WO2020213149A1 - モータ、送風機、空気調和装置およびモータの製造方法 - Google Patents

Abstract

モータは、モータサポートに固定されるモータであって、ロータと、ロータを囲むように設けられたステータと、ステータに取り付けられた回路基板と、回路基板に対してステータと反対の側に設けられ、互いに材質の異なる第１の部分と第２の部分とを有する放熱部材と、放熱部材の少なくとも一部とステータと回路基板とを覆う樹脂部とを備え、放熱部材の第１の部分がモータサポートに固定される。

Description

モータ、送風機、空気調和装置およびモータの製造方法

　本発明は、モータ、送風機、空気調和装置およびモータの製造方法に関する。

　放熱部材は、ネジ等の固定部材によりモータサポートに固定される（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１７／１６８７２８号（図１参照）

　しかしながら、一般に、放熱部材はアルミニウムで構成されるのに対し、固定部材はアルミニウムとは異なる金属（例えばステンレス鋼）で構成される。そのため、放熱部材と固定部材との接触により、異種金属腐食と呼ばれる腐食が生じる可能性がある。

　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、異種金属腐食を抑制することを目的とする。

　本発明の一態様によるモータは、モータサポートに固定されるモータであって、ロータと、ロータを囲むように設けられたステータと、ステータに取り付けられた回路基板と、回路基板に対してステータと反対の側に設けられ、互いに材質の異なる第１の部分と第２の部分とを有する放熱部材と、放熱部材の少なくとも一部とステータと回路基板とを覆う樹脂部とを備え、放熱部材の第１の部分がモータサポートに固定される。

　本発明によれば、放熱部材が、互いに材質の異なる第１の部分と第２の部分とを有する。そのため、第１の部分を、モータをモータサポートに固定する固定部材との間で異種金属腐食が生じにくい材料で構成することで、異種金属腐食を抑制することができる。

実施の形態１のモータを示す部分断面図である。 実施の形態１のモールドステータを示す断面図である。 実施の形態１のモータを示す部分断面図（Ａ）およびモータサポートを示す平面図（Ｂ）である。 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。 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。 実施の形態１のステータ、回路基板、基板押さえ部材および放熱部材を示す側面図である。 実施の形態１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。 実施の形態１の放熱部材の一部を拡大して示す図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。 実施の形態１の放熱部材の他の構成例の一部を拡大して示す図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。 実施の形態１のモータの製造工程で用いる金型を示す断面図である。 実施の形態１のモータの製造工程を示すフローチャートである。 実施の形態２のモータのステータおよび放熱部材を示す側面図である。 実施の形態２のモータを示す平面図である。 実施の形態３のモータのモールドステータを示す断面図である。 実施の形態３のモータ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。 各実施の形態のモータ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。

　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。

実施の形態１．
＜モータ１の構成＞
　図１は、実施の形態１におけるモータ１を示す部分断面図である。モータ１は、例えば空気調和装置の送風機に用いられ、インバータで駆動されるブラシレスＤＣモータである。

　モータ１は、シャフト１１を有するロータ２と、モールドステータ４と、これらを支持するモータサポート１０（図３）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。シャフト１１は、ロータ２の回転軸である。

　以下の説明では、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、シャフト１１の軸線Ｃ１を中心とする周方向（図４（Ａ）等に矢印Ｒ１で示す）を、「周方向」と称する。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。

　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１６（Ａ））が取り付けられる。そのため、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。

＜ロータ２の構成＞
　ロータ２は、回転軸であるシャフト１１と、シャフト１１の径方向外側に設けられたロータコア２１と、ロータコア２１に埋め込まれたメインマグネット２３と、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。

　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、溶接または接着等によって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。

　ロータコア２１は、磁石挿入孔２２を有する。磁石挿入孔２２は、軸線Ｃ１を中心として周方向に複数設けられ、それぞれにメインマグネット２３が挿入されている。メインマグネット２３は、Ｎｄ（ネオジム）、Ｆｅ（鉄）およびＢ（ホウ素）を含む希土類磁石であり、ロータマグネットとも称する。

　シャフト１１とロータコア２１との間には、樹脂部２５が設けられている。樹脂部２５は、シャフト１１とロータコア２１とを連結するものであり、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂で構成される。樹脂部２５内に、軸方向に延在する空洞部２６を設けてよい。

　樹脂部２５は、ロータコア２１の軸方向の両端面を覆っている。ロータコア２１の反負荷側には、センサマグネット２４が設けられ、樹脂部２５によって保持されている。センサマグネット２４は、ロータコア２１に軸方向に対向して配置され、樹脂部２５によって保持されている。

