JPWO2014115775A1 - 電動機のボビン構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

巻き線から発生した熱をステータコアへ効率よく伝達し、伝熱性能を向上することができる電動機のボビン構造を提供する。本発明の電動機のボビン構造では、ステータコア(３２)と、ステータコア(３２)の外側を覆うボビン(３６)と、ステータコア(３２)の外側にボビン(３６)を介して巻回される巻き線(３３)と、ステータコア(３２)、ボビン(３６)、巻き線(３３)を一体的に封止すると共にボビン(３６)よりも熱伝導性の高いモールド樹脂(３４)と、を備えている。また、ボビン(３６)は、巻き線(３３)を支持する巻き線支持部(３６ａ)と、巻き線支持部(３６ａ)に形成されて巻き線(３３)に覆われる肉抜き部(３６ｂ)と、を有する。そして、モールド樹脂(３４)を、肉抜き部(３６ｂ)の少なくとも一部に充填し、ステータコア(３２)と巻き線(３３)とに接触させる構成とした。

Description

本発明は、ステータコアに装着され、外側に巻き線が巻回される電動機のボビン構造及びその製造方法に関するものである。

従来、ステータコアの外側に絶縁性を有するボビンを装着し、このボビンの外側に巻き線を巻回すると共に、ステータコアとボビンとの間に高熱伝導性の充填材を充填した電動機のボビン構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2010-119191号公報

ところで、従来の電動機のボビン構造では、ステータコア側から外方に向かって充填材、ボビン、巻き線の順に並んでいる。つまり、充填材はボビンと巻き線との間に流れ込んでおらず、巻き線の周囲には熱抵抗の高い空気層が存在している。そのため、巻き線から発生する熱は、この空気層とボビンを介して充填材に伝達され、最終的にステータコアから電動機の外へと放熱されることになる。
すなわち、この従来の電動機のボビン構造では、熱抵抗の高い空気層と、比較的熱抵抗が高いボビンとが共に熱抵抗要因になっていた。そのため、巻き線からステータコアへの熱伝導を効率よく行うことが難しく、伝熱性の向上を図ることができなかった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、巻き線から発生した熱をステータコアへ効率よく伝達し、伝熱性能を向上することができる電動機のボビン構造及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の電動機のボビン構造では、ステータコアと、ボビンと、巻き線と、モールド樹脂とを備えている。
前記ボビンは、絶縁体からなり、前記ステータコアの外側に設けられると共に巻き線が巻回される巻き線支持部と、前記巻き線支持部に形成されると共に前記巻き線に覆われる肉抜き部と、を有する。
前記モールド樹脂は、前記ボビンよりも熱伝導性の高い樹脂であり、前記ステータコアと、前記ボビンと、前記巻き線を一体的に封止する。
さらに、前記モールド樹脂を、前記肉抜き部の少なくとも一部に充填し、前記ステータコアと前記巻き線に接触させる。

本発明の電動機のボビン構造にあっては、ボビンよりも熱伝導性の高いモールド樹脂により、ステータコアとボビンと巻き線を一体的に封止すると共に、肉抜き部の少なくとも一部に充填することでステータコアと巻き線との間に、巻き線支持部とモールド樹脂を介在させた領域と、モールド樹脂のみを介在させた領域と、を設けている。
これにより、巻き線の周囲はモールド樹脂によって覆われ、巻き線周囲に空気層が存在しない。このため、巻き線から発生した熱はモールド樹脂に伝達され、効率よく熱伝導を行うことができる。
また、ステータコアと巻き線との間において、モールド樹脂のみを介在させた領域では、巻き線から発生した熱は熱伝導性の高いモールド樹脂のみを介してステータコアに伝えられる。つまり、熱抵抗の比較的高いボビンや空気層を介在させないことで、熱伝導性を向上し、効率よく熱伝導を行うことができる。
この結果、巻き線から発生した熱をステータコアへ効率よく伝達し、伝熱性能を向上することができる。

実施例１のボビン構造が適用されたモータを示す縦断面図である。 実施例１のボビン構造が適用されたモールドステータを示す外観斜視図である。 実施例１のボビン構造が適用されたモールドステータのモールド樹脂の内部を示す斜視図である。 実施例１のボビン構造が適用されたモールドステータを示す要部断面図である。 実施例１のボビンを示す斜視図である。 実施例１のコアセグメントとボビンを示す分解斜視図である。 実施例１のモールドステータの製造手順を示すフローチャートである。 モールド樹脂を射出する際の射出方向を示す説明図である。 第１比較例のボビン構造における熱伝導経路を示す説明図である。 第２比較例のボビン構造における熱伝導経路を示す説明図である。 第３比較例のボビン構造における熱伝導経路を示す説明図である。 実施例１のボビン構造における熱伝導経路を示す説明図である。 実施例２のボビン構造におけるボビンを示す斜視図である。 実施例３のボビン構造におけるボビンを示す斜視図である。 実施例４のボビン構造におけるボビンを示す斜視図である。 実施例４のボビン構造が適用されたモールドステータを示す要部断面図である。 実施例５のボビン構造におけるボビンを示す斜視図である。

