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WO2021019592A1 - 電動機、送風機、空気調和装置および電動機の製造方法 - Google Patents

電動機、送風機、空気調和装置および電動機の製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2021019592A1
WO2021019592A1 PCT/JP2019/029332 JP2019029332W WO2021019592A1 WO 2021019592 A1 WO2021019592 A1 WO 2021019592A1 JP 2019029332 W JP2019029332 W JP 2019029332W WO 2021019592 A1 WO2021019592 A1 WO 2021019592A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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bearing
electric motor
holding member
motor according
rotor
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/029332
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋樹 麻生
諒伍 ▲高▼橋
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to JP2021536442A priority Critical patent/JP7301972B2/ja
Priority to US17/615,244 priority patent/US20220239190A1/en
Priority to EP19939610.2A priority patent/EP4007130A4/en
Priority to CN201980098545.1A priority patent/CN114128095A/zh
Priority to AU2019459440A priority patent/AU2019459440B2/en
Priority to PCT/JP2019/029332 priority patent/WO2021019592A1/ja
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Definitions

  • the present invention relates to an electric motor, a blower, an air conditioner, and a method for manufacturing an electric motor.
  • Patent Document 1 an electric motor in which a stator is covered with a mold resin has been known (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce vibration and noise of an electric motor.
  • An electric motor includes a rotor having a rotary shaft, a rotor core fixed to the rotary shaft, a magnet attached to the rotor core, and a bearing attached to the rotary shaft. ..
  • the magnet constitutes the first magnetic pole
  • a part of the rotor core constitutes the second magnetic pole.
  • the electric motor also has an annular stator that surrounds the rotor from the outside in the radial direction centered on the central axis of the rotating shaft, a bearing holding member that holds the bearing, and a resin portion that covers the bearing holding member and the stator. And.
  • the bearing is held by the bearing holding member, and the bearing holding member and the stator are covered with the resin portion, so that the coaxiality between the stator and the rotor can be improved. Thereby, the vibration and noise of the electric motor can be reduced.
  • FIG. It is a partial cross-sectional view which shows the electric motor of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the rotor of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the stator core of Embodiment 1.
  • FIG. It is a top view (A) and a side view (B) which show the stator of Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the part of the electric motor of Embodiment 1 enlarged.
  • It is a front view (A), a sectional view (B), and a rear view (C) which show the bearing holding member of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which looked at the mold stator of Embodiment 1 from the opening side.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the electric motor 1 according to the first embodiment.
  • the electric motor 1 is, for example, a brushless DC motor used in a blower of an air conditioner.
  • the electric motor 1 has a rotor 2 having a rotating shaft 11 and a mold stator 4.
  • the rotating shaft 11 is a rotating shaft of the rotor 2.
  • the mold stator 4 has an annular stator 5 that surrounds the rotor 2, a circuit board 6, a bearing holding member 3, and a mold resin portion 40 as a resin portion that covers them.
  • the direction of the axis C1 which is the central axis of the rotating shaft 11 is referred to as "axial direction”.
  • the circumferential direction (indicated by the arrow R1 in FIG. 3 and the like) about the axis C1 of the rotating shaft 11 is referred to as a “circumferential direction”.
  • the radial direction centered on the axis C1 of the rotating shaft 11 is referred to as a "diameter direction”.
  • the rotating shaft 11 projects from the mold stator 4 to the left side in FIG. 1, and for example, an impeller 505 of a blower (FIG. 17 (A)) is attached to the mounting portion 11a formed on the protruding portion. Therefore, the protruding side (left side in FIG. 1) of the rotating shaft 11 is referred to as "load side”, and the opposite side (right side in FIG. 1) is referred to as "counter-load side”.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotor 2.
  • the rotor 2 includes a rotary shaft 11, a rotor core 20 fixed to the rotary shaft 11, a plurality of magnets 23 embedded in the rotor core 20, and a rotary shaft 11. It has a resin portion 25 provided between the rotor core 20 and the rotor core 20.
  • the number of magnets 23 is 5 here.
  • the magnet 23 is also referred to as a main magnet.
  • the rotor core 20 is an annular member centered on the axis C1.
  • the inner circumference of the rotor core 20 faces the rotating shaft 11 at a distance.
  • the rotor core 20 is formed by laminating a plurality of laminated elements in the axial direction and integrally fixing them by caulking, welding, adhesion, or the like.
  • the laminated element is, for example, an electromagnetic steel plate, and has a thickness of 0.1 mm to 0.7 mm.
  • the rotor core 20 has a plurality of magnet insertion holes 21 in the circumferential direction.
  • the magnet insertion holes 21 are arranged equidistantly in the circumferential direction and equidistant from the axis C1.
  • the number of magnet insertion holes 21 is 5 here.
  • the magnet insertion hole 21 is formed along the outer circumference of the rotor core 20 and penetrates the rotor core 20 in the axial direction.
  • the magnet 23 is inserted into each magnet insertion hole 21.
  • the magnet 23 is a rare earth magnet containing samarium (Sm), iron (Fe) and nitrogen (N).
  • the magnet 23 may also be a rare earth magnet containing neodymium (Nd), iron and boron (B). These rare earth magnets are characterized by a large magnetic force.
  • the magnet 23 has a flat plate shape here, and has a rectangular cross-sectional shape orthogonal to the axial direction. However, the shape of the magnet 23 is not limited to such a shape and is arbitrary.
  • the five magnets 23 are arranged so that the same magnetic poles face the outer peripheral side of the rotor core 20.
  • a magnetic pole opposite to the magnet 23 is formed in a region between magnets 23 adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the first magnetic pole P1 is composed of a magnet 23, and the second magnetic pole P2 is composed of a rotor core 20.
  • the first magnetic pole P1 is also referred to as a magnet magnetic pole, and the second magnetic pole P2 is also referred to as a pseudo magnetic pole.
  • Such a rotor 2 is referred to as a sequential pole type rotor.
  • the number of poles of the rotor 2 is 10.
  • the magnetic poles P1 and P2 of the rotor 2 are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction with a pole pitch of 36 degrees (360 degrees / 10).
  • the distance between the first magnetic pole P1 and the second magnetic pole P2 is an interpole M.
  • the outer circumference of the rotor core 20 has a so-called flower circle shape in a cross section orthogonal to the axial direction.
  • the outer circumference of the rotor core 20 has a maximum outer diameter at the pole centers of the magnetic poles P1 and P2, a minimum outer diameter at the poles M, and an arc shape from the pole center to the poles M.
  • the outer circumference of the rotor core 20 is not limited to a flower circle shape, but may be a circular shape.
  • the inner circumference of the rotor core 20 has a circular shape in a cross section orthogonal to the axial direction.
  • the number of magnets 23 can be halved as compared with the non-consequent pole type rotor having the same number of poles. Since the number of expensive magnets 23 is small, the manufacturing cost of the rotor 2 is reduced.
  • the number of poles of rotor 2 is set to 10, but the number of poles may be an even number of 4 or more.
  • one magnet 23 is arranged in one magnet insertion hole 21 here, two or more magnets 23 may be arranged in one magnet insertion hole 21.
  • the magnet insertion hole 21 extends linearly in a direction orthogonal to the radial center passing through the circumferential center, that is, the polar center. Further, gap portions (flux barriers) 22 for suppressing leakage flux even between adjacent magnetic poles are formed on both sides of the magnet insertion hole 21 in the circumferential direction.
  • the magnet insertion hole 21 may have a V-shape whose center in the circumferential direction projects toward the axis C1.
  • a resin portion 25 is provided between the rotating shaft 11 and the rotor core 20.
  • the resin portion 25 holds the rotating shaft 11 and the rotor core 20 in a state of being separated from each other.
  • the resin portion 25 is preferably made of a thermoplastic resin such as polybutylene terephthalate (PBT).
  • the resin portion 25 includes an annular inner ring portion 26 fixed to the outer circumference of the rotary shaft 11, an annular outer ring portion 28 fixed to the inner circumference of the rotor core 20, and an inner ring portion 26 and an outer ring portion 28. It is provided with a plurality of ribs 27 for connecting the and.
  • the ribs 27 are arranged at equal intervals in the circumferential direction about the axis C1.
  • the number of ribs 27 is, for example, half the number of poles, which is 5 here.
  • a rotating shaft 11 is fitted inside the inner ring portion 26 of the resin portion 25.
  • the ribs 27 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and extend radially outward from the inner ring portion 26.
  • a cavity 29 is formed between the ribs 27 adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the number of ribs 27 is half the number of poles, and the circumferential position of the ribs 27 coincides with the pole center of the second magnetic pole P2, but the number and arrangement are not limited to this. ..
  • the sensor magnet 24 is arranged so as to face the rotor core 20 in the axial direction.
  • the sensor magnet 24 is held by the resin portion 25.
  • the sensor magnet 24 has the same number of magnetic poles as the rotor 2.
  • the magnetic field of the sensor magnet 24 is detected by a magnetic sensor mounted on the circuit board 6, whereby the position of the rotor 2 in the circumferential direction, that is, the rotation position is detected.
  • the rotor 2 is not limited to the configuration in which the rotor core 20 and the rotating shaft 11 are connected by the resin portion 25 as described above.
  • the rotor 2 may, for example, form a central hole in the rotor core 20 and fit the rotary shaft 11 into the central hole.
  • the mold stator 4 has a stator 5 and a mold resin portion 40.
  • the stator 5 surrounds the rotor 2 from the outside in the radial direction.
  • the stator 5 has a stator core 50, an insulating portion 52 provided on the stator core 50, and a coil 53 wound around the stator core 50 via the insulating portion 52.
  • the mold resin portion 40 is made of a thermosetting resin such as a bulk molding compound (BMC). However, it may be composed of a thermoplastic resin such as PBT or polyphenylene sulfide (PPS).
  • the mold resin portion 40 has mounting legs 45 on the outer periphery thereof. The mounting legs 45 are provided for mounting the electric motor 1 to a frame or the like of an air conditioner.
  • the mold resin portion 40 has a rotor accommodating portion 41 in which the rotor 2 is accommodating at the central portion in the radial direction.
  • An opening 42 is formed on the load side of the rotor accommodating portion 41. The rotor 2 is inserted into the rotor accommodating portion 41 through the opening 42.