＜モールドステータ４の構成＞
　図２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。

　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。

　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、反負荷側に軸受支持部４１を有し、負荷側に開口部４２を有する。ロータ２（図１）は、開口部４２からモールドステータ４の内部の中空部分に挿入される。

　図１に戻り、モールド樹脂部４０の開口部４２には、金属製のブラケット１５が取り付けられている。このブラケット１５には、シャフト１１を支持する一方の軸受１２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が取り付けられている。モールド樹脂部４０の軸受支持部４１は、円筒状の内周面を有し、この内周面には、シャフト１１を支持するもう一方の軸受１３が保持される。

　図３（Ａ）は、モータ１を示す部分断面図である。モールドステータ４は、その反負荷側がモータサポート１０に取り付けられている。モータサポート１０は筐体であり、モールドステータ４側に取付け壁１０１を有する。

　モールド樹脂部４０は、モータサポート１０に取り付けられる取付け脚４５を有する。後述するように、取付け脚４５は、軸線Ｃ１を中心として９０度間隔に４つ設けられている。モールド樹脂部４０の取付け脚４５は、モータサポート１０の取付け壁１０１に軸方向に当接する。

　モールド樹脂部４０の取付け脚４５は、ネジ４８を挿通する穴部４６を有する。モールド樹脂部４０の取付け脚４５は、ネジ４８により、モータサポート１０の取付け壁１０１に固定される。ネジ４８は、モータサポート１０の取付け壁１０１に形成された取付け穴１０３を通り、取付け壁１０１の反対側からナットが取り付けられる。

　図３（Ｂ）は、モータサポート１０を示す平面図である。モータサポート１０の取付け壁１０１には、モールドステータ４の反負荷側の端部を収容するための開口部１０２が形成されている。開口部１０２の周囲には、上述した取付け穴１０３が形成されている。

　図４（Ａ）は、ステータ５、絶縁部５２およびコイル５３を示す平面図である。図４（Ｂ）は、ステータ５、絶縁部５２およびコイル５３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。

　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。

　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。

　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。

　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、モータ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、モータ１の外部に引き出される。

　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。

　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。

　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の内周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。

　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。絶縁部５２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。

　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。

　図６は、ステータ５、回路基板６、基板押さえ部材７および放熱部材３を示す側面図である。放熱部材３は、ヒートシンクであり、基板押さえ部材７の凸部７５によって支持されている。

　放熱部材３は、支持板部３１と、脚部３２と、フィン３５とを有する。支持板部３１は、基板押さえ部材７の凸部７５に支持される板状部分であり、その板面は軸方向に直交している。脚部３２は、支持板部３１の外周から径方向外側に延在している。フィン３５は、支持板部３１のステータ５と反対側に形成されている。

　図２に示すように、放熱部材３の一部と、ステータ５と、回路基板６と、基板押さえ部材７とは、モールド樹脂部４０によって覆われており、モールドステータ４が構成される。なお、基板押さえ部材７は、図１～３では省略されている。

　放熱部材３は、支持板部３１の外周部およびフィン３５を残して、モールド樹脂部４０に覆われる。モールド樹脂部４０から露出する支持板部３１の外周部を、フランジ部３１ａと称する。

　また、支持板部３１の径方向内側には、軸受１３（図１）および軸受支持部４１を収容するため、ステータ５から軸方向に離れる方向（図２における上方）に突出する円筒部３６が形成されている。

　放熱部材３のうち、フィン３５およびフランジ部３１ａは、モールド樹脂部４０から露出する露出部を構成する。一方、放熱部材３のうち、フランジ部３１ａを除く支持板部３１、脚部３２、および円筒部３６は、モールド樹脂部４０に覆われる埋没部を構成する。

　図７（Ａ）および（Ｂ）は、モールドステータ４を示す平面図および側面図である。図７（Ａ）に示すように、支持板部３１から径方向外側に、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複数形成されている。

　ここでは、取付け脚４５と同数の脚部３２が、取付け脚４５に対応する位置にそれぞれ形成されている。すなわち、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。

　脚部３２の先端部すなわち径方向外側の端部には、放熱部材３の他の部分（すなわち支持板部３１、脚部３２およびフィン３５）とは異なる材質で構成された取付け部３０が固定されている。取付け部３０は、軸線Ｃ１に直交する面内で延在し、モールド樹脂部４０に覆われている。

　取付け部３０は、位置決め部としての凹部３０１を有する。凹部３０１は、取付け脚４５の穴部４６と軸方向に重なり合う位置に形成されている。凹部３０１は、モータ１をモータサポート１０に固定するネジ４８に当接する部分である。

