特開 2023-3540 電動機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023003540

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】電動機

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/20 20060101AFI20230110BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20230110BHJP

   H02K 11/30 20160101ALI20230110BHJP

【ＦＩ】

H02K5/20

H02K9/19 Z

H02K11/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021104673

(22)【出願日】2021-06-24

(71)【出願人】

【識別番号】000128175

【氏名又は名称】株式会社エフ・シー・シー

(74)【代理人】

【識別番号】100136674

【弁理士】

【氏名又は名称】居藤 洋之

(72)【発明者】

【氏名】千葉 良平

(72)【発明者】

【氏名】河村 隼也

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 晶裕

【テーマコード（参考）】

5H605

5H609

5H611

【Ｆターム（参考）】

5H605AA01

5H605BB05

5H605BB10

5H605BB17

5H605CC01

5H605CC02

5H605DD01

5H605DD09

5H605DD13

5H605EB10

5H605EC01

5H605EC08

5H605EC20

5H609BB03

5H609BB16

5H609BB19

5H609PP02

5H609PP05

5H609QQ04

5H609QQ05

5H609QQ10

5H609QQ23

5H609RR26

5H609RR36

5H609RR37

5H609RR42

5H609RR46

5H609RR58

5H611AA09

5H611BB01

5H611BB06

5H611TT01

5H611UA04

(57)【要約】

【課題】電動機を作動させる作動装置の冷却効率を向上させることができる電動機を提供する。
【解決手段】減速機付き電動機ユニット１００は、電動機１０１のハウジング１０４の内部に冷却流路１０６を備えているとともに外表面上に外側収容部１３０が形成されている。冷却流路１０６は、ハウジング１０４を構成する筒状の胴体１０５に冷却水を流通させる管路として形成されている。外側収容部１３０は、冷却流路１０６に隣接する熱交換部１０７を外側収容部形成カバー１３１で覆って形成されており、第１領域１３２と第２領域１３３ａ，１３３ｂとで構成されている。第１領域１３２は、熱交換部１０７に対向して形成されている。第２領域１３３ａ，１３３ｂは、第１領域１３２における胴体１０５の軸方向に直交する幅方向の両端部に溝状に形成されている。第２領域１３３ａ，１３３ｂには、回路基板１４２ｂおよびバスバー１４４が配置されている。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転駆動するロータを収容する収容空間を形成するハウジングを備えた電動機であって、
前記ハウジングは、
前記収容空間を冷却するための冷却流体を流通させる冷却流路と、
前記ハウジングの外周部における前記冷却流路に隣接する部分を覆って同部分との間に外側収容部を形成する外側収容部形成カバーと、
前記外側収容部内に配置されて前記電動機の作動に用いられる作動装置とを備え、
前記外側収容部は、
前記ロータの軸線方向に直交する幅方向に延びる第１領域と、
前記第１領域における前記幅方向の両端部のうちの少なくとも一方の端部に前記冷却流路に向かって延びて形成された第２領域とを有していることを特徴とする電動機。

【請求項2】

請求項１に記載した電動機において、
前記第２領域は、
前記ハウジングに溝状に窪んで形成された第２領域形成部によって形成されていることを特徴とする電動機。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載した電動機において、
前記第２領域は、
前記第１領域における前記ロータの軸線方向の全域に形成されていることを特徴とする電動機。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載した電動機において、
前記作動装置は、前記第２領域内に配置されていることを特徴とする電動機。

【請求項5】

請求項４に記載した電動機において、
前記作動装置は、
前記電動機の作動を制御する回路基板であることを特徴とする電動機。

【請求項6】

請求項５に記載した電動機において、
前記回路基板は、
前記第１領域の中央側に傾斜した状態で配置されていることを特徴とする電動機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転駆動するロータを収容する収容空間を形成するハウジングを備えた電動機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、電動機のハウジングにインバータなどの電気機器が取り付けられた電動機が提案されている。例えば、下記特許文献１には、冷却剤が流動するチャネルが形成された電動機の主シェル上にインバータを収容するハウジングが取り付けられた電気駆動システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０２０－５３４２０４号公報

