JP2018117428A - モータおよびモータの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、例えば、樹脂ハウジングに外部コネクタを接続可能なコネクタ部を一体成型しようとした場合、樹脂の流動性が悪化する可能性があった。さらに、樹脂ハウジング全体で肉厚の異なる箇所ができやすく、樹脂成型時にヒケが発生しやすくなってしまう可能性があった。このため、精度よく樹脂ハウジングを形成できない可能性があった。
ここで、コア本体の径方向外側から樹脂を注入するので、コア本体には、外周面側から内周面側に向かって樹脂圧がかかる。つまり、分割されたコア本体(以下、分割コアという)は、樹脂圧によって互いに密接する方向に向かって力が作用する。このため、分割コア同士の結合部位の結合力が弱くなって、分割コア同士の間に隙間が形成されてしまうことを防止できる。この結果、コア本体の径方向内側(スロット開口部側)の真円度が高まり、モータ性能が低下してしまうことを防止できる。また、ティースの径方向内側端が露出するよう第1樹脂ハウジングを成型することで、完成したモータへの通電時に、ステータの径方向内側とロータとの間に介在物がなくなるため、ステータ側からロータ側への磁束の通りが良好となる。
(電動ポンプ)
図1は、電動ポンプ1の斜視図である。
同図に示すように、電動ポンプ1は、例えば自動車に搭載されたミッション(何れも不図示)を駆動させるために、このミッションにオイルを供給するためのものである。電動ポンプ1は、モータ部2と、モータ部2に連結されモータ部2と同軸上に配置されたポンプ部3と、モータ部2の駆動制御を行う制御部4と、が一体化されている。
なお、以下の説明では、モータ部2の回転軸81の軸方向を単に軸方向と称し、軸方向に直交し、回転軸81の径方向となる方向を単に径方向と称し、回転軸81の回転方向を単に周方向と称して説明する。
ポンプケース94は、平坦なブロック状に形成されたもので、モータケース50の軸方向一端面にモータケース50と重なるように配置されている。そして、ポンプケース94内に、例えばトロコイド式のポンプ(不図示)が収納されている。このポンプが、モータ部2のロータ80に連結されている。
図2は、ステータ40がインサート成型されたモータケース50の斜視図である。図3は、図2のA−A線に沿う断面図である。
図2、図3に示すように、モータケース50は、ステータ40が埋設されている略有底筒状のケース本体51と、ケース本体51の外周面51aに一体成型され制御部4を構成する基板収納部52と、からなる。基板収納部52は、軸方向の平面視が略長方形状となるように形成され、ポンプケース94側の面に開口部52aを有する箱状のものである。
また、基板収納部52の底面52bには、ステータ40の後述する巻線5と不図示の基板とを電気的に接続するための結線端子56の一端56aが突出されている。結線端子56の他端56b(図6参照)は、基板収納部52に埋設され、巻線5に接続される。
図4は、ステータ40の斜視図である。
同図に示すように、ステータ40は略円筒状に形成されており、ステータ40の軸方向とケース本体51の軸方向とが一致した状態でケース本体51内に埋設されている。
ステータ40のコア本体11は、略円筒状のバックヨーク31を有している。また、コア本体11は、バックヨーク31から径方向内側に向かって突出形成された複数のティース32と、このティース32の周囲を被覆するように装着された絶縁性のインシュレータ33と、このインシュレータ33の上からティース32に巻回される巻線5と、を備えている。そして、それぞれのティース32に巻線5を巻回することにより、複数のコイル6が形成される。
ここで、コア本体11のバックヨーク31は、周方向に分割可能な分割コア方式が採用されている。すなわち、コア本体11のバックヨーク31は、周方向に複数に分割された分割コア10を環状に連結して構成されている。
同図に示すように、分割コア10は、例えば金属板を複数積層してなるものであって、周方向に延びる分割バックヨーク30を有している。分割バックヨーク30は、分割コア10を環状に連結したときにバックヨーク31の環状の磁路を形成する部分である。分割バックヨーク30は、断面略円弧状に形成されている。
