JP3625650B2

JP3625650B2 - Motor stator

Info

Publication number: JP3625650B2
Application number: JP14793098A
Authority: JP
Inventors: 欽也林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: JPH11341714A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータコアのヨーク部及び各ティース部の外面に絶縁樹脂製の被覆部材を成形により設ける構成としたモータのステータに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来、モータにおけるステータは、所定形状に打ち抜かれた鋼板を多数枚積層してステータコアを形成し、このステータコアに、別途成形された絶縁樹脂製の絶縁端板を装着し、その絶縁端板により覆われた各ティース部に、コイルを巻装するようにしている。
【０００３】
しかしながら、絶縁端板をステータコアに組み付ける作業は面倒なものである。特に、ティース部を多数個有したステータコアの場合、上記絶縁端板の形状も複雑であるため、上記組み付け作業は面倒なものであった。
【０００４】
一方、ステータコアにおけるヨーク部及び各ティース部の外面に、絶縁樹脂製の被覆部材をモールド成形により設ける構成とすることが考えられている。このようにした場合には、ステータコアに絶縁端板を組み付ける必要がなくなる。
【０００５】
ところが、このような構成とした場合、被覆部材の成形後の樹脂の硬化時や、モータとしての運転時の温度変化などにより、被覆部材にクラックが発生したり、剥がれが発生したりしやすいという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータコアのヨーク部及び各ティース部の外面を、成形により設けた被覆部材で覆う構成としたものにおいて、その被覆部材にクラックや剥がれが発生することを極力防止することができるモータのステータを提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のモータのステータは、ヨーク部の外周部または内周部に複数個のティース部を有したステータコアと、このステータコアの前記ヨーク部及び各ティース部の外面を覆うように成形により設けられた絶縁樹脂製の被覆部材と、前記ヨーク部にあって前記ティース部とは反対側で、かつ、前記被覆部材の成形時の隣り合ったゲート間のほぼ中央部に位置するように設けられ、前記ステータヨークの軸方向に延びる複数個の溝部と、これら各溝部内に充填されるように前記被覆部材に一体に設けられた樹脂充填部とを具備する構成としたところに特徴を有している。
【０００８】
上記した構成においては、ステータコアにおけるヨーク部及び各ティース部の外面に、これを覆う被覆部材を成形により設ける構成としているので、別途成形された絶縁端板をステータコアに対して組み付けるという作業をする必要がなくなる。
【０００９】
ところで、ステータコアを覆う被覆部材にクラックや剥がれが発生する原因としては、次のようなことが考えられる。まず、被覆部材の成形時において、溶融した樹脂（湯）同士がぶつかる部分にウェルドラインが形成され、樹脂の硬化時にそのウェルドライン部分にクラックが発生しやすい。また、ステータコア（金属）と被覆部材（樹脂）の材料による熱膨張率（熱収縮率）の違いにより、周囲の温度変化に伴い被覆部材にクラックや剥がれが発生しやすい。
【００１０】
そこで、本発明においては、ステータコアのヨーク部に形成した各溝部は、隣り合ったゲート間のほぼ中央部であり、この部分は、被覆部材の成形時にウェルドラインが形成されやすいところである。その溝部に被覆部材と一体の樹脂充填部が充填されているので、被覆部材としてはその樹脂充填部においてステータコアと強固に固定された状態となっている。このため、被覆部材の成形時における樹脂硬化時にあっても、また、周囲の温度変化があっても、被覆部材にクラックや剥がれが発生することが抑えられる。
【００１１】
本発明において、ステータコアのヨーク部に形成する溝部は、内部が開口部よりも広くなっている形状としたり、抜け出し抵抗部を有する形状としたりすることが好ましい。このようにした場合には、その溝部に充填された樹脂充填部が溝部から一層抜けにくくなるので、被覆部材がステータコアから剥がれることを一層防止できるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施例について、図１ないし図５を参照して説明する。本実施例においては、本発明を、アウターロータ形のモータに使用されるステータに適用した場合について説明する。まず、図１はステータコアに被覆部材を成形した後の状態の要部の横断平面図、図２はステータコア全体の平面図、図３はその縦断側面図を示している。
【００１３】
これら図１ないし図３において、ステータコア１は、所定形状に打ち抜かれたけい素鋼板からなる鋼板２を多数枚積層すると共に、多数箇所のかしめ部３（図１参照）でかしめることにより一体化されている。ステータコア１としては、環状をなすヨーク部４と、このヨーク部４の外周部に放射状に突出するように設けられた多数個のティース部５とを有した構成となっている。上記かしめ部３は、各ティース部５の先端部と、ヨーク部４にあって複数本のティース部５ごとに対応する部位に配置されている。
【００１４】
上記ステータコア１のヨーク部４にあって、ティース部５とは反対側となる内周部で、かつ、隣り合った各ティース部５，５間のほぼ中央部に位置させて、ステータコア１の軸方向（図３における上下方向）に延びる溝部６が形成されている。この溝部６は、図４に示すように、ヨーク部４の内周部側の１箇所が開口したほぼ円形形状であり、内部が開口部６ａよりも広い形状となっていて、開口部６ａより奥側の内周部６ｂが抜け出し抵抗部を構成している。
【００１５】
そして、ステータコア１におけるヨーク部４及び各ティース部５の外面には、それらのほぼ全面を覆うように、絶縁樹脂製の被覆部材７がモールド成形により設けられている。この被覆部材７の材料としては、この場合、耐熱性に優れた材料とされるポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を主成分とし、これにガラスの粉末を混合させた構成のもので、この材料については後述する。
【００１６】
この被覆部材７には、これを成形する際に上記ステータコア１を図示しない成形型内において支持するための支持部に対応する部分により、支持用露出部８が多数箇所に形成されている。この場合、支持用露出部８は、各ティース部５の先端部に対応する部分と、ヨーク部４の内周部の複数箇所に配置されている。ヨーク部４の内周部における上記各溝部６には、被覆部材７と一体の樹脂充填部９が充填されている。
【００１７】
ここで、被覆部材７を成形する際に成形型には、樹脂を注入するためのゲート１０（図１に二点鎖線で示す）が形成されているが、この場合、そのゲート１０は、図１に二点鎖線で示すように、ヨーク部４にあって各ティース部５の延長線上に位置するように配置されており、したがって、上記各溝部６及び樹脂充填部９は、隣り合ったゲート１０，１０間のほぼ中央部に位置するように配置されている。
【００１８】
また、被覆部材７には、各ティース部５の先端部に対応する部分の軸方向の両端部（図３における上下両端部）に、各ティース部５に巻装される図示しないコイルの位置決め用の凸部１１（図２及び図３参照）が設けられてと共に、ヨーク部４の軸方向の両端部に対応する部分に、コイルの渡り線を配置するための渡り線配置部１２が設けられ、さらに、図３中、ヨーク部４の上面部に対応する部分に、コイルの端末を処理するための端末処理部１３が複数個設けられている。
【００１９】
さらに、被覆部材７には、ヨーク部４の内周部側に位置させて、複数個の取付用ボス部１４が一体に設けられている。これらのうちの複数個の取付用ボス部１４には、金属製の筒部１５がインサート成形により設けられている。取付用ボス部１４の基端部側には、肉盗み用の凹部１６が形成されている。
【００２０】
上記した構成のステータコア１に被覆部材７を成形する場合には、次のようにして行われる。すなわち、まず、成形型内にステータコア１を収容配置すると共に、取付用ボス部１４の筒部１５を配置する。このとき、ステータコア１は、成形型内において図示しない支持部により支持される。この後、成形型の各ゲート１０から溶融した樹脂が成形型内に注入され、その樹脂が硬化することにより、ステータコア１の外面にこれを覆うように被覆部材７が成形される。このとき、ヨーク部４の各溝部６に被覆部材７と一体の樹脂充填部９が充填されると共に、取付用ボス部１４等が一体に成形される。樹脂が硬化した後、成形型を外すことにより、成形が完了する。
【００２１】
このようして構成されたステータコア１において、各ティース部５の外周部に、図示しないコイルを巻装することにより、アウターロータ形のモータのステータとして構成されることになる。
【００２２】
上記した第１実施例によれば、次のような効果を得ることができる。
ステータコア１におけるヨーク部４及び各ティース部５の外面に、これを覆う被覆部材７を成形により設ける構成としたので、別途成形された絶縁端板をステータコアに対して組み付けるという作業をする必要がなくなり、作業性を向上できる。
【００２３】
そして、ステータコア１のヨーク部４に形成した各溝部６は、隣り合ったゲート１０，１０間のほぼ中央部で、被覆部材７の成形時にウェルドラインＬ（図１中、二点鎖線参照）が形成されやすいところであり、その溝部６に被覆部材７と一体の樹脂充填部９が充填されているので、被覆部材７としてはその樹脂充填部９においてステータコア１と強固に固定された状態となっている。このため、被覆部材７の成形時における樹脂硬化時にあって、被覆部材７の収縮に伴いウェルドライン部分を周方向の両側から引っ張るような収縮力が作用したとしても、そのウェルドライン部分にクラックが発生することを極力防止できる。また、例えばモータとして使用された状態で、周囲の温度変化に伴い被覆部材７が膨脹や収縮したとしても、その膨脹力や収縮力で被覆部材７にクラックや剥がれが発生することを極力抑えることができるようになる。
【００２４】
この場合、特に、溝部６は、内部が開口部６ａよりも広い形状となっていて、内周部６ｂが抜け出し抵抗部を構成しているので、樹脂充填部９が溝部６から抜け出すことが一層確実に阻止されるようになり、被覆部材７にクラックや剥がれが発生することを一層防止できるようになる。
【００２５】
また、被覆部材７を成形する際の各ゲート１０は、各ティース部５の延長線上に配置されると共に、上記各溝部６は、各ティース５間のほぼ中央部に配置しているので、それらゲート１０から各ティース部５の周りに良好に樹脂が回るようになると共に、ゲート１０と溝部６の配置のバランスが良く、よって良好な成形を行うことができる。
また、ヨーク部４において、溝部６とかしめ部３とは位置がずれているので、磁気特性が低下することを極力防止することができる。
【００２６】
一方、被覆部材７に取付用ボス部１４を一体に設けているので、取付用ボス部に別部材を用いる場合に比べて、部品点数を少なくできると共に、組み付け工数を低減でき、また、ステータを、モータを取り付けるための所定部位に容易に取り付けることができるようになる。また、取付用ボス部１４に金属製の筒部１５をインサート成形により設けるようにしているので、取付用ボス部１４の強度をアップすることができる。
【００２７】
ここで、本実施例で使用されるステータは、モータとしての出力が大きく（トルクが３００［ｋｇ・ｃｍ］程度）、大型で（直径が約２６ｃｍ）、コイル温度も高く（１２０℃程度）、印加電圧も大きい（２００Ｖ以上）ため、被覆部材７に用いる材料としては、流動性が良く、耐熱性に優れ、強度が確保でき、ヒートショックによるクラックが発生しにくいものが必要である。
【００２８】
