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WO2025088786A1 - モータ、送風機および空気調和装置 - Google Patents

モータ、送風機および空気調和装置 Download PDF

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Publication number
WO2025088786A1
WO2025088786A1 PCT/JP2023/038882 JP2023038882W WO2025088786A1 WO 2025088786 A1 WO2025088786 A1 WO 2025088786A1 JP 2023038882 W JP2023038882 W JP 2023038882W WO 2025088786 A1 WO2025088786 A1 WO 2025088786A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
ferrite
coil
bonded magnet
motor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2023/038882
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴也 下川
隆徳 渡邉
直己 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to PCT/JP2023/038882 priority Critical patent/WO2025088786A1/ja
Publication of WO2025088786A1 publication Critical patent/WO2025088786A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2726—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of a single magnet or two or more axially juxtaposed single magnets
    • H02K1/2733—Annular magnets

Definitions

  • This disclosure relates to motors, blowers and air conditioners.
  • motors have been known that include a stator having a stator core and a coil, and a rotor having a permanent magnet.
  • a motor has been proposed in which the coil is made of aluminum wire and the permanent magnet is a ferrite bonded magnet (see, for example, Patent Document 1).
  • aluminum wire has a higher electrical resistance than copper wire.
  • ferrite bonded magnets have a smaller magnetic force than rare earth bonded magnets or sintered ferrite magnets, so more current needs to be passed through the coil. As a result, the amount of heat generated by the coil increases, and the motor temperature is likely to rise.
  • a rise in motor temperature can lead to deformation or melting of the resin contained in the ferrite bond magnet or the insulating parts between the stator core and the coil. For this reason, there is a demand for improving the heat dissipation of motors.
  • This disclosure has been made to solve the above problems, and aims to improve the heat dissipation of motors.
  • the motor disclosed herein has a rotor having a shaft and a ferrite bonded magnet fixed to the shaft, a stator core facing the rotor in the radial direction centered on the shaft, and a stator including a coil made of aluminum wire wound around the stator core.
  • the coil has two coil ends on both end surfaces of the stator core in the axial direction of the shaft.
  • the distance Lc between the two axially most distant points of the two coil ends and the axial length Lm of the ferrite bonded magnet satisfy Lc ⁇ Lm.
  • heat generated in the coil can be efficiently transferred from the coil end to the ferrite bond magnet and dissipated through the shaft, improving the heat dissipation performance of the motor.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a motor according to a first embodiment of the present invention
  • 1 is a cross-sectional view showing a motor according to a first embodiment of the present invention
  • 2 is a schematic diagram showing a tooth, an insulating portion, and a coil according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a portion of the motor according to the first embodiment.
  • FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a mold for molding the ferrite bonded magnet of the first embodiment. 2 is a schematic diagram showing a heat dissipation path in the motor of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a motor according to a second embodiment.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a motor according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing a motor according to a fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a vertical cross-sectional view showing another configuration example of the motor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a blower according to a fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing an air conditioning apparatus according to a sixth embodiment.
  • Fig. 1 is a vertical cross-sectional view showing a motor 1 according to embodiment 1.
  • the motor 1 is a synchronous motor, and is used, for example, in a blower of an air conditioning device 100 (Fig. 13).
  • the direction of the central axis Ax is referred to as the "axial direction”.
  • the radial direction centered on the central axis Ax is referred to as the "radial direction”.
  • the circumferential direction centered on the central axis Ax is referred to as the "circumferential direction”.
  • a cross-sectional view in a plane perpendicular to the central axis Ax is referred to as a "transverse cross-sectional view”
  • a cross-sectional view in a plane parallel to the central axis Ax is referred to as a "longitudinal cross-sectional view”.
  • the shaft 20 protrudes from the molded stator 4 to one side in the axial direction.
  • an impeller 81 ( Figure 12) of a blower is attached to the protruding portion of the shaft 20. Therefore, the side from which the shaft 20 protrudes is called the "load side,” and the opposite side is called the "anti-load side.”
  • the molded stator 4 includes the stator 3 and the molded resin portion 35.
  • the molded resin portion 35 is made of a thermosetting resin such as an unsaturated polyester resin or an epoxy resin.
  • the unsaturated polyester resin is, for example, a bulk molding compound (BMC).
  • the molded resin part 35 is an outer casing member that covers the radial outside and anti-load side of the stator 3.
  • the molded resin part 35 has an opening 35a on the load side and a bottom 35b on the anti-load side.
  • the rotor 2 is inserted into the inside of the stator 3 through the opening 35a.
  • the molded resin part 35 has an annular step part 35e formed to surround the opening 35a.
  • a metal bracket 13 that supports the load-side bearing 11 is attached to the step 35e of the molded resin part 35.
  • the bracket 13 is an annular member centered on the central axis Ax.
  • the bracket 13 has a bearing holding part 13a, which is a recess that holds the bearing 11, in its radial center.
  • the bottom 35b of the molded resin part 35 is formed to cover the anti-load side of the stator 3.
  • the bottom 35b is formed with a bearing retaining part 35c, which is a recess that accommodates the bearing 12.
  • the outer member that covers the stator 3 is not limited to the molded resin part 35, but may be, for example, a metal shell.
  • the shell is, for example, a cylindrical member whose main component is Fe (iron), and the stator 3 is fixed inside the shell by shrink fitting or the like.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the rotor 2 and the stator 3.
  • the molded resin portion 35 is omitted in FIG. 2.
  • the stator 3 has a stator core 30 and a coil 32 wound around the stator core 30.
  • the stator core 30 has a laminated body in which multiple magnetic laminated elements are stacked in the axial direction.
  • the laminated elements are thin plates whose main component is Fe, and more specifically, electromagnetic steel sheets.
  • the plate thickness of the laminated elements is, for example, 0.2 mm to 0.5 mm.
  • a processed block whose main component is Fe may be used.
  • the stator core 30 has an annular yoke 30a and a number of teeth 30b extending radially inward from the yoke 30a.
  • the number of teeth 30b is nine here, but is not limited to this.
  • the teeth 30b have an extension portion 30c that extends radially inward from the yoke 30a, and a tooth tip portion 30d formed at the tip of the extension portion 30c.
  • the tooth tip portion 30d faces the outer peripheral surface of the rotor 2 in the radial direction.
  • a slot S is formed between adjacent teeth 30b in the circumferential direction.
  • the coil 32 is wound around the teeth 30b via the insulating portion 31 and is housed in the slot S.
  • the insulating portion 31 is made of insulating resin such as PBT (polybutylene terephthalate), PPS (polyphenylene sulfide), liquid crystal polymer (LCP), PET (polyethylene terephthalate), etc.
  • An insulating film may also be provided to cover the inner surface of the slot S.
  • the insulating portion 31 has a body portion 31b formed to surround the extension portion 30c (FIG. 2) of the tooth 30b, a wall portion 31a formed on the radial outside of the body portion 31b, and a wall portion 31c formed on the radial inside of the body portion 31b. Both of the walls 31a and 31c protrude in the axial direction from the stator core 30. The amount of protrusion of the wall portion 31a is greater than the amount of protrusion of the wall portion 31c.
  • the coil 32 is wound around the teeth 30b via the insulating portion 31. More specifically, the coil 32 is wound around the extension portion 30c of the teeth 30b via the body portion 31b of the insulating portion 31. The coil 32 is guided from both radial sides by the walls 31a and 31c of the insulating portion 31.
  • the coil 32 is made of aluminum wire.
  • the aluminum wire is made of an aluminum conductor covered with an insulating coating.
  • the coil 32 is wound by concentrated winding or distributed winding.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of two teeth 30b, insulating portion 31, and coil 32, taken along a plane perpendicular to the direction in which teeth 30b extend.
  • body portion 31b of insulating portion 31 is provided to surround extension portion 30c of teeth 30b.
  • the coil 32 has coil ends 32a located on the axial end faces of the stator core 30 (more specifically, the axial end faces of the teeth 30b) and coil sides 32b housed in slots S between adjacent teeth 30b. Note that while FIG. 3 shows an example in which the coil 32 is wound around the teeth 30b using concentrated winding, the winding method may also be distributed winding.
  • the rotor 2 has a shaft 20, a ferrite bond magnet 21 surrounding the shaft 20 from the outside in the radial direction, and a resin portion 22 provided between them as a connecting portion.
  • the shaft 20 is made of a metal such as carbon steel for mechanical construction (S45C).
  • the shaft 20 has, for example, a circular cross section.
  • the shaft 20 is rotatably supported by the bearings 11 and 12 described above.
  • the ferrite bonded magnet 21 is formed in a ring shape centered on the central axis Ax.
  • the outer periphery 21a of the ferrite bonded magnet 21 forms the outer periphery of the rotor 2.
  • the ferrite bonded magnet 21 is a magnet made by mixing ferrite magnet powder with resin and molding it.
  • the resin contained in the ferrite bonded magnet 21 is, for example, nylon, PPS (polyphenylene sulfide), EEA (ethylene ethyl acrylate copolymer), or epoxy resin.
  • Figure 4 shows an enlarged view of a portion of the rotor 2 and stator 3.
  • the ferrite bonded magnet 21 is magnetized to have a polar anisotropic orientation.
  • N poles and S poles are formed alternately in the circumferential direction on the outer periphery 21a of the ferrite bonded magnet 21.
  • the circumferential position of the pole center of the magnetic pole is indicated by the symbol P
  • the circumferential position of the inter-pole portion is indicated by the symbol M.
  • the outer periphery 21a of the ferrite bonded magnet 21 extends so that its outer diameter is greatest at the pole center and smallest at the inter-pole portion. Specifically, the outer periphery 21a of the ferrite bonded magnet 21 has a first arc-shaped portion A1 that includes the pole center of the magnetic pole, and a second arc-shaped portion A2 that includes the inter-pole portion.
  • the radius of curvature R1 of the first arc-shaped portion A1 is smaller than the distance R2 from the central axis Ax to the outer periphery 21a of the pole center. In other words, R1 ⁇ R2 holds. Therefore, the first arc-shaped portion A1 extends so as to be convex radially outward, and the second arc-shaped portion A2 extends so as to be concave radially inward.
  • the outer periphery 21a of the ferrite bond magnet 21 has a first arc-shaped portion A1 and a second arc-shaped portion A2 as described above, but this is not limited thereto and may be, for example, a circular shape (shown by the dashed line C1 in FIG. 4).
  • the resin part 22 shown in FIG. 2 is formed of a thermoplastic resin such as PBT (polybutylene terephthalate).
  • the shaft 20 is fixed to the inner circumference of the resin part 22, and the ferrite bond magnet 21 is fixed to the outer circumference of the resin part 22.
  • the resin part 22 is formed, for example, by integrally molding the shaft 20 and the ferrite bond magnet 21 with resin.
