(57)【要約】【課題】部品の製造が容易であり、かつ冷却効率の良い水冷モータ構造および水冷用ハウジングを提供する。【解決手段】水冷用ハウジング１００は、ほぼ円筒状の内壁に所定の角度間隔で中心軸方向に直立した複数の仕切り壁を有し、これら複数の仕切り壁とモータ４０の外周面との間に中心軸に沿って互いに平行に伸びる複数の往流路および複数の復流路が形成された筒状流路部２０と、その第１の開口を塞ぐとともに、復流路を後続の往流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第１の蓋部１０と、筒状流路部２０の第２の開口を塞ぐとともに、往流路を後続の復流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第２の蓋部３０と、第１の蓋部１０に設けられ、筒状流路部２０の複数の流路のうちの最初の往流路の入口につながる給水部１６ａと、第１の蓋部１０の最後の復流路の出口につながる、または、第２の蓋部３０の最後の往流路の出口につながる排水部１７ａとを備える。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを収容する水冷用ハウジングを備え、前記水冷用ハウジングを流れる冷却水により前記モータを冷却する水冷モータ構造であって、
前記水冷用ハウジングは、
ほぼ円筒状の内壁に所定の角度間隔で中心軸方向に直立した複数の仕切り壁を有し、これら複数の仕切り壁と前記モータの外周面との間に中心軸に沿って互いに平行に伸びる複数の往流路および複数の復流路が形成された筒状流路部と、
前記筒状流路部の第１の開口を塞ぐとともに、前記筒状流路部の復流路を後続の往流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第１の蓋部と、
前記筒状流路部の第２の開口を塞ぐとともに、前記筒状流路部の往流路を後続の復流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第２の蓋部と、
前記第１の蓋部に設けられ、前記筒状流路部の前記複数の流路のうちの最初の往流路の入口につながる給水部と、
前記第１の蓋部の最後の復流路の出口につながる、または、前記第２の蓋部の最後の往流路の出口につながる排水部と
を備えたことを特徴とする水冷モータ構造。
【請求項２】
前記筒状流路部の内壁の断面形状は、軸方向の一端から他端までの任意の位置で同一である請求項１に記載の水冷モータ構造。
【請求項３】
前記第１および第２の蓋部に設けられる折り返し流路は、当該蓋部の内側に設けられた前記筒状流路部の隣接する２つの流路を連結する空洞により構成される請求項１または２に記載の水冷モータ構造。
【請求項４】
外部から冷却水の供給を受けて前記水冷用ハウジングに流す給水部と、前記水冷用ハウジングを通過した冷却水を外部へ排出する排水部を前記第１の蓋部に設けた請求項１、２または３に記載の水冷モータ構造。
【請求項５】
外部から冷却水の供給を受けて前記水冷用ハウジングに流す給水部を前記第１の蓋部に設け、前記水冷用ハウジングを通過した冷却水を外部へ排出する排水部を前記第２の蓋部に設けた請求項１、２または３に記載の水冷モータ構造。
【請求項６】
前記水冷用ハウジングは、第１および第２のモータに対応する、互いに平行に連結された第１および第２の空間を有し、
１組の前記給水部と前記排水部は前記第１および第２の空間に共用され、
前記給水部に供給された冷却水は前記第１の空間内の複数の流路を流れた後、前記第２の空間内の複数の流路を流れて、前記排水部から排出される
請求項１〜５のいずれかに記載の水冷モータ構造。
【請求項７】
モータを収容し、冷却水により前記モータを冷却する水冷用ハウジングであって、
ほぼ円筒状の内壁に所定の角度間隔で中心軸方向に直立した複数の仕切り壁を有し、これら複数の仕切り壁と前記モータの外周面との間に中心軸に沿って互いに平行に伸びる複数の往流路および複数の復流路が形成された筒状流路部と、
第１の開口を塞ぐとともに、前記筒状流路部の復流路を後続の往流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第１の蓋部と、
