(57)【要約】【課題】外径を増加させることなく、ハウジングの回転軸方向両端面のうち、片面のみに冷媒用通路の開口端を設けた回転機を提供する。【解決手段】回転駆動される回転体と、回転体を収容するハウジング１とを備える回転機において、ハウジング１は、冷媒が流れる冷媒用通路１４を有し、冷媒用通路１４の開口端は、ハウジング１の回転軸方向における両端のうちの一端側であって、かつ、回転体と接続されている電流リード線４１の引き出し側に設けられている。【選択図】図４
2015019494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される回転体と、前記回転体を収容するハウジングとを備える回転機であって、
前記ハウジングは、冷媒が流れる冷媒用通路を有し、
前記冷媒用通路の開口端は、前記ハウジングの回転軸方向における両端のうちの一端側であって、かつ、前記回転体と接続されている電流リード線の引き出し側に設けられていることを特徴とする回転機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転機において、
前記ハウジングには、前記冷媒用通路の開口端をシールするためのカバーを締結するためのボルト穴が設けられており、
前記ボルト穴は、径方向における該ボルト穴の中心位置が前記冷媒用通路の最外径と最内径との間に配置されていることを特徴とする回転機。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の回転機において、
前記冷媒用通路は、冷媒が回転軸方向に流れる軸方向通路と周方向に流れる周方向通路とを含むことを特徴とする回転機。
【請求項４】
請求項３に記載の回転機において、
前記ハウジングには、前記冷媒用通路の開口端をシールするためのカバーを締結するためのボルト穴が複数設けられており、前記複数のボルト穴のうち、径方向に前記周方向通路が存在する位置に配置されるボルト穴は、前記周方向通路の径方向内側に配置されていることを特徴とする回転機。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の回転機において、
前記周方向通路の径方向における通路幅は、前記軸方向水路の径方向における通路幅よりも小さいことを特徴とする回転機。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の回転機において、
前記冷媒用通路は、複数の前記軸方向通路および前記周方向通路によって形成された蛇行通路であって、前記軸方向通路および前記冷媒用通路の開口端側に位置する周方向通路は、前記ハウジングの回転軸方向における一端側から鋳抜かれることによって形成され、前記冷媒用通路の開口端側にはない周方向通路は、鋳抜きによって形成された複数の軸方向通路の間を前記ハウジングの外径側から形成される穴によって連通されることにより形成されていることを特徴とする回転機。
【請求項７】
請求項６に記載の回転機において、
前記ハウジングの外径側から形成される穴は、径方向スライド分割数が４であるハウジング鋳造金型の鋳抜きによって形成されることを特徴とする回転機。
【請求項８】
請求項１から請求項７に記載の回転機において、
前記ハウジングは、回転軸方向の両端面のうち、前記冷媒用通路の閉口端側に軸受けを有する端板部を有することを特徴とする回転機。
【請求項９】
回転駆動される回転体と、前記回転体を収容するハウジングとを備える回転機の製造方法であって、
前記ハウジングの回転軸方向における両端のうちの一端側からの鋳抜きによって、冷媒が流れる冷媒用通路を前記ハウジングに設ける工程と、
前記ハウジングの回転軸方向における両端のうち、前記回転体と接続されている電流リード線の引き出し側に前記冷媒用通路の開口端が位置するように、前記回転体と前記ハウジングを固定する工程と、
