WO2013046786A1 - モールドモータ及びこれを搭載した移動体 - Google Patents

モールドモータ及びこれを搭載した移動体 Download PDF

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WO2013046786A1
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WO
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stator
mold
motor
rotor
mold resin
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PCT/JP2012/061598
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Inventor
喬誌 内野
田口　賢治
弘明 相良
哲司 植田
Original Assignee
三洋電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/08—Insulating casings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores

Definitions

  • the present invention relates to a molded motor in which an annular stator having a stator core and a coil is covered with a mold resin. Moreover, it is related with the mobile body containing the electric vehicle carrying this mold motor.
  • the mold motor described in Patent Document 1 is a mold fixing metal for forming a portion (rotor accommodating portion) that accommodates the rotor radially inside the stator when molding, that is, when the stator is covered with mold resin.
  • a ring-shaped stator is fitted around the mold. Furthermore, the periphery of the stator is covered with a mold movable mold, both molds are clamped, and mold resin is filled into the mold to cover the stator.
  • the conventional molded motor does not take into account the molding of the stator so that the portion facing the rotor of the stator is a perfect circle in the circumferential direction of the motor. Thereby, the thickness of mold resin may become non-uniform
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a molded motor capable of suppressing the dropping of molded resin pieces inside the motor. Moreover, it aims at providing the moving body containing the electric vehicle provided with such a mold motor.
  • the present invention is a molded motor comprising an annular stator having a stator core and a rotor rotatably supported with respect to the stator, and the stator is covered with a mold resin.
  • a protruding portion that protrudes radially inward from the facing portion at a facing portion of the stator core that faces the rotor, and a tip of the protruding portion coincides with an annular inner surface of the mold resin that covers the stator It was.
  • the present invention also includes a molded motor comprising an annular stator having a stator core and a coil, and a rotor rotatably supported with respect to the stator, and the stator is covered with a mold resin.
  • a protrusion that protrudes radially inward from the facing portion is provided.
  • a molded motor capable of suppressing the falling off of the molded resin pieces inside the motor.
  • a moving body including an electric vehicle provided with such a molded motor.
  • FIG. 2 is a vertical sectional front view of a rear wheel portion of the electric vehicle shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view around a molded motor shown in FIG. 2. It is a perspective view which shows the state which decomposed
  • FIG. 6 is a vertical sectional front view of a stator of the molded motor shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a perspective view of the stator of FIG. 6 and shows a state before coating with a mold resin.
  • FIG. 8 is a partially enlarged perspective view of the stator shown in FIG. 7. It is a top view of the stator core of the stator shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the structure of the stator teeth of FIG.
  • FIG. 7 is a partially enlarged vertical sectional front view of the periphery of the stator core of the stator shown in FIG. 6 and shows a portion where the stator teeth can be seen.
  • FIG. 7 is a partially enlarged vertical sectional front view of the periphery of the stator core of the stator shown in FIG.
  • FIG. 7 is a view for explaining a molding resin molding method of the stator shown in FIG.
  • FIG. 6 is a view for explaining a molding resin molding method of the stator shown in FIG. 6 and shows a state after mold clamping and before resin filling.
  • FIG. 7 is a view for explaining a molding resin molding method of the stator shown in FIG. 6 and shows a state after resin filling. It is a partial expansion perspective view of the stator of the mold motor concerning a 2nd embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a partially enlarged perspective view showing the vicinity of the facing portion of the stator of FIG. 17.
  • FIG. 1 is a right side view showing an example of an electric vehicle equipped with a molded motor.
  • the electric vehicle 1 as a moving body is a motorcycle having a front wheel 2 and a rear wheel 3 as shown in FIG.
  • the electric vehicle 1 includes a main frame 4 and a swing arm 5 as a main frame.
  • the front end of the main frame 4 is bent upward, and the front wheel 2 and the handle 6 are supported by the front end so as to be steerable.
  • a seat 7 on which the driver sits and a battery housing portion 8 are provided at a substantially central portion in the front-rear direction of the electric vehicle 1.
  • the battery accommodating portion 8 is provided below the seat 7 and can accommodate a battery (not shown) therein.
  • the seat 7 also serves as a lid for the battery housing portion 8 and is attached to the battery housing portion 8 so as to be openable and closable.
  • a luggage table 9 is provided behind the seat 7 of the main frame 4 and above the rear wheel 3.
  • the swing arm 5 extends rearward from the lower part of the seat 7 and the battery housing part 8 at the rear part of the main frame 4.
  • the rear wheel 3 is supported at the rear end of the swing arm 5.
  • the swing arm 5 is provided only on the right side of the rear wheel 3 (the front side in the drawing in FIG. 1), and supports the rear wheel 3 in a cantilever state.
  • the rear wheel 3 is a drive wheel, and a mold motor 20 that drives the rear wheel 3 is provided between the rear wheel 3 and the swing arm 5.
  • the swing arm 5 is a support member whose rear end is coupled to the front end portion of the mold motor 20 and supports the rear wheel 3 via the mold motor 20.
  • a suspension case 10 is provided outside the mold motor 20.
  • a suspension unit 11 of the rear wheel 3 extends from the suspension case 10 toward the upper luggage base 9.
  • FIG. 2 is a vertical sectional front view of the rear wheel portion of the electric vehicle
  • FIG. 3 is a perspective view of the periphery of the mold motor shown in FIG. 2
  • FIG. 4 is a perspective view of a part of the components around the mold motor being disassembled. is there.
  • drawing of the rotor and the speed reduction mechanism inside the molded motor is omitted.
