WO2021039026A1 - インシュレータ及びモータ - Google Patents

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WO2021039026A1
WO2021039026A1 PCT/JP2020/023129 JP2020023129W WO2021039026A1 WO 2021039026 A1 WO2021039026 A1 WO 2021039026A1 JP 2020023129 W JP2020023129 W JP 2020023129W WO 2021039026 A1 WO2021039026 A1 WO 2021039026A1
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wall portion
insulator
gate
resin material
circumferential direction
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PCT/JP2020/023129
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Inventor
孝史 鈴木
Original Assignee
株式会社富士通ゼネラル
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    • 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
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    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
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    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
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    • Y10T29/53143—Motor or generator
    • Y10T29/53152—Means to position insulation

Definitions

  • the present invention relates to an insulator and a motor.
  • a compressor motor As a compressor motor, a rotor, a stator arranged on the outer peripheral side of the rotor, and an insulator provided at an axial end of the stator are known.
  • This type of insulator is injection-molded with a resin material, and has a tubular wall portion, a plurality of winding bodies extending from the inner peripheral surface of the wall portion toward the inside in the radial direction of the wall portion, and a wall portion. It has a plurality of openings formed between the winding cylinders in the circumferential direction.
  • Some insulator molding dies have an injection port (hereinafter referred to as a gate) into which a resin material is injected arranged at a position corresponding to the winding body. Therefore, corresponding to the gate of the molding die, the insulator has an injection mark (hereinafter, referred to as a gate mark) indicating the injection point of the resin material on the bottom surface of the winding body portion in contact with the stator.
  • a gate mark an injection mark
  • a weld having low mechanical strength is generated at a portion where the flows of resin materials injected from two gates adjacent to each other in the circumferential direction of the insulator meet in the molding die. ..
  • a merging mark (weld line) of the resin material is generated on the wall portion.
  • the disclosed technique is made in view of the above, and an object thereof is to provide an insulator and a motor capable of suppressing a decrease in mechanical strength due to a weld on a wall portion.
  • One aspect of the insulator disclosed in the present application is an insulator formed by injection molding of a resin material and provided at an axial end of a tubular stator of a motor, which is a tubular wall portion and a wall portion.
  • a plurality of winding cylinders continuously extending from the wall portion along one end surface in the axial direction of the wall portion from the inner peripheral surface toward the inside in the radial direction of the wall portion, and winding cylinders adjacent to each other in the circumferential direction of the wall portion. It has a plurality of openings formed between the portions, and a gate mark indicating an injection location of the resin material is formed on one end surface of the wall portion in the axial direction.
  • the insulator disclosed in the present application it is possible to suppress a decrease in mechanical strength due to the occurrence of welds on the wall portion.
  • FIG. 1 is a plan view showing the three-phase motor of the first embodiment from the upper insulator side.
  • FIG. 2 is a plan view showing the stator core in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the upper insulator of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view showing a stator to which the lower insulator of the first embodiment is assembled.
  • FIG. 5A is a plan view for explaining a main part of the upper insulator of the first embodiment.
  • FIG. 5B is a plan view for explaining a modification of the main part of the upper insulator of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view showing a main part in order to explain the flow of the resin material in the upper insulator of the first embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view showing the three-phase motor of the first embodiment from the upper insulator side.
  • FIG. 2 is a plan view showing the stator core in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the upper
  • FIG. 7 is an enlarged plan view for explaining the flow of the resin material in the upper insulator of the first embodiment.
  • FIG. 8A is a plan view for explaining a main part of the upper insulator of the second embodiment.
  • FIG. 8B is a plan view for explaining a modification of the main part of the upper insulator of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view for explaining a main part of the upper insulator of the third embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view for explaining the flow of the resin material in the upper insulator of the comparative example.
  • FIG. 1 is a plan view showing the three-phase motor 6 in the first embodiment from the upper insulator side.
  • the three-phase motor 6 includes a rotor 21 and a stator 22 arranged on the outer peripheral side of the rotor 21.
  • the rotor 21 is formed in a columnar shape by laminating a plurality of thin silicon steel plates (magnetic materials), and is integrated by a plurality of rivets 9.
  • the shaft 3 is inserted through the center of the rotor 21, and the rotor 21 is fixed to the shaft 3.
  • six slit-shaped magnet embedding holes 10a are formed so as to form each side of a hexagon with the shaft 3 as the center.
  • the magnet embedding holes 10a are formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor 21.
  • a plate-shaped permanent magnet 10b is embedded in the magnet embedding hole 10a.
  • the stator 22 is formed in a substantially cylindrical shape, is arranged so as to surround the rotor 21, and is fixed inside a container (not shown).
  • the stator 22 includes a stator core 23, an upper insulator 24, a lower insulator 25, and a plurality of windings 46.
  • the upper insulator 24 is fixed to the upper end of the stator core 23.
  • the lower insulator 25 is fixed to the lower end of the stator core 23.
  • the upper insulator 24 and the lower insulator 25 are insulating portions that insulate the stator core 23 and the winding 46.
  • FIG. 2 is a bottom view showing the stator core 23 in the first embodiment.
  • the stator core 23 is formed by laminating a plurality of metal plates formed of a soft magnetic material exemplified by a silicon steel plate, for example, and as shown in FIG. 2, a yoke portion 31 and a plurality of stator core teeth portions 32. -1 to 32-9.
  • the yoke portion 31 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the first stator core teeth portion 32-1 of the plurality of stator core teeth portions 32-1 to 32-9 is formed in a substantially columnar shape.
  • first stator core teeth portion 32-1 is continuously formed on the inner peripheral surface of the yoke portion 31, that is, is formed so as to project from the inner peripheral surface of the yoke portion 31 toward the central axis of the stator core 23. ing.
  • stator core teeth portions 32-1 to 32-9 the stator core teeth portions 32-2 to 32-9 other than the first stator core teeth portion 32-1 are also generally the same as the first stator core teeth portions 32-1. It is formed in a columnar shape and projects from the inner peripheral surface of the yoke portion 31 toward the central axis of the stator core 23.
  • the plurality of stator core teeth portions 32-1 to 32-9 are formed on the inner peripheral surface of the yoke portion 31 at equal intervals of 40 degrees.
  • the yoke portion 31 of the stator core 23 is provided with a plurality of caulking joint portions 28 for joining a plurality of laminated metal plates by caulking.
  • Each caulking joint 28 is provided at a position between the stator core teeth portions 32-1 to 32-9 adjacent to each other in the circumferential direction of the stator core 23.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the upper insulator 24 in the first embodiment.
  • the upper insulator 24 is formed in a cylindrical shape by an insulator exemplified by polybutylene terephthalate resin (PBT), and as shown in FIG. 3, a cylindrical wall portion 41 and a plurality of insulators as winding cylinder portions. It was formed between the tooth portions 42-1 to 42-9, the plurality of flange portions 43-1 to 43-9, and the insulator teeth portions 42-1 to 42-9 adjacent to each other in the circumferential direction of the upper insulator 24. It has openings 47-1 to 47-9.
  • the wall portion 41 is formed in a substantially cylindrical shape. A plurality of slits 44 are formed in the wall portion 41. Further, the wall portion 41 is provided with an annular abutting surface 41c in contact with the stator 22 on one end surface of the wall portion 41 in the axial direction.
  • the first insulator teeth portion 42-1 of the plurality of insulator teeth portions 42-1 to 42-9 is formed in a straight column shape having a substantially semicircular cross section.
  • One end of the first insulator teeth portion 42-1 is connected to the inner peripheral surface of the wall portion 41, that is, extends in a rod shape from the inner peripheral surface 41a of the wall portion 41 toward the inside of the wall portion 41 in the radial direction. It is formed.
  • the first insulator teeth portion 42-1 is formed so as to extend continuously from the wall portion 41 so as to be along one end surface of the wall portion 41 in the axial direction (that is, the annular abutting surface 41c in contact with the stator 22). ing.
  • the axial direction of the wall portion 41 refers to the axial direction of the shaft 3 in the three-phase motor 6.
