JP2018143048A - Method for molding resin casing and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法およびモータに関する。 The present invention relates to a resin casing molding method and a motor that at least partially covers a stator of a motor.
従来、ステータが樹脂で覆われた、いわゆるモールドモータが知られている。モールドモータは、ステータの防水性や、モータ駆動時の防振性・防音性に優れている。ステータには、例えば、複数の分割コアを周方向に配列したものが用いられる。モールドモータの製造工程では、ステータが挿入された金型内に樹脂を流し込むことにより、ステータの周囲に樹脂を形成する。このようなモールドモータの製造方法については、例えば、特開2001−268862号公報に記載されている。
特開2001−268862号公報の製造方法では、金型でステータの外周部を保持することにより、ステータの内径側に自重を加え、ステータコアを金型中芯に密着させている。これにより、分割コアにより構成されるステータの内径の真円度、円筒度、同軸度の精度を向上させている(当該文献の段落0015参照)。しかしながら、金属製のステータを金型に接触させると、金型の損傷または変形が生じやすくなる。このため、金型の寿命が短くなる。また、金型が変形すると、本来樹脂が流れ込んではいけない箇所に、樹脂が流れ込み、不要な樹脂の薄膜が形成されるおそれもある。 In the manufacturing method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-268862, by holding the outer peripheral portion of the stator with a mold, self-weight is applied to the inner diameter side of the stator, and the stator core is brought into close contact with the mold core. This improves the accuracy of the roundness, cylindricity, and coaxiality of the inner diameter of the stator constituted by the split core (see paragraph 0015 of the document). However, when a metallic stator is brought into contact with the mold, the mold is easily damaged or deformed. For this reason, the lifetime of a metal mold | die becomes short. Further, when the mold is deformed, the resin may flow into a place where the resin should not flow, and an unnecessary resin thin film may be formed.
本発明の目的は、ステータを覆う樹脂ケーシングの成型時に、複数の分割コアを精度よく円環状に配列でき、かつ、金型の損傷および変形を抑制できる技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique capable of accurately arranging a plurality of divided cores in an annular shape when molding a resin casing covering a stator and suppressing damage and deformation of a mold.
本願の例示的な第1発明は、モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法であって、a)互いに組み合わせることで、上下に延びる中心軸を中心とする円環状の空洞が内部に生じる第1金型および第2金型を用意する工程と、b)前記第1金型内に前記ステータを配置する工程と、c)前記第1金型と前記第2金型とを組み合わせ、前記空洞内に前記ステータが収容された状態とする工程と、d)前記空洞内に流動状態の樹脂を流し込む工程と、e)前記樹脂を硬化させることにより、前記ステータおよび前記樹脂ケーシングを有するユニットを得る工程と、f)前記第1金型と前記第2金型とを分離する工程と、g)前記第1金型または前記第2金型から、前記ユニットを取り出す工程と、を有し、前記ステータは、コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、を有し、前記インシュレータは、前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出した接触面を有し、前記工程b)〜e)において、前記接触面が、前記第1金型と径方向に接触する。 An exemplary first invention of the present application is a method for molding a resin casing that at least partially covers a stator of a motor. A) When combined with each other, an annular cavity centering on a vertically extending central axis is formed inside. A step of preparing a first die and a second die, and b) a step of arranging the stator in the first die; c) a combination of the first die and the second die A step in which the stator is accommodated in the cavity; d) a step of pouring a resin in a fluid state into the cavity; and e) curing the resin to thereby provide the stator and the resin casing. A step of obtaining a unit, f) a step of separating the first mold and the second mold, and g) a step of taking out the unit from the first mold or the second mold. And the stator A magnetic core having a core back and teeth extending radially outward from the core back, a plurality of stator cores arranged in the circumferential direction, a resin insulator covering at least the teeth, and the insulator. And a coil made of a conductive wire wound around the teeth, and the insulator has a contact surface protruding to one side in the radial direction from the radial tip of the teeth, and the steps b) to e). The contact surface is in radial contact with the first mold.
本願の例示的な第2発明は、モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法であって、a)互いに組み合わせることで、上下に延びる中心軸を中心とする円環状の空洞が内部に生じる第1金型および第2金型を用意する工程と、b)前記第1金型内に前記ステータを配置する工程と、c)前記第1金型と前記第2金型とを組み合わせ、前記空洞内に前記ステータが収容された状態とする工程と、d)前記空洞内に流動状態の樹脂を流し込む工程と、e)前記樹脂を硬化させることにより、前記ステータおよび前記樹脂ケーシングを有するユニットを得る工程と、f)前記第1金型と前記第2金型とを分離する工程と、g)前記第1金型または前記第2金型から、前記ユニットを取り出す工程と、を有し、前記ステータは、コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、を有し、前記インシュレータは、熱可塑性の樹脂で形成され、前記ティースの径方向の先端と径方向の位置が同一の接触面を有し、前記工程b)〜e)において、前記接触面が、前記第1金型と径方向に接触する。 An exemplary second invention of the present application is a method of molding a resin casing that at least partially covers a stator of a motor, and a) by combining them together, an annular cavity centering on a vertically extending central axis is contained inside A step of preparing a first die and a second die, and b) a step of arranging the stator in the first die; c) a combination of the first die and the second die A step in which the stator is accommodated in the cavity; d) a step of pouring a resin in a fluid state into the cavity; and e) curing the resin to thereby provide the stator and the resin casing. A step of obtaining a unit, f) a step of separating the first mold and the second mold, and g) a step of taking out the unit from the first mold or the second mold. And the stator A magnetic core having a core back and teeth extending radially outward from the core back, a plurality of stator cores arranged in the circumferential direction, a resin insulator covering at least the teeth, and the insulator. A coil made of a conductive wire wound around the teeth, and the insulator is made of a thermoplastic resin, and has a contact surface having the same radial position as the radial tip of the teeth, In the steps b) to e), the contact surface comes into contact with the first mold in the radial direction.