  • a step portion 43 is formed along the peripheral edge of the opening 42 on the end surface of the mold resin portion 40 on the load side.
  • a bracket 15 is attached to the step portion 43.
  • the bracket 15 is made of a metal such as a hot-dip zinc-aluminum-magnesium alloy plated steel sheet.
  • the bracket 15 holds one bearing 12 that supports the rotating shaft 11.
  • a cap 14 for preventing water or the like from entering is attached to the outside of the bracket 15.
  • a bearing holding member 3 for holding the other bearing 13 is provided on the side opposite to the opening 42 of the mold resin portion 40, that is, on the counterload side. The configuration of the bearing holding member 3 will be described later.
  • FIG. 3 is a plan view showing the stator core 50.
  • the stator core 50 is formed by laminating a plurality of laminated elements in the axial direction and integrally fixing them by caulking, welding, adhesion, or the like.
  • the laminated element is, for example, an electromagnetic steel plate, and has a thickness of 0.1 mm to 0.7 mm.
  • the stator core 50 has a yoke 51a extending annularly in the circumferential direction about the axis C1 and a plurality of teeth 51b extending radially inward from the yoke 51a.
  • the tip portion 51c of the teeth on the inner side in the radial direction of the teeth 51b faces the outer circumference of the rotor 2 (FIG. 1).
  • the number of teeth 51b is 12, but is not limited to this.
  • the stator core 50 has a configuration in which a plurality of core portions 51 for each tooth 51b are connected.
  • the core portion 51 is divided by a dividing surface portion 51d formed on the yoke 51a.
  • the split surface portion 51d extends radially outward from the inner circumference of the yoke 51a.
  • a thin-walled connecting portion 51e which is a plastically deformable thin-walled portion, is formed between the end of the divided surface portion 51d and the outer circumference of the yoke 51a.
  • the thin-walled connecting portion 51e is a connecting portion that connects the core portions 51 adjacent to each other in the circumferential direction. That is, the stator core 50 has a configuration in which a plurality of core portions 51 are connected in the circumferential direction by a thin-walled connecting portion 51e.
  • the stator core 50 can be expanded in a strip shape by the plastic deformation of the thin-walled connecting portion 51e.
  • the coil 53 can be wound around the teeth 51b with the stator core 50 spread out in a strip shape. After winding the coil 53, the band-shaped stator core 50 is bent in an annular shape to weld the ends W to each other.
  • the connecting portion that connects the adjacent core portions 51 is not limited to the thin-walled connecting portion 51e, and may be, for example, a caulking portion.
  • FIG. 4A is a plan view showing the stator 5.
  • FIG. 4B is a side view showing the stator 5.
  • the two teeth 51b of the stator 5 are shown by broken lines.
  • the coil 53 is, for example, a magnet wire, and is wound around the teeth 51b via the insulating portion 52.
  • the insulating portion 52 is made of a thermoplastic resin such as PBT.
  • the insulating portion 52 is formed by integrally molding the thermoplastic resin with the stator core 50 or by assembling a molded body of the thermoplastic resin to the stator core 50.
  • the insulating portion 52 has wall portions on the radial inner side and the radial outer side of the coil 53, respectively, and guides the coil 53 from both sides in the radial direction.
  • a plurality of terminals 57 are attached to the insulating portion 52.
  • the end of the coil 53 is connected to the terminal 57 by, for example, fusing (heat caulking) or soldering.
  • the insulating portion 52 is also provided with a plurality of protrusions 56 for fixing the circuit board 6.
  • the protrusion 56 is inserted into a mounting hole formed in the circuit board 6.
  • the circuit board 6 is fixed to the stator 5 by heat welding the tip of the protrusion 56 inserted into the mounting hole of the circuit board 6.
  • the stator 5 and the circuit board 6 are collectively referred to as a stator assembly.
  • the circuit board 6 is arranged on one side in the axial direction with respect to the stator 5, here on the counterload side.
  • the circuit board 6 is a printed circuit board on which a drive circuit 61 such as a power transistor for driving the electric motor 1 is mounted, and a lead wire 63 is wired.
  • the lead wire 63 of the circuit board 6 is pulled out of the electric motor 1 from the lead wire lead-out component 62 attached to the outer peripheral portion of the mold resin portion 40.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing a part of the electric motor 1.
  • the bearing 13 is a rolling bearing and has an outer ring 13a, an inner ring 13b, and a rolling element 13c.
  • the inner ring 13b of the bearing 13 is attached to the rotating shaft 11 by tightening.
  • the outer ring 13a of the bearing 13 is attached to the bearing holding member 3 by gap fitting.
  • the bearing holding member 3 is made of metal. More specifically, the bearing holding member 3 is composed of a hot-dip zinc-aluminum-magnesium alloy plated steel sheet.
  • the hot-dip zinc-aluminum-magnesium alloy plated steel sheet has good workability because it can be press-processed, it is easy to obtain high dimensional accuracy, and it has a high thermal conductivity as compared with general resins such as BMC and PBT.
  • the bearing holding member 3 may also be made of an aluminum alloy such as ADC12 (JIS H5302). Since an aluminum alloy such as ADC12 can be processed by die casting, it has a higher degree of freedom in shape as compared with the case of extrusion molding or the like. Therefore, the number of steps for forming the bearing holding member 3 can be reduced, and the manufacturing cost of the electric motor 1 can be reduced. Further, an aluminum alloy such as ADC12 has a higher thermal conductivity than a general resin such as BMC and PBT.
  • the bearing holding member 3 has a rotor accommodating portion 41 in the mold stator 4 accommodating the rotor 2 including the bearings 12 and 13 from one side in the axial direction (more specifically, the counterload side). It is provided to cover it.
  • the bearing holding member 3 has a flange portion 31 located on the radial outer side of the bearing 13 and a plate-shaped portion 32 located on the radial inner side of the flange portion 31.
  • the plate-shaped portion 32 projects in the axial direction to one side of the flange portion 31, more specifically, to the side away from the stator 5.
  • a bearing facing portion 33 facing the outer peripheral surface of the outer ring 13a of the bearing 13 in the radial direction is formed on the inner peripheral side of the flange portion 31, a bearing facing portion 33 facing the outer peripheral surface of the outer ring 13a of the bearing 13 in the radial direction is formed.
  • the bearing facing portion 33 has a cylindrical inner peripheral surface centered on the axis C1.
  • the outer ring 13a of the bearing 13 is attached to the inside of the bearing facing portion 33 by gap fitting.
  • a bearing contact portion 34 that abuts in the axial direction on the end surface of the outer ring 13a of the bearing 13 is formed on the stator 5 side of the plate-shaped portion 32.
  • the bearing contact portion 34 here is a flat contact surface orthogonal to the axis C1.
  • a separation portion 35 is formed that is separated from the inner ring 13b of the bearing 13 and the end face of the rotating shaft 11 in the axial direction by being separated from the bearing contact portion 34 in the radial direction. That is, the bearing holding member 3 abuts on the outer ring 13a of the bearing 13, but does not abut on the inner ring 13b and the rotating shaft 11 of the bearing 13. As a result, the generation of an electric current passing through the rolling element 13c of the bearing 13 is suppressed.
  • FIG. 6A is a front view of the bearing holding member 3 as viewed from the stator 5 side.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of the bearing holding member 3.
  • FIG. 6C is a rear view of the bearing holding member 3 as viewed from the side opposite to the stator 5.
  • the flange portion 31 of the bearing holding member 3 is formed in an annular shape centered on the axis C1. As shown in FIG. 6B, the flange portion 31 has a first surface 31a on the stator 5 side and a second surface 31b on the opposite side.
  • the plate-shaped portion 32 is located at the center in the radial direction of the bearing holding member 3, and projects axially from the second surface 31b of the flange portion 31. As shown in FIG. 6C, the plate-shaped portion 32 is formed in a disk shape centered on the axis C1.
  • a hollow portion 39 for accommodating the bearing 13 is formed in the radial center portion of the bearing holding member 3.
  • the outer circumference of the hollow portion 39 is defined by the bearing facing portion 33.
  • the bearing facing portion 33 of the flange portion 31 has a cylindrical inner peripheral surface centered on the axis C1.
  • the bearing contact portion 34 and the separation portion 35 are located at one end of the cavity portion 39 in the axial direction.
  • the bearing contact portion 34 has a flat surface orthogonal to the axis C1 here, but is not limited to such a shape, and may be a portion that abuts in the axial direction on the end surface of the outer ring 13a (FIG. 5) of the bearing 13. ..
  • the separation portion 35 has a flat surface orthogonal to the axis C1 here, but is not limited to such a shape, and may be axially separated from the inner ring 13b of the bearing 13 and the rotating shaft 11 (FIG. 5).
  • FIG. 7 is a view of the mold stator 4 as viewed from the opening 42 side.
  • the bearing facing portion 33, the bearing contact portion 34, and the separating portion 35 can be seen at the radial center of the rotor accommodating portion 41.
  • a mounting leg 45 is formed on the outer circumference of the mold resin portion 40.
  • the four mounting legs 45 are formed at 90-degree intervals about the axis C1.
  • the number of mounting legs 45 is not limited to four, and may be one or more.
  • the mounting legs 45 are formed with holes 46 through which screws for fixing the electric motor 1 are inserted into the frame of the air conditioner or the like.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a mold 100 used in the manufacturing process of the electric motor 1.
  • the mold 100 includes an upper mold 101 and a lower mold 102 that can be opened and closed, and a cavity 104 is formed between the upper mold 101 and the lower mold 102.
  • the upper mold 101 is formed with a heat radiating member accommodating portion 103 for accommodating the bearing holding member 3.
  • the lower mold 102 has a core 105 in the cavity 104.
  • the core 105 projects axially from the bottom of the cavity 104.
  • the core 105 has a core shape portion 106 having an outer shape corresponding to the rotor core 20 (FIG. 1) and a bearing shape portion 107 having an outer shape corresponding to the bearing 13.
  • a large diameter portion 108 protruding radially outward from the core 105 is formed.
  • the large diameter portion 108 is a portion corresponding to the opening 42 (FIG. 1) of the mold stator 4.