を備えることを特徴とする回転機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動モータや発電モータ等の回転機の筐体部（以下、ハウジングと呼ぶ）内に冷媒用通路（以下、水路と呼ぶ）を形成し、水路内に冷媒を流すことによって、回転機を冷却する技術が知られている。特許文献１には、ハウジングの一端に端板部を設け、端板部側のみに水路の開口端を設ける構造が開示されている。この構造によれば、ハウジングの他端側は水路が閉じられているため、水路のシールは一端のみでよくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５３０２４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に記載の構造では、回転機を回転駆動する際に電流が流れるリード線は、端板部と回転軸方向反対側の他端から引き出されている。回転機を構成するステータは、コイル量の多いリード線引き出し側が高温となるため、特許文献１に記載のハウジングでは、端板部側に開口端を有する水路がステータのリード線引き出し側端部まで形成されている。
【０００５】
ここで、鋳抜きによってハウジング内に水路を形成する場合、片側から鋳抜く構造では、同じ水路長を両端から鋳抜く構造に比べて、鋳抜きが長くなる。鋳抜きには離型性を確保するために抜き勾配が必要であるから、鋳抜きが長くなると水路開口端の幅が増加し、ハウジング外径が増加してしまう。
【０００６】
本発明は、外径を増加させることなく、ハウジングの回転軸方向両端面のうち、片面のみに冷媒用通路の開口端を設けた回転機およびその製造方法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】
【０００７】
本発明による回転機は、回転駆動される回転体と、回転体を収容するハウジングとを備える回転機であって、ハウジングは、冷媒が流れる冷媒用通路を有し、冷媒用通路の開口端は、ハウジングの回転軸方向における両端のうちの一端側であって、かつ、回転体と接続されている電流リード線の引き出し側に設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、冷媒用通路の開口端をリード線の引き出し側に設けたので、リード線引き出し側に比べて温度が低い他端側まで冷媒用通路を伸張させる必要がなくなり、片側からの鋳抜きで冷媒用通路を形成する場合でも、ハウジング外径の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、一実施の形態における回転機の外観図であり、図１（ｂ）は、回転機を、回転軸を含む平面で切断した場合の断面図である。
【図２】図２（ａ）は、ステータアセンブリの外観図であり、図２（ｂ）は、ステータアセンブリを、回転軸を含む平面で切断した場合の断面図である。
【図３】図３は、ハウジングの水路開口端側の端面を示す図である。
【図４】図４は、ハウジングおよびステータコアを、回転軸を含む平面で切断した場合の断面のうち、上半分を示す図である。
【図５】図５は、回転軸方向におけるステータコアの積厚に対する水路長のカバー率と、リード線側コイルエンドに対する反リード線側コイルエンドの温度比との関係を示す実験結果の図であり、図５（ａ）はモータの低速運転時の結果を、図５（ｂ）は高速運転時の結果をそれぞれ示している。
【図６】図６は、ハウジングの開口端を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態のハウジング外径と、従来の形状のハウジング外径とを比較した図であって、図７（ａ）が本実施形態のハウジングの開口端の図であり、図７（ｂ）が従来のハウジングの開口端の図である。
【図８】図８は、ハウジングに設ける水路の一部分の展開図である。
【図９】図９は、カバー締結用のボルト穴の配置位置をより詳しく説明するための図であって、図６の一部を拡大した図である。
【図１０】図１０は、軸方向水路の水路幅と、周方向水路の水路幅との関係を説明するための図であり、図１０（ａ）は、図６の一部を拡大した図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＳＡ−ＳＡ断面図である。
【図１１】図１１は、蛇行水路の形成方法を説明するための図であり、図１１（ａ）はハウジングの斜視図、図１１（ｂ）は、径方向断面図、図１１（ｃ）は、水路の展開図である。
【図１２】図１２は、ハウジングの鋳造金型の径方向スライド分割数について説明するための図である。