  • the resin part 22 has a main part 22a located radially inside the ferrite bond magnet 21, a protruding part 22b protruding from the main part 22a to the load side, and a protruding part 22c protruding to the anti-load side.
  • the protruding part 22b abuts against the bearing 11, and the protruding part 22c abuts against the bearing 12.
  • the axial length of the ferrite bonded magnet 21 of the rotor 2 is Lm.
  • the axial length Lm of the ferrite bonded magnet 21 is the distance from one end to the other end of the ferrite bonded magnet 21 in the axial direction.
  • the distance between the two points furthest apart in the axial direction on the wall portions 31a at both axial ends of the stator core 30 is defined as Li.
  • Distance Li is the axial length of the insulating portion 31 of the stator 3. Note that although the distance between two points on the wall portion 31a is defined as Li here, the distance between two points on the wall portion 31c may also be defined as Li.
  • the axial length of the resin part 22 of the rotor 2 is Lr.
  • the axial length Lr of the resin part 22 is the axial distance between the two axially most distant points on the protrusions 22b and 22c.
  • Lc, Lm, Li, and Lr The relationship between Lc, Lm, Li, and Lr is as follows: The distance Lc between the two most distant points in the axial direction at the coil ends 32a at both axial ends of the stator core 30 is equal to or less than the axial length Lm of the ferrite bonded magnet 21. In other words, Lc ⁇ Lm holds.
  • the axial length of the insulating portion 31 (i.e., distance Li) is equal to or greater than the axial length Lm of the ferrite bonded magnet 21. In other words, Lc ⁇ Lm ⁇ Li holds.
  • the axial length Lr of the resin portion 22 is longer than the axial length Lm of the ferrite bonded magnet 21. In other words, Lc ⁇ Lm ⁇ Lr holds.
  • the axial length of the insulating part 31 i.e., distance Li
  • the axial length of the resin part 22 Lr may be longer or may be the same.
  • the radial width T ( Figure 4) of the ferrite bonded magnet 21 is the distance between the outer circumference 21a and the inner circumference 21b of the ferrite bonded magnet 21.
  • the radial width T of the ferrite bonded magnet 21 is 2 mm or more and 10 mm or less. In other words, 2 mm ⁇ T ⁇ 10 mm holds.
  • the outer periphery 21a of the ferrite bond magnet 21 has a first arc-shaped portion A1 and a second arc-shaped portion A2, so the width T varies in the circumferential direction. Both the maximum and minimum values of the width T need only be 2 mm or more and 10 mm or less.
  • Fig. 5 is a schematic diagram showing a cross section perpendicular to the axial direction of a mold 60 for molding the ferrite bonded magnet 21.
  • the ferrite bonded magnet 21 is formed by injection molding.
  • the mold 60 has an annular cavity 61 which is the molding space in which the ferrite bonded magnet 21 is molded.
  • the inner peripheral surface of the cavity 61 has a shape corresponding to the first arc-shaped portion A1 and the second arc-shaped portion A2 ( Figure 4) described above, but is shown in a simplified form in Figure 5.
  • a core 62 is provided in the center of the cavity 61 of the mold 60.
  • the core 62 has an outer diameter that is the same as the outer diameter of the main portion 22a of the resin portion 22 which will be formed in a subsequent process.
  • a number of magnetizers 63 are arranged circumferentially around the cavity 61 of the mold 60.
  • FIG. 5 shows an example in which four magnetizers 63 are provided on the mold 60, but the number of magnetizers 63 is the same as the number of poles of the ferrite bond magnet 21.
  • the magnetizer 63 is a magnetic body 64 with a magnetizing coil 65 wound around it, and an orientation magnetic field f is generated in the cavity 61 by passing a current through the magnetizing coil 65.
  • a magnet may be placed adjacent to the magnetic body 64 and the magnetic field of the magnet may be induced into the cavity 61 to generate the orientation magnetic field f.
  • the raw material of the ferrite bonded magnet 21 is filled into the cavity 61 of the mold 60. Then, a magnetic field f with polar anisotropy is generated by the magnetizer 63, and heat and pressure are applied to the raw material of the ferrite bonded magnet 21, thereby orienting and molding the ferrite bonded magnet 21.
  • the molded ferrite bond magnet 21 is removed from the mold 60 and placed in another mold together with the shaft 20.
  • the cavity of the mold is then filled with a thermosetting resin such as unsaturated polyester resin or a thermoplastic resin such as PBT to mold the resin part 22.
  • a thermosetting resin such as unsaturated polyester resin or a thermoplastic resin such as PBT to mold the resin part 22.
  • the shaft 20 and the ferrite bond magnet 21 are integrated via the resin part 22, and the rotor 2 is formed.
  • the motor 1 is assembled. That is, the stator core 30 is formed by stacking multiple laminated elements in the axial direction and fixing them with rivets or the like.
  • the stator 3 is obtained by forming an insulating section 31 on the stator core 30 and winding a coil 32 around it.
  • the stator 3 is placed in a mold for a molded stator, and a resin (molding resin) such as BMC is injected and heated to form the molded resin section 35. This completes the molded stator 4.
  • the bearings 11 and 12 are attached to the shaft 20 of the rotor 2, and this is inserted into the hollow portion through the opening 35a of the molded stator 4, and the bearing 12 is fitted into the bearing holding portion 35c of the molded resin portion 35.
  • the bracket 13 is attached to the stepped portion 35e of the molded stator 4, and the bearing 11 is fitted into the bearing holding portion 13a of the bracket 13. This completes the motor 1.
  • the coil 32 of the stator 3 is formed from an aluminum wire, and the rotor 2 has a ferrite bonded magnet 21.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the heat dissipation path in the motor 1. A part of the heat generated in the coil 32 is transferred radially outward from the coil end 32a and dissipated to the outside from the molded resin part 35.
  • the heat generated in the coil 32 that is transferred radially inward from the coil end 32a reaches the ferrite bond magnet 21 through the air gap.
  • the heat transferred to the ferrite bond magnet 21 is transferred to the shaft 20 through the resin part 22 and dissipated from the end of the shaft 20, or dissipated via the bracket 13 or the bottom part 35b of the molded resin part 35.
  • the ferrite bonded magnet 21 Since the ferrite bonded magnet 21 has a higher thermal conductivity than air, by having the coil end 32a radially facing the ferrite bonded magnet 21, some of the heat generated in the coil 32 is easily transferred from the coil end 32a to the ferrite bonded magnet 21.
  • the distance Lc between the two most distant points in the axial direction at the coil ends 32a at both axial ends of the stator core 30 is equal to or less than the axial length Lm of the ferrite bond magnet 21. In other words, Lc ⁇ Lm holds.
  • the entire coil end 32a faces the ferrite bond magnet 21 in the radial direction. This allows the heat transferred from the coil end 32a to the inside in the radial direction to be efficiently transmitted to the ferrite bond magnet 21.
  • the shaft 20 and the ferrite bond magnet 21 can be electrically insulated. This reduces the potential difference between the inner and outer rings in each of the bearings 11 and 12, making it possible to prevent the occurrence of electrolytic corrosion.
  • the dimensions and shape of the resin part 22 can be flexibly determined depending on the molding conditions, etc., so the natural frequency of the rotor 2 can be adjusted to reduce noise.
  • the axial length Lm of the ferrite bonded magnet 21 is less than or equal to the axial length (i.e., distance Li) of the insulating portion 31. In other words, Lc ⁇ Lm ⁇ Li holds.
  • Insulating section 31 in addition to insulating stator core 30 and coil 32, holds coil 32 and may also hold the jumper wire or circuit board of coil 32, serving as a base for various components of motor 1. Therefore, the axial length of insulating section 31 (i.e., distance Li) determines the axial length of motor 1.
  • the axial length Lm of the ferrite bonded magnet 21 is made longer than the axial length of the insulating portion 31 (i.e., the distance Li), it will be necessary to further increase the axial length of the motor 1. Therefore, it is desirable that the axial length Lm of the ferrite bonded magnet 21 be equal to or less than the axial length of the insulating portion 31 (i.e., the distance Li).
  • the axial length Lr of the resin part 22 is longer than the axial length Lm of the ferrite bond magnet 21 (Lr>Lm). Gaps are provided on both axial sides of the rotor 2 to avoid contact with the bracket 13 or the bottom 35b of the molded resin part 35, and because air is present in these gaps, the thermal resistance is high.
  • the axial length Lr of the resin part 22 is longer than the axial length Lm of the ferrite bond magnet 21. This reduces the thermal resistance of the gaps on both sides of the rotor 2 in the axial direction, improving the heat dissipation from the rotor 2.
  • the thermal resistance of the gap between the rotor 2 and the bearings 11 and 12 can be further reduced.
  • the heat of the rotor 2 can be diffused to the surrounding members (for example, the bracket 13 or the bottom part 35b of the molded resin part 35) via the bearings 11 and 12, which have high thermal conductivity, improving heat dissipation.
  • the magnetic path can be made longer compared to when it has a radial orientation.
  • the permeance of the ferrite bonded magnet 21 can be increased, and the magnetic force can be increased. Since the current can be reduced by the amount of the increase in magnetic force, copper loss can be reduced and heat generation in the coil 32 can be suppressed.
  • the radial width T of the ferrite bonded magnet 21 is 2 mm or more and 10 mm or less. If the width T of the ferrite bonded magnet 21 is less than 2 mm, there is a possibility that the ferrite bonded magnet 21 may crack when cooled after injection molding, so it is desirable that the width T of the ferrite bonded magnet 21 be 2 mm or more.
  • the ferrite bonded magnet 21 is given a polar anisotropic orientation, but if the width T of the ferrite bonded magnet 21 is too wide, the magnetic field for orientation may not reach sufficiently to the inner circumference 21b of the ferrite bonded magnet 21.
  • Figure 7 is a graph showing the relationship between the radial width T (mm) of the ferrite bonded magnet 21 and the magnetic field (A/m) for alignment at the inner circumference 21b of the ferrite bonded magnet 21.
  • the magnetic field required for alignment of the ferrite bonded magnet 21 is Ho.
  • the magnetic field Ho required for alignment is not particularly limited, but an example is 1000 kA/m.
  • the radial width T of the ferrite bonded magnet 21 exceeds 10 mm, the magnetic field that reaches the inner circumference 21b of the ferrite bonded magnet 21 falls short of the magnetic field Ho required for orientation. Therefore, it is desirable that the radial width T of the ferrite bonded magnet 21 be 10 mm or less.
  • the radial width T of the ferrite bonded magnet 21 be 2 mm or more and 10 mm or less (i.e., 2 mm ⁇ T ⁇ 10 mm) both at the interpole portion and at the pole center.
  • the outer periphery 21a of the ferrite bond magnet 21 has a first arc-shaped portion A1 including the pole center and a second arc-shaped portion A2 including the inter-pole portion.
