JP2020162186A - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】冷却流路によるステータおよびインバータ部の冷却効率を向上できる構造を有するモータの提供。【解決手段】モータは、ロータ２０と、ステータ３０と、ステータ３０と電気的に接続されるインバータ部５１と、ステータ収容部１４およびインバータ収容部１５を有するハウジング１０と、を備える。ハウジング１０は、ロータ２０およびステータ３０の径方向外側においてロータ２０およびステータ３０を囲む筒状の周壁部１０ｂを有し、かつ単一の部材である。周壁部１０ｂは、冷却流路６１と、ステータ収容部１４とインバータ収容部１５とを仕切る仕切り壁部１０ｄと、を有する。冷却流路６１は、周方向に延びる。冷却流路６１の少なくとも一部は、仕切り壁部１０ｄに設けられる。冷却流路６１のうち仕切り壁部１０ｄに設けられる部分は、ステータ収容部１４とインバータ部５１との径方向の間において単一層の流路である。【選択図】図２

Description

本発明は、モータに関する。

ロータおよびステータとインバータ装置とがハウジングに収容され、一体化されたモータが知られる。例えば、特許文献１には、ロータおよびステータとインバータ装置とがハウジング内で中心軸線上に配置された構成が記載される。

特開２０１５−１０４２５７号公報

上記のようなモータにおいては、ステータおよびインバータ装置を効率的に冷却できることが求められる。ステータおよびインバータ装置を冷却する方法としては、冷媒が流れる冷却流路をハウジングに設けることが考えられる。しかし、単に冷却流路をハウジングに設けただけでは、ステータおよびインバータ装置の冷却効率を十分に得られない場合があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、冷却流路によるステータおよびインバータ部の冷却効率を向上できる構造を有するモータを提供することを目的の一つとする。

本発明のモータの一つの態様は、一方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するロータと、前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、前記ステータと電気的に接続されるインバータ部と、前記ステータを収容するステータ収容部および前記インバータ部を収容するインバータ収容部を有するハウジングと、を備え、前記インバータ収容部は、前記ステータ収容部の径方向外側に位置し、前記ハウジングは、前記ロータおよび前記ステータの径方向外側において前記ロータおよび前記ステータを囲む筒状の周壁部を有し、かつ単一の部材であり、前記周壁部は、冷却流路と、前記ステータ収容部と前記インバータ収容部とを仕切る仕切り壁部と、を有し、前記冷却流路は、冷媒が流入する流入口および前記冷媒が流出する流出口を有し、かつ、周方向に延び、前記冷却流路の少なくとも一部は、前記仕切り壁部に設けられ、前記冷却流路のうち前記仕切り壁部に設けられる部分は、前記ステータ収容部と前記インバータ部との径方向の間において単一層の流路である。

本発明の一つの態様によれば、冷却流路によるステータおよびインバータ部の冷却効率を向上できる構造を有するモータが提供される。

図１は、第１実施形態のモータを示す斜視図である。 図２は、第１実施形態のモータを示す図であって、図１におけるII−II断面図である。 図３は、第１実施形態のモータを示す図であって、図２におけるIII−III断面図である。 図４は、第１実施形態のモータを上側から視た図である。 図５は、第１実施形態の冷却部を示す斜視図である。 図６は、第１実施形態のモータの一部を示す断面図である。 図７は、第１実施形態における変形例のモータの一部を示す断面図である。 図８は、第２実施形態の冷却部を示す斜視図である。

各図に示すＺ軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする鉛直方向Ｚである。Ｙ軸方向は、各図に示す一方向に延びる中心軸Ｊと平行な方向であり、鉛直方向Ｚと直交する方向である。以下の説明においては、中心軸Ｊと平行な方向、すなわちＹ軸方向を「軸方向Ｙ」と呼ぶ。また、軸方向Ｙの正の側を、「軸方向一方側」と呼び、軸方向Ｙの負の側を、「軸方向他方側」と呼ぶ。各図に示すＸ軸方向は、軸方向Ｙおよび鉛直方向Ｚの両方と直交する方向である。以下の説明においては、Ｘ軸方向を「幅方向Ｘ」と呼ぶ。また、幅方向Ｘの正の側を「幅方向一方側」と呼び、幅方向Ｘの負の側を「幅方向他方側」と呼ぶ。本実施形態において、鉛直方向Ｚは、所定方向に相当する。

また、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向θ」と呼ぶ。また、周方向θにおいて、軸方向他方側から軸方向一方側に向かって視て、反時計回りに進む側、すなわち図において周方向θを示す矢印の進む側と逆側を「周方向一方側」と呼び、時計回りに進む側、すなわち図において周方向θを示す矢印の進む側を「周方向他方側」と呼ぶ。

なお、鉛直方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

＜第１実施形態＞
図１および図２に示すように、本実施形態のモータ１は、ハウジング１０と、蓋部１１と、カバー部材１２と、センサカバー１３と、中心軸Ｊに沿って配置されるモータシャフト２１を有するロータ２０と、ステータ３０と、インバータユニット５０と、コネクタ部１８と、回転検出部７０と、を備える。