  • Insulator teeth portions 42-2 to 42-9 other than the first insulator teeth portions 42-1 among the plurality of insulator teeth portions 42-1 to 42-9 are also formed in a straight column shape, and the first insulator teeth portions Similar to 42-1, it is formed so as to extend in a rod shape from the inner peripheral surface of the wall portion 41 toward the inside of the wall portion 41 in the radial direction. Further, the first insulator teeth portions 42-2 to 42-9 are also formed on the annular abutting surface 41c side as one end surface in the axial direction of the wall portion 41. The plurality of insulator teeth portions 42-1 to 42-9 are formed on the inner peripheral surface of the wall portion 41 at equal intervals of 40 degrees.
  • the wall portion 41 of the upper insulator 24 is moved from the winding portion 45 in which the winding 46 is wound around the insulator teeth portions 42-1 to 42-9 to the outer peripheral surface 41b side of the wall portion 41 as described later. It has a plurality of support protrusions 49 that support the drawn winding 46.
  • the plurality of support protrusions 49 are provided at intervals in the circumferential direction of the wall portion 41, and the windings 46 routed along the circumferential direction of the outer peripheral surface 41b of the wall portion 41 do not move to the stator 22 side. I support it.
  • the support protrusion 49 protrudes outward in the radial direction of the wall portion 41 from a position facing the insulator teeth portions 42-1 to 42-9 on the outer peripheral surface 41b of the wall portion 41, and the protrusion of the wall portion 41. It has an end face 49a extending along the foreground 41c.
  • the abutting surface 41c of the wall portion 41 includes an end surface 49a of the support projection 49.
  • the plurality of flange portions 43-1 to 43-9 correspond to the plurality of insulator teeth portions 42-1 to 42-9, and each is formed in a substantially semicircular plate shape.
  • the first flange portion 43-1 corresponding to the first insulator teeth portion 42-1 of the plurality of flange portions 43-1 to 43-9 is continuously formed at the other end of the first insulator teeth portion 42-1. Has been done.
  • the collars 43-2 to 43-9 other than the first collar 43-1 also have a plurality of insulator teeth portions as in the case of the first collar 43-1. It is continuously formed at the other ends of 42-2 to 42-9.
  • the lower insulator 25 is also formed in the same manner as the upper insulator 24. That is, the lower insulator 25 is formed in a cylindrical shape by an insulator, and has a wall portion 41, a plurality of insulator teeth portions 42-1 to 42-9, and a plurality of flange portions 43-1 to 43-9. Has.
  • the plurality of insulator teeth portions 42-1 to 42-9 of the upper insulator 24 and the lower insulator 25 will be referred to as insulator teeth portions 42.
  • a plurality of flange portions 43-1 to 43-9 of the upper insulator 24 and the lower insulator 25 are referred to as flange portions 43.
  • FIG. 4 is a plan view showing the stator 22 to which the lower insulator 25 of the first embodiment is assembled.
  • winding wires 46 which are electric wires, are wound around the plurality of stator core teeth portions 32-1 to 32-9 of the stator core 23, respectively.
  • a winding portion 45 is formed by each winding 46 in each of the stator core teeth portions 32-1 to 32-9.
  • the three-phase motor 6 in the embodiment is a centralized winding type motor with 6 poles and 9 slots (see FIG. 1).
  • the plurality of windings 46 include three U-phase windings 46-U1-46-U3, three V-phase windings 46-V1-46-V3, and three W-phase windings 46-W1-46-W3. And.
  • stator 22 the neutral wires drawn out from each winding portion 45 and bundled together are covered with an insulating tube, and the winding portions adjacent to each other in the circumferential direction of the stator 22 (rotation direction of the rotor 21). It is inserted in the gap of 45 (see FIG. 1).
  • stator core teeth portions 32 the plurality of stator core teeth portions 32-1 to 32-9 of the stator core 23 will be referred to as stator core teeth portions 32.
  • the upper insulator 24 and the lower insulator 25 are formed by injection molding a resin material using a molding die.
  • the feature in this embodiment is that the gate mark P indicating the injection location of the resin material, which is generated during injection molding of the upper insulator 24 and the lower insulator 25, is arranged on the abutting surface 41c of the wall portion 41.
  • the main parts of the upper insulator 24 will be described, but the same applies to the lower insulator 25.
  • the upper insulator 24 is molded from a resin material such as polybutylene terephthalate (PBT), polyphenylene sulfide (PPS), or liquid crystal polymer (LCP). Further, as the resin material of the upper insulator 24, another material such as glass fiber may be added.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • LCP liquid crystal polymer
  • FIG. 5A is a plan view for explaining a main part of the upper insulator 24 of the first embodiment.
  • FIG. 5B is a plan view for explaining a modification of the main part of the upper insulator 24 of the first embodiment.
  • 5A and 5B are plan views showing the upper insulator 24 from the side in contact with the stator 22.
  • a gate mark P of a resin material generated during injection molding of the upper insulator 24 is formed on the abutting surface 41c of the wall portion 41 in the upper insulator 24 of the first embodiment.
  • the plurality of gate marks P in the first embodiment are formed on the outer side in the radial direction of the plurality of insulator teeth portions 42 in the circumferential direction of the wall portion 41.
  • the abutting surface 41c of the wall portion 41 is provided with a number (3) of gate marks P which is a divisor of the number (9) of the plurality of insulator teeth portions 42, and the plurality of gate marks P are provided on the wall portion. It is provided at equal intervals in the circumferential direction of 41.
  • the gate mark P is formed in a circular shape, for example, and corresponds to the opening shape of the gate of the molding die (not shown).
  • a weld W is provided near the center of the wall portion 41 in the circumferential direction between the gate traces P adjacent to each other in the circumferential direction of the wall portion 41. Occurs.
  • the weld W in Example 1 is formed near the center of the opening 47 in the circumferential direction of the wall portion 41.
  • each gate trace P is arranged on the center line L1 of the insulator teeth portion 42 in the circumferential direction of the wall portion 41.
  • each gate mark P is formed at a position outside the radial direction of all the insulator teeth portions 42 in the circumferential direction of the wall portion 41 so as to correspond to the number of slots of the three-phase motor 6.
  • a circular recess 41d is formed around the gate mark P so as to be recessed from the abutting surface 41c of the wall portion 41.
  • the recess 41d is formed concentrically with the gate mark P as the center, for example, and the gate mark P is arranged on the bottom surface of the recess 41d. Since the recess 41d can prevent burrs and the like generated in the injection trace P from protruding from the abutting surface 41c, the upper insulator 24, the lower insulator 25, and the stator core 23 are connected when the three-phase motor 6 is assembled. When connecting, it is possible to prevent a gap from being formed between the abutting surface 41c of the upper insulator 24 and the lower insulator 25 and the stator core 23.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view showing a main part in order to explain the flow of the resin material in the upper insulator 24 of the first embodiment.
  • FIG. 7 is an enlarged plan view showing a main part for explaining the flow of the resin material in the upper insulator 24 of the first embodiment.
  • the resin material injected from each gate (position of each gate mark P) of the molding die during injection molding of the upper insulator 24 easily flows linearly in the injection direction, and the wall portion. It flows from each gate provided at the position 41 (the position of each gate trace P) along the first direction F1 toward the axial direction of the wall portion 41.
  • the resin material that flows inside the molding die (not shown) along the first direction F1 is the other end surface of the wall portion 41 (the surface of the wall portion 41 in the axial direction opposite to the abutting surface 41c of the wall portion 41).
  • the flow direction is changed by colliding with the portion to be, and as shown in FIGS.
  • the flow is performed along the second direction F2 toward the direction away from the circumferential direction of the wall portion 41.
  • the resin material injected from the gate (position of the gate mark P) and flowing along the second direction F2 and the resin material injected from another gate (position of the gate mark P) are injected into the second direction F2.
  • Weld W is formed by the collision of the resin materials flowing along the line.
  • the resin material is injected from one end surface side of the wall portion 41 (butting surface 41c side) toward the other end surface side of the wall portion 41 (direction in which the wall portion 41 extends from the abutting surface 41c) (in other words, during injection molding).
  • the gate mark P of the generated resin material is in the first direction F1 from the gate. And along the second direction F2, it flows directly into the space where the wall portion 41 in the mold is formed.
