JP2013066314A - モータおよびモータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルからティースへ効率よく熱を伝導させて、モータの伝導効率を高める。
【解決手段】モータ１Aの静止部２Aは、内側樹脂部７１Aと外側樹脂部７２Aとを含む樹脂体２３４Aを、有している。内側樹脂部７１Aは、ティース４２Aとコイル２３３Aとの間、およびティース４２Aとインシュレータ２３２Aとの間に、介在する。外側樹脂部７２Aは、コイル２３３Aの周方向外側および軸方向外側を覆う。また、内側樹脂部７１Aと外側樹脂部７２Aとは、コイル２３３Aの径方向外側またはコイル２３３Aの径方向内側に配置された連続樹脂部７３Aを介して、連続している。また、インシュレータ２３２Aは、ティースの周方向の側面に沿って広がる開口部６６Aを、有している。当該開口部６６Aにおいて、内側樹脂部７１Aは、ティース４２Aの周方向の側面と導線との双方に、接触している。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータおよびモータの製造方法に関する。

従来のモータにおいて、ステータのティースに、樹脂製のインシュレータを装着し、当該インシュレータに導線を巻き付けて、コイルを形成する構造が、知られている。インシュレータは、ティースとコイルとの間に介在することで、両部材を電気的に絶縁する。インシュレータを有する従来のモータについては、例えば、特開２００５−０１２８６１号公報に記載されている。
特開２００５−０１２８６１号公報

モータの駆動時には、駆動電流によって、コイルが発熱する。コイルに発生した熱は、例えば、インシュレータやティースを介して、モータの外部へ放出させることが好ましい。しかしながら、ティースとコイルとの間には、多くの微小な空隙が存在する。これらの空隙が、コイルからティースへの熱伝導を阻害する要因となっている。コイルからの放熱が不十分であると、モータが過熱状態となりやすい。

この点について、特開２００５−０１２８６１号公報には、絶縁部材に形成された複数の穴に、樹脂を注入することが、記載されている（段落００２０）。当該公報では、穴に充填された樹脂を介して、固定子巻線から磁極ティースへ、熱を伝達させている（段落００２１）。

しかしながら、特開２００５−０１２８６１号公報では、絶縁部材に形成された複数の穴に、個別に樹脂を注入している。このため、複数の穴に注入された樹脂は、互いに繋がっていないと考えられる。したがって、特開２００５−０１２８６１号公報の構造では、コイルからティースへの熱伝導経路が制限されており、モータの放熱効率をさらに高めることが、困難と考えられる。

特に、近年では、小型でかつ高出力のモータに対する要求が、高まっている。このため、従来よりさらに効率よく、モータから熱を逃がすことができる構造が、求められている。

本発明の目的は、コイルからティースへ効率よく熱を伝導させて、モータの放熱効率を高めることができる技術を、提供することである。

本願の例示的な第１発明は、静止部と回転部とを有し、前記静止部は、上下に延びる中心軸に対して径方向に延び、径方向に垂直な断面が略四角形である複数のティースと、前記ティースの表面を部分的に覆うインシュレータと、前記インシュレータに巻かれた導線により構成されるコイルと、を有し、前記回転部は、前記ティース、前記インシュレータ、および前記コイルの径方向内側に配置されるとともに、前記静止部に対して、前記中心軸を中心として回転可能に支持され、前記インシュレータは、前記ティースの上部において、径方向に延びる一対の角部を覆う上枠部と、前記ティースの下部において、径方向に延びる一対の角部を覆う下枠部と、前記上枠部の下方かつ前記下枠部の上方において、前記ティースの周方向の側面に沿って広がる開口部と、を有し、前記静止部は、前記ティースと前記コイルとの間、およびティースと前記インシュレータとの間に介在する内側樹脂部と、前記コイルの周方向外側および軸方向外側を覆う外側樹脂部と、前記コイルの径方向外側または前記コイルの径方向内側に配置された連続樹脂部と、を含む樹脂体をさらに有し、前記内側樹脂部と前記外側樹脂部とが、前記連続樹脂部を介して連続し、前記内側樹脂部が、前記開口部において、前記ティースの周方向の側面と前記導線との双方に接触しているモータである。

本願の例示的な第１発明によれば、コイルに発生した熱を、樹脂体を介して、ティースへ伝導させることができる。特に、内側樹脂部は、ティースとコイルとの間およびティースとインシュレータとの間に、介在している。また、コイルは、外側樹脂部にも接触している。これにより、コイルからティースへの熱伝導経路が、広く確保されている。したがって、モータの放熱が促進される。また、内側樹脂部と外側樹脂部とが、連続樹脂部を介して連続している。このため、樹脂体の成型が容易となる。

