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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Statoreinheit, einen Motor und ein Verfahren zum Herstellen einer Statoreinheit.
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Ein bekannter sogenannter geformter Motor (bzw. Formmotor, engl.: molded motor) umfasst einen Formharzabschnitt, der einen Stator bedeckt. Ein derartiger geformter Motor weist eine hervorragende Wasserdichtheit und hervorragende Eigenschaften bezüglich eines Unterdrückens von Erschütterungen und Geräuschen, die erzeugt werden, wenn der Motor angetrieben wird, auf. Insbesondere ist der geformte Motor derart konfiguriert, dass der Formharzabschnitt verhindert, dass Wassertropfen in Bereiche eindringen, in denen elektrische Elemente wie beispielsweise Spulen des Stators vorgesehen sind. Ein exemplarischer geformter Motor wird durch die japanische offengelegte Patentanmeldungsveröffentlichung H06-178484 offenbart.
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Bei einem Schritt des Bildens des Formharzabschnitts wird eine Anordnung, die einen Stator und ein Basisbauglied, das den Stator trägt, umfasst, zwischen einem Paar Formen platziert. Anschließend wird geschmolzenes Harz in einen zwischen dem Paar Formen vorgesehenen Hohlraum eingespritzt. Bei diesem Schritt wird ein Teil des Basisbauglieds zwischen dem Paar Formen gehalten. Falls also der auf das Paar Formen ausgeübte Befestigungsdruck zu hoch ist, kann das Basisbauglied durch die von den Formen ausgeübte Last beschädigt werden.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine Struktur bereit, die derart konfiguriert ist, dass verhindert wird, dass ein Basisbauglied bei einem Schritt des Bildens eines Formharzabschnitts unter einer von Formen ausgeübten Last beschädigt wird. Die vorliegende Offenbarung sieht ferner ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Struktur vor.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Statoreinheit, einen Motor und ein Verfahren zum Herstellen einer Statoreinheit zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Statoreinheit gemäß Anspruch 1, einen Motor gemäß Anspruch 17 und ein Verfahren zum Herstellen einer Statoreinheit gemäß Anspruch 18 gelöst.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Offenbarung ist eine in einem Motor enthaltene Statoreinheit vorgesehen. Die Statoreinheit umfasst ein Basisbauglied, das sich im Wesentlichen senkrecht zu einer sich vertikal erstreckenden Mittelachse erstreckt, eine über dem Basisbauglied positionierte Armatur, eine über dem Basisbauglied positionierte und elektrisch mit der Armatur verbundene Schaltungsplatine und einen Formharzabschnitt, der die Armatur und die Schaltungsplatine bedeckt. Das Basisbauglied weist ein elastisches Bauglied auf einer bezüglich der Schaltungsplatine in der Draufsicht radial äußeren Seite auf. Zumindest ein Teil des elastischen Bauglieds auf der bezüglich des Formharzabschnitts radial äußeren Seite positioniert ist.
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Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der Offenbarung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Statoreinheit vorgesehen, die ein Basisbauglied, das sich im Wesentlichen senkrecht zu einer sich vertikal erstreckenden Mittelachse erstreckt, eine Armatur und eine Schaltungsplatine, die beide über dem Basisbauglied positioniert sind, sowie einen Formharzabschnitt, der die Armatur und die Schaltungsplatine bedeckt, umfasst. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: a) Tragen des Basisbauglieds mit einer ersten Form, b) Fügen der ersten Form an eine zweite Form derart, dass zwischen der ersten Form und der zweiten Form ein Hohlraum vorgesehen ist, und c) Einspritzen von geschmolzenem Harz in den Hohlraum. Bei Schritt b) wird die zweite Form gegen eine obere Oberfläche des Basisbauglieds gepresst, wobei ein elastisches Bauglied zwischen dem Basisbauglied und der zweiten Form angeordnet ist, wobei das elastische Bauglied in der Draufsicht auf einer bezüglich der Schaltungsplatine radial äußeren Seite positioniert ist.
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Gemäß den obigen exemplarischen Ausführungsbeispielen der Offenbarung wird bei dem Vorgang des Bildens des Formharzabschnitts das elastische Bauglied zwischen der oberen Oberfläche des Basisbauglieds und der zweiten Form platziert, und das elastische Bauglied wird komprimiert. Somit wird die auf das Basisbauglied ausgeübte Last verringert. Folglich wird das Auftreten einer Beschädigung des Basisbauglieds unter dem seitens der Form ausgeübten Druck unterbunden.
