JP2018143048A - 樹脂ケーシングの成型方法およびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】金型の損傷および変形を抑制するモータの成形方法を提供する。【解決手段】モータは、ステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングを有する。ステータコアを構成する複数の分割コア４０は、それぞれ、コアバック４１と、コアバックから径方向一方側に延びるティース４２を有する。インシュレータ２１２は、ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出した接触面を有する。樹脂ケーシングの成型時には、当該接触面が、第１金型８１と径方向に接触する。【選択図】図９

Description

本発明は、モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法およびモータに関する。

従来、ステータが樹脂で覆われた、いわゆるモールドモータが知られている。モールドモータは、ステータの防水性や、モータ駆動時の防振性・防音性に優れている。ステータには、例えば、複数の分割コアを周方向に配列したものが用いられる。モールドモータの製造工程では、ステータが挿入された金型内に樹脂を流し込むことにより、ステータの周囲に樹脂を形成する。このようなモールドモータの製造方法については、例えば、特開２００１−２６８８６２号公報に記載されている。
特開２００１−２６８８６２号公報

特開２００１−２６８８６２号公報の製造方法では、金型でステータの外周部を保持することにより、ステータの内径側に自重を加え、ステータコアを金型中芯に密着させている。これにより、分割コアにより構成されるステータの内径の真円度、円筒度、同軸度の精度を向上させている（当該文献の段落００１５参照）。しかしながら、金属製のステータを金型に接触させると、金型の損傷または変形が生じやすくなる。このため、金型の寿命が短くなる。また、金型が変形すると、本来樹脂が流れ込んではいけない箇所に、樹脂が流れ込み、不要な樹脂の薄膜が形成されるおそれもある。

本発明の目的は、ステータを覆う樹脂ケーシングの成型時に、複数の分割コアを精度よく円環状に配列でき、かつ、金型の損傷および変形を抑制できる技術を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法であって、ａ）互いに組み合わせることで、上下に延びる中心軸を中心とする円環状の空洞が内部に生じる第１金型および第２金型を用意する工程と、ｂ）前記第１金型内に前記ステータを配置する工程と、ｃ）前記第１金型と前記第２金型とを組み合わせ、前記空洞内に前記ステータが収容された状態とする工程と、ｄ）前記空洞内に流動状態の樹脂を流し込む工程と、ｅ）前記樹脂を硬化させることにより、前記ステータおよび前記樹脂ケーシングを有するユニットを得る工程と、ｆ）前記第１金型と前記第２金型とを分離する工程と、ｇ）前記第１金型または前記第２金型から、前記ユニットを取り出す工程と、を有し、前記ステータは、コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、を有し、前記インシュレータは、前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出した接触面を有し、前記工程ｂ）〜ｅ）において、前記接触面が、前記第１金型と径方向に接触する。

本願の例示的な第２発明は、モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法であって、ａ）互いに組み合わせることで、上下に延びる中心軸を中心とする円環状の空洞が内部に生じる第１金型および第２金型を用意する工程と、ｂ）前記第１金型内に前記ステータを配置する工程と、ｃ）前記第１金型と前記第２金型とを組み合わせ、前記空洞内に前記ステータが収容された状態とする工程と、ｄ）前記空洞内に流動状態の樹脂を流し込む工程と、ｅ）前記樹脂を硬化させることにより、前記ステータおよび前記樹脂ケーシングを有するユニットを得る工程と、ｆ）前記第１金型と前記第２金型とを分離する工程と、ｇ）前記第１金型または前記第２金型から、前記ユニットを取り出す工程と、を有し、前記ステータは、コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、を有し、前記インシュレータは、熱可塑性の樹脂で形成され、前記ティースの径方向の先端と径方向の位置が同一の接触面を有し、前記工程ｂ）〜ｅ）において、前記接触面が、前記第１金型と径方向に接触する。

本願の例示的な第３発明は、モータであって、ステータと、ステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングと、を有し、前記ステータは、コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、を有し、前記インシュレータは、前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出し、かつ、前記樹脂ケーシングから露出する露出面を有する。

本願の例示的な第１発明および第２発明によれば、インシュレータの接触面を第１金型に接触させることによって、複数の分割コアを、精度よく円環状に配列できる。また、樹脂製のインシュレータを第１金型に接触させるため、金属製のティースを第１金型に接触させる場合よりも、第１金型の損傷および変形を抑制できる。

