(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
前記ステータと接触する金属部品と
を備え、
前記ステータは、
第１のティース部と、
第２のティース部と、
集中巻で前記第１のティース部の周囲に巻かれた第１の巻線と、
集中巻で前記第２のティース部の周囲に巻かれた第２の巻線と、
前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されているとともに、前記第１の巻線の熱を前記金属部品に伝導する第１の熱伝導シートと、
前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されているとともに、前記第２の巻線の熱を前記金属部品に伝導する第２の熱伝導シートと
を有し、
前記第１の熱伝導シートは、前記第１の巻線の周囲に巻き付けられており、
前記第２の熱伝導シートは、前記第２の巻線の周囲に巻き付けられており、
前記第１の熱伝導シートは、変形した状態で前記金属部品と前記第１の巻線との間で保持されており、
前記第２の熱伝導シートは、変形した状態で前記金属部品と前記第２の巻線との間で保持されている
電動機。
【請求項２】
前記ステータは第１の分割コア及び第２の分割コアを有し、
前記第１の分割コアは、
前記第１のティース部と、
前記第１のティース部に巻かれた前記第１の巻線と
を有し、
前記第２の分割コアは、
前記第２のティース部と、
前記第２のティース部に巻かれた前記第２の巻線と
を有する
請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記ステータは連結部を有し、
前記第１の分割コアは、前記第２の分割コアと前記連結部で回転可能に連結されている請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記第１の熱伝導シートは、弾性変形した状態で前記金属部品と前記第１の巻線との間で保持されている請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記第１の熱伝導シートは、塑性変形した状態で前記金属部品と前記第１の巻線との間で保持されている請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項６】
前記第１の熱伝導シートは、変形した状態で前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されている請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項７】
前記第２の熱伝導シートは、弾性変形した状態で前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されている請求項６に記載の電動機。
【請求項８】
前記第２の熱伝導シートは、塑性変形した状態で前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されている請求項６に記載の電動機。
【請求項９】
前記金属部品の少なくとも一部は、前記電動機の外部に露出している請求項１から８のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項１０】
前記金属部品は、
軸方向における一端側に形成された第１の内側表面と、
前記軸方向における他端側に形成された第２の内側表面と
を有し、
前記第１の熱伝導シートは、周方向において前記第１の内側表面及び前記第２の内側表面に交互に接触している
請求項１から９のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項１１】
前記金属部品は、前記ステータを覆う金属フレームである請求項１から１０のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項１２】
室内機と、
前記室内機に接続された室外機と
を備え、
前記室内機及び前記室外機の少なくとも１つは電動機を有し、
前記電動機は、
ステータと、
前記ステータと接触する金属部品と
を有し、
前記ステータは、
第１のティース部と、
第２のティース部と、
集中巻で前記第１のティース部の周囲に巻かれた第１の巻線と、
集中巻で前記第２のティース部の周囲に巻かれた第２の巻線と、
前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されているとともに、前記第１の巻線の熱を前記金属部品に伝導する第１の熱伝導シートと、
前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されているとともに、前記第２の巻線の熱を前記金属部品に伝導する第２の熱伝導シートと
を有し、
前記第１の熱伝導シートは、前記第１の巻線の周囲に巻き付けられており、
前記第２の熱伝導シートは、前記第２の巻線の周囲に巻き付けられており、
前記第１の熱伝導シートは、変形した状態で前記金属部品と前記第１の巻線との間で保持されており、
前記第２の熱伝導シートは、変形した状態で前記金属部品と前記第２の巻線との間で保持されている
空気調和機。
【請求項１３】
集塵部と
吸引力を発生させ、前記集塵部に塵埃を送り込む電動送風機と
を備え、
前記電動送風機は電動機を有し、
前記電動機は、
ステータと、
前記ステータと接触する金属部品と
を有し、
前記ステータは、
第１のティース部と、
第２のティース部と、
集中巻で前記第１のティース部の周囲に巻かれた第１の巻線と、
集中巻で前記第２のティース部の周囲に巻かれた第２の巻線と、
