(57)【要約】【課題】樹脂モールドを使用せずに簡単な構造でコイルを冷却可能な多相モータ装置を提供する。【解決手段】多相モータ装置１００は、ロータシャフト３０と、ロータコア４０と、磁石４１と、ステータコア５０と、コイル５１と、ファン６０と、熱伝導性絶縁部材７０と、バスバー８０とを備える。コイル５１は、一方端５１ａが圧着端子５２に接続され、他方端がバスバー８０に接続される。そして、バスバー８０は、中性点を構成する。熱伝導性絶縁部材７０は、コイル５１に接して設置され、バスバー８０は、熱伝導性絶縁部材７０に接して設置される。ファン６０は、ロータシャフト３０の一方端に固定される。多相モータ装置１００が駆動されると、ロータシャフト３０が回転し、ファン６０は、矢印３１の方向に空気流を発生してバスバー８０を強制冷却する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
ステータと、
前記ステータのステータコイルの一方端が接続され、モータ中性点を構成するリング状のバスバーと、
前記ステータコイルと前記バスバーとの間に、前記ステータコイルおよび前記バスバーに接して設けられた熱伝導性を有する絶縁部材と、
前記バスバーを冷却する冷却部とを備える多相モータ装置。
【請求項２】
前記冷却部は、前記バスバーの外面に冷却用流体を供給する流体供給部である、請求項１に記載の多相モータ装置。
【請求項３】
前記バスバーは、前記外面に前記流体の流れを乱す小突起を有する、請求項２に記載の多相モータ装置。
【請求項４】
前記小突起のピッチと前記小突起の高さとの比は、７〜１０：１である、請求項３に記載の多相モータ装置。
【請求項５】
前記バスバーは、ヒートシンク構造から成る、請求項１に記載の多相モータ装置。
【請求項６】
前記冷却部は、
熱伝導性を有するもう１つの絶縁部材と、
冷却水循環部とを含み、
前記バスバーは、前記もう１つの絶縁部材を介して前記冷却水循環部に放熱する、請求項１に記載の多相モータ装置。
【請求項７】
前記冷却部は、
当該多相モータの下部に設けられた油たまりと、
前記油たまりに溜められた油とを含み、
前記バスバーは、前記油たまりに溜められた油に侵っている、請求項１に記載の多相モータ装置。
【請求項８】
前記冷却部は、
前記バスバーを内包するバスバーカバーと、
前記バスバーカバー内に供給された冷媒とを含む、請求項１に記載の多相モータ装置。
【請求項９】
前記バスバーは、その表面に撥水性物質を塗布され、またはその表面を前記撥水性物質によってコーティングされる、請求項１または請求項７に記載の多相モータ装置。
【請求項１０】
前記絶縁部材および前記もう１つの絶縁部材は、基準値よりも大きい熱伝導率を有する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の多相モータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステータコイルを簡単な構造で冷却可能な多相モータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モータ等の回転電機は、回転磁界を発生させるための複数のコイルを備えた中空円筒状のアウターコアと、当該アウターコアの内側に設けられ、アウターコアによって発生された回転磁界の作用により回転トルクを発生する複数の永久磁石を備えたインナーコアとを含む。一般的な回転電機では、アウターコアがハウジング等に固定されたステータを形成し、当該ステータに対してインナーコアがロータを形成する。
【０００３】
たとえば、回転電機が三相構成の場合、コイルは、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルに分類され、各相のコイルの巻始め側には、電力供給を行なう電力ケーブル端子台からのＵ相電力線、Ｖ相電力線およびＷ相電力線がそれぞれ接続される。一方、各相コイルの巻終り側は、中性点を形成するための中性点バスバーが接続される。
【０００４】
このような三相モータにおいて、中性点バスバーを介してＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを冷却する冷却機構が特開２０００−１９７３１１号公報に開示されている。図２２は、特開２０００−１９７３１１号公報に開示されているステータの端面を示す。
【０００５】
図２２を参照して、ステータ１０は、アウターコア１２と、コイル１６ａ，１６ｂとを含む。アウターコア１２は、中空の円筒形状を有する。コイル１６ａ，１６ｂは、アウターコア１２の内周に等間隔で配置されたティース１４を跨ぐように配置された回転磁界発生用のコイルである。コイル１６ａ，１６ｂは、ティース１４を跨いで隣接するティース１４間に形成された略扇型形状のスロットに容易に挿入できるように、別工程で巻き型等を用いて巻回される。そして、コイル１６ａは、略台形形状の断面形状を有し、コイル１６ｂは、略平行四辺形形状の断面形状を有する。
【０００６】
