JP7033475B2

JP7033475B2 - モータ用ステータ

Info

Publication number: JP7033475B2
Application number: JP2018059243A
Authority: JP
Inventors: 大輔桐生; 聡史渡邊; 雅彦星野
Original assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2022-03-10
Anticipated expiration: 2038-03-27
Also published as: CN110311480B; JP2019176541A; US20190305624A1; DE102019103309A1; US10700567B2; CN110311480A

Description

本発明は、ステータ本体が樹脂により封止されているモータ用ステータに関する。

モータのステータには、ステータ本体が樹脂製の封止部材により封止されているものがある。溶融した樹脂によりステータ本体を封止する際、ステータ本体に圧力が加わる。圧力が加わると、ステータ本体が変形する虞がある。樹脂成形の際の圧力によりステータ本体の変形を抑制する従来技術として特許文献１及び特許文献２に開示される技術がある。

特許文献１に開示された技術では、ステータ本体は、コアと、コアに取付けられるインシュレータと、インシュレータに巻きつけられるコイルと、を有する。インシュレータは、環状の外周部と、この外周部から軸中心に向けて延びる複数の腕部と、各々の腕部の先端に形成された内周部と、からなる。

このステータ本体は、さらに、インシュレータを補強する環状の補強部材を有する。補強部材の径は、インシュレータの内径に等しい。補強部材は、内周部に当接している。そのため、樹脂成形の際に、ステータ本体に圧力が加わっても、ステータ本体の変形を抑制できる。

特許文献２に開示された技術では、封止部材の金型の底面に凸部が形成されている。ステータ本体を金型に配置した際、凸部は、インシュレータの外周部の底面に当接する。即ち、外周部は、凸部に支持される。樹脂成形の際、ステータ本体が、外径側に広がらないように抑制することができる。

特開２０１１－２１７４５５号公報特開２００１－２６８８６２号公報

特許文献１の技術では、インシュレータを補強するために補強部材が追加され、部品点数が増える。特許文献２の技術では、インシュレータの外周部を支持できる凸部を有する金型を新たに作成する必要がある。いずれの場合でも、ステータを生産するためのコストが高まる。

本発明は、コストを抑制しつつ、樹脂製の封止部材により封止されるステータ本体の変形を抑制する技術の提供を課題とする。

請求項１による発明によれば、コアと、このコアに取付けられるインシュレータと、このインシュレータに巻きつけられるコイルと、を有する環状のステータ本体と、
このステータ本体に電気的に接続可能な複数のターミナルと、
前記ステータ及び前記複数のターミナルを封止する樹脂製の封止部材と、を含むモータ用ステータにおいて、
前記インシュレータは、周壁部の一部から、前記ステータの軸線に沿って、前記ターミナルに向かって延びる延出部を有し、
前記封止部材は、互いに隣接する前記複数のターミナルの間に、前記ステータの軸線に沿って、貫通した肉抜き穴を有し、
この肉抜き穴の一端は、前記延出部の先端面によって塞がれていることを特徴とするモータ用ステータが提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記封止部材は、前記ステータ本体が露出している複数の露出穴を有し、
前記延出部の先端面は、前記複数の露出穴のうち、周方向に互いに隣接する２つの前記露出穴の中央に位置する。

一般に、ステータ本体及びターミナルを封止する樹脂製の封止部材には、互いに隣接するターミナルとターミナルとの間において、肉抜き穴が形成されている。この肉抜き穴を形成するために、封止部材を成形するための金型には、柱状のピンが設けられている。

請求項１に係る発明では、ターミナル間に形成された肉抜き穴は貫通している。この肉抜き穴の一端は、インシュレータの延出部の先端面によって塞がれている。これは、ステータ本体を金型に載置した時に、インシュレータの延出部の先端面が、肉抜き穴を形成するためのピンに当接していたことを示している。そのため、樹脂成形の際、インシュレータは、肉抜き穴を形成するためのピンに支持される。

換言すると、金型のなかの肉抜き用のピンがインシュレータを支持できるように、インシュレータの一部が延出している。これにより、金型にステータ本体を載置すると、肉抜き用のピンがインシュレータを支持できるようになる。ステータ本体を支持する部位が増える。

結果、インシュレータを補強するための部品点数を増やす必要も、金型も変更する必要もない。コストを抑制しつつ樹脂成形の際のステータ本体の変形も抑制できる。

請求項２に係る発明では、封止部材は、ステータ本体が露出している複数の露出穴を有している。延出部の先端面は、露出部のうち、周方向に互いに隣接する２つの露出穴の中央に位置する。

露出穴から露出している部位は、樹脂成形の際に金型に支持されていた部位である。この支持されていた部位同士の中央に延出部の先端面が位置する。そのため、樹脂成形の際に、ステータ本体は均等に支持されるため、ステータ本体の変形をより確実に抑制できる。