上記被覆部材７に用いる材料について、図５を参照して説明する。この図５において、試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが本実施例において好ましいとされた材料であり、比較用試料１，２は、好ましくないと判定された材料である。これら各試料Ａ〜Ｄ及び比較用試料１，２は、上記したように、ポリフェニレンサルファイドを主成分とし、これにガラスの粉末を混合させた構成のものである。この図５には、各試料Ａ〜Ｄ及び比較用試料１，２についての、ガラスの混合率と、曲げ弾性率、溶融粘度及び流動長の物性値と、被覆部材７に用いた場合の判定結果を示している。なお、比較用試料１はポリプラ社製の品番：１１４０Ａ６、比較用試料２はポリプラ社製の品番：１１３０Ａ６を用いている。
【００２９】
上記曲げ弾性率、溶融粘度及び流動長の各測定方法については、ＡＳＴＭ（ＴｈｅＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ）の規格に基づくものである。この場合、溶融粘度の測定条件としては、溶融した材料の温度が３１０℃、押し部材の速度が１２１６［ｍｍ／ｓ］である。また、流動長の測定条件としては、溶融した材料の温度が３１５．５℃、重りの重量が２１６０ｇ、ノズルの直径が２．０９９５ｍｍ、ノズルの長さが８ｍｍ、停留時間が５分である。
【００３０】
被覆部材７として用いる場合の判定結果は、成形性や、成形後の強度、クラックや剥がれの発生度合いなどにより判定した。この判定結果からわかるように、試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄについては、被覆部材７として好ましく、比較用試料１，２については、被覆部材７としては好ましくないと判定された。
【００３１】
そこで、被覆部材７の材料としては、ガラスの混合率は２０〜３０［％］が好ましく、また、曲げ弾性率は５０００〜１００００［ＭＰａ］、溶融粘度は１５０〜２００［Ｐａ・ｓ］、流動長は１５〜５０［ｍｍ／１０ｍｉｎ］の物性値を示すものが好ましいことがわかる。
【００３２】
図６、図７及び図８は、それぞれヨーク部４に形成する溝部の変形例１，２，３を示したものである。これらのうち、図６における溝部２０は、内部側が開口部２０ａに比べて周方向に大きな楕円状をなしていて、開口部２０ａより奥側の内周部２０ｂが抜け出し抵抗部を構成している。
【００３３】
図７における溝部２１は、Ｌ字形をなしていて、開口部２１ａから先端までほぼ同じ太さであるが、屈曲部の先端部側の内周部２１ｂが抜け出し抵抗部を構成している。また、図８おける溝部２２は、ほぼＳ字形をなしていて、この場合も開口部２２ａから先端までほぼ同じ太さであるが、屈曲部の内周部２２ｂが抜け出し抵抗部を構成している。
【００３４】
図９及び図１０は本発明の第２実施例を示したものであり、この第２実施例は上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、ステータコア１において、軸方向の両端部に位置する鋼板２４（図９において上下両端部に位置する鋼板）には、溝部６を形成するための切欠部が形成されておらず、その溝部６の軸方向の端部を閉塞部２４ａにおいて閉塞した構成となっている。
【００３５】
このような構成においては、溝部６に充填された樹脂充填部９の軸方向への抜け出しが上記閉塞部２４ａによって阻止されるようになるので、被覆部材７としては、ステータコア１に対して軸方向への剥がれも防止できるようになる。
【００３６】
図１１は本発明の第３実施例を示したものであり、この第３実施例は上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、ステータコア１は、周方向に分割された複数個の分割コア２５を接続部２６において接続して構成している。各接続部２６は隣り合ったティース部５，５間に位置されていて、接続部２６の一方は、開口部よりも奥側が広い台形状の嵌合溝２７により形成され、他方は、先端部が基端部よりも幅広い台形状の嵌合凸部２８により形成されていて、この嵌合凸部２８を嵌合溝２７に軸方向から嵌合している。
【００３７】
そして、この場合、接続された分割コア２５，２５間には、ヨーク部４の内周部側及び外周部側に隙間からなる溝部２９，２９が形成されていて、これら溝部２９に被覆部材７と一体の樹脂充填部３０が充填されている。したがって、接続部２６における溝部２９は、上記溝部６を兼ねた構成となっている。またこの場合、嵌合溝２７の底部と嵌合凸部２８の先端部との間に形成された隙間にも、被覆部材７と一体の樹脂充填部３１が充填されている。
【００３８】
図１２は本発明の第４実施例を示したものであり、この第４実施例は上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、絶縁樹脂製の被覆部材３５は、ステータコア１のティース部５を覆うように設けられたコイルボビン部３６と、その他の部分を覆うように設けられた被覆部３７とに分けられている。この場合、コイルボビン部３６を一次成形し、この後、被覆部３７を二次成形により設ける。このうち、コイルボビン部３６は、耐熱性に優れた材料、例えばＰＰＳを用い、被覆部３７には、耐トラッキング性（炭化物ができにくい性質）に優れた材料、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、或いはＰＳ（ポリアミド）を用いる。
【００３９】
このような第４実施例においては、被覆部材３５をコイルボビン部３６とその他の被覆部３７とに分けることにより、用途に適した材料を使用することができるようになる。
【００４０】
図１３は本発明の第５実施例を示したものであり、この第５実施例は上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、被覆部材７に、取付用ボス部を一体に設けることに代えて、別途製作された取付部材３８を取り付けている。この場合、被覆部材７に係合部３９を一体に設けていて、取付部材３８に一体に設けた係合爪４０をその係合部３９に係合させることにより、取付部材３８を被覆部材７ひいてはステータコア１に取り付ける構成としている。取付部材３８は、ゴムからなる緩衝部材４１を介して所定部位に取り付けるようにしている。
【００４１】
このような構成とした場合には、被覆部材７の形状を簡素化でき、また、取付部材３８を緩衝部材４１を介して取り付ける構成とすることにより、ステータの振動がステータを取り付けた相手側へ伝達されることを極力防止できるようになる。なお、緩衝部材４１は、取付部材３８の成形時にインサート成形するようにしても良い。
【００４２】
図１４は本発明の第６実施例を示したものであり、この第６実施例は上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、ステータコア１の軸方向の両端部に、金属製の補強板４３を配置し、この補強板４３ごと被覆部材７により覆った構成としている。この場合、補強板４３は、軸方向の一端部のみに配置しても良い。
【００４３】
図１５は本発明の第７実施例を示したものであり、この第７実施例は上記した第１実施例とは次の点が異なっている。
すなわち、ステータコア４５は、インナーロータ形のモータのステータに使用されるもので、環状をなすヨーク部４６と、このヨーク部４６の内周部側に突出するように設けられた複数個のティース部４７とを有した構成となっている。また、このステータコア４５は、第３実施例と同様に、周方向に分割された複数個の分割コア４８を接続部２６において接続して構成されている。ステータコア４５のヨーク部４６にあって、ティース部４７とは反対側となる外周部で、かつ、隣り合った各ティース部４７，４７間のほぼ中央部に位置させて、ステータコア４５の軸方向に延びる溝部６が形成されている。
【００４４】
そして、ステータコア４５におけるヨーク部４６及び各ティース部４７の外面には、第１実施例と同様に、それらのほぼ全面を覆うように、絶縁樹脂製の被覆部材７がモールド成形により設けられている。この成形により、ステータコア４５の各溝部６、接続部２６の溝部２９及び隙間に、被覆部材７と一体の樹脂充填部９，３０，３１が充填されている。この場合も、被覆部材７を成形する際の成形型のゲート１０は、二点鎖線で示すように、ヨーク部３６にあって各ティース部４７の延長線上に位置するように配置されている。
【００４５】
このような構成とした第７実施例においても、基本的に第１実施例と同様な作用効果を得ることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のような効果を得ることができる。
請求項１及び２のモータのステータによれば、ステータコアにおけるヨーク部及び各ティース部の外面に、これを覆う被覆部材を成形により設ける構成としたので、別途成形された絶縁端板をステータコアに対して組み付けるという作業をする必要がなくなり、作業性を向上できる。そして、ヨーク部に溝部を形成すると共に、その溝部に被覆部材と一体の樹脂充填部を充填した構成としたことにより、被覆部材としてはその樹脂充填部においてステータコアと強固に固定された状態となるため、被覆部材にクラックや剥がれが発生することを極力抑えることができるようになる。
【００４７】
請求項３のモータのステータによれば、取付用ボス部に別部材を用いる場合に比べて、部品点数を少なくできると共に、組み付け工数を低減できる。
請求項４のモータのステータによれば、取付用ボス部の強度をアップすることができる。
請求項５，６のモータのステータによれば、樹脂充填部が溝部から抜け出すことが一層確実に阻止されるようになり、被覆部材にクラックや剥がれが発生することを一層防止できるようになる。
【００４８】
請求項７のモータのステータによれば、ゲートから各ティース部の周りに良好に樹脂が回るようになると共に、ゲートと溝部の配置のバランスが良く、よって良好な成形を行うことができる。
請求項８のモータのステータによれば、ヨーク部において、溝部とかしめ部との位置がずれているので、磁気特性が低下することを極力防止することができるようになる。
【００４９】
請求項９のモータのステータによれば、溝部に充填された樹脂充填部の軸方向への抜け出しが端部に存する鋼板によって阻止されるようになるので、被覆部材としては、ステータコアに対して軸方向への剥がれも防止できるようになる。
請求項１１，１２のモータのステータによれば、被覆部材の材料を、ステータの被覆材料として好ましいものにでき、良好なステータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す要部の横断平面図
【図２】ステータコアを被覆部材で覆った状態の全体の平面図
【図３】縦断側面図
【図４】溝部部分の拡大横断平面図
【図５】被覆部材の材料と物性値との関係を示す図
【図６】溝部の変形例１を示す図４相当図
【図７】溝部の変形例２を示す図４相当図
【図８】溝部の変形例３を示す図４相当図
【図９】本発明の第２実施例を示す要部の縦断側面図
【図１０】要部の拡大横断平面図
【図１１】本発明の第３実施例を示す図１相当図
【図１２】本発明の第４実施例を示す要部の横断平面図
【図１３】本発明の第５実施例を示す要部の縦断側面図
【図１４】本発明の第６実施例を示す要部の縦断側面図
【図１５】本発明の第７実施例を示す図１相当図
【符号の説明】
１はステータコア、２は鋼板、３はかしめ部、４はヨーク部、５はティース部、６は溝部、６ａは開口部、６ｂは内周部（抜け出し抵抗部）、７は被覆部材、９は樹脂充填部、１０はゲート、１４は取付用ボス部、１５は筒部、２０，２１，２２は溝部、２０ａ，２１ａ，２２ａは開口部、２０ｂ，２１ｂ，２２ｂは内周部（抜け出し抵抗部）、２４は鋼板、２４ａは閉塞部、２５は分割コア、２６は接続部、２９は溝部、３０は樹脂充填部、３１は樹脂充填部、３５は被覆部材、３６はコイルボビン部、３７は被覆部、４５はステータコア、４６はヨーク部、４７はティース部、４８は分割コアを示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stator for a motor having a structure in which a coating member made of an insulating resin is provided on the outer surface of a yoke portion and each tooth portion of a stator core.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, a stator in a motor is formed by laminating a number of steel plates punched into a predetermined shape to form a stator core, and an insulating end plate made of an insulating resin formed separately is attached to the stator core and covered with the insulating end plate. A coil is wound around each tooth portion.