各コイル１６ａ，１６ｂは、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルに分類される。各相コイルの巻始め側（Ｕ＋，Ｖ＋，Ｗ＋）は、それぞれ、Ｕ相電力線１８ａ、Ｖ相電力線１８ｂ、およびＷ相電力線１８ｃを介して電力供給端子台（図示せず）に接続される。
【０００７】
一方、各相コイルの巻終り側（Ｕ−，Ｖ−，Ｗ−）は、略リング状の中性点用バスバー２０から突出した接続片２０ａにビス止め等により電気的に接続され、中性点を形成する。
【０００８】
そして、コイル１６ａ，１６ｂおよび中性点用バスバー２０を樹脂モールドすることにより、コイル１６ａ，１６ｂを固定する。この場合、樹脂モールドは、コイル１６ａ，１６ｂと中性点用バスバー２０との間に挿入され、中性点用バスバー２０は、樹脂モールドに接する。
【０００９】
一方、中性点用バスバー２０は、中空形状から成り、流入口２０ｂおよび流出口２０ｃを有する。そして、オイルタンク（図示せず）からポンプ等を用いて圧送される絶縁オイルは、流入口２０ｂから中性点用バスバー２０に流入し、流出口２０ｃから再びオイルタンクに戻される。
【００１０】
絶縁オイルは、中性点用バスバー２０を通過中に接続片２０ａに接続されたコイル１６ａ，１６ｂの巻終り側を介してコイル１６ａ，１６ｂで発生した熱を吸収する。その結果、コイル１６ａ，１６ｂは冷却される。また、接続片２０ａ以外の部分でも、樹脂モールドに伝導した熱は、中性点用バスバー２０の表面を介して吸収される。そして、熱を吸収した絶縁オイルは、中性点用バスバー２０の流出口２０ｃから排出される。
【００１１】
このように、特開２０００−１９７３１１号公報に開示された冷却機構は、中性点用バスバー２０中に絶縁オイルを循環させることにより、コイル１６ａ，１６ｂの巻終り側、およびコイル１６ａ，１６ｂに接する樹脂モールドを介してコイル１６ａ，１６ｂを冷却する。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−１９７３１１号公報
【００１３】
【特許文献２】
特開平５−２９２７０３号公報
【００１４】
【特許文献３】
特開平１１−２０６１８３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のコイルの冷却機構では、冷却媒体である絶縁オイルが循環する中性点用バスバーは、コイルの巻終り側および樹脂モールドを介してコイルで発生した熱を吸収するため、冷却機構が複雑になる可能性がある。
【００１６】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、樹脂モールドを使用せずに簡単な構造でコイルを冷却可能な多相モータ装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、多相モータ装置は、ロータと、ステータと、バスバーと、絶縁部材と、冷却部とを備える。バスバーは、ステータのステータコイルの一方端が接続され、モータ中性点を構成する。そして、バスバーは、リング形状からなる。絶縁部材は、ステータコイルとバスバーとの間に、ステータコイルおよびバスバーに接して設けられる。そして、絶縁部材は、熱伝導性を有する。冷却部は、バスバーを冷却する。
【００１８】
好ましくは、冷却部は、バスバーの外面に冷却用流体を供給する流体供給部である。
【００１９】
好ましくは、バスバーは、外面に流体の流れを乱す小突起を有する。
好ましくは、小突起のピッチと小突起の高さとの比は、７〜１０：１である。
【００２０】
好ましくは、バスバーは、ヒートシンク構造から成る。
好ましくは、冷却部は、熱伝導性を有するもう１つの絶縁部材と、冷却水循環部とを含む。そして、バスバーは、もう１つの絶縁部材を介して冷却水循環部に放熱する。
【００２１】
好ましくは、冷却部は、当該多相モータの下部に設けられた油たまりと、油たまりに溜められた油とを含む。そして、バスバーは、油たまりに溜められた油に侵っている。
【００２２】
好ましくは、冷却部は、バスバーカバーと、冷媒とを含む。バスバーカバーは、バスバーを内包する。冷媒は、バスバーカバー内に供給される。
【００２３】
好ましくは、バスバーは、その表面に撥水性物質を塗布され、またはその表面を撥水性物質によってコーティングされる。
【００２４】
好ましくは、絶縁部材およびもう１つの絶縁部材は、基準値よりも大きい熱伝導率を有する。
【００２５】
この発明によれば、コイルの一方端が接続され、中性点を構成するリング形状のバスバーは、コイルで発生した熱を絶縁部材を介して受ける経路とコイルの一方端から直接流入する経路との２つの経路を持つ。そして、バスバーは、冷却部によって強制冷却されることによってコイルからの熱を放熱する。
【００２６】
したがって、この発明によれば、樹脂モールドを使用せずに簡単な構成でコイルを冷却できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の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。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２８】