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Die obigen und sonstige Elemente, Merkmale, Schritte, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschreiben. Es zeigen:
- 1 eine vertikale Schnittansicht eines Motors gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 ein Flussdiagramm, das einen Vorgang des Bildens eines Formharzabschnitts veranschaulicht;
- 3 einen Zustand bei dem Vorgang des Bildens des Formharzabschnitts;
- 4 einen weiteren Zustand bei dem Vorgang des Bildens des Formharzabschnitts;
- 5 einen wieder anderen Zustand bei dem Vorgang des Bildens des Formharzabschnitts;
- 6 eine vertikale Schnittansicht eines relevanten Teils des Motors und ein Basisbauglied, eine Schaltungsplatine, eine erste Form und eine zweite Form;
- 7 eine weitere vertikale Schnittansicht des relevanten Teils des Motors und das Basisbauglied, die Schaltungsplatine, die erste Form und die zweite Form;
- 8 eine vertikale Schnittansicht eines relevanten Teils eines fertiggestellten Motors;
- 9 eine Draufsicht und eine vertikale Schnittansicht des Basisbauglieds;
- 10 eine vertikale Schnittansicht eines relevanten Teils eines Motors gemäß einer ersten Modifikation;
- 11 eine Draufsicht und eine vertikale Schnittansicht eines Basisbauglieds gemäß der ersten Modifikation;
- 12 eine vertikale Schnittansicht eines relevanten Teils eines Motors gemäß einer zweiten Modifikation und ein Basisbauglied und einen O-Ring; und
- 13 eine vertikale Schnittansicht eines relevanten Teils eines Motors gemäß einer dritten Modifikation und ein Basisbauglied, eine Schaltungsplatine, eine erste Form und eine zweite Form.
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Nun wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Hierin ist eine Richtung, die parallel zu der Mittelachse eines eine Statoreinheit umfassenden Motors ist, als „die axiale Richtung“ definiert, eine Richtung, die zu der Mittelachse des Motors orthogonal ist, ist als „die radiale Richtung“ definiert, und eine Richtung, bei der sich ein Kreisbogen um die Mittelachse des Motors herum erstreckt, ist als „die Umfangsrichtung“ definiert. Ferner werden die jeweilige Gestalt und relative Position einzelner Elemente unter der Prämisse beschrieben, dass die axiale Richtung der vertikalen Richtung entspricht und eine Seite eines Basisbauglieds, die näher bei einer Armatur liegt, als Oberseite definiert ist. Man beachte, dass die Definition der vertikalen Richtung die Ausrichtung des Motors gemäß der vorliegenden Offenbarung bei dem Herstellungsvorgang und im Gebrauchszustand nicht einschränkt.
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1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Axiallüfters 100, der einen Motor 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst. Der Axiallüfter 100 wird beispielsweise als Vorrichtung zum Zuführen eines Kühlluftstroms in einer mit einer Mehrzahl elektronischer Geräte ausgestatteten Kommunikationsbasisstation verwendet. Man beachte, dass die Statoreinheit und der Motor gemäß der vorliegenden Offenbarung alternativ auf andere Geräte wie beispielsweise Haushaltsgeräte und eingebaute Komponenten angewendet werden können.
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Unter Bezugnahme auf 1 umfasst der Motor 1 eine Statoreinheit 2 und eine Rotoreinheit 3. Die Statoreinheit 2 ist an einem Rahmen einer Vorrichtung, der der Motor 1 bereitgestellt ist, angebracht. Die Rotoreinheit 3 wird durch ein oberes Lager 26 und ein unteres Lager 27 derart getragen, dass die relativ zu der Statoreinheit 2 drehbar ist.
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Die Statoreinheit 2 umfasst ein Basisbauglied 21, ein Lagergehäuse 22, einen Stator 23, eine Schaltungsplatine 24 und einen Formharzabschnitt 25.
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Das Basisbauglied 21 ist unter dem Stator 23 vorgesehen und erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Mittelachse 9. Das Basisbauglied 21 ist aus Harz hergestellt. Das Basisbauglied 21 ist mit einer (nicht veranschaulichten) zylindrischen Umhüllung verbunden, wobei eine Mehrzahl von Rippen zwischen denselben angeordnet ist. Die zylindrische Umhüllung stellt einen Windkanal des Axiallüfters 100 bereit. Das Basisbauglied 21, die Mehrzahl von Rippen und die Umhüllung können als ein einzelnes Bauglied einstückig gebildet sein oder können als separate Bauglieder vorgesehen sein.
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Das Basisbauglied 21 gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst einen Scheibenabschnitt 211, einen Innenwandabschnitt 212 und einen Außenwandabschnitt 213. Der Scheibenabschnitt 211 erstreckt sich ringförmig um das Lagergehäuse 22 herum und senkrecht zu der Mittelachse 9. Der Innenwandabschnitt 212 weist eine Ringgestalt auf und steht von einem radial inneren Ende des Scheibenabschnitts 211 nach oben vor. Der Innenwandabschnitt 212 ist an der Außenumfangsoberfläche des Lagergehäuses 22 angebracht. Der Außenwandabschnitt 213 weist eine Ringgestalt auf und steht von einem radial äußeren Ende des Scheibenabschnitts 211 nach oben vor.
