WO2026004211A1 - モールドステータ - Google Patents
モールドステータInfo
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- WO2026004211A1 WO2026004211A1 PCT/JP2025/005301 JP2025005301W WO2026004211A1 WO 2026004211 A1 WO2026004211 A1 WO 2026004211A1 JP 2025005301 W JP2025005301 W JP 2025005301W WO 2026004211 A1 WO2026004211 A1 WO 2026004211A1
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Definitions
- This disclosure relates to a molded stator.
- the stators used in rotating electrical machines are known as molded stators, in which the stator core, coil, and insulator are integrally molded using molded resin.
- the terminals connected to the coil wound around the stator core and the insulator, which is a component that holds the terminals, are exposed from the molded resin in order to electrically connect them to the circuit board (see, for example, Patent Document 1).
- This disclosure discloses technology to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a molded stator that suppresses misalignment of exposed terminals after integral molding.
- the molded stator of the present disclosure comprises a stator core, an insulator, a coil, terminals, a terminal holder, and molded resin, and is a molded stator in which the stator core, insulator, coil, terminals, and terminal holder are integrally molded by being covered with molded resin, the coil is wound around the stator core via the insulator, the terminal is electrically connected to the coil and extends to one end of the molded stator in the axial direction, and the terminal holder has a terminal holding portion having a terminal insertion hole into which the terminal is inserted, and a terminal holder at the circumferential end of the molded stator in the terminal holding portion.
- the terminal holder is provided with a stepped portion surrounding the radially inner end of the terminal holder and a terminal holder portion in contact with one axial end of the insulator, and the molded resin covers the stator core, insulator, coil, and terminal holder so that the surface of one axial end of the terminal holder is exposed.
- the stepped portion is provided with a molded filling portion, which is either a through-hole passing through the stepped portion in the axial direction, a recess provided in the surface of one axial end of the stepped portion, or an uneven portion provided in the surface of one axial end of the stepped portion, and is filled with molded resin.
- the molded stator of the present disclosure is integrally molded by covering a stator core, insulator, coil, terminals, and terminal holder with molded resin.
- the terminal holder includes a terminal holding portion having a terminal insertion hole into which the terminal is inserted, and a stepped portion surrounding the circumferential end and radially inner end of the terminal holding portion.
- the molded resin covers the stator core, insulator, coil, and terminal holder so that the surface of one axial end of the terminal holding portion is exposed.
- the stepped portion includes a molded filling portion, which is either a through-hole that passes through the stepped portion in the axial direction, a recess provided in the surface of one axial end of the stepped portion, or an uneven portion provided in the surface of one axial end of the stepped portion. Because the molded resin is filled, misalignment of the exposed terminals after integral molding is suppressed.
- FIG. 2 is a perspective view of the stator according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a perspective view of a stator core according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a perspective view of the insulator according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a top view of the ring assembly according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a perspective view of a terminal according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a top view of the terminal holder according to the first embodiment.
- 1 is a perspective view of a terminal holder according to a first embodiment, viewed from one end side.
- FIG. 4 is a perspective view of the terminal holder according to the first embodiment, seen from the other end side.
- FIG. 1 is a perspective view of a terminal holder according to a first embodiment, viewed from one end side.
- FIG. 4 is a perspective view of the terminal holder according to the first embodiment, seen from the other end side.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of the terminal holder and the insulator according to the first embodiment.
- FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the terminal holder according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a top view of the molded stator according to the first embodiment.
- 4 is a top view of a terminal holding portion in the molded stator according to the first embodiment.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a molded stator according to a first embodiment.
- FIG. FIG. 4 is another cross-sectional view of the molded stator according to the first embodiment.
- FIG. 1 is a top view of a motor according to a first embodiment.
- 1 is a cross-sectional view of a motor according to a first embodiment.
- FIG. 10 is a perspective view of a portion of another example of the terminal holder according to the first embodiment, viewed from the other end side.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of the terminal holder in the first embodiment.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing yet another example of the terminal holder in the first embodiment.
- stator before being integrally molded with mold resin will be referred to as the stator, and the stator after being integrally molded will be referred to as the molded stator.
- FIG. 1 is a perspective view of a stator 100 according to a first embodiment, showing the stator before being integrally molded with a molded resin.
- the direction in which the rotation axis of a shaft (described later) extends is referred to as the axial direction of the stator and molded stator.
- FIG. 1 is a perspective view of the stator 100 as seen obliquely from above at one axial end.
- the stator 100 includes a stator core 1, an insulator 2, a coil 3, terminals 4, and a terminal holder 5.
- the terminals 4 extend toward one axial end of the stator 100.
- FIG. 2 is a perspective view of the stator core 1.
- the stator core 1 is made of a magnetic material such as an electromagnetic steel sheet and has a stator core groove 11 as shown in FIG. 2.
- FIG. 3 is a perspective view of the insulator 2.
- the insulator 2 is made of an insulating material such as resin and is used by sandwiching the stator core 1.
- the insulators 2 contact the terminal holders 5 at their outer diameter support surfaces 21 on the outer diameter side, and support the terminal holders 5 by the outer diameter support surfaces 21.
- some of the insulators 2 contact the terminal holders 5 at their inner diameter support surfaces 22 on the inner diameter side, and support the terminal holders 5 by the inner diameter support surfaces 22.
- the coils 3 are electric wires made of a conductive material such as aluminum or copper, and are wound around the stator core 1 via the insulators 2.
- Figure 4 is a top view of the annular assembly 13 as seen from one axial end.
- the annular assembly 13 is formed by fixing the stator core 1, around which the coil 3 is wound, via the insulator 2, into an annular shape, for example, by welding or other methods.
- the annular assembly 13 in embodiment 1 is formed by, for example, winding the coil 3 around the stator core 1 shown in Figure 2 and then fixing it into an annular shape, but it may also be formed by winding the coil 3 around a stator core 1 that has been formed into an annular shape in advance.
- Figure 5 is a perspective view of the terminal 4.
- the terminal 4 is made of a conductive material such as copper.
- the terminal 4 has a coil winding portion 41 for winding the terminal wire of the coil 3, and an external connection portion 42 for connecting to the outside.
- FIG. 6 is a top view of the terminal holder 5 in embodiment 1 as seen from one axial end.
- FIG. 7 is an oblique view of the terminal holder 5 in embodiment 1 as seen from diagonally above one axial end.
- FIG. 8 is an oblique view of the terminal holder 5 in embodiment 1 as seen from diagonally below the other axial end opposite the one axial end.
- the terminal holder 5 is made of a high-strength insulating material such as PBT (Polybutylene Terephthalate) resin, and has a ring shape as shown in FIG. 6.
- the terminal holder 5 has a terminal insertion hole 52 into which the terminal 4 is inserted in a terminal holding portion 51, which is the area surrounded by a thin two-dot chain line in FIG. 6.
- a terminal insertion slit 58 is provided in the terminal holder 5 at the other axial end side of the position where the terminal 4 is inserted.
- the three terminals 4 are inserted into the terminal insertion holes 52 from the other axial end of the terminal holder 5, i.e., from the insulator 2 side of the terminal holder 5, until the external connection portions 42 of the terminals 4 contact the bottom surface of the terminal insertion slit 58.
- the terminal insertion holes 52 are sized to provide a tight fit with the external connection portions 42 of the terminals 4, and are sized so that the molded resin will not pass through the terminal insertion holes 52 with the terminals 4 inserted during integral molding with the molded resin.
- the terminal holder 5 has a stator core positioning protrusion 57.
- the stator core positioning protrusion 57 is fitted into the stator core groove portion 11 shown in Figure 2.
- the inner diameter side insulator contact surface 563 shown in Figure 8 contacts the inner diameter side support surface 22 shown in Figure 3
- the outer diameter side insulator contact surface 59 shown in Figure 8 contacts the outer diameter side support surface 21 shown in Figure 3.