  • the radius of curvature R1 of the first arc-shaped portion A1 and the distance R2 from the central axis Ax of the shaft 20 to the outer periphery 21a of the pole center satisfy R1 ⁇ R2.
  • the magnetic path between adjacent magnetic poles P extends in a U-shape centered on the interpole portion, and in the interpole portion, the magnetic path becomes shorter the closer it is to the outer periphery 21a. Since the permeance coefficient decreases in the portion with the short magnetic path, demagnetization of the ferrite bonded magnet 21 is likely to occur. In addition, the magnetic force generated in the interpole portion is small.
  • the outer periphery 21a of the ferrite bonded magnet 21 extends so that the outer diameter is maximum at the pole center and minimum at the inter-pole portion. Therefore, compared to when the outer periphery 21a of the ferrite bonded magnet 21 is circular, it is possible to remove short magnetic path portions, and demagnetization of the ferrite bonded magnet 21 can be suppressed. In addition, the amount of material used for the ferrite bonded magnet 21 can be reduced in areas that have little effect on the magnetic force, thereby reducing manufacturing costs.
  • a resin part 22 is provided between the shaft 20 and the ferrite bond magnet 21, but the ferrite bond magnet 21 may be formed on the outer periphery of the shaft 20 without providing a resin part 22.
  • the motor 1 of the first embodiment includes the rotor 2 having the shaft 20 and the ferrite bonded magnet 21 fixed to the shaft 20, the stator core 30 facing the rotor 2 in the radial direction, and the stator 3 having the coil 32 made of aluminum wire wound around the stator core 30.
  • the coil 32 has two coil ends 32a on both end surfaces in the axial direction of the shaft 20 of the stator core 30.
  • the distance Lc between the two most distant points in the axial direction of the two coil ends 32a and the axial length Lm of the ferrite bonded magnet 21 satisfy Lc ⁇ Lm.
  • the manufacturing costs of the motor 1 can be reduced. Furthermore, because the above-mentioned Lc ⁇ Lm holds, the entire coil end 32a of the coil 32 faces the ferrite bond magnet 21 in the radial direction. Therefore, a portion of the heat generated in the coil 32 can be efficiently transferred from the coil end 32a to the ferrite bond magnet 21 and dissipated via the shaft 20. This improves the heat dissipation performance of the motor 1, and makes it possible to obtain a stable output from the motor 1 over a long period of time.
  • the insulating portion 31 has two wall portions 31a on both axial end surfaces of the stator core 30, and the distance Li between the two axially farthest points on the two wall portions 31a and the above-mentioned distances Lc and Lm satisfy Lc ⁇ Lm ⁇ Li, so that it is possible to improve heat dissipation while suppressing the increase in size of the motor 1 and the resulting increase in manufacturing costs.
  • a resin portion 22 is provided between the shaft 20 and the ferrite bond magnet 21, and the axial length Lr of the resin portion 22 and the above distance Lm satisfy Lm ⁇ Lr, so that the thermal resistance on both sides of the axial direction of the rotor 2 can be reduced and the heat dissipation of the motor 1 can be improved.
  • the heat of the rotor 2 can be dissipated via the protrusions 22b, 22c and the bearings 11, 12, further improving the heat dissipation performance of the motor 1.
  • the radial width T of the ferrite bonded magnet 21 is 2 mm or more and 10 mm or less, cracking during cooling after injection molding of the ferrite bonded magnet 21 can be prevented, and the ferrite bonded magnet 21 can be sufficiently oriented up to the inner circumference 21b.
  • the outer periphery 21a of the ferrite bonded magnet 21 has a first arc-shaped portion A1 including the pole center and a second arc-shaped portion A2 including the inter-pole portion, and the radius of curvature R1 of the first arc-shaped portion A1 and the distance R2 from the central axis Ax of the shaft 20 to the outer periphery 21a of the pole center satisfy R1 ⁇ R2. Therefore, it is possible to remove the short magnetic path portion in the ferrite bonded magnet 21, and it is possible to suppress demagnetization of the ferrite bonded magnet 21.
  • Embodiment 2. 8 is a vertical cross-sectional view showing a motor 1A according to a second embodiment.
  • the second embodiment relates to a lead wire 34 drawn out from the motor 1A.
  • the lead wire 34 is connected to, for example, a circuit board or the like arranged outside the motor 1A.
  • the lead wire 34 is used, for example, to supply current from the circuit board to the coil 32.
  • a metal terminal 33 is fixed to the axial end face of the wall portion 31a of the insulating portion 31.
  • the terminal 33, together with the insulating portion 31, is covered by the molded resin portion 35.
  • the lead wire 34 is fixed to the terminal 33 and is drawn out from the molded resin portion 35 to the outside.
  • the end portion 32e of the coil 32 is fixed to the terminal 33.
  • the lead wire 34 and the coil 32 are electrically connected via the terminal 33.
  • the lead wire 34 is made of a material with lower electrical resistance than the aluminum wire that forms the coil 32. Specifically, the lead wire 34 is made of a copper wire or a clad wire having a copper layer and an aluminum layer.
  • the lead wires 34 are made of a material with lower electrical resistance than aluminum wire, which reduces the amount of heat generated in the lead wires 34 and thus suppresses the temperature rise of the motor 1A.
  • the lead wire 34 can be said to be made of a material with a higher thermal conductivity than aluminum wire. This makes it easier for heat generated in the coil 32 to be dissipated from the lead wire 34 via the circuit board, etc., and makes it possible to suppress the temperature rise of the motor 1A.
  • FIG. 8 shows one terminal 33 and one lead wire 34
  • two or more terminals 33 and two or more lead wires 34 may be provided.
  • three terminals 33 and three lead wires 34 may be provided according to the U-phase, V-phase, and W-phase of the coil 32.
  • the motor 1A of the second embodiment is configured similarly to the motor 1 of the first embodiment.
  • the motor 1A of the second embodiment has lead wires 34 that are connected to the coil 32 and drawn out to the outside, and the lead wires 34 are made of a material that has a lower electrical resistance than aluminum wire. This makes it possible to suppress heat generation in the lead wires 34 and dissipate heat generated in the coil 32 via the lead wires 34. This further improves the heat dissipation properties of the motor 1A.
  • Embodiment 3. 9 is a vertical cross-sectional view showing a motor 1B of embodiment 3.
  • the motor 1B of embodiment 3 differs from the motor 1 of embodiment 1 in the shape of a ferrite bond magnet 23 of a motor 2B.
  • the outer periphery 23a of the ferrite bonded magnet 23 is inclined so that the outer diameter of the ferrite bonded magnet 23 is smallest at the axial center and largest at the axial ends.
  • the ferrite bond magnet 23 has a first portion S1 that faces the stator core 30 in the radial direction, and a second portion S2 that does not face the stator core 30 in the radial direction.
  • the second portion S2 protrudes in the axial direction beyond the stator core 30.
  • the second portions S2 are located on both axial sides of the first portion S1.
  • the longest distance from the central axis Ax to the outer periphery 23a of the first portion S1 of the ferrite bonded magnet 23 is defined as distance D1.
  • the longest distance from the central axis Ax to the outer periphery 23a of the second portion S2 of the ferrite bonded magnet 23 is defined as distance D2.
  • Twice the distance D1, i.e., D1 x 2, corresponds to the maximum outer diameter of the first portion S1 of the ferrite bonded magnet 23. Twice the distance D2, i.e., D2 x 2, corresponds to the maximum outer diameter of the second portion S2 of the ferrite bonded magnet 23.
  • the distances D1 and D2 satisfy D2>D1.
  • the second portion S2 of the ferrite bond magnet 23 that does not face the stator core 30 protrudes radially outward, i.e., toward the stator 3, more than the first portion S1 that faces the stator core 30.
  • the air gap between the ferrite bonded magnet 23 and the stator 3 is narrower in the second portion S2 where the ferrite bonded magnet 23 does not face the stator core 30 than in the first portion S1 where the ferrite bonded magnet 23 faces the stator core 30.
  • the second portion S2 of the ferrite bond magnet 23 approaches the stator 3, narrowing the gap between the coil end 32a and the ferrite bond magnet 23, thereby reducing the thermal resistance between the two.
  • a portion of the heat generated in the coil 32 can be efficiently dissipated from the coil end 32a to the shaft 10 via the ferrite bond magnet 23, further improving heat dissipation.
  • the difference between the distances D1 and D2 is preferably, for example, 0.1 mm.
  • the motor 1B of the third embodiment is configured similarly to the motor 1 of the first embodiment.
  • the second portion S2 is provided on both axial sides of the first portion S1 of the ferrite bond magnet 23, but it is sufficient that the second portion S2 is provided on at least one axial side of the first portion S1.
  • the ferrite bond magnet 23 has a first portion S1 that faces the stator core 30 in the radial direction, and a second portion S2 that does not face the stator core 30, and the longest distance D2 from the central axis Ax to the outer periphery 23a of the ferrite bond magnet 23 in the second portion S2 is longer than the longest distance D1 from the central axis Ax to the outer periphery 23a of the ferrite bond magnet 23 in the first portion S1, so that the gap between the coil end 32a and the ferrite bond magnet 23 can be narrowed, and heat generated in the coil 32 can be efficiently dissipated from the coil end 32a through the ferrite bond magnet 23 to the shaft 10. In other words, the heat dissipation performance of the motor 1B can be further improved.
  • Embodiment 4. 10 is a vertical cross-sectional view showing a motor 1C of embodiment 4.
  • the motor 1C of embodiment 4 differs from the motor 1 of embodiment 1 in the shape of a rotor 2C.
  • the rotor 2C of the motor 1C of the fourth embodiment has a shaft 20, a ferrite bond magnet 21 that surrounds the shaft 20 from the radial outside, and a resin portion 22 provided between them, and further has a non-magnetic steel plate 25 on the axial end face of the ferrite bond magnet 21.
  • the steel plate 25 is made of, for example, stainless steel. However, it is not limited to stainless steel, and any non-magnetic metal with a higher thermal conductivity than the ferrite bonded magnet 21 may be used.
  • the steel plate 25 is annular, and covers the axial end face of the ferrite bonded magnet 21.
  • the resin part 22 is fitted to the inner circumference of the steel plate 25.
  • the outer diameter of the steel plate 25 is preferably equal to or smaller than the outer diameter of the ferrite bonded magnet 21. This is to prevent the steel plate 25 from protruding radially outward beyond the ferrite bonded magnet 21.
  • the steel plate 25 has a higher thermal conductivity than the ferrite bonded magnet 21, by placing the steel plate 25 on the end face of the ferrite bonded magnet 21, some of the heat generated in the coil 32 is more easily transferred from the coil end 32a to the shaft 20 via the steel plate 25, improving heat dissipation.
  • the magnetic flux emitted from the ferrite bond magnet 21 is prevented from flowing into the steel plate 25 and becoming leakage magnetic flux. In other words, the magnetic flux emitted from the ferrite bond magnet 21 can be efficiently allowed to flow into the stator core 30.