前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されているとともに、前記第１の巻線の熱を前記金属部品に伝導する第１の熱伝導シートと、
前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されているとともに、前記第２の巻線の熱を前記金属部品に伝導する第２の熱伝導シートと
を有し、
前記第１の熱伝導シートは、前記第１の巻線の周囲に巻き付けられており、
前記第２の熱伝導シートは、前記第２の巻線の周囲に巻き付けられており、
前記第１の熱伝導シートは、変形した状態で前記金属部品と前記第１の巻線との間で保持されており、
前記第２の熱伝導シートは、変形した状態で前記金属部品と前記第２の巻線との間で保持されている
電気掃除機。
【請求項１４】
第１の巻線を有する第１の分割コアと、第２の巻線を有する第２の分割コアと、前記第１の分割コア及び前記第２の分割コアを覆う金属部品と、熱を伝導する第１の熱伝導シートと、熱を伝導する第２の熱伝導シートとを有する電動機の製造方法であって、
前記第１の分割コア及び前記第２の分割コアを作製するステップと、
前記第１の巻線の周囲に前記第１の熱伝導シートを巻き付け、前記第２の巻線の周囲に前記第２の熱伝導シートを巻き付けるステップと、
前記第１の熱伝導シート及び前記第２の熱伝導シートが前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されるように前記第１の分割コア及び前記第２の分割コアを折り畳むステップと、
前記第１の熱伝導シート及び前記第２の熱伝導シートが変形した状態で前記金属部品と接触するように、前記第１の分割コア及び前記第２の分割コアを前記金属部品内に配置するステップと
を有する電動機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機の小型化及び軽量化が進むのに伴い、電動機の質量に対する出力の比である出力密度が上がってきている。出力密度が上がることにより、電動機の温度が上昇する。電動機の温度上昇に伴って、例えば、巻線の電気抵抗が上がり、銅損が増加し、電動機の効率を低下させる。永久磁石同期モータに用いられる永久磁石として、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ（ネオジム−鉄−ホウ素）を含む希土類磁石又はＳｍ−Ｆｅ−Ｎ（サマリウム−鉄−窒素）を含む希土類磁石を用いる場合、電動機の温度上昇に伴って、永久磁石の磁力及び保磁力が下がり、永久磁石の減磁耐力及び電動機の効率が低下する。さらに、電動機の温度が上昇すると、巻線の表面（具体的には、絶縁皮膜）及びステータを絶縁するインシュレータがダメージを受け、これにより電動機の品質不良が生じ得る。
電動機の全発熱のうち、銅損に起因する巻線からの熱と、鉄損に起因するステータコアからの熱とが支配的である。ステータコアからの熱は、ステータを覆うフレームに伝導され、電動機の外部に排出される。一方、巻線は、ステータを電気的に絶縁するインシュレータに接触しているが、インシュレータの放熱効果は低いため、巻線からの熱は、電動機の外部に排出されにくい。
したがって、ステータコアからの熱に比べて、巻線からの熱は電動機の外部に排出されにくく、ステータコアに比べて巻線の温度が上昇しやすい。巻線の温度が上昇すると、巻線の電気抵抗が上がり、銅損が増加するため、さらに巻線の温度が上昇するという悪循環を引き起こす。
そこで、熱を伝導する熱伝導シートとしての樹脂シートをコイルエンドに接触させることにより、巻線からの熱を、放熱部であるフレームへ伝導させ、その熱を電動機の外部へ排出する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１７４３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、熱伝導シートが巻線に接触する部分が小さく、冷却性能が不十分という問題がある。さらに、従来の技術では、電動機の製造工程において、熱伝導シートが巻線から外れやすく、熱伝導シートを巻線に接触させた状態でステータを組み立てることが困難という問題がある。【０００５】
本発明は、上述の課題を鑑みて、電動機における冷却性能を向上させるとともに、簡易な構成で熱伝導シートを巻線に接触させた状態でステータを組み立てることを容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動機は、ステータと、前記ステータと接触する金属部品とを備え、前記ステータは、第１のティース部と、第２のティース部と、集中巻で前記第１のティース部の周囲に巻かれた第１の巻線と、集中巻で前記第２のティース部の周囲に巻かれた第２の巻線と、前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されているとともに、前記第１の巻線の熱を前記金属部品に伝導する第１の熱伝導シートと、前記第１の巻線と前記第２の巻線との間で保持されているとともに、前記第２の巻線の熱を前記金属部品に伝導する第２の熱伝導シートとを有し、前記第１の熱伝導シートは、前記第１の巻線の周囲に巻き付けられており、前記第２の熱伝導シートは、前記第２の巻線の周囲に巻き付けられており、前記第１の熱伝導シートは、変形した状態で前記金属部品と前記第１の巻線との間で保持されており、前記第２の熱伝導シートは、変形した状態で前記金属部品と前記第２の巻線との間で保持されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電動機における冷却性能を向上させるとともに、簡易な構成で熱伝導シートを巻線に接触させた状態でステータを組み立てることを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動機の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】ステータの構造を概略的に示す平面図である。