本発明の実施例によるモータ用ステータの樹脂製の封止部材により封止されているステータ本体の斜視図である。図１に示されたステータ本体の平面図である。図１に示されたステータ本体が封止されたモータ用ステータの平面図である。図１に示されたステータ本体の側面図である。図３に示されたモータ用ステータのターミナル周辺の斜視図である。図３に示されたモータ用ステータのターミナル周辺の平面図である。図１に示されたステータ本体を封止部材により封止をする工程を説明する図である。金型に載置されたステータ本体と金型のピンとの構成について説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
＜実施例＞

図１には、後述する本発明の実施例であるモータ用ステータ１０（図３参照）の樹脂製の封止部材１１により封止されている、環状を呈するステータ本体２０と、４つの外部ターミナル３１～３４と、が示されている。

ステータ本体２０は、積層された多数の電磁鋼板からなるコア２１と、このコア２１の一面に取付けられた第１のインシュレータ４０と、コア２１の他面に取付けられて第１のインシュレータ４０と共にコア２１を挟み込んでいる第２のインシュレータ２２と、この第１のインシュレータ４０及び第２のインシュレータ２２に巻きつけられた６つのコイル２３～２３と、第１のインシュレータ４０に差し込まれた３つの内部ターミナル２４～２４と、からなる。

内部ターミナル２４～２４は、それぞれ、近傍のコイル２３～２３に接続可能である。内部ターミナル２４～２４の先端は、突出しており、基板（不図示）に差込可能である。

外部ターミナル３１～３４は、例えば、給電機器に接続される。外部ターミナル３１～３４の先端は、突出しており、基板に差込可能である。コイル２３～２３、内部ターミナル２４～２４、外部ターミナル３１～３４、及び、基板の電気的な接続に関する詳細な説明は省略する。

図１、図２を参照する。第１のインシュレータ４０は、環状の外周部５０と、この外周部５０からステータ本体２０の軸中心ＣＬに向けて延びる６つの腕部４０ａと、各々の腕部４０ａの先端に形成された第１の内周部４１～第６の内周部４６と、からなる。

外周部５０は、薄板状の環状部５１と、この環状部５１上において、周方向に断続的に形成されている第１の長壁部６１～第６の長壁部６６と、これらの第１の長壁部６１～第６の長壁部６６の間に形成されている６つの短壁部５３～５３と、からなる。

コア２１は、外周側の縁の一部から外径方向に延びている第１の外縁部２５を有する。同様に、コア２１は、外周側の縁の一部から外径方向に延びている、３つの第２の外縁部２６～第４の外縁部２８と、を有する。

図２、図３を参照する。封止部材１１は、第１の長穴１２ａ（露出穴１２ａ）を有する。第１の長穴１２ａからは、第１の外縁部２５の一部である第１の外縁露出部２５ａが露出している。

同様に、封止部材１１は、第２の長穴１２ｂ（露出穴１２ｂ）～第４の長穴１２ｄ（露出穴１２ｄ）を有する。第２の長穴１２ｂ～第４の長穴１２ｄからは、それぞれ、第２の外縁部２６～第４の外縁部２８の一部である第２の外縁露出部２６ａ～第４の外縁露出部２８ａが露出している。

さらに、封止部材１１は、環状に位置する第１の丸穴１３ａ、１３ａ～第６の丸穴１３ｆ、１３ｆを有する。第１の丸穴１３ａ、１３ａ～第６の丸穴１３ｆ、１３ｆからは、第１の内周部４１～第６の内周部４６の一部である第１の内壁露出部４１ａ～第６の内壁露出部４６ａが露出している。

第４の長壁部６４の先端面６７の一部は、封止部材１１から露出している。先端面６７は、周方向に隣接する第２の長穴１２ｂと、第３の長穴１２ｃの中央に位置する。

図４を参照する。第４の長壁部６４は、ステータ本体２０の軸線ＣＬに沿って、第２の外部ターミナル３２～第４の外部ターミナル３４に向かって延びる延出部６８を有している。即ち、軸線ＣＬ方向で、第４の長壁部６４の高さＨ１は、周囲の壁部５３、６３、６５の高さＨ２よりも、高い。

図５、図６を参照する。封止部材１１は、互いに隣接する第１の外部ターミナル３１～第４の外部ターミナル３４の間に、第１の肉抜き穴７１～第３の肉抜き穴７３を有している。第１の肉抜き穴７１～第３の肉抜き穴７３は、四角柱状を呈し、ステータ本体２０の軸線ＣＬに沿って延びている。

第１の肉抜き穴７１～第３の肉抜き穴７３の第１の底部７５～第３の底部７７は、それぞれ、一部が貫通しており、第１の貫通穴８１～第３の貫通穴８３を有する。この第１の貫通穴８１～第３の貫通穴８３は、延出部６８の先端面６７によって塞がれている。

第１の貫通穴８１からは、先端面６７の一部である第１の先端部６７ａが露出している。同様に、第２の貫通穴８２、第３の貫通穴８３からは、それぞれ、第２の先端部６７ｂ、第３の先端部６７ｃが露出している。

図７を参照する。金型９０によるステータ本体２０の封止について説明する。

ステータ本体２０が載置される金型９０は、円柱状を呈する。金型９０の底部９１には、底部９１から上方に突出した１２個の第１の支持部９２が形成されている。第１の支持部９２～９２は、第１のインシュレータ４０の第１の内周部４１～第６の内周部４６（図２）を支持可能である。

