(57)【要約】      （修正有）【課題】ステータユニットの耐環境性を向上させたファンモータを提供する。【解決手段】ファンモータ１００は、中心軸を中心にして回転可能な翼部４０１を有するインペラ４００と、インペラを駆動するモータ３００と、を備える。モータは、中心軸を中心にして回転可能なロータ１と、ロータを駆動するステータユニット２と、を備える。ステータユニットは、中心軸を中心とする環状のステータコア２１と、ステータコアのコア側面を覆う樹脂部２５と、を備える。コア側面は、ステータコアの径方向一方側における側面であり、ロータが駆動される際にロータのマグネットと径方向に対向する。樹脂部は、成型時の第１樹脂除去跡２５ａを有する。第１樹脂除去跡は、コア側面と径方向に対向する樹脂部の側面に位置する。【選択図】図１
2019083665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータを駆動するステータユニットであって、
中心軸を中心とする環状のステータコアと、
前記ステータコアのコア側面を覆う樹脂部と、
を備え、
前記コア側面は、前記ステータコアの径方向一方側における側面であり、前記ロータが駆動される際に前記ロータのマグネットと径方向に対向し、
前記樹脂部は、成型時の第１樹脂除去跡を有し、
前記第１樹脂除去跡は、前記コア側面と径方向に対向する前記樹脂部の側面に位置するステータユニット。
【請求項２】
前記樹脂部は、成型時の第２樹脂除去跡を有し、
軸方向において、前記第１樹脂除去跡の位置が、前記第２樹脂除去跡の位置と異なる請求項１に記載のステータユニット。
【請求項３】
前記第１樹脂除去跡の軸方向位置は、前記ステータコアの軸方向における中央位置、又は該中央位置よりも軸方向一方側の位置にあり、
前記第２樹脂除去跡の軸方向位置は、前記ステータコアの軸方向における中央位置よりも軸方向他方側の位置にある請求項２に記載のステータユニット。
【請求項４】
前記ステータコアは、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、を有し、
前記コア側面に位置する前記第１樹脂除去跡の数は、前記ティースの数と同じである請求項１〜請求項３のいずれかに記載のステータユニット。
【請求項５】
前記樹脂部は、各々の前記ティースの径方向一方側におけるティース側面を覆い、
前記第１樹脂除去跡は、前記ティース側面と径方向に対向する前記樹脂部の側面に位置する請求項４に記載のステータユニット。
【請求項６】
周方向において、前記第１樹脂除去跡の位置は、前記ティース側面の周方向における中央位置にある請求項５に記載のステータユニット。
【請求項７】
前記第１樹脂除去跡は、前記コア側面と径方向に対向する前記樹脂部の側面のうちの前記第１樹脂除去跡以外の部分と同じ径方向位置、又は径方向他方側に凹んでいる請求項１〜請求項６のいずれかに記載のステータユニット。
【請求項８】
前記コア側面と径方向に対向する前記樹脂部の側面のうちの前記第１樹脂除去跡の表面粗さは、該側面のうちの前記第１樹脂除去跡以外の部分の表面粗さより粗い請求項１〜請求項７のいずれかに記載のステータユニット。
【請求項９】
前記第１樹脂除去跡は、軸方向と平行且つ前記第１樹脂除去跡を二分する直線を軸として線対称である請求項１〜請求項８のいずれかに記載のステータユニット。
【請求項１０】
前記第１樹脂除去跡の軸方向長さは、前記第１樹脂除去跡の周方向長さよりも長い請求項１〜請求項９のいずれかに記載のステータユニット。
【請求項１１】
前記第１樹脂除去跡の軸方向長さは、前記第１樹脂除去跡の周方向長さよりも短い請求項１〜請求項９のいずれかに記載のステータユニット。
【請求項１２】
前記第１樹脂除去跡の軸方向長さは、前記樹脂部のうちの前記コア側面と径方向に対向する部分の径方向における厚さ以下である請求項１〜請求項１１のいずれかに記載のステータユニット。