【図３】複数の分割コアが連結された状態を示す図である。
【図４】図１における線Ａ４ーＡ４に沿った断面図である。
【図５】電動機の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図６】電動機の製造工程のステップＳ２における処理の一例を示す図である。
【図７】熱伝導シートの配置方法の他の例を示す図である。
【図８】熱伝導シートの配置方法のさらに他の例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る空気調和機の構成を概略的に示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る電気掃除機を概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る電動機１の構造を概略的に示す断面図である。
各図に示されるｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向（ｚ軸）は、電動機１のシャフト１０の軸線Ａ１（すなわち、ロータ２の回転軸）と平行な方向（「ロータ２の軸方向」又は単に「軸方向」ともいう）を示し、ｘ軸方向（ｘ軸）は、ｚ軸方向（ｚ軸）に直交する方向を示し、ｙ軸方向は、ｚ軸方向及びｘ軸方向の両方に直交する方向を示す。
【００１０】
電動機１は、例えば、インナーロータ型のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータであるが、これに限られない。例えば、電動機１はＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）モータでもよい。電動機１は、例えば、ファンモータ又はブロワモータとして用いられる。
【００１１】
電動機１は、ロータ２と、ステータ３と、金属部品としての金属フレームであるフレーム４と、ベアリング５ａと、ベアリング５ｂと、圧縮バネ６とを備えている。以下、図１における上側をＡ側（第１の側ともいう）、下側をＢ側（第２の側ともいう）とそれぞれ呼ぶ。図１に示される例では、Ａ側が負荷側であり、Ｂ側が反負荷側であるが、Ｂ側が負荷側で、Ａ側が反負荷側であっても良い。
【００１２】
ベアリング５ａ及びベアリング５ｂは、ロータ２を回転自在に支持する。ベアリング５ａは、フレーム４のＡ側（具体的には、フレーム部４ａ）に固定されており、ベアリング５ｂは、フレーム４のＢ側（具体的には、フレーム部４ｂ）に固定されている。
【００１３】
フレーム４はステータ３を覆う。フレーム４の少なくとも一部は、電動機１の外部に露出している。フレーム４は、鉄又はアルミニウムなどの金属材料で形成されている。本実施の形態では、フレーム４は、フレーム部４ａ及び４ｂで構成されている。具体的には、フレーム４は、ロータ２の回転軸に垂直な平面で２つのフレーム（すなわち、フレーム部４ａ及び４ｂ）に分割されている。フレーム部４ａ及び４ｂの各々は、カップ状に形成されている。
【００１４】
フレーム４は、軸方向における一端側（図１に示されるＡ側）に形成された内側表面４１ａ（第１の内側表面）と、軸方向における他端側（図１に示されるＢ側）に形成された内側表面４１ｂ（第２の内側表面）とを有する。
【００１５】
フレーム部４ａは、開口側（図１に示されるＢ側）に形成されたフランジ部４２ａと、内側表面４１ａとを有する。フレーム部４ａは、ベアリング５ａを介してロータ２のＡ側を支持する。
【００１６】
フレーム部４ｂは、開口側（図１に示されるＡ側）に形成されたフランジ部４２ｂと、内側表面４１ｂと、有底部分４２ｃとを有する。フレーム部４ｂは、ベアリング５ｂを介してロータ２のＢ側を支持する。フレーム部４ｂ内には、ステータ３が固定されている。
【００１７】
フレーム部４ａのフランジ部４２ａは、フレーム部４ｂのフランジ部４２ｂに接触しており、フレーム部４ａのフランジ部４２ａは、例えば、接着剤、ねじ、又は溶接でフレーム部４ｂのフランジ部４２ｂに固定されている。
【００１８】
圧縮バネ６は、フレーム部４ｂの有底部分４２ｃとベアリング５ｂとの間に配置されている。圧縮バネ６は、ベアリング５ｂに予圧を与えている。これにより、ベアリング５ａにも予圧が与えられる。圧縮バネ６としては、例えば、ウェーブワッシャなどが用いられる。
【００１９】
ロータ２は、ロータコア７と、永久磁石８と、端板９ａと、端板９ｂと、シャフト１０とを有する。ロータ２は、ステータ３の内側に挿入されている。
【００２０】
ロータコア７は、例えば、予め定められた形状に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を軸方向に積層することにより形成される。ロータコア７の断面形状（軸方向に直交する平面形状）は、円形である。ロータコア７には、シャフト穴１１及び磁石挿入穴１２が形成されている。
【００２１】
シャフト穴１１は、軸方向に形成された貫通穴である。シャフト穴１１には、シャフト１０が挿入されている。ステータ３の径方向（以下、単に「径方向」ともいう）におけるシャフト穴１１の中心は、ロータコア７の径方向における中心と一致する。
【００２２】
