JP7014344B1 - モータ及びモータ装置 - Google Patents

Abstract

モータは、回転子を囲う固定子が内側に配置され、冷却液が流通する入口ヘッダ流路、出口ヘッダ流路、第１の流路及び第２の流路が形成される筒状のインナーフレームと、インナーフレームの外周を囲う筒状の側壁部、並びに入口ヘッダ流路と連通して形成され、冷却液が流入する流入口、及び出口ヘッダ流路と連通して形成され、冷却液が流出する流出口を有するアウターフレームと、を備え、第１の流路及び第２の流路は、それぞれ一端が入口ヘッダ流路と接続され、他端が出口ヘッダ流路と接続され、且つ第１の流路及び第２の流路の断面形状は同等であり、第２の流路は、インナーフレーム上において、冷却液が第１の流路と反対方向に流通し、第１の流路よりも冷却液が流通する円周方向の長さが短く、入口ヘッダ流路の流入口と第２の流路との間及び出口ヘッダ流路の流出口と第２の流路との間の少なくとも一方に冷却液の流通の抵抗となる第２の流路側抵抗部が形成される。

Description

本開示は、モータ及びモータ装置に関するものである。

電動機（以下、「モータ」という）の液体ジャケット付きフレーム（以下、「フレーム」という）において、冷媒（以下、「冷却液」という）は、フレームに形成された流入口からフレームの内部に流入して、流入口に隣接して形成された流出口からフレームの外部に流出する。フレームの内部には、複数の仕切り板部が形成され、冷却液は、フレームの内部を蛇行しながら円周方向に流れる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－０５９１０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のモータでは、フレームの内部に冷却液を流すことによって、モータ全体を冷却することはできるが、冷却液の流入口及び流出口を隣接させて配置する必要があり、冷却液の流入口及び流出口を離して配置しなければならない場合、モータ全体を冷却できないという課題があった。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、固定子コイルを効率よく冷却できるとともに、モータの効率を向上できるモータ及びモータ装置を提供することを目的とする。

本開示にかかるモータは、回転子を囲う固定子が内側に配置され、冷却液が流通する入口ヘッダ流路、出口ヘッダ流路、第１の流路及び第２の流路が形成される筒状のインナーフレームと、インナーフレームの外周を囲う筒状の側壁部、並びに入口ヘッダ流路と連通して形成され、冷却液が流入する流入口、及び出口ヘッダ流路と連通して形成され、冷却液が流出する流出口を有するアウターフレームと、を備え、第１の流路及び第２の流路は、それぞれ一端が入口ヘッダ流路と接続され、他端が出口ヘッダ流路と接続され、且つ第１の流路及び第２の流路の断面形状は同等であり、第２の流路は、前記インナーフレーム上において、前記冷却液が前記第１の流路と反対方向に流通し、前記第１の流路よりも前記冷却液が流通する円周方向の長さが短く、入口ヘッダ流路の流入口と第２の流路の一端との間であって第２の流路とは異なる位置、及び出口ヘッダ流路の流出口と第２の流路の他端との間であって第２の流路とは異なる位置の少なくとも一方に、第２の流路の冷却液の流通の抵抗となる第２の流路側抵抗部が、アウターフレームからインナーフレームに向かって、アウターフレーム上に延びて形成されるものである。

本開示にかかるモータ装置は、本開示に記載のモータと、モータの回転数及びトルクを制御するインバータと、モータの動作状態の情報から、モータに給電する電流の振幅及び位相を決定し、決定した電流の振幅及び位相を、インバータに送る制御装置とを備えるものである。

本開示によれば、固定子コイルを効率よく冷却できるとともに、モータの効率を向上できる。

実施の形態１にかかるモータを示す断面図。 実施の形態１にかかるモータを示す斜視図。 実施の形態１にかかるモータの一部を示す斜視図。 実施の形態１にかかるモータを示す断面図。 実施の形態１にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態２にかかるモータを示す断面図。 実施の形態２にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態２にかかる他のモータの一部を示す断面図。 実施の形態３にかかるモータを示す断面図。 実施の形態３にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態４にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態５にかかるモータを示す断面図。 実施の形態５にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態５にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態６にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態６にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態７にかかるモータを示す断面図。 実施の形態７にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態７にかかる他のモータの一部を示す断面図。 実施の形態８にかかるモータの一部を示す断面図。 実施の形態８にかかる他のモータの一部を示す断面図。 実施の形態９にかかるモータ装置を示す斜視図。 実施の形態９にかかるモータ装置の動作を示す図。

図１は、実施の形態１にかかるモータ１ａを示す断面図であり、図２は、実施の形態１にかかるモータ１ａを示す斜視図である。モータ１ａは、回転子２、固定子３、インナーフレーム４及びアウターフレーム５を備える。モータ１ａは、さらに、負荷側ベアリング６０を有する負荷側ブラケット６及び反負荷側ベアリング７０を有する反負荷側ブラケット７を備える。以下、詳細を説明する。

回転子２は、円柱状である。回転子２は、回転子コア２０、磁石２１、及びシャフト２２を有する。シャフト２２は、回転子コア２０、負荷側ブラケット６、反負荷側ブラケット７、負荷側ベアリング６０、及び反負荷側ベアリング７０を貫通して配置される。また、シャフト２２は、負荷側ベアリング６０及び反負荷側ベアリング７０を介して、負荷側ブラケット６及び反負荷側ブラケット７のそれぞれに回転自在に支持される。以下、シャフト２２が延在する方向を、モータ１ａの軸方向という。なお、モータ１ａの軸方向は、後述するインナーフレーム４及びアウターフレーム５の軸方向と一致する。

固定子３は、筒状である。筒状の固定子３は、回転子２を囲うように配置される。固定子３は、固定子コア３０及び固定子コイル３１を有する。回転子２及び固定子３は、同心である。

インナーフレーム４は、筒状である。筒状のインナーフレーム４の内側には、固定子３が配置される。固定子３及びインナーフレーム４は、同心である。以下、インナーフレーム４において、アウターフレーム５（後述する）側は、インナーフレーム４の外周側といい、シャフト２２側は、インナーフレーム４の内周側という。

アウターフレーム５は、筒状の側壁部５０を有する。アウターフレーム５の側壁部５０には、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ａが形成される。抵抗部１０ａの詳細な説明は、後述する。

図２に示すように、アウターフレーム５は、さらに、側壁部５０上に形成された冷却液の流入口である入口ニップル５１及び冷却液の流出口である出口ニップル５２を有する。出口ニップル５２は、入口ニップル５１から、側壁部５０上において円周方向に離れた位置に形成される。本開示では、入口ニップル５１及び出口ニップル５２が、円周方向に９０°離れた位置に形成される例を示すが、入口ニップル５１及び出口ニップル５２の配置は、この限りではない。

筒状の側壁部５０の内側には、インナーフレーム４が配置される。すなわち、インナーフレーム４の外周側に、アウターフレーム５が配置される。インナーフレーム４及びアウターフレーム５の側壁部５０は、同心である。インナーフレーム４及びアウターフレーム５の側壁部５０の一端には、負荷側ブラケット６が設置され、他端には、反負荷側ブラケット７が設置される。

図３は、実施の形態１にかかるモータ１ａの一部を示す斜視図である。図３では、アウターフレーム５の側壁部５０、入口ニップル５１及び出口ニップル５２は省略しているが、アウターフレーム５の側壁部５０に形成された抵抗部１０ａは示している。図１及び図３に示すように、インナーフレーム４、アウターフレーム５の側壁部５０、負荷側ブラケット６、及び反負荷側ブラケット７で囲まれた空間領域には、冷却液が流通する流路（後述する）が形成される。

図３に示すように、インナーフレーム４には、入口ヘッダ流路４０及び出口ヘッダ流路４１が形成される。入口ヘッダ流路４０及び出口ヘッダ流路４１は、モータ１ａの軸方向に延在した流路である。入口ニップル５１は、入口ヘッダ流路４０と連通して形成される。入口ニップル５１は、入口ヘッダ流路４０に対向して配置される。出口ニップル５２は、出口ヘッダ流路４１と連通して形成される。出口ニップル５２は、出口ヘッダ流路４１に対向して配置される。

