JP2019080423A - モータ及びモータの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コア本体が周方向に分割可能なステータを樹脂モールド部によって覆う場合であっても、ステータがばらけてしまうことを確実に防止できる振動性、作動騒音性の優れたモータを提供する。【解決手段】筒状のコア本体15、及びコア本体15の内周面から径方向内側に向かって突出し巻線18が巻回される複数のティース16を有し、コア本体15が周方向に分割可能なステータ14と、コア本体15の外周面15aに嵌合されるリング部30と、リング部30の外周面30bに嵌合され、ステータ14、及びリング部30を収納するモータケースと、を備え、ステータ14は、少なくともティース16の先端面16aが露出するように形成された樹脂モールド部80により覆われており、リング部30は、ステータ14の回転軸線Cの一端側に、径方向外側に向かって屈曲する外フランジ部31が設けられている。【選択図】図3
Description
本発明は、モータ及びモータの製造方法に関するものである。
モータの中には、巻線が巻回されているステータと、このステータの径方向内側に回転自在に設けられたロータと、を備えたいわゆるインナロータ型のブラシレスモータがある。この種のモータのステータは、円筒状のコア本体と、このコア本体の内周面から径方向内側に向かって突設された複数のティースと、を有している。各ティース間には、径方向内側が開口されたスロットがそれぞれ形成される。このスロットを介して、各ティースに巻線が巻回されている。
ところで、モータの高効率化や小型化などを図るために、巻線の占積率を向上させることが有効である。しかしながら、インナロータ型のブラシレスモータのように、ステータの径方向内側が開口されているスロット形状にあっては、アウタロータ型のブラシレスモータのステータのように径方向外側が開口されたスロット形状と比較してスロットの開口幅が小さく、巻線の占積率を向上させにくい。このため、コア本体をティースごとに周方向に分割して分割コアとして形成する場合がある。
分割コア式のコア本体を形成する場合、例えば、各分割コアのティースにそれぞれ巻線を巻回し、その後、各分割コアを連結して円環状のコア本体を形成する。このように構成することで、スロットの開口幅を考慮することなく、各ティースに巻線を巻回することができるので、巻線の占積率を向上させることができる。
ここで、各分割コアの連結作業性を高めたり、連結した分割コアがばらけないようにしたりするために、さまざまな技術が提案されている。例えば、各分割コアの周方向の一方の端部の外周面側を第1凹部に形成し、各分割コアの周方向の他方の端部の内周面側を第1凹部と同じ方向に斜めに切り欠いた第2凹部に形成する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
これによれば、各分割コアの第1凹部に一方の隣の分割コアの他方の端部の第2凸部を嵌入し、各分割コアの他方の第2凹部に他方の隣の分割コアの一方の端部の第1凸部を嵌入して円環状に結合する。このように構成することで、各分割コアの連結作業性を高めたり、連結した分割コアがばらけないようにしたりできる。
これによれば、各分割コアの第1凹部に一方の隣の分割コアの他方の端部の第2凸部を嵌入し、各分割コアの他方の第2凹部に他方の隣の分割コアの一方の端部の第1凸部を嵌入して円環状に結合する。このように構成することで、各分割コアの連結作業性を高めたり、連結した分割コアがばらけないようにしたりできる。
ところで、巻線に通電した際に、巻線に発生するローレンツ力により、巻線や周辺部品が振動し、モータ作動音が悪化する場合がある。このため、樹脂モールド部によってステータ全体を覆うことにより、ステータの振動の低減を図ることが考えられる。樹脂モールド部によってステータ全体を覆う場合、所定の金型にステータをセットし、金型内に溶融樹脂を流し込む。この後、溶融樹脂を固化することによって、ステータ全体が樹脂モールド部で覆われる。
しかしながら、樹脂モールド部によりステータ全体を覆う場合、金型内に流し込む樹脂の流入圧によって、連結した分割コアがばらけてしまう可能性があった。
そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、コア本体が周方向に分割可能なステータを樹脂モールド部によって覆う場合であっても、ステータがばらけてしまうことを確実に防止できる振動性、作動騒音性の優れたモータ及びモータの製造方法を提供するものである。
上記の課題を解決するために、本発明に係るモータは、筒状のコア本体、及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複数のティースを有し、前記コア本体が周方向に分割可能なステータと、前記コア本体の外周面に嵌合されるリング部と、該リング部の外周面に嵌合され、前記ステータ、及び前記リング部を収納するモータケースと、を備え、前記ステータは、少なくとも前記ティースの径方向内側の先端面が露出するように形成された樹脂モールド部により覆われており、前記リング部は、前記ステータの中心軸方向一端側に、径方向外側に向かって屈曲する外フランジ部が設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、樹脂モールド部によってステータを覆う際、ステータに溶融樹脂の流入圧がかかっても、リング部によって、ステータがばらけてしまうことを防止できる。また、樹脂モールド部によってステータが覆われているので、モータの振動性、作動騒音性を向上できる。
さらに、リング部には、中心軸方向一端側に外フランジ部が設けられている。このため、例えば、治具を用いてコア本体の外周面にリング部を嵌合させる際、このリング部の外フランジ部を押圧することにより、外フランジ部が設けられていない場合と比較して治具とリング部との接触面積を大きく確保できる。この結果、治具によってリング部を容易に押圧することができるので、ステータへのリング部の組付け作業性を向上できる。
さらに、リング部には、中心軸方向一端側に外フランジ部が設けられている。このため、例えば、治具を用いてコア本体の外周面にリング部を嵌合させる際、このリング部の外フランジ部を押圧することにより、外フランジ部が設けられていない場合と比較して治具とリング部との接触面積を大きく確保できる。この結果、治具によってリング部を容易に押圧することができるので、ステータへのリング部の組付け作業性を向上できる。
本発明に係るモータは、前記モータケースには、内周面が拡径されて前記リング部の前記外フランジ部を収納するフランジ逃げ部が設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、モータケースに外フランジ部が干渉して、モータケースにリング部が組付けられたステータを収納しにくくなってしまうことを防止できる。このため、モータケースへのリング部が組付けられたステータの組付け作業性を向上できる。
本発明に係るモータは、前記リング部には、前記中心軸方向の前記外フランジ部とは反対側端で、且つ内周面側に、前記反対側端に向かうに従って前記コア本体の外周面から漸次離間するようにコア本体導入面が形成されていることを特徴とする。
ここで、リング部の外フランジ部側から治具等を用いてリング部を押圧し、コア本体の外周面にリング部を嵌合させる際、コア本体にリング部を外フランジ部とは反対側端(以下、単に反対側端という)から差し込む形になる。リング部の反対側端にはコア本体導入面が形成されているので、リング部の反対側端の内径は、コア本体の外径と比較して大きい。このため、コア本体にリング部の反対側端を容易に差し込むことができる。また、さらにコア本体にリング部を差し込むと、コア本体導入面に案内されてコア本体に対するリング部の径方向の位置が高精度に決まる。このため、ステータへのリング部の組付け作業性をさらに向上できる。
本発明に係るモータは、前記リング部には、前記中心軸方向の前記外フランジ部とは反対側端で、且つ外周面側に、前記反対側端に向かうに従って前記モータケースの内周面から漸次離間するようにケース導入面が形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、リング部の反対側端の外径は、モータケースの内径と比較して小さくなる。このため、リング部の外周面にモータケースを容易に差し込むことができる。また、さらにリング部の外周面にモータケースを差し込むと、ケース導入面に案内されてリング部に対するモータケースの径方向の位置が高精度に決まる。このため、リング部にモータケースを容易に嵌合させることができる。