図１は、モータの部分斜視図である。 図２は、モータの縦断面図である。 図３は、ステータコアの上面図である。 図４は、ストレートコアの部分斜視図である。 図５は、インシュレータの斜視図である。 図６は、上枠部の部分上面図である。 図７は、ティース付近の縦断面図である。 図８は、ティースの上端部付近の縦断面図である。 図９は、ティース付近の縦断面図である。 図１０は、ティース付近の横断面図である。 図１１は、モータの製造工程の一部分を示したフローチャートである。 図１２は、インシュレータをティースに取り付けるときの様子を示した斜視図である。 図１３は、インシュレータの部分斜視図である。 図１４は、ティース付近の横断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、モータの中心軸に沿う方向を上下方向として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、これは、あくまで説明の便宜のために上下方向を定義したものであって、本発明に係るモータの、使用時の向きを限定するものではない。

＜１．一実施形態に係るモータ＞
図１は、一実施形態に係るモータ１Ａの部分斜視図である。図１に示すように、モータ１Ａは、静止部２Ａと回転部３Ａとを有している。回転部３Ａは、静止部２Ａに対して、中心軸を中心として回転可能に、支持されている。

静止部２Ａは、複数のティース４２Ａと、インシュレータ２３２Ａと、コイル２３３Ａとを有している。複数のティース４２Ａは、中心軸に対して径方向に延びている。各ティース４２Ａの径方向に垂直な断面は、略四角形となっている。インシュレータ２３２Ａは、ティース４２Ａの表面を、部分的に覆っている。コイル２３３Ａは、インシュレータ２３２Ａに巻かれた導線により、構成されている。回転部３Ａは、ティース４２Ａ、インシュレータ２３２Ａ、およびコイル２３３Ａの、径方向内側に配置されている。

インシュレータ２３２Ａは、上枠部６１Ａおよび下枠部６２Ａを、有している。上枠部６１Ａは、ティース４２Ａの上部において、径方向に延びる一対の角部を、覆っている。下枠部６２Ａは、ティース４２Ａの下部において、径方向に延びる一対の角部を、覆っている。また、インシュレータ２３２Ａは、上枠部６１Ａの下方かつ下枠部６２Ａの上方に、開口部６６Ａを有している。開口部６６Ａは、ティース４２Ａの周方向の側面に沿って、広がっている。

また、静止部２Ａは、内側樹脂部７１Ａ、外側樹脂部７２Ａ、および連続樹脂部７３Ａを含む樹脂体２３４Ａを、さらに有している。内側樹脂部７１Ａは、ティース４２Ａとコイル２３３Ａとの間、およびティース４２Ａとインシュレータ２３２Ａとの間に、介在している。外側樹脂部７２Ａは、コイル２３３Ａの周方向外側および軸方向外側を覆っている。連続樹脂部７３Ａは、コイル２３３Ａの径方向外側またはコイル２３３Ａの径方向内側に、配置されている。

内側樹脂部７１Ａと外側樹脂部７２Ａとは、連続樹脂部７３Ａを介して連続している。また、内側樹脂部７１Ａは、インシュレータ２３２Ａの開口部６６Ａにおいて、ティース４２Ａの周方向の側面と、コイル２３３Ａを構成する導線との、双方に接触している。

このモータ１Ａでは、コイル２３３Ａに発生した熱を、樹脂体２３４Ａを介して、ティース４２Ａへ伝導させることができる。特に、内側樹脂部７１Ａは、ティース４２Ａとコイル２３３Ａとの間およびティース４２Ａとインシュレータ２３２Ａとの間に、介在している。また、コイル２３３Ａは、外側樹脂部７２Ａにも接触している。これにより、コイル２３３Ａからティース４２Ａへの熱伝導経路が、広く確保されている。したがって、モータ１Ａの放熱が促進される。また、内側樹脂部７１Ａと外側樹脂部７２Ａとが、連続樹脂部７３Ａを介して連続している。このため、樹脂体２３４Ａの成型が容易となる。

＜２．より具体的な実施形態＞
＜２−１．モータの全体構成＞
続いて、本発明のより具体的な実施形態について説明する。

本実施形態のモータ１は、例えば、自動車に搭載され、操舵装置の駆動力を発生させるために使用される。ただし、本発明のモータは、他の既知の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、自動車の他の部位、例えばエンジン放熱用ファンの駆動源として使用されるものであってもよい。また、本発明のモータは、家電製品、ＯＡ機器、医療機器等に搭載され、各種の駆動力を発生させるものであってもよい。

図２は、本実施形態に係るモータ１の縦断面図である。図２に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを、有している。静止部２は、駆動対象となる装置の枠体に、固定される。回転部３は、静止部２に対して、中心軸９の周りに、回転可能に支持される。

