JP5315639B2 - 樹脂射出成形方法、及び樹脂射出成形金型 - Google Patents
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Description
このとき、一般的にステータコアの位置決めは、固定型の中央円柱とステータコアの内周面とを嵌合させて行っている。モータのステータの位置決め精度として、ステータコアの内周面の位置精度が重要だからである。
しかし、挿入・嵌合には最低限のガタを必要とするため、ステータコアが偏心する問題があった。この問題を解決するために、例えば、特許文献1の発明では、積層ステータコアの外周に位置決め用孔部を形成し、型に設けた位置決め用突部を挿入することにより、ワークの位置決めを行って、ワークの偏心を防止している。
(1)位置決め用突部は、位置決め用孔部に挿入されるときに、位置決め用孔部と擦れるため傷付きやすい。位置決め用突部の傷部に樹脂が侵入すると、最終的に樹脂はワーク側に凸部として残留する。ワーク側の凸部は、後に応力集中しやすくクラックの起点となる恐れがある。
(2)また、位置決め用突部が型と一体に形成されているため、傷付きにより型寿命が短くなる問題があった。
(3)樹脂が侵入しないように位置決め用孔部と、位置決め用突部とを密着させるためには、孔部と突部の寸法精度だけでなく、成形温度や金型の型締め圧力等も、精密に管理する必要があり、煩雑であった。
(1)コイルが巻かれたステータコアのコイルを樹脂モールドするための樹脂射出成形方法であって、前記ステータコアは、平面視で円環状をなし、その内周側にティース部が設けられ、また、その外周の3箇所から外側へ突き出た形状で延設部が設けられ、前記延設部の各々に円形の位置決め用孔が形成され、前記各位置決め用孔が等しい角度間隔で前記ステータコアの外周に配置され、前記コイルは、前記ティース部に配設され、固定型に位置決めされた前記コイルが巻かれたステータコアを、前記固定型と可動型により挟み込んで前記コイルを内包する成形キャビティを形成すること、前記成形キャビティが形成された状態で、前記各位置決め用孔が、前記成形キャビティの外側に位置すること、前記各位置決め用孔に、前記固定型に配設された位置決めピンが嵌合されることにより、前記コイルが巻かれたステータコアが前記固定型に位置決めされる。
(2)(1)に記載する樹脂射出成形方法において、前記位置決めピンが前記固定型に着
脱自在に設けられたことを特徴とする。
(4)(1)乃至(3)に記載する樹脂射出成形方法のいずれか1つにおいて、前記位置決め用孔が、ステータをモータケースに取り付けるためのボルト孔であることを特徴とする。
(5)コイルが巻かれたステータコアのコイルを樹脂モールドするための樹脂射出成形金型であって、前記ステータコアは、平面視で円環状をなし、その内周側にティース部が設けられ、また、その外周の3箇所から外側へ突き出た形状で延設部が設けられ、前記延設部の各々に円形の位置決め用孔が形成され、前記各位置決め用孔が等しい角度間隔で前記ステータコアの外周に配置され、前記コイルは、前記ティース部に配設され、前記コイルが巻かれたステータコアが位置決め固定される固定型と、前記固定型と共に前記コイルが巻かれたステータコアを挟み込んで前記コイルを内包する成形キャビティを形成する可動型とを有し、前記成形キャビティが形成された状態で、前記各位置決め用孔が、前記成形キャビティの外側に位置し、前記固定型が、前記各位置決め用孔に嵌合する位置に位置決めピンを備えている。
(6)(5)に記載する樹脂射出成形金型において、前記位置決め用孔を、前記コイルが
巻かれたステータコアの取り付けボルト孔と兼用させることを特徴とする。
(1)に記載する樹脂射出成形方法は、固定型に位置決めされたコイルが巻かれたステータコアを、該固定型と可動型により挟み込んで前記コイルを内包する成形キャビティを形成すること、前記成形キャビティが形成された状態で、前記各位置決め用孔が、成形キャビティの外側に位置すること、各位置決め用孔に、固定型に配設された位置決めピンが嵌合されることにより、コイルが巻かれたステータコアが固定型に位置決めされるので、位置決め用孔が成形キャビティの外部に位置するため、位置決め用孔により固定型側の位置決めピンに傷が付いても、位置決め用孔・位置決めピンに樹脂が侵入することがなく、ワークにその痕跡が残ることがない。ワークに痕跡が残らないので、応力集中やクラックの起点となることもない。