[0003]
However, the work of assembling the insulating end plate to the stator core is troublesome. In particular, in the case of a stator core having a large number of teeth, the shape of the insulating end plate is complicated, and the assembly work is troublesome.
[0004]
On the other hand, it is considered that a coating member made of an insulating resin is provided on the outer surface of the yoke portion and each tooth portion of the stator core by molding. In this case, it is not necessary to assemble an insulating end plate on the stator core.
[0005]
However, in such a configuration, the covering member is likely to crack or peel off due to a temperature change during operation of the resin after molding of the covering member or operation as a motor. There was a problem.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to cover the outer surface of the yoke portion and each tooth portion of the stator core with a covering member provided by molding. Another object of the present invention is to provide a stator for a motor that can prevent peeling as much as possible.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a stator of a motor according to the present invention includes a stator core having a plurality of tooth portions on the outer peripheral portion or inner peripheral portion of the yoke portion, and outer surfaces of the yoke portion and each tooth portion of the stator core. An insulating resin covering member provided by molding so as to cover the yoke portion, on the opposite side of the yoke portion from the teeth portion, and between the adjacent gates at the time of molding of the covering member A plurality of grooves extending in the axial direction of the stator yoke, and a resin filling portion integrally provided on the covering member so as to be filled in each of the grooves. It has the characteristics in that place.
[0008]
In the above-described configuration, the outer surface of the yoke portion and each tooth portion of the stator core is provided with a covering member that covers it, so that it is necessary to assemble a separately formed insulating end plate to the stator core. Disappears.
[0009]
By the way, the following may be considered as a cause of the occurrence of cracks or peeling in the covering member covering the stator core. First, when molding the covering member, a weld line is formed at a portion where the molten resins (hot water) collide with each other, and cracks are likely to occur at the weld line portion when the resin is cured. In addition, due to the difference in thermal expansion coefficient (thermal contraction rate) between the materials of the stator core (metal) and the covering member (resin), the covering member is likely to be cracked or peeled off as the ambient temperature changes.
[0010]
Therefore, in the present invention, each groove portion formed in the yoke portion of the stator core is a substantially central portion between adjacent gates, and this portion is a place where a weld line is easily formed when the covering member is formed. Since the groove is filled with the resin filling portion integral with the covering member, the covering member is firmly fixed to the stator core at the resin filling portion. For this reason, even when the resin is cured at the time of molding the covering member, and even when there is a change in the surrounding temperature, the occurrence of cracks and peeling in the covering member can be suppressed.
[0011]
In the present invention, it is preferable that the groove formed in the yoke portion of the stator core has a shape in which the inside is wider than the opening or a shape having a pull-out resistance portion. In such a case, since the resin filling portion filled in the groove portion is more difficult to be removed from the groove portion, the covering member can be further prevented from being peeled off from the stator core.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the case where the present invention is applied to a stator used in an outer rotor type motor will be described. First, FIG. 1 is a cross-sectional plan view of the main part in a state after forming a covering member on the stator core, FIG. 2 is a plan view of the entire stator core, and FIG. 3 is a longitudinal side view thereof.
[0013]
1 to 3, the stator core 1 is integrated by laminating a large number of steel plates 2 made of silicon steel plates punched into a predetermined shape and caulking with numerous caulking portions 3 (see FIG. 1). Has been. The stator core 1 has a ring-shaped yoke portion 4 and a large number of teeth portions 5 provided so as to protrude radially on the outer peripheral portion of the yoke portion 4. The caulking portion 3 is disposed at a tip portion of each tooth portion 5 and a portion corresponding to each of the plurality of tooth portions 5 in the yoke portion 4.
[0014]