本願の例示的な第３発明によれば、樹脂ケーシングの成型時に、インシュレータの露出面を第１金型に接触させることによって、複数の分割コアを、精度よく円環状に配列できる。また、樹脂製のインシュレータを第１金型に接触させるため、金属製のティースを第１金型に接触させる場合よりも、第１金型の損傷および変形を抑制できる。

図１は、モータの側面図である。 図２は、モータの縦断面図である。 図３は、ステータ、回路基板、および樹脂ケーシングの部分縦断面図である。 図４は、ステータおよび樹脂ケーシングの上面図である。 図５は、ステータおよび樹脂ケーシングの下面図である。 図６は、ステータおよび樹脂ケーシングの内面図である。 図７は、ステータおよび樹脂ケーシングの製造手順を示したフローチャートである。 図８は、ステータおよび樹脂ケーシングの製造時の様子を示した図である。 図９は、ステータおよび樹脂ケーシングの製造時の様子を示した図である。 図１０は、ステータおよび樹脂ケーシングの製造時の様子を示した図である。 図１１は、ステータおよび樹脂ケーシングの製造時の様子を示した図である。 図１２は、ステータおよび樹脂ケーシングの製造時の様子を示した図である。 図１３は、変形例に係るステータおよび樹脂ケーシングの内面図である。 図１４は、変形例に係るモータの縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

＜１．モータの全体構成＞
図１は、モータ１の側面図である。図２は、当該モータ１の縦断面図である。本実施形態のモータ１は、空調機等の家電製品に使用される。ただし、本発明のモータは、家電製品以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、自動車や鉄道等の輸送機器、ＯＡ機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて、種々の駆動力を発生させるものであってもよい。

図１および図２に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、家電製品の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して回転可能に支持される。

本実施形態の静止部２は、ステータ２１、回路基板２２、樹脂ケーシング２３、下軸受部２４、および上軸受部２５を有する。

ステータ２１は、駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ２１は、ステータコア２１１、インシュレータ２１２、および複数のコイル２１３を有する。ステータコア２１１は、複数の分割コア４０により構成される。分割コア４０は、例えば、磁性体である電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。複数の分割コア４０は、周方向に配列される。各分割コア４０は、コアバック４１とティース４２とを有する。複数のコアバック４１は、互いに接触することにより、全体として、中心軸を中心とする円環状となる。ティース４２は、コアバック４１から径方向内側へ向けて延びる。

インシュレータ２１２は、ステータコア２１１に取り付けられる。インシュレータ２１２の材料には、絶縁体である樹脂が用いられる。インシュレータ２１２は、各ティース４２の軸方向の両端面および周方向の両面を覆うティース絶縁部５１を有する。コイル２１３は、ティース絶縁部５１に巻かれた導線からなる。すなわち、コイル２１３を構成する導線は、インシュレータ２１２のティース絶縁部５１を介してティース４２に巻かれる。

また、図２に示すように、インシュレータ２１２は、コイル２１３の径方向内側に、壁部５２を有する。壁部５２は、ティース絶縁部５１の径方向内側の端部から、軸方向上側、軸方向下側、および周方向の両側へ向けて広がる。壁部５２は、コイル２１３の巻き崩れを抑制し、コイル２１３を構成する導線が径方向内側へはみ出すことを防止する。

回路基板２２は、ステータ２１の軸方向上側に位置し、中心軸９に対して略垂直に配置される。回路基板２２は、インシュレータ２１２の上端部に、例えば溶着により固定される。回路基板２２には、コイル２１３に駆動電流を供給するための電気回路が搭載される。コイル２１３を構成する導線の端部は、回路基板２２上の電気回路と電気的に接続される。外部電源から供給される電流は、回路基板２２を介してコイル２１３へ流れる。

樹脂ケーシング２３は、ステータ２１および回路基板２２を保持する樹脂製の部材である。樹脂ケーシング２３は、ステータ２１および回路基板２２が収容された金型内の空洞に、樹脂を流し込むことにより得られる。すなわち、樹脂ケーシング２３は、ステータ２１および回路基板２２をインサート部品とする樹脂成型品である。したがって、ステータ２１および回路基板２２は、少なくとも部分的に、樹脂ケーシング２３に覆われる。

