马达的制作方法

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1.本发明涉及马达。

背景技术：

2.在马达中，线圈的发热不能经由马达壳体等充分散热，马达输出的上限因发热引起的线圈的温度上升而达到顶点。因此，通过降低热阻，用相同尺寸的马达提高输出。
3.在专利文献1中，公开了使用冷却管和热管来冷却线圈的技术。在专利文献1所公开的结构中，难以使冷却管或热管与所有线圈接触来进行冷却。
4.专利文献2和专利文献3公开了使用冷却液来冷却马达的线圈端部的技术。现有技术文献专利文献
5.专利文献1：日本特开平9-046975号公报专利文献2：日本特开2012-110137号公报专利文献3：日本特开2005-323416号公报

技术实现要素：

6.但是，在专利文献2和专利文献3所公开的结构中，虽然公开了对线圈端部进行冷却，但是没有公开引出线等其他部位的冷却，对线圈的冷却不充分。若对线圈的冷却不充分，则在提高马达输出时有可能在冷却不充分的部位加热而发生故障，成为输出提高的瓶颈。
7.本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够有助于输出提高的马达。
8.本发明的马达的一个方式具有：转子，其能够以中心轴线为中心旋转；以及定子，其与所述转子隔着间隙在径向上相对，所述定子具有：定子铁芯，其具有包围所述中心轴线的环状的铁芯背部和从所述铁芯背部向径向一侧延伸的极齿；以及线圈，其卷绕在所述极齿上，所述马达具有罩，该罩在内侧具有分别收纳向所述定子铁芯的轴向两侧突出的所述线圈的线圈端部空间，并覆盖所述线圈，冷却液在所述罩的内侧循环，向所述线圈供电的母线的至少一部分位于线圈端部空间中。发明效果
9.根据本发明的一个方式，能够有助于马达的输出提高。
附图说明
10.图1是示意性地示出第一实施方式的马达的剖视图。图2是示意性地示出第一实施方式的马达的剖视图。图3是示出第一实施方式的定子的一部分的外观立体图。图4是示出第一实施方式的定子的一部分的外观立体图。
图5是示出第一实施方式的定子的一部分的外观立体图。图6是线圈的引出线与母线连接的外观立体图。图7是示出第一实施方式的定子的一部分的剖视图，是图1中的ii-ii剖视图。图8是将图7中的孔hl及定子铁芯20放大的图。图9是图3中的iii-iii剖视图。图10是示意性地示出第二实施方式的马达的剖视图。图11是示意性地示出第三实施方式的马达的剖视图。图12是示意性地示出第四实施方式的马达的剖视图。图13是示意性地示出第五实施方式的马达的剖视图。图14是示意性地示出第五实施方式的马达的剖视图。
具体实施方式
11.以下，参照附图对本发明实施方式的马达进行说明。另外，本发明的范围并不限定于以下的实施方式，能够在本发明的技术思想的范围内任意变更。另外，在以下的附图中，为了容易理解各结构，有时使实际结构和各结构中的比例尺或数量等不同。
12.在各图中适当示出的z轴方向是以正侧为“上侧”、以负侧为“下侧”的上下方向。在各图中适当示出的中心轴线j是与z轴方向平行且沿上下方向延伸的假想线。在以下的说明中，将中心轴线j的轴向、即与上下方向平行的方向简称为“轴向”，将以中心轴线j为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线j为中心的周向简称为“周向”。“轴向”将下侧称为“一侧”，将上侧称为“另一侧”。关于周向，将从上侧观察时的顺时针方向称为“一侧”，将逆时针方向称为“另一侧”。
13.另外，上下方向、上侧以及下侧只是用于说明各部分的配置关系等的名称，实际的配置关系等也可以是用这些名称示出的配置关系等以外的配置关系等。
14.《第一实施方式》参照图1至图14对马达1的第一实施方式进行说明。如图1所示，第一实施方式的马达1设置于电动飞机100。电动飞机100具备主体部110、旋转翼装置120和安装部130。安装部130从主体部110向与轴向正交的方向延伸。旋转翼装置120安装于安装部130。旋转翼装置120是产生向电动飞机100的上侧的推进力的装置。在本实施方式中，设有多个旋转翼装置120。
15.旋转翼装置120具有马达1、前锥体部101、旋转翼部102和后锥体部103。旋转翼部102留有间隙地设置在壳体2的轴向上侧。旋转翼部102呈以中心轴线j为中心的圆环状。旋转翼部102具有贯穿孔102a和螺旋桨102b。
16.贯穿孔102a沿轴向贯通旋转翼部102。贯穿孔102a与中心轴线j同轴。在贯穿孔102a中插入有后述的马达1的轴3a的上端。插入到贯穿孔102a中的轴3a固定于旋转翼部102。固定在轴3a上的旋转翼部102与后述的马达1的转子主体3b同步旋转。螺旋桨102b从旋转翼部102的外周面向径向外侧延伸。螺旋桨102b在周向上隔开间隔地设置有多个。
17.在安装部130的上侧安装马达1的壳体2。安装部130具有贯穿孔132。贯穿孔132沿轴向贯通安装部130。贯穿孔132与后述的马达1的底板部8的贯穿孔8a在轴向上重叠。
18.如图2所示，第一实施方式的马达1是内转子型马达。马达1的中心轴线是中心轴线
j。马达1具备壳体2、转子3、定子10、轴承5a、5b、罩51、52、第一管61、第二管62、第三管63、母线32、循环泵81和散热器82。
