(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気入力により駆動力を発生するモータと、前記モータの駆動力を変換するギア機構と、前記モータおよび前記ギア機構を内包するハウジングとを備え、モータ軸およびギア出力軸がほぼ水平となる水平姿勢で使用されるギア一体型電動モータであって、
前記ハウジングのモータ配置領域に配置された蒸発部と、前記水平姿勢における鉛直方向に関して前記蒸発部よりも上側であって前記ハウジングのギア機構配置領域に配置された凝縮部とを有するヒートパイプを、少なくとも一つ備え、
前記ハウジングのモータ配置領域には潤滑油などのオイルが内包され、前記蒸発部を前記オイルの滞留部またはその近傍に配置したことを特徴とするギア一体型電動モータ。
【請求項２】
請求項１に記載のギア一体型電動モータにおいて、
前記ヒートパイプを、前記ハウジングの部材内に埋設したことを特徴とするギア一体型電動モータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のギア一体型電動モータにおいて、
前記ヒートパイプの前記蒸発部と前記凝縮部との間の接続部を、前記モータ軸と前記ギア出力軸との間に配置したことを特徴とするギア一体型電動モータ。
【請求項４】
請求項１に記載のギア一体型電動モータにおいて、
前記蒸発部の少なくとも一部を、前記モータのステータ部に接触させたことを特徴とするギア一体型電動モータ。
【請求項５】
電気入力により駆動力を発生するモータと、前記モータの駆動力を変換するギア機構と、前記モータおよび前記ギア機構を内包するハウジングとを備え、モータ軸およびギア出力軸がほぼ水平となる水平姿勢で使用されるギア一体型電動モータであって、
前記ハウジングのモータ配置領域に配置された蒸発部と、前記水平姿勢における鉛直方向に関して前記蒸発部よりも上側であって前記ハウジングのギア機構配置領域に配置された凝縮部とを有するヒートパイプを複数備え、
前記複数のヒートパイプは、前記ギア機構配置領域であって前記モータに近接する第１の領域に前記凝縮部が配置された第１のヒートパイプと、前記ギア機構配置領域であって前記第１の領域よりも前記モータから離れている第２の領域に前記凝縮部が配置された第２のヒートパイプと、で構成されるギア一体型電動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギア機構とモータ本体とがハウジング内に内包されたギア一体型電動モータ、および、そのギア一体型電動モータを搭載する電気車に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）、さらには電気鉄道車両のような移動体の駆動源として電動モータを利用する場合には、小型・軽量と高出力を両立させなければならない。一般的にモータの体格とモータの冷却性能には密接な関係があり、同一体格でも冷却性能を向上させることにより、より高い出力を得ることが可能である。このため、冷却性能を向上させるべく、フィンを設けたり、ファンとポンプからなる専用の冷却系を付加したり、放熱面積拡大のための様々な工夫が積み重ねられてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ヒートパイプと放熱器からなる冷却系を付加する例が挙げられている。モータと放熱器とをヒートパイプで接続し、ヒートパイプを介して放熱器に熱輸送した熱を、放熱器から空気中に放熱するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５０９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＨＥＶやＥＶ等では、単に冷却面積を増やすだけでは不十分な場合が出てきた。追加した放熱器が機能するためには、熱が放熱器まで伝わる必要があるが、ＨＥＶやＥＶでは短時間の間欠動作が前提となるため、熱が放熱器に伝わる前にモータの温度が上昇し、許容値に達してしまう可能性がある。
【０００６】