本発明に係るモータにおいて、前記リング部の外周面は、真円度が1.0mm以下、及び円筒度が1.0mm以下の少なくともいずれか一方を満たすように形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、リング部の外周面が波打ってしまうことを抑制できる。このため、コア本体にリング部を嵌合させた後、このリング部の外周面を工具の爪等で掴む場合、この爪等でリング部を容易に掴むことができる。よって、例えば、樹脂モールド部に切削加工を施す際、ステータを確実に固定できるので、切削加工の作業性を高めることができるとともに、切削加工精度を向上できる。
本発明に係るモータの製造方法は、上記のいずれか1項に記載のモータの製造方法であって、前記ステータの前記コア本体の前記外周面に前記リング部を嵌合させるリング組付け工程と、前記リング組付け工程の後、前記ティースの径方向内側の先端面を含む前記ステータの全周を筒状の樹脂モールド部により覆う樹脂モールド工程と、前記樹脂モールド工程の後、前記樹脂モールド部の内周面に切削加工を施し、前記ティースの径方向内側の先端面を露出させる樹脂除去工程と、前記樹脂除去工程の後、前記リング部の外周面に前記モータケースを嵌合させるモータケース組付け工程と、を有することを特徴とする。
このような製造方法とすることで、樹脂モールド工程においてステータに溶融樹脂の流入圧がかかっても、リング部によって、ステータがばらけてしまうことを防止できる。
また、樹脂モールド工程の後、樹脂除去工程を行うことにより、樹脂モールド部からティースの径方向内側の先端面を確実に露出させることができる。このため、モータ性能が低下してしまうことを防止できる。
さらに、樹脂除去工程の後、リング部の外周面にモータケースを嵌合させるので、モータケース内へのコンタミの侵入等を確実に抑制できる。このため、高精度なモータを提供できる。
また、樹脂モールド工程の後、樹脂除去工程を行うことにより、樹脂モールド部からティースの径方向内側の先端面を確実に露出させることができる。このため、モータ性能が低下してしまうことを防止できる。
さらに、樹脂除去工程の後、リング部の外周面にモータケースを嵌合させるので、モータケース内へのコンタミの侵入等を確実に抑制できる。このため、高精度なモータを提供できる。
本発明によれば、樹脂モールド部によってステータを覆う際、ステータに溶融樹脂の流入圧がかかっても、リング部によって、ステータがばらけてしまうことを防止できる。また、樹脂モールド部によってステータが覆われているので、モータの振動性、作動騒音性を向上できる。
さらに、リング部には、中心軸方向一端側に外フランジ部が設けられている。このため、例えば、治具を用いてコア本体の外周面にリング部を嵌合させる際、このリング部の外フランジ部を押圧することにより、外フランジ部が設けられていない場合と比較して治具とリング部との接触面積を大きく確保できる。この結果、治具によってリング部を容易に押圧することができるので、ステータへのリング部の組付け作業性を向上できる。
さらに、リング部には、中心軸方向一端側に外フランジ部が設けられている。このため、例えば、治具を用いてコア本体の外周面にリング部を嵌合させる際、このリング部の外フランジ部を押圧することにより、外フランジ部が設けられていない場合と比較して治具とリング部との接触面積を大きく確保できる。この結果、治具によってリング部を容易に押圧することができるので、ステータへのリング部の組付け作業性を向上できる。
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(ブラシレスモータ)
図1は、ブラシレスモータ1の斜視図である。なお、図1では、ブラシレスモータ1のセンサユニット4を分解した状態で示している。
同図に示すように、ブラシレスモータ1は、略有底円筒状に形成されたモータケース2と、モータケース2内にリング部30(図3参照)を介して固定されているステータ14と、モータケース2内に回転自在に設けられているロータ3と、モータケース2の底部2aに取付けられているセンサユニット4と、モータケース2の開口部2b側に設けられ、この開口部2bを閉塞するブラケット5と、を備えている。
なお、以下の説明では、ロータ3の回転軸線Cに沿う方向を単に軸方向、ロータ3の回転方向を周方向、軸方向及び周方向に直交するロータ3の径方向を単に径方向と称して説明する。
図1は、ブラシレスモータ1の斜視図である。なお、図1では、ブラシレスモータ1のセンサユニット4を分解した状態で示している。
同図に示すように、ブラシレスモータ1は、略有底円筒状に形成されたモータケース2と、モータケース2内にリング部30(図3参照)を介して固定されているステータ14と、モータケース2内に回転自在に設けられているロータ3と、モータケース2の底部2aに取付けられているセンサユニット4と、モータケース2の開口部2b側に設けられ、この開口部2bを閉塞するブラケット5と、を備えている。
なお、以下の説明では、ロータ3の回転軸線Cに沿う方向を単に軸方向、ロータ3の回転方向を周方向、軸方向及び周方向に直交するロータ3の径方向を単に径方向と称して説明する。
(モータケース)
図2は、モータケース2を開口部2b側からみた斜視図である。
図1、図2に示すように、モータケース2の円筒部6は、底部2aから開口部2bに向かって段差を介して2段拡径するように形成されている。すなわち、円筒部6は、底部2a側の第1円筒部6aと、第1円筒部6aの開口部2b側に、第1段差部7aを介して第1円筒部6aよりも拡径形成された第2円筒部6bと、第2円筒部6bの開口部2b側に、第2段差部7bを介して第2円筒部6bよりも拡径形成された第3円筒部6cと、が一連に形成されたものである。
図2は、モータケース2を開口部2b側からみた斜視図である。
図1、図2に示すように、モータケース2の円筒部6は、底部2aから開口部2bに向かって段差を介して2段拡径するように形成されている。すなわち、円筒部6は、底部2a側の第1円筒部6aと、第1円筒部6aの開口部2b側に、第1段差部7aを介して第1円筒部6aよりも拡径形成された第2円筒部6bと、第2円筒部6bの開口部2b側に、第2段差部7bを介して第2円筒部6bよりも拡径形成された第3円筒部6cと、が一連に形成されたものである。
モータケース2の底部2aには、径方向中央に、開口部2b側に向かって突出させることによりセンサユニット4側を凹ませた嵌合凹部8が形成されている。嵌合凹部8には、センサユニット4の後述するセンサケース51が嵌合される。
また、嵌合凹部8の底部8aには、径方向中央に、センサユニット4側に向かって突出させることにより、開口部2b側を凹ませた軸受ハウジング9が形成されている。軸受ハウジング9には、ロータ3の後述する回転軸41の一端41aを回転自在に支持するための不図示の軸受が設けられている。また、軸受ハウジング9の径方向中央には、回転軸41の一端41aを挿通可能な挿通孔9aが形成されている。
また、嵌合凹部8の底部8aには、径方向中央に、センサユニット4側に向かって突出させることにより、開口部2b側を凹ませた軸受ハウジング9が形成されている。軸受ハウジング9には、ロータ3の後述する回転軸41の一端41aを回転自在に支持するための不図示の軸受が設けられている。また、軸受ハウジング9の径方向中央には、回転軸41の一端41aを挿通可能な挿通孔9aが形成されている。
ここで、軸受ハウジング9の外径は、嵌合凹部8の内径よりも小さく設定されている。このため、嵌合凹部8の内周面と軸受ハウジング9の外周面との間に、センサケース51を受け入れる受け入れ凹部50が形成される。
さらに、モータケース2の底部2aには、嵌合凹部8の周囲に、一対の長孔10と、一対の端子挿通孔11が形成されている。一対の長孔10は、軸方向からみて周方向に沿うように円弧状で、且つ長円形状に形成されたものである。一対の端子挿通孔11は、周方向に沿って直線状で、且つ長円形状に形成されたものである。一対の端子挿通孔11には、この端子挿通孔11を介して後述のバスバーユニット70の電源端子73がセンサユニット4側に向かって突出される。また、これら一対の長孔10と一対の端子挿通孔11は、周方向に互い違いに配置され、且つ周方向に等間隔に配置されている。
また、モータケース2の底部2aには、長孔10と端子挿通孔11との間のうち、回転軸線Cを中心にして対向する2箇所に、雌ネジ部19が刻設されている。この雌ネジ部19は、センサケース51を締結固定するために用いられる。
また、モータケース2の底部2aには、長孔10と端子挿通孔11との間のうち、回転軸線Cを中心にして対向する2箇所に、雌ネジ部19が刻設されている。この雌ネジ部19は、センサケース51を締結固定するために用いられる。
また、第1円筒部6aには、ブラケットリング12が外嵌固定されている。ブラケットリング12は、ブラシレスモータ1を不図示の外部機器に固定するためのものである。ブラケットリング12の軸方向の長さは、第1円筒部6aの軸方向の長さとほぼ同一に設定されている。ブラケットリング12は、第2円筒部6b側の一端が円筒部6の第1段差部7aに当接することにより、軸方向の位置決めが行われる。ブラケットリング12の他端には、径方向外側に向かって屈曲延出する3つのボルト座13が形成されている。ボルト座13には、不図示のボルトを挿通可能な挿通孔13aが形成されている。この挿通孔13aに不図示のボルトを挿通し、不図示の外部機器にボルトを螺入することにより、不図示の外部機器にモータケース2を締結固定できる。