(3)に記載する樹脂射出成形方法は、位置決め用孔を、コイルが巻かれたステータコアの取り付けボルト孔と兼用させているので、特別に位置決め用孔を加工する必要がないため、製造コストを低減することができる。
(5)に記載する樹脂射出成形金型は、該固定型と可動型により挟み込んでコイルを内包する成形キャビティを形成すること、コイルが巻かれたステータコアの前記成形キャビティの外側に、各位置決め用孔が位置し、固定型が、各位置決め用孔に嵌合される位置決めピンを備えることにより、ワークが固定型に位置決めされるので、位置決め用孔が成形キャビティの外部に位置するため、位置決め用孔により固定型側の位置決めピンに傷が付いても、位置決め用孔・位置決めピンに樹脂が侵入することがなく、ワークにその痕跡が残ることがない。ワークに痕跡が残らないので、応力集中やクラックの起点となることもない。
(6)に記載する樹脂射出成形金型は、位置決め用孔を、コイルが巻かれたステータコアの取り付けボルト孔と兼用させているので、特別に位置決め用孔を加工する必要がないため、製造コストを低減することができる。
図4に、本実施例のステータ10の斜視図を示す。また、図2に、ステータコア13に、平行巻きコイル11、傾斜巻きコイル12を配置したステータコア組立31の平面図を示す。図3に、図2のAA断面図を示す。
ステータ10は、図1に示すように、ステータコア13に平行巻きコイル11又は傾斜巻きコイル12を配設したステータコア組立31の状態で、コイルエンドを樹脂モールドして樹脂モールド部20を設けた形状となっている。ステータコア組立31の内部は、図3に示されるように鋼板を積層して形成したステータコア13に備えるティース部13Aに、インシュレータ15に導線が巻回されたコイルが配設されている。
また、ステータ鋼板17には、12箇所に、複数のステータ鋼板17を重ね合わせたときに各々の鋼板を位置決めするためのハーフカット17Dが鋼板の厚みの1/2、鋼板平面から突き出して形成されている。ハーフカット17Dは、図中上面に突き出しているため、図中下面は厚みの1/2、凹部が形成されている。複数のステータ鋼板17を積層したときに、このハーフカット17Dの位置を合わせて上から押圧して嵌合させることにより、数十枚のステータ鋼板17を正確に位置決めして、積層することができる。
数十枚のステータ鋼板17が積層されることにより、ステータコア13が完成する。ステータコア13の位置決め孔13Bは、ステータ鋼板17の位置決め孔17Bに対応している。また、ティース部13Aはティース部17Cに対応している。
平行巻きコイル11と傾斜巻きコイル12は、U、V、Wの3相のコイルを形成するようにバスバ14により接続されている。バスバ14のU、V、W相の各端部は、コネクタ16に設けられた三本の端子18に接続されている。
図1に、固定型21と可動型22を用いてステータ10の樹脂モールド部20を形成する工程の断面図を示す。
固定型21の中心柱23の外周にはステータコア13の位置決め孔13Bの位置決めが可能なように、位置決め孔13Bに対応する位置に、位置決めピン37が3箇所備えられている。3本の位置決めピン37は、ネジにより着脱自在に下型21に取り付けられている。
固定型21は、中央に中心柱23が設けられている下型であり、中心柱23の外周面に、ステータ10のステータコア13が備えるティース部13Aの内周面が嵌合される。
固定型21には、中央に形成される中心柱23の中心に貫通するピン24とその周囲に設けられるパイプ25が設けられている。ピン24の先端には凸状リング24Aが形成されている。パイプ25は固定型21に対して上下に摺動可能である。
可動型22は図示しない駆動機構により、固定型21の上部に退避している。すなわち、金型が開いている状態である。
この状態において、ハンドリング装置や作業者によってステータコア組立31が固定型21の所定の位置に配置される。
ステータコア13に形成される位置決め孔13Bは、固定型21に備えられた位置決めピン37に嵌め込まれる。図6に、そのときの位置決めピン37と位置決め孔13Bとの関係を示す。位置決めピン37は、図6に示すように、根元がステータ鋼板17の4,5枚分の厚みだけ円柱形状部37Aが形成されており、その上は先細り形状である。根元の円筒形状部37Aの直径は、ステータコア13側の位置決め孔13BとJIS規格でH7程度の中間バメとしているので、ぴったりとした位置決めをすることができる。場合によっては、位置決め孔13Bが位置決めピン37の根元部の円柱形状部と擦れることにより、位置決め孔13Bの内周に傷が付くこともあるが、この部分には、樹脂モールドは進入することはないので、問題がない。