前記筒状流路部の第２の開口を塞ぐとともに、前記筒状流路部の往流路を後続の復流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第２の蓋部と、
前記第１の蓋部に設けられ、前記筒状流路部の前記複数の流路のうちの最初の往流路の入口につながる給水部と、
前記第１の蓋部の最後の復流路の出口につながる、または、前記第２の蓋部の最後の往流路の出口につながる排水部と
を備えたことを特徴とする水冷用ハウジング。
【請求項８】
前記筒状流路部の内壁の断面形状は、軸方向の一端から他端までの任意の位置で同一である請求項７に記載の水冷用ハウジング。
【請求項９】
前記第１および第２の蓋部に設けられる折り返し流路は、当該蓋部の内側に設けられた前記筒状流路部の隣接する２つの流路を連結する空洞により構成される請求項７または８に記載の水冷用ハウジング。
【請求項１０】
外部から冷却水の供給を受けて前記水冷用ハウジングに流す給水部と、前記水冷用ハウジングを通過した冷却水を外部へ排出する排水部を前記第１の蓋部に設けた請求項７、８または９に記載の水冷用ハウジング。
【請求項１１】
外部から冷却水の供給を受けて前記水冷用ハウジングに流す給水部を前記第１の蓋部に設け、前記水冷用ハウジングを通過した冷却水を外部へ排出する排水部を前記第２の蓋部に設けた請求項７、８または９に記載の水冷用ハウジング。
【請求項１２】
前記筒状流路部として、第１および第２のモータに対応する、互いに平行に連結された第１および第２の空間を有し、
１組の前記給水部と前記排水部は前記複数の筒状流路部に共用され、
前記給水部に供給された冷却水は前記第１の空間内の複数の流路を流れた後、前記第２の空間の複数の流路を流れて、前記排水部から排出される請求項７〜１１のいずれかに記載の水冷用ハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造しやすく冷却能力の高い水冷モータ構造および水冷用ハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
小型かつ大出力のモータ（電動機）においてはその動作時の発熱が無視できず、場合によってはモータ巻線の焼き切れなどの不具合が発生する。
【０００３】
従来、モータの水冷構造として、固定子および回転子を嵌装する円筒状フレームの内筒および外筒間の空間に冷却水流路を設ける電動機用冷却装置が提案されている（特許文献１）。この装置は、冷却水流路中に複数の仕切板を円筒状フレームの軸方向に沿って設けるようにし、冷却水入口管から供給される冷却水を、円筒状フレームの一端側と他端側との間で交互に方向を変えながら、冷却水出口管へ向けて案内する構成を有している。同様の構成が特許文献２，３にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１３６５４０号公報
【特許文献２】実開平５−８８１８５号公報
【特許文献３】特開２００７−１４３２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、冷却水入口管から供給される冷却水を、円筒状フレームの一端側と他端側との間で交互に方向を変えながら、冷却水出口管へ向けて案内する構成を実現するために、内筒と外筒の間の空間を仕切る、軸方向に延びる仕切りが、フレームの一端側と他端側とで交互に後退した構造となっている。この構造により、円筒状フレームの一端と他端における仕切りの後退した部分が冷却水の折り返し流路として機能する。
【０００６】
また、円筒状フレームは、内筒と外筒、および、その間の空間を仕切る仕切りが一体化された構造を有している。このようなフレーム構造は、特許文献２，３に記載の装置では鋳型を用いた鋳造によって形成されている。
【０００７】
上記のような従来のモータ水冷構造では、モータフレーム自体を特別な構造にしなければならないため、既存のモータに適用できないという不都合があった。
【０００８】
また、モータフレームの構造は冷却水流路の断面形状が一定でないため、切削や押出成形、などの製造方法で製造することが容易でなかった。
【０００９】
本発明は、このような背景においてなされたものであり、部品の製造が容易であり、かつ冷却効率の良い水冷モータ構造および水冷用ハウジング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】