  • a suspension case 10, a mold motor 20, a speed reduction mechanism 30, a braking mechanism 40, and a rear wheel 3 are provided at the position of the rear wheel 3 of the electric vehicle 1 in order from the right side of the rear wheel 3, that is, the outer side of the right side in FIG. ing.
  • the mold motor 20, the braking mechanism 40, and the rear wheel 3 are arranged so as to be coaxial with each other.
  • the molded motor 20 is for an electric vehicle in which a stator 50 (see FIGS. 6 and 7), which is an annular stator described later, is coated with an insulating mold resin 21 as shown in FIGS. It is a motor.
  • the molded motor 20 is arranged close to the rear wheel 3 with the axis of the stator 50 coinciding with the axle 3 a of the rear wheel 3.
  • a rotor 22 that is a rotor of a motor and has a permanent magnet (not shown) is provided inside the mold resin 21.
  • the rotor 22 is arranged with its axis aligned with the axis of the stator 50, and is fixed to a motor shaft 23 that is rotatably provided. Therefore, the rotor 22 is rotated by driving the mold motor 20, and the power is transmitted to the motor shaft 23.
  • the speed reduction mechanism 30 is disposed at a location between the motor shaft 23 and the axle 3a.
  • the speed reduction mechanism 30 is composed of, for example, a planetary gear mechanism.
  • the braking mechanism 40 is a so-called drum-type brake disposed near the wheel 3b of the rear wheel 3.
  • the brake mechanism 40 includes a brake shoe 41, a spring 42, a brake arm 43, and a brake cover 44.
  • the brake shoe 41 is disposed inside the wheel 3b.
  • the brake shoe 41 is spaced radially inward from the wheel 3b by the action of the spring 42.
  • the brake shoe 41 is spread outward in the radial direction with respect to the axle 3 a against the elastic force of the spring 42 by the rotation of the brake arm 43.
  • the brake shoe 41 generates a frictional resistance between the wheel 3b and a drum (not shown) that rotates integrally with the wheel 3b, and brakes the rotation of the wheel 3b, that is, the rear wheel 3.
  • a brake cover 44 is attached as a lid to the portion of the wheel 3b where the brake shoe 41 is disposed, and is covered so that dust and the like do not enter the inside (see FIG. 2).
  • the brake cover 44 has a function of holding brake members such as a brake shoe 41, a spring 42, and a brake arm 43 in addition to a dustproof function for the brake mechanism 40.
  • FIG. 5 is a right side view of the mold motor unit
  • FIG. 6 is a vertical sectional front view of the stator of the mold motor
  • FIG. 7 is a perspective view of the stator, and shows the state before coating with the mold resin
  • FIG. FIG. 9 is a plan view of the stator core
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the structure of the stator teeth
  • FIG. 11 is a partially enlarged vertical sectional front view around the stator core, and shows the portions where the stator teeth can be seen
  • FIG. 12 is a partially enlarged perspective view showing the periphery of the facing portion of the stator
  • FIG. 13 is a partially enlarged vertical sectional front view of the periphery of the stator core, showing a portion where the protrusion can be seen.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a molding resin molding method for a stator, showing a state before mold clamping, FIG. 15 showing a state after mold clamping and before resin filling, and FIG. 16 showing resin. It shows the state after filling.
  • FIGS. 10 to 12 the number of steel plates constituting the stator teeth is drawn in an abbreviated manner.
  • the mold motor 20 includes a stator 50 and a motor case 60 as shown in FIGS. 5 and 6 in addition to the mold resin 21, rotor 22 and motor shaft 23 described above.
  • the stator 50 has an annular shape as shown in FIGS. 6 and 7, and its periphery is covered with an insulating mold resin 21.
  • the mold resin 21 is made of a thermosetting resin containing, for example, glass fiber.
  • Inside the stator 50 there is provided a rotor accommodating portion 51 formed as a recess recessed in the mold resin 21 from the rear wheel 3 side.
  • the rotor accommodating portion 51 has a cylindrical shape, and the rotor 22 having a permanent magnet is disposed in the rotor accommodating portion 51 (see FIG. 2).
  • the motor case 60 is made of a metal such as an aluminum alloy, and is provided so as to sandwich and hold the mold resin 21 covering the stator 50 inside.
  • the motor case 60 is composed of two plate-like case members arranged so as to sandwich the mold resin 21 inside, that is, an inner case 61 and an outer case 62 shown in FIGS. As shown in FIG. 2, the inner case 61 is disposed on the rear wheel 3 side, and the outer case 62 is disposed on the suspension case 10 side opposite to the rear wheel 3 side.
  • the inner case 61 and the outer case 62 are coupled by three bolts 63 as shown in FIGS. 3 and 4.
  • stator 50 includes a stator core 52 shown in FIG.
  • the stator core 52 includes an annular stator yoke 53 and stator teeth 54 that extend from the inner peripheral portion of the stator yoke 53 so as to protrude radially inward.
  • stator teeth 54 are arranged in the circumferential direction of the molded motor 20 so as to make one round.
  • a plurality of adjacent, for example, two or four stator teeth 54 are integrally formed.
  • the stator yokes 53 obtained by dividing the stator yoke 53 into a plurality (five in the present embodiment) in the circumferential direction have an annular shape in a state of being connected to each other.
  • two or four stator teeth 54 are attached to each stator yoke 53.
  • the stator teeth 54 are formed by laminating a plurality of steel plates 55 in the motor axial direction as shown in FIGS.
  • the steel plate 55 includes a connecting steel plate 55a and a single steel plate 55b.
