JP6599930B2 - モータ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ及びその製造方法に関する。

従来、巻線を有するステータと、前記ステータの内側に回転可能に配置されたロータと、を備えているモータにおいて、巻線の放熱性及び耐環境性を高めるために、巻線を樹脂でモールドすることが知られている（特許文献１〜３参照）。

特開２００４−３３６９２８号公報 特開２００４−１２０９２３号公報 特開２０１５−０９７４３０号公報

巻線をモールドする樹脂は、ステータが備えている外周部材に密着した状態で、加熱硬化させて形成される。このため、前記樹脂は、常温に戻る際に、熱膨張率の差に起因して外周部材との引っ張り合いが起き、ステータを変形させてしまう。結果、ケーシングに挿入するタイプのステータでは、ケーシングに挿入できなくなる弊害がある。また、ステータを芯出しする必要がある場合には、芯出しの基準面が変形して芯出しが困難になる。

本発明は、モールドによるステータの変形を抑制できるモータ及びその製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明に係るモータ（例えば、後述のモータ１，１１，２１，３１）は、巻線を有するステータ（例えば、後述のステータ２）を備えているモータであって、前記ステータは、筒状の外周部材（例えば、後述の外周部材４）と、前記巻線を樹脂によってモールドするモールド樹脂部（例えば、後述のモールド樹脂部５）と、前記モールド樹脂部と前記外周部材との間に設けられ、前記モールド樹脂部の収縮による前記外周部材への応力の伝達を行わず、又は前記応力の伝達量を低減させる応力非伝達部（例えば、後述の応力非伝達部６，１６，２６，３６）と、を有している。

（２） （１）のモータにおいて、前記応力非伝達部は、空間であってもよい。

（３） （１）のモータにおいて、前記応力非伝達部は、伸縮性を有するシール剤であってもよい。

（４） （１）〜（３）のいずれかのモータを製造する方法であって、前記外周部材の内側に離型剤を塗布するステップ（例えば、後述の塗布ステップＳ１１）と、前記外周部材との間に前記離型剤が介在するように、前記モールド樹脂部を成型するステップ（例えば、後述の成型ステップＳ１２）と、前記離型剤を取り外すステップ（例えば、後述の取外しステップＳ１３）と、を備えている。

（５） （１）〜（３）のいずれかのモータを製造する方法であって、前記外周部材の内側に接するように、離型性を有する離型部材、又は型を配置するステップ（例えば、後述の配置ステップＳ２１）と、前記外周部材との間に前記離型部材又は前記型が介在するように、前記モールド樹脂部を成型するステップ（例えば、後述の成型ステップＳ２２）と、前記離型部材又は前記型を取り外すステップ（例えば、後述の取外しステップＳ２３）と、を備えている。

本発明によれば、モールドによるステータの変形を抑制できるモータ及びその製造方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るモータの概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係るモータの概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るモータの概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係るモータの製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係るモータの別の製造方法を説明するフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係るモータの概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係るモータの製造方法を説明するフローチャートである。

以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、第２実施形態以降の説明において、第１実施形態又は他の実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、第２実施形態以降の説明において、第１の実施形態又は他の実施形態が奏する効果と同様な効果については、その説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ１の概略断面図である。
図１に示すように、本実施形態のモータ１は、巻線（図示省略）を有するステータ２と、ステータ２の径方向ＤＲの内側に回転可能に配置されたロータ（図示省略）と、を備えている。

ステータ２は、ステータコア３と、巻線（図示省略）と、外周部材４と、モールド樹脂部５と、応力非伝達部６と、を有している。

ステータコア３は、例えば、軸方向ＤＤに積層された複数の磁性鋼板から構成されている。このステータコア３は、円筒状のバックヨークと、前記バックヨークから径方向ＤＲの内側に突出する複数のティースと、を有している。巻線（図示省略）は、ステータコア３における複数のティースの各々に巻回されている。

外周部材４は、例えば、アルミニウムや鉄系材料から作製された筒状の部材である。この外周部材４は、ステータコア３におけるバックヨークを径方向ＤＲの外側から取り囲むように配置されている。外周部材４は、例えば、焼嵌めによって前記バックヨークに固定されている。

モールド樹脂部５は、ステータコア３及びこのステータコア３に巻回された巻線（図示省略）の軸方向ＤＤの外側で、且つ径方向ＤＲに外周部材４との間に応力非伝達部６が介在するように、外周部材４の径方向ＤＲの内側に配置されている。このモールド樹脂部５は、巻線（図示省略）が巻回され、且つ外周部材４及び応力非伝達部６が配置されたステータコア３が、型（図示省略）に組み込まれた後に、前記型に流し込まれた液体状の樹脂が硬化したものである。