本実施の形態では、複数の磁石挿入穴１２がロータコア７に、軸線Ａ１を中心とするステータ３の周方向（以下、単に「周方向」という）に等間隔で形成されている。磁石挿入穴１２は、軸方向に形成された貫通穴である。各磁石挿入穴１２は、シャフト穴１１よりもロータコア７の外周面の近くに形成されている。各磁石挿入穴１２には、永久磁石８が挿入されている。
【００２３】
永久磁石８は、例えば希土類磁石である。永久磁石８の形状は、例えば、直方体である。
【００２４】
端板９ａ及び９ｂは、磁石挿入穴１２のＡ側及びＢ側の開口部をそれぞれ塞ぐ。これにより、永久磁石８が磁石挿入穴１２から外れることを防ぐ。
【００２５】
シャフト１０の断面形状（軸方向に直交する平面形状）は、例えば円形である。シャフト１０は、ベアリング５ａ及びベアリング５ｂにより回転自在に支持されている。
【００２６】
図２は、ステータ３の構造を概略的に示す平面図である。図２における矢印Ｄ１は、ステータ３の周方向を示す。
【００２７】
ステータ３は、円環状に形成されたステータコア１７と、ステータコア１７を絶縁するインシュレータ１６と、インシュレータ１６を介してステータコア１７に巻かれた巻線１８と、熱を伝導する熱伝導シート２０と、スロット部２１とを有する。ステータ３は、軸線Ａ１を中心とする周方向に円環状に形成されている。ステータ３（具体的には、ステータコア１７）は、フレーム４（具体的には、フレーム部４ｂ）によって保持されている。ステータ３の内側に、ロータ２が回転自在に備えられている。
【００２８】
ステータ３は、少なくとも１つの分割コア１４を有する。本実施の形態では、ステータ３は、複数の分割コア１４（具体的には、９個の分割コア１４）で形成されている。図２に示される例では、複数の分割コア１４が、軸線Ａ１を中心とする周方向に円環状に配列されており、これによりステータ３が形成されている。ステータ３は、圧入又は溶接などの手段でフレーム４（具体的には、フレーム部４ｂ）内に固定されており、ステータコア１７の外周面は、フレーム部４ｂの内側に接触している。
【００２９】
ステータコア１７は、例えば、予め定められた形状に打ち抜かれた複数の電磁鋼板を軸方向に積層することにより形成される。ステータコア１７は、少なくとも１つのヨーク部１５（コアバックともいう）と、径方向における内側に向けて突出する複数のティース部１９とを有する。ステータコア１７は、複数の分割されたステータコア１７ａ（以下、「分割ステータコア１７ａ」ともいう）によって形成されている。したがって、各分割ステータコア１７ａは、ヨーク部１５と、ティース部１９とを有する。
【００３０】
図２に示されるように、複数のティース部１９が軸線Ａ１を中心として放射状に配列されており、これらのティース部１９は、周方向に等間隔で配列されている。２つのヨーク部１５及び２つのティース部１９によって囲まれた領域がスロット部２１である。ティース部１９の径方向内側の先端は、ロータ２に面している。ティース部１９の先端とロータ２との間には、エアギャップが形成されている。
【００３１】
ただし、ステータ３は、複数の分割ステータコア１７ａによって形成されていなくてもよい。例えば、ステータコア１７は、円環状の複数の材料（例えば、アモルファス金属などのアモルファス材料又は電磁鋼板）を積層することによって形成されていてもよい。
【００３２】
図３は、複数の分割コア１４が連結された状態を示す図である。
【００３３】
各分割コア１４は、分割ステータコア１７ａと、巻線１８と、分割ステータコア１７ａを絶縁するインシュレータ１６とを有する。インシュレータ１６は、絶縁材料で形成されている。
【００３４】
ステータ３（具体的には、ステータコア１７）は、連結部１３を有する。本実施の形態では、連結部１３は、周方向におけるヨーク部１５の両端側の薄肉部分である。図３に示されるように、第１の分割コアとしての分割コア１４（図３では最も上の分割コア１４）は、第１の分割コアに隣接する第２の分割コアとしての分割コア１４と連結部１３で回転可能に連結されている。具体的には、分割ステータコア１７ａのヨーク部１５は、隣接する他の分割ステータコア１７ａのヨーク部１５と連結部１３において回転可能に連結されている。
【００３５】
複数の分割コア１４は、図３に示される連結部１３以外の構造で互いに連結されていてもよい。例えば、第１の分割コア（例えば、図３において最も上の分割コア１４）のヨーク部１５に形成された軸方向に突出する凸部が、第１の分割コアに隣接する第２の分割コアのヨーク部１５に形成された凹部に、回転可能に嵌合されていてもよい。
【００３６】
巻線１８は、インシュレータ１６を介してステータコア１７に巻かれており、回転磁界を発生させるコイルを形成する。具体的には、巻線１８は、ティース部１９の周囲に集中巻で巻かれている。インシュレータ１６を介してステータコア１７に巻かれた巻線１８（すなわち、コイル）のうち軸方向におけるＡ側端部の部分は、コイルエンド１８ａである。インシュレータ１６を介してステータコア１７に巻かれた巻線１８（すなわち、コイル）のうち軸方向におけるＢ側端部の部分は、コイルエンド１８ｂである。
【００３７】
巻線１８の巻線方式は、上述のように、集中巻である。例えば、図３に示されるように、複数の分割コア１４を円環状に配列する前の状態（例えば、複数の分割コア１４が直線状に配列された状態）で、分割ステータコア１７ａに巻線１８を巻き付けることができる。巻線１８が巻かれた分割ステータコア１７ａ（すなわち、分割コア１４）は、円環状に折り畳まれて、溶接等によって固定される。
【００３８】
熱伝導シート２０は、巻線１８の周囲に巻き付けられている。これにより、熱伝導シート２０は、巻線１８に接触している。ただし、巻線１８の全てが熱伝導シート２０で巻き付けられていなくてもよい。熱伝導シート２０は、例えば、シリコーンを含む材料で形成される。熱伝導シート２０は、シリコーンを含む材料以外の材料、例えば、アクリル樹脂を含む材料で形成されていてもよい。熱伝導シート２０の厚さは、例えば、１ｍｍから３ｍｍである。ただし、熱伝導シート２０の厚さは、１ｍｍよりも薄くてもよく、３ｍｍよりも厚くてもよい。
