JP2017073939A - ステータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂モールドする際に空気を外部にスムーズに排出する。
【解決手段】固定部材４０として、ステータコアとの接触面４２でステータコアの内周側と外周側とを連通する連通溝４４ａ〜４４ｅと、連通溝４４ａ〜４４ｅを流れる樹脂を貯留するよう連通溝４４ａ〜４４ｅよりも深さの深い貯留部４５ａ，４５ｂとが形成された部材を用い、可動型によって貯留部４５ａ，４５ｂの裏側となる箇所を押圧しながら三相コイルと共に樹脂モールドする。これにより、樹脂モールドする際に、連通溝４４ａ〜４４ｅがつぶれるのを抑制することができるから、空気を外部にスムーズに排出することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ステータの製造方法に関する。

従来、この種のステータの製造方法としては、ステータコアに巻回された三相コイルと、三相の動力線をステータコアの軸方向の端面に固定する固定部材とを、モールド型を用いて樹脂モールドするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ステータの固定部材には、ステータコアとの接触面に、ステータコアの内周側と外周側とを連通する溝が設けられている。この溝により、樹脂モールドの際に発生する気泡を外部に抜くことができるものとなっている。

特開２０１５−１３３８７３号公報

上述したステータの製造方法では、モールド型が固定部材をステータコアに押圧しながら樹脂モールドするため、その際の押圧力によっては、固定部材に設けられた溝がつぶれることがある。その溝がつぶれると、空気を外部に排出することが困難となるため、好ましくない。

本発明のステータの製造方法は、樹脂モールドする際に空気を外部にスムーズに排出することを主目的とする。

本発明のステータの製造方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のステータの製造方法は、
ステータコアに巻回されたコイルと、前記コイルからの端子を前記ステータコアの軸方向の一端部に固定するための固定部材とを、成形型を用いて樹脂モールドするステータの製造方法であって、
前記固定部材として、前記ステータコアとの接触面で該ステータコアの内周側と外周側とを連通する連通溝と、前記連通溝を流れる樹脂を貯留するよう該連通溝よりも深さの深い貯留部とが形成された部材を用い、
前記固定部材における前記接触面と反対側の面のうち前記貯留部の裏側となる箇所を、前記成形型によって前記ステータコア側に押圧しながら樹脂モールドする
ことを特徴とする。

この本発明のステータの製造方法では、固定部材として、ステータコアとの接触面でステータコアの内周側と外周側とを連通する連通溝と、連通溝を流れる樹脂を貯留するよう連通溝よりも深さの深い貯留部とが形成された部材を用い、固定部材における接触面と反対側の面のうち貯留部の裏側となる箇所を、成形型によってステータコア側に押圧しながら樹脂モールドする。これにより、樹脂モールドする際に、貯留部よりも深さの浅い連通溝がつぶれるのを抑制することができる。この結果、樹脂モールドする際に空気を外部にスムーズに排出することができる。

本発明の一実施例としてのステータの製造方法において三相コイル３４および固定部材４０を樹脂モールドする際の様子を示す説明図である。 固定部材４０のステータコア３０との接触面側の形状を示す説明図である。 可動型１４による固定部材４０の型締め部分を示す説明図である。 固定部材４０に作用する面圧の一例を示す説明図である。 変形例の可動型１４による固定部材４０の型締め部分を示す説明図である。 変形例の固定部材４０に作用する面圧を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのステータの製造方法において三相コイル３４および固定部材４０を樹脂モールドする際の様子を示す説明図であり、図２は、固定部材４０のステータコア３０との接触面側の形状を示す説明図である。なお、図２中、二点鎖線は、ステータコア３０の外周を示す。

ステータコア３０は、電磁鋼板を打ち抜き加工などにより環状に形成したステータ部材３１を複数積層して構成されており、図示しないティースには、集中巻または分布巻により三相コイル３４が巻回されている。ステータコア３０には、三相コイル３４からのＵ相，Ｖ相，Ｗ相の３つのリード端子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗを外部に引き出すための固定部材４０が取り付けられる。

固定部材４０は、樹脂材料で成形された部材であり、図１および図２に示すように、ステータコア３０との接触面（底面）４２にステータコア３０の外周側と内周側とを連通する５つの連通溝４４ａ〜４４ｅが形成されている。接触面４２には、２つの連通溝４４ａ，４４ｂを連絡すると共に２つの連通溝４４ａ，４４ｂより深い貯留部４５ａが形成されている。また、接触面４２には、３つの連通溝４４ｃ〜４４ｅを連絡すると共に３つの連通溝４４ｃ〜４４ｅより深い貯留部４５ｂが形成されている。さらに、接触面４２には、５つの連通溝４４ａ〜４４ｅから離れた位置に、固定部材４０をステータコア３０に取り付ける際の位置決めを行なう２つの突起４６ａ，４６ｂが形成されている。なお、固定部材４０の位置決めは、突起４６ａ，４６ｂがステータコア３０に形成された図示しない位置決め用の凹部に嵌合することにより行なわれる。