　凹部３０１の内周面は、軸方向に平行な面である。凹部３０１は、金型２００（図１０）の位置決めピン２０９に当接することにより、放熱部材３の周方向の位置を決める作用も奏する。凹部３０１の形状は、ここでは径方向外側に向かって開いた半円形であるが、半円形に限定されるものではない。また、凹部３０１の代わりに、穴部を形成してもよい。

　取付け部３０は、放熱部材３の第１の部分を構成する。放熱部材３の第１の部分は、樹脂、例えばＰＢＴまたはＢＭＣで構成される。取付け部３０は、モータ１をモータサポート１０に固定するネジ４８（図３（Ａ））に当接するが、取付け部３０が樹脂で構成されているため、異種金属腐食を生じることがない。

　一方、支持板部３１、脚部３２、フィン３５および円筒部３６は、放熱部材３の第２の部分を構成する。放熱部材３の第２の部分は、金属、より具体的にはアルミニウムで構成される。そのため、放熱部材３の第２の部分は、高い放熱性を有する。

　図８（Ａ）は、放熱部材３における取付け部３０の取り付け構造を示す図である。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示した線分８Ｂ－８Ｂにおける断面図である。図８（Ａ）に示すように、取付け部３０の内側には、第１の嵌合部としての空洞部３０２が形成されている。空洞部３０２は、放熱部材３の径方向内側、すなわち脚部３２側に開口している。

　図８（Ｂ）に示すように、取付け部３０の空洞部３０２には、放熱部材３の脚部３２の径方向外側端部に形成された第２の嵌合部としての突起部３３が嵌合する。空洞部３０２の内側に突起部３３が嵌合することにより、取付け部３０が放熱部材３と一体化する。

　取付け部３０は、凹部３０１と空洞部３０２との間に、凹部３０１の内周を規定する壁部３０３を有する。そのため、放熱部材３の突起部３３が、凹部３０１に係合するネジ４８（図３（Ａ））に接触することがない。

　図９（Ａ）は、放熱部材３における取付け部３０の取り付け構造の他の例を示す図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示した線分９Ｂ－９Ｂにおける断面図である。図９（Ｂ）に示すように、取付け部３０は、軸方向に２つの取付け片３０５，３０６に分割されている。

　取付け片３０５，３０６は、放熱部材３の突起部３３に軸方向の両側から係合する係合穴３０９，３１０を有する。取付け片３０５，３０６は、また、溝部としての係合溝３０７，３０８を有する。係合溝３０７，３０８は、放熱部材３の径方向内側、すなわち脚部３２側に開口している。一方、放熱部材３の突起部３３の軸方向の両端面には、係合溝３０７，３０８に係合する凸部３３ａ，３３ｂが形成されている。

　取付け片３０５，３０６の係合溝３０７，３０８に、突起部３３の凸部３３ａ，３３ｂが係合することにより、取付け部３０が放熱部材３と一体化する。

　取付け部３０は、凹部３０１と係合穴３０９，３１０との間に、凹部３０１の内周を規定する壁部３０３を有する。そのため、放熱部材３の突起部３３が、凹部３０１に係合するネジ４８（図３（Ａ））に接触することがない。

　図７（Ａ）に戻り、モールド樹脂部４０は、ステータ５、回路基板６、基板押さえ部材７および放熱部材３を覆い、放熱部材３のフィン３５およびフランジ部３１ａを露出させる。モールド樹脂部４０の上述した取付け脚４５は、軸線Ｃ１を中心として９０度間隔に４つ形成されている。但し、取付け脚４５の数は４つに限らず、１つ以上であればよい。

　取付け脚４５の穴部４６は、軸方向において放熱部材３の凹部３０１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（図１０）の位置決めピン２０９があった場所に樹脂が流れ込まないことによって形成される。穴部４６の形状は、ここでは円形であるが、円形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。

　また、放熱部材３のフィン３５は、軸線Ｃ１に直交する方向（図７（Ａ）における左右方向）に複数配列されている。それぞれのフィン３５は、配列方向に直交する方向（図７（Ａ）における上下方向）に長さを有し、軸方向に高さを有する。支持板部３１の一部であるフランジ部３１ａは、これらのフィン３５を径方向外側から囲むように円環状に延在している。

＜モータ１の製造方法＞
　次に、モータ１の製造工程について説明する。図１０は、モータ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。下金型２０２には、キャビティ２０４に樹脂を注入する流路であるゲート２０８が形成されている。

　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。また、上金型２０１には、放熱部材３のフランジ部３１ａに当接する当接面２１０が形成されている。上金型２０１の当接面２１０が放熱部材３のフランジ部３１ａに当接することにより、放熱部材３のフィン３５の周囲に樹脂が流れ込まないようにしている。