以下、本発明の電動機のボビン構造及びその製造方法を実施するための形態を、図面に示す実施例１〜実施例５に基づいて説明する。

（実施例１）
まず、実施例１の電動機のボビン構造における構成を「ボビン構造の適用例の構成」、「モールドステータの構成」、「ボビンの構成」、「ボビン構造の製造手順」に分けて説明する。

[ボビン構造の適用例の構成]
図１は、実施例１の電動機のボビン構造が適用されたモータを示す縦断面図である。以下、図１に基づいて、実施例１の電動機のボビン構造の適用例について説明する。

図１に示すモータ（電動機）１は、モータケース２の内側に固定した円筒状のモールドステータ３と、このモールドステータ３の内側にラジアルギャップを持たせて同心に配置したロータ４と、を備えている。

前記モールドステータ３は、後述するように巻き線３３を備え、モータケース２の内周面に固定されている。なお、モータケース２の内部には、モールドステータ３の外周に沿って冷却水が流通するウォータジャケット部２ａが形成されている。

前記ロータ４は、ロータ回転軸４ａと、積層鋼板４ｂと、図示しない永久磁石と、を有している。
前記ロータ回転軸４ａは、モータケース２の一方の側面である第１側面２ｂの内側に設けられた第１ロータ軸受５ａに一端が回転自在に支持され、モータケース２の他方の側面である第２側面２ｃに形成された開口部５ｃから先端が突出している。なお、この開口部５ｃの内側には第２ロータ軸受５ｂが嵌着され、ロータ回転軸４ａを回転自在に支持する。
前記積層鋼板４ｂは、ロータ回転軸４ａの外周に固定されたエンドプレート４ｃの外周に固設され、この積層鋼板４ｂの外周面近傍に図示しない永久磁石が埋設されている。

［モールドステータの構成］
図２Ａは、実施例１のボビン構造が適用されたモールドステータを示す外観斜視図であり、図２Ｂは、モールド樹脂の内部を示す斜視図である。また、図３は、実施例１のボビン構造が適用されたモールドステータを示す要部断面図である。以下、図２Ａ〜図３に基づいて、実施例１のモールドステータの構成について説明する。

前記モールドステータ３は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ステータホルダ３１と、ステータコア３２と、巻き線３３と、モールド樹脂３４と、を備えている。

前記ステータホルダ３１は、高い真円度を持つ金属円筒体であり、両端が開放している。

前記ステータコア３２は、図３に示すコアセグメント３２ａをモールドステータ３の周方向に複数連結して円環状に形成し、ステータホルダ３１の内側に固定することで構成されている。
各コアセグメント３２ａは、電磁鋼板をプレス成型して形成されたＴ字状のステータ鋼板を、モールドステータ３の軸線方向に多数積層して構成されている。このコアセグメント３２ａは、ステータホルダ３１の内周面に沿う円弧状のバックヨーク部３５ａと、バックヨーク部３５ａからモールドステータ３の内側に突出したティース部３５ｂと、ティース部３５ｂの先端に形成された鍔部３５ｃと、を有している。

前記巻き線３３は、各コアセグメント３２ａのティース部３５ｂに巻回される電磁線であり、図３に示すように、ティース部３５ｂに対し複数層に渡って巻きつけられる。また、ティース部３５ｂの外側にはボビン３６（図３参照）が設けられ、巻き線３３は、このボビン３６を介してティース部３５ｂに巻回されることとなる。

前記モールド樹脂３４は、少なくともボビン３６よりも熱伝導性の高い樹脂であり、ステータコア３２と巻き線３３とボビン３６を一体的に封止する。このモールド樹脂３４は、ステータコア３２と巻き線３３の間に射出され、巻き線３３とボビン３６の巻き線支持部３６ａの間に充填されると共に、巻き線支持部３６ａに形成された肉抜き部３６ｂに充填される。この肉抜き部３６ｂに充填されたモールド樹脂３４は、肉抜き部３６ｂから溢れ出し、ステータコア３２と巻き線３３の両方に接触する。

［ボビンの構成］
図４は、実施例１のボビンを示す斜視図である。図５は、実施例１のコアセグメントとボビンを示す分解斜視図である。以下、図４及び図５に基づき、実施例１のボビンの構成を説明する。