  • the lower mold 102 is also formed with a gate 110, which is a flow path for injecting resin into the cavity 104.
  • a pin 109 extending in the axial direction is formed on the outer peripheral portion of the cavity 104. The pin 109 is for forming the hole 46 of the mold resin portion 40.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the manufacturing process of the electric motor 1.
  • a plurality of laminated elements are laminated in the axial direction and integrally fixed by caulking or the like to form a stator core 50 (step S101).
  • the insulating portion 52 is attached to or integrally molded with the stator core 50, and the coil 53 is wound around the stator core 50 via the insulating portion 52 (step S102). As a result, the stator 5 is formed.
  • step S103 the circuit board 6 is mounted on the stator 5 (step S103).
  • the protrusion 56 (FIG. 4 (B)) of the insulating portion 52 of the stator 5 is inserted into the mounting hole of the circuit board 6, and the tip of the protrusion 56 is heat-welded to the stator 5 to attach the circuit board 6. Fix to.
  • the stator assembly including the stator 5 and the circuit board 6 is completed.
  • step S104 the stator assembly is installed in the cavity 104.
  • the stator 5 is mounted around the core 105 of the mold 100.
  • the bearing holding member 3 is mounted on the core 105 of the mold 100 (step S105).
  • the bearing holding member 3 is supported by the bearing shape portion 107 of the core 105.
  • step S106 the upper mold 101 is moved downward to close the cavity 104, and molding is performed (step S106). That is, the molten mold resin is injected from the gate 110 into the cavity 104.
  • the mold resin injected into the cavity 104 covers the stator 5 and the circuit board 6, and further covers the outer peripheral side of the bearing holding member 3.
  • the mold resin in the cavity 104 is cured by injecting the mold resin into the cavity 104 and then heating the mold 100.
  • the mold resin portion 40 is formed. That is, the mold stator 4 is formed by covering the stator 5 and the circuit board 6 with the mold resin portion 40.
  • a rotor 2 is formed separately from steps S101 to S106. That is, a plurality of laminated elements are laminated in the axial direction and fixed integrally by caulking or the like to form the rotor core 20, and the magnet 23 is inserted into the magnet insertion hole 21. Further, the rotary shaft 11, the rotor core 20, the magnet 23, and the sensor magnet 24 are integrally molded with the resin to be the resin portion 25. After that, the rotor 2 is formed by attaching the bearings 12 and 13 to the rotating shaft 11.
  • the rotor 2 is inserted into the rotor accommodating portion 41 through the opening 42 of the mold stator 4, and the bracket 15 is fitted into the stepped portion 43 on the peripheral edge of the opening 42 (step S107).
  • the bearing 13 is attached to the bearing holding member 3, and the bearing 12 is attached to the bracket 15.
  • the cap 14 is attached to the outside of the bracket 15. As a result, the electric motor 1 is completed.
  • the bearing 13 is held by the bearing holding member 3, and the bearing holding member 3 and the stator 5 are integrally held by the mold resin portion 40. Therefore, the coaxiality between the stator 5 and the rotor 2 can be improved by forming the bearing holding member 3 with the above-mentioned aluminum alloy or the like with high dimensional accuracy. As a result, the vibration and noise of the electric motor 1 can be reduced.
  • the inductance is different between the first magnetic pole P1 which is a magnet magnetic pole and the second magnetic pole P2 which is a virtual magnetic pole, and this is caused by the imbalance of the inductance. Vibration and noise tend to be high.
  • vibration and noise in the electric motor 1 having the consequential pole type rotor 2 can be effectively reduced.
  • the other bearing 12 is held by a metal bracket 15 (FIG. 1), and the bracket 15 fits into the stepped portion 43 of the mold resin portion 40. Since the bracket 15 and the bearing holding member 3 are integrally held by the mold resin portion 40 together with the stator 5, the coaxiality between the stator 5 and the rotor 2 is further improved, and the vibration and noise of the electric motor 1 are reduced. The reduction effect can be enhanced.
  • the bearing contact portion 34 of the bearing holding member 3 contacts the outer ring 13a of the bearing 13, but the separation portion 35 does not contact the inner ring 13b of the bearing 13 and the rotating shaft 11. Therefore, the current passing through the rolling element 13c of the bearing 13 can be suppressed. As a result, it is possible to prevent damage called electrolytic corrosion from occurring on the surface of the rolling element 13c and the raceway surfaces of the outer ring 13a and the inner ring 13b.
  • the bearing holding member 3 is covered with the mold resin portion 40 together with the stator 5 and the circuit board 6, and a part of the bearing holding member 3 is exposed to the outside of the mold resin portion 40, the stator 5 The heat generated in the coil 53 and the circuit board 6 can be efficiently radiated to the outside from the bearing holding member 3.
  • the rotor 2, the stator 5, the bearing holding member 3 for holding the bearing 13 of the rotor 2, and the bearing holding member 3 and the stator 5 are provided.
  • a mold resin portion 40 is provided as a resin portion to cover. Therefore, the coaxiality between the stator 5 and the rotor 2 can be improved, which can reduce the vibration and noise of the electric motor 1.
  • the bearing holding member 3 has a bearing facing portion 33 that faces the bearing 13 in the radial direction, the bearing 13 can be held by the bearing facing portion 33.
  • the bearing 13 can be attached to the bearing facing portion 33 by, for example, gap fitting, and the bearing 13 can be held in a stable state.
  • the bearing holding member 3 since the bearing holding member 3 has a bearing contact portion 34 that abuts on the bearing 13 in the axial direction, the bearing holding member 3 can be positioned in the axial direction by the contact between the bearing 13 and the bearing contact portion 34. it can.
  • the bearing contact portion 34 of the bearing holding member 3 abuts on the outer ring 13a of the bearing 13 and the separating portion 35 does not abut on the inner ring 13b of the bearing 13 and the rotating shaft 11, it passes through the rolling element 13c of the bearing 13.
  • the current can be suppressed and the occurrence of electrolytic corrosion can be suppressed.
  • the bearing holding member 3 is made of hot-dip galvanized zinc-aluminum-magnesium alloy plated steel sheet, press working is possible, so that high dimensional accuracy can be easily obtained. Further, since the thermal conductivity is higher than that of general resins such as BMC and PBT, heat dissipation can be improved.
  • the bearing holding member 3 when the bearing holding member 3 is made of an aluminum alloy such as ADC12, it can be machined by die casting, so that the degree of freedom in shape is higher than that by extrusion molding or the like. Therefore, the number of steps for forming the bearing holding member 3 can be reduced, and the manufacturing cost of the electric motor 1 can be reduced. Further, since the aluminum alloy such as ADC12 has a higher thermal conductivity than general resins such as BMC and PBT, heat dissipation can be improved.
  • the mold resin portion 40 is made of a thermosetting resin such as BMC, low-pressure molding is possible, and deformation of the circuit board 6 due to molding pressure can be suppressed.
  • the magnet 23 of the rotor 2 is composed of a rare earth magnet containing samarium, iron and nitrogen, a large magnetic force can be obtained and the output of the electric motor 1 can be improved. Even when the magnet 23 is made of a rare earth magnet containing neodymium, iron and boron, a large magnetic force can be obtained and the output of the electric motor 1 can be improved.
  • FIG. 10 is an enlarged view showing a part of the bearing holding member 3 of the modified example of the first embodiment.
  • grease G is provided in the gap between the bearing facing portion 33 of the bearing holding member 3 and the outer ring 13a of the bearing 13.
  • general bearing grease can be used as the grease G.
  • the bearing 13 Due to the action of the grease G, when the rotor 2 is attached to the mold stator 4 (step S107 in FIG. 9), the bearing 13 is smoothly inserted inside the bearing facing portion 33. Further, the bearing 13 receives pressure from the bearing facing portion 33 via the grease G and is held in a stable state inside the bearing facing portion 33. As a result, the creep phenomenon in which the outer ring 13a of the bearing 13 rotates with respect to the bearing holding member 3 can be suppressed.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the electric motor 1 of the second embodiment.
  • the electric motor 1 of the second embodiment is different from the electric motor 1 of the first embodiment in the configuration of the bearing holding member 3A.
  • the bearing facing portion 33 had a cylindrical surface (see FIG. 6 (A)).
  • the bearing holding member 3A of the second embodiment has a plurality of protruding portions 38 in which the bearing facing portions 33 are arranged at intervals in the circumferential direction.
  • FIG. 12 is a view of the mold stator 4 of the second embodiment as viewed from the opening 42 side. Note that the mold resin portion 40 is not shown in FIG.
  • the bearing holding member 3A has a cylindrical inner peripheral surface 37 facing the bearing 13 at intervals in the radial direction, and protrusions 38 are formed at a plurality of positions on the inner peripheral surface 37.
  • the protruding portion 38 protrudes inward in the radial direction from the inner peripheral surface 37, and the end surface on the inner side in the radial direction faces the bearing 13.
  • the radial inner end surface of the protrusion 38 forms a part of a cylindrical surface centered on the axis C1.
  • the protrusions 38 are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • four protrusions 38 are formed at intervals of 90 degrees in the circumferential direction.
  • the number of protruding portions 38 may be two or more.
  • the protruding portion 38 is integrally formed of the same material as the other portion of the bearing holding member 3A. However, the protruding portion 38 may be formed as a separate member from the other portion of the bearing holding member 3A and fixed by adhesion or the like.
  • the material of the bearing holding member 3A is the same as that of the bearing holding member 3 described in the first embodiment.
  • the electric motor of the second embodiment is configured in the same manner as the electric motor 1 of the first embodiment except for the above-mentioned points.
  • the bearing holding member 3A faces the bearing 13 with a plurality of protrusions 38 arranged in the circumferential direction. Therefore, when the rotor 2 is attached to the mold stator 4 (step S107 in FIG. 9), the bearing 13 can be easily inserted into the bearing holding member 3A. Further, since the area where the protrusion 38 and the bearing 13 face each other is small and the pressure acting between them is high, the creep suppressing effect can be enhanced.
  • the grease G may be provided between the bearing 13 and the protruding portion 38 as described in the modified example of the first embodiment.
  • FIG. 13A is an enlarged cross-sectional view showing a part of the electric motor 1 of the third embodiment.