【請求項１３】
前記ステータコアは、複数の鋼板が積層された積層鋼板からなり、前記積層鋼板の径方向一方側における端部において前記鋼板間に充填される充填材を有する請求項１〜請求項１２のいずれかに記載のステータユニット。
【請求項１４】
中心軸を中心にして回転可能なロータと、
前記ロータを駆動する請求項１〜請求項１３のいずれかに記載のステータユニットと、
を備えるモータ。
【請求項１５】
中心軸を中心にして回転可能な複数の翼部を有するインペラと、
前記インペラを駆動する請求項１〜請求項１４のいずれかに記載のモータと、
を備えるファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータユニット、モータ、及びファンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータのステータユニットにおいて、金型を用いてステータを樹脂でモールドする技術が知られている。ステータが置かれた金型の内部には、流動性を有する樹脂材料が注入されて充填される。この際、金型内に空気溜まりが発生すると、その部分には樹脂材料が充填されない所謂ショートショットを呼ばれる未充填部分が発生する。その対策として、たとえば特許文献１のように、モールド用の金型には、内部に溜まった空気を抜くためのエアベントが設けられることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１３１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、エアトラップの発生箇所にはばらつきがあるため、内部に溜まった空気をエアベントで確実に抜くのは難しい。そのため、エアベントだけでは、ショートショットの発生を抑えることは難しい。ステータをモールドする樹脂にショートショットが発生すると、未充填部分に溜まる水によって、ステータが腐食するという問題がある。
【０００５】
本発明は、ステータユニットの耐環境性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の例示的なステータユニットは、ロータを駆動するステータユニットであって、中心軸を中心とする環状のステータコアと、前記ステータコアのコア側面を覆う樹脂部と、を備える。前記コア側面は、前記ステータコアの径方向一方側における側面であり、前記ロータが駆動される際に前記ロータのマグネットと径方向に対向する。前記樹脂部は、成型時の第１樹脂除去跡を有する。前記第１樹脂除去跡は、前記コア側面と径方向に対向する前記樹脂部の側面に位置する。
【０００７】
本発明の例示的なモータは、中心軸を中心にして回転可能なロータと、前記ロータを駆動する上述のステータユニットと、を備える。
【０００８】
本発明の例示的なファンモータは、中心軸を中心にして回転可能な翼部を有するインペラと、前記インペラを駆動する上述のモータと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の例示的なステータ、モータ、及びファンモータによれば、ステータユニットの耐環境性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、ファンモータの一例を示す断面図である。
【図２】図２は、ステータコアの断面図である。
【図３】図３は、樹脂部を有するステータユニットの外観を示す斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１樹脂除去跡の一例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１樹脂除去跡の他の一例を示す図である。
【図５】図５は、樹脂部を除くステータユニットが内部に設置された金型を径方向から見た断面図である。
【図６】図６は、樹脂部を除くステータユニットが内部に設置された金型を軸方向から見た断面図である。
