JP2011182610A - 電動機の製造方法および電動機の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時間が増加することなく、樹脂材を充填することができる電動機の製造方法および電動機の製造装置を提供する。
【解決手段】モータ部１２の製造方法は、モータ部１２の前駆体４１を成型空間４８内に配置する配置工程と、成型空間４８に樹脂流体を注入する注入工程と、樹脂流体を硬化する硬化工程と、を含む。また注入工程では、スロット２３に軸方向に対向するゲート５４を介して電機子１７の回転軸方向他端部側（整流子１９が配置されていない端部側）から一端部側（整流子１９が配置されている端部側）に向けて、複数のスロット２３の少なくともいずれか１つのスロット２３内に樹脂流体が注入される。
【選択図】図６

Description

本発明は、たとえばポンプの駆動源に用いられる電動機の製造方法および電動機の製造装置に関する。

従来技術として、モータ部の電機子の回転によってポンプ部が駆動されて燃料を昇圧する燃料ポンプが知られている（たとえば特許文献１参照）。このような燃料ポンプに用いられる電機子は、ロータコアと、ロータコアに巻回されているコイルとを有している。燃料ポンプにおいては、モータ部の回転抵抗を低下するため、ならびにコイルおよびコイルの巻線と端子等との電気的接続部の腐食を防止するために、電機子および整流子を樹脂成形部で覆っている。特許文献１に記載の技術では、成形型内に電機子および整流子を設置し、成形型内に樹脂材を充填している。

特開２００７−３３６７０２号公報

前述の特許文献１に記載の技術では、樹脂材を充填するためのゲートは整流子とは反対側の端部に設けられている。このようなゲートの下流端部の位置は特定されていないので、ゲートの下流端部がロータコアの一端面部に密接すると樹脂流路が狭くなる。これによって樹脂材が円滑に型内を流れずに、樹脂材の未充填の部位が発生するおそれがある。

また樹脂材を充填するためのゲートを半径方向外方側に設ける構成を採用すると、樹脂材を充填後にゲートの下流側端部に対向する位置に樹脂材が残存して、半径方向外方に凸となる凸部が発生する。このような凸部があると、電機子が回転する場合、電機子の周囲に燃料などの流体があると凸部が回転抵抗となるという問題がある。またモータ部を燃料ポンプに用いる場合には、電機子の外周面と永久磁石の内周面との隙間を確保する必要があるので、凸部を除去するための外径切削設備が必要である。したがって製造工程が増え、製造時間が増加および製造コストが増加するという問題がある。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、製造時間が増加することなく、樹脂材を充填することができる電動機の製造方法および電動機の製造装置を提供することを目的とする。

本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、回転軸周りに回転し、複数のスロットを有するコアおよび前記スロットに収容されたコイルを有する電機子と、電機子の回転軸方向に延びるようにコアに設けられるシャフトと、電機子の回転軸方向一端部に設けられ、コイルに供給される電流を整流する整流子と、樹脂から成り、前記電機子の回転軸方向他端部を覆い、前記スロット内に充填されて形成される樹脂成形部と、を含む電動機を製造する電動機の製造方法であって、電機子にシャフトおよび整流子を組み付けた電動機の前駆体を、型を組み合わせることによって形成される成型空間内に配置する配置工程と、成型空間に樹脂成形部が硬化する前の樹脂流体を注入する注入工程と、樹脂流体を硬化する硬化工程と、を含み、型には、樹脂流体を成型空間内に注入するためのゲートが形成されており、成型空間側に位置するゲートの端部が、複数のスロットのうち少なくともいずれか１つのスロットに回転軸方向に対向し、注入工程では、ゲートを介して対向するスロット内に樹脂流体を注入することを特徴とする電動機の製造方法である。

請求項１に記載の発明に従えば、注入工程では、ゲートを介して、ゲートの端部に対向するスロット内に樹脂流体が注入される。ゲートは、型に形成され、成型空間側に位置するゲートの端部が、複数のスロットのうち少なくともいずれか１つのスロットに回転軸方向に対向する。したがって樹脂流体がゲートを介して成型空間に注入されると、ゲートの端部が注入された樹脂流体がスロット内を通路として流れる。したがって成型空間内に樹脂流体が注入されるときに、電機子の他の部分が樹脂流体の流れを妨げることがないので、樹脂流体の流れやすさを向上することができる。これによって成型空間内を樹脂流体で過不足なく充填することができる。したがって樹脂流体の未充填の部分の発生を抑制することができる。

またゲートの端部がスロットに回転軸方向に対向するので、硬化工程後に樹脂流体を注入することによって生じる凸部は、スロットの回転軸方向外方に発生する。したがって、凸部が半径方向外方に発生するよりも、電機子の回転抵抗が少なくなる。したがって凸部を除去する工程が不要であるので、製造時間が増加することを防ぐことができる。

また請求項２に記載の発明では、ゲートは、型に複数形成されており、複数のゲートの端部は、全てのスロットに回転軸方向に対向し、注入工程では、全てのスロット内に樹脂流体を注入することを特徴とする。