このような状況を回避するためには、例えば、モータ自身の熱容量を大きくすればよいが、モータの重量増加を伴い、燃費の悪化を招くという問題が生じる。特許文献１のようにヒートパイプと放熱器とを用いる構成においても、モータ損失に見合った放熱面積の放熱器が必要であり、重量増加を避けられない。
本発明の目的は、重量増加を抑えつつモータの冷却性能を向上させることができるギア一体型電動モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、電気入力により駆動力を発生するモータと、モータの駆動力を変換するギア機構と、モータおよびギア機構を内包するハウジングとを備え、モータ軸およびギア出力軸がほぼ水平となる水平姿勢で使用されるギア一体型電動モータであって、ハウジングのモータ配置領域に配置された蒸発部と、水平姿勢における鉛直方向に関して蒸発部よりも上側であってハウジングのギア機構配置領域に配置された凝縮部とを有するヒートパイプを、少なくとも一つ備え、ハウジングのモータ配置領域には潤滑油などのオイルが内包され、蒸発部をオイルの滞留部またはその近傍に配置したことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載のギア一体型電動モータにおいて、ヒートパイプを、ハウジングの部材内に埋設したものである。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のギア一体型電動モータにおいて、ヒートパイプの蒸発部と凝縮部との間の接続部を、モータ軸とギア機構のギア出力軸との間に配置したものである。
請求項４の発明は、請求項１に記載のギア一体型電動モータにおいて、蒸発部の少なくとも一部を、モータのステータ部に接触させたものである。
請求項５の発明は、電気入力により駆動力を発生するモータと、モータの駆動力を変換するギア機構と、モータおよびギア機構を内包するハウジングとを備え、モータ軸およびギア出力軸がほぼ水平となる水平姿勢で使用されるギア一体型電動モータであって、ハウジングのモータ配置領域に配置された蒸発部と、水平姿勢における鉛直方向に関して蒸発部よりも上側であってハウジングのギア機構配置領域に配置された凝縮部とを有するヒートパイプを複数備え、複数のヒートパイプは、ギア機構配置領域であってモータに近接する第１の領域に凝縮部が配置された第１のヒートパイプと、ギア機構配置領域であって第１の領域よりもモータから離れている第２の領域に凝縮部が配置された第２のヒートパイプと、で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、重量増加を抑えつつモータの冷却性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ギア一体型電動モータ１００の平面図である。
【図２】ギア一体型電動モータ１００の側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】ヒートパイプ３を埋め込むための溝８０３が形成されたハウジング本体８ａを示す図である。
【図５】従来のギア一体型モータの場合の、モータ１とギア機構２との熱的な関係を説明する図である。
【図６】本実施の形態におけるモータ１とギア機構２との熱的な関係を示す説明する図である。
【図７】ヒートパイプ３の蒸発部３ｅを、モータステータ１ｂのステータコア端面に接触させた場合を示す図である。
【図８】エンドブラケット８ｂに形成されたヒートパイプ埋設用の溝を示す図であり、（ａ）は曲線状の溝８０４を示し、（ｂ）は直線状の溝８０５を示す。
【図９】ハウジング本体８ａの空洞８０６内に設けられたヒートパイプ３を示す図である。
【図１０】エンドブラケット８ｂに設けられたヒートパイプ３Ｌ，３Ｓを示す図である。
【図１１】ヒートパイプ３Ｓの形状を示す図である。
【図１２】モータハウジング８１とギア機構ハウジング８２とを締結具８０によって一体化して成るギア一体型モータ１００を示す図である。