冷却液は、モータ１ａの外部から、入口ニップル５１を介し、入口ヘッダ流路４０へ流入する。モータ１ａでは、入口ニップル５１及び出口ニップル５２が、側壁部５０上において円周方向に離れた位置に形成されるため、入口ヘッダ流路４０へ流入した冷却液は、インナーフレーム４上において、反時計回りの方向と時計回りの方向とに分かれ、インナーフレーム４の外周に沿って流通する。反時計回りの方向と時計回りの方向とに分かれた冷却液は、それぞれ出口ヘッダ流路４１に流入し、合流する。出口ヘッダ流路４１で合流した冷却液は、出口ニップル５２から、モータ１ａの外部へ流出する。

ここで、図２に示す負荷側ブラケット６側から見て、冷却液が反時計回りに流通する流路を第１の流路という。第１の流路は、一端が入口ヘッダ流路４０と接続され、他端が出口ヘッダ流路４１と接続される。また、図２に示す負荷側ブラケット６側から見て、冷却液が時計回りに流通する流路を第２の流路という。第２の流路は、一端が入口ニップル５１と接続され、他端が出口ニップル５２と接続される。

まず、第１の流路について説明する。図３に示すように、インナーフレーム４の外周側には、内周側に向かって第１の溝部である溝部８が形成される。以下、第１の流路の流路長さと記した場合、溝部８の流路長さを指す。溝部８は、例えば、インナーフレーム４を切削することにより、インナーフレーム４と一体で形成される。なお、溝部８の形成は、インナーフレーム４の切削に限らず、鋳造等によって形成してもよい。また、溝部８は、インナーフレーム４の外周に沿って形成される。溝部８には、冷却液が流通する。

溝部８と溝部８との間が、第１の放熱フィンである放熱フィン８０である。放熱フィン８０は、インナーフレーム４の外周に沿って形成される。つまり、放熱フィン８０は、インナーフレーム４の円周方向に延在している。放熱フィン８０のアウターフレーム５側の端部は、アウターフレーム５の側壁部５０と接している。以下の説明において、インナーフレーム４、放熱フィン８０、及びアウターフレーム５の側壁部５０によって囲まれ形成された各流路を第１の流路と記す場合と、図２に示す負荷側ブラケット６側から見て、冷却液が反時計回りに流通する流路、すなわち、インナーフレーム４、放熱フィン８０、及びアウターフレーム５の側壁部５０によって囲まれ形成された各流路を合わせて第１の流路と記す場合とがある。

次に、第２の流路について説明する。図３に示すように、インナーフレーム４の外周側には、内周側に向かって第２の溝部である溝部９が形成される。以下、第２の流路の流路長さと記した場合、溝部９の流路長さを指す。モータ１ａでは、上述したように、入口ニップル５１及び出口ニップル５２が、側壁部５０上において円周方向に９０°離れた位置に形成されるため、第１の流路及び第２の流路の流路長さが異なる。本開示では、第２の流路の流路長さは、第１の流路の流路長さより短い。

溝部９は、例えば、インナーフレーム４を切削することにより、インナーフレーム４と一体で形成される。なお、溝部９の形成は、インナーフレーム４の切削に限らず、鋳造等によって形成してもよい。また、溝部９は、インナーフレーム４の外周に沿って形成される。溝部９には、冷却液が流通する。

溝部９と溝部９との間が、第２の放熱フィンである放熱フィン９０である。放熱フィン９０は、インナーフレーム４の外周に沿って形成される。つまり、放熱フィン９０は、インナーフレーム４の円周方向に延在している。放熱フィン９０のアウターフレーム５側の端部は、アウターフレーム５の側壁部５０と接している。以下の説明において、インナーフレーム４、放熱フィン９０、及びアウターフレーム５の側壁部５０によって囲まれ形成された各流路を第２の流路と記す場合と、図２に示す負荷側ブラケット６側から見て、冷却液が時計回りに流通する流路、すなわち、インナーフレーム４、放熱フィン９０、及びアウターフレーム５の側壁部５０によって囲まれ形成された各流路を合わせて第２の流路と記す場合とがある。

なお、本開示においては、図３に示すように、モータ１ａの溝部８及び溝部９の数は同じである。このとき、溝部８及び溝部９のシャフト２２側の深さ及び溝部８及び溝部９の軸方向側の幅は同等である。また、放熱フィン８０及び放熱フィン９０の軸方向側の幅は同等である。すなわち、第１の流路及び第２の流路の、モータ１ａの軸方向に垂直な方向における断面形状は、同等である。ここで、「同等」とは、同等及びほぼ同等を含むものとする。

図４は、実施の形態１にかかるモータ１ａを示す断面図であり、図５は、実施の形態１にかかるモータ１ａの一部を示す断面図である。図４は、モータ１ａの軸方向に垂直な面の断面図である。図５は、図４に示すモータ１ａのＡＡ断面を示す断面図である。図５（ａ）は、図４に示すモータ１ａのＡＡ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図５（ｂ）は、図４に示すモータ１ａのＡＡ断面から、第１の流路側を見た断面図である。

図４及び図５に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ａが形成される。抵抗部１０ａは、アウターフレーム５の側壁部５０からインナーフレーム４へ突出する凸形状である。抵抗部１０ａは、インナーフレーム４側の端部と、インナーフレーム４との間に、隙間を有する。入口ニップル５１を介し、入口ヘッダ流路４０へ流入した冷却液は、抵抗部１０ａのインナーフレーム４側の端部と、インナーフレーム４との間の隙間を通り、第２の流路へ流入する。抵抗部１０ａによって、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失が、入口ニップル５１から第１の流路の入口までの流路の圧力損失よりも大きくなる。

ここで、第１の流路の流路長さと第２の流路の流路長さとが異なる従来のモータについて説明する。従来のモータにおいて、第１の流路及び第２の流路の断面形状は同等とする。従来のモータでは、第１の流路の流路長さが、第２の流路の流路長さよりも長い場合、第２の流路と比べて第１の流路は圧力損失が大きく、冷却液の流量が小さくなる。このため、冷却性能が低下して、固定子コイル３１の温度が上昇し、モータ全体の温度も上昇し、モータの効率が低下する。

しかしながら、モータ１ａに形成された抵抗部１０ａは、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失を、入口ニップル５１から第１の流路の入口までの流路の圧力損失よりも大きくするものである。これにより、第１の流路及び第２の流路の圧力損失の差を小さくできるため、第１の流路を流通する冷却液と、第２の流路を流通する流量の差を小さくできる。

このように、モータ１ａは、回転子２を囲う固定子３が内側に配置され、冷却液が流通する入口ヘッダ流路４０、出口ヘッダ流路４１、第１の流路及び第２の流路が形成される筒状のインナーフレーム４と、インナーフレーム４の外周を囲う筒状の側壁部５０、並びに入口ヘッダ流路４０と連通して形成され、冷却液が流入する入口ニップル５１、及び出口ヘッダ流路４１と連通して形成され、冷却液が流出する出口ニップル５２を有するアウターフレーム５と、を備え、第１の流路及び第２の流路は、それぞれ一端が入口ヘッダ流路４０と接続され、他端が出口ヘッダ流路４１と接続され、且つ第１の流路及び第２の流路の断面形状は同等であり、第２の流路は、インナーフレーム４上において、冷却液が第１の流路と反対方向に流通し、第１の流路よりも冷却液が流通する円周方向の長さが短く、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ａが形成される。

上述の構成により、モータ１ａは、インナーフレーム４の内側に配置される固定子コイル３１の円周方向の温度差を小さくすることができ、固定子コイル３１を効率よく冷却できるとともに、モータ１ａの効率を向上できる。

また、固定子コイル３１の熱が、第１の流路及び第２の流路を介して、どれほど冷却液へ移動するかは、流路の熱伝達率と、冷却液と接する流路の表面積と、流路の温度及び冷却液の温度の差との乗算によって求められる。流路の熱伝達率と、冷却液と接する流路の表面積と、流路の温度及び冷却液の温度の差の円周方向での平均値との乗算の結果が、第１の流路及び第２の流路でそれぞれの流路長さの比と同程度の比となり、且つ流路の温度及び冷却液の温度の差が小さくなるように流路の断面積を設計することで、モータ１ａは、さらに冷却効率を向上できる。