なお、図4に示すように、連結部12a,12bを介して各分割コア10を連結した状態(バックヨーク31を形成した状態)では、バックヨーク31の外周面31aには、連結部12a,12bが形成されている箇所に、これら連結部12a,12bによって軸方向に沿う凹部31bが形成される。
ティース32は、軸方向に直交する断面が略T字状に形成されており、径方向内側端に周方向両側に沿って延びる鍔部14を有している。そして、ティース32の分割バックヨーク30と鍔部14との間に、インシュレータ33の上から巻線5が巻回されている。
外壁部18aは、ティース32の根元部に対応する位置に配置され、周方向に沿って延在するように断面弧状に形成されている。外壁部18aには、2つのスリット19a,19b(第1スリット19a、第2スリット19b)が周方向に等間隔で形成されている。これらスリット19a,19bは、ティース32に巻回された巻線5を径方向外側に引き出すためのものである。また、外壁部18aの周方向略中央には、後述の浮き防止リング7と係合する係合爪33aが、径方向外側に向かって突出形成されている。
ステータ40の渡り線62が配線されている側(図4における軸方向上側)には、第1インシュレータ16上に、浮き防止リング7が設けられている。浮き防止リング7は、渡り線62のバタつきを押さえると共に、渡り線62の第1インシュレータ16からの浮き上がりを防止するためのものである。浮き防止リング7は、樹脂により形成されている。
渡り線押え73は、浮き防止リング7から径方向内側に突出するように形成されている。また、渡り線押え73は、軸方向でステータ40の端部に向かうに従って先細りとなるように三角状に形成されている。そして、軸方向に対して傾斜する一辺73aにより、渡り線62が押えられている。このため、渡り線62は、径方向内側で、且つ軸方向で浮き防止リング7とは反対側(図4における軸方向下側)に押圧されながら渡り線押え73によって変位を規制される。
図6は、第1樹脂ハウジング121によってプリモールドされたステータ40の斜視図である。
図3、図6に示すように、第1樹脂ハウジング121は、各分割コア10の内外周を覆うハウジング本体123と、第1インシュレータ16および浮き防止リング7を覆う第1端部ハウジング124と、第2インシュレータ17を覆う第2端部ハウジング125と、が一体成型されたものである。
ハウジング本体123は、ステータ40の外周面に形成される凹部31b(図4参照)を覆うと共に、ティース32の鍔部14のうち、内周面を露出させるように、各分割コア10間に樹脂が充填されて形成される。
詳細は後述するが、樹脂流路部131は、第1樹脂ハウジング121の樹脂成型時に、2箇所の樹脂注入口119から注入された溶融樹脂が金型120内において、樹脂流路部131側で均等に行き渡るように溶融樹脂の流動性を向上させる。すなわち、樹脂流路部131は、樹脂の充填ムラを低減させるための樹脂の流路としても機能する。つまり、溶融した樹脂は、樹脂注入口119から樹脂流路部131側に至るにつれて温度が下がって流動性が低下してくるため、この樹脂流路部131によって、この付近での樹脂の流動性が確保される。2箇所の樹脂注入口119から注入された溶融樹脂は第1端部本体127の端部127cを経由して樹脂流路部131付近で合流し、樹脂流露部131を通じて第2端部ハウジング125側に行き渡る。
次に、図7に基づいて、モータケース50の製造方法について説明する。
図7は、モータケース50の製造方法についての説明図である。
同図に示すように、モータケース50を形成するにあたって、まず、ステータ40をプリモールドして第1樹脂ハウジング121を形成する。この際、予め巻線5が巻回された分割コア10を環状に連結してステータ40を形成する。また、ステータ40の第1インシュレータ16上に浮き防止リング7をスナップフィット固定しておく。
また、リブ部129が形成される位置には、ステータ40の外周面に凹部31bが形成されている。このため、凹部31bが形成されている分、各インシュレータ16,17へと流れる樹脂の流路が大きく確保され、樹脂の湯流れが向上する。