【００１０】
本発明による水冷モータ構造は、モータを収容する水冷用ハウジングを備え、前記水冷用ハウジングを流れる冷却水により前記モータを冷却する水冷モータ構造であって、前記水冷用ハウジングは、ほぼ円筒状の内壁に所定の角度間隔で中心軸方向に直立した複数の仕切り壁を有し、これら複数の仕切り壁と前記モータの外周面との間に中心軸に沿って互いに平行に伸びる複数の往流路および複数の復流路が形成された筒状流路部と、前記筒状流路部の第１の開口を塞ぐとともに、前記筒状流路部の復流路を後続の往流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第１の蓋部と、前記筒状流路部の第２の開口を塞ぐとともに、前記筒状流路部の往流路を後続の復流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第２の蓋部と、前記第１の蓋部に設けられ、前記筒状流路部の前記複数の流路のうちの最初の往流路の入口につながる給水部と、前記第１の蓋部の最後の復流路の出口につながる、または、前記第２の蓋部の最後の往流路の出口につながる排水部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
前記複数の往流路および複数の復流路の各流路は、水冷用ハウジングにモータを収容した状態で、前記筒状流路部の内壁および仕切り壁とモータの外周面（外壁）とによって構成される。
【００１２】
前記筒状流路部の内壁の断面形状は、典型的には、軸方向の一端から他端までの任意の位置で同一である。
【００１３】
前記第１および第２の蓋部に設けられる折り返し流路は、当該蓋部の内側に設けられた前記筒状流路部の隣接する２つの流路を連結する空洞により構成される。すなわち、隣接する往流路と復流路の間の連結は第１および第２の蓋部に設けられた折り返し流路により実現される。
【００１４】
外部から冷却水の供給を受けて前記水冷用ハウジングに流す給水部と、前記水冷用ハウジングを通過した冷却水を外部へ排出する排水部とは前記第１の蓋部に設けることができる。あるいは、外部から冷却水の供給を受けて前記水冷用ハウジングに流す給水部を前記第１の蓋部に設け、前記水冷用ハウジングを通過した冷却水を外部へ排出する排水部を前記第２の蓋部に設けることもできる。
【００１５】
前記水冷用ハウジングは、第１および第２のモータに対応する、互いに平行に連結された第１および第２の空間を有し、１組の前記給水部と前記排水部は前記第１および第２の空間に共用され、前記給水部に供給された冷却水は前記第１の空間内の複数の流路を流れた後、前記第２の空間内の複数の流路を流れて、前記排水部から排出されるようにしてもよい。
【００１６】
本発明による水冷用ハウジングは、モータを収容し、冷却水により前記モータを冷却する水冷用ハウジングであって、ほぼ円筒状の内壁に所定の角度間隔で中心軸方向に直立した複数の仕切り壁を有し、これら複数の仕切り壁と前記モータの外周面との間に中心軸に沿って互いに平行に伸びる複数の往流路および複数の復流路が形成された筒状流路部と、第１の開口を塞ぐとともに、前記筒状流路部の復流路を後続の往流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第１の蓋部と、前記筒状流路部の第２の開口を塞ぐとともに、前記筒状流路部の往流路を後続の復流路へ連結する複数の折り返し流路を有する第２の蓋部と、前記第１の蓋部に設けられ、前記筒状流路部の前記複数の流路のうちの最初の往流路の入口につながる給水部と、前記第１の蓋部の最後の復流路の出口につながる、または、前記第２の蓋部の最後の往流路の出口につながる排水部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、水冷モータ構造の部品の製造が容易であり、かつ冷却効率の良い水冷モータ構造および水冷用ハウジングが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態によるモータ水冷構造の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態によるモータ水冷構造を別角度から見た斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