  • the connecting steel plate 55 a is integrally formed between adjacent stator teeth 54.
  • the single steel plate 55b has a shape corresponding to a single stator tooth 54.
  • the connecting steel plates 55a are arranged, for example, by laminating one or two sheets at the three positions of the stator teeth 54 at both ends in the motor axial direction and the central portion. For example, about 20 single steel plates 55b are laminated and disposed.
  • a groove 56 is provided on the rotor facing surface 54 a that is the facing portion facing the rotor 22 at the tip of the stator teeth 54.
  • the groove portions 56 extend in the motor axis direction and are arranged in two in the circumferential direction of the motor, and act to reduce the cogging torque by favorably balancing the number of magnetic poles and the number of coils of the molded motor 20.
  • the groove part 56 of the rotor opposing surface 54a is provided only in the single-piece
  • An insulator 57 constituting a bobbin made of an electrically insulating member is attached to the outer periphery of the stator tooth 54. Further, an electric wire is wound around the outside of the insulator 57 to form a coil 58.
  • stator 50 having such a configuration has five stator yokes 53 connected to each other, there is a possibility that the stator 50 is not formed into a perfect circle due to the coupling margin at the coupling portion and is distorted into an ellipse.
  • the insulator 57 includes a protrusion 57 a on the rotor facing surface 54 a at the tip of the stator tooth 54.
  • the protruding portion 57a is configured such that a part of the insulator 57 extends radially inward toward the rotor accommodating portion 51, and protrudes radially inward from the rotor facing surface 54a.
  • the protrusion 57 a has a tip that coincides with the annular inner surface of the mold resin 21 that covers the stator 50. Further, as shown in FIG.
  • the protrusion 57a is formed in a shape extending along the stacking direction of the single steel plates 55b, that is, the motor axial direction, at a gap between the single steel plates 55b constituting the stator teeth 54 adjacent in the motor circumferential direction.
  • the protrusions 57a are individually provided corresponding to each of the stator teeth 54 arranged in a ring shape in the circumferential direction of the motor.
  • the protrusion 57 a has a tip on an upper mold 102 (drawn with a two-dot chain line) that is a mold for forming the rotor accommodating portion 51 as shown in FIG. 13. Are in contact with each other.
  • a mold 100 including a lower mold 101 and an upper mold 102 is used for molding the mold resin 21, a mold 100 including a lower mold 101 and an upper mold 102 is used.
  • the outer case 62 of the motor case 60 is accommodated in the lower mold 101, and the stator 50 in the state shown in FIG. Housed in mold 101.
  • covered with the mold resin 21 of the stator 50 is completed at this time.
  • the lower mold 101 or the upper mold 102 is moved so that the outer case 62 and the stator 50 are covered with the mold 100 and are clamped.
  • the tip of the protrusion 57 a of the insulator 57 protruding radially inward at the location of the rotor facing surface 54 a of the stator 50 comes into contact with the upper mold 102.
  • the upper mold 102 with which the tip of the protrusion 57a abuts is a mold for forming the rotor housing 51 at a location corresponding to the rotor housing 51, and has a cylindrical shape with a substantially circular cross section.
  • the rotor facing surface 54a of the stator 50 does not contact the upper mold 102, and the protrusion 57a can keep the radial distance between the rotor facing surface 54a and the upper mold 102 constant.
  • the rotor facing surface 54a can be a perfect circle in the motor circumferential direction.
  • a mold resin 21 is filled in a gap formed inside the mold 100 and between the lower mold 101 and the upper mold 102. That is, the stator 50 is covered with the mold resin 21.
  • the tip of the protrusion 57a coincides with the annular inner surface (the inner peripheral surface of the rotor accommodating portion 51) of the mold resin 21 that covers the stator 50.
  • the mold motor 20 has a radial direction between the rotor facing surface 54a that is the facing portion facing the rotor 22 of the stator core 52 and the upper mold 102 that is a mold for forming the rotor accommodating portion 51 by the protrusion 57a. Specify the interval.
  • the stator 50 is prevented from being distorted into an elliptical shape, and the rotor facing surface 54a becomes substantially a perfect circle in the motor circumferential direction.
  • the thickness of the mold resin 21 at the location of the rotor facing surface 54a becomes substantially uniform. And sufficient thickness can be ensured in the mold resin 21 which exists in the radial direction inner side of the stator 50 over the perimeter of the location of the annular inner surface of the mold resin 21. Therefore, the thickness of the mold resin 21 is suppressed from being locally reduced, and the small pieces of the mold resin 21 formed by dropping the thin mold resin 21 can be prevented from scattering.
  • the protrusions 57a are provided at both ends of the rotor facing surface 54a in the circumferential direction of the motor and extend along the motor axial direction.
  • the protrusions 57a are formed on the upper mold 102.
  • the tip contacts. Accordingly, in the mold motor 20, the radial interval is defined while guiding the gap between the rotor facing surface 54a and the upper mold 102 along the motor axial direction by the protrusion 57a, and the rotor facing surface 54a is substantially in the motor circumferential direction. Become a perfect circle.
  • the stator core 52 includes the stator teeth 54 provided with the rotor facing surface 54 a and arranged in a ring shape in the circumferential direction of the motor, and the protrusions 57 a are individually provided corresponding to the respective stator teeth 54. It has been. Thereby, the mold motor 20 can keep the radial interval between the rotor facing surface 54 a and the upper mold 102 constant corresponding to the plurality of stator teeth 54. Therefore, it is possible to improve the effect of making the thickness of the mold resin 21 uniform on the rotor facing surface 54a.