図２に示すように、ハウジング１０は、ロータ２０とステータ３０と回転検出部７０とインバータユニット５０とを収容する。ハウジング１０は、単一の部材である。ハウジング１０は、例えば、砂型鋳造で作製される。ハウジング１０は、周壁部１０ｂと、底壁部１０ａと、ベアリング保持部１０ｃと、角筒部１０ｅと、を有する。

周壁部１０ｂは、ロータ２０およびステータ３０の径方向外側においてロータ２０およびステータ３０を囲む筒状である。本実施形態において周壁部１０ｂは、中心軸Ｊを中心とする略円筒状である。周壁部１０ｂは、軸方向一方側に開口する。周壁部１０ｂは、ステータ３０およびインバータユニット５０を冷却する冷却部６０を有する。

底壁部１０ａは、周壁部１０ｂの軸方向他方側の端部に設けられる。底壁部１０ａは、周壁部１０ｂの軸方向他方側を塞ぐ。底壁部１０ａは、底壁部１０ａを軸方向Ｙに貫通するセンサ収容部１０ｇを有する。センサ収容部１０ｇは、軸方向Ｙに沿って視て、例えば、中心軸Ｊを中心とする円形状である。底壁部１０ａと周壁部１０ｂとによって、ステータ収容部１４が構成される。すなわち、ハウジング１０は、周壁部１０ｂと底壁部１０ａとを有する有底筒状のステータ収容部１４を有する。

ベアリング保持部１０ｃは、底壁部１０ａの軸方向一方側の面におけるセンサ収容部１０ｇの周縁部から軸方向一方側に突出する円筒状である。ベアリング保持部１０ｃは、後述するロータコア２２よりも軸方向他方側においてモータシャフト２１を支持するベアリングを保持する。

図１から図４に示すように、角筒部１０ｅは、周壁部１０ｂから上側に延びる角筒状である。角筒部１０ｅは、上側に開口する。本実施形態において角筒部１０ｅは、例えば、正方形筒状である。図２に示すように、角筒部１０ｅを構成する壁部のうち軸方向他方側の壁部は、底壁部１０ａの上端部に繋がる。角筒部１０ｅは、角筒部１０ｅを構成する壁部のうち軸方向一方側の壁部を軸方向Ｙに貫通する貫通孔１０ｆを有する。貫通孔１０ｆの下端部は、周壁部１０ｂの軸方向一方側の開口と繋がる。角筒部１０ｅと周壁部１０ｂとによって、インバータ収容部１５が構成される。すなわち、ハウジング１０は、インバータ収容部１５を有する。

インバータ収容部１５は、ステータ収容部１４の径方向外側に位置する。本実施形態においてインバータ収容部１５は、軸方向Ｙと直交する鉛直方向Ｚにおいて、ステータ収容部１４の上側に位置する。ステータ収容部１４とインバータ収容部１５とは、仕切り壁部１０ｄによって鉛直方向Ｚに仕切られる。仕切り壁部１０ｄは、周壁部１０ｂの上側の部分である。すなわち、周壁部１０ｂは、ステータ収容部１４とインバータ収容部１５とを仕切る仕切り壁部１０ｄを有する。

図３に示すように、仕切り壁部１０ｄの鉛直方向Ｚの寸法は、軸方向Ｙおよび鉛直方向Ｚの両方と直交する幅方向Ｘにおいて中心軸Ｊから離れる程、大きくなる。すなわち、仕切り壁部１０ｄの鉛直方向Ｚの寸法は、幅方向Ｘの位置が中心軸Ｊと同じ中央部分において最も小さく、中央部分から幅方向Ｘの両側に離れるに従って大きくなる。

図２に示す蓋部１１は、板面が鉛直方向Ｚと直交する板状である。蓋部１１は、角筒部１０ｅの上端部に固定される。蓋部１１は、角筒部１０ｅの上側の開口を閉塞する。なお、図４においては、蓋部１１の図示を省略する。図１および図２に示すように、カバー部材１２は、板面が軸方向Ｙと直交する板状である。カバー部材１２は、周壁部１０ｂおよび角筒部１０ｅの軸方向一方側の面に固定される。カバー部材１２は、周壁部１０ｂの軸方向一方側の開口および貫通孔１０ｆを閉塞する。

図２に示すように、カバー部材１２は、カバー部材１２を軸方向Ｙに貫通する出力軸孔１２ａを有する。出力軸孔１２ａは、例えば、中心軸Ｊを通る円形状である。カバー部材１２は、カバー部材１２の軸方向他方側の面における出力軸孔１２ａの周縁部から軸方向他方側に突出するベアリング保持部１２ｂを有する。ベアリング保持部１２ｂは、後述するロータコア２２よりも軸方向一方側においてモータシャフト２１を支持するベアリングを保持する。

センサカバー１３は、底壁部１０ａの軸方向他方側の面に固定される。センサカバー１３は、センサ収容部１０ｇの軸方向他方側の開口を覆い、閉塞する。センサカバー１３は、回転検出部７０を軸方向他方側から覆う。

