(57)【要約】  電動機は、回転シャフトと、回転シャフトに取り付けられた軸受とを有するロータと、ロータを囲むステータと、回転シャフトの軸方向において、ロータの一方の側に配置された放熱部材と、放熱部材の少なくとも一部とステータとを覆う樹脂部とを備える。放熱部材は、軸受を、回転シャフトを中心とする径方向の外側から囲む第１の凹部と、第１の凹部の径方向の内側に形成された第２の凹部と有する。
2021020195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転シャフトと、前記回転シャフトに取り付けられた軸受とを有するロータと、
前記ロータを囲むステータと、
前記回転シャフトの軸方向において、前記ロータの一方の側に配置された放熱部材と、
前記放熱部材の少なくとも一部と前記ステータとを覆う樹脂部と
を備え、
前記放熱部材は、
前記軸受を、前記回転シャフトを中心とする径方向の外側から囲む第１の凹部と、
前記第１の凹部の前記径方向の内側に形成された第２の凹部と
を有する電動機。
【請求項２】
前記樹脂部は、前記軸受を保持する軸受保持部を有し、
前記第１の凹部は、前記軸受保持部を径方向の外側から囲むように形成されている
請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記軸受保持部は、前記第２の凹部に対して、前記軸方向に重なり合う位置に、貫通穴を有する
請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記第２の凹部は、前記回転シャフトの中心軸線の延長線上に配置されている
請求項１から３までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記第２の凹部の内周面は、前記軸方向に対して傾斜している
請求項１から４までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項６】
前記第２の凹部の前記ロータに近い側の端部における内径Ｄ１は、前記ロータから遠い側の端部における内径Ｄ２よりも大きい
請求項１から５までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項７】
前記第２の凹部は、円形断面を有する
請求項１から６までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項８】
前記第２の凹部は、多角形断面を有する
請求項１から６までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項９】
前記第２の凹部を含む複数の第２の凹部を有する
請求項１から８までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１０】
前記複数の第２の凹部は、前記回転シャフトからの距離が互いに等しく、前記回転シャフトを中心とする周方向に等間隔に形成されている
請求項９に記載の電動機。
【請求項１１】
前記放熱部材は、前記ロータに対向する第１の面と、その反対側の第２の面とを有し、
前記第２の凹部は、前記放熱部材の前記第１の面から前記第２の面まで延在している
請求項１から１０までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１２】
前記放熱部材は、前記樹脂部に覆われる埋没部と、前記樹脂部から露出する露出部とを有する
請求項１から１１までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１３】
前記放熱部材の前記露出部は、フィンを有する
請求項１２に記載の電動機。
【請求項１４】
前記ステータと前記放熱部材との間に、回路基板を有する
請求項１から１３までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１５】
前記放熱部材と前記回路基板との間に、放熱シートが設けられている
請求項１４までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１６】
前記放熱シートは、前記樹脂部によって覆われている
請求項１５に記載の電動機。
【請求項１７】
前記回路基板は、前記ステータに対向する第１の板面に素子を有し、前記第１の板面とは反対側の第２の板面で前記放熱シートに接し、
前記回路基板の前記第１の板面から前記第２の板面まで延在し、前記素子と前記放熱シートとに接する熱伝導部材を有する
請求項１５または１６に記載の電動機。
【請求項１８】
前記ロータは、ロータコアと、前記ロータコアに取り付けられた永久磁石とを有し、
前記永久磁石は磁石磁極を構成し、前記ロータコアの一部は仮想磁極を構成する
請求項１から１７までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１９】
請求項１から１８までの何れか１項に記載の電動機と、
前記電動機によって回転する羽根車と
を備えた送風機。
【請求項２０】
室外機と、前記室外機と冷媒配管で連結された室内機とを備え、
前記室外機と前記室内機の少なくとも一方は、請求項１９に記載の前記送風機を有する
空気調和装置。
【請求項２１】
ステータを組み立てる工程と、
ロータに対応する中芯を有する金型を用いて、前記ステータおよび放熱部材を樹脂により一体に成形する工程と、
回転シャフトと前記回転シャフトに取り付けられた軸受とを有する前記ロータを、前記ステータの内側に挿入する工程と
を有し、
前記放熱部材は、前記軸受を、前記回転シャフトを中心とする径方向の外側から囲む第１の凹部と、前記第１の凹部の径方向の内側に形成された第２の凹部とを有し、
前記ステータおよび前記放熱部材を前記樹脂により一体に成形する工程では、前記金型に設けた位置決め部を第２の凹部に係合させる
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、送風機、空気調和装置および電動機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機は、熱を外部に放出するため、ヒートシンク等の放熱部材を備える。放熱部材は、圧入またはネジ止め等により、電動機のステータに固定される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１６８７２８号（図１参照）
【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、従来の構成では、電動機と放熱部材との間の接触熱抵抗のため、放熱性の向上に限界がある。また、接触熱抵抗を低減するために放熱部材とステータとを樹脂で一体成形する場合、金型内での放熱部材の位置決めが難しい。金型内での放熱部材の位置精度が低いと、ステータに対する放熱部材の位置精度が低くなる。ステータと放熱部材との位置ずれは、電動機の振動および騒音の原因となる。【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、電動機の放熱性を向上し、且つステータに対する放熱部材の位置精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による電動機は、回転シャフトと、回転シャフトに取り付けられた軸受とを有するロータと、ロータを囲むステータと、回転シャフトの軸方向において、ロータの一方の側に配置された放熱部材と、放熱部材の少なくとも一部とステータとを覆う樹脂部とを備える。放熱部材は、軸受を、回転シャフトを中心とする径方向の外側から囲む第１の凹部と、第１の凹部の径方向の内側に形成された第２の凹部と有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ステータで発生した熱が樹脂部および放熱部材を介して放出されるため、放熱性を向上することができる。また、第２の凹部に金型の位置決め部を係合させることで、金型内での放熱部材の位置精度を向上することができる。これにより、ステータに対する放熱部材の位置精度を向上することができ、電動機の振動および騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の電動機を示す部分断面図である。
【図２】実施の形態１の電動機のロータを示す断面図である。
【図３】実施の形態１のモールドステータを示す断面図である。
【図４】実施の形態１のステータを示す平面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。