さらに、従来のモータでは、第１の流路の流路長さは第２の流路の流路長さよりも長いため、固定子コイル３１からの熱は、第２の流路を流通する冷却液よりも第１の流路を流通する冷却液に多く移動する。そのため、出口ニップル５２付近で冷却液の温度が高くなる。先に述べたようにモータ１ａを設計すれば、モータ１ａは、第２の流路の圧力損失が増加し、第２の流路を流通する冷却液の流量が減少する。これにより、モータ１ａは、第１の流路を流通する冷却液の流量が増加し、出口ニップル５２付近でも冷却液の温度が低くなるため、冷却液の温度ムラを低減でき、さらに冷却効率を向上できる。

なお、実施の形態１においては、抵抗部１０ａは、アウターフレーム５の側壁部５０の一端側から他端側まで延在する。これにより、押出成形時に抵抗部１０ａの製造が容易になるとともに、本開示の効果をより得られるが、抵抗部１０ａの長さはこれに限られない。例えば、冷却液がより流れやすい部分、モータ１ａにおいては、入口ニップル５１に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部に抵抗部１０ａを形成してもよい。これにより、モータ１ａは、モータ１ａの軸方向の冷却液の流量の差を小さくできる。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２にかかるモータ１ｂを示す断面図であり、図７は、実施の形態２にかかるモータ１ｂの一部を示す断面図である。図６は、モータ１ｂの軸方向に垂直な面の断面図である。図７は、図６に示すモータ１ｂのＢＢ断面を示す断面図である。図７（ａ）は、図６に示すモータ１ｂのＢＢ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図７（ｂ）は、図６に示すモータ１ｂのＢＢ断面から、第１の流路側を見た断面図である。図６及び図７において、図４及び図５と同じ符号を付した構成は、モータ１ａと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｂは、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｂが形成されるとともに、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第１の流路との間に、第１の流路側抵抗部である抵抗部１１ａが形成される点で、モータ１ａと異なる。以下、詳細を説明する。

図６及び図７（ａ）に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ｂが形成される。抵抗部１０ｂは、アウターフレーム５の側壁部５０からインナーフレーム４へ突出する凸形状である。抵抗部１０ｂは、インナーフレーム４側の端部と、インナーフレーム４との間に、隙間を有する。抵抗部１０ｂは、アウターフレーム５の側壁部５０からインナーフレーム４側の端部までの長さ、すなわち抵抗部１０ｂの高さが、モータ１ｂの軸方向において入口ニップル５１に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では高く、入口ニップル５１から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では低くなる。換言すると、抵抗部１０ｂは、アウターフレーム５の軸方向において、入口ニップル５１に近いほど冷却液の流通の抵抗が大きく、入口ニップル５１から遠いほど冷却液の流通の抵抗が小さい。

一方で、図６及び図７（ｂ）に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第１の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１１ａが形成される。抵抗部１１ａは、アウターフレーム５の側壁部５０からインナーフレーム４へ突出する凸形状である。抵抗部１１ａは、インナーフレーム４側の端部と、インナーフレーム４との間に、隙間を有する。抵抗部１１ａは、アウターフレーム５の側壁部５０からインナーフレーム４側の端部までの長さ、すなわち抵抗部１１ａの高さが、モータ１ｂの軸方向において入口ニップル５１に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では高く、入口ニップル５１から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では低くなる。換言すると、抵抗部１１ａは、アウターフレーム５の軸方向において、入口ニップル５１に近いほど冷却液の流通の抵抗が大きく、入口ニップル５１から遠いほど冷却液の流通の抵抗が小さい。

ここで、抵抗部１０ｂの高さは、抵抗部１１ａの高さよりも高い。これにより、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失は、入口ニップル５１から第１の流路の入口までの流路の圧力損失よりも大きくなる。換言すると、抵抗部１０ｂによる冷却液の流通の抵抗は、抵抗部１１ａによる冷却液の流通の抵抗よりも大きい。

上述の構成により、モータ１ｂでは、抵抗部１０ｂによって、第１の流路及び第２の流路の圧力損失の差を小さくできるため、第１の流路を流通する冷却液と、第２の流路を流通する流量の差を小さくできる。これにより、モータ１ｂは、インナーフレーム４の内側に配置される固定子コイル３１の円周方向の温度差を小さくすることができ、固定子コイル３１を効率よく冷却できるとともに、モータ１ｂの効率を向上できる。

また、モータ１ｂでは、第２の流路の圧力損失が増加し、第２の流路を流通する冷却液の流量が減少する。これにより、モータ１ｂは、第１の流路を流通する冷却液の流量が増加し、出口ニップル５２付近でも冷却液の温度が低くなるため、冷却液の温度ムラを低減でき、さらに冷却効率が向上できる。

さらに、モータ１ｂでは、抵抗部１０ｂ及び抵抗部１１ａによって、モータ１ｂの軸方向において、入口ニップル５１に近い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失及び入口ニップル５１から第１の流路の入口までの流路の圧力損失を、入口ニップル５１から遠い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失及び入口ニップル５１から第１の流路の入口までの流路の圧力損失よりも大きくできる。そのため、モータ１ｂは、第１の流路及び第２の流路を流通する冷却液の、軸方向の流量の差を小さくできるため、固定子コイル３１の軸方向の温度のムラを低減でき、固定子コイル３１をより効率よく冷却できるとともに、モータ１ｂの効率を向上できる。

なお、実施の形態２においては、入口ニップル５１が、それぞれアウターフレーム５の側壁部５０の中央部に配置されている例を示したが、抵抗部１０ｂ及び抵抗部１１ａの高さを、それぞれモータ１ｂの軸方向において入口ニップル５１に近いほど高く、遠いほど低くすれば、モータ１ｂは、モータ１ｂの軸方向の冷却液の流量の差を小さくできる。

一例として、アウターフレーム５の側壁部５０の軸方向の一端側に入口ニップル５１が配置されたモータ１ｃを図８に示す。図８は、実施の形態２にかかる他のモータ１ｃの一部を示す断面図である。図８は、図６に示すモータ１ｂのＢＢ断面に相当する断面図である。図８（ａ）は、図６に示すＢＢ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図８（ｂ）は、図６に示すＢＢ断面から、第１の流路側を見た断面図である。図８において、図７と同じ符号を付した構成は、モータ１ｂと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｃは、入口ニップル５１がモータ１ｃの軸方向の一端側に配置されている点で、モータ１ｂと異なる。以下、詳細を説明する。

図８（ａ）に示すように、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｃは、抵抗部１０ｃの高さが、モータ１ｃの軸方向において入口ニップル５１に近いアウターフレーム５の側壁部５０の一端側では高く、入口ニップル５１から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の他端側では低くなる。

一方で、第１の流路側抵抗部である抵抗部１１ｂは、抵抗部１１ｂの高さが、モータ１ｃの軸方向において入口ニップル５１に近いアウターフレーム５の側壁部５０の一端側では高く、入口ニップル５１から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の他端側では低くなる。ここで、抵抗部１０ｃの高さは、抵抗部１１ｂの高さよりも高い。

上述の構成により、モータ１ｃは、モータ１ｃの軸方向の冷却液の流量の差を小さくできる。

なお、実施の形態２においては、抵抗部１０ｂ及び抵抗部１１ａ、又は抵抗部１０ｃ及び抵抗部１１ｂを形成する例を示したが、抵抗部１０ｂ又は抵抗部１０ｃのみでもよい。

実施の形態３．
図９は、実施の形態３にかかるモータ１ｄを示す断面図であり、図１０は、実施の形態３にかかるモータ１ｄの一部を示す断面図である。図９は、モータ１ｄの軸方向に垂直な面の断面図である。図１０は、図９に示すモータ１ｄのＣＣ断面を示す断面図である。図１０（ａ）は、図９に示すモータ１ｄのＣＣ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図１０（ｂ）は、図９に示すモータ１ｄのＣＣ断面から、第１の流路側を見た断面図である。図９及び図１０において、図４及び図５と同じ符号を付した構成は、モータ１ａと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｄは、出口ヘッダ流路の出口ニップル５２と第２の流路との間に、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｄが形成される点で、モータ１ａと異なる。以下、詳細を説明する。