【図７】図７は、樹脂部の成型時における金型内のステータユニットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。
【００１２】
なお、本明細書では、ファンモータ１００において、中心軸ＣＡと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。軸方向において、後述する蓋部２７から後述するシャフトホルダ１１に向かう方向を「軸方向上側」と呼び、シャフトホルダ１１から蓋部２７に向かう方向を「軸方向下側」と呼ぶ。また、各々の構成要素において、軸方向上側における端部を「上端部」と呼び、軸方向下側における端部を「下端部」と呼ぶ。また、各々の構成要素の表面において、軸方向上側を向く面を「上面」と呼び、軸方向下側を向く面を「下面」と呼ぶ。
【００１３】
また、中心軸ＣＡに直交する方向を「径方向」と呼び、中心軸ＣＡを中心とする回転方向を「周方向」と呼ぶ。径方向において、中心軸ＣＡに向かう方向を「径方向内側」と呼び、中心軸ＣＡから離れる方向を「径方向外側」と呼ぶ。また、各々の構成要素において、径方向内側における端部を「内端部」と呼び、径方向外側における端部を「外端部」と呼ぶ。また、各々の構成要素の側面において、径方向内側を向く側面を「内側面」と呼び、径方向外側を向く側面を「外側面」と呼ぶ。
【００１４】
なお、以上に説明した方向、端部、及び面などの呼称は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向などを示すものではない。
【００１５】
＜１．実施形態＞
図１は、ファンモータ１００の一例を示す断面図である。なお、図１は、中心軸ＣＡを含む平面でファンモータ１００を切断した場合の断面構造を示す。
【００１６】
＜１−１．ファンモータの構成＞
ファンモータ１００は、送風装置であり、図１に示すように、モータ３００と、インペラ４００と、ケーシング５００と、を備えている。モータ３００は、インペラ４００を駆動して回転させる駆動装置である。インペラ４００は、中心軸ＣＡを中心にして回転可能な複数の翼部４０１を有する羽根車である。インペラ４００は、モータ３００の軸方向における上部に取り付けられている。インペラ４００は、モータ３００により中心軸ＣＡを中心に回転することにより、軸方向に流れる気流を発生させる。ケーシング５００は、モータ３００及びインペラ４００を収容している。
【００１７】
なお、ファンモータ１００は、本実施形態では軸流ファンであるが、この例示に限定されず、遠心ファンであってもよい。すなわち、ファンモータ１００は、径方向外側に流れる気流を発生させる構成であってもよい。また、モータ３００は、本実施形態ではアウターロータ型であるが、この例示に限定されず、インナーロータ型であってもよい。
【００１８】
＜１−２．モータの構成＞
次に、モータ３００の構成を説明する。モータ３００は、図１に示すように、ロータ１と、シャフト１ａと、ステータユニット２と、を備えている。
【００１９】
ロータ１は、上下方向に延びる中心軸ＣＡを中心にして回転可能である。ロータ１は、シャフトホルダ１１と、マグネット保持部材１２と、マグネット１３と、を有している。シャフトホルダ１１は、モータ３００の上端部において、シャフト１ａに取り付けられている。マグネット保持部材１２は、マグネット１３を保持する部材である。マグネット保持部材１２は、板部１２１と、円筒部１２２と、を有している。板部１２１は、シャフトホルダ１１から径方向外側に延びる円環形状の部材である。円筒部１２２は、筒状の部材であり、板部１２１の外端部から少なくとも軸方向下側に延びている。マグネット１３は、円筒部１２２の内側面に保持され、ステータユニット２の後述するステータコア２１よりも径方向外側に位置している。
【００２０】