【００３９】
図４は、図１における線Ａ４ーＡ４に沿った断面図である。
【００４０】
図４に示される例では、第１の巻線としての巻線１８（図４に示される例では左側の巻線１８）が、インシュレータ１６を介して集中巻で第１のティース部としてのティース部１９（図４に示される例では左側のティース部１９）の周囲に巻かれている。同様に、第２の巻線としての巻線１８（図４に示される例では右側の巻線１８）が、インシュレータ１６を介して集中巻で第２のティース部としてのティース部１９（図４に示される例では右側のティース部１９）の周囲に巻かれている。
【００４１】
熱伝導シート２０は、巻線１８の周囲に巻かれている。すなわち、巻線１８に熱伝導シート２０が巻かれた状態で、ステータ３がフレーム部４ｂの内部に配置され、フレーム部４ａがフレーム部４ｂと組み合わされる。これにより、熱伝導シート２０は、変形した状態でフレーム４と巻線１８との間で保持されている。具体的には、熱伝導シート２０の一部である第１の部分２０ａが変形した状態でコイルエンド１８ａとフレーム部４ａとの間で保持されており、熱伝導シート２０の他の一部である第２の部分２０ｂが変形した状態でコイルエンド１８ｂとフレーム部４ｂとの間で保持されている。
【００４２】
熱伝導シート２０は、フレーム４のフレーム部４ａ及び４ｂに接触しているので、巻線１８からの熱は、熱伝導シート２０を通してフレーム４のフレーム部４ａ及び４ｂに伝導される。
【００４３】
本実施の形態では、熱伝導シート２０の変形は、弾性変形である。すなわち、熱伝導シート２０は、弾性変形した状態でフレーム４と巻線１８との間で保持されている。熱伝導シート２０は、フレーム４と少なくとも一方のコイルエンド（すなわち、コイルエンド１８ａ又は１８ｂ）との間で保持されていればよい。さらに、複数の熱伝導シート２０のうちの１つの熱伝導シート２０がフレーム４といずれかの巻線１８（例えば、第１の巻線）との間で変形した状態で保持されていればよい。
【００４４】
さらに、スロット部２１内において、熱伝導シート２０は、互いに隣接する２つのティース部１９（具体的には、互いに隣接する２つの巻線１８）の間で変形した状態で保持されている。言い換えると、熱伝導シート２０の第３の部分２０ｃは、変形した状態で互いに隣接する２つのティース部１９（具体的には、互いに隣接する２つの巻線１８）で挟まれており、これにより固定されている。
【００４５】
図４に示される例では、２つの熱伝導シート２０は、第１の巻線としての巻線１８（図４に示される例では左側の巻線１８）と第２の巻線としての巻線１８（図４に示される例では右側の巻線１８）との間で保持されている。互いに隣接する２つの熱伝導シート２０は、互いに接触している。さらに、少なくとも１つの熱伝導シート２０がフレーム４に接触している。これにより、熱伝導シート２０は巻線１８からの熱をフレーム４に伝導し、巻線１８からの熱は電動機１の外部へ排出される。
【００４６】
熱伝導シート２０の変形は、塑性変形でもよい。この場合、熱伝導シート２０は、塑性変形した状態でフレーム４と巻線１８との間で保持される。例えば、熱伝導シート２０の第１の部分２０ａが塑性変形した状態でコイルエンド１８ａとフレーム部４ａとの間で保持され、熱伝導シート２０の第２の部分２０ｂが塑性変形した状態でコイルエンド１８ｂとフレーム部４ｂとの間で保持され、熱伝導シート２０の第３の部分２０ｃが塑性変形した状態で、互いに隣接する２つのティース部１９（具体的には、互いに隣接する２つの巻線１８）の間で保持される。
【００４７】
次に、電動機１の製造方法について説明する。
図５は、電動機１の製造工程の一例を示すフローチャートである。電動機１の製造方法は、以下に説明されるステップを含む。
【００４８】
ステップＳ１では、複数の分割コア１４を作製する。例えば、複数の電磁鋼板を軸方向に積層することにより、ステータコア１７を形成する。さらに、ステータコア１７のヨーク部１５及びティース部１９の側面にインシュレータ１６を配置する。インシュレータ１６を介して各ティース部１９の周囲に巻線１８を集中巻で巻き付けることにより、複数の分割コア１４を作製することができる。
【００４９】
図６は、電動機１の製造工程のステップＳ２における処理の一例を示す図である。
ステップＳ２では、複数の分割コア１４を円環状に配列する前の状態（例えば、図３に示されるように、複数の分割コア１４が直線状に配列された状態）で、熱伝導シート２０を巻線１８間に配置する。本実施の形態では、図６に示されるように、各分割コア１４の巻線１８の周囲に熱伝導シート２０を巻き付ける。図６に示される例では、第１の巻線としての巻線１８（図６では左側の巻線１８）の周囲に第１の熱伝導シートとしての熱伝導シート２０（図６では左側の熱伝導シート２０）を巻き付け、第２の巻線としての巻線１８（図６では右側の巻線１８）の周囲に第２の熱伝導シートとしての熱伝導シート２０（図６では右側の熱伝導シート２０）を巻き付ける。
【００５０】
複数の分割コア１４が直線状に配列された状態では、互いに隣り合う２つのティース部１９の間に隙間Ｇが形成されるので、容易に熱伝導シート２０を巻線１８の周囲に巻き付けることができる。隙間Ｇの長さは、ステータ３を組み立てた状態において熱伝導シート２０が変形可能な範囲に設定すればよい。
【００５１】