態によるモータの外観例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態による筒状流路部を軸方向から見た正面図および斜め外方から見た斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態による第１の蓋部を軸方向内側から見た正面図および、そのＡ−Ａ矢視断面図、斜め内側から見た斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態による第２の蓋部を軸方向内側から見た正面図、そのＡ−Ａ矢視断面図および斜め内側から見た斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態によるモータをハウジングに収容した状態の正面図と、そのＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における第１の蓋部をモータのシャフトに直交する平面で切断した斜視図である。
【図９】図２に示したモータ水冷構造において、モータのシャフトに直交する平面で筒状流路部を切断した、第１の蓋部側部分の斜視図である。
【図１０】図２に示したモータ水冷構造において、モータのシャフトに直交する平面で第２の蓋部を切断した、筒状流路部側部分の斜視図である。
【図１１】図９において切断した第２の蓋部を内側から見た斜視図である。
【図１２】図８、図９、図１０に対応し、本実施の形態のモータ冷却構造における冷却水の流れを示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態の応用例の外観を示す図である。
【図１４】図１３の応用例の３カ所で切断して示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１、図２は、本実施の形態によるモータ水冷構造を、それぞれ別角度から見た斜視図である。
【００２１】
このモータ水冷構造は、モータ４０を水冷用のハウジング１００に収容したものである。図１、図２では、モータ４０の回転シャフト４３と端部カバー４２とがハウジング１００から露出して見えている。ハウジング１００は、大別して、中央の筒状流路部２０と、その両端に結合される第１の蓋部１０および第２の蓋部３０により構成される。筒状流路部２０と、第１の蓋部１０および第２の蓋部３０は、金属、重合体、セラミックス等の材料の剛性を有する任意の材料で製造することができる。
【００２２】
筒状流路部２０は、ほぼ円筒状の形状を有し、そのほぼ円筒状の内壁に所定の角度間隔で中心軸方向に直立した複数の仕切り壁を有し、これら複数の仕切り壁と前記モータの外周面との間に円筒の中心軸に沿って互いに平行に伸びる複数の往流路および複数の復流路が形成されている。本明細書において「往流路」とは、後述する給水管のある蓋部側から他方の蓋部の方向へ冷却水を流す流路をいい、これと逆向きに冷却水を流す流路を「復流路」という。これらの流路は、円筒状内壁に形成された、中心軸に沿って互いに平行に伸びる複数の凹溝と把握することもできる。
【００２３】
第１の蓋部１０は、筒状流路部２０の第１の開口を塞ぐとともに、筒状流路部２０の復流路を後続の往流路へ連結する複数の折り返し流路を有する。本実施の形態では、第１の蓋部１０に、外部から冷却水（液体）を受けて筒状流路部２０に供給する給水管１６ａ（給水部）と、筒状流路部２０を流れた冷却水を外部へ排出する排水管１７ａ（排水部）を有している。
【００２４】
給水管１６ａは、第１の蓋部１０に設けられ、筒状流路部２０の複数の流路のうちの最初の往流路の入口につながっている。
【００２５】
排水管１７ａは、第１の蓋部１０の最後の復流路の出口につながっている。図示しないが、この代わりに、排水管１７ａは、第２の蓋部３０の最後の往流路の出口につながるように第２の蓋部３０に設けてもよい。
【００２６】
第２の蓋部３０は、ほぼドーナツ状の形状を有し、モータ４０のシャフト４３およびカバー４２が開口３５（図２）から突出した状態で、筒状流路部２０の第２の開口を塞ぐとともに、その内側の周縁全体に亘って、筒状流路部２０の往流路を後続の復流路へ連結する複数の折り返し流路を有する。
【００２７】