本実施形態の樹脂ケーシング２３は、円筒部２３１および天板部２３２を有する。円筒部２３１は、軸方向に略円筒状に延びる。ステータ２１の少なくともコアバック４１は、円筒部２３１を構成する樹脂に覆われる。また、円筒部２３１の径方向内側には、後述するロータ３２が配置される。天板部２３２は、ステータコア２１１およびロータ３２よりも軸方向上側において、円筒部２３１から径方向内側へ広がる。天板部２３２の中央には、後述するシャフト３１を通すための円孔２３３が設けられている。

下軸受部２４は、ロータ３２よりも軸方向下側において、シャフト３１を回転可能に支持する。上軸受部２５は、ロータ３２よりも軸方向上側において、シャフト３１を回転可能に支持する。本実施形態の下軸受部２４および上軸受部２５には、内輪と外輪との間に複数の球体が介在するボールベアリングが、使用される。下軸受部２４の外輪は、金属製の下カバー部材２４１を介して、樹脂ケーシング２３の円筒部２３１に固定される。上軸受部２５の外輪は、金属製の上カバー部材２５１を介して、樹脂ケーシング２３の天板部２３２に固定される。ただし、ボールベアリングに代えて、すべり軸受や流体軸受等の他方式の軸受が、使用されていてもよい。

本実施形態の回転部３は、シャフト３１およびロータ３２を有する。

シャフト３１は、軸方向に延びる円柱状の部材である。シャフト３１は、下軸受部２４および上軸受部２５に支持され、中心軸９を中心として回転する。シャフト３１の上端部は、樹脂ケーシング２３の上面よりも軸方向上側へ突出する。シャフト３１の上端部には、例えば、空調機用のファンが取り付けられる。ただし、シャフト３１は、ギア等の動力伝達機構を介して、ファン以外の駆動部に連結されるものであってもよい。

なお、本実施形態のシャフト３１は、樹脂ケーシング２３の軸方向上側へ突出しているが、本発明はこの限りではない。シャフト３１は、樹脂ケーシング２３の軸方向下側へ突出し、その下端部が駆動部と連結されるようになっていてもよい。また、シャフト３１は、樹脂ケーシング２３の軸方向上側および軸方向下側の双方に突出し、その上端部および下端部の双方が、それぞれ駆動部に連結されるようになっていてもよい。

ロータ３２は、シャフト３１に固定されて、シャフト３１とともに回転する。ロータ３２は、ロータコア３２１および複数のマグネット３２２を有する。ロータコア３２１は、磁性体である電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。複数のマグネット３２２は、ロータコア３２１の外周面に配置される。各マグネット３２２の径方向外側の面は、ティース４２の径方向内側の端面と径方向に対向する磁極面となる。複数のマグネット３２２は、Ｎ極の磁極面とＳ極の磁極面とが交互に並ぶように、周方向に等間隔に配列される。

なお、複数のマグネット３２２に代えて、単一の円環状のマグネットが使用されていてもよい。円環状のマグネットを使用する場合には、マグネットの外周面に、Ｎ極とＳ極とが、周方向に交互に着磁されていればよい。また、マグネットは、ロータコアの内部に埋め込まれていてもよい。また、マグネットは、磁性体粉を配合した樹脂で成型され、シャフト３１に連結されていてもよい。

モータ１の駆動時には、回路基板２２を介してコイル２１３に駆動電流が供給される。そうすると、ステータコア２１１の複数のティース４２に、磁束が生じる。そして、ティース４２とマグネット３２２との間の磁束が及ぼす作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、中心軸９を中心として回転部３が回転する。

＜２．インシュレータの壁部付近の形状について＞
続いて、インシュレータ２１２の壁部５２付近の形状について、さらに説明する。図３は、ステータ２１、回路基板２２、および樹脂ケーシング２３の部分縦断面図である。図４は、ステータ２１および樹脂ケーシング２３の上面図である。図５は、ステータ２１および樹脂ケーシング２３の下面図である。図６は、ステータ２１および樹脂ケーシング２３の内面図である。なお、図４および図５では、図の煩雑化を避けるために、回路基板２２の図示が省略されている。