In the yoke portion 4 of the stator core 1, located on the inner peripheral portion on the opposite side to the teeth portion 5 and at the substantially central portion between the adjacent tooth portions 5, 5, the shaft of the stator core 1 Grooves 6 extending in the direction (vertical direction in FIG. 3) are formed. As shown in FIG. 4, the groove portion 6 has a substantially circular shape with one opening on the inner peripheral side of the yoke portion 4, and the inside is wider than the opening portion 6a. The inner peripheral part 6b on the back side is pulled out and constitutes a resistance part.
[0015]
A covering member 7 made of insulating resin is provided on the outer surface of the yoke portion 4 and each tooth portion 5 in the stator core 1 by molding so as to cover almost the entire surface thereof. In this case, the material of the covering member 7 is composed mainly of polyphenylene sulfide (PPS), which is a material having excellent heat resistance, and mixed with glass powder. This material will be described later. To do.
[0016]
The covering member 7 is formed with supporting exposed portions 8 at a plurality of locations by portions corresponding to supporting portions for supporting the stator core 1 in a mold (not shown) when the covering member 7 is molded. In this case, the support exposed portions 8 are disposed at a plurality of locations corresponding to the tip portions of the teeth portions 5 and the inner peripheral portion of the yoke portion 4. The groove portions 6 in the inner peripheral portion of the yoke portion 4 are filled with a resin filling portion 9 that is integral with the covering member 7.
[0017]
Here, when the covering member 7 is molded, a gate 10 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 1) for injecting resin is formed in the mold, and in this case, the gate 10 is As shown by a two-dot chain line in FIG. 1, the yoke portion 4 is arranged so as to be positioned on the extension line of each tooth portion 5. Therefore, each groove portion 6 and the resin filling portion 9 are adjacent to each other. It arrange | positions so that it may be located in the approximate center part between 10 and 10.
[0018]
Further, the covering member 7 is used for positioning a coil (not shown) wound around each tooth portion 5 at both axial end portions (upper and lower end portions in FIG. 3) corresponding to the tip portion of each tooth portion 5. 2 and 3 are provided, and at the portions corresponding to both end portions of the yoke portion 4 in the axial direction, there are provided crossover wire arrangement portions 12 for arranging coil crossover wires. Further, in FIG. 3, a plurality of terminal processing units 13 for processing the terminal of the coil are provided in a portion corresponding to the upper surface portion of the yoke portion 4.
[0019]
Further, the covering member 7 is integrally provided with a plurality of mounting boss portions 14 positioned on the inner peripheral side of the yoke portion 4. Of these, a plurality of mounting boss portions 14 are provided with metal cylinder portions 15 by insert molding. A recess 16 for stealing meat is formed on the base end side of the mounting boss 14.
[0020]
When the covering member 7 is formed on the stator core 1 having the above-described configuration, it is performed as follows. That is, first, the stator core 1 is accommodated in the mold, and the cylindrical portion 15 of the mounting boss portion 14 is disposed. At this time, the stator core 1 is supported by a support portion (not shown) in the mold. Thereafter, a molten resin is injected into the mold from each gate 10 of the mold, and the resin is cured, whereby the covering member 7 is molded to cover the outer surface of the stator core 1. At this time, each groove portion 6 of the yoke portion 4 is filled with the resin filling portion 9 integrated with the covering member 7, and the mounting boss portion 14 and the like are integrally formed. After the resin is cured, the molding is completed by removing the mold.
[0021]
In the stator core 1 configured as described above, a coil (not shown) is wound around the outer peripheral portion of each tooth portion 5 to be configured as a stator of an outer rotor type motor.
[0022]
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
Since the outer cover of the yoke part 4 and each tooth part 5 in the stator core 1 is provided with a covering member 7 for covering it, there is no need to assemble a separately formed insulating end plate to the stator core. , Workability can be improved.
[0023]
And each groove part 6 formed in the yoke part 4 of the stator core 1 is a substantially central part between the adjacent gates 10 and 10, and a weld line L (refer to a two-dot chain line in FIG. 1) is formed when the covering member 7 is formed. Since the groove 6 is filled with the resin filling portion 9 that is integral with the covering member 7, the covering member 7 is firmly fixed to the stator core 1 at the resin filling portion 9. Yes. For this reason, even when a shrinkage force is applied to the weld line portion when the cover member 7 is molded, and a shrinkage force that pulls the weld line portion from both sides in the circumferential direction is caused by the shrinkage of the cover member 7, the weld line portion is cracked. It can prevent as much as possible. For example, even when the covering member 7 expands and contracts due to a change in ambient temperature in a state where it is used as a motor, it is possible to suppress the occurrence of cracks and peeling on the covering member 7 by the expansion force and contraction force as much as possible. Will be able to.