また、第3円筒部6cには、開口部2b側の周縁に、径方向外側に向かって屈曲延出する複数のボルト座35,36(ブラケット固定用ボルト座35、外部機器固定用ボルト座36)が形成されている。ボルト座35,36のうち、ブラケット固定用ボルト座35は、例えば4個形成されており、周方向にほぼ等間隔に配置される。ブラケット固定用ボルト座35は、ブラケット5を締結固定するために用いられる。ブラケット固定用ボルト座35には、ボルト37を挿通可能な挿通孔35a(図2参照)が形成されている。この挿通孔35aに、ボルト37が挿通される。また、ボルト座35,36のうち、外部機器固定用ボルト座36は、例えば2個形成されている。外部機器固定用ボルト座36は、不図示の外部機器にモータケース2を締結固定するために用いられる。外部機器固定用ボルト座36には、不図示のボルトを挿通可能な挿通孔36aが形成されている。
(ブラケット)
モータケース2の開口部2b側に設けられたブラケット5は、開口部2bを閉塞するように略円板状に形成されている。ブラケット5の外周部には、モータケース2の各ボルト座35,36に対応する位置に、それぞれボルト座38,39(ブラケット固定用ボルト座38、外部機器固定用ボルト座39)が形成されている。ボルト座38,39のうち、ブラケット固定用ボルト座38には、不図示の雌ネジ部が刻設されている。この雌ネジ部にボルト37が螺入されることにより、モータケース2にブラケット5が締結固定される。また、ボルト座38,39のうち、外部機器固定用ボルト座39には、不図示の挿通孔が形成されている。この挿通孔は、モータケース2の外部機器固定用ボルト座36に形成されている挿通孔36aに連通されている。これにより、各外部機器固定用ボルト座36,39の挿通孔36aに不図示のボルトが挿入され、このボルトが不図示の外部機器に螺入されることで不図示の外部機器にモータケース2を締結固定できる。
モータケース2の開口部2b側に設けられたブラケット5は、開口部2bを閉塞するように略円板状に形成されている。ブラケット5の外周部には、モータケース2の各ボルト座35,36に対応する位置に、それぞれボルト座38,39(ブラケット固定用ボルト座38、外部機器固定用ボルト座39)が形成されている。ボルト座38,39のうち、ブラケット固定用ボルト座38には、不図示の雌ネジ部が刻設されている。この雌ネジ部にボルト37が螺入されることにより、モータケース2にブラケット5が締結固定される。また、ボルト座38,39のうち、外部機器固定用ボルト座39には、不図示の挿通孔が形成されている。この挿通孔は、モータケース2の外部機器固定用ボルト座36に形成されている挿通孔36aに連通されている。これにより、各外部機器固定用ボルト座36,39の挿通孔36aに不図示のボルトが挿入され、このボルトが不図示の外部機器に螺入されることで不図示の外部機器にモータケース2を締結固定できる。
なお、1個のブラケット固定用ボルト座38と1個の外部機器固定用ボルト座39とが一体成形されている。したがって、ブラケット5の外部機器固定用ボルト座39は、モータケース2の外部機器固定用ボルト座36が2個であるのに対し、3個設けられている。ブラケット固定用ボルト座38と一体成形された外部機器固定用ボルト座39にも、挿通孔39aが形成されている。
また、ブラケット5の径方向中央には、ロータ3の後述する回転軸41の他端41b(図3参照)を回転自在に支持するための不図示の軸受が設けられている。
また、ブラケット5の径方向中央には、ロータ3の後述する回転軸41の他端41b(図3参照)を回転自在に支持するための不図示の軸受が設けられている。
(ステータ)
図3は、ステータ14とロータ3とリング部30とを分解した斜視図である。
同図に示すように、ステータ14は、略円筒状のコア本体15を有している。コア本体15は、バックヨークとして機能する。コア本体15の内周面には、径方向内側に向かって複数のティース16が突出形成されている。また、ステータ14には、ティース16の周囲、及びコア本体15の内周面を被覆するインシュレータ17が装着されている。このインシュレータ17の上から各ティース16に、巻線18が巻回されている。
図3は、ステータ14とロータ3とリング部30とを分解した斜視図である。
同図に示すように、ステータ14は、略円筒状のコア本体15を有している。コア本体15は、バックヨークとして機能する。コア本体15の内周面には、径方向内側に向かって複数のティース16が突出形成されている。また、ステータ14には、ティース16の周囲、及びコア本体15の内周面を被覆するインシュレータ17が装着されている。このインシュレータ17の上から各ティース16に、巻線18が巻回されている。
本実施形態のステータ14では、ティース16が12個設けられており、3相(U相、V相、W相)構造になっている。各相のティース16は、U相、V相、W相の順に周方向に並んで配置されている。すなわち、2つのティース16を間に挟んで両側に位置するティース16同士が同相のティース16となる。
(分割コア)
ここで、コア本体15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、ステータ14は、コア本体15が周方向に複数に分割された分割コア20を環状に連結して構成されている。
ここで、コア本体15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、ステータ14は、コア本体15が周方向に複数に分割された分割コア20を環状に連結して構成されている。
図4は、分割コア20の斜視図である。
同図に示すように、分割コア20は、例えば金属板を複数積層して形成されている。分割コア20は、周方向に延びる分割コア本体21を有している。分割コア本体21は、分割コア20を環状に連結したときに環状の磁路(バックヨーク)を形成する部分である。分割コア本体21は、断面略円弧状に形成されている。
同図に示すように、分割コア20は、例えば金属板を複数積層して形成されている。分割コア20は、周方向に延びる分割コア本体21を有している。分割コア本体21は、分割コア20を環状に連結したときに環状の磁路(バックヨーク)を形成する部分である。分割コア本体21は、断面略円弧状に形成されている。
分割コア本体21の周方向の両端部は、他の分割コア本体21に圧入によって連結される連結部21a,21bになっている。一方の連結部21aは凸形状を有し、他方の連結部21bは連結部21aを受け入れ可能な凹形状を有している。
なお、図3に示すように、連結部21a,21bを介して各分割コア20を連結した状態(コア本体15を形成した状態)では、コア本体15の外周面15aには、連結部21a,21bが形成されている箇所に、これら連結部21a,21bによって軸方向に沿う凹部15bが形成される。
なお、図3に示すように、連結部21a,21bを介して各分割コア20を連結した状態(コア本体15を形成した状態)では、コア本体15の外周面15aには、連結部21a,21bが形成されている箇所に、これら連結部21a,21bによって軸方向に沿う凹部15bが形成される。
また、図4に示すように、分割コア本体21の内周面には、周方向略中央からティース16が径方向内側(ロータの回転中心側)に向かって突出形成されている。つまり、各分割コア20は、それぞれティース16を1つ備えている。
ティース16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22を有している。この鍔部22が形成された内周面が、ティース16の径方向内側の先端面16aとなる。そして、ティース16の分割コア本体21と鍔部22との間に、インシュレータ17の上から巻線18が巻回されている。
ティース16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22を有している。この鍔部22が形成された内周面が、ティース16の径方向内側の先端面16aとなる。そして、ティース16の分割コア本体21と鍔部22との間に、インシュレータ17の上から巻線18が巻回されている。
インシュレータ17は、軸方向中央を中心にしてモータケース2の底部2a側(センサユニット4側、図4における上側)に配置された第1インシュレータ23と、第1インシュレータ23とは反対側(図4における下側)に配置された第2インシュレータ24と、からなる。第1インシュレータ23、及び第2インシュレータ24は、それぞれティース16を、分割コア20の軸方向の両端部20a,20b(ステータ14の軸方向の両端部14a,14b(図3参照))から挟み込むように装着されている。各インシュレータ23,24は、鍔部22、分割コア本体21の連結部21a,21b、及び分割コア本体21の外周面21c(コア本体15の外周面15a)を露出させつつ、ティース16を被覆するインシュレータ本体23a,24aを有している。