【図５】実施の形態１のステータ、回路基板および基板押さえ部材を示す平面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。
【図６】実施の形態１のモールドステータを放熱部材側から見た図である。
【図７】実施の形態１のモールドステータを開口部側から見た図である。
【図８】実施の形態１の電動機の製造工程で用いる金型を示す断面図である。
【図９】実施の形態１の電動機の製造工程を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１の電動機の製造工程を示す工程毎の図（Ａ）、（Ｂ）である。
【図１１】実施の形態１の電動機の製造工程を示す図である。
【図１２】実施の形態２のモールドステータを示す断面図である。
【図１３】実施の形態２のモールドステータの一部を拡大して示す断面図である。
【図１４】実施の形態２の変形例のモールドステータを示す断面図である。
【図１５】実施の形態３のモールドステータを開口部側から見た図（Ａ）およびモールドステータの一部を拡大して示す図（Ｂ）である。
【図１６】実施の形態４のモールドステータを開口部側から見た図（Ａ）およびモールドステータの一部を拡大して示す図（Ｂ）である。
【図１７】実施の形態４の第２の凹部の配置を示す図である。
【図１８】実施の形態４の第２の凹部の配置の他の例を示す図である。
【図１９】実施の形態５のモールドステータを示す断面図である。
【図２０】実施の形態５のモールドステータを放熱部材側から見た図である。
【図２１】実施の形態６のモールドステータを示す断面図である。
【図２２】実施の形態６のモールドステータを示す平面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。
【図２３】実施の形態７のモールドステータを示す断面図である。
【図２４】実施の形態７のモールドステータの一部を拡大して示す断面図である。
【図２５】ロータの他の構成例を示す断面図である。
【図２６】各実施の形態の電動機が適用可能な空気調和装置を示す図（Ａ）および室外機を示す断面図（Ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
＜電動機１の構成＞
図１は、実施の形態１における電動機１を示す部分断面図である。電動機１は、例えば空気調和装置の送風機に用いられるブラシレスＤＣモータである。
【００１１】
電動機１は、回転シャフト１１を有するロータ２と、モールドステータ４とを有する。モールドステータ４は、ロータ２を囲む環状のステータ５と、回路基板６と、放熱部材３と、これらを覆う樹脂部としてのモールド樹脂部４０とを有する。回転シャフト１１は、ロータ２の回転軸である。
【００１２】
以下の説明では、回転シャフト１１の中心軸線である軸線Ｃ１の方向を、「軸方向」と称する。また、回転シャフト１１の軸線Ｃ１を中心とする周方向（図２等に矢印Ｒ１で示す）を、「周方向」と称する。回転シャフト１１の軸線Ｃ１を中心とする半径方向を、「径方向」と称する。
【００１３】
回転シャフト１１は、モールドステータ４から図１における左側に突出しており、その突出部に形成された取付け部１１ａには、例えば送風機の羽根車５０５（図２６（Ａ））が取り付けられる。そのため、回転シャフト１１の突出側（図１における左側）を「負荷側」と称し、反対側（図１における右側）を「反負荷側」と称する。
【００１４】
＜ロータ２の構成＞
図２は、ロータ２を示す断面図である。図２に示すように、ロータ２は、回転軸である回転シャフト１１と、回転シャフト１１の径方向外側に配置されたロータコア２１と、ロータコア２１に埋め込まれた複数のマグネット２３と、回転シャフト１１とロータコア２１との間に設けられた樹脂部２５とを有する。
【００１５】
ロータコア２１は、軸線Ｃ１を中心とする環状の部材であり、回転シャフト１１の径方向外側に設けられている。ロータコア２１は、複数の積層要素を軸方向に積層し、カシメ、溶接または接着によって一体に固定したものである。積層要素は、例えば電磁鋼板であり、板厚は０．１ｍｍ〜０．７ｍｍである。
【００１６】
ロータコア２１は、複数の磁石挿入孔２２を有する。磁石挿入孔２２は、周方向に等間隔で、且つ軸線Ｃ１から等距離に配置されている。磁石挿入孔２２の数は、ここでは５である。磁石挿入孔２２は、その周方向中心を通る径方向の直線に直交する方向に、直線状に延在している。なお、磁石挿入孔２２は、Ｖ字状に形成されていてもよい。
【００１７】
磁石挿入孔２２の周方向両側には、空隙部であるフラックスバリア２７が形成されている。フラックスバリア２７とロータコア２１の外周との間には、薄肉部が形成されている。薄肉部の厚さは、隣り合う磁極間の漏れ磁束を抑制するため、例えば、積層要素の板厚と同等に設定されている。
【００１８】
各磁石挿入孔２２には、永久磁石であるマグネット２３が挿入されている。マグネット２３は、例えば、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびホウ素（Ｂ）を含む希土類磁石で構成される。マグネット２３は、メインマグネットとも称する。
【００１９】
５つのマグネット２３は、径方向外側に、互いに同一の磁極を有する。ロータコア２１において、周方向に隣り合うマグネット２３の間の領域には、マグネット２３とは反対の磁極が形成される。
【００２０】
そのため、ロータ２には、マグネット２３で構成された５つの磁石磁極Ｐ１と、ロータコア２１で構成された５つの仮想磁極Ｐ２とが周方向に交互に配列される。このようなロータ２は、コンシクエントポール型のロータと称される。
【００２１】
以下では、単に「磁極」という場合、磁石磁極Ｐ１と仮想磁極Ｐ２の両方を含むものとする。ロータ２の極数は、１０である。ロータ２の磁極Ｐ１，Ｐ２は、周方向に等間隔に配置される。磁石磁極Ｐ１と仮想磁極Ｐ２との間は、極間Ｍとなる。
【００２２】
ロータコア２１の外周は、磁極Ｐ１，Ｐ２のそれぞれの極中心で外径が最大となり、極間Ｍで外径が最小となる、いわゆる花丸形状を有する。但し、ロータコア２１の外周は、花丸形状に限らず、円形状であってもよい。
【００２３】
ここではロータ２の極数を１０としたが、極数は４以上の偶数であればよい。また、ここでは１つの磁石挿入孔２２に１つのマグネット２３を配置しているが、１つの磁石挿入孔２２に２つ以上のマグネット２３を配置してもよい。
【００２４】
回転シャフト１１とロータコア２１との間には、非磁性の樹脂部２５が設けられている。樹脂部２５は、望ましくはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の熱可塑性樹脂で構成される。樹脂部２５は、回転シャフト１１に固定される環状の内筒部２５ａと、ロータコア２１に固定される環状の外筒部２５ｃと、内筒部２５ａと外筒部２５ｃとを連結する複数のリブ２５ｂとを備えている。
【００２５】
樹脂部２５の内筒部２５ａの内側には、回転シャフト１１が固定されている。リブ２５ｂは、周方向に等間隔で配置され、内筒部２５ａから径方向外側に放射状に延在している。周方向に隣り合うリブ２５ｂ間には、空洞部２６が形成される。ここでは、リブ２５ｂの数が極数の半分であり、リブ２５ｂの周方向位置が仮想磁極Ｐ２の極中心と一致しているが、このような数および配置に限定されるものではない。
【００２６】
図１に示すように、軸方向においてロータコア２１に対向するように、センサマグネット２４が配置されている。センサマグネット２４は、樹脂部２５によって保持されている。センサマグネット２４の磁界は、回路基板６に実装された磁気センサによって検出され、これによりロータ２の周方向における位置、すなわち回転位置が検出される。
【００２７】
＜モールドステータ４の構成＞
図３は、モールドステータ４を示す断面図である。モールドステータ４は、上記の通り、ステータ５と、回路基板６と、放熱部材３と、モールド樹脂部４０とを有する。ステータ５は、ステータコア５１と、ステータコア５１に設けられた絶縁部５２と、絶縁部５２を介してステータコア５１に巻き付けられたコイル５３とを有する。
【００２８】
ステータコア５１は、複数の積層要素を軸方向に積層し、カシメ、溶接または接着等によって一体に固定したものである。積層要素は、例えば電磁鋼板であり、厚さは０．１ｍｍ〜０．７ｍｍである。
【００２９】
モールド樹脂部４０は、ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）等の熱硬化性樹脂で形成される。モールド樹脂部４０は、ステータ５、回路基板６および放熱部材３を覆うように形成される。
