JP2001037135A - モータの絶縁構造及びモータのステータ製造方法 - Google Patents
モータの絶縁構造及びモータのステータ製造方法Info
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Abstract
することができるモータの絶縁構造と、絶縁構造がなさ
れるモータのステータ製造方法を提供する。 【解決手段】 外側電機子鉄心12の内周面17であっ
て、その周方向に沿って凹部18及び突面17aが交互
に形成された内周面17全体に対して絶縁性粉体を付着
した後、前記突面17aの絶縁性粉体を除去し、残った
絶縁性粉体を熱処理することにより絶縁膜を形成する。
そして、放射状に複数の突極14を備え、その突極14
間のスロット15に面する表面に対して予め絶縁膜19
が形成されるとともに、同突極14に対してコイル20
が巻装された内側電機子鉄心13を前記絶縁処理が施さ
れた外側電機子鉄心12に対して、突極14の先端面1
6が外側電機子鉄心12の突面17aに接合するように
内嵌する。
Description
及びモータのステータ製造方法に関するものである。
等に用いられるブラシレスDCモータにおけるステータ
31の絶縁構造としては、例えば、図6に示すようなも
のが知られている。
状に延びる複数個の突極33が設けられた内側電機子鉄
心34との2部材から構成されている。前記突極33に
は絶縁樹脂により成形されたボビン35が嵌着されてい
る。そして、ボビン35にはコイル36が巻装されてい
る。このボビン35により、コイル36はステータ31
との絶縁状態が保たれている。
ル36をボビン35に巻装した後に、突極33に同ボビ
ン35を嵌着するため、直接突極33にコイル36を巻
装するのに比べ、工程数が増加し、ボビン35及びその
工程分だけのコストがかかってしまうという問題があっ
た。それに加えて、コイル36をボビン35に巻装する
際に、張力をかけてコイル36をボビン35に巻回して
いるため、同コイル36によってボビン35が締付けら
れる。これにより、ボビン35が変形してしまい、ボビ
ン35の突極33への嵌め込みが難しくなるという問題
があった。特に、自動車のパワーステアリング装置等に
用いられるモータのように、低電圧(例えばDC12
V)で使用されるモータにおいては、巻線抵抗(コイル
抵抗)を抑えるために太い銅線(コイル)を用いる必要
があり、この場合、前記張力が増加して巻装することか
ら、ボビンの変形量が大きくなり、前記装着作業がさら
に困難になってしまう。
のスロット37に面する表面と、外側電機子鉄心32の
内周面38全体に絶縁膜を形成し、突極33に直接コイ
ル36を巻装することが考えられる。しかしながら、外
側電機子鉄心32の内周面38の突極33との接合面に
絶縁膜が形成された状態で内側電機子鉄心34を、外側
電機子鉄心32に嵌合すると、外側電機子鉄心32と内
側電機子鉄心34との間に絶縁膜が介在し、磁気抵抗が
大きくなってしまうという問題が生じる。それを防ぐた
めに、外側電機子鉄心32の内周面38の突極33との
接合面だけ、絶縁膜を除去するというのは容易ではな
く、よけいにその工程分のコストがかかってしまうとい
う問題が生じる。
の面に絶縁膜を形成することができるモータの絶縁構造
と、絶縁構造がなされるモータのステータ製造方法を提
供することにある。
めに、請求項1に記載の発明は、外側筒状鉄心に対して
内側筒状鉄心を配置し、前記内側筒状鉄心にはその周方
向に沿って前記外側鉄心に対して接する接合面を有した
複数個の突極を設け、前記突極に対してコイルを巻装
し、前記コイルを囲む空間に面する前記両鉄心の表面を
