形態３の貫通孔３００は、実施の形態１と同様に、軸方向孔３０１と径方向孔３０２とを備えている。

軸方向孔３０１は、インバータ室１６側の小径部３１ａの先端の貫通孔入口３０１ａから、ロータコア固定部３１ｂまで軸方向に延在されている。
径方向孔３０２には、軸方向孔３０１の車外側の端部と、大径部３１ｃに開口した貫通孔出口３０２ａとを連通しており、冷媒循環路３１０ａとの干渉を避けるために、実施の形態１のものよりも、径方向の傾きを緩やかに形成している。この径方向孔３０２と冷媒循環路３１０ａとの間は、区画部３０３を確保して両者を近接状態で区画している。
したがって、実施の形態３では、貫通孔２００を流れる冷却風を、冷媒循環路３１０ａを循環する潤滑油と熱交換を行って冷却することができる。

以上説明したように、実施の形態３のモータユニットは、上述した実施の形態１の１）〜５）の効果に加えて、下記の3-1）の効果を奏する。
3-1）実施の形態３のモータユニットは、
ロータ軸３３１は、内部に、冷却用冷媒を循環させる冷媒循環路３１０ａを、前記貫通孔３００と区画部３０３により区画して有することを特徴とする。
したがって、実施の形態３では、冷媒循環路３１０ａによるロータ軸３３１の冷却と、貫通孔３００を用いた冷却風によるインバータ２およびモータ３のステータコイル３４の冷却とを、両立することが可能となる。
しかも、冷媒循環路３１０ａの潤滑油と、貫通孔３００の冷却風との熱交換により、冷却風によるインバータ２およびモータ３の冷却を、より確実に達成することができる。加えて、本実施の形態３では、冷媒循環路３１０ａと貫通孔３００とを、区画部３０３により近接状態で区画しているため、この熱交換を、より促進させることができる。

（実施の形態４）
以下に、実施の形態４のモータユニットについて、図５に基づいて説明する。
実施の形態４のモータユニットは、図５に示すように、ロータ軸４３１に形成した冷媒循環路４１０ａと、貫通孔４００とを、径方向にオフセット配置させた例である。

実施の形態４では、冷媒循環路４１０ａを、ロータコア固定部３１ｂの略全長に亘って形成している。そこで、支持用穴４３１ｄは、その奥側にロータ軸４３１の軸心であるモータ軸中心線ＣＬｍに対して外径方向にオフセットさせたオフセット部４３１ｆを設けて車内方向に延在させている。
これに伴い、筒部材４１０も、モータ軸中心線ＣＬｍに対して、支持用穴４３１ｄのオフセット方向とは逆方向の外径方向にオフセットさせたオフセット部４１１を設けて車内方向に延在させている。

貫通孔４００は、軸方向孔４０１と径方向孔４０２とを備えている。
実施の形態４では、軸方向孔４０１は、モータ軸中心線ＣＬｍに対し、支持用穴４３１ｄおよび筒部材４１０のオフセット方向とは逆方向の外径方向にオフセットさせて配置している。したがって、軸方向孔４０１の開口端である貫通孔入口４０１ａも、モータ軸中心線ＣＬｍに対して外径方向にオフセットして配置されている。なお、貫通孔入口４０１ａからインバータ室１６の空気を吸い込む場合は、レゾルバ３７において、レゾルバ３７を軸方向に貫通して形成された複数の隙間（図示省略）を介して吸い込む。
このため、軸方向孔４０１の車外方向部分は、支持用穴４３１ｄおよび筒部材４１０と、一部が径方向に重なって配置された状態で、区画部４０３により冷媒循環路４１０ａと区画されている。

また、径方向孔４０２は、モータ軸中心線ＣＬｍから外径方向に離れた位置で軸方向孔４０１に接続されているため、図示のように、緩やかな傾斜で大径部３１ｃに開口した貫通孔出口４０２ａに接続されている。

以上説明したように、実施の形態４のモータユニットは、上述した１）〜５）3-1）の効果に加えて、下記の4-1）の効果を奏する。
4-1）実施の形態４のモータユニットは、
冷媒循環路４１０ａと貫通孔４００とを、それぞれ、前記ロータ軸心（モータ軸中心線ＣＬｍ）に対して、径方向にオフセット配置させたことを特徴とする。
冷媒循環路４１０ａと貫通孔４００とを、ロータ軸４３１に対してその軸心（モータ軸中心線ＣＬｍ）から径方向へオフセットしたことで、両者４１０ａ，４００を径方向に重ねて軸方向に並行して設置することができる。
これにより、ロータ軸４３１に貫通孔４００を形成した構造であっても、冷媒循環路４１０ａの軸方向寸法を確保して、ロータ軸４３１に対する冷却性能の向上を図ることができる。
また、冷媒循環路４１０ａと貫通孔４００とを、径方向に重ねて配置し、軸方向に並行に設置しているため、両者４１０ａ，４００の間での熱交換性能も向上でき、インバータ２およびモータ３のステータコイル３４に対する冷却性能も向上する。