【図１３】ギア一体型電動モータ１００が搭載されたハイブリッド電気自動車１０００の、リア駆動部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。尚、以下においては、主にハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）用のモータに本発明を適用した場合について説明するが、本発明の適用はこれに限られるものでない。
【００１１】
−第１の実施の形態−
図１〜４は本発明によるギア一体型電動モータの第１の実施の形態を示す図である。図１はギア一体型電動モータ１００の平面図であり、図２はギア一体型電動モータ１００の側面図である。
【００１２】
なお、以下では、図１３に示すように、ハイブリッド電気自動車(ＨＥＶ)１０００のリア駆動に用いられるギア一体型電動モータ１００を例に説明する。リア車輪１０２が設けられたリア車軸１０１は、後述するギア一体型電動モータ１００のギア軸２ｓに接続されている。ギア一体型電動モータ１００のモータ１は、バッテリ１０４を電源としてインバータ装置１０３により駆動制御される。
【００１３】
図２に示すように、ギア一体型電動モータ１００においては、モータ１とギア機構２とはハウジング８に内包されている。本実施の形態のハウジング８は、モータ収容部８０１とギア機構収容部８０２とが形成されたハウジング本体８ａと、ハウジング本体８ａの側面を覆うエンドブラケット８ｂとで構成されている。モータ１には不図示の電源部から電力が供給され、モータ１によりギア機構２を駆動すると、出力軸であるギア軸２ｓが回転駆動される。ギア軸２ｓは、例えば車両のリア側車軸に駆動力を与える。１ｓはモータ軸である。ハウジング本体８ａにはヒートパイプ３が設けられている。
【００１４】
図３は、図１のＡ−Ａ断面を示す図である。モータ収容部８０１にはモータ１が設けられている。巻き線１０が施されたモータステータ１ｂは、円筒状のモータ収容部８０１内に圧入等により固定されている。モータステータ１ｂの内部には、モータロータ１ａが回転可能に配置されている。モータロータ１ａのモータ軸１ｓは、ハウジング本体８ａおよびエンドブラケット８ｂに設けられた軸受１２によって支持されている。モータ軸１ｓに固定されたギア１１は、ギア機構２に設けられたギア２２と噛合している。ギア機構２には複数のギアが設けられている。
【００１５】
図４は、ハウジング本体８ａのヒートパイプ配設側を示したものである。ハウジング本体８ａには上述したように、モータ１が設けられるモータ収容部８０１と、ギア機構２が設けられるギア機構収容部８０２とが形成されている。なお、各収容部８０１，８０２にはモータ１およびギア機構２を配置するためのリブなど各種の構造体が形成されているが、図４はハウジング本体８ａの概略形状を示したものであり、それらの詳細構造は省略した。ハウジング本体８ａの側面には、ヒートパイプ３を埋め込むための溝８０３が形成されている。
【００１６】
図２に示すように、ヒートパイプ３は、蒸発部３ｅがハウジング８のモータ配置領域Ｓ１（モータ１の近傍）に配置され、凝縮部３ｃがギア機構配置領域Ｓ２（ギア機構２の近傍）に配置され、それらを繋ぐ接続部３００がモータ軸１Ｓとギア軸２Ｓとの間に配置されるように設けられている。ヒートパイプ３は管状の容器の中に作動流体を気液二相状態として封入したものであるが、本実施の形態で用いられているヒートパイプ３には、重力を利用して作動流体を還流させる重力式のヒートパイプが用いられている。そのため、ギア一体型電動モータ１００の鉛直方向に関して、凝縮部３ｃが蒸発部３ｅよりも高い位置となるようにヒートパイプ３は取り付けられている。ヒートパイプ３は、カシメ、溶接もしくは半田付け等により溝８０３に固定される。
【００１７】
ヒートパイプ３の一端を加熱し、他端を冷却すると、加熱側（蒸発部３ｅ）で作動流体の蒸発が起こり、蒸気が冷却側に到達し、冷却側（凝縮部３ｃ）で凝縮、凝縮液が容器の壁面を伝って再び加熱側（蒸発部３ｅ）に戻る。この作動流体の循環および相変化を繰り返すことにより、蒸発部３ｅから凝縮部３ｃへ熱を輸送する。凝縮液が蒸発部３ｅへと還流する際に重力を利用するため、蒸発部３ｅを凝縮部３ｃより下方としている。
