特許 7608804 構造体

(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】

(24)【登録日】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】構造体

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/02 20060101AFI20241224BHJP

   H02K 9/19 20060101ALI20241224BHJP

   H02K 11/33 20160101ALI20241224BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20241224BHJP

   H02K 5/08 20060101ALI20241224BHJP

   H02K 3/30 20060101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

H02K5/02

H02K9/19 A

H02K11/33

H02K7/116

H02K5/08

H02K3/30

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020200814

(22)【出願日】2020-12-03

(65)【公開番号】P2022088786

(43)【公開日】2022-06-15

【審査請求日】2023-10-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000002141

【氏名又は名称】住友ベークライト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(72)【発明者】

【氏名】山本 晋也

(72)【発明者】

【氏名】西川 敦准

(72)【発明者】

【氏名】小坂 弥

(72)【発明者】

【氏名】原田 隆博

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０７０１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６８５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２８８３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１８８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９１４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－０８２４５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－２４７２１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ５／０２

Ｈ０２Ｋ ９／１９

Ｈ０２Ｋ １１／３３

Ｈ０２Ｋ ７／１１６

Ｈ０２Ｋ ５／０８

Ｈ０２Ｋ ３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング内に固定子及び回転子を有する構造体であって、
インバータハウジングにインバータ回路を収納したインバータ部と、
前記ハウジングの側面に設けられた冷却水路と、
を有し、
前記インバータ部の底面が前記冷却水路の壁面の一部を構成しており、
前記ハウジングは第１樹脂組成物からなり、
前記第１樹脂組成物は、フェノール樹脂組成物、熱可塑性エンジニアリングプラスチック成形材料、エポキシ樹脂組成物の群から選択される一又は複数からなり、
前記第１樹脂組成物の熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、中央加振法により求められる損失係数ηのピークが２０℃以上２００℃以下の温度範囲に存在し、
前記第１樹脂組成物の貯蔵弾性率が１０ＧＰａ以上であり、
前記インバータハウジングは、フェノール樹脂またはエポキシ樹脂からなる第３樹脂組成物からなり、
前記第３樹脂組成物の熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、動的粘弾性測定（周波数１０Ｈｚ 曲げモード）により求められる損失係数ｔａｎδのピークが１００℃以上３００℃以下の温度範囲に存在する、構造体。

【請求項2】

前記第１樹脂組成物に含まれる強化繊維の含有率が３０～６０質量％である、
請求項１に記載の構造体。

【請求項3】

前記固定子のスロットには第２樹脂組成物が充填されており、
前記第２樹脂組成物は、エポキシ樹脂組成物であり、
前記第２樹脂組成物の熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、動的粘弾性測定（周波数１０Ｈｚ 曲げモード）により求められる損失係数ｔａｎδのピークが１００℃以上３００℃以下の温度範囲に存在する、
請求項１または２に記載の構造体。

【請求項4】

前記第２樹脂組成物の貯蔵弾性率が１０００ＭＰａ以上である、
請求項３に記載の構造体。

【請求項5】

前記第２樹脂組成物に含まれるフィラーの含有率が６０～９５質量％である、
請求項３または４に記載の構造体。

【請求項6】

前記第２樹脂組成物の煮沸吸水率が０．４％以下である、
請求項３から５までのいずれか１項に記載の構造体。

【請求項7】

前記回転子に取り付けられた回転軸と連結するギアをギアハウジング内に収容したギア部を有し、
前記ギアハウジングは、フェノール樹脂またはエポキシ樹脂からなる第４樹脂組成物からなり、
前記第４樹脂組成物の熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、動的粘弾性測定（周波数１０Ｈｚ 曲げモード）により求められる損失係数ｔａｎδのピークが１００℃以上３００℃以下の温度範囲に存在する、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の構造体。

【請求項8】

前記固定子のステータに、回転軸方向に延在する冷却水路をさらに有する、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の構造体。

【請求項9】

前記ハウジングは、前記固定子の周囲を覆う筒状のハウジングケースと、前記ハウジングケースの開口を塞ぐように設けられた第１及び第２ハウジングカバーとを有し、
前記第１及び第２ハウジングカバーのそれぞれには、前記回転子の回転軸を回動自在に支持するベアリングを備える、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の構造体。