- the central axis of the annular assembly 13 and the central axis of the terminal holder 5 can be aligned, and the circumferential position of the terminal holder 5 can also be aligned with respect to the annular assembly 13. This allows the position of the coil winding portion 41 to be aligned with the position where the terminal wires of the coil 3 emerge, allowing the winding work to be performed at a specified length of the terminal wires.
- FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of the terminal holder 5 and insulator 2 according to the first embodiment. In the example shown in FIG.
- a hooking projection 23 is formed on the radially outer side of the insulator 2, and an engaging portion 591 that engages with the hooking projection 23 is formed on the terminal holder 5.
- the engaging portion 591 is engaged with the hooking projection 23 of the insulator 2 by a snap-fit mechanism that limits axial movement of the terminal holder 5 relative to the insulator 2. This prevents the terminal holder 5 from unintentionally detaching when an external force is applied to the terminal holder 5 in a direction away from the annular assembly member 13.
- the axial position of the terminal holder 5 is stabilized.
- the number of engaging portions 591 may be two or more, as long as it is possible to prevent the terminal holder 5 from detaching.
- the terminal holder 5 has a mold die positioning hole 55.
- the pin provided on the mold die can be fitted into the mold die positioning hole 55, thereby aligning the central axis of the terminal holder 5 with the central axis of the mold die and aligning the circumferential position of the terminal holder 5 with the circumferential position of the mold die.
- the terminals 4 inserted into the terminal holder 5 can also be positioned with the mold die.
- the stator core 1 and terminal holder 5 are positioned by the stator core positioning protrusions 57, the central axis and circumferential position of the entire stator 100 are also aligned with the mold die.
- the terminal holder 5 in embodiment 1 has three mold positioning holes 55, but the number of mold positioning holes 55 may be any number that determines the circumferential position of the terminal holder 5 relative to the mold; for example, the number of mold positioning holes 55 may be any number greater than or equal to two.
- the terminal holder 5 comprises a mold die support portion 54, which is the portion surrounded by a thick two-dot chain line around the mold die positioning hole 55, a terminal holding portion 51, which is the portion surrounded by a thin two-dot chain line, and a step portion 53 provided to surround the circumferential end and radially inner end of the terminal holding portion 51, and these portions protrude radially inward from the annular portion of the terminal holder 5.
- the axial positioning of the stator 100 including the terminal holder 5 relative to the mold die can be performed by abutting the upper surface of the mold die support portion 54 against the mold die. Furthermore, by pressing the upper surface of the mold die support portion 54 against the mold die and simultaneously pressing the mold die against the upper surface of the terminal holding portion 51 so as to surround the terminal 4, the terminal 4 can be exposed from the mold resin, preventing the mold resin from adhering to the external connection portion 42 of the terminal 4.
- the upper surface of the mold die support portion 54 against the mold die and the upper surface of the terminal holding portion 51 against the mold die to perform integral molding, in the molded stator after the stator 100 is integrally molded with mold resin, the upper surface of one axial end of the mold die support portion 54 of the terminal holder 5 and the upper surface of one axial end of the terminal holding portion 51 are exposed from the mold resin, and the mold resin covers the stator core 1, insulator 2, coil 3, and terminal holder 5.
- Circumferential positioning is achieved by fitting pins provided on the mold die into mold die positioning holes 55, and axial positioning is achieved by abutting the upper surface of mold die support portion 54 against the mold die.
- Stator 100 is then poured into the molded stator so that the inner diameter of the stator core (described below) matches the core rod of the mold die.
- the molded stator is then molded into a single piece using mold resin.
- the mold resin is preferably an insulating material capable of being molded into thick walls, such as BMC (Bulk Molding Compound). Since it is used for the mating surfaces of the bracket and bearing (described below), it is desirable for it to have good dimensional stability after molding.
- the material of the mold resin in embodiment 1 is preferably different from the material of terminal holder 5. Using different materials for the mold resin and terminal holder 5 allows for the selection of materials appropriate for each application for the terminal holder 5 and mold resin, ensuring the strength required for each.
- the terminal holder 5 has a stepped portion 53 that surrounds the circumferential end and radially inner end of the terminal holding portion 51.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing the A-A cross section at the cut point indicated by the dashed line in FIG. 6.
- the axial thickness of the stepped portion 53 is thinner than the axial thickness of the terminal holding portion 51, and the position of the upper surface of the stepped portion 53, surrounded by the thick dashed line, is located closer to the other end than the position of the upper surface of the terminal holding portion 51, surrounded by the thin dashed line.
- the stepped portion 53 has a mold filling portion 531 that is filled with mold resin. In the terminal holder 5 shown in FIG.
- the mold filling portion 531 is a through hole that penetrates the stepped portion 53 in the axial direction.
- the resin mold covers the stepped portion 53, and the through hole, which is the mold filling portion 531, is filled with resin.
- the circumferential width of the step portion 53 adjacent to the circumferential end of the terminal holding portion 51 and the radial width of the step portion 53 adjacent to the radially inner end of the terminal holding portion 51 need only be such that the through-hole, which is the mold filling portion 531, can be disposed therein.
- FIG 11 is a top view of molded stator 110, which is a stator after being integrally molded with molded resin, viewed from one axial end.
- the molded stator 110 comprises a stator core 1, an insulator 2, a coil 3, terminals 4, a terminal holder 5, and molded resin 6, and is formed by integrally molding the stator core 1, the insulator 2, the coil 3, the terminals 4, and the terminal holder 5 covered with molded resin 6.
- Figure 12 is an enlarged view of a portion of Figure 11, and is a top view of the terminal holding portion 51 of the terminal holder 5 in molded stator 110. In Figure 12, the portion of the terminal holder 5 covered with molded resin 6 is shown with a hidden line (dashed line).
- Figure 13 is a cross-sectional view showing the B-B cross section at the cut point indicated by the thick dashed line in Figure 12.
- the stepped portion 53 of the terminal holder 5 is covered with molded resin 6 on the surfaces on one and the other axial ends and on the circumferential end faces, and the through-holes, which are mold filling portions 531 of the stepped portion 53, are filled with molded resin 6.
- the molded resin 6 covering the stepped portion 53 and the molded resin 6 filling the through-holes, which are mold filling portions 531, function to surround and fasten the terminal holder 5.
- the thermal expansion coefficient of the material of the terminal holder 5 differs from the thermal expansion coefficient of the material of the molded resin 6, filling the through-holes, which are mold filling portions 531, with molded resin 6 allows the molded resin 6 to fasten the terminal holder 5 during cooling after integral molding, thereby suppressing misalignment due to the difference in the amount of contraction between the terminal holding portion 51 of the terminal holder 5 and the molded resin 6. In other words, it is possible to prevent the terminal holder 5 from shifting out of position after integral molding, and it is also possible to prevent the terminal 4 inserted into the terminal holder 5 from shifting out of position.
- the axial thickness of step portion 53 is, for example, half the axial thickness of terminal holding portion 51.
- the thickness of molded resin 6 covering one axial end of step portion 53 is the same as the thickness of step portion 53.
- the axial thickness of step portion 53 may be any thickness that ensures the required strength between step portion 53 and the strength of molded resin 6 covering one axial end of step portion 53.
- a thinner molded resin 6 covering one axial end of step portion 53 can reduce the molding pressure during integral molding and make it easier to prevent the molded resin from flowing onto the upper surface of terminal holding portion 51. Therefore, it is desirable to make the thickness of molded resin 6 covering one axial end of step portion 53 as thin as possible within the range that ensures resin flow.
- the step portion 53 of the terminal holder 5 has three through holes that are mold filling portions 531, and each through hole that is a mold filling portion 531 has a rectangular or circular shape.
- the through holes that are mold filling portions 531 may have any shape, such as a circular hole.
- the number of through holes that are mold filling portions 531 needs to be at least one near the circumferential end of the step portion 53 and at least one near the radially inner end of the step portion 53, with a total of two or more holes being sufficient.