本願の例示的な第3発明は、モータであって、ステータと、ステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングと、を有し、前記ステータは、コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、を有し、前記インシュレータは、前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出し、かつ、前記樹脂ケーシングから露出する露出面を有する。 An exemplary third invention of the present application is a motor including a stator and a resin casing that at least partially covers the stator, and the stator extends from the core back and the core back to one side in the radial direction. A stator core in which a plurality of magnetic cores having teeth are arranged in the circumferential direction, a resin insulator covering at least the teeth, and a coil made of a conductive wire wound around the teeth via the insulator, And the insulator has an exposed surface that protrudes to one side in the radial direction from the radial tip of the tooth and is exposed from the resin casing.
本願の例示的な第1発明および第2発明によれば、インシュレータの接触面を第1金型に接触させることによって、複数の分割コアを、精度よく円環状に配列できる。また、樹脂製のインシュレータを第1金型に接触させるため、金属製のティースを第1金型に接触させる場合よりも、第1金型の損傷および変形を抑制できる。 According to the first and second exemplary inventions of the present application, the plurality of split cores can be arranged in an annular shape with high accuracy by bringing the contact surface of the insulator into contact with the first mold. Further, since the resin insulator is brought into contact with the first mold, damage and deformation of the first mold can be suppressed as compared with the case where the metal teeth are brought into contact with the first mold.
本願の例示的な第3発明によれば、樹脂ケーシングの成型時に、インシュレータの露出面を第1金型に接触させることによって、複数の分割コアを、精度よく円環状に配列できる。また、樹脂製のインシュレータを第1金型に接触させるため、金属製のティースを第1金型に接触させる場合よりも、第1金型の損傷および変形を抑制できる。 According to the third exemplary invention of the present application, when the resin casing is molded, the plurality of split cores can be accurately arranged in an annular shape by bringing the exposed surface of the insulator into contact with the first mold. Further, since the resin insulator is brought into contact with the first mold, damage and deformation of the first mold can be suppressed as compared with the case where the metal teeth are brought into contact with the first mold.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸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、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this application, the direction parallel to the central axis of the motor is the “axial direction”, the direction orthogonal to the central axis of the motor is the “radial direction”, and the direction along the arc centered on the central axis of the motor is the “circumferential direction”. , Respectively. Moreover, in this application, the shape and positional relationship of each part are demonstrated by making an axial direction into an up-down direction. However, the definition of the vertical direction is not intended to limit the orientation of the motor according to the present invention during manufacture and use.
<1.モータの全体構成>
図1は、モータ1の側面図である。図2は、当該モータ1の縦断面図である。本実施形態のモータ1は、空調機等の家電製品に使用される。ただし、本発明のモータは、家電製品以外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、自動車や鉄道等の輸送機器、OA機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて、種々の駆動力を発生させるものであってもよい。