応力非伝達部６は、ステータコア３及びこのステータコア３に巻回された巻線（図示省略）の軸方向ＤＤの外側で、且つ外周部材４の径方向ＤＲの内側に配置されている。この応力非伝達部６は、径方向ＤＲにモールド樹脂部５と外周部材４との間に設けられ、モールド樹脂部５の収縮による外周部材４への応力の伝達量を低減させる。具体的に、応力非伝達部６は、外周部材４の内周面に周方向ＤＣに沿って貼り付けられた帯状の部材や、外周部材４の内周面に周方向ＤＣに沿って配置された環状の部材からなる。この応力非伝達部６は、ステータコア３に巻回された巻線（図示省略）と外周部材４との絶縁を確保するために、絶縁材料から構成されていることが好ましい。

一般的に、巻線をモールドする樹脂は、ステータが備えている外周部材に密着した状態で、加熱硬化させて形成される。このため、前記樹脂は、常温に戻る際に、熱膨張率の差に起因して外周部材との引っ張り合いが起き、ステータを変形させてしまう。

一方、本実施形態のモータ１によれば、モールド樹脂部５と外周部材４との間に応力非伝達部６を設けているので、モールド樹脂部５と外周部材４とを分離させた状態でモールド樹脂部５を加熱硬化させることになる。このため、モールド樹脂部５は、常温に戻る際に、熱膨張率の差に起因して外周部材４を引っ張ることを生じ難く、モールドによるステータ２の変形を抑制できる。

［第２実施形態］
図２は、本発明の第２実施形態に係るモータ１１の概略断面図である。本実施形態に係るモータ１１は、応力非伝達部６に代えて、応力非伝達部１６を備えている点などが第１実施形態と相違する。

第１実施形態に係るモータ１では、加熱硬化されたモールド樹脂部５が常温に戻る際に応力非伝達部６を引っ張り、応力非伝達部６と外周部材４との間に隙間が生じる場合がある。応力非伝達部６と外周部材４との間に隙間が生じた場合、前記隙間から水分などが浸入するなどの弊害がある。

そこで、図２に示すように、モータ１１は、応力非伝達部１６として、応力非伝達部６と同等の部材１６ａと、前記部材１６ａと外周部材４との間に介在させた伸縮性を有するシール剤１６ｂと、を備えている。シール剤１６ｂは、部材１６ａと外周部材４との間に塗られた後、モールド樹脂部５が加熱硬化されて常温に戻る際に引っ張られるものであるが、薄く且つ伸びやすいものであるため、モールド樹脂部５の収縮による外周部材４への応力の伝達量を低減させる。

本実施形態のモータ１１によれば、部材１６ａと外周部材４との間にシール剤１６ｂを介在させているので、加熱硬化されたモールド樹脂部５が常温に戻る際に部材１６ａを引っ張った場合であっても、部材１６ａと外周部材４との間に隙間が生じ難く、水分が浸入するなどの弊害を抑制できる。

［第３実施形態］
図３は、本発明の第３実施形態に係るモータ２１の概略断面図である。本実施形態に係るモータ２１は、応力非伝達部６に代えて、応力非伝達部２６を備えている点などが第１実施形態と相違する。

図３に示すように、応力非伝達部２６は、モールド樹脂部５と外周部材４との間に設けられた環状の隙間（空間）であり、モールド樹脂部５の収縮による外周部材４への応力の伝達を行わない。

次に、図３及び図４を用いて、モータ２１の製造方法を説明する。図４は、本発明の第４実施形態に係るモータ２１の製造方法を説明するフローチャートである。

図４に示すように、モータ２１の製造方法は、塗布ステップＳ１１と、成型ステップＳ１２と、取外しステップＳ１３と、を備えている。

塗布ステップＳ１１では、ステータコア３及びこのステータコア３に巻回された巻線（図示省略）の軸方向ＤＤの外側で、且つ外周部材４の径方向ＤＲの内側に、離型剤（図示省略）を塗布する。

成型ステップＳ１２では、外周部材４との間に離型剤（図示省略）が介在するように、モールド樹脂部５を成型する。具体的に、成型ステップＳ１２では、巻線（図示省略）が巻回され、外周部材４が配置され、且つ離型剤（図示省略）が塗布されたステータコア３を型（図示省略）に組み込んでから、前記型に液体状の樹脂を流し込み、前記樹脂を硬化させてモールド樹脂部５を成型する。

取外しステップＳ１３では、型（図示省略）から取り外すと共に離型剤（図示省略）を取り外す。これにより、モータ２１が製造される。

次に、図３及び図５を用いて、モータ２１の別の製造方法を説明する。図５は、本発明の第５実施形態に係るモータ２１の別の製造方法を説明するフローチャートである。

図５に示すように、モータ２１の別の製造方法は、配置ステップＳ２１と、成型ステップＳ２２と、取外しステップＳ２３と、を備えている。

配置ステップＳ２１では、ステータコア３及びこのステータコア３に巻回された巻線（図示省略）の軸方向ＤＤの外側において、外周部材４の径方向ＤＲの内側に接するように、フッ素樹脂などの離型性を有する離型部材（図示省略）を配置する。