【図１３】図１３（ａ）は、本実施形態におけるハウジングの水路閉口端側の構造を説明するための図であり、図１３（ｂ）は、従来のハウジングの形状を示す図である。
【図１４】図１４は、樹脂スペーサをハウジングに挿入することによって、蛇行水路を形成した例を示す図である。
【図１５】図１５は、水路入口および水路出口の両方をカバーに設ける場合のハウジングの形状の一例を示す図であって、図１５（ａ）は斜視図、図１５（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）は、一実施の形態における回転機の外観図であり、図１（ｂ）は、回転機を、回転軸を含む平面で切断した場合の断面図である。以下の説明では、回転機が電動モータであるものとして説明するが、電動モータに限定されることはなく、発電用モータであってもよい。この電動モータは、例えば、電気自動車に搭載されて使用される。
【００１１】
回転機である電動モータ（以下、単にモータと呼ぶ）は、ステータおよびロータを含み、回転駆動される回転体と、回転体を収容するハウジング１とを備える。より具体的には、モータは、ハウジング１、ステータコア３、コイル（不図示）、端子台１３（図２（ａ）参照）等を含むステータアセンブリと、カバー２、ロータコア４、磁石５、シャフト（回転軸）６、レゾルバ７等を含むロータアセンブリとを備える。このモータは、図示しないインバータおよび減速機と合体した状態で、ブラケット（不図示）を介して車体のマウントに取り付けられる。ブラケットは、カバー２とともに、ハウジング１に共締めされる。
【００１２】
モータと合体するインバータは、ハウジング１とカバー２に設けたインバータ支持部８に締結し、インバータからの電力は、端子台１３を介して、ステータのリード線に通電する。また、モータと合体する減速機は、ハウジング１に締結し、ロータと減速機との間のトルク伝達は、シャフト６を介して行われる。
【００１３】
詳細については、後述するが、ハウジング１には、冷媒を流すための冷媒用流路が設けられる。以下の説明では、冷媒を水とし、冷媒用流路を水路として説明するが、冷媒が水に限定されることはない。
【００１４】
水路は、ハウジング１だけでなく、カバー２にも設けられる。図１（ａ）に示すように、水路入口は、ハウジング１に設けられ、水路出口はカバー２に設けられる。
【００１５】
後述するように、ハウジング１には、軸方向両端のうち、一端のみに水路の開口端が設けられている。水路開口端の一部は、ハウジング１に締結するカバー２によって覆い、その間に組み込むメタルガスケットによってシールする。また、残りの開口端は、同じくハウジング１に締結する端子台によって覆い、その間に組み込むメタルガスケットによってシールする。ただし、水路開口端の全てをカバー２によって覆うようにしてもよい。また、間に組み込むシール部材がメタルガスケットに限定されることはない。
【００１６】
冷媒である水は、インバータの水路出口からモータの水路入口にホースを介して流入し、ハウジング１およびカバー２を循環した後、モータの水路出口からホースを介してラジエータに流出する。
【００１７】
図２（ａ）は、ステータアセンブリの外観図であり、図２（ｂ）は、ステータアセンブリを、回転軸を含む平面で切断した場合の断面図である。また、図３は、ハウジング１の水路開口端側の端面を示す図である。
【００１８】
ステータコアは焼き嵌めによってハウジング１に保持し、ステータコアに巻き回したコイルのリード線は、ハウジング１の開口端１２側に設けられたリード線引き出し部１１から引き出される。引き出されたコイルのリード線は、モータ外径側にＬ字曲げし、ハウジング１に締結した端子台１３を介して、図示しないインバータ通電部と結線する。
【００１９】
後述するように、ハウジング１の内部に設けられる水路１４は、開口端１２からの鋳抜きと、外径からの連通穴１５によって形成される。水路１４の連通穴１５は、わん型プラグを圧入することでふさぐ。
【００２０】
図３に示すように、ハウジング１の水路開口端側の端面には、カバー２を締結するためのカバー締結用のボルト穴と、端子台１３を締結するための端子台締結用ボルト穴が複数設けられている。これらのボルト穴の詳細な配置位置については後述する。
【００２１】
以下では、一実施の形態における回転機の特徴について順に説明する。