  • the electric motor 1 of the third embodiment is different from the electric motor 1 of the first embodiment in the configuration of the bearing holding member 3B.
  • the bearing holding member 3B of the third embodiment has a contact portion 36 that abuts on the circuit board 6 on the first surface 31a of the flange portion 31.
  • the contact portion 36 is integrally formed of the same material as the other portion of the bearing holding member 3B. However, the contact portion 36 may be formed as a separate member from the other portion of the bearing holding member 3B and fixed by adhesion or the like.
  • the material of the bearing holding member 3B is the same as that of the bearing holding member 3 described in the first embodiment.
  • the contact portion 36 is formed on the first surface 31a of the flange portion 31 in an annular shape centered on the axis C1 as shown in FIG. 13 (B).
  • the shape, number, and arrangement of the contact portions 36 are not limited.
  • the contact portion 36 is in contact with the circuit board 6, but the contact portion 36 may be in contact with a part of the stator assembly including the stator 5 and the circuit board 6. For example, the contact portion 36 may be brought into contact with the insulating portion 52 of the stator 5.
  • the electric motor of the third embodiment is configured in the same manner as the electric motor 1 of the first embodiment except for the above-mentioned points.
  • the bearing holding member 3B since the contact portion 36 of the bearing holding member 3B comes into contact with a part of the stator assembly, the bearing holding member 3B can be positioned with high accuracy in the axial direction. Thereby, the quality of the electric motor 1 can be improved.
  • grease G may be provided around the bearing 13 as described in the modified example of the first embodiment. Further, as described in the second embodiment, the bearing facing portion 33 may be composed of a plurality of protruding portions 38.
  • FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the electric motor 1 of the fourth embodiment.
  • the electric motor 1 of the fourth embodiment is different from the electric motor 1 of the first embodiment in the configuration of the bearing holding member 3C.
  • the bearing holding member 3 of the first embodiment was made of metal.
  • the bearing holding member 3C of the fourth embodiment is made of resin.
  • the bearing holding member 3C is made of a thermoplastic resin such as polyphenylene sulfide (PPS), for example. Since the thermoplastic resin can be injection molded, it is easier to obtain higher dimensional accuracy than metal or ceramics, and the manufacturing cost can be reduced. Further, by forming the bearing holding member 3C with a thermoplastic resin having a high thermal conductivity such as PPS, heat dissipation can be improved.
  • a thermoplastic resin such as polyphenylene sulfide (PPS)
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the bearing holding member 3C may be formed of, for example, a thermosetting resin such as BMC.
  • a thermosetting resin such as BMC.
  • the bearing holding member 3C is made of a resin having a higher strength than the mold resin portion 40.
  • the BMC constituting the mold resin portion 40 is mainly composed of unsaturated polyester, and a reinforcing material such as glass fiber is added. It is desirable that the bearing holding member 3C is composed of, for example, a BMC having a larger amount of reinforcing material added than the BMC constituting the mold resin portion 40.
  • the shape of the bearing holding member 3C is the same as that of the bearing holding member 3 of the first embodiment.
  • the electric motor of the fourth embodiment is configured in the same manner as the electric motor 1 of the first embodiment except for the above-mentioned points.
  • the manufacturing cost can be reduced by forming the bearing holding member 3C with a thermoplastic resin. Further, by forming the bearing holding member 3C with a thermosetting resin, resistance to heat shock can be enhanced. Further, by using a thermoplastic resin or a thermosetting resin having high thermal conductivity, heat dissipation can be improved.
  • the grease G may be provided around the bearing 13 as described in the modified example of the first embodiment.
  • the bearing facing portion 33 may be composed of a plurality of protruding portions 38.
  • the bearing holding member 3C may be provided with the contact portion 36 that comes into contact with the stator assembly.
  • FIG. 15A is an enlarged cross-sectional view showing a part of the electric motor 1 of the fifth embodiment.
  • the electric motor 1 of the fifth embodiment is different from the electric motor 1 of the first embodiment in the configuration of the bearing holding member 3D.
  • FIG. 15B is a perspective view showing the bearing holding member 3D of the fifth embodiment.
  • the bearing holding member 3D is an annular member centered on the axis C1.
  • the cross-sectional shape of the bearing holding member 3D is, for example, a quadrangle, but is not limited thereto.
  • the inner peripheral surface of the bearing holding member 3D constitutes a bearing facing portion 33 that faces the outer ring 13a of the bearing 13 in the radial direction.
  • the mold resin portion 40 of the fifth embodiment covers the bearing holding member 3D from the outside in the radial direction and also covers the counterload side of the rotor accommodating portion 41. Further, the mold resin portion 40 has a bearing contact portion 401 that abuts in the axial direction on the end surface of the outer ring 13a of the bearing 13.
  • the bearing holding member 3D is made of a metal such as a hot-dip galvanized steel sheet or an aluminum alloy, similarly to the bearing holding member 3 of the first embodiment. However, like the bearing holding member 3C of the fourth embodiment, it may be composed of a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
  • the electric motor of the fifth embodiment has the same configuration as the electric motor 1 of the first embodiment except for the above-mentioned points.
  • the bearing holding member 3D is an annular member, it is easy to manufacture. Therefore, it is possible to increase the coaxiality between the rotor 2 and the stator 5 and reduce vibration and noise while reducing the manufacturing cost.
  • grease G may be provided around the bearing 13 as described in the modified example of the first embodiment.
  • the bearing facing portion 33 may be composed of a plurality of protruding portions 38.
  • the bearing holding member 3D may be provided with the contact portion 36 that comes into contact with the stator assembly.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a rotor 2A of a modified example.
  • the rotor 2 of the first embodiment described above was a concave pole type having a magnet magnetic pole and a virtual magnetic pole.
  • the rotor 2A of the modified example is a non-consequential pole type in which all magnetic poles are composed of magnet magnetic poles.
  • the rotor 2A has a rotor core 201 centered on the axis C1.
  • the rotor core 201 is formed by laminating a plurality of laminated elements in the axial direction and integrally fixing them by caulking, welding, adhesion, or the like.
  • the laminated element is, for example, an electromagnetic steel plate, and has a thickness of 0.1 mm to 0.7 mm.
  • the rotor core 201 has a central hole 202 at the center in the radial direction. A rotating shaft 11 is fixed to the center hole 202.
  • a plurality of magnet insertion holes 21 are formed along the outer circumference of the rotor core 20.
  • the magnet insertion holes 21 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the shape of each magnet insertion hole 21 is as described in the first embodiment.
  • Air gaps 22 are formed on both sides of the magnet insertion hole 21 in the circumferential direction.
  • the number of magnet insertion holes 21 is 10 here, but is not limited to 10.
  • a magnet 23 is inserted into each magnet insertion hole 21.
  • the magnet 23 has a flat plate shape, and the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction is rectangular.
  • the material and shape of the magnet 23 are as described in the first embodiment.
  • the magnets 23 adjacent to each other in the circumferential direction are arranged so that the magnetic poles opposite to each other face the outer peripheral side of the rotor core 201. Therefore, all the magnetic poles of the rotor 2 are formed by the magnet 23.
  • the rotor 2A has 10 magnets 23, and the number of magnetic poles of the rotor 2A is 10.
  • the non-consequential pole type rotor 2A has a larger number of magnets 23 than the concave pole type rotor 2, but has the advantage that vibration and noise are less likely to occur.
  • the electric motor of the modified example has the same configuration as the electric motor 1 of the first embodiment except that the rotor 2A is a non-consequential pole type. Further, the non-consistent pole type rotor 2A of the modified example may be applied to the electric motors of the second to fifth embodiments.
  • the coaxiality between the rotor 2A and the stator 5 is improved by having the bearing holding member 3 of each embodiment, and the vibration And noise can be reduced.
  • FIG. 17A is a diagram showing a configuration of an air conditioner 500 to which the electric motor 1 of the first embodiment is applied.
  • the air conditioner 500 includes an outdoor unit 501, an indoor unit 502, and a refrigerant pipe 503 connecting them.
  • the outdoor unit 501 includes, for example, an outdoor blower 510 that is a propeller fan
  • the indoor unit 502 includes, for example, an indoor blower 520 that is a cross-flow fan.
  • the outdoor blower 510 has an impeller 505 and an electric motor 1A for driving the impeller 505.
  • the indoor blower 520 has an impeller 521 and an electric motor 1B for driving the impeller 521. Both the electric motors 1A and 1B are composed of the electric motor 1 described in the first embodiment.
  • FIG. 17A also shows a compressor 504 that compresses the refrigerant.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view of the outdoor unit 501.
  • the electric motor 1A is supported by a frame 509 arranged in the housing 508 of the outdoor unit 501.
  • An impeller 505 is attached to the rotating shaft 11 of the electric motor 1 via a hub 506.
  • the impeller 505 is rotated by the rotation of the rotor 2 of the electric motor 1A to blow air to the outside.
  • heat is released when the refrigerant compressed by the compressor 504 is condensed by the condenser, and this heat is released to the outside by the blower of the outdoor blower 510.
  • the impeller 521 is rotated by the rotation of the rotor 2 of the electric motor 1B to blow air into the room.
  • the heat of the air is taken when the refrigerant evaporates in the evaporator, and the air is blown into the room by the blower of the indoor blower 520.
  • Vibration and noise are reduced in the electric motor 1 of the above-described first embodiment. Therefore, by configuring the electric motors 1A and 1B with the electric motor 1 of the first embodiment, the quietness of the air conditioner 500 can be improved.
  • the electric motors 1A and 1B are both configured by the electric motor 1 of the first embodiment here, at least one of the electric motors 1A and 1B may be configured by the electric motor 1. Further, as the electric motors 1A and 1B, any of the electric motors of the second to fifth embodiments may be used.
  • the electric motor 1 described in each embodiment can be mounted on an electric device other than the blower of the air conditioner.