なお、特に限定するものではないが、モータ４０に電源を供給する配線（ケーブル）は端部カバー４２から外部へ導出される。
【００２８】
図３は、モータ４０の外観例を示している。ハウジング１００はこのモータ４０の外形に合わせて構成される。ほぼ円筒形状のモータ４０の一端から回転シャフト４３が突出している。このシャフト４３が突出した面には複数の（この例では４個）ネジ溝４４が設けられている。図１に示したように第１の蓋部１０の外側平面に設けられたネジ孔１８から、モータ４０のネジ溝４４にネジ（図示せず）が螺合されることにより、蓋部１０がモータ４０に固定される。蓋部１０の湾曲側面にもネジ孔１９が設けられている。このネジ孔１９から、モータ４０の外周に設けられたネジ溝４６にネジが螺合される。なお、これらのネジによる蓋部１０のモータ４０への固定は固定手段の一例であって、これらに限るものではない。端部カバー４２は、その一端がモータ４０の端部４７に当接した状態で固定される。
【００２９】
図４（ａ）（ｂ）に、筒状流路部２０を軸方向から見た正面図および斜め外方から見た斜視図を示す。
【００３０】
この図から分かるように、筒状流路部２０は円筒状の本体の内壁に、所定間隔で軸方向に延びた仕切り壁２１〜２８が、円筒中心に向かって直立して設けられている。図４（ａ）に示した破線円形２９はモータ４０の外周形状に対応した円筒状の空間を示している。この筒状流路部２０にモータ４０を収容したとき、仕切り壁２１〜２８の自由端がモータ４０の外周面へ当接するように構成されている。この構成により、筒状流路部２０のほぼ円筒状の内壁と仕切り壁２１〜２８とモータ４０の外壁（外周面）とにより、複数（この例では８個）の流路２１ａ〜２８ａが形成される。仕切り壁２１〜２８はすべて同一サイズで、同一の板状形状を有する。モータ４０の外周面を万遍なく冷却するためには、隣接する流路を隔てる仕切り壁の厚さは極力薄くすることが好ましい。基本的には、流路２１ａ〜２８ａのサイズ、すなわち断面積、または円周角度をすべて一定とすることにより、各流路に均一に冷却水を安定的に流すことができる。
【００３１】
但し、本実施の形態では、ハウジング１００の給水管１６ａにつながる流路２１ａ内と、排水管１７ａにつながる流路２８ａ内に温度センサ（図示せず）を配置しており、その抵抗を考慮して両流路の断面積を他の流路の断面積より大きくしてある。２つの温度センサのうち１つは予備のセンサである。
【００３２】
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に、第１の蓋部１０を軸方向内側から見た正面図および、そのＡ−Ａ矢視断面図、斜め内側から見た斜視図を示す。図１と上下が逆になっていることに留意されたい。
【００３３】
第１の蓋部１０は、筒状流路部２０の一端の開口部を覆うように筒状流路部２０の当該一端に接合される。すなわち、筒状流路部２０の円筒端部が、互いの回転角度を合わせた状態で、蓋部１０の端部に形成された肩部１０ａに嵌合するように連結される。この連結は、本実施の形態では耐水性の接着剤を用いて行う。連結の方法は接着剤に限るものではなく、従来の任意の手段を利用することができる。水密性の維持は弾性のパッキン等を用いて行ってもよい。
【００３４】
蓋部１０は、その側部に、給水管１６ａが接続される給水口１６と、排水管１７ａが接続される排水口１７を有する。
【００３５】
また、蓋部１０は、筒状流路部２０の仕切り壁２１，２２，２４，２６，２８にそれぞれ対応する仕切り壁１１，１２，１３，１４，１５を有する。これらの仕切り壁１１〜１５は、蓋部１０の環状空洞の内壁に所定の角度間隔で中心軸方向に直立している。ハウジング１００にモータを収容したとき、仕切り壁１１〜１５の自由端がモータ４０の外周面へ当接するように構成されている。蓋部１０内において、仕切り壁１１と仕切り壁１２の間に給水室１１ａが形成される。給水室１１ａから外部へ給水口１６が開いている。給水室１１ａは筒状流路部２０の最初の流路２１ａに対応し、給水管１６ａから供給された冷却水を流路２１ａへ案内する。給水室１１も冷却用ハウジング１００の全流路の一部を構成する。
【００３６】
仕切り壁１２と仕切り壁１３の間に折り返し流路１２ａが形成される。「折り返し流路」は、蓋部１０の内側に設けられた筒状流路部２０の隣接する２つの流路を連結する空洞により構成される。折り返し流路１２ａは、筒状流路部２０の流路２２ａ，２３ａに対向し、流路２２ａから流れてくる冷却水を流路２３ａへ折り返すように案内する。
