JP2010057273A - ブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分割ティースとコイルとの間の絶縁を図った上で、コイルの占積率の増加、コイルから発生する熱の熱引き効率の向上を図ることができるブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法を提供する。
【解決手段】ステータコア２ｂは、筒状の本体コア２４と、この本体コア２４に別体で設けられた複数の分割コア１８とで構成され、分割コア１８は、コイル７が巻装された分割ティース６１と、分割ティース６１の表面とコイル７との間に形成された絶縁被膜６９と、コイル７の外周面を樹脂封止するとともに、スロット１５間を充填する樹脂モールド体７０とを備えていることを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、ブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法に関するものである。

一般に、インナーロータ型のブラシレスモータは、ステータケースに内嵌固定されたステータコアと、ステータコアに対して回転自在に設けられたロータとを有しており、その外周部に永久磁石を備えている。このステータコアは径方向内側に突出する複数のティースを備えている。これらティースには、コイルが巻装されており、コイルに電流が流れることにより、ロータとステータとの間に吸引又は反発力が生じロータが回転する。

この種のステータコアの中には、筒状の継鉄部と、この継鉄部に嵌合された複数の分割コアとでステータコアが構成されているものがある。分割コアは、分割ティースを備えており、この分割ティースにボビン等を介してコイルが巻装されている。
また、特許文献１，２に示すように、電着塗装により分割ティースの表面に絶縁膜を形成し、この絶縁膜を介してコイルを巻装する構成も知られている。
特開２００４−３６４４０２号公報 特開２００５−３１２２１９号公報

ところで、上述のブラシレスモータにあっては、更なる高性能化を図るためにコイルの占積率の増加、コイルから発生する熱の熱引き効率の向上が望まれている。ここで、上述したように絶縁膜を介してコイルを巻装することで、ボビンを介してコイルを巻装する場合に比べて、絶縁厚さを薄くすることができるため、コイルの巻線スペースを確保してコイルの占積率を向上できると考えられる。

しかしながら、占積率を向上させることでコイルから発生する熱が増加し、効率良く熱引きを行うことができないという問題がある。
また、絶縁膜はボビンに比べて絶縁厚さが薄いため、コイルを巻装する際に絶縁膜が分割ティースから剥離して絶縁不良になる虞がある。分割ティースはプレス加工により形成された板材を積層して形成することがあるため、板材のエッジ部ではバリが発生する。そのため、バリの部分では特に絶縁膜が剥離しやすい。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、分割ティースとコイルとの間の絶縁を図った上で、コイルの占積率の増加、コイルから発生する熱の熱引き効率の向上を図ることができるブラシレスモータ及びブラシレスモータの製造方法を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、筒状のステータコアと、前記ステータコアの内側に軸受けを介して回転自在に支持されたロータとを備えたブラシレスモータにおいて、前記ステータコアは、筒状の本体コアと、この本体コアに別体で設けられた複数の分割コアとで構成され、前記分割コアは、コイルが巻装された分割ティースと、前記分割ティースの表面と前記コイルとの間に形成された絶縁被膜と、前記コイルの外周面を樹脂封止するとともに、前記本体コアと前記コイルとの間を充填する樹脂モールド体とを備えていることを特徴とする。
この構成によれば、分割ティースの表面に絶縁被膜を形成し、この絶縁被膜を介してコイルを巻装することで、分割ティースにボビン等を介してコイルを巻装する場合に比べて、絶縁厚さを薄くすることができる。そのため、コイルの巻線スペースを確保してコイルの占積率を向上できる。
そして、コイルから発生した熱のうち、コイルの内周側へ伝わる熱は、分割ティースを介して本体コアに伝達されたり、樹脂モールド体に伝達されたりすることで、外部へ放熱される。この時、絶縁被膜を介してコイルを巻装することで、絶縁被膜はボビン等に比べ厚さが薄いため、コイルと分割ティースとの間の熱引き効率を向上させることができる。
一方、コイルの外周側へ伝達される熱は、コイルの外周面から樹脂モールド体に伝達されて外部へ放熱されたり、樹脂モールド体を介して本体コアに伝達されて外部へ放熱されたりする。この時、本体コアとコイルとの間に樹脂モールド体が充填されているため、本体コアとコイルとの間が空隙になっている場合に比べて熱の伝達効率が高い。したがって、コイルから発生する熱の熱引き効率を向上させることができる。