絶縁処理したモータの絶縁構造において、前記絶縁処理
は、前記外側筒状鉄心の内周面における、前記突極の接
合面と接する面を除いた部分に形成した凹部と、前記内
側筒状鉄心の外周面における前記突極の接合面以外の部
分の表面に対して行われたものであることを要旨とす
る。
のモータの絶縁構造において、前記絶縁処理は、絶縁性
粉体を付着して熱処理したものであることを要旨とす
る。請求項3に記載の発明は、外側筒状鉄心の内周面で
あって、その周方向に沿って凹部及び突部である接合面
が交互に形成された内周面全体に対して絶縁性粉体を付
着する工程と、前記接合部分の絶縁性粉体を除去する工
程と、前記除去工程の後に、残った絶縁性粉体を熱処理
する工程と、外周面の周方向に複数の突極を備え、その
突極間のスロットに面する表面に対して予め絶縁膜が形
成されるとともに、同突極に対してコイルが配置された
内側筒状鉄心を前記絶縁処理が施された外側筒状鉄心に
対して内嵌し、前記突極の接合面と、前記外側筒状鉄心
の突部に接合することを要旨とする。
状鉄心の凹部及び内側筒状鉄心の突極の接合面以外の部
分に絶縁処理が施され、突極の接合面及び前記突極の接
合面に接する外側筒状鉄心の面は絶縁処理を施す際に絶
縁材が付着しても容易に取り除くことができる。従っ
て、絶縁膜が容易にコイルを囲む周囲の面に形成され
る。
側筒状鉄心の凹部以外の部分及び突極の接合面に付着さ
れていたとしても容易に取り除かれるため、絶縁膜は容
易に外側筒状鉄心の凹部及び突極の接合面以外の部分の
表面だけに形成される。
側筒状鉄心の内周面全体に付着し、突極の接合面に接す
る面の絶縁性粉体を除去する。そして、残った絶縁性粉
体は熱処理され、その後、予め絶縁処理が施され、コイ
ルが配置された内側筒状鉄心を、突極の接合面に外側筒
状鉄心の突部が接合するように同外側筒状鉄心に嵌合す
る。
形態を図1〜図5に従って説明する。図1は自動車のパ
ワーステアリング装置に用いられるブラシレスDCモー
タにおけるステータ11の断面図である。ステータ11
は、筒状の外側筒状鉄心としての外側電機子鉄心12
と、同外側電機子鉄心12の中心部に同心状に配置され
た筒状の内側筒状鉄心としての内側電機子鉄心13とか
ら構成されている。内側電機子鉄心13には9個の突極
14が等間隔に、且つ放射状に延びるように突設されて
いるとともに、各突極14間にはスロット15が形成さ
れている。前記突極14の先端には突極14の接合面と
しての先端面16を有しており、同先端面16が外側電
機子鉄心12の内周面17に対して接合することで、両
電機子鉄心12,13が一体とされている。
2の内周面17の突極14の先端面16と接する面を除
いた部分には、凹部18が外側電機子鉄心12の長さ方
向に向かって形成されている。そして内側電機子鉄心1
3の突極14間のスロット15に面する表面と、前記凹
部18には絶縁膜19が形成されている。絶縁膜19が
形成されたそれぞれの突極14にはコイル20が巻装さ
れている。尚、図1〜5に示す絶縁膜19の厚さは理解
を容易にするために誇張して表現している。
ロータが回動可能に前記内側電機子鉄心13に挿入さ
れ、モータは構成される。次に以上のように構成された
モータのステータ製造方法について説明する。
周方向に沿って、凹部18及び突極14の先端面16と
接する突部である接合面としての突面17aが交互に形
成された内周面17全体に絶縁性粉体を電気的な力(例
えば、公知の静電流動浸漬法や静電スプレー法等)によ
り付着する。
心12の内周面17に付着された絶縁性粉体を擦り取
る。すると凹部18に入り込んでいる絶縁性粉体を除い