【００３７】
仕切り壁１３と仕切り壁１４の間に折り返し流路１３ａが形成される。この折り返し流路１３ａは、筒状流路部２０の流路２４ａ，２５ａに対向し、流路２４ａから流れてくる冷却水を流路２５ａへ折り返すように案内する。
【００３８】
仕切り壁１４と仕切り壁１５の間に折り返し流路１４ａが形成される。この折り返し流路１４ａは、筒状流路部２０の流路２６ａ，２７ａに対向し、流路２６ａから流れてくる冷却水を流路２７ａへ折り返すように案内する。
【００３９】
仕切り壁１５と仕切り壁１１の間には排水室１５ａが形成される。排水室１５ａから外部へ排水口１７が開いている。排水室１５ａも冷却用ハウジング１００の全流路の一部を構成する。
【００４０】
図６（ａ）（ｂ）（ｃ）に、第２の蓋部３０を軸方向内側から見た正面図、そのＡ−Ａ矢視断面図および斜め内側から見た斜視図を示す。
【００４１】
第２の蓋部３０は、筒状流路部２０の他端の開口部を覆うように筒状流路部２０に接合される。すなわち、筒状流路部２０の円筒端部が、互いの回転角度を合わせた状態で、蓋部３０の端部に形成された肩部３０ａに嵌合するように連結される。この連結は、本実施の形態では耐水性の接着剤を用いて行う。連結の方法は接着剤に限るものではなく、従来の任意の手段を利用することができる。水密性の維持は弾性のパッキン等を用いて行ってもよい。
【００４２】
また、蓋部３０は、筒状流路部２０の仕切り壁２１，２３，２５，２７にそれぞれ対応する仕切り壁３１，３２，３３，３４を有する。これらの仕切り壁３１〜３４は、蓋部３０の環状の空洞の内壁に所定の角度間隔で中心軸方向に直立している。ハウジング１００にモータを収容したとき、仕切り壁３１〜３４の自由端がモータ４０の外周面へ当接するように構成されている。
【００４３】
蓋部３０内において、仕切り壁３１と仕切り壁３２の間に折り返し流路３１ａが形成される。折り返し流路３１ａは筒状流路部２０の流路２１ａ，２２ａに対向し、流路２１ａから供給された冷却水を流路２２ａへ案内する。
【００４４】
仕切り壁３２と仕切り壁３３の間に折り返し流路３２ａが形成される。折り返し流路３２ａは筒状流路部２０の流路２３ａ，２４ａに対向し、流路２３ａから供給された冷却水を流路２４ａへ案内する。
【００４５】
仕切り壁３３と仕切り壁３４の間に折り返し流路３３ａが形成される。折り返し流路３３ａは筒状流路部２０の流路２５ａ，２６ａに対向し、流路２５ａから供給された冷却水を流路２６ａへ案内する。
【００４６】
仕切り壁３４と仕切り壁３１の間に折り返し流路３４ａが形成される。折り返し流路３４ａは筒状流路部２０の流路２７ａ，２８ａに対向し、流路２７ａから供給された冷却水を流路２８ａへ案内する。
【００４７】
蓋部３０の外側端部には開口３５が設けられている。この開口３５にモータ４０の端部が嵌入する。開口３５におけるモータ４０の端部と蓋部３０とは接着剤またはパッキン等により水密に結合される。
【００４８】
図７（ａ）（ｂ）は、モータ４０をハウジング１００に収容した状態の正面図と、そのＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００４９】
図７（ｂ）に良く現れているように、蓋部１０と筒状流路部２０とは、蓋部１０の端部の肩部１０ａに、筒状流路部２０の一端の円周端部が嵌合することにより連結される。同様に、蓋部３０と筒状流路部２０とは、蓋部３０の端部の肩部３０ａに、筒状流路部２０の他端の円周端部が嵌合することにより連結される。流路１３ａ，２５ａ，３３ａの内側の壁面はモータの外周壁面が構成している。他の流路ならびに給水室１１ａおよび排水室１５ａについても同様である。
【００５０】
図８は、蓋部１０をモータのシャフト４３に直交する平面で切断した斜視図である。この切断面は、給水管１６ａおよび排水管１７ａの管の断面も示している。
【００５１】
図９は、図２に示したモータ水冷構造において、モータのシャフト４３に直交する平面で筒状流路部２０を切断した、第１の蓋部１０側部分の斜視図である。図９および後続の断面図において、モータ４０は便宜上、稠密な部材として示してある。
【００５２】
