特許 6875463 モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6875463

(24)【登録日】2021年4月26日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】モータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 9/22 20060101AFI20210517BHJP

   F28D 15/02 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   H02K9/22 A

   F28D15/02 101F

   F28D15/02 102H

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-128302(P2019-128302)

(22)【出願日】2019年7月10日

(65)【公開番号】特開2021-16214(P2021-16214A)

(43)【公開日】2021年2月12日

【審査請求日】2020年2月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】ランディープ シン

(72)【発明者】

【氏名】高宮 明弘

(72)【発明者】

【氏名】川原 洋司

(72)【発明者】

【氏名】高橋 真

【審査官】 小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５２−０８６６１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−０６６３６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−２１７４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８３６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４４５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３５４８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０６００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０１２８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５４４７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１３３１７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−００７２６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２０１８−５１８１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３８８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０２７６９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ９／２２

Ｆ２８Ｄ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁石を有するステータと、
前記ステータに対して回転するロータと、を備え、
前記ロータは、
中空の回転軸と、
電流が流されることで発熱するコイルと、
コンテナおよび前記コンテナ内に封入された作動流体を有するヒートパイプ構造体と、
前記コイルを、前記回転軸の軸方向の外側から支持する一対のエンドサポートと、を有し、
前記ヒートパイプ構造体は、前記コイルから熱を受け取って液相の前記作動流体が蒸発する蒸発部と、前記回転軸の内部を流動する冷媒に冷却されて気相の前記作動流体が凝縮する凝縮部と、を有し、
前記軸方向における前記ヒートパイプ構造体の位置は、前記一対のエンドサポートの前記軸方向における外側の各端面同士の間に位置し、
前記ヒートパイプ構造体は、
筒状に形成された筒状部と、
前記筒状部に接続され、線状に形成された線状部と、を有し、
前記筒状部の少なくとも一部が前記凝縮部であり、
前記線状部の少なくとも一部が前記蒸発部である、モータ。

【請求項2】

前記筒状部が前記冷媒に接触する、請求項１に記載のモータ。

【請求項3】

前記線状部は、２箇所において前記筒状部に接続されている、請求項１または２に記載のモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ヒートパイプを備えたモータが開示されている。このモータでは、ヒートパイプのうち、ステータから外側に向けて突出した部分が放熱部となっており、ステータの内部に位置する部分が吸熱部となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−２３０２５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のモータでは、ヒートパイプがステータから外側に向けて突出しているため、モータ全体としてサイズが大きくなってしまう。

【0005】

本発明はこのような事情を考慮してなされ、よりコンパクトなモータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るモータは、磁石を有するステータと、前記ステータに対して回転するロータと、を備え、前記ロータは、中空の回転軸と、電流が流されることで発熱するコイルと、コンテナおよび前記コンテナ内に封入された作動流体を有するヒートパイプ構造体と、前記コイルを、前記回転軸の軸方向の外側から支持する一対のエンドサポートと、を有し、前記ヒートパイプ構造体は、前記コイルから熱を受け取って液相の前記作動流体が蒸発する蒸発部と、前記回転軸の内部を流動する冷媒に冷却されて気相の前記作動流体が凝縮する凝縮部と、を有し、前記軸方向における前記ヒートパイプ構造体の位置は、前記一対のエンドサポートの前記軸方向における外側の各端面同士の間に位置している。

【0007】

上記態様によれば、軸方向におけるヒートパイプ構造体の位置が、一対のエンドサポートの軸方向における外側の各端面同士の間に位置している。このような構造により、モータがコンパクトになり、モータを収容するために必要な空間の体積を小さくすることができる。
さらに、ヒートパイプ構造体は、コイルから熱を受け取って液相の作動流体が蒸発する蒸発部と、回転軸の内部を流動する冷媒に冷却されて気相の作動流体が凝縮する凝縮部と、を有している。これにより、コイルから冷媒へと効率よく熱を輸送し、コイルを効率よく冷却することが可能となる。

【0008】

ここで、前記ヒートパイプ構造体は、第１端部および第２端部を有する線状に形成されており、前記第１端部および前記第２端部のうち、少なくとも一方は、前記回転軸の内部空間に位置して前記冷媒に接触する前記凝縮部であってもよい。