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に記載された電気駆動システムにおいては、電動機の主シェルに形成した支持プラットフォームに対してインバータのハウジングが取り付けられているため、ハウジング内のインバータの冷却効率が低いという問題がある。

【0005】

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、電動機を作動させる作動装置の冷却効率を向上させることができる電動機を提供することにある。

【発明の概要】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、回転駆動するロータを収容する収容空間を形成するハウジングを備えた電動機であって、ハウジングは、収容空間を冷却するための冷却流体を流通させる冷却流路と、ハウジングの外周部における冷却流路に隣接する部分を覆って同部分との間に外側収容部を形成する外側収容部形成カバーと、外側収容部内に配置されて電動機の作動に用いられる作動装置とを備え、外側収容部は、ロータの軸線方向に直交する幅方向に延びる第１領域と、第１領域における幅方向の両端部のうちの少なくとも一方の端部に冷却流路に向かって延びて形成された第２領域とを有していることにある。

【0007】

このように構成した本発明の特徴によれば、電動機は、ハウジングの外周部における冷却流路に隣接する部分が外側収容部形成カバーで覆われて外側収容部が形成されるとともに、この外側収容部内にロータの軸線方向に直交する幅方向に延びる第１領域と第１領域における幅方向の両端部のうちの少なくとも一方の端部に冷却流路に向かって延びて形成された第２領域とを有している。これにより、本発明に係る電動機は、外側収容部内を第１領域に加えて冷却流路に接近して形成された第２領域によって効率的に冷却することができ、外側収容部内に配置した作動装置の冷却効率を向上させることができる。また、本発明に係る電動機によれば、外側収容部内に第２領域を設けることで上記した従来の電動機の主シェルから張り出した支持プラットフォームが不要となり、電動機自体を小型化することもできる。

【0008】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機において、第２領域は、ハウジングに溝状に窪んで形成された第２領域形成部によって形成されていることにある。

【0009】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機は、第２領域がハウジングに溝状に窪んで形成された第２領域形成部によって形成されているため、第２領域内の冷気の外部への逃げを効果的に抑制することができる。

【0010】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機において、第２領域は、第１領域におけるロータの軸線方向の全域に形成されていることにある。

【0011】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機は、第２領域が第１領域におけるロータの軸線方向の全域に形成されているため、外側収容部内の表面積を増やして冷却能力を向上させることができる。

【0012】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機において、作動装置は、第２領域内に配置されていることにある。

【0013】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機は、作動装置が第２領域内に配置されているため、第２領域内に配置した作動装置を迅速かつ安定的に冷却することができるとともに第２領域に作動装置を配置することで外側収容部内に収容できる作動装置の数または大きさを拡大することができる。

【0014】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機において、作動装置は、電動機の作動を制御する回路基板であることにある。

【0015】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機は、作動装置が電動機の作動を制御する回路基板であるため、回路基板を効果的に冷却することができ電動機の作動を安定化させることができる。

【0016】

また、本発明の他の特徴は、前記電動機において、回路基板は、第１領域の中央側に傾斜した状態で配置されていることにある。

【0017】

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電動機は、回路基板が第１領域の中央側に傾斜した状態で配置されているため、外側収容部内に長尺の回路基板を効率的に収容することができ、外側収容部の大型化を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る電動機を備えた減速機付き電動機ユニットの全体構成の概略を示す斜視図である。

【図2】図１に示す減速機付き電動機ユニットの内部構成の概略を示す縦断面図である。

【図3】図２に示す３－３線から見た減速機付き電動機ユニットの内部構成の概略を示す横断面図である。

【図4】図１に示す減速機付き電動機ユニットにおける減速機収容空間および外側収容部の構成を示すために減速機ケースおよび外側収容部形成カバーの図示を省略した前方からの斜視図である。

【図5】図１に示す減速機付き電動機ユニットにおける外側収容部の構成を示すために外側収容部形成カバーの図示を省略した後方からの斜視図である。

【図6】本発明の変形例に係る電動機を備えた減速機付き電動機ユニットの内部構成の概略を示す横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明に係る電動機の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る電動機１０１を備える減速機付き電動機ユニット１００の全体構成の概略を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す減速機付き電動機ユニット１００の内部構成の概略を示す縦断面図である。また、図３は、図２に示す３－３線から見た減速機付き電動機ユニット１００の内部構成の概略を示す横断面図である。この電動機１０１は、二輪、三輪、四輪または無限軌道で走行する車両（カートまたはバギーを含む）などの自走式車両の駆動源である。