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Das Lagergehäuse 22 ist ein zylindrisches Bauglied, das sich vertikal entlang der Mittelachse 9 erstreckt. Das Lagergehäuse 22 ist bezüglich des Basisbauglieds 21, des Stators 23 und der Schaltungsplatine 24 auf der radial inneren Seite positioniert und ist bezüglich des oberen Lagers 26 und des unteren Lagers 27 auf der radial äußeren Seite positioniert. Das Lagergehäuse 22 ist aus Metall wie beispielsweise Messing oder Eisen hergestellt. Das untere Ende des Lagergehäuses 22 ist an dem Innenumfang des Basisbauglieds 21 angebracht.
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Das Basisbauglied 21 wird erhalten, indem geschmolzenes Harz in eine Form eingespritzt wird, in die das Lagergehäuse 22 vorab platziert wird, und indem anschließend das Harz gehärtet wird. Das heißt, das Basisbauglied 21 ist eine Geformtes-Harz-Komponente, die mittels Spritzguss einstückig mit dem Lagergehäuse 22 gebildet ist. Das Basisbauglied 21 wird dann, wenn es geformt wird, an dem Lagergehäuse 22 angebracht. Man beachte, dass das Basisbauglied 21 anhand eines anderen Verfahrens unter Verwendung von Klebstoff oder dergleichen an dem Lagergehäuse 22 angebracht werden kann.
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Obwohl das Ausführungsbeispiel unter der Prämisse beschrieben wurde, dass das Lagergehäuse aus Metall hergestellt ist und das Basisbauglied aus Harz hergestellt ist, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf ein derartiges Ausführungsbeispiel beschränkt. Im Einzelnen können das Lagergehäuse und das Basisbauglied als ein einzelnes Harzbauglied einstückig miteinander gebildet sein. In einem derartigen Fall ist die Anzahl von Komponenten geringer als in dem Fall, in dem das Lagergehäuse und das Basisbauglied als separate Bauglieder vorgesehen sind, und somit ist die Produktivität erhöht.
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Der Stator 23 ist eine Armatur, die ein magnetisches Drehfeld erzeugt, das dem Antriebsstrom derselben entspricht. Der Stator 23 ist über dem Basisbauglied 21 und der Schaltungsplatine 24 und bezüglich des Lagergehäuses 22 auf der radial äußeren Seite positioniert. Der Stator 23 umfasst einen Statorkern 41, einen Isolator 42 und eine Mehrzahl von Spulen 43. Der Statorkern 41 ist aus Laminierungsstahl gebildet, der ein Magnetkörper ist. Der Statorkern 41 umfasst eine Kernrückseite 411, die eine Ringgestalt aufweist, und eine Mehrzahl von Zähnen 412. Die Innenumfangsoberfläche der Kernrückseite 411 ist an der Außenumfangsoberfläche des Lagergehäuses 22 angebracht. Die Zähne 412 stehen jeweils von der Kernrückseite 411 radial nach außen vor.
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Der Isolator 42 ist an dem Statorkern 41 befestigt. Die obere Oberfläche, die untere Oberfläche und die zwei Seitenoberflächen in der Umfangsrichtung jedes der Zähne 412 sind mit dem Isolator 42 bedeckt. Der Isolator 42 ist aus Harz hergestellt, was ein Isolierungsmaterial ist. Die Spulen 43 sind jeweils aus einem Leitungsdraht gebildet, der um einen entsprechenden der Zähne 412 gewickelt ist, wobei der Isolator 42 zwischen denselben angeordnet ist. Der Isolator 42 ist zwischen dem Statorkern 41 und der Spule 43 angeordnet, wodurch ein elektrischer Kurzschluss zwischen dem Statorkern 41 und der Spule 43 verhindert wird.
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Die Schaltungsplatine 24 ist unter dem Stator 23 und über dem Basisbauglied 21 positioniert. Die Schaltungsplatine 24 erstreckt sich ringförmig um das Lagergehäuse 22 herum und senkrecht zu der Mittelachse 9. Die Schaltungsplatine 24 trägt eine elektrische Schaltung auf zumindest entweder der oberen Oberfläche und/oder der unteren Oberfläche derselben. Ein Ende des Leitungsdrahtes, der jede der Spulen 43 bildet, ist mit der elektrischen Schaltung auf der Schaltungsplatine 24 elektrisch verbunden, wobei ein (nicht veranschaulichter) Anschlussstift zwischen denselben angeordnet ist. Wenn der Schaltungsplatine 24 von einer äußeren Leistungsquelle elektrische Leistung zugeführt wird, wird der Mehrzahl von Spulen 43 von der elektrischen Schaltung auf der Schaltungsplatine 24 ein Antriebsstrom zugeführt.