【００３０】
モールド樹脂部４０は、反負荷側に軸受保持部４１を有し、負荷側に開口部４２を有する。軸受保持部４１と開口部４２との間には、ロータ２が収容される空間であるロータ収容部４４が形成される。ロータ２（図１）は、開口部４２からロータ収容部４４に挿入される。
【００３１】
モールド樹脂部４０の軸受保持部４１には、回転シャフト１１を支持する一方の軸受１３が支持される。軸受保持部４１については、後述する。
【００３２】
開口部４２には、金属製のブラケット１５（図１）が取り付けられる。このブラケット１５には、回転シャフト１１を支持する他方の軸受１２（図１）が保持される。また、ブラケット１５の外側には、水等の侵入を防止するためのキャップ１４（図１）が取り付けられる。
【００３３】
図４（Ａ）は、ステータ５を示す平面図である。図４（Ｂ）は、ステータ５を示す側面図である。ステータコア５１は、軸線Ｃ１を中心とする環状のヨーク５１ａと、ヨーク５１ａから径方向内側に延在する複数のティース５１ｂとを有する。ティース５１ｂの数は、ここでは１２であるが、これに限定されるものではない。図４（Ａ）では、２つのティース５１ｂを破線で示している。
【００３４】
コイル５３は、例えばマグネットワイヤであり、絶縁部５２を介してティース５１ｂの周囲に巻き付けられる。絶縁部５２は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂で形成されている。絶縁部５２は、熱可塑性樹脂をステータコア５１と一体成形するか、あるいは熱可塑性樹脂の成形体をステータコア５１に組み付けることによって形成される。
【００３５】
絶縁部５２は、コイル５３の径方向内側および径方向外側にそれぞれ壁部を有し、コイル５３を径方向両側からガイドする。絶縁部５２には、複数の端子５７が取り付けられている。コイル５３の端部は、例えばヒュージング（熱かしめ）または半田等により、端子５７に接続される。
【００３６】
絶縁部５２には、また、回路基板６を固定するための複数の突起５６が設けられている。突起５６は、回路基板６に形成された取付け穴に挿通される。
【００３７】
図１に戻り、ステータ５に対して軸方向の一方の側、ここでは反負荷側には、回路基板６が配置されている。回路基板６は、電動機１を駆動するためのパワートランジスタ等の駆動回路６１が実装されたプリント基板であり、リード線６３が配線されている。回路基板６のリード線６３は、モールド樹脂部４０の外周部分に取り付けられたリード線口出し部品６２から、電動機１の外部に引き出される。
【００３８】
図５（Ａ）は、ステータ５、回路基板６および基板押さえ部材７を示す平面図である。図５（Ｂ）は、ステータ５、回路基板６および基板押さえ部材７を示す側面図である。回路基板６は、その板面が軸方向に直交するように配置されている。回路基板６の径方向中央部には、軸受１３（図１）の収容スペースを確保するための開口部６ｃが形成されている。回路基板６の外周部分に、上述したリード線口出し部品６２が取り付けられている。
【００３９】
回路基板６に対してステータ５と反対側には、支持部材としての基板押さえ部材７が設けられている。基板押さえ部材７は、モールド成形時に回路基板６の変形を抑えるために設けられ、例えばＰＢＴ等の樹脂で構成される。
【００４０】
基板押さえ部材７は、回路基板６の外周に沿って延在するリブ７１と、回路基板６の開口部６ｃに沿って延在するリブ７２と、これらのリブ７１，７２を連結するリブ７３とを有し、骨組状に形成されている。但し、基板押さえ部材７の形状は、このような形状に限定されるものではない。
【００４１】
基板押さえ部材７は、絶縁部５２の突起５６を挿通させる取付け穴７６を有する。突起５６は、取付け穴７６から軸方向に突出する。突起５６の突出した先端を熱溶着または超音波溶着することにより、回路基板６および基板押さえ部材７がステータ５に固定される。
【００４２】
基板押さえ部材７は、ステータ５と反対の側に突出する複数の凸部７５を有する。凸部７５は、リブ７１，７２，７３のそれぞれに形成され、基板押さえ部材７の全体に分散して配置されている。凸部７５は、放熱部材３を支持する支持部である。
【００４３】
＜軸受保持部４１の構成＞
次に、モールド樹脂部４０の軸受保持部４１について説明する。図３に示したように、モールド樹脂部４０の軸受保持部４１は、ロータ収容部４４に面する第１の面４１ａと、その反対側の第２の面４１ｂとを有する。第１の面４１ａおよび第２の面４１ｂは、いずれも軸方向に直交する面である。
【００４４】
軸受保持部４１は、さらに、第１の面４１ａに隣接して、軸線Ｃ１を中心とする円筒状の内周面４１ｃを有する。内周面４１ｃは円筒面である。第１の面４１ａと内周面４１ｃとにより、凹部が形成される。この凹部に、軸受１３（図１）が収容される。
【００４５】
軸受保持部４１には、第１の面４１ａから第２の面４１ｂに達する貫通穴４３が形成されている。貫通穴４３は、軸受保持部４１の径方向中心に形成され、軸方向に延在している。貫通穴４３の軸方向に直交する面における断面形状は、例えば円形である。
【００４６】
＜放熱部材３の構成＞
次に、放熱部材３について説明する。放熱部材３は、ステータ５の軸方向の一方の側（図３の上側）に設けられている。放熱部材３は、例えばアルミニウム等の金属で構成される。放熱部材３は、板状部３１と、脚部３２とを有する。放熱部材３は、放熱板とも称する。
【００４７】
板状部３１は、軸方向に直交する面内で延在し、脚部３２は板状部３１の外周から径方向外側に延在している。板状部３１は、ステータ５と反対側の面を外部に露出させた状態で、モールド樹脂部４０に覆われている。
【００４８】
板状部３１は、その径方向の中央部に、突出形状部３４を有する。突出形状部３４は、軸受保持部４１の第２の面４１ｂに接する第１の面３４ａと、その反対側の第２の面３４ｂとを有する。突出形状部３４は、第１の面３４ａに隣接して、軸線Ｃ１を中心とする円筒状の内周面３４ｃを有する。
【００４９】
第１の面３４ａと内周面３４ｃとにより、第１の凹部３５が形成される。第１の凹部３５は、軸方向に直交する面において円形断面を有し、モールド樹脂部４０の軸受保持部４１を径方向外側から囲む。
【００５０】
第１の凹部３５の径方向内側には、第２の凹部３６が形成されている。第２の凹部３６は、モールド成形時に金型２００の位置決めピン２０８（図８）に係合する部分である。第２の凹部３６は、第１の凹部３５の径方向中心に形成されており、内径が第１の凹部３５よりも小さい。第２の凹部３６は、軸方向に直交する面において円形断面を有する。
【００５１】
第２の凹部３６は、突出形状部３４の第１の面３４ａから第２の面３４ｂに向かって軸方向に延在している。但し、第２の凹部３６は、第２の面３４ｂには達しておらず、底部３０１を有する。
【００５２】
図６は、モールドステータ４を放熱部材３側から見た図である。図６に示すように、板状部３１の径方向外側には、放射状に複数の脚部３２が延在している。脚部３２は、軸線Ｃ１を中心として等間隔に形成されている。ここでは、４つの脚部３２が、軸線Ｃ１を中心として９０度間隔に形成されている。但し、脚部３２の数は４つに限らず、１つ以上であればよい。
【００５３】
脚部３２の径方向外側の先端部３３は、モールド樹脂部４０によって覆われている。脚部３２の先端部３３には、凹部３３ａが形成されている。凹部３３ａは、モールド成形時に金型２００の位置決めピン２１１（図８）に係合する部分である。凹部３３ａの内周面が位置決めピン２１１に当接することにより、放熱部材３の周方向の位置が決定される。
【００５４】
凹部３３ａは、電動機１を固定するネジの挿通孔としても利用される。凹部３３ａは、ここでは径方向外側に向かって開いた半円形状を有するが、半円形状に限定されるものではない。また、凹部３３ａの代わりに、穴部を形成してもよい。
【００５５】
放熱部材３の板状部３１の表面側（突出形状部３４を含む）は、モールド樹脂部４０から外部に露出するため、露出部とも称する。放熱部材３の露出部以外の部分、例えば板状部３１のステータ５側（脚部３２を含む）は、モールド樹脂部４０に覆われるため、埋没部とも称する。
【００５６】
モールド樹脂部４０は、放熱部材３の脚部３２に対応する位置に、取り付け脚４５を有する。ここでは、４つの取り付け脚４５が、軸線Ｃ１を中心として９０度間隔に形成されている。但し、取り付け脚４５の数は４つに限らず、１つ以上であればよい。
【００５７】