【0020】

（電動機１０１の構成）
減速機付き電動機ユニット１００は、電動機１０１を備えている。電動機１０１は、自走式車両の駆動輪を回転駆動するための回転駆動力を発生させる駆動源である。本実施形態においては、電動機１０１は、自走式二輪車を駆動させる同期モータで構成されている。

【0021】

電動機１０１は、主として、ステータ１０２、ロータ１０３およびハウジング１０４をそれぞれ備えて構成されている。ステータ１０２は、三相交流によって回転磁界を生じさせるための部品であり、鉄心の外周部に巻線が設けられて筒状に形成されている。このステータ１０２は、ハウジング１０４を構成する胴体１０５内に固定的に取り付けられている。

【0022】

ロータ１０３は、ステータ１０２が発生させる回転磁界によって回転する部品であり、棒状に延びるシャフトの外周部に永久磁石が取り付けられて構成されている。このロータ１０３は、ステータ１０２を貫通した状態で胴部内に配置されている。この場合、ロータ１０３における一方の端部側は、出力側蓋体１１０を貫通した状態で回転自在に支持されている。この場合、ロータ１０３における出力側蓋体１１０を貫通して露出した部分が電動機１０１の出力軸となる。また、ロータ１０３における他方側の端部が後部側蓋体１１１に回転自在な状態で支持されている。なお、図３においては、ステータ１０２およびロータ１０３の図示をそれぞれ省略している（図６も同様）。

【0023】

ハウジング１０４は、ステータ１０２およびロータ１０３を収容する収容空間１０４ａを形成する部品であり、主として、胴体１０５、出力側蓋体１１０および後部側蓋体１１１をそれぞれ備えて構成されている。胴体１０５は、ステータ１０２およびロータ１０３の各主要部を収容する部品であり、アルミニウムなどの非鉄系金属または樹脂材料などの非磁性材料を筒状に形成して構成されている。この胴体１０５は、円筒状に形成された内部空間である収容空間１０４ａにおいてステータ１０２を支持しているとともに、出力側蓋体１１０および後部側蓋体１１１によって回転自在に支持されたロータ１０３が貫通した状態で配置されている。また、胴体１０５は、収容空間１０４ａを形成する筒状部分の内部に冷却流路１０６が形成されている。

【0024】

冷却流路１０６は、ハウジング１０４の収容空間１０４ａおよび外側収容部１３０をそれぞれ冷却するための冷却流体を液密的かつ気密的に流通させるための管路であり、前記筒状部分の長手方向および周方向にそれぞれ延びて形成されている。この冷却流路１０６は、ハウジング１０４の収容空間１０４ａを外側覆うように形成されている。すなわち、冷却流路１０６は、前記筒状部分の全体に略均等に形成されている。

【0025】

この冷却流路１０６は、胴体１０５の外周面に冷却流体の導入または排出するための管状の導入部１０６ａおよび排出部１０６ｂがそれぞれ繋がっている。この場合、導入部１０６ａおよび排出部１０６ｂは、冷却流体を冷却流路１０６内で循環させるための送液ポンプ（図示せず）に接続されている。また、冷却流路１０６は、胴体１０５を軸線方向に貫通しており、出力側蓋体１１０および後部側蓋体１１１の各壁面が面している。なお、冷却流路１０６は、胴体１０５を軸線方向に貫通しないように形成することも可能である。

【0026】

冷却流体は、ハウジング１０４の収容空間１０４ａおよび外側収容部１３０との間で前記筒状部分を介してそれぞれ熱交換するための物質であり、液体によって構成されている。この場合、冷却流体は、水または油などの流体で構成することができる。本実施形態においては、冷却流体は、水で構成されている。