請求項２に記載の発明に従えば、注入工程では、全てのスロット内に樹脂流体を注入するので、一部のスロットに樹脂流体を注入する場合に比べて、樹脂流体を充填するための時間を短くすることができる。これによって製造時間を短くすることができるので、生産性を向上することができる。また全てのスロットの樹脂流体を注入するので、たとえば１つのスロットに樹脂流体を注入する場合に比べて、樹脂流体の注入によって前駆体に作用する圧力の偏りを防ぐことができる。これによって樹脂流体の圧力によって成型空間内で前駆体の位置がずれたり、傾いたりすることを抑制することができる。

さらに請求項３に記載の発明では、ゲートの端部に囲まれた注入領域は、回転軸方向に見て、スロット内の領域であって、巻回されたコイルが配置されている領域とは異なる領域内に位置することを特徴とする。

請求項３に記載の発明に従えば、注入工程では、ゲートの端部に囲まれた注入領域は、回転軸方向に見て、スロット内の領域であって、巻回されたコイルが配置されている領域とは異なる領域内であるので、コイルが樹脂流体の流れの抵抗になることを防ぐことができる。これによって、より樹脂流体の流れ性を向上することができる。

さらに請求項４に記載の発明では、スロットは、コアの半径方向外方の面部に、半径方向内方に凹となり、回転軸方向に延び、コアの周方向に間隔をあけて複数形成され、コイルが配置されている領域は、スロット内の半径方向内方側に位置し、注入領域は、スロット内の半径方向外方側に位置することを特徴とする。

請求項４に記載の発明に従えば、コイルが配置されている領域はスロット内の半径方向内方側に位置し、注入領域はスロット内の半径方向外方側に位置するので、樹脂流体を注入するときの圧力によって、スロット内に設けられているコイルがスロット内で変位しても、注入された樹脂流体の圧力によって半径方向内方側に押圧される。したがって樹脂流体の注入によって、コイルがスロットから半径方向外方に飛び出るという不具合の発生を抑制することができる。

さらに請求項５に記載の発明では、回転軸周りに回転し、複数のスロットを有するコアおよび前記スロットに収容されたコイルを有する電機子と、電機子の回転軸方向に沿って延びるようにコアに設けられるシャフトと、電機子の回転軸方向一端部に設けられ、コイルに供給される電流を整流する整流子と、樹脂から成り、前記電機子の回転軸方向他端部を覆い、前記スロット内に充填されて形成される樹脂成形部と、を含む電動機を製造する電動機の製造装置であって、組み合わせることによって内方に成型空間を形成する型であって、電機子にシャフトおよび整流子を組み付けた電動機の前駆体に、樹脂成形部を設けるための成型空間を形成する型を含み、型には、樹脂成形部が硬化する前の樹脂流体を成型空間内に注入するためのゲートが形成されており、成型空間側に位置するゲートの端部が、複数のスロットのうち少なくともいずれか１つのスロットに回転軸方向に対向し、対向するスロット内に樹脂流体をゲートを介して注入することを特徴とする電動機の製造装置である。

請求項５に記載の発明に従えば、型には、成型空間内に樹脂流体を注入するためのゲートが形成されている。このようなゲートの端部が、複数のスロットのうち少なくともいずれか１つのスロットに回転軸方向に対向し、対向するスロット内に樹脂流体をゲートを介して注入する。これによって樹脂流体がゲートの端部を介して成型空間に注入されると、スロット内を通路として流れる。したがって成型空間内に樹脂流体が注入されるときに、電機子の他の部分が樹脂流体の流れを妨げることがないので、樹脂流体の流れ性を向上することができる。これによって成型空間内を樹脂流体で過不足なく充填することができる。したがって樹脂流体の未充填の部分の発生を抑制することができる。

またゲートの端部がスロットに回転軸方向に対向するので、硬化工程後に樹脂流体を注入することによって生じる凸部は、スロットの回転軸方向外方に発生する。したがって、凸部が半径方向外方に発生するよりも、電機子の回転抵抗が少なくなる。したがって凸部を除去する工程が不要であるので、製造時間が増加することを防ぐことができる。

第１実施形態の燃料ポンプ１０を示す断面図である。 回転子４２を示す正面図である。 積層コア２１にシャフト１８を組付けた状態を示す正面図である。 モータ部１２の前駆体４１を示す斜視図である。 積層コア２１を構成する磁性板２２を示す正面図である。 モータ部１２の製造装置４０を示す断面図である。 モータ部１２の製造方法を示すフローチャートである。 前駆体４１の投入時の各型の配置状態を示す断面図である。 型締め時の各型の配置状態を示す断面図である。 スロット２３を拡大して示す平面図である。 第２実施形態のモータ部１２Ａの回転子４２Ａを示す正面図である。 積層コア２１Ａにシャフト１８を組付けた状態を示す正面図である。 射出時の製造装置４０の状態を示す断面図である。 前駆体４１Ａの投入時の各型の配置状態を示す断面図である。 型締め時の各型の配置状態を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図１０を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態の燃料ポンプ１０を示す断面図である。燃料ポンプ１０は、たとえば二輪または四輪車両等の図示しない燃料タンク内に収容されるインタンク式のタービンポンプである。燃料ポンプ１０は、ポンプ部１１と、ポンプ部１１を駆動するモータ部１２とを備えている。ポンプ部１１は、ポンプカバー１３、ポンプケース１４およびインペラ１５を有しているタービンポンプである。モータ部１２は、インペラ１５を回転駆動する電動機である。モータ部１２は、永久磁石１６、電機子１７、シャフト１８、整流子１９および樹脂成形部２０を含んで構成される。