［実施の形態１］
図１を参照して、実施の形態１による多相モータ装置１００は、ロータシャフト３０と、ロータコア４０と、磁石４１と、ステータコア５０と、コイル５１と、ファン６０と、熱伝導性絶縁部材７０と、バスバー８０とを備える。
【００２９】
ロータコア４０は、ロータシャフト３０の周りに固定されている。磁石４１は、ロータコア４０の外周部に配置される。ステータコア５０は、ロータコア４０に対向してロータコア４０の外側に配置される。そして、ステータコア５０は、多相モータ装置１００のハウジング（図示せず）に固定される。コイル５１は、ステータコア５０に巻回される。そして、コイル５１は、一方端（端子）５１ａが圧着端子５２に接続され、他方端がバスバー８０に接続される。圧着端子５２は、電力線（図示せず）を介して電力を受ける。
【００３０】
ファン６０は、ロータシャフト３０の一方端に固定される。そして、ファン６０は、ロータシャフト３０の回転に伴って回転し、矢印３１で示す方向に空気流を発生する。
【００３１】
熱伝導性絶縁部材７０は、リング形状から成り、コイル５１に接して配置される。熱伝導性絶縁部材７０は、たとえば、６Ｗ／ｍＫ程度の熱伝導率を有する。この熱伝導率は、樹脂モールドの熱伝導率（１Ｗ／ｍＫ）よりも大きい。また、熱伝導性絶縁部材７０は、たとえば、０．３〜０．５ｍｍの範囲の厚さを有する。バスバー８０は、リング形状から成り、熱伝導性絶縁部材７０に接して配置される。そして、バスバー８０は、コイル５１で発生した熱を熱伝導性絶縁部材７０と、中性点を形成するためにバスバー８０に接続されたコイル５１の銅線とを介して受け、ファン６０によって発生された空気流によって強制冷却される。
【００３２】
図２は、三相モータのステータの端面を示す。図２を参照して、コイル５１０〜５１７は、Ｕ相コイルを構成し、コイル５２０〜５２７は、Ｖ相コイルを構成し、コイル５３０〜５３７は、Ｗ相コイルを構成する。コイル５１０〜５１７，５２０〜５２７，５３０〜５３７の各々は、略円弧形状から成る。コイル５１０〜５１７は、最外周に配置される。コイル５２０〜５２７は、コイル５１０〜５１７の内側であって、それぞれ、コイル５１０〜５１７に対して円周方向に一定距離だけずれた位置に配置される。コイル５３０〜５３７は、コイル５２０〜５２７の内側であって、それぞれ、コイル５２０〜５２７に対して円周方向に一定距離だけずれた位置に配置される。
【００３３】
コイル５１０〜５１７，５２０〜５２７，５３０〜５３７の各々は、対応する複数のティースの各々に直列に巻回される。たとえば、コイル５１０は、ティース１〜５に対応する。そして、コイル５１０は、ティース１〜５の全体に外周から所定回数巻回されて形成される。
【００３４】
コイル５１１〜５１７，５２０〜５２７，５３０〜５３７についても、それぞれ対応するティースにコイル５１０と同じようにして形成される。
【００３５】
コイル５１０〜５１３は、直列に接続され、一方端が端子Ｕ１であり、他方端が中性点ＵＮ１である。コイル５１４〜５１７は、直列に接続され、一方端が端子Ｕ２であり、他方端が中性点ＵＮ２である。
【００３６】
コイル５２０〜５２３は、直列に接続され、一方端が端子Ｖ１であり、他方端が中性点ＶＮ１である。コイル５２４〜５２７は、直列に接続され、一方端が端子Ｖ２であり、他方端が中性点ＶＮ２である。
【００３７】
コイル５３０〜５３３は、直列に接続され、一方端が端子Ｗ１であり、他方端が中性点ＷＮ１である。コイル５３４〜５３７は、直列に接続され、一方端が端子Ｗ２であり、他方端が中性点ＷＮ２である。
【００３８】
図３は、図２に示す結線図の展開図を示す。図２においては、Ｕ相コイルを構成するコイル５１０〜５１７の２つの端子（Ｕ，Ｕ）を識別するために、Ｕ１，Ｕ２とし、Ｖ相コイルを構成するコイル５２０〜５２７の２つの端子（Ｖ，Ｖ）を識別するために、Ｖ１，Ｖ２とし、Ｗ相コイルを構成するコイル５３０〜５３７の２つの端子（Ｗ，Ｗ）を識別するために、Ｗ１，Ｗ２としたが、実際は、１つの端子Ｕ，Ｖ，Ｗである。
【００３９】
図４は、図１に示す多相モータ装置１００をファン６０側から見た平面図を示す。直列に接続されたコイル５１０〜５１３の一方端Ｕ１と、直列に接続されたコイル５１４〜５１７の一方端Ｕ２とは、端子５１Ｕを構成する。直列に接続されたコイル５２０〜５２３の一方端Ｖ１と、直列に接続されたコイル５２４〜５２７の一方端Ｖ２とは、端子５１Ｖを構成する。直列に接続されたコイル５３０〜５３３の一方端Ｗ１と、直列に接続されたコイル５３４〜５３７の一方端Ｗ２とは、端子５１Ｗを構成する。そして、端子５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗは、それぞれ、圧着端子５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗに接続される。
【００４０】