  • the outer peripheral end surface of the steel plate 25 faces the wall portion 31c of the insulating portion 31 in the radial direction. In this case, part of the heat generated in the coil 32 is easily transferred to the steel plate 25 via the wall portion 31c and the air gap, further improving heat dissipation.
  • the motor 1C of embodiment 4 can be manufactured by molding the ferrite bond magnet 21, and then when molding the ferrite bond magnet 21 and the shaft 20 together (i.e., when forming the resin portion 22), placing a steel plate 25 on the axial end face of the ferrite bond magnet 21 in a mold and molding it.
  • steel plates 25 are arranged on both axial end faces of the ferrite bonded magnet 21, but it is sufficient that steel plates 25 are arranged on at least one axial end face of the ferrite bonded magnet 21.
  • FIG. 11 is a diagram showing another example configuration of motor 1C of embodiment 4.
  • steel plate 25 covers the axial end face of ferrite bond magnet 21, and also covers the axial end face of main portion 22a of resin portion 22.
  • Steel plate 25 is annular, and protrusion 22b or protrusion 22c of resin portion 22 fits into the inner periphery of steel plate 25.
  • the motor 1C of the fourth embodiment is configured similarly to the motor 1 of the first embodiment.
  • the motor 1C of embodiment 4 has non-magnetic steel plates 25 on the axial end faces of the ferrite bond magnets 21, so heat generated at the coil ends 32a of the stator 3 is easily transferred to the shaft 20 via the steel plates 25, improving heat dissipation.
  • the steel plates 25 are non-magnetic, it is possible to prevent the magnetic flux emitted from the ferrite bond magnets 21 from becoming leakage magnetic flux.
  • the motors 1, 1A to 1C of the above embodiments can be combined as appropriate.
  • the lead wire 34 described in embodiment 2 may be applied to the motors 1B, 1C of embodiments 3 and 4.
  • the steel plate 25 of embodiment 4 may be disposed on the axial end face of the ferrite bond magnet 23 of embodiment 3.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the blower 80 according to the fifth embodiment.
  • the blower 80 has the motor 1 described in the first embodiment and an impeller 81 driven by the motor 1.
  • the impeller 81 is attached to the shaft 20 of the motor 1.
  • the blower 80 is used, for example, as an outdoor blower in the outdoor unit 120 of the air conditioning device 100 (FIG. 13) described below.
  • the impeller 81 is, for example, a propeller fan.
  • the blower 80 of the fifth embodiment has the motor 1 described in the first embodiment, and therefore the manufacturing costs can be reduced.
  • the improved heat dissipation of the motor 1 provides stable motor output over a long period of time, thereby improving the reliability of the blower 80.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the air conditioning apparatus 100 according to embodiment 6.
  • the air conditioning device 100 has an indoor unit 110 and an outdoor unit 120.
  • the indoor unit 110 and the outdoor unit 120 are connected by refrigerant piping 130 to form a refrigerant circuit through which the refrigerant circulates.
  • the indoor unit 110 has a blower 111 as an indoor blower and a housing 112 that houses it.
  • the blower 111 has an electric motor 111a and an impeller 111b that is driven by the electric motor 111a.
  • the impeller 111b is attached to the shaft of the electric motor 111a. When the electric motor 111a rotates, the impeller 111b rotates and an airflow is generated.
  • the impeller 111b is, for example, a crossflow fan.
  • the outdoor unit 120 has a blower 80 as an outdoor blower, a compressor 121, and a housing 122 that houses them.
  • the blower 80 has a motor 1 and an impeller 81 as described in embodiment 8 ( Figure 12).
  • the compressor 121 has a compression mechanism 121a that compresses the refrigerant, an electric motor 121b that drives the compression mechanism 121a, and a shaft 121c that connects them. Note that the motor 1 of embodiment 1 may be used for the electric motor 121b of the compressor 121.
  • the outdoor unit 120 further has a four-way valve (not shown) that switches the flow direction of the refrigerant.
  • the four-way valve of the outdoor unit 120 directs the high-temperature, high-pressure refrigerant gas sent out from the compressor 121 to the heat exchanger of the outdoor unit 120 during cooling operation, and to the heat exchanger of the indoor unit 110 during heating operation.
  • the air conditioning device 100 when the air conditioning device 100 is in cooling operation, the heat released when the refrigerant compressed by the compressor 121 of the outdoor unit 120 condenses in the heat exchanger (the condenser in this case) is released to the outside by the air blown by the blower 80. Also, the air from which heat has been removed when the refrigerant evaporates in the heat exchanger (the evaporator in this case) of the indoor unit 110 is supplied to the room by the blower 111.
  • the air conditioning device 100 of embodiment 6 has the blower 80 described in embodiment 8, which reduces manufacturing costs and improves reliability.
  • the blower 80 is not limited to being a blower for the outdoor unit 120, but may also be used as the blower 111 for the indoor unit 110 described above.
  • the blower 80 is also not limited to being provided in the air conditioning device 100, but may also be provided in other electrical equipment.