また、上記したように、第1樹脂ハウジング121を形成するにあたって、溶融された樹脂の流れの方向は、ステータ40の外周面、つまり、径方向外側から径方向内側へと向かう方向である。このため、各分割コア10には、分割バックヨーク30の外周面30b側から径方向内側に向かって樹脂圧がかかる。つまり、各分割コア10には、樹脂圧によって互いに密接する方向に向かって力が作用する。
次に、電動ポンプ1の動作について説明する。
コネクタハウジング54のコネクタ端子55を介して不図示の基板に供給された電流は、ステータ40に巻回されているコイル6に選択的に供給される。これにより、ステータ40に所望の磁束が形成される。この磁束とロータ80の永久磁石(不図示)で磁気的な吸引力や反発力が生じ、ロータ80が回転する。ロータ80が回転すると、これに伴ってポンプ部3が駆動する。これにより、例えば自動車に搭載されたミッションにオイルが供給される。
また、リブ部129が形成される位置には、ステータ40の外周面に凹部31bが形成されている。このため、凹部31bが形成されている分、各インシュレータ16,17へと流れる樹脂の流路が大きく確保され、樹脂の湯流れをさらに向上させることができる。
さらに、ステータ40の渡り線62が配線されている側の第1インシュレータ16上に、渡り線62の浮き上がりを防止するための浮き防止リング7を設けている。そして、第1樹脂ハウジング121を形成する際(ステータ40をプリモールドする際)、第1樹脂ハウジング121によって、浮き防止リング7も覆うように構成している。
さらに、第1樹脂ハウジング121に浮き防止リング7もインサート成型することにより、第2樹脂ハウジング122を形成する際、複雑な樹脂の流路を減少できる。このため、第2樹脂ハウジング122を容易、且つ高精度に形成できる。
次に、図6、図7を援用し、図8に基づいて、本発明の第2実施形態について説明する。
図8は、第2実施形態におけるステータ240の斜視図であって、前述の図4に対応している。なお、第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する。
同図に示すように、第2実施形態におけるステータ240は、周方向に分割可能に構成されていない。この点、前述の第1実施形態のステータ40と相違する点である。
また、リブ部129が形成される位置には、ステータ40の外周面に凹部31bが形成されている。このため、凹部31bが形成されている分、各インシュレータ16,17へと流れる樹脂の流路が大きく確保され、樹脂の湯流れをさらに向上させることができる。
また、第1樹脂ハウジング121に浮き防止リング7もインサート成型することにより、第2樹脂ハウジング122を形成する際、複雑な樹脂の流路を減少できる。このため、第2樹脂ハウジング122を容易、且つ高精度に形成できる。
例えば、上述の実施形態では、電動ポンプ1は、自動車に搭載されたミッション(何れも不図示)を駆動させるために、このミッションにオイルを供給するためのものである場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな用途に電動ポンプ1を用いることができる。
また、上述の実施形態では、ステータ40,240は、ティース32が6つ設けられており、3相(U相、V相、W相)構造になっている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、ティース32の個数やロータ80の永久磁石(不図示)の個数は、任意に設定することができる。
Claims (14)
- 筒状のコア本体、および該コア本体の内周面から径方向内側に向かって突出し巻線が巻回されるティースを有し、前記コア本体が前記ティースごとに周方向に分割可能なステータと、
少なくとも前記ティースの径方向内側端が露出するように前記ステータの周囲を覆う第1樹脂ハウジングと、
を備え、
前記第1樹脂ハウジングは、径方向外側の外周面に樹脂材料の注入後に形成される注入痕を有している
ことを特徴とするモータ。 - 前記第1樹脂ハウジングを覆うように形成され、拡張部品を取り付け可能な拡張部品取付部を有する第2樹脂ハウジングを備えた