シャフト１ａは、ロータ１の回転軸であり、ロータ１を支持し、中心軸ＣＡを中心にしてロータ１とともに回転可能である。なお、この例示に限定されず、シャフト１ａは、ステータユニット２に取り付けられる固定軸であってもよい。なお、シャフト１ａが固定軸である場合、ロータ１を回転可能に支持するベアリングがシャフト１ａに設けられる。
【００２１】
ステータユニット２は、中心軸ＣＡを中心とする環状であり、ケーシング５００に保持されている。ステータユニット２は、ロータ１を支持し、モータ３００が駆動する際に、ロータ１を駆動して回転させる。
【００２２】
＜１−３．ステータユニットの構成＞
次に、ステータユニット２の構成を説明する。ステータユニット２は、ステータ２０と、樹脂部２５と、固定部２６と、蓋部２７と、を有している。
【００２３】
ステータ２０は、ステータコア２１と、インシュレータ２２と、複数のコイル部２３と、基板２４と、を有している。言い換えると、ステータユニット２は、ステータコア２１と、インシュレータ２２と、複数のコイル部２３と、基板２４と、を有している。ステータ２０では、インシュレータ２２を介してステータコア２１に複数のコイル部２３が設けられている。ステータコア２１は、中心軸ＣＡを中心とする環状の鉄心部材であり、ロータ１のマグネット１３と径方向に対向している。インシュレータ２２は、たとえば樹脂材料を用いた絶縁部材であり、ステータコア２１の少なくとも一部を覆っている。複数のコイル部２３はそれぞれ、インシュレータ２２を介してステータコア２１に巻き付けられた導線（不図示）からなる。なお、ステータコア２１の構成は、後に説明する。
【００２４】
基板２４は、コイル部２３の導線、及び、ケーシング５００の外部に引き出される接続線２４ａと電気的に接続されている。基板２４には、たとえばステータ２の駆動デバイスなどが実装されている。基板２４は、ステータ２０よりも軸方向下側に位置している。
【００２５】
樹脂部２５は、ステータ２０の少なくとも一部と固定部２６の一部とを覆っている。なお、樹脂部２５の構成、及び、樹脂部２５を設ける工程は、後に説明する。
【００２６】
固定部２６は、ステータユニット２をケーシング５００に固定している。固定部２６は、ベアリングホルダ２６１と、取付部２６２と、を有している。言い換えると、ステータユニット２は、ベアリングホルダ２６１と、取付部２６２と、を有している。
【００２７】
ベアリングホルダ２６１は、ステータ２０を支持する筒状の部材である。ベアリングホルダ２６１の外側面には、ステータコア２１が固定されている。ベアリングホルダ２６１の内部には、ベアリング２６１ａ、２６１ｂが設けられ、さらにシャフト１ａが挿入されている。ベアリングホルダ２６１は、ベアリング２６１ａ、２６１ｂを介して、シャフト１ａを回転可能に支持している。なお、ベアリング２６１ａ、２６１ｂは、本実施形態ではボールベアリングであるが、この例示に限定されず、たとえばスリーブベアリングなどであってもよい。
【００２８】
取付部２６２は、複数の貫通開口（不図示）を有する円環形状であり、ステータユニット２をケーシング５００に取り付けている。取付部２６２の内端部には、ベアリングホルダ２６１が取り付けられている。取付部２６２の外端部は、ケーシング５００に取り付けられている。
【００２９】
蓋部２７は、ベアリングホルダ２６１の下端部に嵌め込まれ、ベアリングホルダ２６１の下端部を覆っている。
【００３０】
＜１−３−１．ステータコアの構成＞
次に、ステータコア２１の構成を説明する。図２は、ステータコア２１の断面図である。なお、図２は、中心軸ＣＡを含む平面でステータコア２１を切断した場合の断面構造を示している。
【００３１】
ステータコア２１は、複数の鋼板２１０が軸方向に積層された積層鋼板からなる鉄心部材である。該鋼板２１０は、たとえば電磁鋼板である。ステータコア２１の径方向外側における側面２１ａは、ロータ１が駆動される際にロータ１のマグネット１３と径方向に対向している。なお、以下では、該側面２１ａをコア側面２１ａと呼ぶ。コア側面２１ａは、ステータコア２１のマグネット１３と径方向に対向する側面のうち、径方向においてマグネット１３に近い方の側面であり、樹脂部２５で覆われている。