【００２２】
本実施の形態における回転機では、モータのハウジング１を高圧ダイカスト（ＨＰＤＣ）による鋳造により生産する。ハウジング１内に設ける水路は、モータの回転軸方向におけるハウジング１の両端面のうち、一方の端面からの鋳抜きにより形成する。
【００２３】
図４は、ハウジング１およびステータコア３を、回転軸を含む平面で切断した場合の断面のうち、上半分を示す図である。ハウジング１に設ける水路の開口端は、物理的には、モータの回転軸方向における両端面のうちのいずれの端面にも形成可能であるが、本実施の形態における回転機では、図４に示すように、ステータコア３に巻き回したコイルの電流リード線（以下、単にリード線と呼ぶ）４１の引き出し側に設ける。
【００２４】
一般的に、ステータは、コイル量の多いリード線側（リード線引き出し側）コイルエンドが高温となる傾向にあり、またリード線４１と接続されるインバータとの伝熱もモータ性能に影響するため、リード線側を、リード線側とは回転軸方向における反対側の反リード線側よりも積極的に冷却する必要がある。逆に、反リード線側は、高い冷却性能が必要とされない。
【００２５】
従って、水路は必ずしもハウジング１の回転軸方向における全ての長さにわたって形成する必要は無く、ステータのリード線側から水路を形成することによって、反リード線側の熱性能を最低限満足するまで水路軸長を短縮できる。水路軸長を短縮できることにより、鋳造性を確保するために抜き勾配が必要なＨＰＤＣによる製造方法であっても、ハウジング外径の増大を抑制することができる。
【００２６】
図５は、回転軸方向におけるステータコア３の積厚に対する水路長のカバー率と、リード線側コイルエンドに対する反リード線側コイルエンドの温度比との関係を示す実験結果の図であり、図５（ａ）はモータの低速運転時の結果を、図５（ｂ）は高速運転時の結果をそれぞれ示している。ステータコア３の積厚に対する水路長のカバー率は、ハウジング１に設けられる水路１４がステータコア３の反リード線側の端部の位置まで達している場合を１００％とする。また、リード線側コイルエンドに対する反リード線側コイルエンドの温度比は、リード線側コイルエンドの温度を１とした場合における反リード線側コイルエンドの温度の比率を示している。
【００２７】
モータの回転数が低い場合には、水路長のカバー率が５０％のときも１００％のときも、リード線側コイルエンドの温度は、反リード線側コイルエンドの温度よりも高い。また、リード線側コイルエンドの温度は、水路長のカバー率が１００％の場合と５０％の場合とで同じであるが、反リード線側コイルエンドの温度は、水路長のカバー率が１００％の場合よりも５０％の場合の方が高くなっていることが分かる（図５（ａ）参照）。
【００２８】
一方、モータの回転数が高い場合には、水路長のカバー率が１００％から６０％までは、リード線側コイルエンドの温度と反リード線側コイルエンドの温度はほぼ同じであるが、水路長のカバー率が６０％より低くなると、カバー率１００％の場合のコイルエンド温度を上回り、熱性能が成立しない可能性がある。
【００２９】
上述したモータの低回転時および高回転時の水路長のカバー率とコイルエンドの温度比との関係から、水路長は、ステータコア３の積厚に対するカバー率が６０％まで短縮することができる。従って、本実施形態では、ハウジング１に設ける水路長の回転軸方向における長さを、ステータコア３の反リード線側の端部の位置よりも短い長さ、例えば、ステータコア３の積厚に対するカバー率が６０％の長さとする。
【００３０】
図６は、ハウジング１の開口端を示す図であって、カバー２の締結用のボルト穴の配置位置を説明するための図である。図６に示すように、ハウジング１に複数設けられるカバー締結用のボルト穴６１は、その穴中心の径方向位置を、水路１４の最外径と最内径との間に配置する。
【００３１】
カバー締結用のボルト穴６１は、ハウジング１の周方向に略均等の間隔で設けられている。このため、単純に略均等にカバー締結用のボルト穴６１を配置すると、ボルト穴６１と水路１４とが重なる位置が生じるため、両者が重なる位置の水路１４ａは、カバー締結用のボルト穴６１を迂回するように、径方向外側に弧を描くような形状となっている。水路１４ａの形状等の詳細については後述する。