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ。 - 筒状のコア本体、および該コア本体の内周面から径方向内側に向かって突出し巻線が巻回されるティースを有するステータと、
少なくとも前記ティースの径方向内側端が露出するように前記ステータの周囲を覆う第1樹脂ハウジングと、
該第1樹脂ハウジングを覆うように形成され、拡張部品を取り付け可能な拡張部品取付部を有する第2樹脂ハウジングと、
を備えていることを特徴とするモータ。 - 前記第1樹脂ハウジングは、径方向外側の外周面に樹脂材料の注入後に形成される注入痕を有している
ことを特徴とする請求項3に記載のモータ。 - 前記第1樹脂ハウジングの前記外周面に、軸方向に延在するリブ部が形成されており、且つ該リブ部に沿う直線上に前記注入痕が配置されている
ことを特徴とする請求項1,2,4の何れか1項に記載のモータ。 - 前記第1樹脂ハウジングの前記外周面であって、且つ前記リブ部とは異なる位置に、軸方向に延在する樹脂流路部が形成されていることを特徴とする請求項5に記載のモータ。
- 前記巻線は、前記ステータの軸方向端部で該ステータに沿って引き回されると共に前記ティース間に跨るように配線される渡り線を有し、
前記ステータの前記軸方向端部に、前記渡り線を上から押さえて変位を規制する環状の渡り線規制部を設け、
前記第1樹脂ハウジングは、前記ステータおよび前記渡り線規制部を覆うように形成されている
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のモータ。 - 筒状のコア本体、および該コア本体の内周面から径方向内側に向かって突出し巻線が巻回されるティースを有し、前記コア本体が前記ティースごとに周方向に分割可能なステータを有するモータの製造方法であって、
金型内に前記ステータをセットした後、前記ステータの径方向外側から樹脂を注入し、少なくとも前記ティースの径方向内側端が露出するように前記ステータの周囲を覆う第1樹脂ハウジングを形成する第1ハウジング形成工程を有している
ことを特徴とするモータの製造方法。 - 前記第1ハウジング形成工程の後、前記第1樹脂ハウジングを覆うように第2樹脂ハウジングを形成する第2ハウジング形成工程を有し、
前記第2樹脂ハウジングは、拡張部品を取り付け可能な拡張部品取付部を有している
ことを特徴とする請求項8に記載のモータの製造方法。 - 筒状のコア本体、および該コア本体の内周面から径方向内側に向かって突出し巻線が巻回されるティースを有するステータを有するモータの製造方法であって、
金型内に前記ステータをセットした後、少なくとも前記ティースの径方向内側端が露出するように前記ステータの周囲を覆う第1樹脂ハウジングを形成する第1ハウジング形成工程と、
前記第1ハウジング形成工程の後、前記第1樹脂ハウジングを覆うように第2樹脂ハウジングを形成する第2ハウジング形成工程を有し、
前記第2樹脂ハウジングは、拡張部品を取り付け可能な拡張部品取付部を有している
ことを特徴とするモータの製造方法。 - 前記第1ハウジング形成工程において、前記ステータの径方向外側から樹脂を注入する
ことを特徴とする請求項10に記載のモータの製造方法。 - 前記第1ハウジング形成工程において、前記第1樹脂ハウジングの外周面に、軸方向に延在するリブ部を形成し、該リブ部となる位置に沿った直線上に前記金型の樹脂注入口が配置されている
ことを特徴とする請求項8,9,11の何れか1項に記載のモータの製造方法。 - 前記第1ハウジング形成工程において、前記第1樹脂ハウジングの外周面であって、且つ前記リブ部とは異なる位置に、軸方向に延在する樹脂流路部が形成されることを特徴とする請求項12に記載のモータの製造方法。
- 前記巻線は、前記ステータの軸方向端部で該ステータに沿って引き回されると共に前記ティース間に跨るように配線される渡り線を有し、
前記ステータの前記軸方向端部に、前記渡り線を上から押さえて変位を規制する環状の渡り線規制部を設け、
前記第1ハウジング形成工程において、前記ステータおよび前記渡り線規制部を覆うように前記第1樹脂ハウジングを形成する
ことを特徴とする請求項8〜請求項13の何れか1項に記載のモータの製造方法。
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