　下金型２０２には、キャビティ２０４内に突出する円柱状の中芯２０５が形成されている。中芯２０５は、ステータコア５１の内側に係合する部分である。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２０６が形成されている。この大径部２０６は、モールドステータ４の開口部４２（図２）に対応する部分である。

　下金型２０２には、放熱部材３の凹部３０１に係合する位置決め部材としての位置決めピン２０９が設けられている。位置決めピン２０９は、キャビティ２０４内で軸方向に延在している。

　図１１は、モータ１の製造工程を示すフローチャートである。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して、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。

　次に、ステータ５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Ｓ１０４）。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。

　次に、図８（Ａ）または図９（Ａ）に示したように脚部３２の先端に取付け部３０を取り付けた放熱部材３を、基板押さえ部材７上に取り付ける（ステップＳ１０５）。放熱部材３は、基板押さえ部材７の凸部７５に乗った状態で支持される。これにより、ステータ５、回路基板６、基板押さえ部材７および放熱部材３からなるステータ組立体５０（図６）が得られる。

　次に、このステータ組立体５０を金型２００内に設置して、モールド成形を行う（ステップＳ１０６）。

　具体的には、まず、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、キャビティ２０４内にステータ組立体５０を設置する。このとき、金型２００の位置決めピン２０９を、放熱部材３の凹部３０１に係合させることにより、ステータ組立体５０をキャビティ２０４内で位置決めする。

　放熱部材３の凹部３０１は周方向に等間隔に複数形成されているため、キャビティ２０４内でステータ組立体５０の周方向位置を複数通りに変えることができる。リード線口出し部品６２の一部およびリード線６３の一部は、キャビティ２０４の外部に突出する。

　キャビティ２０４内にステータ組立体５０を設置したのち、上金型２０１を下方に移動してキャビティ２０４を閉じ、溶融状態のモールド樹脂をゲート２０８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、ステータ組立体５０を覆う。

　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、ステータ組立体５０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。

　なお、モールドステータ４のモールド樹脂部４０では、位置決めピン２０９があった部分に樹脂が流れ込まないため、穴部４６（図７（Ａ））が形成される。モールド樹脂部４０の穴部４６と、放熱部材３の凹部３０１とは、軸方向に重なり合う位置関係にある。

　ステップＳ１０１～Ｓ１０６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にメインマグネット２３を挿入する。さらに、シャフト１１、ロータコア２１、メインマグネット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。

　その後、ロータ２のシャフト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、ステータ５の内側部分に挿入する（ステップＳ１０７）。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。

　その後、モールドステータ４をモータサポート１０に取り付ける（ステップＳ１０８）。具体的には、モールド樹脂部４０の取付け脚４５の穴部４６にネジ４８を挿通し、このネジ４８をモータサポート１０の取付け穴１０３に挿通する。そして、モータサポート１０の内側からネジ４８にナットを取り付ける。これにより、モールドステータ４がモータサポート１０に取り付けられ、モータ１が完成する。

＜作用＞
　放熱部材３を設けることにより、回路基板６の駆動回路６１およびコイル５３で発生した熱をモータ１の外部に効率よく放出し、モータ１の温度上昇を抑制することができる。放熱部材３は、放熱性の高いアルミニウム等の金属で構成することが望ましい。しかしながら、放熱部材３の全体をアルミニウム等の金属で構成した場合、ステンレス鋼等で構成されたネジ４８との接触部分で、異種金属腐食が生じる可能性がある。

　実施の形態１では、放熱部材３の第１の部分を構成する取付け部３０が、樹脂で構成され、ネジ４８に接触する。また、第２の部分を構成する支持板部３１、脚部３２、フィン３５および円筒部３６が、アルミニウム等の金属で構成され、放熱効果を発揮する。そのため、放熱部材３の放熱性を低下させずに、異種金属腐食を抑制することができる。

　また、放熱部材３の取付け部３０の凹部３０１は、モールド樹脂部４０の取付け脚４５に対応する位置に形成されているため、凹部３０１と穴部４６とをネジ４８の挿通穴として利用することができる。

　なお、放熱部材３の凹部３０１およびモールド樹脂部４０の穴部４６の形状は任意である。但し、モータ１をモータサポート１０に固定するネジ４８の形状、および金型２００の位置決めピン２０９の形状を考慮すると、凹部３０１および穴部４６はいずれも円弧状の内周を有することが望ましい。例えば、凹部３０１は半円形が望ましく、穴部４６は円形が望ましい。