（実施の形態５）
以下に、実施の形態５のモータユニットについて、図６、図７に基づいて説明する。
実施の形態５のモータユニットは、図６、図７に示すように、ロータ軸５３１に、冷媒循環路５１０ａを並行して延長した並行延長部５１０ｂ，５１０ｂ（図７参照）と、一対の貫通孔５００，５００とを形成している。さらに、並行延長部５１０ｂ，５１０ｂと、貫通孔５００，５００とを、それぞれロータ中心軸（モータ軸中心線ＣＬｍ）に対して径方向にオフセット配置させるとともに、周方向に略等間隔で配置している。

すなわち、冷媒循環路５１０ａを形成する、支持用穴５３１ｄは、その奥で、一対（図７参照）の延長部５３１ｆが形成されている。この延長部５３１ｆは、図７に示すように、ロータ軸５３１の軸心であるモータ軸中心線ＣＬｍに対して、外径方向にオフセットし、かつ、周方向に１８０度離れた対称位置に配置されている。

また、筒部材５１０も、図６に示すように、その先端部に、一対の延長部５１１，５１１が形成され、それぞれ、支持用穴５３１ｄの延長部５３１ｆ，５３１ｆの内周との間に隙間を空けた状態で挿入されている。これにより、冷媒循環路５１０ａは、その先端部に、平行に並んだ並行延長部５１０ｂ，５１０ｂを備えている。そして、この並行延長部５１０ｂ，５１０ｂは、ロータ軸５３１の軸心であるモータ軸中心線ＣＬｍに対して、外径方向にオフセットし、かつ、周方向に１８０度離れた対称位置に配置されている。

貫通孔５００は、図６に示すように、軸方向孔５０１と径方向孔５０２とを備え、かつ、モータ軸中心線ＣＬｍに対して、外径方向にオフセットして一対設けられている。

軸方向孔５０１は、モータ軸中心線ＣＬｍに対し、外径方向にオフセットして配置されており、軸方向孔５０１の開口端である貫通孔入口５０１ａは、モータ軸中心線ＣＬｍに対して外径方向にオフセットして配置されている。なお、貫通孔入口５０１ａからインバータ室１６の空気を吸い込む場合、レゾルバ３７において、レゾルバ３７を軸方向に貫通して形成された複数の隙間（図示省略）を介して吸い込む。

また、軸方向孔５０１は、軸方向でロータコア固定部３１ｂの中間部まで延在されており、その一部が、冷媒循環路５１０ａの並行延長部５１０ｂと、径方向に重なって設けられている。また、軸方向孔５０１は、図７に示すように、周方向で１８０度離れ、ロータ軸心であるモータ軸中心線ＣＬｍを挟んだ対称位置に配置されている。そして、軸方向孔５０１は、並行延長部５１０ｂに対して周方向で９０度離れて配置され、軸方向孔５０１と並行延長部５１０ｂとは、周方向に略等間隔で配置されている。

径方向孔５０２は、図６に示すように、実施の形態４と同様に、緩やかな傾斜で大径部３１ｃに開口した貫通孔出口５０２ａに接続されている。
なお、貫通孔５００は、それぞれ、並行延長部５１０ｂを含む冷媒循環路５１０ａに対して、区画部５０３を介して区画された状態で併設されている。

以上説明したように、実施の形態４のモータユニットは、上述した１）〜５）3-1）4-1）の効果に加えて、下記の5-1）の効果を奏する。
5-1）実施の形態５のモータユニットは、
前記冷媒循環路５１０ａの並行延長部５１０ｂと前記貫通孔５００とを、それぞれ複数設けるとともに周方向に略等間隔で配置したことを特徴とする。
冷媒循環路５１０ａの並行延長部５１０ｂと、貫通孔５００とを、それぞれ、複数設けたことにより、それぞれを単数設けたものよりも、潤滑油および冷却風の流量の増加を図ることができるとともに、両者間の熱交換量の増加を図ることができる。
しかも、並行延長部５１０ｂと貫通孔５００とをそれぞれ複数設け、かつ、周方向に等間隔に配置したことにより、両者を単数としたものより、冷媒潤滑路５１０ａの潤滑油と、貫通孔５００の冷却風との熱交換効率が向上する。
したがって、潤滑油によるロータ軸５３１の冷却性能向上と、冷却風によるインバータ２およびモータ３のステータコイル３４の冷却性能の向上を図ることができる。

以上、本発明のモータユニットを実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施の形態では、モータユニットとして、車両において１つの車輪を回転させるインホイール形式のものを示したが、本発明を適用するモータユニットとしては、これに限定されるものではない。例えば、車載の駆動源として用いる場合でも、１つのモータユニットにより左右両輪を駆動させるものにも用いることができる。
また、実施の形態のモータユニットは、減速機構を備えたものを示したが、減速機構を介在させずにモータトルクを出力時に伝達するものにも適用できる。また、減速機構を設ける場合も、実施の形態で示したものに限定されず、例えば、平行軸ギヤ対と遊星歯車減速機構との一方のみを用いた構成としてもよい。あるいは、平行軸ギヤ対および遊星歯車減速機構以外の減速機構（例えば、円錐歯車機構）を用いてもよい。