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Der Formharzabschnitt 25 bedeckt den Statorkern 41, den Isolator 42, die Mehrzahl von Spulen 43 und die Schaltungsplatine 24. Der Formharzabschnitt 25 ist beispielsweise aus hitzehärtbarem ungesättigtem Polyesterharz hergestellt. Der Formharzabschnitt 25 wird erhalten, indem geschmolzenes Harz in einen Hohlraum eingespritzt wird, der in einer Form vorgesehen ist, in die das Basisbauglied 21, das Lagergehäuse 22, der Stator 23 und die Schaltungsplatine 24 platziert werden, und indem das Harz anschließend gehärtet wird. Das heißt, der Formharzabschnitt 25 ist mit dem Basisbauglied 21, dem Lagergehäuse 22, dem Stator 23 und der Schaltungsplatine 24 mittels Harzformens zu einem einzelnen geformten Harz einstückig gebildet.
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Da der Stator 23 und die Schaltungsplatine 24 mit den Formharzabschnitten 25 bedeckt sind, wie oben beschrieben wurde, wird der Kontakt von Wassertropfen mit dem Stator 23 und der Schaltungsplatine 24 unterbunden. Demgemäß wird das Auftreten von Fehlfunktionen der elektrischen Elemente in dem Motor 1, die auf den Kontakt mit Wassertropfen zurückzuführen sein können, unterbunden. Man beachte, dass ein Teil der Oberfläche des Stators 23 bezüglich des Formharzabschnitts 25 freiliegen kann. Beispielsweise können die radial äußere Endoberfläche jedes der Zähne 412 und die Innenumfangsoberfläche des Isolators 42 bezüglich des Formharzabschnitts 25 freiliegen. In einem solchen Fall müssen die radial äußere Endoberfläche jedes der Zähne 412 und die Innenumfangsoberfläche des Isolators 42 lediglich mit einer Isolierungsbeschichtung bedeckt sein. Somit wird das Auftreten von Fehlfunktionen, die auf den Kontakt mit Wassertropfen zurückzuführen sind, sogar dann unterbunden, falls diese Oberflächen bezüglich des Formharzabschnitts 25 freiliegen.
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Das obere Lager 26 und das untere Lager 27 bilden einen Mechanismus, der eine nachstehend zu beschreibende Welle 31 so trägt, dass die Welle 31 drehbar ist. Das untere Lager 27 ist zwischen einem unteren Endabschnitt der Welle 31 und dem Lagergehäuse 22 angeordnet. Das obere Lager 26 ist über dem unteren Lager 27 positioniert und ist zwischen der Welle 31 und dem Lagergehäuse 22 angeordnet. Das obere Lager 26 und das untere Lager 27 sind jeweils beispielsweise ein Kugellager, das einen Innenring und einen Außenring umfasst, die mithilfe von Kugeln relativ zueinander drehbar sind. Der Außenring des oberen Lagers 26 und die Außenring des unteren Lagers 27 sind an der Innenumfangsoberfläche des Lagergehäuses 22 angebracht. Der Innenring des oberen Lagers 26 und der Innenring des unteren Lagers 27 sind an der Außenumfangsoberfläche der Welle 31 angebracht. Somit wird die Welle 31 so getragen, dass sie um die Mittelachse 9 herum und relativ zu dem Lagergehäuse 22 drehbar ist.
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Alternativ dazu können das obere Lager 26 und das untere Lager 27, die Kugellager sind, durch Lager eines anderen Typs ersetzt werden.
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Die Rotoreinheit 3 umfasst die Welle 31, einen Rotorhalter 32 und eine Mehrzahl von Magneten 33.
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Die Welle 31 ist ein Säulenbauglied, das sich entlang der Mittelachse 9 erstreckt. Die Welle 31 ist aus einem Metall wie beispielsweise Edelstahl hergestellt. Ein Abschnitt der Welle 31, der das untere Ende derselben umfasst, ist auf der bezüglich des Lagergehäuses 22 radial inneren Seite positioniert. Das obere Ende der Welle 31 steht über dem Lagergehäuse 22 und dem Stator 23 nach oben vor. Die Welle 31 wird durch das obere Lager 26 und das untere Lager 27 drehbar getragen.
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Der Rotorhalter 32 ist ein Bauglied, das sich mit der Welle 31 dreht. Der Rotorhalter 32 ist aus Metall wie beispielsweise Eisen, was ein magnetisches Material ist, hergestellt. Der Rotorhalter 32 umfasst einen Halterkopfplattenabschnitt 321 und einen zylindrischen Halterabschnitt 322. Der Halterkopfplattenabschnitt 321 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu der Mittelachse 9. Ein mittlerer Abschnitt des Halterkopfplattenabschnitts 321 ist an der Welle 31 befestigt. Der zylindrische Halterabschnitt 322 erstreckt sich von dem Außenumfang des Halterkopfplattenabschnitts 321 aus und in einer zylindrischen Gestalt nach unten.