19.罩51、52、第一管61、第二管62、第三管63、循环泵81和散热器82构成冷却装置50。
20.壳体2收纳转子3、定子10、轴承5a、5b、罩51、52、第一管61的一部分、第二管62的一部分以及第三管63。转子3能够以中心轴线j为中心旋转。转子3具有轴3a和转子主体3b。
21.壳体2具有盖部7和底板部8。底板部8具有贯穿孔8a。贯穿孔8a沿轴向贯通底板部8。贯穿孔8a在周向上隔开间隔地设置有多个。
22.轴3a沿着中心轴线j在轴向上延伸。轴3a例如呈以中心轴线j为中心沿轴向延伸的圆柱状。轴3a由轴承5a、5b支撑为能够绕中心轴线j旋转。轴承5a、5b保持在壳体2的轴承保持架4a、4b中。转子主体3b固定于轴3a的外周面。虽然省略了图示，但转子主体3b具有固定于轴3a的外周面的转子铁芯和固定于转子铁芯的磁铁。
23.定子10与转子3隔着间隙在径向上相对。在本实施方式中，定子10位于转子3的径向外侧。在图3中，以从定子10的外周侧观察的状态示出了在定子10上设置有罩51、52的结构。在图4中，以从定子10的内周侧观察的状态示出了在定子10上设置有罩51、52的结构。在图5中，示出了在定子10上未设置罩51、52的状态。
24.如图3至图5所示，定子10具有定子铁芯20、多个线圈30和绝缘体40(参照图7)。如图5所示，定子铁芯20具有：包围中心轴线j的环状的铁芯背部21；以及从铁芯背部21向径向一侧即径向内侧延伸的多个极齿22。铁芯背部21例如呈以中心轴线j为中心的圆筒状。
25.多个极齿22沿周向隔开间隔地配置。多个极齿22例如沿着周向在一周上等间隔地配置。在本实施方式中，多个极齿22与铁芯背部21一体成形。各极齿22呈沿径向直线状延伸的大致长方体状。极齿22的周向尺寸在径向整体上大致恒定。
26.如图4所示，多个极齿22分别具有凸部25a、25b。凸部25a配置在极齿22的上侧。凸部25a的周向尺寸比极齿22的周向尺寸短。凸部25a沿径向延伸。凸部25a的与径向正交的剖面为矩形。凸部25a为长方体形状。凸部25b配置在极齿22的下侧。凸部25b的周向尺寸比极齿22的周向尺寸短。凸部25b沿径向延伸。凸部25b的与径向正交的剖面为矩形。凸部25b为长方体形状。
27.另外，也可以在极齿22的径向内侧的端部设置向周向两侧突出的伞部。另外，极齿22也可以是与铁芯背部21不同的部件。在该情况下，极齿22例如也可以通过将设置于极齿22的径向外侧的端部的凸部压入到设置于铁芯背部21的径向内侧面的凹部中等而固定于铁芯背部21。
28.多个线圈30分别安装于多个极齿22及凸部25a、25b。在本实施方式中，线圈30经由绝缘体40安装于极齿22以及凸部25a、25b。各极齿22及凸部25a、25b沿径向穿过各线圈30的内侧。极齿22的径向内端部比线圈30更向径向内侧突出。
29.作为一个例子，线圈30通过卷绕扁线而构成。因此，与使用圆线的情况相比，能够提高线圈30的占空系数。另外，在本说明书中，所谓“扁线”，是指剖面形状为四边形或大致四边形的线材。在本说明书中，所谓“大致四边形”，包括四边形的角部为圆形的圆角四边形。虽然省略了图示，但在本实施方式中构成线圈30的扁线是在表面具有瓷漆覆膜的漆包线。
30.在图3及图4中，图示了安装有在周向上相邻的两个线圈30的极齿22及铁芯背部
21。在本实施方式中，将在周向上相邻的两个线圈30作为冷却装置50的冷却对象单位。以下，有时将在周向上相邻的两个线圈30中的一方设为线圈30a，将安装线圈30a的极齿22设为极齿22a，将在周向上相邻的两个线圈30中的另一方设为线圈30b，将安装线圈30b的极齿22设为极齿22b来进行说明。
31.如图6所示，在周向上相邻的两个线圈30a、30b中的一方的引出线31a、31b被引出到下侧并与母线32的上侧连接。母线32沿轴向延伸。引出线31a、31b有时统称为引出线31。虽然省略了图示，但与连接于母线32的引出线31a、31b不同的端部的引出线通过激光焊接等方法与在周向上相邻的其他线圈30的引出线接合。例如，在将12极的线圈30以3相4串联的三角形接线连接的情况下，设置三个母线32。相邻的线圈30之间通过绝缘纸、绝缘涂层等进行电绝缘并粘接，从而抑制液体泄漏。
32.如图7所示，定子铁芯20具有至少一个孔hl和狭缝sl。孔hl沿轴向贯通定子铁芯20。孔hl沿周向隔开间隔地配置有多个。多个孔hl例如沿着周向在一周范围内等间隔地配置。孔hl配置于铁芯背部21。多个孔hl在径向上分别与极齿22重叠。孔hl按每个极齿22设置。孔hl的周向的中心位置与极齿22的周向的中心位置相同。孔hl的径向最外侧的位置位于定子铁芯20的外周的径向内侧。
33.在与极齿22a的周向的中心位置相同的孔hl中保持有第三管63。如图4所示，在与极齿22b的周向的中心位置相同的孔hl中保持第二管62。通过使孔hl的径向最外侧的位置比定子铁芯20的外周靠径向内侧，能够缩短线圈30a与第三管63之间的距离以及线圈30b与第二管62之间的距离。因此，能够高效地实施对线圈30a、30b的冷却液cl的提供或吸收了由线圈30a、30b产生的热的冷却液cl的回收。