- the terminal holder 5 is made of PBT resin
- the molded resin 6 is made of BMC, with the terminal holder 5 and molded resin 6 having different thermal expansion coefficients. Because the thermal expansion coefficient of BMC is smaller than that of PBT resin, the molded resin 6, which has a smaller thermal expansion coefficient, connects the terminal holder 5 that holds the terminals 4, thereby stably preventing the terminals 4 from shifting position. Even if other materials are used for the terminal holder 5 and molded resin 6, it is desirable that the thermal expansion coefficient of the material of the molded resin 6 be smaller than that of the material of the terminal holder 5.
- the terminal holder 5 has an insulator protrusion 56 that extends from the radially inner end of the step portion 53 toward the other axial end.
- the insulator protrusion 56 has a notch 561 in the circumferential center that opens toward the other axial end.
- At the ends of the other axial end of each of the circumferential ends of the insulator protrusion 56 there is a core rod protrusion 562 that extends radially inward.
- the insulator protrusion 56 comes into contact with the inner diameter support surface 22 at one axial end of the insulator 2, thereby supporting the terminal holder 5 on the insulator 2.
- Figure 14 is a cross-sectional view showing the CC section at the cut point indicated by the thin dotted line in Figure 12.
- the stator 100 is integrally molded using molded resin 6, the stator core inner diameter 12 of the stator core 1 of the stator 100 is aligned with the mold die core rod to radially position the mold and the stator 100.
- the molded resin 6 has a bracket fitting portion 62 radially inside the insulator protrusion 56.
- the terminal holder 5 has two core rod protrusions 562, but it may have three or more core rod protrusions 562 as long as the fluidity of the molding resin during integral molding can be ensured.
- the insulator protrusion 56 of the terminal holder 5 has a notch 561 that opens on the other axial end side. Providing the insulator protrusion 56 with the notch 561 makes it easier for the molding resin to flow radially inward of the insulator protrusion 56 during integral molding, stabilizing the thickness and dimensional accuracy of the molding resin in the portion molded as the bracket fitting portion 62.
- the terminal holder 5 in embodiment 1 has one notch 561, but the insulator protrusion 56 may have two or more notches 561 as long as it is strong enough to withstand the stress generated when a molding die is pressed against one axial end side of the terminal holding portion 51.
- FIG. 15 is a top view of the motor 200 according to embodiment 1, as seen from one axial end.
- FIG. 16 is a cross-sectional view showing the D-D cross section in FIG. 15.
- the motor 200 comprises a molded stator 110, a shaft 81, a rotor 82, a bearing 83, a bracket 84, and lead wires 85.
- the molded stator 110 comprises a circuit board 7.
- the external connection portion 42 of the terminal 4 exposed from the molded resin 6 and extending toward one axial end, is electrically connected to the circuit board 7.
- the rotor 82 is fixed to the shaft 81, which is rotationally supported by two bearings 83.
- FIG. 17 is an oblique view of a portion of another example of a terminal holder 5 according to embodiment 1, as seen from the other end.
- a terminal tilt suppression portion 581 that is narrower than the rest of the terminal insertion slit 58 and that sandwiches the terminal 4 is formed in a portion of the terminal insertion slit 58.
- two terminal tilt suppression portions 581 are provided for one terminal insertion slit 58, but two or more terminal tilt suppression portions 581 may be provided as long as insertion ability can be ensured, or only one terminal tilt suppression portion 581 may be provided as long as tilt can be suppressed.
- Figure 18 shows another example of a cross-sectional view showing an A-A cross section at the cut point indicated by the dashed dotted line in Figure 6.
- the step portion 53 has a mold filling portion 531 that is a through hole that passes through the step portion 53 in the axial direction, but in the example shown in Figure 18, the step portion 53 has a mold filling portion 531 that is a recess provided in the surface at one end side of the step portion 53 in the axial direction.
- Figure 19 shows yet another example of a cross-sectional view showing an A-A cross section at the cut point indicated by the dashed dotted line in Figure 6.
- the step portion 53 has a mold filling portion 531 that is an irregularity provided in the surface at one end side of the step portion 53 in the axial direction.
- the molded resin 6 can secure the terminal holder 5 during cooling after integral molding, thereby preventing misalignment due to differences in the amount of shrinkage of the terminal holding portion 51 of the terminal holder 5 and the amount of shrinkage of the molded resin 6.
- the molded filling portion 531 is formed on the surface of the stepped portion 53 rather than a through hole, which increases the options for the direction in which the mold can be removed when molding the terminal holder 5 compared to the terminal holder 5 shown in FIG. 10.
- the molded stator 110 comprises a stator core 1, an insulator 2, a coil 3, terminals 4, a terminal holder 5, and molded resin 6.
- the stator core 1, insulator 2, coil 3, terminals 4, and terminal holder 5 are integrally molded with the molded resin 6.
- the coil 3 is wound around the stator core 1 via the insulator 2.
- the terminal 4 is electrically connected to the coil 3 and extends to one end of the molded stator 110 in the axial direction.
- the terminal holder 5 has a terminal holding portion 51 having a terminal insertion hole 52 into which the terminal 4 is inserted, and a terminal holder 51 at the circumferential end of the molded stator 110.
- stepped portion 53 surrounds the radially inner end of the molded stator 110, and contacting one axial end of the insulator 2.
- Molded resin 6 covers the stator core 1, insulator 2, coil 3, and terminal holder 5 so that the surface of one axial end of the terminal holding portion 51 is exposed.
- the stepped portion 53 has a molded filling portion 531, which is either a through-hole that passes through the stepped portion 53 in the axial direction, a recess provided in the surface of one axial end of the stepped portion 53, or an uneven portion provided in the surface of one axial end of the stepped portion 53. Because the molded resin 6 is filled, misalignment of the exposed terminals after integral molding is suppressed.
- a molded stator includes a stator core, an insulator, a coil, terminals, a terminal holder, and a molded resin, and the stator core, the insulator, the coil, the terminals, and the terminal holder are integrally molded while being covered with the molded resin, the coil is wound around the stator core via the insulator, the terminal is electrically connected to the coil and extends to one end side of the molded stator in the axial direction;
- the terminal holder includes: a terminal holding portion having a terminal insertion hole into which the terminal is inserted, and a step portion surrounding an end portion of the terminal holding portion in a circumferential direction of the molded stator and an inner end portion in a radial direction of the molded stator, contacting one end side of the insulator in the axial direction, the molding resin covers the stator core, the insulator, the coil, and the terminal holder so that a surface of the terminal holding portion on one end side in the axial direction is exposed;
- (Appendix 2) 2. The molded stator according to claim 1, wherein the molding resin and the terminal holder are made of different materials. (Appendix 3) 3. The molded stator according to claim 2, wherein the thermal expansion coefficient of the molding resin is smaller than the thermal expansion coefficient of the terminal holder. (Appendix 4) A molded stator described in any one of appendices 1 to 3, characterized in that the terminal holder has a mold die positioning hole into which a pin provided in the mold die used for integral molding using the mold resin is fitted. (Appendix 5) 5. The molded stator according to claim 1, wherein the terminal holder includes a stator core positioning protrusion fitted into a stator core groove of the stator core.
- the step portion includes an insulator protrusion extending from an inner end portion in the radial direction to the other end side in the axial direction, 6.
- Appendix 7) 7.
- Appendix 8) 8. The molded stator according to claim 6, wherein the insulator protrusion has a notch that opens to the other end side in the axial direction.
- Stator core 2. Insulator, 3. Coil, 4. Terminal, 5. Terminal holder, 6. Molding resin, 7. Circuit board, 11. Stator core groove, 12. Stator core inner diameter, 13. Ring assembly material, 21. Outer diameter side support surface, 22. Inner diameter side support surface, 23. Hook projection, 41. Coil entanglement portion, 42. External connection portion, 51. Terminal holding portion, 52. Terminal insertion hole, 53. Step portion, 54. Molding mold support portion, 55. Molding mold positioning hole, 56.