図３〜図６に示すように、インシュレータ２１２の壁部５２は、上壁部６１、下壁部６２、第１側壁部６３、および第２側壁部６４を有する。

上壁部６１は、ティース４２の上側に位置する。上壁部６１は、ティース絶縁部５１の上面の径方向内側の端部から、軸方向上側へ拡がる。上壁部６１は、径方向内側の面である上内側面６１１を有する。上内側面６１１は、ティース４２の径方向内側の先端よりも径方向内側において、軸方向および周方向に拡がる。すなわち、上内側面６１１は、ティース４２の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出する。また、上内側面６１１の少なくとも一部は、樹脂ケーシング２３から露出した露出面となっている。上内側面６１１の当該露出面は、マグネット３２２の径方向外側の面と、径方向に対向する。この上内側面６１１の露出面は、後述する樹脂ケーシング２３の成型時に、金型と径方向に接触する接触面となる。

下壁部６２は、ティース４２の下側に位置する。下壁部６２は、ティース絶縁部５１の下面の径方向内側の端部から、軸方向下側へ拡がる。下壁部６２は、径方向内側の面である下内側面６２１を有する。下内側面６２１の少なくとも一部は、ティース４２の径方向内側の先端よりも径方向外側において、軸方向および周方向に拡がる。ティース４２の径方向内側の先端と下内側面６２１との間において、ティース４２の下面４２１は、インシュレータ２１２および樹脂ケーシング２３から露出する。ティース４２の当該下面４２１は、後述する樹脂ケーシング２３の成型時に、金型と軸方向に接触する。

また、下壁部６２は、壁突出部６２２を有する。壁突出部６２２は、ティース４２の周方向の中央線上に位置し、下壁部６２の下内側面６２１から径方向内側へ向けて突出する。本実施形態では、壁突出部６２２の径方向内側の面の径方向の位置と、ティース４２の径方向内側の先端の径方向の位置とは、同一である。また、下内側面６２１の少なくとも一部は、樹脂ケーシング２３から露出した露出面となっている。下内側面６２１の当該露出面は、マグネット３２２の径方向外側の面と、径方向に対向する。この下内側面６２１の露出面は、後述する樹脂ケーシング２３の成型時に、金型と径方向に接触する接触面となる。

第１側壁部６３は、ティース４２の先端の周方向の一方側に位置する。第１側壁部６３は、ティース絶縁部５１の周方向の一方の側面の径方向内側の端部から、周方向の一方側へ拡がる。第１側壁部６３は、周方向の一方側の端部に位置する第１端面６３１を有する。第１端面６３１は、径方向および周方向に対して傾斜する。

第２側壁部６４は、ティース４２の先端の周方向の他方側に位置する。第２側壁部６４は、ティース絶縁部５１の周方向の他方の側面の径方向内側の端部から、周方向の他方側へ拡がる。第２側壁部６４は、周方向の他方側の端部に位置する第２端面６４１を有する。第２端面６４１は、径方向および周方向に対して傾斜する。

第１端面６３１および第２端面６４１は、周方向に隣り合うティース４２の間に位置する。また、図４に示すように、軸方向に視たときに、第１端面６３１と第２端面６４１とは、径方向に重なる。また、第１端面６３１と第２端面６４１とは、接触または僅かな隙間を介して互いに向かい合う。

＜３．ステータおよび樹脂ケーシングの製造手順について＞
続いて、上述したステータ２１および樹脂ケーシング２３の製造手順について説明する。図７は、ステータ２１および樹脂ケーシング２３の製造手順を示したフローチャートである。図８〜図１２は、ステータ２１および樹脂ケーシング２３の製造時の様子を示した図である。

ステータ２１および樹脂ケーシング２３を製造するときには、まず、複数の分割コア４０を形成する（ステップＳ１）。複数の分割コア４０は、例えば、所定の形状に打ち抜かれた電磁鋼板を軸方向に積層させることによって形成される。複数の分割コア４０は、個別に形成されてもよく、可撓性のある薄肉部を介して直線状に繋がった状態で形成されてもよい。また、次のステップＳ２において設けられるインシュレータ２１２によって、複数の分割コア４０が直線状に接続されてもよい。

次に、各分割コア４０にインシュレータ２１２を設ける（ステップＳ２）。インシュレータ２１２は、例えば、分割コア４０をインサート部品とする樹脂成型によって形成される。ただし、分割コア４０とは別にインシュレータ２１２を成型し、成型後のインシュレータ２１２を分割コア４０に装着してもよい。

続いて、コイル２１３を形成する（ステップＳ３）。具体的には、インシュレータ２１２のティース絶縁部５１に導線を巻き付ける。これにより、各分割コア４０のティース４２の周囲に、インシュレータ２１２を介してコイル２１３が形成される。