ステップＳ３では、複数の分割コア１４を、円環状に折り畳み、両端の分割コア１４を溶接等によって固定する。具体的には、スロット部２１内において、熱伝導シート２０の一部（具体的には、第３の部分２０ｃ）が、互いに隣接する２つのティース部１９（具体的には、互いに隣接する２つの巻線１８）との間で保持されるように、複数の分割コア１４を、円環状に折り畳む。これにより、スロット部２１内において、熱伝導シート２０（具体的には、熱伝導シート２０の第３の部分２０ｃ）は、互いに隣接する２つのティース部１９（具体的には、互いに隣接する２つの巻線１８）の間で変形した状態で保持される。これにより、ステータ３が形成される。
【００５２】
ステップＳ４では、ステータ３（すなわち、複数の分割コア１４及び複数の熱伝導シート２０）をフレーム４内に固定する。具体的には、圧入又は溶接などの手段でステータ３をフレーム部４ｂ内に固定する。ステータ３をフレーム部４ｂ内に固定するとき、熱伝導シート２０がフレーム４に接触するようにステータ３をフレーム部４ｂ内に配置する。具体的には、ステータ３をフレーム部４ｂ内に固定するとき、熱伝導シート２０の一部（具体的には、第２の部分２０ｂ）が巻線１８の一部（具体的には、コイルエンド１８ｂ）とフレーム４（具体的には、フレーム部４ｂ）との間で変形した状態で保持されるように、ステータ３をフレーム部４ｂ内に配置する。
【００５３】
ステップＳ５では、ロータ２を作製する。例えば、ロータコア７に形成されたシャフト穴１１にシャフト１０を挿入し、ロータ２を得る。磁極を形成する永久磁石８を、予めロータコア７に取り付けておいてもよい。
【００５４】
ステップＳ６では、シャフト１０をベアリング５ａ及び５ｂに挿入する。
【００５５】
ステップＳ１からステップＳ６までの順序は、図５に示される順序に限られない。例えば、ステップＳ１からステップＳ４までのステップと、ステップＳ５とは、互いに並行して行うことができる。ステップＳ５は、ステップＳ１からステップＳ４までのステップよりも先に行われてもよい。
【００５６】
ステップＳ７では、フレーム部４ｂの有底部分４２ｃに圧縮バネ６を配置し、ステータ３の内側に、ロータ２をベアリング５ａ及び５ｂと共に挿入する。
【００５７】
ステップＳ８では、フレーム４を組み立てる。具体的には、熱伝導シート２０の第１の部分２０ａがコイルエンド１８ａとフレーム部４ａとの間で保持されるように、フレーム部４ａをフレーム部４ｂと組み合わせることにより、フレーム４を組み立てる。これにより、熱伝導シート２０の第１の部分２０ａが変形した状態でコイルエンド１８ａとフレーム部４ａとの間で保持され、熱伝導シート２０の第２の部分２０ｂが変形した状態でコイルエンド１８ｂとフレーム部４ｂとの間で保持される。ただし、フレーム４と少なくとも一方のコイルエンド（すなわち、コイルエンド１８ａ又は１８ｂ）との間で熱伝導シート２０を保持してもよい。
【００５８】
以上に説明した工程により電動機１が組み立てられる。
【００５９】
変形例１．
図７は、熱伝導シート２０の配置方法の他の例を示す図である。
上述の実施の形態１における熱伝導シート２０の配置方法の代わりに図７に示されるように熱伝導シート２０をステータ３に配置してもよい。図７に示される例では、１枚の熱伝導シート２０が、周方向において内側表面４１ａ及び４１ｂに交互に接触している。言い換えると、熱伝導シート２０は、周方向において、第１の位置Ｐ１、スロット部２１、及び第２の位置Ｐ２の順に位置するようにステータ３に備えられている。第１の位置Ｐ１は、Ａ側のフレーム４（具体的には、フレーム部４ａの内側表面４１ａ）とＡ側の巻線１８（具体的には、コイルエンド１８ａ）との間の位置である。第２の位置Ｐ２は、Ｂ側のフレーム４（具体的には、フレーム部４ｂの内側表面４１ｂ）とＢ側の巻線１８（具体的には、コイルエンド１８ｂ）との間の位置である。
【００６０】
熱伝導シート２０の一部は、第１の位置Ｐ１においてフレーム４と巻線１８との間で保持されており、熱伝導シート２０の他の一部は、スロット部２１において互いに隣接する２つのティース部１９（具体的には、互いに隣接する２つの巻線１８）の間で保持されており、熱伝導シート２０の他の一部は、第２の位置Ｐ２においてフレーム４と巻線１８との間で保持されている。
【００６１】
変形例２．
図８は、熱伝導シート２０の配置方法のさらに他の例を示す図である。
上述の実施の形態１における熱伝導シート２０の配置方法の代わりに図８に示されるように複数の熱伝導シート２０をステータ３に配置してもよい。図８に示される例では、各熱伝導シート２０が、周方向において、第１の位置Ｐ１、スロット部２１、及び第２の位置Ｐ２の順に位置するようにステータ３に備えられている。各熱伝導シート２０が、周方向において、第２の位置Ｐ２、スロット部２１、及び第１の位置Ｐ１の順に位置するようにステータ３に備えられていてもよい。
【００６２】
熱伝導シート２０の一部は、第１の位置Ｐ１においてフレーム４と巻線１８との間で保持されており、熱伝導シート２０の他の一部は、スロット部２１において互いに隣接する２つのティース部１９（具体的には、互いに隣接する２つの巻線１８）の間で保持されており、熱伝導シート２０の他の一部は、第２の位置Ｐ２においてフレーム４と巻線１８との間で保持されている。
【００６３】
実施の形態１に係る電動機１（各変形例を含む）及び電動機１の製造方法の効果を以下に説明する。
一般に、電動機が駆動している間の電動機の全発熱のうち、巻線からの熱（具体的には、銅損によって生じる熱）及びステータコアからの熱（具体的には、鉄損によって生じる熱）が支配的である。電動機において、巻線及びステータコア以外にも、ロータコア（具体的には、鉄損によって生じる熱）、永久磁石（具体的には、渦電流損によって生じる熱）、及びベアリング（具体的には、機械損によって生じる熱）からも熱が生じるが、巻線及びステータコアからの熱に比べると小さい。
【００６４】