  • the resin materials ejected from the gates adjacent to each other in the circumferential direction collide with each other in a state of high temperature and high fluidity, so that the resin materials are mixed with each other and weld W can be less likely to occur. Further, since the resin material is filled in the mold in order from the other end surface side of the wall portion 41, weld W is unlikely to occur on the other end surface side of the wall portion 41, and even if weld W occurs, it is on the abutting surface 41c side. Can be limited to a part.
  • the mechanical strength of the wall portion 41 is increased as compared with the case where the weld W is formed by the resin material in a state where the temperature has been lowered after a lapse of time from the start of injection (comparative example shown in FIG. 10 described later). Can be done. Further, since the resin material flows quickly and smoothly in the first direction F1 and the second direction F2, the wall portion 41 is properly formed.
  • each gate is formed.
  • the flow in the third direction F3 forming the insulator teeth portion 42 is generated from the position of).
  • the resin material flowing along the third direction F3 changes its direction by colliding with the end portion (inner peripheral surface of the flange portion 43) on the inner diameter side of the flange portion 43, and FIGS. As shown in 7, the flow flows along the fourth direction F4 toward both sides in the circumferential direction of the collar portion 43.
  • the resin material flows quickly and smoothly in the mold from the wall portion 41 side toward the insulator teeth portion 42 side and the flange portion 43 side.
  • the insulator teeth portion 42 and the flange portion 43 are properly formed.
  • FIG. 10 is an enlarged perspective view showing a main part in order to explain the flow of the resin material in the upper insulator of the comparative example.
  • FIG. 10 is used as a comparative example.
  • the direction of the axial flow in the insulator teeth portion 42 immediately becomes the first radial direction of the insulator teeth portion 42.
  • the flow of the resin material is divided into a first direction f1a from the gate toward the collar portion 43 side and a first direction f1b from the gate toward the wall portion 41 side.
  • the resin material flowing along the first direction f1a from the gate (the position of the gate mark P) toward the flange portion 43 collides with the end portion on the inner diameter side of the collar portion 43 and changes its direction. , Flows along the second direction f2 toward both sides in the circumferential direction of the collar portion 43.
  • the insulator teeth portion 42 and the flange portion 43 are formed from the resin material flowing in the first direction f1a and the second direction f2.
  • the resin material flowing along the first direction f1b from the gate (position of the gate mark P) toward the wall portion 41 collides with the portion of the wall portion 41 to be the outer peripheral surface 41b and changes its direction to the wall. It flows along the third direction f3 toward the axial direction of the portion 41.
  • the resin material flowing along the third direction f3 further collides with a portion that becomes the other end surface of the wall portion 41 (the surface opposite to the abutting surface 41c of the wall portion 41 in the axial direction of the wall portion 41). It changes direction and flows along the fourth direction f4 toward the direction away from the circumferential direction of the wall portion 41.
  • the direction of the flow of the resin material is repeatedly changed and the flow velocity is decelerated, so that it takes time for the flows of the injected resin materials to merge with each other. Easy to take. Further, first, the flow of the resin material is divided into a first direction f1a from the gate (position of the gate mark P) toward the collar portion 43 side and a first direction f1b toward the wall portion 41 side from the gate. As a result, the flow rate of the resin material that contributes to the formation of the wall portion 41 is reduced, and it tends to take more time to complete the formation of the wall portion 41.
  • the resin material injected from the gate reaches the wall portion 41 from the insulator teeth portion 42 and then flows in the direction away from the wall portion 41 in the circumferential direction.
  • the distance from the gate trace P to the weld W of the wall portion 41 is longer.
  • the temperature of the molding die at the time of injection molding is lower than the temperature of the resin material in the molten state at the time of injection. Therefore, the molten resin material is easily cooled by the molding die having high thermal conductivity, and the resin material starts to solidify before the flow of the resin material merges (forms the weld W), so that the wall portion 41 The mechanical strength near the weld W tends to be even lower.
  • the distance from the gate (position of the gate mark P) to the weld W of the wall portion 41 can be shortened, so that the resin material is used as the weld W of the wall portion 41.
  • the time required for reaching and the time required for the resin material to be in contact with the molding die having a lower temperature than this resin material are shortened.
  • the resin material injected from each gate of the molding die flows quickly and smoothly toward the weld W, which is the point where the resin materials from each gate meet, so that the resin material and the weld W of the wall portion 41
  • the solidification of the resin material until it reaches the desired portion is suppressed, and the decrease in mechanical strength in the vicinity of the weld W of the wall portion 41 is further suppressed.
  • stator 22 of the three-phase motor 6 forms the stator core 23 by caulking the metal plates in the stacking direction of the plurality of metal plates (the axial direction of the shaft 3 of the three-phase motor 6).
  • the thickness of the stator core 23 in the stacking direction is not uniform over the circumferential position of the stator core 23 (circumferential position of the wall portion) (the circumference of the stator core 23). It may change depending on the direction and position).
  • the caulking joint portion 28 is for joining by deforming a part of metal plates adjacent to each other in the stacking direction in the stacking direction.
  • the laminated metal plates are joined by a protrusion having a V-shaped cross section
  • the laminated metal plates are joined.
  • a gap is likely to occur at a portion where the protrusions overlap, and the thickness in the vicinity of the caulking joint portion 28 tends to be thick. Therefore, in this case, the thickness of the stator core 23 in the circumferential direction of the stator core 23 tends to be thicker in the vicinity of the caulking joint portion 28 and thinner in the vicinity of the stator core teeth portion 32 in which the winding 46 is wound and tightened.
  • the position where the resin materials ejected from the adjacent gates in the circumferential direction collide with each other is the position outside the opening 47 in the radial direction of the upper insulator 24, so that the axial direction in the vicinity of the opening 47
  • the first embodiment is suitable when the stator core 23 which does not become thick is used. Specifically, when the stator core 23 is used in which the vicinity of the stator core teeth portion 32 tends to be thick, that is, the stator core 23 in which the caulking joint portion 28 is arranged at the position of the yoke portion 31 which is the outer side in the radial direction of the stator core teeth portion 32 is provided.
  • the upper insulator 24 (lower insulator 25) of Example 1 is suitable.
  • the gate mark P of the upper insulator 24 (lower insulator 25) of the first embodiment is arranged on the center line L1 of the insulator teeth portion 42 in the circumferential direction of the wall portion 41.
  • a number of gate marks P which is a divisor of the number of the plurality of insulator teeth portions 42, are formed around the wall portion 41. It is provided at equal intervals in the direction. As a result, it is possible to ensure the flow of the resin material toward the insulator teeth portion 42, the wall portion 41, etc. evenly in the circumferential direction of the wall portion 41 during injection molding, and the shape of each portion of the upper insulator 24 is appropriate. Can be formed into.
  • FIG. 8A is a plan view for explaining a main part of the upper insulator of the second embodiment.
  • FIG. 8B is a plan view for explaining a modification of the main part of the upper insulator of the second embodiment.
  • 8A and 8B are plan views showing the upper insulator 24 from the side in contact with the stator 22.
  • the plurality of gate marks P in the upper insulator 24-2 of the second embodiment are located at positions corresponding to the openings 47 in the circumferential direction of the wall portion 41 (the openings 47 in the radial direction of the upper insulator 24). It is formed at the position outside the.
  • the abutting surface 41c of the wall portion 41 is provided with a number (3) of gate marks P which is a divisor of the number (9) of the plurality of insulator teeth portions 42, and the plurality of gate marks P are provided on the wall portion. It is provided at equal intervals in the circumferential direction of 41.
  • the weld W in Example 2 is formed in the center of the insulator teeth portion 42 in the circumferential direction of the wall portion 41.
  • each gate trace P is arranged on the center line L2 of the opening 47 in the circumferential direction of the wall portion 41.
  • each gate mark P is formed at a position outside all the openings 47 in the radial direction of the upper insulator 24 so as to correspond to the number of slots of the three-phase motor 6.
  • the resin material at the time of injection molding of the upper insulator 24-2 of the second embodiment flows from the gate (the position of the gate mark P) toward the circumferential direction of the wall portion 41, and flows from the adjacent gates.
  • a weld W is generated at a position outside the insulator teeth portion 42 in the radial direction of the insulator teeth portion 42 and the wall portion 41.
  • the injection is performed from each gate (position of the gate trace P) as compared with the comparative example shown in FIG.