【００１８】
一般的には、凝縮部３ｃと蒸発部３ｅの位置関係に制約がないヒートパイプとして、ループヒートパイプやドリームパイプ（振動流型ヒートパイプ）なども知られている。しかし、これらのヒートパイプに比べ、重力を利用するタイプのヒートパイプの方がヒートパイプ断面積あたりの熱輸送量は大幅に大きい。そのため、実装スペースに厳しい制約があるＨＥＶやＥＶ用としては、重力式のヒートパイプが好適である。もちろん、ループヒートパイプやドリームパイプを使用しても構わない。
【００１９】
図５，６はモータ１とギア機構２との熱的な関係を模式的に示したものであり、図５は従来のギア一体型モータの場合を示し、図６は本実施の形態の場合を示す。図５に示す従来のギア一体型モータでは、ヒートパイプ３が設けられていないので、モータ１とギア機構２とを熱的に接続するものは，ハウジング８によってのみとなっている。
【００２０】
図４に示したハウジング本体８ａの概略図では、モータ収容部８０１，ギア機構収容部８０２および溝８０３を除くその他の部分は金属部材で満たされているように記載されているが、実際には、軽量化を図るべく肉厚をなるべく薄くするように設計されている。また、モータ収容部８０１とギア機構収容部８０２との間の領域においても、空洞を設けるなどして軽量化を図っている。
【００２１】
このように、従来のギア一体型モータでは、ハウジング８によって構造的には一体化されているが、モータ１とギア機構２との温度を連動させる熱的一体化の配慮がなされておらず、モータ１とギア機構２との間の熱抵抗の低減が図れていなかった。図５（ａ）では、そのような構造のハウジング８の熱的な構造を熱的構造体４で示した。すなわち、モータ１とギア機構２とは、熱的構造体４によって熱的に接続されていることになる。
【００２２】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すギア一体型モータの温度履歴を概念的に示したものである。熱的な一体化が不充分で熱的構造体４の熱抵抗が大きいため、短時間負荷に対してはモータ１単独の熱容量しか寄与せず、図５（ｂ）に示すように、ギア機構２の温度上昇（曲線２ｃ）は小さく、それに対してモータ１の温度上昇（曲線１ｃ）は大きくなる。
【００２３】
一方、本実施の形態の場合には、図６（ａ）に示すように、熱的構造体４に加えて、ヒートパイプ３によってモータ１とギア機構２とが熱的に接続されており、図５（ａ）に対してモータ１とギア機構２との間の熱抵抗が大幅に低減される構造としている。このような構造とすることにより、モータ１の熱損失の一部がギア機構２側を経由して周囲空気に放散され、図６（ｂ）に示すように、ギア機構２の温度は曲線２ｃから曲線２ｐのように上昇し、モータ１の温度は曲線１ｃから曲線１ｐのように低下する。すなわち、ギア機構２の熱容量を活用できるので、モータ１の冷却系の熱時定数を増やすことができ、短時間負荷時におけるモータ１の温度上昇を抑えることができる。
【００２４】
さらに、ヒートパイプ３を追加するだけで、特許文献１の構成のように放熱器を別に設ける必要がないので、重量増加を抑えることができる。なお、図２や図４に示すようにハウジング８に埋設されている場合には、逆に、溝の部分のハウジング部材より軽くなる場合もある。
【００２５】
なお、ハウジング本体８ａに設けられたヒートパイプ３の蒸発部３ｅを、図７に示すようにモータステータ１ｂのステータコア端面に接触させるようにしても良い。それにより、モータ１からギア機構２への熱輸送をより効果的に行うことができる。もちろん電気的、構造的に許容されるのであれば、蒸発部３ｅをステータコイル１０に直接熱接触させても構わない。また、ギア機構２あるいはモータ１のハウジング８内にオイル１３が封入されている場合、モータ１下部のオイル１３が滞留している場所またはその近くに蒸発部３ｅを配置することにより、モータ１においてオイル１３の滞留箇所付近の温度が他に比べ、比較的高温になることを解消することができる。
【００２６】
（変形例）