[0024]
In this case, in particular, since the groove portion 6 has a shape wider than the opening portion 6a and the inner peripheral portion 6b is pulled out to constitute a resistance portion, the resin filling portion 9 is further pulled out of the groove portion 6. Thus, the covering member 7 can be further prevented from cracking and peeling.
[0025]
In addition, each gate 10 when forming the covering member 7 is disposed on an extension line of each tooth portion 5, and each of the groove portions 6 is disposed at a substantially central portion between the teeth 5. The resin can be satisfactorily rotated from the gate 10 around each tooth portion 5, and the arrangement of the gate 10 and the groove portion 6 is well balanced, so that good molding can be performed.
Further, since the positions of the groove portion 6 and the caulking portion 3 are shifted in the yoke portion 4, it is possible to prevent the magnetic characteristics from being lowered as much as possible.
[0026]
On the other hand, since the mounting boss 14 is integrally provided on the covering member 7, the number of parts can be reduced and the number of assembly steps can be reduced as compared with the case where another member is used for the mounting boss. The motor can be easily attached to a predetermined part. Moreover, since the metal cylinder 15 is provided on the mounting boss 14 by insert molding, the strength of the mounting boss 14 can be increased.
[0027]
Here, the stator used in this embodiment has a large output as a motor (torque is about 300 [kg · cm]), a large size (diameter is about 26 cm), a coil temperature is also high (about 120 ° C.), Since the applied voltage is also large (200 V or higher), the material used for the covering member 7 needs to have good fluidity, excellent heat resistance, ensure strength, and hardly generate cracks due to heat shock.
[0028]
The material used for the said covering member 7 is demonstrated with reference to FIG. In FIG. 5, samples A, B, C, and D are materials that are preferable in the present embodiment, and comparative samples 1 and 2 are materials that are determined to be not preferable. As described above, each of the samples A to D and the comparative samples 1 and 2 have a structure in which polyphenylene sulfide is a main component and glass powder is mixed therein. FIG. 5 shows the glass mixing ratio, the bending elastic modulus, the melt viscosity, and the physical property values of the flow length of each of the samples A to D and the comparative samples 1 and 2 and the judgment when used for the covering member 7. Results are shown. In addition, the sample 1 for comparison uses the product number 1140A6 made from a poly plastic company, and the sample number 1130A6 made from a poly plastic company uses the sample 2 for a comparison.
[0029]
About each measuring method of the above-mentioned bending elastic modulus, melt viscosity, and flow length, it is based on the standard of ASTM (The American Society for Testing and Materials). In this case, the melt viscosity is measured under the conditions that the temperature of the melted material is 310 ° C. and the speed of the pressing member is 1216 [mm / s]. The flow length was measured under the conditions of a molten material temperature of 315.5 ° C., a weight of 2160 g, a nozzle diameter of 2.0995 mm, a nozzle length of 8 mm, and a retention time of 5 minutes.
[0030]
The determination result when used as the covering member 7 was determined based on the formability, the strength after molding, the degree of occurrence of cracks and peeling, and the like. As can be seen from this determination result, the samples A, B, C, and D were preferable as the covering member 7, and the comparative samples 1 and 2 were determined not preferable as the covering member 7.
[0031]
Therefore, as the material of the covering member 7, the glass mixing ratio is preferably 20 to 30 [%], the flexural modulus is 5000 to 10000 [MPa], the melt viscosity is 150 to 200 [Pa · s], and the flow It turns out that what shows the physical-property value of 15-50 [mm / 10min] for length is preferable.
[0032]
6, 7, and 8 show modified examples 1, 2, and 3 of the groove portion formed in the yoke portion 4, respectively. Among these, the groove portion 20 in FIG. 6 has an elliptical shape whose inner side is larger in the circumferential direction than the opening portion 20a, and the inner peripheral portion 20b on the back side from the opening portion 20a is pulled out to constitute a resistance portion. .
[0033]
The groove portion 21 in FIG. 7 is L-shaped and has substantially the same thickness from the opening 21a to the tip, but the inner peripheral portion 21b on the tip portion side of the bent portion is pulled out to constitute a resistance portion. Further, the groove portion 22 in FIG. 8 is substantially S-shaped, and in this case as well, it has substantially the same thickness from the opening 22a to the tip, but the inner peripheral portion 22b of the bent portion is pulled out to constitute a resistance portion. .
[0034]
FIGS. 9 and 10 show a second embodiment of the present invention. This second embodiment differs from the first embodiment described above in the following points.