図９及び図１０（ａ）に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、出口ヘッダ流路の出口ニップル５２と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ｄが形成される。抵抗部１０ｄは、アウターフレーム５の側壁部５０からインナーフレーム４へ突出する凸形状である。抵抗部１０ｄは、インナーフレーム４側の端部と、インナーフレーム４との間に、隙間を有する。第２の流路を流通した冷却液は、抵抗部１０ｄのインナーフレーム４側の端部と、インナーフレーム４との間の隙間を通り、第１の流路を流通した冷却液と出口ヘッダ流路４１で合流する。モータ１ｄでは、抵抗部１０ｄによって、第２の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失が、第１の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失よりも大きくなる。

上述の構成により、モータ１ｄでは、抵抗部１０ｄによって、第１の流路及び第２の流路の圧力損失の差を小さくできるため、第１の流路を流通する冷却液と、第２の流路を流通する流量の差を小さくできる。これにより、モータ１ｄは、インナーフレーム４の内側に配置される固定子コイル３１の円周方向の温度差を小さくすることができ、固定子コイル３１を効率よく冷却できるとともに、モータ１ｄの効率を向上できる。

さらに、第２の流路の圧力損失が増加し、第２の流路を流通する冷却液の流量が減少することにより、モータ１ｄは、第１の流路を流通する冷却液の流量が増加し、出口ニップル５２付近でも冷却液の温度が低くなるため、冷却液の温度ムラを低減でき、さらに冷却効率を向上できる。

実施の形態４．
図１１は、実施の形態４にかかるモータ１ｅの一部を示す断面図である。図１１は、図９に示すモータ１ｄのＣＣ断面に相当する断面図である。図１１（ａ）は出口ヘッダ流路４１から第２の流路側を見た断面図であり、図１１（ｂ）は、出口ヘッダ流路４１から第１の流路を見た断面図である。図１１において、図１０と同じ符号を付した構成は、モータ１ｄと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｅは、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間に、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｅが形成されるとともに、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第１の流路との間に、第１の流路側抵抗部である抵抗部１１ｃが形成される点で、モータ１ｄと異なる。以下、詳細を説明する。

図１１（ａ）に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ｅが形成される。抵抗部１０ｅは、アウターフレーム５の側壁部５０からインナーフレーム４へ突出する凸形状である。抵抗部１０ｅは、インナーフレーム４側の端部と、インナーフレーム４との間に、隙間を有する。抵抗部１０ｅの高さは、モータ１ｅの軸方向において出口ニップル５２に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では高く、出口ニップル５２から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では低くなる。換言すると、抵抗部１０ｅは、アウターフレーム５の軸方向において、出口ニップル５２に近いほど冷却液の流通の抵抗が大きく、出口ニップル５２から遠いほど冷却液の流通の抵抗が小さい。

一方で、図１１（ｂ）に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、出口ヘッダ流路の出口ニップル５２と第１の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１１ｃが形成される。抵抗部１１ｃは、アウターフレーム５の側壁部５０からインナーフレーム４へ突出する凸形状である。抵抗部１１ｃは、インナーフレーム４側の端部と、インナーフレーム４との間に、隙間を有する。抵抗部１１ｃの高さは、モータ１ｅの軸方向において出口ニップル５２に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では高く、出口ニップル５２から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では低くなる。ここで、抵抗部１０ｅの高さは、抵抗部１１ｃの高さよりも高い。換言すると、抵抗部１１ｃは、アウターフレーム５の軸方向において、出口ニップル５２に近いほど冷却液の流通の抵抗が大きく、出口ニップル５２から遠いほど冷却液の流通の抵抗が小さい。さらに、抵抗部１１ｃによる冷却液の流通の抵抗は、抵抗部１１ｃによる冷却液の流通の抵抗よりも大きい。

上述の構成により、モータ１ｅでは、抵抗部１０ｅによって、第１の流路及び第２の流路の圧力損失の差を小さくできるため、第１の流路を流通する冷却液と、第２の流路を流通する流量の差を小さくできる。これにより、モータ１ｅは、インナーフレーム４の内側に配置される固定子コイル３１の円周方向の温度差を小さくすることができ、固定子コイル３１を効率よく冷却できるとともに、モータ１ｅの効率を向上できる。

また、モータ１ｅでは、第２の流路の圧力損失が増加し、第２の流路を流通する冷却液の流量が減少する。これにより、モータ１ｅは、第１の流路を流通する冷却液の流量が増加し、出口ニップル５２付近でも冷却液の温度が低くなるため、冷却液の温度ムラを低減でき、さらに冷却効率が向上できる。

さらに、モータ１ｅでは、抵抗部１０ｅ及び抵抗部１１ｃによって、モータ１ｅの軸方向において、出口ニップル５２に近い部分の、第２の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失及び第１の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失を、出口ニップル５２から遠い部分の、第２の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失及び第１の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失よりも大きくできる。そのため、モータ１ｅは、第１の流路及び第２の流路を流通する冷却液の、軸方向の流量の差を小さくできるため、固定子コイル３１の軸方向の温度のムラを低減でき、固定子コイル３１をより効率よく冷却できるとともに、モータ１ｅの効率を向上できる。

なお、実施の形態４においては、出口ニップル５２が、それぞれアウターフレーム５の側壁部５０の中央部に配置されている例を示したが、抵抗部１０ｅ及び抵抗部１１ｃの高さを、それぞれモータ１ｅの軸方向において出口ニップル５２に近いほど高く、遠いほど低くすれば、モータ１ｅは、モータ１ｅの軸方向の冷却液の流量の差を小さくできる。

また、実施の形態４においては、抵抗部１０ｅ及び抵抗部１１ｃを形成する例を示したが、抵抗部１０ｅのみでもよい。

実施の形態５．
図１２は、実施の形態５にかかるモータ１ｆを示す断面図であり、図１３は、実施の形態５にかかるモータ１ｆの一部を示す断面図であり、図１４は、実施の形態５にかかるモータ１ｆの一部を示す断面図である。図１２は、モータ１ｆの軸方向に垂直な面の断面図である。図１３は、図１２に示すモータ１ｆのＤＤ断面を示す断面図である。図１３（ａ）は、図１２に示すモータ１ｆのＤＤ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図１３（ｂ）は、図１２に示すモータ１ｆのＤＤ断面から、第１の流路側を見た断面図である。図１４は、図１２に示すモータ１ｆのＥＥ断面を示す断面図である。図１４（ａ）は、図１２に示すモータ１ｆのＥＥ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図１４（ｂ）は、図１２に示すモータ１ｆのＥＥ断面から、第１の流路側を見た断面図である。図１２、１３及び図１４において、図４及び図５と同じ符号を付した構成は、モータ１ａと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｆは、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ａが形成されるとともに、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間に、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｄが形成される点で、モータ１ａと異なる。以下、詳細を説明する。

図１２、図１３（ａ）及び図１４（ａ）に示すように、モータ１ｆは、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ａが形成され、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ｄが形成される。モータ１ｆでは、抵抗部１０ａによって、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失が、入口ニップル５１から第１の流路の入口までの流路の圧力損失よりも大きくなる。さらに、抵抗部１０ｄによって、第２の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失が、第１の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失よりも大きくなる。

上述の構成により、モータ１ｆでは、抵抗部１０ａ及び抵抗部１０ｄによって、第１の流路及び第２の流路の圧力損失の差を小さくできるため、第１の流路を流通する冷却液と、第２の流路を流通する流量の差を小さくできる。これにより、モータ１ｆは、インナーフレーム４の内側に配置される固定子コイル３１の円周方向の温度差を小さくすることができ、固定子コイル３１を効率よく冷却できるとともに、モータ１ｆの効率を向上できる。