【００３２】
図７は、本実施形態のハウジング外径と、従来の形状のハウジング外径とを比較した図である。図７（ａ）が本実施形態のハウジング１の開口端の図であり、図７（ｂ）が従来のハウジングの開口端の図である。従来は、図７（ｂ）に示すように、水路の最外径よりも外側にカバー締結用ボルト穴が設けられていたため、このボルト穴を設けるために、ハウジング１の端面にフランジ部を設ける必要があり、その分外径が大きくなってしまっていた。しかしながら、本実施の形態の構成によれば、穴の中心の径方向位置が水路の最外径と最内径との間に位置するように、カバー締結用のボルト穴６１を配置するので、図７（ｂ）に示す従来の形状のようなフランジ部を設ける必要がなく、ハウジング１の外径を縮小することができる。
【００３３】
なお、図示はしないが、従来のハウジングとして、水路の最内径よりも内側にカバー締結用ボルト穴を設けた形状のものも存在する。しかしながら、この場合にも、水路の径方向内側にカバー締結用ボルト穴を配置するためのスペースを設ける必要があるため、本実施の形態の構成と比べれば、ハウジングの外径は大きくなる。
【００３４】
図８は、ハウジング１に設ける水路１４の一部分の展開図である。ハウジング１には、水路１４を蛇行させるための仕切り８１が設けられている。この仕切り８１によって、冷媒である水がハウジング１の回転軸方向に流れる軸方向水路１４ｂと、周方向に流れる周方向水路１４ｃからなる蛇行水路が形成される。図８に示すように、水路を蛇行した形状とすることにより、周方向のみの形状の水路、または軸方向のみの形状の水路と比べて、冷却性能を向上することができる。
【００３５】
図９は、カバー締結用のボルト穴６１の配置位置をより詳しく説明するための図であって、図６の一部を拡大した図である。図９に示すように、カバー締結用のボルト穴６１には、軸方向水路１４ｂ（図８参照）間に設けられるボルト穴６１ａと、周方向水路１４ｃ（図８参照）の内径側に設けられるボルト穴６１ｂがある。より具体的には、ボルト穴６１ｂは、水路の開口端側に位置する周方向水路１４ｃの内径側に設けられ、ボルト穴６１ａは、軸方向水路１４ｂ間であって、水路の開口端側ではない場所に位置する周方向水路１４ｃ（図８参照）に対応する位置に設けられている。これにより、軸方向水路１４ｂ間にのみボルト穴を設けて、カバー２をハウジング１に締結する構成に比べて、ボルト同士の間隔を短縮し、ハウジング１とカバー２間のシール面に与える面圧を向上することができる。
【００３６】
図９に示すように、ボルト穴６１ｂによって、水路の開口端側に位置する周方向水路１４ｃがボルト穴６１ｂを迂回するように、ハウジング１の外径側に膨らむような形状になる。ここで、蛇行水路においてステータの冷却性能に大きく寄与するのは軸方向水路１４ｂであるため、水路の開口端側に位置する周方向水路１４ｃの形状によって、冷却性能が大幅に悪化するようなことはない。このような構成により、高い冷却性能を維持したまま、車体から入力される様々な負荷に対しても高いシール性能を確保することができる。
【００３７】
図１０は、軸方向水路１４ｂの水路幅と、周方向水路１４ｃの水路幅との関係を説明するための図であり、図１０（ａ）は、図６の一部を拡大した図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＳＡ−ＳＡ断面図である。本実施の形態では、周方向水路１４ｃの径方向における幅Ｔｃは、軸方向水路１４ｂの径方向における幅Ｔａよりも小さい。
【００３８】
図１０（ａ）に示すように、水路の開口端側に位置する周方向水路は、ボルト穴６１を迂回するように形成されるため、ハウジング１の外径の増加を抑制するためには、周方向水路の径方向における幅は小さい方が好ましい。従って、周方向水路１４ｃ、特に、水路の開口端側に位置する周方向水路１４ｃの径方向における幅Ｔｃを軸方向水路１４ｂの径方向における幅Ｔａよりも小さくする。この場合、径方向内側にボルト穴６１ｂが存在しない周方向水路１４ｃの径方向における幅Ｔｃは、軸方向水路１４ｂの径方向における幅Ｔａよりも小さくする必要はない。
【００３９】