前記ボビン３６は、樹脂等の絶縁体によって形成され、図４に示すように、巻き線支持部３６ａと、肉抜き部３６ｂと、第１フランジ部３６ｃと、第２フランジ部３６ｄと、を有している。また、このボビン３６は、二つに分割可能な構造となっており、図５に示すように、ステータコア３２のティース部３５ｂを、モールドステータ３の軸線方向に沿って挟み込むことで装着される。

前記巻き線支持部３６ａは、ティース部３５ｂの外側を覆うと共に、このティース部３５ｂに巻回される巻き線３３を支持する。ここでは、ティース部３５ｂがモールドステータ３の内側に向かって延びる四角柱形状を呈しており、巻き線支持部３６ａは、このティース部３５ｂの四箇所の角部３５ｂ´の外側に設けられる。すなわち、この実施例１における巻き線支持部３６ａは、それぞれティース部３５ｂの角部３５ｂ´を覆う４箇所に設けられている。

前記肉抜き部３６ｂは、巻き線支持部３６ａに形成された切欠部分であり、ティース部３５ｂに巻回される巻き線３３によって覆われる。ここでは、４箇所の巻き線支持部３６ａの間に設けられた空隙部分がこの肉抜き部３６ｂに相当し、ティース部３５ｂのコイルエンド対向面３５ｄ及び周方向側面３５ｅのそれぞれに対応して形成されている。なお「コイルエンド対向面」とは、ステータコア３２に巻回される巻き線３３のコイルエンドに対向する面であり、モールドステータ３の軸線方向の端面である。また、「周方向側面」とは、モールドステータ３の周方向の端面である。

前記第１,第２フランジ部３６ｃ,３６ｄは、それぞれ巻き線支持部３６ａの端部に設けられ、第１フランジ部３６ｃはステータコア３２のバックヨーク部３５ａと巻き線３３の間に介在し、第２フランジ部３６ｄはステータコア３２の鍔部３５ｃと巻き線３３の間に介在する。
この実施例１では、バックヨーク部３５ａ側の第１フランジ部３６ｃが、ティース部３５ｂの全周にわたって形成されている。一方、鍔部３５ｃ側の第２フランジ部３６ｄには、この第２フランジ部３６ｄを切り欠き、肉抜き部３６ｂに連通する連通部３６ｅが形成されている。つまり、この第２フランジ部３６ｄでは、肉抜き部３６ｂに対応した部分が切り欠かれ、巻き線支持部３６ａから連続する部分のみが形成されている。

［モールドステータの製造手順］
図６は、実施例１のモールドステータの製造手順を示すフローチャートである。以下、図６に基づき、実施例１のモールドステータの製造手順について説明する。

ステップＳ１では、予め多数の電磁鋼板を積層して形成されたコアセグメント３２ａのティース部３５ｂに、ボビン３６を装着する。

ステップＳ２では、ステップＳ１でのボビン３６の装着に続き、巻き線３３をティース部３５ｂに係合できる形に巻回した後、この巻き線３３をティース部３５ｂに取り付ける。このとき、巻き線３３は、ボビン３６の外側に取り付けられ、巻き線支持部３６ａによって支持されると共に、肉抜き部３６ｂを覆う。

ステップＳ３では、ステップＳ２での巻き線３３の取り付けに続き、巻き線３３を取り付けた複数のコアセグメント３２ａを円環状に並べ、ステータコア３２を組み立てる。

ステップＳ４では、ステップＳ３でのステータコア３２の組み立てに続き、ステータホルダ３１を加熱して膨張させ、膨張したステータホルダ３１の内側に組み立てたステータコア３２を嵌め込んでから冷却する。つまり、いわゆる焼きばめによってステータコア３２をステータホルダ３１に固定する。

ステップＳ５では、ステップＳ４でのステータコア３２の固定に続き、ステータホルダ３１及びステータコア３２に、モールド型（図示せず）を取り付ける。このモールド型は、例えばモールドステータ３の軸線方向に２分割された樹脂成型型であり、ステータホルダ３１及びステータコア３２を挟み込んで型締めすることで取り付けられる。

ステップＳ６では、ステップＳ５でのモールド型の取り付けに続き、型内にモールド樹脂３４を射出（充填）する。このとき、図７に示すように、ステータコア３２のティース部３５ｂと巻き線３３との間にモールド樹脂３４を射出する。すなわち、巻き線３３の内側に向けてモールド樹脂３４を射出する。
なお、この実施例１では、ボビン３６の第１フランジ部３６ｃ、第２フランジ部３６ｄのうち、ステータコア３２の鍔部３５ｃ側の第２フランジ部３６ｄに、この第２フランジ部３６ｄを貫通し、肉抜き部３６ｂに連通する連通部３６ｅが形成されている。そのため、ここでは、この連通部３６ｅに向けてモールド樹脂３４を射出する。これにより、連通部３６ｅに流れ込んだモールド樹脂３４は、まず、肉抜き部３６ｂに充填される。その後、この肉抜き部３６ｂから溢れ出し、巻き線支持部３６ａとティース部３５ｂの間や、巻き線支持部３６ａと巻き線３３の間に流れ込んでこれらの間に充填された後、巻き線３３の外側や巻き線３３の隙間に充填されることとなる。