　また、放熱部材３の取付け部３０は、金型２００の位置決めピン２０９と係合するため、金型２００内でのステータ組立体５０の位置決めに利用することができる。また、取付け部３０が周方向に等間隔に配置されているため、金型２００内でステータ組立体５０の回転位置を変えても、ステータ組立体５０を位置決めすることができる。

　また、放熱部材３がモールド樹脂部４０で覆われるため、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。

　また、放熱部材３をアルミニウムのダイキャスト品で構成した場合には、放熱部材３の表面の凹凸が大きくなる傾向があるが、放熱部材３を覆うようにモールド樹脂部４０を設けることで、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。

　なお、モールド樹脂部４０が放熱部材３を完全に覆うようにした場合でも、ある程度の放熱効果は得られる。しかしながら、モールド樹脂部４０が放熱部材３のフィン３５を外部に露出させることにより、フィン３５から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。

　また、放熱部材３は、フィン３５の外周側にフランジ部３１ａを有するため、金型２００の当接面２１０でフランジ部３１ａを押さえてモールド成形を行うことで、フィン３５がモールド樹脂部４０から外部に露出した構成を得ることができる。

　また、放熱部材３をモールドステータ４の成形後に取り付ける場合、放熱部材３を固定するためのネジ止め、圧入等の工程が必要になり、製造工程の工程数が増加する。これに対し、上記のように放熱部材３をステータ５と共に樹脂でモールド成形される場合には、モールド成形工程で放熱部材３が固定されるため、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。

　また、基板押さえ部材７で放熱部材３を支持するため、基板押さえ部材７の凸部７５の高さ調整によって、放熱部材３の高さ、すなわち回路基板６と放熱部材３との距離を調整することができる。

　また、基板押さえ部材７を、放熱部材３を構成するアルミニウムより変形し易い樹脂で構成することにより、放熱部材３の寸法誤差を基板押さえ部材７の変形によって吸収することができる。

＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１のモータ１は、ロータ２と、ステータ５と、ステータ５に取り付けられた回路基板６と、回路基板６に対してステータ５と反対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と回路基板６とを覆うモールド樹脂部４０とを有する。また、放熱部材３は、材質の異なる第１の部分としての取付け部３０と、第２の部分としての支持板部３１、脚部３２、フィン３５および円筒部３６を有し、取付け部３０がモータサポート１０に取り付けられる。そのため、放熱部材３の放熱性を低下させずに、異種金属腐食を抑制することができる。

　特に、放熱部材３の取付け部３０が樹脂で構成され、支持板部３１、脚部３２、フィン３５および円筒部３６が金属で構成されているため、異種金属腐食の抑制効果を高め、放熱性を向上することができる。

　また、モールド樹脂部４０が、放熱部材３の少なくとも一部とステータ５と回路基板６とを覆っているため、ステータ５または回路基板６で発生した熱をモールド樹脂部４０および放熱部材３を介して外部に放出することができる。これにより、放熱性を高めることができる。

　また、放熱部材３が、モールド樹脂部４０に覆われる支持板部３１（フランジ部３１ａを除く）と、モールド樹脂部４０から露出するフィン３５とを有するため、回路基板６およびコイル５３で発生した熱を効率よく放熱部材３に伝達し、フィン３５から外部に放出することができる。

　また、放熱部材３の取付け部３０が、支持板部３１等の径方向外側に設けられているため、取付け部３０をネジ４８等によりモータサポート１０に取り付けやすい。

　また、放熱部材３の取付け部３０が空洞部３０２（図８（Ｂ））を有し、放熱部材３の脚部３２が突起部３３を有するため、空洞部３０２と突起部３３との係合により、取付け部３０を放熱部材３と一体化することができる。

　また、放熱部材３の取付け部３０が係合溝３０７，３０８（図９（Ｂ））を有し、放熱部材３の脚部３２が凸部３３ａ，３３ｂを有するため、係合溝３０７，３０８と凸部３３ａ，３３ｂとの係合により、取付け部３０を放熱部材３と一体化することができる。

　また、放熱部材３が周方向に等間隔に形成された複数の取付け部３０を有し、モールド樹脂部４０が軸方向において取付け部３０と重なり合う位置に取付け脚４５を有するため、モータ１を周方向の複数箇所でモータサポート１０に確実に固定することができる。

　また、基板押さえ部材７が放熱部材３を支持するため、モールド成形時の回路基板６の変形防止と放熱部材３の支持とを共通の部材で行うことができる。また、基板押さえ部材７の凸部７５の高さを調整することにより、回路基板６と放熱部材３との距離を調整することができる。

