JP3607820B2 - モールド電動機の固定子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば住宅用換気送風機等に使用される外転形のモールド電動機の固定子及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図8は従来の外転形のモールド電動機の一例を示す概略の断面図である。図において、1は樹脂製の固定子フレームであり、この固定子フレーム1は、鉄心収容部2、及びこの鉄心収容部2から軸方向両側へ延びる一対の円筒状の筒状部3a,3bを有している。4は鉄心収容部2に収容され、薄板を積層してなる固定子鉄心、5は固定子フレーム1の外周部に巻回されているコイルである。
【0003】
6は固定子フレーム1及びコイル5を覆うモールド樹脂であり、このモールド樹脂6は、筒状部3a,3b内にそれぞれ形成された凹部6a,6bと、これらの凹部6a,6bの底部間を連通している挿通孔6cとを有している。7,8は凹部6a,6bにそれぞれ挿入されている一対のベアリング、9はベアリング9の外輪の端面と凹部6aの底部との間に介在されているプレロードスプリングである。
【0004】
10は挿通孔6c内に挿通され、一対のベアリング7,8により回転自在に支持されている回転軸、11は回転軸10に固定され、回転軸10と一体に回転するアルミダイキャスト製の回転子フレーム、12は固定子鉄心4に対向するように回転子フレーム11に設けられている回転子鉄心である。
【0005】
13は固定子フレーム1、固定子鉄心4、コイル5、モールド樹脂6、ベアリング7,8及びプレロードスプリング9とを有する固定子、14は回転軸10、回転子フレーム11及び回転子鉄心12を有する回転子であり、この回転子14は、固定子13から発生された回転磁界により回転軸10を中心として回転される。
【0006】
上記のような従来のモールド電動機を製造する場合、まず固定子フレーム1に固定子鉄心4を内装し、次に巻線機(図示せず)により固定子フレーム1の外周部に電線を巻回してコイル5を形成する。この後、固定子フレーム1、固定子鉄心4及びコイル5の組立体を射出成形機(図示せず)の金型内に入れ、不飽和ポリエステルからなる液化樹脂を金型内に注入してモールド樹脂6をモールディングする。
【0007】
次に、凹部6a,6b内にプレロードスプリング9を介してベアリング7,8の外輪を嵌合させる。この後、ベアリング7,8の内輪に回転軸10を装着し、回転軸10に回転子フレーム11を固着させ、モールド電動機が完成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の固定子13の製造方法では、モールド樹脂6のモールディング時に、凹部6a,6bを形成するため、射出成形機から不飽和ポリエステルの液化樹脂が、図9及び図10の矢印Aに示すように、筒状部3a,3bの軸方向端部側の内周面と金型(図示せず)の外周面との間の狭い隙間g1から、筒状部3a,3bの鉄心収容部2側の内周面と金型の外周面との間の広い隙間g2へと流れるため、凹部6a,6bの奥部端で空気が十分に抜けきらず、小さな空隙であるボイド15が発生してしまう。このため、プレロードスプリング9の規定のバネ荷重が出せなくなってしまう。これに対して、真空引きにより内部の空気を抜いてから液化樹脂を淀みなく流す方法も考えられるが、この場合は設備が複雑になるなどの問題点があった。
【0009】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、ベアリングを挿入するためのモールド樹脂の凹部にボイドが発生するのを防止することができるモールド電動機の固定子及びその製造方法を得ることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係るモールド電動機の固定子は、鉄心収容部、及びこの鉄心収容部から軸方向両側へ延びる一対の筒状部を有し、中心に回転子の回転軸が貫通される固定子フレーム、鉄心収容部に収容されている固定子鉄心、固定子フレームの外周部に巻回されているコイル、筒状部内にそれぞれ形成された凹部と、これらの凹部の底部間を連通し回転軸が通される挿通孔とを有し、固定子フレーム及びコイルを覆うモールド樹脂、及び凹部にそれぞれ挿入され、回転軸を回転自在に支持する一対のベアリングを備えたものにおいて、挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法が、凹部の側壁面と筒状部の内周面との間のモールド樹脂の肉厚寸法以下となっているものである。
【0011】
請求項2の発明に係るモールド電動機の固定子は、筒状部の鉄心収容部側の内径寸法を軸方向端部側の内径寸法よりも小さくしたものである。