この水路幅の違いにより水路圧損が増加する場合には、軸方向水路断面の等価直径Φａと、周方向水路断面の等価直径Φｃとが等しくなるように、周方向水路の深さ（回転軸方向における長さ）を調整する。すなわち、周方向水路１４ｃの径方向における幅Ｔｃと軸方向水路１４ｂの径方向における幅Ｔａとが等しい場合に比べて、周方向水路の深さを深くする（図１０（ｂ）に示す周方向水路において、紙面右方向における深さを深くする）。
【００４０】
図１１は、蛇行水路の形成方法を説明するための図であり、図１１（ａ）はハウジング１の斜視図、図１１（ｂ）は、ハウジング１の径方向断面図、図１１（ｃ）は、水路の展開図である。
【００４１】
上述したように、水路は、ハウジング１の開口端１２側からの鋳抜きと、ハウジング１の外径に設けられる連通穴１５によって形成される。ハウジング１の開口端１２側からの鋳抜きでは、軸方向水路１４ｂと、水路の開口端側に位置する周方向水路１４ｃが形成される。すなわち、ハウジング１の開口端１２側からの鋳抜きだけでは、ハウジング１の内部における軸方向水路１４ｂ間が接続されないので、連通穴１５によって、軸方向水路１４ｂ間を接続する（図１１（ｃ）参照）。これにより、高圧ダイカスト（ＨＰＤＣ）で水路１４を形成することができ、従来の両端側からの鋳抜きにより水路を形成するハウジングと同等の外径、冷却性能、および生産コストを維持しつつ、水路のシールが片端のみでよいハウジング１を形成することができる。
【００４２】
なお、連通穴１５は、わん型プラグを圧入することでふさぐ。ただし、他の方法、例えば、撹拌接合にて、連通穴１５をふさぐようにしてもよい。
【００４３】
図１２は、ハウジング１の鋳造金型の径方向スライド分割数について説明するための図である。図１２（ａ）は、鋳造金型の径方向スライド分割数を４とした場合に、ハウジング１に設けられる連通穴１５の位置を示す図であり、図１２（ｂ）は、鋳造機のダイバーとシリンダーとの位置関係を示す図である。
【００４４】
本実施形態では、鋳造金型の径方向スライド分割数を４とする。すなわち、鋳造機を用いて、連通穴１５、水路入口、および水路出口のための下穴を、周方向に９０度の位相間隔で鋳抜く（図１２（ａ）参照）。この場合、図１２（ｂ）に示すように、鋳造機のダイバー１２１とスライド機構であるシリンダー１２２とは干渉することはない。すなわち、４本のダイバー１２１に対して、ダイバー間にスライド機構であるシリンダー１２２を配置するので、ダイバー１２１とシリンダー１２２とが干渉することはない。
【００４５】
これに対して、鋳造金型の径方向スライド分割数が５分割以上になると、鋳造機のダイバー１２１とシリンダー１２２とが干渉する可能性がある。図１２（ｃ）は、鋳造金型の径方向スライド分割数を５とした場合に、ハウジング１に設けられる連通穴１５の位置を示す図であり、図１２（ｄ）は、鋳造機のダイバー１２１とシリンダー１２２との位置関係を示す図である。図１２（ｄ）に示すように、鋳造金型の径方向スライド分割数を５とすると、鋳造機の４本のダイバー１２１と５つのシリンダー１２２とが干渉してしまう。このため、ダイバー１２１とシリンダー１２２とが干渉しないようにするためには、鋳造機の規模を大きくする必要がある。
【００４６】
また、鋳造金型の径方向スライド分割数を３以下とする場合、全ての連通穴の下穴を鋳抜くと、連通穴の数が少なくなり、連通穴同士の周方向間隔を広げる必要がある。従って、カバー締結用ボルトのボルトピッチが増大するため、シール性の確保が難しくなってしまう。
【００４７】
図１３（ａ）は、本実施形態におけるハウジング１の水路閉口端側の構造を説明するための図であり、ハウジング１を、回転軸を含む平面で切断した場合の断面のうち、上半分を示す。
【００４８】
図１３（ａ）に示すように、ハウジング１は、水路閉口端側に軸受け１３２を有する端板部１３１を有する。軸受け１３２は、モータの回転軸を回転自在に支持する。端板部１３１は、モータのステータおよびロータの回転軸方向における一端を覆っている。すなわち、端板部１３１によって、水路閉口端側には、モータ内部に対するシールが不要となるため、ハウジング１の回転軸方向における端面のシールは、水路開口端側だけでよくなる。
【００４９】