- Insulator protrusion 5 7 Stator core positioning protrusion, 58 Terminal insertion slit, 59 Outer diameter side insulator contact surface, 61 Boundary surface, 62 Bracket fitting portion, 81 Shaft, 82 Rotor, 83 Bearing, 84 Bracket, 85 Lead wire, 100 Stator, 110 Molded stator, 200 Motor, 531 Molded filling portion, 561 Notch, 562 Core rod protrusion, 563 Inner diameter side insulator contact surface, 581 Terminal tilt prevention portion, 591 Engagement portion.
Landscapes
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
一体成型後に露出している端子の位置ずれを抑制するモールドステータ。 固定子鉄心(1)と、インシュレータ(2)と、コイル(3)と、端子(4)と、端子ホルダ(5)とがモールド樹脂(6)に覆われて一体成型され、端子ホルダ(5)は、端子(4)が挿入された端子挿入穴(52)を有する端子保持部(51)と、端子保持部(51)における周方向の端部および径方向の内側の端部を取り囲む段差部(53)とを備え、モールド樹脂(6)は、端子保持部(51)の軸方向の一端側の表面が露出されるように、固定子鉄心(1)、インシュレータ(2)、コイル(3)および端子ホルダ(5)を覆っており、段差部(53)が備えるモールド充填部(531)は、軸方向に貫通する貫通穴、軸方向の一端側の表面に設けられた凹み、および、軸方向の一端側の表面に設けられた凸凹の、いずれかであり、モールド樹脂(6)が充填されている。
Description
本開示は、モールドステータに関するものである。
従来、回転電機のステータは、固定子鉄心、コイルおよびインシュレータをモールド樹脂で一体成型した、いわゆるモールドステータが知られている。従来のモールドステータは、固定子鉄心に巻線したコイルと接続した端子、および、端子を保持する部品であるインシュレータを、回路基板と電気的接続するためにモールド樹脂から露出させている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来のモールドステータでは、モールド樹脂の熱膨張率と、インシュレータまたは端子の熱膨張率との違いにより、一体成型後の冷却による収縮によって端子またはインシュレータの位置がずれてしまうおそれがあるという課題があった。
本開示は、上述の課題を解決するための技術を開示するものであり、一体成型後に露出している端子の位置ずれを抑制するモールドステータを提供することを目的とする。
本開示のモールドステータは、固定子鉄心と、インシュレータと、コイルと、端子と、端子ホルダと、モールド樹脂とを備え、固定子鉄心と、インシュレータと、コイルと、端子と、端子ホルダとがモールド樹脂に覆われて一体成型されたモールドステータであって、コイルは、インシュレータを介して固定子鉄心に巻き付けられており、端子は、コイルに電気的に接続され、モールドステータの軸方向の一端側に伸びており、端子ホルダは、端子が挿入された端子挿入穴を有する端子保持部と、端子保持部におけるモールドステータの周方向の端部およびモールドステータの径方向の内側の端部を取り囲む段差部とを備え、インシュレータの軸方向の一端側に接触し、モールド樹脂は、端子保持部の軸方向の一端側の表面が露出されるように、固定子鉄心、インシュレータ、コイルおよび端子ホルダを覆っており、段差部は、モールド充填部を備えており、モールド充填部は、段差部を軸方向に貫通する貫通穴、段差部の軸方向の一端側の表面に設けられた凹み、および、段差部の軸方向の一端側の表面に設けられた凸凹の、いずれかであり、モールド樹脂が充填されていることを特徴とする。
本開示のモールドステータは、固定子鉄心と、インシュレータと、コイルと、端子と、端子ホルダとがモールド樹脂に覆われて一体成型され、端子ホルダは、端子が挿入された端子挿入穴を有する端子保持部と、端子保持部における周方向の端部および径方向の内側の端部を取り囲む段差部とを備え、モールド樹脂は、端子保持部の軸方向の一端側の表面が露出されるように、固定子鉄心、インシュレータ、コイルおよび端子ホルダを覆っており、段差部は、モールド充填部を備えており、モールド充填部は、段差部を軸方向に貫通する貫通穴、段差部の軸方向の一端側の表面に設けられた凹み、および、段差部の軸方向の一端側の表面に設けられた凸凹の、いずれかであり、モールド樹脂が充填されているので、一体成型後に露出している端子の位置ずれが抑制される。
以下、実施の形態に係るモールドステータについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。また、以下の説明においては、モールド樹脂によって一体成型する前のステータをステータと表記し、一体成型された後のステータをモールドステータと表記する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1によるステータ100の斜視図であり、モールド樹脂によって一体成型される前のステータを示している。以下においては、後述するシャフトの回転軸が伸びる方向をステータおよびモールドステータの軸方向として説明する。図1は、ステータ100を軸方向の一端側の斜め上方向から見た斜視図である。ステータ100は、固定子鉄心1、インシュレータ2、コイル3、端子4、および、端子ホルダ5を備えている。端子4は、ステータ100の軸方向の一端側に伸びている。図2は、固定子鉄心1の斜視図である。固定子鉄心1は、例えば、電磁鋼板などの磁性体材料からなるものであり、図2に示すように固定子鉄心溝部11を有する形状である。図3は、インシュレータ2の斜視図である。インシュレータ2は、例えば、絶縁体である樹脂などからなるものであり、固定子鉄心1を挟み込む形で使用される。ステータ100において、インシュレータ2は、外径側にある外径側支え面21において端子ホルダ5と接しており、外径側支え面21によって端子ホルダ5を支えている。また、ステータ100において、一部のインシュレータ2は、内径側にある内径側支え面22において端子ホルダ5と接しており、内径側支え面22によって端子ホルダ5を支えている。コイル3は、例えば、アルミあるいは銅などの導電材料からなる電線であり、インシュレータ2を介して固定子鉄心1に巻きつけられている。
図1は、実施の形態1によるステータ100の斜視図であり、モールド樹脂によって一体成型される前のステータを示している。以下においては、後述するシャフトの回転軸が伸びる方向をステータおよびモールドステータの軸方向として説明する。図1は、ステータ100を軸方向の一端側の斜め上方向から見た斜視図である。ステータ100は、固定子鉄心1、インシュレータ2、コイル3、端子4、および、端子ホルダ5を備えている。端子4は、ステータ100の軸方向の一端側に伸びている。図2は、固定子鉄心1の斜視図である。固定子鉄心1は、例えば、電磁鋼板などの磁性体材料からなるものであり、図2に示すように固定子鉄心溝部11を有する形状である。図3は、インシュレータ2の斜視図である。インシュレータ2は、例えば、絶縁体である樹脂などからなるものであり、固定子鉄心1を挟み込む形で使用される。ステータ100において、インシュレータ2は、外径側にある外径側支え面21において端子ホルダ5と接しており、外径側支え面21によって端子ホルダ5を支えている。また、ステータ100において、一部のインシュレータ2は、内径側にある内径側支え面22において端子ホルダ5と接しており、内径側支え面22によって端子ホルダ5を支えている。コイル3は、例えば、アルミあるいは銅などの導電材料からなる電線であり、インシュレータ2を介して固定子鉄心1に巻きつけられている。