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Die Mehrzahl der Magnete 33 ist an der Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Halterabschnitts 322 befestigt. Die radial innere Oberfläche jedes der Magneten 33 bildet eine N- oder eine S-Pol-Fläche. Die Mehrzahl der Magnete 33 ist in der Umfangsrichtung derart angeordnet, dass die N-Pol-Flächen und die S-Pol-Flächen abwechselnd positioniert sind. Die radial äußeren Endoberflächen der jeweiligen Zähne 412 sind den radial inneren Oberflächen der jeweiligen Magnete 33 in der radialen Richtung zugewandt.
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Um den Motor 1 anzutreiben, wird von der Schaltungsplatine 24 den Spulen 43 durch die Anschlussstifte ein Antriebsstrom zugeführt. Anschließend wird um die Mehrzahl von Zähnen 412 des Statorkerns 41 herum ein magnetisches Drehfeld erzeugt. Somit wird zwischen den Zähnen 412 und den Magneten 33 ein Drehmoment erzeugt, das in der Umfangsrichtung wirkt. Folglich dreht sich die Rotoreinheit 3 um die Mittelachse 9.
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Der Axiallüfter 100 umfasst ein Laufrad 5. Das Laufrad 5 umfasst eine Laufradkappe 51 und eine Mehrzahl von Blättern 52. Die Laufradkappe 51 ist an dem Rotorhalter 32 befestigt. Die Mehrzahl von Blättern 52 erstreckt sich von der Außenumfangsoberfläche der Laufradkappe 51 radial nach außen. Wenn der Motor 1 angetrieben wird, dreht sich die Rotoreinheit 3 zusammen mit dem Laufrad 5. Somit werden um den Axiallüfter 100 herum Luftströmungen erzeugt, die von der Oberseite zur Unterseite hin strömen.
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Nun wird ein Vorgang eines Bildens des Formharzabschnitts 25 ausführlich beschrieben. 2 ist ein Flussdiagramm, das den Vorgang des Bildens des Formharzabschnitts 25 veranschaulicht. 3 bis 5 veranschaulichen verschiedene Zustände des Vorgangs des Bildens des Formharzabschnitts 25.
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Zuerst wird eine Anordnung 20, die das Basisbauglied 21, das Lagergehäuse 22, den Stator 23 und die Schaltungsplatine 24 umfasst, hergestellt. Anschließend wird die Anordnung 20 zwischen eine erste Form 61 und eine zweite Form 62 platziert. Im Einzelnen wird das Basisbauglied 21 unter Bezugnahme auf 3 derart in die erste Form 61 eingepasst, dass die untere Oberfläche und die Außenumfangsoberfläche desselben in Kontakt mit der ersten Form 61 stehen, wodurch das Basisbauglied 21 durch die erste Form 61 getragen wird (Schritt S1). Anschließend wird unter Bezugnahme auf 4 ein oberer Teil der Anordnung 20 mit der zweiten Form 62 bedeckt, wodurch das Paar aus den Formen 61 und 62 aneinandergefügt werden (Schritt S2). Demgemäß wird zwischen der ersten Form 61 und der zweiten Form 62, die aneinandergefügt wurden, ein Hohlraum 60 bereitgestellt. Die Anordnung 20 ist in dem Hohlraum 60 positioniert.
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Anschließend wird geschmolzenes Harz in den Hohlraum 60 eingespritzt (Schritt S3). Wie durch gestrichelte Linien in 4 und 5 dargestellt ist, weist die zweite Form 62 einen Durchlass 63 auf, der als Zufuhröffnung dient, von der das geschmolzene Harz eingespritzt wird. Das geschmolzene Harz wird von der Außenseite der ersten Form 61 und der zweiten Form 62 her durch den Durchlass 63 hindurch in den Hohlraum 60 eingespritzt. Wenn sich das geschmolzene Harz in dem gesamten Hohlraum 60 verteilt hat, wie in 5 veranschaulicht ist, wird das geschmolzene Harz durch Erhitzen oder dergleichen gehärtet (Schritt S4). Das auf diese Weise gehärtete geschmolzene Harz dient als Formharzabschnitt 25. Das geschmolzene Harz wird mit einem vorbestimmten Druck anhand einer Spritzgussvorrichtung in den Hohlraum 60 gespritzt. Durch das Einspritzen mit dem vorbestimmten Druck kann das geschmolzene Harz gleichmäßig über den ganzen Hohlraum 60 verteilt werden. Das Einspritzverfahren ist nicht auf ein derartiges Verfahren beschränkt. Das geschmolzene Harz kann statt einer Verwendung der Spritzgussvorrichtung anhand eines anderen Verfahrens in den Hohlraum 60 eingespritzt werden.
