JPH049030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 発明の技術分野 本発明は、例えば空調機のフアン駆動用、パワ
ーウインドの駆動用として使用される扁平型モー
タにおいて、その内部に組み込まれる電機子の製
造方法の改良に関する。

(ロ) 技術の背景 扁平型モータは取付隙間の節約を図ることが可
能なため広範な分野で利用されており、第５図に
その一般的構造が示されている。

即ち、板状のブラケツトＡと皿状のブラケツト
Ｂとを組み合わせたハウジングＣの中央に回転シ
ヤフトＤが組み込まれ、この回転シヤフトＤには
コンミテータＥ、電機子Ｆ等が固定されている。
そして、電機子ＦはアマチユアコイルF′に樹脂材
から成るモールド層F″を設けた構造となつてい
る。なお、アマチユアコイルF′は第６図に示すよ
うにコイル線f′を同一平面上において巻回した単
コイルｆを重畳的に環状成形して成るものであ
る。

このような扁平型モータは、主に電機子Ｆの薄
性化によつて扁平化が達成されるため、電機子の
製造方法について種々改良が試みられてきている
が、薄性化によつて精密度が低下する傾向があ
り、高い精密度を維持して薄性化することのでき
る製造方法の開発が期待されている。

(ハ) 従来技術と問題点 従来、アマチユアコイルに樹脂のモールド層を
形成する手段としては、金型の収納部にアマチユ
アコイルを設置して熱硬化樹脂材を注入すること
が行なわれていた（特開昭56−10062号公報）が、
樹脂硬化に時間がかかること、及び樹脂注入圧が
小さいためコイル線間に樹脂が十分侵入せず、コ
イル線がモールド層の表面に露出するということ
が欠点であつた。

また、熱可塑性樹脂の射出成形による製造方法
も試みられたが、射出圧があまりにも高いため、
アマチユアコイルに歪が生じたりする精密度低下
の問題があつた。

これに対して、本出願人は、一般の射出成形の
圧力（1500〜2500Kg／cm²）に比べて低圧（800〜
1000Kg／cm²）で射出成形する手段を先に提案して
いる（特願昭59−130054号）が、前記問題点を解
決するには充分とはいえないものである。また、
前記圧力を低減する手段として、金型の樹脂材射
出ゲートを拡大することも考えられるが、成形後
の切削等の仕上げ作業が面倒になり製造コストが
嵩むという問題がある。

さらに、電機子に加えて回転シヤフト、コンミ
テータ等を前記金型の収納部に載置して一体成形
する場合には、電機子の円周側から射出を行なう
サイドゲート法が用いられるが、このサイドゲー
ト法では、ゲート口とその反対側の端部との距離
が長いため、樹脂の硬化速度が異なることによる
内部歪が生じ、電機子としての必要精度を得るこ
とができない。

このため、サイドゲート法は使用できなかつ
た。

(ニ) 発明の目的 本発明は前述した従来の問題点を解決するため
に為されたものであり、その目的は、精密度を損
なわずに薄性の電機子を製造可能にすることにあ
る。

(ホ) 発明の構成 この目的を達成するため、本発明に係る扁平型
モータ用電機子の製造方法は、成形治具を用いて
多数の単コイルを同芯状にかつ重畳的に環状成形
して成るアマチユアコイルを、回転シヤフト、コ
ンミテータ及び軸受けと共に、このアマチユアコ
イルの保持と樹脂流路を形成するための破断環状
突起を備えた金型の収納部の厚さ方向中央に設置
し、高流動性を有するポリフエニレンサルフアイ
ド樹脂を低圧下で金型の収納部へ射出することに
よりアマチユアコイルに樹脂のモールド層を成形
することとした。

(ヘ) 作用 本発明に係る扁平型モータ用電機子の製造方法
は、高流動性を有するポリフエニレンサルフアイ
ド樹脂を用いて低圧下で射出することにより、ア
マチユアコイルへの射出圧力の掛りを低減して歪
の発生を防止し、金型の収納部に破断環状突起を
備えることにより、アマチユアコイルを収納部の
厚さ方向中央に保持してコイル様のモールド層表
面への露出を防止するものである。

(ト) 発明の実施例 以下、本発明に係る扁平型モータ用電機子の製
造方法を第１図〜第４図に基づいて説明する。

アマチユアコイル１は第１図に示すように単コ
イル１′を重畳的に環状成形して成るものであり、
第２図に示すような成形治具２を用いて加圧、加
熱手段により成形される。加熱は例えば電気的手
段によるが、第６図のコイル線f′を熱融着性導線
とすることにより融着成形する。

成形治具２は加圧を行なうため上型２ａと下型
２ｂとから成り、上型２ａにはアマチユアコイル
１の収納空間２a′が設けられている。この収納空
間２a′はアマチユアコイル１の構造と略同一の構
造とし、アマチユアコイル１が変形しないように
20〜50Kg／cm²の圧力で上型２ａを下型へ加圧す
る。加熱温度は200〜240℃で行ない、例えば芯材
に熱融着接着剤を塗布して成る熱融着性導線を前
記コイル線f′とした場合、熱融着接着剤が溶融硬
化して導線同士が自己融着する程度例えば通電を
行なう。