<1. Overall configuration of motor>
FIG. 1 is a side view of the
図1および図2に示すように、モータ1は、静止部2と回転部3とを有する。静止部2は、家電製品の枠体に固定される。回転部3は、静止部2に対して回転可能に支持される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
本実施形態の静止部2は、ステータ21、回路基板22、樹脂ケーシング23、下軸受部24、および上軸受部25を有する。
The
ステータ21は、駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ21は、ステータコア211、インシュレータ212、および複数のコイル213を有する。ステータコア211は、複数の分割コア40により構成される。分割コア40は、例えば、磁性体である電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。複数の分割コア40は、周方向に配列される。各分割コア40は、コアバック41とティース42とを有する。複数のコアバック41は、互いに接触することにより、全体として、中心軸を中心とする円環状となる。ティース42は、コアバック41から径方向内側へ向けて延びる。
The
インシュレータ212は、ステータコア211に取り付けられる。インシュレータ212の材料には、絶縁体である樹脂が用いられる。インシュレータ212は、各ティース42の軸方向の両端面および周方向の両面を覆うティース絶縁部51を有する。コイル213は、ティース絶縁部51に巻かれた導線からなる。すなわち、コイル213を構成する導線は、インシュレータ212のティース絶縁部51を介してティース42に巻かれる。
The
また、図2に示すように、インシュレータ212は、コイル213の径方向内側に、壁部52を有する。壁部52は、ティース絶縁部51の径方向内側の端部から、軸方向上側、軸方向下側、および周方向の両側へ向けて広がる。壁部52は、コイル213の巻き崩れを抑制し、コイル213を構成する導線が径方向内側へはみ出すことを防止する。
Further, as shown in FIG. 2, the
回路基板22は、ステータ21の軸方向上側に位置し、中心軸9に対して略垂直に配置される。回路基板22は、インシュレータ212の上端部に、例えば溶着により固定される。回路基板22には、コイル213に駆動電流を供給するための電気回路が搭載される。コイル213を構成する導線の端部は、回路基板22上の電気回路と電気的に接続される。外部電源から供給される電流は、回路基板22を介してコイル213へ流れる。
The
樹脂ケーシング23は、ステータ21および回路基板22を保持する樹脂製の部材である。樹脂ケーシング23は、ステータ21および回路基板22が収容された金型内の空洞に、樹脂を流し込むことにより得られる。すなわち、樹脂ケーシング23は、ステータ21および回路基板22をインサート部品とする樹脂成型品である。したがって、ステータ21および回路基板22は、少なくとも部分的に、樹脂ケーシング23に覆われる。
The
本実施形態の樹脂ケーシング23は、円筒部231および天板部232を有する。円筒部231は、軸方向に略円筒状に延びる。ステータ21の少なくともコアバック41は、円筒部231を構成する樹脂に覆われる。また、円筒部231の径方向内側には、後述するロータ32が配置される。天板部232は、ステータコア211およびロータ32よりも軸方向上側において、円筒部231から径方向内側へ広がる。天板部232の中央には、後述するシャフト31を通すための円孔233が設けられている。
The
下軸受部24は、ロータ32よりも軸方向下側において、シャフト31を回転可能に支持する。上軸受部25は、ロータ32よりも軸方向上側において、シャフト31を回転可能に支持する。本実施形態の下軸受部24および上軸受部25には、内輪と外輪との間に複数の球体が介在するボールベアリングが、使用される。下軸受部24の外輪は、金属製の下カバー部材241を介して、樹脂ケーシング23の円筒部231に固定される。上軸受部25の外輪は、金属製の上カバー部材251を介して、樹脂ケーシング23の天板部232に固定される。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。
The
本実施形態の回転部3は、シャフト31およびロータ32を有する。
The
シャフト31は、軸方向に延びる円柱状の部材である。シャフト31は、下軸受部24および上軸受部25に支持され、中心軸9を中心として回転する。シャフト31の上端部は、樹脂ケーシング23の上面よりも軸方向上側へ突出する。シャフト31の上端部には、例えば、空調機用のファンが取り付けられる。ただし、シャフト31は、ギア等の動力伝達機構を介して、ファン以外の駆動部に連結されるものであってもよい。
The
なお、本実施形態のシャフト31は、樹脂ケーシング23の軸方向上側へ突出しているが、本発明はこの限りではない。シャフト31は、樹脂ケーシング23の軸方向下側へ突出し、その下端部が駆動部と連結されるようになっていてもよい。また、シャフト31は、樹脂ケーシング23の軸方向上側および軸方向下側の双方に突出し、その上端部および下端部の双方が、それぞれ駆動部に連結されるようになっていてもよい。
The
ロータ32は、シャフト31に固定されて、シャフト31とともに回転する。ロータ32は、ロータコア321および複数のマグネット322を有する。ロータコア321は、磁性体である電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。複数のマグネット322は、ロータコア321の外周面に配置される。各マグネット322の径方向外側の面は、ティース42の径方向内側の端面と径方向に対向する磁極面となる。複数のマグネット322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る。
The
なお、複数のマグネット322に代えて、単一の円環状のマグネットが使用されていてもよい。円環状のマグネットを使用する場合には、マグネットの外周面に、N極とS極とが、周方向に交互に着磁されていればよい。また、マグネットは、ロータコアの内部に埋め込まれていてもよい。また、マグネットは、磁性体粉を配合した樹脂で成型され、シャフト31に連結されていてもよい。
Instead of the plurality of
モータ1の駆動時には、回路基板22を介してコイル213に駆動電流が供給される。そうすると、ステータコア211の複数のティース42に、磁束が生じる。そして、ティース42とマグネット322との間の磁束が及ぼす作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、中心軸9を中心として回転部3が回転する。
When the