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Anschließend werden die erste Form 61 und die zweite Form 62 geöffnet, und die Anordnung 20, auf der sich nun der Formharzabschnitt 25 befindet, wird aus der ersten Form 61 und der zweiten Form 62 entnommen (Schritt S5).
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6 und 7 sind vertikale Schnittansichten eines relevanten Teils des Motors 1 und veranschaulichen das Basisbauglied 21, die Schaltungsplatine 24, die erste Form 61 und die zweite Form 62. 6 veranschaulicht einen Zustand, bevor die erste Form 61 und die zweite Form 62 miteinander in Kontakt kommen. 7 veranschaulicht einen Zustand, nachdem die erste Form 61 und die zweite Form 62 miteinander in Kontakt getreten sind. 8 ist eine vertikale Schnittansicht eines relevanten Teils eines fertiggestellten Motors 1. 9 veranschaulicht eine Draufsicht und eine vertikale Schnittansicht eines fertiggestellten Basisbauglieds 21.
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Unter Bezugnahme auf 6 bis 9 ist auf der oberen Oberfläche des Außenwandabschnitts 213 des Basisbauglieds 21 ein O-Ring 70 vorgesehen. Der O-Ring 70 ist ein ringförmiges Harzbauglied (ein elastisches Bauglied), das leichter einer elastischen Verformung unterzogen wird als das Basisbauglied 21 und die zweite Form 62. Der O-Ring 70 ist beispielsweise aus Elastomer hergestellt. Wie in 9 veranschaulicht ist, weist der O-Ring 70 eine Ringgestalt auf, die an der Mittelachse 9 zentriert ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel weist das Basisbauglied 21 eine Rille 214 in der oberen Oberfläche des Außenwandabschnitts 213 desselben auf. Der untere Teil des O-Rings 70 ist in die Rille 214 eingepasst. Da ein Teil des O-Rings 70 in die Rille 214 eingepasst wird, wird die Verschiebung des O-Rings 70 unterbunden. Ferner ist die Positionierung des O-Rings 70 bei dem Herstellungsvorgang problemlos. Die Oberfläche der Rille 214 und des O-Rings 70 werden beispielsweise anhand eines Klebstoffs aneinander befestigt. Der obere Teil des O-Rings 70 steht von der oberen Oberfläche des Außenwandabschnitts 213 nach oben vor. In der Draufsicht sind die Rille 214 und der O-Ring 70 auf der bezüglich der Schaltungsplatine 24 radial äußeren Seite positioniert.
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Wenn die erste Form 61 und die zweite Form 62 aneinandergefügt werden, wird der O-Ring 70 zwischen der oberen Oberfläche des Außenwandabschnitts 213 und der unteren Oberfläche der zweiten Form 62 angeordnet. Somit wird die zweite Form 62 gegen die obere Oberfläche des Außenwandabschnitts 213 gepresst, wobei der O-Ring 70 zwischen denselben angeordnet ist. In diesem Zustand wird der O-Ring 70 in der axialen Richtung komprimiert, wie in 7 veranschaulicht ist. Da der O-Ring 70, der leichter einer elastischen Verformung unterzogen wird als das Basisbauglied 21, absichtlich verformt wird, wird die auf das Basisbauglied 21 ausgeübte Last verringert. Folglich wird das Auftreten einer Beschädigung des Scheibenabschnitts 211, des Innenwandabschnitts 212 oder des Außenwandabschnitts 213 des Basisbauglieds 21 unter der seitens der zweiten Form 62 ausgeübten Last unterbunden.
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Insbesondere ist bei dem Ausführungsbeispiel der Außenwandabschnitt 213, der eine Ringgestalt aufweist, auf der oberen Oberfläche des Basisbauglieds 21 vorgesehen. Somit weist der Umfangskantenabschnitt des Basisbauglieds 21 eine höhere Steifigkeit auf als in einem Fall, in dem der Außenwandabschnitt 213 nicht vorgesehen ist. Deshalb wird das Auftreten einer Beschädigung des Basisbauglieds 21 unter der seitens der zweiten Form 62 ausgeübten Last weiter unterbunden.
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Der O-Ring 70 überlappt die Schaltungsplatine 24 in der axialen Richtung nicht. Ferner ist der Außenwandabschnitt 213, der den O-Ring 70 trägt, nicht direkt mit der Schaltungsplatine 24 verbunden. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die seitens der zweiten Form 62 auf den O-Ring 70 ausgeübte Last auf die Schaltungsplatine 24 übertragen wird. Deshalb wird das Auftreten einer Verformung der Schaltungsplatine 24 unter der Last seitens der zweiten Form 62 unterbunden.
