JP2017112670A

JP2017112670A - ステータ

Info

Publication number: JP2017112670A
Application number: JP2015243765A
Authority: JP
Inventors: 佳彦残間; Yoshihiko Zanma; 和樹浅田; Kazuki Asada
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2035-12-15
Also published as: JP6502841B2

Abstract

【課題】樹脂モールドの際に外部に樹脂を漏れ出にくくすると共に漏れ出た樹脂を容易に除去可能とする。【解決手段】ステータの固定部材４０に、ステータコア３０との接触面４２ａでステータコア３０の径方向の内側から外側に延びる途中で屈曲してステータコア３０の軸方向の外側に延びる断面Ｌ字状の貫通孔４３（径方向溝４４と軸方向孔４５）が形成されている。このため、樹脂モールドする際に、貫通孔４３（径方向溝４４）に流入した樹脂は屈曲部（軸方向孔４５との接続部）に溜まりやすくなるから、外部に樹脂が漏れ出るのを抑えることができる。また、貫通孔４３から外部に漏れ出た樹脂を除去する際に、ステータコア３０の軸方向の内側に屈曲している端子５０に治具が干渉するのを防止して、樹脂を容易に除去することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、ステータに関する。

従来、この種のステータとしては、ステータコアに巻回された三相コイルと、三相の動力線（端子）をステータコアの軸方向の端面に固定する固定部材とが樹脂モールドされたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。固定部材には、三相の動力線がステータコアの径方向の外側に突出してからステータコアの軸方向の内側に屈曲した状態で固定されている。また、固定部材には、ステータコアとの接触面に、ステータコアの径方向の内側と外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

しかしながら、上述のステータでは、樹脂モールドの際に固定部材の溝内に樹脂が流入して、固定部材におけるステータコアの径方向の外側に樹脂が漏れ出る場合がある。ステータコアの径方向の外側には動力線が突出しているため、ステータコアの径方向の外側に漏れ出た樹脂を除去しにくいものとなる。特に、動力線がステータコアの軸方向内側に屈曲しているため、樹脂の除去が一層困難となる。

本発明のステータは、樹脂モールドの際に外部に樹脂を漏れ出にくくすると共に漏れ出た樹脂を容易に除去可能とすることを主目的とする。

本発明のステータは、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、前記コイルからの複数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固定部材とが樹脂モールドされており、前記固定部材に固定された前記複数の端子が前記ステータコアの径方向の外側において前記軸方向の内側に屈曲しているステータであって、
前記固定部材は、前記ステータコアとの接触面における該ステータコアの径方向の内側から外側に延びる途中で前記軸方向の外側に屈曲し、前記接触面と反対側の面に貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とする。

本発明のステータでは、固定部材に、ステータコアとの接触面におけるステータコアの径方向の内側から外側に延びる途中でステータコアの軸方向の外側に屈曲し、接触面と反対側の面に貫通する貫通孔が形成されている。このため、ステータコアに巻回されたコイルと固定部材とを樹脂モールドする際に、貫通孔に流入した樹脂は軸方向の外側に屈曲する部分で溜まりやすくなるから、貫通孔から外部に樹脂が漏れ出るのを抑えることができる。また、貫通孔から漏れ出た樹脂を除去する際に、ステータコアの軸方向の内側に屈曲した複数の端子に阻害されることなく、樹脂を除去することができる。したがって、樹脂モールドの際に外部に樹脂を漏れ出にくくすると共に漏れ出た樹脂を容易に除去可能とすることができる。

ここで、貫通孔は、軸方向に延びる部分において、接触面側における孔の面積（開口面積）よりも該接触面と反対側の面における孔の面積（開口面積）の方が小さくなるよう形成されているものなどとしてもよい。こうすれば、貫通孔のうちステータコアの軸方向に延びる部分において樹脂の流れを阻害することができるから、貫通孔に流入した樹脂が外部に漏れ出るのをさらに抑えることができる。また、固定部材に固定された複数の端子は、ステータコアの径方向の外側に突出してから軸方向の内側に屈曲しているものなどとしてもよい。

本発明の一実施例としてのステータ２０の斜視図である。ステータ２０の三相コイル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４２ａ側の形状を示す説明図である。固定部材４０の図３のＡ−Ａ面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２０の斜視図であり、図２は、ステータ２０の三相コイル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３は、固定部材４０のステータコア３０との接触面４２ａ側の形状を示す説明図であり、図４は、固定部材４０の図３のＡ−Ａ面を示す説明図である。なお、図３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。各リード端子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、ステータコア３０の径方向の外側に突出してからステータコア３０の軸方向の内側に直角に屈曲した状態で、固定部材４０に固定されている。なお、ステータコア３０の軸方向の内側とは、軸方向におけるステータコア３０の中心に向かう側であり、図１においては、固定部材４０から下側に向かう向きとなる。このように、各リード端子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、固定部材４０に固定された状態で、ステータコア３０の径方向の外側においてステータコア３０の軸方向の内側に屈曲するよう形成されている。