【請求項10】

前記第２樹脂組成物は、前記固定子のステータの外部に対して回転軸方向に向けて延びて設けられており、前記第２樹脂組成物の軸方向の端部は、前記第１及び第２ハウジングカバーに当接している、
請求項３から６までのいずれか１項に従属する請求項９に記載の構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造体に係り、例えば、ハウジング内に固定子及び回転子を有する構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

モータ等の構造体では、例えば自動車の電動化の拡大による、大出力化への対応が求められている。大出力化においては、冷却性能の向上が重要である。一般に、高い冷却性能が要求されるタイプのモータでは、回転子の回転による温度上昇に対して、ステータ全体を油冷で冷やす方式や水路を設けた冷却方式で対応している（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に開示の技術では、ステータのティース部に集中巻きしたコイルを、ティース部間のスロットに収容した回転電機において、スロットの内部空間に軸方向に延びる複数のパイプを並列配置し、かつこれらパイプの隙間及びパイプと前記コイルとの隙間に樹脂材料を充填して、ステータ内周側に向けて開口するスロットを閉塞する樹脂層を形成し、パイプ内に冷媒を流している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許４４９６７１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、冷却方式として油を冷媒として用いる技術では、冷媒の交換時の環境性への影響や、熱伝導性の悪さによる冷却効率の低下が課題であって、別の技術が求められていた。また、水路を設けた冷却方式においても、従来技術では電磁鋼板外周付近の冷却等、熱源であるコイル周辺への直接冷却が実現できず、新たな技術が求められていた。また、モータ等の構造体では、例えば自動車の電動化の流れにおいて、放熱性能に優れ小型化や軽量化に対応できる技術が求められていた。

【0005】

本発明はこのような状況に鑑みなされたものであって、回転子を有する構造体において、熱効率に優れた樹脂製の構造体を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、ハウジング内に固定子及び回転子を有する構造体であって、
前記ハウジングは第１樹脂組成物からなり、
前記第１樹脂組成物は、フェノール樹脂組成物、熱可塑性エンジニアリングプラスチック成形材料、エポキシ樹脂組成物の群から選択される一又は複数からなり、
前記第１樹脂組成物の熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、中央加振法により求められる損失係数ηのピークが２０℃以上２００℃以下の温度範囲に存在する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、回転子を有する構造体において、熱効率に優れた樹脂製の構造体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態に係る、モータユニットの回転軸方向の縦断面図である。

【図2】第２の実施形態に係る、モータユニットの回転軸方向の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜＜第１の実施形態＞＞
＜概要＞
本実施形態では、回転電機（電動機又、発電機または電動機／発電機の両用機）としてインバータータイプのモータに適用した例を説明する。図１はモータユニット１の回転軸方向の縦断面図を模式的に示している。

【0010】

インバータ型のモータユニット１（構造体）は、ハウジング２０内に固定子１３（ステータ）及びロータ１２（回転子）を有する。ハウジング２０は、第１樹脂組成物からなる。具体的には、第１樹脂組成物は、フェノール樹脂組成物、熱可塑性エンジニアリングプラスチック成形材料、エポキシ樹脂組成物の群から選択される一又は複数からなる。その熱伝導率は、レーザフラッシュ法により測定したときに、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、中央加振法により求められる損失係数ηのピークが２０℃以上２００℃以下の温度範囲に存在する。
以下、モータユニット１の特徴を詳細に説明する。

【0011】

＜モータユニット１の構造＞
モータユニット１は、モータ１０と、図示においてモータ１０の上部に取り付けられたインバータ部５０とを有し、それらは冷却路７０により冷却される。冷却路７０は、主にモータ１０を冷却する第１冷却路７１と、主にインバータ部５０を冷却する第２冷却路７２とを有している。

【0012】

＜モータ１０＞
モータ１０は、ハウジング２０と、ハウジング２０の内部に収容されたロータ１２及び固定子１３とを備える。固定子１３の中心には出力軸としてシャフト１１が取り付けられ、左右二つのベアリング１４ａ、１４ｂにより回転自在に支持されている。