インシュレータ本体23a,24aには、分割コア20の両端部20a,20bに対応する箇所に、軸方向に沿って立設する内周壁25a、及び外周壁25bが一体成形されている。
内周壁25aは、鍔部22の径方向内側の端面に対応する部位に配置され、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。
内周壁25aは、鍔部22の径方向内側の端面に対応する部位に配置され、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。
一方、外周壁25bは、ティース16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。すなわち、外周壁25bの周方向の長さは、内周壁25aの周方向の長さよりも長く設定されている。
外周壁25bには、2つのスリット26a,26b(第1スリット26a、第2スリット26b)が周方向に等間隔で形成されている。これらスリット26a,26bは、ティース16に巻回された巻線18を径方向外側に引き出すためのものである。
外周壁25bには、2つのスリット26a,26b(第1スリット26a、第2スリット26b)が周方向に等間隔で形成されている。これらスリット26a,26bは、ティース16に巻回された巻線18を径方向外側に引き出すためのものである。
図3に示すように、巻線18は、モータケース2の底部2a側(センサユニット4側、図3における上側)に配置された第1インシュレータ23の外周壁25bから、スリット26a,26bを介して引き出されている。引き出された巻線18の端末部18a,18bは、ステータ14におけるモータケース2の底部2a側(センサユニット4側、図3における上側)に配置されたバスバーユニット70に接続されている。
バスバーユニット70は、各分割コア20に巻回されている巻線18を結線するものである。例えば、本実施形態では、各巻線18を、3相(U相、V相、W相)のスター結線(Y結線)している。しかしながら、これに限られるものではなく、各巻線18をΔ結線としてもよい。
バスバーユニット70は、複数の不図示のバスバーと、各バスバーを所定間隔あけて軸方向に積層した形で保持する樹脂モールド部71と、を有している。樹脂モールド部71は、略円環状に形成されており、溶融樹脂を固化してなる。
各バスバーは、導電性を有する金属板により、樹脂モールド部71に対応するように略円環状に形成されている。各バスバーには、外周部に径方向外側に向かって突出する複数の接続端子72が一体成形されている。これら接続端子72は、樹脂モールド部71の外周面から突出している。そして、各接続端子72に、巻線18の端末部18a,18bが接続されている。これにより、各巻線18が所定の結線方式により結線される。
各バスバーは、導電性を有する金属板により、樹脂モールド部71に対応するように略円環状に形成されている。各バスバーには、外周部に径方向外側に向かって突出する複数の接続端子72が一体成形されている。これら接続端子72は、樹脂モールド部71の外周面から突出している。そして、各接続端子72に、巻線18の端末部18a,18bが接続されている。これにより、各巻線18が所定の結線方式により結線される。
また、複数の不図示のバスバーのうち、所定のバスバーには、軸方向に沿って、且つモータケース2の底部2a側(センサユニット4側、図3における上側)に向かって屈曲延出する電源端子73が形成されている。電源端子73は各相(U相、V相、W相)2個ずつ設けられ、合計6個設けられている。そして、各相が回転軸線Cを中心に対向配置されている。また、各電源端子73は、モータケース2の一対の端子挿通孔11に対応する位置に配置されている。そして、電源端子73は、モータケース2にステータ14を収納した状態で、各端子挿通孔11を介してモータケース2の底部2aから軸方向外側に突出している(図1参照)。
モータケース2の底部2aから突出された各電源端子73は、例えば、モータケース2の底部2aに設けられるターミナル74に、溶接等により接続される。ターミナル74は、外部電源から延びる電源線(いずれも不図示)が接続可能とされている。
(樹脂モールド部)
ここで、図3に2点鎖線で示すように、ステータ14、及びバスバーユニット70は、樹脂モールド部80によって覆われている。より具体的には、樹脂モールド部80は、バスバーユニット70、各インシュレータ23,24、巻線18を覆うように略円筒状に形成されており、周方向で隣り合う巻線18の間(ティース16の間)にも形成されている。
ここで、図3に2点鎖線で示すように、ステータ14、及びバスバーユニット70は、樹脂モールド部80によって覆われている。より具体的には、樹脂モールド部80は、バスバーユニット70、各インシュレータ23,24、巻線18を覆うように略円筒状に形成されており、周方向で隣り合う巻線18の間(ティース16の間)にも形成されている。
ステータ14のコア本体15の軸方向両側に配置されている樹脂モールド部80の円環部80a,80bは、各々外径がコア本体15の外径よりも若干小さく設定されている。2つの円環部80a,80bのうち、バスバーユニット70が配置されている円環部80aには、軸方向外側端からバスバーユニット70の電源端子73が突出されている。
また、ティース16の径方向内側の先端面16aは、樹脂モールド部80の内周面から露出している。さらに、コア本体15の外周面15aには、凹部15bに樹脂モールド部80が形成されている。コア本体15の外周面15aは、凹部15b以外の箇所が露出されている。凹部15bに形成されている樹脂モールド部80は、コア本体15の外周面15aと面一に形成されている。
また、ティース16の径方向内側の先端面16aは、樹脂モールド部80の内周面から露出している。さらに、コア本体15の外周面15aには、凹部15bに樹脂モールド部80が形成されている。コア本体15の外周面15aは、凹部15b以外の箇所が露出されている。凹部15bに形成されている樹脂モールド部80は、コア本体15の外周面15aと面一に形成されている。
(リング部)
図5は、リング部30の斜視図である。図6は、図5のA−A線に沿う断面図である。
図3、図5、図6に示すように、ステータ14のコア本体15の外周面15aには、円筒状のリング部30が圧入されている。このリング部30を介し、モータケース2にステータ14が内嵌固定される。
リング部30の軸方向の長さL1は、コア本体15の軸方向の長さL2よりもやや短く設定されている。リング部30の軸方向一端には、径方向外側に向かって屈曲する外フランジ部31が一体成形されている。この外フランジ部31は、コア本体15の外周面15aにリング部30を圧入する際の押圧部32として機能する。すなわち、コア本体15にリング部30を圧入する際、リング部30の軸方向一端とは反対側の軸方向他端側をコア本体15側に向け、外フランジ部31を押圧する。
図5は、リング部30の斜視図である。図6は、図5のA−A線に沿う断面図である。
図3、図5、図6に示すように、ステータ14のコア本体15の外周面15aには、円筒状のリング部30が圧入されている。このリング部30を介し、モータケース2にステータ14が内嵌固定される。
リング部30の軸方向の長さL1は、コア本体15の軸方向の長さL2よりもやや短く設定されている。リング部30の軸方向一端には、径方向外側に向かって屈曲する外フランジ部31が一体成形されている。この外フランジ部31は、コア本体15の外周面15aにリング部30を圧入する際の押圧部32として機能する。すなわち、コア本体15にリング部30を圧入する際、リング部30の軸方向一端とは反対側の軸方向他端側をコア本体15側に向け、外フランジ部31を押圧する。
リング部30の軸方向他端には、内周面30a側にコア本体導入面33aが形成されている。コア本体導入面33aは、リング部30の軸方向他端に向かうに従ってコア本体15の外周面から漸次離間するようにテーパ状に形成されている。
また、リング部30の軸方向他端には、外周面30b側にケース導入面33bが形成されている。ケース導入面33bは、リング部30の軸方向他端に向かうに従ってモータケース2の内周面から漸次離間するようにテーパ状に形成されている。
さらに、リング部30の外周面30bは、真円度が1.0mm以下、及び円筒度が1.0mm以下の少なくともいずれか一方を満たすように形成されている。
また、リング部30の軸方向他端には、外周面30b側にケース導入面33bが形成されている。ケース導入面33bは、リング部30の軸方向他端に向かうに従ってモータケース2の内周面から漸次離間するようにテーパ状に形成されている。
