JP2012213249A

JP2012213249A - レゾルバ

Info

Publication number: JP2012213249A
Application number: JP2011076240A
Authority: JP
Inventors: Naoteru Tanaka; 直輝田中
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2012-11-01
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: JP5722096B2

Abstract

【課題】電動モータの一端部に取付けられるレゾルバにおいて、コイルを保護しつつ防水性を確保する。
【解決手段】ステータコア３３をアウトモールドする第１樹脂層３４に、ターミナル３８〜４３がその両端部を露出させるようにしてインサート成形され、第１樹脂層３４を介してステータコア３３に巻回されるコイル３５がターミナル３８〜４３の一端部に接続され、少なくともコイル３５を覆う第２樹脂層３６および第１樹脂層３４が、モータケース５とは反対側を閉じるとともにモータケース５側を開放するように形成されるとともにモータケース５にシール部材５１を介して取付けられる第３樹脂層３７で覆われ、ターミナル３８〜４３の他端部を囲むカプラ部３７ａが第３樹脂層３７に一体に形成され、第２樹脂層３６が第３樹脂層３７よりも低圧で成形される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動モータの一端部に取付けられるレゾルバに関する。

防水性の向上を図ることを目的として、ステータを覆うように合成樹脂で射出成形するとともにその成形時にカプラ部を同時成形したステータホルダを、レゾルバのハウジングとするようにしたものが、特許文献１で知られている。

特開２００２−１３６０５５号公報

上記特許文献１で開示されるものでは、カプラ部からステータまで一体に樹脂成形されているので、カプラ部への接続部を防水構造とし、電動モータのモータケースおよびステータホルダ間でシールがなされていれば、ステータホルダには樹脂の継ぎ目がないのでレゾルバおよび電動モータの内部への水の浸入はない。しかるに、ステータホルダの成形時に、コイルにも樹脂の射出圧が作用するので、射圧が高圧であると、コイルの断線やショートが生じる可能性がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、コイルを保護しつつ防水性を確保し得るようにしたレゾルバを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、電動モータの軸方向一端部に取付けられるレゾルバであって、前記電動モータが備える回転軸の一端部に固定されるロータと、該ロータを囲繞するステータコアをアウトモールドするとともにターミナルがその両端部を露出させるようにしてインサート成形される第１樹脂層と、第１樹脂層を介して前記ステータコアに巻回されるとともに前記ターミナルの一端部に接続されるコイルと、少なくとも前記コイルを覆う第２樹脂層と、前記電動モータのモータケースとは反対側を閉じるとともに前記モータケース側を開放するように形成されて第１および第２樹脂層を覆うとともに前記モータケースにシール部材を介して取付けられる第３樹脂層とを備え、前記ターミナルの他端部を囲むカプラ部が第３樹脂層に一体に形成され、第２樹脂層が第３樹脂層よりも低圧で成形されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、第２樹脂層が熱硬化性樹脂から成り、第３樹脂層が熱可塑性樹脂から成ることを第２の特徴とする。

本発明は、第２の特徴の構成に加えて、第２樹脂層を形成する熱硬化性樹脂がバルクモールドコンパウンドであることを第３の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記コイルから引き出される引き出し線が弛み部を有して前記ターミナルの一端部に接続され、前記弛み部が、第１樹脂層にポッティング剤で弾性的に保持されることを特徴とする。