  • the wall portion 41 and the weld W can be formed by the resin material having a high temperature immediately after the injection. That is, the resin material flows quickly and smoothly from each gate (the position of the gate mark P) toward the weld W, so that the resin material is prevented from solidifying by the time it reaches the weld W of the wall portion 41. Be done. As a result, it is possible to suppress a decrease in the mechanical strength of the wall portion 41.
  • the gate position of the gate mark P
  • the example uses the stator core 23 in which the vicinity of the insulator teeth portion 42 does not become thick. 2 is suitable.
  • stator core 23 in which the space between the stator core teeth portions 32 in the yoke portion 31 tends to be thick is used, that is, the stator core 23 in which the caulking joint portion 28 is arranged in the yoke portion 31 between the stator core teeth portions 32 is used.
  • the upper insulator 24-2 of Example 2 is suitable.
  • stress is applied between the insulator teeth portions 42 in the wall portion 41 and in the connecting portion between the inner peripheral surface 41a of the wall portion 41 and the insulator teeth portion 42. Is likely to be added, so in order to avoid the occurrence of a weld W at this position, the arrangement of the gate trace P as in the second embodiment is preferable.
  • FIG. 9 is a plan view for explaining a main part of the upper insulator of the third embodiment, and is a plan view showing the upper insulator from the side in contact with the stator 22.
  • a plurality of gate marks P in the upper insulator 24-3 of the third embodiment are formed on the end surface 49a of the support projection 49.
  • the support protrusion 49 on which the gate mark P is formed is provided at a position on the outer peripheral surface 41b of the wall portion 41 that is radially outside the insulator teeth portion 42.
  • a number (3) gate marks P which is a divisor of the number (9) of the plurality of insulator teeth portions 42, are provided on the end faces 49c of each support protrusion 49, and a plurality of gates are provided. Traces P are provided at equal intervals in the circumferential direction of the wall portion 41.
  • the weld W in Example 3 is formed near the center of the opening 47 in the circumferential direction of the wall portion 41. Further, each gate trace P is arranged on the center line L1 of the insulator teeth portion 42 in the circumferential direction of the wall portion 41.
  • the gate mark P is the end surface of the support projection 49 provided at a position outside the opening 47 in the radial direction of the upper insulator 24 in the circumferential direction of the wall portion 41, as in the second embodiment. It may be formed at 49a. Further, also in the third embodiment, as in FIG. 7B, the gate trace P may be provided at a position outside the radial direction of each insulator teeth portion 42, and between each gate trace P and the weld W. Since it is possible to further shorten the connection time with the resin material, the decrease in the mechanical strength of the weld W can be further suppressed.
  • the upper insulator 24-3 of the third embodiment is different from the upper insulator 24 of the first embodiment in that the resin first flows to the position corresponding to the support protrusion 49.
  • the support protrusion 49 only slightly protrudes toward the outer peripheral side of the wall portion 41, and the resin material injected from the gate immediately flows to the wall portion 41. Therefore, also in the upper insulator 24-3 of the third embodiment, as in the first embodiment, the temperature immediately after being injected from each gate (position of the gate trace P) is higher than that of the comparative example shown in FIG.
  • the wall portion 41 can be formed of a highly fluid resin material.
  • the resin material flows quickly and smoothly from each gate (the position of the gate mark P) toward the inside of the mold for molding the wall portion 41 until the resin materials injected from the gate collide with each other during injection molding.
  • the solidification of the resin material is suppressed. As a result, it is possible to suppress a decrease in the mechanical strength of the wall portion 41.