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Bei dem oben beschriebenen Schritt S3 erfüllt der O-Ring 70 die Funktion des Verhinderns, dass das geschmolzene Harz zu der radial äußeren Seite hin austritt. Der Formharzabschnitt 25 ist auf der bezüglich der Außenkante des O-Rings 70 radial inneren Seite positioniert. Wie in 6 veranschaulicht ist, ist bei dem Ausführungsbeispiel der O-Ring 70 derart positioniert, dass er in der axialen Richtung einen Innenumfang 621 der unteren Endoberfläche der zweiten Form 62 überlappt. Somit überlappt in der Draufsicht der Außenumfang des fertiggestellten Formharzabschnitts 25 zumindest einen Teil des O-Rings 70. Das heißt, zumindest ein Teil des O-Rings 70 wird auf der bezüglich des Formharzabschnitts 25 radial äußeren Seite positioniert.
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Falls der gesamte O-Ring 70 auf der bezüglich des Innenumfangs 621 der unteren Endoberfläche der zweiten Form 62 radial äußeren Seite positioniert ist, ist zwischen dem Basisbauglied 21 und der zweiten Form 62 auf der bezüglich des O-Rings 70 radial inneren Seite ein kleiner Zwischenraum vorgesehen. Somit soll der fertiggestellte Motor 1 einen dünnen Harzfilm auf der bezüglich des O-Rings 70 radial inneren Seite aufweisen. Ein derartiger Dünnfilm schält sich tendenziell von dem Basisbauglied 21 ab. Im Gegensatz dazu ist bei der Struktur gemäß dem Ausführungsbeispiel kein derartiger dünner Harzfilm auf der bezüglich des O-Rings 70 radial inneren Seite gebildet.
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Wie in 6 veranschaulicht ist, ist der O-Ring 70 gemäß dem Ausführungsbeispiel in einem Abstand von und auf der bezüglich einer Umfangkante 215 der oberen Oberfläche des Basisbauglieds 21 radial inneren Seite positioniert. Falls der O-Ring 70 an der äußersten Kante der oberen Oberfläche des Basisbauglieds 21 vorgesehen ist, kann der Teil des O-Rings 70, der komprimiert wird, in den Zwischenraum zwischen der ersten Form 61 und der zweiten Form 62 geschoben werden. In einem solchen Fall gelangen die erste Form 61 und die zweite Form 62 nicht vollständig in einen Oberflächenkontakt miteinander, was zu einer möglichen Ursache für eine verringerte Genauigkeit beim Formen des Formharzabschnitts 25 führt. Folglich kann sich bei der Struktur gemäß dem Ausführungsbeispiel der O-Ring 70, der komprimiert wird, in der radial äußeren Seite etwas ausbreiten, es ist jedoch weniger wahrscheinlich, dass er in den Zwischenraum zwischen der ersten Form 61 und der zweiten Form 62 geschoben wird. Somit können die obere Endoberfläche der ersten Form 61 und die untere Endoberfläche der zweiten Form 62 exakt miteinander in Kontakt gebracht werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel, wie es durch die gestrichelten Linien in 4 und 5 dargestellt ist, weist die zweite Form 62 den oben beschriebenen Durchlass 63 auf. Der Durchlass 63 erstreckt sich in einem Teil der zweiten Form 62 in der Umfangsrichtung durch die zweite Form 62 hindurch von der Außenumfangsoberfläche bis zu der Innenumfangsoberfläche. Wie in 1 und 8 veranschaulicht ist, weist der fertiggestellte Formharzabschnitt 25 somit an einem Teil der Außenumfangsoberfläche desselben eine Durchlassresultante 251 als Resultante des Durchlasses 63 auf. Die Durchlassresultante 251 ist in der axialen Richtung unter der Schaltungsplatine 24 und in der axialen Richtung über dem Basisbauglied 21 positioniert.
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Da der Durchlass 63 an der oben beschriebenen Position vorgesehen ist, kann der Hohlraum 60 mit dem Harz gefüllt werden, ohne dass Blasen in der Nähe diverser elektronischer Komponenten, die an der Schaltungsplatine 24 montiert sind, entstehen. Ferner ist die Durchlassresultante 251 unter der Rotoreinheit 3 und dem Laufrad 5 positioniert. Deshalb kann verhindert werden, dass die Durchlassresultante 251 die Rotoreinheit 3 oder das Laufrad 5 stört.
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Der Durchlass kann alternativ dazu in der ersten Form 61 vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Basisbauglied 21 ein Durchgangsloch aufweisen, das sich in der axialen Richtung durch dasselbe hindurch erstreckt, und ein Durchlass kann an einer Position der ersten Form 61 vorgesehen sein, die dem Durchgangsloch in der axialen Richtung zugewandt ist. In einem solchen Fall wird eine Durchlassresultante an einer Position der unteren Oberfläche des Formharzabschnitts 25 gebildet, die sich in der Draufsicht in dem Durchgangsloch des Basisbauglieds 21 befindet.