図4は、円環組み立て材13を軸方向の一端側から見た上面図である。円環組み立て材13は、インシュレータ2を介してコイル3が巻きつけられた固定子鉄心1を、例えば溶接などの方法によって円環状に固定したものである。実施の形態1における円環組み立て材13は、例えば、図2に示された固定子鉄心1にコイル3を巻きつけた後に円環状に固定されたものであるが、あらかじめ円環状に成型された固定子鉄心1にコイル3を巻きつけたものであってもよい。図5は、端子4の斜視図である。端子4は、例えば、銅などの導電材料からなるものである。端子4は、コイル3の端末線を絡げるコイル絡げ部41と、外部と接続するための外部接続部42とを備えている。
図6は、実施の形態1における端子ホルダ5を軸方向の一端側から見た上面図である。図7は、実施の形態1における端子ホルダ5を軸方向の一端側の斜め上方向から見た斜視図である。図8は、実施の形態1における端子ホルダ5を、軸方向の一端側と反対の他端側の斜め下方向から見た斜視図である。端子ホルダ5は、例えばPBT(Polybutylene Terephthalate)樹脂などの強度に優れた絶縁材料からなるものであり、図6に示すような円環の形状をしている。端子ホルダ5は、図6において細い二点鎖線で囲まれた部分である端子保持部51に、端子4が挿入される端子挿入穴52を備えている。また、図8に示すように、端子ホルダ5において、端子4が挿入される位置の軸方向の他端側には、端子挿入スリット58が設けられている。図1に示すように、3つの端子4は、端子ホルダ5の軸方向の他端側から、すなわち、端子ホルダ5のインシュレータ2の側から、端子4の外部接続部42が端子挿入穴52に挿入され、端子4が端子挿入スリット58の底面に当たるまで挿入されている。端子挿入穴52は、端子4の外部接続部42に対してしまり嵌めとなる寸法であり、モールド樹脂による一体成型時に端子4が挿入された端子挿入穴52にモールド樹脂が通らない寸法となっている。
端子ホルダ5は、図7に示すように、固定子鉄心用位置決め突起57を備えている。3つの端子4が挿入された端子ホルダ5を円環組み立て材13に取り付けるときには、固定子鉄心用位置決め突起57を図2に示す固定子鉄心溝部11に嵌め合わせる。端子ホルダ5が円環組み立て材13に取り付けられたときには、図8に示す内径側インシュレータ当て面563が図3に示す内径側支え面22に接触し、図8に示す外径側インシュレータ当て面59が図3に示す外径側支え面21に接触する。3つの端子4が挿入された端子ホルダ5が円環組み立て材13に取り付けられた後に、コイル3の端末線が端子4のコイル絡げ部41に絡げられ、端子4がコイル3に電気的に接続される。固定子鉄心用位置決め突起57を円環組み立て材13の固定子鉄心1の固定子鉄心溝部11に嵌め合わせることにより、円環組み立て材13の中心軸の位置と端子ホルダ5の中心軸の位置とを合わせることができ、円環組み立て材13に対して端子ホルダ5の周方向の位置を合わせることもできる。これにより、コイル絡げ部41の位置をコイル3の端末線が出てくる位置に合わせることができ、指定の端末線の長さで絡げ作業を行うことができる。実施の形態1の端子ホルダ5は3つの固定子鉄心用位置決め突起57を備えているが、固定子鉄心用位置決め突起57の個数は円環組み立て材13に対する端子ホルダ5の周方向の位置が決まる個数であればよく、例えば、固定子鉄心用位置決め突起57の個数は2つ以上であればいくつでもよい。コイル絡げ部41に絡げられたコイル3の端末線は、はんだ付け、溶接、ヒュージングまたは機械的接合などの方法によってコイル絡げ部41に固定される。また、図9は、実施の形態1における端子ホルダ5およびインシュレータ2の別の例を示す断面図である。図9に示す例においては、インシュレータ2の径方向外側に引掛突起23が形成され、端子ホルダ5に引掛突起23に係合する係合部591が形成されている。図9に示すように、係合部591は、インシュレータ2の引掛突起23と端子ホルダ5のインシュレータ2に対する軸方向の移動を制限するスナップフィット機構によって係合されており、端子ホルダ5に円環組み立て材13から離れる方向の外力がかかった際に、意図せず端子ホルダ5が外れることを防ぐことができる。図9に示す例においては、端子ホルダ5の軸方向の位置が安定する。すなわち、一体成型後の端子ホルダ5の軸方向の位置ずれを抑制することができ、端子ホルダ5に挿入された端子4の軸方向の位置ずれを抑制することができる。係合部591は、端子ホルダ5が外れることを防ぐことができる2つ以上であればいくつでもよい。
端子ホルダ5は、図6に示すように、モールド金型用位置決め穴55を備えている。ステータ100にモールド樹脂による一体成型に用いられるモールド金型を取り付けるときに、モールド金型に設けられたピンをモールド金型用位置決め穴55に嵌め合わせることによって、端子ホルダ5の中心軸の位置をモールド金型の中心軸の位置に合わせることができ、端子ホルダ5の周方向の位置をモールド金型の周方向の位置に合わせることができる。その結果、端子ホルダ5に挿入された端子4についても、モールド金型との位置決めができるようになる。また、固定子鉄心用位置決め突起57によって固定子鉄心1と端子ホルダ5との位置決めがなされているため、ステータ100の全体についても、モールド金型に対して中心軸の位置と周方向の位置が合わせられることになる。実施の形態1の端子ホルダ5は3つのモールド金型用位置決め穴55を備えているが、モールド金型用位置決め穴55の数は、モールド金型用位置決め穴55のモールド金型に対する端子ホルダ5の周方向の位置が決まる個数であればよく、例えば、モールド金型用位置決め穴55の個数は2つ以上であればいくつでもよい。
端子ホルダ5は、図6に示すように、モールド金型用位置決め穴55の周りの太い二点鎖線で囲まれた部分であるモールド金型支持部54と、細い二点鎖線で囲まれた部分である端子保持部51と、端子保持部51の周方向の端部および径方向の内側の端部を取り囲む形で設けられた段差部53とを備えており、これらの部分は端子ホルダ5の円環状の部分から径方向の内側に飛び出ている。端子ホルダ5の軸方向の一端側の面を上面としたとき、ステータ100をモールド樹脂によって一体成型するときに、モールド金型支持部54の上面をモールド金型に当てることにより、端子ホルダ5を含むステータ100のモールド金型に対する軸方向の位置決めを行うことができる。また、モールド金型支持部54の上面をモールド金型に当てると同時に、端子保持部51の上面に端子4を取り囲むようにモールド金型を押し当てることにより、端子4をモールド樹脂から露出させることができ、端子4の外部接続部42へのモールド樹脂の付着を防止することができる。また、モールド金型支持部54の上面をモールド金型に当て、端子保持部51の上面をモールド金型に当てて、一体成型を行うことにより、ステータ100をモールド樹脂で一体成型した後のモールドステータにおいては、端子ホルダ5のモールド金型支持部54の軸方向の一端側の表面である上面と、端子保持部51の軸方向の一端側の表面である上面とが、モールド樹脂から露出した状態で、モールド樹脂が、固定子鉄心1、インシュレータ2、コイル3および端子ホルダ5を覆った状態となる。
モールド金型に設けられたピンをモールド金型用位置決め穴55に嵌め合わせることによって周方向の位置決めを行い、モールド金型支持部54の上面をモールド金型に当てることにより軸方向の位置決めを行い、さらに、後述する固定子鉄心内径をモールド金型芯棒に合わせるようにステータ100に投入し、モールド樹脂によって一体成型したものを、モールドステータとする。モールド樹脂は、例えば、BMC(Bulk Molding Compound)などの、絶縁性を持ち、厚肉成型が可能なものが望ましく、後述するブラケットとベアリングの嵌め合い面に使用するため、成型後の寸法安定性の良いものが望ましい。また、実施の形態1におけるモールド樹脂の材料は、端子ホルダ5の材料とは異なるものであることが望ましい。モールド樹脂の材料と端子ホルダ5の材料とが異なるものであることにより、端子ホルダ5およびモールド樹脂においてそれぞれの用途に適した材料を選定することができ、それぞれに求められる強度を確保することができる。