先ず、モータ部１２に関して説明する。図２は、永久磁石１６を除いたモータ部１２の状態を示す正面図である。図３は、電機子１７を構成する積層コア２１にシャフト１８を組付けた状態を示す正面図である。図４は、永久磁石１６および樹脂成形部２０を除いたモータ部１２の状態を示す斜視図である。図５は、積層コア２１を構成する磁性板２２を示す正面図である。

永久磁石１６は、図１に示すように、筒状であって、周方向に交互に異なる磁極を形成する。永久磁石１６は、たとえばフェライト磁石から成る。永久磁石１６は、複数の円弧状の磁石部材を周方向に配列することによって、全体として筒状となる。円弧状の磁石部材は、ハウジングの内周壁に周方向に２個取り付けられている。これによって永久磁石１６は、電機子１７と向き合う内周側に、周方向に交互に極の異なる磁極を形成している。

電機子１７は、円柱状であって、永久磁石１６の内周側に回転可能に配置され、複数のスロット２３を有する積層コア２１およびスロット２３に巻回されたコイル２４を有する。積層コア２１は、複数の磁性板２２を含んで構成される。積層コア２１は、図３に示すように、複数の磁性板２２を回転軸方向（図１の上下方向）に積層して形成される。

複数枚の磁性板２２のうち、積層コア２１の回転軸方向端部に配置される２枚の端部磁性板２５は、外周側に永久磁石１６の磁極面に対面するように回転軸方向に延びる鍔部２６が形成されている。また各磁性板２２は、図５に示すように、半径方向内方に凹となる複数のスロット用凹部２７が形成されてなる。各スロット用凹部２７が一致するように各磁性板２２が重ねられることによって、積層コア２１には回転軸方向に延びる複数のスロット２３が形成される。また各磁性板２２には、各磁性板２２を回転軸方向に貫くシャフト用貫通孔２８が形成されている。シャフト用貫通孔２８には、シャフト１８が圧入される。隣接する磁性板２２の間には、電気的な導通を抑制する絶縁層（図示せず）が設けられている。

コイル２４は、図１に二点鎖線で示す電機子１７の回転軸方向の両端部のスペース２９を用いて巻回されている（図４参照）。このようなスペース２９は、シャフト１８に設けられるコイルプレート３０と端部磁性板２５の回転軸方向外方の端面とによって規定される。コイルプレート３０は、すり鉢状に形成される。コイルプレート３０は、電機子１７の可回転軸方向両端部におけるコイル２４の配置状態を規定するために設けられる。本実施形態の電機子１７ではスロット２３にコイル２４を分布巻きにて巻回している。

シャフト１８は、電機子１７の回転軸であって、磁性板２２のシャフト用貫通孔２８に圧入される。シャフト１８の回転軸方向両端部は、２つのベアリング３１によってそれぞれ軸受されている。各ベアリング３１は、ポンプケース１４およびベアリングホルダ３２にそれぞれ支持されている。

整流子１９は、円盤状に形成されており、電機子１７に対しインペラ１５とは反対側のシャフト１８の軸方向一端部に組み付けられている。整流子１９は、回転方向に設置された複数のセグメント３３を有している。セグメント３３は、たとえばカーボンから成る。回転方向に隣接しているセグメント３３同士は、空隙および絶縁樹脂材により電気的に絶縁されている。整流子１９の各セグメント３３は、整流子端子３４と電気的に接続している。整流子端子３４にはコイル２４の巻線が巻き付けられている。整流子端子３４とコイル２４とは、整流子１９の外周側方においてヒュージングにより電気的に接続している。電機子１７の回転にともない、電機子１７に対して軸方向反対側の各セグメント３３の端面がブラシ（図示せず）と順次接触することにより、コイル２４に供給される駆動電流が整流される。

樹脂成形部２０は絶縁樹脂から成り、ブラシとの接触面を除き、整流子端子３４とコイル２４の巻線との電気的接続部であるヒュージング部を覆うように、電機子１７および整流子１９に充填されている。コイル２４および電気的接続部が樹脂成形部２０で覆われることによって、電機子１７の回転抵抗が低下するとともに、コイル２４および電気的接続部の腐食を防止することができる。

次に、ポンプ部１１に関して説明する。ポンプ部１１は、電機子１７に対し軸方向他端部に設置されており、シャフト１８に回転部材としてのインペラ１５が組み付けられている。ポンプカバー１３およびポンプケース１４は、インペラ１５を回転自在に収容する。ポンプカバー１３には、ポンプ通路３５に燃料を吸入するための吸入口３６が形成されている。ポンプ通路３５は、ポンプカバー１３およびポンプケース１４とインペラ１５の外周縁との間にＣ字状に形成されている。インペラ１５は、円盤状に形成され、外周縁部には回転方向に複数の羽根溝（図示せず）が形成されている。インペラ１５が電機子１７の回転によりシャフト１８とともに回転すると、回転方向前方の羽根溝から回転方向後方の羽根溝に向けて燃料が流出および流入を多数繰り返すことにより、燃料は旋回流となってポンプ通路３５で昇圧される。