直列に接続されたコイル５１０〜５１３の他方端は、バスバー８０に接続され、中性点ＵＮ１を構成する。直列に接続されたコイル５１４〜５１７の他方端は、バスバー８０に接続され、中性点ＵＮ２を構成する。
【００４１】
直列に接続されたコイル５２０〜５２３の他方端は、バスバー８０に接続され、中性点ＶＮ１を構成する。直列に接続されたコイル５２４〜５２７の他方端は、バスバー８０に接続され、中性点ＶＮ２を構成する。
【００４２】
直列に接続されたコイル５３０〜５３３の他方端は、バスバー８０に接続され、中性点ＷＮ１を構成する。直列に接続されたコイル５３４〜５３７の他方端は、バスバー８０に接続され、中性点ＷＮ２を構成する。
【００４３】
バスバー８０への他方端子の接続は、溶接、半田付け、およびビス止め等のいずれかの方法により行なわれる。
【００４４】
つまり、バスバー８０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの中性点を構成する。
【００４５】
Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを構成するコイル５１０〜５１７，５２０〜５２７，５３０〜５３７は、図２に示すように円形に配置されるので、バスバー８０は、図４に示すように所定の幅ＷＤを有するリング形状から成る。所定の幅ＷＤは、コイル５１０〜５１７，５２０〜５２７，５３０〜５３７が配置される領域をカバーできるように決定される。
【００４６】
再び、図１を参照して、多相モータ装置１００が駆動されると、インバータ（図示せず）によってコイル５１（Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルから成る。）に電流が流され、ステータコア５０およびコイル５１は、回転用磁界を発生する。そして、ロータコア４０および磁石４１は、ステータコア５０およびコイル５１からの回転用磁界を受け、ステータコア５０の内側で回転する。
【００４７】
これにより、ロータシャフト３０およびファン６０が回転する。そして、ファン６０は、空気流を発生し、バスバー８０を強制冷却する。バスバー８０は、電流が流れることによりコイル５１に発生した熱を、熱伝導性絶縁部材７０や中性点を形成するためにバスバー８０に接続されたコイル５１の銅線を介して吸収し、その吸収した熱を空気流によって強制冷却されることにより放出する。
【００４８】
このように、多相モータ装置１００においては、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの中性点を構成し、かつ、コイル５１で発生した熱を受けるバスバー８０を、モータを駆動することにより発生した空気流によって強制冷却する。したがって、樹脂モールドを使用せずに簡単な構成でコイル５１を冷却できる。
【００４９】
また、多相モータ装置１００は、次の特徴を有する。多相モータ装置１００においては、コイル５１とバスバー８０との距離は、熱伝導性絶縁部材７０の厚さで決定される。そして、熱伝導性絶縁部材７０は、上述したように０．３〜０．５ｍｍの範囲の厚さを有するので、コイル５１とバスバー８０との距離を小さくでき、また、コイル５１とバスバー８０との距離を径方向にわたって均一にできるという特徴がある。
【００５０】
これに対して、樹脂モールドを使用した場合、バスバーとコイルとの間に樹脂を充填する必要があるため、バスバーとコイルとの距離を小さくすることが困難である。樹脂モールドを使用する場合、バスバーとコイルとを成形器にセットし、樹脂を射出成形する。したがって、バスバーとコイルとの距離を小さくすると、射出成形するときの圧力が大きくなり、成形装置が大型化するなどのコストアップの問題が生じたり、あるいはバスバーとコイルとの位置決めが困難になるという問題が生じ得る。その結果、バスバーとコイルとの距離を、ある程度大きく設定する必要がある。
【００５１】
多相モータ装置１００においては、樹脂モールドを使用しないので、これらの問題はなく、簡単は構成でコイルを冷却できる。
【００５２】
図５は、実施の形態１による多相モータ装置の他の例を示す。図５を参照して、多相モータ装置１０１は、ロータシャフト３０と、ロータコア４０と、磁石４１と、ステータコア５０と、コイル５１と、熱伝導性絶縁部材７１と、バスバー８１とを備える。
【００５３】
ロータシャフト３０、ロータコア４０、磁石４１、ステータコア５０およびコイル５１については上述したとおりである。熱伝導性絶縁部材７１は、断面形状が鉤型形状から成り、コイル５１の２つの端面に接するように配置される。バスバー８１は、断面形状が鉤型形状から成り、熱伝導性絶縁部材７１に接するように配置される。そして、バスバー８１は、多相モータ装置１０１の外部に設けられたコンプレッサー９０からの空気流を配管９１を介して受ける。
【００５４】
熱伝導性絶縁部材７１およびバスバー８１がコイル５１に接する面積は、熱伝導性絶縁部材７０およびバスバー８０がコイル５１に接する面積よりも大きいので、多相モータ装置１０１においては、さらに、コイル５１の冷却能力を高くできる。
【００５５】