請求項２に記載した発明は、前記分割ティースは、プレス加工で形成された磁性材料からなる複数の板材が、かえり面を上側に向けて互いの前記かえり面と非かえり面とを重ね合わせた状態で積層されて構成されており、前記複数の板材のうち最上層に積層された上層板材には、前記かえり面のエッジ部が面打ちされた面打ち部が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、上層板材のかえり面のエッジ部に面打ち部を形成することで、かえり面におけるエッジ部のかえり（バリ）を除去することができる。
これにより、かえり面を上側に向けて互いの板材が積層されて構成される分割ティースは、板材の積層方向における上面が上層板材のかえり面により構成される一方、下面が板材の非かえり面により構成される。つまり、分割ティースの上面の周縁は、面打ち部により構成される一方、下面の周縁は板材の非かえり面におけるダレにより構成される。したがって、分割ティースの周縁にエッジ部を存在させることがなく、各面との交差稜線を略弧状に形成することができる。

請求項３に記載した発明は、前記分割ティースは、プレス加工で形成された磁性材料からなる複数の板材が、かえり面を上側に向けて互いの前記かえり面と非かえり面とを重ね合わせた状態で積層されている一方、前記複数の板材のうち最上層に積層された上層板材は、前記かえり面が、該上層板材の下層に積層された前記板材の前記かえり面と対向して積層されていることを特徴とする。
この構成によれば、最上層に積層された上層板材のかえり面が、上層板材の下層に積層された板材のかえり面と対向するように積層されているため、分割ティースの積層方向における両面が板材の非かえり面により構成される。つまり、分割ティースの両面のエッジ部は各板材の非かえり面におけるダレにより構成される。したがって、分割ティースの周縁にエッジ部を存在させることがなく、各面との交差稜線を略弧状に形成することができる。

請求項４に記載した発明は、前記コイルの巻き始め端または巻き終わり端とリード線の一端とが結線基板を介して接続され、前記樹脂モールド体には、前記結線基板における前記コイルの巻き始め端または巻き終わり端との接続位置に対応する部位にコイル位置出し部が形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、結線基板とコイルとの接続位置に対応する部位にコイル位置出し部を形成することで、コイル位置出し部から引き出されたコイルの巻き始め端と巻き終わり端とを結線基板に直接接続することができる。

請求項５に記載した発明は、前記コイルの巻き始め端または巻き終わり端とリード線の一端とが結線基板を介して接続され、前記樹脂モールド体には、その一端側に前記コイルの巻き始め端または巻き終わり端がそれぞれ接続されるとともに、他端側に前記リード線が接続される一対のターミナルが設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、樹脂モールド体にターミナルを設け、このターミナルを介して結線基板とコイルとを接続することで、コイルと結線基板との接続位置の位置精度を向上させることができる。

請求項６に記載した発明は、筒状のステータコアと、前記ステータコアの内側に軸受けを介して回転自在に支持されたロータとを備えたブラシレスモータの製造方法であって、前記ステータコアは、筒状の本体コアと、この本体コアに分割コアを組み付けて構成し、前記分割コアは、磁性材料からなる複数の板材を、かえり面を上側に向けて互いの前記かえり面と非かえり面とを重ね合わせた状態で積層して分割ティースを形成する板材積層工程と、積層された前記複数の板材のうち最上層に積層された上層板材における前記かえり面のエッジ部を面打ちする面打ち工程と、前記分割ティースの表面を被覆する絶縁被膜を形成する電着塗装工程と、前記分割ティースに前記絶縁被膜を介してコイルを巻装するコイル巻装工程と、前記コイルを樹脂封止するモールド工程とを有することを特徴とする。
この構成によれば、面打ち工程において、上層板材のかえり面のエッジ部に面打ちを施すことで、上層板材のかえり面におけるエッジ部のかえり（バリ）を除去することができる。
これにより、かえり面を上側に向けて互いの板材が積層されて構成される分割ティースは、板材の積層方向における上面が上層板材のかえり面により構成される一方、下面が板材の非かえり面により構成される。つまり、分割ティースの上面の周縁は、面打ち部により構成される一方、下面の周縁は板材の非かえり面におけるダレにより構成される。したがって、分割ティースの周縁にエッジ部を存在させることがなく、各面との交差稜線を略弧状に形成することができる。

請求項７に記載した発明は、筒状のステータコアと、前記ステータコアの内側に軸受けを介して回転自在に支持されたロータとを備えたブラシレスモータの製造方法であって、前記ステータコアは、筒状の本体コアと、この本体コアに分割コアを組み付けて構成し、前記分割コアは、磁性材料からなる複数の板材を、かえり面を上側に向けて互いの前記かえり面と非かえり面とを重ね合わせた状態で積層して分割ティースを形成する板材積層工程と、前記分割ティースの表面を被覆する絶縁被膜を形成する電着塗装工程と、前記分割ティースに前記絶縁被膜を介してコイルを巻装するコイル巻装工程と、前記コイルを樹脂封止するモールド工程とを有し、前記板材積層工程では、積層された前記複数の板材のうち最上層に積層する上層板材を該上層板材の下層に積層された前記板材の積層方向と反転させて積層する反転工程を有することを特徴とする。
この構成によれば、反転工程において、上層板材の積層方向を上層板材の下層まで積層された板材の積層方向と反転して積層することで、最上層に積層された上層板材のかえり面と、上層板材の下層に積層されたかえり面とが対向するように積層される。これにより、分割ティースの積層方向における両面が板材の非かえり面により構成される。つまり、分割ティースの両面の周縁は各板材の非かえり面におけるダレにより構成される。したがって、分割ティースの周縁にエッジ部を存在させることがなく、各面との交差稜線を略弧状に形成することができる。