インペラ１５の回転により昇圧された燃料は、ポンプケース１４に設けられた吐出口（図示せず）からモータ部１２側に圧送される。モータ部１２側に圧送された燃料は、永久磁石１６と電機子１７との間を通り、吐出口３７からエンジン側に供給される。吐出口３７には逆止弁３８が収容されており、この逆止弁３８が吐出口３７から吐出された燃料の逆流を防止している。

次に、モータ部１２の製造装置４０およびモータ部１２の製造方法に関して説明する。図６は、モータ部１２の製造装置４０を示す断面図である。図６に示すモータ部１２の製造装置（以下、単に「製造装置」ということがある）４０は、モータ部１２の樹脂成形部２０を製造するための装置である。製造装置４０に供給されるモータ部１２の前駆体（以下、単に「前駆体」ということがある）４１は、図４に示す構造体であって、積層コア２１にシャフト１８が圧入され、シャフト１８の一方の軸方向端部に整流子１９が組み付けられ、整流子端子３４に巻線を巻き付けながら各スロット２３にコイル２４を巻回されている構造を有する。製造装置４０は、このような前駆体４１に樹脂成形部２０を形成することによって、図２に示すモータ部１２の回転子４２を製造する。

製造装置４０は、複数の型４３〜４７を有し、本実施の形態では５つの型４３〜４７を有する。製造装置４０は、複数の型４３〜４７を組み合わせることによって複数の型４３〜４７の内方に成型空間４８を形成する。製造装置４０は、形成した成型空間４８に樹脂成形部２０が硬化する前の樹脂流体を注入し、樹脂流体を硬化させることによって、モータ部１２の樹脂成形部２０を成形する。

製造装置４０は、複数の型４３〜４７として、上型４３、下型４４、右型４５、左型４６およびプレート型４７を有する。また製造装置４０は、上型４３に係合する係合部材４９、および各型を駆動する駆動機構（図示せず）を有する。下型４４は、予め定める固定部分に固定される。上型４３、右型４５、左型４６およびプレート型４７は、駆動機構によって、下型４４に対して変位可能に構成される。

下型４４には、下方に凹となり、整流子１９が収容され、整流子１９の端面（図６の下方側の端面）が底面に当接する下型用凹部５０が形成される。また下型用凹部５０の底面には、回転軸方向に貫通し、シャフト１８の端部が挿入される下型用貫通孔５１が形成される。また下型用凹部５０の内周面部には、内方に凹となり、上下方向に延びる端子凹部（図示せず）が複数、形成されており、本実施の形態では８個形成される。この端子凹部は、樹脂流体を注入するときに、整流子端子３４が嵌合する部分であり、前駆体４１の周方向の位置決めに用いられる。

右型４５および左型４６は、駆動機構によって駆動されると、左右方向にスライド変位する。右型４５および左型４６は、型開状態では、左右方向外方に位置し、型締め状態では、左右方向内方にスライド変位して、下端部が下型４４の上端部に当接し、内周面部が積層コア２１の外周面部に当接する。したがって右型４５および左型４６の内周面部は、断面Ｃ字状の円弧状に形成される。また右型４５および左型４６の内周面部の下方側には、内方に凸なり、周方向に延びる抑制受け部５２が形成される。抑制受け部５２は、樹脂流体を注入するときに、積層コア２１の鍔部２６に接触する部分であり、前駆体４１の位置決めに用いられる。

上型４３は、駆動機構によって駆動されると、上下方向にスライド変位する。上型４３は、型開状態では、上方に位置し、型締め状態では、下方にスライド変位して、下端部が右型４５および左型４６の上端部に当接する。上型４３には、回転軸方向に貫通し、プレート型４７挿入される上型用貫通孔５３が形成される。また上型４３には、樹脂流体を注入するためのゲート５４が形成される。ゲート５４は、上下方向に貫通し、ゲート５４の内周面部は下方に向かうにつれて縮径するような円錐状に形成される。ゲート５４の下方の端部である注入口５５は、スロット２３に対向するように設けられる。したがってゲート５４の成型空間４８側の端部が、スロット２３に軸方向に対向する。本実施の形態では、スロット２３の数が８個であるので、ゲート５４も８個形成される。またゲート５４の上方の端部は、ランナ（図示せず）に連なる。したがってランナを流れた樹脂流体が、ゲート５４を流れる。複数のゲート５４の上方の端部は、たとえば１つのランナに連結される。このような構成の場合には、１つのランナを流れた樹脂流体が、８つのゲート５４に分岐して、ゲート５４内を流れる。

プレート型４７は、上下方向に貫通するプレート型用貫通孔５６を有する円筒状であって、外周面部が上型４３の上型用貫通孔５３の内周面部に当接するように設けられる。プレート型用貫通孔５６には、シャフト１８の上方側の端部が挿入される。プレート型４７は、上型４３に対して摺動変位可能に設けられる。またプレート型４７は、下方側へスプリング５７などの付勢手段によって付勢されている。