  • the motors 1 to 1C in the first to fourth embodiments are used here in the blower 80 of the outdoor unit 120, but they may also be used in the blower 111 of the indoor unit 110, or in both the blowers 80 and 111.
  • stator 1, 1A, 1B, 1C motor, 2, 2B, 2C rotor, 3 stator, 4 molded stator, 11, 12 bearing, 13 bracket, 20 shaft, 21 ferrite bond magnet (permanent magnet), 22 resin part, 22b, 22c protruding part, 23 ferrite bond magnet, 25 steel plate, 30 stator core, 31 insulating part, 3 1a wall portion, 31b body portion, 31c wall portion, 32 coil (aluminum wire), 32a coil end, 32b coil side, 33 terminal, 34 lead wire, 35 molded resin portion (external member), 80 blower (outdoor blower), 81 impeller, 100 air conditioner, 110 indoor unit, 111 blower (indoor blower), 120 outdoor unit.
  • ferrite bond magnet permanent magnet
  • 22 resin part 22b, 22c protruding part
  • 23 ferrite bond magnet 25 steel plate
  • stator core 31 insulating part, 3 1a wall portion, 31b body portion, 31c wall portion, 32 coil (aluminum wire),

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Abstract

モータは、シャフトと、シャフトに対して固定されたフェライトボンド磁石とを有するロータと、シャフトを中心とする径方向においてロータに対向するステータコアと、アルミニウム線で構成されてステータコアに巻き付けられたコイルとを有するステータとを備える。コイルは、ステータコアのシャフトの軸方向における両端面に２つのコイルエンドを有する。当該２つのコイルエンドにおいて軸方向に最も離れた２点間の距離Ｌｃと、フェライトボンド磁石の軸方向の長さＬｍとは、Ｌｃ≦Ｌｍを満足する。

Description

モータ、送風機および空気調和装置
　本開示は、モータ、送風機および空気調和装置に関する。
　従来より、ステータコアとコイルとを有するステータと、永久磁石を有するロータとを備えたモータが知られている。モータの製造コストを低減するため、コイルをアルミニウム線で構成し、永久磁石にフェライトボンド磁石を用いたモータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開ＷＯ２０１８／０６６０８４号（段落００１４，００２９）
　しかしながら、アルミニウム線は銅線と比較して電気抵抗が大きい。また、フェライトボンド磁石は、希土類ボンド磁石あるいはフェライト焼結磁石よりも磁力が小さいため、より多くの電流をコイルに流す必要がある。その結果、コイルの発熱量が増加し、モータの温度が上昇しやすい。
　モータの温度上昇は、フェライトボンド磁石に含まれる樹脂、あるいはステータコアとコイルとの間に設けられる絶縁部の変形、溶融等につながる。そのため、モータの放熱性の向上が望まれている。
　本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、モータの放熱性の向上を目的とする。
　本開示のモータは、シャフトと、シャフトに対して固定されたフェライトボンド磁石とを有するロータと、シャフトを中心とする径方向においてロータに対向するステータコアと、アルミニウム線で構成されてステータコアに巻き付けられたコイルとを備えたステータとを有する。コイルは、ステータコアのシャフトの軸方向における両端面に２つのコイルエンドを有する。当該２つのコイルエンドにおいて軸方向に最も離れた２点間の距離Ｌｃと、フェライトボンド磁石の軸方向の長さＬｍとが、Ｌｃ≦Ｌｍを満足する。
　本開示によれば、コイルで発生した熱をコイルエンドからフェライトボンド磁石に効率よく伝え、シャフトを介して放熱することができるため、モータの放熱性を向上することができる。
実施の形態１のモータを示す縦断面図である。 実施の形態１のモータを示す横断面図である。 実施の形態１のティース、絶縁部およびコイルを示す模式図である。 実施の形態１のモータの一部を拡大して示す横断面図である。 実施の形態１のフェライトボンド磁石の成形用の金型を示す模式図である。 実施の形態１のモータにおける放熱経路を示す模式図である。 実施の形態１のフェライトボンド磁石の径方向の幅と、着磁工程におけるフェライトボンド磁石の内周の磁界との関係を示すグラフである。 実施の形態２のモータを示す縦断面図である。 実施の形態３のモータを示す縦断面図である。 実施の形態４のモータを示す縦断面図である。 実施の形態４のモータの他の構成例を示す縦断面図である。 実施の形態５の送風機を示す図である。 実施の形態６の空気調和装置を示す図である。
実施の形態１．
＜モータ１の全体構成＞
　実施の形態１のモータについて説明する。図１は、実施の形態１のモータ１を示す縦断面図である。モータ１は同期モータであり、例えば、空気調和装置１００（図１３）の送風機に用いられる。
　モータ１は、シャフト２０を有するロータ２と、ロータ２を囲むステータ３と、ステータ３を覆うモールド樹脂部３５と、シャフト２０を支持するベアリング１１，１２とを備える。シャフト２０の中心軸Ａｘは、ロータ２の回転中心を規定する。ステータ３およびモールド樹脂部３５は、モールドステータ４を構成する。
　以下では、中心軸Ａｘの方向を「軸方向」とする。中心軸Ａｘを中心とする径方向を「径方向」とする。中心軸Ａｘを中心とする周方向を「周方向」とする。また、中心軸Ａｘに直交する面における断面図を「横断面図」とし、中心軸Ａｘと平行な面における断面図を「縦断面図」とする。
　シャフト２０は、モールドステータ４から軸方向の一方の側に突出している。シャフト２０の突出部には、例えば送風機の羽根車８１（図１２）が取り付けられる。そのため、シャフト２０が突出する側を「負荷側」と称し、その反対側を「反負荷側」と称する。
＜モールドステータ４の構成＞
　モールドステータ４は、上記の通り、ステータ３とモールド樹脂部３５とを有する。モールド樹脂部３５は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で形成される。不飽和ポリエステル樹脂は、例えばバルクモールディングコンパウンド（ＢＭＣ）である。
　モールド樹脂部３５は外郭部材であり、ステータ３の径方向外側および反負荷側を覆っている。モールド樹脂部３５は、負荷側に開口部３５ａを有し、反負荷側に底部３５ｂを有する。ロータ２は、開口部３５ａからステータ３の内側に挿入される。また、モールド樹脂部３５には、開口部３５ａを囲むように環状の段差部３５ｅが形成されている。
　モールド樹脂部３５の段差部３５ｅには、負荷側のベアリング１１を支持する金属製のブラケット１３が取り付けられている。ブラケット１３は、中心軸Ａｘを中心とする環状の部材である。ブラケット１３は、その径方向中央部に、ベアリング１１を保持する凹部であるベアリング保持部１３ａを有する。
　モールド樹脂部３５の底部３５ｂは、ステータ３の反負荷側を覆うように形成されている。底部３５ｂには、ベアリング１２を収容する凹部であるベアリング保持部３５ｃが形成されている。
　なお、ステータ３を覆う外郭部材は、モールド樹脂部３５に限らず、例えば金属製のシェルであってもよい。シェルは、例えば、Ｆｅ（鉄）を主成分とする円筒状の部材であり、その内側にステータ３が焼き嵌め等によって固定される。
　図２は、ロータ２とステータ３とを示す横断面図である。図２では、モールド樹脂部３５を省略している。ステータ３は、ステータコア３０と、ステータコア３０に巻き付けられたコイル３２とを有する。
　ステータコア３０は、磁性を有する複数の積層要素を軸方向に積層した積層体を有する。積層要素は、Ｆｅを主成分とする薄板であり、より具体的には電磁鋼板である。積層要素の板厚は、例えば、０．２ｍｍ～０．５ｍｍである。積層要素の積層体の代わりに、Ｆｅを主成分とする塊を加工したものを用いてもよい。
　ステータコア３０は、環状のヨーク３０ａと、ヨーク３０ａから径方向内側に延在する複数のティース３０ｂとを有する。ティース３０ｂの数は、ここでは９であるが、これに限定されるものではない。
　ティース３０ｂは、ヨーク３０ａから径方向内側に延在する延在部３０ｃと、延在部３０ｃの先端に形成された歯先部３０ｄとを有する。歯先部３０ｄは、径方向においてロータ２の外周面に対向する。
　周方向に隣り合うティース３０ｂの間には、スロットＳが形成される。コイル３２は、絶縁部３１を介してティース３０ｂに巻き付けられ、スロットＳに収容される。
　絶縁部３１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の絶縁性の樹脂で構成される。また、スロットＳの内面を覆うように絶縁フィルムを設けてもよい。
　図１に示すように、絶縁部３１は、ティース３０ｂの延在部３０ｃ（図２）を囲むように形成される胴部３１ｂと、胴部３１ｂの径方向外側に形成される壁部３１ａと、胴部３１ｂの径方向内側に形成される壁部３１ｃとを有する。壁部３１ａ，３１ｃはいずれも、ステータコア３０から軸方向に突出している。壁部３１ａの突出量は、壁部３１ｃの突出量よりも大きい。
　コイル３２は、ティース３０ｂに絶縁部３１を介して巻き付けられている。より具体的には、コイル３２は、ティース３０ｂの延在部３０ｃに、絶縁部３１の胴部３１ｂを介して巻き付けられる。コイル３２は、絶縁部３１の壁部３１ａ，３１ｃによって径方向両側からガイドされる。
　コイル３２は、アルミニウム線で構成される。アルミニウム線は、アルミニウムで形成された導体を絶縁被膜で覆ったものである。コイル３２の巻き付け方法は、集中巻きまたは分布巻きである。
　図３は、２つのティース３０ｂと絶縁部３１とコイル３２とを示す、ティース３０ｂの延在方向に直交する面における断面図である。上記の通り、ティース３０ｂの延在部３０ｃを囲むように、絶縁部３１の胴部３１ｂが設けられている。
　コイル３２は、ステータコア３０の軸方向端面（より具体的にはティース３０ｂの軸方向端面）上に位置するコイルエンド３２ａと、隣り合うティース３０ｂの間のスロットＳに収容されるコイルサイド３２ｂとを有する。なお、図３ではコイル３２がティース３０ｂに集中巻きで巻かれた例を示しているが、巻き付け方法は分布巻きであってもよい。
＜ロータ２の構成＞
　図２に示すように、ロータ２は、シャフト２０と、シャフト２０を径方向の外側から囲むフェライトボンド磁石２１と、これらの間に設けられた連結部としての樹脂部２２とを有する。
　シャフト２０は、例えば、機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）等の金属で構成される。シャフト２０は、例えば円形断面を有する。シャフト２０は、上述したベアリング１１，１２によって回転可能に支持される。
　フェライトボンド磁石２１は、中心軸Ａｘを中心として環状に形成されている。フェライトボンド磁石２１の外周２１ａは、ロータ２の外周をなしている。
　フェライトボンド磁石２１は、フェライト磁石粉末と樹脂とを混錬し、成形した磁石である。フェライトボンド磁石２１に含まれる樹脂は、例えば、ナイロン、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＥＥＡ（エチレン・アクリル酸エチル共重合体）、またはエポキシ樹脂である。