請求項１に記載した発明によれば、コイルの占積率を向上させて小型・高出力化を図ることができるとともに、コイルから発生する熱の熱引き効率を向上させてコイルから発生する熱を効率良く放熱することができる。したがって、高性能なブラシレスモータを提供することができる。

請求項２，３，６，７に記載した発明によれば、分割ティースの各面との交差稜線を略弧状に形成することができるため、コイルの巻装時等において、かえり面のエッジ部で発生するバリ等で分割ティースの表面に形成された絶縁被膜が剥離することを防ぐことができる。よって、コイルと分割ティースとの絶縁を確保した上で、絶縁被膜を薄く形成することができる。

請求項４に記載した発明によれば、コイル位置出し部から引き出されたコイルの巻き始め端と巻き終わり端とを結線基板に直接接続することができるため、装置の軸長を短縮することができ、装置の小型化を図ることができる。

請求項５に記載した発明によれば、コイルと結線基板との接続位置の位置決め精度を向上させることができる。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において図１の左側を前側（他端側）、図１の右側を後側（一端側）とする。
図１に示すように、ブラシレスモータ１は、インナーロータ型のブラシレスモータ１であって、フロントブラケット４とリヤブラケット５とで構成されたケーシング２内に収容された円筒形状のステータコア２ｂと、ステータコア２ｂの内側に回転自在に支持されたロータ３とを備えている。

フロントブラケット４は、熱伝達率の高い、例えばアルミ等によって有底筒状に形成されたものであって、周壁４３とエンド部（端面）４４とで構成されている。
フロントブラケット４の周壁４３は、厚肉に形成されており、その周縁で内径が拡大した段差部２０が形成されている。そして、ステータコア２ｂの端面が周壁４３の端面に突き当てられるとともに、段差部２０がステータコア２ｂに外嵌されている。

フロントブラケット４の径方向中央には、軸方向外側に向けてボス部４０が形成されている。ボス部４０の径方向中央には、シャフト３ａの他端側を挿通するための挿通孔４２が形成され、この挿通孔４２の軸方向内側は、軸受けハウジング４７として形成されている。

ロータ３は、その両端に段付部１９，２１を有するシャフト３ａに略円筒状のマグネット３ｂが外嵌固定されている。このマグネット３ｂは、周方向に磁極が順番に変わるように着磁してある。シャフト３ａの一端側には、シャフト３ａを回転自在に支持する軸受け９が設けられている。軸受け９は、その内輪側の端面がシャフト３ａの一端側の段付部２１に突き当てられるように圧入されている。

そして、シャフト３ａの他端側は、軸受け９が圧入された状態で軸受けハウジング４７内に収容されるとともに、挿通孔４２に挿通されている。また、フロントブラケット４の周縁には、軸方向に沿って切り欠かれた逃げ部３７が形成され、ここにステータコア２ｂの後述する逃げ溝１６に対応してセットボルト孔３９が形成されている。

一方、ステータコア２ｂの後側（一端側）には、ステータコア２ｂの後側を収容するようにリヤブラケット５が設けられている。このリヤブラケット５は、熱伝達率の高い、例えばアルミ等によって有底筒状に形成されたものであって、周壁５０とエンド部（端面）５１とで構成されている。

リヤブラケット５のエンド部５１の径方向中央には、ロータ３の一端を挿通するための挿通孔５３が形成されている。挿通孔５３の軸方向内側には、軸受けハウジング５４が形成されており、ここにシャフト３ａを回転自在に支持する軸受け１０が圧入されている。
この軸受け１０は、その外輪側の端面がリヤブラケット５のエンド部５１に突き当てられて圧入される一方、内輪側の端面がシャフト３ａの他端側の段付部１９に突き当てられて圧入されている。

リヤブラケット５の周壁５０の外周面には、径方向外側に張り出すフランジ部２７が形成されている。フランジ部２７には、周方向に沿って複数のボルト孔５９が形成されている。そして、フランジ部２７には、取付ブラケット５７がボルト５８により締結固定されている。この取付ブラケット５７は、周方向に沿って複数の取付片７４を有し、この取付片７４に形成された図示しない取付孔にボルトを挿通することで、ブラシレスモータ１が外部装置に固定される。