【0013】

＜ハウジング２０＞
ハウジング２０は、第１ハウジングカバー２１と、第２ハウジングカバー２２と、第３ハウジングカバー２３とを有する。

【0014】

第３ハウジングカバー２３は、円筒形状を呈しハウジングケースであり、内部にロータ１２及び固定子１３を収容している。このとき、第３ハウジングカバー２３）の内周面に固定子１３が取り付けられている。

【0015】

第１ハウジングカバー２１は、略円盤状に設けられ、第３ハウジングカバー２３の軸方向で図示左側の端部開口を閉塞する。第１ハウジングカバー２１の内部側の面（図示で右側の面）の中央には、一方のベアリング１４ａがシャフト１１を回転自在に支持して取り付けられている。

【0016】

第２ハウジングカバー２２は、略円盤状に設けられ、第３ハウジングカバー２３の軸方向で図示右側の端部開口を閉塞する。また、第２ハウジングカバー２２の中心には、シャフト１１を突出可能とする円形の貫通孔２４が設けられている。また、第２ハウジングカバー２２の内部側の面（図示で左側の面）の中央には、他方のベアリング１４ｂがシャフト１１を回転自在に支持して取り付けられている。

【0017】

ベアリング１４ａ、１４ｂの材料は、例えば、高炭素クロム軸受鋼やステンレス鋼などであって、一般にはＪＩＳ規格等で規格化されている材料が用いられる。

【0018】

＜シャフト１１＞
シャフト１１は、円柱形状を呈しており、上述のように回転子３の中心に固定されている。シャフト１１の一方（図示左側）の端部が、一方のベアリング１４ａに回動自在に支持されている。シャフト１１の他方の端部が、他方のベアリング１４ｂに回動自在に支持されている。シャフト１１の材質は、例えば炭素鋼鋼材であって、一般にはＪＩＳ規定されている材料が用いられる。

【0019】

＜ロータ１２＞
ロータ１２は、内部に軸周方向に等間隔に配置された複数の永久磁石が配置されている。このとき、隣り合う永久磁石の磁極が互いに異なるように設置されている。

【0020】

＜固定子１３＞
固定子１３は、円筒型であって、ハウジング２０（より具体的には第３ハウジングカバー２３）の内周において、ロータ１２の外周を取り囲むように配置され固定されている。固定子１３の内周面とロータ１２の外周面との間には微少な間隙（エアギャップ）が設けられている。

【0021】

固定子１３は、薄板状の磁性体である電磁鋼板を複数積層してなる。固定子１３にはロータ１２側に向いた複数のティース部が配列されている。各ティース部の間にスロットと呼ばれる空間が設けられている。スロットには（例えば分布巻きされた）巻線３４が収容され、かつ、巻線３４とともに第２樹脂組成物が充填された高熱伝導樹脂封止部３６が設けられている。ティース部は上述のロータ１２の永久磁石と対応して設けられ、各巻線３４を順次励磁していくことにより、これに対応した永久磁石との吸引、反発によりロータ１２が回転する。

【0022】

高熱伝導樹脂封止部３６は、固定子１３の外部に対して回転軸方向に向けて延びて設けられている。高熱伝導樹脂封止部３６の軸方向の両端部３６ａ、３６ｂは、それぞれ第１及び第２ハウジングカバー２１、２２に当接している。これによって、高熱伝導樹脂封止部３６の熱、すなわち巻線３４の熱を、確実に第１及び第２ハウジングカバー２１、２２に伝えることができる。

【0023】

また、各スロットには、後述する冷却路７０（第１冷却路７１）が設けられており、冷却路７０を流れる冷媒により巻線３４の発熱を効果的に放熱している。なお、本実施形態では冷媒として冷却水Ｗを用いる構成を例示する。

【0024】

高熱伝導樹脂封止部３６の成形方法としては特に限定はしないが、インサート成形を用いることができる。このとき、分布巻き等した巻線３４を配置したスロットに、第１冷却路７１に対応する金型構造（入れ子構造）を配置してインサート成形することで、所望の構造を有する高熱伝導樹脂封止部３６及び第１冷却路７１を作ることができる。