本実施形態の静止部２は、ハウジング２１、蓋部２２、ステータユニット２３、下軸受部２４、および上軸受部２５を、有している。

ハウジング２１は、有底略円筒状の部材である。蓋部２２は、ハウジング２１の上部の開口を覆う略板状の部材である。ステータユニット２３、下軸受部２４、後述するロータコア３２、および後述する複数のマグネット３３は、ハウジング２１と蓋部２２とに囲まれた内部空間に、収容されている。ハウジング２１の下面の中央には、下軸受部２４を保持するための凹部２１１が、設けられている。蓋部２２の中央には、上軸受部２５を保持するための円孔２２１が、設けられている。

ステータユニット２３は、駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子として、機能する。ステータユニット２３は、ステータコア２３１、インシュレータ２３２、コイル２３３、および樹脂体２３４を有する。

図３は、ステータコア２３１の上面図である。ステータコア２３１は、例えば、複数の電磁鋼板を軸方向（中心軸９に沿う方向。以下同じ）に積層させた積層鋼板からなる。図３に示すように、ステータコア２３１は、円環状のコアバック４１と、コアバック４１から径方向（中心軸９に直交する方向。以下同じ）内側へ向けて突出した複数本のティース４２と、を有する。

複数本のティース４２は、それぞれ周方向に略等間隔に配列されている。各ティース４２は、径方向に略四角柱状に延びている。すなわち、各ティース４２の径方向に垂直な断面は、略四角形となっている。コアバック４１は、複数のティース４２の径方向外側の端部を、繋いでいる。図２に示すように、コアバック４１は、ハウジング２１の側壁の内周面に、固定されている。

インシュレータ２３２は、ティース４２とコイル２３３との間に介在する樹脂製の部材である。インシュレータ２３２は、複数のティース４２のそれぞれに、取り付けられている。各ティース４２の表面は、インシュレータ２３２に、部分的に覆われている。コイル２３３は、インシュレータ２３２の周囲に巻かれた導線により、構成されている。

樹脂体２３４は、インサート成型によって、各ティース４２の周囲に形成されている。樹脂体２３４は、ティース４２の径方向内側の端面を除いて、ティース４２、インシュレータ２３２、およびコイル２３３を覆っている。また、樹脂体２３４は、ティース４２と、インシュレータ２３２およびコイル２３３との隙間にも、介在している。

ステータユニット２３のより詳細な構造については、後述する。

下軸受部２４および上軸受部２５は、回転部３側のシャフト３１を回転可能に支持する機構である。本実施形態の下軸受部２４および上軸受部２５には、球体を介して外輪と内輪とを相対回転させるボールベアリングが、それぞれ使用されている。ただし、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受が、使用されていてもよい。

下軸受部２４の外輪２４１は、ハウジング２１の凹部２１１に、固定されている。また、上軸受部２５の外輪２５１は、蓋部２２の円孔２２１の縁に、固定されている。一方、下軸受部２４および上軸受部２５の内輪２４２，２５２は、シャフト３１に固定されている。これにより、シャフト３１は、ハウジング２１および蓋部２２に対して、回転可能に支持されている。

本実施形態の回転部３は、シャフト３１、ロータコア３２、および複数のマグネット３３を有している。

シャフト３１は、中心軸９に沿って上下に延びる略円柱状の部材である。シャフト３１は、上述した下軸受部２４および上軸受部２５に支持されつつ、中心軸９を中心として回転する。また、シャフト３１は、蓋部２２より上方に突出した頭部３１１を有する。頭部３１１は、ギア等の動力伝達機構を介して、自動車の操舵装置等に連結される。

ロータコア３２および複数のマグネット３３は、ステータユニット２３の径方向内側に配置されて、シャフト３１とともに回転する。ロータコア３２は、シャフト３１に固定された、略円筒状の部材である。複数のマグネット３３は、ロータコア３２の外周面に、例えば接着剤で、固定されている。各マグネット３３の径方向外側の面は、ティース４２の径方向内側の端面に対向する磁極面となっている。複数のマグネット３３は、Ｎ極の磁極面とＳ極の磁極面とが交互に並ぶように、周方向に等間隔に配列されている。

なお、複数のマグネット３３に代えて、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁された１つの円環状のマグネットが、使用されていてもよい。

このようなモータ１において、静止部２のコイル２３３に駆動電流が与えられると、ステータコア２３１の複数のティース４２に、径方向の磁束が生じる。そして、ティース４２とマグネット３３との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸９を中心として回転する。