取り付け脚４５には、穴部４６が形成されている。穴部４６は、軸方向において放熱部材３の凹部３３ａと重なり合う位置に形成されている。穴部４６は、モールド成形時に金型２００の位置決めピン２１１（図８）の存在する部分に樹脂が流れ込まないことによって形成される。穴部４６は、電動機１を固定するネジの挿通孔としても利用される。穴部４６は、ここでは円形状を有するが、円形状に限定されるものではない。また、穴部４６の代わりに、凹部を形成してもよい。
【００５８】
図７は、このように構成されたモールドステータ４を、開口部４２側から見た図である。モールドステータ４を開口部４２側から見ると、ロータ収容部４４の径方向中心に、軸受保持部４１の貫通穴４３と、放熱部材３の第２の凹部３６が見える。
【００５９】
＜電動機１の製造方法＞
次に、電動機１の製造工程について説明する。図８は、電動機１の製造工程で用いる金型２００を示す断面図である。金型２００は、開閉可能な上金型２０１と下金型２０２とを備え、両者の間にキャビティ２０４が形成される。上金型２０１には、放熱部材３を収容する放熱部材収容部２０３が形成されている。
【００６０】
下金型２０２は、キャビティ２０４内に突出する中芯２０５を有する。中芯２０５は、キャビティ２０４の底から軸方向に延在している。中芯２０５は、モールド樹脂部４０のロータ収容部４４に対応する第１の中芯部２０６と、軸受保持部４１の凹部に対応する第２の中芯部２０７を有する。
【００６１】
第２の中芯部２０７の上端には、位置決め部材としての位置決めピン２０８が形成されている。位置決めピン２０８は、中芯２０５の径方向中心に形成され、第２の中芯部２０７の上端から軸方向に突出している。位置決めピン２０８は、放熱部材３の第２の凹部３６（図３）に係合し、放熱部材３を軸方向および径方向に位置決めする。
【００６２】
中芯２０５の下端部には、中芯２０５よりも径方向外側に張り出した大径部２０９が形成されている。大径部２０９は、モールドステータ４の開口部４２（図３）に対応する部分である。
【００６３】
下金型２０２には、また、キャビティ２０４に樹脂を注入する流路であるゲート２１０が形成されている。キャビティ２０４の外周部には、軸方向に延在する位置決めピン２１１が形成されている。位置決めピン２１１は、放熱部材３の凹部３３ａ（図６）に係合し、放熱部材３を周方向に位置決めする。
【００６４】
図９は、電動機１の製造工程を示すフローチャートである。図１０（Ａ）、（Ｂ）および図１１は、電動機１の製造工程を示す工程ごとの模式図である。
【００６５】
まず、複数の積層要素を軸方向に積層し、カシメ等によって一体に固定することにより、ステータコア５１を形成する（ステップＳ１０１）。次に、ステータコア５１に絶縁部５２を取り付けるか、または一体に成形する（ステップＳ１０２）。さらに、ステータコア５１に絶縁部５２を介してコイル５３を巻き付ける（ステップＳ１０３）。これにより、ステータ５が形成される。
【００６６】
次に、金型２００の上金型２０１を上方に移動させてキャビティ２０４を開放し、ステータ５をキャビティ２０４内に設置する（ステップＳ１０４）。ステータ５は、図１０（Ａ）に示すように、金型２００の中芯２０５の周囲に装着される。
【００６７】
次に、ステータ５上に、回路基板６および基板押さえ部材７を取り付ける（ステップＳ１０５）。このとき、ステータ５の絶縁部５２の突起５６（図５（Ｂ））を、回路基板６の取付け穴および基板押さえ部材７の取付け穴７６（図５（Ａ））に挿通し、突起５６の先端を熱溶着等することにより、回路基板６および基板押さえ部材７をステータ５に固定する。なお、基板押さえ部材７は、図１０（Ａ）〜図１１では省略されている。
【００６８】
次に、金型２００内のステータ５上に放熱部材３を取り付ける（Ｓ１０６）。このとき、図１０（Ｂ）に示すように、放熱部材３の第２の凹部３６に、中芯２０５の位置決めピン２０８を係合させる。これにより、放熱部材３が金型２００に対して軸方向および径方向に位置決めされる。
【００６９】
また、放熱部材３の先端部３３の凹部３３ａ（図１１）に、金型２００の位置決めピン２１１（図１１）を係合させる。これにより、放熱部材３が金型２００に対して周方向に位置決めされる。
【００７０】
次に、図１１に示すように、上金型２０１を下方に移動してキャビティ２０４を閉じ、モールド成形を行う（ステップＳ１０７）。すなわち、溶融状態のモールド樹脂をゲート２１０からキャビティ２０４に注入する。キャビティ２０４に注入されたモールド樹脂は、ステータ５、回路基板６および基板押さえ部材７を覆い、さらに放熱部材３の一部を覆う。
【００７１】
モールド樹脂として熱硬化性樹脂を用いた場合には、キャビティ２０４にモールド樹脂を注入したのち、金型２００を加熱することにより、キャビティ２０４内のモールド樹脂を硬化させる。これにより、モールド樹脂部４０が形成される。すなわち、ステータ５、回路基板６および基板押さえ部材７をモールド樹脂部４０で覆ったモールドステータ４が形成される。
【００７２】
なお、モールド樹脂部４０の軸受保持部４１において、位置決めピン２０８に対応する部分には樹脂が流れ込まないため、軸受保持部４１に貫通穴４３が形成される。軸受保持部４１の貫通穴４３は、放熱部材３の第２の凹部３６と軸方向に重なり合う位置に形成される。
【００７３】
同様に、モールド樹脂部４０の取り付け脚４５において、位置決めピン２１１に対応する部分にも樹脂が流れ込まないため、取り付け脚４５に穴部４６が形成される。取り付け脚４５の穴部４６は、放熱部材３の凹部３３ａと軸方向に重なり合う位置に形成される。
【００７４】
ステップＳ１０１〜Ｓ１０７とは別に、ロータ２を形成する。すなわち、複数の積層要素を軸方向に積層し、カシメ等によって一体に固定してロータコア２１を形成し、磁石挿入孔２２にマグネット２３を挿入する。さらに、回転シャフト１１、ロータコア２１、マグネット２３およびセンサマグネット２４を、樹脂部２５となる樹脂で一体成形する。これにより、ロータ２が形成される。
【００７５】
その後、ロータ２の回転シャフト１１に軸受１２，１３を取り付け、モールドステータ４の開口部４２から、ロータ収容部４４に挿入する（ステップＳ１０８）。また、ブラケット１５をモールドステータ４の開口部４２に取り付け、ブラケット１５の外側にキャップ１４を取り付ける。これにより、電動機１が完成する。
【００７６】
＜作用＞
放熱部材３は、回路基板６の駆動回路６１およびコイル５３で発生した熱を、電動機１の外部に効率よく放出し、電動機１の温度上昇を抑制する作用を奏する。放熱部材３の一部がモールド樹脂部４０によって覆われるため、放熱部材３をモールドステータ４に外側から取り付けた場合と比較して、モールド樹脂部４０と放熱部材３との接触熱抵抗を低減することができ、放熱性を高めることができる。
【００７７】
また、放熱部材３が、第１の凹部３５の径方向内側に第２の凹部３６を有するため、金型２００の位置決めピン２０８を第２の凹部３６に係合させることで、放熱部材３を金型２００の径方向中心に対して位置決めすることができる。これにより、ステータ５と放熱部材３とを高精度に位置決めすることができる。その結果、ステータ５と放熱部材３との位置ずれに起因する振動および騒音を抑制することができる。
【００７８】
また、放熱部材３の一部を覆うようにモールド樹脂部４０が設けられるため、放熱部材３の表面の凹凸にも樹脂が入り込む。そのため、モールド樹脂部４０と放熱部材３との間の空洞部を少なくし、放熱性を向上することができる。
【００７９】
また、放熱部材３の表面側（突出形状部３４を含む）がモールド樹脂部４０から外部に露出するため、モールドステータ４の外部に熱が効果的に放出され、放熱効果をさらに高めることができる。
【００８０】
また、放熱部材３がステータ５と共に樹脂でモールド成形されるため、放熱部材３を固定するためのネジ止め、圧入等の工程が不要になり、工程数を少なくすることができる。
【００８１】
なお、放熱部材３は、軸受保持部４１の貫通穴４３からロータ収容部４４に露出するが、ロータ収容部４４にはロータ２が収容されるため、放熱部材３が水等に接触することによる経年劣化は防止される。
【００８２】
＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、実施の形態１の電動機１は、回転シャフト１１と軸受１２，１３とを有するロータ２と、ロータ２を囲むステータ５と、ロータ２の軸方向の一方の側に配置された放熱部材３と、放熱部材３の少なくとも一部とステータ５とを覆うモールド樹脂部４０とを備える。そのため、電動機１で発生した熱を放熱部材３から外部に効率よく放出し、電動機１の温度上昇を抑制することができる。
【００８３】