上述した実施の形態では、ハウジング本体８ａにヒートパイプ３を設けたが、図８に示すように、ハウジング本体８ａの両側面に設けられたエンドブラケット８ｂに埋設するようにしても良い。図８（ａ），（ｂ）はエンドブラケット８ｂの内面側を示す図である。図８（ａ）に示す例では、モータ１に対向する領域１ｃおよびギア機構２に対向する領域２ｃを避けるように溝８０４を形成し、その溝８０４内にヒートパイプ３を曲げて埋設するようにした。
【００２７】
一方、図８（ｂ）に示す例では、直線的な溝８０５を形成し、その溝８０５内に直線状のヒートパイプ３を埋設するようにした。エンドブラケット８ｂに埋設する場合、ヒートパイプ３が二点鎖線で示す領域１ｃ、２ｃに対向していても、モータ１およびギア機構２と干渉することがないので、図８（ｂ）のような配置が可能である。
【００２８】
このようにエンドブラケット８ｂにヒートパイプ３を設けた場合、モータ１の熱は、ハウジング本体８ａ、エンドブラケット８ｂ、ヒートパイプ３のように伝達される。ただし、潤滑あるいは冷却のために、ギア機構２あるいはモータ１のハウジング８内にオイルが封入されている場合には、オイルが、ヒートパイプ３とハウジング８もしくはエンドブラケット９の隙間に侵入し、両者の熱接触を向上させる効果が期待できる。また、ヒートパイプ３と対向するハウジング本体８ａまたはモータステータ１ｂとの間に、熱伝導性の良い充填物（樹脂等）を設けるようにしても良い。
【００２９】
図８のようにヒートパイプ３をエンドブラケット８ｂに埋設する構造とすることにより、ギア一体型電動モータ１００の外形サイズ、つまり実装容積をほとんど増やすことなくヒートパイプ３を付設することができる。また、ヒートパイプ３を埋設する構造とすることにより、埋設しない場合に比べ、ヒートパイプ３の振動を抑制する効果も期待できる。なお、図８では、ヒートパイプ３をエンドブラケット８ｂの内側の面に埋設したが、外面側に埋設してもよい。
【００３０】
なお、ヒートパイプ３が破損すると、内部の作動流体が漏れて機能しなくなる恐れがある。したがって、図８のようにエンドブラケット８ｂの内面側にヒートパイプ３を埋設する構造とすることにより、エンドブラケット８ｂもしくはハウジング本体８ａによって、石などの飛来物からヒートパイプ３を保護することができ、冷却性能の低下を防止する効果を得ることができる。
【００３１】
ところで、ハウジング本体８ａの構造が図９に示すように形状の場合、ハウジング本体８ａの端面ではなく、内部領域にもヒートパイプ３を配置することができる。図９に示す例では、モータ収容部８０１とギア機構収容部８０２との間に空洞８０６が形成されており、ヒートパイプ３はその空洞８０６内に配置されている。そして、ヒートパイプ３の蒸発部３ｅはモータ収容部８０１の壁部８０１ａに固定され、凝縮部３ｃはギア機構収容部８０２の壁部８０２ａに固定されている。
【００３２】
上述したように、ヒートパイプ３の作動流体の還流時には重力を利用するため、ハウジング８にヒートパイプ３を取り付ける場合には、ヒートパイプ３の取り付け姿勢が重要となる。特に、車両搭載のギア一体型電動モータの場合、モータ１の駆動力が要求される悪路条件の一つに急勾配の登板が挙げられ、急勾配で傾斜した際にもヒートパイプ３が所定の熱輸送性能を確保する必要がある。すなわち、急勾配で傾斜した際に、凝縮部３ｃが蒸発部３ｅよりも鉛直上方に位置するような配置とするとともに、作動流体の還流が可能なように凝縮部３ｃが傾斜している必要がある。
【００３３】
上述した図２において、角度θは、ヒートパイプ３の凝縮部３ｃの軸方向ベクトル６と水平方向との成す角度である。この角度θが、ギア一体型電動モータ１００が搭載される車両に要求される勾配角よりも大きければ、ヒートパイプ３の延在方向の角度（水平方向に対する角度）が最大勾配角よりも大きくなり、ヒートパイプ３の熱輸送性能を確保することができる。例えば、車両に要求される勾配が２０％の場合、角度θが１１．３度以上となるようにヒートパイプ３を配置すればよい。
【００３４】
−第２の実施の形態−