ステップＳ７では、ステップＳ６でのモールド樹脂３４の射出に続き、冷却してモールド樹脂３４を硬化させた後、モールド型を取り外し、モールドステータ３の組み立てを完了する。

次に、作用を説明する。
まず、「比較例のボビン構造とその課題」を説明し、続いて、実施例１の電動機のボビン構造における作用を、「熱伝導作用」、「組立時における特徴的作用」に分けて説明する。

［比較例のボビン構造とその課題］
図８Ａは第１比較例のボビン構造における熱伝導経路を示す説明図であり、図８Ｂは第２比較例のボビン構造における熱伝導経路を示す説明図であり、図８Ｃは第３比較例のボビン構造における熱伝導経路を示す説明図である。以下、図８Ａ〜図８Ｃに基づき、比較例のボビン構造とその課題を説明する。

図８Ａに示す第１比較例のボビン構造では、ステータコア６０の外側にボビン６１を設け、その外側に巻き線６２を巻回する。そして、巻き線６２を巻回後、ワニス６３を滴下し、巻き線６２をワニス６３によってコーティングする。
すなわち、ステータコア６０と巻き線６２の間にボビン６１が介在し、さらに、巻き線６２の外側がワニス６３によって覆われる。

また、ボビン６１の周囲にはワニス６３が入り込まないため、このボビン６１の周囲空間となるステータコア６０とボビン６１の間、及び、ボビン６１と巻き線６２の間には、熱抵抗の高い空気層（空隙）６４が存在する。

そして、この第１比較例のボビン構造では、巻き線６２から発生した熱は、図８Ａにおいて矢印で示すように、巻き線６２→空気層６４→ボビン６１→空気層６４→ステータコア６０と順に伝達され、ステータコア６０より放熱される。つまり、巻き線６２とステータコア６０の間に熱抵抗の高い空気層６４やボビン６１が介在する。このため、巻き線６２の熱はステータコア６０に伝達されにくく、熱伝導効率が悪いという問題があった。

これに対し、図８Ｂに示す第２比較例のボビン構造では、ボビン６１と巻き線６２の間に、このボビン６１よりも熱伝導性の高いモールド樹脂６５を充填している。また、図８Ｃに示す第３比較例のボビン構造では、ボビン６１とステータコア６０の間に、このボビン６１よりも熱伝導性の高いモールド樹脂６５を充填している。

これらの第２比較例及び第３比較例の場合では、モールド樹脂６５によって空気層が埋められ、図８Ｂ,図８Ｃに示す矢印のように、このモールド樹脂６５を介して伝熱する。これにより、図８Ａに示す第１比較例よりも熱伝導性能の向上を図ることができる。しかしながら、ボビン６１の周囲には、依然として空気層６４が残っている上、熱伝導はモールド樹脂６５よりも熱伝導性の低いボビン６１を必ず通して行われる。そのため、この空気層６４やボビン６１が熱抵抗要因となって、熱伝導効率の向上を図ることが困難になっている。

［熱伝導作用］
図９は、実施例１のボビン構造における熱伝導経路を示す説明図である。以下、図９に基づき、実施例１のボビン構造における熱伝導作用について説明する。

実施例１のボビン構造では、ステータコア３２のティース部３５ｂに設けたボビン３６が、巻き線支持部３６ａと肉抜き部３６ｂを備えている。そして、巻き線３３は、ボビン３６を介してティース部３５ｂの外側に巻回される。このとき、巻き線３３は巻き線支持部３６ａによって支持されると共に、肉抜き部３６ｂを覆う。さらに、ステータコア３２と巻き線３３の間に、ボビン３６よりも熱伝導性の高いモールド樹脂３４が充填されている。

ここで、巻き線３３とボビン３６の間に射出（充填）されたモールド樹脂３４のうち、ボビン３６の肉抜き部３６ｂ内に充填されたモールド樹脂３４は、ステータコア３２と巻き線３３の両方に密着する。また、巻き線支持部３６ａの外側に沿って流れたモールド樹脂３４は、ボビン３６とステータコア３２の間に入り込めず、このボビン３６とステータコア３２の間には空気層６４が生じる。つまり、ステータコア３２と巻き線３３との間には、巻き線支持部３６ａとモールド樹脂３４を介在させた領域Ｘと、肉抜き部３６ｂに充填されて巻き線３３とステータコア３２の両方に接触するモールド樹脂３４のみを介在させた領域Ｙと、が設けられる。

そして、このような実施例１のボビン構造では、巻き線３３から発生した熱を放熱する際の熱伝導経路として、領域Ｘを通過する図９に矢印αで示す第１の熱伝導経路と、領域Ｙを通過する図９に矢印βで示す第２の熱伝達経路の、二つの熱伝導経路がある。

矢印αで示す第１の熱伝導経路では、巻き線３３から発生した熱は、まず、この巻き線３３の周囲に充填されたモールド樹脂３４に伝達される。そして、ボビン３６の巻き線支持部３６ａに伝達され、空気層６４を介してステータコア３２へと伝わっていく。つまり、この第１の熱伝導経路（矢印α）では、上記第２の比較例と同じ現象によって熱伝導が行われる。

一方、矢印βで示す第２の熱伝導経路では、巻き線３３から発生した熱は、まず、この巻き線３３の周囲に充填されたモールド樹脂３４に伝達される。ここで、第２の熱伝導経路（矢印β）は、肉抜き部３６ｂに充填されて巻き線３３とステータコア３２の両方に接触するモールド樹脂３４を介在させた領域Ｙを通過する。そのため、この第２の熱伝導経路（矢印β）では、モールド樹脂３４に伝わった熱は、このモールド樹脂３４からステータコア３２へと直接伝達され、ステータコア３２から放熱される。つまり、この第２の熱伝導経路（矢印β）では、熱抵抗要因になってしまう空気層６４やボビン３６を介することなく、高熱伝導樹脂であるモールド樹脂３４のみを介して放熱することができる。このため、第２の熱伝導経路（矢印β）では、熱伝導性が向上し、効率よく熱伝導を行うことができる。

なお、第１の熱伝達経路（矢印α）では、巻き線支持部３６ａが熱抵抗要因になってしまうが、この巻き線支持部３６ａによって巻き線３３とステータコア３２との間の絶縁性を確実に確保することができる。すなわち、モールド樹脂３４を射出する際に、樹脂流入の衝撃によって巻き線３３の位置ずれが生じやすいが、この巻き線支持部３６ａによって巻き線３３の位置ずれを防止して、絶縁性を確保することができる。
また、肉抜き部３６ｂにおける絶縁性は、この肉抜き部３６ｂに流れ込んだモールド樹脂３４によって確保することができる。

そして、実施例１のボビン構造では、ステータコア３２のティース部３５ｂが四角柱形状を呈し、巻き線支持部３６ａは、このティース部３５ｂの四箇所の角部３５ｂ´の外側に設けられている。そのため、肉抜き部３６ｂが、ティース部３５ｂのコイルエンド対向面３５ｄ及び周方向側面３５ｅのそれぞれに対応して形成されることとなる。

これにより、肉抜き部３６ｂがティース部３５ｂに対向する面積を、巻き線支持部３６ａがティース部３５ｂに対向する面積よりも比較的大きく確保することができ、熱伝導性の高い第２の熱伝達経路（矢印β）による熱伝導を主体にした放熱を行うことができる。
そのため、さらに効率よく熱伝導を行うことができ、放熱性能を高めることができる。

さらに、実施例１のボビン構造では、鍔部３５ｃ側の他方のフランジ部３６ｄに、このフランジ部３６ｄを貫通し、肉抜き部３６ｂに連通する連通部３６ｅが形成されている。
そのため、モールド樹脂３４を射出する際に、この連通部３６ｅを介して肉抜き部３６ｂへとモールド樹脂３４が流れ込む。これにより、肉抜き部３６ｂへ安定的にモールド樹脂３４を充填することができ、空気を巻き込むことなくモールド樹脂３４の射出を行うことができる。

［組立時における特徴的作用］
実施例１の電動機のボビン構造において、ステータコア３２の外側にボビン３６を介して巻き線３３を巻回した後、ステップＳ６でのモールド樹脂３４の射出の際、図７に示すように、巻き線３３の内側に向けてモールド樹脂３４を射出する。つまり、ステータコア３２のティース部３５ｂと巻き線３３との間にモールド樹脂３４を射出する。

これにより、肉抜き部３６ｂのようにティース部３５ｂと巻き線３３の間が連通している部分であっても、モールド樹脂３４を確実に流し込むことができる。そのため、モールド樹脂３４によって巻き線３３がティース部３５ｂに接触することを防止でき、ティース部３５ｂと巻き線３３との間の絶縁性を確保することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の電動機のボビン構造及びその製造方法にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。

(1) 巻き線３３が巻回されるステータコア３２と、
前記ステータコア３２の外側を覆うと共に前記巻き線３３を支持する巻き線支持部３６ａと、前記巻き線支持部３６ａに形成されると共に前記巻き線３３に覆われる肉抜き部３６ｂと、を有する絶縁体からなるボビン３６と、
前記ステータコア３２と、前記ボビン３６と、前記巻き線３３を一体的に封止すると共に、前記ボビン３６よりも熱伝導性の高いモールド樹脂３４と、を備え、
前記モールド樹脂３４を、前記肉抜き部３６ｂの少なくとも一部に充填し、前記ステータコア３２と前記巻き線３３とに接触させる構成とした。
このため、巻き線３３から発生した熱をステータコア３２へ効率よく伝達し、伝熱性能を向上することができる。

(2) 前記ステータコア３２は、角柱状のティース部３５ｂを有し、
前記巻き線支持部３６ａを、前記ティース部３５ｂの角部３５ｂ´の外側に設ける構成とした。
このため、肉抜き部３６ｂがティース部３５ｂに対向する面積を、巻き線支持部３６ａがティース部３５ｂに対向する面積よりも比較的大きく確保し、熱伝導性の高い第２の熱伝導経路（矢印β）を主体とした放熱を行うことができて、放熱性能の更なる向上を図ることができる。

(3) 前記ボビン３６は、前記巻き線支持部３６ａの少なくとも一方の端部に形成されるフランジ部３６ｄと、
前記フランジ部３６ｄを貫通し、前記肉抜き部３６ｂに連通する連通部３６ｅを有する構成とした。
このため、連通部３６ｅを介して肉抜き部３６ｂへとモールド樹脂３４が速やかに流れ込み、肉抜き部３６ｂに安定的にモールド樹脂３４を充填することができる。

(4) 巻き線３３が巻回されるステータコア３２と、
前記ステータコア３２の外側を覆うと共に前記巻き線３３を支持する巻き線支持部３６ａと、前記巻き線支持部３６ａに形成されると共に前記巻き線３３に覆われる肉抜き部３６ｂと、を有する絶縁体からなるボビン３６と、
前記ステータコア３２と、前記ボビン３６と、前記巻き線３３を一体的に封止すると共に、前記ボビン３６よりも熱伝導性の高いモールド樹脂３４と、を備えた電動機（モータ）１のボビン構造の製造方法において、
前記ステータコア３２の外側に前記ボビン３６を介して前記巻き線３３を巻回した後、前記巻き線３３の内側に向けて前記モールド樹脂３４を射出し、前記肉抜き部３６ｂの少なくとも一部に前記モールド樹脂３４を充填すると共に、前記肉抜き部３６ｂに充填されたモールド樹脂３４を前記ステータコア３２と前記巻き線３３とに接触させる構成とした。
このため、モールド樹脂３４により巻き線３３がティース部３５ｂに接触することを防止し、巻き線３３とティース部３５ｂの間の絶縁性を確保することができる。

（実施例２）
実施例２のボビン構造は、巻き線支持部を、ステータコアの軸線方向に沿って設ける例である。

図１０は、実施例２のボビンを示す斜視図である。以下、図１０に基づき、実施例２のボビン構造を説明する。

実施例２のボビン７０は、図１０に示すように、巻き線支持部７１と、肉抜き部７２と、第１フランジ部７３ａと、第２フランジ部７３ｂと、を備えている。

前記巻き線支持部７１は、四角柱形状のティース部３５ｂの周方向側面３５ｅ（図３参照）の外側に設けられる。すなわち、この実施例２における巻き線支持部７１は、ステータコア３２の軸線方向に沿って設けられる。

前記肉抜き部７２は、ティース部３５ｂのコイルエンド対向面３５ｄ（図３参照）に対応して形成されている。すなわち、この肉抜き部７２は、ティース部３５ｂの周面を全周にわたって覆う巻き線支持部のうち、コイルエンド対向面３５ｄに対向する部分を切り欠くことで形成される。

前記一対のフランジ部７３ａ,７３ｂは、それぞれティース部３５ｂの全周にわたって形成され、バックヨーク部３５ａと鍔部３５ｃ（図５参照）に沿って延在される。

つまり、このような実施例２では、ボビン７０の巻き線支持部７１がステータコア３２（図５参照）の軸線方向に沿って設けられ、肉抜き部７２がティース部３５ｂのコイルエンド対向面３５ｄに対応する位置に形成されている。

このため、比較的熱抵抗が高くて熱伝導性の低い、ステータコア３２と巻き線（不図示）との間に生じる「巻き線支持部７１とモールド樹脂を介在させた領域」は、モールドステータ３（図２参照）の軸線方向に沿うこととなる。一方、比較的熱抵抗が低くて熱伝導性の高い、ステータコア３２と巻き線（不図示）との間に生じる「モールド樹脂のみを介在させた領域」は、巻き線（不図示）のコイルエンドに対向して設けられることとなる。
これにより、比較的軸線方向寸法の短い短軸のモールドステータ３において、放熱のしにくいコイルエンドからの放熱性能の向上を図ることができる。
また、ステータコア３２の周方向側面３５ｅと巻き線（不図示）との接触を確実に防止することができる。

すなわち、実施例２の電動機のボビン構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。

(5) 前記巻き線支持部７１を、前記ステータコア３２の軸線方向に沿って設ける構成とした。
このため、比較的軸方向寸法の短いモールドステータであっても、放熱性能を向上させると共に、ステータコア３２の軸線方向の絶縁性を確保することができる。

（実施例３）
実施例３のボビン構造は、巻き線支持部を、巻き線のコイルエンド部に対応する位置に設ける例である。

図１１は、実施例３のボビンを示す斜視図である。以下、図１１に基づき、実施例３のボビン構造を説明する。

実施例３のボビン７４は、図１１に示すように、巻き線支持部７５と、肉抜き部７６と、一対のフランジ部７７ａ,７７ｂと、を備えている。また、このボビン７４は、分割線７８を介して二つに分割可能な構造となっており、ステータコア３２のティース部３５ｂ（図３参照）を、モールドステータ３（図２参照）の周方向に沿って挟み込むことで、ステータコア３２に装着される。

前記巻き線支持部７５は、四角柱形状のティース部３５ｂのコイルエンド対向面３５ｄ（図３参照）の外側に設けられる。すなわち、この実施例２における巻き線支持部７１は、巻き線３３（図３参照）のコイルエンドに対応する位置に設けられる。

前記肉抜き部７６は、ティース部３５ｂの周方向側面３５ｅ（図３参照）に対応して形成されている。すなわち、この肉抜き部７６は、ティース部３５ｂの周面を全周にわたって覆う巻き線支持部のうち、周方向側面３５ｅに対向する部分を切り欠くことで形成される。

前記一対のフランジ部７７ａ,７７ｂは、それぞれティース部３５ｂの全周にわたって形成され、バックヨーク部３５ａと鍔部３５ｃ（図５参照）に沿って延在される。

つまり、このような実施例３では、ボビン７４の巻き線支持部７５が巻き線３３（図３参照）のコイルエンドに対応する位置に設けられ、肉抜き部７６がティース部３５ｂの周方向側面３５ｅに対向する位置に形成されている。

このため、比較的熱抵抗が高くて熱伝導性の低い、ステータコア３２と巻き線３３との間に生じる「巻き線支持部７５とモールド樹脂を介在させた領域」は、巻き線３３のコイルエンドに対向して設けられることとなる。一方、比較的熱抵抗が低くて熱伝導性の高い、ステータコア３２と巻き線（不図示）との間に生じる「モールド樹脂のみを介在させた領域」は、モールドステータ３（図２参照）の軸線方向に沿うこととなる。これにより、比較的軸線方向寸法の長い長軸のモールドステータ３において、放熱のしにくい周方向側面３５ｅからの放熱性能の向上を図ることができる。

また、肉抜き部７６を、図１１に示すように周方向側面３５ｅの長手方向中央部に対向する位置に形成することで、ステータコア３２の周方向側面３５ｅと巻き線（不図示）との高い絶縁性も確保することができる。

すなわち、実施例３の電動機のボビン構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。

(6) 前記巻き線支持部７１を、前記巻き線３３のコイルエンドに対応する位置に設ける構成とした。
このため、比較的軸方向寸法の長いモールドステータであっても、放熱性能を向上させることができる。

（実施例４）
実施例４のボビン構造は、巻き線の外側を区画するパーティション部を有する例である。

図１２は、実施例４のボビンを示す斜視図である。図１３は、実施例４のボビン構造を適用したモールドステータを示す要部断面図である。以下、図１２及び図１３に基づき、実施例４のボビン構造を説明する。

実施例４のボビン８０は、図１２に示すように、巻き線支持部８１と、肉抜き部８２と、一対のフランジ部８３ａ,８３ｂと、パーティション部８４と、を備えている。
ここで、前記巻き線支持部８１、肉抜き部８２、一対のフランジ部８３ａ,８３ｂについては、実施例１と同一の構成であるため、説明を省略する。

前記パーティション部８４は、ステータコア３２のバックヨーク部３５ａと巻き線３３の間に介在する一方のフランジ部８３ａの周方向端部８３ａ´から、ステータコア３２の内側に向かって延在された平板である。このパーティション部８４によって、ステータコア３２のティース部３５ｂに巻回された巻き線３３の外側が区画される。

つまり、このような実施例４では、パーティション部８４により、図１３に示すように、隣接する巻き線３３同士が仕切られる。

これにより、モールド樹脂３４の射出時の衝撃によって巻き線３３の位置ずれが生じた場合であっても、隣接する巻き線３３同士の接触を防止し、絶縁性を確保することができる。

すなわち、この実施例４の電動機のボビン構造にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。

(7) 前記ボビン８０は、前記巻き線３３の外側を区画するパーティション部８４を有する構成とした。
このため、隣接する巻き線３３同士の接触を防止し、絶縁性を確保することができる。

（実施例５）
実施例５のボビン構造は、ステータコアのバックヨーク部側のフランジ部に連通部を設けた例である。

図１４は、実施例５のボビンを示す斜視図である。以下、図１４に基づき、実施例５のボビン構造を説明する。

実施例５のボビン８５は、図１４に示すように、巻き線支持部８６と、肉抜き部８７と、一対のフランジ部８８ａ,８８ｂと、連通部８９と、を備えている。
ここで、前記巻き線支持部８６、肉抜き部８７、一対のフランジ部８８ａ,８８ｂについては、実施例２と同一の構成であるため、説明を省略する。

前記連通部８９は、ステータコア３２のバックヨーク部３５ａ（図５参照）に沿って延在された一方のフランジ部８８ａの一部を切り欠いて形成され、この一方のフランジ部８８ａを貫通し、肉抜き部８７に連通する。

そして、この連通部８９により、モールド樹脂（ここでは不図示）を射出した際に、連通部８９を介して肉抜き部８７内へ速やかに樹脂充填を行うことができる。

以上、本発明の電動機のボビン構造及びその製造方法を実施例１〜実施例５に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、ステータコア３２の鍔部３５ｃに沿う他方のフランジ部３６ｄのみに連通部３６ｅを形成し、一方、実施例５では、ステータコア３２のバックヨーク部３５ａに沿う一方のフランジ部８８ａのみに連通部８９を形成した例を示した。しかしながら、これに限らず、一対のフランジ部のいずれにも、肉抜き部に連通する連通部を形成してもよい。

関連出願の相互参照

本出願は、２０１３年１月２５日に日本国特許庁に出願された特願２０１３-１２２１５に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (7)

1. ステータコアと、
   前記ステータコアの外側を覆うと共に巻き線が巻回される巻き線支持部と、前記巻き線支持部に形成されて前記巻き線に覆われる肉抜き部と、を有する絶縁体からなるボビンと、
   前記ステータコアと、前記ボビンと、前記巻き線を一体的に封止すると共に、前記ボビンよりも熱伝導性の高いモールド樹脂と、を備え、
   前記モールド樹脂を、前記肉抜き部の少なくとも一部に充填し、前記ステータコアと前記巻き線とに接触させる
   ことを特徴とする電動機のボビン構造。
2. 請求項１に記載された電動機のボビン構造において、
   前記ステータコアは、角柱状のティース部を有し、
   前記巻き線支持部を、前記ティース部の角部の外側に設ける
   ことを特徴とする電動機のボビン構造。
3. 請求項１に記載された電動機のボビン構造において、
   前記巻き線支持部を、前記ステータコアの軸線方向に沿って設ける
   ことを特徴とする電動機のボビン構造。
4. 請求項１に記載された電動機のボビン構造において、
   前記巻き線支持部を、前記巻き線のコイルエンドに対応する位置に設ける
   ことを特徴とする電動機のボビン構造。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載された電動機のボビン構造において、
   前記ボビンは、前記巻き線の外側を区画するパーティション部を有する
   ことを特徴とする電動機のボビン構造。
6. 請求項１から請求項５の何れか一項に記載された電動機のボビン構造において、
   前記ボビンは、前記巻き線支持部の少なくとも一方の端部に形成されるフランジ部と、
   前記フランジ部を貫通し、前記肉抜き部に連通する連通部を有する
   ことを特徴とする電動機のボビン構造。
7. ステータコアと、
   前記ステータコアの外側を覆うと共に巻き線が巻回される巻き線支持部と、前記巻き線支持部に形成されて前記巻き線に覆われる肉抜き部と、を有する絶縁体からなるボビンと、
   前記ステータコアと、前記ボビンと、前記巻き線を一体的に封止すると共に、前記ボビンよりも熱伝導性の高いモールド樹脂と、を備えた電動機のボビン構造の製造方法において、
   前記ステータコアの外側に前記ボビンを介して前記巻き線を巻回した後、前記巻き線の内側に向けて前記モールド樹脂を射出し、前記肉抜き部の少なくとも一部に前記モールド樹脂を充填すると共に、前記肉抜き部に充填されたモールド樹脂を前記ステータコアと前記巻き線とに接触させる
   ことを特徴とするボビン構造の製造方法。

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