【００３２】
ステータコア２１は、コアバック２１１と、複数のティース２１２と、を有している。コアバック２１１は、本実施形態では中心軸ＣＡを中心とする環状であり、ベアリングホルダ２６１の外側面に固定されている。ティース２１２は、コアバック２１１から径方向外側に延びている。なお、本実施形態の例示に限定されず、ステータコア２１は、複数のコアバック２１１が周方向に並び、各々のコアバック２１１からティース２１２が径方向に延びる構成であってもよい。
【００３３】
各々のティース２１２はそれぞれ、マグネット１３と径方向に対向している。また、各々のティース２１２の外側面は、樹脂部２５で覆われている。以下では、ティース２１２の外側面２１２ａをティース側面２１２ａと呼ぶ。各々のティース２１２のティース側面２１２ａは、コア側面２１ａに含まれる。
【００３４】
また、ステータコア２１はさらに、充填材２１３を有している。充填材２１３は、たとえば樹脂材料であり、積層鋼板からなるステータコア２１の外端部において、各々の鋼板２１０の間に充填されている。このようにすれば、後述するように金型７００を用いて樹脂部２５を成型する際、金型７００内の空気は、鋼板２１０間に逃げることができないため、金型７００の後述する流出経路７５０に逃げ易くなる。従って、コア側面２１ａの流出経路７５０の近傍での樹脂材料の流通を良くする効果をさらに向上させることができる。また、充填材２１３により、ステータコア２１の鋼板２１０の間に入り込む水などによるステータコア２１の腐食などを防止できる。従って、ステータコア２１の耐環境性を向上させることができる。このほか、ステータコア２１には、ステータコア２１の少なくともコア側面２１ａを覆う保護膜がさらに設けられていてもよい。こうすれば、水などがステータコア２１の少なくともコア側面２１ａに達することを防止できる。従って、ステータコア２１の腐食などを防止して、その耐環境性を向上させることができる。
【００３５】
＜１−３−２．樹脂部の構成＞
次に、樹脂部２５の構成を説明する。図３は、樹脂部２５を有するステータユニット２の外観を示す斜視図である。なお、図３では、図を見易くするため、取付部２６２の図示を省略している。ステータユニット２は、図３に示すように、樹脂部２５でモールドされている。
【００３６】
樹脂部２５は、成型時の複数の第１樹脂除去跡２５ａと、成型時の第２樹脂除去跡２５ｂと、を有している。各々の第１樹脂除去跡２５ａ及び第２樹脂除去跡２５ｂはそれぞれ、樹脂部２５から該樹脂部２５の一部であった部分を除去した跡である。第１樹脂除去跡２５ａは、所謂「オーバーフロー跡」であり、樹脂部２５の成型時において流出経路７５０内に残った樹脂材料が硬化した部分（たとえば後述する図７のオーバーフロー樹脂部２５１を参照）を除去した跡である。第２樹脂除去跡２５ｂは、所謂「ゲート跡」であり、樹脂部２５の成型時において後述する注入経路７４０内に残った樹脂材料が硬化した部分（たとえば後述する図７の注入樹脂部２５２を参照）を除去した跡である。
【００３７】
第１樹脂除去跡２５ａは、コア側面２１ａと径方向に対向する樹脂部２５の側面に位置しており、本実施形態ではコア側面２１ａを覆う樹脂部２５の外側面に位置している。より具体的には、第１樹脂除去跡２５ａは、各々のティース２１２において、ティース側面２１２ａと径方向に対向する樹脂部２５の側面に位置している。この構成によれば、金型７００を用いて樹脂部２５を成型する際、たとえば、ステータコア２１のコア側面２１ａに樹脂材料の流出経路７５０を設けることができ、特に、ショートモールド、ウェルドなどが発生し易いティース側面２１２ａに流出経路７５０を設けることができる。そして、成型の際に流出経路７５０を通じて樹脂材料を金型７００の外部に流出させることにより、コア側面２１ａでの所謂ショートモールドと呼ばれる樹脂材料の充填不足、及び、所謂ウェルドと呼ばれる樹脂部２５の脆弱な部分の発生を抑制又は防止することができる。従って、ショートモールド及びウェルドなどに起因する水の侵入などを防止できる。よって、ステータユニット２の耐環境性を向上させることができる。