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のモータ１Ａのステータ５および放熱部材３Ａを示す側面図である。実施の形態２の放熱部材３Ａは、図１２に示すように、フィン３５および円筒部３６（図２）を有さず、板状に構成されている。

　すなわち、実施の形態２の放熱部材３Ａは、支持板部３１、脚部３２および取付け部３０により構成されている。脚部３２および取付け部３０の配置および形状は、実施の形態１と同様である。

　放熱部材３Ａは、第１面としての上面３８と、第２面としての下面３９とを有する。上面３８はステータ５と反対側の面であり、下面３９はステータ５に対向する面である。放熱部材３Ａの下面３９側はモールド樹脂部４０に覆われるのに対し、放熱部材３Ａの上面３８はモールド樹脂部４０から露出する（図１３参照）。

　また、実施の形態１の放熱部材３は基板押さえ部材７によって支持されていたが、実施の形態２の放熱部材３Ａはステータ５によって支持されている。すなわち、ステータ５の絶縁部５２には、軸方向に突出する複数の突起部５８が取り付けられている。各突起部５８は、放熱部材３Ａの下面３９に当接し、放熱部材３Ａを支持する。

　突起部５８は、軸方向に直交する面内において複数箇所に分散して配置されている。放熱部材３Ａを安定した状態で支持することができれば、突起部５８の配置は任意である。突起部５８は、ＰＢＴで構成される絶縁部５２に一体形成されてもよいし、別部材として絶縁部５２に取り付けてもよい。

　実施の形態１で説明した回路基板６は、図１２では破線で示している。突起部５８は、回路基板６の内周側または外周側を通って放熱部材３Ａ側に突出する。また、回路基板６に、突起部５８を通過させる開口部を設けてもよい。

　図１３は、実施の形態２のモータ１Ａの上面図である。図１３では、放熱部材３Ａの脚部３２および取付け部３０は、モールド樹脂部４０に覆われているため、隠れている。図１３に示すように、支持板部３１の径方向中央部には、軸受支持部４１（図２）の収容スペースを確保するための開口部３７が形成されている。

　放熱部材３Ａの外周３１１には、凹部３１２が形成されている。凹部３１２は、モールド成形時に金型の位置決めピンに係合する部分である。凹部３１２の内周面は、軸方向に平行な面である。凹部３１２の内周面が位置決めピンに当接することにより、放熱部材３Ａの周方向の位置が決定される。

　凹部３１２の形状は、ここでは径方向外側に向かって開いた半円形であるが、半円形に限定されるものではない。また、凹部３１２の代わりに、穴部を形成してもよい。放熱部材３Ａの凹部３１２は、周方向に等間隔に複数形成されている。ここでは、２つの凹部３１２が軸線Ｃ１を中心として１８０度間隔に形成されている。

　すなわち、この実施の形態２では、放熱部材３Ａの露出部分に、成形時の位置決め部である凹部３１２が形成されている。この場合、取付け部３０の凹部３０１（図７（Ａ））と、外周３１１の凹部３１２の両方を位置決めに用いてもよいし、外周３１１の凹部３１２のみを位置決めに用いてもよい。

　モールド樹脂部４０の構成は、実施の形態１と同様であるが、放熱部材３Ａの凹部３１２に対応する位置に、凹部４７を有する。この凹部４７は、金型２００の位置決めピンがあった場所に樹脂が流れ込まないことによって形成される部分である。

　上記の通り、放熱部材３Ａの下面３９側がモールド樹脂部４０によって覆われるため、モールド樹脂部４０の熱は放熱部材３Ａに伝達されやすい。また、放熱部材３Ａの上面８ｂがモールド樹脂部４０から露出するため、放熱部材３Ａから外部に熱が放出されやすい。

　なお、放熱部材３Ａがステータ５の突起部５８によって支持されるため、実施の形態１で説明した基板押さえ部材７（図５（Ａ））は、他の構成部材で回路基板６を押さえることができれば、設けなくてもよい。

　実施の形態２のモータ１Ａは、上述した点を除き、実施の形態１のモータ１と同様に構成されている。

　以上説明したように、実施の形態２のモータ１Ａは、実施の形態１よりも放熱部材３Ａの構成が簡単であるため、放熱性を向上すると共に、製造コストをさらに低減することができる。

　また、放熱部材３Ａがステータ５の突起部５８によって支持されるため、部品点数を少なくすることができ、製造コストをさらに低減することができる。

　なお、この実施の形態２の放熱部材３Ａを、実施の形態１で説明したように基板押さえ部材７で支持してもよい。また、実施の形態１の放熱部材３を、実施の形態２で説明したステータ５の突起部５８で支持してもよい。