That is, in the stator core 1, notches for forming the groove 6 are not formed in the steel plates 24 (steel plates positioned at both the upper and lower ends in FIG. 9) located at both ends in the axial direction. The end portion in the axial direction is closed at the closing portion 24a.
[0035]
In such a configuration, the resin filling portion 9 filled in the groove portion 6 is prevented from being pulled out in the axial direction by the closing portion 24 a, so that the covering member 7 is axial with respect to the stator core 1. It becomes possible to prevent peeling.
[0036]
FIG. 11 shows a third embodiment of the present invention. This third embodiment is different from the first embodiment described above in the following points.
That is, the stator core 1 is configured by connecting a plurality of divided cores 25 divided in the circumferential direction at the connection portion 26. Each connection portion 26 is positioned between adjacent teeth portions 5 and 5, and one of the connection portions 26 is formed by a trapezoidal fitting groove 27 wider on the back side than the opening portion, and the other is a tip portion. Is formed by a trapezoidal fitting convex portion 28 wider than the base end portion, and the fitting convex portion 28 is fitted in the fitting groove 27 from the axial direction.
[0037]
In this case, groove portions 29 and 29 including gaps are formed on the inner peripheral portion side and the outer peripheral portion side of the yoke portion 4 between the connected divided cores 25 and 25, and the covering member 7 is formed in these groove portions 29. And the resin filling portion 30 integral with each other. Therefore, the groove portion 29 in the connection portion 26 is configured to serve as the groove portion 6. In this case, the resin filling portion 31 integrated with the covering member 7 is also filled in the gap formed between the bottom of the fitting groove 27 and the tip of the fitting convex portion 28.
[0038]
FIG. 12 shows a fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment is different from the first embodiment described above in the following points.
That is, the insulating resin covering member 35 is divided into a coil bobbin portion 36 provided so as to cover the teeth portion 5 of the stator core 1 and a covering portion 37 provided so as to cover other portions. In this case, the coil bobbin portion 36 is primarily molded, and then the covering portion 37 is provided by secondary molding. Of these, the coil bobbin portion 36 uses a material having excellent heat resistance, such as PPS, and the covering portion 37 has a material excellent in tracking resistance (a property that is difficult to form carbide), such as PBT (polybutylene terephthalate), or PS (polyamide) is used.
[0039]
In the fourth embodiment, by dividing the covering member 35 into the coil bobbin portion 36 and other covering portions 37, a material suitable for the application can be used.
[0040]
FIG. 13 shows a fifth embodiment of the present invention. This fifth embodiment differs from the first embodiment described above in the following points.
That is, instead of providing the mounting member 7 with the mounting boss portion integrally, a separately manufactured mounting member 38 is mounted. In this case, the engaging member 39 is provided integrally with the covering member 7, and the engaging claw 40 provided integrally with the attaching member 38 is engaged with the engaging portion 39, thereby attaching the attaching member 38 to the covering member 7. As a result, it is set as the structure attached to the stator core 1. FIG. The attachment member 38 is attached to a predetermined site via a buffer member 41 made of rubber.
[0041]
In such a configuration, the shape of the covering member 7 can be simplified, and the attachment member 38 is attached via the buffer member 41, so that the vibration of the stator is directed to the other side to which the stator is attached. It is possible to prevent transmission as much as possible. The buffer member 41 may be insert-molded when the mounting member 38 is molded.
[0042]
FIG. 14 shows a sixth embodiment of the present invention. This sixth embodiment differs from the first embodiment described above in the following points.
That is, the reinforcing plate 43 made of metal is disposed at both ends of the stator core 1 in the axial direction, and the reinforcing plate 43 is covered with the covering member 7. In this case, the reinforcing plate 43 may be disposed only at one end in the axial direction.
[0043]
FIG. 15 shows a seventh embodiment of the present invention. This seventh embodiment is different from the first embodiment described above in the following points.
That is, the stator core 45 is used for a stator of an inner rotor type motor, and has an annular yoke portion 46 and a plurality of teeth portions provided so as to protrude toward the inner peripheral side of the yoke portion 46. 47. Further, the stator core 45 is configured by connecting a plurality of divided cores 48 divided in the circumferential direction at the connection portion 26 as in the third embodiment. In the yoke portion 46 of the stator core 45, the outer peripheral portion on the opposite side of the teeth portion 47 and at the substantially central portion between the adjacent teeth portions 47, 47 are arranged in the axial direction of the stator core 45. An extending groove 6 is formed.