【0012】
請求項3の発明に係るモールド電動機の固定子は、筒状部内の鉄心収容部側にリング部材をそれぞれ挿入したものである。
【0013】
請求項4の発明に係るモールド電動機の固定子は、挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法を、凹部の側壁面と筒状部の内周面との間のモールド樹脂の肉厚寸法と等しくしたものである。
【0014】
請求項5の発明に係るモールド電動機の固定子は、挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法を、鉄心収容部側へ向けて徐々に小さくしたものである。
【0015】
請求項6の発明に係るモールド電動機の固定子の製造方法は、筒状部内の鉄心収容部側にリング部材をそれぞれ挿入した後、モールド樹脂のモールディングを行うことにより、挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法を、凹部の側壁面と筒状部の内周面との間のモールド樹脂の肉厚寸法以下としたものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による外転形モールド電動機の概略の断面図である。図において、21は樹脂製の固定子フレームであり、この固定子フレーム21は、鉄心収容部22、及びこの鉄心収容部22から軸方向両側へ延びる一対の円筒状の筒状部23a,23bを有している。4は鉄心収容部22に収容され、薄板を積層してなる固定子鉄心、5は固定子フレーム21の外周部に巻回されているコイルである。
【0017】
6は固定子フレーム21及びコイル5を覆うモールド樹脂であり、このモールド樹脂6は、筒状部23a,23b内にそれぞれ形成された凹部6a,6bと、これらの凹部6a,6bの底部間を連通している挿通孔6cとを有している。7,8は凹部6a,6bにそれぞれ挿入されている一対のベアリング、9はベアリング9の外輪の端面と凹部6aの底部との間に介在されているプレロードスプリングである。
【0018】
10は挿通孔6c内に挿通され、一対のベアリング7,8により回転自在に支持されている回転軸、11は回転軸10に固定され、回転軸10と一体に回転するアルミダイキャスト製の回転子フレーム、12は固定子鉄心4に対向するように回転子フレーム11に設けられている回転子鉄心である。
【0019】
13は固定子フレーム21、固定子鉄心4、コイル5、モールド樹脂6、ベアリング7,8及びプレロードスプリング9とを有する固定子、14は回転軸10、回転子フレーム211及び回転子鉄心12を有する回転子であり、この回転子14は、固定子13から発生された回転磁界により回転軸10を中心として回転される。
【0020】
また、この実施の形態1の固定子フレーム21は、筒状部23a,23bの鉄心収容部22側の内径寸法が軸方向端部側の内径寸法よりも小さくなっている。これにより、図2に示すように、挿通孔6cを形成している部分のモールド樹脂6の肉厚寸法g3が、凹部6a,6bの側壁面と筒状部の内周面との間のモールド樹脂6の肉厚寸法g1と等しくなっている。
【0021】
上記のようなモールド電動機を製造する場合、まず固定子フレーム21に固定子鉄心4を内装し、次に巻線機(図示せず)により固定子フレーム21の外周部に電線を巻回してコイル5を形成する。この後、固定子フレーム21、固定子鉄心4及びコイル5の組立体を射出成形機(図示せず)の金型内に入れ、不飽和ポリエステルからなる液化樹脂を金型内に注入してモールド樹脂6をモールディングする。
【0022】
次に、凹部6a,6b内にプレロードスプリング9を介してベアリング7,8の外輪を嵌合させる。この後、ベアリング7,8の内輪に回転軸10を装着し、回転軸10に回転子フレーム11を固着させ、モールド電動機が完成する。
【0023】
このとき、射出成形機からの不飽和ポリエステルの液化樹脂は、図3の矢印Bに示すように流れるが、筒状部23a,23bの軸方向端部側の内周面と金型(図示せず)の外周面との間の隙間g1と、筒状部23a,23bの鉄心収容部22側の内周面と金型の外周面との間の隙間g3とが等しいため、凹部6a,6bの奥部端にボイドが発生するのが防止される。このため、プレロードスプリング9の規定のバネ荷重を安定して出すことができる。
【0024】
なお、実施の形態1では、モールド樹脂6の肉厚寸法g3をg1と等しくしたが、g3をg1未満としてもよい。
【0025】
実施の形態2.
また、例えば図4に示すように、挿通孔6cを形成している部分のモールド樹脂6の肉厚寸法g4が鉄心収容部22側へ向けて徐々に小さくなるように、筒状部23a,23bの内径をテーパ状に変化させてもよく、ボイドの発生を同様に防止することができる。
【0026】
実施の形態3.