【0025】

＜インバータ部５０＞
インバータ部５０は、モータ１０の外周、より具体的には、第３ハウジングカバー２３の図示上側の外周面に設けられている。

【0026】

インバータ部５０は、インバータ回路５１と、インバータカバー５２とインバーターケース５３とを有する。

【0027】

インバーターケース５３は樹脂製で箱状に設けられており、底面にはインバータ回路５１が取り付けられている。インバーターケース５３の上側の開口はインバータカバー５２により閉じられている。なお、インバーターケース５３は、第３ハウジングカバー２３から一体に延出して設けられてもよい。

【0028】

インバータ回路５１は、例えば、上側からパワー半導体チップと、Ｃｕ回路と、Ｃｕベースプレートとを有して積層され、パワー半導体チップは樹脂により封止されている。また、インバーターケース５３の底面には開口が設けられ、その開口を塞ぐようにインバータ回路５１が設けられている。このとき、放熱手段であるＣｕベースプレートの下面がその開口から露出しており、後述する冷却路７０（第２冷却路７２）の冷却水Ｗにより冷却される。

【0029】

＜冷却路７０＞
冷却路７０は、主に、モータ１０を冷却する第１冷却路７１と、主にインバータ部５０を冷却する第２冷却路７２を有する。

【0030】

＜第１冷却路７１＞
第１冷却路７１は、第２ハウジングカバー２２からスロットの高熱伝導樹脂封止部３６を経由し第１ハウジングカバー２１まで連通して設けられている。

【0031】

具体的には、冷却路７０は、第２ハウジングカバー２２に設けられた導入部７１ａと、スロットの高熱伝導樹脂封止部３６の循環部７１ｂと、第１ハウジングカバー２１に設けられた排出部７１ｃとを有する。

【0032】

循環部７１ｂは、第２ハウジングカバー２２側でスロット毎に複数の経路に分岐し、各スロットにおいて軸方向（ここでは図示左方向）に延出し、第３ハウジングカバー２３側で集約され排出部７１ｃに繋がる。

【0033】

なお、循環部７１ｂは、分岐せず一つの流路が各スロットを循環する構成でもよいし、各スロットにおいて複数流路として設けられてもよい。また、全てのスロットに流路を設けず、一つおきに流路が設けられてもよい。いずれにせよ、流路の断面積や流路抵抗等を考慮したうえで設計され、モータ１０において発生する熱を適切に外部に排熱できればよい。

【0034】

この第１冷却路７１は筒状の部品を導入することで設けることができる他、第１ハウジングカバー２１、第２ハウジングカバー２２や高熱伝導樹脂封止部３６を成形するに樹脂材料により直接成形する方法によっても得ることができる。この場合、第１冷却路７１の内壁は、ステータに充填された樹脂材料（すなわち第２樹脂組成物）の硬化物の一部として構成される。第１冷却路７１が筒状の部品として設けられる場合、アルミニウムまたはアルミニウム合金のような高熱伝導性の非磁性金属や、高熱伝導性の無機材料を用いることができる。さらに、上述したスロットに充填される樹脂材料とは別に設けた樹脂製の筒状の部品が用いられてもよい。また、第１冷却路７１が設けられる領域として、主に、スロットに第２樹脂組成物が充填されて形成された高熱伝導樹脂封止部３６を想定するが、ヨーク部３１やトゥース部に軸方向（電磁鋼板の積層方向）に延びる貫通孔を設け、その貫通孔を第１冷却路７１としてもよい。

【0035】

第１冷却路７１によると、巻線３４周辺の空間（すなわちスロット）を樹脂材料に置き換えることで熱の移動を容易にすることができる。特に巻線３４と固定子１３が樹脂材料で密着充填されるため、さらに第１冷却路７１の内壁１０ａがその樹脂材料で形成されていることから、それらの間での熱伝導が良好になる。これにより、固定子１３の冷却性能を向上させることができ、銅損（巻線３４自体の抵抗により消費される損失）を低減させ、モータ出力の向上、モータユニット１の小型化などが実現できる。

【0036】

＜第２冷却路７２＞
第２冷却路７２は、第３ハウジングカバー２３に設けられており、導入部７２ａと、循環部７２ｂと、排出部７２ｃとを有する。導入部７２ａから導入された冷却水Ｗは、循環部７２ｂを経由して排出部７２ｃから排出される。