34.狭缝sl是将孔hl与定子铁芯20的径向外侧连接的空间。狭缝sl沿轴向延伸。狭缝sl的周向宽度比第二管62或第三管63的直径小。通过使狭缝sl的周向宽度比第二管62或第三管63的直径小，能够抑制被孔hl保持的第二管62或第三管63经由狭缝sl向径向外侧脱出。本实施方式的第二管62和第三管63的内径和外径分别相同。第二管62和第三管63的内径或外径可以彼此不同。
35.本实施方式的定子铁芯20中的极数为12极。孔hl和狭缝sl在周向上等间隔(30
°
间隔)地各配置12个。如图8所示，在第三管63与孔hl之间填充有粘接剂23。作为粘接剂23，使用热传导率高的粘接剂。虽然省略了图示，但在第二管62与孔hl之间也填充有粘接剂23。
36.在利用粘接剂23将第二管62或第三管63固定于未设置狭缝sl的定子铁芯20的孔hl的情况下，难以在孔hl与第二管62或第三管63之间填充粘接剂23，有可能产生间隙。例如，若预先在孔hl的内周面涂敷粘接剂23，并将第二管62或第三管63插入到孔hl中，则粘接剂23被挤出。例如，在第二管62或第三管63的外周面上涂敷粘接剂23并将第二管62或第三管63插入到孔hl中时，粘接剂23在孔hl的插入侧端部被剥离而被刮掉。因此，不能将粘接剂23充分地填充到第二管62或第三管63与孔hl之间。在该情况下，第二管62或第三管63向定子铁芯20的保持性降低，并且与在孔hl与第二管62或第三管63之间填充有粘接剂23的状态相比成为存在热阻大的空气的状态，热传递的效率降低。
37.与此相对，在本实施方式中，通过设置将孔hl与定子铁芯20的径向外侧连接的狭缝sl，经由狭缝sl向插入到孔hl中的第二管62或第三管63涂敷粘接剂23，由此，能够容易且充分地使粘接剂23遍布并填充到孔hl与第二管62或第三管63之间。通过在孔hl与第二管62
或第三管63之间无间隙地填充粘接剂23，热阻变小，热传递的效率提高。
38.如图3和图4所示，罩51覆盖线圈30的上侧。罩51覆盖向定子铁芯20的上侧突出的线圈30。罩51具有外侧壁51a、内侧壁51b和上侧壁51c。外侧壁51a位于线圈30的径向外侧。外侧壁51a沿周向延伸。外侧壁51a设置在整周上。外侧壁51a的下端与铁芯背部21的上表面接触。外侧壁51a的下端在整周上与铁芯背部21接触。外侧壁51a的下端与铁芯背部21接触的情况也包括在外侧壁51a的下端与铁芯背部21之间夹有粘接剂的情况。
39.外侧壁51a具有突壁51d。突壁51d从外侧壁51a向径向外侧突出。在轴向上观察，突壁51d为半圆形状。如图9所示，第二管62的上侧的外周面与突壁51d的内周面接触而被保持。
40.罩51的内侧壁51b位于线圈30的径向内侧。内侧壁51b沿周向延伸。内侧壁51b设置在整周上。内侧壁51b具有凹部26a。凹部26a从内侧壁51b的下端向上侧凹陷。当从径向内侧观察时，凹部26a呈向下开口的矩形形状。凹部26a的位于上侧的底面与凸部25a的上表面接触。凹部26a的位于周向两侧的侧面与凸部25a的位于周向两侧的侧面接触。即，凹部26a从上侧与凸部25a嵌合。内侧壁51b的下端的一部分与极齿22的上表面接触。罩51的上侧壁51c连接外侧壁51a的上端和内侧壁51b的上端。上侧壁51c沿周向延伸。上侧壁51c设置在整周上。
41.外侧壁51a的下端使用硅酮粘接剂等粘接剂以液密的密封状态固定于定子铁芯20的上表面。内侧壁51b使用粘接剂将凹部26a与凸部25a的嵌合部以液密的密封状态固定。内侧壁51b的下端使用粘接剂以液密的密封状态与定子铁芯20(极齿22)的上表面以及线圈30的径向内侧固定。因此，罩51具有覆盖向定子铁芯20的上侧突出的线圈30的线圈端部空间53。线圈端部空间53是收纳向定子铁芯20的上侧突出的线圈30的液密的密封空间。线圈端部空间53在周向上设置一周。线圈端部空间53是收纳12极的线圈30的上侧的液密的密封空间。
42.罩52覆盖线圈30的下侧。罩51覆盖向定子铁芯20的下侧突出的线圈30。罩52具有外侧壁52a、内侧壁52b和下侧壁52c。外侧壁52a位于线圈30的径向外侧。外侧壁52a沿周向延伸。外侧壁52a设置在整周上。外侧壁52a的上端与铁芯背部21的下表面接触。外侧壁52a的下端在整周上与铁芯背部21接触。外侧壁52a的上端与铁芯背部21接触的情况也包括在外侧壁52a的上端与铁芯背部21之间夹有粘接剂的情况。
43.外侧壁52a具有突壁52d。突壁52d从外侧壁52a向径向外侧突出。突壁52d的周向的配置位置与卷绕有线圈30的极齿22的周向的中心位置相同。因此，设置12个突壁52d。从轴向观察，突壁52d为半圆形状。在轴向上观察，突壁52d的圆弧中心与孔hl的中心相同。
44.罩52的内侧壁52b位于线圈30的径向内侧。内侧壁52b沿周向延伸。内侧壁52b设置在整周上。内侧壁52b具有凹部26b。凹部26b从内侧壁52b的上端向下侧凹陷。当从径向内侧观察时，凹部26b呈向上开口的矩形形状。凹部26b的位于下侧的底面与凸部25b的下表面接触。凹部26b的位于周向两侧的侧面与凸部25b的位于周向两侧的侧面接触。即，凹部26b从下侧与凸部25b嵌合。内侧壁52b的上端的一部分与极齿22的下表面接触。罩52的下侧壁52c连接外侧壁52a的下端和内侧壁52b的下端。下侧壁52c沿周向延伸。下侧壁52c设置在整周上。