  • the molded motor 20 includes the insulator 57 that is an electrically insulating member between the stator core 52 and the coil 58, and the protruding portion 57 a has a part of the insulator 57 radially inward toward the upper mold 102. It is configured in an extending shape. That is, since the protrusion 57a is configured integrally with the insulator 57, the thickness of the mold resin 21 on the rotor facing surface 54a can be made uniform without preparing and assembling a new member separately.
  • the mold motor 20 which can suppress drop-off
  • the configuration of the above embodiment it is possible to prevent the cogging torque from increasing.
  • the non-uniformity of the thickness of the mold resin 21 on the rotor facing surface 54a increases the torque pulsation caused by the magnetic attractive force acting between the rotor 22 and the stator core 52, so-called cogging torque.
  • the thickness of the mold resin 21 at the portion of the rotor facing surface 54a becomes uniform, so that these disadvantages can be suppressed.
  • FIG. 17 is a partially enlarged perspective view of the stator of the molded motor
  • FIG. 18 is a partially enlarged perspective view showing the periphery of the facing portion of the stator. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 16, the same reference numerals are assigned to the same constituent elements as those of the first embodiment. The description of the drawings and the description thereof will be omitted.
  • the insulator 57 includes protrusions 57b provided at both ends in the motor axial direction at locations corresponding to the rotor facing surface 54a at the tip of the stator teeth 54 as shown in FIGS. It has.
  • the protrusion 57b is configured such that a part of the insulator 57 extends radially inward toward the rotor accommodating portion 51, and protrudes radially inward from the rotor facing surface 54a. Further, the protrusion 57b is formed in a shape extending along the motor circumferential direction.
  • the protrusions 57b are individually provided corresponding to each of the stator teeth 54 arranged in a ring shape in the circumferential direction of the motor. That is, the tips of all the protrusions 57b arranged in the circumferential direction of the motor draw a circle in the circumferential direction of the motor.
  • the protrusions 57b are formed in shapes that are provided at both ends of the rotor facing surface 54a in the motor axial direction and extend along the circumferential direction of the motor. Abut. Therefore, the mold motor 20 regulates the radial interval while guiding the gap between the rotor facing surface 54a and the upper mold 102 along the circumferential direction of the motor by the projection 57b, and suppresses the stator 50 from being distorted into an ellipse. As a result, the rotor facing surface 54a becomes substantially a circle in the motor circumferential direction.