  • the resin material injected from the gate during injection molding collides with the wall portion 41 at a position where stress is likely to be applied. It is desirable to arrange the gate (the position of the gate mark P) so that it does not match. From this point of view, as in the first embodiment, the weld W of the wall portion 41 in the third embodiment is generated at a position outside the opening 47 in the radial direction of the upper insulator 24, so that the vicinity of the opening 47 is thick.
  • Example 3 is suitable when the stator core 23 is used.

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Abstract

インシュレータ（２４、２５）は、樹脂材料の射出成形によって形成され、モータが有する筒状のステータの軸方向の端部に設けられる。インシュレータ（２４、２５）は、筒状の壁部（４１）と、壁部（４１）の内周面から壁部（４１）の径方向の内側に向かって壁部（４１）の軸方向の一端面に沿うように壁部（４１）から連続して延びる複数の巻胴部（４２）と、壁部（４１）の周方向に隣り合う巻胴部（４２）の間に形成された複数の開口部（４７）と、を有する。壁部（４１）の軸方向の一端面には、樹脂材料の注入箇所を示すゲート跡（Ｐ）が形成されている。

Description

インシュレータ及びモータ
　本発明は、インシュレータ及びモータに関する。
　圧縮機のモータとしては、ロータと、ロータの外周側に配置されるステータと、ステータの軸方向の端部に設けられるインシュレータと、を備えるものが知られている。この種のインシュレータは、樹脂材料によって射出成形されており、筒状の壁部と、壁部の内周面から壁部の径方向の内側に向かって延びる複数の巻胴部と、壁部の周方向において各巻胴部の間に形成された複数の開口部と、を有する。
　インシュレータの成形金型には、樹脂材料が注入される注入口（以下、ゲートと称する。）が、巻胴部に対応する位置に配置されたものがある。このため、成形金型のゲートに対応して、インシュレータには、ステータに接する巻胴部の底面に樹脂材料の注入箇所を示す注入跡（以下、ゲート跡と称する。）が生じる。
特開２００８－１４１８２１号公報
　上述のインシュレータでは、射出成形時に、成形金型においてインシュレータの周方向に隣り合う２つのゲートからそれぞれ注入された樹脂材料の流れが合流する部分に、機械的強度の低い部分となるウェルドが発生する。巻胴部の底面から成形金型内に樹脂材料が注入された場合には、壁部に樹脂材料の合流跡（ウェルドライン）が生じる。
　特に、上述のインシュレータでは、射出成型時にゲートから注入された溶融状態の樹脂材料が、ウェルドの位置に到達するまでの間に、溶融した樹脂材料よりも温度が低く、熱伝導率が高い成形金型によって、高温の状態から徐々に冷却されることになる。そのため、冷えて固まりつつある樹脂材料が合流することにより、合流跡（ウェルドライン）がくっきりと現れてしまい、壁部の機械的強度が低下しやすい。
　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、壁部にウェルドが生じることによる機械的強度の低下を抑えることができるインシュレータ及びモータを提供することを目的とする。
　本願の開示するインシュレータの一態様は、樹脂材料の射出成形によって形成され、モータが有する筒状のステータの軸方向の端部に設けられるインシュレータであって、筒状の壁部と、壁部の内周面から壁部の径方向の内側に向かって壁部の軸方向の一端面に沿うように壁部から連続して延びる複数の巻胴部と、壁部の周方向に隣り合う巻胴部の間に形成された複数の開口部と、を有し、壁部の軸方向の一端面には、樹脂材料の注入箇所を示すゲート跡が形成されている。
　本願の開示するインシュレータの一態様によれば、壁部にウェルドが生じることによる機械的強度の低下を抑えることができる。
図１は、実施例１の３相モータを上インシュレータ側から示す平面図である。 図２は、実施例１におけるステータコアを示す平面図である。 図３は、実施例１の上インシュレータを示す斜視図である。 図４は、実施例１の下インシュレータが組み付けられたステータを示す平面図である。 図５Ａは、実施例１の上インシュレータの要部を説明するための平面図である。 図５Ｂは、実施例１の上インシュレータの要部の変形例を説明するための平面図である。 図６は、実施例１の上インシュレータにおける樹脂材料の流れを説明するために要部を拡大して示す斜視図である。 図７は、実施例１の上インシュレータにおける樹脂材料の流れを説明するために拡大して示す平面図である。 図８Ａは、実施例２の上インシュレータの要部を説明するための平面図である。 図８Ｂは、実施例２の上インシュレータの要部の変形例を説明するための平面図である。 図９は、実施例３の上インシュレータの要部を説明するための平面図である。 図１０は、比較例の上インシュレータにおける樹脂材料の流れを説明するために拡大して示す斜視図である。
　以下に、本願の開示するインシュレータ及びモータの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示するインシュレータ及びモータが限定されるものではない。
　図１は、実施例１における３相モータ６を上インシュレータ側から示す平面図である。図１に示すように、３相モータ６は、ロータ２１と、ロータ２１の外周側に配置されるステータ２２と、を備える。ロータ２１は、珪素鋼の薄板（磁性体）を複数積層して円柱状に形成されており、複数のリベット９により一体化されている。ロータ２１の中心にシャフト３が挿通され、ロータ２１はシャフト３と固定されている。ロータ２１には、６個のスリット状の磁石埋め込み孔１０ａが、シャフト３を中心として６角形の各辺をなすように形成されている。各磁石埋め込み孔１０ａは、ロータ２１の周方向に所定間隔をあけて形成されている。磁石埋め込み孔１０ａには、板状の永久磁石１０ｂが埋め込まれている。
　ステータ２２は、概ね円筒形に形成されており、ロータ２１を囲むように配置されて、不図示の容器の内部に固定されている。ステータ２２は、ステータコア２３と、上インシュレータ２４及び下インシュレータ２５と、複数の巻き線４６と、を備える。上インシュレータ２４は、ステータコア２３の上端部に固定されている。下インシュレータ２５は、ステータコア２３の下端部に固定されている。上インシュレータ２４及び下インシュレータ２５は、ステータコア２３と巻き線４６とを絶縁する絶縁部である。
　図２は、実施例１におけるステータコア２３を示す下面図である。ステータコア２３は、例えば、ケイ素鋼板に例示される軟磁性体で形成された複数の金属板が積層されて形成されており、図２に示すように、ヨーク部３１と、複数のステータコアティース部３２－１～３２－９と、を備える。ヨーク部３１は、概ね円筒形に形成されている。複数のステータコアティース部３２－１～３２－９のうちの第１ステータコアティース部３２－１は、概ね柱体状に形成されている。第１ステータコアティース部３２－１は、一端がヨーク部３１の内周面に連続して形成され、すなわち、ヨーク部３１の内周面からステータコア２３の中心軸に向かって突出するように形成されている。複数のステータコアティース部３２－１～３２－９のうちの第１ステータコアティース部３２－１以外のステータコアティース部３２－２～３２－９も、第１ステータコアティース部３２－１と同様に、概ね柱体状に形成されており、ヨーク部３１の内周面からステータコア２３の中心軸に向かって突出している。また、複数のステータコアティース部３２－１～３２－９は、ヨーク部３１の内周面に４０度ごとの等間隔に配置されて形成されている。ステータコア２３のヨーク部３１には、積層された複数の金属板をカシメにより接合する複数のカシメ接合部２８が設けられている。各カシメ接合部２８は、ステータコア２３の周方向に隣り合う各ステータコアティース部３２－１～３２－９同士の間となる位置にそれぞれ設けられている。
　図３は、実施例１における上インシュレータ２４を示す斜視図である。上インシュレータ２４は、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）に例示される絶縁体によって円筒状に形成されており、図３に示すように、円筒状の壁部４１と、巻胴部としての複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９と、複数の鍔部４３－１～４３－９と、上インシュレータ２４の周方向に隣り合うインシュレータティース部４２－１～４２－９同士の間に形成された開口部４７－１～４７－９と、を有する。壁部４１は、概ね円筒形に形成されている。壁部４１には、複数のスリット４４が形成されている。また、壁部４１は、壁部４１の軸方向の一端面に、ステータ２２に接する環状の突当面４１ｃを備えている。
　複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９のうちの第１インシュレータティース部４２－１は、断面が概ね半円である直柱体状に形成されている。第１インシュレータティース部４２－１は、一端が壁部４１の内周面に連結され、すなわち、壁部４１の内周面４１ａから壁部４１の径方向の内側に向かって棒状に伸びるように形成されている。また、第１インシュレータティース部４２－１は、壁部４１の軸方向の一端面（すなわち、ステータ２２に接する環状の突当面４１ｃ）に沿うように、壁部４１から連続して延びて形成されている。壁部４１の軸方向とは、３相モータ６におけるシャフト３の軸方向を指す。