45.外侧壁52a的上端使用粘接剂以液密的密封状态固定于定子铁芯20的下表面。内
侧壁52b使用粘接剂将凹部26b与凸部25b的嵌合部以液密的密封状态固定。内侧壁52b的上端使用粘接剂以液密的密封状态与定子铁芯20(极齿22)的下表面及线圈30的径向内侧固定。因此，罩52具有覆盖向定子铁芯20的下侧突出的线圈30的线圈端部空间54。线圈端部空间54是收纳向定子铁芯20的下侧突出的线圈30的液密的密封空间。线圈端部空间54在周向上设置一周。线圈端部空间54是收纳12极的线圈30的下侧的液密的密封空间。
46.罩51、52既可以是分别遍及周向的整体而分别设置成环状的结构，也可以是针对一个以上的线圈30中的每一个设置多个并通过粘接剂等连接的结构。
47.如图2所示，连接有来自线圈30的引出线31的母线32的上侧位于罩52的内侧的线圈端部空间54中。如图6所示，母线32的下侧位于罩52的外侧。母线32通过粘接剂液密地密封于罩52。母线32的下端与第二母线32a连接。在第二母线32a上连接有引线33。线圈30经由引线33、第二母线32a以及母线32而被供电。
48.除了在连接有来自线圈30的引出线31的母线32上连接第二母线32a、在第二母线32a上连接引线33的结构之外，也可以不设置第二母线32a，而在连接有引出线31的母线32上连接引线33。母线32除了一部分位于线圈端部空间54中的结构以外，也可以是母线32的全部位于线圈端部空间54中的结构。也可以是除了母线32之外第二母线32a的一部分位于线圈端部空间54中的结构，或者除了母线32之外第二母线32a的全部位于线圈端部空间54中的结构。
49.第一管61连接罩52的内侧和外侧。第一管61呈沿轴向延伸的圆筒状。配置有第一管61的周向位置与卷绕有线圈30a的极齿22a的周向中心位置相同。因此，第一管61在周向上配置有六个。如图5所示，第一管61具有轴状部61a和弯曲部61b。
50.轴状部61a呈沿轴向延伸的轴状。轴状部61a位于第一管61的下侧。第一管61在轴状部61a处插入到罩52的内侧。第一管61在插入到罩52的内侧的轴状部61a的外周面的一部分处被突壁52d保持。第一管61在插入到罩52的内侧的轴状部61a处利用粘接剂液密地密封于罩52。
51.弯曲部61b位于第一管61的上侧。弯曲部61b的前端弯曲。弯曲部61b从轴状部61a的上端向朝向周向的一侧的方向弯曲而弯曲。第一管61在前端的弯曲部61b处朝向周向的一侧而向线圈端部空间54开口。由向线圈端部空间54开口的弯曲部61b的前端的端面包围的第一开口面61c朝向周向的一侧。设置有六个的第一管61的前端全部向周向的同一侧弯曲，朝向周向的一侧而向线圈端部空间54开口。通过使第一管61的前端向周向的同一侧弯曲而朝向周向的一侧，在从第一管61向线圈端部空间54排出冷却液cl的情况下，能够将冷却液cl的流动限定在周向的一侧。
52.马达1具有至少一个通路72、73。通路72、73分别沿轴向贯通定子铁芯20。配置通路72的周向的位置与卷绕线圈30b的极齿22b的周向的中心位置相同。配置通路73的周向的位置与卷绕线圈30a的极齿22a的周向的中心位置相同。因此，通路72、73分别设置六个。
53.本实施方式的通路72是第二管62。即，通路72、73中的至少一个是第二管62。因此，设置六个第二管62。第二管62连接罩52的内侧和外侧。第二管62呈沿轴向延伸的圆筒状。如图9所示，第二管62的外周面的一部分在罩52的内侧与突壁52d的内周面接触而被保持，并且第二管62向线圈端部空间54露出。插入到罩52的内侧的第一管61利用粘接剂液密地密封于罩52。第二管62在露出于线圈端部空间54的区域的上侧插通定子铁芯20的孔hl。第二管
62的上端侧从定子铁芯20向上侧突出，朝向上侧在线圈端部空间53中开口。
54.本实施方式的通路73是第三管63。通路72、73中的至少一个是第二管62。即，与第二管62不同的通路72、73中的至少一个是第三管63。因此，第三管63设置有六个。如图4所示，第三管63插通孔hl。第三管63的上侧从定子铁芯20向上侧突出，并向线圈端部空间53开口。即，第三管63不与罩51、52的外侧连接。第三管63的下侧从定子铁芯20向下侧突出，并向线圈端部空间54开口。第三管63作为通路73在轴向两侧连接线圈端部空间53和线圈端部空间54。
55.供第三管63插通的孔hl的中心位置与第一管61的轴状部61a的中心位置相同。因此，第三管63与第一管61的轴状部61a同轴配置。由于第一管61的前端朝向周向的一侧弯曲，因此由第一管61的罩52的内侧的前端的端面包围的第一开口面61c与由第三管63构成的通路73中位于与第一管61的前端相同的线圈端部空间54的前端的端面包围的第二开口面63c不相对。通过使第一管61的前端的第一开口面61c与通路73的前端的第二开口面63c不相对，能够抑制从第一管61和通路73中的一方流入线圈端部空间54的冷却液cl在充分遍布线圈端部空间54之前流出到第一管61和通路73中的另一方。