＜２−２．ステータユニットのより詳細な構造＞
続いて、上記のステータユニット２３のより詳細な構造について、説明する。

（１）ステータコアについて
図４は、ステータコア２３１を展開した、いわゆるストレートコア４の部分斜視図である。本実施形態のステータコア２３１は、図４のストレートコア４を、環状に曲げることにより、得られる。図４に示すように、ステータコア２３１のコアバック４１は、複数のティース４２の各々に対応する複数のサブコア４０に、区分されている。また、複数のサブコア４０は、可撓性を有する繋ぎ部４３を介して、帯状に連続している。ステータユニット２３の製造時には、このようなストレートコア４の繋ぎ部４３を撓ませて、互いに隣り合うサブコア４０の端面４４同士を、接触させる。これにより、環状のコアバック４１が形成される。

（２）インシュレータについて
図５は、インシュレータ２３２の斜視図である。図５に示すように、インシュレータ２３２は、上枠部６１、下枠部６２、上連結部６３、下連結部６４、およびエンド連結部６５を有している。

上枠部６１は、一対の上角カバー６１１，６１２を有している。一対の上角カバー６１１，６１２は、ティース４２の上部において、径方向に延びる一対の角部を、それぞれ覆う。また、下枠部６２は、一対の下角カバー６２１，６２２を有している。一対の下角カバー６２１，６２２は、ティース４２の下部において、径方向に延びる一対の角部を、それぞれ覆う。一対の上角カバー６１１，６１２および一対の下角カバー６２１，６２２は、エンド連結部６５から径方向内側へ向けて、互いに略平行に延びている。

上角カバー６１１の下方かつ下角カバー６２１の上方には、開口部６６１が設けられている。また、同様に、上角カバー６１２の下方かつ下角カバー６２２の上方には、開口部６６２が設けられている。本実施形態では、上角カバー６１１，６１２と下角カバー６２１，６２２との間に、インシュレータ２３２の他の部位が配置されていない。これにより、開口部６６１，６６２が、広く確保されている。インシュレータ２３２をティース４２に取り付けたときには、ティース４２の周方向の端面に沿って、開口部６６１，６６２が広がる。

一対の上角カバー６１１，６１２は、上連結部６３を介して、周方向に繋がっている。上連結部６３の軸方向の厚みは、一対の上角カバー６１１，６１２のそれぞれの軸方向の厚みより、薄い。また、上連結部６３の径方向内側の端部は、一対の上角カバー６１１，６１２の径方向内側の端部より、径方向外側に位置している。したがって、後述する製造工程において、樹脂体２３４を成型するときには、上連結部６３の上面側、下面側、および径方向内側の隙間を通って、融解した樹脂を流動させることができる。

一対の下角カバー６２１，６２２は、下連結部６４を介して、周方向に繋がっている。下連結部６４の軸方向の厚みは、一対の下角カバー６２１，６２２のそれぞれの軸方向の厚みより、薄い。また、下連結部６４の径方向内側の端部は、一対の下角カバー６２１，６２２の径方向内側の端部より、径方向外側に位置している。したがって、後述する製造工程において、樹脂体２３４を成型するときには、下連結部６４の上面側、下面側、および径方向内側の隙間を通って、融解した樹脂を流動させることができる。

上連結部６３は、一対の上角カバー６１１，６１２を繋ぐことによって、一対の上角カバー６１１，６１２の剛性を高めている。また、下連結部６４は、一対の下角カバー６２１，６２２を繋ぐことによって、一対の下角カバー６２１，６２２の剛性を高めている。上角カバー６１１，６１２および下角カバー６２１，６２２の剛性が高まれば、ティース４２に対するインシュレータ２３２の取り付けや、インシュレータ２３２に対するコイル２３３の取り付けの作業が、より容易となる。また、射出成型時の射出圧による上角カバー６１１，６１２および下角カバー６２１，６２２の変形が、抑制される。このため、上角カバー６１１，６１２および下角カバー６２１，６２２に沿うように、融解した樹脂を流すことが、容易となる。その結果、樹脂体２３４の形状に、ばらつきが生じにくくなる。

エンド連結部６５は、一対の上角カバー６１１，６１２および一対の下角カバー６２１，６２２の、径方向外側の端部同士を繋いでいる。すなわち、インシュレータ２３２が、連続した単一の部材となっている。ステータコア２３１にインシュレータ２３２を取り付けたときには、エンド連結部６５が、コアバック４１の上面および内周面に、部分的に接触する。

図６は、上枠部６１の部分上面図である。図５および図６に示すように、上角カバー６１１，６１２の径方向内側の端部には、テーパ部６１３が設けられている。すなわち、上角カバー６１１，６１２の周方向外側または軸方向外側の面が、径方向内端部から径方向外側へ向かうにつれて、ティース４２から離れる方向へ広がるように、傾斜している。また、図５に示すように、下角カバー６２１，６２２にも、同様のテーパ部６２３が、設けられている。後述する製造工程では、これらのテーパ部６１３，６２３を利用して、コイル２３３の内側に、上角カバー６１１，６１２および下角カバー６２１，６２２を、容易に挿入できる。