本実施の形態では、ステータ３がフレーム４（具体的には、フレーム部４ｂ）内に配置されており、ステータコア１７がフレーム４（具体的には、フレーム部４ｂ）に接触している。これにより、ステータコア１７の熱がフレーム４に伝導され、ステータコア１７の熱を電動機１の外部へ排出することができる。
【００６５】
一般に、巻線の断面形状は円形であるため、インシュレータと接触する部分の面積は小さい。さらに、通常、インシュレータの熱伝導率は低い。そのため、巻線からの熱がインシュレータに伝導されにくい。さらに、巻線とステータコアとの間の温度差が小さいとき、巻線からインシュレータに伝導された熱は、ステータコアに伝導されにくい。その結果、巻線からの熱は電動機の外部へ排出されにくい。
【００６６】
本実施の形態では、コイルエンド１８ａとフレーム部４ａとの間に熱伝導シート２０が配置されており、熱伝導シート２０がコイルエンド１８ａ及びフレーム部４ａに密着している。これにより、巻線１８の熱がコイルエンド１８ａから熱伝導シート２０を介してフレーム部４ａに伝導され、巻線１８の熱を電動機１の外部へ排出することができる。
【００６７】
さらに、コイルエンド１８ｂとフレーム部４ｂとの間に熱伝導シート２０が配置されており、熱伝導シート２０がコイルエンド１８ｂ及びフレーム部４ｂに密着している。これにより、巻線１８の熱がコイルエンド１８ｂから熱伝導シート２０を介してフレーム部４ｂに伝導され、電動機１の外部へ排出することができる。
【００６８】
熱伝導シート２０は、スロット部２１内において、弾性変形した状態又は塑性変形した状態で隣接する巻線１８に密着している。これにより、熱伝導シート２０がコイルエンド１８ａ及び１８ｂだけに接触している構造に比べて、熱伝導シート２０の接触面積が大きくなり、巻線１８の熱がより速やかに熱伝導シート２０へ伝導される。その結果、電動機１の冷却性能を向上させることができる。
【００６９】
熱伝導シート２０は、スロット部２１内において、互いに隣接する２つの巻線１８に保持されているので、熱伝導シート２０がステータ３から外れることを防止することができる。
【００７０】
さらに、高い弾性率を持つ熱伝導シート２０を用いることにより、温度変化によって電動機１の部品が変形した場合でも、熱伝導シート２０が変形することにより電動機１の部品の変形を吸収することができるので、フレーム４との接触及び巻線１８との接触を維持することができる。
【００７１】
電動機１の製造工程において、電動機１の部品の寸法のばらつきがある場合でも、熱伝導シート２０が変形することにより寸法のばらつきを吸収することができる。これより、熱伝導シート２０を巻線１８及びフレーム４と接触させることができる。
【００７２】
本実施の形態では、巻線１８の熱は、熱伝導シート２０を通してフレーム４に伝導され、電動機１の外部に排出される。ただし、巻線１８の熱は、フレーム４以外の金属部品に伝導され、電動機１の外部に排出されてもよい。すなわち、金属部品は、巻線１８の熱を電動機１の外部へ排出することができさえすれば、金属部品はフレーム４に限られない。この場合、熱伝導シート２０に接触する金属部品は、例えば、放熱フィンである。この放熱フィンを用いる場合、放熱フィンの一端側が熱伝導シート２０に接触し、他端側が電動機１の外部に露出される。これにより、フレーム４以外の金属部品を用いた場合でも、巻線１８の熱を電動機１の外部へ排出することができる。
【００７３】
ステータ３が複数の分割コア１４で形成されている場合、電動機１の製造工程において、熱伝導シート２０を巻線１８に接触させた状態でステータ３を組み立てることを容易にすることができる。例えば、上述の電動機１の製造工程のステップＳ２から３において、各分割コア１４の巻線１８の周囲に熱伝導シート２０を巻き付け、複数の分割コア１４を、円環状に折り畳むことができる。これにより、スロット部２１内において、熱伝導シート２０を２つのティース部１９（具体的には、２つの巻線１８）で保持することができる。その結果、ステータ３を容易に組み立てることができ、電動機１の生産コストを低減することができる。
【００７４】
ステータコア１７のヨーク部１５は、隣接する他のステータコア１７のヨーク部１５と連結部１３において回転可能に連結されている。これにより、複数の分割コア１４を、容易に円環状に折り畳むことができる。
【００７５】
連結部１３が薄肉である場合、連結部１３が変形しやすいので、複数の分割コア１４を、容易に円環状に折り畳むことができる。さらに、部品点数を削減できるので、電動機１の生産コストを低減することができる。
【００７６】
変形例１に係る電動機では、１枚の熱伝導シート２０が、周方向において内側表面４１ａ及び４１ｂに交互に接触している。この場合、多くの熱伝導シート２０を用いる必要がないので、電動機の生産コストを低減することができる。
【００７７】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る空気調和機５０について説明する。
図９は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機５０の構成を概略的に示す図である。
【００７８】
実施の形態２に係る空気調和機５０（例えば、冷凍空調装置）は、送風機（第１の送風機）としての室内機５１と、冷媒配管５２と、冷媒配管５２によって室内機５１に接続された送風機（第２の送風機）としての室外機５３とを備える。
【００７９】
室内機５１は、電動機５１ａ（例えば、実施の形態１に係る電動機１）と、電動機５１ａによって駆動されることにより、送風する送風部５１ｂと、電動機５１ａ及び送風部５１ｂを覆うハウジング５１ｃとを有する。送風部５１ｂは、例えば、電動機５１ａによって駆動される羽根を有する。