【0027】

また、胴体１０５の外表面の一部には、図４および図５にそれぞれ示すように、熱交換部１０７が形成されている。熱交換部１０７は、外側収容部１３０の一部を形成するとともに、前記冷却流路１０６と外側収容部１３０との間で熱交換する部分であり、冷却流路１０６に隣接する位置に同冷却流路１０６に対向して形成されている。本実施形態においては、熱交換部１０７は、胴体１０５の軸線方向に延びる平面視で長方形状の平坦面で構成されている。この場合、熱交換部１０７は、胴体１０５の軸線方向に直交する幅方向の中央部が冷却流路１０６に最も接近するように肉厚が最も薄く形成されている。この熱交換部１０７は、胴体１０５の軸線方向に直交する幅方向の両端部に第２領域形成部１０８ａ，１０８ｂがそれぞれ形成されている。

【0028】

第２領域形成部１０８ａ，１０８ｂは、第２領域１３３ａ，１３３ｂをそれぞれ形成するとともに冷却流路１０６との間で効率的な熱交換を行うための部分であり、熱交換部１０７から冷却流路１０６に向かって有底の溝状に延びて形成されている。この場合、第２領域形成部１０８ａ，１０８ｂの底部は、平坦面に形成することもできるが、本実施形態においては冷却流路１０６に沿って隣接して延びるように溝幅を徐々に狭くした尖った形状に形成されている。

【0029】

出力側蓋体１１０は、筒状に形成された胴体１０５の一方の端部に取り付けられる部品であり、アルミニウムなどの非鉄系金属または樹脂材料などの非磁性材料を周縁部が起立した板状体に形成して構成されている。この出力側蓋体１１０は、筒状に形成された胴体１０５の一方の端部を塞ぐとともにロータ１０３における一方の端部を回転自在に支持する。この場合、出力側蓋体１１０は、前記冷却流路１０６も塞いでいる。また、出力側蓋体１１０は、減速機１２０の出力軸１２３の一方の端部を回転自在な状態で支持している。また、出力側蓋体１１０は、外側収容部１３０に面して同外側収容部１３０の一部も形成している。この出力側蓋体１１０は、胴体１０５に対してボルト（図示せず）によって取り付けられている。

【0030】

後部側蓋体１１１は、筒状に形成された胴体１０５の他方の端部に取り付けられる部品であり、アルミニウムなどの非鉄系金属または樹脂材料などの非磁性材料を板状に形成して構成されている。この後部側蓋体１１１は、筒状に形成された胴体１０５の他方の端部を塞ぐとともにロータ１０３における他方の端部を回転自在に支持する。この場合、後部側蓋体１１１は、前記冷却流路１０６も塞いでいる。この後部側蓋体１１１は、胴体１０５に対してボルト（図示せず）によって取り付けられている。また、後部側蓋体１１１の外側面は、空間を介して後部側カバー１１２で覆われており、この空間内にはロータ１０３の回転角度を検出する検出装置（図示せず）が設けられている。

【0031】

減速機１２０は、電動機１０１の回転速度を減速して出力する機械装置であり、主として、第１歯車１２１、第２歯車１２２および減速機ケース１２４をそれぞれ備えて構成されている。第１歯車１２１は、第２歯車１２２と噛み合って電動機１０１のロータ１０３の回動速度を減速、換言すれば、ロータ１０３のトルクを増大させるための部品であり、ロータ１０３と一体的に回動する平歯車で構成されている。この場合、第１歯車１２１は、第２歯車１２２に対して外形が小さくかつ歯数が少なく形成されている。

【0032】

第２歯車１２２は、前記第１歯車１２１と噛み合って電動機１０１のロータ１０３の回動速度を減速、換言すれば、ロータ１０３のトルクを増大させるための部品であり、丸棒に延びる出力軸１２３と一体的に回転する平歯車で構成されている。この場合、第２歯車１２２は、前記第１歯車１２１に対して外形が大きくかつ歯数が多く形成されている。また、出力軸１２３は、回転駆動力を出力する軸状の部分であり、先端部に出力先に連結するためのスプライン（図示せず）が形成されている。