実施の形態３．
　次に、実施の形態３について説明する。図１４は、実施の形態３のモータ１Ｂのモールドステータ４を示す断面図である。この実施の形態３のモータ１Ｂでは、放熱部材３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。

　放熱シート９は、ここでは、放熱部材３の支持板部３１と回路基板６との間に配置されている。なお、図１４では省略するが、放熱部材３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））が配置されている。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３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。

　図１５は、放熱部材３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図である。回路基板６は、ステータ５側の第１の面６ａと、その反対面である第２の面６ｂとを有する。回路基板６の第１の面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。

　放熱シート９は、ステータ５側の第１の面９ａと、その反対面である第２の面９ｂとを有する。放熱シート９の第１の面９ａは、回路基板６の第２の面６ｂに接する。放熱シート９の第２の面９ｂは、放熱部材３の支持板部３１に接する。

　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の面６ａから第２の面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。

　モータ１Ｂの製造工程では、放熱部材３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１０）に設置して、モールド成形を行う。これにより、放熱部材３と回路基板６との間に放熱シート９を配置したモータ１Ｂが得られる。

　放熱部材３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３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。

　なお、放熱シート９は、放熱部材３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３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３および回路基板６との高い密着性が得られる。

　また、放熱シート９は放熱部材３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よい。そのため、放熱シート９の材質の選択の幅が広がる。

　回路基板６の第１の面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３に伝達し、フィン３５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。

　なお、回路基板６の第２の面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。

　実施の形態３のモータ１Ｂは、上述した点を除き、実施の形態１のモータ１と同様に構成されている。

　以上説明したように、実施の形態３のモータ１Ｂは、放熱部材３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３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。

　また、回路基板６が第１の面６ａに素子６５を有し、第２の面６ｂで放熱シート９に接し、素子６５と放熱シート９とを連結する熱伝導部材６８を有するため、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。

　なお、この実施の形態３のモータ１Ｂにおいて、放熱部材３の代わりに、実施の形態２で説明した放熱部材３Ａを用いてもよい。また、放熱部材３を、実施の形態２で説明したたようにステータ５の突起部５８で支持してもよい。

＜空気調和装置＞
　次に、上述した各実施の形態のモータが適用可能な空気調和装置について説明する。図１６（Ａ）は、実施の形態１のモータ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。

　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、これを駆動するモータ１とを有する。室内送風機５２０は、羽根車５２１と、これを駆動するモータ１とを有する。モータ１は、いずれも実施の形態１で説明した構成を有する。なお、図１６（Ａ）には、冷媒を圧縮する圧縮機５０４も示されている。

　図１６（Ｂ）は、室外機５０１の断面図である。モータ１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。モータ１のシャフト１１には、ハブ５０６を介して羽根車５０５が取り付けられている。

　室外送風機５１０では、モータ１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。

　同様に、室内送風機５２０（図１６（Ａ））では、モータ１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、その空気を室内送風機５２０の送風によって室内に送風する。

　上述した実施の形態１のモータ１は、放熱性が高い。そのため、空気調和装置５００の駆動源としてモータ１を用いることにより、空気調和装置５００の運転効率を向上することができる。

　なお、実施の形態１のモータ１の代わりに、実施の形態２または３のモータを用いてもよい。また、ここでは、室外送風機５１０の駆動源および室内送風機５２０の駆動源にモータ１を用いたが、少なくとも何れか一方の駆動源にモータ１を用いていればよい。

　また、各実施の形態で説明したモータ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。

　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。

　１，１Ａ，１Ｂ　モータ、　２　ロータ、　３，３Ａ　放熱部材、　４　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、　７　基板押さえ部材、　９　放熱シート、　９ａ　第１の面、　９ｂ　第２の面、　１０　モータサポート、　１１　シャフト、　２１　ロータコア、　３０　取付け部、　３１　支持板部、　３１ａ　フランジ部、　３２　脚部、　３３　突出部、　３３ａ　凸部、　３３ｂ　凸部、　３５　フィン、　３６　円筒部、　３９　下面、　４０　モールド樹脂部、　４１　軸受支持部、　４２　開口部、　４５　取付け脚、　４６　穴部、　４８　ネジ、　５０　ステータ組立体、　５１　ステータコア、　５２　絶縁部、　５３　コイル、　５６　突起、　５７　端子、　５８　突出部（支持部）、　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、　７１，７２，７３　リブ、　７５　凸部、　７６　取付け穴、　１０１　取付け板、　１０２　開口部、　１０３　穴部、　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、　２０８　ゲート、　２０９　位置決めピン、　２１０　当接面、　３０１　凹部、　３０２　空洞部、　３０３　壁部、　３０５，３０６　取付け片、　３０７，３０８　係合溝、　３０９，３１０　係合穴、　３１２　凹部、　５００　空気調和装置、　５０１　室外機、　５０２　室内機、　５０３　冷媒配管、　５０５　羽根車、　５０６　ハブ、　５０８　ハウジング、　５０９　フレーム、　５１０　室外送風機、　５２０　室内送風機、　５２１　羽根車。