その後、複数の分割コア４０を円環状に配列する（ステップＳ４）。本実施形態では、複数の分割コア４０は、ティース４２がコアバック４１よりも径方向内側となるように配列される。図８は、直線状に並んだ複数の分割コア４０を円環状に折り曲げるときの様子を示した上面図である。複数の分割コア４０を円環状に折り曲げると、隣り合う分割コア４０のコアバック４１の周方向の端面同士が、互いに接触する。また、このとき、周方向に隣り合うティース４２の間において、インシュレータ２１２の第１側壁部６３の第１端面６３１と、第２側壁部６４の第２端面６４１とが、接触または僅かな隙間を介して互いに向かい合う。これにより、周方向に隣り合うティース４２の間が、第１側壁部６３と第２側壁部６４とによって閉じられる。

本実施形態では、第１端面６３１と第２端面６４１とが、共に、径方向および周方向に対して傾斜する傾斜面となっている。これにより、図８のように、直線状に繋がった複数の分割コア４０を円環状に曲げるときに、第１端面６３１と第２端面６４１とが干渉しにくい。したがって、複数の分割コア４０を円環状に曲げる作業が容易となる。

複数の分割コア４０が円環状に配列されると、次に、複数の分割コア４０の上側に、回路基板２２を固定する。回路基板２２は、例えば、インシュレータ２１２に溶着される。その後、回路基板２２が固定されたステータ２１が、第１金型８１の内部に挿入される。

次に、射出成型用の第１金型８１および第２金型８２を用意する（ステップＳ５）。第１金型８１および第２金型８２は、互いに組み合わせることで、それらの内部に、樹脂ケーシング２３の形状に対応する円環状の空洞８３が生じるものを用いる。そして、第１金型８１の内部に、ステータ２１および回路基板２２を配置する（ステップＳ６）。

図９に示すように、第１金型８１は、芯金部８１１を有する。芯金部８１１は、中心軸９に沿って延びる柱状の部位である。一方、上述の通り、インシュレータ２１２の上内側面６１１は、ティース４２の径方向内側の先端よりも、径方向内側に突出する。第１金型８１の内部にステータ２１が挿入されると、この上内側面６１１の径方向内側の面と、壁突出部６２２の径方向内側の面とが、芯金部８１１の外周面に接触する。すなわち、本実施形態では、上内側面６１１と、壁突出部６２２の径方向内側の面とが、第１金型８１と径方向に接触する接触面となる。この接触は、少なくとも後述するステップＳ９まで継続する。

このように、芯金部８１１の外周面に、インシュレータ２１２を接触させることで、複数の分割コア４０が、精度よく円環状に整列する。また、金属製のティース４２の先端ではなく、樹脂製のインシュレータ２１２を芯金部８１１に接触させる。このため、金属製のティース４２を芯金部８１１に接触させる場合よりも、第１金型８１の損傷を抑制できる。

特に、本実施形態では、上壁部６１の上内側面６１１だけではなく、下壁部６２に設けられた壁突出部６２２も、芯金部８１１に接触する。これにより、芯金部８１１に対して各分割コア４０を、より精度よく位置決めできる。また、壁突出部６２２は、ティース４２の周方向の中央線上に位置する。このため、ティース４２の周方向の中央線上において、芯金部８１１と壁突出部６２２とが接触する。これにより、芯金部８１１に対して各分割コア４０を、より精度よく位置決めできる。

また、図９に示すように、第１金型８１は、複数の金型突出部８１２を有する。複数の金型突出部８１２は、芯金部８１１の外周面に、周方向に等間隔に設けられている。また、各金型突出部８１２は、芯金部８１１の外周面から径方向外側へ向けて突出する。第１金型８１の内部にステータ２１が挿入されると、周方向に隣り合う金型突出部８１２の間に、壁突出部６２２が配置される。すなわち、金型突出部８１２と壁突出部６２２とが、周方向に交互に配列される。また、各金型突出部８１２の径方向外側の面は、下壁部６２の下内側面６２１と、径方向に対向する。また、各金型突出部８１２の上面は、ティース４２の下面４２１と接触する。これにより、第１金型８１に対してステータコア２１１が、軸方向に位置決めされる。