リヤブラケット５の軸方向内側には、周方向に沿って上述したセットボルト孔３９に対応してセットボルト孔２５が形成されている。そして、セットボルト孔３９からセットボルト４８を挿通して締結することにより、フロントブラケット４及びリヤブラケット５が連結され、それらの相対位置が決定されるとともに、ステータコア２ｂを収容するケーシング２が構成されるようになっている。なお、セットボルト４８の頭部は、逃げ部３７内に収容されることとなり、フロントブラケット４のエンド部４４から突出せず、エンド部４４と面一の状態となる。また、リヤブラケット５の軸方向外側にも、ボルト孔５５が形成されている。

リヤブラケット５の軸方向外側には、カバー３０が設けられている。このカバー３０は、ロータ３のリヤブラケット５の一端側、及びこの端部に固定された光学式エンコーダ３６を覆うものである。光学式エンコーダ３６はロータ３の回転角度を検出するために用いられる。カバー３０は、上述したボルト孔５５に対応して形成されたボルト孔５６にボルト３１を挿入することによって締結固定されている。なお、本実施形態におけるブラシレスモータ１のロータ位置検出方法は光学式エンコーダに限らず、磁気式エンコーダ、レゾルバ、ホールＩＣとセンサマグネットによるものでもよく、またセンサレスによる駆動でもよい。

リヤブラケット５の周壁５０の内周面と軸受けハウジング５４の外周面との間には、略円盤形状の結線基板８が設けられている。
図１，２に示すように、結線基板８は、コイル７に外部電力を給電するためのものであって、その表面には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に対応した配線パターン（不図示）が積層されている。結線基板８の外周側には、不図示の外部電源から引き回されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応したリード線３２（図１参照）が挿入された接合孔３４が形成されている。接合孔３４に挿入されたリード線３２は、半田等により結線基板８に接合されており、結線基板８の配線パターンを介してＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応したコイル７の巻き始め端と巻き終わり端とのそれぞれに電気的に接続される。
結線基板８の径方向内側には、周方向に沿って接続孔４６が形成されている。この接続孔４６は、結線基板８の厚さ方向に貫通しており、コイル７との接続位置に対応するように形成されている。また、結線基板８の外周部分には、周方向に沿って等間隔に複数（例えば、６箇所）の切り欠き部７５が形成されている。

図１〜５に示すように、ステータコア２ｂは、磁性材料の板材（例えば、図６中板材６４〜６６）を軸方向に積層して形成されたものであって、筒状の継鉄部１１を備えている。継鉄部１１の内周面には、径方向内側に突出する補極ティース１２が継鉄部１１の周方向に等間隔で６個一体形成されている。
補極ティース１２の根元部１３は、補極ティース１２の先端側から継鉄部１１の内周面（基端側）に至るまで徐々に拡大されて扇状に形成されており、隣接する補極ティース１２間には、略矩形のスロット１５が形成されている。補極ティース１２の根元部１３には、継鉄部１１の外周面に逃げ溝１６が形成されている。この逃げ溝１６は、ステータコア２ｂの軸方向に沿って径方向外側に向けて開口形成されており、ステータコア２ｂの周方向に等間隔で形成されている。

また、継鉄部１１の内周面には、継鉄部１１の軸方向に沿ってあり溝１７が形成されている。このあり溝１７は、隣接する補極ティース１２の中間位置に形成され、径方向内側に向けて開口形成されている。なお、継鉄部１１と補極ティース１２とで筒状の本体コア２４が構成されている。

隣接する補極ティース１２間には、分割コア１８が設けられている。この分割コア１８は、継鉄部１１の周方向に等間隔で６個設けられており、継鉄部１１の内周面において補極ティース１２と交互に配されている。

図４，５，７に示すように、分割コア１８は、コイル７が巻装された分割ティース６１と、分割ティース６１の表面とコイル７との間に形成された絶縁被膜６９と、コイル７の外周面を樹脂封止する樹脂モールド体７０とを備えている。

分割ティース６１は、継鉄部１１の内周面から径方向内側に延出する平面視略Ｔ字形状のものであり、コイル７が巻装される巻胴部６２を備えている。巻胴部６２の先端には、巻胴部６２の延出方向に交差する方向に延出する周壁部６３が形成されている。この周壁部６３は、巻胴部６２の延出方向に対して左右対称となるように形成されている。一方、巻胴部６２の基端側には、本体コア２４のあり溝１７と嵌合可能な突部６７が形成されている。

図６に示すように、分割ティース６１は、プレス加工等により打ち抜かれた磁性材料からなる複数の板材（電磁鋼板）６４〜６６（以下、上層板材６４、中間板材６５、下層板材６６ともいう）を、軸方向に積層して形成されている。中間板材６５及び下層板材６６のかえり面６５ａ，６６ａ側、つまりパンチ（上型）と接触する面のエッジ部にはバリ６５ｂ，６６ｂが形成されている。一方、各板材６４〜６６の非かえり面６４ｃ〜６６ｃ側、つまりパンチに押し下げられる面のエッジ部にはダレ６４ｄ〜６６ｄが形成されている。