（３）樹脂体について
図７は、図２中のＡ−Ａ位置から見たティース４２付近の縦断面図である。図８は、図７の断面図のティース４２の上端部付近を、拡大して示した図である。図９は、図２中のＢ−Ｂ位置から見たティース４２付近の縦断面図である。また、図１０は、図２中のＣ−Ｃ位置から見たティース４２付近の横断面図である。図７〜図１０に示すように、ティース４２、インシュレータ２３２、およびコイル２３３は、樹脂体２３４にモールドされている。

樹脂体２３４は、コイル２３３より内側に形成された内側樹脂部７１と、コイル２３３より外側に形成された外側樹脂部７２とを、有している。内側樹脂部７１は、ティース４２とコイル２３３との間、およびティース４２とインシュレータ２３２との間に、介在している。外側樹脂部７２は、コイル２３３の周方向外側および軸方向外側を覆っている。

図７および図８に示すように、内側樹脂部７１は、上面樹脂部７１１、下面樹脂部７１２、および一対の側面樹脂部７１３，７１４を含んでいる。上面樹脂部７１１は、一対の上角カバー６１１，６１２の間に、形成されている。また、上面樹脂部７１１は、ティース４２の上面と、コイル２３３を構成する導線５１との、双方に接触している。下面樹脂部７１２は、一対の下角カバー６２１，６２２の間に形成されている。また、下面樹脂部７１２は、ティース４２の下面と、コイル２３３を構成する導線５１との、双方に接触している。

側面樹脂部７１３は、上角カバー６１１と下角カバー６２１との間の開口部６６１に、形成されている。また、側面樹脂部７１４は、上角カバー６１２と下角カバー６２２との間の開口部６６２に、形成されている。側面樹脂部７１３，７１４は、ティース４２の周方向の側面と、コイル２３３を構成する導線５１との、双方に接触している。

導線５１に駆動電流が与えられると、コイル２３３が発熱する。しかしながら、このモータ１では、ティース４２とコイル２３３との間の空隙を埋めるように、内側樹脂部７１が形成されている。このため、コイル２３３に発生した熱は、内側樹脂部７１を介してティース４２へ、効率よく伝導する。ティース４２に伝導した熱は、コアバック４１およびハウジング２１を経由して、モータ１の外部へ放出される。これにより、モータ１が冷却される。

特に、本実施形態では、上角カバー６１１，６１２と下角カバー６２１，６２２との間に、全面的に開口部６６１，６６２が形成されている。そして、当該開口部６６１，６６２に側面樹脂部７１３，７１４が形成されている。これにより、導線５１からティース４２への熱伝導経路が、より広く確保されている。したがって、モータ１の放熱が、より促進される。

また、図８に示すように、内側樹脂部７１は、ティース４２とコイル２３３との間だけではなく、ティース４２と上角カバー６１１，６１２との間にも、介在している。また、同じように、内側樹脂部７１は、ティース４２と下角カバー６２１，６２２との間にも、介在している。これにより、内側樹脂部７１からティース４２への熱伝導経路が、さらに広く確保されている。したがって、モータ１の放熱が、さらに促進される。

また、コイル２３３は、内側樹脂部７１だけではなく、外側樹脂部７２にも接触している。このため、コイル２３３に発生した熱の一部は、外側樹脂部７２に伝導する。図９および図１０に示すように、外側樹脂部７２は、コイル２３３の径方向内側に位置する連続樹脂部７３を介して、内側樹脂部７１と繋がっている。このため、外側樹脂部７２に伝導した熱の一部は、連続樹脂部７３を介して、内側樹脂部７１へ伝導し、ステータコア２３１およびハウジング２１を経由して、モータ１の外部へ放出される。

なお、連続樹脂部７３により、コイル２３３の径方向内端部または外端部の巻き崩れ、腐食、および破損が、防止される。また、内側樹脂部７１と外側樹脂部７２とは、連続樹脂部７３を介して連続している。このため、樹脂体２３４を一度に成型できる。

また、図２に示すように、本実施形態では、樹脂体２３４が、ステータコア２３１のコアバック４１にも、接触している。このため、外側樹脂部７２に伝導した熱の他の一部は、内側樹脂部７１を経由することなく、直接的に、コアバック４１へ伝導する。このように、このモータ１では、コイル２３３から樹脂体２３４を介してステータコア２３１へ向かう熱伝導経路が、複数用意されている。これにより、モータ１の放熱が、より促進されるようになっている。

樹脂体２３４には、熱伝導率の高い樹脂を使用することが、好ましい。一般的には、熱可塑性樹脂より、熱硬化性樹脂の方が、熱伝導率が高い。したがって、樹脂体２３４は、熱硬化性樹脂製であることが、好ましい。樹脂体２３４に熱硬化性樹脂を使用すれば、導線５１からステータコア２３１へ、より効率よく熱を伝導させることができる。