  • the moving body on which the molded motor 20 is mounted is described by taking the motorcycle as the electric vehicle 1 shown in FIG. 1 as an example, but the moving body to be mounted is limited to the motorcycle. However, it may be an auto tricycle or an auto four-wheel vehicle.
  • the mobile body of the present invention may be a vehicle such as a motor boat or a vehicle such as a water play equipment, or a mobile body that uses a motor as a drive source and moves unattended without a person on board.

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Abstract

　モールドモータ（２０）は、環状のステータ（５０）とロータとを備えるとともにステータ（５０）をモール度樹脂（２１）によって被覆したモータであって、ステータコア（５２）のロータと対向するロータ対向面（５４ａ）を被覆するモールド樹脂（２１）の厚みを規定するためにロータ対向面（５４ａ）より径方向内側に向かって突出する突起部（５７ａ）を備える。

Description

モールドモータ及びこれを搭載した移動体
　本発明は、ステータコアとコイルとを有する環状のステータをモールド樹脂によって被覆したモールドモータに関する。また、このモールドモータを搭載した電動車両を含む移動体に関する。
　近年、ステータコアとコイル（巻き線）とを有する環状のステータ（固定子）をモールド樹脂によって被覆したモールドモータが開発されている。このモールド樹脂によって成型されたステータの径方向内側に永久磁石を有するロータ（回転子）が配置され、ステータに対して回転自在に支持されている。このようなモールドモータに係る従来技術が特許文献１に開示されている。
　特許文献１に記載されたモールド電動機はモールドする際、すなわちモールド樹脂で固定子を被覆する際、固定子の径方向内側にロータを収容する部分（ロータ収容部）を形成するためのモールド固定金型の周囲に環状に形成された固定子が嵌合される。さらに、固定子の周囲がモールド可動金型で覆われて双方の金型が型締めされ、固定子を被覆すべくモールド樹脂が金型の内部に充填される。
特開２００３－２５９６１４号公報
　しかしながら、上記従来のモールドモータはステータのロータと対向する箇所がモータ周方向に関して真円になるようにステータをモールドすることについて考慮されていない。これにより、ステータのロータと対向する箇所においてモールド樹脂の厚みが不均一になる可能性がある。
　したがって、ステータのロータと対向する箇所のモールド樹脂に十分な機械的強度が得られない虞があり、この箇所のモールド樹脂の小片が脱落して飛散する可能性がある。その結果、飛散、散乱したモールド樹脂の小片が回転するロータとステータとの間や軸受部などに噛み込み、モータの回転が不調になったり、モータ自体が破損したりする問題を起こすことが懸念される。
　本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、モータ内部におけるモールド樹脂小片の脱落を抑制することが可能なモールドモータを提供することを目的とする。また、このようなモールドモータを備えた電動車両を含む移動体を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するため、本発明は、ステータコアを有する環状のステータと、前記ステータに対して回転自在に支持されたロータと、を備えるとともに前記ステータをモールド樹脂によって被覆したモールドモータであって、前記ロータと対向する前記ステータコアの対向部に、前記対向部より径方向内側に向かって突出する突起部を備え、前記突起部の先端が前記ステータを覆う前記モールド樹脂の環状内面と一致することとした。
　また本発明は、ステータコアとコイルとを有する環状のステータと、前記ステータに対して回転自在に支持されたロータと、を備えるとともに前記ステータをモールド樹脂によって被覆したモールドモータであって、前記ステータコアの前記ロータと対向する対向部を被覆する前記モールド樹脂の厚みを規定するために前記対向部より径方向内側に向かって突出する突起部を備えることとした。
　本発明の構成によれば、モータ内部におけるモールド樹脂小片の脱落を抑制することが可能なモールドモータを提供することができる。また、このようなモールドモータを備えた電動車両を含む移動体を提供することが可能である。
本発明の第１の実施形態に係るモールドモータを搭載した移動体である電動車両の一例を示す右側面図である。 図１に示す電動車両の後輪部の垂直断面正面図である。 図２に示すモールドモータ周辺の斜視図である。 図３のモールドモータ周辺の構成要素の一部を分解した状態を示す斜視図である。 図２に示すモールドモータ部の右側面図である。 図５に示すモールドモータのステータの垂直断面正面図である。 図６のステータの斜視図にして、モールド樹脂による被覆前の状態を示すものである。 図７に示すステータの部分拡大斜視図である。 図７に示すステータのステータコアの平面図である。 図７のステータティースの構造を示す説明図である。 図６に示すステータのステータコア周辺の部分拡大垂直断面正面図にして、ステータティースが見える箇所を示すものである。 図７のステータの対向部周辺を示す部分拡大斜視図である。 図６に示すステータのステータコア周辺の部分拡大垂直断面正面図にして、突起部が見える箇所を示すものである。 図６に示すステータのモールド樹脂の成型方法を説明するための図にして、型締め前の状態を示すものである。 図６に示すステータのモールド樹脂の成型方法を説明するための図にして、型締め後であって樹脂充填前の状態を示すものである。 図６に示すステータのモールド樹脂の成型方法を説明するための図にして、樹脂充填後の状態を示すものである。 本発明の第２の実施形態に係るモールドモータのステータの部分拡大斜視図である。 図１７のステータの対向部周辺を示す部分拡大斜視図である。
　以下、本発明の実施形態を図１～図１８に基づき説明する。
　最初に、本発明の第１の実施形態に係るモールドモータを搭載した移動体である電動車両について、図１を用いてその構造を説明する。図１はモールドモータを搭載した電動車両の一例を示す右側面図である。