端子ホルダ5は、図6に示すように、端子保持部51の周方向の端部および径方向の内側の端部を取り囲む形で設けられた段差部53を備えている。図10は、図6において一点鎖線で示された切断箇所におけるA-A断面を示す断面図である。図10に示すように、段差部53の軸方向の厚さは、端子保持部51の軸方向の厚さよりも薄く、太い二点鎖線で囲まれた段差部53の上面の位置は、細い二点鎖線で囲まれた端子保持部51の上面の位置よりも他端側にある。さらに、段差部53は、モールド樹脂が充填されるモールド充填部531を備えており、図10に示す端子ホルダ5では、モールド充填部531は、段差部53を軸方向に貫通する貫通穴である。これによって、ステータ100がモールド樹脂によって一体成型されたときに、樹脂モールドが段差部53を覆い、モールド充填部531である貫通穴に樹脂モールドが充填される。なお、端子保持部51の周方向の端部に隣接する段差部53の周方向の幅、および、端子保持部51の径方向の内側の端部に隣接する段差部53の径方向の幅は、モールド充填部531である貫通穴が配置できるような幅であればよい。
図11は、モールド樹脂で一体成型された後のステータであるモールドステータ110を軸方向の一端側から見た上面図である。モールドステータ110は、固定子鉄心1と、インシュレータ2と、コイル3と、端子4と、端子ホルダ5と、モールド樹脂6とを備え、固定子鉄心1と、インシュレータ2と、コイル3と、端子4と、端子ホルダ5とがモールド樹脂6に覆われて一体成型されたものである。図12は、図11の一部を拡大したものであり、モールドステータ110における端子ホルダ5の端子保持部51の上面図である。図12では、モールド樹脂6に覆われた部分の端子ホルダ5を隠れ線(破線)で示している。図13は、図12において太い一点鎖線で示された切断箇所におけるB-B断面を示す断面図である。図13に示すように、モールドステータ110においては、端子ホルダ5の段差部53は、軸方向の一端側の面および他端側の面と、周方向の端面において、モールド樹脂6に覆われ、段差部53のモールド充填部531である貫通穴はモールド樹脂6が充填された状態になる。段差部53を覆うモールド樹脂6、および、モールド充填部531である貫通穴に充填されたモールド樹脂6が、端子ホルダ5を囲みこんで繋ぎ止める働きをする。端子ホルダ5の材料の熱膨張率がモールド樹脂6の材料の熱膨張率と異なる場合は、モールド充填部531である貫通穴にモールド樹脂6が充填されることにより、一体成型後の冷却時にモールド樹脂6が端子ホルダ5を繋ぎ止めることができ、端子ホルダ5の端子保持部51の収縮量とモールド樹脂6の収縮量との違いによる位置ずれを抑制することができる。すなわち、一体成型後の端子ホルダ5の位置ずれを抑制することができ、端子ホルダ5に挿入された端子4の位置ずれを抑制することができる。
端子ホルダ5の端子保持部51の収縮量とモールド樹脂6の収縮量の違いによる位置ずれを抑制することにより、後述する回路基板を端子4に接続する作業を行うときに、端子4の位置ずれによって回路基板を接続することができないという不具合を抑制することができる。また、位置ずれが抑制されるため、作業性も向上する。さらに、端子ホルダ5の材料の熱膨張率がモールド樹脂6の材料の熱膨張率と異なる場合であっても位置ずれが抑制されるため、端子ホルダ5とモールド樹脂6とで異なる熱膨張率の材料を用いることができ、端子ホルダ5とモールド樹脂6との材料選択の幅が広がり、端子ホルダ5とモールド樹脂6とに対してより適した材料を選択することができる。一体成型後の端子ホルダ5とモールド樹脂6との位置ずれが抑制されるので、端子ホルダ5の上面とモールド樹脂6との境界面61の隙間を小さくすることができる。これによって、一体成型後のモールドステータ110の見た目の品質が安定する。
実施の形態1においては、段差部53の軸方向の厚さは、例えば、端子保持部51の軸方向の厚さの半分である。この場合、段差部53の軸方向の一端側を覆うモールド樹脂6の厚さは段差部53の厚さと同じである。段差部53の軸方向の厚さは、段差部53の強度と、段差部53の軸方向の一端側を覆うモールド樹脂6の強度とが、要求される強度を確保できる厚さであればよい。段差部53の軸方向の一端側を覆うモールド樹脂6の厚さが薄い方が、一体成型時の成型圧力を少なくすることができ、端子保持部51の上面へのモールド樹脂の流出を抑制しやすくなるため、段差部53の軸方向の一端側を覆うモールド樹脂6の厚さは樹脂流動を確保できる範囲でできるだけ薄くすることが望ましい。
実施の形態1においては、端子ホルダ5の段差部53は3つのモールド充填部531である貫通穴を備えており、それぞれのモールド充填部531である貫通穴は、長方形あるいは円環の一部を切り取った形状をしているが、モールド樹脂6の流動性を確保できるのであれば、モールド充填部531である貫通穴の形状はどのようなものでもよく、例えば丸い穴であってもよい。また、モールド充填部531である貫通穴の個数は、段差部53の周方向の端部の近くに少なくとも1つあり、段差部53の径方向の内側の端部の近くに少なくとも1つあればよく、合計で2か所以上あればよい。一体成型後の端子ホルダ5とモールド樹脂6との位置ずれを抑制したい方向が一方向だけであれば、例えば周方向のみの位置ずれを抑制したい場合は、段差部53の周方向の端部の近くに1つだけモールド充填部531である貫通穴を設ければよい。
実施の形態1によるモールドステータ110では、例えば、端子ホルダ5はPBT樹脂からなるものであり、モールド樹脂6はBMCからなるものであり、端子ホルダ5とモールド樹脂6の熱膨張率が異なる。BMCの熱膨張率はPBT樹脂の熱膨張率よりも小さいため、熱膨張率の小さなモールド樹脂6が、端子4を保持している端子ホルダ5を繋ぎ止めることによって、端子4の位置ずれを安定して抑制することができる。端子ホルダ5およびモールド樹脂6に他の材料を用いる場合であっても、モールド樹脂6の材料の熱膨張率は、端子ホルダ5の材料の熱膨張率よりも小さいことが望ましい。
端子ホルダ5は、図7に示すように、段差部53の径方向の内側の端部から軸方向の他端側に伸びるインシュレータ用突出部56を備えている。インシュレータ用突出部56の周方向の中央には、軸方向の他端側に開いた切り欠き561がある。インシュレータ用突出部56の周方向の両端における軸方向の他端側の端部には、径方向の内側方向に伸びる芯棒用突起562がある。インシュレータ用突出部56がインシュレータ2の軸方向の一端側にある内径側支え面22と接触することにより、端子ホルダ5がインシュレータ2に支えられている。
図14は、図12において細い一点鎖線で示された切断箇所におけるC-C断面を示す断面図である。ステータ100をモールド樹脂6によって一体成型するときには、ステータ100の固定子鉄心1の固定子鉄心内径12をモールド金型芯棒と合わせることにより、モールド金型とステータ100の径方向の位置決めを行う。モールド樹脂6は、インシュレータ用突出部56の径方向の内側に、ブラケット嵌め合い部62を有している。モールド金型芯棒にインシュレータ用突出部56の芯棒用突起562を当てることにより、コイル3の側である径方向の外側からのモールド樹脂の成型圧力によってインシュレータ用突出部56が径方向の内側にたわむことを防止することができ、インシュレータ用突出部56の芯棒用突起562以外の部分がブラケット嵌め合い部62から吐出することを防止することができる。これにより、ブラケット嵌め合い部62のモールド樹脂の厚みと寸法精度が安定する。実施の形態1における端子ホルダ5は、芯棒用突起562を2つ備えているが、一体成型時のモールド樹脂の流動性を確保できるのであれば、芯棒用突起562を3つ以上備えてもよい。
端子ホルダ5のインシュレータ用突出部56は、図7に示すように、軸方向の他端側に開いた切り欠き561を備えている。インシュレータ用突出部56が切り欠き561を備えることにより、一体成型時に、インシュレータ用突出部56の径方向の内側にモールド樹脂が流れやすくなり、ブラケット嵌め合い部62として成型される部分のモールド樹脂の厚みと寸法精度が安定する。実施の形態1における端子ホルダ5は、切り欠き561を1つ備えているが、インシュレータ用突出部56が、端子保持部51の軸方向の一端側にモールド金型を押し当てたときに発生する応力に耐えられる強度を確保できるのであれば、切り欠き561を2つ以上備えてもよい。