【0033】

減速機ケース１２４は、出力側蓋体１１０とともに第１歯車１２１および第２歯車１２２をそれぞれ収容する減速機収容空間１２５を形成するための部品であり、アルミニウムなどの非鉄系金属または樹脂材料などの非磁性材料を周縁部が起立した板状体に形成して構成されている。この減速機ケース１２４は、第１歯車１２１および第２歯車１２２をそれぞれ覆った状態で出力側蓋体１１０にボルトを介して取り付けられることで内部空間に減速機収容空間１２５を形成する。すなわち、減速機ケース１２４は、電動機１０１の外表面を部分的に覆うことで減速機収容空間１２５を形成している。この場合、減速機ケース１２４は、出力軸１２３を貫通させた状態で回転自在に支持している。

【0034】

減速機収容空間１２５は、第１歯車１２１および第２歯車１２２をそれぞれ収容する空間である。この場合、減速機収容空間１２５は、外側収容部１３０に少なくとも一部が隣接するように形成されている。

【0035】

外側収容部１３０は、作動装置１４０を収容するための空間部分であり、冷却流路１０６に隣接して形成されている。この外側収容部１３０は、熱交換部１０７が外側収容部形成カバー１３１で覆われることで形成されている。

【0036】

外側収容部形成カバー１３１は、外側収容部１３０を形成するための部品であり、炭素鋼などの鉄系金属またはアルミニウムなどの非鉄系金属などの金属板を胴体１０５の軸線方向に延びる半円のドーム状に湾曲させて形成されている。この外側収容部形成カバー１３１は、ボルトを介して熱交換部１０７上に着脱自在に取り付けられている。これにより、外側収容部１３０は、気密的に形成さている。すなわち、外側収容部形成カバー１３１は、電動機１０１の外表面を部分的に覆うことで外側収容部１３０を形成している。

【0037】

ここで、外側収容部１３０内に収容される気体は、冷却流体との間でそれぞれ熱交換可能な気体であり、空気または不活性ガス（窒素、ヘリウムまたはアルゴンなど）などの気体で構成されている。本実施形態においては、外側収容部１３０内に収容される気体は、空気によって構成されている。この場合、空気は、湿度が５０％以下、好ましくは２０％以下に調整されているとよい。

【0038】

この外側収容部１３０は、主として、第１領域１３２と第２領域１３３ａ，１３３ｂとが一体的に繋がって形成されている。第１領域１３２は、熱交換部１０７と外側収容部形成カバー１３１との間に形成された部分であり、半円ドーム状の空間で構成されている。この第１領域１３２は、熱交換部１０７の全域に亘って形成されている。

【0039】

第２領域１３３ａ，１３３ｂは、第１領域１３２における胴体１０５の軸線方向に直交する幅方向の両端部に凹状に窪んでそれぞれ形成されている。これらの第２領域１３３ａ，１３３ｂは、熱交換部１０７から冷却流路１０６に向かって有底の溝状に延びて形成されている。また、各第２領域１３３ａ，１３３ｂは、第１領域１３２における胴体１０５の軸線方向の全域に亘って連続的に延びて形成されている。

【0040】

作動装置１４０は、電動機１０１を作動させるための電気機器であり、主として、支持台１４１、制御装置１４２および電源部１４３をそれぞれ備えて構成されている。支持台１４１は、制御装置１４２および電源部１４３を支持するための部品であり、樹脂材などの不導体の材料を直方体状の枠体に形成して構成されている。この支持台１４１は、熱交換部１０７上にボルトを介して取り付けられている。

【0041】

制御装置１４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータによって構成されるとともに、電動機１０１の作動を制御するためのインバータ、昇圧コンバータおよびＤＣＤＣコンバータなどからなるパワーコントールユニット（ＰＣＵ）などを備えて構成されている。また、制御装置１４２は、電源部１４３および冷却流路１０６内に冷却流体を循環させる送液ポンプ（ウォータポンプ）の作動もそれぞれ制御する。この制御装置１４２は、本実施形態においては、２つの回路基板１４２ａ，１４２ｂおよびインターフェース端子１４２ｃを備えて構成されている。

【0042】

回路基板１４２ａは、第１領域１３２内において支持台１４１の外側に熱交換部１０７と平行な姿勢で取り付けられている。回路基板１４２ｂは、一部が第１領域１３２内に位置するとともに他の一部が第２領域１３３ａ内に位置した状態で支持台１４１に取り付けられている。この場合、回路基板１４２ｂは、第１領域１３２における胴体１０５の軸線方向に直交する幅方向の中央部側に傾斜した姿勢で配置されている。