【0037】

循環部７２ｂは、インバータ部５０が取り付けられていない状態では、外部（図示では上方向）に開口している。インバータ部５０が取り付けられることで、循環部７２ｂの開口が塞がれる。このとき、インバータ部５０の底面に設けられたインバータ回路５１（より具体的には放熱手段であるＣｕベースプレート）が、循環部７２ｂの内壁面の一部となる。これによって、循環部７２ｂを流れる冷却水Ｗは直接インバータ回路５１を冷却する。

【0038】

なお、第１冷却路７１と第２冷却路７２に流れる冷却水Ｗは共通でもよいし別でもよい。また、異なる冷媒（例えば冷却水と冷却油）が用いられてもよい。

【0039】

なお、冷却路７０において、それらを構成する要素の接合部分等には適宜冷却水Ｗの漏れを防止する為に必要なパッキン、Ｏリング、シール材などが配置される。

【0040】

＜ハウジング２０の材料＞
ハウジング２０は第１樹脂組成物からなる。具体的には、第１樹脂組成物は、例えばフェノール樹脂組成物、熱可塑性エンジニアリングプラスチック成形材料、エポキシ樹脂組成物の群から選択される一又は複数からなる。なお、第１樹脂組成物には、硬化剤や無機充填剤等が適宜含有される。

【0041】

フェノール樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。

【0042】

エポキシ樹脂としては、一分子中にエポキシ基を２個以上有するものであれば特に分子量や構造は限定されるものではない。
エポキシ樹脂としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；Ｎ，Ｎ－ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ－ジグリシジルトルイジン、ジアミノジフェニルメタン型グリシジルアミン、アミノフェノール型グリシジルアミンのような芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂；ハイドロキノン型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂；トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂；アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂；トリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂；ナフトール型エポキシ樹脂；ナフタレン型エポキシ樹脂；ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂；フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、またはビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシド、アリサイクリックジエポキシ－アジペイド等の脂環式エポキシ等の脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。これらは単独でも２種以上混合して使用しても良い。
エポキシ樹脂を含む場合、芳香族環にグリシジルエーテル構造あるいはグリシジルアミン構造が結合した構造を含むものが、耐熱性、機械特性、および耐湿性の観点から好ましい。

【0043】

熱可塑性エンジニアリングプラスチックとしては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）またはポリアミド（ＰＡ）からなる群より選ばれる１種または２種以上が挙げられる。

【0044】

硬化剤は、熱硬化性樹脂に好ましい態様として含まれるエポキシ樹脂が選択される場合に、三次元架橋させるために用いられるものである。硬化剤としては、特に限定されないが、例えばフェノール樹脂を用いることができる。このようなフェノール樹脂系硬化剤は、一分子内にフェノール性水酸基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般であり、その分子量、分子構造を特に限定するものではない。
フェノール樹脂系硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂等のノボラック型樹脂；トリフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；テルペン変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂等の変性フェノール樹脂；フェニレン骨格及び／又はビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル樹脂、フェニレン及び／又はビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル樹脂等のアラルキル型樹脂；ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール化合物、ナフテン酸コバルト等のナフテン酸金属塩等が挙げられる。これらは、１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。

【0045】

無機充填剤としては、固定用樹脂組成物の技術分野で一般的に用いられる無機充填剤（フィラーや強化繊維）を使用することができる。無機充填剤としては、例えば溶融破砕シリカ及び溶融球状シリカ等の溶融シリカ、結晶シリカ、アルミナ、カオリン、タルク、クレイ、マイカ、ロックウール、ウォラストナイト、ガラスパウダー、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスファイバー、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミ、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、セルロース、アラミド、木材、フェノール樹脂成形材料やエポキシ樹脂成形材料の硬化物を粉砕した粉砕粉等が挙げられる。この中でも、溶融破砕シリカ、溶融球状シリカ、結晶シリカ等のシリカが好ましく、溶融球状シリカがより好ましい。また、この中でも、炭酸カルシウムがコストの面で好ましい。無機充填剤としては、一種で使用しても良いし、または二種以上を併用してもよい。

【0046】

＜ハウジング２０の物性＞
第１樹脂組成物について、レーザフラッシュ法により測定される熱伝導率は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導率の下限は好ましくは０．２５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、より好ましくは０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導率の上限は、良好な熱伝導率を実現する観点では特に限定はしないが、例えば現実的な値として２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下とすることができる。例えば、フェノール樹脂組成部の熱伝導率は０．３～０．６Ｗ／ｍ・Ｋであり、エポキシ樹脂では０．８Ｗ／ｍ・Ｋである。

