JP2007166760A - モールドモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 モールド時に結線基板に半田クラック等が生じず、また、結線基板の位置決めを容易に行うことができ、さらに外観がよいモールドモータを提供する。
【解決手段】 ステータコイル４を有し、軸方向の端部にステータコイル４の結線基板５を備えた積層コア３を、結線基板５を含めて成形樹脂６にてモールドして構成したステータ２と、ステータ２の軸方向の両端部に、締結ボルト９で締付固定している負荷側および反負荷側のブラケット７，８とを有するモールドモータ１において、ステータ２の負荷側または反負荷側の少なくともいずれか一方の成形樹脂６内に、導電性の段付き台座１３を配置するとともに、結線基板５の外周部を外径側に延ばして段付き台座１３の段部に載置し、結線基板５を段付き台座１３の段部で支持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、モールドモータに関するもので、特にステータにおけるコイル結線基板の支持構造に関するものである。

ステータの積層コアをステータコイルごと成形樹脂でモールドするモールドモータにおいては、前記成形樹脂内にステータコイルの結線基板を埋設している（例えば、特許文献１参照）。
以下、従来技術を図３に基づいて説明する。
図３において、１Ａはモールドモータ、２Ａは前記モールドモータ１Ａのステータで、
積層コア３と、前記積層コア３のティース部に巻装されたステータコイル４と、前記ステータコイル４の例えば負荷側端部に配置された結線基板５Ａとを有し、これらを成形樹脂６でモールドしている。７および８は前記ステータ２Ａの軸方向の両端部に、締結ボルト９で締付固定された負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケットである。
締結ボルト９は例えば通しボルトなどで構成され、前記反負荷側ブラケット８と積層コア３にボルト通し穴１０，１１を設けるとともに、前記負荷側ブラケット７に締結ボルト９用のタップ穴１２を形成し、前記反負荷側ブラケット８と積層コア３に設けたボルト通し穴１０，１１に通して、前記負荷側ブラケット７のタップ穴１２に螺合させ締め付けている。
なお、前記負荷側ブラケット７および反負荷側ブラケット８に軸受を介して回転自在に支持される回転子は、前記軸受とともに図示を省略している。
このような構成におけるモールドモータ１Ａの組立手順は、以下のとおりである。
（１）積層コア３にステータコイル４を配し、コイル結線用の結線基板５Ａを取付けた後、積層コア３、ステータコイル４、および結線基板５Ａを成形樹脂６でモールドし、ステータ２Ａを構成する。
（２）モールドして構成したステータ２Ａの内部に、軸受を焼き嵌め固定したロータを挿入した後、軸方向の両側から負荷側ブラケット７および反負荷側ブラケット８を、ステータ２Ａの軸方向端部に取付ける。その後、ステータ２Ａは、締結ボルト９により負荷側ブラケット７および反負荷側ブラケット８と共締めされる。
特開平８−２２３８４５号公報

しかしながら、このような従来技術においては、次のような問題があった。
(ａ)前記ステータ２Ａは、締結ボルト９により、負荷側ブラケット７および反負荷側ブラケット８と共締めされるが、締結ボルト９の締付けの際に発生するネジ軸力により、ステータ２Ａおよび内部の結線基板５Ａに応力が印加されるため、成形樹脂６の割れや結線基板５Ａのゆがみによる結線部の半田クラック等が懸念される。
（ｂ）ステータ２Ａ内における結線基板５Ａの位置決め精度は、絶縁耐圧確保の観点から非常に厳しくなっており、治具等による複雑な位置合わせ作業が必要である。そのため、作業性が非常に悪い。
（ｃ）前記結線基板５Ａにアース線を接続し、モールドの内部からモータ外部にアース線を取り出しており、モールド成形が複雑で作業性が非常に悪く、外観的にも悪い。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、モールド時に結線基板５Ａに半田クラック等が生じず、また、結線基板５Ａの位置決めを容易に行うことができ、さらに外観がよいモールドモータを提供することを目的とするものである。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、ステータコイルを有し、軸方向の端部に前記ステータコイルの結線基板を備えた積層コアを、前記結線基板を含めて成形樹脂にてモールドして構成したステータと、前記ステータの軸方向の両端部に、締結ボルトで締付固定している負荷側および反負荷側のブラケットとを有するモールドモータにおいて、前記ステータの負荷側または反負荷側の少なくともいずれか一方の成形樹脂内に、導電性の段付き台座を配置するとともに、前記結線基板の外周部を外径側に延ばして前記段付き台座の段部に載置し、前記結線基板を前記段付き台座の段部で支持したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記段付き台座を前記積層コアに圧入またはカシメにより密着固定したことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記積層コアと、前記結線基板のアースパターンと、反負荷側ブラケット間を導通させ、フレームグラウンドを確保したことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、前記段付き台座が鋼鉄製であることを特徴とするものである。