各板材６４〜６６は、かえり面を上側に向けた状態で、一の板材のかえり面（例えば、下層板材６６のかえり面６６ａ）と他の板材の非かえり面（例えば、中間板材６５の非かえり面６５ｃ）とが重なり合うように順次積層されている。つまり、一の板材のバリ（例えば、下層板材６６のバリ６６ｂ）と他の板材のダレ（例えば、中間板材６５のダレｄ）とが、嵌合するように積層されている。
ここで、積層された板材６４〜６６のうち、最上層に積層された上層板材６４のかえり面６４ａのエッジ部は、面打ちが施された面打ち部６４ｂが形成されている。これにより、上層板材６４のかえり面６４ａの周縁が略弧状に形成されている。つまり、分割ティース６１の下面の周縁は、下層板材６６の非かえり面６６ｃのダレ６６ｄにより構成される一方、上面の周縁は上層板材６４のかえり面６４ａの面打ち部６４ｂにより構成されている。したがって、分割ティース６１の各面との交差稜線は略弧状に形成されている。

図７に示すように、分割ティース６１の表面には、巻胴部６２及び周壁部６３に亘ってエポキシ等からなる絶縁被膜６９が形成されている。この絶縁被膜６９は、電着塗装等により形成されており、その厚さが０．０２５ｍｍ程度で成膜されている。そして、分割ティース６１には、この絶縁被膜６９を介してコイル７が巻装されている。

図２，３，８に示すように、分割ティース６１は、コイル７を樹脂封止する樹脂モールド体７０に覆われている。具体的には、分割ティース６１の巻胴部６２及びコイル７を覆うとともに、分割ティース６１の周壁部６３の先端面に至る位置までを覆っている。したがって、補極ティース１２の周壁部及び分割ティース６２の周壁部６３の先端面と樹脂モールド体７０の内周面とでステータコア２ｂの内径が構成されている。さらに、樹脂モールド体７０は、補極ティース１２間、つまりスロット１５間に隙間なく充填されている。

樹脂モールド体７０の一端側（図１中後側）には、径方向内側に張り出す膨出部７２が一体形成されている。膨出部７２は、平面視矩形状のものであり、平面視で分割ティース６１の周壁部６３の先端面より径方向内側に張り出ししている。
膨出部７２における外周側（径方向外側）の中央部には、樹脂モールド体７０の長手方向（ステータコア２ｂの軸方向）に向かって突起部７３が立設されている。この突起部７３は、膨出部７２の一部が突出した矩形状のものであり、上述した結線基板８の外周縁に形成された切り欠き部７５に嵌合可能に構成されている。したがって、樹脂モールド体７０の膨出部７２の上面と結線基板８の下面とは、当接した状態で組み付けられている。

一方、膨出部７２の径方向内側の周縁には、一対のコイル位置出し部７６が形成されている。このコイル位置出し部７６は、膨出部７２の上面から軸方向に沿って切り込み形成されたものであって、膨出部７２の上面と側面との間の稜線を跨ぐように形成されている。各コイル位置出し部７６は、樹脂モールド体７０によって封止されたコイル７の巻き始め端及び巻き終わり端をそれぞれ外部へ引き出すものであり、上述した結線基板８の接続孔４６と平面視で重なる位置に形成されている。そして、コイル７の巻き始め端及び巻き終わり端は、結線基板８の接続孔４６に挿通され、結線基板８の表面において半田等で接合されている。そして、配線パターンを介してリード線３２に電気的に接続されている。

次に、図８に基づいて、本実施形態のブラシレスモータの熱引き経路について説明する。なお、以下の説明では、主としてコイルから発生する熱の熱引き経路について説明する。
図８に示すように、コイル７から発生した熱のうち、コイル７の内周側へ伝わる熱（図８中矢印Ｎ）は、コイル７が巻装されている分割ティース６１に伝達される。分割ティース６１に伝達された熱は、コイル７の外周面から樹脂モールド体７０に伝達されて外部へ放熱されたり、樹脂モールド体７０を介して本体コア２４に伝達されて外部へ放熱されたりする。

一方、コイル７から発生した熱のうち、コイルの外周側に伝達される熱（図８中矢印Ｍ）は、コイル７の外周面から樹脂モールド体７０を伝って本体コア２４の補極ティース１２や継鉄部１１に伝達される。そして、補極ティース１２や継鉄部１１に伝達された熱は、外部へ放熱される。