【００３８】
より具体的には、ステータコア２１のコア側面２１ａと径方向に対向する樹脂部２５の径方向における厚さは、他の部分の径方向における厚さよりも薄くなる。そのため、コア側面２１ａでは、樹脂材料の流通不足によって他の部分よりもショートモールド、ウェルドなどが発生し易い。従って、樹脂部２５を成型する際に樹脂材料を金型７００の外部に流出させる流出経路７５０をコア側面２１ａの径方向外側に設けることにより、コア側面２１ａでの樹脂材料の流通が良くなる。これにより、樹脂材料は十分にコア側面２１ａを覆うことができる。一方、流出経路７５０に流出した樹脂材料は、たとえば樹脂部２５を成型した後のステータユニット２を金型７００から外す際に除去され、その除去跡は、第１樹脂除去跡２５ａとなって、樹脂部２５の外側面に残る。従って、第１樹脂除去跡２５ａが樹脂部２５の外側面に位置する構成から上述のような効果を得ることができる。
【００３９】
樹脂部２５の外側面に位置する第１樹脂除去跡２５ａの数は、単数であってもよいが、好ましくは本実施形態のように複数であり、さらに好ましくはティース２１２の数と同じである。
【００４０】
第１樹脂除去跡２５ａの軸方向位置は、ステータコア２１の軸方向における中央位置よりも軸方向下側の位置にあってもよいが、好ましくは、該中央位置、又は該中央位置よりも軸方向上側の位置にある。その理由は、樹脂部２５が成型される際、通常、樹脂材料はステータコア２１の軸方向における中央位置から軸方向にずれた位置にて注入されるからである。このような場合、上述の軸方向位置にてショートモールド、ウェルドなどが発生し易い。一方、本実施形態における上記の構成では、樹脂部２５の成型の際、コア側面２１ａにおいて、ショートモールド、ウェルドなどが発生し易い軸方向位置に、樹脂材料の流出経路７５０を位置させている。従って、コア側面２１ａでのショートモールド及びウェルドの発生をさらに抑制できる。
【００４１】
第２樹脂除去跡２５ｂは、樹脂部２５の下端部における外側面に位置している。第２樹脂除去跡２５ｂの軸方向位置は、ステータコア２１の軸方向における中央位置よりも軸方向下側の位置にある。
【００４２】
軸方向において、第１樹脂除去跡２５ａの位置は、第２樹脂除去跡２５ｂの位置と異なる。このようにすれば、たとえば、金型７００を用いた樹脂部２５の成型時において、第１樹脂除去跡２５ａの鉛直方向における位置を、第２樹脂除去跡２５ｂの鉛直方向における位置よりも低くすることができる。言い換えると、樹脂部２５の成型の際、流通経路７５０の鉛直方向の位置が注入経路７４０の鉛直方向の位置よりも低くできる（たとえば後述する図５参照）。従って、コア側面２１ａの流出経路７５０の近傍での樹脂材料の流通が良くなるため、コア側面２１ａでのショートモールド及びウェルドの発生がより抑制できる。
【００４３】
周方向において、各々の第１樹脂除去跡２５ａは、等間隔に設けられなくてもよいが、好ましくは、本実施形態のように等間隔に設けられる。言い換えると、第１樹脂除去跡２５ａは、好ましくは周方向において等配される。
【００４４】
また、周方向において、第１樹脂除去跡２５ａの位置は、ティース側面２１２ａの周方向における中央位置にある。このようにすれば、樹脂部２５を成型する際、ティース側面２１２ａの周方向における中央位置に樹脂材料の流出経路７５０を設けることができる。従って、ティース側面２１２ａでのショートモールド、ウェルドなどの発生をさらに効果的に抑制又は防止できる。
【００４５】