コイル２３３は、後述する製造工程のステップＳ２において、周方向または軸方向に圧縮される。その結果、図１０のように、導線５１の断面が、少なくとも部分的に、略六角形状となっている。コイル２３３内の導線５１の隙間が縮小されると、導線５１間の熱伝導性が向上する。そうすると、導線５１のうち、樹脂体２３４に直接接触していない部分に発生した熱も、内側樹脂部７１および外側樹脂部７２へ効率よく伝導される。したがって、モータ１の放熱が、より促進される。また、導線５１の隙間が縮小されると、導線５１の巻数を増加させることができる。すなわち、コイル２３３の占積率を高めることができる。

同じ大きさのモータ１において、コイル２３３の占積率が高まると、モータ１の出力が向上する。または、同じ出力のモータ１において、コイル２３３の占積率が高まると、モータ１を小型化できる。また、本実施形態のモータ１では、コイル２３３に発生した熱を、効率よく外部へ放出できる。すなわち、本実施形態の構造を採用すれば、小型で出力が高く、かつ、放熱効率のよいモータを、得ることができる。

＜２−３．ステータユニットの製造手順＞
図１１は、上記のモータ１の製造工程の一部分を示した、フローチャートである。以下では、図１１を参照しつつ、モータ１のステータユニット２３を製造する手順について、説明する。

ステータユニット２３を製造するときには、まず、巻枠（図示省略）を用意する。そして、巻枠に導線５１を巻き付けて、コイル２３３を形成する（ステップＳ１）。巻枠には、例えば、インシュレータ２３２より剛性の高い金属製の治具が、使用される。

次に、コイル２３３を少なくとも部分的に圧縮する（ステップＳ２）。例えば、巻枠に巻き付けられた導線５１に対して、周方向または軸方向に圧力をかける。これにより、コイル２３３内の導線５１の隙間を縮小させて、コイル２３３の熱伝導率および占積率を高める。

続いて、コイル２３３がインシュレータ２３２に取り付けられる（ステップＳ３）。ここでは、環状に形成されたコイル２３３が、巻枠から取り外され、当該コイル２３３の内側に、インシュレータ２３２が挿入される。これにより、インシュレータ２３２がコイル２３３を保持する。

さらに、コイル２３３を保持したインシュレータ２３２を、ティース４２に取り付ける（ステップＳ４）。図１２は、インシュレータ２３２をティース４２に取り付けるときの様子を示した斜視図である。図１２に示すように、本実施形態では、展開状態のストレートコア４の複数のティース４２に対して、それぞれインシュレータ２３２を取り付ける。

インシュレータ２３２は、径方向内側から、すなわち、ティース４２の先端側から、取り付けられる。本実施形態のティース４２は、径方向内側の端部が、周方向に広がっていない。すなわち、ティース４２の径方向内側の端部の周方向幅と、ティース４２の他の部分の周方向幅とが、略同一となっている。このため、コイル２３３およびインシュレータ２３２の内側に、ティース４２を容易に挿入できる。

その後、ストレートコア４１を環状に曲げる（ステップＳ５）。具体的には、ストレートコア４の繋ぎ部４３を撓ませることにより、複数のサブコア４０の端面４４同士を接触させる。これにより、環状のステータコア２３１が得られる。

最後に、インサート成型により、樹脂体２３４を形成する（ステップＳ６）。ここでは、まず、一対の金型によって形成される空洞に、ステータコア２３１、インシュレータ２３２、およびコイル２３３を含むアセンブリを、配置する。そして、金型内の当該空洞に、溶融樹脂を流入させる。溶融樹脂は、ティース４２とコイル２３３との間や、コイル２３３の外側に、充填されて硬化する。これにより、内側樹脂部７１、外側樹脂部７２、および連続樹脂部７３を有する樹脂体２３４が、成型される。

＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。

図１３は、一変形例に係るインシュレータ２３２Ｂの部分斜視図である。図１３の例では、下角カバー６２２Ｂのティースに対向する面に、凹凸が設けられている。すなわち、下枠部６２２Ｂの表面に、ティースに接触する接触領域６２４Ｂと、接触領域６２４Ｂより凹んだ凹領域６２５Ｂとが、設けられている。他の下角カバー６２１Ｂや、一対の上枠部にも、同様の凹凸が設けられている。このようにすれば、ティースの表面と凹領域６２５Ｂとを、離間した状態に維持することができる。したがって、樹脂体の成型時に、凹領域６２５Ｂを介して、融解した樹脂を流動させることができる。その結果、側面樹脂部と、上面樹脂部または下面樹脂部とが、凹領域６２５Ｂを介して繋がるように、樹脂体を成型できる。