【0009】

また、前記ヒートパイプ構造体は、筒状に形成された筒状部と、前記筒状部に接続され、線状に形成された線状部と、を有し、前記筒状部の少なくとも一部が前記凝縮部であり、前記線状部の少なくとも一部が前記蒸発部であってもよい。

【0010】

また、前記筒状部が前記冷媒に接触してもよい。

【0011】

また、前記線状部は、２箇所において前記筒状部に接続されてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明の上記態様によれば、よりコンパクトなモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態に係るモータの、軸方向に沿った断面図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ断面矢視図である。

【図3】図１のＩＩＩ部拡大図である。

【図4】第２実施形態に係るモータの、軸方向に沿った断面図である。

【図5】図４のＶ−Ｖ断面矢視図である。

【図6】図４のＶＩ部拡大図である。

【図7】第３実施形態に係るモータの、軸方向に沿った断面図である。

【図8】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面矢視図である。

【図9】図７のＩＸ部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

（第１実施形態）
以下、第１実施形態のモータについて図面に基づいて説明する。
図１に示すように、モータ１は、ステータ３と、ステータ３に対して回転するロータ２と、ステータ３にロータ２を連結する一対のベアリング４と、を備えている。ロータ２は、回転軸１１と、一対のエンドサポート１２と、シュラウド１３と、複数のコイル１４と、複数の絶縁体１５と、複数のヒートパイプ構造体２０Ａと、を有している。ステータ３は、ハウジング５と、磁石６と、を有している。モータ１は、例えば自動車に搭載されて、自動車の車輪などに動力を供給することができる。

【0015】

（方向定義）
本実施形態では、回転軸１１の軸方向を、単に軸方向という。また、軸方向における一方側を＋Ｘ側といい、他方側を−Ｘ側という。軸方向から見て、回転軸１１の中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向といい、中心軸線Ｏに交差する方向を径方向という。

【0016】

一対のベアリング４は、軸方向において間隔を空けて配置されている。各ベアリング４の内輪４ａは回転軸１１に固定されており、外輪４ｂはハウジング５に固定されている。
ハウジング５は軸方向に延びる円筒状に形成されており、磁石６はハウジング５の内周面に固定されている。図２に示すように、磁石６は、周方向に間隔を空けて配置されている。なお、ハウジング５や磁石６の形状は適宜変更してもよい。

【0017】

回転軸１１は中空に形成されており、内部空間１１ａは、冷媒の流路となっている。回転軸１１の両端部には、冷媒を循環させるための不図示のチューブが接続される。図１の例では、冷媒は＋Ｘ側から−Ｘ側に向けて流れる。このため、回転軸１１の＋Ｘ側の端部に接続されたチューブは冷媒の往路となり、回転軸１１の−Ｘ側の端部に接続されたチューブは冷媒の復路となる。これらのチューブは、コイル１４の熱によって加熱された冷媒を冷却させるための放熱装置（例えばラジエータなど）に接続される。したがって、回転軸１１の内部空間１１ａには、放熱装置を経て循環した冷媒が供給される。なお、モータ１を自動車などに搭載して冷媒を循環させるのではなく、水源から冷媒を供給して、モータ１で加熱された冷媒を単に排水してもよい。

【0018】

回転軸１１には、複数の貫通孔１１ｂが形成されている。複数の貫通孔１１ｂは、ヒートパイプ構造体２０Ａを、回転軸１１の外側から内側へと挿通させるために用いられる。従って、複数の貫通孔１１ｂは、ヒートパイプ構造体２０Ａの位置および形状に合わせて形成されている。より詳しくは、図１に示すように、１つのヒートパイプ構造体２０Ａの第１端部２１および第２端部２２の位置に合わせて、２つの貫通孔１１ｂ（貫通孔１１ｂの対）が、軸方向に間隔を空けて形成されている。また、ヒートパイプ構造体２０Ａは周方向に間隔を空けて配置されているため、貫通孔１１ｂの対も周方向に間隔を空けて形成されている（図示は省略）。