　図４は、ロータ２およびステータ３の一部を拡大して示す図である。フェライトボンド磁石２１は、極異方性の配向を持つように磁化されている。これにより、フェライトボンド磁石２１の外周２１ａには、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に形成される。図４では、磁極の極中心の周方向位置を符号Ｐで示し、極間部の周方向位置を符号Ｍで示している。
　フェライトボンド磁石２１の外周２１ａは、外径が極中心で最大となり、極間部で最小となるように延在している。具体的には、フェライトボンド磁石２１の外周２１ａは、磁極の極中心を含む第１の弧状部Ａ１と、極間部を含む第２の弧状部Ａ２とを有する。
　第１の弧状部Ａ１の曲率半径Ｒ１は、中心軸Ａｘから極中心の外周２１ａまでの距離Ｒ２よりも小さい。すなわち、Ｒ１＜Ｒ２が成り立つ。そのため、第１の弧状部Ａ１は径方向外側に凸となるように延在し、第２の弧状部Ａ２は径方向内側に窪むように延在する。
　なお、フェライトボンド磁石２１の外周２１ａは、上記のように第１の弧状部Ａ１と第２の弧状部Ａ２とを有することが望ましいが、これに限定されるものではなく、例えば円形（図４に一点鎖線Ｃ１で示す）であってもよい。
　図２に示す樹脂部２２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。樹脂部２２の内周にはシャフト２０が固定され、樹脂部２２の外周にはフェライトボンド磁石２１が固定される。樹脂部２２は、例えば、シャフト２０とフェライトボンド磁石２１とを樹脂で一体成形することにより、形成される。
　図１に示すように、樹脂部２２は、フェライトボンド磁石２１の径方向内側に位置する主部２２ａと、主部２２ａから負荷側に突出する突出部２２ｂと、反負荷側に突出する突出部２２ｃとを有する。突出部２２ｂはベアリング１１に当接し、突出部２２ｃはベアリング１２に当接する。
　次に、モータ１の各要素の軸方向の長さについて説明する。ステータコア３０の軸方向両端のコイルエンド３２ａ（すなわち２つのコイルエンド３２ａ）において、軸方向に最も離れた２点間の距離を、Ｌｃとする。
　ロータ２のフェライトボンド磁石２１の軸方向の長さを、Ｌｍとする。フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍは、フェライトボンド磁石２１の軸方向の一端から他端までの距離である。
　ステータコア３０の軸方向両端の壁部３１ａ（すなわち２つの壁部３１ａ）において、軸方向に最も離れた２点間の距離を、Ｌｉとする。距離Ｌｉは、ステータ３の絶縁部３１の軸方向の長さである。なお、ここでは壁部３１ａの２点間の距離をＬｉとしているが、壁部３１ｃの２点間の距離をＬｉとしてもよい。
　ロータ２の樹脂部２２の軸方向の長さを、Ｌｒとする。樹脂部２２の軸方向の長さＬｒは、突出部２２ｂ，２２ｃにおいて、軸方向に最も離れた２点間の軸方向の距離である。
　これらのＬｃ，Ｌｍ，Ｌｉ，Ｌｒの関係は、以下の通りである。ステータコア３０の軸方向両端のコイルエンド３２ａにおいて軸方向に最も離れた２点間の距離Ｌｃは、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍ以下である。すなわち、Ｌｃ≦Ｌｍが成り立つ。
　絶縁部３１の軸方向の長さ（すなわち距離Ｌｉ）は、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍ以上である。すなわち、Ｌｃ≦Ｌｍ≦Ｌｉが成り立つ。
　樹脂部２２の軸方向の長さＬｒは、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍよりも長い。すなわち、Ｌｃ≦Ｌｍ＜Ｌｒが成り立つ。
　なお、絶縁部３１の軸方向の長さ（すなわち距離Ｌｉ）と、樹脂部２２の軸方向の長さＬｒとは、どちらが長くても良く、あるいは同じでも良い。
　フェライトボンド磁石２１の径方向の幅Ｔ（図４）は、フェライトボンド磁石２１の外周２１ａと内周２１ｂとの間隔である。フェライトボンド磁石２１の径方向の幅Ｔは、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。すなわち、２ｍｍ≦Ｔ≦１０ｍｍが成り立つ。
　なお、上記の通り、フェライトボンド磁石２１の外周２１ａは第１の弧状部Ａ１と第２の弧状部Ａ２とを有するため、幅Ｔは周方向に変化する。幅Ｔの最大値と最小値がいずれも、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であればよい。
＜モータ１の製造方法＞
　次に、モータ１の製造方法について説明する。図５は、フェライトボンド磁石２１の成形用の金型６０の軸方向に直交する断面を示す模式図である。フェライトボンド磁石２１は、射出成形によって形成される。
　金型６０は、フェライトボンド磁石２１が成形される成形空間である円環状のキャビティ６１を有する。キャビティ６１の内周面は、上述した第１の弧状部Ａ１および第２の弧状部Ａ２（図４）に相当する形状を有しているが、図５では簡略化して示している。金型６０のキャビティ６１の中央には、中芯６２が設けられている。中芯６２は、後工程で形成される樹脂部２２の主部２２ａの外径と同じ外径を有する。
　金型６０のキャビティ６１の周囲には、複数の着磁器６３が周方向に配置されている。図５では、簡単のため、金型６０に４つの着磁器６３を設けた例を示しているが、着磁器６３の数はフェライトボンド磁石２１の極数と同数である。着磁器６３は、磁性体６４に着磁コイル６５を巻き付けたものであり、着磁コイル６５に電流を流すことでキャビティ６１内に配向用の磁界ｆが発生する。また、磁性体６４に隣接して磁石を配置し、当該磁石の磁界をキャビティ６１内に誘導することで、配向用の磁界ｆを発生させてもよい。
　成形時には、フェライトボンド磁石２１の原料を、金型６０のキャビティ６１に充填する。そして、着磁器６３により極異方性を有する磁界ｆを発生させ、フェライトボンド磁石２１の原料に熱および圧力を加えることで、フェライトボンド磁石２１を配向しながら成形する。
　その後、成形されたフェライトボンド磁石２１を金型６０から取り出し、シャフト２０と共に別の金型に装着する。そして、金型のキャビティ内に不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂あるいはＰＢＴ等の熱可塑性樹脂を充填し、樹脂部２２を成形する。これにより、シャフト２０とフェライトボンド磁石２１が樹脂部２２を介して一体化され、ロータ２が形成される。
　ロータ２の完成後、モータ１を組み立てる。すなわち、複数の積層要素を軸方向に積層し、カシメ等で固定することにより、ステータコア３０を形成する。また、ステータコア３０に絶縁部３１を形成し、コイル３２を巻き付けることにより、ステータ３を得る。ステータ３をモールドステータ用の金型に設置し、ＢＭＣ等の樹脂（モールド樹脂）を注入して加熱することにより、モールド樹脂部３５を形成する。これによりモールドステータ４が完成する。
　その後、ロータ２のシャフト２０にベアリング１１，１２を取り付け、これをモールドステータ４の開口部３５ａから中空部分に挿入し、モールド樹脂部３５のベアリング保持部３５ｃにベアリング１２を嵌合させる。次に、ブラケット１３をモールドステータ４の段差部３５ｅに取り付け、ブラケット１３のベアリング保持部１３ａにベアリング１１を嵌合させる。これによりモータ１が完成する。
＜作用＞
　次に、実施の形態１のモータ１の作用について説明する。実施の形態１のモータ１では、ステータ３のコイル３２がアルミニウム線で形成され、ロータ２がフェライトボンド磁石２１を有する。
　アルミニウム線の抵抗率は、一般的なコイル材料である銅線の抵抗率の１．６倍である。コイル３２の電気抵抗をＲ（Ω）とし、コイル３２の相数をＮとすると、コイル３２に電流Ｉ（Ａ）が流れた際の発熱量Ｑ（Ｗ）は、Ｑ＝Ｎ×Ｒ×Ｉ２で表される。アルミニウム線の使用により抵抗が１．６倍になると、発熱量Ｑも１．６倍になる。
　また、フェライトボンド磁石２１の磁力は、フェライト焼結磁石の磁力の１／２である。すなわち、フェライトボンド磁石２１を用いてフェライト焼結磁石と同じ出力を得るためには、２倍の電流が必要になる。そのため、上記Ｑ＝Ｎ×Ｒ×Ｉ２の関係から、発熱量Ｑは４倍になる。
　コイル３２の発熱量が増加すると、モータ１の温度が上昇する。モータ１の温度上昇は、フェライトボンド磁石２１の樹脂あるいは絶縁部３１の変形、溶融等の原因となり、モータ１の故障につながる。そのため、モータ１の放熱性の向上が求められている。
　図６は、モータ１における放熱経路を示す模式図である。コイル３２で発生した熱の一部は、コイルエンド３２ａから径方向外側に伝わり、モールド樹脂部３５から外部に放熱される。
　コイル３２で発生した熱のうち、コイルエンド３２ａから径方向内側に伝わった熱は、エアギャップを介してフェライトボンド磁石２１に達する。フェライトボンド磁石２１に伝わった熱は、樹脂部２２を介してシャフト２０に伝わり、シャフト２０の端部から放熱され、あるいはブラケット１３またはモールド樹脂部３５の底部３５ｂを経由して放熱される。
　フェライトボンド磁石２１は空気よりも熱伝導率が高いため、コイルエンド３２ａがフェライトボンド磁石２１に径方向に対向することにより、コイル３２で発生した熱の一部がコイルエンド３２ａからフェライトボンド磁石２１に伝達し易くなる。
　実施の形態１では、上記の通り、ステータコア３０の軸方向両端のコイルエンド３２ａにおいて軸方向に最も離れた２点間の距離Ｌｃが、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍ以下である。すなわち、Ｌｃ≦Ｌｍが成り立つ。
　そのため、コイルエンド３２ａの全体がフェライトボンド磁石２１に径方向に対向する。これにより、コイルエンド３２ａから径方向内側に伝わった熱を、効率よくフェライトボンド磁石２１に伝達させることができる。
　また、シャフト２０とフェライトボンド磁石２１との間に樹脂部２２が設けられているため、シャフト２０とフェライトボンド磁石２１とを電気的に絶縁することができる。これにより、ベアリング１１，１２のそれぞれにおいて内輪と外輪との電位差を低減し、電食の発生を防止することができる。
　また、樹脂部２２は、成形条件等により、寸法および形状を柔軟に決定することができるため、ロータ２の固有振動数を調整し、騒音低減を図ることができる。
　また、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍは、絶縁部３１の軸方向の長さ（すなわち距離Ｌｉ）以下である。すなわち、Ｌｃ≦Ｌｍ≦Ｌｉが成り立つ。
　フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍが長いほど、上述した放熱経路中に、熱伝導率が低い空気で構成される部分が減少し、放熱性能は改善する。また、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍが長いほど、発生する磁束量が増えるため、コイル３２に流す電流が少なくて済み、銅損が改善される。
　一方、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍが長すぎると、モータ１が大きくなり、モータ１の据付性が低下し、あるいはモータ１の外郭を構成するモールド樹脂等の使用量増加によるコストの増加が生じる。
　絶縁部３１は、ステータコア３０とコイル３２とを絶縁する機能に加えて、コイル３２を保持し、また、コイル３２の渡り線あるいは回路基板を保持する機能も有する場合があり、モータ１の様々な構成要素の基台となる。そのため、絶縁部３１の軸方向の長さ（すなわち距離Ｌｉ）は、モータ１の軸方向の長さを左右する。
　フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍを絶縁部３１の軸方向の長さ（すなわち距離Ｌｉ）よりも長くすると、モータ１の軸方向の長さをさらに長くする必要が生じる。そのため、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍは、絶縁部３１の軸方向の長さ（すなわち距離Ｌｉ）以下であることが望ましい。
　また、樹脂部２２の軸方向の長さＬｒは、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍよりも長い（Ｌｒ＞Ｌｍ）。ロータ２の軸方向両側には、ブラケット１３あるいはモールド樹脂部３５の底部３５ｂとの接触を回避するために隙間が設けられ、この隙間には空気が存在するため、熱抵抗が高い。