【0047】

第１樹脂組成物の損失係数ηのピークが２０℃以上２００℃以下の温度範囲に存在する。損失係数ηは中央加振法（機械インピーダンス法ともいう）により求められる。損失係数ηのピークの下限は、好ましくは３０℃以上であり、より好ましくは５０℃以上である。損失係数ηのピークの上限は、好ましくは１７５℃以下であり、より好ましくは１５０℃以下である。損失係数ηが上記範囲にあることで、ハウジング２０は良好な振動特性を発揮する。

【0048】

第１樹脂組成物の貯蔵弾性率（ヤング率）が１０ＧＰａ以上である。貯蔵弾性率の下限は、好ましくは１５ＧＰａであり、より好ましくは２０ＧＰａである。貯蔵弾性率の上限は、高いほど好ましいが、第１樹脂組成物に含まれる基材種及びその量によって定まるものであり、例えばカーボンファイバー等を含有することで５０ＧＰａを実現した材料もあり、それを用いることができる。

【0049】

第１樹脂組成物に含まれる強化繊維の含有率が３０～６０質量％である。強化繊維として、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維など、要求される性能に応じて組み合わせて用いられる。

【0050】

＜高熱伝導樹脂封止部３６の材料及び物性＞
高熱伝導樹脂封止部３６の材料である第２樹脂組成物は熱硬化性樹脂であって、例えば、エポキシ樹脂組成物を好適に用いることができる。エポキシ樹脂組成物として、第１樹脂組成物で例示した材料を用いることができる。第２樹脂組成物であるエポキシ樹脂組成物に含まれるフィラーの含有率が６０～９５質量％である。フィラーとして、例えばシリカやアルミナを用いることができる。

【0051】

第２樹脂組成物の熱伝導率（レーザフラッシュ法による）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。
第２樹脂組成物の動的粘弾性測定により求められる損失係数ｔａｎδのピークが１００℃以上３００℃以下の温度範囲に存在する。なお、動的粘弾性測定は、測定装置「エー・アンド・デー社製 ＤＤＶ－２５ＧＰ」を用いて、周波数１０Ｈｚ 曲げモードにより測定される。以下、動的粘弾性測定は同様に測定されるものである。
第２樹脂組成物の貯蔵弾性率が１０００ＭＰａ以上である。

【0052】

＜インバータカバー５２、インバーターケース５３の材料及び物性＞
インバータハウジングであるインバータカバー５２とインバーターケース５３は、第３樹脂組成物からなる。具体的には、第３樹脂組成物は熱硬化性樹脂であって、例えばフェノール樹脂またはエポキシ樹脂からなる。

【0053】

第３樹脂組成物の熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。
動的粘弾性測定により求められる損失係数ｔａｎδのピークが１００℃以上３００℃以下の温度範囲に存在する。

【0054】

＜第１の実施形態の効果＞
以上、本実施形態によると、モータ１０のハウジング２０（第１ハウジングカバー２１、第２ハウジングカバー２２、第３ハウジングカバー２３）やインバータ部５０の筐体（インバータカバー５２やインバーターケース５３）を樹脂製とすることで、他部材への密着性を改善でき、かつ軽量化を実現できる。また、樹脂製であることで、成形性・加工性が優れているため設計の自由度が大幅に高まるとともに、振動を吸収し、騒音を低下させることができる。

【0055】

また、冷却路７０により、モータ１０とインバータ部５０とを冷却できる。すなわち、第１冷却路７１では、巻線３４の近傍での効果的な冷却により、ステータ外径部での強制冷却や空冷が不要となり、その結果、金属製ハウジングで必要とされた熱伝導性が不必要となり、一層の軽量化を実現できる。すなわち、樹脂ハウジングを適用することで、樹脂製モータを製作することができる。