図１０，１１は本発明の第２の実施の形態を示す図である。作動流体を用いるヒートパイプ３においては、作動流体の温度が融点以下になると凝固してしまい、作動流体の循環ひいてはヒートパイプ３の熱輸送ができなくなる問題が発生する。例えば、潜熱が大きいということから作動流体として一般的に用いられる水の場合は、０℃以下になると凍結の問題が発生する。一方、ＨＥＶもしくはＥＶ用のモータ１の駆動力が要求される悪路条件の一つに、雪道やアイスバーンなど低温時にすべりやすい路面を走行する条件が挙げられる。このような低温状況下で使用された場合においても、ヒートパイプ３は所定の熱輸送性能を発揮する必要がある。
【００３５】
そこで、第２の実施の形態では、図１０，１１のような構成を採用することで、低温時のヒートパイプ３の性能を確保できるようにした。図１０はエンドブラケット８ｂの内表面側（ハウジング本体８ａに対向する側）を示したものであり、エンドブラケット８ｂの内表面には、複数のヒートパイプ３Ｌ，３Ｓが設けられている。
【００３６】
図１１は、ヒートパイプ３Ｓの形状を示す図である。なお、図示は省略したが、ヒートパイプ３Ｌもヒートパイプ３Ｓと同様の形状をしている。ヒートパイプ３Ｓはコの字形状に折れ曲がっており、ハウジング本体８ａに端面にほぼ平行な接続部３００は、図示しないエンドブラケット８ｂの内表面側に埋設されている（図１０参照）。ヒートパイプ３Ｓの蒸発部３ｅを含む一方の端部、および、凝縮部３ｃを含む他方の端部は、接続部３００に対してハウジング本体８ａ方向に折れ曲がっていて、ハウジング本体８ａ内に埋設されている。
【００３７】
なお、図１１に示すようにヒートパイプ３をコの字形状に屈曲させて、凝縮部３ｃおよび蒸発部３ｅをハウジング本体８ａの厚さ方向（モータ１の軸方向）に埋設する方法は、図２に示す構成や、図４に示すような構成に対しても適用することができる。このように、凝縮部３ｃおよび蒸発部３ｅをハウジング本体８ａの厚さ方向に埋設することで、蒸発部３ｅの全体を発熱部であるモータ１に近接して配置するとともに、凝縮部３ｃの全体をギア機構２に近接させることができる。
【００３８】
ヒートパイプ３Ｓの凝縮部３ｃは、ハウジング本体８ａの比較的にモータ１に近い領域（図１０の一点鎖線の左側の領域Ｃ）に配置されている。一方、ヒートパイプ３Ｌの凝縮部３ｃは、モータ１に対してヒートパイプ３Ｓの場合よりも遠くに離れた領域（図１０の一点鎖線の右側の領域Ｄ）に配置されている。このように、図１０に示した例では、配置形態に関して２つの種類のヒートパイプ３Ｌ，３Ｓを備えるようにした。
【００３９】
このような構成で、低温時においてヒートパイプ３Ｌ，３Ｓが凍結している場合を考える。モータ１が駆動開始されると、まず、モータ１に比較的近いヒートパイプ３Ｓの凝縮部３ｃがモータ１の発熱により高温になり、作動流体の融点を超える。その結果、ヒートパイプ３Ｓが機能して、モータ１の熱をギア機構２側に伝達される。また、このときの外気温が低いことから、モータステータ１ｂ、モータロータ１ａとギア機構２との温度差が大きく、モータ１に近い側に凝縮部３ｃがあるヒートパイプ３Ｓのみで十分な冷却性能を得ることができる。
【００４０】
さらに、モータ１の負荷が続き、ギア機構２側が温められてくると、モータ１から遠い側に凝縮部３ｃがあるヒートパイプ３Ｌの作動流体が次第に融解され、ついには、全てのヒートパイプ３Ｌ，３Ｓが機能するようになる。両方のヒートパイプ３Ｌ，３Ｓが機能するようになった場合、ヒートパイプ３Ｌの方が両端の温度差が大きいので、熱輸送量が飛躍的に増加する。
【００４１】
このように、本実施の形態では、低温時のヒートパイプ３の性能を確保する手段として、凝縮部３ｃがモータ１に近いヒートパイプ３Ｓと、凝縮部３ｃをモータ１から遠く離して配置したヒートパイプ３Ｌとの２種類のヒートパイプを設けるようにした。それにより、低温時であってもモータ起動直後からヒートパイプ３Ｓが機能し、それによるギア機構２の温度上昇につれて、より熱輸送能力の高いヒートパイプ３Ｌが機能するようになる。
【００４２】