なお実施の形態の第４シール部材５１が本発明のシール部材に対応し、実施の形態のブラシレスモータＭが本発明の電動モータに対応する。

本発明の第１の特徴によれば、ステータコアをアウトモールドする第１樹脂層と、第１樹脂層を介してステータコアに巻回されるとともに第１樹脂層にインサート成形されたターミナルの一端部に接続されるコイルを少なくとも覆う第２樹脂層とが、モータケースとは反対側を閉じるとともにモータケース側を開放するように形成されるとともにモータケースにシール部材を介して取付けられる第３樹脂層で覆われ、ターミナルの他端部を臨ませるカプラ部が第３樹脂層に一体に形成されるので、第３樹脂層の他部材との継ぎ目が外部に露出しないようにして、簡単な構造でありながら防水性を確保することができる。またコイルは、比較的低圧で成形された第２樹脂層によって覆われているので、コイルに第３樹脂層の成形時の圧力が直接作用することがなく、コイルの断線やショートが生じないようにコイルを保護することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、第２樹脂層を形成する樹脂として熱硬化性樹脂を用いることによって第２樹脂層の成形圧を比較的低圧とすることが可能であり、また第３樹脂層を形成する材料として熱可塑性樹脂を用いることによって第３樹脂層を形成する材料として高強度材料を選択し、第３樹脂層の強度を確保することができる。このことは、特に強度が必要とされて第３樹脂層に一体に成形されるカプラ部に有用である。

本発明の第３の特徴によれば、第２樹脂層を形成する熱硬化性樹脂を、流動性に優れたバルクモールドコンパウンドとすることで、第２樹脂層をコイルに密着させることができる。またバルクモールドコンパウンドは熱伝導率が高いので、コイルからの放熱性も向上する。

さらに本発明の第４の特徴によれば、コイルからの引き出し線の弛み部が、第１樹脂層にポッティング剤で弾性的に保持されるので、樹脂および引き出し線間に生じる熱膨張差を引き出し線の弛み部で吸収することができる。

ブラシレスモータおよびレゾルバの縦断面図である。図１の２矢示部拡大図である。第１樹脂層上でのコイルからの引き出し線を第２樹脂層で覆われる前の状態で示す斜視図である。引き出し線をポッティング剤で覆った状態での図３に対応した斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図１〜図４を参照しながら説明すると、先ず図１において、電動モータであるブラシレスモータＭは、モータケース５で回転自在に支承された回転軸８に設けられるロータ９と、該ロータ９を囲繞するようにして前記モータケース５に固定されるステータ１０とを備える。

前記モータケース５は、軸方向一端に端壁６ａを有するとともに軸方向他端を開放して有底円筒状に形成されるケース主体６と、該ケース主体６の一端開口部を閉じるようにして前記ケース主体６に複数のねじ部材１１…で締結される蓋部材７とで構成される。ケース主体６の前記端壁６ａには第１支持孔１２が設けられ、前記蓋部材７には第１支持孔１２と同軸の第２支持孔１３が設けられており、前記回転軸８は第１および第２支持孔１２，１３を貫通する。しかも第１支持孔１２の内周および回転軸８の外周間には、第１ボールベアリング１４が介装され、第２支持孔１３の内周および回転軸８の外周間には、第２ボールベアリング１５と、第２ボールベアリング１５よりも軸方向外方に配置される環状の第１シール部材１６とが介設される。

前記ブラシレスモータＭのステータ１０は、複数の鋼板が積層されて成るとともに前記モータケース５のケース主体６に固着されるステータコア１７と、該ステータコア１７に装着される合成樹脂製のボビン１８と、Ｙ結線で結ばれるようにして前記ボビン１８に巻き掛けられるＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイル１９…とで構成される。

而してＵ相、Ｖ相およびＷ相のコイル１９…に電力を供給するための給電ユニット２０が、前記ケース主体６および前記蓋部材７間に挟持される。この給電ユニット２０は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイル１９…の一端側のコイル端末２１…がそれぞれ個別的に接続されるＵ相用の導電部材２３、Ｖ相用の導電部材２４およびＷ相用の導電部材２５と、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイル１９…の他端側のコイル端末２２…が共通に接続される中性点用の導電部材２６と、それらの導電部材２３〜２５を保持するホルダ２７と、前記導電部材２３〜２６の一部および前記ホルダ２７の少なくとも一部を埋封せしめる樹脂製の被覆部材２８とで構成されるものである。