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Obwohl oben ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt.
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10 ist eine vertikale Schnittansicht eines relevanten Teils eines Motors 1A gemäß einer ersten Modifikation. 11 umfasst eine Draufsicht und eine vertikale Schnittansicht eines Basisbauglieds 21A gemäß der ersten Modifikation. Bei der in 10 und 11 veranschaulichten ersten Modifikation weist das Basisbauglied 21A zwei O-Ringe 70A auf. Die zwei O-Ringe 70A weisen jeweils eine Ringgestalt auf, die an einer Mittelachse 9A zentriert ist. Die zwei O-Ringe 70A weisen unterschiedliche Durchmesser auf. Bei einer Mehrzahl derartiger ringförmiger O-Ringe 70A, die konzentrisch angeordnet sind und unterschiedliche Durchmesser aufweisen, kann das Austreten von geschmolzenem Harz zu der radial äußeren Seite bei dem Vorgang des Bildens eines Formharzabschnitts 25A weiter unterbunden werden.
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12 ist eine vertikale Schnittansicht eines relevanten Teils eines Motors gemäß einer zweiten Modifikation und veranschaulicht ein Basisbauglied 21B und einen O-Ring 70B. Bei der in 12 veranschaulichten zweiten Modifikation ist die obere Oberfläche eines Außenwandabschnitts 213B des Basisbauglieds 21 B eine rillenlose flache Oberfläche, und der O-Ring 70B ist mit einem Klebstoff 71B an der oberen Oberfläche des Außenwandabschnitts 213B befestigt. Das heißt, das Basisbauglied 21B muss keine Rille aufweisen, die den O-Ring 70B hält. Der Klebstoff 71B, der zwischen der oberen Oberfläche des Außenwandabschnitts 213 und dem O-Ring 70B vorgesehen ist, unterbindet die Verschiebung des O-Rings 70B bezüglich des Basisbauglieds 21B.
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13 ist eine vertikale Schnittansicht eines relevanten Teils eines Motors gemäß einer dritten Modifikation und veranschaulicht ein Basisbauglied 21C, eine Schaltungsplatine 24C, eine erste Form 61C und eine zweite Form 62C. Bei der in 13 veranschaulichten dritten Modifikation ist ein O-Ring 70C an der zweiten Form 62C und nicht an dem Basisbauglied 21C vorgesehen. Im Einzelnen ist der O-Ring 70C, der ein elastisches Bauglied ist, an dem Innenumfang der unteren Endoberfläche der zweiten Form 62C befestigt. Der untere Teil des O-Rings 70C steht von der unteren Endoberfläche der zweiten Form 62C aus nach unten vor. Auch bei einer derartigen Konfiguration kann der O-Ring 70C zwischen der oberen Oberfläche des Basisbauglieds 21C und der unteren Oberfläche der zweiten Form 62C angeordnet sein, wenn die erste Form 61C und die zweite Form 62C aneinandergefügt sind. Somit wird das Auftreten einer Beschädigung des Basisbauglieds 21C unter der seitens der zweiten Form 62C ausgeübten Last unterbunden.
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Falls der O-Ring 70C an der zweiten Form 62C vorgesehen ist, wie in 13 veranschaulicht ist, kann der O-Ring 70C von der fertiggestellten Statoreinheit entfernt werden. Somit besteht kein Bedarf, für jeden einer Anzahl von herzustellenden Motoren den O-Ring 70C herzustellen.
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Das obige Ausführungsbeispiel und die Modifikationen desselben verwenden jeweils einen O-Ring als elastisches Bauglied. Alternativ dazu kann das elastische Bauglied, das zwischen dem Basisbauglied und der zweiten Form angeordnet werden soll, ein beliebiges elastisches Bauglied sein, das keine als O-Ring bezeichnete im Handel erhältliche Komponente ist. Außerdem muss das elastische Bauglied lediglich zumindest während des Herstellungsvorgangs elastisch sein. Das heißt, das elastische Bauglied darf mit dem Altern oder dergleichen seine Elastizität verlieren, nachdem der Motor fertiggestellt wurde.
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Die Einzelheiten bezüglich der Gestalt jedes der Bauglieder können sich von denen unterscheiden, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind, die für die vorliegende Offenbarung bereitgestellt werden.
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Die vorliegende Offenbarung ist beispielsweise auf eine Statoreinheit, einen Motor und ein Verfahren zum Herstellen einer Statoreinheit anwendbar.
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Merkmale der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele und der Modifikationen derselben können auf geeignete Weise kombiniert werden, solange kein Konflikt entsteht.
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Obwohl oben bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, dass Variationen und Modifikationen Fachleuten einleuchten werden, ohne dass sie von dem Schutzumfang und der Wesensart der vorliegenden Erfindung abweichen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird somit lediglich durch die folgenden Patentansprüche bestimmt.