ロータ２０は、モータシャフト２１と、ロータコア２２と、マグネット２３と、第１エンドプレート２４と、第２エンドプレート２５と、を有する。モータシャフト２１は、軸方向両側の部分をそれぞれベアリングによって回転自在に支持される。モータシャフト２１の軸方向一方側の端部は、周壁部１０ｂの軸方向一方側の開口から軸方向一方側へ向けて突出する。モータシャフト２１の軸方向一方側の端部は、出力軸孔１２ａを通り、カバー部材１２よりも軸方向一方側に突出する。モータシャフト２１の軸方向他方側の端部は、センサ収容部１０ｇに挿入される。

ロータコア２２は、モータシャフト２１の外周面に固定される。マグネット２３は、ロータコア２２に設けられたロータコア２２を軸方向Ｙに貫通する孔部に挿入される。第１エンドプレート２４および第２エンドプレート２５は、径方向に拡がる円環板状である。第１エンドプレート２４と第２エンドプレート２５とは、ロータコア２２と接触した状態で、ロータコア２２を軸方向Ｙに挟む。第１エンドプレート２４と第２エンドプレート２５とは、ロータコア２２の孔部に挿入されたマグネット２３を軸方向両側から押さえる。

ステータ３０は、ロータ２０と径方向に隙間を介して対向する。ステータ３０は、ステータコア３１と、ステータコア３１に装着される複数のコイル３２と、を有する。ステータコア３１は、中心軸Ｊを中心とした円環状である。ステータコア３１の外周面は、周壁部１０ｂの内周面に固定される。ステータコア３１は、ロータコア２２の径方向外側に隙間を介して対向する。

インバータユニット５０は、ステータ３０に供給される電力を制御する。インバータユニット５０は、インバータ部５１と、コンデンサ部５２と、を有する。すなわち、モータ１は、インバータ部５１と、コンデンサ部５２と、を備える。インバータ部５１は、インバータ収容部１５に収容される。インバータ部５１は、回路基板として、第１回路基板５１ａと、第２回路基板５１ｂと、を有する。第１回路基板５１ａおよび第２回路基板５１ｂは、板面が鉛直方向Ｚと直交する板状である。第２回路基板５１ｂは、第１回路基板５１ａの上側に離れて配置される。第１回路基板５１ａと第２回路基板５１ｂとは電気的に接続される。第１回路基板５１ａには、コネクタ端子５３を介してコイル線３２ａが接続される。これにより、インバータ部５１は、ステータ３０と電気的に接続される。

図２および図４に示すように、コンデンサ部５２は、幅方向Ｘに長い直方体状である。コンデンサ部５２は、インバータ収容部１５に収容される。コンデンサ部５２は、インバータ部５１の軸方向他方側に配置される。すなわち、インバータ収容部１５において、インバータ部５１とコンデンサ部５２とは、軸方向Ｙに並んで配置される。コンデンサ部５２は、インバータ部５１と電気的に接続される。図２に示すように、コンデンサ部５２は、仕切り壁部１０ｄの上面に固定される。コンデンサ部５２は、仕切り壁部１０ｄに接触する。

図１に示すように、コネクタ部１８は、角筒部１０ｅの幅方向他方側の面に設けられる。コネクタ部１８には、図示しない外部電源が接続される。コネクタ部１８に接続された外部電源からインバータユニット５０に電源が供給される。

回転検出部７０は、ロータ２０の回転を検出する。本実施形態において回転検出部７０は、例えば、ＶＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）型レゾルバである。図２に示すように、回転検出部７０は、センサ収容部１０ｇに収容される。すなわち、回転検出部７０は、底壁部１０ａに配置される。回転検出部７０は、被検出部７１と、センサ部７２と、を有する。

被検出部７１は、周方向θに延びる環状である。被検出部７１は、モータシャフト２１に嵌め合わされて固定される。被検出部７１は、磁性体製である。センサ部７２は、被検出部７１の径方向外側を囲む環状である。センサ部７２は、センサ収容部１０ｇに嵌め合わされる。センサ部７２は、センサカバー１３によって軸方向他方側から支持される。すなわち、センサカバー１３は、回転検出部７０を軸方向他方側から支持する。センサ部７２は、周方向θに沿って複数のコイルを有する。

図示は省略するが、モータ１は、回転検出部７０とインバータ部５１とを電気的に接続するセンサ配線をさらに備える。センサ配線の一端は、被検出部７１に接続される。センサ配線は、被検出部７１から、底壁部１０ａの内部および仕切り壁部１０ｄを径方向に貫通する貫通孔を通って、インバータ収容部１５内まで引き回される。センサ配線の他端は、例えば、第１回路基板５１ａに接続される。

モータシャフト２１とともに被検出部７１が回転することによって、センサ部７２のコイルには、被検出部７１の周方向位置に応じた誘起電圧が生じる。センサ部７２は、誘起電圧を検出することで、被検出部７１の回転を検出する。これにより、回転検出部７０は、モータシャフト２１の回転を検出して、ロータ２０の回転を検出する。回転検出部７０が検出したロータ２０の回転情報は、センサ配線を介してインバータ部５１に送られる。