係合部材４９は、下型４４の下型用貫通孔５１に下方から挿入され、上型４３の下方への変位に応じて、下方へ変位する。したがって係合部材４９は、上型４３の下方への変位に連動する。

次に、製造装置４０による樹脂成形部２０の製造方法に関して説明する。図７は、モータ部１２の製造方法を示すフローチャートである。本フローが開始されると、ステップｓ１に移る。ステップｓ１は、組付工程であって、積層コア２１にシャフト１８を圧入するとともに（図３参照）、シャフト１８の一方の軸方向端部に整流子１９を組み付け、整流子端子３４に巻線を巻き付けながら各スロット２３にコイル２４を巻回し、前駆体４１を形成する（図４参照）。整流子端子３４とコイル２４の巻線とはヒュージングにより電気的に接続される。図４に示すモータ部１２の前駆体４１が構成されると、ステップｓ２に移る。

ステップｓ２は、配置工程であって、モータ部１２の前駆体４１を、複数の型４３〜４７を組み合わせることによって形成される成型空間４８内に配置する。

配置工程について、図６、図８および図９を用いてさらに説明する。図８は、配置工程のおける前駆体４１の投入時の各型の配置状態を示す断面図である。図９は、配置工程における型締め時の各型の配置状態を示す断面図である。

図８に示すように、整流子１９側のシャフト１８の端部を、下型４４の下型用貫通孔５１に挿入し、係合部材４９の係合部分５８に接触させる。前駆体４１の投入段階では、係合部分５８は下型４４の下型用貫通孔５１内の上方側に位置する。これによって、整流子１９の端面は下型用凹部５０の底面とは間隔ｗ１だけ離間している。また右型４５および左型４６の抑制受け部５２と、鍔部２６の下方側端部とも間隔ｗ２だけ離間している。これによって前駆体４１の投入時に、整流子１９が下型４４に接触して損傷することを防ぐことができる。したがって投入段階における基準面Ｌ１は、シャフト１８の下方側端部となる。

次に、図９に示すように型締めのため、上型４３を下方に変位させて、右型４５および左型４６に当接させる。これによって上型４３の下方への変位に連動して、係合部分５８が下型４４の下型用貫通孔５１内で下方に変位する。すると、前駆体４１は下方に変位し、整流子１９の端面と下型用凹部５０の底面とが当接する。これによって整流子１９側のシャフト１８の端部と、係合部材４９の係合部分５８とは、間隔ｗ３だけ離間する。

またプレート型４７の下端部は、コイルプレート３０に当接する。コイルプレート３０は、巻回されるコイル２４に起因してシャフト１８に対して変位しやすいので、プレート型４７を下方に向かって付勢することによって、変位しやすいコイルプレート３０に当接させる。これによってコイルプレート３０を所定の位置に位置決めすることができる。

また右型４５および左型４６の抑制受け部５２と、鍔部２６の下方側端部とは、型締め状態ではわずかに離間（図示せず）している。したがって型締め段階における基準面Ｌ２は、整流子１９の端面となる。また周方向の位置に関しては、整流子１９の端子が端子凹部にそれぞれ配置されることによって、周方向に位置決めされる。この前駆体４１の位置が製造基準となる。このように前駆体４１を成型空間４８内に配置すると、ステップｓ３に移る。

ステップｓ３は、注入工程であって、成型空間４８に樹脂成形部２０が硬化する前の樹脂流体を注入する。樹脂流体は、たとえば射出装置（図示せず）によって、各ゲート５４を介して、成型空間４８内に注入される。樹脂流体は、たとえば溶融樹脂である。ゲート５４から射出された樹脂流体は、スロット２３内を流れ整流子１９側に流れる。樹脂流体が注入されると、その射出圧によってシャフト１８および積層コア２１が下方に変位しようとするが、前述の抑制受け部５２と鍔部２６の下方側端部とが当接することによって、その変位が抑制される。これによって製造基準Ｌ３である整流子１９の端面に射出圧による応力が作用することが抑制され、製造基準から前駆体４１の位置がずれることを抑制することができる。樹脂流体が充填されると、ステップｓ４に移る。

ステップｓ４は、硬化工程であって、注入された樹脂流体を硬化し、ステップｓ５に移る。硬化する方法としては、たとえば予め定める期間にわたって型締め状態を保持する方法、および成形空間付近を冷却する方法などがある。

ステップｓ５は、離型工程であって、複数の型４３〜４７を型開きして、ステップｓ４にて硬化した回転子４２を取り出し、本フローを終了する。型開きする場合は、上型４３、右型４５および左型４６を駆動機構によってそれぞれ型開方向に変位させる。係合部材４９は、スプリング５７などの付勢手段によって、係合部分５８がシャフト１８の端部を上方へ押圧する。これによって、整流子１９の端面と下型用凹部５０の端面とが離間し、型開き後の回転子４２の取り出しが容易となる。

次に、ゲート５４の注入口５５の位置に関して、図１０を用いて説明する。図１０は、コイル２４が巻回された状態にある積層コア２１の１つのスロット２３を拡大して示す平面図である。図１０では、理解が容易となるように、注入領域５９を破線を用いて示す。