【0019】

図１に示すように、一対のエンドサポート１２は、軸方向に間隔を空けて配置され、回転軸１１に固定されている。一対のエンドサポート１２は、軸方向において、一対のベアリング４同士の間に配置されている。一対のエンドサポート１２は、シュラウド１３および複数のコイル１４を軸方向において間に挟んでいる。一対のエンドサポート１２は、コイル１４を軸方向の外側から支持しており、これによってコイル１４がシュラウド１３から脱落することが抑制されている。エンドサポート１２は、軸方向から見て六角形状に形成されている。ただし、エンドサポート１２の形状は適宜変更してもよい。

【0020】

図２に示すように、複数のコイル１４は、周方向に間隔を空けて配置されている。各コイル１４には不図示の電源が接続されている。電源から各コイル１４に電流が供給されることで、コイル１４から磁界が生じる。この磁界と磁石６との間に生じる磁力が、モータ１の駆動力となる。絶縁体１５は、各コイル１４を囲うように配置されている。絶縁体１５により、コイル１４とその他の部材とが電気的に絶縁される。

【0021】

シュラウド１３は、金属などにより形成されている。コイル１４、絶縁体１５、およびヒートパイプ構造体２０Ａの一部は、シュラウド１３の内部に収容されている。より詳しくは、シュラウド１３には軸方向に延びる複数の貫通孔が形成されており、複数の貫通孔は周方向に間隔を空けて配置されている。シュラウド１３の各貫通孔の内側に、コイル１４、絶縁体１５、およびヒートパイプ構造体２０Ａの一部が配置されている。シュラウド１３は、軸方向から見て六角形状に形成されている。ただし、シュラウド１３の形状は適宜変更してもよい。

【0022】

複数のヒートパイプ構造体２０Ａは、周方向に間隔を空けて配置されている。図３に示すように、ヒートパイプ構造体２０Ａは、中空のコンテナＣと、コンテナＣ内に封入された作動流体（不図示）と、を有している。コンテナＣの材質としては、銅などの金属を好適に用いることができる。作動流体の材質としては、水、アルコール類、アンモニア水などを用いることができる。ただし、コンテナＣおよび作動流体の材質は適宜変更してもよい。

【0023】

図１に示すように、本実施形態にけるヒートパイプ構造体２０Ａは、第１端部２１および第２端部２２を有する線状に形成されている。軸方向に沿う断面において、ヒートパイプ構造体２０Ａは径方向内側に向けて開いたＣ字状に形成されている。ヒートパイプ構造体２０Ａは、第１端部２１と第２端部２２との間に位置する中間部２３を有している。中間部２３は、回転軸１１の外側において軸方向に沿って延びる直線部と、直線部から径方向内側に向けて曲げられた湾曲部と、を有している。湾曲部は、軸方向における直線部の両端に設けられており、第１端部２１および第２端部２２に連なっている。中間部２３の直線部が、ヒートパイプ構造体２０Ａにおいて、コイル１４から熱を受け取って液相の作動流体が蒸発する蒸発部となっている。

【0024】

第１端部２１および第２端部２２は、回転軸１１の貫通孔１１ｂを通して、回転軸１１の内部空間１１ａに向けて突出している。この第１端部２１および第２端部２２が、ヒートパイプ構造体２０Ａにおいて、冷媒に冷却されて気相の作動流体が蒸発する蒸発部となっている。なお、貫通孔１１ｂの内側にはシール部１６が設けられている。シール部１６は、ヒートパイプ構造体２０Ａに固定された金属スリーブと、金属スリーブと貫通孔１１ｂとの間に挟まれたＯリングと、を有している。Ｏリングは、金属スリーブの外周面に形成された環状の溝に嵌められている。また、Ｏリングの外周面は貫通孔１１ｂの内面に接している。シール部１６によって、ヒートパイプ構造体２０Ａと貫通孔１１ｂとの間の隙間がシールされており、冷媒が漏れ出てしまうことが抑制されている。なお、冷媒をシールすることができれば、シール部１６の構成を適宜変更してもよい。

【0025】

図１〜図３に示すように、ヒートパイプ構造体２０Ａは、中間部２３の一部（直線部）において平坦な形状に潰されている。これにより、図２に示すように、中間部２３と絶縁体１５との接触面積を大きくすることができる。中間部２３では、作動流体が絶縁体１５を介してコイル１４から熱を受け取る。そして、中間部２３と絶縁体１５との接触面積が大きいほど、より効率よく作動流体が熱を受け取ることができる。