Claims (26)

1. 　モータサポートに固定されるモータであって、
   　ロータと、
   　前記ロータを囲むように設けられたステータと、
   　前記ステータに取り付けられた回路基板と、
   　前記回路基板に対して前記ステータと反対の側に設けられ、互いに材質の異なる第１の部分と第２の部分とを有する放熱部材と、
   　前記放熱部材の少なくとも一部と前記ステータと前記回路基板とを覆う樹脂部と
   　を備え、
   　前記放熱部材の前記第１の部分が前記モータサポートに固定される
   　モータ。
2. 　前記第１の部分は、樹脂で構成される
   　請求項１に記載のモータ。
3. 　前記第２の部分は、金属で構成される
   　請求項１または２に記載のモータ。
4. 　前記第２の部分は、前記樹脂部から露出する露出部を有する
   　請求項１から３までのいずれか１項に記載のモータ。
5. 　前記露出部は、フィンである
   　請求項４に記載のモータ。
6. 　前記露出部は、前記放熱部材の前記ステータとは反対側の面である
   　請求項４に記載のモータ。
7. 　前記露出部には、前記ロータの回転軸の方向と平行な面が設けられている
   　請求項４または６に記載のモータ。
8. 　前記第１の部分は、前記ロータの回転軸を中心とする径方向において、前記第２の部分よりも外側に形成されている
   　請求項１から７までの何れか１項に記載のモータ。
9. 　前記第１の部分は、第１の嵌合部を有し、
   　前記第２の部分は、前記第１の嵌合部に嵌合する第２の嵌合部を有する
   　請求項１から８までの何れか１項に記載のモータ。
10. 　前記第１の嵌合部は空洞部であり、前記第２の嵌合部は前記空洞部の内側に嵌合する突起部である
    　請求項９に記載のモータ。
11. 　前記第１の嵌合部は溝部であり、前記第２の嵌合部は前記溝部に係合する凸部である
    　請求項９に記載のモータ。
12. 　前記第１の部分は、前記モータサポートに前記モータを固定する固定部材に当接する取付け部を有する
    　請求項１から１１までの何れか１項に記載のモータ。
13. 　前記ロータの回転軸を中心とする周方向に、複数の前記取付け部が等間隔に設けられている
    　請求項１２に記載のモータ。
14. 　前記放熱部材の前記取付け部は、穴部または凹部を有する
    　請求項１２または１３に記載のモータ。
15. 　前記穴部または前記凹部は、円弧状の内周を有する
    　請求項１４に記載のモータ。
16. 　前記樹脂部は、前記ロータの回転軸の方向において前記取付け部と重なり合う位置に取付け脚を有する
    　請求項１２から１５までの何れか１項に記載のモータ。
17. 　前記回路基板と前記放熱部材との間に、支持部材を有し、
    　前記放熱部材は、前記支持部材によって支持されている
    　請求項１から１６までのいずれか１項に記載のモータ。
18. 　前記放熱部材は、前記ステータによって支持されている
    　請求項１から１６までのいずれか１項に記載のモータ。
19. 　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１から１８までの何れか１項に記載のモータ。
20. 　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１９に記載のモータ。
21. 　前記回路基板は、前記ステータに対向する第１の面に素子を有し、前記第１の面とは反対側の第２の面で前記放熱シートに接し、
    　前記回路基板を貫通し、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１９または２０に記載のモータ。
22. 　請求項１から２１までの何れか１項に記載のモータと、
    　前記モータによって回転する羽根車と
    　を備えた送風機。
23. 　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２２に記載の送風機を有する
    　空気調和装置。
24. 　ステータを組み立てる工程と、
    　前記ステータおよび基板を、互いに材質の異なる第２の部分と第１の部分とを有する放熱部材と共に、樹脂により一体に成形する工程と、
    　前記ステータにロータを取り付ける工程と
    　を有するモータの製造方法。
25. 　前記第１の部分を、固定部材によりモータサポートに固定する
    　請求項２４に記載のモータの製造方法。
26. 　前記第１の部分は樹脂で構成され、前記第２の部分は金属で構成される
    　請求項２４または２５に記載のモータの製造方法。

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