【0043】

インターフェース端子１４２ｃは、制御装置１４２を外部の機器に電気的に接続するための部品であり、外側収容部形成カバー１３１を貫通した状態で外側収容部形成カバー１３１上に露出した状態で取り付けられている。これらの２つの回路基板１４２ａ，１４２ｂおよびインターフェース端子１４２ｃは、互いに電気的に接続されている。

【0044】

電源部１４３は、電動機１０１に供給する三相交流を生成するための電気機器であり、基板上に複数のコンデンサを備えて構成されている。この電源部１４３は、支持台１４１の内部空間にボルトを介して取り付けられている。この場合、電源部１４３は、外側収容部形成カバー１３１を貫通した状態で電源接続部１４３ａが外部に露出しており、自走式車両のバッテリー（図示せず）から電力供給を受ける。

【0045】

この電源部１４３は、バスバー１４４を介して電動機１０１のステータ１０２に電気的に接続されている。バスバー１４４は、電動機１０１のステータ１０２に三相交流の電力を供給するための部品であり、銅板によって構成されている。このバスバー１４４は、外側収容部１３０における第２領域１３３ｂ内を延びて配置されるとともに、第２領域形成部１０８ｂの底部を貫通してステータ１０２に接続されている。

【0046】

（電動機１０１の作動）
次に、このように構成した電動機１０１を備えた減速機付き電動機ユニット１００の作動について説明する。この減速機付き電動機ユニット１００は、自走式車両の駆動輪を駆動させる駆動源として自走式車両内に搭載される。この場合、減速機付き電動機ユニット１００は、自走式車両内において、外側収容部１３０が電動機１０１に対して上方、下方または側方に位置するように配置することができる。そして、この減速機付き電動機ユニット１００は、自走式車両の作動を総合的に制御する車両制御装置（図示せず）によって作動が制御される。

【0047】

車両制御装置は、自走式車両の運転者による起動操作によって電動機１０１を駆動させる。この場合、制御装置１４２は、送液ポンプを起動させることで電動機１０１の冷却流路１０６内に冷却流体を流動させる。これにより、電動機１０１は、ハウジング１０４の収容空間１０４ａ内の空気が冷却されてハウジング１０４内の温度上昇が抑制される。また、外側収容部１３０は、熱交換部１０７を介して冷却流路１０６と隣接しているため、外側収容部１３０内の空気が冷却されて温度上昇が抑制される。

【0048】

この場合、外側収容部１３０は、第１領域１３２が主として熱交換部１０７によって冷却されるとともに、第２領域１３３ａ，１３３ｂが主として第２領域形成部１０８ａ，１０８ｂをそれぞれ介して冷却される。これにより、作動装置１４０は、回路基板１４２ａ、回路基板１４２ｂの一部（第１領域１３２内に位置する部分）および電源部１４３が主として第１領域１３２によって冷却される。また、作動装置１４０は、回路基板１４２ｂの他の一部（第２領域１３３ａ内に位置する部分）および電源部１４３のバスバー１４４が主として第２領域１３３ａ，１３３ｂによって冷却される。

【0049】

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、電動機１０１は、ハウジング１０４の外周部における冷却流路１０６に隣接する部分が外側収容部形成カバー１３１で覆われて外側収容部１３０が形成されるとともに、この外側収容部１３０内にロータ１０３の軸線方向に直交する幅方向に延びる第１領域１３２と第１領域１３２における幅方向の両端部に冷却流路１０６に向かって延びて形成された第２領域１３３ａ，１３３ｂとをそれぞれ有している。これにより、本発明に係る電動機１０１は、外側収容部１３０内を第１領域１３２に加えて冷却流路１０６に接近して形成された第２領域１３３ａ，１３３ｂによって効率的に冷却することができ、外側収容部１３０内に配置した作動装置１４０の冷却効率を向上させることができる。また、本発明に係る電動機１０１によれば、外側収容部１３０内に第２領域１３３ａ，１３３ｂを設けることで上記した従来の電動機の主シェルから張り出した支持プラットフォームが不要となり、電動機１０１自体を小型化することもできる。