　樹脂部２２が突出部２２ｂ，２２ｃを有することで、樹脂部２２の軸方向の長さＬｒがフェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍよりも長くなる。これにより、ロータ２の軸方向両側の隙間の熱抵抗を低下させることができ、ロータ２からの放熱性を向上することができる。
　特に、樹脂部２２の突出部２２ｂ，２２ｃがベアリング１１，１２に当接するため、ロータ２とベアリング１１，１２との隙間の熱抵抗を更に低下させることができる。そのため、ロータ２の熱を熱伝導率の高いベアリング１１，１２を介して周囲の部材（例えばブラケット１３あるいはモールド樹脂部３５の底部３５ｂ）に拡散させることができ、放熱性を向上することができる。
　また、フェライトボンド磁石２１は、図４に示した極異方性配向を有するため、径方向の配向を有する場合と比較して、磁路を長くすることができる。その結果、フェライトボンド磁石２１のパーミアンスを大きくし、磁力を増加することができる。磁力の増加分だけ電流を少なくすることができるため、銅損を低減し、コイル３２の発熱を抑制することができる。
　また、フェライトボンド磁石２１の径方向の幅Ｔは、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。フェライトボンド磁石２１の幅Ｔが２ｍｍ未満の場合、射出成形後の冷却でフェライトボンド磁石２１に割れが生じる可能性があるため、フェライトボンド磁石２１の幅Ｔは２ｍｍ以上であることが望ましい。
　また、フェライトボンド磁石２１には極異方性配向が付与されるが、フェライトボンド磁石２１の幅Ｔが広過ぎると、フェライトボンド磁石２１の内周２１ｂまで配向用の磁界が十分に届かなくなる可能性がある。
　図７は、フェライトボンド磁石２１の径方向の幅Ｔ（ｍｍ）と、フェライトボンド磁石２１の内周２１ｂにおける配向用の磁界（Ａ／ｍ）との関係を示すグラフである。フェライトボンド磁石２１の配向に必要な磁界をＨｏとする。配向に必要な磁界Ｈｏは、特に限定するものではないが、一例としては１０００ｋＡ／ｍである。
　図７に示すように、フェライトボンド磁石２１の径方向の幅Ｔが１０ｍｍを超えると、フェライトボンド磁石２１の内周２１ｂに届く磁界が、配向に必要な磁界Ｈｏを下回る。そのため、フェライトボンド磁石２１の径方向の幅Ｔは、１０ｍｍ以下であることが望ましい。
　従って、フェライトボンド磁石２１の径方向の幅Ｔは、極間部および極中心のいずれにおいても、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下（すなわち２ｍｍ≦Ｔ≦１０ｍｍ）であることが望ましい。
　また、図４を参照して説明したように、フェライトボンド磁石２１の外周２１ａは、極中心を含む第１の弧状部Ａ１と、極間部を含む第２の弧状部Ａ２とを有する。第１の弧状部Ａ１の曲率半径Ｒ１と、シャフト２０の中心軸Ａｘから極中心の外周２１ａまでの距離Ｒ２とは、Ｒ１＜Ｒ２を満足する。
　フェライトボンド磁石２１は極異方性配向を有しているため、隣り合う磁極Ｐ間の磁路は極間部を中心とするＵ字状に延在し、極間部では外周２１ａに近いほど磁路が短くなる。磁路が短い部分ではパーミアンス係数が低下するため、フェライトボンド磁石２１の減磁が発生し易い。また、極間部では、発生する磁力が少ない。
　上記のＲ１＜Ｒ２が成立する場合、フェライトボンド磁石２１の外周２１ａは、極中心で外径が最大となり、極間部で外径が最小となるように延在する。そのため、フェライトボンド磁石２１の外周２１ａが円形である場合と比較して、磁路の短い部分を取り除くことができ、フェライトボンド磁石２１の減磁を抑制することができる。また、磁力への影響が少ないエリアでフェライトボンド磁石２１の材料使用量を削減できるため、製造コストを低減することができる。
　ここではシャフト２０とフェライトボンド磁石２１との間に樹脂部２２を設けた例について説明したが、樹脂部２２を設けずに、シャフト２０の外周にフェライトボンド磁石２１を形成してもよい。
＜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、シャフト２０と、シャフト２０に対して固定されたフェライトボンド磁石２１とを有するロータ２と、径方向においてロータ２に対向するステータコア３０と、アルミニウム線で構成されステータコア３０に巻き付けられたコイル３２とを有するステータ３とを備える。コイル３２は、ステータコア３０のシャフト２０の軸方向両端面に２つのコイルエンド３２ａを有する。当該２つのコイルエンド３２ａにおいて軸方向に最も離れた２点間の距離Ｌｃと、フェライトボンド磁石２１の軸方向の長さＬｍとは、Ｌｃ≦Ｌｍを満足する。
　このようにロータ２がフェライトボンド磁石２１を有し、ステータ３のコイル３２がアルミニウム線で形成されるため、モータ１の製造コストを低減することができる。また、上記のＬｃ≦Ｌｍが成立するため、コイル３２のコイルエンド３２ａの全体が径方向においてフェライトボンド磁石２１に対向する。そのため、コイル３２で発生した熱の一部をコイルエンド３２ａからフェライトボンド磁石２１に効率よく伝達させ、シャフト２０を経由して放熱することができる。これにより、モータ１の放熱性を向上し、長期間に亘ってモータ１の安定した出力を得ることができる。
　また、絶縁部３１がステータコア３０の軸方向の両端面に２つの壁部３１ａを有し、当該２つの壁部３１ａにおいて軸方向に最も離れた２点間の距離Ｌｉと上記の距離Ｌｃおよび距離ＬｍとがＬｃ≦Ｌｍ≦Ｌｉを満足するため、モータ１の大型化と、それによる製造コストの増加を抑えながら、放熱性を向上することができる。
　また、シャフト２０とフェライトボンド磁石２１との間に樹脂部２２を備え、樹脂部２２の軸方向の長さＬｒと上記の距離ＬｍとがＬｍ＜Ｌｒを満足するため、ロータ２の軸方向両側における熱抵抗を低下させ、モータ１の放熱性を向上することができる。
　また、樹脂部２２の突出部２２ｂ，２２ｃがベアリング１１，１２に接触しているため、ロータ２の熱を突出部２２ｂ，２２ｃおよびベアリング１１，１２を経由して放熱することができ、モータ１の放熱性をさらに向上することができる。
　また、フェライトボンド磁石２１の径方向の幅Ｔが、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であるため、フェライトボンド磁石２１の射出成形後の冷却時の割れを防止することができ、また、フェライトボンド磁石２１の内周２１ｂまで十分に配向させることができる。
　また、フェライトボンド磁石２１の外周２１ａが、極中心を含む第１の弧状部Ａ１と、極間部を含む第２の弧状部Ａ２とを有し、第１の弧状部Ａ１の曲率半径Ｒ１と、シャフト２０の中心軸Ａｘから極中心の外周２１ａまでの距離Ｒ２とがＲ１＜Ｒ２を満足する。そのため、フェライトボンド磁石２１において磁路の短い部分を取り除くことができ、フェライトボンド磁石２１の減磁を抑制することができる。
実施の形態２．
　図８は、実施の形態２のモータ１Ａを示す縦断面図である。実施の形態２は、モータ１Ａから引き出されるリード線３４に関する。リード線３４は、例えば、モータ１Ａの外部に配置された回路基板等に接続される。リード線３４は、例えば、回路基板からコイル３２への電流供給に用いられる。
　絶縁部３１の壁部３１ａの軸方向端面には、金属製の端子３３が固定されている。端子３３は、絶縁部３１と共に、モールド樹脂部３５で覆われている。リード線３４は端子３３に固定され、モールド樹脂部３５から外部に引き出されている。端子３３には、コイル３２の端部３２ｅが固定されている。端子３３を介して、リード線３４とコイル３２とが電気的に接続される。
　リード線３４は、コイル３２を形成するアルミニウム線よりも電気抵抗が低い材料で形成されている。具体的には、リード線３４は、銅線、または、銅層とアルミニウム層とを有するクラッド線で形成される。
　コイル３２に電流が流れる際には、リード線３４にも電流が流れるため、リード線３４も発熱する。リード線３４の熱がモールド樹脂部３５に伝わると、モータ１Ａの温度上昇につながる。
　実施の形態２では、リード線３４がアルミニウム線よりも電気抵抗の低い材料で形成されているため、リード線３４での発熱量を少なくし、これによりモータ１Ａの温度上昇を抑えることができる。
　また、電気抵抗が低い材料ほど熱伝導率が高いため、リード線３４はアルミニウム線よりも熱伝導率が高い材料で形成されているということもできる。これにより、コイル３２で発生した熱がリード線３４から回路基板等を介して放熱され易くなり、モータ１Ａの温度上昇を抑えることができる。
　図８には、１つの端子３３と１本のリード線３４を示しているが、２つ以上の端子３３と２本以上のリード線３４を設けてもよい。例えば、コイル３２のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に応じて、３つの端子３３と３本のリード線３４を設けてもよい。
　上述した点を除き、実施の形態２のモータ１Ａは、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、コイル３２に接続されて外部に引き出されたリード線３４を備え、リード線３４がアルミニウム線よりも電気抵抗が小さい材料で形成されている。そのため、リード線３４での発熱を抑え、またコイル３２で発生した熱をリード線３４を介して放熱することができる。これにより、モータ１Ａの放熱性をさらに向上することができる。
実施の形態３．
　図９は、実施の形態３のモータ１Ｂを示す縦断面図である。実施の形態３のモータ１Ｂは、モータ２Ｂのフェライトボンド磁石２３の形状が、実施の形態１のモータ１と異なる。
　フェライトボンド磁石２３の外周２３ａは、フェライトボンド磁石２３の外径が軸方向中心で最小となり、軸方向端部で最大となるように傾斜している。
　フェライトボンド磁石２３は、径方向においてステータコア３０と対向する第１の部分Ｓ１と、径方向においてステータコア３０と対向しない第２の部分Ｓ２とを有する。第２の部分Ｓ２は、ステータコア３０よりも軸方向に突出している。第２の部分Ｓ２は、第１の部分Ｓ１の軸方向両側に位置する。
　中心軸Ａｘから、フェライトボンド磁石２３の第１の部分Ｓ１における外周２３ａまでの最長距離を、距離Ｄ１とする。中心軸Ａｘから、フェライトボンド磁石２３の第２の部分Ｓ２における外周２３ａまでの最長距離を、距離Ｄ２とする。
　距離Ｄ１の２倍、すなわちＤ１×２は、フェライトボンド磁石２３の第１の部分Ｓ１の最大外径に相当する。距離Ｄ２の２倍、すなわちＤ２×２は、フェライトボンド磁石２３の第２の部分Ｓ２の最大外径に相当する。
　距離Ｄ１，Ｄ２は、Ｄ２＞Ｄ１を満足する。すなわち、フェライトボンド磁石２３のうち、ステータコア３０と対向しない第２の部分Ｓ２は、ステータコア３０と対向する第１の部分Ｓ１よりも、径方向外側すなわちステータ３側に突出している。
　言い換えると、フェライトボンド磁石２３とステータ３との間のエアギャップは、フェライトボンド磁石２３がステータコア３０と対向する第１の部分Ｓ１よりも、フェライトボンド磁石２３がステータコア３０と対向しない第２の部分Ｓ２で狭い。
　このようにフェライトボンド磁石２３の第２の部分Ｓ２がステータ３に接近するため、コイルエンド３２ａとフェライトボンド磁石２３との間隔が狭くなり、両者の間の熱抵抗を低下させることができる。その結果、コイル３２で発生した熱の一部を、コイルエンド３２ａからフェライトボンド磁石２３を介してシャフト１０に効率よく放熱することができ、放熱性をさらに向上することができる。
　距離Ｄ１，Ｄ２の差は、例えば、０．１ｍｍが望ましい。フェライトボンド磁石２３を円筒形状に射出成形した場合、成形後の収縮率の差により軸方向中心が軸方向端部よりも大きく収縮し、Ｄ２－Ｄ１＝０．１ｍｍとなる形状を得ることができる。そのため、簡単な製造工程で、上述した放熱性の向上効果を得ることができる。
　上述した点を除き、実施の形態３のモータ１Ｂは、実施の形態１のモータ１と同様に構成されている。
　ここでは、フェライトボンド磁石２３の第１の部分Ｓ１の軸方向両側に第２の部分Ｓ２が設けられているが、第１の部分Ｓ１に対して軸方向の少なくとも一方の側に第２の部分Ｓ２が設けられていればよい。
　以上説明したように、実施の形態３では、フェライトボンド磁石２３が、径方向においてステータコア３０に対向する第１の部分Ｓ１と、ステータコア３０に対向しない第２の部分Ｓ２とを有し、中心軸Ａｘから第２の部分Ｓ２におけるフェライトボンド磁石２３の外周２３ａまでの最長距離Ｄ２が、中心軸Ａｘから第１の部分Ｓ１におけるフェライトボンド磁石２３の外周２３ａまでの最長距離Ｄ１よりも長いため、コイルエンド３２ａとフェライトボンド磁石２３との間隔を狭めることができ、コイル３２で発生した熱をコイルエンド３２ａからフェライトボンド磁石２３を介して効率よくシャフト１０に放熱することができる。すなわち、モータ１Ｂの放熱性をさらに向上することができる。