　移動体である電動車両１は、図１に示すように前輪２及び後輪３を備えた自動二輪車である。電動車両１はメインフレーム４及びスイングアーム５が主たる骨組みとして構成されている。
　メインフレーム４は前端部が上方に向かって屈曲しており、その前端部で前輪２及びハンドル６を操舵可能に支持している。メインフレーム４の後端側であって、電動車両１の前後方向の略中央部には運転者が腰を掛けるシート７と、バッテリ収容部８とが備えられている。バッテリ収容部８はシート７の下方に設けられ、内部にバッテリ（図示せず）を収容することができる。シート７はバッテリ収容部８の蓋の役目も果たし、バッテリ収容部８に対して開閉可能にして取り付けられている。メインフレーム４のシート７の後方であって、後輪３の上方の箇所には荷物台９が備えられている。
　スイングアーム５はメインフレーム４後部の、シート７及びバッテリ収容部８の箇所の下方から後方に向かって延びている。後輪３はスイングアーム５の後端に支持されている。なお、スイングアーム５は後輪３の右側（図１における紙面手前側）のみに設けられ、片持ち状態で後輪３を支持している。また、後輪３は駆動輪であり、スイングアーム５との間に後輪３を駆動させるモールドモータ２０が備えられている。スイングアーム５はその後端がモールドモータ２０の前端部に結合され、モールドモータ２０を介して後輪３を支持する支持部材である。モールドモータ２０の外側にはサスペンションケース１０が備えられている。サスペンションケース１０から上方の荷物台９に向かって、後輪３のサスペンションユニット１１が延びている。
　続いて、電動車両１の後輪３の箇所について、図１に加えて、図２～図４を用いてその構造を説明する。図２は電動車両の後輪部の垂直断面正面図、図３は図２に示すモールドモータ周辺の斜視図、図４はモールドモータ周辺の構成要素の一部を分解した状態を示す斜視図である。なお、図４ではモールドモータ内部のロータや減速機構の描画を省略している。
　電動車両１の後輪３の箇所には後輪３の右側、すなわち図２における右側の軸線方向外側から順にサスペンションケース１０、モールドモータ２０、減速機構３０、制動機構４０及び後輪３が備えられている。なお、モールドモータ２０、制動機構４０及び後輪３は互いに同軸上となるように配置されている。
　モールドモータ２０は、図１、図３及び図４に示すように後述する環状をなす固定子であるステータ５０（図６及び図７参照）を絶縁性のモールド樹脂２１によって被覆した電動車両用のモータである。モールドモータ２０はステータ５０の軸線が後輪３の車軸３ａに一致し、後輪３に近接して配置されている。
　図２に示すように、モールド樹脂２１の内側にはモータの回転子であって、永久磁石（図示せず）を有するロータ２２が備えられている。ロータ２２はその軸線をステータ５０の軸線に合わせて配置され、回転可能に設けられたモータシャフト２３に固定されている。したがって、モールドモータ２０の駆動によりロータ２２が回転し、その動力がモータシャフト２３に伝達される。
　減速機構３０はモータシャフト２３と車軸３ａとの間の箇所に配置されている。減速機構３０は、例えば遊星歯車機構などで構成されている。
　制動機構４０は後輪３のホイール３ｂ近傍に配置された、所謂ドラム型ブレーキである。制動機構４０は、図３及び図４に示すようにブレーキシュー４１、バネ４２、ブレーキアーム４３及びブレーキカバー４４を備えている。ブレーキシュー４１はホイール３ｂの内側に配置されている。制動機構４０を使用していないとき、ブレーキシュー４１はバネ４２の作用によりホイール３ｂに対して径方向内側に離間している。ブレーキシュー４１はブレーキアーム４３の回転により、バネ４２の弾性力に抗して車軸３ａに対して径方向外側に押し広げられる。そして、ブレーキシュー４１はホイール３ｂと一体的に回転する図示しないドラムとの間に摩擦抵抗を発生させ、ホイール３ｂ、すなわち後輪３の回転を制動する。
　なお、ブレーキシュー４１が配置されたホイール３ｂの箇所は蓋としてブレーキカバー４４が取り付けられ、塵埃などが内部に入らないようカバーされている（図２参照）。ブレーキカバー４４は制動機構４０内に対する防塵機能のほか、ブレーキシュー４１、バネ４２及びブレーキアーム４３といったブレーキ部材を保持する機能も有する。
　続いて、モールドモータ２０の詳細な構成について、図２～図４に加えて、図５～図１６を用いて説明する。図５はモールドモータ部の右側面図、図６はモールドモータのステータの垂直断面正面図、図７はステータの斜視図にして、モールド樹脂による被覆前の状態を示すもの、図８はステータの部分拡大斜視図、図９はステータコアの平面図、図１０はステータティースの構造を示す説明図、図１１はステータコア周辺の部分拡大垂直断面正面図にして、ステータティースが見える箇所を示すもの、図１２はステータの対向部周辺を示す部分拡大斜視図、図１３はステータコア周辺の部分拡大垂直断面正面図にして、突起部が見える箇所を示すものである。図１４はステータのモールド樹脂の成型方法を説明するための図にして、型締め前の状態を示すもの、図１５は型締め後であって樹脂充填前の状態を示すもの、図１６は樹脂充填後の状態を示すものである。なお、図１０～図１２ではステータティースを構成する鋼板の枚数を実際に対して略して描画している。
　モールドモータ２０は先に説明したモールド樹脂２１、ロータ２２及びモータシャフト２３に加えて、図５及び図６に示すようにステータ５０及びモータケース６０を備えている。
　ステータ５０は、図６及び図７に示すように環状をなし、その周囲が絶縁性のモールド樹脂２１によって被覆されている。なお、モールド樹脂２１は、例えばガラス繊維などを含有する熱硬化性樹脂で構成されている。ステータ５０の内部にはモールド樹脂２１に後輪３側から窪んだ凹部として形成されたロータ収容部５１が設けられている。ロータ収容部５１は円柱形状をなし、このロータ収容部５１内に永久磁石を有するロータ２２が配置されている（図２参照）。
　モータケース６０はアルミ合金などの金属で構成され、ステータ５０を被覆したモールド樹脂２１を内側に挟んで保持するように設けられている。モータケース６０はモールド樹脂２１を内側に挟むように配置された２個の板状のケース部材、すなわち図３～図５に示す内側ケース６１と外側ケース６２とで構成されている。図２に示すように、内側ケース６１は後輪３側に、外側ケース６２は後輪３側と反対側のサスペンションケース１０側に各々配置されている。内側ケース６１と外側ケース６２とは、図３及び図４に示すように３箇所のボルト６３によって結合されている。
　一方、ステータ５０は、図９に示すステータコア５２を備えている。ステータコア５２は環状をなすステータヨーク５３と、そのステータヨーク５３の内周部分から径方向内側に突出するように延びるステータティース５４とを備えている。