なお、図１０，１１のように凝縮部３ｃの配置形態を異ならせる代わりに、ヒートパイプ３内の作動流体の成分を変えることにより、図１０，１１に示す実施形態と同様の作用効果を得ることもできる。例えば、フッ素系不活性冷媒のような融点が周囲温度（氷点）よりも低いものを作動流体としたヒートパイプ３を使用する。あるいは、作動流体の水と一緒に、不活性かつ動作温度範囲で非凝縮性の気体、例えばヘリウムを封入した可変コンダクタンスヒートパイプを使用する。また、外気温が低い場合にはモータロータ１ａとモータステータ１ｂとの許容温度差が大きくなることから、ヒートパイプ３の熱輸送量が小さくなることを許容して、動作温度範囲内に融点がある、融点ａ、融点ｂ、融点ｃ、…の作動流体をおのおの封入したヒートパイプを、組み合わせて使用するようにしても良い。
【００４３】
なお、上述した実施の形態では、共通のハウジング本体８ａ内にモータ１とギア機構２を収納するようにしたが、図１２に示すように、別々のハウジングに収納するようにしても良い。図１２に示す例では、モータ１はモータハウジング８１に収納され、ギア機構２はギア機構ハウジング８２内に収納されている。モータハウジング８１とギア機構ハウジング８２とは締結具８０によって一体化される。ヒートパイプ３は、モータハウジング８１およびギア機構ハウジング８２の外周側に埋設されている。このような構造であっても、上記実施の形態と同様の冷却性能向上効果を得ることができる。
【００４４】
ところで、先述のように、ヒートパイプ３が凍結したり破損したりした場合や、作動流体の凝縮液が還流できないような姿勢になった場合には、所定の熱輸送量が確保できなくなる。また、ヒートパイプ３にはある熱輸送量を超えると還流量が蒸発量を下回り、熱輸送できなくなるという特性がある。これらの場合については、モータ１内の温度をサーミスタなどでモニタすれば、温度異常により検知することが可能である。また、温度異常を検知した場合には、制御上モータ１の出力を低減させることによりモータ１の過熱を回避できる。
【００４５】
また、上記実施の形態においては、電気車の一種であるハイブリッド電気自動車(ＨＥＶ)用のモータについて説明したが、他の電気車、例えば電気自動車や電気鉄道車両、電動建設機械や、ギア一体型電動モータを備える産業機械についても、同様に適用可能である。いずれの場合においても、ギア機構２とモータ１との間にヒートパイプ３を、ヒートパイプ３の蒸発部３ｅがモータ側、凝縮部３ｃがギア機構２側であって、凝縮部３ｃが蒸発部３ｅより上方となるように配置することにより、上述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、上述した実施の形態では、モータ軸１ｓとギア軸２ｓとが互いに平行となるようにモータ１とギア機構２とが配置される場合を例に説明したが、モータ軸１ｓとギア軸２ｓとが同一方向を向くようにモータ１とギア機構２とが配置される構成のギア一体型電動モータにも、本発明は同様に適用できる。
【００４６】
上述した各実施形態はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施形態での効果を単独あるいは相乗して奏することができるからである。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１：モータ、１ａ：モータロータ、１ｂ：モータステータ、１Ｓ：モータ軸、２ギア機構、２Ｓ：ギア軸、３，３Ｌ，３Ｓ：ヒートパイプ、３ｃ：凝縮部、３ｅ：蒸発部、８：ハウジング、８ａ：ハウジング本体、８ｂ：エンドブラケット、８０：締結具、８１：モータハウジング、８２：ギア機構ハウジング、１００：ギア一体型電動モータ、３００：接続部、８０１：モータ収容部、８０２：ギア機構収容部、８０３，８０４，８０５：溝、８０６：空洞、Ｓ１：モータ配置領域、Ｓ２：ギア機構配置領域、１０００：ハイブリッド電気自動車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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