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Abstract

電動機は、回転シャフトと、回転シャフトに対して固定された回転子コアと、回転子コアに取り付けられたマグネットと、回転シャフトに取り付けられた軸受とを有する回転子を備える。マグネットは第１の磁極を構成し、回転子コアの一部は第２の磁極を構成する。電動機は、また、回転子を、回転シャフトの中心軸線を中心とする径方向の外側から囲む環状の固定子と、軸受を保持する軸受保持部材と、軸受保持部材と固定子とを覆う樹脂部とを備える。

Description

電動機、送風機、空気調和装置および電動機の製造方法
　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。
　従来より、固定子をモールド樹脂で覆った電動機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１７／１８３１６２号（図１参照）
　近年、電動機の高出力化に伴い、電動機の振動および騒音の低減が課題となっている。
　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、電動機の振動および騒音を低減することを目的とする。
　本発明の一態様による電動機は、回転シャフトと、回転シャフトに対して固定された回転子コアと、回転子コアに取り付けられたマグネットと、回転シャフトに取り付けられた軸受とを有する回転子を備える。マグネットは第１の磁極を構成し、回転子コアの一部は第２の磁極を構成する。電動機は、また、回転子を、回転シャフトの中心軸線を中心とする径方向の外側から囲む環状の固定子と、軸受を保持する軸受保持部材と、軸受保持部材と固定子とを覆う樹脂部とを備える。
　本発明によれば、軸受が軸受保持部材によって保持されると共に、軸受保持部材と固定子とが樹脂部によって覆われるため、固定子と回転子との同軸度を向上することができる。これにより、電動機の振動および騒音を低減することができる。
実施の形態１の電動機を示す部分断面図である。 実施の形態１の回転子を示す断面図である。 実施の形態１の固定子コアを示す断面図である。 実施の形態１の固定子を示す平面図（Ａ）および側面図（Ｂ）である。 実施の形態１の電動機の一部を拡大して示す断面図である。 実施の形態１の軸受保持部材を示す正面図（Ａ）、断面図（Ｂ）および背面図（Ｃ）である。 実施の形態１のモールド固定子を開口部側から見た図である。 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。 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。 変形例の軸受保持部材の一部を拡大して示す図である。 実施の形態２の電動機の一部を拡大して示す断面図である。 実施の形態２のモールド固定子を開口部側から見た図である。 実施の形態３の電動機の一部を拡大して示す断面図（Ａ）および当接部を示す斜視図（Ｂ）である。 実施の形態４の電動機の一部を拡大して示す断面図である。 実施の形態５の電動機の一部を拡大して示す断面図（Ａ）および軸受保持部材を示す斜視図（Ｂ）である。 変形例の回転子を示す断面図である。 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。
　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．
＜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。
　電動機１は、回転シャフト１１を有する回転子２と、モールド固定子４とを有する。回転シャフト１１は、回転子２の回転軸である。モールド固定子４は、回転子２を囲む環状の固定子５と、回路基板６と、軸受保持部材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。
　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３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。
　回転シャフト１１は、モールド固定子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１７（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。
＜回転子２の構成＞
　図２は、回転子２を示す断面図である。図２に示すように、回転子２は、回転シャフト１１と、回転シャフト１１に対して固定された回転子コア２０と、回転子コア２０に埋め込まれた複数のマグネット２３と、回転シャフト１１と回転子コア２０との間に設けられた樹脂部２５とを有する。マグネット２３の数は、ここでは５である。マグネット２３は、メインマグネットとも称する。
　回転子コア２０は、軸線Ｃ１を中心とする環状の部材である。回転子コア２０の内周は、回転シャフト１１に距離を開けて対向している。回転子コア２０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。
　回転子コア２０は、周方向に複数の磁石挿入孔２１を有する。磁石挿入孔２１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２１の数は、ここでは５である。磁石挿入孔２１は、回転子コア２０の外周に沿って形成され、回転子コア２０を軸方向に貫通している。
　各磁石挿入孔２１には、マグネット２３が挿入されている。マグネット２３は、サマリウム（Ｓｍ）、鉄（Ｆｅ）および窒素（Ｎ）を含む希土類磁石である。マグネット２３は、また、ネオジウム（Ｎｄ）、鉄およびホウ素（Ｂ）を含む希土類磁石であってもよい。これらの希土類磁石は、磁力が大きいという特徴がある。マグネット２３は、ここでは平板状であり、軸方向に直交する断面形状は矩形状である。但し、マグネット２３の形状は、このような形状には限定されず、任意である。
　５つのマグネット２３は、互いに同一の磁極が回転子コア２０の外周側を向くように配置されている。回転子コア２０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。
　そのため、回転子２には、５つの第１の磁極Ｐ１と、５つの第２の磁極Ｐ２とが周方向に交互に配列される。第１の磁極Ｐ１はマグネット２３で構成され、第２の磁極Ｐ２は回転子コア２０で構成される。第１の磁極Ｐ１は磁石磁極とも称され、第２の磁極Ｐ２は疑似磁極とも称される。このような回転子２は、コンシクエントポール型の回転子と称される。
　以下では、単に「磁極」という場合、第１の磁極Ｐ１と第２の磁極Ｐ２の両方を含むものとする。回転子２の極数は、１０である。回転子２の磁極Ｐ１，Ｐ２は、極ピッチを３６度（３６０度／１０）として、周方向に等角度間隔に配置される。第１の磁極Ｐ１と第２の磁極Ｐ２との間は、極間Ｍとなる。
　回転子コア２０の外周は、軸方向に直交する断面において、いわゆる花丸形状を有する。言い換えると、回転子コア２０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で外径が最小となり、極中心から極間Ｍまでが弧状となる。回転子コア２０の外周は、花丸形状に限らず、円形状であってもよい。回転子コア２０の内周は、軸方向に直交する断面において、円形状を有する。
　コンシクエントポール型の回転子２では、同じ極数の非コンシクエントポール型の回転子と比較して、マグネット２３の数を半分にすることができる。高価なマグネット２３の数が少ないため、回転子２の製造コストが低減される。
　ここでは回転子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２１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２１に２つ以上のマグネット２３を配置してもよい。
　磁石挿入孔２１は、その周方向中心すなわち極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。また、磁石挿入孔２１の周方向両側には、隣り合う磁極間でも漏れ磁束を抑制するための空隙部（フラックスバリア）２２が形成されている。なお、磁石挿入孔２１は、周方向中心が軸線Ｃ１側に突出するＶ字形状を有していてもよい。
　回転シャフト１１と回転子コア２０との間には、樹脂部２５が設けられている。樹脂部２５は、回転シャフト１１と回転子コア２０とを互いに離間させた状態で保持するものである。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の外周に固定される環状の内環部２６と、回転子コア２０の内周に固定される環状の外環部２８と、内環部２６と外環部２８とを連結する複数のリブ２７とを備えている。リブ２７は、軸線Ｃ１を中心として周方向に等間隔に配置されている。リブ２７の数は、例えば極数の半分であり、ここでは５である。
　樹脂部２５の内環部２６の内側には、回転シャフト１１が嵌合している。リブ２７は、周方向に等間隔で配置され、内環部２６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２７間には、空洞部２９が形成される。ここでは、リブ２７の数が極数の半分であり、リブ２７の周方向位置が第２の磁極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。
　図１に示すように、軸方向に回転子コア２０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は、回転子２と同数の磁極を有する。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、これにより回転子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。
　なお、回転子２は、上記のように回転子コア２０と回転シャフト１１とが樹脂部２５で連結された構成には限定されない。回転子２は、例えば、回転子コア２０に中心孔を形成し、この中心孔に回転シャフト１１を嵌合させてもよい。
＜モールド固定子４の構成＞
　モールド固定子４は、上記の通り、固定子５とモールド樹脂部４０とを有する。固定子５は、回転子２を径方向外側から囲んでいる。固定子５は、固定子コア５０と、固定子コア５０に設けられた絶縁部５２と、絶縁部５２を介して固定子コア５０に巻き付けられたコイル５３とを有する。
　モールド樹脂部４０は、バルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）等の熱硬化性樹脂で構成されることが望ましい。但し、ＰＢＴ、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の熱可塑性樹脂で構成してもよい。モールド樹脂部４０は、その外周に、取り付け脚４５を有する。取り付け脚４５は、電動機１を空気調和装置のフレーム等に取り付けるために設けられる。
　モールド樹脂部４０は、径方向中央部に、回転子２が収容される回転子収容部４１を有する。回転子収容部４１の負荷側には、開口部４２が形成されている。回転子２は、開口部４２から回転子収容部４１に挿入される。
　モールド樹脂部４０の負荷側の端面には、開口部４２の周縁に沿って段差部４３が形成されている。段差部４３には、ブラケット１５が取り付けられている。ブラケット１５は、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板等の金属で構成されている。ブラケット１５には、回転シャフト１１を支持する一方の軸受１２が保持される。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の開口部４２と反対の側、すなわち反負荷側には、もう一方の軸受１３を保持する軸受保持部材３が設けられている。軸受保持部材３の構成については、後述する。