この給電ユニット２０は、前記ケース主体６との間に環状の第２シール部材２９を介在させるとともに前記蓋部材７との間に環状の第３シール部材３０を介在させて、前記ケース主体６および前記蓋部材７間に挟持される。しかも該給電ユニット２０の被覆部材２８には、モータケース５から側方に突出するカプラ部２８ａが一体に形成されており、前記各導電部材２３〜２５に個別にかつ一体に連なるターミナル３１…が前記カプラ部２８ａ内に配置される。

図２において、前記ブラシレスモータＭの一端部には、レゾルバＲが取付けられるものであり、該レゾルバＲは、前記ブラシレスモータＭが備える回転軸８の一端部に固定されるロータ３２と、該ロータ３２を囲繞するステータコア３３をアウトモールドする第１樹脂層３４と、第１樹脂層３４を介して前記ステータコア３３に巻回されるコイル３５と、少なくとも前記コイル３５を覆う第２樹脂層３６と、前記ブラシレスモータＭのモータケース５とは反対側を閉じるとともに前記モータケース５側を開放するように形成されて第１および第２樹脂層３４，３６を覆う第３樹脂層３７とを備える。

図３を併せて参照して、第１樹脂層３４には、複数個たとえば６個のターミナル３８，３９，４０，４１，４２，４３がその両端部を露出させるようにしてインサート成形されており、前記コイル３５から引き出される引き出し線４４，４５，４６，４７，４８，４９が前記ターミナル３８〜４３の一端部に電気的に接続される。

第２樹脂層３６は、熱硬化性樹脂たとえば流動性に優れたバルクモールドコンパウンド（ＢＭＣ）を材料として、第３樹脂層３７に比べて低い射出圧たとえば約３０ＭＰａで射出成形されるものであり、この実施の形態では、コイル３５だけではなく第１樹脂層３４の一部も第２樹脂層３６で覆われる。

第３樹脂層３７は、熱可塑性樹脂たとえばポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）を材料として、第２樹脂層３６に比べて高い射出圧たとえば約１００ＭＰａで射出成形されるものであり、前記ターミナル３８〜４３の他端部を臨ませるカプラ部３７ａが第３樹脂層３７に一体に形成される。

また第３樹脂層３７には、その周方向複数箇所で外側方に張り出す取付け突部３７ｂ…が一体に設けられており、それらの取付け突部３７ｂには円筒状のカラー５０…が圧入される。而して前記モータケース５の一端部との間に環状の第４シール部材５１を介在させた第３樹脂層３７は、前記カラー５０…に挿通されるねじ部材５２でモータケース５におけるケース主体６の一端部に取付けられる。

ところで前記コイル３５から引き出される引き出し線４４〜４９は、図３で示したように、弛み部４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａ，４８ａ，４９ａを有しており、それらの弛み部４４ａ〜４９ａは、第２樹脂層３６で覆われる前に、図４で示すように、ポッティング剤５３で覆われ、そのポッティング剤５３で第１樹脂層３４に弾性的に保持される。

次にこの実施の形態の作用について説明すると、ステータコア１７をアウトモールドする第１樹脂層３４と、第１樹脂層３４を介してステータコア１７に巻回されるとともに第１樹脂層３４にインサート成形されたターミナル３８〜４３の一端部に接続されるコイル３５を少なくとも覆う第２樹脂層３６とが、モータケース５とは反対側を閉じるとともにモータケース５側を開放するように形成されるとともにモータケース５に第４シール部材５１を介して取付けられる第３樹脂層３７で覆われ、ターミナル３８〜４３の他端部を臨ませるカプラ部３７ａが第３樹脂層３７に一体に形成されるので、第３樹脂層３７の他部材との継ぎ目が外部に露出しないようにして、簡単な構造でありながら防水性を確保することができる。またコイル３５は、比較的低圧で成形された第２樹脂層３６によって覆われているので、コイル３５に第３樹脂層３７の成形時の圧力が直接作用することがなく、コイル３５の断線やショートが生じないようにコイル３５を保護することができる。