<2.インシュレータの壁部付近の形状について>
続いて、インシュレータ212の壁部52付近の形状について、さらに説明する。図3は、ステータ21、回路基板22、および樹脂ケーシング23の部分縦断面図である。図4は、ステータ21および樹脂ケーシング23の上面図である。図5は、ステータ21および樹脂ケーシング23の下面図である。図6は、ステータ21および樹脂ケーシング23の内面図である。なお、図4および図5では、図の煩雑化を避けるために、回路基板22の図示が省略されている。
<2. About the shape of the insulator near the wall>
Next, the shape near the
図3〜図6に示すように、インシュレータ212の壁部52は、上壁部61、下壁部62、第1側壁部63、および第2側壁部64を有する。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
上壁部61は、ティース42の上側に位置する。上壁部61は、ティース絶縁部51の上面の径方向内側の端部から、軸方向上側へ拡がる。上壁部61は、径方向内側の面である上内側面611を有する。上内側面611は、ティース42の径方向内側の先端よりも径方向内側において、軸方向および周方向に拡がる。すなわち、上内側面611は、ティース42の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出する。また、上内側面611の少なくとも一部は、樹脂ケーシング23から露出した露出面となっている。上内側面611の当該露出面は、マグネット322の径方向外側の面と、径方向に対向する。この上内側面611の露出面は、後述する樹脂ケーシング23の成型時に、金型と径方向に接触する接触面となる。
The
下壁部62は、ティース42の下側に位置する。下壁部62は、ティース絶縁部51の下面の径方向内側の端部から、軸方向下側へ拡がる。下壁部62は、径方向内側の面である下内側面621を有する。下内側面621の少なくとも一部は、ティース42の径方向内側の先端よりも径方向外側において、軸方向および周方向に拡がる。ティース42の径方向内側の先端と下内側面621との間において、ティース42の下面421は、インシュレータ212および樹脂ケーシング23から露出する。ティース42の当該下面421は、後述する樹脂ケーシング23の成型時に、金型と軸方向に接触する。
The
また、下壁部62は、壁突出部622を有する。壁突出部622は、ティース42の周方向の中央線上に位置し、下壁部62の下内側面621から径方向内側へ向けて突出する。本実施形態では、壁突出部622の径方向内側の面の径方向の位置と、ティース42の径方向内側の先端の径方向の位置とは、同一である。また、下内側面621の少なくとも一部は、樹脂ケーシング23から露出した露出面となっている。下内側面621の当該露出面は、マグネット322の径方向外側の面と、径方向に対向する。この下内側面621の露出面は、後述する樹脂ケーシング23の成型時に、金型と径方向に接触する接触面となる。
Further, the
第1側壁部63は、ティース42の先端の周方向の一方側に位置する。第1側壁部63は、ティース絶縁部51の周方向の一方の側面の径方向内側の端部から、周方向の一方側へ拡がる。第1側壁部63は、周方向の一方側の端部に位置する第1端面631を有する。第1端面631は、径方向および周方向に対して傾斜する。
The
第2側壁部64は、ティース42の先端の周方向の他方側に位置する。第2側壁部64は、ティース絶縁部51の周方向の他方の側面の径方向内側の端部から、周方向の他方側へ拡がる。第2側壁部64は、周方向の他方側の端部に位置する第2端面641を有する。第2端面641は、径方向および周方向に対して傾斜する。
The second
第1端面631および第2端面641は、周方向に隣り合うティース42の間に位置する。また、図4に示すように、軸方向に視たときに、第1端面631と第2端面641とは、径方向に重なる。また、第1端面631と第2端面641とは、接触または僅かな隙間を介して互いに向かい合う。
The
<3.ステータおよび樹脂ケーシングの製造手順について>
続いて、上述したステータ21および樹脂ケーシング23の製造手順について説明する。図7は、ステータ21および樹脂ケーシング23の製造手順を示したフローチャートである。図8〜図12は、ステータ21および樹脂ケーシング23の製造時の様子を示した図である。
<3. Manufacturing procedure of stator and resin casing>
Then, the manufacturing procedure of the
ステータ21および樹脂ケーシング23を製造するときには、まず、複数の分割コア40を形成する(ステップS1)。複数の分割コア40は、例えば、所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を軸方向に積層させることによって形成される。複数の分割コア40は、個別に形成されてもよく、可撓性のある薄肉部を介して直線状に繋がった状態で形成されてもよい。また、次のステップS2において設けられるインシュレータ212によって、複数の分割コア40が直線状に接続されてもよい。
When the
次に、各分割コア40にインシュレータ212を設ける(ステップS2)。インシュレータ212は、例えば、分割コア40をインサート部品とする樹脂成型によって形成される。ただし、分割コア40とは別にインシュレータ212を成型し、成型後のインシュレータ212を分割コア40に装着してもよい。
Next, the
続いて、コイル213を形成する(ステップS3)。具体的には、インシュレータ212のティース絶縁部51に導線を巻き付ける。これにより、各分割コア40のティース42の周囲に、インシュレータ212を介してコイル213が形成される。
Subsequently, the
その後、複数の分割コア40を円環状に配列する(ステップS4)。本実施形態では、複数の分割コア40は、ティース42がコアバック41よりも径方向内側となるように配列される。図8は、直線状に並んだ複数の分割コア40を円環状に折り曲げるときの様子を示した上面図である。複数の分割コア40を円環状に折り曲げると、隣り合う分割コア40のコアバック41の周方向の端面同士が、互いに接触する。また、このとき、周方向に隣り合うティース42の間において、インシュレータ212の第1側壁部63の第1端面631と、第2側壁部64の第2端面641とが、接触または僅かな隙間を介して互いに向かい合う。これにより、周方向に隣り合うティース42の間が、第1側壁部63と第2側壁部64とによって閉じられる。
Thereafter, the plurality of divided
本実施形態では、第1端面631と第2端面641とが、共に、径方向および周方向に対して傾斜する傾斜面となっている。これにより、図8のように、直線状に繋がった複数の分割コア40を円環状に曲げるときに、第1端面631と第2端面641とが干渉しにくい。したがって、複数の分割コア40を円環状に曲げる作業が容易となる。