図５に示すように、冷却部６０は、冷却流路６１を有する。すなわち、周壁部１０ｂは、冷却流路６１を有する。本実施形態では、冷却部６０は、１つの冷却流路６１のみで構成される。なお、図５においては、冷却部６０の内部空間を立体形状として示す。

冷却流路６１には、冷媒が流れる。冷媒は、ステータ３０およびインバータ部５１を冷却できる流体ならば、特に限定されない。冷媒は、水であってもよいし、水以外の液体であってもよいし、気体であってもよい。

冷却流路６１は、周方向θに延びる。冷却流路６１は、流路本体部６１ａと、流入口６１ｂと、流出口６１ｃと、を有する。流路本体部６１ａは、軸方向Ｙに幅広で周方向θに延びる円弧状である。図３に示すように、流路本体部６１ａは、周壁部１０ｂにおける幅方向他方側の部分から、周壁部１０ｂを周方向θに沿ってほぼ一周して設けられる。流路本体部６１ａの中心角φは、１８０°よりも大きい。これにより、冷却流路６１は、中心角φが１８０°よりも大きい円弧状である。冷却流路６１は、幅方向他方側に開口するＣ字形状である。

図５に示すように、流入口６１ｂは、冷却流路６１の周方向一方側の端部における軸方向Ｙの中央に位置する。流入口６１ｂは、流路本体部６１ａの周方向一方側の端部から幅方向他方側に突出する。流入口６１ｂには、冷媒が流入する。流入口６１ｂの幅方向Ｘと直交する断面形状は、例えば、円形状である。図３に示すように、流入口６１ｂには、流入パイプ１６が連結される。流入パイプ１６は、ハウジング１０に設けられた孔部に挿し込まれる。流入パイプ１６は、ハウジング１０から幅方向他方側に突出する。

流出口６１ｃは、冷却流路６１の周方向他方側の端部における軸方向Ｙの中央に位置する。流出口６１ｃは、流路本体部６１ａの周方向他方側の端部から幅方向他方側に突出する。流出口６１ｃからは、冷媒が流出される。流出口６１ｃの幅方向Ｘと直交する断面形状は、例えば、円形状である。流出口６１ｃの形状は、流入口６１ｂの形状と同様である。図５に示すように、流入口６１ｂと流出口６１ｃとは、軸方向Ｙにおいて同じ位置に配置される。流入口６１ｂと流出口６１ｃとは、鉛直方向Ｚに間隔を空けて配置される。

図３に示すように、流出口６１ｃには、流出パイプ１７が連結される。流出パイプ１７は、ハウジング１０に設けられた孔部に挿し込まれる。流出パイプ１７は、ハウジング１０から幅方向他方側に突出する。図１に示すように、流入パイプ１６と流出パイプ１７とは、軸方向Ｙにおいて同じ位置に配置される。流入パイプ１６と流出パイプ１７とは、鉛直方向Ｚに間隔を空けて配置される。

流入パイプ１６から流入口６１ｂを介して冷却流路６１に流入した冷媒は、周方向一方側から周方向他方側に向かって流れ、流出口６１ｃから流出パイプ１７を介して、ハウジング１０の外部に流出する。本実施形態において冷却流路６１を流れる冷媒は、周方向θのうち一方の向きのみに流れる。すなわち、本実施形態においては、冷却流路６１を流れる冷媒は、周方向一方側から周方向他方側に向かってのみ流れ、周方向他方側から周方向一方側に向かっては流れない。そのため、冷媒の流れる向きが互いに異なる複数の冷却流路が設けられる場合に比べて、冷却流路６１に冷媒を循環させることが容易である。

本明細書において「冷媒が、周方向θのうち一方の向きのみに流れる」とは、冷媒の移動する向きのベクトル成分のうち周方向θに沿ったベクトル成分が、周方向θの一方の向きのみの場合を含む。すなわち、冷媒の位置が周方向θにおいて一方の向きに移動するならば、冷媒全体としての流れる向きが周方向θに対して傾いていてもよい。

図６に示すように、冷却流路６１の少なくとも一部は、仕切り壁部１０ｄに設けられる。したがって、冷却流路６１を流れる冷媒によって、仕切り壁部１０ｄで仕切られるステータ収容部１４とインバータ収容部１５とを冷却することができ、ステータ収容部１４に収容されるステータ３０およびインバータ収容部１５に収容されるインバータ部５１を冷却することができる。

本実施形態では、冷却流路６１に流入した冷媒は、周壁部１０ｂの上端部、すなわち仕切り壁部１０ｄと、周壁部１０ｂの幅方向一方側の端部と、周壁部１０ｂの下端部と、を順に通って流れる。そのため、流入口６１ｂから冷却流路６１に流入した直後の比較的温度が低い冷媒を仕切り壁部１０ｄに流すことができ、インバータ部５１を冷却できる。これにより、インバータ部５１をより冷却しやすい。インバータ部５１は、特に発熱が大きくなりやすいため、インバータ部５１を冷却しやすいことで、より好適にモータ１の冷却を行える。