さらに、リング部30の外周面30bは、真円度が1.0mm以下、及び円筒度が1.0mm以下の少なくともいずれか一方を満たすように形成されている。
ここで、コア本体15の外周面15aにリング部30が圧入されたステータ14は、モータケース2の第2円筒部6b(図2参照)の内周面に、リング部30の外周面30bが圧入されることにより、モータケース2内に固定される。具体的には、リング部30の軸方向一端側の外フランジ部31がモータケース2の第3円筒部6b側に位置し、リング部30の軸方向他端が第1円筒部6a側に位置するように、モータケース2内にステータ14が固定される。
モータケース2の第2円筒部6bの軸方向の長さL3は、リング部30の軸方向の長さL1と比較して短く設定されている。したがって、リング部30の外フランジ部31は、モータケース2の第3円筒部6cに位置する。第3円筒部6cの内径は、外フランジ部31の直径とほぼ同等か、又は若干大きい程度に設定されている。
すなわち、図2に示すように、モータケース2の第3円筒部6cは、モータケース2内に、リング部30を介してステータ14を固定するにあたって、モータケース2と外フランジ部31との干渉を回避するためのフランジ逃げ部34として機能している。
すなわち、図2に示すように、モータケース2の第3円筒部6cは、モータケース2内に、リング部30を介してステータ14を固定するにあたって、モータケース2と外フランジ部31との干渉を回避するためのフランジ逃げ部34として機能している。
一方、モータケース2の第1円筒部6aは、第2円筒部6bよりも縮径形成されているが、ステータ14の軸方向一端に形成されている樹脂モールド部80の円環部80aは、外径がコア本体15の外径よりも小さく形成されている。このため、第1円筒部6aには、この第1円筒部6aと干渉することなく、円環部80aが収納される。
(ロータ)
図3に示すように、ステータ14の径方向中央に、ロータ3が設けられている。ロータ3は、回転軸線C回りに回転する回転軸41と、回転軸41に外嵌固定されているロータコア42と、を備えている。ロータコア42は、磁性材からなる円柱状のロータコア本体43と、ロータコア本体43の外周面寄りに周方向に沿って並んで配置される不図示の複数のマグネットと、ロータコア本体43の外周面を被覆するロータカバー44と、を備えている。そして、ロータコア42の径方向中央に、回転軸41が圧入される貫通孔42aが形成されている。
図3に示すように、ステータ14の径方向中央に、ロータ3が設けられている。ロータ3は、回転軸線C回りに回転する回転軸41と、回転軸41に外嵌固定されているロータコア42と、を備えている。ロータコア42は、磁性材からなる円柱状のロータコア本体43と、ロータコア本体43の外周面寄りに周方向に沿って並んで配置される不図示の複数のマグネットと、ロータコア本体43の外周面を被覆するロータカバー44と、を備えている。そして、ロータコア42の径方向中央に、回転軸41が圧入される貫通孔42aが形成されている。
また、回転軸41の他端41bは、ブラケット5の不図示の軸受を介して軸方向外側に突出されている。この突出した回転軸41の他端41bが、外部機器に連結される。これにより、ブラシレスモータ1の駆動力が外部機器に伝達される。
(センサユニット)
また、図1に示すように、回転軸41の一端41a(図1における上端)は、モータケース2の底部2aに設けられた軸受ハウジング9(不図示の軸受)を介し、センサユニット4側に突出されている。そして、回転軸41の一端41aには、センサマグネットユニット45が設けられている。
また、図1に示すように、回転軸41の一端41a(図1における上端)は、モータケース2の底部2aに設けられた軸受ハウジング9(不図示の軸受)を介し、センサユニット4側に突出されている。そして、回転軸41の一端41aには、センサマグネットユニット45が設けられている。
図1、図3に示すように、センサマグネットユニット45は、センサユニット4の一部を構成するものである。センサマグネットユニット45は、回転軸41の一端41aに固定された有底筒状のマグネットホルダ46と、マグネットホルダ46に保持されているセンサマグネット47と、を有している。
マグネットホルダ46は、開口部46aをセンサユニット4側に向け、底部46bが回転軸41の一端41aに固定されている。このように配置されたマグネットホルダ46にセンサマグネット47を収納することにより、このセンサマグネット47がマグネットホルダ46に保持される。センサマグネット47は、センサユニット4側が露出した形になる。
マグネットホルダ46は、開口部46aをセンサユニット4側に向け、底部46bが回転軸41の一端41aに固定されている。このように配置されたマグネットホルダ46にセンサマグネット47を収納することにより、このセンサマグネット47がマグネットホルダ46に保持される。センサマグネット47は、センサユニット4側が露出した形になる。
センサユニット4は、センサマグネット47の他に、センサケース51と、センサケース51内に収納されているセンサ基板52と、を有している。センサケース51は、直方体部53と、直方体部53の一側に一体成形されている半円部54と、により構成されている。直方体部53は、モータケース2側、及び半円部54とは反対側の側面が開口された直方体の箱状に形成されている。また、半円部54は、モータケース2側、及び直方体部53側が開口され、軸方向からみて半円状の箱状に形成されている。直方体部53の開口と半円部54の開口は、互いに連通している。
また、半円部54のモータケース2側の開口周縁には、モータケース2側に吐出する円筒状のインロー部55が一体成形されている。このインロー部55が、モータケース2の嵌合凹部8に内嵌される。そして、インロー部55の先端側が、受け入れ凹部50に挿入される。モータケース2の嵌合凹部8にセンサケース51のインロー部55が嵌合された状態では、モータケース2の底部2aに、センサケース51の開口端部が当接される。このように、モータケース2の嵌合凹部8にインロー部55が嵌合されることにより、モータケース2に対するセンサケース51の軸方向、及び径方向の位置決めが行われる。また、インロー部55は、直方体部53側の側面が開口されており、この開口が直方体部53の開口と連通されている。
また、センサケース51には、モータケース2の底部2aに刻設された雌ネジ部19に対応する位置に、それぞれ取付ステー56,57が径方向外側に向かって突出形成されている。より具体的には、センサケース51の直方体部53の側面に、取付ステー56が1個一体成形されている。また、センサケース51の半円部54の側面に、取付ステー57が1個設けられている。各取付ステー56,57には、それぞれモータケース2の雌ネジ部19に連通する挿通孔56a,57aが形成されている。これら挿通孔56a,57aに、それぞれボルト58が挿通され、これらボルト58が雌ネジ部19に螺入されることにより、モータケース2にセンサケース51が締結固定される。
センサケース51内に収納されているセンサ基板52は、例えばエポキシ基板によって構成され、センサケース51の直方体部53及び半円部54に対応するように板状に形成されている。センサ基板52に外周部には、ボルト61を挿通可能な挿通孔52aが形成されている。一方、センサケース51の内面には、センサ基板52の挿通孔52aに対応する位置に、ボルト61が螺入可能な不図示の雌ネジ部が刻設されている。このため、センサ基板52の挿通孔52aに、センサケース51とは反対側からボルト61を挿入し、このボルト61をセンサケース51に螺入させることにより、センサケース51にセンサ基板52が固定される。
センサケース51内に収納されて固定されたセンサ基板52は、回転軸41の一端41aに設けられているセンサマグネットユニット45のセンサマグネット47と軸方向で対向するように配置される。センサ基板52のセンサマグネット47と対向する位置には、このセンサマグネット47の磁気を検出する不図示の磁気検出素子が実装されている。
また、センサ基板52には、信号線59の一端が接続されている。信号線59の他端側は、センサケース51を構成する直方体部53の側部開口から引き出されている。信号線59の他端には、不図示の外部制御機器に接続可能なコネクタ60が設けられている。これにより、不図示の磁気検出素子により検出された結果が信号として外部制御機器に出力される。外部制御機器は、磁気検出素子の検出結果に基づいて、回転軸41の回転角度を検出する。
(ブラシレスモータの動作)
次に、ブラシレスモータ1の動作について説明する。
ターミナル74に、外部電源からの電源線(いずれも不図示)を接続し、ターミナル74、電源端子73、バスバーユニット70を介して所望の巻線18に電流を供給する。すると、所望のティース16に磁界が発生し、この磁界とロータ3の不図示の複数のマグネットとの間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。この結果、ロータ3が回転する。