In the present embodiment, the
複数の分割コア40が円環状に配列されると、次に、複数の分割コア40の上側に、回路基板22を固定する。回路基板22は、例えば、インシュレータ212に溶着される。その後、回路基板22が固定されたステータ21が、第1金型81の内部に挿入される。
When the plurality of divided
次に、射出成型用の第1金型81および第2金型82を用意する(ステップS5)。第1金型81および第2金型82は、互いに組み合わせることで、それらの内部に、樹脂ケーシング23の形状に対応する円環状の空洞83が生じるものを用いる。そして、第1金型81の内部に、ステータ21および回路基板22を配置する(ステップS6)。
Next, a
図9に示すように、第1金型81は、芯金部811を有する。芯金部811は、中心軸9に沿って延びる柱状の部位である。一方、上述の通り、インシュレータ212の上内側面611は、ティース42の径方向内側の先端よりも、径方向内側に突出する。第1金型81の内部にステータ21が挿入されると、この上内側面611の径方向内側の面と、壁突出部622の径方向内側の面とが、芯金部811の外周面に接触する。すなわち、本実施形態では、上内側面611と、壁突出部622の径方向内側の面とが、第1金型81と径方向に接触する接触面となる。この接触は、少なくとも後述するステップS9まで継続する。
As shown in FIG. 9, the
このように、芯金部811の外周面に、インシュレータ212を接触させることで、複数の分割コア40が、精度よく円環状に整列する。また、金属製のティース42の先端ではなく、樹脂製のインシュレータ212を芯金部811に接触させる。このため、金属製のティース42を芯金部811に接触させる場合よりも、第1金型81の損傷を抑制できる。
In this way, by bringing the
特に、本実施形態では、上壁部61の上内側面611だけではなく、下壁部62に設けられた壁突出部622も、芯金部811に接触する。これにより、芯金部811に対して各分割コア40を、より精度よく位置決めできる。また、壁突出部622は、ティース42の周方向の中央線上に位置する。このため、ティース42の周方向の中央線上において、芯金部811と壁突出部622とが接触する。これにより、芯金部811に対して各分割コア40を、より精度よく位置決めできる。
In particular, in the present embodiment, not only the upper
また、図9に示すように、第1金型81は、複数の金型突出部812を有する。複数の金型突出部812は、芯金部811の外周面に、周方向に等間隔に設けられている。また、各金型突出部812は、芯金部811の外周面から径方向外側へ向けて突出する。第1金型81の内部にステータ21が挿入されると、周方向に隣り合う金型突出部812の間に、壁突出部622が配置される。すなわち、金型突出部812と壁突出部622とが、周方向に交互に配列される。また、各金型突出部812の径方向外側の面は、下壁部62の下内側面621と、径方向に対向する。また、各金型突出部812の上面は、ティース42の下面421と接触する。これにより、第1金型81に対してステータコア211が、軸方向に位置決めされる。
Further, as shown in FIG. 9, the
第1金型81内へのステータ21および回路基板22の配置が完了すると、次に、第1金型81と第2金型82とを組み合わせる(ステップS7)。すなわち、第1金型81の軸方向上側から第2金型82を接近させ、第1金型81の上部を第2金型82で閉鎖する。これにより、図9のように、第1金型81と第2金型82との間に、中心軸9を中心とする円環状の空洞83が形成され、当該空洞83内にステータ21および回路基板22が収容された状態となる。
When the placement of the
続いて、空洞83内に、流動状態の樹脂230を流し込む(ステップS8)。ここでは、図10のように、第1金型81と第2金型82との接触面付近に設けられたゲート84から空洞83内へ、流動状態の樹脂230が流し込まれる。流し込まれた樹脂230は、ステータ21の周囲を、径方向内側へ向けて拡がる。
Subsequently, the
上述の通り、第1金型81の芯金部811は、インシュレータ212と接触する。このため、芯金部811の外周面と、ティース42の径方向内側の先端面との間には、径方向の隙間85が存在する。仮に、この隙間85に樹脂230が流れ込むと、ティース42の先端面に膜厚が不安定な樹脂230の薄膜が形成される。このため、芯金部811の外周面とティース42の径方向内側の先端面との間の隙間85は、樹脂230が流れ込まないように封止されている。
As described above, the cored
具体的には、隙間85の上部は、芯金部811の外周面と上壁部61の上内側面611とが接触することによって、封止されている。隙間85の下部は、芯金部811の外周面と壁突出部622との接触、および、金型突出部812の上面とティース42の下面421との接触によって、封止されている。また、隙間85の周方向の両側部においては、第1側壁部63の第1端面631と第2側壁部64の第2端面641とが接触または僅かな隙間を介して向かい合うことによって、樹脂230の進入が抑制されている。
Specifically, the upper portion of the
やがて、図11のように、空洞83内に流動状態の樹脂230が行き渡ると、続いて、空洞83内の樹脂230を硬化させる(ステップS9)。例えば、熱硬化性の樹脂を用いている場合には、空洞83内の当該樹脂を加熱することにより、樹脂を硬化させる。また、熱可塑性の樹脂を用いている場合には、空洞83内の当該樹脂を冷却することにより、樹脂を硬化させる。空洞83内の樹脂230は、硬化することにより樹脂ケーシング23となる。また、樹脂230の硬化に伴い、ステータ21および回路基板22に、樹脂ケーシング23が固定される。その結果、ステータ21、回路基板22、および樹脂ケーシング23を有するユニットが得られる。
Eventually, as shown in FIG. 11, when the
樹脂230の硬化が完了すると、次に、第1金型81と第2金型82とを分離させる(ステップS10)。具体的には、第2金型82を上昇させることによって、第1金型81から第2金型82を引き離し、第1金型81の上部を開放する。その後、図12のように、第1金型81または第2金型82から、ステータ21、回路基板22、および樹脂ケーシング23を有するユニットを取り出す(ステップS11)。
When the curing of the
<4.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は限定されない。
<4. Modification>
As mentioned above, although exemplary embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment.