本実施形態において冷却流路６１のうち仕切り壁部１０ｄに設けられる部分は、ステータ収容部１４とインバータ部５１との径方向の間において単一層の流路である。そのため、複数層の流路が径方向に並んで設けられる場合に比べて、冷却流路６１の構成を簡単化できる。これにより、単一層の冷却流路６１によってステータ３０とインバータ部５１との両方を冷却することができ、効率的である。また、仕切り壁部１０ｄの径方向の寸法を小さくしやすく、モータ１を小型化しやすい。また、冷却流路６１が周方向θに延びるため、例えば冷却流路が軸方向Ｙに延びる場合に比べて、冷却流路６１によってステータ３０の周囲を囲みやすく、ステータ３０を冷却しやすい。

以上により、本実施形態によれば、冷却流路６１によるステータ３０およびインバータ部５１の冷却効率を向上できる構造を有するモータ１が得られる。

本明細書において「ある流路が、ある部分において単一層の流路である」とは、ある部分内において、ある連続した流路が１つのみ設けられることを含む。例えば、全体として連続した同じ流路であっても、ある部分内において非連続となる２つの部分が設けられる場合には、ある部分において複数層の流路が設けられた状態である。本実施形態では、ステータ収容部１４とインバータ部５１との径方向の間に設けられる冷却流路６１の部分は、連続した１つの部分のみである。

また、本実施形態によれば、冷却流路６１は、１つのみ設けられ、周方向θに延びる。そのため、例えば冷却流路を波形状にする場合に比べて、冷却流路６１を作製しやすい。また、例えば冷却流路を波形状にする場合、波形に並ぶ流路部分同士の間には、冷媒が流れないため、冷却流路の面積を十分に大きくしにくい場合があった。これに対して、本実施形態によれば、冷却流路６１は、周方向θに延びる単一の流路であるため、冷却流路６１の面積を大きくしやすく、冷却流路６１によって冷却できる範囲を大きくしやすい。

また、本実施形態によれば、冷却流路６１は、中心角φが１８０°よりも大きい円弧状である。そのため、冷却流路６１によってステータ３０の周りを囲みやすく、ステータ３０をより冷却することができる。

また、本実施形態によれば、冷却流路６１によって、インバータ収容部１５に収容されるコンデンサ部５２も冷却することができる。これにより、１つの冷却流路６１によって３つの部分を同時に冷却することができ、冷却流路６１の数を少なくしつつ、より効率的に冷却を行うことができる。

本実施形態では、流路本体部６１ａの上側部分が、仕切り壁部１０ｄに設けられる。図６に示すように、鉛直方向Ｚに沿って視て、冷却流路６１のうち仕切り壁部１０ｄに設けられる部分は、インバータ部５１と重なる部分と、コンデンサ部５２と重なる部分と、を有する。そのため、冷却流路６１に流れる冷媒によって、ステータ３０とインバータ部５１とコンデンサ部５２とをより冷却しやすい。

また、上述したように、本実施形態においてコンデンサ部５２は、仕切り壁部１０ｄに接触する。そのため、コンデンサ部５２の熱が、仕切り壁部１０ｄを伝って冷却流路６１内の冷媒に放出されやすい。したがって、冷却流路６１によってコンデンサ部５２をより冷却しやすい。

仕切り壁部１０ｄのうち冷却流路６１とインバータ収容部１５との径方向の間に位置する部分１０ｊにおいて、冷却流路６１とインバータ部５１との径方向の間に位置する部分１０ｉは、冷却流路６１とコンデンサ部５２との径方向の間に位置する部分１０ｈよりも、径方向の寸法が小さい。すなわち、部分１０ｉの径方向の寸法Ｌ１は、部分１０ｈの径方向の寸法Ｌ３よりも小さい。これにより、冷却流路６１をインバータ部５１に近づけることができ、インバータ部５１をより冷却しやすい。

仕切り壁部１０ｄのうち冷却流路６１とインバータ収容部１５との径方向の間に位置する部分１０ｊは、仕切り壁部１０ｄのうち冷却流路６１とステータ収容部１４との径方向の間に位置する部分１０ｋよりも、径方向の寸法が小さい。すなわち、部分１０ｉの径方向の寸法Ｌ１および部分１０ｈの径方向の寸法Ｌ３は、部分１０ｋの径方向の寸法Ｌ２よりも小さい。これにより、冷却流路６１をステータ収容部１４よりもインバータ収容部１５に近づけることができ、インバータ収容部１５をより冷却しやすい。また、寸法Ｌ２を比較的大きくしやすいため、周壁部１０ｂのうちステータコア３１と接する部分の径方向の寸法を大きくしやすい。これにより、周壁部１０ｂにおけるステータコア３１を保持する強度を比較的大きくできる。以上のように、寸法Ｌ１と寸法Ｌ２と寸法Ｌ３とは、Ｌ１＜Ｌ３＜Ｌ２の関係を満たす。