56.第一管61及第二管62与循环泵81连接。循环泵81使冷却液cl在冷却装置50中循环。循环泵81朝向第一管61和第二管62中的一方送出冷却液cl。冷却液cl在被散热器82冷却后，流入第一管61和第二管62中的一方。从第一管61和第二管62中的另一方流出的冷却液cl在被散热器82冷却之后，回流到循环泵81。
57.作为循环泵81的一个例子，是离心泵。在使冷却液cl以气液混合的方式循环的情况下，在一般的离心泵中，当气体的比例变多时，离心力变弱，压力降低。因此，优选使用不依赖于离心力的泵，例如隔膜泵。例如，在液体的形态为自然对流中的水的情况下，热传导率为2.8～5.8
×
102(w/m2·
k)，在强制对流中的水的情况下，热传导率为1.2～5.8
×
103(w/m2·
k)，在沸腾中的水的情况下，热传导率为1.2～2.3
×
104(w/m2·
k)。由于在强制对流中和沸腾中热传导率相差一个数量级，因而使冷却液cl在与线圈30接触的部分沸腾，通过散热器82使蒸汽返回液体，由此，能够进一步提高冷却能力。也可以使用沸点比水低的空调用的制冷剂等。
58.冷却液cl没有特别限定，可以使用油、水、沸点比水低的空调用制冷剂等。作为冷却液，可以考虑冷却能力和与机体的冷却系统的亲和性来适当选择。例如，在线圈30的最高温度的假想值超过100℃的情况下，可以选择沸点超过100℃的油等。散热器82例如可以选择具有在轴向上多层排列的散热片的结构。
59.散热器82可以是设置于安装部130与后锥体部103之间的结构，也可以是设置于主体部110的结构。在电动飞机100为乘坐用的情况下，也可以是设置于主体部110而用于制热用的结构。
60.对在上述结构的马达1中利用冷却装置50进行的线圈30的冷却进行说明。例如，在循环泵81朝向第一管61送出冷却液cl的情况下，冷却液cl以从第一管61的前端的弯曲部61b向周向的一侧流动的方式流入线圈端部空间54。在多个第一管61中，由于前端全部朝向周向的一侧，因此冷却液cl在线圈端部空间54中向周向的一侧顺畅地流动而充分地遍布线圈端部空间54。冷却液cl通过与露出于线圈端部空间54的线圈30、引出线31和母线32接触时的热交换而进行除热。
61.在线圈端部空间54中从线圈30、引出线31和母线32除热的冷却液cl从下侧流入第三管63后，从第三管63的上侧流入线圈端部空间53。流入线圈端部空间53的冷却液cl通过与露出于线圈端部空间53的线圈30接触时的热交换而进行除热。在线圈端部空间53中从线圈30除热的冷却液cl从上侧流入第二管62后，在散热器82中散热后回流到循环泵81。如上所述，通过冷却液cl在罩51、52的内侧连续地循环，线圈30、引出线31和母线32被有效地除热而冷却。
62.另外，在上述冷却方法中，对循环泵81向第一管61送出冷却液cl并使其从第二管62回流的情况进行了说明，但即使是循环泵81向第二管62送出冷却液cl并使其从第一管61回流的结构，也能够得到同样的作用、效果。
63.在本实施方式中，冷却液cl与露出于线圈端部空间53、54的线圈30、引出线31和母线32直接接触而进行除热，因此，能够有效地使由线圈30产生的热散热。在线圈30、引出线31和母线32产生的热不能充分散热的情况下，马达1的输出的上限因线圈30的温度上升而受到限制。在本实施方式中，通过将由线圈30、引出线31和母线32产生的热充分地散热，能够缓和由线圈30的温度上升引起的限制，在相同尺寸及规格的马达1中能够有助于输出提高。
64.例如，在马达1的内部充满冷却液的情况下，难以进行用于抑制液体从旋转部与固定部之间的间隙泄漏的密封，冷却液的量增大，马达1重量化。与此相对，在本实施方式中，能够抑制为线圈30和引出线31的必要最小限度的冷却所需要的量。线圈30和引出线31的电流密度是将马达1的最大电流值除以线圈线的截面积而得到的值，但母线32通过增加导通截面积能够抑制发热。因此，引出线31需要浸渍在冷却液cl中，但母线32不一定需要浸渍在冷却液cl中。另一方面，由于引出线31与母线32电接合，因此为了将接合部浸入冷却液中，必然需要将母线32的一部分也浸入冷却液中。因此，在本实施方式中，通过使母线32的一部分位于线圈端部空间54中，能够有效地冷却引出线31。
65.《第二实施方式》接着，参照图10对马达1的第二实施方式进行说明。在这些图中，对于与图1至图9所示的第一实施方式的构成要素相同的要素赋予相同符号，有时省略其说明。
66.在第二实施方式中，对考虑了在向线圈端部空间53、54填充冷却液cl时使空气难以残留于线圈端部空间53、54的结构进行说明。在图10中，线圈30的引出线31向上侧引出，第一管61a、61b及第二管62a、62b从上侧插入到罩51的内侧。如图10的箭头所示，第二实施方式的冷却液cl从循环泵81(在图10中省略图示)流入第二管62a、62b的上侧。
67.第二管62a、62b的前端从定子铁芯20向下侧突出。多个第二管62a、62b的前端向周向的同一侧弯曲。第二管62a、62b的前端均朝向周向的另一侧而向线圈端部空间54开口。第二管62a、62b的前端向周向的同一侧弯曲而朝向周向的另一侧，由此，在冷却液cl从第二管62a、62b向线圈端部空间54排出的情况下，能够将冷却液cl的流动限定于周向的另一侧。