さらに、底部９１には、金型９０の側面９３付近において、上方に延びる４つの第２の支持部９４～９４が形成されている。第２の支持部９４～９４は、コア２１の第１の外縁部２５～第４の外縁部２８（図２）を支持可能である。

さらに、底部９１には、第１の肉抜き穴７１～第３の肉抜き穴７３（図５）を形成するための、第１のピン９６～第３のピン９８が形成されている。

次に、この金型９０によるステータ本体２０の封止工程を説明する。

最初に、金型９０の底部９１に、第１の外部ターミナル３１～第４の外部ターミナル３４を載置する。互いに隣接する第１の外部ターミナル３１～第４の外部ターミナル３４の間には、第１のピン９６～第３のピン９８が、それぞれ位置する。

次に、第１のピン９６～第３のピン９８の上方に、第１のインシュレータ４０の第４の長壁部６４を位置させた状態で、ステータ本体２０を金型９０に載置する。その後、金型９０内に樹脂を流し込み、封止する。

次に、実施例の効果について説明する。

図５、図６を参照する。封止部材１１は、第１の外部ターミナル３１～第４の外部ターミナル３４の間に、第１の肉抜き穴７１～第３の肉抜き穴７３を有する。これらの第１の肉抜き穴７１～第３の肉抜き穴７３は、それぞれ、貫通している。第１の貫通穴８１～第３の貫通穴８３は、第４の長壁部６４の延出部６８の先端面６７で塞がれている。

図８を参照する。図５、図６に示された上記の構成は、ステータ本体２０を金型９０に載置した時に、延出部６８の先端面６７が、第１のピン９６～第３のピン９８に当接していたことを示している。そのため、封止部材１１（図３）を成形する際、ステータ本体２０は、第１のピン９６～第３のピン９８に支持される。

図７を参照する。ステータ本体２０は、第１の支持部９２～９２、第２の支持部９４～９４のみならず、肉抜き穴７１～７３を形成するための第１のピン９６～第３のピン９８にも、支持されることとなる。結果、部品点数を増やさず、金型９０も変更せずに、樹脂成形の際のステータ本体２０の変形を抑制できる。

上記の通り、第１のピン９６～第３のピン９８が当接する部位は、延出部６８の先端面６７である。先端面６７は、延出した寸法分（Ｈ１－Ｈ２（図４参照））だけコイル２３から離れることとなる。そのため、第１のピン９６～第３のピン９８は、ステータ本体２０を支持する際に、第４の長壁部６４近傍のコイル２３に接触することを抑制できる。

図３を参照する。第４の長壁部６４の先端面６７は、周方向に隣接する第２の長穴１２ｂと、第３の長穴の中央に位置する。そのため、樹脂成形の際に、ステータ本体２０は、第２の支持部９４、９４と、第２の支持部９４、９４の中央に位置する第１のピン９６～第３のピン９８に均等に支持される。結果、ステータ本体２０の変形をより確実に抑制できる。

なお、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

１０…モータ用ステータ
１１…封止部材
１２ａ～１２ｆ…長穴
１３ａ～１３ｆ…丸穴
２０…ステータ本体
２１…コア
２２…第２のインシュレータ
２３…コイル
２５～２８…第１の外縁部～第４の外縁部
２５ａ～２８ａ…第１の外縁露出部～第４の外縁露出部
３１～３４…第１の外部ターミナル～第４の外部ターミナル
４０…第１のインシュレータ
４１～４６…第１の内周部～第６の内周部
４１ａ…内壁露出部
５０…外周部
５１…環状部
５３…短壁部
６１～６６…第１の長壁部～第６の長壁部
６７…先端面
６８…延出部
７１～７３…第１の肉抜き穴～第３の肉抜き穴
７５～７７…第１の底部～第３の底部
８１～８３…第１の貫通穴～第３の貫通穴
９０…金型
９２…第１の支持部
９４…第２の支持部
９６～９８…第１のピン～第３のピン
ＣＬ…軸線

Claims

コアと、このコアに取付けられるインシュレータと、このインシュレータに巻きつけられるコイルと、を有する環状のステータ本体と、
このステータ本体に電気的に接続可能な複数のターミナルと、
前記ステータ及び前記複数のターミナルを封止する樹脂製の封止部材と、を含むモータ用ステータにおいて、
前記インシュレータは、周壁部の一部から、前記ステータの軸線に沿って、前記ターミナルに向かって延びる延出部を有し、
前記封止部材は、互いに隣接する前記複数のターミナルの間に、前記ステータの軸線に沿って、貫通した肉抜き穴を有し、
この肉抜き穴の一端は、前記延出部の先端面によって塞がれていることを特徴とするモータ用ステータ。
前記封止部材は、前記ステータ本体が露出している複数の露出穴を有し、
前記延出部の先端面は、前記複数の露出穴のうち、周方向に互いに隣接する２つの前記露出穴の中央に位置することを特徴とする請求項１に記載のモータ用ステータ。