図１４は、他の変形例に係るモータの、ティース４２Ｃ付近の横断面図である。図１４の例では、ティース４２Ｃの径方向内側の端部に、周方向に広がるフランジ部４２１Ｃが、設けられている。また、図１４の例では、コアバック４１Ｃとティース４２Ｃとが、別部材となっている。そして、ティース４２Ｃの径方向外側の端部が、コアバック４１Ｃに、固定されている。また、ティース４２Ｃ、インシュレータ２３２Ｃ、およびコイル２３３Ｃが、樹脂体２３４Ｃにモールドされている。

図１４の構造では、ティース４２Ｃをコアバック４１Ｃに固定する前に、インシュレータ２３２Ｃと、予め成形されたコイル２３３Ｃとを、ティース４２Ｃに対して、径方向外側から取り付けることができる。このため、上記の実施形態と同様に、巻枠を利用してコイル２３３Ｃを圧縮し、コイル２３３Ｃの熱伝導率および占積率を、高めることができる。

図１４の構造では、インシュレータ２３２Ｃのエンド連結部を、上枠部および下枠部の径方向外側に、配置すればよい。例えば、インシュレータ２３２Ｃのうち、ティース４２Ｃのフランジ部４２１Ｃに接触する部分を、エンド連結部とすればよい。また、図１４の構造では、上枠部および下枠部の径方向外側の端部に、図６と同様のテーパ部を設けるとよい。テーパ部があると、インシュレータ２３２Ｃに対するコイル２３３Ｃの取り付けが、より容易となる。

図１４のステータユニットも、概ね図１１に準じた手順で製造できる。ただし、ステップＳ４では、コイル２３３Ｃおよびインシュレータ２３２Ｃを、ティース４２Ｃに対して、径方向外側から取り付けることとなる。また、ステップＳ４の後に、ティース４２Ｃの径方向外側の端部を、コアバックに固定する工程が、追加される。

ステータコアは、上記の実施形態のように、ストレートコア４を環状に曲げたものであってもよく、複数のピースを組み合わせて、環状のコアバックを形成するものであってもよい。また、ステータコアは、継ぎ目の無い環状のコアバックを有するものであってもよい。

インシュレータの開口部は、上記の実施形態のように、上枠部と下枠部との間に全面的に設けられていてもよいし、部分的に設けられていてもよい。例えば、インシュレータは、上枠部と下枠部との間に、補強のためのリブを有していてもよい。

また、連続樹脂部は、上記の実施形態のように、コイルの径方向内側に配置されていてもよいし、コイルの径方向外側に配置されていてもよい。また、連続樹脂部が、コイルの径方向内側と径方向外側との、双方に設けられていてもよい。

インシュレータに対するコイルの取り付けは、ティースにインシュレータを取り付ける前後のいずれに行ってもよい。例えば、ティースにインシュレータを取り付けた後、インシュレータに対して、コイルを取り付けてもよい。

また、ティースの周方向幅は、ティースの径方向内側の端部において、収束していてもよい。すなわち、ティースの径方向内端部の周方向幅が、ティースの他の部分の周方向幅より小さくてもよい。

また、コアバックの外周面は、上面視において、円形であってもよく、多角形であってもよい。

その他、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、モータおよびモータの製造方法に利用できる。

１，１Ａ モータ
２，２Ａ 静止部
３，３Ａ 回転部
４ ストレートコア
９ 中心軸
２１ ハウジング
２２ 蓋部
２３ ステータユニット
２４ 下軸受部
２５ 上軸受部
３１ シャフト
３２ ロータコア
３３ マグネット
４１，４１Ｃ コアバック
４２，４２Ａ，４２Ｃ ティース
５１ 導線
６１，６１Ａ 上枠部
６２，６２Ａ 下枠部
６３ 上連結部
６４ 下連結部
６５ エンド連結部
６６Ａ 開口部
７１，７１Ａ 内側樹脂部
７２，７２Ａ 外側樹脂部
７３，７３Ａ 連続樹脂部
２３１ ステータコア
２３２，２３２Ａ，２３２Ｂ，２３２Ｃ インシュレータ
２３３，２３３Ａ，２３３Ｃ コイル
２３４，２３４Ａ，２３４Ｃ 樹脂体
４２１Ｃ フランジ部
６１１，６１２ 上角カバー
６１３，６２３ テーパ部
６２１，６２２ 下角カバー
６２４Ｂ 接触領域
６２５Ｂ 凹領域
６６１，６６２ 開口部
７１１ 上面樹脂部
７１２ 下面樹脂部
７１３，７１４ 側面樹脂部

Claims (12)