固定部材４０は、樹脂材料で成形された部材である。この固定部材４０は、ステータコア３０との接触面（底面，下面）４２ａに沿ってステータコア３０の径方向の内側から外側に向かって延びる途中でステータコア３０の軸方向の外側に向かって屈曲し、接触面４２ａと反対側で外方に露出する露出面（上面）４２ｂに貫通する５つの貫通孔４３ａ〜４３ｅが形成されている。各貫通孔４３ａ〜４３ｅは、接触面４２ａに沿って溝状に形成されステータコア３０の径方向に延びる径方向溝（径方向孔，第１の孔）４４ａ〜４４ｅと、径方向溝４４ａ〜４４ｅに接続（直交）しステータコア３０の軸方向に延びる軸方向孔（第２の孔）４５ａ〜４５ｅとにより断面Ｌ字状に形成されている。なお、図４には、径方向溝４４ｄと軸方向孔４５ｄとを有する貫通孔４３ｄを示す。径方向溝４４ａ〜４４ｅは、ステータコア３０の径方向の内側から径方向の途中まで形成されており、径方向の外側（ステータコア３０の外周）には到達していない。また、軸方向孔４５ａ〜４５ｅは、径方向溝４４ａ〜４４ｅのそれぞれの終端位置に接続され、径方向溝４４ａ〜４４ｅとの接続部（屈曲部）から露出面４２ｂに向かうにつれて内径が小さくなる円錐状に形成されている。このため、軸方向孔４５ａ〜４５ｅは、径方向溝４４ａ〜４４ｅに接続する接続部（入口側）の開口面積（内径）よりも、露出面４２ｂに露出する露出部（出口側）の開口面積（内径）の方が小さくなっている。なお、径方向溝４４ａ〜４４ｅの終端位置からステータコア３０の外周までの距離（厚み）よりも、径方向溝４４ａ〜４４ｅの終端位置から露出面４２ｂまでの距離（厚み）の方が大きいものとなっている。接触面４２ａには、５つの貫通孔４３ａ〜４３ｅ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の樹脂モールド部３２は、図２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形成される。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２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２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２中右側の端面と可動型１４との間に至り、５つの貫通孔４３ａ〜４３ｅ（径方向溝４４ａ〜４４ｅと軸方向孔４５ａ〜４５ｅ）を介してステータコア３０の外部に排出される。ステータコア３０の図２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２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つの貫通孔４３ａ〜４３ｅを介してステータコア３０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つの貫通孔４３ａ〜４３ｅを介してステータコア３０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２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つの貫通孔４３ａ〜４３ｅにも注入される。前述したように、貫通孔４３ａ〜４３ｅは、径方向溝４４ａ〜４４ｅおよび軸方向孔４５ａ〜４５ｅにより形成されているから、樹脂が径方向溝４４ａ〜４４ｅの終端位置（軸方向孔４５ａ〜４５ｅとの接続部）に至ると、圧力が解放されて膨らみ、外部への樹脂の流出が抑制される。また、径方向溝４４ａ〜４４ｅと軸方向孔４５ａ〜４５ｅとの接続部（屈曲部）では、樹脂の流れの向きが変わるため、樹脂が溜まりやすいものとなる。さらに、径方向溝４４ａ〜４４ｅをステータコア３０の径方向の外側まで到達させるもの（径方向の内側から外側まで直線状に貫通するよう形成するもの）に比べて、軸方向孔４５ａ〜４５ｅを有する貫通孔４３ａ〜４３ｅは、樹脂が外部に流出するまでの流路を長くして樹脂の流出を抑えることができる。また、軸方向孔４５ａ〜４５ｅは、径方向溝４４ａ〜４４ｅとの接続部（流入側）の開口面積よりも、露出面４２ｂにおける露出部（流出側）の開口面積の方が小さいから、軸方向孔４５ａ〜４５ｅ内を露出面４２ｂ側に向かう樹脂を流れにくくして樹脂の外部への流出を抑えることができる。このように、実施例の貫通孔４３ａ〜４３ｅは、径方向溝４４ａ〜４４ｅおよび軸方向孔４５ａ〜４５ｅにより屈曲した形状に形成されることで、貫通孔４３ａ〜４３ｅ内に注入された樹脂が外部に流出するのを抑制することができる。