上記の実施形態では、上壁部61の上内側面611が、ティース42の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出していた。しかしながら、上内側面611は、少なくとも上述したステップS7〜S9において、ティース42の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出すればよい。例えば、インシュレータ212の材料に熱可塑性の樹脂を用いる場合、常温環境では、上内側面611の径方向の位置と、ティース42の径方向内側の先端の径方向の位置とが、同一であってもよい。その場合、第1金型81および第2金型82の内部にステータ21を配置したときに、第1金型81および第2金型82を熱することによって、インシュレータ212を熱膨張させて、上内側面611を、ティース42の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出させてもよい。その結果、上内側面611が第1金型81と径方向に接触すればよい。
In the above embodiment, the upper
また、上記の実施形態では、上壁部の61の上内側面611の全体が、ティース42の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出していた。しかしながら、例えば図13のように、上内側面611の一部分611aのみを、ティース42の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出させてもよい。図13の例では、上内側面611の周方向の中央部分611aが、ティース42の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出している。すなわち、ティース42の周方向の中央線上において、上内側面611が径方向内側に突出している。このようにすれば、樹脂ケーシング23の成型時に上壁部61が径方向内側へ反ることを抑制できる。
Further, in the above-described embodiment, the entire upper
また、上記の実施形態では、ステータおよび回路基板の双方を、樹脂ケーシングで覆っていた。しかしながら、回路基板は、樹脂ケーシングの外部に配置されていてもよい。例えば、樹脂ケーシングの成型後に、樹脂ケーシングの軸方向上側に、回路基板を固定してもよい。 Moreover, in said embodiment, both the stator and the circuit board were covered with the resin casing. However, the circuit board may be disposed outside the resin casing. For example, the circuit board may be fixed on the upper side in the axial direction of the resin casing after the molding of the resin casing.
また、上記の実施形態では、ステータの径方向内側にマグネットが配置された、いわゆるインナロータ型のモータについて説明した。しかしながら、本発明の適用対象となるモータは、ステータの径方向外側にマグネットが配置された、いわゆるアウタロータ型のモータであってもよい。 In the above-described embodiment, a so-called inner rotor type motor in which a magnet is disposed on the radially inner side of the stator has been described. However, the motor to which the present invention is applied may be a so-called outer rotor type motor in which a magnet is arranged on the radially outer side of the stator.
また、上記の実施形態では、インシュレータの上壁部および下壁部の双方を、第1金型に接触させていた。しかしながら、上壁部および下壁部のうち、上壁部のみを、第1金型に接触させてもよい。 Moreover, in said embodiment, both the upper wall part and lower wall part of the insulator were made to contact the 1st metal mold | die. However, only the upper wall portion of the upper wall portion and the lower wall portion may be brought into contact with the first mold.
図14は、アウタロータ型のモータ1Aの一例の縦断面図である。図14のモータ1Aの静止部2Aは、ステータ21Aおよび樹脂ケーシング23Aを有する。ステータ21Aのティース42Aは、コアバック41Aから径方向外側へ向けて延びる。ステータ21Aのインシュレータ212Aは、ティース42Aの軸方向上側に位置する上壁部61Aを有する。上壁部61Aの径方向外側の面である上外側面611Aは、ティース42Aの径方向外側の先端よりも、径方向外側に突出する。樹脂ケーシング23Aの成型時には、当該上外側面611Aが、第1金型の内周面と径方向に接触する。
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of an example of an outer
このような形態でも、上壁部61Aの上外側面611Aを第1金型に接触させることによって、複数の分割コア40Aを、精度よく円環状に配列できる。また、樹脂製のインシュレータ212Aを第1金型に接触させるため、金属製のティース42Aを第1金型に接触させる場合よりも、第1金型の損傷および変形を抑制できる。
Even in such a configuration, by bringing the upper
また、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。 Moreover, about the detailed shape of each member, you may differ from the shape shown by each figure of this application. Moreover, you may combine suitably each element which appeared in said embodiment and modification in the range which does not produce inconsistency.