また、放熱部材３は、軸受１３を径方向外側から囲む第１の凹部３５と、第１の凹部３５の径方向内側に形成された第２の凹部３６と有する。そのため、放熱部材３の第２の凹部３６に金型２００の位置決めピン２０８を係合させることで、放熱部材３を金型２００に対して高精度に位置決めすることができる。これにより、ステータ５に対する放熱部材３の位置精度を高め、振動および騒音を抑制することができる。
【００８４】
また、第１の凹部３５が軸受保持部４１を径方向外側から囲むように形成されているため、軸受１３を保持する軸受保持部４１の収容スペースを確保し、モールドステータ４をコンパクトに構成することができる。
【００８５】
また、第２の凹部３６が回転シャフト１１の軸線Ｃ１の延長線上にあるため、放熱部材３を金型２００の径方向中心に対して高精度に位置決めすることができる。
【００８６】
また、第２の凹部３６が円形断面を有するため、第２の凹部３６に係合する金型２００の位置決めピン２０８を簡単な形状とすることができる。これにより、製造コストを低減することができる。
【００８７】
また、放熱部材３の一部がモールド樹脂部４０から露出し、その他の部分がモールド樹脂部４０に覆われるため、ステータ５等で発生した熱を放熱部材３に効率よく伝え、放熱部材３から外部に効率よく放熱することができる。
【００８８】
また、ステータ５と放熱部材３との間に回路基板６が設けられているため、回路基板６で発生した熱を、放熱部材３から外部に効率よく放熱することができる。
【００８９】
また、ロータ２はコンシクエントポール型であり、非コンシクエントポール型のロータ２Ａ（図２５参照）と比較してマグネット２３の数が半分であるため、高磁力の希土類磁石からなるマグネット２３のサイズを大きくすることができる。これにより、マグネット２３の磁力を大きくすると共に加工費を低減することができる。すなわち、製造コストを低減しながら、電動機１の高出力化および小型化を実現することができる。
【００９０】
一方、電動機１の高出力化および小型化により、出力密度が増加するため、電動機１の発熱量が増加する。この実施の形態１では、放熱部材３を介して熱を効率よく外部に放熱することができるため、電動機１の温度上昇を抑えながら高出力化および小型化を実現することができる。
【００９１】
また、コンシクエントポール型のロータ２の場合、ステータ５のティース５１ｂとの間に作用する磁気的吸引力が、磁石磁極Ｐ１で大きく、仮想磁極Ｐ２で小さくなる傾向がある。そのため、ロータ２には、回転時に径方向の加振力が作用し、振動および騒音を発生しやすい。しかしながら、上述したように放熱部材３がステータ５に対して高精度に位置決めされるため、振動および騒音の増加を抑制することができる。
【００９２】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。図１２は、実施の形態２のモールドステータ４Ａを示す断面図である。実施の形態２のモールドステータ４Ａは、放熱部材３の第２の凹部３６Ａおよび軸受保持部４１の貫通穴４３Ａの形状が、実施の形態１と異なる。
【００９３】
上述した実施の形態１では、放熱部材３の第２の凹部３６および軸受保持部４１の貫通穴４３は、いずれも円筒状であった。これに対し、実施の形態２における放熱部材３の第２の凹部３６Ａおよび軸受保持部４１の貫通穴４３Ａは、いずれも内周面が軸方向に対して傾斜している。
【００９４】
図１３は、放熱部材３の第２の凹部３６Ａおよび軸受保持部４１の貫通穴４３Ａを拡大して示す断面図である。放熱部材３の第２の凹部３６Ａは、突出形状部３４の第１の面３４ａから第２の面３４ｂに向けて延在しているが、第２の面３４ｂには達しておらず、底部３０１を有する。
【００９５】
第２の凹部３６Ａは、第１の面３４ａでの内径Ｄ１が底部３０１での内径Ｄ２よりも大きくなるように、内周面が傾斜している。言い換えると、第２の凹部３６Ａは、ロータ収容部４４に近い側の端部での内径Ｄ１が、ロータ収容部４４から遠い側の端部での内径Ｄ２よりも大きくなるように、内周面が傾斜している。つまり、第２の凹部３６Ａは、ロータ収容部４４から軸方向に離れるほど断面積が小さくなるように、内周面が傾斜している。
【００９６】
貫通穴４３Ａは、第１の面４１ａでの内径Ｄ０が第２の面４１ｂでの内径Ｄ１よりも大きくなるように、内周面が傾斜している。言い換えると、貫通穴４３Ａは、ロータ収容部４４から軸方向に離れるほど断面積が小さくなるように、内周面が傾斜している。
【００９７】
実施の形態２では、金型２００の位置決めピン２０８（図８）に、第２の凹部３６Ａと同じ傾斜を設ける。これにより、第２の凹部３６Ａと位置決めピン２０８との係合が容易になる。加えて、第２の凹部３６Ａと位置決めピン２０８との当接によって調芯機能が得られ、これにより放熱部材３とステータ５との同軸度を向上することができる。
【００９８】
なお、貫通穴４３Ａは、金型２００の位置決めピン２０８（図８）に対応する部分に樹脂が流れ込まないことによって形成されるため、貫通穴４３Ａの内周面は第２の凹部３６Ａの内周面と同じ角度の傾斜を有する。これにより、貫通穴４３Ａおよび位置決めピン２０８が抜き勾配を有することとなり、モールドステータ４Ａを金型２００から取り出す際の離型性が向上する。
【００９９】
実施の形態２の電動機は、上述した点を除き、実施の形態１の電動機１と同様に構成されている。
【０１００】
このように、実施の形態２の電動機では、第２の凹部３６Ａの内周面が軸方向に対して傾斜しているため、第２の凹部３６と金型２００の位置決めピン２０８との係合が容易になる。そのため、放熱部材３の金型２００への設置が容易になり、製造工程を簡単にすることができる。
【０１０１】
特に、第２の凹部３６Ａが、第１の面３４ａでの内径Ｄ１が底部３０１での内径Ｄ２よりも大きくなるような傾斜を有するため、貫通穴４３Ａおよび位置決めピン２０８が抜き勾配を有することとなり、モールドステータ４Ａを金型２００から取り出す際の離型性が向上する。加えて、第２の凹部３６Ａと位置決めピン２０８との当接によって調芯機能が得られるため、放熱部材３とステータ５との同軸度を向上することができる。
【０１０２】
変形例．
図１４は、実施の形態２の変形例のモールドステータ４Ｂを示す断面図である。上記の図１２に示した例では、第２の凹部３６Ａが平坦な底部３０１を有していた。これに対し、図１４に示す変形例では、第２の凹部３６Ｂが点状の底部３０２を有している。すなわち、第２の凹部３６Ｂは、円錐状である。貫通穴４３Ｂの形状は、実施の形態２の貫通穴４３Ａと同様である。
【０１０３】
この変形例においても、第２の凹部３６Ｂの内周面が軸方向に対して傾斜しているため、第２の凹部３６Ｂと金型２００の位置決めピン２０８（図８）との係合を容易にし、またモールドステータ４Ｂを金型２００から取り出す際の離型性を向上し、これにより製造工程を簡単にすることができる。
【０１０４】
実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。図１５（Ａ）は、実施の形態３のモールドステータ４Ｃを開口部４２側から見た図である。実施の形態３のモールドステータ４Ｃは、放熱部材３の第２の凹部３６Ｃおよび軸受保持部４１の貫通穴４３Ｃの形状が、実施の形態１と異なる。
【０１０５】
上述した実施の形態１では、放熱部材３の第２の凹部３６が円形断面を有していた。これに対し、実施の形態３の放熱部材３の第２の凹部３６Ｃは、多角形断面、例えば４角形断面を有する。但し、第２の凹部３６Ｃの断面形状は４角形に限らず、３角形でもよく、５角形以上でもよい。
【０１０６】
軸受保持部４１の貫通穴４３Ｃは、第２の凹部３６Ｃと同様の多角形断面を有する。なお、軸受保持部４１の貫通穴４３Ｃは、金型２００の位置決めピン２０８（図８）の存在する部分に樹脂が流れ込まないことによって形成される。
【０１０７】
実施の形態３では、金型２００の位置決めピン２０８（図８）を、第２の凹部３６Ｃと同様の多角形形状とする。いずれも多角形形状である第２の凹部３６Ｃと位置決めピン２０８との係合により、金型２００内における放熱部材３の回転が防止される。
【０１０８】
図１５（Ｂ）は、放熱部材３の第２の凹部３６Ｃおよび軸受保持部４１の貫通穴４３Ｃを拡大して示す断面図である。放熱部材３の第２の凹部３６Ｃは、突出形状部３４の第１の面３４ａから第２の面３４ｂに向けて延在し、底部３０１を有する。軸受保持部４１の貫通穴４３Ｃは、第１の面４１ａから第２の面４１ｂに達している。
【０１０９】
第２の凹部３６Ｃは、ここでは軸方向において断面積が一定であるが、実施の形態２で説明したように、ロータ収容部４４から軸方向に離れるほど断面積が小さくなるような傾斜を有していてもよい。また、第２の凹部３６Ｃは、図１４に示したような点状の底部を有していてもよい。
【０１１０】