第１金型８１内へのステータ２１および回路基板２２の配置が完了すると、次に、第１金型８１と第２金型８２とを組み合わせる（ステップＳ７）。すなわち、第１金型８１の軸方向上側から第２金型８２を接近させ、第１金型８１の上部を第２金型８２で閉鎖する。これにより、図９のように、第１金型８１と第２金型８２との間に、中心軸９を中心とする円環状の空洞８３が形成され、当該空洞８３内にステータ２１および回路基板２２が収容された状態となる。

続いて、空洞８３内に、流動状態の樹脂２３０を流し込む（ステップＳ８）。ここでは、図１０のように、第１金型８１と第２金型８２との接触面付近に設けられたゲート８４から空洞８３内へ、流動状態の樹脂２３０が流し込まれる。流し込まれた樹脂２３０は、ステータ２１の周囲を、径方向内側へ向けて拡がる。

上述の通り、第１金型８１の芯金部８１１は、インシュレータ２１２と接触する。このため、芯金部８１１の外周面と、ティース４２の径方向内側の先端面との間には、径方向の隙間８５が存在する。仮に、この隙間８５に樹脂２３０が流れ込むと、ティース４２の先端面に膜厚が不安定な樹脂２３０の薄膜が形成される。このため、芯金部８１１の外周面とティース４２の径方向内側の先端面との間の隙間８５は、樹脂２３０が流れ込まないように封止されている。

具体的には、隙間８５の上部は、芯金部８１１の外周面と上壁部６１の上内側面６１１とが接触することによって、封止されている。隙間８５の下部は、芯金部８１１の外周面と壁突出部６２２との接触、および、金型突出部８１２の上面とティース４２の下面４２１との接触によって、封止されている。また、隙間８５の周方向の両側部においては、第１側壁部６３の第１端面６３１と第２側壁部６４の第２端面６４１とが接触または僅かな隙間を介して向かい合うことによって、樹脂２３０の進入が抑制されている。

やがて、図１１のように、空洞８３内に流動状態の樹脂２３０が行き渡ると、続いて、空洞８３内の樹脂２３０を硬化させる（ステップＳ９）。例えば、熱硬化性の樹脂を用いている場合には、空洞８３内の当該樹脂を加熱することにより、樹脂を硬化させる。また、熱可塑性の樹脂を用いている場合には、空洞８３内の当該樹脂を冷却することにより、樹脂を硬化させる。空洞８３内の樹脂２３０は、硬化することにより樹脂ケーシング２３となる。また、樹脂２３０の硬化に伴い、ステータ２１および回路基板２２に、樹脂ケーシング２３が固定される。その結果、ステータ２１、回路基板２２、および樹脂ケーシング２３を有するユニットが得られる。

樹脂２３０の硬化が完了すると、次に、第１金型８１と第２金型８２とを分離させる（ステップＳ１０）。具体的には、第２金型８２を上昇させることによって、第１金型８１から第２金型８２を引き離し、第１金型８１の上部を開放する。その後、図１２のように、第１金型８１または第２金型８２から、ステータ２１、回路基板２２、および樹脂ケーシング２３を有するユニットを取り出す（ステップＳ１１）。

＜４．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。

上記の実施形態では、上壁部６１の上内側面６１１が、ティース４２の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出していた。しかしながら、上内側面６１１は、少なくとも上述したステップＳ７〜Ｓ９において、ティース４２の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出すればよい。例えば、インシュレータ２１２の材料に熱可塑性の樹脂を用いる場合、常温環境では、上内側面６１１の径方向の位置と、ティース４２の径方向内側の先端の径方向の位置とが、同一であってもよい。その場合、第１金型８１および第２金型８２の内部にステータ２１を配置したときに、第１金型８１および第２金型８２を熱することによって、インシュレータ２１２を熱膨張させて、上内側面６１１を、ティース４２の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出させてもよい。その結果、上内側面６１１が第１金型８１と径方向に接触すればよい。

また、上記の実施形態では、上壁部の６１の上内側面６１１の全体が、ティース４２の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出していた。しかしながら、例えば図１３のように、上内側面６１１の一部分６１１ａのみを、ティース４２の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出させてもよい。図１３の例では、上内側面６１１の周方向の中央部分６１１ａが、ティース４２の径方向内側の先端よりも径方向内側に突出している。すなわち、ティース４２の周方向の中央線上において、上内側面６１１が径方向内側に突出している。このようにすれば、樹脂ケーシング２３の成型時に上壁部６１が径方向内側へ反ることを抑制できる。