次に、図３〜８に基づいて、上述したブラシレスモータの製造方法について説明する。以下の説明では、主として分割コアの製造方法について説明する。
図６に示すように、プレス加工により打ち抜かれた複数の板材６４〜６６を積層する（板材積層工程）。具体的には、一の板材のかえり面（例えば、下層板材６６のかえり面６６ａ）と他の板材の非かえり面（例えば、中間板材６５の非かえり面６５ｃ）とをかえり面を上側に向けた状態で重ね合わせる。そして、一の板材のバリ（例えば、下層板材６６のバリ６６ｂ）と他の板材のダレ（例えば、中間板材６５のダレｄ）とを、嵌合させるように順次積層する。なお、板材６４〜６６の積層した状態を保つために各々板材６４〜６６にボス加工を施し、これらボスをカシメながら板材を積層してもよいし、プレス加工で打ち抜かれる部分にかからないように微量の接着剤を使用して、板材６４〜６６を合わせて積層してもよい。また、これらボスを形成したカシメ作業と接着剤を使用した接着作業とを併せて行ってもよい。

次に、積層された板材６４〜６６のうち最上層に積層された上層板材６４のかえり面６４ａのエッジ部を面打ちする。すると、上層板材６４のかえり面６４ａにおけるエッジ部のバリ（図６中６４ｅ参照）が潰れて、ここに面打ち部６４ｂが形成される（面打ち工程）。これにより、分割ティース６１が形成される。この時、分割ティース６１の周縁は、下層板材６６の非かえり面６６ｃのダレ６６ｄと、上層板材６４のかえり面６４ａの面打ち部６４ｂとにより構成され、略弧状に形成にされる。

次に、図７，８に示すように、分割ティース６１の表面に絶縁被膜６９を形成する（電着塗装工程）。具体的には、電着塗装により、分割ティース６１の表面にエポキシ等からなる絶縁被膜６９を厚さが０．０２５ｍｍ程度で形成する。なお、電着塗装とは、水性塗料の溶液中に被塗物（分割ティース６１）を浸漬し、被塗物を陰極として直流電圧を印加することで、プラスに荷電した水性塗料を析出させて被塗物の表面に成膜するものである。

次に、図４，５，７に示すように、絶縁被膜６９が形成された分割ティース６１にコイル７を巻装する（コイル巻装工程）。具体的には、分割ティース６１の巻胴部６２にコイル７を巻き付け、巻き始め端と巻き終わり端とを分割ティース６１の周壁部６３側へ引き出しておく。
そして、コイル７が巻装された分割ティース６１の突部６７を本体コア２４のあり溝１７内に圧入し、分割ティース６１を本体コア２４に組み付ける。

続いて、図３，８に示すように、本体コア２４に組み付けられた分割ティース６１及びコイル７を樹脂封止する。具体的には、補極ティース１２間に形成されたスロット１５を隙間なく埋めるように樹脂を充填し、分割ティース６１及びコイル７を封止するとともに、本体コア２４の一端側（図１中後側）で径方向内側に張り出す膨出部７２を形成する。この時、膨出部７２のコイル位置出し部７６からコイル７の巻き始め端と巻き終わり端とを外部に引き出した状態で樹脂封止する。
以上の工程により分割コアが形成される。

したがって、上述の実施形態によれば、分割ティース６１の表面に絶縁被膜６９を形成し、この絶縁被膜６９を介してコイル７を巻装することで、分割ティース６１にボビン等を介してコイル７を巻装する場合に比べて、絶縁厚さを薄くすることができる。そのため、コイル７の巻線スペースを確保してコイル７の占積率を向上できる。
そして、コイル７から発生した熱のうち、コイル７の内周側へ伝わる熱（図８中矢印Ｎ）は、分割ティース６１を介して本体コア２４に伝達されたり、樹脂モールド体７０に伝達されたりすることで、外部へ放熱される。この時、絶縁被膜６９を介してコイル７を巻装することで、絶縁被膜６９はボビン等に比べ厚さが薄いため、コイル７と分割ティース６１との間の熱引き効率を向上させることができる。
一方、コイル７の外周側へ伝達される熱は、コイル７の外周面から樹脂モールド体７０に伝達されて外部へ放熱されたり、樹脂モールド体７０を介して本体コア２４に伝達されて外部へ放熱されたりする。この時、樹脂モールド体７０がスロット１５間を隙間なく充填されているため、本体コア２４とコイル７との間が空隙になっている場合に比べて熱の伝達効率が高い。したがって、コイル７から発生する熱の熱引き効率を向上させることができる。

このように、本実施形態のブラシレスモータ１では、コイル７の占積率を向上させて小型・高出力化を図ることができるとともに、コイル７から発生する熱の熱引き効率を向上させてコイル７から発生する熱を効率良く放熱することができる。したがって、高性能なブラシレスモータ１を提供することができる。