68.在罩51上设置有副管64a、64b。副管64a、64b连接罩51的内侧和外侧。在副管64a、64b上从上侧插入并固定第一管61a、61b。副管64a、64b具有副流路65a、65b。副流路65a、65b构成第一管61a、61b的流路的一部分。即，副管64a、64b的一部分构成第一管61a、61b的一部分。副流路65a、65b各自的一端朝向周向的另一侧而向线圈端部空间53开口。副流路65a、
65b各自的另一端朝向上侧而与第一管61a、61b连通。副流路65a、65b向线圈端部空间53开口的轴向位置是上侧壁51c的附近。即，副流路65a、65b在线圈端部空间53的上端开口。
69.由于副流路65a、65b在线圈端部空间53的上端开口，因此在向线圈端部空间53填充冷却液cl时，容易将残留于线圈端部空间53的空气经由副流路65a、65b以及第一管61a、61b排出。通过将第一管61a、61b插入到副管64a、64b中，并与朝向周向的另一侧且向线圈端部空间53开口的副流路65a、65b连通，不需要使第一管61a、61b的前端朝向周向的另一侧弯曲。因此，能够降低准备第一管61a、61b所需的作业及成本。
70.与罩51、52非连接的第三管63a、63b的下端与定子铁芯20的下表面为同一面。因此，第三管63a、63b的下端在线圈端部空间54的上端的位置开口。第三管63a、63b的下端在线圈端部空间54的上端的位置开口，由此，在向线圈端部空间54填充冷却液cl时，容易将残留于线圈端部空间54的空气经由第三管63a、63b排出。
71.第三管63a、63b的上端从下侧插入并固定于副管64a、64b。副管64a、64b具有副流路66a、66b。副流路66a、66b构成第三管63a、63b的流路的一部分。即，副管64a、64b的一部分构成第三管63a、63b的一部分。副流路66a、66b各自的一端朝向周向的一侧而向线圈端部空间53开口。副流路66a、66b各自的另一端朝向下侧而与第三管63a、63b连通。副流路66a、66b向线圈端部空间53开口的轴向位置比副流路65a、65b向线圈端部空间53开口的轴向位置靠下侧。
72.通过使副流路66a、66b向线圈端部空间53开口的轴向位置比副流路65a、65b向线圈端部空间53开口的轴向位置靠下侧，能够抑制从副流路66a、66b流入线圈端部空间53的冷却液cl的流动阻碍经由副流路65a、65b残留于线圈端部空间53的空气的排出。通过将第三管63a、63b插入到副管64a、64b中，并使第三管63a、63b与朝向周向的一侧而向线圈端部空间53开口的副流路66a、66b连通，不需要使第三管63a、63b的上侧的前端朝向周向的一侧弯曲。因此，能够降低第三管63a、63b的准备所需的作业及成本。
73.如以上说明的那样，在本实施方式中，除了能够得到与上述第一实施方式相同的作用、效果之外，在线圈30的引出线31以及母线32被引出到上侧、第一管61a、61b以及第二管62a、62b从上侧插入到罩51的内侧的结构中，在向线圈端部空间53、54填充冷却液cl时，能够顺畅地排出残留在线圈端部空间53、54中的空气。
74.《第三实施方式》接着，参照图11对马达1的第三实施方式进行说明。在这些图中，对于与图1至图9所示的第一实施方式的构成要素相同的要素赋予相同符号，有时省略其说明。
75.在第二实施方式中，对线圈30的引出线31向上侧引出、第一管61a、61b及第二管62a、62b从上侧插入罩51的内侧的结构进行了说明，但在第三实施方式中，线圈30的引出线31向下侧引出，第一管61a、61b及第二管62a、62b从下侧插入罩52的内侧。
76.如图11的箭头所示，第三实施方式的冷却液cl从循环泵81(在图11中省略图示)流入第二管62a、62b的下侧。第二管62a、62b的前端从定子铁芯20向上侧突出。多个第二管62a、62b的前端向周向的同一侧弯曲。第二管62a、62b的前端均朝向周向的另一侧而向线圈端部空间53开口。第二管62a、62b的前端向周向的同一侧弯曲而朝向周向的另一侧，由此，在冷却液cl从第二管62a、62b向线圈端部空间53排出的情况下，能够将冷却液cl的流动限
定于周向的另一侧。
77.不与罩51、52连接的第三管63a、63b的上端向线圈端部空间53开口的轴向位置是上侧壁51c的附近。即，第三管63a、63b在线圈端部空间53的上端附近开口。第三管63a、63b在线圈端部空间53的上端附近开口，由此，在向线圈端部空间53填充冷却液cl时，容易将残留于线圈端部空间53的空气经由第三管63a、63b排出。
78.第三管63a、63b的上端向线圈端部空间53开口的轴向位置比第二管62a、62b的前端向线圈端部空间53开口的轴向位置靠上侧。通过使第三管63a、63b的上端向线圈端部空间53开口的轴向的位置比第二管62a、62b的前端向线圈端部空间53开口的轴向的位置靠上侧，能够抑制从第二管62a、62b的前端流入线圈端部空间53的冷却液cl的流动阻碍经由第三管63a、63b的上端残留于线圈端部空间53的空气的排出。
79.第三管63a、63b的下端均向周向的同一侧弯曲。第三管63a、63b的下端均朝向周向的一侧而向线圈端部空间54开口。通过使第三管63a、63b的前端向周向的同一侧弯曲而朝向周向的一侧，在冷却液cl从第三管63a、63b向线圈端部空间54排出的情况下，能够将冷却液cl的流动限定在周向的一侧。