【0050】

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記に示す各変形例においては、上記実施形態における減速機付き電動機ユニット１００と同様の構成部分には同じ符号を付して、その説明は省略する。

【0051】

例えば、上記実施形態においては、外側収容部１３０は、２つの第２領域１３３ａ，１３３ｂを備えて構成した。しかし、外側収容部１３０は、第１領域１３２の幅方向の両端部のうちの少なくとも一方に第２領域１３３ａ（または第２領域１３３ｂ）を備えて構成されていればよい。

【0052】

また、第２領域１３３ａ，１３３ｂは、第１領域１３２における胴体１０５の軸線方向の全域に亘って連続的に延びて形成されている。しかし、第２領域１３３ａ，１３３ｂのうちの少なくとも一方は、第１領域１３２における胴体１０５の軸線方向の全域に亘って断続的に延びて形成されていてもよい。また、第２領域１３３ａ，１３３ｂのうちの少なくとも一方は、第１領域１３２における胴体１０５の軸線方向の一部にのみ形成されていてもよい。この場合、第２領域１３３ａ，１３３ｂは、第１領域１３２内に配置される回路基板１４２ａに対向する位置に回路基板１４２ａと同じ長さで形成してもよいし、回路基板１４２ｂの大きさに応じた大きさに形成してもよい。

【0053】

また、上記実施形態においては、第２領域１３３ａ，１３３ｂは、回路基板１４２ｂおよびバスバー１４４をそれぞれ収容した。すなわち、第２領域１３３ａ，１３３ｂは、作動装置１４０を収容した。しかし、第２領域１３３ａ，１３３ｂは、回路基板１４２ｂおよびバスバー１４４以外の機器、例えば、電源部１４３を収容してもよいし、作動装置１４０などの機器を一切収容することなく空洞空間として使用することもできる。なお、作動装置１４０は、外側収容部１３０における第１領域１３２に配置することなく、第２領域にのみ配置することもできる。

【0054】

また、上記実施形態においては、外側収容部１３０内に設けられる作動装置１４０は、支持台１４１、制御装置１４２および電源部１４３によって構成した。しかし、作動装置１４０は、電動機１０１の作動に用いられる機器であればよい。したがって、作動装置１４０は、制御装置１４２および電源部１４３のうちの少なくとも一方で構成することもできる。

【0055】

また、上記実施形態においては、回路基板１４２ｂは、第１領域１３２の幅方向の中央部側に傾斜した状態で配置した。これにより、電動機１０１は、外側収容部１３０内に長尺の回路基板１４２ｂを効率的に収容することができ、外側収容部１３０の大型化を抑えることができる。しかし、回路基板１４２ｂは、第１領域１３２の幅方向に直交する姿勢（図３において上方に起立した姿勢）、または第１領域１３２の幅方向に中央部側とは反対側に傾斜した姿勢で配置することもできる。

【0056】

また、回路基板１４２ｂは、電動機１０１を自走式車両内に設置した場合に鉛直方向に対して直交する水平方向以外の姿勢であって、鉛直方向または同鉛直方向に対して水平方向未満（９０°未満）の角度で傾斜した姿勢となるように第２領域１３３ａ内に配置することができる。これによれば、電動機１０１は、回路基板１４２ｂにおける冷却流路１０６側に生じた熱が回路基板１４２ｂ自身によって籠ることなく上方に逃げるため、回路基板１４２ｂが過熱されることを防止することができる。

【0057】

また、上記実施形態においては、第２領域１３３ａ，１３３ｂは、ハウジング１０４に溝状に窪んで形成された第２領域形成部１０８ａ，１０８ｂによってそれぞれ形成されている。これにより、電動機１０１は、第２領域１３３ａ，１３３ｂ内の冷気の外部への逃げを効果的に抑制することができる。しかし、第２領域１３３ａ，１３３ｂのうちの少なくとも一方は、図６に示すように、ハウジング１０４の外周部分に切欠き状の第２領域形成部１０８ａ，１０８ｂをそれぞれそれ形成することで、これらの第２領域形成部１０８ａ，１０８ｂと外側収容部形成カバー１３１とでこれらの間の空間に形成することもできる。