　図３は、固定子コア５０を示す平面図である。固定子コア５０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。
　固定子コア５０は、軸線Ｃ１を中心とする周方向に環状に延在するヨーク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の径方向内側のティース先端部５１ｃは、回転子２（図１）の外周に対向する。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。
　固定子コア５０は、ティース５１ｂ毎の複数のコア部分５１が連結された構成を有する。コア部分５１は、ヨーク５１ａに形成された分割面部５１ｄで分割されている。分割面部５１ｄは、ヨーク５１ａの内周から径方向外側に延在する。分割面部５１ｄの終端とヨーク５１ａの外周との間には、塑性変形可能な薄肉部である薄肉連結部５１ｅが形成される。
　薄肉連結部５１ｅは、周方向に隣り合うコア部分５１を連結する連結部である。すなわち、固定子コア５０は、複数のコア部分５１を薄肉連結部５１ｅで周方向に連結した構成を有する。固定子コア５０は、薄肉連結部５１ｅの塑性変形により、帯状に広げることができる。
　固定子コア５０を帯状に広げた状態で、ティース５１ｂへのコイル５３の巻き付けを行うことができる。コイル５３の巻き付け後、帯状の固定子コア５０を環状に曲げて、端部Ｗ同士を溶接する。なお、隣り合うコア部分５１を連結する連結部は、薄肉連結部５１ｅに限らず、例えばカシメ部であってもよい。
　図４（Ａ）は、固定子５を示す平面図である。図４（Ｂ）は、固定子５を示す側面図である。図４（Ａ）では、固定子５の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構成されている。絶縁部５２は、熱可塑性樹脂を固定子コア５０と一体成形するか、あるいは熱可塑性樹脂の成形体を固定子コア５０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。回路基板６の取付け穴に挿通された突起５６の先端を熱溶着することで、回路基板６が固定子５に固定される。固定子５と回路基板６とを合わせて、固定子組立体と称する。
　図１に戻り、固定子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。
＜軸受保持部材３の構成＞
　次に、軸受保持部材３について説明する。図５は、電動機１の一部を拡大して示す図である。図５に示すように、軸受１３は、転がり軸受であり、外輪１３ａと、内輪１３ｂと、転動体１３ｃとを有する。軸受１３の内輪１３ｂは、締り嵌めにより、回転シャフト１１に取り付けられている。軸受１３の外輪１３ａは、隙間嵌めにより、軸受保持部材３に取り付けられている。
　軸受保持部材３は、金属で構成される。より具体的には、軸受保持部材３は、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板で構成される。溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板は、プレス加工が可能であるため加工性がよく、高い寸法精度を得やすい上、ＢＭＣ、ＰＢＴ等の一般的な樹脂と比較して熱伝導率が高い。
　軸受保持部材３は、また、ＡＤＣ１２（ＪＩＳ　Ｈ５３０２）などのアルミニウム合金で構成してもよい。ＡＤＣ１２などのアルミニウム合金は、ダイカストによる加工が可能であるため、押し出し成形等による場合と比較して形状の自由度が高い。そのため、軸受保持部材３を形成するための工程数を少なくすることができ、電動機１の製造コストを低減することができる。また、ＡＤＣ１２などのアルミニウム合金は、ＢＭＣ、ＰＢＴ等の一般的な樹脂と比較して、熱伝導率が高い。
　軸受保持部材３は、モールド固定子４において、軸受１２，１３を含む回転子２が収容される回転子収容部４１を、軸方向の一方の側（より具体的には、反負荷側）から覆うように設けられている。
　軸受保持部材３は、軸受１３の径方向外側に位置するフランジ部３１と、フランジ部３１の径方向内側に位置する板状部３２とを有する。板状部３２は、軸方向において、フランジ部３１の一方の側、より具体的には固定子５から離れる側に突出している。
　フランジ部３１の内周側には、軸受１３の外輪１３ａの外周面に径方向に対向する軸受対向部３３が形成されている。軸受対向部３３は、軸線Ｃ１を中心とする円筒状の内周面を有する。軸受１３の外輪１３ａは、隙間嵌めによって軸受対向部３３の内側に取り付けられる。
　板状部３２の固定子５側には、軸受１３の外輪１３ａの端面に軸方向に当接する軸受当接部３４が形成されている。軸受当接部３４は、ここでは、軸線Ｃ１に直交する平坦な当接面である。
　軸受当接部３４の径方向内側に離接して、軸受１３の内輪１３ｂおよび回転シャフト１１の端面から軸方向に離間した離間部３５が形成されている。すなわち、軸受保持部材３は、軸受１３の外輪１３ａには当接するが、軸受１３の内輪１３ｂおよび回転シャフト１１には当接しない。これにより、軸受１３の転動体１３ｃを通過する電流の発生を抑制している。
　図６（Ａ）は、軸受保持部材３を固定子５側から見た正面図である。図６（Ｂ）は、軸受保持部材３の断面図である。図６（Ｃ）は、軸受保持部材３を固定子５と反対側から見た背面図である。
　図６（Ａ）に示すように、軸受保持部材３のフランジ部３１は、軸線Ｃ１を中心とする円環状に形成されている。フランジ部３１は、図６（Ｂ）に示すように、固定子５側の第１の面３１ａと、その反対側の第２の面３１ｂとを有する。
　板状部３２は、軸受保持部材３の径方向中央に位置し、フランジ部３１の第２の面３１ｂから軸方向に突出している。板状部３２は、図６（Ｃ）に示すように、軸線Ｃ１を中心とする円板状に形成されている。
　図６（Ｂ）に示すように、軸受保持部材３の径方向中央部には、軸受１３（図５）を収容する空洞部３９が形成されている。空洞部３９は、軸受対向部３３によって外周が規定される。フランジ部３１の軸受対向部３３は、上記の通り、軸線Ｃ１を中心とする円筒状の内周面を有する。
　空洞部３９の軸方向の一端には、上記の軸受当接部３４および離間部３５が位置する。軸受当接部３４は、ここでは軸線Ｃ１に直交する平坦面を有するが、このような形状に限らず、軸受１３の外輪１３ａ（図５）の端面に軸方向に当接する部分であればよい。
　離間部３５は、ここでは軸線Ｃ１に直交する平坦面を有するが、このような形状に限らず、軸受１３の内輪１３ｂおよび回転シャフト１１（図５）から軸方向に離間していればよい。
　図７は、モールド固定子４を開口部４２側から見た図である。モールド固定子４を開口部４２側から見ると、回転子収容部４１の径方向中心に、軸受対向部３３と軸受当接部３４と離間部３５が見える。
　なお、モールド樹脂部４０の外周には、取り付け脚４５が形成されている。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。取り付け脚４５には、空気調和装置のフレーム等に電動機１を固定するネジを挿通する穴部４６が形成されている。
＜電動機１の製造方法＞
　次に、電動機１の製造方法について説明する。図８は、電動機１の製造工程で用いる金型１００を示す断面図である。金型１００は、開閉可能な上金型１０１と下金型１０２とを備え、両者の間にキャビティ１０４が形成される。上金型１０１には、軸受保持部材３を収容する放熱部材収容部１０３が形成されている。
　下金型１０２は、キャビティ１０４内に中芯１０５を有する。中芯１０５は、キャビティ１０４の底部から軸方向に突出している。中芯１０５は、回転子コア２０（図１）に対応する外形を有するコア形状部１０６と、軸受１３に対応する外形を有する軸受形状部１０７とを有する。
　中芯１０５の下端部には、中芯１０５よりも径方向外側に張り出した大径部１０８が形成されている。大径部１０８は、モールド固定子４の開口部４２（図１）に対応する部分である。
　下金型１０２には、また、キャビティ１０４に樹脂を注入する流路であるゲート１１０が形成されている。キャビティ１０４の外周部には、軸方向に延在するピン１０９が形成されている。ピン１０９は、モールド樹脂部４０の穴部４６を形成するためのものである。
　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。電動機１の製造工程では、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、固定子コア５０を形成する（ステップＳ１０１）。
　次に、固定子コア５０に絶縁部５２を取り付けるかまたは一体成形し、固定子コア５０に絶縁部５２を介してコイル５３を巻き付ける（ステップＳ１０２）。これにより、固定子５が形成される。
　そして、固定子５上に回路基板６を取り付ける（ステップＳ１０３）。このとき、固定子５の絶縁部５２の突起５６（図４（Ｂ））を、回路基板６の取付け穴に挿通し、突起５６の先端を熱溶着することにより、回路基板６を固定子５に固定する。これにより、固定子５と回路基板６とを含む固定子組立体が完成する。
　次に、金型１００の上金型１０１を上方に移動させてキャビティ１０４を開放し、固定子組立体をキャビティ１０４内に設置する（ステップＳ１０４）。固定子５は、図８に示すように、金型１００の中芯１０５の周囲に装着される。
　次に、金型１００の中芯１０５上に、軸受保持部材３を取り付ける（ステップＳ１０５）。軸受保持部材３は、中芯１０５の軸受形状部１０７によって支持される。
　次に、上金型１０１を下方に移動してキャビティ１０４を閉じ、モールド成形を行う（ステップＳ１０６）。すなわち、溶融状態のモールド樹脂をゲート１１０からキャビティ１０４に注入する。キャビティ１０４に注入されたモールド樹脂は、固定子５および回路基板６を覆い、さらに軸受保持部材３の外周側を覆う。
　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１０４にモールド樹脂を注入したのち、金型１００を加熱することにより、キャビティ１０４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、固定子５および回路基板６をモールド樹脂部４０で覆ったモールド固定子４が形成される。
　ステップＳ１０１～Ｓ１０６とは別に、回転子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回転子コア２０を形成し、磁石挿入孔２１にマグネット２３を挿入する。さらに、回転シャフト１１、回転子コア２０、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。その後、回転シャフト１１に軸受１２，１３を取り付けることにより、回転子２が形成される。
　その後、回転子２をモールド固定子４の開口部４２から回転子収容部４１に挿入し、ブラケット１５を開口部４２の周縁の段差部４３に嵌合させる（ステップＳ１０７）。これにより、軸受１３が軸受保持部材３に取り付けられ、軸受１２がブラケット１５に取り付けられる。さらに、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。
＜作用＞
　図５に示したように、軸受１３は軸受保持部材３によって保持され、この軸受保持部材３と固定子５とはモールド樹脂部４０によって一体的に保持されている。そのため、上述したアルミニウム合金等により軸受保持部材３を高い寸法精度で形成することにより、固定子５と回転子２との同軸度を向上することができる。その結果、電動機１の振動および騒音を低減することができる。