本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１に記載の発明によれば、成形樹脂の割れや結線基板のゆがみによる結線部の半田クラック等の発生を抑制することができる。
通常、組立時には、締結ボルト締付けの際に発生する軸力により、成形樹脂および内部の結線基板に応力が印加されるが、本発明においては、ステータの負荷側および反負荷側のボルト締結部に段付き台座を配置しているので、この段付き台座に応力を印加させることができ、成形樹脂および結線基板への応力の印加を無くすことが可能となる。したがって、成形樹脂の割れや結線基板のゆがみによる結線部の半田クラック等の発生を抑制することができる。
請求項２に記載の発明によれば、段付き台座を積層コアに圧入またはカシメによって固定することにより、積層コアとの導通を確保した上で結線基板の位置決めに用いることができ、位置決め作業をきわめて容易に行うことができる。
請求項３および４に記載の発明によれば、成形樹脂の割れや結線基板のゆがみによる結線部の半田クラック等の発生を抑制するだけでなく、フレームグランド確保の機能を併せ持たせることが可能となる。段付き台座と結線基板上のアースパターン、および積層コアとの導通、あるいは、段付き台座と結線基板上のアースパターン間の導通が確保されることと、締結ボルトの締付けによりフレームおよび反負荷側ブラケットが段付き台座と接触することにより、フレームグラインドが確保されることと、締結ボルトの締付けにより負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケットが段付き台座と接触することにより、結線基板に直接アース線を接続しなくても、構成部品だけで例えば負荷側ブラケットまでのフレームグランドを確保することができる。いわゆる構成部品の多機能化が可能になる。これにより、成形樹脂の部分からリード線を引き出す必要がなく、外観的にすっきりとした見栄えのよいものとなる。

以下、本発明の実施例を、図１および図２に基づいて説明する。

図１は、本発明の第1の実施例におけるモールドモータの図で、（ａ）は断面図で、回転子を省略して示している。（ｂ）は段付き台座取り付け部の詳細を示す側断面図で、（ｃ）は平面図である。
図１において、モールドモータ１の積層コア３はティースを有しており、ステータコイル４は前記ティースに巻装されている。段付き台座１３は、内部に中空穴１４を備えており、ステータ２内の負荷側および反負荷側におけるボルト締結部の成形樹脂６内に配置される。また、結線基板５は、外周部を外径側に延ばして前記段付き台座１３の段部に載置し、前記結線基板５を前記段付き台座１３の断部で支持する。前記締結ボルト９が通る部分は例えばＵ字状に切り欠いて、あるいは穴をあけて構成する。
組立の際、締結ボルト９の締付けにより発生するネジ軸力によって、ボルト締結部の成形樹脂６および結線基板５に応力が印加される。しかし、成形樹脂６内に配置された段付き台座１３が応力を受けるため、成形樹脂６および結線基板５への応力の印加がなくなる。
また、図示していないが、段付き台座１３を積層コア３に圧入またはカシメによって密着固定することにより、積層コア３との導通を確保した上で、段付き台座１３を結線基板５の位置決めに用いることができる。これにより、結線基板５の位置決め作業が容易となる。
さらに、段付き台座１３は、結線基板５上に設けられたアースパターン１５のランド１６、および積層コア３と導通が確保されており、締結ボルト９の締付けにより負荷側ブラケット７および反負荷側ブラケット８が段付き台座１３と密着することより、フレームグランド確保の機能を併せ持たせることが可能となる。
なお、このような構成におけるモールドモータ１の組立手順は、以下のとおりである。
（１）例えば、積層コア３のボルト通し穴１０に凹部等を設け、圧入またはカシメを用いて段付き台座１３を密着固定する。
（２）積層コア３の内周面にステータコイル４を配置した後、段付き台座１３の段上に結線基板５を設置する。このとき、結線基板５上に設けられる段付き台座１３の嵌合部は、アースパターン１５と接続されたランド１６とし、ランド１６と段付き台座１３を嵌合させた後、半田作業等にて導通を確保する。
（３）ステータ２を成形樹脂でモールドする。この時、段付き台座表面は成形樹脂表面より露出させる。
（４）モールドしたステータ２に負荷側ブラケット７と反負荷側ブラケット８を取付ける。