なお、上述した寸法Ｌ１と寸法Ｌ２と寸法Ｌ３との大小関係は、少なくとも各寸法の最小値同士の間において成り立てばよい。例えば、本実施形態では、寸法Ｌ１および寸法Ｌ２は周方向θの位置によって異なるが、寸法Ｌ１の最小値と寸法Ｌ２の最小値とを寸法Ｌ３と比べた際に、上述したＬ１＜Ｌ３＜Ｌ２の関係を満たせばよい。本実施形態では、寸法Ｌ１と寸法Ｌ２と寸法Ｌ３との大小関係は、仕切り壁部１０ｄにおける幅方向Ｘの中央部分において、Ｌ１＜Ｌ３＜Ｌ２の関係を満たす。

図５に示すように、冷却流路６１の軸方向Ｙの寸法Ｌ４は、周方向θの位置によらず略均一である。図６に示すように、冷却流路６１の軸方向Ｙの寸法Ｌ４は、第１回路基板５１ａの軸方向Ｙの寸法Ｌ５および第２回路基板５１ｂの軸方向Ｙの寸法Ｌ６よりも大きい。そのため、冷却流路６１の軸方向Ｙの寸法Ｌ４を比較的大きくでき、１つの冷却流路６１によって冷却できる範囲を広くできる。また、冷却流路６１内に流れる冷媒の流量を大きくできる。したがって、冷却流路６１による冷却効率をより向上できる。第１回路基板５１ａの軸方向Ｙの寸法Ｌ５は、第２回路基板５１ｂの軸方向Ｙの寸法Ｌ６よりも小さい。すなわち、寸法Ｌ４と寸法Ｌ５と寸法Ｌ６とは、Ｌ５＜Ｌ６＜Ｌ４の関係を満たす。

冷却流路６１の軸方向Ｙの寸法Ｌ４は、コンデンサ部５２の軸方向Ｙの寸法よりも大きい。図４に示すように、本実施形態において冷却流路６１の軸方向Ｙの寸法Ｌ４は、第２回路基板５１ｂの幅方向Ｘの寸法およびコンデンサ部５２の幅方向Ｘの寸法よりも小さい。図示は省略するが、冷却流路６１の軸方向Ｙの寸法Ｌ４は、第１回路基板５１ａの幅方向Ｘの寸法よりも小さい。

ここで、本実施形態によれば、上述したように、流入口６１ｂは、冷却流路６１の周方向一方側の端部における軸方向Ｙの中央に位置し、流出口６１ｃは、冷却流路６１の周方向他方側の端部における軸方向Ｙの中央に位置する。そのため、冷却流路６１の軸方向Ｙの寸法Ｌ４を比較的大きくした場合であっても、冷却流路６１内において冷媒が淀むことを抑制しやすく、流入口６１ｂから流出口６１ｃに向けて冷媒を流しやすい。したがって、冷却流路６１を流れる冷媒の圧力損失を低減できる。

冷却流路６１の幅方向Ｘの最大寸法は、第２回路基板５１ｂの幅方向Ｘの寸法およびコンデンサ部５２の幅方向Ｘの寸法よりも大きい。また、図示は省略するが、冷却流路６１の幅方向Ｘの最大寸法は、第１回路基板５１ａの幅方向Ｘの寸法よりも大きい。そのため、冷却流路６１によって、インバータ部５１およびコンデンサ部５２をより冷却しやすい。冷却流路６１の幅方向Ｘの最大寸法とは、冷却流路６１において最も幅方向一方側に位置する部分と、冷却流路６１において最も幅方向他方側に位置する部分と、の間の幅方向Ｘの距離である。本実施形態において冷却流路６１の幅方向Ｘの最大寸法は、円弧状の冷却流路６１の外径に相当する。

本実施形態において冷却部６０は、ハウジング１０が砂型鋳造によって作製される際に、冷却部６０の形状を有する砂型の部分によって成形される。図１および図２に示すように、ハウジング１０は、冷却部６０を成形する砂型を排出するための複数の排出孔部１９を有する。砂型鋳造によってハウジング１０を製造した後、排出孔部１９から冷却部６０を成形する砂型を排出する。排出孔部１９は、冷却部６０と繋がる。排出孔部１９には栓体８０が圧入される。栓体８０によって排出孔部１９が閉塞され、冷却部６０内の冷媒がハウジング１０の外部に漏れることを抑制できる。

（第１実施形態の変形例）
図７に示すように、本変形例のハウジング１１０において、仕切り壁部１１０ｄのうち冷却流路１６１とインバータ収容部１５との径方向の間に位置する部分１１０ｊにおいて、冷却流路１６１とコンデンサ部５２との径方向の間に位置する部分１１０ｈは、冷却流路１６１とインバータ部５１との径方向の間に位置する部分１１０ｉよりも、径方向の寸法が小さい。すなわち、部分１１０ｈの径方向の寸法Ｌ９は、部分１１０ｉの径方向の寸法Ｌ７よりも小さい。これにより、冷却流路１６１をコンデンサ部５２に近づけやすく、コンデンサ部５２をより冷却しやすい。本変形例においてコンデンサ部５２が接触する仕切り壁部１１０ｄの上面は、インバータ部５１が設置される仕切り壁部１１０ｄの上面よりも下側に位置する。