上記においては、バスバー８０，８１を強制冷却する媒体は、空気流であると説明したが、この発明においては、これに限らず、バスバー８０，８１は、絶縁オイル等の油によって冷却されてもよい。この場合、ポンプ等の圧送手段を用いて油をバスバー８０，８１に吹き付ける。
【００５６】
［実施の形態２］
図６を参照して、実施の形態２による多相モータ装置１０２は、多相モータ装置１００のファン６０を削除し、バスバー８０をバスバー８２に代えたものであり、その他は、多相モータ装置１００と同じである。バスバー８２は、その表面に突起物８２１を有する。突起物８２１の高さｈに対する突起物８２１のピッチＰの比（Ｐ／ｈ）は、７〜１０の範囲である。７〜１０の範囲の比は、流体を矢印３２の方向に流した場合に乱流が発生する比である。バスバー８２の表面で乱流が発生することにより、バスバー８２の冷却効果がさらに向上する。
【００５７】
突起物８２１の断面形状は、三角形、四角形、台形、および鋸歯形のいずれの形状であってもよい。
【００５８】
図７は、バスバー８２の平面図である。突起物８２１が同心円状に形成される。
【００５９】
再び、図６を参照して、コンプレッサー９０からの空気流は、配管９１を介してバスバー８２の突起物８２１に吹き付けられる。そして、空気流は、バスバー８２の表面で乱流を起こし、バスバー８２を強制冷却する。これにより、コイル５１は冷却される。
【００６０】
空気に代えて絶縁オイル等の油をバスバー８２の突起物８２１に吹き付けてもよい。
【００６１】
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態３］
図８を参照して、実施の形態３による多相モータ装置１０３は、多相モータ装置１０２のバスバー８２をバスバー８３に代えたものであり、その他は、多相モータ装置１０２と同じである。
【００６２】
バスバー８３は、ヒートシンクから成る。コンプレッサー９０からの空気流は、配管９１を介してバスバー８３へ吹き付けられる。そして、空気流は、ヒートシンク状のバスバー８３を強制冷却する。
【００６３】
また、実施の形態３による多相モータ装置は、図９に示す多相モータ装置１０４であってもよい。図９を参照して、多相モータ装置１０４は、多相モータ装置１０２の熱伝導性絶縁部材７０を熱伝導性絶縁部材７１に代え、バスバー８２をバスバー８４に代えたものであり、その他は、多相モータ装置１０２と同じである。
【００６４】
熱伝導性絶縁部材７１については上述したとおりである。バスバー８４は、略鉤型形状から成り、熱伝導性絶縁部材７１の面７１ａ側を多板化した構造を有する。そして、空気流は、バスバー８４の多板化した構造部分に吹き付けられる。
【００６５】
さらに、実施の形態３による多相モータ装置は、図１０に示す多相モータ装置１０５であってもよい。図１０を参照して、多相モータ装置１０５は、多相モータ装置１０２のバスバー８２をバスバー８５に代えたものであり、その他は、多相モータ装置１０２と同じである。
【００６６】
バスバー８５は、その表面にフィンを有する。そして、フィンは、四角フィン、三角フィンおよびピンフィンのいずれかであればよい。バスバー８５の表面に形成されるフィンの個数は、多相モータ装置１０５の使用条件に応じて設定される。
【００６７】
上述したように、実施の形態３による多相モータ装置１０３〜１０５は、中性点を構成するバスバーをヒートシンク化または多板化し、またはバスバーの表面にフィンを形成した。したがって、放熱面積が増加し、コイル５１の冷却能力がさらに向上する。
【００６８】
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態４］
図１１を参照して、実施の形態４による多相モータ装置１０６は、多相モータ装置１００のファン６０を削除し、熱伝導性絶縁部材７２およびウォータージャケット９２を追加したものであり、その他は、多相モータ装置１００と同じである。熱伝導性絶縁部材７２は、円形形状から成り、バスバー８０に接して配置される。
【００６９】
ウォータージャケット９２は、壁９２１が熱伝導性絶縁部材７２に接するように配置される。そして、壁９２１は、冷却水９２２によって冷却される。
【００７０】
多相モータ装置１０６においては、コイル５１で発生した熱は、熱伝導性絶縁部材７０および中性点を形成するためにバスバーに接続された銅線、バスバー８０、熱伝導性絶縁部材７２、および壁９２１を介して冷却水９２２へ伝達される。したがって、コイル５１で発生した熱の伝導経路が増加するため、コイル５１の冷却能力が向上する。
【００７１】
また、実施の形態４による多相モータ装置は、図１２に示す多相モータ装置１０７であってもよい。図１２を参照して、多相モータ装置１０７は、多相モータ装置１０１に熱伝導性絶縁部材７３およびウォータージャケット９３を追加したものであり、その他は、多相モータ装置１０１と同じである。
【００７２】
熱伝導性絶縁部材７３は、バスバー８１の面８１ａに接して配置される。ウォータージャケット９３は、その壁９３１が熱伝導性絶縁部材７３に接するように配置される。そして、壁９３１は、冷却水９３２によって冷却される。