図１０は、図２に示したモータ水冷構造において、モータのシャフト４３に直交する平面で第２の蓋部３０を切断した、筒状流路部２０側部分の斜視図である。図１１は、その切断した第２の蓋部３０を内側から見た斜視図である。
【００５３】
図１２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図８、図９、図１０に対応し、本実施の形態のモータ冷却構造における冷却水の流れを示している。
【００５４】
外部の給水タンク等（図示せず）から供給された冷却水は、蓋部１０の給水管１６ａから給水室１１ａを経由して筒状流路部２０の流路２１ａ（往流路）へ流れ込む。流路２１ａ内の冷却水は、蓋部３０の折り返し流路３１ａに達し、ここで筒状流路部２０の流路２２ａ（復流路）へ案内される。
【００５５】
流路２２ａ内の冷却水は、蓋部１０の折り返し流路１２ａに達し、ここで筒状流路部２０の流路２３ａ（往流路）へ案内される。流路２３ａ内の冷却水は、蓋部３０の折り返し流路３２ａに達し、ここで筒状流路部２０の流路２４ａ（復流路）へ案内される。
【００５６】
流路２４ａ内の冷却水は、蓋部１０の折り返し流路１３ａに達し、ここで筒状流路部２０の流路２５ａ（往流路）へ案内される。流路２５ａ内の冷却水は、蓋部３０の折り返し流路３３ａに達し、ここで筒状流路部２０の流路２６ａ（復流路）へ案内される。
【００５７】
流路２６ａ内の冷却水は、蓋部１０の折り返し流路１４ａに達し、ここで筒状流路部２０の流路２７ａ（往流路）へ案内される。流路２７ａ内の冷却水は、蓋部３０の折り返し流路３４ａに達し、ここで筒状流路部２０の流路２８ａ（復流路）へ案内される。
【００５８】
流路２８ａ内の冷却水は蓋部１０の排水室１５ａに達し、排水管１７ａから排出される。この排出された冷却水はモータの発した熱を吸収して温度が上昇しており、ラジエータ等（図示せず）で放熱されて給水タンクへ戻される。
【００５９】
本実施の形態は、ロボットに利用されるモータへの適用を想定している。例えば、移動が必要となるロボット、省スペースでもある程度の力を出すことが望まれるロボット、人と協調作業をする業界ガイドラインの定格８０Ｗに則ったロボット等では、なるべく小型・大出力で制御を行いたいという要求があり本発明が有用である。但し、本発明はロボットへの用途に限定されるものではない。
【００６０】
本実施の形態によれば、次のような格別な効果が得られる。
（１）筒状流路部を流れる水がモータ表面をくまなく走査することでモータを冷却可能である。これにより高い冷却能力を提供することができる。特に、モータの外壁（外周面）がそのまま流路の内側の壁を構成することにより、冷却水がモータに直接接するので水冷効率が良好となる。
（２）流路断面積を自由に設計できるので、各流路の実効的な断面積を一定にできる。「実効的な断面積」とは、実際の断面積ではなく、上述した実施の形態のように温度センサのような障害物が流路に介在する場合の抵抗を考慮した断面積である。但し、温度センサを使用することは必須ではない。使用する場合でもその個数は特に問わない。
（３）流路の内側の壁面としてモータの外周面を利用し、かつ、蓋部の側に折り返し流路を設けたので、筒状流路部の流路は単に一端から他端へ直線的に通過するのみでよい。その結果、筒状流路部の断面形状は、軸方向の一端から他端までの任意の位置で同一にできる。これにより、筒状流路部の構成が極めて簡略化され、製造が容易となるとともに必要な部品点数も少なくて済む。例えば、切削や押出成形等により比較的容易に製造が可能である。筒状流路部は射出成形によって製造することもできる。蓋部についても切削や射出成形等により容易に製造が可能である。したがって、製造コストを低減することができる。
【００６１】
次に、図１３および図１４により本実施の形態の応用例について説明する。図１３は、本応用例のモータ水冷機構の外観を示す斜視図である。図１４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、このモータ水冷機構の３カ所で切断して示した斜視図である。
【００６２】