図15は、実施の形態1によるモータ200を軸方向の一端側から見た上面図である。図16は、図15におけるD-D断面を示す断面図である。モータ200は、モールドステータ110と、シャフト81と、ロータ82と、ベアリング83と、ブラケット84と、リード線85とを備えている。モータ200において、モールドステータ110は回路基板7を備えている。モールド樹脂6から露出して軸方向の一端側に伸びた端子4の外部接続部42が、回路基板7に電気的に接続されている。シャフト81にロータ82が固着されており、シャフト81は2つのベアリング83によって回転支持されている。ブラケット84は、軸方向の一端側のベアリング83を保持するとともに、モールド樹脂6のブラケット嵌め合い部62に嵌合している。回路基板7に接続されたリード線85は、ブラケット84に設けられた穴から引き出され、外部に接続される。図17は、実施の形態1における端子ホルダ5の別の例の一部を他端側から見た斜視図である。図17に示す例においては、端子挿入スリット58の一部に、端子挿入スリット58の他の部分よりも幅が狭く、端子4を挟み込む、端子傾き抑制部581が形成されている。図17に示す例においては、端子4が端子挿入スリット58に挿入された後に、端子4が傾くことを抑制することができる。図17に示す例においては、1つの端子挿入スリット58について、端子傾き抑制部581を2つ備えているが、挿入性が確保できるのであれば、端子傾き抑制部581を2つ以上備えても良いし、傾きが抑制できるのであれば端子傾き抑制部581を1つだけ備えても良い。
図18は、図6において一点鎖線で示された切断箇所におけるA-A断面を示す断面図の別の例を示すものである。図10に示す例においては、段差部53は、段差部53を軸方向に貫通する貫通穴であるモールド充填部531を備えていたが、図18に示す例においては、段差部53は、段差部53の軸方向の一端側の表面に設けられた凹みであるモールド充填部531を備えている。図19は、図6において一点鎖線で示された切断箇所におけるA-A断面を示す断面図のさらに別の例を示すものである。図19に示す例においては、段差部53は、段差部53の軸方向の一端側の表面に設けられた凸凹であるモールド充填部531を備えている。段差部53の軸方向の一端側の表面に設けられた凹みであるモールド充填部531、あるいは、段差部53の軸方向の一端側の表面に設けられた凸凹であるモールド充填部531に、モールド樹脂6が充填されることにより、一体成型後の冷却時にモールド樹脂6が端子ホルダ5を繋ぎ止めることができ、端子ホルダ5の端子保持部51の収縮量とモールド樹脂6の収縮量との違いによる位置ずれを抑制することができる。また、図18および図19に示した端子ホルダ5においては、図10に示した例と比べて、端子ホルダ5において厚さの薄い部分が少なくなるため、端子ホルダ5の強度が向上する。また、図18および図19に示した端子ホルダ5においては、モールド充填部531が貫通穴ではなく段差部53の表面に形成されたものであるため、図10に示した端子ホルダ5と比べて、端子ホルダ5を成型するときの金型を抜く方向の選択肢が増えることとなる。
以上のように、実施の形態1によるモールドステータ110は、固定子鉄心1と、インシュレータ2と、コイル3と、端子4と、端子ホルダ5と、モールド樹脂6とを備え、固定子鉄心1と、インシュレータ2と、コイル3と、端子4と、端子ホルダ5とがモールド樹脂6によって一体成型されたモールドステータ110であって、コイル3は、インシュレータ2を介して固定子鉄心1に巻き付けられており、端子4は、コイル3に電気的に接続され、モールドステータ110の軸方向の一端側に伸びており、端子ホルダは5、端子4が挿入された端子挿入穴52を有する端子保持部51と、端子保持部51におけるモールドステータ110の周方向の端部およびモールドステータ110の径方向の内側の端部を取り囲む段差部53とを備え、インシュレータ2の軸方向の一端側に接触し、モールド樹脂6は、端子保持部51の軸方向の一端側の表面が露出されるように、固定子鉄心1、インシュレータ2、コイル3および端子ホルダ5を覆っており、段差部53は、モールド充填部531を備えており、モールド充填部531は、段差部53を軸方向に貫通する貫通穴、段差部53の軸方向の一端側の表面に設けられた凹み、および、段差部53の軸方向の一端側の表面に設けられた凸凹の、いずれかであり、モールド樹脂6が充填されているので、一体成型後に露出している端子の位置ずれが抑制される。
本開示は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、この明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
従って、例示されていない無数の変形例が、この明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
(付記1)
固定子鉄心と、インシュレータと、コイルと、端子と、端子ホルダと、モールド樹脂とを備え、前記固定子鉄心と、前記インシュレータと、前記コイルと、前記端子と、前記端子ホルダとが前記モールド樹脂に覆われて一体成型されたモールドステータであって、
前記コイルは、前記インシュレータを介して前記固定子鉄心に巻き付けられており、
前記端子は、前記コイルに電気的に接続され、前記モールドステータの軸方向の一端側に伸びており、
前記端子ホルダは、
前記端子が挿入された端子挿入穴を有する端子保持部と、前記端子保持部における前記モールドステータの周方向の端部および前記モールドステータの径方向の内側の端部を取り囲む段差部とを備え、
前記インシュレータの前記軸方向の一端側に接触し、
前記モールド樹脂は、前記端子保持部の前記軸方向の一端側の表面が露出されるように、前記固定子鉄心、前記インシュレータ、前記コイルおよび前記端子ホルダを覆っており、
前記段差部の前記軸方向の厚さは、前記端子保持部の前記軸方向の厚さよりも薄く、
前記段差部は、モールド充填部を備えており、
前記モールド充填部は、
前記段差部を前記軸方向に貫通する貫通穴、前記段差部の前記軸方向の一端側の表面に設けられた凹み、および、前記段差部の前記軸方向の一端側の表面に設けられた凸凹の、いずれかであり、
前記モールド樹脂が充填されていることを特徴とするモールドステータ。
(付記2)
前記モールド樹脂の材料と前記端子ホルダの材料とが異なるものであることを特徴とする付記1に記載のモールドステータ。
(付記3)
前記モールド樹脂の熱膨張率が、前記端子ホルダの熱膨張率よりも小さいことを特徴とする付記2に記載のモールドステータ。
(付記4)
前記端子ホルダは、前記モールド樹脂による一体成型に用いられるモールド金型に設けられたピンが嵌め合わされるモールド金型用位置決め穴を備えていることを特徴とする付記1から3のいずれか1項に記載のモールドステータ。
(付記5)
前記端子ホルダは、前記固定子鉄心の固定子鉄心溝部に嵌めあわされた固定子鉄心用位置決め突起を備えていることを特徴とする付記1から4のいずれか1項に記載のモールドステータ。
(付記6)
前記段差部は、前記径方向の内側の端部から前記軸方向の他端側に伸びるインシュレータ用突出部を備え、
前記インシュレータ用突出部は、前記インシュレータの前記軸方向の一端側に接触していることを特徴とする付記1から5のいずれか1項に記載のモールドステータ。
(付記7)
前記インシュレータ用突出部は、前記軸方向の他端側の端部に、前記径方向の内側方向に伸びる芯棒用突起を備えていることを特徴とする付記6に記載のモールドステータ。
(付記8)
前記インシュレータ用突出部は、前記軸方向の他端側に開いた切り欠きがあることを特徴とする付記6または7に記載のモールドステータ。
固定子鉄心と、インシュレータと、コイルと、端子と、端子ホルダと、モールド樹脂とを備え、前記固定子鉄心と、前記インシュレータと、前記コイルと、前記端子と、前記端子ホルダとが前記モールド樹脂に覆われて一体成型されたモールドステータであって、
前記コイルは、前記インシュレータを介して前記固定子鉄心に巻き付けられており、
前記端子は、前記コイルに電気的に接続され、前記モールドステータの軸方向の一端側に伸びており、
前記端子ホルダは、
前記端子が挿入された端子挿入穴を有する端子保持部と、前記端子保持部における前記モールドステータの周方向の端部および前記モールドステータの径方向の内側の端部を取り囲む段差部とを備え、
前記インシュレータの前記軸方向の一端側に接触し、
前記モールド樹脂は、前記端子保持部の前記軸方向の一端側の表面が露出されるように、前記固定子鉄心、前記インシュレータ、前記コイルおよび前記端子ホルダを覆っており、
前記段差部の前記軸方向の厚さは、前記端子保持部の前記軸方向の厚さよりも薄く、
前記段差部は、モールド充填部を備えており、
前記モールド充填部は、
前記段差部を前記軸方向に貫通する貫通穴、前記段差部の前記軸方向の一端側の表面に設けられた凹み、および、前記段差部の前記軸方向の一端側の表面に設けられた凸凹の、いずれかであり、
前記モールド樹脂が充填されていることを特徴とするモールドステータ。
(付記2)
前記モールド樹脂の材料と前記端子ホルダの材料とが異なるものであることを特徴とする付記1に記載のモールドステータ。
(付記3)
前記モールド樹脂の熱膨張率が、前記端子ホルダの熱膨張率よりも小さいことを特徴とする付記2に記載のモールドステータ。
(付記4)
前記端子ホルダは、前記モールド樹脂による一体成型に用いられるモールド金型に設けられたピンが嵌め合わされるモールド金型用位置決め穴を備えていることを特徴とする付記1から3のいずれか1項に記載のモールドステータ。
(付記5)
前記端子ホルダは、前記固定子鉄心の固定子鉄心溝部に嵌めあわされた固定子鉄心用位置決め突起を備えていることを特徴とする付記1から4のいずれか1項に記載のモールドステータ。
(付記6)
前記段差部は、前記径方向の内側の端部から前記軸方向の他端側に伸びるインシュレータ用突出部を備え、
前記インシュレータ用突出部は、前記インシュレータの前記軸方向の一端側に接触していることを特徴とする付記1から5のいずれか1項に記載のモールドステータ。
(付記7)
前記インシュレータ用突出部は、前記軸方向の他端側の端部に、前記径方向の内側方向に伸びる芯棒用突起を備えていることを特徴とする付記6に記載のモールドステータ。
(付記8)
前記インシュレータ用突出部は、前記軸方向の他端側に開いた切り欠きがあることを特徴とする付記6または7に記載のモールドステータ。
1 固定子鉄心、2 インシュレータ、3 コイル、4 端子、5 端子ホルダ、6 モールド樹脂、7 回路基板、11 固定子鉄心溝部、12 固定子鉄心内径、13 円環組み立て材、21 外径側支え面、22 内径側支え面、23 引掛突起、41 コイル絡げ部、42 外部接続部、51 端子保持部、52 端子挿入穴、53 段差部、54 モールド金型支持部、55 モールド金型用位置決め穴、56 インシュレータ用突出部、57 固定子鉄心用位置決め突起、58 端子挿入スリット、59 外径側インシュレータ当て面、61 境界面、62 ブラケット嵌め合い部、81 シャフト、82 ロータ、83 ベアリング、84 ブラケット、85 リード線、100 ステータ、110 モールドステータ、200 モータ、531 モールド充填部、561 切り欠き、562 芯棒用突起、563 内径側インシュレータ当て面、581 端子傾き抑制部、591 係合部。
Claims (11)
- 固定子鉄心と、インシュレータと、コイルと、端子と、端子ホルダと、モールド樹脂とを備え、前記固定子鉄心と、前記インシュレータと、前記コイルと、前記端子と、前記端子ホルダとが前記モールド樹脂に覆われて一体成型されたモールドステータであって、
前記コイルは、前記インシュレータを介して前記固定子鉄心に巻き付けられており、
前記端子は、前記コイルに電気的に接続され、前記モールドステータの軸方向の一端側に伸びており、
前記端子ホルダは、
前記端子が挿入された端子挿入穴を有する端子保持部と、前記端子保持部における前記モールドステータの周方向の端部および前記モールドステータの径方向の内側の端部を取り囲む段差部とを備え、
前記インシュレータの前記軸方向の一端側に接触し、
前記モールド樹脂は、前記端子保持部の前記軸方向の一端側の表面が露出されるように、前記固定子鉄心、前記インシュレータ、前記コイルおよび前記端子ホルダを覆っており、
前記段差部は、モールド充填部を備えており、
前記モールド充填部は、
前記段差部を前記軸方向に貫通する貫通穴、前記段差部の前記軸方向の一端側の表面に設けられた凹み、および、前記段差部の前記軸方向の一端側の表面に設けられた凸凹の、いずれかであり、
前記モールド樹脂が充填されていることを特徴とするモールドステータ。 - 前記モールド樹脂の材料と前記端子ホルダの材料とが異なるものであることを特徴とする請求項1に記載のモールドステータ。
- 前記モールド樹脂の熱膨張率が、前記端子ホルダの熱膨張率よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載のモールドステータ。
- 前記端子ホルダは、前記モールド樹脂による一体成型に用いられるモールド金型に設けられたピンが嵌め合わされるモールド金型用位置決め穴を備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のモールドステータ。
- 前記端子ホルダは、前記固定子鉄心の固定子鉄心溝部に嵌めあわされた固定子鉄心用位置決め突起を備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のモールドステータ。
- 前記段差部は、前記径方向の内側の端部から前記軸方向の他端側に伸びるインシュレータ用突出部を備え、
前記インシュレータ用突出部は、前記インシュレータの前記軸方向の一端側に接触していることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のモールドステータ。 - 前記インシュレータ用突出部は、前記軸方向の他端側の端部に、前記径方向の内側方向に伸びる芯棒用突起を備えていることを特徴とする請求項6に記載のモールドステータ。
- 前記インシュレータ用突出部は、前記軸方向の他端側に開いた切り欠きがあることを特徴とする請求項6または7に記載のモールドステータ。
- 前記段差部の前記軸方向の厚さは、前記端子保持部の前記軸方向の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項1に記載のモールドステータ。
- 前記端子ホルダは、前記端子ホルダの前記インシュレータに対する前記軸方向の移動を制限するスナップフィット機構によって前記インシュレータの引掛突起と係合される係合部を備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のモールドステータ。
- 前記端子ホルダは、前記端子保持部の前記軸方向の他端側に前記端子が挿入される端子挿入スリットを備え、
前記端子挿入スリットは、前記端子を挟み込む端子傾き抑制部を備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のモールドステータ。
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|---|---|---|---|
| JP2024-103592 | 2024-06-27 | ||
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Citations (4)
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| JP2019205246A (ja) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 三菱電機株式会社 | インシュレータ、電機子、回転電機、巻線治具、及び巻線方法 |
| WO2022038975A1 (ja) * | 2020-08-21 | 2022-02-24 | 株式会社ミツバ | ブラシレスモータ |
| JP2023096442A (ja) * | 2021-12-27 | 2023-07-07 | 多摩川精機株式会社 | レゾルバステータ構造 |
-
2025
- 2025-02-18 WO PCT/JP2025/005301 patent/WO2026004211A1/ja active Pending
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| JP2019135903A (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 株式会社デンソー | 回転電機の電機子及び回転電機 |
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| JP2023096442A (ja) * | 2021-12-27 | 2023-07-07 | 多摩川精機株式会社 | レゾルバステータ構造 |
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