同様に、貫通穴４３Ｃは、ここでは軸方向において断面積が一定であるが、実施の形態２で説明したように、ロータ収容部４４から軸方向に離れるほど断面積が小さくなるような傾斜を有していてもよい。
【０１１１】
実施の形態３の電動機は、上述した点を除き、実施の形態１の電動機１と同様に構成されている。
【０１１２】
このように、実施の形態３では、放熱部材３の第２の凹部３６Ｃが多角形形状を有するため、金型２００の多角形形状の位置決めピン２０８を第２の凹部３６Ｃに係合させることで、金型２００内での放熱部材３の回転を防止することができる。
【０１１３】
実施の形態４．
次に、実施の形態４について説明する。図１６（Ａ）は、実施の形態４のモールドステータ４Ｄを開口部４２側から見た図である。実施の形態４Ｄのモールドステータ４Ｄは、放熱部材３の第２の凹部３６Ｄおよび軸受保持部４１の貫通穴４３Ｄの数が、実施の形態１と異なる。
【０１１４】
上述した実施の形態１では、放熱部材３が単一の第２の凹部３６を有していた。これに対し、実施の形態４では、放熱部材３が複数の第２の凹部３６Ｄを有する。第２の凹部３６Ｄの数は、ここでは４であるが、２以上であればよい。
【０１１５】
軸受保持部４１の貫通穴４３Ｄは、第２の凹部３６Ｄと同数だけ形成される。それぞれの貫通穴４３Ｄは、第２の凹部３６Ｄと軸方向に重なり合う位置に形成される。第２の凹部３６Ｄおよび貫通穴４３Ｄは、ここでは円形断面を有するが、実施の形態３で説明したように多角形断面を有していても良い。
【０１１６】
図１６（Ｂ）は、放熱部材３の第２の凹部３６Ｄおよび軸受保持部４１の貫通穴４３Ｄを拡大して示す断面図である。放熱部材３の第２の凹部３６Ｄは、突出形状部３４の第１の面３４ａから第２の面３４ｂに向けて延在し、底部３０１を有する。軸受保持部４１の貫通穴４３Ｄは、第１の面４１ａから第２の面４１ｂに達している。
【０１１７】
第２の凹部３６Ｄは、ここでは軸方向において断面積が一定であるが、実施の形態２で説明したように、ロータ収容部４４から軸方向に離れるほど断面積が小さくなるような傾斜を有していてもよい。また、第２の凹部３６Ｄは、図１４に示したような点状の底部を有していてもよい。
【０１１８】
同様に、貫通穴４３Ｄは、ここでは軸方向において断面積が一定であるが、実施の形態２で説明したように、ロータ収容部４４から軸方向に離れるほど断面積が小さくなるような傾斜を有していてもよい。
【０１１９】
図１７は、４つの第２の凹部３６Ｄの配置を示す図である。４つの第２の凹部３６Ｄは、軸線Ｃ１から径方向に等距離に、且つ、軸線Ｃ１を中心として周方向に等間隔に、ここでは９０度間隔で配置されている。貫通穴４３Ｄの配置も、第２の凹部３６Ｄの配置と同様である。
【０１２０】
実施の形態４では、金型２００の位置決めピン２０８（図８）は、放熱部材３の第２の凹部３６Ｄのうちの２つ以上に対応して設けられる。放熱部材３の第２の凹部３６が軸線Ｃ１から等距離で且つ周方向に等間隔に配置されているため、放熱部材３の周方向の位置を複数通りに変えても、位置決めピン２０８を第２の凹部３６Ｄに係合させることができる。
【０１２１】
図１８は、第２の凹部３６Ｄの数が２つの場合の配置を示す図である。２つの第２の凹部３６Ｄは、軸線Ｃ１から径方向に等距離に、且つ、軸線Ｃ１を中心として周方向に等間隔に、ここでは１８０度間隔で配置されている。貫通穴４３Ｄの配置も、第２の凹部３６Ｄの配置と同様である。
【０１２２】
実施の形態４の電動機は、上述した点を除き、実施の形態１の電動機１と同様に構成されている。
【０１２３】
このように、実施の形態４では、放熱部材３が複数の第２の凹部３６Ｄを有するため、金型２００の位置決めピン２０８を第２の凹部３６Ｄに係合させることにより、金型２００内での放熱部材３の回転を防止することができる。
【０１２４】
特に、放熱部材３の第２の凹部３６Ｄが、軸線Ｃ１から等距離で且つ周方向に等間隔に形成されているため、放熱部材３の周方向位置を複数通りに変えても、位置決めピン２０８を第２の凹部３６Ｄに係合させることができる。さらに、電動機１の重量バランスを向上することができる。
【０１２５】
実施の形態５．
次に、実施の形態５について説明する。図１９は、実施の形態５のモールドステータ４Ｅを示す断面図である。実施の形態５のモールドステータ４Ｅは、放熱部材３の第２の凹部３６Ｅの形状が、実施の形態１と異なる。
【０１２６】
上述した実施の形態１の第２の凹部３６Ｅは、突出形状部３４の第１の面３４ａから第２の面３４ｂに向けて延在していたが、第２の面３４ｂには達していなかった。これに対し、実施の形態５の第２の凹部３６Ｅは、突出形状部３４の第１の面３４ａから第２の面３４ｂまで達している。
【０１２７】
図２０は、モールドステータ４を放熱部材３側から見た図である。第２の凹部３６Ｅが突出形状部３４の第２の面３４ｂに達しているため、モールドステータ４を放熱部材３側から見ると、突出形状部３４の第２の面３４ｂに第２の凹部３６Ｅが表れている。
【０１２８】
第２の凹部３６Ｅは、ここでは円形断面を有し、断面形状が軸方向に一定である。但し、第２の凹部３６Ｅは、実施の形態２で説明したように傾斜を有していても良く、実施の形態３で説明したように多角形断面を有しても良い。また、実施の形態４で説明したように複数の第２の凹部３６Ｅが設けられていても良い。  
【０１２９】
実施の形態５の電動機は、上述した点を除き、実施の形態１の電動機１と同様に構成されている。
【０１３０】
この実施の形態５では、第２の凹部３６Ｅが放熱部材３の第２の面３４ｂに達するように形成されているため、放熱部材３を金型２００に設置するときに、第２の凹部３６Ｅを介して位置決めピン２０８を見ることができる。そのため、作業性が向上する。
【０１３１】
実施の形態６．
次に、実施の形態６について説明する。図２１は、実施の形態６のモールドステータ４Ｆを示す断面図である。実施の形態６のモールドステータ４Ｆは、放熱部材３Ｆの形状が、実施の形態１と異なる。
【０１３２】
実施の形態１の放熱部材３は、板状部３１と脚部３２とを有していた。これに対し、実施の形態６の放熱部材３Ｆは、板状部３１と脚部３２に加え、フィン３７を有する。フィン３７は、板状部３１のロータ収容部４４と反対側に形成されている。フィン３７は、モールド樹脂部４０から外部に突出している。このようなフィン３７を有する放熱部材３Ｆは、ヒートシンクとも称する。
【０１３３】
図２２（Ａ）は、モールドステータ４Ｆを放熱部材３Ｆ側から見た図である。図２２（Ｂ）は、モールドステータ４Ｆを示す側面図である。フィン３７は、軸方向に直交する面内において、一方向（図２２（Ａ）における左右方向）に複数配置されている。それぞれのフィン３７は、配列方向に直交する方向に長い形状を有する。
【０１３４】
放熱部材３Ｆの板状部３１の表面には、フィン３７を径方向外側から囲むフランジ部３８が形成される。フランジ部３８は、フィン３７と共に、モールド樹脂部４０から露出する。フィン３７およびフランジ部３８は、モールド樹脂部４０から露出する露出部の一部を構成する。
【０１３５】
放熱部材３Ｆの板状部３１およびモールド樹脂部４０の軸受保持部４１には、実施の形態１で説明した第２の凹部３６および貫通穴４３が形成されている。第２の凹部３６および貫通穴４３は、実施の形態２〜５で説明した形状を有していても良い。
【０１３６】
実施の形態６の電動機は、上述した点を除き、実施の形態１の電動機１と同様に構成されている。
【０１３７】
この実施の形態６では、放熱部材３Ｆがフィン３７を有し、当該フィン３７がモールド樹脂部４０から外部に露出しているため、ステータ５等で発生した熱をフィン３７から外部に効率よく放熱することができる。これにより、電動機１の放熱性をさらに向上することができる。
【０１３８】
実施の形態７．
次に、実施の形態７について説明する。図２３は、実施の形態７のモールドステータ４Ｇを示す断面図である。実施の形態７のモールドステータ４Ｇでは、放熱部材３Ｆと回路基板６との間に、放熱シート９が配置されている。放熱シート９は、モールド樹脂部４０よりも熱伝導率の高い樹脂、例えばシリコーン樹脂で構成されている。
【０１３９】
放熱シート９は、ここでは、放熱部材３Ｆの板状部３１と回路基板６との間に配置されている。なお、図２３では省略するが、放熱部材３Ｆと回路基板６との間には、実施の形態１で説明した基板押さえ部材７（図５（Ａ））を配置してもよい。基板押さえ部材７は、複数のリブを組み合わせた骨組み状であるため、リブ間の空間を利用して、放熱部材３Ｆと回路基板６との間に放熱シート９を配置することができる。
【０１４０】