本発明は、モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法およびモータに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a resin casing molding method and a motor that at least partially covers the stator of the motor.
1,1A モータ
2,2A 静止部
3 回転部
9 中心軸
21,21A ステータ
22 回路基板
23,23A 樹脂ケーシング
24 下軸受部
25 上軸受部
31 シャフト
32 ロータ
40,40A 分割コア
41,41A コアバック
42,42A ティース
51 ティース絶縁部
52 壁部
61,61A 上壁部
62 下壁部
63 第1側壁部
64 第2側壁部
81 第1金型
82 第2金型
83 空洞
84 ゲート
85 隙間
211 ステータコア
212,212A インシュレータ
213 コイル
421 ティースの下面
611,611A 上内側面
621 下内側面
622 壁突出部
631 第1端面
641 第2端面
811 芯金部
812 金型突出部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
a)互いに組み合わせることで、上下に延びる中心軸を中心とする円環状の空洞が内部に生じる第1金型および第2金型を用意する工程と、
b)前記第1金型内に前記ステータを配置する工程と、
c)前記第1金型と前記第2金型とを組み合わせ、前記空洞内に前記ステータが収容された状態とする工程と、
d)前記空洞内に流動状態の樹脂を流し込む工程と、
e)前記樹脂を硬化させることにより、前記ステータおよび前記樹脂ケーシングを有するユニットを得る工程と、
f)前記第1金型と前記第2金型とを分離する工程と、
g)前記第1金型または前記第2金型から、前記ユニットを取り出す工程と、
を有し、
前記ステータは、
コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、
少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、
を有し、
前記インシュレータは、
前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出した接触面
を有し、
前記工程b)〜e)において、前記接触面が、前記第1金型と径方向に接触する成型方法。 A method of molding a resin casing that at least partially covers a stator of a motor,
a) preparing a first mold and a second mold in which an annular cavity centering on a central axis extending vertically is formed inside by combining with each other;
b) disposing the stator in the first mold;
c) combining the first mold and the second mold, and placing the stator in the cavity; and
d) pouring a fluid resin into the cavity;
e) obtaining the unit having the stator and the resin casing by curing the resin;
f) separating the first mold and the second mold;
g) removing the unit from the first mold or the second mold;
Have
The stator is
A stator core in which a plurality of magnetic cores having a core back and teeth extending from the core back to one side in the radial direction are arranged in the circumferential direction;
A resin insulator covering at least the teeth;
A coil made of a conductive wire wound around the teeth via the insulator;
Have
The insulator is
A contact surface projecting on one side in the radial direction from the radial tip of the teeth;
A molding method in which, in the steps b) to e), the contact surface comes into contact with the first mold in a radial direction.
a)互いに組み合わせることで、上下に延びる中心軸を中心とする円環状の空洞が内部に生じる第1金型および第2金型を用意する工程と、
b)前記第1金型内に前記ステータを配置する工程と、
c)前記第1金型と前記第2金型とを組み合わせ、前記空洞内に前記ステータが収容された状態とする工程と、
d)前記空洞内に流動状態の樹脂を流し込む工程と、
e)前記樹脂を硬化させることにより、前記ステータおよび前記樹脂ケーシングを有するユニットを得る工程と、
f)前記第1金型と前記第2金型とを分離する工程と、
g)前記第1金型または前記第2金型から、前記ユニットを取り出す工程と、
を有し、
前記ステータは、
コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、
少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、
を有し、
前記インシュレータは、
熱可塑性の樹脂で形成され、
前記ティースの径方向の先端と径方向の位置が同一の接触面
を有し、
前記工程b)〜e)において、前記接触面が、前記第1金型と径方向に接触する成型方法。 A method of molding a resin casing that at least partially covers a stator of a motor,
a) preparing a first mold and a second mold in which an annular cavity centering on a central axis extending vertically is formed inside by combining with each other;
b) disposing the stator in the first mold;
c) combining the first mold and the second mold, and placing the stator in the cavity; and
d) pouring a fluid resin into the cavity;
e) obtaining the unit having the stator and the resin casing by curing the resin;
f) separating the first mold and the second mold;
g) removing the unit from the first mold or the second mold;
Have
The stator is
A stator core in which a plurality of magnetic cores having a core back and teeth extending from the core back to one side in the radial direction are arranged in the circumferential direction;
A resin insulator covering at least the teeth;
A coil made of a conductive wire wound around the teeth via the insulator;
Have
The insulator is
Formed of thermoplastic resin,
The radial tip and the radial position of the teeth have the same contact surface,
A molding method in which, in the steps b) to e), the contact surface comes into contact with the first mold in a radial direction.
前記樹脂ケーシングは、熱硬化性の樹脂で形成され、
前記工程c)において、前記ステータを熱する成型方法。 The molding method according to claim 2,
The resin casing is formed of a thermosetting resin,
A molding method in which the stator is heated in step c).