また第２樹脂層３６が熱硬化性樹脂から成るものでるので、第２樹脂層３６の成形圧を比較的低圧とすることが可能であり、また第３樹脂層３７が熱可塑性樹脂から成るものであるので、第３樹脂層３７を形成する材料として高強度材料を選択し、第３樹脂層３７の強度を確保することができる。このことは、特に強度が必要とされて第３樹脂層３７に一体に成形されるカプラ部３７ａに有用である。

しかも第２樹脂層３６を形成する熱硬化性樹脂を流動性に優れたバルクモールドコンパウンドとすることで、第２樹脂層３６をコイル３５に密着させることができる。またバルクモールドコンパウンドは熱伝導率が高いので、コイル３５からの放熱性も向上する。

さらにコイル３５からの引き出し線４４〜４９の弛み部４４ａ〜４９ａが、第１樹脂層３４にポッティング剤５３で弾性的に保持されるので、樹脂および引き出し線４４〜４９間に生じる熱膨張差を引き出し線４４〜４９の弛み部４４ａ〜４９ａで吸収することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

５・・・モータケース
８・・・回転軸
３２・・・ロータ
３３・・・ステータコア
３４・・・第１樹脂層
３５・・・コイル
３６・・・第２樹脂層
３７・・・第３樹脂層
３７ａ・・・カプラ部
３８，３９，４０，４１，４２，４３・・・ターミナル
４４，４５，４６，４７，４８，４９・・・引き出し線
４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａ，４８ａ，４９ａ・・・弛み部
５１・・・シール部材である第４シール部材
５３・・・ポッティング剤
Ｍ・・・電動モータであるブラシレスモータ
Ｒ・・・レゾルバ

Claims

電動モータ（Ｍ）の軸方向一端部に取付けられるレゾルバであって、前記電動モータ（Ｍ）が備える回転軸（８）の一端部に固定されるロータ（３２）と、該ロータ（３２）を囲繞するステータコア（３３）をアウトモールドするとともにターミナル（３８，３９，４０，４１，４２，４３）がその両端部を露出させるようにしてインサート成形される第１樹脂層（３４）と、第１樹脂層（３４）を介して前記ステータコア（３３）に巻回されるとともに前記ターミナル（３８〜４３）の一端部に接続されるコイル（３５）と、少なくとも前記コイル（３５）を覆う第２樹脂層（３６）と、前記電動モータ（Ｍ）のモータケース（５）とは反対側を閉じるとともに前記モータケース（５）側を開放するように形成されて第１および第２樹脂層（３４，３６）を覆うとともに前記モータケース（５）にシール部材（５１）を介して取付けられる第３樹脂層（３７）とを備え、前記ターミナル（３８〜４３）の他端部を囲むカプラ部（３７ａ）が第３樹脂層（３７）に一体に形成され、第２樹脂層（３６）が第３樹脂層（３７）よりも低圧で成形されることを特徴とするレゾルバ。
第２樹脂層（３６）が熱硬化性樹脂から成り、第３樹脂層（３７）が熱可塑性樹脂から成ることを特徴とする請求項１記載のレゾルバ。
第２樹脂層（３６）を形成する熱硬化性樹脂がバルクモールドコンパウンドであることを特徴とする請求項２記載のレゾルバ。
前記コイル（３５）から引き出される引き出し線（４４，４５，４６，４７，４８，４９）が弛み部（４４ａ，４５ａ，４６ａ，４７ａ，４８ａ，４９ａ）を有して前記ターミナル（３８〜４３）の一端部に接続され、前記弛み部（４４ａ〜４９ａ）が、第１樹脂層（３４）にポッティング剤（５３）で弾性的に保持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレゾルバ。