JPH10225072A - モータのコイル成形装置及び成形方法 - Google Patents

モータのコイル成形装置及び成形方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品コストの低廉化及び製造工程の簡略化を
向上し得ると共にロータのイナーシャを小さくしてモー
タの性能を向上し得るモータのコイル成形装置及び成形
方法を提供する。 【解決手段】 閉じたときのコイル端部に対応する部分
の内径がコアの外径よりも小さくなっている金型を用い
てコイル端部を半径方向内側に押さえ込んだ状態でロー
タのコイルを樹脂成形することで、ウェッジを用いるこ
となく、コイルのコアスロット内への固定が容易になる
ため、従来のウェッジによりコイルのはみ出しを防止し
ていたものに対して、部品点数の削減及びそのコアスロ
ット内への挿入作業の省略が可能になり、部品コストの
低廉化及び製造工程の簡略化を達成し得る。また、コイ
ル端部の径を小さくできると共にその部分の樹脂を減ら
せることからロータのイナーシャを小さくでき、モータ
の性能向上が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータに於けるロ
ータのコアスロットに巻回されたコイルを樹脂成形する
ためのモータのコイル成形装置及び成形方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、モータに於けるロータのコアティ
ース間にコイルを巻き掛ける場合にコイルに強いテンシ
ョンがかかり、コアティースのエッジによりコイルの皮
膜が損傷する虞がある場合には、コイル成形機（巻線
機）によりコイルにはテンションがかからないようにし
てコイルを巻回していた。そして、コアスロットにコイ
ルを巻回した後、絶縁材として樹脂材をロータに被着さ
せるなどしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そのようなモータの製
造工程に於いては、例えば巻線後のロータを前加熱し、
次に樹脂材をコーティングし、そのコーティングを修正
し、その後樹脂材を硬化させていた。上記工程に於いて
コーティングを自動塗布装置で行うことができるもの
の、その修正は手作業により行っていることから、前加
熱から硬化終了までの時間（例えば略２時間）が長くな
り、前工程でコアスロット内に受容されるように巻回さ
れたコイルがスプリングバックによりコアスロット外に
はみ出し、場合によっては際にコイルをも削ってしまう
虞があった。
【０００４】そのため、図５に示されるように、コイル
８をロータ３のコア４に巻回した後、樹脂材のコーティ
ング前に、隣り合うコアティース４ｂのあご部に係合可
能なウェッジ１１をコア４の一端面側からコアスロット
４ａ内に挿入することで、コアスロット４ａ内のコイル
８のコア半径方向についての膨らみを押さえて、コイル
８のはみ出しを防止していたものがある。
【０００５】しかしながら、コアスロット数が多いモー
タにあっては、ウェッジの部品点数及びその挿入工数が
多くなり、部品コストが高騰し、また製造工程が煩雑化
するという問題があった。
【０００６】一方、コア端部、即ちコイル端部はその全
周に亘り樹脂が被着することから、できるだけ余分な樹
脂を切削除去してロータ回転時のイナーシャを小さくす
ることが望ましいが、上記したようにコアの外周面より
外周の樹脂は切削するもののコイル端部の形状が定まら
ないことからその部分の樹脂をあまり切削することがで
きなかった。従って、この余分な樹脂がロータ回転時の
イナーシャを大きくし、モータの性能を低下させる要因
となっていた。
【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みなされたものであり、その主な目的は、部品コスト
の低廉化及び製造工程の簡略化を向上し得ると共にロー
タのイナーシャを小さくしてモータの性能を向上し得る
モータのコイル成形装置及び成形方法を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、コイルが巻回された状態のロータを金型に
セットし、樹脂材を前記金型に設けられた注入口から前
記金型内に注入して前記ロータのコアに巻回されたコイ
ルを樹脂モールド成形するためのモータのコイル成形装
置であって、前記金型を閉じたときに該金型の前記コイ
ル端部に対応する部分の内径が、前記コアの外径よりも
小さくなっており、前記コイル端部を型閉じ時に半径方
向内向きに押さえ込むようになっていることを特徴とす
るモータのコイル成形装置、及びロータのコアに巻回さ
れたコイルを樹脂モールド成形するためのモータのコイ
ル成形方法であって、前記金型を閉じたときの前記コイ
ル端部に対応する部分の内径が前記コアの外径よりも小
さくなっている金型にセットし、前記金型を閉じて前記
コイル端部を半径方向内向きに押さえ込んだ状態で樹脂
材を前記金型に設けられた注入口から型内に注入して硬
化させることにより、前記コイルを前記半径方向内向き
に押さえ込んだ状態で固定することを特徴とするモータ
のコイル成形方法を提供することにより達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に基づく好適な実
施形態について添付の図面を参照して詳しく説明する。
【００１０】図１は、本発明が適用されたモータのロー
タへの樹脂材注入用金型を示す側断面図である。この金
型は、上下に２分割された上側コマ１と下側コマ２とか
らなり、図示されないフレームに取り付けられ、両コマ
１・２間を開閉可能にされている。両コマ１・２には、
両者を合わせた状態、即ち型を閉じた状態で内部にロー
タ３のコア４の部分を受容するべく凹設された型面１ａ
・２ａが形成されていると共にロータ３の両端部を樹脂
材の漏れを防止しかつ支持するための各支持部が設けら
れている。また、一方の支持部には、その肩部により基
準面５が設けられており、その基準面５にロータ３のコ
ンミテータ３ａを当接させることにより、金型にロータ
３が軸線方向に位置決めされるようになっている。
【００１１】ここで、型面１ａ・２ａの両コイル端部に
対応する部分の内径がコア４の外径よりも小さくなって
段部１ｂ・２ｂ及び段部１ｃ・２ｃが形成されている。
これにより型を閉じたときにコイル８の両端を半径方向
内向きに押さえ込むようになっている。
【００１２】上側コマ１の段部１ｂ及び段部１ｃには、
コア４の外方に開口する注入口６ａ・６ｂが設けられて
おり、図示されない樹脂材供給装置から圧送されてくる
樹脂材が両注入口６ａ・６ｂから型内に入るようになっ
ている。下側コマ２の底部には、樹脂モールドされたロ
ータ３を金型から取外すためのノックアウトピン７が設
けられている。
【００１３】このようにして構成された金型によるロー
タ３への樹脂モールドの工程を図２を参照して以下に示
す。ステップＳＴ１に於いて、前工程でコアスロット４
ａ内にコイル８が巻回されたロータ３を、両コマ１・２
間に入れ、前記したようにコンミテータ３ａを基準面５
に当てて位置決めして金型を閉じる。このとき、段部１
ｂ・２ｂ及び段部１ｃ・２ｃによりコイル８の両端が半
径方向内向きに押さえ込まれる（図３の実線矢印）。次
のステップＳＴ２では、前記したように樹脂材を注入口
６から金型内に注入する。この樹脂材には例えばＢＭＣ
（バルク・モールド・コンパウンド）を４０℃程度に暖
めたものを使用すると良い。
【００１４】金型の両型面１ａ・２ａのコア４に対応す
る内周面の内径はコア４の外径よりもある程度拡径され
ており、両型面１ａ・２ａの内周面とコア４の外周面と
の間に所定の隙間ｓ（例えば０．２〜０．４ｍｍ）が形
成されるようになっている。従って、ステップＳＴ２に
於ける注入工程にて、コア４の一端部側のコイルエンド
部が樹脂材にて覆われた後、上記隙間ｓに充填されてコ
ア４の外周全体を覆うようになった樹脂材９は、図３の
想像線の矢印に示されるように各コアスロット４ａ内に
入り込むようになる。その樹脂材９の流れ込みによって
もコアスロット４ａ内の底部に向けてコイル８が押し込
まれる。
【００１５】上記樹脂材の注入時間は、直径７０ｍｍ程
度でコアスロット４ａ数が３０前後の小型モータの場合
には１分程度で良く、充填終了した樹脂材をステップＳ
Ｔ３で１００秒程度放置して硬化させる。樹脂材９を充
填しない場合には１時間位でスプリングバックによりコ
イル８が変形しようとするが、上記工程のように両コイ
ル端を段部１ｂ・２ｂ及び段部１ｃ・２ｃにて半径方向
内側に押さえ込んだ状態で樹脂材を充填し硬化させるこ
とにより、更に樹脂材９の流れにより、コイル８の一部
がコアスロット４ａ外へはみ出すことがなく、その状態
で樹脂材が硬化する。従って、その硬化した充填樹脂材
１０によりコイル８をコアスロット４ａ内に受容した状
態に固定される。