　複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９のうちの第１インシュレータティース部４２－１以外のインシュレータティース部４２－２～４２－９も、直柱体状に形成され、第１インシュレータティース部４２－１と同様に、壁部４１の内周面から壁部４１の径方向の内側に向かって棒状に伸びるように形成されている。また、第１インシュレータティース部４２－２～４２－９も、壁部４１の軸方向の一端面としての環状の突当面４１ｃ側に形成されている。複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９は、壁部４１の内周面に４０度ごとの等間隔に配置されて形成されている。
　また、上インシュレータ２４の壁部４１は、後述のように各インシュレータティース部４２－１～４２－９に巻き線４６が巻回された巻回部４５から、壁部４１の外周面４１ｂ側に引き出された巻き線４６を支持する複数の支持突起４９を有する。複数の支持突起４９は、壁部４１の周方向に間隔をあけて設けられており、壁部４１の外周面４１ｂの周方向に沿って引き回された巻き線４６がステータ２２側に移動しないように支持している。
　支持突起４９は、壁部４１の外周面４１ｂにおける各インシュレータティース部４２－１～４２－９に対向する位置から、壁部４１の径方向の外側に向かって突出しており、壁部４１の突当面４１ｃに沿って延びる端面４９ａを有する。壁部４１の突当面４１ｃは、支持突起４９の端面４９ａを含む。
　複数の鍔部４３－１～４３－９は、複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９に対応し、それぞれ、概ね半円形の板状に形成されている。複数の鍔部４３－１～４３－９のうちの第１インシュレータティース部４２－１に対応する第１鍔部４３－１は、第１インシュレータティース部４２－１の他端に連続して形成されている。複数の鍔部４３－１～４３－９のうちの第１鍔部４３－１以外の鍔部４３－２～４３－９も、第１鍔部４３－１と同様に、複数のインシュレータティース部４２－２～４２－９の他端に連続して形成されている。
　下インシュレータ２５も、上インシュレータ２４と同様に形成されている。すなわち、下インシュレータ２５は、絶縁体によって円筒状に形成されており、壁部４１と、複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９と、複数の鍔部４３－１～４３－９と、を有する。以下、上インシュレータ２４及び下インシュレータ２５の複数のインシュレータティース部４２－１～４２－９を、インシュレータティース部４２と称する。また、上インシュレータ２４及び下インシュレータ２５の複数の鍔部４３－１～４３－９を、鍔部４３と称する。
　図４は、実施例１の下インシュレータ２５が組み付けられたステータ２２を示す平面図である。ステータコア２３の複数のステータコアティース部３２－１～３２－９には、図４に示すように、電線である巻き線４６がそれぞれ巻回されている。各ステータコアティース部３２－１～３２－９には、各巻き線４６によって巻回部４５がそれぞれ形成されている。実施形態における３相モータ６は、６極９スロットの集中巻型のモータである（図１参照）。複数の巻き線４６は、３つのＵ相巻き線４６－Ｕ１～４６－Ｕ３と、３つのＶ相巻き線４６－Ｖ１～４６－Ｖ３と、３つのＷ相巻き線４６－Ｗ１～４６－Ｗ３と、を備える。また、ステータ２２において、各巻回部４５から引き出されて一束にまとめられた中性線は、絶縁チューブで覆われて、ステータ２２の周方向（ロータ２１の回転方向）に隣り合う巻回部４５の隙間に挿入されている（図１参照）。以下、ステータコア２３の複数のステータコアティース部３２－１～３２－９を、ステータコアティース部３２と称する。
（３相モータの特徴的な構成）
　次に、実施例１の３相モータ６が備える上インシュレータ２４及び下インシュレータ２５の特徴について説明する。上インシュレータ２４及び下インシュレータ２５は、成形金型を用いて樹脂材料を射出成形することによって形成されている。本実施例における特徴には、上インシュレータ２４及び下インシュレータ２５の射出成形時に生じる、樹脂材料の注入箇所を示すゲート跡Ｐが、壁部４１の突当面４１ｃに配置されている点が含まれる。以下、上インシュレータ２４の要部について説明するが、下インシュレータ２５についても同様である。
　上インシュレータ２４は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の樹脂材料によって成形されている。また、上インシュレータ２４の樹脂材料としては、ガラス繊維等の他の材料が添加されてもよい。
　図５Ａは、実施例１の上インシュレータ２４の要部を説明するための平面図である。図５Ｂは、実施例１の上インシュレータ２４の要部の変形例を説明するための平面図である。図５Ａ及び図５Ｂは、上インシュレータ２４を、ステータ２２に接する側から示す平面図である。
　図５Ａに示すように、実施例１の上インシュレータ２４における壁部４１の突当面４１ｃには、上インシュレータ２４の射出成形時に生じる樹脂材料のゲート跡Ｐが形成されている。実施例１における複数のゲート跡Ｐは、壁部４１の周方向において、複数のインシュレータティース部４２の径方向における外側に形成されている。壁部４１の突当面４１ｃには、複数のインシュレータティース部４２の個数（９個）の約数である個数（３個）のゲート跡Ｐが設けられており、複数のゲート跡Ｐが壁部４１の周方向に等間隔に設けられている。これにより、射出成形時に壁部４１の周方向に向かう樹脂材料の流れが、周方向の両側に対して均等に確保される。また、ゲート跡Ｐは、例えば、円形状に形成されており、成形金型（図示せず）が有するゲートの開口形状に対応している。
　このようにゲート跡Ｐが形成される上インシュレータ２４の壁部４１には、壁部４１の周方向に隣り合うゲート跡Ｐ同士の間における壁部４１の周方向の中央付近に、ウェルドＷが生じる。実施例１におけるウェルドＷは、壁部４１の周方向において、開口部４７の中央付近に形成されている。
　また、各ゲート跡Ｐは、壁部４１の周方向におけるインシュレータティース部４２の中心線Ｌ１上に配置されている。これにより、射出成形時にインシュレータティース部４２、壁部４１等へ向かう樹脂材料が、壁部４１の周方向の両側に向かって均等に流れる。
　また、図５Ｂに示すように、実施例１の上インシュレータ２４は、複数のインシュレータティース部４２と等しい個数（９個）のゲート跡Ｐが、壁部４１の周方向に等間隔に設けられてもよい。言い換えると、３相モータ６のスロット数に対応するように、壁部４１の周方向において、全てのインシュレータティース部４２の径方向の外側となる位置に各ゲート跡Ｐが形成されている。このような上インシュレータ２４では、射出成形時に樹脂材料が、成形金型の各ゲートからウェルドＷまで到達する時間を更に短縮することが可能になり、壁部４１の機械的強度が低くなるのを抑制することができる。
　また、図５Ａ、図５Ｂ、図６等に示すように、ゲート跡Ｐの周囲には、壁部４１の突当面４１ｃから窪むように円形状の凹部４１ｄが形成されている。凹部４１ｄは、例えば、ゲート跡Ｐを中心とする同心円状に形成されており、凹部４１ｄの底面にゲート跡Ｐが配置されている。このような凹部４１ｄにより、注入跡Ｐに発生するバリ等が、突当面４１ｃから突出してしまうのを防止できるので、３相モータ６の組立時に、上インシュレータ２４及び下インシュレータ２５とステータコア２３とを連結する際、上インシュレータ２４及び下インシュレータ２５の突当面４１ｃとステータコア２３との間に隙間が生じてしまうのを防止することができる。
（射出成形時の樹脂材料の流れ）
　図６は、実施例１の上インシュレータ２４における樹脂材料の流れを説明するために要部を拡大して示す斜視図である。図７は、実施例１の上インシュレータ２４における樹脂材料の流れを説明するために要部を拡大して示す平面図である。
　図６に示すように、上インシュレータ２４の射出成形時に成形金型の各ゲート（各ゲート跡Ｐの位置）から注入された樹脂材料は、射出された方向へと直線的に流れやすく、壁部４１の位置に設けられた各ゲート（各ゲート跡Ｐの位置）から、壁部４１の軸方向へと向かう第１の方向Ｆ１に沿って流れる。不図示の成形金型の内部を第１の方向Ｆ１に沿って流れる樹脂材料は、壁部４１の他端面（壁部４１の軸方向において壁部４１の突当面４１ｃとは反対側の面）となる箇所に衝突することで流れる方向を変え、図６及び図７に示すように、壁部４１の周方向に離れる方向に向かう第２の方向Ｆ２に沿って流れる。次に、ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から注入されて第２の方向Ｆ２に沿って流れている樹脂材料と、他のゲート（ゲート跡Ｐの位置）から注入されて第２の方向Ｆ２に沿って流れている樹脂材料同士が衝突することで、ウェルドＷが形成される。
　すなわち、壁部４１の一端面側（突当面４１ｃ側）から壁部４１の他端面側（壁部４１が突当面４１ｃから延びる方向）に向けて樹脂材料を射出する（言い換えると、射出成形時に生じる樹脂材料のゲート跡Ｐが突当面４１ｃに形成されるようにする）ことで、各ゲート（各ゲート跡Ｐの位置）から射出された溶融状態の樹脂材料は、ゲートから第１の方向Ｆ１及び第２の方向Ｆ２に沿って、金型内の壁部４１が形成される空間に直接流れ込む。そのため、周方向に隣接するゲートからそれぞれ射出された樹脂材料は、温度が高く流動性の高い状態でぶつかり合うため樹脂材料同士が混じり合い、ウェルドＷを生じ難くすることができる。また、金型内において壁部４１の他端面側から順に樹脂材料が充填されるので、壁部４１の他端面側にはウェルドＷが生じにくく、ウェルドＷが生じたとしても突当面４１ｃ側の一部分に留めることができる。したがって、射出開始から時間が経過して温度が低くなった状態の樹脂材料によってウェルドＷが形成される場合（後述する図１０で示す比較例）に比べ、壁部４１の機械的強度を高めることができる。また、第１の方向Ｆ１及び第２の方向Ｆ２に、樹脂材料が速やか、かつ、スムーズに流れるので、壁部４１が適正に形成される。
　続いて、各ゲート（各ゲート跡Ｐの位置）から第１の方向Ｆ１及び第２の方向Ｆ２に沿って流れた樹脂材料によって壁部４１が概ね形成されると、各ゲート（各ゲート跡Ｐの位置）からインシュレータティース部４２を形成する第３の方向Ｆ３の流れが生じるようになる。また、第３の方向Ｆ３に沿って流れた樹脂材料は、鍔部４３の内径側の端部（鍔部４３の内周面）となる箇所に衝突することで向きを変え、図６及び図７に示すように、鍔部４３の周方向の両側に向かう第４の方向Ｆ４に沿って流れる。このため、第３の方向Ｆ３及び第４の方向Ｆ４により、樹脂材料が金型内を壁部４１側からインシュレータティース部４２側及び鍔部４３側に向かって速やか、かつ、スムーズに流れるので、インシュレータティース部４２及び鍔部４３が適正に形成される。
　図１０は、比較例の上インシュレータにおける樹脂材料の流れを説明するために要部を拡大して示す斜視図である。ここで、比較例として、ゲート跡Ｐがインシュレータティース部４２に形成される場合、例えば、ステータ２２に接するインシュレータティース部４２の底面における中央にゲート跡Ｐが形成される場合を、図１０を用いて説明する。この場合、成形金型の各ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から注入された樹脂材料は、インシュレータティース部４２において軸方向に向かう流れの方向が、直ぐにインシュレータティース部４２の径方向に向かう第１の流れｆ１へと変わる。このとき、樹脂材料の流れは、ゲートから鍔部４３側へと向かう第１の方向ｆ１ａと、ゲートから壁部４１側へと向かう第１の方向ｆ１ｂとに分かれる。
　ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から鍔部４３側へと向かう第１の方向ｆ１ａに沿って流れる樹脂材料は、鍔部４３の内径側の端部となる箇所に衝突して向きを変えることで、鍔部４３の周方向の両側に向かう第２の方向ｆ２に沿って流れる。この第１の方向ｆ１ａ及び第２の方向ｆ２に流れる樹脂材料より、インシュレータティース部４２及び鍔部４３が形成される。
　一方、ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から壁部４１側へと向かう第１の方向ｆ１ｂに沿って流れる樹脂材料は、壁部４１の外周面４１ｂとなる箇所に衝突して向きを変え、壁部４１の軸方向へと向かう第３の方向ｆ３に沿って流れる。第３の方向ｆ３に沿って流れる樹脂材料は、壁部４１の他端面（壁部４１の軸方向において壁部４１の突当面４１ｃとは反対側の面）となる箇所に衝突することで更に向きを変え、壁部４１の周方向に離れる方向に向かう第４の方向ｆ４に沿って流れる。次に、ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から注入されて第４の方向ｆ４に沿って流れている樹脂材料と、他のゲート（ゲート跡Ｐの位置）から注入されて第４の方向ｆ４に沿って流れている樹脂材料同士が合流することで、ウェルドＷが形成される。
　このように、ゲート跡Ｐがインシュレータティース部４２に形成される場合は、樹脂材料の流れの向きが繰り返し変わり流速が減速することで、射出された樹脂材料の流れ同士が合流するまでに時間がかかりやすい。また、最初に、ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から鍔部４３側へと向かう第１の方向ｆ１ａと、ゲートから壁部４１側へと向かう第１の方向ｆ１ｂとに樹脂材料の流れが分かれることで、壁部４１の形成に寄与する樹脂材料の流量が減り、壁部４１の形成が終わるまでに更に時間がかかりやすい。そのため、比較例では、周方向に隣接するゲートからそれぞれ射出された樹脂材料がぶつかり合う時点で樹脂材料同士の温度が低くなって固化し始めてしまうことにより、ウェルドＷが形成されやすく、壁部４１の機械的強度が低くなりやすい。
　また、図１０に示した比較例において、ゲートから注入された樹脂材料は、インシュレータティース部４２から壁部４１に達した後に、壁部４１の周方向に離れる方向に向かって流れることになり、図６に示した本実施例１に比べ、ゲート跡Ｐから壁部４１のウェルドＷまでの距離が長くなる。前述のように、射出成型時の成形金型の温度は、射出時に溶融状態の樹脂材料の温度よりも低い。よって、熱伝導性の高い成形金型によって溶融状態の樹脂材料が冷やされやすく、樹脂材料の流れが合流（ウェルドＷを形成）する前に樹脂材料が固化し始めてしまうことで、壁部４１のウェルドＷ付近の機械的強度が更に低くなりやすい。
　一方、本実施例では、上述の比較例の場合と比べて、ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から壁部４１のウェルドＷまでの距離を短くできるので、樹脂材料が壁部４１のウェルドＷに到達するのに要する時間、及び、樹脂材料がこの樹脂材料よりも温度の低い成形金型と接触している時間が短縮する。したがって、成形金型の各ゲートから注入された樹脂材料は、各ゲートからの樹脂材料が合流する地点であるウェルドＷに向かって速やか、かつ、スムーズに流れることにより、壁部４１のウェルドＷとなる箇所に到達するまでの樹脂材料の固化が抑えられ、壁部４１のウェルドＷ付近の機械的強度の低下が更に抑えられる。
（実施例１の効果）
　実施例１の上インシュレータ２４（下インシュレータ２５）は、壁部４１の突当面４１ｃにゲート跡Ｐが形成されている。これにより、上インシュレータの射出成形時に成形金型の各ゲートから注入された樹脂材料が、各ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から壁部４１を成型するための金型内部に向かって速やか、かつ、スムーズに流れる。そのため、周方向に隣接するゲートからそれぞれ射出された樹脂材料は、温度が高い状態でぶつかり合うため樹脂材料同士が交じり合い、ウェルドＷを生じ難くすることができる。またウェルドＷが生じた場合も、壁部４１の一部に留めることができる。その結果、壁部４１の機械的強度の低下を抑えることができる。
　ここで、３相モータ６のステータ２２が、複数の金属板の積層方向（３相モータ６のシャフト３の軸方向）に金属板同士をカシメにより接合することでステータコア２３が形成される場合を考える。この場合、後述する理由により、ステータコア２３の積層方向（上インシュレータ２４の軸方向）における厚みが、ステータコア２３の周方向位置（壁部の周方向位置）に亘って均一にならない（ステータコア２３の周方向位置によって変化してしまう）場合がある。カシメ接合部２８は、積層方向に隣接する金属板の一部を積層方向に変形させて接合するものであるが、積層された金属板同士を断面Ｖ字状の突起により接合する場合には、突起同士が重なる箇所に隙間が生じやすく、カシメ接合部２８付近の厚みが厚くなりやすい。したがって、この場合、ステータコア２３の周方向におけるステータコア２３の厚みは、カシメ接合部２８近傍が厚くなり、巻き線４６が巻回されて締め付けられるステータコアティース部３２近傍が薄くなる傾向がある。このような歪みが生じたステータコア２３に、壁部４１の突当面４１ｃが平面として成形された上インシュレータ２４（下インシュレータ２５）が取り付けられると、ステータコア２３と上インシュレータ２４（下インシュレータ２５）の間に隙間が生じることから壁部４１に応力が加わり、壁部４１の割れ等の損傷が生じ易くなる。このようなモータでは、壁部４１において上述の応力が加わり易い位置に、壁部４１にウェルドＷが生じないように、ゲート（ゲート跡Ｐの位置）を配置することが望ましい。
　このような観点では、周方向に隣接するゲートからそれぞれ射出された樹脂材料がぶつかり合う位置が、上インシュレータ２４の径方向における開口部４７の外側の位置になるので、開口部４７近傍における軸方向の厚みが厚くならないステータコア２３を用いる場合に実施例１が適している。具体的には、ステータコアティース部３２近傍が厚くなり易いステータコア２３を用いる場合、つまり、ステータコアティース部３２の径方向の外側となるヨーク部３１の位置にカシメ接合部２８が配置されたステータコア２３を用いる場合に、実施例１の上インシュレータ２４（下インシュレータ２５）が好適である。
　また、実施例１の上インシュレータ２４（下インシュレータ２５）のゲート跡Ｐは、壁部４１の周方向におけるインシュレータティース部４２の中心線Ｌ１上に配置されている。これにより、射出成形時に壁部４１の周方向に向かう樹脂材料の流れを、壁部４１の周方向に対して均等に確保することが可能となり、上インシュレータ２４の各部の形状を適正に形成することができる。
　また、実施例１の上インシュレータ２４（下インシュレータ２５）の壁部４１の突当面４１ｃには、複数のインシュレータティース部４２の個数の約数である個数のゲート跡Ｐが、壁部４１の周方向に等間隔に設けられている。これにより、射出成形時にインシュレータティース部４２、壁部４１等へ向かう樹脂材料の流れを、壁部４１の周方向に対して均等に確保することが可能となり、上インシュレータ２４の各部の形状を適正に形成することができる。
　以下、他の実施例について図面を参照して説明する。他の実施例において、実施例１と同一の構成部分には、実施例１と同一の符号を付して説明を省略する。他の実施例は、壁部４１の突当面４１ｃにおけるゲート跡Ｐの配置が実施例１と異なる。