さらに、モータ１ｆでは、抵抗部１０ａ及び抵抗部１０ｄによって、第２の流路の圧力損失が増加し、第２の流路を流通する冷却液の流量が減少する。これにより、モータ１ｆは、第１の流路を流通する冷却液の流量が増加し、出口ニップル５２付近でも冷却液の温度が低くなるため、冷却液の温度ムラを低減でき、さらに冷却効率が向上できる。

実施の形態６．
図１５及び図１６は、それぞれ実施の形態６にかかるモータ１ｇの一部を示す断面図である。図１５は、図１２に示すモータ１ｆのＤＤ断面に相当する断面図である。また、図１６は、図１２に示すモータ１ｆのＥＥ断面に相当する断面図である。図１５（ａ）は、入口ヘッダ流路４０から、第２の流路側を見た断面図であり、図１５（ｂ）は、入口ヘッダ流路４０から、第１の流路側を見た断面図である。図１６（ａ）は、出口ヘッダ流路４１から、第２の流路側を見た断面図であり、図１６（ｂ）は、出口ヘッダ流路４１から、第１の流路側を見た断面図である。図１５及び図１６において、図１３及び図１４と同じ符号を付した構成は、モータ１ｆと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｇは、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｂが形成され、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第１の流路との間に、第１の流路側抵抗部である抵抗部１１ａが形成されるとともに、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間に、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｅが形成され、出口ニップル５２と第１の流路との間に、第１の流路側抵抗部である抵抗部１１ｃが形成される点で、モータ１ｆと異なる。以下、詳細を説明する。

図１５（ａ）及び図１６（ａ）に示すように、モータ１ｇは、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ｂが形成され、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間に、抵抗部１０ｅが形成される。抵抗部１０ｂの高さは、モータ１ｇの軸方向において入口ニップル５１に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では高く、入口ニップル５１から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では低くなる。抵抗部１０ｂと同様に、抵抗部１０ｅの高さは、モータ１ｇの軸方向において出口ニップル５２に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では高く、出口ニップル５２から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では低くなる。

一方で、図１５（ｂ）及び図１６（ｂ）に示すように、モータ１ｇは、アウターフレーム５の側壁部５０には、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第１の流路との間に、抵抗部１１ａが形成され、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第１の流路との間に、抵抗部１１ｃが形成される。抵抗部１１ａの高さは、モータ１ｇの軸方向において入口ニップル５１に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では高く、入口ニップル５１から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では低くなる。抵抗部１１ａと同様に、抵抗部１１ｃの高さは、モータ１ｇの軸方向において出口ニップル５２に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では高く、入口ニップル５１から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では低くなる。なお、抵抗部１０ｂの高さは、抵抗部１１ａの高さよりも高く、抵抗部１０ｅの高さは、抵抗部１１ｃの高さよりも高い。

上述の構成により、モータ１ｇでは、抵抗部１０ｂ及び抵抗部１０ｅによって、第１の流路及び第２の流路の圧力損失の差を小さくできるため、第１の流路を流通する冷却液と、第２の流路を流通する流量の差を小さくできる。これにより、モータ１ｇは、インナーフレーム４の内側に配置される固定子コイル３１の円周方向の温度差を小さくすることができ、固定子コイル３１を効率よく冷却できるとともに、モータ１ｇの効率を向上できる。

また、モータ１ｇでは、抵抗部１０ｂ及び抵抗部１０ｅによって、第２の流路の圧力損失が増加し、第２の流路を流通する冷却液の流量が減少する。これにより、モータ１ｇは、第１の流路を流通する冷却液の流量が増加し、出口ニップル５２付近でも冷却液の温度が低くなるため、冷却液の温度ムラを低減でき、さらに冷却効率が向上できる。

さらに、モータ１ｇでは、抵抗部１０ｂ及び抵抗部１１ａによって、モータ１ｇの軸方向において、入口ニップル５１に近い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失及び入口ニップル５１から第１の流路の入口までの流路の圧力損失を、入口ニップル５１から遠い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失及び入口ニップル５１から第１の流路の入口までの流路の圧力損失よりも大きくできる。また、モータ１ｇでは、抵抗部１０ｅ及び抵抗部１１ｃによって、モータ１ｇの軸方向において、出口ニップル５２に近い部分の、第２の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失及び第１の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失を、出口ニップル５２から遠い部分の、第２の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失及び第１の流路の出口から出口ニップル５２へ流入する流路の圧力損失よりも大きくできる。これにより、モータ１ｇは、第１の流路及び第２の流路を流通する冷却液の、軸方向の流量の差を小さくできるため、固定子コイル３１の軸方向の温度のムラを低減でき、固定子コイル３１をより効率よく冷却できるとともに、モータ１ｇの効率を向上できる。

なお、実施の形態６においては、入口ニップル５１及び出口ニップル５２が、それぞれアウターフレーム５の側壁部５０の中央部に配置されている例を示したが、入口ニップル５１及び出口ニップル５２が、アウターフレーム５の側壁部５０のいずれの部分に配置されていたとしても、抵抗部１０ｂ、抵抗部１１ａ、抵抗部１０ｅ及び抵抗部１１ｃの高さを、それぞれモータ１ｇの軸方向において出口ニップル５２に近いほど高く、遠いほど低くすれば、モータ１ｇは、モータ１ｇの軸方向の冷却液の流量の差を小さくできる。

また、実施の形態６においては、抵抗部１０ｂ、抵抗部１１ａ、抵抗部１０ｅ及び抵抗部１１ｃを形成する例を示したが、抵抗部１０ｂ及び抵抗部１０ｅのみでもよい。

実施の形態７．
図１７は、実施の形態７にかかるモータ１ｈを示す断面図であり、図１８は、実施の形態７にかかるモータ１ｈの一部を示す断面図である。図１７は、モータ１ｈの軸方向に垂直な面の断面図である。図１８は、図１７に示すモータ１ｈのＦＦ断面を示す断面図である。図１８（ａ）は、図１７に示すモータ１ｈのＦＦ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図１８（ｂ）は、図１７に示すモータ１ｈのＦＦ断面から、第１の流路側を見た断面図である。図１７及び図１８において、図４及び図５と同じ符号を付した構成は、モータ１ａと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｈは、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｆが形成される点で、モータ１ａと異なる。なお、図１８（ａ）においては、放熱フィン９０は省略している。以下、詳細を説明する。

図１８（ａ）に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ｆが形成される。抵抗部１０ｆは、第１の流路側から第２の流路側に貫通する開口を有する。モータ１ｈにおいて、開口は、インナーフレーム４側からアウターフレーム５の側壁部５０側へ窪んだスリット１２である。なお、スリット１２は、アウターフレーム５側からインナーフレーム４側へ窪んでいてもよいし、抵抗部１０ｆのアウターフレーム５側の端部とインナーフレーム４側の端部との間、例えば抵抗部１０ｆの中央部等に設けられてもよい。入口ニップル５１を介し、入口ヘッダ流路４０へ流入した冷却液は、抵抗部１０ｆのスリット１２を通り、第２の流路へ流入する。

抵抗部１０ｆは、インナーフレーム４とアウターフレーム５の側壁部５０とを接続するように形成される。なお、抵抗部１０ｆは、必ずしもインナーフレーム４とアウターフレーム５の側壁部５０とを接続していなくてもよい。すなわち、抵抗部１０ｆは、インナーフレーム４又はアウターフレーム５の側壁部５０側との間に隙間を有していてもよい。モータ１ｈにおいては、例えば、インナーフレーム４とアウターフレーム５の側壁部５０とにそれぞれ窪みを設け、窪みに抵抗部１０ｆを差し込み、インナーフレーム４とアウターフレーム５の側壁部５０との間に抵抗部１０ｆを配置してもよい。

上述の構成により、モータ１ｈでは、抵抗部１０ｆによって、第１の流路及び第２の流路の圧力損失の差を小さくできるため、第１の流路を流通する冷却液と、第２の流路を流通する流量の差を小さくできる。これにより、モータ１ｈは、インナーフレーム４の内側に配置される固定子コイル３１の円周方向の温度差を小さくすることができ、固定子コイル３１を効率よく冷却できるとともに、モータ１ｈの効率を向上できる。