前述のように上型４３には、成型空間４８内に樹脂流体を注入するためのゲート５４が形成されている。ゲート５４は、電機子１７の回転軸方向他端部側から一端部側に向けて、複数のスロット２３の少なくともいずれか１つのスロット２３内に樹脂流体を注入する注入口５５を有する。本実施の形態では、全てのスロット２３内に樹脂流体を注入する。したがって型締め状態において、ゲート５４から出た樹脂流体は、スロット２３内に注がれる。注入口５５は、ゲート５４の成型空間４８側の端部である。

スロット２３において注入口５５を介して樹脂流体が注入される注入領域５９は、図１０で示すように、スロット２３内の領域であって、巻回されたコイル２４が配置されている領域とは異なる領域内である。注入領域５９は、注入口５５を構成する壁面、すなわちゲート５４の端部の内周面を軸方向に見たときに、注入口５５の壁面によって囲まれた領域である。スロット２３内の領域とは、スロット２３の内周面部と、図１０に示す仮想線で囲まれた領域である。図１０に示す仮想線は、積層コア２１の外周面部を延長した線である。さらにコイル２４が配置されている領域は、スロット２３内の半径方向内方側に位置し、注入領域５９は、スロット２３内の半径方向外方側に位置する。コイル２４は、分布巻によってスロット２３に巻回されているので、たとえば周方向に連続する４つのスロット２３のうち、両端のスロット２３をペアにしてコイル２４を巻回する。換言すると、１つのスロット２３と、このスロット２３から周方向に３番目に位置するスロット２３とをペアとしてコイル２４を巻回する。これによってコイル２４のスロット２３内において、図１０に示すように、半径方向内方側に位置する。したがって本実施の形態では、スロット２３内の領域からコイル２４の領域を差し引いた領域は、スロット２３内の半径方向外方側が多くなる。コイル２４のスロット２３内の領域は、スロット２３への巻き方、巻数および巻くときのテンションに起因して変化する。また注入領域５９は、樹脂流体の射出圧および注入口５５の形状によって変化する。コイル２４のスロット２３内の巻回状態は、コイル２４を巻回した後の状態を観察することによって容易に把握することができるので、この巻回状態に基づいて注入領域５９がコイル２４の領域と重ならないように、注入口５５の形状および射出圧が選択される。

以上説明したように本実施の形態のモータ部１２の製造方法は、モータ部１２の前駆体４１を成型空間４８内に配置する配置工程と、成型空間４８に樹脂流体を注入する注入工程と、樹脂流体を硬化する硬化工程と、を含む。これによって電機子１７にシャフト１８および整流子１９を組み付けた電動機の前駆体４１に、電機子１７を覆うように樹脂成形部２０を設けることができる。注入工程では、電機子１７の回転軸方向他端部側（整流子１９が配置されていない端部側）から一端部側（整流子１９が配置されている端部側）に向けて、複数のスロット２３の少なくともいずれか１つのスロット２３内に樹脂流体が注入される。これによって樹脂流体が成型空間４８に注入されると、スロット２３内を通路として流れる。したがって成型空間４８内に樹脂流体が注入されるときに、電機子１７の他の部分が樹脂流体の流れを妨げることがないので、樹脂流体の流れ性を向上することができる。これによって成型空間４８内を樹脂流体で過不足なく充填することができる。したがって樹脂流体の未充填の部分の発生を抑制することができる。

また電機子１７の回転方向他端部側から樹脂流体を注入するので、硬化工程後に樹脂流体を注入することによって生じる凸部は、電機子１７の回転軸方向他端部側に発生する。したがって、凸部が半径方向外方に発生するよりも、電機子１７の回転抵抗が少なくなる。したがって凸部を除去する工程が不要であるので、製造時間が増加することを防ぐことができる。また、モータ部１２が本実施の形態のように永久磁石１６と電機子１７との間を燃料が通過するような燃料ポンプ１０に設けられた場合には、凸部が流体の通過に対する抵抗とはならないので、このような環境に本実施の形態のモータ部１２の製造方法によって製造したモータ部１２を好適に用いることができる。

また本実施の形態では、注入工程では、全てのスロット２３内に樹脂流体を注入するので、一部のスロット２３に樹脂流体を注入する場合に比べて、注入するための時間を短くすることができる。これによって製造時間を短くすることができるので、生産性を向上することができる。また全てのスロット２３の樹脂流体を注入するので、たとえば１つのスロット２３に樹脂流体を注入する場合に比べて、樹脂流体の注入によって前駆体４１に作用する圧力の偏りを防ぐことができる。これによって前駆体４１が圧力によって成型空間４８内で位置がずれたり、傾いたりすることを抑制することができる。

さらに本実施の形態では、注入工程では、樹脂流体が注入される注入領域５９は、スロット２３内の領域であって、巻回されたコイル２４が配置されている領域とは異なる領域内であるので、コイル２４が樹脂流体の流れの抵抗になることを防ぐことができる。これによって、より樹脂流体の流れ性を向上することができる。