図１３（ｂ）は、水路閉口端側をカバーでシールする従来のハウジングの形状を示す図である。従来のハウジングは、水路閉口端側をカバー１３５でシールするとともに、カバー１３５をボルト１３６で締結する。すなわち、従来の形状では、水路閉口端側のカバー１３５およびボルト１３６が必要となるが、本実施形態におけるハウジング１では、水路閉口端側のカバーおよびボルトが不要となるため、部品点数を削減することができ、形状も簡素化・薄肉化することができる。
【００５０】
以上、一実施の形態における回転機によれば、回転駆動される回転体と、回転体を収容するハウジング１とを備え、ハウジング１は、冷媒が流れる冷媒用通路１４を有する。冷媒用通路１４の開口端は、ハウジング１の回転軸方向における両端のうちの一端側であって、かつ、回転体と接続されている電流リード線４１の引き出し側に設けられている。これにより、冷媒用通路の回転軸方向における長さは、リード線側に比べて温度が低い反リード線側の熱性能を最低限満足するまで短縮することができるので、ハウジング１の一端側からの鋳抜きにより冷媒用通路１４を形成し、鋳造性を確保するために抜き勾配が必要であっても、ハウジング外径の増大を抑制することができる。
【００５１】
また、ハウジング１には、冷媒用通路１４の開口端をシールするためのカバー２を締結するためのボルト穴６１が設けられており、ボルト穴６１は、径方向におけるボルト穴の中心位置が冷媒用通路１４の最外径と最内径との間に配置されている。水路の最外径よりも外側や内側にボルト穴を設ける構造では、ボルト穴の分だけハウジング１の外径が大きくなるが、本実施形態では、径方向におけるボルト穴６１の中心位置が冷媒用通路１４の最外径と最内径との間になるように配置するので、ハウジング１の外径を小さくすることができる。
【００５２】
さらに、冷媒用通路１４は、冷媒が回転軸方向に流れる軸方向通路１４ｂと周方向に流れる周方向通路１４ｃとを含むので、冷媒が流れる通路を蛇行させることにより、周方向のみの形状の通路、または軸方向のみの形状の通路と比べて、冷却性能を向上することができる。
【００５３】
ハウジング１に設けられる、冷媒用通路１４の開口端をシールするためのカバー２を締結するためのボルト穴６１のうち、径方向に周方向通路１４ｃが存在する位置に配置するボルト穴６１ｂは、周方向通路１４ｃの径方向内側に配置されている。これにより、軸方向水路１４ｂ間にのみボルト穴を設けて、カバー２をハウジング１に締結する構成に比べて、ボルト同士の間隔を短縮し、ハウジング１とカバー２間のシール面に与える面圧を向上することができる。
【００５４】
周方向通路１４ｃの径方向における通路幅は、軸方向水路１４ｂの径方向における通路幅よりも小さいので、ボルト穴６１ｂを迂回するように周方向水路１４ｃを形成した場合でも、その部位における局所的なハウジング外径の増加を抑制することができる。
【００５５】
冷媒用通路１４は、複数の軸方向通路１４ｂおよび周方向通路１４ｃによって形成された蛇行通路であって、軸方向通路１４ｂおよび冷媒用通路１４の開口端側に位置する周方向通路１４ｃは、ハウジング１の回転軸方向における一端側から鋳抜かれることによって形成され、冷媒用通路１４の開口端側にはない周方向通路１４ｃは、鋳抜きによって形成された複数の軸方向通路１４ｂの間をハウジング１の外径側から形成される穴１５によって連通されることにより形成されている。これにより、高圧ダイカスト（ＨＰＤＣ）で冷媒用通路１４を形成することができ、従来の両端側からの鋳抜きにより水路を形成するハウジングと同等の外径、冷却性能、および生産コストを維持しつつ、冷媒用通路のシールが片端のみでよいハウジング１を形成することができる。
【００５６】
また、ハウジング１の外径側から形成される穴１５は、径方向スライド分割数が４であるハウジング鋳造金型の鋳抜きによって形成される。径方向スライド分割数が５以上の場合には、鋳造機のダイバー１２１とスライド機構であるシリンダー１２２とが干渉するのを防ぐために、設備規模を大きくする必要があり、また、径方向スライド分割数が３以下の場合には、連通穴１５の数が少なくなり、連通穴同士の周方向間隔を広げる必要があるため、カバー締結用ボルトのボルトピッチが増大し、シール性の確保が難しくなってしまう。従って、径方向スライド分割数が４とすることにより、鋳造機のダイバー１２１とスライド機構であるシリンダー１２２とが干渉しない構成として、全ての連通穴１５を鋳抜きによって形成することができ、また、シール性を確保することができる。