また、実施の形態では、モータコイルは、ステータに設けた例を示したが、ロータに設けてもよい。
また、隔壁に設けた連通路として、１つの穴を開口した例を示したが、これに限定されず、連通路は、複数形成してもよい。そして、連通路として、細管などの穴以外の手段を設けてもよい。
また、貫通孔入口と貫通孔出口は、ロータ軸において、貫通孔出口が貫通孔入口よりも外径方向に配置していれば、その位置は、実施の形態で示した位置に限定されない。例えば、貫通孔出口は、ロータ軸において、最も径が大きな個所以外に設けてもよい。
また、冷媒循環路および貫通孔を複数設ける場合、実施の形態で示したように、両者の数は、それぞれ、２に限定されるものではなく、３以上設けてもよい。さらに、実施の形態では、両者の数を同数にしているが、同数に限定されない。そして、冷媒循環路と貫通孔との一方のみを複数とすることもできる。例えば、実施の形態１のように、ロータ軸の軸心に設けた冷媒循環路を囲むように、複数の貫通孔を形成してもよい。
また、 貫通孔は、軸方向孔と径方向孔とを備えた例を示したがこれに限定されず、貫通孔入口から貫通孔出口へ、一直線あるいは曲線状の１本の孔により形成してもよい。
加えて、インバータ室は、インバータカバーおよびインバータケースに放熱フィンを設けて放熱によりインバータ室を冷却する構造としたが、これに限定されず、冷却用の冷媒を循環させるようにしてもよい。

２ インバータ
３ モータ
１１ インバータカバー（インバータ収容部材）
１２ インバータケース（インバータ収容部材）
１３ 隔壁
１３ｄ 連通路
１４ モータケース（モータ収容部材）
１６ インバータ室
１７ モータ室
３１ ロータ軸
３１ａ 小径部
３１ｂ ロータコア固定部
３１ｃ 大径部
３４ ステータコイル
１００ 貫通孔
１０１ 軸方向孔
１０１ａ 貫通孔入口
１０２ 径方向孔
１０２ａ 貫通孔出口
２００ 貫通孔
２０１ 軸方向孔
２０１ａ 貫通孔入口
２０２ 径方向孔
２０２ａ 貫通孔出口
３００ 貫通孔
３０１ 軸方向孔
３０１ａ 貫通孔入口
３０２ 径方向孔
３０２ａ 貫通孔出口
３１０ａ 冷媒循環路
３１０ｂ 延長部
４００ 貫通孔
４０１ 軸方向孔
４０１ａ 貫通孔入口
４０２ 径方向孔
４０２ａ 貫通孔出口
４１０ａ 冷媒循環路
４３１ ロータ軸
５００ 貫通孔
５０１ 軸方向孔
５０１ａ 貫通孔入口
５０２ 径方向孔
５０２ａ 貫通孔出口
５１０ａ 冷媒循環路
５１０ｂ 並行延長部
５３１ ロータ軸

Claims (7)

1. モータを収容するモータ室を形成するモータ収容部材と、
   前記モータ室と隔壁により区画されて前記モータ室に軸方向に隣設し、モータコイルへの通電を制御するインバータを収容するインバータ室を形成するインバータ収容部材と、
   前記隔壁に設けられ、前記モータ室と前記インバータ室とを連通する連通路と、
   を備え、
   前記モータコイルへの通電により回転するロータ軸の一端部を、前記隔壁を貫通させて前記インバータ室に臨ませ、
   前記ロータ軸に、前記インバータ室に開口した貫通孔入口から、この貫通孔入口よりも外径方向に配置されて前記モータ室に開口された貫通孔出口に至る貫通孔を設け、
   前記連通路を、前記モータコイルの近傍に配置したことを特徴とするモータユニット。
2. 請求項１に記載のモータユニットにおいて、
   前記ロータ軸は、ロータコアを固定するロータコア固定部側を、前記隔壁を貫通する部位よりも大径に形成し、
   この大径に形成した部位に、前記貫通孔出口を開口したことを特徴とするモータユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載のモータユニットにおいて、
   前記貫通孔は、前記貫通孔入口から軸方向に延びる軸方向孔と、この軸方向孔と前記貫通孔出口との間で径方向に延びる径方向孔と、を備え、
   前記径方向孔を、前記ロータ軸の軸心から外径方向にオフセットさせた位置で、前記軸方向孔に接続したことを特徴とするモータユニット。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のモータユニットにおいて、
   前記ロータ軸は、内部に、冷却用冷媒を循環させる冷媒循環路を、前記貫通孔と区画して有することを特徴とするモータユニット。
5. 請求項４に記載のモータユニットにおいて、
   前記冷媒循環路と前記貫通孔とを、それぞれ、前記ロータ軸心に対して、径方向にオフセット配置させたことを特徴とするモータユニット。
6. 請求項５に記載のモータユニットにおいて、
   前記冷媒循環路と前記貫通孔とを、それぞれ複数設けるとともに周方向に略等間隔で配置したことを特徴とするモータユニット。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のモータユニットにおいて、
   前記インバータの耐熱性を、前記モータの耐熱性よりも高く設定したことを特徴とするモータユニット。