仕切り壁部１１０ｄのうち冷却流路１６１とステータ収容部１４との径方向の間に位置する部分１１０ｋは、仕切り壁部１１０ｄのうち冷却流路１６１とインバータ収容部１５との径方向の間に位置する部分１１０ｊよりも、径方向の寸法が小さい。すなわち、部分１１０ｋの径方向の寸法Ｌ８は、部分１１０ｉの径方向の寸法Ｌ７および部分１１０ｈの径方向の寸法Ｌ９よりも小さい。これにより、冷却流路１６１をインバータ収容部１５よりもステータ収容部１４に近づけることができ、ステータ収容部１４をより冷却しやすい。このように、寸法Ｌ７と寸法Ｌ８と寸法Ｌ９とは、Ｌ８＜Ｌ９＜Ｌ７の関係を満たす。

＜第２実施形態＞
図８に示すように、本実施形態の冷却部２６０において、冷却流路２６１の周方向一方側の端部は、周方向他方側から周方向一方側に向かうに従って軸方向Ｙの寸法が小さくなる第１縮小部２６１ｄである。第１縮小部２６１ｄは、流路本体部２６１ａの周方向一方側の端部である。冷却流路２６１の周方向他方側の端部は、周方向一方側から周方向他方側に向かうに従って軸方向Ｙの寸法が小さくなる第２縮小部２６１ｅである。第２縮小部２６１ｅは、流路本体部２６１ａの周方向他方側の端部である。

本実施形態において流入口２６１ｂは、第１縮小部２６１ｄの周方向一方側の端部に位置する。これにより、流入口２６１ｂから流入する冷媒は、第１縮小部２６１ｄにおける軸方向Ｙの寸法が比較的小さい部分から冷却流路２６１に流入し、周方向他方側に進む。そのため、流入口２６１ｂから流入した冷媒が冷却流路２６１内で淀むことを抑制できる。また、第１縮小部２６１ｄの軸方向Ｙの寸法は、周方向他方側に向かうに従って大きくなるため、冷却流路２６１に流れる冷媒の流量を確保できる。

流出口２６１ｃは、第２縮小部２６１ｅの周方向他方側の端部に位置する。これにより、流出口２６１ｃから流出する冷媒は、第２縮小部２６１ｅにおける軸方向Ｙの寸法が比較的小さい部分から流出する。そのため、冷却流路２６１を流れる冷媒を流出口２６１ｃに向けて集めることができ、流出口２６１ｃの周辺部において冷媒が淀むことを抑制できる。

以上のように、本実施形態によれば、冷却流路２６１の軸方向Ｙの寸法を大きくしつつ、冷却流路２６１に流入する冷媒および冷却流路２６１から流出する冷媒が淀むことを抑制できる。したがって、冷却流路２６１によって冷却できる範囲を広くしつつ、冷媒の圧力損失を低減することができる。本実施形態において流入口２６１ｂと流出口２６１ｃとは、鉛直方向Ｚにおいて同じ位置に配置される。流入口２６１ｂと流出口２６１ｃとは、軸方向Ｙに間隔を空けて配置される。

第１縮小部２６１ｄと第２縮小部２６１ｅとは、軸方向Ｙに沿って視て、互いに重なる。すなわち、冷却流路２６１の周方向一方側の端部と冷却流路２６１の周方向他方側の端部とは、軸方向Ｙに沿って視て、互いに重なる。そのため、冷却流路２６１によって、ステータ３０の径方向外側の全周を囲むことができ、ステータ３０をより冷却できる。第１縮小部２６１ｄは、第２縮小部２６１ｅの軸方向一方側に配置される。

第１縮小部２６１ｄおよび第２縮小部２６１ｅは、冷却流路２６１における幅方向他方側の部分である。すなわち、冷却流路２６１のうち軸方向Ｙに沿って視て互いに重なる部分は、冷却流路２６１の幅方向他方側の部分である。そのため、本実施形態において冷却流路２６１のうち仕切り壁部１０ｄに設けられる部分は、冷却流路２６１のうち軸方向Ｙに沿って視て互いに重なる部分とは異なる部分である。したがって、冷却流路２６１のうち軸方向Ｙの寸法が比較的大きい部分を、仕切り壁部１０ｄに設けることができる。これにより、冷却流路２６１によってステータ３０およびインバータ部５１をより冷却しやすい。

本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。冷却流路は、中心角φが１８０°以下の円弧状であってもよい。冷却流路の軸方向Ｙの寸法は、インバータ部における回路基板の軸方向Ｙの寸法より小さくてもよい。冷却流路の軸方向Ｙの寸法は、回路基板の幅方向Ｘの寸法およびコンデンサ部の幅方向Ｘの寸法より大きくてもよい。

冷却流路は、２つ以上設けられてもよい。この場合、冷却流路ごとに設けられる流入口および流出口も２つ以上ずつ設けられる。この場合、複数の冷却流路の径方向の寸法および軸方向Ｙの寸法は、互いに異なってもよいし、同じであってもよい。また、この場合、複数の冷却流路の形状は、互いに異なってもよいし、同じであってもよい。冷却流路のうち仕切り壁部に設けられる部分は、鉛直方向Ｚに沿って視て、インバータ部と重ならなくてもよいし、コンデンサ部と重ならなくてもよい。