て突面17aに付着されていた絶縁性粉体は容易に且つ
確実に除去される。その後、凹部18に残った絶縁性粉
体を加熱処理(例えば、公知の高周波加熱、赤外線加
熱、通電加熱等)することにより、図3に示すように、
絶縁膜19が形成される。
側電機子鉄心12と同様な方法で絶縁性粉体を内側電機
子鉄心13の表面全体に付着する。そして、各突極14
の先端面16に付着した絶縁性粉体をブラシにより除去
し、外側電機子鉄心12に対して施した加熱処理と同様
の加熱処理をして突極14間のスロット15に面する表
面に対して図4に示すように絶縁膜19を形成する。そ
の後、図5に示すように、内側電機子鉄心13の各突極
14に、図示しないコイル巻装装置のノズルにより直接
コイル20を巻回する。
内側電機子鉄心13の突極14の先端面16が接合する
ように内側電機子鉄心13を外側電機子鉄心12に圧入
する。そして、両電機子鉄心12,13は一体にされ、
コイル20を囲む周囲の面は絶縁処理された状態とな
る。
を得ることができる。 (1)上記実施形態によれば、絶縁性粉体は外側電機子
鉄心12の突面17a及び突極14の先端面16に付着
されていたとしても容易に取り除かれるため、絶縁膜1
9を容易にコイル20を囲む周囲の面に形成することが
できる。
は突極14に直接巻回して形成されているため、従来と
異なり、ボビンを用いてステータ11を製造するのに比
べて安価にステータ11を製造することができる。
鉄心12の突面17a及び突極14の先端面16に付着
した絶縁性粉体は簡単に、且つ確実に除去できるため、
外側電機子鉄心12と内側電機子鉄心13の間の磁気抵
抗は大きくならない。
てもよい。 (1)上記実施形態では、絶縁処理として絶縁性粉体を
外側電機子鉄心12の内周面17に付着させたが、外側
電機子鉄心12を液体エポキシ樹脂にディッピングし
て、その後、突極14の先端面16と接する突面17a
の液体エポキシ樹脂を拭ってもよい。このようにしても
上記実施形態の効果と同様の効果が得られる。
縁処理がされた内側電機子鉄心13の突極14に直接巻
回されたが、コイル20を予め他の治具で所定形状に巻
回し、突極14に装着してもよい。このようにしても上
記実施形態の(1)及び(3)の効果と同様の効果が得
られる。
12の凹部18と内側電機子鉄心13のスロット15に
面する表面には絶縁性粉体が付着され、加熱処理するこ
とにより、絶縁処理が施されたが、絶縁性粉体を用いて
の絶縁処理の代わりに、金型を用いて、前記凹部18及
びスロット15に面する表面に、絶縁樹脂を一体形成す
ることにより、絶縁処理をしてもよい。
は、同外側電機子鉄心12に内嵌して突面17aに接す
るように形成された円柱状の第1の金型を用いる。そし
て、前記第1の金型を外側電機子鉄心12に嵌合し、第
1の金型と外側電機子鉄心12との間のキャビティに加
熱溶融した絶縁樹脂を注入する。前記絶縁樹脂が硬化し
た後、第1の金型を外すことにより、外側電機子鉄心1
2の凹部18に、絶縁樹脂が絶縁膜として一体形成され
る。
内側電機子鉄心13に外嵌して突極14の先端面16に
接するような径の孔が形成された第2の金型を用いる。
前記第2の金型の孔の内周面には複数の突部が軸芯に向
かって延びるように形成されており、内側電機子鉄心1
3のスロット15に対応するようになっている。また、
前記突部はスロット15に面する表面とわずかなキャビ
ティができるような形状に形成されている。そして、前
記第2の金型に内側電機子鉄心13を嵌合し、第2の金
型と内側電機子鉄心13との間のキャビティに加熱溶融
した絶縁樹脂を注入する。前記絶縁樹脂が硬化した後、
第2の金型を外すことにより内側電機子鉄心13の突極