図２４は、放熱部材３Ｆと放熱シート９と回路基板６とを含む部分を拡大して示す断面図である。回路基板６は、ステータ５側の第１の板面６ａと、その反対面である第２の板面６ｂとを有する。回路基板６の第１の板面６ａには、駆動回路６１等の素子６５が半田付けにより実装されている。
【０１４１】
放熱シート９は、ステータ５側の第１のシート面９ａと、その反対面である第２のシート面９ｂとを有する。第１のシート面９ａは、回路基板６の第２の板面６ｂに接する。第２のシート面９ｂは、放熱部材３Ｆの板状部３１に接する。
【０１４２】
また、回路基板６の素子６５の半田付け部分に対応する位置には、第１の板面６ａから第２の板面６ｂに達する貫通孔６６が形成されている。貫通孔６６の内部には、銅等の熱伝導部材６８が配置されている。すなわち、熱伝導部材６８は、素子６５および放熱シート９の両方に接している。
【０１４３】
電動機の製造工程では、放熱部材３Ｆに放熱シート９を貼り付け、ステータ５、回路基板６および基板押さえ部材７と共に金型２００（図８）に設置して、モールド成形を行う。これにより、放熱部材３Ｆと回路基板６との間に放熱シート９を配置した電動機が得られる。
【０１４４】
放熱部材３Ｆと回路基板６との間に放熱シート９を配置することにより、回路基板６で発生した熱が放熱シート９を介して放熱部材３Ｆに伝達されやすくなり、放熱性をさらに向上することができる。
【０１４５】
なお、放熱シート９は、放熱部材３Ｆと回路基板６とで挟まれ、ある程度圧縮されていることが望ましい。このようにすれば、モールド成形時に、放熱シート９と放熱部材３Ｆとの間、および放熱シート９と回路基板６との間に樹脂が入り込まないため、放熱シート９と放熱部材３Ｆおよび回路基板６との高い密着性が得られる。
【０１４６】
また、放熱シート９は放熱部材３Ｆおよび回路基板６と共にモールドされるため、放熱シート９が有する粘着性は小さくて良い。そのため、放熱シート９の材質の選択の幅が広がる。
【０１４７】
回路基板６の第１の板面６ａの素子６５で発生した熱は、素子６５の半田付け部と放熱シート９とに接する熱伝導部材６８を介して、放熱シート９に伝達される。そのため、素子６５で発生した熱を放熱シート９から放熱部材３Ｆに伝達し、フィン３７から外部に効率よく放出することができる。これにより、放熱性を向上することができる。放熱部材３Ｆの代わりに、実施の形態１〜５の放熱部材３を用いてもよい。
【０１４８】
なお、回路基板６の第２の板面６ｂに素子が形成されている場合には、回路基板６上の素子が放熱シート９に接することにより、放熱シート９に凹凸が生じ、放熱シート９と回路基板６との密着性が局所的に低下する可能性がある。上記のように回路基板６の第１の板面６ａに素子６５を形成し、熱伝導部材６８で素子６５と放熱シート９とを連結することにより、放熱シート９と回路基板６との密着性を向上し、放熱性を向上することができる。
【０１４９】
実施の形態７の電動機１は、上述した点を除き、実施の形態１の電動機１と同様に構成されている。
【０１５０】
このように、実施の形態７の電動機は、放熱部材３Ｆと回路基板６との間に放熱シート９を備えるため、回路基板６で発生した熱が放熱シート９を介して放熱部材３Ｆに伝達されやすくなり、放熱性をさらに向上することができる。
【０１５１】
また、回路基板６が第１の板面６ａに素子６５を有し、第２の板面６ｂが放熱シート９に接し、素子６５と放熱シート９とが熱伝導部材６８で連結されているため、回路基板６と放熱シート９との密着性を向上し、素子６５の熱を効率よく放熱シート９に伝達することができる。
【０１５２】
＜ロータの変形例＞
次に、実施の形態１〜７の変形例のロータについて説明する。図２５は、変形例のロータ２Ａを示す断面図である。上述した各実施の形態のロータ２（図２）は、磁石磁極と仮想磁極とを有するコンシクエントポール型であった。これに対し、変形例のロータ２Ａは、全ての磁極が磁石磁極で構成される非コンシクエントポール型である。
【０１５３】
ロータ２Ａは、軸線Ｃ１を中心とする円筒状のロータコア２１を有する。ロータコア２１は、複数の電磁鋼板を軸方向に積層し、カシメ、溶接または接着によって固定したものである。電磁鋼板の板厚は、例えば０．１ｍｍ〜０．７ｍｍである。ロータコア２１は、径方向中心に中心孔を有し、この中心孔には回転シャフト１１が固定されている。
【０１５４】
ロータコア２１には、複数の磁石挿入孔２２が、周方向に等間隔に配置されている。各磁石挿入孔２２の形状は、実施の形態１で説明したとおりである。磁石挿入孔２２の周方向両側には、フラックスバリア２７が形成されている。磁石挿入孔２２の数は、ここでは１０であるが、１０に限定されるものではない。
【０１５５】
各磁石挿入孔２２には、マグネット２３が挿入されている。マグネット２３の材質および形状は、実施の形態１で説明したとおりである。
【０１５６】
周方向に隣り合うマグネット２３は、互いに反対の磁極がロータコア２１の外周側に向くように配置されている。そのため、ロータ２Ａの全ての磁極は、マグネット２３によって構成される。ここでは、ロータ２Ａの磁極数は１０極である。
【０１５７】
非コンシクエントポール型のロータ２Ａは、コンシクエントポール型のロータ２よりも振動および騒音が発生しにくい。この変形例のように非コンシクエントポール型のロータ２Ａを用いた場合であっても、実施の形態１〜７で説明した効果を達成することができる。
【０１５８】
＜空気調和装置＞
次に、上述した各実施の形態および変形例の電動機が適用可能な空気調和装置について説明する。図２６（Ａ）は、実施の形態１の電動機１を適用した空気調和装置５００の構成を示す図である。空気調和装置５００は、室外機５０１と、室内機５０２と、これらを接続する冷媒配管５０３とを備える。
【０１５９】
室外機５０１は、例えばプロペラファンである室外送風機５１０を備え、室内機５０２は、例えばクロスフローファンである室内送風機５２０を備える。室外送風機５１０は、羽根車５０５と、これを駆動する電動機１Ａとを有する。室内送風機５２０は、羽根車５２１と、これを駆動する電動機１Ｂとを有する。電動機１Ａ，１Ｂは、いずれも、実施の形態１で説明した電動機１で構成される。なお、図２６（Ａ）には、冷媒を圧縮する圧縮機５０４も示されている。
【０１６０】
図２６（Ｂ）は、室外機５０１の断面図である。電動機１Ａは、室外機５０１のハウジング５０８内に配置されたフレーム５０９によって支持されている。電動機１の回転シャフト１１には、ハブ５０６を介して羽根車５０５が取り付けられている。
【０１６１】
室外送風機５１０では、電動機１Ａのロータ２の回転により、羽根車５０５が回転し、室外に送風する。空気調和装置５００の冷房運転時には、圧縮機５０４で圧縮された冷媒が凝縮器で凝縮する際に熱が放出され、この熱を室外送風機５１０の送風によって室外に放出する。
【０１６２】
同様に、室内送風機５２０（図２６（Ａ））では、電動機１Ｂのロータ２の回転により、羽根車５２１が回転し、室内に送風する。空気調和装置５００の冷房運転時には、冷媒が蒸発器で蒸発する際に空気の熱を奪い、その空気が室内送風機５２０の送風によって室内に送風される。
【０１６３】
上述した実施の形態１の電動機１は、放熱性が高く、低コストである。そのため、電動機１Ａ，１Ｂを実施の形態１の電動機１で構成することにより、空気調和装置５００の信頼性を向上し、製造コストを低減することができる。
【０１６４】
なお、電動機１Ａ，１Ｂとして、実施の形態２〜７のいずれか電動機を用いても良い。また、ここでは、室外送風機５１０の電動機１Ａおよび室内送風機５２０の電動機１Ｂに電動機１を用いたが、少なくとも何れか一方の駆動源に電動機１を用いていればよい。
【０１６５】
また、各実施の形態で説明した電動機１は、空気調和装置の送風機以外の電気機器に搭載することもできる。
【０１６６】
以上、本発明の望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良または変形を行なうことができる。
【符号の説明】
【０１６７】