実施の形態４．
　図１０は、実施の形態４のモータ１Ｃを示す縦断面図である。実施の形態４のモータ１Ｃは、ロータ２Ｃの形状において、実施の形態１のモータ１と異なっている。
　図１０に示すように、実施の形態４のモータ１Ｃのロータ２Ｃは、シャフト２０と、シャフト２０を径方向の外側から囲むフェライトボンド磁石２１と、これらの間に設けられた樹脂部２２とを有し、さらに、フェライトボンド磁石２１の軸方向端面に非磁性の鋼板２５を有している。
　鋼板２５は、例えばステンレス鋼で形成されている。但し、ステンレス鋼に限らず、フェライトボンド磁石２１よりも熱伝導率が高く、非磁性の金属であればよい。鋼板２５は円環状であり、フェライトボンド磁石２１の軸方向端面を覆っている。また、鋼板２５の内周には、樹脂部２２が嵌合している。
　鋼板２５の外径は、フェライトボンド磁石２１の外径以下であることが望ましい。これは、鋼板２５がフェライトボンド磁石２１よりも径方向外側に突出しないようにするためである。
　鋼板２５は、フェライトボンド磁石２１より熱伝導率が高いため、フェライトボンド磁石２１の端面に鋼板２５を配置することで、コイル３２で発生した熱の一部がコイルエンド３２ａから鋼板２５を経由してシャフト２０に伝わり易くなり、放熱性を向上することができる。
　また、鋼板２５が非磁性であるため、フェライトボンド磁石２１から出た磁束が鋼板２５に流れて漏れ磁束となることが防止される。すなわち、フェライトボンド磁石２１から出た磁束を効率よくステータコア３０に流入させることができる。
　鋼板２５の外周端面は、径方向において、絶縁部３１の壁部３１ｃに対向していることが望ましい。この場合、コイル３２で発生した熱の一部が壁部３１ｃおよびエアギャップを経由して鋼板２５に伝わりやすく、放熱性をさらに向上することができる。
　実施の形態４のモータ１Ｃは、フェライトボンド磁石２１を成形した後、フェライトボンド磁石２１とシャフト２０とを一体成形する際（すなわち樹脂部２２を形成する際）に、金型内でフェライトボンド磁石２１の軸方向端面に鋼板２５を配置して成形を行うことにより、製造することができる。
　なお、ここでは、フェライトボンド磁石２１の軸方向の両端面に鋼板２５を配置しているが、フェライトボンド磁石２１の軸方向の少なくとも一端面に鋼板２５が配置されていればよい。
　図１１は、実施の形態４のモータ１Ｃの他の構成例を示す図である。図１１に示す構成例では、鋼板２５が、フェライトボンド磁石２１の軸方向端面を覆い、さらに樹脂部２２の主部２２ａの軸方向端面も覆っている。鋼板２５は円環状であり、鋼板２５の内周には樹脂部２２の突出部２２ｂまたは突出部２２ｃが嵌合している。
　この構成例においても、コイル３２で発生した熱の一部がコイルエンド３２ａから鋼板２５を介してシャフト２０に伝わり易くなり、放熱性を向上することができる。また、図１０に示した構成例と比較して鋼板２５の面積が大きいため、放熱性をさらに向上することができる。
　上述した点を除き、実施の形態４のモータ１Ｃは、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４のモータ１Ｃは、フェライトボンド磁石２１の軸方向端面に非磁性の鋼板２５を有するため、ステータ３のコイルエンド３２ａで発生した熱が鋼板２５を介してシャフト２０に伝わり易くなり、放熱性を向上することができる。また、鋼板２５が非磁性であるため、フェライトボンド磁石２１から出た磁束が漏れ磁束となることを防止することができる。
　上記の各実施の形態のモータ１，１Ａ～１Ｃは、適宜、組み合わせることができる。例えば、実施の形態２で説明したリード線３４を、実施の形態３，４のモータ１Ｂ，１Ｃに適用してもよい。また、実施の形態３のフェライトボンド磁石２３の軸方向端面に、実施の形態４の鋼板２５を配置してもよい。
実施の形態５．
　次に、実施の形態５の送風機８０の構成について説明する。図１２は、実施の形態５の送風機８０の構成を示す図である。
　図１２に示すように、送風機８０は、実施の形態１で説明したモータ１と、モータ１によって駆動される羽根車８１とを有する。羽根車８１は、モータ１のシャフト２０に取り付けられている。
　モータ１のシャフト２０が回転すると、羽根車８１が回転し、気流が生成される。送風機８０は、例えば、後述する空気調和装置１００（図１３）の室外機１２０において室外送風機として用いられる。羽根車８１は、例えば、プロペラファンである。
　実施の形態５の送風機８０は、実施の形態１で説明したモータ１を有するため、製造コストを低減することができる。また、モータ１の放熱性の向上により長期間に亘って安定したモータ出力が得られるため、送風機８０の信頼性を向上することができる。
　なお、実施の形態１で説明したモータ１の代わりに、実施の形態２～４で説明したモータ１Ａ～１Ｃを用いた場合も、同様の効果を得ることができる。
実施の形態６．
　次に、実施の形態６の空気調和装置１００の構成について説明する。図１３は、実施の形態６の空気調和装置１００の構成を示す図である。
　図１３に示すように、空気調和装置１００は、室内機１１０と、室外機１２０とを有する。室内機１１０および室外機１２０は、冷媒配管１３０によって接続され、冷媒が循環する冷媒回路を構成する。
　室内機１１０は、室内送風機としての送風機１１１と、これを収容するハウジング１１２とを有する。送風機１１１は、電動機１１１ａと、電動機１１１ａによって駆動される羽根車１１１ｂとを有する。羽根車１１１ｂは、電動機１１１ａのシャフトに取り付けられている。電動機１１１ａが回転することで羽根車１１１ｂが回転し、気流が生成される。羽根車１１１ｂは、例えば、クロスフローファンである。
　室外機１２０は、室外送風機としての送風機８０と、圧縮機１２１と、これらを収容するハウジング１２２とを有する。送風機８０は、実施の形態８（図１２）で説明したようにモータ１と羽根車８１とを有する。圧縮機１２１は、冷媒を圧縮する圧縮機構１２１ａと、圧縮機構１２１ａを駆動する電動機１２１ｂと、これらを連結するシャフト１２１ｃとを有する。なお、圧縮機１２１の電動機１２１ｂに、実施の形態１のモータ１を用いてもよい。
　室外機１２０は、冷媒の流れ方向を切り替える四方弁（図示せず）を更に有する。室外機１２０の四方弁は、圧縮機１２１から送り出された高温高圧の冷媒ガスを、冷房運転時には室外機１２０の熱交換器に流し、暖房運転時には室内機１１０の熱交換器に流す。
　例えば、空気調和装置１００の冷房運転時には、室外機１２０の圧縮機１２１で圧縮された冷媒が熱交換器（ここでは凝縮器）で凝縮する際に放出された熱が、送風機８０の送風によって室外に放出される。また、室内機１１０の熱交換器（ここでは蒸発器）で冷媒が蒸発する際に熱が奪われた空気が、送風機１１１によって室内に供給される。
　実施の形態６の空気調和装置１００は、実施の形態８で説明した送風機８０を有するため、製造コストを低減し、また信頼性を向上することができる。
　なお、送風機８０は、室外機１２０の送風機に限らず、上述した室内機１１０の送風機１１１として用いられてもよい。また、送風機８０は、空気調和装置１００に限らず、他の電気機器に備えられていてもよい。
　実施の形態１～４のモータ１～１Ｃは、ここでは室外機１２０の送風機８０に用いられているが、室内機１１０の送風機１１１に用いてもよく、送風機８０，１１１の両方に用いてもよい。
　以上、望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではなく、各種の改良または変形を行なうことができる。
　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ　モータ、　２，２Ｂ，２Ｃ　ロータ、　３　ステータ、　４　モールドステータ、　１１，１２　ベアリング、　１３　ブラケット、　２０　シャフト、　２１　フェライトボンド磁石（永久磁石）、　２２　樹脂部、　２２ｂ，２２ｃ　突出部、　２３　フェライトボンド磁石、　２５　鋼板、　３０　ステータコア、　３１　絶縁部、　３１ａ　壁部、　３１ｂ　胴部、　３１ｃ　壁部、　３２　コイル（アルミニウム線）、　３２ａ　コイルエンド、　３２ｂ　コイルサイド、　３３　端子、　３４　リード線、　３５　モールド樹脂部（外郭部材）、　８０　送風機（室外送風機）、　８１　羽根車、　１００　空気調和装置、　１１０　室内機、　１１１　送風機（室内送風機）、　１２０　室外機。

Claims (13)

  1. 　シャフトと、前記シャフトに対して固定されたフェライトボンド磁石とを有するロータと、
    　前記シャフトを中心とする径方向において前記ロータに対向するステータコアと、アルミニウム線で構成されて前記ステータコアに巻き付けられたコイルとを有するステータと
    　を備え、
    　前記コイルは、前記ステータコアの前記シャフトの軸方向における両端面に２つのコイルエンドを有し、
    　前記２つのコイルエンドにおいて前記軸方向に最も離れた２点間の距離Ｌｃと、前記フェライトボンド磁石の前記軸方向の長さＬｍとが、Ｌｃ≦Ｌｍを満足する
    　モータ。
  2. 　前記ステータコアと前記コイルとの間に、絶縁部が設けられ、
    　前記絶縁部は、前記ステータコアの前記軸方向における両端面に２つの壁部を有し、
    　前記２つの壁部において前記軸方向に最も離れた２点間の距離Ｌｉと、前記距離Ｌｃおよび前記距離Ｌｍとが、Ｌｃ≦Ｌｍ≦Ｌｉを満足する
    　請求項１に記載のモータ。
  3. 　前記シャフトと前記フェライトボンド磁石との間に、前記フェライトボンド磁石を支持する樹脂部を備える
    　請求項１または２に記載のモータ。
  4. 　前記樹脂部の前記軸方向の長さＬｒと、前記距離Ｌｍとは、Ｌｍ＜Ｌｒを満足する
    　請求項３に記載のモータ。
  5. 　前記シャフトを支持するベアリングをさらに備え、
    　前記樹脂部は前記ベアリングに当接している
    　請求項３または４に記載のモータ。
  6. 　前記フェライトボンド磁石の外周は、極中心を含む第１の弧状部と、極間部を含む第２の弧状部とを有し、
    　前記第１の弧状部の曲率半径Ｒ１と、前記シャフトの中心から前記第１の弧状部までの距離Ｒ２とは、Ｒ１＜Ｒ２を満足する
    　請求項１から５までの何れか１項に記載のモータ。
  7. 　前記フェライトボンド磁石は、前記シャフトを中心とする径方向の幅Ｔを有し、
    　前記幅Ｔは、２ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である
    　請求項１から６までの何れか１項に記載のモータ。
  8. 　前記コイルに接続され、前記モータの外部に引き出されるリード線をさらに備え、
    　前記リード線は、前記コイルよりも熱伝導率の高い材料で形成されている
    　請求項１から５までの何れか１項に記載のモータ。
  9. 　前記フェライトボンド磁石は、前記シャフトを中心とする径方向において前記ステータコアに対向する第１の部分と、前記径方向において前記ステータコアに対向しない第２の部分とを有し、
    　前記シャフトの中心から、前記第１の部分における前記フェライトボンド磁石の外周までの最長距離をＤ１とし、
    　前記シャフトの中心から、前記第２の部分における前記フェライトボンド磁石の外周までの最長距離をＤ２とすると、
    　Ｄ１＜Ｄ２が成り立つ
    　請求項１から８までの何れか１項に記載のモータ。
  10. 　前記ロータは、前記フェライトボンド磁石の前記軸方向の少なくとも一端面に、非磁性の鋼板を有する
    　請求項１から９までの何れか１項に記載のモータ。
  11. 　前記シャフトと前記フェライトボンド磁石との間に、前記フェライトボンド磁石を支持する樹脂部を備え、
    　前記鋼板は、前記樹脂部の少なくとも一部を覆うように設けられている
    　請求項１０に記載のモータ。
  12. 　請求項１から１１までの何れか１項に記載のモータと、
    　前記モータの前記シャフトに取り付けられた羽根車と
    　を備えた送風機。
  13. 　室外機と室内機とを備え、
    　前記室外機と前記室内機の少なくとも一方は、請求項１２に記載の送風機を有する
    　空気調和装置。
     
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