また、第１樹脂除去跡２５ａは、コア側面２１ａと径方向に対向する樹脂部２５の側面のうちの第１樹脂除去跡２５ａ以外の部分と同じ径方向位置にあるか、又は、径方向内側に凹んでいる。こうすれば、樹脂部２５を成型する際、流出経路７５０に残る樹脂材料からなる樹脂部分が、樹脂部２５の外側面のうちの第１樹脂除去跡２５ａ以外の部分よりも径方向外側に突き出ないようにすることができる。従って、該樹脂部分と径方向に対向するロータ１（特にマグネット１３）との接触なども防止できる。なお、第２樹脂除去跡２５ｂも同様に、コア側面２１ａと径方向に対向する樹脂部２５の側面のうちの第２樹脂除去跡２５ｂ以外の部分と同じ径方向位置にあるか、又は、径方向内側に凹んでいる。
【００４６】
また、コア側面２１ａと径方向に対向する樹脂部２５の外側面のうちの第１樹脂除去跡２５ａ及び第２樹脂除去跡２５ｂの表面粗さは、樹脂部２５の外側面のうちの第１樹脂除去跡２５ａ以外の部分の表面粗さよりも粗くなっており、また、第２樹脂除去跡２５ｂ以外の部分の表面粗さよりも粗くなっている。このようにすれば、第１樹脂除去跡２５ａを表面粗さで見分けることができる。なお、表面粗さは、特に限定しないが、たとえばＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１（対応国際規格ＩＳＯ  ４２８７：１９９７）に規定された算術平均粗さＲａを採用できる。また、この際の表面粗さの測定には、たとえば、ＪＩＳ  Ｂ０６５１：２００１（対応国際規格ＩＳＯ  ３２７４：１９９６）に規定された触針式表面粗さ測定機を使用できる。
【００４７】
なお、上述の第１樹脂除去跡２５ａ以外の部分は、たとえば、樹脂部２５の外側面のうちの第１樹脂除去跡２５ａの周縁に沿い且つ第１樹脂除去跡２５ａの外側の部分である。また、上述の第２樹脂除去跡２５ｂ以外の部分は、たとえば、樹脂部２５の外側面のうちの第２樹脂除去跡２５ｂの周縁に沿い且つ第２樹脂除去跡２５ｂの外側の部分である。
【００４８】
＜１−３−２−１．第１樹脂除去跡の形状及びサイズ＞
次に、第１樹脂除去跡２５ａの形状及びサイズを説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、第１樹脂除去跡２５ａの形状及びサイズを説明するための図である。図４Ａは、第１樹脂除去跡２５ａの一例を示す図である。また、図４Ｂは、第１樹脂除去跡２５ａの他の一例を示す図である。なお、図４Ａ及び図４Ｂは、図３の樹脂部２５の外側面において破線で囲まれた部分に対応している。
【００４９】
第１樹脂除去跡２５ａは、軸方向と平行且つ第１樹脂除去跡２５ａを二分する直線を軸として線対称である。このようにすれば、樹脂部２５を成型する際の流出経路７５０が比較的形成し易くなる。また、樹脂部２５を成型する際に流出経路７５０に残る樹脂材料からなる樹脂部分を除去する処理が容易となる。
【００５０】
第１樹脂除去跡２５ａの軸方向長さＬａは、樹脂部２５のうちのコア側面２１ａと径方向に対向する部分の径方向における厚さ以下である。このようにすれば、樹脂部２５の成型時に流出経路７５０内に残った樹脂材料が硬化した部分を除去する際に樹脂部２５に掛かる負荷を低減できる。
【００５１】
第１樹脂除去跡２５ａの軸方向長さＬａは、第１樹脂除去跡２５ａの周方向長さＬｃと同じであってもよいが、本実施形態では図４Ａに示すように第１樹脂除去跡２５ａの周方向長さＬｃよりも短くなっている。このようにすれば、樹脂部２５を成型する際に流出経路７５０に残った樹脂材料が硬化した部分をたとえば軸方向に切除し易くなる。従って、たとえば、樹脂部２５を成型したステータユニット２を金型７００から外す際に樹脂部分の除去も行う場合、この処理が容易となる。
【００５２】
或いは、本実施形態の例示に限定されず、第１樹脂除去跡２５ａの軸方向長さＬａは、図４Ｂのように、第１樹脂除去跡２５ａの周方向長さＬｃよりも長くなっていてもよい。このようにすれば、樹脂部２５を成型する際に流出経路７５０に残った樹脂材料が硬化した部分をたとえば周方向に切除し易くなる。