次に、図5はこの発明の実施の形態3による外転形モールド電動機の概略の断面図、図6は図5の固定子を示す正面図、図7は図6のVII−VII線断面図である。この例では、図8に示した従来例と同様の固定子フレーム1が用いられ、その筒状部3a,3b内の鉄心収容部2側に円筒状のリング部材31,32がそれぞれ挿入されている。
【0027】
このようなリング部材31,32を挿入することによっても、筒状部3a,3bの内径を変化させるのと同様の効果があり、挿通孔6cを形成している部分のモールド樹脂6の肉厚寸法を、凹部6a,6bの側壁面と筒状部3a,3bの内周面との間のモールド樹脂6の肉厚寸法以下とすることができ、ボイドの発生を防止することができる。
【0028】
なお、リング部材31,32の内径を、実施の形態2に示したようにテーパ状に変化させてもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明のモールド電動機の固定子は、挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法を、凹部の側壁面と筒状部の内周面との間のモールド樹脂の肉厚寸法以下としたので、モールディング時に凹部にボイドが発生するのを防止することができる。
【0030】
請求項2の発明のモールド電動機の固定子は、筒状部の鉄心収容部側の内径寸法を軸方向端部側の内径寸法よりも小さくしたので、簡単な構造により、部品点数を増やすことなく、凹部にボイドが発生するのを防止することができる。
【0031】
請求項3の発明のモールド電動機の固定子は、筒状部内の鉄心収容部側にリング部材をそれぞれ挿入したので、従来と同様の固定子フレームのままで、固定子フレームの形状を複雑化することなく、凹部にボイドが発生するのを防止することができる。
【0032】
請求項4の発明のモールド電動機の固定子は、挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法を、凹部の側壁面と筒状部の内周面との間のモールド樹脂の肉厚寸法と等しくしたので、モールディング時に凹部にボイドが発生するのを防止することができる。
【0033】
請求項5の発明のモールド電動機の固定子は、挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法を、鉄心収容部側へ向けて徐々に小さくしたので、モールディング時に凹部にボイドが発生するのを防止することができる。
【0034】
請求項6の発明のモールド電動機の固定子の製造方法は、筒状部内の鉄心収容部側にリング部材をそれぞれ挿入した後、モールド樹脂のモールディングを行うことにより、挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法を、凹部の側壁面と筒状部の内周面との間のモールド樹脂の肉厚寸法以下としたので、モールディング時に凹部にボイドが発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1による外転形モールド電動機の概略の断面図である。
【図2】図1の要部を拡大して示す断面図である。
【図3】図1の固定子の製造途中の状態を示す断面図である。
【図4】この発明の実施の形態2による固定子の要部断面図である。
【図5】この発明の実施の形態3による外転形モールド電動機の概略の断面図である。
【図6】図5の固定子を示す正面図である。
【図7】図6のVII−VII線断面図である。
【図8】従来の外転形のモールド電動機の一例を示す概略の断面図である。
【図9】図8の固定子の製造途中の状態を示す断面図である。
【図10】図9の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
4 固定子鉄心、5 コイル、6 モールド樹脂、6a,6b 凹部、6c 挿通孔、7,8 ベアリング、10 回転軸、13 固定子、14 回転子、21 固定子フレーム、22 鉄心収容部、23a,23b 筒状部、31,32リング部材。
Claims (6)
- 鉄心収容部、及びこの鉄心収容部から軸方向両側へ延びる一対の筒状部を有し、中心に回転子の回転軸が貫通される固定子フレーム、
上記鉄心収容部に収容されている固定子鉄心、
上記固定子フレームの外周部に巻回されているコイル、
上記筒状部内にそれぞれ形成された凹部と、これらの凹部の底部間を連通し上記回転軸が通される挿通孔とを有し、上記固定子フレーム及び上記コイルを覆うモールド樹脂、及び
上記凹部にそれぞれ挿入され、上記回転軸を回転自在に支持する一対のベアリング
を備えている外転形モールド電動機の固定子において、
上記挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法が、上記凹部の側壁面と上記筒状部の内周面との間のモールド樹脂の肉厚寸法以下となっていることを特徴とするモールド電動機の固定子。 - 筒状部の鉄心収容部側の内径寸法が軸方向端部側の内径寸法よりも小さくなっていることを特徴とする請求項1記載のモールド電動機の固定子。
- 筒状部内の上記鉄心収容部側にリング部材がそれぞれ挿入されていることを特徴とする請求項1記載のモールド電動機の固定子。
- 挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法が、凹部の側壁面と筒状部の内周面との間のモールド樹脂の肉厚寸法と等しくなっていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のモールド電動機の固定子。
- 挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法が、鉄心収容部側へ向けて徐々に小さくなっていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のモールド電動機の固定子。
- 鉄心収容部、及びこの鉄心収容部から軸方向両側へ延びる一対の筒状部を有し、中心に回転子の回転軸が貫通される固定子フレーム、
上記鉄心収容部に収容されている固定子鉄心、
上記固定子フレームの外周部に巻回されているコイル、
上記筒状部内にそれぞれ形成された凹部と、これらの凹部の底部間を連通し上記回転軸が通される挿通孔とを有し、上記固定子フレーム及び上記コイルを覆うモールド樹脂、及び
上記凹部にそれぞれ挿入され、上記回転軸を回転自在に支持する一対のベアリング
を備えている外転形モールド電動機の固定子の製造方法において、
上記筒状部内の上記鉄心収容部側にリング部材をそれぞれ挿入した後、上記モールド樹脂のモールディングを行うことにより、上記挿通孔を形成している部分のモールド樹脂の肉厚寸法を、上記凹部の側壁面と上記筒状部の内周面との間のモールド樹脂の肉厚寸法以下とすることを特徴とするモールド電動機の固定子の製造方法。
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