　図８Ａは、実施例２の上インシュレータの要部を説明するための平面図である。図８Ｂは、実施例２の上インシュレータの要部の変形例を説明するための平面図である。図８Ａ及び図８Ｂは、上インシュレータ２４を、ステータ２２に接する側から示す平面図である。
　図８Ａに示すように、実施例２の上インシュレータ２４－２における複数のゲート跡Ｐは、壁部４１の周方向において、開口部４７に対応する位置（上インシュレータ２４の径方向における開口部４７の外側となる位置）に形成されている。壁部４１の突当面４１ｃには、複数のインシュレータティース部４２の個数（９個）の約数である個数（３個）のゲート跡Ｐが設けられており、複数のゲート跡Ｐが壁部４１の周方向に等間隔に設けられている。実施例２におけるウェルドＷは、壁部４１の周方向において、インシュレータティース部４２の中央に形成されている。また、各ゲート跡Ｐは、壁部４１の周方向における開口部４７の中心線Ｌ２上に配置されている。これにより、射出成形時に壁部４１の周方向に向かう樹脂材料の流れが、壁部４１の周方向に離れる方向に対して均等に確保されるので、上インシュレータ２４の各部の形状が適正に形成される。
　また、図８Ｂに示すように、実施例２の上インシュレータ２４－２は、複数のインシュレータティース部４２と等しい個数（９個）のゲート跡Ｐが、壁部４１の周方向に等間隔に設けられてもよい。言い換えると、３相モータ６のスロット数に対応するように、上インシュレータ２４の径方向における全ての開口部４７の外側となる位置に各ゲート跡Ｐが形成されている。このような上インシュレータ２４では、射出成形時にゲートから射出した樹脂材料がぶつかり合うまでの時間を更に短縮することが可能になるので、壁部４１の機械的強度の低下が更に抑えられる。
　実施例２の上インシュレータ２４－２の射出成形時の樹脂材料は、ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から、壁部４１の周方向に向かって流れて、隣り合うゲートからの樹脂材料の流れとインシュレータティース部４２付近で合流することにより、インシュレータティース部４２、及び壁部４１におけるインシュレータティース部４２の径方向の外側となる位置にウェルドＷが生じる。
（実施例２の効果）
　図８Ａ及び図８Ｂに示した実施例２の上インシュレータ２４－２においても、実施例１と同様に、図１０に示した比較例と比べて、各ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から射出された直後の温度が高い樹脂材料によって、壁部４１及びウェルドＷを形成することができる。すなわち、各ゲート（ゲート跡Ｐの位置）からウェルドＷに向かって、樹脂材料が速やか、かつ、スムーズに流れることにより、壁部４１のウェルドＷに到達するまでに樹脂材料が固化することが抑えられる。その結果、壁部４１の機械的強度の低下を抑えることができる。
　また、上述したように、歪みが生じたステータコア２３に、上インシュレータ２４－２が取り付けられることで、壁部４１に応力が加わり、壁部４１の割れ等の損傷が生じ易くなる。そのため、壁部４１において上述の応力が加わり易い位置に、壁部４１のウェルドＷが生じないように、ゲート（ゲート跡Ｐの位置）を配置することが望ましい。このような観点では、実施例２における壁部４１のウェルドＷが、インシュレータティース部４２の径方向の外側となる位置に生じるので、インシュレータティース部４２近傍が厚くならないステータコア２３を用いる場合に実施例２が適している。
　具体的には、ヨーク部３１におけるステータコアティース部３２の間が厚くなり易いステータコア２３を用いる場合、つまり、ステータコアティース部３２同士の間のヨーク部３１にカシメ接合部２８が配置されたステータコア２３を用いる場合に、実施例２の上インシュレータ２４－２が好適である。このようなステータコア２３を用いた場合、ステータコア２３の歪みの影響により、壁部４１におけるインシュレータティース部４２同士の間や、壁部４１の内周面４１ａとインシュレータティース部４２との連結部分に応力が加わり易いので、この位置にウェルドＷが生じるのを避けるべく、実施例２のようなゲート跡Ｐの配置が好ましい。
　図９は、実施例３の上インシュレータの要部を説明するための平面図であり、上インシュレータを、ステータ２２に接する側から示す平面図である。
　図９に示すように、実施例３の上インシュレータ２４－３における複数のゲート跡Ｐは、支持突起４９の端面４９ａに形成されている。ゲート跡Ｐが形成された支持突起４９は、壁部４１の外周面４１ｂにおけるインシュレータティース部４２の径方向の外側となる位置に設けられている。実施例３では、複数のインシュレータティース部４２の個数（９個）の約数である個数（３個）のゲート跡Ｐが、各支持突起４９の端面４９ｃにそれぞれ設けられており、複数のゲート跡Ｐが壁部４１の周方向に等間隔に設けられている。実施例３におけるウェルドＷは、壁部４１の周方向において、開口部４７の中央付近に形成されている。また、各ゲート跡Ｐは、壁部４１の周方向におけるインシュレータティース部４２の中心線Ｌ１上に配置されている。
　なお、図示しないが、ゲート跡Ｐは、壁部４１の周方向において、実施例２と同様に、上インシュレータ２４の径方向における開口部４７の外側となる位置に設けられた支持突起４９の端面４９ａに形成されてもよい。また、実施例３においても、図７Ｂと同様に、ゲート跡Ｐは、各インシュレータティース部４２の径方向の外側となる位置にそれぞれ設けられてもよく、各ゲート跡ＰとウェルドＷとの間が樹脂材料でつながる時間を更に短縮することが可能になるので、ウェルドＷの機械的強度の低下が更に抑えられる。
（実施例３の効果）
　実施例３の上インシュレータ２４－３は、実施例１の上インシュレータ２４と比較すると、最初に支持突起４９と対応する位置に樹脂が流れる点で異なる。しかし、図３に示すように、支持突起４９は壁部４１の外周側に僅かに突出するのみであり、ゲートから注入された樹脂材料は直ぐに壁部４１へと流れる。そのため、実施例３の上インシュレータ２４－３においても、実施例１と同様に、図１０に示した比較例と比べて、各ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から射出された直後の温度が高く流動性の高い樹脂材料によって、壁部４１を形成することができる。すなわち、各ゲート（ゲート跡Ｐの位置）から壁部４１を成型する金型内部に向かって速やか、かつ、スムーズに樹脂材料が流れることにより、射出成形時にゲートから射出した樹脂材料がぶつかり合うまでに樹脂材料が固化することが抑えられる。その結果、壁部４１の機械的強度の低下を抑えることができる。
　また、上述のように、歪みが周方向に生じたステータコア２３に上インシュレータ２４－３が取り付けられた場合、壁部４１において応力が加わり易い位置に、射出成形時にゲートから射出した樹脂材料がぶつかり合わないように、ゲート（ゲート跡Ｐの位置）を配置することが望ましい。このような観点では、実施例１と同様に、実施例３における壁部４１のウェルドＷが、上インシュレータ２４の径方向における開口部４７の外側となる位置に生じるので、開口部４７近傍が厚くならないステータコア２３を用いる場合に実施例３が適している。
　　６　３相モータ
　２１　ロータ
　２２　ステータ
　２４　上インシュレータ
　２５　下インシュレータ
　４１　壁部
　４１ａ　内周面
　４１ｂ　外周面
　４１ｃ　突当面（一端面）
　４１ｄ　凹部
　４２（４２－１～４２－９）　インシュレータティース部（巻胴部）
　４５　巻回部
　４６　巻き線
　４７（４７－１～４７－９）　開口部
　４９　支持突起
　４９ａ　端面
　　Ｐ　ゲート跡
　　Ｌ１　インシュレータティース部の中心線（巻胴部の中心線）
　　Ｌ２　開口部の中心線

Claims (7)

  1. 　樹脂材料の射出成形によって形成され、モータが有する筒状のステータの軸方向の端部に設けられるインシュレータであって、
    　筒状の壁部と、前記壁部の内周面から前記壁部の径方向の内側に向かって前記壁部の軸方向の一端面に沿うように前記壁部から連続して延びる複数の巻胴部と、前記壁部の周方向に隣り合う前記巻胴部の間に形成された複数の開口部と、を有し、
    　前記壁部の前記軸方向の前記一端面には、樹脂材料の注入箇所を示すゲート跡が形成されている、インシュレータ。
  2. 　前記ゲート跡は、前記周方向における前記巻胴部の中心線上に配置されている、請求項１に記載のインシュレータ。
  3. 　前記ゲート跡は、前記周方向における前記開口部の中心線上に配置されている、請求項１に記載のインシュレータ。
  4. 　前記壁部は、前記巻胴部に巻き線が巻回された巻回部から引き出された前記巻き線を支持する支持突起を有し、
    　前記支持突起は、前記壁部の外周面から前記径方向の外側に向かって突出して、前記壁部の前記一端面に沿って延びる端面を有し、前記壁部の前記一端面が、前記支持突起の前記端面を含み、
    　前記ゲート跡は、前記支持突起の前記端面に形成されている、請求項１に記載のインシュレータ。
  5. 　前記壁部の前記一端面には、前記複数の巻胴部の個数の約数である個数の前記ゲート跡が、前記壁部の前記周方向に等間隔に設けられている、請求項１に記載のインシュレータ。
  6. 　前記壁部の前記一端面には、前記複数の巻胴部と等しい個数の前記ゲート跡が、前記壁部の前記周方向に等間隔に設けられている、請求項１に記載のインシュレータ。
  7. 　請求項１に記載のインシュレータを備えるモータであって、
    　ロータと、前記ロータの外周側に配置される前記ステータと、を備え、
    　前記ステータの前記軸方向の端部に前記インシュレータが設けられる、モータ。
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