[0044]
The outer surface of the yoke portion 46 and each tooth portion 47 in the stator core 45 is provided with a covering member 7 made of insulating resin by molding so as to cover almost the entire surface as in the first embodiment. . By this molding, the resin filling portions 9, 30, and 31 that are integral with the covering member 7 are filled in the groove portions 6 of the stator core 45, the groove portions 29 of the connection portions 26, and the gaps. Also in this case, the gate 10 of the molding die for molding the covering member 7 is arranged so as to be located on the extension line of each tooth portion 47 in the yoke portion 36 as indicated by a two-dot chain line.
[0045]
Also in the seventh embodiment having such a configuration, basically the same operational effects as in the first embodiment can be obtained.
[0046]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the following effects can be obtained according to the present invention.
According to the stator of the motor of claims 1 and 2, since the covering member covering the yoke portion and each tooth portion of the stator core is formed by molding, a separately formed insulating end plate is attached to the stator core. This eliminates the need for assembly work and improves workability. Then, the groove portion is formed in the yoke portion, and the groove portion is filled with the resin filling portion integral with the covering member, so that the covering member is firmly fixed to the stator core in the resin filling portion. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks and peeling on the covering member as much as possible.
[0047]
According to the stator of the motor of the third aspect, the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced as compared with the case where another member is used for the mounting boss portion.
According to the stator of the motor of the fourth aspect, the strength of the mounting boss portion can be increased.
According to the fifth and sixth aspects of the motor stator, the resin-filled portion can be more reliably prevented from coming out of the groove portion, and the covering member can be further prevented from being cracked or peeled off.
[0048]
According to the stator of the motor of the seventh aspect, the resin can be satisfactorily turned from the gate to each of the tooth portions, and the arrangement of the gate and the groove portion is well balanced, so that good molding can be performed.
According to the stator of the motor of the eighth aspect, since the position of the groove portion and the caulking portion is shifted in the yoke portion, it is possible to prevent the magnetic characteristics from being deteriorated as much as possible.
[0049]
According to the stator of the motor of the ninth aspect, the resin filling portion filled in the groove portion is prevented from coming out in the axial direction by the steel plate existing at the end portion. It becomes possible to prevent peeling in the direction.
According to the stator of the motor of claims 11 and 12, the material of the covering member can be made preferable as the covering material of the stator, and a good stator can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional plan view of an essential part showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an overall plan view of a state where a stator core is covered with a covering member. FIG. 3 is a longitudinal side view. Fig. 5 is a diagram showing the relationship between the material of the covering member and the physical property values. Fig. 6 is a diagram equivalent to Fig. 4 showing a modification 1 of the groove. Fig. 7 is a diagram equivalent to Fig. 4 showing a modification 2 of the groove. FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 4 showing a modification 3 of the groove portion. FIG. 9 is a longitudinal side view of the main portion showing the second embodiment of the present invention. FIG. 10 is an enlarged cross-sectional plan view of the main portion. FIG. 12 is a cross-sectional plan view of the main part showing the fourth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a longitudinal side view of the main part showing the fifth embodiment of the present invention. FIG. 14 is a longitudinal side view of the main part showing a sixth embodiment of the present invention. FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 1 showing a seventh embodiment of the present invention.
1 is a stator core, 2 is a steel plate, 3 is a caulking portion, 4 is a yoke portion, 5 is a teeth portion, 6 is a groove portion, 6a is an opening portion, 6b is an inner peripheral portion (outgoing resistance portion), 7 is a covering member, and 9 is Resin filling part, 10 is a gate, 14 is a mounting boss part, 15 is a cylinder part, 20, 21 and 22 are groove parts, 20a, 21a and 22a are opening parts, 20b, 21b and 22b are inner peripheral parts (extraction resistance part) ), 24 is a steel plate, 24a is a closed portion, 25 is a split core, 26 is a connection portion, 29 is a groove portion, 30 is a resin filling portion, 31 is a resin filling portion, 35 is a covering member, 36 is a coil bobbin portion, and 37 is a covering Part, 45 is a stator core, 46 is a yoke part, 47 is a teeth part, and 48 is a split core.