また本実施の形態では、コイル２４が配置されている領域はスロット２３内の半径方向内方側に位置し、注入領域５９はスロット２３内の半径方向外方側に位置するので、樹脂流体を注入するときの圧力によって、スロット２３内に設けられているコイル２４がスロット２３内で変位しても、注入され樹脂流体の圧力によって半径方向内方側に押圧される。したがって樹脂流体の注入によって、コイル２４がスロット２３から半径方向外方に飛び出るという不具合の発生を抑制することができる。

さらに本実施の形態では、モータ部１２の製造装置４０は、モータ部１２の前駆体４１に樹脂成形部２０を設けるための成型空間４８を形成する複数の型４３〜４７を含む。これによって成型空間４８に樹脂流体を注入することによって、電機子１７にシャフト１８および整流子１９を組み付けた電動機の前駆体４１に、電機子１７を覆うように樹脂成形部２０を設けることができる。複数の型４３〜４７には、成型空間４８内に樹脂流体を注入するためのゲート５４が形成されている。このようなゲート５４は、電機子１７の回転軸方向他端部側から一端部側に向けて、複数のスロット２３の少なくともいずれか１つのスロット２３内に樹脂流体を注入する注入口５５を有する。これによって樹脂流体が注入口５５を介して成型空間４８に注入されると、スロット２３内を通路として流れる。したがって成型空間４８内に樹脂流体が注入されるときに、電機子１７の他の部分が樹脂流体の流れを妨げることがないので、樹脂流体の流れ性を向上することができる。これによって成型空間４８内を樹脂流体で過不足なく充填することができる。したがって樹脂流体の未充填の部分の発生を抑制することができる。

また電機子１７の回転方向他端部側から樹脂流体を注入するので、硬化工程後に樹脂流体を注入することによって生じる凸部は、電機子１７の回転軸方向他端部側に発生する。したがって、凸部が半径方向外方に発生するよりも、電機子１７の回転抵抗が少なくなる。したがって凸部を除去する工程が不要であるので、製造時間が増加することを防ぐことができる。

またモータ部１２の効率向上手段として、巻線高占積化に対応するには、コイルエンド端側の数点のゲートでは、樹脂流体の流路が狭くなることから、未充填および巻線露出などの成型不具合が発生するおそれがあるが、本実施の形態では前述ように、ゲート５４の位置を規定するので、成型不具合の発生を抑制することができる。さらに製造品質の安定化および設備投資抑制を図ることができる。

さらに本実施の形態では、端部磁性板２５には永久磁石１６の磁極面に対面する鍔部２６が形成されているので、永久磁石１６の磁極面に対面する積層コア２１の面積が広くなる。これによって積層コア２１の軸長を長くすることなく積層コア２１の磁束量を多くすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図１１〜図１５を用いて説明する。図１１は、第２実施形態のモータ部１２Ａの回転子４２Ａを示す正面図である。図１２は、積層コア２１Ａにシャフト１８を組付けた状態を示す正面図である。本実施の形態では、図１１および図１２に示すように、積層コア２１Ａの構成が異なり、具体的には端部磁性板２５Ａが鍔部２６を有せず、他の磁性板２２と構成が等しい点に特徴を有する。また本実施の形態の製造装置４０は、係合部材４９の下方側への変位を規制するスペーサ６０が設けられる。

本実施の形態では、積層コア２１Ａが鍔部２６を有しないので、モータ部１２の製造方法のおける配置工程が第１実施形態とは異なる。図１３は、配置工程における射出段階の製造装置４０の状態を示す断面図である。図１４は、配置工程のおける前駆体４１Ａの投入時の各型の配置状態を示す断面図である。図１５は、配置工程における型締め時の各型の配置状態を示す断面図である。

図１４に示すように、整流子１９側のシャフト１８の端部を、下型４４の下型用貫通孔５１に挿入し、係合部材４９の係合部分５８に接触させる。前駆体４１Ａの投入段階では、係合部分５８は下型用貫通孔５１内の上方側に位置する。これによって、整流子１９の端面は下型用凹部５０の底面とは間隔ｗ１だけ離間している。したがって投入段階における基準面Ｌ１は、シャフト１８の下方側端部となる。

次に、図１５に示すように型締めのため、上型４３を下方に変位させて、右型４５および左型４６に当接させる。これによって上型４３の下方への変位に連動して、係合部分５８が下型４４の下型用貫通孔５１内で下方に変位する。すると、前駆体４１Ａは下方に変位し、整流子１９の端面と下型用凹部５０の底面とが当接する。またプレート型４７の下端部は、コイルプレート３０に当接する。またシャフト１８の下端部と係合部分５８とは、型締め状態ではわずかに離間（図示せず）するように、スペーサ６０によって調整される。したがって型締め段階における基準面Ｌ２は、整流子１９の端面となる。

このような配置工程の後、成型空間４８に樹脂成形部２０が硬化する前の樹脂流体を注入すると、その射出圧によってシャフト１８および積層コア２１Ａが下方に変位しようとするが、前述のシャフト１８の下端部と係合部分５８とが当接することによって、その変位が抑制される。これによって製造基準Ｌ３である整流子１９の端面に射出圧による応力が作用することが抑制され、製造基準から前駆体４１Ａの位置がずれることを抑制することができる。