また、モータ１ｈでは、抵抗部１０ｆによって、第２の流路の圧力損失が増加し、第２の流路を流通する冷却液の流量が減少する。これにより、モータ１ｈは、第１の流路を流通する冷却液の流量が増加し、出口ニップル５２付近でも冷却液の温度が低くなるため、冷却液の温度ムラを低減でき、さらに冷却効率が向上できる。

なお、実施の形態７においては、第１の流路側から第２の流路側に貫通する開口をスリット１２とする例を示したが、開口は、それ以外の形状でもよい。図１９は、実施の形態７にかかる他のモータ１ｉの一部を示す断面図である。図１９は、図１７に示すモータ１ｈのＦＦ断面に相当する断面図である。図１９（ａ）は、図１７に示すＦＦ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図１９（ｂ）は、図１７に示すＦＦ断面から、第１の流路側を見た断面図である。図１９において、図１８と同じ符号を付した構成は、モータ１ｈと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｉは、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｇが有する開口が孔部１３である点で、モータ１ｈと異なる。なお、図１９（ａ）においては、放熱フィン９０は省略している。以下、詳細を説明する。

図１９（ａ）に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ｇが形成される。抵抗部１０ｇは、第１の流路側から第２の流路側に貫通する開口を有する。モータ１ｉにおいて、開口は、孔部１３である。抵抗部１０ｇは、例えば、金属等の板をパンチングプレスの金型で穴を開け、加工したパンチングメタルとすればよい。入口ニップル５１を介し、入口ヘッダ流路４０へ流入した冷却液は、抵抗部１０ｇの孔部１３を通り、第２の流路へ流入する。

上述の構成により、モータ１ｉは、モータ１ｈと同様の効果を得られる。

また、実施の形態７においては、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、抵抗部１０ｆ又は抵抗部１０ｇを形成する例を示したが、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間に、抵抗部１０ｆ又は抵抗部１０ｇを形成してもよいし、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間、及び出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間の両方に、抵抗部１０ｆ又は抵抗部１０ｇを形成してもよい。

また、実施の形態７において、開口をスリット１２又は孔部１３とする例を示したが、網状の抵抗部を配置してもよい。

実施の形態８．
図２０は、実施の形態８にかかるモータ１ｊの一部を示す断面図である。図２０は、図１７に示すモータ１ｈのＦＦ断面に相当する断面図である。図２０（ａ）は、図１７に示すＦＦ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図２０（ｂ）は、図１７に示すＦＦ断面から、第１の流路側を見た断面図である。図２０において、図１８と同じ符号を付した構成は、モータ１ｈと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｊは、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｈの開口の開口度が、アウターフレーム５の軸方向において、入口ニップル５１に近いほど小さく、入口ニップル５１から遠いほど大きい点で、モータ１ｈと異なる。なお、図２０（ａ）においては、放熱フィン９０は省略している。以下、詳細を説明する。

図２０（ａ）に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ｈが形成される。抵抗部１０ｈは、第１の流路側から第２の流路側に貫通する開口を有する。モータ１ｊにおいて、開口は、インナーフレーム４側からアウターフレーム５の側壁部５０側へ窪んだスリット１２である。入口ニップル５１を介し、入口ヘッダ流路４０へ流入した冷却液は、抵抗部１０ｈのスリット１２を通り、第２の流路へ流入する。抵抗部１０ｈは、スリット１２の開口度が、モータ１ｊの軸方向において入口ニップル５１に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では小さく、入口ニップル５１から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では大きい。モータ１ｊにおいて、スリット１２の開口度は、スリット１２の数によって決定する。これにより、モータ１ｊの軸方向において、入口ニップル５１に近い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失が、入口ニップル５１から遠い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失よりも大きくなる。なお、スリット１２の開口度の大小は、モータ１ｊのように、スリット１２の数で決めてもよいし、スリット１２の軸方向の幅又はインナーフレーム４側からアウターフレーム５の側壁部５０側へ窪んだ高さで決めてもよい。

上述の構成により、モータ１ｊでは、抵抗部１０ｈによって、第１の流路及び第２の流路の圧力損失の差を小さくできるため、第１の流路を流通する冷却液と、第２の流路を流通する流量の差を小さくできる。これにより、モータ１ｊは、インナーフレーム４の内側に配置される固定子コイル３１の円周方向の温度差を小さくすることができ、固定子コイル３１を効率よく冷却できるとともに、モータ１ｊの効率を向上できる。

また、モータ１ｊでは、第２の流路の圧力損失が増加し、第２の流路を流通する冷却液の流量が減少する。これにより、モータ１ｊは、第１の流路を流通する冷却液の流量が増加し、出口ニップル５２付近でも冷却液の温度が低くなるため、冷却液の温度ムラを低減でき、さらに冷却効率が向上できる。

さらに、モータ１ｊでは、抵抗部１０ｈによって、モータ１ｊの軸方向において、入口ニップル５１に近い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失を、入口ニップル５１から遠い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失よりも大きくできる。そのため、モータ１ｊは、第２の流路を流通する冷却液の、軸方向の流量の差を小さくできるため、固定子コイル３１の軸方向の温度のムラを低減でき、固定子コイル３１をより効率よく冷却できるとともに、モータ１ｊの効率を向上できる。

なお、実施の形態８においては、第１の流路側から第２の流路側に貫通する開口をスリット１２とする例を示したが、開口は、それ以外の形状でもよい。図２１は、実施の形態８にかかる他のモータ１ｋの一部を示す断面図である。図２１は、図１７に示すモータ１ｈのＦＦ断面に相当する断面図である。図２１（ａ）は、図１７に示すＦＦ断面から、第２の流路側を見た断面図であり、図２１（ｂ）は、図１７に示すＦＦ断面から、第１の流路側を見た断面図である。図２１において、図１９と同じ符号を付した構成は、モータ１ｉと同一又は対応する構成を示しているため、詳細な説明は省略する。モータ１ｋは、第２の流路側抵抗部である抵抗部１０ｉの開口の開口度が、アウターフレーム５の軸方向において、入口ニップル５１に近いほど小さく、入口ニップル５１から遠いほど大きい点で、モータ１ｉと異なる。なお、図２１（ａ）において、放熱フィン９０は省略している。以下、詳細を説明する。

図２１（ａ）に示すように、アウターフレーム５の側壁部５０には、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、冷却液の流通の抵抗となる抵抗部１０ｉが形成される。抵抗部１０ｉは、第１の流路側から第２の流路側に貫通する開口を有する。モータ１ｋにおいて、開口は、孔部１３である。入口ニップル５１を介し、入口ヘッダ流路４０へ流入した冷却液は、抵抗部１０ｉの孔部１３を通り、第２の流路へ流入する。抵抗部１０ｉは、孔部１３の開口度が、モータ１ｋの軸方向において入口ニップル５１に近いアウターフレーム５の側壁部５０の中央部では小さく、入口ニップル５１から遠いアウターフレーム５の側壁部５０の端部側では大きい。モータ１ｋにおいて、孔部１３の開口度は、孔部１３の数によって決定する。これにより、モータ１ｋの軸方向において、入口ニップル５１に近い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失は、入口ニップル５１から遠い部分の、入口ニップル５１から第２の流路の入口までの流路の圧力損失よりも大きくなる。なお、孔部１３の開口度の大小は、モータ１ｋのように、孔部１３の数で決めてもよいし、孔部１３の大きさで決めてもよい。

上述の構成により、モータ１ｋは、モータ１ｊと同様の効果を得られる。

また、実施の形態８においては、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間に、抵抗部１０ｈ又は抵抗部１０ｉを形成する例を示したが、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間に、抵抗部１０ｈ又は抵抗部１０ｉを形成してもよいし、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第２の流路との間、及び出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第２の流路との間の両方に、抵抗部１０ｈ又は抵抗部１０ｉを形成してもよい。