1. 静止部と回転部とを有し、
   前記静止部は、
   上下に延びる中心軸に対して径方向に延び、径方向に垂直な断面が略四角形である複数のティースと、
   前記ティースの表面を部分的に覆うインシュレータと、
   前記インシュレータに巻かれた導線により構成されるコイルと、
   を有し、
   前記回転部は、前記ティース、前記インシュレータ、および前記コイルの径方向内側に配置されるとともに、前記静止部に対して、前記中心軸を中心として回転可能に支持され、
   前記インシュレータは、
   前記ティースの上部において、径方向に延びる一対の角部を覆う上枠部と、
   前記ティースの下部において、径方向に延びる一対の角部を覆う下枠部と、
   前記上枠部の下方かつ前記下枠部の上方において、前記ティースの周方向の側面に沿って広がる開口部と、
   を有し、
   前記静止部は、
   前記ティースと前記コイルとの間、およびティースと前記インシュレータとの間に介在する内側樹脂部と、
   前記コイルの周方向外側および軸方向外側を覆う外側樹脂部と、
   前記コイルの径方向外側または前記コイルの径方向内側に配置された連続樹脂部と、
   を含む樹脂体をさらに有し、
   前記内側樹脂部と前記外側樹脂部とが、前記連続樹脂部を介して連続し、
   前記内側樹脂部が、前記開口部において、前記ティースの周方向の側面と前記導線との双方に接触しているモータ。
2. 請求項１に記載のモータにおいて、
   前記上枠部は、径方向に延びる一対の上角カバーを有し、
   前記下枠部は、径方向に延びる一対の下角カバーを有し、
   前記インシュレータは、
   前記一対の上角カバーを周方向に繋ぐ上連結部と、
   前記一対の下角カバーを周方向に繋ぐ下連結部と、
   をさらに有するモータ。
3. 請求項１または請求項２に記載のモータにおいて、
   前記インシュレータは、前記上枠部および前記下枠部の径方向外側または径方向内側の端部同士を繋ぐエンド連結部をさらに有するモータ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載のモータにおいて、
   前記内側樹脂部は、
   前記開口部に形成された側面樹脂部と、
   前記ティースの上面と前記導線との双方に接触する上面樹脂部と、
   前記ティースの下面と前記導線との双方に接触する下面樹脂部と、
   を有し、
   前記上枠部または前記下枠部は、
   前記ティースに接触する接触領域と、
   前記接触領域より凹んだ凹領域と、
   を有し、
   前記側面樹脂部と、前記上面樹脂部または前記下面樹脂部とが、前記凹領域を介して連続しているモータ。
5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載のモータにおいて、
   前記樹脂体は、熱硬化性樹脂製であるモータ。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載のモータにおいて、
   前記ティースの径方向内端部の周方向幅が、前記ティースの他の部分の周方向幅と、略同一またはそれより小さいモータ。
7. 請求項６に記載のモータにおいて、
   前記上枠部または前記下枠部は、径方向内側の端部に、テーパ部を有しているモータ。
8. 請求項６または請求項７に記載のモータにおいて、
   前記静止部は、前記複数のティースの径方向外側の端部を繋ぐ環状のコアバックをさらに有し、
   前記樹脂体と前記コアバックとが、接触しているモータ。
9. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載のモータにおいて、
   前記ティースは、径方向内側の端部に、周方向に広がるフランジ部を有し、
   前記静止部は、前記ティースとは別部材である環状のコアバックをさらに有し、
   前記複数のティースの径方向外側の端部が、前記コアバックに固定されているモータ。
10. 請求項９に記載のモータにおいて、
    前記上枠部または前記下枠部は、径方向外側の端部に、テーパ部を有しているモータ。
11. 請求項６から請求項８までのいずれかに記載のモータの製造方法において、
    ａ）巻枠を用意し、前記巻枠に前記導線を巻き付けて、前記コイルを形成する工程と、
    ｂ）前記コイルを少なくとも部分的に圧縮して、前記導線の隙間を縮小させる工程と、
    ｃ）前記コイルおよび前記インシュレータを、前記ティースに対して、径方向内側から取り付ける工程と、
    ｄ）前記樹脂体を成型する工程と、
    を含む製造方法。
12. 請求項９または請求項１０に記載のモータの製造方法において、
    ａ）巻枠を用意し、前記巻枠に前記導線を巻き付けて、前記コイルを形成する工程と、
    ｂ）前記コイルを少なくとも部分的に圧縮して、前記導線の隙間を縮小させる工程と、
    ｃ）前記コイルおよび前記インシュレータを、前記ティースに対して、径方向外側から取り付ける工程と、
    ｄ）前記ティースの径方向外側の端部を、前記コアバックに固定する固定工程と、
    ｅ）前記樹脂体を成型する工程と、
    を含む製造方法。

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