【0026】

次に、本実施形態のモータ１の製造方法の一例を説明する。
まず、ヒートパイプ構造体２０Ａとなる直線状のヒートパイプを用意する。この直線状のヒートパイプを２か所で曲げることでＣ字状とする。また、中間部２３の一部を潰して平坦な形状とする。これにより、ヒートパイプ構造体２０Ａが得られる。
次に、ヒートパイプ構造体２０Ａの第１端部２１および第２端部２２の近傍に、それぞれシール部１６を取り付ける。そして、ヒートパイプ構造体２０Ａの第１端部２１および第２端部２２を、シール部１６ごと、回転軸１１の２つの貫通孔１１ｂに挿入する。

【0027】

上記のような工程を、モータ１が備えるヒートパイプ構造体２０Ａの数（本実施形態では６つ）だけ繰り返す。
そして、エンドサポート１２、シュラウド１３、コイル１４、絶縁体１５などの残りの部材を配置する。これにより、モータ１を製造することができる。なお、シュラウド１３を複数の部材に分割し、その部材同士を接合することで、コイル１４やヒートパイプ構造体２０Ａの中間部２３をシュラウド１３の内部に収容することができる。
なお、上記の製造方法は一例に過ぎず、適宜変更してもよい。例えば回転軸１１またはその他の構成部材を複数の部材に分割し、その部材同士を接合してもよい。

【0028】

次に、以上のように構成されたモータ１の作用について説明する。

【0029】

コイル１４に電流が流されることで、コイル１４は発熱する。この熱は、絶縁体１５を介して、ヒートパイプ構造体２０Ａの蒸発部（中間部２３の直線部）に伝わる。蒸発部では、液相の作動流体が熱を受け取って蒸発する。蒸発に伴って作動流体の体積が膨張し、中間部２３の直線部におけるコンテナＣ内の圧力が高まるため、気相の作動流体は第１端部２１または第２端部２２に向けて、コンテナＣ内を流動する。

【0030】

ヒートパイプ構造体２０Ａの第１端部２１および第２端部２２は、回転軸１１の内部空間１１ａを流れる冷媒によって冷却されている。このため、第１端部２１および第２端部２２（凝縮部）において、気相の作動流体は冷却されて凝縮する。ここで、ヒートパイプ構造体２０Ａはロータ２の一部であり、中心軸線Ｏ回りに回転している。液相の作動流体は、ヒートパイプ構造体２０Ａが中心軸線Ｏ回りに回転することで生じる遠心力によって、第１端部２１および第２端部２２から蒸発部へと戻される。

【0031】

遠心力によって蒸発部に戻された液相の作動流体は、コイル１４から再び熱を受け取って蒸発する。以上の作用により、ヒートパイプ構造体２０Ａは、コイル１４の熱を冷媒へと継続して輸送することができる。
なお、中間部２３において蒸発した気相の作動流体にも遠心力が作用する。しかしながら、気体は密度が小さいため、気体に作用する遠心力は極めて小さい。このため、気相の作動流体は、中間部２３でのコンテナＣ内の圧力の上昇によって、遠心力に逆らって第１端部２１および第２端部２２へと流動することができる。

【0032】

以上説明したように、本実施形態のモータ１は、磁石６を有するステータ３と、ステータ３に対して回転するロータ２と、を備えている。ロータ２は、中空の回転軸１１と、電流が流されることで発熱するコイル１４と、コンテナＣおよびコンテナＣ内に封入された作動流体を有するヒートパイプ構造体２０Ａと、コイル１４を軸方向における外側から支持する一対のエンドサポート１２と、を有している。そして、軸方向におけるヒートパイプ構造体２０Ａの位置が、一対のエンドサポート１２の軸方向における外側の各端面１２ａ同士の間に位置している。このような構造により、モータ１がコンパクトになり、モータ１を収容するために必要な空間の体積を小さくすることができる。

【0033】

さらに、ヒートパイプ構造体２０Ａは、コイル１４から熱を受け取って液相の作動流体が蒸発する蒸発部（中間部２３の直線部）と、回転軸１１の内部空間１１ａを流動する冷媒に冷却されて気相の作動流体が凝縮する凝縮部（第１端部２１、第２端部２２）と、を有している。これにより、コイル１４から冷媒へと効率よく熱を輸送し、コイル１４を効率よく冷却することが可能となる。

【0034】

また、本実施形態のヒートパイプ構造体２０Ａは、第１端部２１および第２端部２２を有する線状に形成されており、第１端部２１および第２端部２２が、回転軸１１の内部空間１１ａに位置して冷媒に接触する凝縮部となっている。このような構成により、ヒートパイプ構造体２０Ａの形状をシンプルにしつつ、効率よく作動流体から冷媒へと熱を受け渡すことができる。

【0035】

なお、図１のヒートパイプ構造体２０ＡはＣ字状であるが、例えばＬ字状のヒートパイプ構造体を用いてもよい。この場合、第１端部２１および第２端部２２のうち、一方を回転軸１１の内部空間１１ａに位置する凝縮部とし、他方を回転軸１１の外側に位置する蒸発部とすることで、上記の作用効果を得ることができる。つまり、第１端部２１および第２端部２２のうち、少なくとも一方が、回転軸１１の内部空間１１ａに位置して冷媒に接触する凝縮部であってもよい。

【0036】

（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

【0037】

図４に示すように、本実施形態のヒートパイプ構造体２０Ｂは、筒状部２４と、線状部２５と、を有している。図６に示すように、筒状部２４はコンテナＣ１を有しており、線状部２５はコンテナＣ２を有している。コンテナＣ１、Ｃ２の内部には、共通の作動流体が封入されている。コンテナＣ１およびコンテナＣ２の内部空間は連なっており、作動流体が行き来できるようになっている。

【0038】

図４〜図６に示すように、筒状部２４のコンテナＣ１は、中心軸線Ｏと同軸の円筒状に形成されており、回転軸１１の内側に嵌合されている。線状部２５のコンテナＣ２は、第１端部２５ａと、第２端部２５ｂと、第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂの間に位置する中間部２５ｃと、を有している。

【0039】

図４に示すように、第１端部２５ａは回転軸１１の外側に位置しており、絶縁体１５に接している。第２端部２５ｂは筒状部２４の外周面に接続されている。中間部２５ｃは、軸方向に沿って延びる直線部と、直線部から径方向内側に向けて曲げられた湾曲部と、を有している。本実施形態では、第１端部２５ａおよび中間部２５ｃの一部（直線部）が蒸発部となっており、絶縁体１５に接している。また、筒状部２４が凝縮部となっている。

【0040】

線状部２５は、回転軸１１の貫通孔１１ｂを通して、回転軸１１の外側から筒状部２４へと導入されている。線状部２５の第２端部２５ｂと貫通孔１１ｂとの間の隙間は、ロウ付けにより閉塞されている。これにより、冷媒が漏れ出ることが抑制されている。
本実施形態の線状部２５も、第１実施形態におけるヒートパイプ構造体２０Ａと同様に、蒸発部（第１端部２５ａおよび中間部２５ｃの直線部）において平坦な形状に潰されている。これにより、図５に示すように、線状部２５と絶縁体１５との接触面積を大きくすることができる。

【0041】

図５に示すように、線状部２５は、各コイル１４に対応する位置に配置されている。すなわち、複数の線状部２５が、周方向に間隔を空けて配置されている。各線状部２５の第２端部２５ｂは、１つの筒状部２４に接続されている。このように、ヒートパイプ構造体２０Ｂは、１つの筒状部２４と、複数の線状部２５と、を有している。
図４に示すように、本実施形態のモータ１では、上記のような構成の２つのヒートパイプ構造体２０Ｂが、軸方向に間隔を空けて配置されている。２つのヒートパイプ構造体２０Ｂ同士の間には、軸方向の隙間が設けられている。ただし、２つのヒートパイプ構造体２０Ｂ同士が接触していてもよい。

【0042】

次に、本実施形態のモータ１の製造方法の一例を説明する。
まず、筒状部２４となる円筒状のコンテナと、線状部２５となる直線状のコンテナと、を用意する。筒状のコンテナには、直線状のコンテナを接続するための開口を予め設けておく。また、直線状のコンテナにも、筒状のコンテナに接続するための開口を予め設けておく。

【0043】

次に、筒状のコンテナを回転軸１１の内側に嵌合させる。このとき、筒状のコンテナの開口の位置を、回転軸１１の貫通孔１１ｂの位置に合わせる。
次に、回転軸１１の貫通孔１１ｂおよび筒状のコンテナの開口を通して、筒状のコンテナの内部に作動流体を充填する。
次に、直線状のコンテナを貫通孔１１ｂに挿通させて、直線状のコンテナの開口と筒状のコンテナの開口とを位置合わせしてロウ付けし、これらの開口を閉塞する。そして、直線状のコンテナを曲げ、一部を平坦な形状に潰して、線状部２５の形状とする。

【0044】

そして、エンドサポート１２、シュラウド１３、コイル１４、絶縁体１５などの残りの部材を配置する。これにより、モータ１を製造することができる。なお、シュラウド１３を複数の部材に分割し、その部材同士を接合することで、コイル１４や線状部２５をシュラウド１３の内部に収容することができる。

【0045】

なお、上記の製造方法は一例に過ぎず、適宜変更してもよい。例えば回転軸１１またはその他の構成部材を複数の部材に分割し、その部材同士を接合してもよい。

【0046】

次に、本実施形態におけるモータ１の作用について、第１実施形態とは異なる点を説明する。

【0047】

蒸発部（第１端部２５ａおよび中間部２５ｃの直線部）で蒸発した気相の作動流体は、第２端部２５ｂを経て、筒状部２４内に流入する。筒状部２４は冷媒によって冷却されているため、筒状部２４の内部において、気相の作動流体が凝縮する。液相の作動流体は、ロータ２が中心軸線Ｏ回りに回転することで生じる遠心力によって、蒸発部に戻される。

【0048】

以上説明したように、本実施形態のヒートパイプ構造体２０Ｂは、筒状に形成された筒状部２４と、筒状部２４に接続され、線状に形成された線状部２５と、を有している。そして、筒状部２４の少なくとも一部が凝縮部であり、線状部２５の少なくとも一部が蒸発部となっている。このように、筒状に形成された表面積の広い筒状部２４を凝縮部として用いることで、作動流体から冷媒への熱の受け渡しをより効率よく行うことができる。したがって、より効率よく、コイル１４の熱を冷媒へと輸送することができる。

【0049】

また、凝縮部である筒状部２４が、冷媒に接触している。これにより、さらに効率よく作動流体から冷媒へと熱を受け渡すことができる。

【0050】

（第３実施形態）
次に、本発明に係る第３実施形態について説明するが、第１実施形態と基本的な構成は同様である。このため、同様の構成には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

【0051】

図７に示すように、本実施形態のヒートパイプ構造体２０Ｃは、筒状部２４と、線状部２５と、を有している。図９に示すように、筒状部２４はコンテナＣ１を有しており、線状部２５はコンテナＣ２を有している。コンテナＣ１、Ｃ２の内部には、共通の作動流体が封入されている。コンテナＣ１およびコンテナＣ２の内部空間は連なっており、作動流体が行き来できるようになっている。

【0052】

図７〜図９に示すように、筒状部２４のコンテナＣ１は、中心軸線Ｏと同軸の円筒状に形成されており、回転軸１１の内側に嵌合されている。線状部２５のコンテナＣ２は、第１端部２５ａと、第２端部２５ｂと、第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂの間に位置する中間部２５ｃと、を有している。

【0053】

図７に示すように、第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂはそれぞれ、筒状部２４の外周面に接続されている。中間部２５ｃは、軸方向に沿って延びる直線部と、直線部から径方向内側に向けて曲げられた湾曲部と、を有している。本実施形態では、中間部２５ｃの一部（直線部）が蒸発部となっており、絶縁体１５に接している。また、筒状部２４が凝縮部となっている。

【0054】

線状部２５は、回転軸１１の２つの貫通孔１１ｂを通して、回転軸１１の外側から筒状部２４へと導入されている。線状部２５の第１端部２５ａと貫通孔１１ｂとの間の隙間、および第２端部２５ｂと貫通孔１１ｂとの間の隙間は、ロウ付けにより閉塞されている。これにより、冷媒が漏れ出ることが抑制されている。
本実施形態の線状部２５も、第１実施形態におけるヒートパイプ構造体２０Ａと同様に、蒸発部（中間部２５ｃの直線部）において平坦な形状に潰されている。これにより、線状部２５と絶縁体１５との接触面積を大きくすることができる。

【0055】

図８に示すように、線状部２５は、各コイル１４に対応する位置に配置されている。すなわち、複数の線状部２５が、周方向に間隔を空けて配置されている。各線状部２５は、１つの筒状部２４に接続されている。このように、本実施形態のヒートパイプ構造体２０Ｃは、１つの筒状部２４と、複数の線状部２５と、を有している。

【0056】

図９に示すように、線状部２５のコンテナＣ２の内部にはウイックＷ１（第１ウイック）が封入されており、筒状部２４のコンテナＣ１の内部にはウイックＷ２（第２ウイック）が封入されている。ウイックＷ１、Ｗ２は、液相の作動流体に対して毛細管力を作用させる多数の細孔を有している。ウイックＷ１、Ｗ２は、例えば、複数の細線を格子状に編み込んだメッシュや、多孔質の焼結体などを用いることができる。

【0057】

ウイックＷ１は、線状部２５における蒸発部に配置されている。より詳しくは、ウイックＷ１は、線状部２５のコンテナＣ２のうち、軸方向に沿って延びている部分の径方向外側の壁面に接するように配置されている。つまり、線状部２５のコンテナＣ２が絶縁体１５と接している側の壁面に接するようにウイックＷ１は配置されている。ウイックＷ１の細孔には、液相の作動流体が含浸している。ウイックＷ１とコンテナＣ２の径方向内側の壁面との間には、隙間Ｓ１が形成されている。隙間Ｓ１は、軸方向に沿って延びている。隙間Ｓ１は、蒸発部において蒸発した作動流体が、筒状部２４に向けて流動するための蒸気流路となる。

【0058】

ウイックＷ２は、筒状部２４のコンテナＣ１のうち、径方向内側の壁面に接するように配置されている。ウイックＷ２とコンテナＣ１の径方向外側の壁面との間には、隙間Ｓ２が形成されている。つまり、回転軸１１の内側を流動する冷媒と接している側の筒状部２４のコンテナＣ１の壁面に接するようにウイックＷ２は配置されている。隙間Ｓ２は、軸方向に沿って延びている。ウイックＷ２は、コンテナＣ１の軸方向における全長にわたって配置されている。なお、ウイックＷ２は、凝縮部の軸方向における一部分にのみ配置されていてもよい。同様に、ウイックＷ１は、蒸発部の軸方向における一部分にのみ配置されていてもよい。

【0059】

本実施形態のモータ１も、コンテナＣ１、Ｃ２の内部に予めウイックＷ１、Ｗ２を設けておけば、第２実施形態で説明した方法と同様の製造方法を用いて製造することができる。

【0060】

次に、本実施形態におけるモータ１の作用について、第１実施形態とは異なる点を説明する。

【0061】

蒸発部（中間部２５ｃの直線部）にはウイックＷ１が配置されており、ウイックＷ１の細孔には液相の作動流体が含浸している。コイル１４が発する熱によって、コンテナＣ２の壁面およびウイックＷ１が加熱される。このため、コンテナＣ２の壁面およびウイックＷ１の表面から作動流体が蒸発する。ウイックＷ１の内部では、細孔が生じさせる毛細管力によって、液相の作動流体が偏りなく広がる。また、ウイックＷ１の表面から作動流体が蒸発しても、その表面には液相の作動流体が毛細管力によって適宜供給される。したがって、ウイックＷ１の特定の部位がドライアウトすることが抑制される。

【0062】

蒸発部で蒸発した気相の作動流体は、蒸気流路である隙間Ｓ１を通って第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂに向かい、筒状部２４内に流入する。筒状部２４では、冷媒によって、コンテナＣ１およびウイックＷ２が冷却されている。このため、コンテナＣ１の壁面およびウイックＷ２の表面において作動流体が凝縮する。液相の作動流体は、ロータ２が中心軸線Ｏ回りに回転することで生じる遠心力によって、蒸発部に戻される。

【0063】

以上説明したように、本実施形態のヒートパイプ構造体２０Ｃは、筒状に形成された筒状部２４と、筒状部２４に接続され、線状に形成された線状部２５と、を有している。そして、筒状部２４の少なくとも一部が凝縮部であり、線状部２５の少なくとも一部が蒸発部となっている。このように、筒状に形成された表面積の広い筒状部２４を凝縮部として用いることで、作動流体から冷媒への熱の受け渡しをより効率よく行うことができる。したがって、より効率よく、コイル１４の熱を冷媒へと輸送することができる。

【0064】

また、凝縮部である筒状部２４が、冷媒に接触している。これにより、さらに効率よく作動流体から冷媒へと熱を受け渡すことができる。
また、線状部２５が、第１端部２５ａおよび第２端部２５ｂの２箇所において筒状部２４に接続されている。この構成により、蒸発部と凝縮部との間で作動流体をより確実に流動させることが可能となる。

【0065】

また、蒸発部としての線状部２５にウイックＷ１が配置されていることで、蒸発部の一部分に偏って液相の作動流体が存在することが抑制され、より効率よく作動流体を蒸発させることができる。
また、凝縮部としての筒状部２４にウイックＷ２が配置されていることで、作動流体の凝縮に用いられる表面積が増大し、より効率よく作動流体を凝縮させることができる。

【0066】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0067】

例えば、第１実施形態のシール部１６に代えて、回転軸１１の貫通孔１１ｂとヒートパイプ構造体２０Ａとをロウ付けなどにより一体化させることで、冷媒の漏れを抑制してもよい。
また、前記第１実施形態では、第１端部２１および第２端部２２が回転軸１１の内部空間１１ａに位置していたが、第１端部２１または第２端部２２が回転軸１１の外側に位置してもよい。すなわち、第１端部２１または第２端部２２は冷媒に接触しなくてもよい。この場合でも、回転軸１１を介して冷媒に冷却される位置に第１端部２１または第２端部２２を配置すれば、第１端部２１または第２端部２２を作動流体の凝縮部とすることができる。

【0068】

また、前記第２・第３実施形態では、筒状部２４が回転軸１１の内部空間１１ａに位置していたが、筒状部２４は回転軸１１の外側に位置してもよい。すなわち、筒状部２４は冷媒に接触しなくてもよい。この場合でも、回転軸１１を介して冷媒に冷却される位置に筒状部２４を配置すれば、筒状部２４を作動流体の凝縮部とすることができる。
また、前記第３実施形態では、蒸発部および凝縮部の双方にウイックＷ１、Ｗ２が設けられていたが、ウイックＷ１およびウイックＷ２のうち一方のみが設けられていてもよい。あるいは、このようなウイックＷ１、Ｗ２を設けなくてもよい。

【0069】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

【0070】

例えば、第３実施形態で説明したようなウイックＷ１を、第１実施形態におけるヒートパイプ構造体２０Ａの蒸発部（中間部２３の直線部）に設けてもよい。あるいは、ウイックＷ１を、第２実施形態におけるヒートパイプ構造体２０Ｂの蒸発部（第１端部２５ａおよび中間部２５ｃの直線部）に設けてもよい。

【0071】

また、第３実施形態で説明したようなウイックＷ２を、第１実施形態におけるヒートパイプ構造体２０Ａの凝縮部（第１端部２１、第２端部２２）に設けてもよい。あるいは、ウイックＷ２を、第２実施形態におけるヒートパイプ構造体２０Ｂの凝縮部（筒状部２４）に設けてもよい。

【符号の説明】

【0072】

１…モータ ２…ロータ２…ステータ ６…磁石 １１…回転軸 １１ａ…内部空間 １２…エンドサポート １２ａ…端面 １４…コイル ２０Ａ〜２０Ｃ…ヒートパイプ構造体 第１端部…２１ 第２端部…２２ 筒状部…２４ 線状部…２５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】