Claims

A stator core having a plurality of teeth on the outer periphery or inner periphery of the yoke portion;
A covering member made of insulating resin provided by molding so as to cover the outer surface of the yoke part and each tooth part of the stator core;
A plurality of the yoke portions that are provided on the side opposite to the teeth portion and at a substantially central portion between adjacent gates when the covering member is molded, and extend in the axial direction of the stator yoke. Pieces of grooves,
A motor stator comprising: a resin filling portion provided integrally with the covering member so as to be filled in each of the groove portions.

A stator core having a plurality of teeth on the outer periphery of the yoke,
A covering member made of insulating resin provided by molding so as to cover the outer surface of the yoke part and each tooth part of the stator core;
A plurality of groove portions provided on the inner peripheral side of the yoke portion and located at substantially the central portion between adjacent gates when the covering member is molded, and extending in the axial direction of the stator yoke;
A motor stator comprising: a resin filling portion provided integrally with the covering member so as to be filled in each of the groove portions.

The stator of a motor according to claim 1 or 2, wherein a mounting boss is integrally provided on the covering member.

4. The stator of a motor according to claim 3, wherein a metal cylinder portion is insert-molded in the mounting boss portion.

The stator of the motor according to claim 1, wherein the groove has a shape whose inside is wider than the opening.

The stator of a motor according to claim 1, wherein the groove portion has a shape having a pull-out resistance portion.

3. The stator of a motor according to claim 1, wherein the gate is disposed so as to be positioned on an extension line of each tooth portion, and the groove portion is disposed at a substantially central portion between adjacent tooth portions.

The stator yoke is configured by laminating a plurality of steel plates, and caulking portions are provided at a plurality of locations.
The stator of the motor according to claim 1, wherein the positions of the caulking portion and the groove portion are shifted in the circumferential direction.

The stator yoke is configured by laminating a plurality of steel plates, and the steel plates located at both end portions in the axial direction cover the end portions in the axial direction of the groove portions. Motor stator.

The stator yoke is configured by connecting a plurality of divided cores divided in the circumferential direction,
The stator of a motor according to claim 1 or 2, wherein the connecting portion between the divided cores also serves as a groove.

The material of the covering member is composed of polyphenylene sulfide as a main component and mixed with glass. The mixing ratio of the glass is 20 to 30% by weight and the flexural modulus is 5000. The stator of a motor according to claim 1 or 2, wherein a motor having a physical property value of 10000 [MPa] and a melt viscosity of 150 to 200 [Pa · s] is used.

The material of the covering member is composed of polyphenylene sulfide as a main component and mixed with glass. The mixing ratio of the glass is 20 to 30% by weight and the flexural modulus is 5000. The stator of a motor according to claim 1 or 2, wherein a motor having a physical property value of 10000 [MPa] and a flow length of 15 to 50 [mm / 10 min] is used.