前記インシュレータは、
前記ティースの上側に位置する上壁部と、
前記ティースの下側に位置する下壁部と、
を有し、
少なくとも前記上壁部は、前記接触面を有し、
前記下壁部の少なくとも一部は、前記ティースの前記先端よりも径方向他方側に位置し、
前記第1金型は、
径方向他方側に突出する金型突出部
を有し、
前記工程b)〜e)において、前記金型突出部は、前記下壁部と径方向に対向し、かつ、前記ティースの下面と接触する成型方法。 A molding method according to any one of claims 1 to 3, wherein
The insulator is
An upper wall located above the teeth;
A lower wall portion located below the teeth;
Have
At least the upper wall has the contact surface,
At least a part of the lower wall portion is located on the other radial side than the tip of the teeth,
The first mold is
A mold protrusion protruding on the other side in the radial direction;
In the steps b) to e), the mold projecting portion is opposed to the lower wall portion in the radial direction and is in contact with the lower surface of the teeth.
前記下壁部は、
前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出する壁突出部
を有し、
前記壁突出部は、前記接触面を有する成型方法。 The molding method according to claim 4,
The lower wall portion is
Having a wall protrusion that protrudes in the radial direction from the radial tip of the teeth,
The said wall protrusion part is a molding method which has the said contact surface.
前記壁突出部は、前記ティースの周方向の中央線上に位置し、
前記工程b)〜e)において、前記金型突出部は、周方向に隣り合う前記壁突出部の間に位置する成型方法。 The molding method according to claim 5,
The wall protrusion is located on the circumferential center line of the teeth,
In the steps b) to e), the mold protrusion is a molding method positioned between the wall protrusions adjacent in the circumferential direction.
前記インシュレータは、
前記ティースの前記先端の周方向の一方側に位置する第1側壁部と、
前記ティースの前記先端の周方向の他方側に位置する第2側壁部と、
を有し、
前記工程b)〜e)において、周方向に隣り合うティースの間において、前記第1側壁部と前記第2側壁部とが、径方向に重なる成型方法。 A molding method according to any one of claims 1 to 6,
The insulator is
A first side wall portion located on one side in the circumferential direction of the tip of the teeth;
A second side wall located on the other side in the circumferential direction of the tip of the teeth;
Have
In the steps b) to e), the first side wall portion and the second side wall portion overlap in the radial direction between teeth adjacent in the circumferential direction.
前記第1側壁部は、径方向および周方向に対して傾斜した第1端面を有し、
前記第2側壁部は、径方向および周方向に対して傾斜した第2端面を有し、
前記工程b)〜e)において、前記第1端面と前記第2端面とが、互いに向かい合う成型方法。 The molding method according to claim 7,
The first side wall has a first end face inclined with respect to the radial direction and the circumferential direction,
The second side wall portion has a second end face inclined with respect to the radial direction and the circumferential direction,
In the steps b) to e), the first end surface and the second end surface face each other.
前記ティースは、前記コアバックから径方向内側へ向けて延び、
前記接触面は、前記ティースの前記先端よりも径方向内側に突出し、
前記第1金型は、前記中心軸に沿って延びる芯金部を有し、
前記工程b)〜e)において、前記接触面が、前記芯金部の外周面と径方向に接触する成型方法。 A molding method according to any one of claims 1 to 8,
The teeth extend radially inward from the core back,
The contact surface protrudes radially inward from the tip of the tooth,
The first mold has a core metal part extending along the central axis,
In the steps b) to e), the contact surface is in radial contact with the outer peripheral surface of the cored bar portion.
ステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングと、
を有し、
前記ステータは、
コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、
少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、
前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、
を有し、
前記インシュレータは、
前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出するか、または、前記ティースの径方向の先端と径方向位置が同一であり、さらに、前記樹脂ケーシングから露出する露出面
を有するモータ。 A stator,
A resin casing that at least partially covers the stator;
Have
The stator is
A stator core in which a plurality of magnetic cores having a core back and teeth extending from the core back to one side in the radial direction are arranged in the circumferential direction;
A resin insulator covering at least the teeth;
A coil made of a conductive wire wound around the teeth via the insulator;
Have
The insulator is
A motor that protrudes to one side in the radial direction with respect to the radial tip of the teeth, or that has the same radial position as the radial tip of the teeth and further has an exposed surface exposed from the resin casing.
前記インシュレータは、
前記ティースの上側に位置する上壁部と、
前記ティースの下側に位置する下壁部と、
を有し、
少なくとも前記上壁部は、前記露出面を有し、
前記下壁部の少なくとも一部は、前記ティースの前記先端よりも径方向他方側に位置し、
前記ティースの前記先端と前記下壁部との間において、前記ティースの下面が、前記インシュレータおよび前記樹脂ケーシングから露出するモータ。 The motor according to claim 10,
The insulator is
An upper wall located above the teeth;
A lower wall portion located below the teeth;
Have
At least the upper wall has the exposed surface,
At least a part of the lower wall portion is located on the other radial side than the tip of the teeth,
A motor in which a lower surface of the teeth is exposed from the insulator and the resin casing between the tip of the teeth and the lower wall portion.
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