【0058】

また、減速機付き電動機ユニット１００は、減速機１２０を電動機１０１の回転速度を減速するように構成した。しかし、減速機１２０は、電動機１０１の回転速度を変化させる機械装置であればよい。したがって、減速機１２０は、電動機１０１の回転速度を互いに変速比の異なる複数の変速段を切り替えながら変速する変速機のほか、電動機１０１の回転速度を増速する増速機で構成することもできる。すなわち、本願における減速機には、変速機および増速機を含むものである。また、電動機１０１は、減速機１２０を省略して構成することもできる。

【0059】

また、上記実施形態においては、減速機１２０は、第１歯車１２１および第２歯車１２２を用いて減速機構を構成した。しかし、減速機１２０は、他の構造例えば、遊星ギアを用いた構造によって減速機構をそれぞれ構成してもよいことは当然である。

【0060】

また、上記実施形態においては、電動機１０１は、同期モータで構成した。しかし、電動機１０１は、同期モータ以外のモータ、例えば、誘導モータなどの他のＡＣモータのほか、各種ＤＣモータで構成することもできる。

【0061】

また、上記実施形態においては、熱交換部１０７は、胴体１０５の軸線方向に直交する幅方向の中央部が冷却流路１０６に最も接近するように肉厚が最も薄く形成されている。しかし、熱交換部１０７は、胴体１０５の軸線方向および／または同軸線方向に直交する幅方向において冷却流路１０６に対して等間隔で形成することもできる。

【0062】

また、上記実施形態においては、減速機付き電動機ユニット１００は、外側収容部形成カバー１３１をハウジング１０４に対して着脱自在に構成した。これにより、減速機付き電動機ユニット１００は、外側収容部形成カバー１３１がハウジング１０４に対して着脱自在に設けられていることで外側収容部１３０内のメンテナンスを容易にすることができる。しかし、減速機付き電動機ユニット１００は、外側収容部形成カバー１３１をハウジング１０４に対して固定的に取り付けることもできる。この場合、外側収容部形成カバー１３１は、ハウジング１０４と一体的に形成することもできる。

【0063】

また、上記実施形態においては、冷却流路１０６は、筒状の胴体１０５の全周に亘って形成した。しかし、冷却流路１０６は、ハウジング１０４を構成する胴体１０５、出力側蓋体１１０および後部側蓋体１１１のうちの少なくとも１つに少なくとも部分的に形成されていればよい。また、冷却流路１０６は、必ずしも冷却流体が循環する必要はなく閉鎖領域として構成して単に貯留していてもよい。

【0064】

また、上記実施形態においては、外側収容部１３０は、気密的に構成した。しかし、外側収容部１３０は、外気と連通する通気部を備えて構成することもできる。この場合、通気部は、外側収容部形成カバー１３１に設けた貫通孔で構成してもよいし、外側収容部形成カバー１３１と熱交換部１０７との間の隙間で構成することもできる。これによれば、減速機付き電動機ユニット１００は、外側収容部１３０が外気と連通する通気部を備えているため、外側収容部１３０内の温度の上昇または低下による気体の体積変化に追従して圧力を一定にすることで外側収容部１３０の損傷を抑えることができるとともに外側収容部１３０の剛性の確保負担を抑えて構成を簡単化することができる。

【符号の説明】

【0065】

１００…減速機付き電動機ユニット、１０１…電動機、１０２…ステータ、１０３…ロータ、１０４…ハウジング、１０４ａ…収容空間、１０５…胴体、１０６…冷却流路、１０６ａ…導入部、１０６ｂ…排出部、１０７…熱交換部、１０８ａ，１０８ｂ…第２領域形成部、
１１０…出力側蓋体、１１１…後部側蓋体、１１２…後部側カバー、
１２０…減速機、１２１…第１歯車、１２２…第２歯車、１２３…出力軸、１２４…減速機ケース、１２５…減速機収容空間、
１３０…外側収容部、１３１…外側収容部形成カバー、１３２…第１領域、１３３ａ，１３３ｂ…第２領域、
１４０…作動装置、１４１…支持台、１４２…制御装置、１４２ａ，１４２ｂ…回路基板、１４２ｃ…インターフェース端子、１４３…電源部、１４３ａ…電源接続部、１４４…バスバー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】