80.第一管61a、61b配置在比第三管63a、63b靠周向的另一侧的位置。第一管61a、61b的前端位于定子铁芯20的下表面附近。即，第一管61a、61b在线圈端部空间54的上端附近开口。第一管61a、61b在线圈端部空间54的上端附近开口，由此，在向线圈端部空间54填充冷却液cl时，容易将残留于线圈端部空间54的空气经由第一管61a、61b排出。
81.第一管61a、61b的前端向线圈端部空间54开口的轴向位置比第三管63a、63b的下端向线圈端部空间54开口的轴向位置靠上侧。通过使第一管61a、61b的前端向线圈端部空间54开口的轴向位置比第三管63a、63b的下端向线圈端部空间54开口的轴向位置靠上侧，能够抑制从第三管63a、63b的下端流入线圈端部空间54的冷却液cl的流动阻碍经由第一管61a、61b的前端而残留于线圈端部空间54的空气的排出。
82.如以上说明的那样，在本实施方式中，除了能够得到与上述第一实施方式同样的作用、效果之外，在线圈30的引出线31以及母线32向下侧引出、第一管61a、61b以及第二管62a、62b从下侧插入罩52的内侧的结构中，在向线圈端部空间53、54填充冷却液cl时，能够顺畅地排出残留在线圈端部空间53、54中的空气。
83.《第四实施方式》接着，参照图12对马达1的第四实施方式进行说明。在该图中，对于与图1至图9所示的第一实施方式的构成要素相同的要素赋予相同符号，有时省略其说明。
84.在第四实施方式中，对插入罩52的第二管62的前端在线圈端部空间54中开口的结构进行说明。在图12中，为了容易理解罩51、52的内侧，用双点划线示出罩51、52。
85.如图12所示，插入到罩52的内侧的第二管62的前端向朝向周向的一侧的方向弯曲。第二管62的前端在线圈端部空间54中开口。
86.本实施方式的通路72是第三管63b。第三管63b呈沿轴向延伸的圆筒状。第三管63b分别向定子铁芯20的上侧及下侧突出。在由第三管63b构成的通路72中，由位于与第二管62的前端相同的线圈端部空间54的前端的端面包围的第四开口面63d与第二管62的前端的第三开口面62c不相对。通过使由第三管63b构成的通路72的前端的第四开口面63d与第二管
62的前端的第三开口面62c不相对，能够抑制从第二管62和通路72中的一方流入线圈端部空间54的冷却液在充分遍布线圈端部空间54之前流出到第二管62和通路72中的另一方。
87.罩52具有分隔壁52e。分隔壁52e在罩52的内侧划分比定子铁芯20靠下侧的线圈端部空间54。分隔壁52e沿轴向延伸，在周向上位于第一管61与第二管62之间。
88.通过罩52具有分隔壁52e，从第一管61的前端流入线圈端部空间54的冷却液在对线圈30a的下侧进行除热后，经由第三管63a流入线圈端部空间53。流入线圈端部空间53的冷却液依次对线圈30a的上侧和线圈30b的上侧进行除热。通过设置第三管63b并且第二管62的前端向线圈端部空间54开口，对线圈30a的上侧和线圈30b的上侧进行除热后的冷却液经由第三管63b再次流入线圈端部空间54，对线圈30b的下侧进行除热。
89.在本实施方式中，除了能够得到与上述第一实施方式相同的作用、效果之外，通过使冷却液经由第三管63b再次流入线圈端部空间54而对线圈30b的下侧进行除热，与通路72为第二管62且冷却液从线圈端部空间53经由第二管62向罩52的外侧流出的情况相比，能够进一步对线圈30b进行除热。
90.《第五实施方式》接着，参照图13及图14对马达1的第五实施方式进行说明。在第五实施方式中，对使冷却液cl相对于12极的线圈30串联或并联地循环的结构进行说明。在图13中，将在上述实施方式中说明的第一管、第二管以及第三管简单地作为循环路径90进行说明。在图13和图14中省略了冷却液、罩等的图示。
91.在图13中示出串联冷却结构的循环路径90。如图13所示，与循环泵81连接的冷却液排出侧的循环路径90通过使在经由周向上相邻的两个线圈30之后由散热器82散热的动作依次反复进行而使冷却液循环。在串联冷却结构的循环路径90的情况下，能够以简单的结构将由线圈30、引出线31和母线32产生的热充分地散热。
92.在图14中，示出了并联冷却结构的循环路径90。循环路径90具有高压侧集合管91、低压侧集合管92和连通管93。高压侧集合管91和低压侧集合管92沿周向延伸设置于安装部130。高压侧集合管91与循环泵81的排出侧连接。低压侧集合管92与循环泵81的吸引侧连接。连通管93的一端与高压侧集合管91连接。连通管93的另一端与低压侧集合管92连接。即，连通管93将高压侧集合管91和低压侧集合管92连通。
93.连通管93的一端侧经由在周向上相邻的两个线圈30。连通管93的另一端侧经由散热器82。每两个线圈30设置有六个连通管93。
94.因此，从循环泵81排出的冷却液从高压侧集合管91流入连通管93的一端侧。流入连通管93的一端侧的冷却液在对周向上相邻的两个线圈30的热量进行除热之后，利用散热器82进行散热。由散热器82散热后的连通管93的冷却液流入低压侧集合管92并回流。这样，在图14所示的循环路径90中，冷却液按每两个线圈30并联地循环。在以并联方式进行冷却的结构的循环路径90的情况下，与以串联方式进行冷却的情况相比，流路阻力较低，因此，能够增加流量而容易提高冷却性能。