また、上記の実施形態では、ステータおよび回路基板の双方を、樹脂ケーシングで覆っていた。しかしながら、回路基板は、樹脂ケーシングの外部に配置されていてもよい。例えば、樹脂ケーシングの成型後に、樹脂ケーシングの軸方向上側に、回路基板を固定してもよい。

また、上記の実施形態では、ステータの径方向内側にマグネットが配置された、いわゆるインナロータ型のモータについて説明した。しかしながら、本発明の適用対象となるモータは、ステータの径方向外側にマグネットが配置された、いわゆるアウタロータ型のモータであってもよい。

また、上記の実施形態では、インシュレータの上壁部および下壁部の双方を、第１金型に接触させていた。しかしながら、上壁部および下壁部のうち、上壁部のみを、第１金型に接触させてもよい。

図１４は、アウタロータ型のモータ１Ａの一例の縦断面図である。図１４のモータ１Ａの静止部２Ａは、ステータ２１Ａおよび樹脂ケーシング２３Ａを有する。ステータ２１Ａのティース４２Ａは、コアバック４１Ａから径方向外側へ向けて延びる。ステータ２１Ａのインシュレータ２１２Ａは、ティース４２Ａの軸方向上側に位置する上壁部６１Ａを有する。上壁部６１Ａの径方向外側の面である上外側面６１１Ａは、ティース４２Ａの径方向外側の先端よりも、径方向外側に突出する。樹脂ケーシング２３Ａの成型時には、当該上外側面６１１Ａが、第１金型の内周面と径方向に接触する。

このような形態でも、上壁部６１Ａの上外側面６１１Ａを第１金型に接触させることによって、複数の分割コア４０Ａを、精度よく円環状に配列できる。また、樹脂製のインシュレータ２１２Ａを第１金型に接触させるため、金属製のティース４２Ａを第１金型に接触させる場合よりも、第１金型の損傷および変形を抑制できる。

また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法およびモータに利用できる。

１，１Ａ モータ
２，２Ａ 静止部
３ 回転部
９ 中心軸
２１，２１Ａ ステータ
２２ 回路基板
２３，２３Ａ 樹脂ケーシング
２４ 下軸受部
２５ 上軸受部
３１ シャフト
３２ ロータ
４０，４０Ａ 分割コア
４１，４１Ａ コアバック
４２，４２Ａ ティース
５１ ティース絶縁部
５２ 壁部
６１，６１Ａ 上壁部
６２ 下壁部
６３ 第１側壁部
６４ 第２側壁部
８１ 第１金型
８２ 第２金型
８３ 空洞
８４ ゲート
８５ 隙間
２１１ ステータコア
２１２，２１２Ａ インシュレータ
２１３ コイル
４２１ ティースの下面
６１１，６１１Ａ 上内側面
６２１ 下内側面
６２２ 壁突出部
６３１ 第１端面
６４１ 第２端面
８１１ 芯金部
８１２ 金型突出部

Claims (11)

1. モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法であって、
   ａ）互いに組み合わせることで、上下に延びる中心軸を中心とする円環状の空洞が内部に生じる第１金型および第２金型を用意する工程と、
   ｂ）前記第１金型内に前記ステータを配置する工程と、
   ｃ）前記第１金型と前記第２金型とを組み合わせ、前記空洞内に前記ステータが収容された状態とする工程と、
   ｄ）前記空洞内に流動状態の樹脂を流し込む工程と、
   ｅ）前記樹脂を硬化させることにより、前記ステータおよび前記樹脂ケーシングを有するユニットを得る工程と、
   ｆ）前記第１金型と前記第２金型とを分離する工程と、
   ｇ）前記第１金型または前記第２金型から、前記ユニットを取り出す工程と、
   を有し、
   前記ステータは、
   コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、
   少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、
   前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、
   を有し、
   前記インシュレータは、
   前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出した接触面
   を有し、
   前記工程ｂ）〜ｅ）において、前記接触面が、前記第１金型と径方向に接触する成型方法。
2. モータのステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングの成型方法であって、
   ａ）互いに組み合わせることで、上下に延びる中心軸を中心とする円環状の空洞が内部に生じる第１金型および第２金型を用意する工程と、
   ｂ）前記第１金型内に前記ステータを配置する工程と、
   ｃ）前記第１金型と前記第２金型とを組み合わせ、前記空洞内に前記ステータが収容された状態とする工程と、
   ｄ）前記空洞内に流動状態の樹脂を流し込む工程と、
   ｅ）前記樹脂を硬化させることにより、前記ステータおよび前記樹脂ケーシングを有するユニットを得る工程と、
   ｆ）前記第１金型と前記第２金型とを分離する工程と、
   ｇ）前記第１金型または前記第２金型から、前記ユニットを取り出す工程と、
   を有し、
   前記ステータは、
   コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、
   少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、
   前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、
   を有し、
   前記インシュレータは、
   熱可塑性の樹脂で形成され、
   前記ティースの径方向の先端と径方向の位置が同一の接触面
   を有し、
   前記工程ｂ）〜ｅ）において、前記接触面が、前記第１金型と径方向に接触する成型方法。
3. 請求項２に記載の成型方法であって、
   前記樹脂ケーシングは、熱硬化性の樹脂で形成され、
   前記工程ｃ）において、前記ステータを熱する成型方法。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の成型方法であって、
   前記インシュレータは、
   前記ティースの上側に位置する上壁部と、
   前記ティースの下側に位置する下壁部と、
   を有し、
   少なくとも前記上壁部は、前記接触面を有し、
   前記下壁部の少なくとも一部は、前記ティースの前記先端よりも径方向他方側に位置し、
   前記第１金型は、
   径方向他方側に突出する金型突出部
   を有し、
   前記工程ｂ）〜ｅ）において、前記金型突出部は、前記下壁部と径方向に対向し、かつ、前記ティースの下面と接触する成型方法。
5. 請求項４に記載の成型方法であって、
   前記下壁部は、
   前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出する壁突出部
   を有し、
   前記壁突出部は、前記接触面を有する成型方法。
6. 請求項５に記載の成型方法であって、
   前記壁突出部は、前記ティースの周方向の中央線上に位置し、
   前記工程ｂ）〜ｅ）において、前記金型突出部は、周方向に隣り合う前記壁突出部の間に位置する成型方法。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の成型方法であって、
   前記インシュレータは、
   前記ティースの前記先端の周方向の一方側に位置する第１側壁部と、
   前記ティースの前記先端の周方向の他方側に位置する第２側壁部と、
   を有し、
   前記工程ｂ）〜ｅ）において、周方向に隣り合うティースの間において、前記第１側壁部と前記第２側壁部とが、径方向に重なる成型方法。
8. 請求項７に記載の成型方法であって、
   前記第１側壁部は、径方向および周方向に対して傾斜した第１端面を有し、
   前記第２側壁部は、径方向および周方向に対して傾斜した第２端面を有し、
   前記工程ｂ）〜ｅ）において、前記第１端面と前記第２端面とが、互いに向かい合う成型方法。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の成型方法であって、
   前記ティースは、前記コアバックから径方向内側へ向けて延び、
   前記接触面は、前記ティースの前記先端よりも径方向内側に突出し、
   前記第１金型は、前記中心軸に沿って延びる芯金部を有し、
   前記工程ｂ）〜ｅ）において、前記接触面が、前記芯金部の外周面と径方向に接触する成型方法。
10. ステータと、
    ステータを少なくとも部分的に覆う樹脂ケーシングと、
    を有し、
    前記ステータは、
    コアバックと前記コアバックから径方向一方側に延びるティースとを有する磁性体の分割コアが、周方向に複数配列されたステータコアと、
    少なくとも前記ティースを覆う樹脂製のインシュレータと、
    前記インシュレータを介して前記ティースに巻かれた導線からなるコイルと、
    を有し、
    前記インシュレータは、
    前記ティースの径方向の先端よりも径方向一方側に突出するか、または、前記ティースの径方向の先端と径方向位置が同一であり、さらに、前記樹脂ケーシングから露出する露出面
    を有するモータ。
11. 請求項１０に記載のモータであって、
    前記インシュレータは、
    前記ティースの上側に位置する上壁部と、
    前記ティースの下側に位置する下壁部と、
    を有し、
    少なくとも前記上壁部は、前記露出面を有し、
    前記下壁部の少なくとも一部は、前記ティースの前記先端よりも径方向他方側に位置し、
    前記ティースの前記先端と前記下壁部との間において、前記ティースの下面が、前記インシュレータおよび前記樹脂ケーシングから露出するモータ。

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