　特に、コンシクエントポール型の回転子２を有する電動機１では、磁石磁極である第１の磁極Ｐ１と仮想磁極である第２の磁極Ｐ２とでインダクタンスが異なり、このインダクタンスのアンバランスに起因して振動および騒音が大きくなる傾向がある。実施の形態１では、固定子５と回転子２との同軸度の向上により、コンシクエントポール型の回転子２を有する電動機１における振動および騒音を効果的に低減することができる。
　また、もう一方の軸受１２は金属製のブラケット１５（図１）によって保持され、ブラケット１５はモールド樹脂部４０の段差部４３に嵌合する。ブラケット１５および軸受保持部材３が、固定子５と共に、モールド樹脂部４０によって一体的に保持されるため、固定子５と回転子２との同軸度をさらに向上し、電動機１の振動および騒音の低減効果を高めることができる。
　また、軸受保持部材３の軸受当接部３４は、軸受１３の外輪１３ａに当接するが、離間部３５は、軸受１３の内輪１３ｂおよび回転シャフト１１に当接しない。そのため、軸受１３の転動体１３ｃを通過する電流を抑制することができる。これにより、転動体１３ｃの表面および外輪１３ａおよび内輪１３ｂの各軌道面に、電食と呼ばれる損傷が生じることを抑制することができる。
　また、軸受保持部材３が、固定子５および回路基板６と共にモールド樹脂部４０によって覆われ、さらに、軸受保持部材３の一部がモールド樹脂部４０の外部に露出しているため、固定子５のコイル５３および回路基板６で発生した熱を軸受保持部材３から効率よく外部に放熱することができる。
＜実施の形態の効果＞
　以上説明したように、実施の形態１の電動機１は、回転子２と、固定子５と、回転子２の軸受１３を保持する軸受保持部材３と、軸受保持部材３と固定子５とを覆う樹脂部としてのモールド樹脂部４０とを備える。そのため、固定子５と回転子２との同軸度を向上することができ、これにより電動機１の振動および騒音を低減することができる。
　また、軸受保持部材３が軸受１３に径方向に対向する軸受対向部３３を有するため、軸受１３を軸受対向部３３で保持することができる。
　また、軸受対向部３３が円筒面を有するため、軸受１３を例えば隙間嵌めによって軸受対向部３３に取り付けることができ、軸受１３を安定した状態で保持することができる。
　また、軸受保持部材３が軸受１３に軸方向に当接する軸受当接部３４を有するため、軸受１３と軸受当接部３４との当接により、軸受保持部材３を軸方向に位置決めすることができる。
　また、軸受保持部材３の軸受当接部３４が軸受１３の外輪１３ａに当接し、離間部３５が軸受１３の内輪１３ｂおよび回転シャフト１１に当接しないため、軸受１３の転動体１３ｃを通過する電流を抑制することができ、電食の発生を抑制することができる。
　また、軸受保持部材３が、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板で構成されている場合には、プレス加工が可能であるため、高い寸法精度を得やすい。また、ＢＭＣ、ＰＢＴ等の一般的な樹脂と比較して熱伝導率が高いため、放熱性を向上することができる。
　また、軸受保持部材３が、ＡＤＣ１２などのアルミニウム合金で構成されている場合には、ダイカストによる加工が可能であるため、押し出し成形等による場合と比較して形状の自由度が高い。そのため、軸受保持部材３を形成するための工程数を少なくすることができ、電動機１の製造コストを低減することができる。また、ＡＤＣ１２などのアルミニウム合金は、ＢＭＣ、ＰＢＴ等の一般的な樹脂と比較して熱伝導率が高いため、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ＢＭＣ等の熱硬化性樹脂で構成されているため、低圧成形が可能であり、成形圧力による回路基板６の変形を抑制することができる。
　また、回転子２のマグネット２３がサマリウム、鉄および窒素を含む希土類磁石で構成されているため、大きな磁力が得られ、電動機１の出力を向上することができる。マグネット２３をネオジウム、鉄およびホウ素を含む希土類磁石で構成した場合にも、大きな磁力が得られ、電動機１の出力を向上することができる。
　マグネット２３が大きな磁力を発生すると、回転子２と固定子５との間に作用する径方向加振力も大きくなる。しかしながら、軸受保持部材３によって回転子２と固定子５との同軸度を向上しているため、径方向加振力に起因する振動および騒音を低減することができる。
変形例．
　図１０は、実施の形態１の変形例の軸受保持部材３の一部を拡大して示す図である。この変形例では、軸受保持部材３の軸受対向部３３と軸受１３の外輪１３ａとの隙間に、グリスＧが設けられている。グリスＧとしては、一般的な軸受用グリスを用いることができる。
　グリスＧの作用により、回転子２をモールド固定子４に取り付ける際（図９のステップＳ１０７）に、軸受１３が軸受対向部３３の内側に円滑に挿入される。また、軸受１３は、グリスＧを介して軸受対向部３３から圧力を受け、軸受対向部３３の内側で安定した状態で保持される。これにより、軸受１３の外輪１３ａが軸受保持部材３に対して回転するクリープ現象を抑制することができる。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２について説明する。図１１は、実施の形態２の電動機１の一部を拡大して示す断面図である。実施の形態２の電動機１は、軸受保持部材３Ａの構成において、実施の形態１の電動機１と相違する。
　実施の形態１の軸受保持部材３では、軸受対向部３３が円筒面を有していた（図６（Ａ）参照）。これに対し、実施の形態２の軸受保持部材３Ａは、軸受対向部３３が、周方向に間隔を開けて配置された複数の突出部３８を有する。
　図１２は、実施の形態２のモールド固定子４を開口部４２側から見た図である。なお、図１２では、モールド樹脂部４０は示されていない。軸受保持部材３Ａは、軸受１３に径方向に間隔を開けて対向する円筒状の内周面３７を有し、内周面３７上の複数箇所に突出部３８が形成されている。
　突出部３８は、内周面３７から径方向内側に突出し、その径方向内側の端面が軸受１３に対向する。突出部３８の径方向内側の端面は、軸線Ｃ１を中心とする円筒面の一部をなす。突出部３８は、周方向に等間隔に形成されている。ここでは、４つの突出部３８が周方向に９０度間隔で形成されている。但し、突出部３８の数は２つ以上であればよい。
　突出部３８は、軸受保持部材３Ａの他の部分と同一の材料で一体に形成されている。但し、突出部３８を、軸受保持部材３Ａの他の部分とは別部材として形成し、接着等により固定してもよい。軸受保持部材３Ａの材質は、実施の形態１で説明した軸受保持部材３と同様である。
　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。
　この実施の形態２では、軸受保持部材３Ａが、周方向に配置された複数の突出部３８で軸受１３に対向する。そのため、回転子２をモールド固定子４に取り付ける際（図９のステップＳ１０７）に、軸受１３を軸受保持部材３Ａに挿入し易くなる。また、突出部３８と軸受１３とが対向する面積が小さく、これらの間に作用する圧力が高いため、クリープの抑制効果を高めることができる。
　なお、この実施の形態２において、実施の形態１の変形例で説明したように、軸受１３と突出部３８との間にグリスＧを設けてもよい。
実施の形態３．
　次に、実施の形態３について説明する。図１３（Ａ）は、実施の形態３の電動機１の一部を拡大して示す断面図である。実施の形態３の電動機１は、軸受保持部材３Ｂの構成において、実施の形態１の電動機１と相違する。
　実施の形態３の軸受保持部材３Ｂは、フランジ部３１の第１の面３１ａに、回路基板６に当接する当接部３６を有する。当接部３６は、軸受保持部材３Ｂの他の部分と同一の材料で一体に形成されている。但し、当接部３６を、軸受保持部材３Ｂの他の部分とは別部材として形成し、接着等により固定してもよい。軸受保持部材３Ｂの材質は、実施の形態１で説明した軸受保持部材３と同様である。
　当接部３６は、フランジ部３１の第１の面３１ａに、図１３（Ｂ）に示すように、軸線Ｃ１を中心とする環状に形成される。但し、当接部３６が回路基板６に当接していれば、当接部３６の形状、数および配置は限定されない。
　ここでは当接部３６が回路基板６に当接しているが、当接部３６は、固定子５および回路基板６を含む固定子組立体の一部に当接すればよい。例えば、当接部３６が、固定子５の絶縁部５２に当接するようにしてもよい。
　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。
　この実施の形態３では、軸受保持部材３Ｂの当接部３６が固定子組立体の一部に当接するため、軸受保持部材３Ｂを軸方向に高精度に位置決めすることができる。これにより、電動機１の品質を向上することができる。
　また、軸受保持部材３Ｂの当接部３６が回路基板６に当接することにより、回路基板６の電子部品で発生した熱を軸受保持部材３Ｂに伝達し、電動機１の外部に効率よく放熱することができる。
　なお、この実施の形態３において、実施の形態１の変形例で説明したように、軸受１３の周囲にグリスＧを設けてもよい。また、実施の形態２で説明したように、軸受対向部３３を複数の突出部３８で構成してもよい。
実施の形態４．
　次に、実施の形態４について説明する。図１４は、実施の形態４の電動機１の一部を拡大して示す断面図である。実施の形態４の電動機１は、軸受保持部材３Ｃの構成において、実施の形態１の電動機１と相違する。
　実施の形態１の軸受保持部材３は、金属で構成されていた。これに対し、実施の形態４の軸受保持部材３Ｃは、樹脂で構成されている。
　軸受保持部材３Ｃは、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の熱可塑性樹脂で構成される。熱可塑性樹脂は射出成型が可能であるため、金属あるいはセラミックスよりも高い寸法精度を得やすく、製造コストを低減することができる。また、軸受保持部材３Ｃを、ＰＰＳのように熱伝導率の高い熱可塑性樹脂で形成することにより、放熱性を向上することができる。
　また、軸受保持部材３Ｃは、例えば、ＢＭＣ等の熱硬化性樹脂で形成してもよい。軸受保持部材３Ｃをモールド樹脂部４０と同種の材料で形成することにより、軸受保持部材３Ｃをモールド樹脂部４０との線膨張係数の差によるクラックの発生を抑制し、ヒートショックに対する耐性を向上することができる。また、軸受保持部材３Ｃを、ＢＭＣのように熱伝導率の高い熱硬化性樹脂で形成することにより、放熱性を向上することができる。
　なお、この場合、軸受保持部材３Ｃは、モールド樹脂部４０よりも強度の高い樹脂で構成することが望ましい。モールド樹脂部４０を構成するＢＭＣは、不飽和ポリエステルを主成分とし、ガラス繊維等の補強材が添加されている。軸受保持部材３Ｃは、例えば、モールド樹脂部４０を構成するＢＭＣよりも、補強材の添加量の多いＢＭＣで構成することが望ましい。軸受保持部材３Ｃの形状は、実施の形態１の軸受保持部材３と同様である。
　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。
　この実施の形態４では、軸受保持部材３Ｃを熱可塑性樹脂で形成することにより、製造コストを低減することができる。また、軸受保持部材３Ｃを熱硬化性樹脂で形成することにより、ヒートショックに対する耐性を高めることができる。また、熱伝導率の高い熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることで、放熱性を向上することができる。
　なお、この実施の形態４において、実施の形態１の変形例で説明したように、軸受１３の周囲にグリスＧを設けてもよい。また、実施の形態２で説明したように、軸受対向部３３を複数の突出部３８で構成してもよい。また、実施の形態３で説明したように、軸受保持部材３Ｃに固定子組立体に当接する当接部３６を設けてもよい。
実施の形態５．
　次に、実施の形態５について説明する。図１５（Ａ）は、実施の形態５の電動機１の一部を拡大して示す断面図である。実施の形態５の電動機１は、軸受保持部材３Ｄの構成において、実施の形態１の電動機１と相違する。