また、上層板材６４のかえり面６４ａのエッジ部に面打ち部６４ｂを形成することで、かえり面６４ａにおけるエッジ部のバリを除去することができる。これにより、分割ティース６１の周縁にエッジ部を存在させることがなく、各面との交差稜線を略弧状に形成することができる。したがって、コイル７の巻装工程において、かえり面（例えば、上層板材６４のかえり面６４ａ）のエッジ部で発生するバリ等で分割ティース６１の表面に形成された絶縁被膜６９が剥離することを防ぐことができる。よって、コイル７と分割ティース６１との絶縁を確保した上で、絶縁被膜６９をより薄く形成することができるため、コイル７の占積率をより増加することができる。

さらに、結線基板８とコイル７との接続位置に対応する部位にコイル位置出し部７６を形成することで、コイル位置出し部７６から引き出されたコイル７の巻き始め端と巻き終わり端とを結線基板８に直接接続することができる。そして、樹脂モールド体７０の膨出部７２の上面と結線基板８の下面とを、当接した状態で組み付けることで、ブラシレスモータ１の軸長を短縮することができ、ブラシレスモータ１の小型化を図ることができる。

次に、図９に基づいて本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、分割ティースの構成について上述した第１実施形態と相違しているため、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。

図９に示すように、本実施形態の分割ティース１００は、上述したように磁性材料からなる複数の板材６４〜６６を軸方向に積層して形成されている。
下層板材６６から中間板材６５までは、上述した第１実施形態と同様に一の板材のかえり面（例えば、下層板材６６のかえり面６６ａ）と他の板材の非かえり面（例えば、中間板材６５の非かえり面６５ｃ）とが重なり合うように順次積層されている。つまり、一の板材のバリ（例えば、下層板材６６のバリ６６ｂ）と他の板材のダレ（例えば、中間板材６５のダレ６５ｄ）とが、嵌合するように積層されている。

ここで、積層された板材６４〜６６のうち、上層板材６４は、その下層まで積層された板材（例えば、下層板材６６から中間板材６５まで）の積層方向とは反転して積層されている。つまり、上述した積層工程において、中間板材６５のかえり面６５ａと上層板材６４のかえり面６４ａとが対向するように積層する（反転工程）。

この時、中間板材６５と上層板材６４とは、そのかえり面６５ａ，６４ａ同士を当接させるため、エッジ部においてバリ６５ｂ，６４ｂ同士が接触して、中間板材６５と上層板材６４との間に隙間が生じる。そのため、板材６４〜６６を積層した後、板材６４〜６６を挟むようにプレスすることが好ましい。これにより、中間板材６５のバリ６５ｂと上層板材６４のバリ６４ｅとが潰れ合うため、上層板材６４と中間板材６５との隙間をなくすことができる。

このように、上述の実施形態によれば、上層板材６４のかえり面６４ａと中間板材６５のかえり面６５ａとが対向するように積層されているため、分割ティース１００の積層方向における両面が板材の非かえり面（例えば、上層板材６４の非かえり面６４ｃ及び下層板材６６の非かえり面６６ｃ）により構成される。つまり、分割ティース１００の両面の周縁は板材６４，６６の非かえり面６４ｃ，６６ｃにおけるダレ６４ｄ，６６ｄにより構成される。したがって、分割ティース１００の周縁にエッジ部を存在させることがなく、各面との交差稜線を略弧状に形成することができる。よって、上述した第１実施形態と同様に、コイル７の巻装工程において、かえり面（例えば、上層板材６４のかえり面６４ａ）のエッジ部で発生するバリ等で分割ティース１００の表面に形成された絶縁被膜６９が剥離することを防ぐことができる。よって、コイル７と分割ティース１００との絶縁を確保した上で、絶縁被膜６９を薄く形成することができるため、コイル７の占積率をより増加することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。

例えば、コイルと結線基板との接続として、樹脂モールド体にターミナルを設ける構成も可能である。
図１０に示すように、本実施形態の樹脂モールド体１１０は、コイル７（図４参照）とリード線３２（図１参照）とを接続する一対のターミナル１１１を備えている。各ターミナル１１１は、その一端側が樹脂モールド体１１０に埋設されており、樹脂モールド体１１０内でコイル７の巻き始め端及び巻き終わり端にそれぞれ接続されている。一方、ターミナル１１１の他端側は、樹脂モールド体１１０の膨出部７２の上面からステータコア２ｂの軸方向に向けて突出しており、その先端部には結線基板８（図２参照）の接続孔４６に挿通される挿通ピン１１３が形成されている。挿通ピン１１３は、結線基板８の接続孔４６に挿通されて結線基板８の表面において半田等によって接合される。そして、結線基板８の配線パターンを介してリード線３２と電気的に接続されるようになっている。

したがって、上述の実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、コイル７と結線基板８との接続位置の位置決め精度を向上させることができる。