95.以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明当然并不限定于该例子。在上述的例子中示出的各构成部件的诸形状和组合等是一例，在不脱离本发明的
主旨的范围内能够基于设计要求等进行各种变更。
96.例如，在上述第一实施方式中，示例了使用第三管63作为通路73的结构，但并不限定于该结构。例如，也可以是不设置狭缝sl而将孔hl用作通路73的结构。在该情况下，只要对构成定子铁芯20的电磁钢板的间隙液密地进行防漏处理即可。
97.另外，如在上述第四实施方式中说明的那样，在第二管62的前端向线圈端部空间54开口的情况下，也可以采用不使用第三管63b作为通路72而将孔hl用作通路72的结构。在该情况下，只要对构成定子铁芯20的电磁钢板的间隙液密地进行防漏处理即可。
98.在上述实施方式中，示例了分别设置位于上侧的罩51和位于下侧的罩52的结构，但不限于该结构。也可以是将位于定子铁芯20的上侧和下侧的罩彼此结合而将线圈30的径向内侧的面全部覆盖的结构。
99.在上述实施方式中，示例了通过使管的前端弯曲来规定冷却液cl的流动的结构，但不限于该结构。例如，也可以是在位于管的前端的罩上设置规定冷却液cl的流动的突起的结构。符号说明
[0100]1…
马达，2
…
壳体，3
…
转子，10
…
定子，20
…
定子铁芯，21
…
铁芯背部，22
…
极齿，30、30a、30b
…
线圈，32
…
母线，51、52
…
罩，52e
…
分隔壁，53、54
…
线圈端部空间，61、61a、61b
…
第一管，61c
…
第一开口面，62、62a、62b
…
第二管，62c
…
第三开口面，63、63a、63b
…
第三管，63c
…
第二开口面，63d
…
第四开口面，72、73
…
通路，81
…
循环泵，cl
…
冷却液，hl
…
孔，j
…
中心轴线，sl
…
狭缝。

技术特征：

1.一种马达，具备：转子，该转子能够以中心轴线为中心旋转；以及定子，该定子隔着间隙与所述转子在径向上相对，所述定子具有：定子铁芯，该定子铁芯具有包围所述中心轴线的环状的铁芯背部和从该铁芯背部向径向一侧延伸的极齿；以及线圈，该线圈卷绕在所述极齿上，所述马达具有罩，该罩在内侧具有分别收纳向所述定子铁芯的轴向两侧突出的所述线圈的线圈端部空间，并覆盖所述线圈，冷却液在所述罩的内侧循环，向所述线圈供电的母线的至少一部分位于线圈端部空间内。2.根据权利要求1所述的马达，其中，具有沿轴向贯通所述定子铁芯的至少一个通路，所述通路连接轴向两侧的线圈端部空间。3.根据权利要求2所述的马达，其中，具有至少一个第一管和至少一个第二管，该至少一个第一管和至少一个第二管分别连接所述罩的内侧和外侧。4.根据权利要求3所述的马达，其中，第一开口面与第二开口面不相对，所述第一开口面由所述第一管的所述罩内侧的前端的端面包围，所述第二开口面由与所述第一管的前端位于相同的所述线圈端部空间的所述通路的前端的端面包围。5.根据权利要求3或4所述的马达，其中，所述通路的至少一个是所述第二管。6.根据权利要求5所述的马达，其中，所述第二管沿周向配置有多个，多个所述第二管的前端向周向的同一侧弯曲。7.根据权利要求5或6所述的马达，其中，与所述第二管不同的所述通路中的至少一个是与所述罩的外侧不连接的第三管。8.根据权利要求3所述的马达，其中，第三开口面与第四开口面不相对，所述第三开口面由所述第二管的所述罩内侧的前端的端面包围，所述第四开口面由位于与所述第二管的前端相同的所述线圈端部空间的所述通路的端面包围。9.根据权利要求8所述的马达，其中，所述通路中的至少一个是与所述罩的外侧不连接的第三管。10.根据权利要求8或9所述的马达，其中，所述第二管的所述前端弯曲。11.根据权利要求10所述的马达，其中，所述第一管及所述第二管与所述罩的轴向一侧连接，所述马达具有对比所述定子铁芯靠轴向一侧的所述罩的内侧进行划分的分隔壁，
所述分隔壁沿轴向延伸，且在周向上位于所述第一管与所述第二管之间。12.根据权利要求10所述的马达，其中，所述第二管沿周向配置有多个，多个所述第二管的所述前端向周向的同一侧弯曲。13.根据权利要求4至7中任一项所述的马达，其中，所述第一管的前端弯曲。14.根据权利要求13所述的马达，其中，所述第一管沿周向配置有多个，多个所述第一管的所述前端向周向的同一侧弯曲。15.根据权利要求3至14中任一项所述的马达，其中，所述第一管和所述第二管连接到循环泵。

技术总结

本发明的马达的一个方式具备：能够以中心轴线为中心旋转的转子；以及隔着间隙与转子在径向上相对的定子。定子具有：定子铁芯，其具有包围中心轴线的环状的铁芯背部和从铁芯背部向径向一侧延伸的极齿；以及线圈，其卷绕在极齿上。具有罩，其在内侧具有分别收纳向定子铁芯的轴向两侧突出的线圈的线圈端部空间，并覆盖线圈，冷却液在罩的内侧循环。向线圈供电的母线的至少一部分位于线圈端部空间内。母线的至少一部分位于线圈端部空间内。母线的至少一部分位于线圈端部空间内。