三相コイル３４および固定部材４０の樹脂モールドは、図１に示すように、固定型１２と可動型１４とを有する成形型１０に、三相コイル３４が巻回されたステータコア３０および固定部材４０を収容し、成形型１０内に樹脂を注入することにより行なわれる。具体的には、固定型１２にステータコア３０をセットしてから可動型１４を取り付け、可動型１４によって固定部材４０をステータコア３０側に押圧しながら、成形型１０の図１中左側において固定型１２と可動型１４との隙間に形成される樹脂注入口１３から樹脂を注入することにより行なわれる。このとき、樹脂は、まず、ステータコア３０の図１中左側の端面と固定型１２との間に注入される。これによって、ステータコア３０と固定型１２との間の空気は、樹脂に押されてステータコア３０の内周面と可動型１４との隙間を通ってステータコア３０の図１中右側の端面と可動型１４との間に至り、５つの連通溝４４ａ〜４４ｅを介してステータコア３０の外周側の外部に排出される。ステータコア３０の図１中左側の端面と固定型１２との間への樹脂の注入が完了すると、樹脂は、ステータコア３０の内周面と可動型１４との隙間を通ってステータコア３０の図１中右側の端面と可動型１４との間に注入される。このときも、ステータコア３０と可動型１４との間の空気は、樹脂に押されて５つの連通溝４４ａ〜４４ｅを介してステータコア３０の外周側の外部に排出される。このように、ステータコア３０と固定型１２または可動型１４との間の空気（気泡）を５つの連通溝４４ａ〜４４ｅを介してステータコア３０の外周側の外部に排出することができるから、ステータコア３０と固定型１２または可動型１４との間に空気が残留することにより生じるボイドの形成を抑制することができる。

ステータコア３０の図１中右側の端面と可動型１４との間への樹脂の注入がほぼ完了すると、樹脂は５つの連通溝４４ａ〜４４ｅにも注入される。２つの連通溝４４ａ，４４ｂに注入された樹脂は、２つの連通溝４４ａ，４４ｂを連絡するように形成された貯留部４５ａに至ると、圧力が解放されて膨らみ、外部への流出が抑制される。同様に、３つの連通溝４４ｃ〜４４ｅに注入された樹脂は、３つの連通溝４４ｃ〜４４ｅを連絡するように形成された貯留部４５ｂに至ると、圧力が解放されて膨らみ、外部への流出が抑制される。

図３は、可動型１４による固定部材４０の型締め部分を示す説明図である。図３では型締め部分（可動型１４が固定部材４０を押圧する部分）にハッチングを付した。なお、可動型１４は、接触面４２と反対側の面から固定部材４０を押圧するが、説明の便宜上、型締め部分を接触面４２上に重ねて図示した。図３に示すように、本実施例の型締め部分は、円弧Ｒ１（ステータコア３０の外周に相当）と、円弧Ｒ１から内周側に所定間隔離れた円弧Ｒ２とで挟まれる領域のうちの一部分の形状となっている。この型締め部分の型締め幅（円弧の径方向の幅）は、固定部材４０の図３中の左右両端では、円弧Ｒ１，Ｒ２の間隔と同じ型締め幅ＣＷｍａｘとなっているが、それ以外では、円弧Ｒ１，Ｒ２の間隔よりも狭い型締め幅ＣＷｍｉｎとなっている。また、連通溝４４ａ〜４４ｅ上において、型締め幅ＣＷｍｉｎの型締め部分が貯留部４５ａ，４５ｂに掛かるようになっている。即ち、型締め幅ＣＷｍｉｎは、貯留部４５ａ，４５ｂの図３中における上下方向の幅に収まるように設定されている。