14の表面に絶縁樹脂が絶縁膜として一体形成される。
に面する表面に容易に絶縁処理ができ、上記実施形態の
効果と同様の効果が得られる。 (4)上記実施形態では、外側電機子鉄心12に対して
絶縁性粉体を用いての絶縁処理を行ったが、これに代え
て、外側電機子鉄心12の凹部18に板状の絶縁材を装
着することにより、絶縁処理をしてもよい。絶縁材とし
ては、アラミド紙のような絶縁紙、絶縁性の合成樹脂シ
ートなどが想定される。
5に面する表面に容易に絶縁処理ができ、上記実施形態
の効果と同様の効果が得られる。次に、上記実施形態及
び別例から把握できる請求項に記載した発明以外の技術
的思想について、それらの効果とともに以下に記載す
る。
されたものを突極に装着したものである請求項1又は請
求項2に記載のモータの絶縁構造。このようにすれば、
スロット内にコイル巻装装置のノズルを入れる必要がな
いため、銅線を簡単に、且つきれいに整列させて巻回で
き、スペースファクタ(スロット断面積に対するコイル
断面積の割合)を大きくすることができる。
巻回して形成したものである請求項1又は請求項2に記
載のモータの絶縁構造。このようにすれば、予め他の治
具で所定形状にコイルを巻回した後に、突極に装着する
のに比べて、又従来と異なり、ボビンを用いてステータ
を製造するのに比べて治具、ボビンが不必要となり、安
価にステータを製造することができる。
よれば、外側筒状鉄心の凹部及び内側筒状鉄心の突極の
接合面以外の部分に絶縁処理が施され、突極の接合面及
び前記突極の接合面に接する外側筒状鉄心の面は絶縁処
理を施す際に絶縁材が付着しても容易に取り除くことが
できるため、絶縁膜を容易にコイルを囲む周囲の面に形
成することができる。
側筒状鉄心の凹部以外の部分及び内側筒状鉄心の突極の
接合面に付着されていたとしても容易に取り除かれるた
め、請求項1の効果をより容易に実現できる。
求項2の効果を得るステータを容易に製造することがで
きる。
拡大断面図。
機子鉄心(内側筒状鉄心)、14…突極、15…スロッ
ト、16…先端面(突極の接合面)、17…内周面、1
7a…突面(突部である接合面)、18…凹部、19…
絶縁膜、20…コイル。
Claims (3)
- 【請求項1】 外側筒状鉄心に対して内側筒状鉄心を配
置し、前記内側筒状鉄心にはその周方向に沿って前記外
側鉄心に対して接する接合面を有した複数個の突極を設
け、前記突極に対してコイルを巻装し、前記コイルを囲
む空間に面する前記両鉄心の表面を絶縁処理したモータ
の絶縁構造において、 前記絶縁処理は、 前記外側筒状鉄心の内周面における、前記突極の接合面
と接する面を除いた部分に形成した凹部と、前記内側筒
状鉄心の外周面における前記突極の接合面以外の部分の
表面に対して行われたものであるモータの絶縁構造。 - 【請求項2】 前記絶縁処理は、絶縁性粉体を付着して
熱処理したものである請求項1に記載のモータの絶縁構
造。 - 【請求項3】 外側筒状鉄心の内周面であって、その周
方向に沿って凹部及び突部である接合面が交互に形成さ
れた内周面全体に対して絶縁性粉体を付着する工程と、 前記接合部分の絶縁性粉体を除去する工程と、 前記除去工程の後に、残った絶縁性粉体を熱処理する工
程と、 外周面の周方向に複数の突極を備え、その突極間のスロ
ットに面する表面に対して予め絶縁膜が形成されるとと
もに、同突極に対してコイルが配置された内側筒状鉄心
を前記絶縁処理が施された外側筒状鉄心に対して内嵌
し、前記突極の接合面と、前記外側筒状鉄心の突部に接
合するモータのステータ製造方法。
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