　図１５（Ｂ）は、実施の形態５の軸受保持部材３Ｄを示す斜視図である。軸受保持部材３Ｄは、軸線Ｃ１を中心とする円環状の部材である。軸受保持部材３Ｄの断面形状は、例えば四角形であるが、これに限定されるものではない。軸受保持部材３Ｄの内周面は、軸受１３の外輪１３ａに径方向に対向する軸受対向部３３を構成している。
　図１５（Ａ）に示すように、実施の形態５のモールド樹脂部４０は、軸受保持部材３Ｄを径方向外側から覆うと共に、回転子収容部４１の反負荷側を覆っている。また、モールド樹脂部４０は、軸受１３の外輪１３ａの端面に軸方向に当接する軸受当接部４０１を有する。
　軸受保持部材３Ｄは、実施の形態１の軸受保持部材３と同様、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板またはアルミニウム合金等の金属で構成されている。但し、実施の形態４の軸受保持部材３Ｃと同様、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂で構成されていてもよい。
　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。
　この実施の形態５では、軸受保持部材３Ｄが環状部材であるため、製造が簡単である。そのため、製造コストを低減しながら、回転子２と固定子５との同軸度を高め、振動および騒音を低減することができる。
　なお、この実施の形態５において、実施の形態１の変形例で説明したように、軸受１３の周囲にグリスＧを設けてもよい。また、実施の形態２で説明したように、軸受対向部３３を複数の突出部３８で構成してもよい。また、実施の形態３で説明したように、軸受保持部材３Ｄに、固定子組立体に当接する当接部３６を設けてもよい。
＜回転子の変形例＞
　次に、各実施の形態に適用可能な変形例の回転子について説明する。図１６は、変形例の回転子２Ａを示す断面図である。上述した実施の形態１の回転子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、変形例の回転子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。
　回転子２Ａは、軸線Ｃ１を中心とする回転子コア２０１を有する。回転子コア２０１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。回転子コア２０１は、径方向中心に中心孔２０２を有する。中心孔２０２には、回転シャフト１１が固定されている。
　回転子コア２０の外周に沿って、複数の磁石挿入孔２１が形成されている。磁石挿入孔２１は、周方向に等間隔に配置されている。各磁石挿入孔２１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２１の周方向両側には、空隙２２が形成されている。磁石挿入孔２１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。
　各磁石挿入孔２１には、マグネット２３が挿入されている。マグネット２３は平板状であり、軸方向に直交する断面形状は矩形状である。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。
　周方向に隣り合うマグネット２３は、互いに反対の磁極が回転子コア２０１の外周側に向くように配置されている。そのため、回転子２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、回転子２Ａが１０個のマグネット２３を有し、回転子２Ａの磁極数は１０極である。
　非コンシクエントポール型の回転子２Ａは、コンシクエントポール型の回転子２よりもマグネット２３の数は多いが、振動および騒音が発生しにくいというメリットがある。
　変形例の電動機は、回転子２Ａが非コンシクエントポール型である点を除き、実施の形態１の電動機１と同様に構成されている。また、実施の形態２～５の電動機に、変形例の非コンシクエントポール型の回転子２Ａを適用してもよい。
　このように非コンシクエントポール型の回転子２Ａを用いた電動機１においても、各実施の形態の軸受保持部材３を有することにより、回転子２Ａと固定子５との同軸度を向上し、振動および騒音を低減することができる。
＜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１が適用可能な空気調和装置について説明する。図１７（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。
　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１７（Ａ）には、冷媒を圧縮する圧縮機５０４も示されている。
　図１７（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。
　室外送風機５１０では、電動機１Ａの回転子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１７（Ａ））では、電動機１Ｂの回転子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の電動機１は、振動および騒音が低減されている。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の静音性を向上することができる。
　なお、ここでは、電動機１Ａ，１Ｂをいずれも実施の形態１の電動機１で構成したが、電動機１Ａ，１Ｂの少なくとも一方を電動機１で構成すればよい。また、電動機１Ａ，１Ｂとして、実施の形態２～５のいずれかの電動機を用いても良い。
　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。
　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　電動機、　２，２Ａ　回転子、　３　軸受保持部材、　４　モールド固定子、　５　固定子、　６　回路基板、　１１　回転シャフト、　１２，１３　軸受、　１４　キャップ、　１５　ブラケット、　２０　回転子コア、　２１　磁石挿入孔、　２３　マグネット、　２５　樹脂部、　３１　フランジ部、　３２　板状部、　３３　軸受対向面、　３４　軸受当接部、　３５　離間部、　３６　当接部、　３７　円筒面、　３８　突出部、　３９　空洞部、　４０　モールド樹脂部、　４１　回転子収容部、　４２　開口部、　５０　固定子コア、　５１　コア部分、　５１ａ　ヨーク、　５１ｂ　ティース、　５１ｄ　分割面部、　５１ｅ　薄肉連結部、　５２　絶縁部、　５３　コイル、　６１　駆動回路、　１００　金型、　１０１　上金型、　１０２　下金型、　１０３　放熱部材収容部、　１０４　キャビティ、　１１０　ゲート、　２０１　回転子コア、　２０２　中心孔、　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、　５１０　室外送風機、　５２０　室内送風機、　５２１　羽根車。

Claims (24)

  1. 　回転シャフトと、前記回転シャフトに対して固定された回転子コアと、前記回転子コアに取り付けられたマグネットと、前記回転シャフトに取り付けられた軸受とを有し、前記マグネットが第１の磁極を構成し、前記回転子コアの一部が第２の磁極を構成する回転子と、
    　前記回転子を、前記回転シャフトの中心軸線を中心とする径方向の外側から囲む環状の固定子と、
    　前記軸受を保持する軸受保持部材と、
    　前記軸受保持部材と前記固定子とを覆う樹脂部と
    　を備えた電動機。
  2. 　前記軸受保持部材は、前記軸受に前記径方向に対向する軸受対向部を有する
    　請求項１に記載の電動機。
  3. 　前記軸受と前記軸受対向部との間に、グリスを有する
    　請求項２に記載の電動機。
  4. 　前記軸受対向部は、前記中心軸線を中心とする周方向に延在する円筒状の対向面を有する
    　請求項２または３に記載の電動機。
  5. 　前記軸受保持部材は、前記軸受対向部を含む、複数の軸受対向部を有する
    　請求項２から４までの何れか１項に記載の電動機。
  6. 　前記複数の軸受対向部は、前記回転シャフトの中心軸線を中心とする周方向に等間隔に配置されている
    　請求項５に記載の電動機。
  7. 　前記軸受保持部材は、前記軸受を前記径方向の外側から囲む円筒面を有し、
    　前記複数の軸受対向部は、前記円筒面から前記軸受に向けて突出している
    　請求項５または６に記載の電動機。
  8. 　前記固定子と、前記固定子に取り付けられた回路基板とにより、固定子組立体が構成され、
    　前記軸受保持部材は、前記固定子組立体に当接する当接部を有する
    　請求項１から７までの何れか１項に記載の電動機。
  9. 　前記当接部は、前記回路基板に当接する
    　請求項８に記載の電動機。
  10. 　前記軸受保持部材は、前記回転シャフトの軸方向において前記軸受に当接する軸受当接部を有する
    　請求項１から９までの何れか１項に記載の電動機。
  11. 　前記軸受当接部は、前記軸受の外輪に当接し、
    　前記軸受保持部材は、前記軸受当接部の前記径方向の内側に、前記軸受の内輪および前記回転シャフトから離間した離間部を有する
    　請求項１０に記載の電動機。
  12. 　前記軸受保持部材は、前記軸受を前記径方向の外側から囲む環状の部材である
    　請求項１から１０までの何れか１項に記載の電動機。
  13. 　前記軸受保持部材は、金属で構成されている
    　請求項１から１２までの何れか１項に記載の電動機。
  14. 　前記軸受保持部材は、溶融亜鉛－アルミニウム－マグネシウム合金めっき鋼板で構成されている
    　請求項１３に記載の電動機。
  15. 　前記軸受保持部材は、アルミニウム合金で構成されている
    　請求項１３に記載の電動機。
  16. 　前記軸受保持部材は、樹脂で構成されている
    　請求項１から１２までの何れか１項に記載の電動機。
  17. 　前記軸受保持部材は、熱可塑性樹脂で構成されている
    　請求項１６に記載の電動機。
  18. 　前記軸受保持部材は、熱硬化性樹脂で構成されている
    　請求項１６に記載の電動機。
  19. 　前記樹脂部は、熱硬化性樹脂で構成されている
    　請求項１から１８までの何れか１項に記載の電動機。
  20. 　前記マグネットは、サマリウム、鉄および窒素を含有する希土類磁石で構成されている
    　請求項１から１９までの何れか１項に記載の電動機。
  21. 　前記マグネットは、ネオジウム、鉄およびホウ素を含有する希土類磁石で構成されている
    　請求項１から１９までの何れか１項に記載の電動機。
  22. 　請求項１から２１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。
  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に記載の前記送風機を有する
    　空気調和装置。
  24. 　環状の固定子を用意する工程と、
    　前記固定子と軸受保持部材とを、樹脂により一体に成形する工程と、
    　回転シャフトを有する回転子を、前記回転シャフトの中心軸線を中心とする径方向において前記固定子の内側に挿入する工程と、
    　を有し、
    　前記回転子は、前記回転シャフトに対して固定された回転子コアと、前記回転子コアに取り付けられたマグネットと、前記回転シャフトに取り付けられた軸受とを有し、前記マグネットが第１の磁極を構成し、前記回転子コアの一部が第２の磁極を構成し、
    　前記回転子を挿入する工程では、前記軸受を前記軸受保持部材の前記径方向の内側に挿入する
    　電動機の製造方法。
     
     
     
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