ここで、円弧Ｒ１，Ｒ２の間隔と同じ型締め幅ＣＷｍａｘで一律に固定部材４０を押圧する場合を比較例として、固定部材４０に作用する面圧を本実施例と比較する。図４は、固定部材４０に作用する面圧の一例を示す説明図である。なお、面圧の解析位置は、図３に例示するように、連通溝４４ｃの縁に隣接する接触面４２上の位置である。接触面４２において、円弧Ｒ１，Ｒ２の間に対応する領域は、連通溝４４ａ〜４４ｅや貯留部４５ａ，４５ｂが形成されているために、ステータコア３０との接触面積が小さいものとなる。このため、円弧Ｒ１，Ｒ２の間隔と同じ型締め幅ＣＷｍａｘとする比較例の場合には、図４に示すように、固定部材４０に作用する面圧が大きくなり、面圧上限値を超える結果となった。面圧上限値は、連通溝４４ａ〜４４ｅがつぶれることのない面圧の上限値であり、固定部材４０の素材や形状、連通溝４４ａ〜４４ｅや貯留部４５ａ，４５ｂの幅や深さなどによって定まるものである。一方、本実施例では、比較例に比べて約３０％ほど面圧が低減し、面圧上限値を下回る結果となった。このように、本実施例では、貯留部４５ａ，４５ｂが形成されていない連通溝４４ａ〜４４ｅの裏側となる箇所を避けて、貯留部４５ａ，４５ｂの裏側となる箇所（貯留部４５ａ，４５ｂ上となる箇所）を型締め部分として可動型１４が固定部材４０を押圧するため、固定部材４０の連通溝４４ａ〜４４ｅの周辺に作用する面圧を低減させることができる。可動型１４によって貯留部４５ａ，４５ｂが形成されていない連通溝４４ａ〜４４ｅの裏側となる箇所を押圧すると、その箇所は貯留部４５ａ，４５ｂが形成されている箇所に比べて深さが浅いためつぶれやすくなる。連通溝４４ａ〜４４ｅがつぶれると、ステータコア３０と固定型１２または可動型１４との間の空気を十分に外部に排出することができず、ボイドが形成される可能性がある。本実施例では、貯留部４５ａ，４５ｂの裏側となる箇所を押圧することで、ステータコア３０と固定型１２または可動型１４との間の空気を外部にスムーズに排出して、ボイドが形成されるのを防止することができる。

以上説明した実施例のステータの製造方法では、固定部材４０として、ステータコア３０との接触面４２でステータコア３０の内周側と外周側とを連通する連通溝４４ａ〜４４ｅと、連通溝４４ａ〜４４ｅを流れる樹脂を貯留するよう連通溝４４ａ〜４４ｅよりも深さの深い貯留部４５ａ，４５ｂとが形成された部材を用い、可動型１４によって貯留部４５ａ，４５ｂの裏側となる箇所を押圧しながら三相コイル３４と固定部材４０とを樹脂モールドする。これにより、樹脂モールドする際に、連通溝４４ａ〜４４ｅがつぶれるのを抑制して、残留空気を外部にスムーズに排出することができる。

実施例のステータの製造方法では、可動型１４が２つの円弧Ｒ１，Ｒ２で挟まれる領域のうちの一部分を型締め部分として固定部材４０を押圧するもの、即ち周方向で型締め幅ＣＷが変化するものとしたが、型締め幅が一定のものとしてもよい。この場合、２つの円弧Ｒ１，Ｒ２の間隔を、貯留部４５ａ，４５ｂの上下方向の幅に収まるような間隔に定めるものとすればよい。

実施例のステータの製造方法では、複数（２つ）の貯留部４５ａ，４５ｂの裏側となる箇所を可動型１４がいずれも押圧する（型締めする）ものとしたが、複数の貯留部のうち少なくとも一の貯留部の裏側となる箇所を押圧するものとしてもよい。例えば、図５の変形例に示すように、２つの貯留部４５ａ，４５ｂのうち左側の貯留部４５ａの裏側となる箇所を押圧し、右側の貯留部４５ｂの裏側となる箇所を押圧しないものとしてもよい。この場合、可動型１４の固定部材４０との接触部のうち、右側の貯留部４５ｂに対向する箇所を部分的に切り欠いた形状などとすればよい。このようにしても、実施例と同様に、連通溝４４ａ〜４４ｅがつぶれるのを抑制することができる。また、図６に、変形例の固定部材４０に作用する面圧を示す。なお、図６には、前述した実施例と比較例の解析結果も示す。図示するように、変形例では、貯留部４５ｂの裏側となる箇所を押圧しないから、固定部材４０の面圧解析位置に作用する面圧を大幅に低減させることができ、比較例に比べて約８０％ほど面圧が低減するものとなった。また、前述した実施例に比べて、約１／３程度の面圧となった。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ステータの製造産業などに利用可能である。

１０ 成形型、１２ 固定型、１３ 樹脂注入口、１４ 可動型、３０ ステータコア、３１ ステータ部材、３４ 三相コイル、４０ 固定部材、４２ 接触面、４４ａ〜４４ｅ 連通溝、４５ａ，４５ｂ 貯留部、４６ａ，４６ｂ 突起、５０ｕ，５０ｖ，５０ｗ リード端子。

Claims (1)

1. ステータコアに巻回されたコイルと、前記コイルからの端子を前記ステータコアの軸方向の一端部に固定するための固定部材とを、成形型を用いて樹脂モールドするステータの製造方法であって、
   前記固定部材として、前記ステータコアとの接触面で該ステータコアの内周側と外周側とを連通する連通溝と、前記連通溝を流れる樹脂を貯留するよう該連通溝よりも深さの深い貯留部とが形成された部材を用い、
   前記固定部材における前記接触面と反対側の面のうち前記貯留部の裏側となる箇所を、前記成形型によって前記ステータコア側に押圧しながら樹脂モールドする
   ことを特徴とするステータの製造方法。

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