流入口は、冷却流路の周方向一方側の端部における軸方向Ｙの中央以外の位置に設けられてもよい。流出口は、冷却流路の周方向他方側の端部における軸方向Ｙの中央以外の位置に設けられてもよい。

上述した実施形態のモータの用途は、特に限定されない。上述した実施形態のモータは、例えば、車両に搭載される。また、上述した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１…モータ、１０，１１０…ハウジング、１０ｂ…周壁部、１０ｄ，１１０ｄ…仕切り壁部、１４…ステータ収容部、１５…インバータ収容部、２０…ロータ、２１…モータシャフト、３０…ステータ、５１…インバータ部、５１ａ…第１回路基板（回路基板）、５１ｂ…第２回路基板（回路基板）、５２…コンデンサ部、６１，１６１，２６１…冷却流路、６１ｂ，２６１ｂ…流入口、６１ｃ，２６１ｃ…流出口、２６１ｄ…第１縮小部、２６１ｅ…第２縮小部、Ｊ…中心軸、Ｙ…軸方向、Ｚ…鉛直方向（所定方向）、θ…周方向、φ…中心角

Claims (11)

1. 一方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するロータと、
   前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、
   前記ステータと電気的に接続されるインバータ部と、
   前記ステータを収容するステータ収容部および前記インバータ部を収容するインバータ収容部を有するハウジングと、
   を備え、
   前記インバータ収容部は、前記ステータ収容部の径方向外側に位置し、
   前記ハウジングは、前記ロータおよび前記ステータの径方向外側において前記ロータおよび前記ステータを囲む筒状の周壁部を有し、かつ単一の部材であり、
   前記周壁部は、
   冷却流路と、
   前記ステータ収容部と前記インバータ収容部とを仕切る仕切り壁部と、
   を有し、
   前記冷却流路は、冷媒が流入する流入口および前記冷媒が流出する流出口を有し、かつ、周方向に延び、
   前記冷却流路の少なくとも一部は、前記仕切り壁部に設けられ、
   前記冷却流路のうち前記仕切り壁部に設けられる部分は、前記ステータ収容部と前記インバータ部との径方向の間において単一層の流路である、モータ。
2. 前記インバータ部は、回路基板を有し、
   前記冷却流路の軸方向の寸法は、前記回路基板の軸方向の寸法よりも大きい、請求項１に記載のモータ。
3. 前記流入口は、前記冷却流路の周方向一方側の端部における軸方向の中央に位置し、
   前記流出口は、前記冷却流路の周方向他方側の端部における軸方向の中央に位置する、請求項１または２に記載のモータ。
4. 前記冷却流路は、中心角が１８０°よりも大きい円弧状である、請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ。
5. 前記冷却流路の周方向一方側の端部は、周方向他方側から周方向一方側に向かうに従って軸方向の寸法が小さくなる第１縮小部であり、
   前記冷却流路の周方向他方側の端部は、周方向一方側から周方向他方側に向かうに従って軸方向の寸法が小さくなる第２縮小部であり、
   前記流入口は、前記第１縮小部の周方向一方側の端部に位置し、
   前記流出口は、前記第２縮小部の周方向他方側の端部に位置する、請求項１から４のいずれか一項に記載のモータ。
6. 前記冷却流路の周方向一方側の端部と前記冷却流路の周方向他方側の端部とは、軸方向に沿って視て、互いに重なる、請求項５に記載のモータ。
7. 前記冷却流路のうち前記仕切り壁部に設けられる部分は、前記冷却流路のうち軸方向に沿って視て互いに重なる部分とは異なる部分である、請求項６に記載のモータ。
8. 前記インバータ部と電気的に接続されるコンデンサ部をさらに備え、
   前記インバータ収容部は、軸方向と直交する所定方向において前記ステータ収容部の一方側に位置し、
   前記所定方向に沿って視て、前記冷却流路のうち前記仕切り壁部に設けられる部分は、前記インバータ部と重なる部分と、前記コンデンサ部と重なる部分と、を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のモータ。
9. 前記仕切り壁部のうち前記冷却流路と前記インバータ収容部との径方向の間に位置する部分において、前記冷却流路と前記インバータ部との径方向の間に位置する部分は、前記冷却流路と前記コンデンサ部との径方向の間に位置する部分よりも、径方向の寸法が小さい、請求項８に記載のモータ。
10. 前記仕切り壁部のうち前記冷却流路と前記インバータ収容部との径方向の間に位置する部分は、前記仕切り壁部のうち前記冷却流路と前記ステータ収容部との径方向の間に位置する部分よりも、径方向の寸法が小さい、請求項１から９のいずれか一項に記載のモータ。
11. 前記冷却流路を流れる前記冷媒は、周方向のうち一方の向きのみに流れる、請求項１から１０のいずれか一項に記載のモータ。

Images