【００７３】
多相モータ装置１０７においては、コイル５１で発生した熱は、熱伝導性絶縁部材７１および中性点を形成するためにバスバーに接続された銅線、バスバー８１、熱伝導性絶縁部材７３および壁９３１を介して冷却水９３２に伝達される。したがって、コイル５１で発生した熱の伝導経路が増加するため、コイル５１の冷却能力が向上する。
【００７４】
このように、実施の形態４による多相モータ装置は、コイル５１で発生した熱の伝達経路をウォータージャケットおよび熱伝導性絶縁部材を用いて増加させることによりコイル５１の冷却能力を高めることを特徴とする。
【００７５】
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態５］
図１３を参照して、実施の形態５による多相モータ装置１０８は、多相モータ装置１０６にヒートパイプ９４を追加したものであり、その他は、多相モータ装置１０６と同じである。
【００７６】
ヒートパイプ９４は、バスバー８０とウォータージャケット９２の壁９２１との間に設けられる。そして、ヒートパイプ９４は、コイル５１で発生してバスバー８０に伝達された熱をウォージャケット９２の壁９２１に伝達する。
【００７７】
ヒートパイプ９４は、熱輸送量が多いため、多相モータ装置１０８においては、コイル５１の冷却能力がさらに向上する。
【００７８】
ヒートパイプ９４の数は、多相モータ装置１０８の使用条件に応じて設定される。すなわち、多相モータ装置１０８がコイル５１での発熱が多い条件で使用される場合、ヒートパイプ９４の数は多く設定され、多相モータ装置１０８がコイル５１での発熱が少ない条件で使用される場合、ヒートパイプ９４の数は少なく設定される。
【００７９】
また、実施の形態５による多相モータ装置は、図１４に示す多相モータ装置１０９であってもよい。図１４を参照して、多相モータ装置１０９は、多相モータ装置１０７の熱伝導性絶縁部材７３を削除し、ヒートパイプ９５を追加したものであり、その他は、多相モータ装置１０７と同じである。
【００８０】
ヒートパイプ９５は、バスバー８１の面８１ａとウォータージャケット９３の壁９３１との間に設けられる。そして、ヒートパイプ９５は、コイル５１で発生してバスバー８１に伝達された熱をウォージャケット９３の壁９３１に伝達する。なお、ヒートパイプ９５の数は、多相モータ装置１０９の使用条件に応じて決定される。
【００８１】
さらに、実施の形態５による多相モータ装置は、図１５に示す多相モータ装置１１０であってもよい。図１５を参照して、多相モータ装置１１０は、多相モータ装置１０８のヒートパイプ９４をヒートパイプ９６に代えたものであり、その他は、多相モータ装置１０８と同じである。
【００８２】
ヒートパイプ９６は、一方端がバスバー８０に接し、他方端がウォータージャケット９２の壁９２１を貫通して冷却水９２２と接する。したがって、ヒートパイプ９６は、冷却水９２２によって直接冷却されるため、コイル５１の冷却能力がさらに向上する。なお、ヒートパイプ９６の数は、多相モータ装置１１０の使用条件に応じて決定される。
【００８３】
このように、実施の形態５による多相モータ装置は、バスバーとウォータージャケットとの間にヒートパイプを設けることによりコイルを冷却することを特徴とする。そして、ヒートパイプを用いてバスバーとウォータージャケットを接続する冷却機構は、バスバーとウォータージャケットの壁との距離が長い場合にも有効である。
【００８４】
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態６］
図１６を参照して、実施の形態６による多相モータ装置１１１は、多相モータ装置１０１のコイル５１、熱伝導性絶縁部材７１およびバスバー８１の一部が油９８に浸漬したものである。油９８は、ケース９７に溜まる。多相モータ装置１１１においては、熱伝導性絶縁部材７１およびバスバー８１は、油９８によって直接冷却される。なお、油９８は、絶縁油が好適である。
【００８５】
ケース９７は、たとえば、ギヤ類の潤滑用油溜りである。したがって、熱伝導性絶縁部材７１およびバスバー８１の一部を油９８に浸漬することにより、強制冷却手段を新たに設けなくてもコイル５１の冷却能力を高めることができる。
【００８６】
多相モータ装置１１１においては、油９８をさらに循環させることも可能である。図１７を参照して、油９８を循環させる例について説明する。多相モータ装置１１２は、トランスミッション１３４内に配置される。そして、トランスミッション１３４の下部には、オイルパン９７Ａが設けられる。ギヤ類の潤滑用の油９８Ａは、オイルパン９７Ａに溜まる。そして、コイル５１、熱伝導性絶縁部材７０およびバスバー８０の一部は、油９８Ａに浸漬される。
【００８７】
オイルポンプ９９は、オイルパン９７Ａから油９８Ａをくみ上げ、そのくみ上げた油をポート１３１〜１３３から多相モータ装置１１２内へ吐出する。ポート１３１，１３２から吐出された油は、バスバー８０を冷却し、ポート１３３から吐出された油は、ロータシャフトベアリングの潤滑用に用いられる。