　ステータティース５４は、図９に示すようにモールドモータ２０の周方向に、例えば１８個が並べて一周させて配置されている。ステータティース５４は隣り合う複数個、例えば２個または４個が一体として構成されている。また、ステータヨーク５３を周方向に複数（本実施形態では５個）に区分したステータヨーク５３は互いに連結された状態で環状をなしている。そして、各ステータヨーク５３には一体となった２個または４個のステータティース５４が取り付けられている。これらステータティース５４は、図１０～図１２に示すように複数枚の鋼板５５をモータ軸線方向に積層して形成されている。
　鋼板５５は連結鋼板５５ａと単体鋼板５５ｂとを備えている。連結鋼板５５ａは、図１０に示すように隣り合うステータティース５４間で一体として構成されている。単体鋼板５５ｂは単一のステータティース５４に対応した形状となっている。そして、図１０～図１２に示すように、連結鋼板５５ａはステータティース５４のモータ軸線方向両端部及び中央部の３箇所に例えば１枚或いは２枚程度積層して配置され、それら連結鋼板５５ａの間に単体鋼板５５ｂが例えば２０枚程度積層して配置されている。
　一方、図７、図８及び図１２に示すように、ステータティース５４先端のロータ２２と対向する対向部であるロータ対向面５４ａには溝部５６が設けられている。溝部５６はモータ軸線方向に延びてモータ周方向に２本並べて設けられ、モールドモータ２０の磁極数とコイル数とのバランスを好適にしてコギングトルクが低減するよう作用している。
　なお、ロータ対向面５４ａの溝部５６は、図１０及び図１２に示すように単体鋼板５５ｂにのみ設けられている。すなわち、単体鋼板５５ｂに溝部５６に対応する断面形状の凹部を設け、ステータティース５４を形成すべく単体鋼板５５ｂをモータ軸線方向に積層することによりモータ軸線方向に延びる溝部５６が形成される。
　ステータティース５４の外周には電気絶縁部材からなるボビンを構成するインシュレータ５７が装着されている。さらに、インシュレータ５７の外側には電線が巻きつけられてコイル５８が形成されている。
　このような構成のステータ５０は５個のステータヨーク５３が連結されているので、その結合部での結合マージンにより真円にならず、楕円形に歪んでしまう虞がある。
　また、インシュレータ５７は、図６～図８、図１２及び図１３に示すようにステータティース５４先端のロータ対向面５４ａに突起部５７ａを備えている。突起部５７ａはインシュレータ５７の一部が径方向内側にロータ収容部５１に向かって延びる形状で構成され、ロータ対向面５４ａより径方向内側に向かって突出している。そして、図１３に示すように、突起部５７ａはその先端がステータ５０を覆うモールド樹脂２１の環状内面と一致している。さらに、図６に示すように、突起部５７ａはその先端の面がモールド樹脂２１の環状内面（ロータ収容部５１の内周面）においてモールド樹脂２１から露出している。さらに、図１３に示すように、ステータコア５２のロータ対向面５４ａを覆うモールド樹脂２１の厚さＬは突起部５７ａの高さＨとほぼ等しくなる（Ｌ＝Ｈ）ように突起部５７ａによって規定されている。
　また、突起部５７ａはモータ周方向に隣り合うステータティース５４を構成する単体鋼板５５ｂの隙間の箇所において、単体鋼板５５ｂの積層方向、すなわちモータ軸線方向に沿って延びる形状で構成されている。突起部５７ａはモータ周方向に環状に複数個並べられたステータティース５４各々に対応して個別に設けられている。
　そして、突起部５７ａは、ステータ５０をモールド樹脂２１によって被覆するとき、図１３に示すようにロータ収容部５１を形成するための型である上側金型１０２（二点鎖線で描画）にその先端が当接するようになっている。
　これに関して、モールド樹脂２１の成型方法について、図１４～図１６を用いてその概略を説明する。
　モールド樹脂２１の成型には下側金型１０１及び上側金型１０２によって構成される金型１００が使用される。初めに、図１４に示すようにモータケース６０の外側ケース６２が下側金型１０１内に収容され、さらにインシュレータ５７とコイル５８とが取り付けられた図７に示す状態のステータ５０が下側金型１０１内に収容される。なお、図示していないが、この時点でステータ５０のモールド樹脂２１で被覆される箇所に対する動力線や信号線等の結線は完了している。
　続いて、図１５に示すように下側金型１０１或いは上側金型１０２を移動して外側ケース６２及びステータ５０の周囲を金型１００で覆い、型締めされる。このとき、ステータ５０のロータ対向面５４ａの箇所で径方向内側に突出するインシュレータ５７の突起部５７ａの先端が上側金型１０２に当接する。突起部５７ａの先端が当接する上側金型１０２はロータ収容部５１に該当する箇所でロータ収容部５１を形成するための型であって、断面がほぼ真円の円柱形状をなしている。これにより、ステータ５０のロータ対向面５４ａが上側金型１０２に当接することはなく、突起部５７ａはロータ対向面５４ａと上側金型１０２との間の径方向の間隔を一定に保つことができる。加えて、ロータ対向面５４ａがモータ周方向に関して真円をなすようにできる。
　そして、図１６に示すように金型１００の内部であって下側金型１０１と上側金型１０２との間に形成された空隙にモールド樹脂２１が充填される。すなわち、ステータ５０がモールド樹脂２１によって被覆される。
　このようにして、モールドモータ２０は突起部５７ａの先端がステータ５０を覆うモールド樹脂２１の環状内面（ロータ収容部５１の内周面）と一致する。言い換えれば、モールドモータ２０は突起部５７ａによってステータコア５２のロータ２２と対向する対向部であるロータ対向面５４ａとロータ収容部５１を形成するための型である上側金型１０２との間の径方向の間隔を規定する。これにより、ステータ５０が楕円形に歪むのを抑制し、ロータ対向面５４ａがモータ周方向に関してほぼ真円になる。したがって、ロータ対向面５４ａの箇所におけるモールド樹脂２１の厚みがほぼ均一になる。そして、モールド樹脂２１の環状内面の箇所の全周にわたって、ステータ５０の径方向内側に存在するモールド樹脂２１に十分な厚みを確保することができる。したがって、モールド樹脂２１の厚みが局部的に薄くなることが抑制され、薄いモールド樹脂２１が脱落して形成されるモールド樹脂２１の小片が飛散することを防止できる。
　また上記のように、突起部５７ａはロータ対向面５４ａのモータ周方向両端部に備えられてモータ軸線方向に沿って延びる形状で構成され、モールド樹脂２１の成型のとき、上側金型１０２にその先端が当接する。したがって、モールドモータ２０は突起部５７ａによってロータ対向面５４ａと上側金型１０２との間をモータ軸線方向に沿ってガイドしながら径方向の間隔が規定され、ロータ対向面５４ａがモータ周方向に関してほぼ真円になる。