【0056】

また、冷却路７０を熱源である巻線３４やインバータ回路５１周辺に設置できる。第１冷却路７１では、電磁気特性への影響を最小限に抑えるため、巻線３４の内径側スロット部に軸方向に延びる構成で設置し、第１冷却路７１を高熱伝導樹脂を用いて一括成形かつこの樹脂成形体の成形性・加工性を利用することで、一層のコンパクト化や軽量化、また設計の自由度向上を実現できる。

【0057】

＜＜第２の実施形態＞＞
図２を参照して本実施形態のモータユニット１Ａを説明する。本実施形態のモータユニット１Ａは、第１の実施形態のモータユニット１にギア部６０を追加した構成となっている。以下では、異なる部分について説明し、同様の構成・機能等については説明を省略する。

【0058】

モータユニット１Ａは、シャフト１１の出力側、すなわち図示右側の領域に、ギア部６０を有する。ギア部６０は、第２ハウジングカバー２２の右側に設けられたギアハウジング６２と、シャフト１１と連結する遊星ギア６１と、遊星ギア６１により減速された回転出力する減速機出力シャフト６３とを有する。減速機出力シャフト６３は、シャフト１１と同軸にギアハウジング６２に設けられている。なお、第２ハウジングカバー２２が省かれて、ギアハウジング６２がギア部６０とともにモータ１０の内部を密閉する構造とされてもよい。

【0059】

ギアハウジング６２は、第４樹脂組成物からなり、具体的には、フェノール樹脂またはエポキシ樹脂からなる。第４樹脂組成物として、上述の第１樹脂組成物と同じ材料を用いることができる。

【0060】

本実施形態のモータユニット１Ａによると、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、ギア部６０の遊星ギア６１とモータ１０のハウジング２０を樹脂組成物で構成して一体に有することで、モータユニット１Ａの小型化・軽量化をより実現できる。なお、ギア部６０は、上述のように遊星ギア６１を用いて減速機出力シャフト６３とシャフト１１を同軸とする構成に限らず、連結ギアにより２軸とする構成であってもよい。

【0061】

＜モータユニット１（構造体）の特徴・機能のまとめ＞
第１及び第２の実施形態の特徴について纏めて説明する。
（１）モータユニット１は、ハウジング２０内に固定子１３及びロータ１２を有する。ハウジング２０は第１樹脂組成物からなり、第１樹脂組成物は、フェノール樹脂組成物、熱可塑性エンジニアリングプラスチック成形材料、エポキシ樹脂組成物の群から選択される一又は複数からなる。第１樹脂組成物の熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、中央加振法により求められる損失係数ηのピークが２０℃以上２００℃以下の温度範囲に存在する。
（２）第１樹脂組成物の貯蔵弾性率（ヤング率）が１０ＧＰａ以上である。
（３）第１樹脂組成物に含まれる強化繊維の含有率が３０～６０質量％である。
（４）固定子１３のスロット３５には第２樹脂組成物（すなわち高熱伝導樹脂封止部３６）が充填されている。第２樹脂組成物は、エポキシ樹脂組成物であり、その熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、動的粘弾性測定により求められる損失係数ｔａｎδのピークが１００℃以上３００℃以下の温度範囲に存在する。
（５）第２樹脂組成物の貯蔵弾性率が１０００ＭＰａ以上である。
（６）第２樹脂組成物に含まれるフィラーの含有率が６０～９５質量％である。
（７）第２樹脂組成物の煮沸吸水率が０．４％以下である。
（８）インバータハウジング（インバータカバー５２、インバーターケース５３）にインバータ回路５１を収納したインバータ部５０をさらに有する。インバータハウジング（インバータカバー５２、インバーターケース５３）は、フェノール樹脂またはエポキシ樹脂からなる第３樹脂組成物からなり、その熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、動的粘弾性測定により求められる損失係数ｔａｎδのピークが１００℃以上３００℃以下の温度範囲に存在する。
（９）ロータ１２に取り付けられたシャフト１１と連結する連結ギア６１をギアハウジング６２内に収容したギア部６０を更に有する。ギアハウジング６２は、フェノール樹脂またはエポキシ樹脂からなる第４樹脂組成物からなり、その熱伝導率（レーザフラッシュ法）は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、かつ、動的粘弾性測定により求められる損失係数ｔａｎδのピークが１００℃以上３００℃以下の温度範囲に存在する。
（１０）固定子１３（より具体的にはスロット）に、回転軸方向に延在する第１冷却路７１をさらに有する。
（１１）ハウジング２０は、固定子１３の周囲を覆う筒状の第３ハウジングカバー２３と、第３ハウジングカバー２３の開口を塞ぐように設けられた第１及び第２ハウジングカバー２１、２２とを有し、第１及び第２ハウジングカバー２１、２２のそれぞれには、ロータ１２のシャフト１１を回動自在に支持するベアリング１４ａ、１４ｂを備える。
（１２）高熱伝導樹脂封止部３６は、固定子１３の外部に対して回転軸方向に向けて延びて設けられており、第２樹脂組成物の軸方向の端部３６ａ、３６ｂは、第１及び第２ハウジングカバー２１、２２に当接している。