次に、ブラシレスモータ1の動作について説明する。
ターミナル74に、外部電源からの電源線(いずれも不図示)を接続し、ターミナル74、電源端子73、バスバーユニット70を介して所望の巻線18に電流を供給する。すると、所望のティース16に磁界が発生し、この磁界とロータ3の不図示の複数のマグネットとの間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。この結果、ロータ3が回転する。
ロータ3が回転すると、このロータ3の回転軸41の他端41bに連結されている不図示の外部機器が駆動する。
また、センサユニット4によって、ロータ3の回転角度が検出されている。この検出結果に基づいて、不図示の制御機器がターミナル74に供給する電力を調整する。これにより、ブラシレスモータ1が所定の回転速度で、且つ所定の回転タイミングで駆動される。
また、センサユニット4によって、ロータ3の回転角度が検出されている。この検出結果に基づいて、不図示の制御機器がターミナル74に供給する電力を調整する。これにより、ブラシレスモータ1が所定の回転速度で、且つ所定の回転タイミングで駆動される。
ここで、巻線18に通電を行うと、巻線18に発生するローレンツ力により、巻線18やステータ14自身が振動する可能性がある。しかしながら、本実施形態では、ステータ14、及びバスバーユニット70は、樹脂モールド部80によって覆われている。このため、樹脂モールド部80によって、巻線18やステータ14自身の振動が抑制される。
(ブラシレスモータの製造方法)
次に、ブラシレスモータ1の製造方法について説明する。
まず、予めモータケース2、ロータ3、センサユニット4、及びバスバーユニット70を形成しておく。また、ステータ14を構成する分割コア20に巻線18を巻回し、その後、各分割コア20を連結してステータ14を形成する。
次に、ブラシレスモータ1の製造方法について説明する。
まず、予めモータケース2、ロータ3、センサユニット4、及びバスバーユニット70を形成しておく。また、ステータ14を構成する分割コア20に巻線18を巻回し、その後、各分割コア20を連結してステータ14を形成する。
続いて、ステータ14のコア本体15の外周面15aに、リング部30の内周面30aを圧入する。この際、リング部30の軸方向他端側(コア本体導入面33aが形成されている側)を、コア本体15のバスバーユニット70が配置される側とは反対側に向ける。そして、リング部30の外フランジ部31(押圧部32)の軸方向外側端31aに治具G(図7参照)を押し当て、コア本体15の外周面15aにリング部30を圧入する。
ここで、リング部30の軸方向他端には、内周面30a側にコア本体導入面33aが形成されている。このため、リング部30の軸方向他端の内径は、コア本体15の外径と比較して大きい。よって、コア本体15にリング部30の軸方向他端を容易に差し込むことができる。また、さらにコア本体15にリング部30を差し込むと、コア本体導入面33aに案内されてコア本体15の軸心とリング部30の軸心とが一致し、コア本体15にリング部30を圧入しやすくなる。
さらに、コア本体15にリング部30を圧入するにあたって、リング部30の外フランジ部31(押圧部32)の軸方向外側端31aに治具Gを押し当てるので、リング部30と治具Gとの接触面積を大きく確保できる。
つまり、外フランジ部31が形成されていない場合、リング部30の端面を治具Gで押圧することになるが、この場合、リング部30と治具Gとの接触面積が小さい。このため、治具Gの押圧力を効率よくリング部30に伝達できなくなってしまう。
これに対し、外フランジ部31を形成することにより、リング部30と治具Gとの接触面積を大きく確保できるので、治具Gの押圧力を効率よくリング部30に伝達することが可能になる。この結果、コア本体15に、リング部30を容易に圧入できる。
つまり、外フランジ部31が形成されていない場合、リング部30の端面を治具Gで押圧することになるが、この場合、リング部30と治具Gとの接触面積が小さい。このため、治具Gの押圧力を効率よくリング部30に伝達できなくなってしまう。
これに対し、外フランジ部31を形成することにより、リング部30と治具Gとの接触面積を大きく確保できるので、治具Gの押圧力を効率よくリング部30に伝達することが可能になる。この結果、コア本体15に、リング部30を容易に圧入できる。
図7は、コア本体15の外周面15aに、リング部30を圧入した状態を示す一部拡大断面図である。
同図に示すように、コア本体15にリング部30を押し込んでいくと、治具Gの外フランジ部31との当接面Gaがコア本体15の軸方向端面(ステータ14の端部14b)に当接する。これにより、コア本体15へのリング部30の圧入作業が完了する(リング組付け工程)。
この圧入作業が完了した状態では、ステータ14の端部14bと外フランジ部31の軸方向外側端31aとが同一平面上に位置する。このように、治具Gを用いてコア本体15にリング部30を圧入することにより、ステータ14に対するリング部30の位置決めを高精度に行うことができる。
同図に示すように、コア本体15にリング部30を押し込んでいくと、治具Gの外フランジ部31との当接面Gaがコア本体15の軸方向端面(ステータ14の端部14b)に当接する。これにより、コア本体15へのリング部30の圧入作業が完了する(リング組付け工程)。
この圧入作業が完了した状態では、ステータ14の端部14bと外フランジ部31の軸方向外側端31aとが同一平面上に位置する。このように、治具Gを用いてコア本体15にリング部30を圧入することにより、ステータ14に対するリング部30の位置決めを高精度に行うことができる。
コア本体15にリング部30を圧入した後、ステータ14にバスバーユニット70を配置する。そして、バスバーユニット70の外周部に突出された各接続端子72と巻線18の端末部18a,18bとを接続する。この後、ステータ14、及びバスバーユニット70を、樹脂モールド部80によって覆う(樹脂モールド工程)。
図8は、樹脂モールド工程後のステータ14の状態を示す斜視図である。
同図に基づいて樹脂モールド工程について詳述する。
まず、ステータ14、及びバスバーユニット70を金型内にセットする。金型は、ステータ14にリング部30を取り付けた状態で、このリング部30の外周面30bに嵌合することにより、金型に対するステータ14の位置決めが可能な構造とされている。また、金型には、ステータ14の内周面に挿入される不図示の入れ子を有している。金型とステータ14との位置決めは、リング部30bの外周面によって行われるので、入れ子の直径は、ステータ14の内周面の直径よりも若干小さく設定されている。このため、入れ子とティース16の先端面16aとの間には、微小隙間が形成される。
同図に基づいて樹脂モールド工程について詳述する。
まず、ステータ14、及びバスバーユニット70を金型内にセットする。金型は、ステータ14にリング部30を取り付けた状態で、このリング部30の外周面30bに嵌合することにより、金型に対するステータ14の位置決めが可能な構造とされている。また、金型には、ステータ14の内周面に挿入される不図示の入れ子を有している。金型とステータ14との位置決めは、リング部30bの外周面によって行われるので、入れ子の直径は、ステータ14の内周面の直径よりも若干小さく設定されている。このため、入れ子とティース16の先端面16aとの間には、微小隙間が形成される。
このように、金型内にステータ14、及びバスバーユニット70をセットし、金型内に溶融樹脂を流し込む。これにより、ステータ14の周囲に溶融樹脂が流れ込む。このとき、ステータ14に溶融樹脂の流入圧がかかるが、ステータ14にリング部30が外嵌固定されているので、分割コア20同士の連結が外れてステータ14がばらけてしまうのが防止される。また、ステータ14の内周面に入れ子が挿入されるので、ステータ14の内周面に余分な溶融樹脂が流れ込んでしまうことが防止される。
金型内を溶融樹脂で充填した後、この溶融樹脂を冷却して固化させ、樹脂モールド部80が形成される。この後、金型から樹脂モールド部80が形成されたステータ14を取り外す。この時点では、樹脂モールド部80は、バスバーユニット70、各インシュレータ23,24、巻線18を覆うように略円筒状に形成されており、周方向で隣り合う巻線18の間(ティース16の間)にも形成されている。また、樹脂モールド部80は、ステータ14のコア本体15の軸方向両側に円環部80a,80bを形成している。2つの円環部80a,80bのうち、バスバーユニット70が配置されている円環部80aには、軸方向外側端からバスバーユニット70の電源端子73が突出されている。
さらに、コア本体15の外周面15aには、凹部15bに樹脂モールド部80が形成されている。また、金型内において、入れ子とティース16の先端面16aとの間には、微小隙間が形成されているので、金型からステータ14を取り外した時点では、樹脂モールド部80によって、ティース16の先端面16aが被覆された状態になっている。