ただし、貫通孔４３ａ〜４３ｅから外部への樹脂の流出を完全に防止するものではなく、図４に示すように、外部に樹脂が漏れ出ることもある。貫通孔４３ａ〜４３ｅ（軸方向孔４５ａ〜４５ｅ）の出口は、露出面４２ｂにあるから、貫通孔４３ａ〜４３ｅに流入した樹脂は、固定部材４０の露出面４２ｂ即ち固定部材４０においてステータコア３０の軸方向の外側となる外部に漏れ出て貼り付くことになる。前述したように、各リード端子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗは、ステータコア３０の軸方向の内側に屈曲した状態となっている。このため、漏れ出た樹脂を治具などを用いて除去する際に、治具が各リード端子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗと干渉するのを防止することができる。したがって、貫通孔４３ａ〜４３ｅから外部に漏れ出た樹脂を除去する際に、各リード端子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗとの干渉を避けるために、治具の複雑な動き（操作）を必要としないから、漏れ出た樹脂を容易且つ確実に除去することができる。また、樹脂漏れの検査工程や除去工程を別途追加する必要がないため、工程追加による生産ロスなどが生じ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２０は、固定部材４０に、ステータコア３０との接触面４２ａでステータコア３０の径方向の内側から外側に向かって途中まで延びる径方向溝４４ａ〜４４ｅと、その径方向溝４４ａ〜４４ｅの終端に接続されステータコア３０の軸方向の外側に向かって延びる軸方向孔４５ａ〜４５ｅとを有する断面Ｌ字状の貫通孔４３ａ〜４３ｅが形成されている。このため、樹脂モールドする際に、貫通孔４３ａ〜４３ｅ（径方向溝４４ａ〜４４ｅ）に流入した樹脂は屈曲部（軸方向孔４５ａ〜４５ｅとの接続部）に溜まりやすくなるから、外部に樹脂が漏れ出るのを抑えることができる。また、貫通孔４３ａ〜４３ｅ（軸方向孔４５ａ〜４５ｅ）がステータコア３０の軸方向の外側に貫通しているから、貫通孔４３ａ〜４３ｅから外部に漏れ出た樹脂を除去する際に、各リード端子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗに治具が干渉するのを防止することができる。これらのことから、樹脂モールドの際に外部に樹脂を漏れ出にくくすると共に漏れ出た樹脂を容易に除去可能とすることができる。したがって、漏れ出た樹脂がステータの組付け時に脱落して組付け不良が生じたり、組付け後に脱落して他部品の損傷などを引き起こしたりするのを防止することができる。また、貫通孔４３ａ〜４３ｅの軸方向孔４５ａ〜４５ｅは、接触面４２ａ側における孔の開口面積よりも露出面４２ｂにおける孔の開口面積の方が小さくなるよう形成されているため、外部に樹脂がさらに漏れ出にくくすることができる。

実施例のステータ２０は、軸方向孔４５ａ〜４５ｅを円錐状に形成することで、接触面４２ａ側よりも露出面４２ｂ側における孔の開口面積の方を小さくしたが、これに限られるものではない。例えば、軸方向孔４５ａ〜４５ｅの開口面積が段階的に小さくなるよう段付き状の孔で形成してもよい。また、孔の開口面積が徐々に小さくなるものに限られず、入口側の孔の開口面積よりも出口側の孔の開口面積の方が小さくなるものであればよい。あるいは、このような形状とすることなく、入口側と出口側との開口面積が同じものとしてもよく、軸方向孔４５ａ〜４５ｅを円筒状に形成するものなどとしてもよい。

実施例のステータ２０は、径方向溝４４ａ〜４４ｅと軸方向孔４５ａ〜４５ｅとが直交するよう貫通孔４３ａ〜４３ｅを形成するものとしたが、これに限られず、径方向溝４４ａ〜４４ｅと軸方向孔４５ａ〜４５ｅとが斜めに交差するものとしてもよい。

実施例のステータ２０は、各リード端子５０ｕ，５０ｖ，５０ｗがステータコア３０の径方向の外側に突出してステータコア３０の軸方向の内側に屈曲するよう形成されているものとしたが、これに限られず、複数の端子がステータコア３０の径方向の外側においてステータコア３０の軸方向の内側に屈曲するよう形成されているものであればよい。あるいは、複数の端子が、ステータコア３０の軸方向の内側に屈曲することなく、ステータコア３０の径方向の外側に突出しているものなどとしてもよい。端子がこのような形状であっても、貫通孔４３ａ〜４３ｅがステータコア３０の軸方向の外側に貫通していることにより、漏れ出た樹脂を容易に除去することが可能である。

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、２０ステータ、３０ステータコア、３１ステータ部材、３２樹脂モールド部、３４三相コイル、４０固定部材、４２ａ接触面、４２ｂ露出面、４３ａ〜４３ｅ貫通孔、４４ａ〜４４ｅ径方向溝、４５ａ〜４５ｅ軸方向孔、４６ａ，４６ｂ突起、５０ｕ，５０ｖ，５０ｗリード端子。

Claims

ステータコアに巻回されたコイルと、前記コイルからの複数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固定部材とが樹脂モールドされており、前記固定部材に固定された前記複数の端子が前記ステータコアの径方向の外側において前記軸方向の内側に屈曲しているステータであって、
前記固定部材は、前記ステータコアとの接触面における該ステータコアの径方向の内側から外側に延びる途中で前記軸方向の外側に屈曲し、前記接触面と反対側の面に貫通する貫通孔が形成されている
ことを特徴とするステータ。