図２は、本発明の第２の実施例におけるモールドモータの断面図で、（ａ）は断面図で、回転子を省略して示している。（ｂ）は段付き台座取り付け部の詳細を示す側断面図で、（ｃ）は平面図である。
図２において、積層コア３はティースを有しておらず、内周面が円形をした筒状の形状に構成されている。前記積層コア３の外周面にはフレーム１７が嵌合固着されている。前記フレーム１７は、タップ穴１８を設けている。ステータコイル４は、前記積層コア３の内周面に配置され、モールドモータ１は、いわゆるスロットレス方式のモータを構成している。
段付き台座１３は内部に中空穴１４を備えており、ステータ２内の反負荷側におけるボルト締結部の成形樹脂６内に配置される。
また、結線基板５は、外周部を外径側に延ばして前記段付き台座１３の段部に載置し、前記結線基板５を前記段付き台座１３の断部で支持する。前記締結ボルト９が通る部分は例えばＵ字状に切り欠いて、あるいは穴をあけて構成する。
組立の際、締結ボルト９締付けにより発生する軸力によって、ボルト締結部の成形樹脂６および結線基板５に応力が印加されるが、成形樹脂６内に配置された段付き台座１３が応力を受けるため、成形樹脂６および結線基板５への応力の印加が無くなる。
また、段付き台座１３は結線基板５上に設けられたアースパターン３のランド４と導通が確保されており、締結ボルト１１締付けによりフレーム１２、および反負荷側ブラケット１０が段付き台座１３と密着し、フレームグランド確保の機能を併せ持たせることが可能となる。
なお、このような構成におけるモールドモータ１の組立手順は、以下のとおりである。
（１）段付き台座１３の段上に、結線基板５を設置する。この時、結線基板５上に設けられる段付き台座１３の嵌合部は、アースパターン１５と接続されたランド１６とし、ランド１６と段付き台座１３を嵌合させたのち、半田作業等にて導通を確保する。
（２）積層コア３にステータコイル４を配置したのち、結線基板５を取付ける。
（３）積層コア３、ステータコイル、および結線基板５を成形樹脂６でモールドしてステータ２を構成する。このとき、積層コア３の外周、および段付き台座１３の両端面は成形樹脂６より露出させる。
（４）露出した積層コア３の外周にフレーム１７を取付け、負荷側ブラケット（図示せず）および反負荷側ブラケット８を固定する。

本発明の第1の実施例におけるモールドモータの図で、（ａ）は断面図で、回転子を省略して示している。（ｂ）は段付き台座取り付け部の詳細を示す側断面図で、（ｃ）は平面図である。 本発明の第２の実施例におけるモールドモータの図で、（ａ）は断面図で、回転子を省略して示している。（ｂ）は段付き台座取り付け部の詳細を示す側断面図で、（ｃ）は平面図である。 従来技術におけるモールドモータの断面図で、回転子を省略して示している。

符号の説明

１，１Ａ モールドモータ
２，２Ａ ステータ
３ 積層コア
４ ステータコイル
５，５Ａ 結線基板
６ 成形樹脂
７ 負荷側ブラケット
８ 反負荷側ブラケット
９ 締結ボルト
１０ ボルト通し穴
１１ ボルト通し穴
１２ タップ穴
１３ 段付き台座
１４ 中空穴
１５ アースパターン
１６ ランド
１７ フレーム
１８ タップ穴

Claims (4)

1. ステータコイルを有し、軸方向の端部に前記ステータコイルの結線基板を備えた積層コアを、前記結線基板を含めて成形樹脂にてモールドして構成したステータと、
   前記ステータの軸方向の両端部に、締結ボルトで締付固定している負荷側および反負荷側のブラケットと、
   を有するモールドモータにおいて、
   前記ステータの負荷側または反負荷側の少なくともいずれか一方の成形樹脂内に、導電性の段付き台座を配置するとともに、前記結線基板の外周部を外径側に延ばして前記段付き台座の段部に載置し、前記結線基板を前記段付き台座の段部で支持したことを特徴とするモールドモータ。
2. 前記段付き台座を前記積層コアに圧入またはカシメにより密着固定したことを特徴とする請求項１に記載のモールドモータ。
3. 前記積層コアと、前記結線基板のアースパターンと、反負荷側ブラケット間を導通させ、フレームグラウンドを確保したことを特徴とする請求項１または２に記載のモールドモータ。
4. 前記段付き台座が鋼鉄製であることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載のモールドモータ。

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