また、実施の形態８においては、アウターフレーム５の側壁部５０に、入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第１の流路との間及び出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第１の流路との間の少なくとも一方に、冷却液の流通の抵抗となる第１の流路側抵抗部を形成してもよい。このとき、第１の流路側抵抗部は、第１の流路側から第２の流路側に貫通する開口を有する。

入口ヘッダ流路４０の入口ニップル５１と第１の流路との間に形成される第１の流路側抵抗部の開口の開口度は、アウターフレーム５の軸方向において、入口ニップル５１に近いほど小さく、入口ニップル５１から遠いほど大きい。また、出口ヘッダ流路４１の出口ニップル５２と第１の流路との間に形成される第１の流路側抵抗部の開口の開口度は、アウターフレーム５の軸方向において、出口ニップル５２に近いほど小さく、出口ニップル５２から遠いほど大きい。ここで、第２の流路側抵抗部の開口の開口度は、第１の流路側抵抗部の開口の開口度のよりも小さい。

これにより、上述のモータは、第１の流路を流通する冷却液の、軸方向の流量の差を小さくできるため、固定子コイル３１の軸方向の温度のムラを低減でき、固定子コイル３１をより効率よく冷却できるとともに、モータの効率を向上できる。

実施の形態９．
図２２は、実施の形態９にかかるモータ装置１００を示す斜視図であり、図２３は、実施の形態９にかかるモータ装置１００の動作を示す図である。モータ装置１００は、モータ１、インバータ１０１、及び制御装置（図２２に図示せず）を備える。モータ１とは、モータ１ａ～モータ１ｋのいずれかを指す。

制御装置は、モータ１の回転子２の回転数、トルク、又はモータ１の温度等、モータ１の動作状態の情報をモータ１から受け取る。制御装置は、これらの情報から、モータ１に給電する電流の振幅及び位相を決定し、インバータ１０１に指令を送る。

インバータ１０１は、モータ１の反負荷側ブラケット７に設置される。インバータ１０１は、制御装置からの指令に基づいた振幅及び位相の電流を、モータ１の固定子コイル３１に給電する。指令に基づいた振幅及び位相の電流がモータ１の固定子コイル３１に給電されると、回転子２が回転する。回転子２が回転することにより、回転子２の中心部に固定されたシャフト２２から、モータ１の外部へ動力が伝わる。このように、インバータ１０１は、モータ１の回転子２の回転数及びトルクを制御する。

このとき、固定子コイル３１に電流が流れることにより、固定子コイル３１で銅損が発生する。さらに、固定子コア３０と回転子コア２０とが積層された電磁鋼板（図２２に図示せず）で鉄損が発生し、回転子２が回転することによって負荷側ベアリング６０と反負荷側ベアリング７０とで機械損等の損失が発生する。発生した損失は、熱となってモータ１の内部を移動し、固定子コイル３１等、各部の温度を上昇させる。また、各部を通った熱は、主としてインナーフレーム４から第１の流路と第２の流路を流れる冷却液に熱伝達により放熱される。

このように、モータ装置１００は、モータ１と、モータ１の回転数及びトルクを制御するインバータ１０１と、モータ１の動作状態の情報から、モータ１に給電する電流の振幅及び位相を決定し、決定した電流の振幅及び位相を、インバータ１０１に送る制御装置とを備えるものである。

上述の構成により、モータ装置１００は、固定子コイル３１をより効率よく冷却できるため、モータ１を効率よく冷却できる。これにより、モータ装置１００は、モータ装置１００のインバータ１０１からモータ１に流す電流を大きくすることできるため、より高出力、すなわち、高回転数及び高トルクのモータ装置１００を得ることができる。

また、モータ装置１００は、モータ１とインバータ１０１とを一体としているため、配線及び部品が少なく、機器にモータ１を搭載する作業が容易になり、作業性を向上できる。

なお、実施の形態９において、モータ装置１００は、制御装置と別体であるが、モータ１、インバータ１０１及び制御装置を一体としてもよい。

また、実施の形態９において、インバータ１０１は、モータ１の反負荷側ブラケット７側、すなわち、モータ１の後方に配置されているが、モータ１の側面又は前方等、どこに配置してもよい。

なお、本開示においては、複数の溝部８及び溝部９がインナーフレーム４に形成される例を示したが、インナーフレーム４に形成される溝部８及び溝部９は、１つでもよい。すなわち、インナーフレーム４が放熱フィン８０及び放熱フィン９０を有していなくてもよい。この場合、第１の流路は、溝部８、アウターフレーム５の側壁部５０、負荷側ブラケット６、及び反負荷側ブラケット７によって囲まれ形成される。また、第２の流路は、溝部９、アウターフレーム５の側壁部５０、負荷側ブラケット６、及び反負荷側ブラケット７によって囲まれ形成される。

また、インナーフレーム４に形成される溝部８が１つの場合は、第１の流路と、入口ヘッダ流路４０及び出口ヘッダ流路４１とを、区別して形成しなくてもよい。溝部９においても同様に、インナーフレーム４に形成される溝部９が１つの場合は、第２の流路と、入口ヘッダ流路４０及び出口ヘッダ流路４１とを、区別して形成しなくてもよい。

また、本開示においては、インナーフレーム４、アウターフレーム５の側壁部５０、負荷側ブラケット６、及び反負荷側ブラケット７で囲まれた空間領域を、第１の流路及び第２の流路とする例を示した。すなわち、インナーフレーム４の軸方向の両端部は、それぞれ放熱フィン８０及び放熱フィン９０を有していなかった。しかしながら、本開示においては、インナーフレーム４、アウターフレーム５の側壁部５０、及びインナーフレーム４の軸方向の両端部の放熱フィン８０で囲まれた空間領域を、第１の流路としてもよい。また、本開示においては、インナーフレーム４、アウターフレーム５の側壁部５０、及びインナーフレーム４の軸方向の両端部の放熱フィン９０で囲まれた空間領域を、第２の流路としてもよい。

また、本開示においては、インナーフレーム４の軸方向の両端部の全周に亘って放熱フィンを設けてもよい。この場合は、インナーフレーム４及びアウターフレーム５を組み合わせる際に、アウターフレーム５の側壁部５０に形成された抵抗部１０ａ～抵抗部１０ｇ（以下、合わせて「抵抗部１０」という）及び抵抗部１１ａ～抵抗部１１ｃ（以下、合わせて「抵抗部１１」という）が、放熱フィンに接触するおそれがあるため、放熱フィンの抵抗部１０及び抵抗部１１に対応する位置に切り欠き等を設ければよい。切り欠きに抵抗部１０及び抵抗部１１が挿入された後、例えば、切り欠きの周囲を樹脂等で埋めればよい。これにより、冷却液が漏れることを抑制できる。

また、本開示においては、入口ニップル５１及び出口ニップル５２が、アウターフレーム５の側壁部５０上の中央部又は端部側に配置された例を示したが、側壁部５０のいずれの箇所に配置してもよい。

また、本開示においては、インナーフレーム４、アウターフレーム５の側壁部５０、負荷側ブラケット６、及び反負荷側ブラケット７の接続部分に、例えば、Ｏリングを挟んだり、又は溶接したりすること等によって、流路からモータ１の外部に冷却液が漏れることを抑制できる。

また、本開示においては、入口ニップル５１及び出口ニップル５２が、モータ１の軸方向と直交する方向に延在している例を示したが、他の角度であってもよい。

また、本開示においては、抵抗部１０及び抵抗部１１の形状は、例えば、円形、楕円形であってもよいし、三角形等の多角形であってもよい。

また、本開示は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ モータ、２ 回転子、３ 固定子、４ インナーフレーム、５ アウターフレーム、
６ 負荷側ブラケット、７ 反負荷側ブラケット、８、９ 溝部、１０、１１ 抵抗部、
１２ スリット、１３ 孔部、２０ 回転子コア、２１ 磁石、２２ シャフト、
３０ 固定子コア、３１ 固定子コイル、４０ 入口ヘッダ流路、４１ 出口ヘッダ流路、
５０ 側壁部、５１ 入口ニップル、５２ 出口ニップル、６０ 負荷側ベアリング、
７０ 反負荷側ベアリング、８０、９０ 放熱フィン、１００ モータ装置、
１０１ インバータ。