【００８０】
室外機５３は、電動機５３ａ（例えば、実施の形態１に係る電動機１）と、送風部５３ｂと、圧縮機５４と、熱交換器（図示しない）とを有する。送風部５３ｂは、電動機５３ａによって駆動されることにより、送風する。送風部５３ｂは、例えば、電動機５３ａによって駆動される羽根を有する。圧縮機５４は、電動機５４ａ（例えば、実施の形態１に係る電動機１）と、電動機５４ａによって駆動される圧縮機構５４ｂ（例えば、冷媒回路）と、電動機５４ａ及び圧縮機構５４ｂを覆うハウジング５４ｃとを有する。
【００８１】
空気調和機５０において、室内機５１及び室外機５３の少なくとも１つは、実施の形態１で説明した電動機１（変形例を含む）を有する。具体的には、送風部の駆動源として、電動機５１ａ及び５３ａの少なくとも一方に、実施の形態１で説明した電動機１が適用される。さらに、圧縮機５４の電動機５４ａとして、実施の形態１で説明した電動機１（変形例を含む）を用いてもよい。
【００８２】
空気調和機５０は、例えば、室内機５１から冷たい空気を送風する冷房運転、又は温かい空気を送風する暖房運転等の運転を行うことができる。室内機５１において、電動機５１ａは、送風部５１ｂを駆動するための駆動源である。送風部５１ｂは、調整された空気を送風することができる。
【００８３】
実施の形態２に係る空気調和機５０によれば、電動機５１ａ及び５３ａの少なくとも一方に、実施の形態１で説明した電動機１（変形例を含む）が適用されるので、実施の形態１で説明した効果と同じ効果を得ることができる。これにより、電動機の熱を起因とする空気調和機５０の故障を防止することができる。さらに、空気調和機５０において実施の形態１で説明した電動機１を用いることにより、空気調和機５０の生産コストを低減することができる。
【００８４】
さらに、送風機（例えば、室内機５１）の駆動源として、実施の形態１に係る電動機１（変形例を含む）を用いることにより、実施の形態１で説明した効果と同じ効果を得ることができる。これにより、電動機の発熱に起因する送風機の故障を防止することができる。
【００８５】
さらに、圧縮機５４の駆動源として、実施の形態１に係る電動機１（変形例を含む）を用いることにより、実施の形態１で説明した効果と同じ効果を得ることができる。これにより、電動機の発熱に起因する圧縮機５４の故障を防止することができる。
【００８６】
実施の形態１で説明した電動機１は、空気調和機５０以外に、換気扇、家電機器、又は工作機など、駆動源を有する機器に搭載できる。
【００８７】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３に係る電気掃除機９０（単に「掃除機」ともいう）を概略的に示す側面図である。
電気掃除機９０は、本体９１と、集塵部９２と、ダクト９３と、吸引ノズル９４と、把持部９５とを有する。
【００８８】
本体９１は、吸引力（吸引風）を発生させ、集塵部９２に塵埃を送り込む電動送風機９１ａと、排気口９１ｂとを有する。電動送風機９１ａは、ファン（図示しない）と、ファンを回転させる電動機１とを有する。
【００８９】
集塵部９２は、本体９１に取り付けられている。ただし、集塵部９２は、本体９１の内部に備えられていてもよい。例えば、集塵部９２は、塵埃と空気とを分離するフィルタを有する容器である。吸引ノズル９４は、ダクト９３の先端に取り付けられている。
【００９０】
電気掃除機９０の電源をオンにすると、電力が電動送風機９１ａに供給され、電動送風機９１ａを駆動することができる。電動送風機９１ａが駆動している間、電動送風機９１ａによって発生された吸引力によって塵埃が吸引ノズル９４から吸引される。吸引ノズル９４から吸引された塵埃は、ダクト９３を通り、集塵部９２に集められる。吸引ノズル９４から吸引された空気は、電動送風機９１ａを通り、排気口９１ｂから電気掃除機９０の外部に排出される。
【００９１】
実施の形態３に係る電気掃除機９０は、実施の形態１で説明した電動機１を有するので、実施の形態１で説明した効果と同様の効果を有する。
【００９２】
さらに、実施の形態３に係る電気掃除機９０によれば、実施の形態１で説明した電動機１を有するので、電動機の熱を起因とする電気掃除機９０の故障を防止することができる。さらに、電気掃除機９０において実施の形態１で説明した電動機１を用いることにより、電気掃除機９０の生産コストを低減することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１  電動機、  ２  ロータ、  ３  ステータ、  ４  フレーム（金属部品）、  ５ａ，５ｂ  ベアリング、  １４  分割コア、  １５  ヨーク部、  １６  インシュレータ、  １７  ステータコア、  １７ａ  分割ステータコア、  １８  巻線、  １９  ティース部、  ２０  熱伝導シート、  ５０  空気調和機、  ５１  室内機、  ５２  冷媒配管、  ５３  室外機、  ９０  電気掃除機、  ９１ａ  電動送風機、  ９２  集塵部。
【図１】
0006710334.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006710334.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006710334.tif 000007
【図７】
0006710334.tif 000008
【図８】
0006710334.tif 000009
【図９】
0006710334.tif 000010
【図１０】
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