この応用例は、複数のモータ（この例では２個）を単一の冷却用ハウジングに収容するものである。第１および第２のモータをそれぞれ収容する第１および第２の円筒状の空間が互いに平行に設けられる。上記と同様、ハウジング１００ａは、大別して、中央の筒状流路部２０ｂと、その両端に結合される第１の蓋部１０ｂおよび第２の蓋部３０ｂにより構成される。これらの部品はいずれも第１および第２のモータに対応する断面がほぼ双眼鏡のそれのような形状をしている。但し、第１の蓋部１０ｂに設けられる給水管１６ａ（給水部）と排水管１７ａ（排水部）は１組だけ設けられ、両モータに共用される。
【００６３】
筒状流路部２０ｂは、上記の実施の形態のほぼ円筒状の筒状流路部２０を平行に連結した形状を有する。その複数の仕切り壁と各モータの外周面との間に円筒の中心軸に沿って互いに平行に伸びる複数の流路ａ〜ｎ（往流路および復流路）が形成されている。流路ａ〜ｆは第１のモータに付随し、流路ｈ〜ｎは第２のモータに付随している。中央の流路ｇは第１および第２の両方のモータに付随している。
【００６４】
第１の蓋部１０ｂには、折り返し流路ｂｃ，ｄｅ，ｆｇ，ｈｉ，ｊｋ，ｌｍが設けられている。ここに、図１４に示した折り返し流路は二つの記号（アルファベット）で示している。この表記は、前者の記号で表される流路から後者の記号で表される流路へ冷却水を案内することを意味している。例えば折り返し流路ｂｃは、流路ｂから流路ｃへ冷却水を案内する。第２の蓋部３０ｂにも同様に、折り返し流路ａｂ，ｃｄ，ｅｆ，ｇｈ，ｉｊ，ｋｌ，ｍｎが設けられている。図示の例では、流路ａが給水部１６ａにつながり、流路ｎが配水管１７ａにつながっている。
【００６５】
１組の給水管１６ａと排水管１７ａを第１および第２のモータに共用するために、給水管１６ａに導入された冷却水は、まず、第１のモータに対応する全流路を流れた後、第２のモータに  対応する全流路を流れて、排水管１７ａに達する。そのために、両モータに対する流路は、ハウジングの中間部で連結される。その方法としては次の二つがありうる。
（１） 筒状流路部２０ｂ内の１つの直線状の流路を、第１および第２のモータに共用する。図１４の例では流路ｇがこれに該当する。この流路ｇを流れる冷却水は両モータの外壁に接触する。筒状流路部２０ｂの第１のモータに対する冷却水は最後にこの流路に流れ込み、その後、第１の蓋部１０ｂまたは第２の蓋部３０ｂ（図の例では第２の蓋部３０ｂ）により第２のモータの流路へ案内される。図１４に示した例はこの構造に対応する。
（２） 筒状流路部２０ｂは第１および第２の各モータに対してすべて独立の流路を有し、第１の蓋部１０ｂまたは第２の蓋部３０ｂにより第２のモータの流路へ案内される。
【００６６】
この応用例の他の構成および動作、作用は、上記の説明のとおりである。
【００６７】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、往流路および復流路の個数は図示の例に限るものではない。給水管と排水管をともに１つの蓋部に設ける例を示したが、両蓋部の一方に給水管と設け他方に排水管を設けるようにしてもよい。その場合には往流路の本数が複数路の本数より１本だけ多くなる。
【符号の説明】
【００６８】
１０  第１の蓋部
１０ａ  肩部
１０ｂ  第１の蓋部
１１〜１５  仕切り壁
１１ａ  給水室
１２ａ，１３ａ，１４ａ  折り返し流路
１５ａ  排水室
１６  給水口
１６ａ  給水管
１７  排水口
１７ａ  排水管
１８，１９  ネジ孔
２０  筒状流路部
２０ｂ  筒状流路部
２１〜２８  仕切り壁
２１ａ〜２８ａ  折り返し流路
２９  破線円形
３０  第２の蓋部
３０ａ  肩部
３０ｂ  第２の蓋部
３１〜３４  仕切り壁
３１ａ〜３４ａ  流路
４０  モータ
４２  端部カバー
４３  回転シャフト
４４，４６  ネジ溝
４７  端部
５０  流路
１００  ハウジング
１００ａ  ハウジング
ａ〜ｇ  流路
ａｂ，ｂｃ，ｃｄ，ｄｅ，ｅｆ，ｆｇ，ｇｈ，ｈｉ，ｉｊ，ｊｋ，ｋｌ，ｌｍ，ｍｎ  折り返し流路
【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７】
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【図１３】
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【図１４】
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