こうして、ステータコア組立31の固定型21に対する位置が決定される。このとき、中心柱23とティース部13Aとの隙間は、均一に保たれるように、設計されているので、全周に渡って僅かな隙間を備えているため、中心柱23の外周面が傷付くことがない。
固定型21の中心柱23の周囲には、ステータコア組立31のステータコア13外周を支えるステータコア支持部21Aが形成されており、ステータコア13の平行巻きコイル11及び傾斜巻きコイル12の配設される部分より外側と当接してステータコア組立31を支持する。
一方、可動型22にも、ステータコア組立31のステータコア13の上面と当接するステータコア当接部22Aが形成されている。ステータコア当接部22Aは、ステータコア13に備えられる平行巻きコイル11及び傾斜巻きコイル12の外側に設けられているバスバ14の更に外周の、ステータコア13の上面と当接する。
可動型22の中央には、円錐流路28が形成され、一端には注入口29と接続されている。注入口29からはモールド樹脂が注入される。円錐流路28の他端には、導入路27が接続される。導入路27は円盤状に固定型21の中心柱23上面と、可動型22の下面に挟まれて形成される。
また、位置決め孔13Bを、ステータ10の取り付けボルト孔と兼用させているので、特別に位置決め孔を加工する必要がないため、製造コストを低減することができる。
例えば、本実施例では、位置決めピン37を固定型21側にのみ配置しているが、さらに可動型22側から位置決めピンを出してステータコア組立31の位置決め孔13Bを上下両方から位置決めしても良い。
13 ステータコア
13B 位置決め孔
17 ステータ鋼板
21 固定型
22 可動型
31 ステータコア組立
37 位置決めピン
K 成形キャビティ
Claims (6)
- コイルが巻かれたステータコアのコイルを樹脂モールドするための樹脂射出成形方法であって、
前記ステータコアは、平面視で円環状をなし、その内周側にティース部が設けられ、また、その外周の3箇所から外側へ突き出た形状で延設部が設けられ、前記延設部の各々に円形の位置決め用孔が形成され、前記各位置決め用孔が等しい角度間隔で前記ステータコアの外周に配置され、
前記コイルは、前記ティース部に配設され、
固定型に位置決めされた前記コイルが巻かれたステータコアを、前記固定型と可動型により挟み込んで前記コイルを内包する成形キャビティを形成すること、
前記成形キャビティが形成された状態で、前記各位置決め用孔が、前記成形キャビティの外側に位置すること、
前記各位置決め用孔に、前記固定型に配設された位置決めピンが嵌合されることにより、前記コイルが巻かれたステータコアが前記固定型に位置決めされることを特徴とする樹脂射出成形方法。 - 請求項1に記載する樹脂射出成形方法において、
前記位置決めピンが前記固定型に着脱自在に設けられたことを特徴とする樹脂射出成形方法。 - 請求項1または請求項2に記載する樹脂射出成形方法において、
前記位置決め用孔を、前記コイルが巻かれたステータコアの取り付けボルト孔と兼用させることを特徴とする樹脂射出成形方法。 - 請求項1乃至請求項3に記載する樹脂射出成形方法のいずれか1つにおいて、
前記位置決め用孔が、ステータをモータケースに取り付けるためのボルト孔であることを特徴とする樹脂射出成形方法。 - コイルが巻かれたステータコアのコイルを樹脂モールドするための樹脂射出成形金型であって、
前記ステータコアは、平面視で円環状をなし、その内周側にティース部が設けられ、また、その外周の3箇所から外側へ突き出た形状で延設部が設けられ、前記延設部の各々に円形の位置決め用孔が形成され、前記各位置決め用孔が等しい角度間隔で前記ステータコアの外周に配置され、
前記コイルは、前記ティース部に配設され、
前記コイルが巻かれたステータコアが位置決め固定される固定型と、前記固定型と共に前記コイルが巻かれたステータコアを挟み込んで前記コイルを内包する成形キャビティを形成する可動型とを有し、
前記成形キャビティが形成された状態で、前記各位置決め用孔が、前記成形キャビティの外側に位置し、
前記固定型が、前記各位置決め用孔に嵌合する位置に位置決めピンを備えたことを特徴とする樹脂射出成形金型。 - 請求項5に記載する樹脂射出成形金型において、
前記位置決め用孔を、前記コイルが巻かれたステータコアの取り付けボルト孔と兼用させることを特徴とする樹脂射出成形金型。
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