次に、樹脂モールド部80の内周面に切削加工を施し、ティース16の先端面16aの先端面を露出させる(樹脂除去工程)。
この際、リング部30の外周面30bを工具の爪等(不図示)で掴み、ステータ14を固定した状態で、樹脂除去工程を行う。ここで、リング部30の外周面30bは、真円度が1.0mm以下、及び円筒度が1.0mm以下の少なくともいずれか一方を満たすように形成されている。換言すれば、リング部30の外周面30bが波打ってしまうことが抑制されている。リング部30の外周面30bが波打っている場合、この外周面30bを工具の爪等で掴んだとしてもステータ14を確実に固定するのは困難である。このため、リング部30の外周面30bが波打ってしまうことを抑制することにより、工具の爪等でステータ14を確実に固定できる。この結果、切削加工の作業性を高めることができるとともに、樹脂除去工程を精度よく行うことができる。
この際、リング部30の外周面30bを工具の爪等(不図示)で掴み、ステータ14を固定した状態で、樹脂除去工程を行う。ここで、リング部30の外周面30bは、真円度が1.0mm以下、及び円筒度が1.0mm以下の少なくともいずれか一方を満たすように形成されている。換言すれば、リング部30の外周面30bが波打ってしまうことが抑制されている。リング部30の外周面30bが波打っている場合、この外周面30bを工具の爪等で掴んだとしてもステータ14を確実に固定するのは困難である。このため、リング部30の外周面30bが波打ってしまうことを抑制することにより、工具の爪等でステータ14を確実に固定できる。この結果、切削加工の作業性を高めることができるとともに、樹脂除去工程を精度よく行うことができる。
次に、モータケース2の開口部2bにステータ14の電源端子73側を向け、モータケース2の内周面にステータ14を圧入する。具体的には、モータケース2の第2円筒部6bの内周面に、リング部30の外周面30bを圧入する(モータケース組付け工程)。
ここで、リング部30の軸方向他端には、外周面30b側にケース導入面33bが形成されている。このため、リング部30の軸方向他端の外径は、モータケース2の第2円筒部6bの内径と比較して小さい。よって、第2円筒部6bに、リング部30の軸方向他端を容易に差し込むことができる。
ここで、リング部30の軸方向他端には、外周面30b側にケース導入面33bが形成されている。このため、リング部30の軸方向他端の外径は、モータケース2の第2円筒部6bの内径と比較して小さい。よって、第2円筒部6bに、リング部30の軸方向他端を容易に差し込むことができる。
また、さらに第2円筒部6bにリング部30を差し込むと、ケース導入面33bに案内されて第2円筒部6bの軸心とリング部30の軸心とが一致し、第2円筒部6bにリング部30を圧入しやすくなる。そして、リング部30に外フランジ部31が形成されているので、不図示の治具等を用いてモータケース2内にステータ14を押し込みやすい。
次に、モータケース2の第1段差部7aにリング部30の軸方向他端が当接するまで、モータケース2内にステータ14を押し込む。この際、モータケース2には、第2円筒部6bよりも拡径形成され、フランジ逃げ部34として機能する第3円筒部6cが形成されているので、リング部30の外フランジ部31が、モータケース2と干渉して邪魔になることがない。そして、モータケース2の第1段差部7aにリング部30の軸方向他端が当接することにより、モータケース2に対するステータ14の軸方向の位置決めが行われる。これにより、モータケース組付け工程が完了する。
このように、上述の実施形態では、分割コア20を連結してなるステータ14において、ステータ14のコア本体15の外周面15aにリング部30の内周面30aを圧入している。そして、このような状態で、樹脂モールド部80によってステータ14を覆っているので、ステータ14に樹脂モールド部80を形成する際の溶融樹脂の流入圧がかかっても、リング部30によって、ステータ14がばらけてしまうことを防止できる。また、樹脂モールド部80によってステータ14が覆われているので、ブラシレスモータ1の振動性、作動騒音性を向上できる。
また、リング部30に外フランジ部31が形成されている。この外フランジ部31が、コア本体15の外周面15aにリング部30を圧入する際の押圧部32として機能する。つまり、コア本体15にリング部30を圧入するにあたって、リング部30の外フランジ部31(押圧部32)の軸方向外側端31aに治具Gを押し当てるので、リング部30と治具Gとの接触面積を大きく確保できる。このため、治具Gの押圧力を効率よくリング部30に伝達することが可能になり、コア本体15に、リング部30を容易に圧入できる。よって、ステータ14へのリング部30の組付け作業性を向上できる。
また、モータケース2の円筒部6は、底部2aから開口部2bに向かって段差を介して2段拡径するように形成されており、第1円筒部6aと、第2円筒部6bと、第3円筒部6cと、を有している。そして、第3円筒部6cは、モータケース2内に、リング部30を介してステータ14を固定するにあたって、モータケース2と外フランジ部31との干渉を回避するためのフランジ逃げ部34として機能している。このため、モータケース2内にステータ14を収納する際、リング部30の外フランジ部31がモータケース2と干渉して邪魔になることがない。よって、モータケース2へのリング部30が組付けられたステータ14の組付け作業性を向上できる。
また、リング部30の軸方向他端には、内周面30a側にコア本体導入面33aが形成されている。このため、リング部30の軸方向他端の内径は、コア本体15の外径と比較して大きい。よって、コア本体15にリング部30の軸方向他端を容易に差し込むことができる。また、さらにコア本体15にリング部30を差し込むと、コア本体導入面33aに案内されてコア本体15の軸心とリング部30の軸心とが一致し、コア本体15にリング部30を圧入しやすくなる。このため、ステータ14へのリング部30の組付け作業性をさらに向上できる。
また、リング部30の軸方向他端には、外周面30b側にケース導入面33bが形成されている。このため、リング部30の軸方向他端の外径は、モータケース2の第2円筒部6bの内径と比較して小さい。よって、第2円筒部6bに、リング部30の軸方向他端を容易に差し込むことができる。また、さらに第2円筒部6bにリング部30を差し込むと、ケース導入面33bに案内されて第2円筒部6bの軸心とリング部30の軸心とが一致し、第2円筒部6bにリング部30を圧入しやすくなる。そして、リング部30に外フランジ部31が形成されているので、不図示の治具等を用いてモータケース2内にステータ14を押し込みやすい。このため、リング部30にモータケース2を容易に圧入することができる。
また、リング部30の外周面30bは、真円度が1.0mm以下、及び円筒度が1.0mm以下の少なくともいずれか一方を満たすように形成されている。このため、リング部30の外周面30bが波打ってしまうことを抑制でき、工具の爪等でステータ14を確実に固定できる。この結果、切削加工の作業性を高めることができるとともに、樹脂除去工程を精度よく行うことができる。
また、ブラシレスモータ1の製造方法は、ステータ14のコア本体15の外周面15aにリング部30を圧入するリング組付け工程と、ティース16の先端面16aを含むステータ14の全周を略円筒状の樹脂モールド部80により覆う樹脂モールド工程と、樹脂モールド部80の内周面に切削加工を施し、ティース16の先端面16aを露出させる樹脂除去工程と、リング部30の外周面30bにモータケース2を圧入するモータケース組付け工程と、を有している。
このため、樹脂モールド工程においてステータ14に溶融樹脂の流入圧がかかっても、リング部30によって、分割コア20を連結してなるステータ14がばらけてしまうことを防止できる。
また、樹脂モールド工程の後、樹脂除去工程を行うことにより、樹脂モールド部80からティース16の先端面16aを確実に露出させることができる。このため、モータ性能が低下してしまうことを防止できる。
さらに、樹脂除去工程の後、リング部30の外周面30bにモータケース2を嵌合させるので、モータケース2内へのコンタミの侵入等を確実に抑制できる。このため、高精度なブラシレスモータ1を提供できる。
また、樹脂モールド工程の後、樹脂除去工程を行うことにより、樹脂モールド部80からティース16の先端面16aを確実に露出させることができる。このため、モータ性能が低下してしまうことを防止できる。
さらに、樹脂除去工程の後、リング部30の外周面30bにモータケース2を嵌合させるので、モータケース2内へのコンタミの侵入等を確実に抑制できる。このため、高精度なブラシレスモータ1を提供できる。