【００８８】
そして、バスバー８０等の冷却または潤滑に用いられた油は、重力によりオイルパン９７Ａに戻る。このようにしてオイルパン９７Ａに溜まった油９８Ａは、循環され、バスバー８０の冷却およびロータシャフトベアリングの潤滑用に用いられる。
【００８９】
なお、ポート１３１，１３２は、径方向に複数設けてもよい。
また、実施の形態６による多相モータ装置は、図１８に示す多相モータ装置１１３であってもよい。図１８を参照して、多相モータ装置１１３は、多相モータ装置１１１にフィン１３５を追加したものであり、その他は、多相モータ装置１１１と同じである。
【００９０】
多相モータ装置１１３においては、油９８に浸漬されたバスバー８１の表面にフィン１３５が設けられる。これにより、油９８との接触面積が増加し、バスバー８１は、さらに冷却される。
【００９１】
このように、実施の形態６による多相モータ装置は、コイル５１、熱伝導性絶縁部材７０，７１およびバスバー８０，８１の一部を油９８，９８Ａに浸漬することによりコイル５１の冷却能力をさらに高めることを特徴とする。
【００９２】
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態７］
図１９を参照して、実施の形態７による多相モータ装置１１４は、多相モータ装置１０３の熱伝導性絶縁部材７０を削除し、バスバーカバー１３６，１３７を追加したものであり、その他は、多相モータ装置１０３と同じである。
【００９３】
バスバーカバー１３６，１３７は、バスバー８３を覆う。そして、バスバーカバー１３７は、流入口１３８を有し、バスバーカバー１３６は、流出口１３９を有する。また、バスバーカバー１３６，１３７は、熱伝導性を有する絶縁部材から成り、コイル５１に接する。
【００９４】
バスバーカバー１３６，１３７は、リング形状から成り、一体的に作製されるが、図１９においては説明の便宜上、異なる符号が付されている。また、コイル５１の端部は、バスバーカバー１３６，１３７を貫通してバスバー８３に接続され、中性点を構成する。そして、コイル５１の端部がバスバーカバー１３６，１３７を貫通する部分はシールされている。
【００９５】
冷却油は、流入口１３８からバスバーカバー１３７内に入り、バスバー８３とバスバーカバー１３６，１３７との間隙を循環する。これにより、バスバー８３は、冷却油によって冷却される。そして、バスバー８３から熱を奪った冷却油は、流出口１３９から排出される。
【００９６】
バスバー８３は、ヒートシンクから成るため、冷却油との接触面積が増加する。また、バスバー８３は、バスバーカバー１３６，１３７によって密閉されるため、コイル５１から伝達された熱を冷却油へ効率良く放熱する。その結果、バスバー８３に冷却油をかけたり、噴霧する場合に比べ、コイル５１の冷却能力がさらに向上する。
【００９７】
なお、多相モータ装置１１４において、流入口１３８をバスバーカバー１３６に取付け、流出口１３９をバスバーカバー１３７に取付けてもよい。
【００９８】
また、実施の形態７による多相モータ装置は、図２０に示す多相モータ装置１１５であってもよい。図２０を参照して、多相モータ装置１１５は、多相モータ装置１１４のバスバー８３をバスバー８０に代え、バスバーカバー１３６，１３７をバスバーカバー１４０，１４１に代えたものであり、その他は、多相モータ装置１１４と同じである。
【００９９】
バスバー８０は、コイル５１から離れた位置に配置される。バスバーカバー１４０，１４１は、ビス１４５〜１４８によってステータコア５０に固定され、コイル５１およびバスバー８０を密閉する。そして、バスバーカバー１４１は、流入口１４２を有し、バスバーカバー１４０は、流出口１４３を有する。
【０１００】
バスバーカバー１４０，１４１は、リング形状から成り、一体的に作製されるが、図２０においては説明の便宜上、異なる符号が付されている。
【０１０１】
冷却油は、流入口１４２からバスバーカバー１４１内に入り、バスバー８０とバスバーカバー１４０，１４１との間隙を循環する。これにより、バスバー８０は、冷却油によって冷却される。そして、バスバー８０から熱を奪った冷却油は、流出口１４３から排出される。
【０１０２】
コイル５１およびバスバー８０は、バスバーカバー１４０，１４１によって一体的に密閉されるため、コイル５１から伝達された熱を冷却油へ効率良く放熱する。その結果、バスバー８０に冷却油をかけたり、噴霧する場合に比べ、コイル５１の冷却能力がさらに向上する。
【０１０３】
なお、多相モータ装置１１５において、流入口１４２をバスバーカバー１４０に取付け、流出口１４３をバスバーカバー１４１に取付けてもよい。
【０１０４】
このように、実施の形態７による多相モータ装置は、バスバー８３またはバスバー８０およびコイル５１を密閉することにより、コイル５１の冷却能力を高めることを特徴とする。
【０１０５】
その他は、実施の形態１と同じである。
［実施の形態８］