また本実施の形態では、鍔部２６を有しないモータ部１２Ａであるが、このようなモータ部１２Ａであっても、製造装置４０に対してスペーサ６０を設けるだけで、対応することができる。これによって製造装置４０の構成を大幅に変更することなく、鍔部２６を有するモータ部１２および鍔部２６を有しないモータ部１２Ａを製造することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の第１実施形態では、全てのスロット２３に樹脂流体を注入しているが、このような構成に限るものではなく、注入するスロット２３を適宜選択してもよい。たとえば、射出圧によって前駆体４１Ａの位置がずれないように、８つのスロット２３のうち、等間隔の４つのスロット２３に樹脂流体を注入してもよい。また、最後にコイル２４が巻回されたスロット２３に樹脂流体を注入してもよい。最後にコイル２４が巻回されたスロット２３では、コイル２４がそのテンションによって半径方向外方側に寄ることが多いが、このようなスロット２３に樹脂流体をコイル２４のさらに半径方向外方側から注入することによって、コイル２４が半径方向外方に変位して、露出することを抑制することができる。

また前述の第１実施形態では、コイル２４がスロット２３内で半径方向外方側に位置する場合には、コイル２４の半径方向内方側を注入領域５９として設定してもよい。このような場合であっても、射出圧を制御することによって、樹脂流体の注入によるコイル２４の露出を防ぐことができ、かつ、樹脂流体のスロット２３内における流動性を確保することができる。

１０…燃料ポンプ
１１…ポンプ部
１２…モータ部（電動機）
１７…電機子
１８…シャフト
１９…整流子
２０…樹脂成形部
２１…積層コア（コア）
２２…磁性板
２３…スロット
２４…コイル
４０…モータ部の製造装置（電動機の製造装置）
４３…上型（複数の型）
４４…下型（複数の型）
４５…右型（複数の型）
４６…左型（複数の型）
４７…プレート型（複数の型）
４８…成型空間
５４…ゲート（ゲート）
５５…注入口
５９…注入領域

Claims (5)

1. 回転軸周りに回転し、複数のスロットを有するコアおよび前記スロットに収容されたコイルを有する電機子と、
   前記電機子の回転軸方向に延びるように前記コアに設けられるシャフトと、
   前記電機子の前記回転軸方向一端部に設けられ、前記コイルに供給される電流を整流する整流子と、
   樹脂から成り、前記電機子の回転軸方向他端部を覆い、前記スロット内に充填されて形成される樹脂成形部と、を含む電動機を製造する電動機の製造方法であって、
   前記電機子に前記シャフトおよび前記整流子を組み付けた前記電動機の前駆体を、型を組み合わせることによって形成される成型空間内に配置する配置工程と、
   前記成型空間に前記樹脂成形部が硬化する前の樹脂流体を注入する注入工程と、
   前記樹脂流体を硬化する硬化工程と、を含み、
   前記型には、前記樹脂流体を前記成型空間内に注入するためのゲートが形成されており、
   前記成型空間側に位置する前記ゲートの端部が、前記複数のスロットのうち少なくともいずれか１つの前記スロットに前記回転軸方向に対向し、
   前記注入工程では、前記ゲートを介して前記対向する前記スロット内に前記樹脂流体を注入することを特徴とする電動機の製造方法。
2. 前記ゲートは、前記型に複数形成されており、
   前記複数のゲートの端部は、全ての前記スロットに前記回転軸方向に対向し、
   前記注入工程では、全ての前記スロット内に前記樹脂流体を注入することを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
3. 前記ゲートの端部に囲まれた注入領域は、前記回転軸方向に見て、前記スロット内の領域であって、前記巻回された前記コイルが配置されている領域とは異なる領域内に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の電動機の製造方法。
4. 前記スロットは、前記コアの半径方向外方の面部に、前記半径方向内方に凹となり、前記回転軸方向に延び、前記コアの回転方向に間隔をあけて複数形成され、
   前記コイルが配置されている前記領域は、前記スロット内の半径方向内方側に位置し、
   前記注入領域は、前記スロット内の半径方向外方側に位置する
   ことを特徴とする請求項３に記載の電動機の製造方法。
5. 回転軸周りに回転し、複数のスロットを有するコアおよび前記スロットに収容されたコイルを有する電機子と、
   前記電機子の回転軸方向に沿って延びるように前記コアに設けられるシャフトと、
   前記電機子の回転軸方向一端部に設けられ、前記コイルに供給される電流を整流する整流子と、
   樹脂から成り、前記電機子の回転軸方向他端部を覆い、前記スロット内に充填されて形成される樹脂成形部と、を含む電動機を製造する電動機の製造装置であって、
   組み合わせることによって内方に成型空間を形成する型であって、前記電機子に前記シャフトおよび前記整流子を組み付けた前記電動機の前駆体に、前記樹脂成形部を設けるための前記成型空間を形成する型を含み、
   前記型には、前記樹脂成形部が硬化する前の樹脂流体を前記成型空間内に注入するためのゲートが形成されており、
   前記成型空間側に位置する前記ゲートの端部が、前記複数のスロットのうち少なくともいずれか１つの前記スロットに前記回転軸方向に対向し、前記対向するスロット内に前記樹脂流体を前記ゲートを介して注入することを特徴とする電動機の製造装置。

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