【００１６】そしてステップＳＴ４で、樹脂モールドさ
れたロータ３を金型から取り出し、ステップＳＴ５で、
図３の想像線に示されるようにコア４の外周面に盛り上
がった状態で硬化している樹脂材９（隙間ｓに充填され
たもの）をコア４の外周面が露出するまで切削して取り
除く。このようにして、コイル８をコアスロット４ａ内
に充填樹脂材１０により固定保持されたロータ３は次工
程に移送される。
【００１７】ここで、従来は図１の想像Ａ、Ｂに示すよ
うに、コイル８の端部に至るまでの長さＬ１だけ樹脂材
９を切削して取り除かなければならなかったが、本発明
装置では段部１ｂ・２ｂ及び段部１ｃ・２ｃでは型面と
コイル８とが密着していることから余分な樹脂が充填さ
れないため、その間の部分の長さＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）の
み樹脂材９を取り除けば良く、工程が簡略化され、しか
もコイル８端部の半径方向への膨出が抑えられ、ロータ
３のイナーシャを小さくできる。
【００１８】図４は上記構成の一部を変形した例を示
す。この例では段部１ｂ・２ｂに代えて部分的に縮径さ
れた首部１ｄ・２ｄが両コマ１・２に設けられ、コイル
８の端部全体ではなく一部分でコイル８を半径方向内側
に押さえ込んでいる。これにより、コイルの折り返し端
が必要以上に潰されて破損するなどの心配がない。それ
以外の構造は上記例と同様である。
【００１９】
【発明の効果】このように本発明によれば、閉じたとき
のコイル端部に対応する部分の内径がコアの外径よりも
小さくなっている金型を用いてコイル端部を半径方向内
側に押さえ込んだ状態でロータのコイルを樹脂成形する
ことで、ウェッジを用いることなく、コイルをコアスロ
ット内に固定することが容易に可能となるため、従来の
ウェッジによりコイルのはみ出しを防止していたものに
対して、部品点数の削減及びそのコアスロット内への挿
入作業の省略が可能になり、部品コストの低廉化及び製
造工程の簡略化を達成し得る。また、コイル端部の径を
小さくできると共にその部分の樹脂を減らすことができ
ることからロータのイナーシャを小さくでき、モータの
性能を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたモータのロータへの樹脂材
注入用金型を示す側断面図。
【図２】本発明に基づく工程を示すフロー図。
【図３】本発明が適用されたロータのコアの半径方向に
沿って破断した要部拡大断面図。
【図４】図１の変形実施形態を示すモータのロータへの
樹脂材注入用金型の要部側断面図。
【図５】従来のロータのコアの半径方向に沿って破断し
た要部拡大断面図。
【符号の説明】
１ 上側コマ ２ 下側コマ １ａ・２ａ 型面 １ｂ・２ｂ 段部 １ｃ・２ｃ 段部 １ｄ・２ｄ 首部 ３ ロータ ３ａ コンミテータ ４ コア ４ａ コアスロット ４ｂ コアティース ５ 基準面 ６ａ、６ｂ 注入口 ７ ノックアウトピン ８ コイル ９ 樹脂材 １０ 充填樹脂材 １１ ウェッジ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コイルが巻回された状態のロータを金型
    にセットし、樹脂材を前記金型に設けられた注入口から
    前記金型内に注入して前記ロータのコアに巻回されたコ
    イルを樹脂モールド成形するためのモータのコイル成形
    装置であって、 前記金型を閉じたときに該金型の前記コイル端部に対応
    する部分の内径が、前記コアの外径よりも小さくなって
    おり、前記コイル端部を型閉じ時に半径方向内向きに押
    さえ込むようになっていることを特徴とするモータのコ
    イル成形装置。
  2. 【請求項２】 ロータのコアに巻回されたコイルを樹脂
    モールド成形するためのモータのコイル成形方法であっ
    て、 前記金型を閉じたときの前記コイル端部に対応する部分
    の内径が前記コアの外径よりも小さくなっている金型に
    セットし、前記金型を閉じて前記コイル端部を半径方向
    内向きに押さえ込んだ状態で樹脂材を前記金型に設けら
    れた注入口から型内に注入して硬化させることにより、
    前記コイルを前記半径方向内向きに押さえ込んだ状態で
    固定することを特徴とするモータのコイル成形方法。
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