図２１を参照して、実施の形態８による多相モータ装置１１８は、多相モータ装置１００のファン６０を削除し、バスバー８０をバスバー８６に代えたものであり、その他は、多相モータ装置１００と同じである。
【０１０６】
バスバー８６は、バスバー８０と、撥水性物質１５５とを含む。撥水性物質１５５は、バスバー８０の表面に塗布またはコーティングされる。そして、撥水性物質１５５は、ベンジルメルカプタン、オレイン酸、オクタデカンチオールおよびテフロン（Ｒ）のいずれかから成る。
【０１０７】
トランスミッション内のギヤ油等は、高速回転しているギヤによって掻き揚げられたり、オイルポンプによる圧送のために、トランスミッションの空間部分では、蒸気の状態で存在する。したがって、蒸気の状態で存在するギヤ油は、バスバー８０の表面に形成された撥水性物質１５５によって滴状凝縮し易くなる。そして、滴状凝縮の熱伝達係数は、一般的に大きいため、バスバー８０を効率的に冷却できる。その結果、コイル５１の冷却能力を向上できる。
【０１０８】
実施の形態８においては、バスバー８０に代えてバスバー８１〜８５のいずれかを用いてバスバー８６を構成してもよい。
【０１０９】
このように、実施の形態８による多相モータ装置は、バスバーの表面に撥水性物質を塗布またはコーティングしてコイルの冷却能力を向上することを特徴とする。
【０１１０】
その他は、実施の形態１と同じである。
なお、上記の実施の形態１〜実施の形態８においては、３相モータを例にして説明したが、この発明は、３相モータに限らず、６相モータ等であってもよく、一般的には、多相モータであればよい。
【０１１１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による多相モータ装置の概略断面図である。
【図２】図１に示す多相モータ装置のステータの平面図である。
【図３】図２に示す結線図の展開図である。
【図４】図１に示す多相モータ装置をファン側から見た平面図である。
【図５】実施の形態１による多相モータ装置の他の概略断面図である。
【図６】実施の形態２による多相モータ装置の概略断面図である。
【図７】図６に示すバスバーの平面図である。
【図８】実施の形態３による多相モータ装置の概略断面図である。
【図９】実施の形態３による多相モータ装置の他の概略断面図である。
【図１０】実施の形態３による多相モータ装置のさらに他の概略断面図である。
【図１１】実施の形態４による多相モータ装置の概略断面図である。
【図１２】実施の形態４による多相モータ装置の他の概略断面図である。
【図１３】実施の形態５による多相モータ装置の概略断面図である。
【図１４】実施の形態５による多相モータ装置の他の概略断面図である。
【図１５】実施の形態５による多相モータ装置のさらに他の概略断面図である。
【図１６】実施の形態６による多相モータ装置の概略断面図である。
【図１７】実施の形態６による多相モータ装置の応用例を示す概略断面図である。
【図１８】実施の形態６による多相モータ装置の他の概略断面図である。
【図１９】実施の形態７による多相モータ装置の概略断面図である。
【図２０】実施の形態７による多相モータ装置の他の概略断面図である。
【図２１】実施の形態８による多相モータ装置の概略断面図である。
【図２２】従来のモータにおけるステータの平面図である。
【符号の説明】
１〜５，１４  ティース、１０  ステータ、１６ａ，１６ｂ，５１，５１０〜５１７，５２０〜５２７，５３０〜５３７  コイル、１８ａ  Ｕ相電力線、１８ｂ  Ｖ相電力線、１８ｃ  Ｗ相電力線、２０  中性点用バスバー、２０ａ  接続片、２０ｂ，１３８，１４２  流入口、２０ｃ，１３９，１４３  流出口、３０ロータシャフト、３１，３２  矢印、４０  ロータコア、４１  磁石、５０  ステータコア、５１ａ，５１Ｕ，５１Ｖ，５１Ｗ  端子、５２，５２Ｕ，５２Ｖ，５２Ｗ  圧着端子、６０  ファン、７０〜７２  熱伝導性絶縁部材、７１ａ，８１ａ  面、８０〜８６  バスバー、９０  コンプレッサー、９１  配管、９２，９３  ウォータージャケット、９４〜９６  ヒートパイプ、９７  ケース、９７Ａ  オイルパン、９８，９８Ａ  油、９９  オイルポンプ、１３１〜１３３  ポート、１３４  トランスミッション、１３５  フィン、１３６，１３７，１４０，１４１  バスバーカバー、１４５〜１４８  ビス、１５５  撥水性物質、９２１，９３１  壁、９２２，９３２  冷却水、１００〜１１５，１１８  多相モータ装置、８２１  突起物。
【図１】
2004215358.tif 000003
【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】
2004215358.tif 000009
【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】
2004215358.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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