【0062】

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

【実施例】

【0063】

本発明の実施形態を実施例に基づき説明する。
実施例１～４の材料を用いて、実施形態の高熱伝導樹脂封止部３６（第２樹脂組成物による構成）を作成した構造体（モータユニット）を評価した。

【0064】

表１は実施例１～４の物性値を示し、表２は第２樹脂組成物を調製するのに使用した原材料の配合比（質量％）を示す。原材料及び製品名等は次の通りである。
（Ａ）フィラー
アルミナ（カットポイント５５μｍ）
シリカ（球状シリカ）
（Ｂ）エポキシ樹脂１（ビフェニル型エポキシ樹脂／三菱ケミカル株式会社製、「ＹＸ４０００」）
エポキシ樹脂２（ビスフェノールA型エポキシ樹脂／三菱ケミカル株式会社製、「ｊＥＲ１００１」）
（Ｃ）硬化剤
フェノール樹脂１（明和化成株式会社製「ＭＥＨ－７５００」）
フェノール樹脂２（明和化成株式会社製「ＭＥＨ－７８５１ＳＳ」）
フェノール樹脂３（フェノールノボラック樹脂／住友ベークライト株式会社製「ＰＲ－５５６１７」）
フェノール樹脂４（フェノールノボラック樹脂／住友ベークライト株式会社製「ＰＲ－５１７１４」）
（Ｄ）カップリング剤（フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン／東レ・ダウコーニング株式会社製「ＣＦ４０８３」）
（Ｅ）触媒（トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ））
（Ｆ）着色剤（カーボンブラック／三菱ケミカル株式会社製「カーボン＃５」）
（Ｇ）離型材（カルバナワックス／日興リカ株式会社製「ニッコウカルバナ」）

【0065】

実施例１～４の何れの場合においても、良好な熱伝導性が確認でき、また、冷却路７０（第１冷却路７１）を形成する際に良好な成形を示した。これによって、高熱伝導樹脂封止部３６の第１冷却路７１により、巻線３４の発熱を効果的に放熱することが確認できた。

【0066】

【表1】

【表2】

【0067】

なお、実施形態の第１、第３、第４樹脂組成物について、表３に示す物性値を有する樹脂組成物（ハウジング２０、インバータハウジング（インバータカバー５３、インバーターケース５３）、ギアハウジング６２）を作り、強度特性や熱伝導性を評価したところ、モータ１０の構成要素として良好な結果が得られた。なお、第１樹脂組成物と第４樹脂組成物の原材料は同じである。

【0068】

【表3】

【符号の説明】

【0069】

１、１Ａ モータユニット
１０ モータ
１１ シャフト
１２ ロータ
１３ 固定子
１４ａ、１４ｂ、６４ ベアリング
２０ ハウジング
２１ 第１ハウジングカバー
２２ 第２ハウジングカバー
２３ 第３ハウジングカバー
２４ 貫通孔
３１ ヨーク部
３３ スロット
３４ 巻線（コイル）
３５ スロット部
３６ 高熱伝導樹脂封止部
５０ インバータ部
５１ インバータ回路
５２ インバータカバー
５３ インバーターケース
６０ ギア部
６１ 遊星ギア
６２ ギアハウジング
７０ 冷却路
７１ 第１冷却路
７１ａ 導入部
７１ｂ 循環部
７１ｃ 排出部
７２ 第２冷却路
７２ａ 導入部
７２ｂ 循環部
７２ｃ 排出部
Ｗ 冷却水

【図1】

【図2】