【００５７】
ハウジング１は、回転軸方向の両端面のうち、冷媒用通路１４の閉口端側に軸受け１３２を有する端板部１３１を有するので、水路閉口端側には、モータ内部に対するシールが不要となり、ハウジング１の回転軸方向における端面のシールは、水路開口端側だけでよくなる。また、閉口端側のカバーおよび締結用ボルトが不要となるので、部品点数を削減することができ、形状も簡素化・薄肉化することができる。
【００５８】
本実施形態における回転機を製造する場合には、ハウジング１の回転軸方向における両端のうちの一端側からの鋳抜きによって、冷媒が流れる冷媒用通路１４をハウジング１に設け、ハウジング１の回転軸方向における両端のうち、回転体と接続されている電流リード線４１の引き出し側に冷媒用通路１４の開口端が位置するように、回転体とハウジング１を固定する。これにより、ハウジング１の一端側からの鋳抜きにより冷媒用通路１４を形成し、鋳造性を確保するために抜き勾配が必要であっても、ハウジング外径の増大を抑制した回転機を製造することができる。
【００５９】
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、蛇行水路を形成するための仕切りは、ハウジング１の一部としたが、別部品を用いてもよい。例えば、ハウジング１と締結されるカバー２に、蛇行水路を形成するための仕切りを設けるようにしてもよい。また、図１４に示すように、樹脂スペーサ１４０をハウジング１に挿入することによって、蛇行水路１４を形成してもよい。
【００６０】
上述した説明では、水路入口をハウジング１に設け、水路出口をカバー２に設けるものとしたが、この構成に限定されることはない。例えば、水路入口および水路出口の両方をカバーや端子台等の別部品に設けるようにしてもよい。図１５は、水路入口および水路出口の両方をカバー２に設ける場合のハウジング１の形状の一例を示す図であり、図１５（ａ）はハウジング１の斜視図、図１５（ｂ）はハウジング１の断面図である。この場合、カバー２に設けられた水路入口から取り込まれた水は、回転軸方向に流れてハウジング１に流入する。また、ハウジング１の内部を流れた水は、カバー２に設けられた水路出口から流出する。なお、水路出入口の向きは径方向である必要はなく、軸方向であってもよい。
【００６１】
上述した説明では、モータのハウジング１を高圧ダイカスト（ＨＰＤＣ）による鋳造により生産するものとしたが、高圧ダイカストによる鋳造に限定されることはない。
【００６２】
図６では、ハウジング１に複数設けられるカバー締結用のボルト穴６１は、その穴中心の径方向位置を、水路１４の最外径と最内径との間に配置するものとして説明したが、カバー締結用のボルト穴６１の一部が対象であってもよい。この場合、水路１４の近傍に配置されるボルト穴６１は、その穴中心の径方向位置を、水路１４の最外径と最内径との間に配置することが好ましい。また、端子台締結用ボルト穴の一部を水路１４の近傍に配置する場合には、この端子台締結用ボルト穴の穴中心の径方向位置が、水路１４の最外径と最内径との間に配置されるようにすることが好ましい。
【００６３】
ステータコアに巻き回したコイルのリード線は、ハウジング１の開口端１２側に設けられたリード線引き出し部１１から引き出され、引き出されたコイルのリード線は、モータ外径側にＬ字曲げするものとしたが、回転軸方向にまっすぐ引き出してもよい。
【００６４】
ステータコアは、焼き嵌めにてハウジング１に保持するものとしたが、保持方法が焼き嵌めに限定されることはなく、例えば、ボルト締結によって保持してもよい。
【００６５】
連通穴１５の周方向位相間隔は９０度に限定されることはない。また、連通穴１５の数も４つに限定されることはない。
【符号の説明】
【００６６】
１…ハウジング
３…ステータコア
４…ロータコア
１４…水路（冷媒用通路）
１４ｂ…軸方向水路
１４ｃ…周方向水路
４１…電流リード線
６１…カバー締結用のボルト穴
【図４】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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