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、コア本体15の外周面15aにリング部30の内周面30aを圧入する場合について説明した。しかしながら、圧入に限られるものではなく、コア本体15の外周面15aにリング部30の内周面30aが嵌合されていればよい。例えば、コア本体15の外周面15aにリング部30の内周面30aが挿入とされている場合、コア本体15の外周面15aとリング部30の内周面30aとの間に接着剤等を用い、コア本体15とリング部30とを固定することも可能である。
例えば、上述の実施形態では、コア本体15の外周面15aにリング部30の内周面30aを圧入する場合について説明した。しかしながら、圧入に限られるものではなく、コア本体15の外周面15aにリング部30の内周面30aが嵌合されていればよい。例えば、コア本体15の外周面15aにリング部30の内周面30aが挿入とされている場合、コア本体15の外周面15aとリング部30の内周面30aとの間に接着剤等を用い、コア本体15とリング部30とを固定することも可能である。
また、上述の実施形態では、モータケース2の内周面に、リング部30の外周面30bを圧入する場合について説明した。しかしながら、圧入に限られるものではなく、モータケース2の内周面にリング部30の外周面30bが嵌合されていればよい。例えば、モータケース2の内周面にリング部30の外周面30bが挿入とされている場合、モータケース2の内周面とリング部30の外周面30bとの間に接着剤等を用い、モータケース2内にステータ14を固定することも可能である。
また、上述の実施形態では、モータケース2の円筒部6は、底部2aから開口部2bに向かって段差を介して2段拡径するように形成されており、第1円筒部6aと、第2円筒部6bと、第3円筒部6cと、を有し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、少なくとも円筒部6にリング部30の外フランジ部31との干渉を回避するためのフランジ逃げ部34が形成されていればよい。
また、上述の実施形態では、ステータ14のコア本体15の軸方向両側に配置されている樹脂モールド部80の円環部80a,80bは、各々外径がコア本体15の外径よりも若干小さく設定され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、各円環部80a,80bの外径は、任意に設定することが可能である。各円環部80a,80bの外径に応じて、モータケース2の円筒部6の形状を変更すればよい。
また、上述の実施形態では、樹脂モールド部80によって覆われたステータ14において、コア本体15の外周面15aは、凹部15b以外の箇所が露出されている場合について説明した。さらに、樹脂モールド部80によって、バスバーユニット70も覆われ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、ステータ14自体は、少なくともティース16の先端面16aが露出されていればよい。また、樹脂モールド部80によって、バスバーユニット70を覆わなくてもよい。
1…ブラシレスモータ(モータ)、2…モータケース、14…ステータ、15…コア本体、15a…外周面、16…ティース、16a…先端面、18…巻線、30…リング部、30b…外周面、31…外フランジ部、33a…コア本体導入面、33b…ケース導入面、34…フランジ逃げ部、80…樹脂モールド部、C…回転軸線(中心軸)
Claims (6)
- 筒状のコア本体、及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複数のティースを有し、前記コア本体が周方向に分割可能なステータと、
前記コア本体の外周面に嵌合されるリング部と、
該リング部の外周面に嵌合され、前記ステータ、及び前記リング部を収納するモータケースと、
を備え、
前記ステータは、少なくとも前記ティースの径方向内側の先端面が露出するように形成された樹脂モールド部により覆われており、
前記リング部は、前記ステータの中心軸方向一端側に、径方向外側に向かって屈曲する外フランジ部が設けられている
ことを特徴とするモータ。 - 前記モータケースには、内周面が拡径されて前記リング部の前記外フランジ部を収納するフランジ逃げ部が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ。 - 前記リング部には、前記中心軸方向の前記外フランジ部とは反対側端で、且つ内周面側に、前記反対側端に向かうに従って前記コア本体の外周面から漸次離間するようにコア本体導入面が形成されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のモータ。 - 前記リング部には、前記中心軸方向の前記外フランジ部とは反対側端で、且つ外周面側に、前記反対側端に向かうに従って前記モータケースの内周面から漸次離間するようにケース導入面が形成されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のモータ。 - 前記リング部の外周面は、真円度が1.0mm以下、及び円筒度が1.0mm以下の少なくともいずれか一方を満たすように形成されている
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のモータ。 - 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のモータの製造方法であって、
前記ステータの前記コア本体の前記外周面に前記リング部を嵌合させるリング組付け工程と、
前記リング組付け工程の後、前記ティースの径方向内側の先端面を含む前記ステータの全周を筒状の樹脂モールド部により覆う樹脂モールド工程と、
前記樹脂モールド工程の後、前記樹脂モールド部の内周面に切削加工を施し、前記ティースの径方向内側の先端面を露出させる樹脂除去工程と、
前記樹脂除去工程の後、前記リング部の外周面に前記モータケースを嵌合させるモータケース組付け工程と、
を有することを特徴とするモータの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017205222A JP2019080423A (ja) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | モータ及びモータの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017205222A JP2019080423A (ja) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | モータ及びモータの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019080423A true JP2019080423A (ja) | 2019-05-23 |
Family
ID=66628211
Family Applications (1)
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JP2017205222A Pending JP2019080423A (ja) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | モータ及びモータの製造方法 |
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JP (1) | JP2019080423A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000283161A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Seiko Seiki Co Ltd | 磁気軸受装置及びこれを備えた真空ポンプ |
JP2013236513A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Aisin Seiki Co Ltd | ステータ、ステータの取付構造およびステータを備えた回転電機 |
-
2017
- 2017-10-24 JP JP2017205222A patent/JP2019080423A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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JP2013236513A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Aisin Seiki Co Ltd | ステータ、ステータの取付構造およびステータを備えた回転電機 |
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