成型ステップＳ２２では、外周部材４との間に離型部材（図示省略）が介在するように、モールド樹脂部５を成型する。具体的に、成型ステップＳ２２では、巻線（図示省略）が巻回され、且つ外周部材４及び離型部材（図示省略）が配置されたステータコア３を型（図示省略）に組み込んでから、前記型に液体状の樹脂を流し込み、前記樹脂を硬化させてモールド樹脂部５を成型する。

取外しステップＳ２３では、型（図示省略）から取り外すと共に離型部材（図示省略）を取り外す。これにより、モータ２１が製造される。

なお、離型部材（図示省略）を用いることに代えて、モールド樹脂部５を成型する型（図示省略）を、外周部材４の径方向ＤＲの内側に接するような形状にすることで、モータ２１を製造するようにしてもよい。

［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態に係るモータ３１の概略断面図である。本実施形態に係るモータ３１は、応力非伝達部６に代えて、応力非伝達部３６を備えている点などが第３実施形態と相違する。

図６に示すように、応力非伝達部３６は、モールド樹脂部５と外周部材４との間に設けられた伸縮性を有するシール剤であり、モールド樹脂部５の収縮による外周部材４への応力の伝達量を低減させる。

次に、図６及び図７を用いて、モータ３１の製造方法を説明する。図７は、本発明の第４実施形態に係るモータ３１の製造方法を説明するフローチャートである。

図７に示すように、モータ３１の製造方法は、配置ステップＳ３１と、成型ステップＳ３２と、取外しステップＳ３３と、塗布ステップＳ３４と、を備えている。

配置ステップＳ３１では、巻線（図示省略）が巻回され、且つ外周部材４が配置されたステータコア３を、ステータコア３及びこのステータコア３に巻回された巻線（図示省略）の軸方向ＤＤの外側において、外周部材４の径方向ＤＲの内側に型（図示省略）が接するように、型（図示省略）に組み込む。

成型ステップＳ３２では、外周部材４との間に型（図示省略）が介在するように、モールド樹脂部５を成型する。具体的に、成型ステップＳ３２では、型（図示省略）に液体状の樹脂を流し込み、前記樹脂を硬化させてモールド樹脂部５を成型する。

取外しステップＳ３３では、型（図示省略）から取り外す。これにより、モールド樹脂部５と外周部材４との間に隙間が形成される。
塗布ステップＳ３４では、モールド樹脂部５と外周部材４との間の前記隙間に、シール剤からなる応力非伝達部３６を塗布する。これにより、モータ３１が製造される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
本発明のモータは、ケーシングに挿入するタイプ（ビルトインタイプ）のステータを備えるモータに好ましく適用されるが、これに制限されない。

１，１１，２１，３１ モータ
２ ステータ
３ ステータコア
４ 外周部材
５ モールド樹脂部
６，１６，２６，３６ 応力非伝達部
１６ａ 部材
１６ｂ シール剤
ＤＲ 径方向
ＤＤ 軸方向
ＤＣ 周方向
Ｓ１１，Ｓ３４ 塗布ステップ
Ｓ１２，Ｓ２２，Ｓ３２ 成型ステップ
Ｓ１３，Ｓ２３，Ｓ３３ 取外しステップ
Ｓ２１，Ｓ３１ 配置ステップ

Claims (2)

1. 巻線を有するステータを備えているモータであって、
   前記ステータは、
   筒状の外周部材と、
   前記巻線を樹脂によってモールドするモールド樹脂部と、
   帯状の部材が前記外周部材の内周面に周方向に沿うことで前記モールド樹脂部と前記外周部材との間に設けられる応力非伝達部であって、前記モールド樹脂部の収縮による前記外周部材への応力の伝達を行わず、又は前記応力の伝達量を低減させる応力非伝達部と、
   前記応力非伝達部と外周部材との間に設けられる空間と、を有することを特徴とするモータ。
2. 巻線を有するステータを備えているモータであって、
   前記ステータは、
   筒状の外周部材と、
   前記巻線を樹脂によってモールドするモールド樹脂部と、
   前記モールド樹脂部と前記外周部材との間に設けられる応力非伝達部であって、前記モールド樹脂部の収縮による前記外周部材への応力の伝達を行わず、又は前記応力の伝達量を低減させる応力非伝達部と、を有しているモータを製造する方法であって、
   前記外周部材の内側に離型剤を塗布するステップと、
   前記外周部材との間に前記離型剤が介在するように、前記モールド樹脂部を成型するステップと、
   前記離型剤を取り外すステップと、を備えていることを特徴とするモータの製造方法。

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