　また上記のように、ステータコア５２はロータ対向面５４ａが設けられモータ周方向に環状に複数個並べられたステータティース５４を備え、突起部５７ａが複数のステータティース５４各々に対応して個別に設けられている。これにより、モールドモータ２０は複数個のステータティース５４に対応して個別にロータ対向面５４ａと上側金型１０２との間の径方向の間隔を一定に保つことができる。したがって、ロータ対向面５４ａにおけるモールド樹脂２１の厚みを均一にする作用を向上させることが可能である。
　また上記のように、モールドモータ２０がステータコア５２とコイル５８との間に電気絶縁部材であるインシュレータ５７を備え、突起部５７ａはインシュレータ５７の一部が径方向内側に上側金型１０２に向かって延びる形状で構成されている。すなわち、突起部５７ａがインシュレータ５７に一体として構成されるので、別途新たな部材を用意して組み立てることなくロータ対向面５４ａにおけるモールド樹脂２１の厚みを均一にすることができる。
　そして、上記実施形態の構成によれば、モータ内部におけるモールド樹脂２１の小片の脱落を抑制することが可能なモールドモータ２０を提供することができる。また、このようなモールドモータ２０を備えた電動車両１を含む移動体を提供することが可能である。
　また、上記実施形態の構成によれば、コギングトルクが増加するのを防止することもできる。従来、ロータ対向面５４ａにおけるモールド樹脂２１の厚みの不均一さはロータ２２とステータコア５２との間で働く磁気吸引力によって生じるトルク脈動、所謂コギングトルクを増加させる。これにより、無負荷時に振動や騒音などの不都合が生じる問題があった。そこで、上記実施形態の構成によれば、ロータ対向面５４ａの箇所におけるモールド樹脂２１の厚みが均一になるので、これらの不都合が生じるのを抑制することができる。
　次に、本発明の第２の実施形態に係るモールドモータの詳細な構成について、図１７及び図１８を用いて説明する。図１７はモールドモータのステータの部分拡大斜視図、図１８はステータの対向部周辺を示す部分拡大斜視図である。なお、この実施形態の基本的な構成は図１～図１６を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を省略するものとする。
　第２の実施形態に係るモールドモータ２０においてインシュレータ５７は、図１７及び図１８に示すようにステータティース５４先端のロータ対向面５４ａに対応する箇所のモータ軸線方向両端部に設けられた突起部５７ｂを備えている。突起部５７ｂはインシュレータ５７の一部が径方向内側にロータ収容部５１に向かって延びる形状で構成され、ロータ対向面５４ａより径方向内側に向かって突出している。さらに、突起部５７ｂはモータ周方向に沿って延びる形状で構成されている。
　また、突起部５７ｂはモータ周方向に環状に複数個並べられたステータティース５４各々に対応して個別に設けられている。すなわち、モータ周方向に並んだすべての突起部５７ｂの先端部がモータ周方向に円を描くことになる。
　このようにして、突起部５７ｂはロータ対向面５４ａのモータ軸線方向両端部に備えられてモータ周方向に沿って延びる形状で構成され、モールド樹脂２１の成型のとき、上側金型１０２にその先端が当接する。したがって、モールドモータ２０は突起部５７ｂによってロータ対向面５４ａと上側金型１０２との間をモータ周方向に沿ってガイドしながら径方向の間隔を規定し、ステータ５０が楕円形に歪むのを抑制してロータ対向面５４ａがモータ周方向に関してほぼ真円になる。
　以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
　例えば、本発明の実施形態では、モールドモータ２０を搭載した移動体に、図１に示す電動車両１である自動二輪車を一例として掲げて説明したが、搭載対象となる移動体は自動二輪車に限定されるわけではなく、自動三輪車や自動四輪車であっても構わない。
　そして、本発明の移動体は上述のほか、モータボート等の船舶や水上遊具といった乗り物、さらにモータを駆動源とし、人が搭乗せず無人で移動する移動体であっても構わない。
　　　１　　電動車両（移動体）
　　　２０　モールドモータ
　　　２１　モールド樹脂
　　　２２　ロータ
　　　５０　ステータ
　　　５１　ロータ収容部
　　　５２　ステータコア
　　　５４　ステータティース
　　　５４ａ　ロータ対向面（対向部）
　　　５５　鋼板
　　　５５ａ　連結鋼板
　　　５５ｂ　単体鋼板
　　　５７　インシュレータ（電気絶縁部材）
　　　５７ａ、５７ｂ　突起部
　　　５８　コイル
　　　１００　金型
　　　１０１　下側金型
　　　１０２　上側金型（型）

Claims (6)

  1. 　ステータコアを有する環状のステータと、前記ステータに対して回転自在に支持されたロータと、を備えるとともに前記ステータをモールド樹脂によって被覆したモールドモータであって、
    　前記ロータと対向する前記ステータコアの対向部に、前記対向部より径方向内側に向かって突出する突起部を備え、前記突起部の先端が前記ステータを覆う前記モールド樹脂の環状内面と一致することを特徴とするモールドモータ。
  2. 　ステータコアとコイルとを有する環状のステータと、前記ステータに対して回転自在に支持されたロータと、を備えるとともに前記ステータをモールド樹脂によって被覆したモールドモータであって、
    　前記ステータコアの前記ロータと対向する対向部を被覆する前記モールド樹脂の厚みを規定する前記対向部より径方向内側に向かって突出する突起部を備えることを特徴とするモールドモータ。
  3. 　前記突起部は前記対向部に備えられ、前記モールド樹脂の成型のとき、前記型にその先端が当接することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモールドモータ。
  4. 　前記ステータコアは前記対向部が設けられモータ周方向に環状に複数個並べられたステータティースを備え、
    　前記突起部は前記複数のステータティース各々に対応して個別に設けられていることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のモールドモータ。
  5. 　前記ステータコアと前記コイルとの間に電気絶縁部材を備え、
    　前記突起部は前記電気絶縁部材の一部が径方向内側に前記型に向かって延びる形状で構成されていることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のモールドモータ。
  6. 　請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のモールドモータを搭載した移動体。
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