また、上述した実施形態では、分割ティースのみに絶縁被膜を形成する場合について説明したが、本体コアを含むステータコアの全面に亘って絶縁被膜を形成してもよい。
また、上述した実施形態では、ステータコアに設けられたティースを継鉄部から径方向内側に延びる補極ティースと、補極ティース間に設けられた分割ティースとで構成した場合について説明したが、全てを分割ティースとする構成も可能である

本発明の実施形態におけるブラシレスモータの断面図である。 ステータコアの斜視図である。 ステータコアの斜視図である。 ステータコアの分解斜視図である。 樹脂モールド体の形成前におけるステータコアの分解斜視図である。 分割ティースの拡大図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 分割コアの平面図である。 第２実施形態における分割ティースの拡大図。 分割コアの他の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…ブラシレスモータ ２ｂ…ステータコア ３…ロータ ７…コイル ８…結線基板 ２４…本体コア １８…分割コア ３２…リード線 ６４〜６６…板材 ６４ｄ…面打ち部 ６９…絶縁被膜 ７０…樹脂モールド体 １１１…ターミナル

Claims (7)

1. 筒状のステータコアと、
   前記ステータコアの内側に軸受けを介して回転自在に支持されたロータとを備えたブラシレスモータにおいて、
   前記ステータコアは、筒状の本体コアと、この本体コアに別体で設けられた複数の分割コアとで構成され、
   前記分割コアは、コイルが巻装された分割ティースと、
   前記分割ティースの表面と前記コイルとの間に形成された絶縁被膜と、
   前記コイルの外周面を樹脂封止するとともに、前記本体コアと前記コイルとの間を充填する樹脂モールド体とを備えていることを特徴とするブラシレスモータ。
2. 前記分割ティースは、プレス加工で形成された磁性材料からなる複数の板材が、かえり面を上側に向けて互いの前記かえり面と非かえり面とを重ね合わせた状態で積層されて構成されており、
   前記複数の板材のうち最上層に積層された上層板材には、前記かえり面のエッジ部が面打ちされた面打ち部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
3. 前記分割ティースは、プレス加工で形成された磁性材料からなる複数の板材が、かえり面を上側に向けて互いの前記かえり面と非かえり面とを重ね合わせた状態で積層されている一方、
   前記複数の板材のうち最上層に積層された上層板材は、前記かえり面が、該上層板材の下層に積層された前記板材の前記かえり面と対向して積層されていることを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
4. 前記コイルの巻き始め端または巻き終わり端とリード線の一端とが結線基板を介して接続され、
   前記樹脂モールド体には、前記結線基板における前記コイルの巻き始め端または巻き終わり端との接続位置に対応する部位にコイル位置出し部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のブラシレスモータ。
5. 前記コイルの巻き始め端または巻き終わり端とリード線の一端とが結線基板を介して接続され、
   前記樹脂モールド体には、その一端側に前記コイルの巻き始め端または巻き終わり端がそれぞれ接続されるとともに、他端側に前記リード線が接続される一対のターミナルが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のブラシレスモータ。
6. 筒状のステータコアと、
   前記ステータコアの内側に軸受けを介して回転自在に支持されたロータとを備えたブラシレスモータの製造方法であって、
   前記ステータコアは、筒状の本体コアと、この本体コアに分割コアを組み付けて構成し、
   前記分割コアは、
   磁性材料からなる複数の板材を、かえり面を上側に向けて互いの前記かえり面と非かえり面とを重ね合わせた状態で積層して分割ティースを形成する板材積層工程と、
   積層された前記複数の板材のうち最上層に積層された上層板材における前記かえり面のエッジ部を面打ちする面打ち工程と、
   前記分割ティースの表面を被覆する絶縁被膜を形成する電着塗装工程と、
   前記分割ティースに前記絶縁被膜を介してコイルを巻装するコイル巻装工程と、
   前記コイルを樹脂封止するモールド工程とを有することを特徴とするブラシレスモータの製造方法。
7. 筒状のステータコアと、
   前記ステータコアの内側に軸受けを介して回転自在に支持されたロータとを備えたブラシレスモータの製造方法であって、
   前記ステータコアは、筒状の本体コアと、この本体コアに分割コアを組み付けて構成し、
   前記分割コアは、
   磁性材料からなる複数の板材を、かえり面を上側に向けて互いの前記かえり面と非かえり面とを重ね合わせた状態で積層して分割ティースを形成する板材積層工程と、
   前記分割ティースの表面を被覆する絶縁被膜を形成する電着塗装工程と、
   前記分割ティースに前記絶縁被膜を介してコイルを巻装するコイル巻装工程と、
   前記コイルを樹脂封止するモールド工程とを有し、
   前記板材積層工程では、積層された前記複数の板材のうち最上層に積層する上層板材を該上層板材の下層に積層された前記板材の積層方向と反転させて積層する反転工程を有することを特徴とするブラシレスモータの製造方法。

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