このような手段により成形されたアマチユアコ
イル１は、厚み等のバラ付きが少なく精密な仕上
がりが得られる。

そして、このアマチユアコイル１を第３図に示
すように金型３の収納部４へ設置する。

金型３は上型３ａと下型３ｂとから成り、上型
３ａと下型３ｂとの接合面には収納部４が設けら
れており、収納部４には破断環状突起４′が設け
られている。この破断環状突起４′はアマチユア
コイル１をその厚さ方向中央に保持するために収
納部４内へ突出させてあり（第４図参照）、アマ
チユアコイル１の複数の同心円上に部分的に位置
するように設けられており、好ましくは、幅2.0
mm以下、高さ0.5mm以下とし単コイル１′の重なり
の少ない部分を避けて、樹脂材の通路を可能な限
り均等にし樹脂材の完全な充填を期するのがよ
い。また、収納部４、破断環状突起４′の平面は
可能な限り平滑とし、空気抵抗を低減して樹脂材
の充填を容易にするのが好ましい。

このように金型３の収納部４に設置されたアマ
チユアコイル１に対し、高流動性を有するポリフ
エニレンサルフアイド樹脂（以下、PPSという）
を射出する。PPSは比較的低分子量であり、シリ
カ等の粉末、タルク、離型剤等を添加して高流動
性材料とし、射出成形においては、成形温度320
℃、金型温度130℃、射出圧575Kg／cm²でスパイラ
ル長160mm（1.0mm厚みのスパイラル）である。

従つて、低圧で射出が可能であり、アマチユア
コイル１に無用の射出圧力を掛けることなくアマ
チユアコイル１にモールド層を成形できることに
なる。なお、このモールド層は、第３図に示す収
納部４のアマチユアコイル１設置部分以外の間隙
に形成される。

以下、本発明に係る扁平型モータ用電機子の製
造方法の具体例を挙げる。

アマチユアコイル１は、直径0.6mmのコイル
線を11回巻回した単コイル１′から成り、第２
図に示すａ，ｃが3.40mm、ｂが1.40mmの厚み等
から成る。そして、内径ｄは41mm、外径ｅは
103mmである。

金型３の収納部４の破断環状突起４′は、幅
２mm、高さ0.4mmであり、射出ゲート５はサイ
ドゲート式であり、ゲート幅10mm、厚み1.5mm
である。

金型３の収納部４へは、第３図に示すように
アマチユアコイル１の外回転シヤフト６、コン
ミテータ７、軸受け８を載置した。

樹脂材料は東レ(株)のPPS（グレードA504×
04）に、シリカ、タルク、離型剤を50％添加混
練してペレツト状とし、スパイラルフロー160
mm（射出圧575Kg／cm²，1.0mm厚みのスパイラ
ル）を得た。

射出成形機はサーボ電磁弁制御タイプを用い
（０〜500Kg／cm²の射出圧制御可）、成形条件は
成形温度350℃、金型温度150℃、射出圧450
Kg／cm²、保圧300Kg／cm²、冷却時間30秒、成形
サイクル60秒である。

この結果、成形品平面度は0.1mm以下、抵抗
変化率は５％以下、200℃耐熱後の平面度は0.3
mm以下となつた。

なお、上記実施例では、第３図に示すよう
に、サイドゲート法に従つて説明したが、本発
明は、破断環状突起４′により金型３内におけ
るアマチユアコイル１を押さえた状態で収納部
３の厚さ方向中央に保持できるので、サイドゲ
ート法に限らず種々のゲート位置を使用するこ
とができる。

(チ) 発明の効果 以上のように本発明に係る扁平型モータ用電機
子の製造方法は、高流動性PPSを用いたため、成
形後のゲート部の仕上げが容易であり低コストを
達成できると共に、このPPSを一般の射出成形と
比べると低圧下で射出するため、熱硬化樹脂に比
べてアマチユアコイルへの充填が円滑に行なわれ
ると共に、一般の射出成形に比べて歪の発生や寸
法狂い等が防止される効果がある。しかも、射出
成形であるので、熱硬化樹脂のモールド成形に比
べると生産速度が著しく向上した。

また、熱硬化樹脂のモールド成形に比べると高
圧であることと、金型に破断環状突起を設けたこ
とにより、モールド層表面へのコイル線の露出が
防止される等表面仕上げりが良好になる効果があ
る。

さらに、該破断環状突起により金型内における
アマチユアコイルの安定性が得られるため、射出
成形の自動化、効率化が可能となる効果があると
共に、サイドゲートを含む種々のゲート位置を使
用することができる。

要するに、精密度を低下させることなく、また
は精密度を向上させて薄性の電機子を製造できる
効果があり、さらにこの製造工作の簡便化と製造
コストの低減化とが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はアマチユアコイルを示す平面図、第２
図はアマチユアコイルの成形に用いられる成形治
具を示す断面図、第３図は本発明による射出成形
の金型内にアマチユアコイルを載置した状態の断
面図、第４図は破断環状突起の詳細を示す断面
図、第５図は扁平型モータの一般的構造を示す断
面図、第６図は第５図のアマチユアコイルを構成
する単コイルの平面図である。 １……アマチユアコイル、１′……単コイル、
２……成形治具、３……金型、４……収納部、
４′……破断環状突起。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 成形治具を用いて多数の単コイルを同芯状に
   かつ重畳的に環状成形して成るアマチユアコイル
   を、回転シヤフト、コンミテータ及び軸受けと共
   に、このアマチユアコイルの保持と樹脂流路を形
   成するための破断環状突起を備えた金型の収納部
   の厚さ方向中央に設置し、高流動性を有するポリ
   フエニレンサルフアイド樹脂を低圧下で金型の収
   納部へ射出することによりアマチユアコイルに樹
   脂のモールド層を成形することを特徴とする扁平
   型モータ用電機子の製造方法。