Claims (18)

1. 回転子を囲う固定子が内側に配置され、冷却液が流通する入口ヘッダ流路、出口ヘッダ流路、第１の流路及び第２の流路が形成される筒状のインナーフレームと、
   前記インナーフレームの外周を囲う筒状の側壁部、並びに前記入口ヘッダ流路と連通して形成され、前記冷却液が流入する流入口、及び前記出口ヘッダ流路と連通して形成され、前記冷却液が流出する流出口を有するアウターフレームと、を備え、
   前記第１の流路及び前記第２の流路は、それぞれ一端が前記入口ヘッダ流路と接続され、他端が前記出口ヘッダ流路と接続され、且つ前記第１の流路及び前記第２の流路の断面形状は同等であり、
   前記第２の流路は、前記インナーフレーム上において、前記冷却液が前記第１の流路と反対方向に流通し、前記第１の流路よりも前記冷却液が流通する円周方向の長さが短く、
   前記入口ヘッダ流路の前記流入口と前記第２の流路の前記一端との間であって前記第２の流路とは異なる位置、及び前記出口ヘッダ流路の前記流出口と前記第２の流路の前記他端との間であって前記第２の流路とは異なる位置の少なくとも一方に、前記第２の流路の前記冷却液の流通の抵抗となる第２の流路側抵抗部が、前記アウターフレームから前記インナーフレームに向かって、前記アウターフレーム上に延びて形成される、
   モータ。
2. 前記第２の流路は、前記入口ヘッダ流路と接続された前記一端から、前記出口ヘッダ流路と接続された前記他端まで周方向に延在する放熱フィンを備えた流路であり、
   前記第２の流路抵抗部は、前記第２の流路の前記放熱フィンとは異なる位置に設けられる、
   請求項１に記載のモータ。
3. 前記第２の流路側抵抗部は、前記入口ヘッダ流路の前記流入口と前記第２の流路との間に形成され、前記アウターフレームの軸方向において、前記流入口に近いほど前記冷却液の流通の抵抗が大きく、前記流入口から遠いほど前記冷却液の流通の抵抗が小さい、
   請求項１に記載のモータ。
4. 前記アウターフレームの前記側壁部には、さらに前記入口ヘッダ流路の前記流入口と前記第１の流路との間に前記冷却液の流通の抵抗となる第１の流路側抵抗部が形成され、
   前記第１の流路側抵抗部は、前記アウターフレームの軸方向において、前記流入口に近いほど前記冷却液の流通の抵抗が大きく、前記流入口から遠いほど前記冷却液の流通の抵抗が小さく、前記第２の流路側抵抗部による前記冷却液の流通の抵抗は、前記第１の流路側抵抗部による前記冷却液の流通の抵抗よりも大きい、
   請求項３に記載のモータ。
5. 前記第２の流路側抵抗部は、前記出口ヘッダ流路の前記流出口と前記第２の流路との間に形成され、前記アウターフレームの軸方向において、前記流出口に近いほど前記冷却液の流通の抵抗が大きく、前記流出口から遠いほど前記冷却液の流通の抵抗が小さい、
   請求項１～４のいずれか一項に記載のモータ。
6. 前記アウターフレームの前記側壁部には、さらに前記出口ヘッダ流路の前記流出口と前記第１の流路との間に前記冷却液の流通の抵抗となる第１の流路側抵抗部が形成され、
   前記第１の流路側抵抗部は、前記アウターフレームの軸方向において、前記流出口に近いほど前記冷却液の流通の抵抗が大きく、前記流出口から遠いほど前記冷却液の流通の抵抗が小さく、
   前記第２の流路側抵抗部による前記冷却液の流通の抵抗は、前記第１の流路側抵抗部による前記冷却液の流通の抵抗よりも大きい、
   請求項５に記載のモータ。
7. 前記第２の流路側抵抗部は、前記アウターフレームの前記側壁部から、前記インナーフレームへ突出する凸形状である、
   請求項１に記載のモータ。
8. 前記第２の流路側抵抗部は、前記アウターフレームの前記側壁部から、前記インナーフレームへ突出する凸形状であり、
   前記第２の流路側抵抗部の高さは、前記アウターフレームの軸方向において、前記流入口に近いほど高く、前記流入口から遠いほど低い、
   請求項３又は４に記載のモータ。
9. 前記第１の流路側抵抗部は、前記アウターフレームの前記側壁部から、前記インナーフレームへ突出する凸形状であり、
   前記第１の流路側抵抗部の高さは、前記アウターフレームの軸方向において、前記流入口に近いほど高く、前記流入口から遠いほど低く、
   前記第２の流路側抵抗部の高さは、前記第１の流路側抵抗部の高さより高い、
   請求項４に記載のモータ。
10. 前記第２の流路側抵抗部は、前記アウターフレームの前記側壁部から、前記インナーフレームへ突出する凸形状であり、
    前記第２の流路側抵抗部の高さは、前記アウターフレームの軸方向において、前記流出口に近いほど高く、前記流出口から遠いほど低い、
    請求項５又は６に記載のモータ。
11. 前記第１の流路側抵抗部は、前記アウターフレームの前記側壁部から、前記インナーフレームへ突出する凸形状であり、
    前記第１の流路側抵抗部の高さは、前記アウターフレームの軸方向において、前記流出口に近いほど高く、前記流出口から遠いほど低く、
    前記第２の流路側抵抗部の高さは、前記第１の流路側抵抗部の高さより高い、
    請求項６に記載のモータ。
12. 前記第２の流路側抵抗部は、前記第１の流路側から前記第２の流路側に貫通する開口を有する、
    請求項１に記載のモータ。
13. 前記第２の流路側抵抗部は、前記第１の流路側から前記第２の流路側に貫通する開口を有し、
    前記第２の流路側抵抗部の前記開口の開口度は、前記アウターフレームの軸方向において、前記流入口に近いほど小さく、前記流入口から遠いほど大きい、
    請求項３又は４に記載のモータ。
14. 前記アウターフレームの前記側壁部には、さらに前記入口ヘッダ流路の前記流入口と前記第１の流路との間に前記冷却液の流通の抵抗となる第１の流路側抵抗部が形成され、
    前記第１の流路側抵抗部は、前記第１の流路側から前記第２の流路側に貫通する開口を有し、
    前記第１の流路側抵抗部の前記開口の開口度は、前記アウターフレームの軸方向において、前記流入口に近いほど小さく、前記流入口から遠いほど大きく、
    前記第２の流路側抵抗部の前記開口の開口度は、前記第１の流路側抵抗部の前記開口の開口度よりも小さい、
    請求項１３に記載のモータ。
15. 前記第２の流路側抵抗部は、前記第１の流路側から前記第２の流路側に貫通する開口を有し、
    前記第２の流路側抵抗部の前記開口の開口度は、前記アウターフレームの軸方向において、前記流出口に近いほど小さく、前記流出口から遠いほど大きい、
    請求項５又は６に記載のモータ。
16. 前記出口ヘッダ流路の前記流出口と前記第１の流路との間に前記冷却液の流通の抵抗となる第１の流路側抵抗部が形成され、
    前記第１の流路側抵抗部は、前記第１の流路側から前記第２の流路側に貫通する開口を有し、
    前記第１の流路側抵抗部の前記開口の開口度は、前記アウターフレームの軸方向において、前記流出口に近いほど小さく、前記流出口から遠いほど大きく、
    前記第２の流路側抵抗部の前記開口の開口度は、前記第１の流路側抵抗部の前記開口の開口度よりも小さい、
    請求項１５に記載のモータ。
17. 前記第２の流路側抵抗部は、前記アウターフレームの軸方向において、前記アウターフレームの前記側壁部の一端側から他端側に延在する、
    請求項１又は７に記載のモータ。
18. 請求項１～１７のいずれか一項に記載のモータと、
    前記モータの回転数及びトルクを制御するインバータと、
    前記モータの動作状態の情報から、前記モータに給電する電流の振幅及び位相を決定し、決定した前記電流の振幅及び位相を、前記インバータに送る制御装置と
    を備えるモータ装置。

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