１，１Ａ，１Ｂ  電動機、  ２，２Ａ  ロータ、  ３，３Ｆ  放熱部材、  ４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ  モールドステータ、  ５  ステータ、  ６  回路基板、  ６ａ  第１の面、  ６ｂ  第２の面、  ６ｃ  開口部、  ７  基板押さえ部材、  ９  放熱シート、  ９ａ  第１の面、  ９ｂ  第２の面、  １１  回転シャフト、  １２，１３  軸受、  ２１  ロータコア、  ２２  磁石挿入孔、  ２３  マグネット、  ２５  樹脂部、  ２６  空洞部、  ３１  板状部、  ３１ａ  第１の面、  ３１ｂ  第２の面、  ３１ｃ  フランジ部、  ３２  脚部、  ３３  先端部、  ３４  突出形状部、  ３４ａ  第１の面、  ３４ｂ  第２の面３４ｂ  第２の面、  ３５  第１の凹部、  ３５ａ  第１の面、  ３５ｂ  内周面、  ３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ，３６Ｅ  第２の凹部、  ３７  フィン、  ３８  フランジ部、  ４０  モールド樹脂部、  ４１  軸受保持部、  ４１ａ  第１の面、  ４１ｂ  内周面、  ４１ｃ  第２の面、  ４２  開口部、  ４３，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ，４３Ｅ  貫通穴、  ４４  ロータ収容部、  ４５  取り付け脚、  ４６  穴部、  ５１  ステータコア、  ５１ａ  ヨーク、  ５１ｂ  ティース、  ５２  絶縁部、  ５３  コイル、  ６１  駆動回路、  ６２  リード線口出し部品、  ６３  リード線、  ６５  素子、  ６６  貫通孔、  ６８  熱伝導部材、  ２００  金型、  ２０１  上金型、  ２０２  下金型、  ２０３  放熱部材収容部、  ２０４  キャビティ、  ２０５  中芯、  ２０８  位置決めピン、  ２１０  ゲート、  ３０１，３０２  底部、  ５００  空気調和装置、  ５０１  室外機、  ５０２  室内機、  ５０３  冷媒配管、  ５０４  圧縮機、  ５０５  羽根車、  ５０８  ハウジング、  ５１０  室外送風機、  ５２０  室内送風機、  ５２１  羽根車。
【図１】
2021020195.tif 000003
【図２】
2021020195.tif 000004
【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】
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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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年7月13日(2021.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転シャフトと、前記回転シャフトに取り付けられた軸受とを有するロータと、
前記ロータを囲むステータと、
前記回転シャフトの軸方向において、前記ロータの一方の側に配置された放熱部材と、
前記軸受を保持する軸受保持部を有し、前記放熱部材の少なくとも一部と前記ステータとを覆う樹脂部と
を備え、
前記放熱部材は、
前記軸受保持部を、前記回転シャフトを中心とする径方向の外側から囲む第１の凹部と、
前記第１の凹部の前記径方向の内側に形成された第２の凹部と
を有する電動機。
【請求項２】
前記軸受保持部は、前記第２の凹部に対して、前記軸方向に重なり合う位置に、貫通穴を有する
請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記第２の凹部は、前記回転シャフトの中心軸線の延長線上に配置されている
請求項１または２に記載の電動機。
【請求項４】
前記第２の凹部の内周面は、前記軸方向に対して傾斜している
請求項１から３までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項５】
前記第２の凹部の前記ロータに近い側の端部における内径Ｄ１は、前記ロータから遠い側の端部における内径Ｄ２よりも大きい
請求項１から４までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項６】
前記第２の凹部は、円形断面を有する
請求項１から５までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項７】
前記第２の凹部は、多角形断面を有する
請求項１から５までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項８】
前記第２の凹部を含む複数の第２の凹部を有する
請求項１から７までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項９】
前記複数の第２の凹部は、前記回転シャフトからの距離が互いに等しく、前記回転シャフトを中心とする周方向に等間隔に形成されている
請求項８に記載の電動機。
【請求項１０】
前記放熱部材は、前記ロータに対向する第１の面と、その反対側の第２の面とを有し、
前記第２の凹部は、前記放熱部材の前記第１の面から前記第２の面まで延在している
請求項１から９までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１１】
前記放熱部材は、前記樹脂部に覆われる埋没部と、前記樹脂部から露出する露出部とを有する
請求項１から１０までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１２】
前記放熱部材の前記露出部は、フィンを有する
請求項１１に記載の電動機。
【請求項１３】
前記ステータと前記放熱部材との間に、回路基板を有する
請求項１から１２までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１４】
前記放熱部材と前記回路基板との間に、放熱シートが設けられている
請求項１３までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１５】
前記放熱シートは、前記樹脂部によって覆われている
請求項１４に記載の電動機。
【請求項１６】
前記回路基板は、前記ステータに対向する第１の板面に素子を有し、前記第１の板面とは反対側の第２の板面で前記放熱シートに接し、
前記回路基板の前記第１の板面から前記第２の板面まで延在し、前記素子と前記放熱シートとに接する熱伝導部材を有する
請求項１４または１５に記載の電動機。
【請求項１７】
前記ロータは、ロータコアと、前記ロータコアに取り付けられた永久磁石とを有し、
前記永久磁石は磁石磁極を構成し、前記ロータコアの一部は仮想磁極を構成する
請求項１から１６までの何れか１項に記載の電動機。
【請求項１８】
請求項１から１７までの何れか１項に記載の電動機と、
前記電動機によって回転する羽根車と
を備えた送風機。
【請求項１９】
室外機と、前記室外機と冷媒配管で連結された室内機とを備え、
前記室外機と前記室内機の少なくとも一方は、請求項１８に記載の前記送風機を有する
空気調和装置。
【請求項２０】
ステータを組み立てる工程と、
ロータに対応する中芯を有する金型を用いて、前記ステータおよび放熱部材を樹脂により一体に成形することにより、前記放熱部材の少なくとも一部と前記ステータとを覆う樹脂部を形成する工程と、
回転シャフトと前記回転シャフトに取り付けられた軸受とを有する前記ロータを、前記ステータの内側に挿入する工程と
を有し、
前記樹脂部は、前記軸受を保持する軸受保持部を有し、
前記放熱部材は、前記軸受保持部を、前記回転シャフトを中心とする径方向の外側から囲む第１の凹部と、前記第１の凹部の径方向の内側に形成された第２の凹部とを有し、
前記ステータおよび前記放熱部材を前記樹脂により一体に成形する工程では、前記金型に設けた位置決め部を第２の凹部に係合させる
電動機の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様による電動機は、回転シャフトと、回転シャフトに取り付けられた軸受とを有するロータと、ロータを囲むステータと、回転シャフトの軸方向において、ロータの一方の側に配置された放熱部材と、軸受を保持する軸受保持部を有し、放熱部材の少なくとも一部とステータとを覆う樹脂部とを備える。放熱部材は、軸受保持部を、回転シャフトを中心とする径方向の外側から囲む第１の凹部と、第１の凹部の径方向の内側に形成された第２の凹部と有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2021020195.tif 000029
【国際調査報告】
2021020195.tif 000030
2021020195.tif 000031
2021020195.tif 000032
2021020195.tif 000033
2021020195.tif 000034
2021020195.tif 000035