【００５３】
＜１−４．ステータユニットの製造方法＞
次に、ステータユニット２の製造方法の一例を説明する。ステータユニット２の製造方法は、ステータコア２１の形成工程と、インシュレータ２２を設ける工程と、コイル部２３を設ける工程と、基板２４を設ける工程と、ステータ２０の固定工程と、樹脂部２５を設ける工程と、を備える。
【００５４】
＜１−４−１．ステータコアの形成工程〜ステータの固定工程＞
ステータコア２１の形成工程では、複数の鋼板２１０を軸方向に積層することによって、積層鋼板からなるステータコア２１が形成される。インシュレータ２２を設ける工程では、ステータコア２１の少なくとも一部がインシュレータ２２で覆われる。コイル部２３を設ける工程では、インシュレータ２２を介してステータコア２１の各々のティース２１２に導線が巻き付けられる。基板２４を設ける工程では、ステータコア２１の軸方向下側に基板２４が配置され、コイル部２３の導線が基板２４と電気的に接続される。ステータ２０の固定工程では、インシュレータ２２を介してステータコア２１にコイル部２３が設けられたステータ２０が、固定部２６のベアリングホルダ２６１の外側面に固定される。
【００５５】
＜１−４−２．樹脂部を設ける工程＞
樹脂部２５を設ける工程では、金型７００を用いた樹脂材料のモールドによって、ステータ２０の少なくとも一部と固定部２６の一部とが樹脂部２５で覆われる。樹脂部２５を設ける工程は、樹脂部２５を除くステータユニット２を金型７００の内部に置く工程と、樹脂材料をモールドする工程と、を有している。
【００５６】
図５及び図６は、樹脂部２５を設ける工程を説明するための断面図である。図５は、樹脂部２５を除くステータユニット２が内部に設置された金型７００を径方向から見た断面図である。図６は、樹脂部２５を除くステータユニット２が内部に設置された金型７００を軸方向から見た断面図である。なお、図５における軸方向の上下は、図１〜図４とは逆になっている。すなわち、鉛直方向下側となる図５の下側が図１〜図４の軸方向上側に対応し、鉛直方向上側となる図５の上側が図１〜図４の軸方向下側に対応する。また、図６は、図５の一点鎖線Ａ−Ａに沿う断面を示している。
【００５７】
＜１−４−２−１．金型の構成＞
まず、金型７００の構成を説明する。金型７００は、本実施形態では図５に示すように、下金型７１０と、中金型７２０と、上金型７３０と、を有している。中金型７２０は、下金型７１０の鉛直方向上側に取り付けられる。上金型７３０は、中金型７２０の鉛直方向上側に取り付けられる。なお、下金型７１０、中金型７２０、及び上金型７３０は、それぞれ別体であるが、金型７００の構成はこの例示に限定されない。たとえば下金型７１０及び中金型７２０は、同一の部材であってもよい。
【００５８】
金型７００を組み立てた場合、注入経路７４０が中金型７２０と上金型７３０との間に設けられ、ティース２１２と同じ数（６個）の流出経路７５０が下金型７１０と中金型７２０との間に設けられる。注入経路７４０及び流出経路７５０は、本実施形態では径方向に延びて、金型７００の内部から外部に通じている。
【００５９】
注入経路７４０は、樹脂部２５を設ける工程において、流動性を有する樹脂材料を金型７００の外部から内部に注入するための所謂「ゲート」と呼ばれる経路である。
【００６０】
流出経路７５０は、樹脂部２５を設ける工程におけるショートモールド及びウェルドなどの発生を抑制又は防止すべく、金型７００内の空気を外部に流出させるための経路である。流出経路７５０は、ランナー７５１と、オーバーフロー７５２と、ベント７５３と、を有している。ランナー７５１の内端部は、金型７００の内部に通じている。ランナー７５１の外端部は、オーバーフロー７５２の内端部に通じている。オーバーフロー７５２の外端部は、ベント７５３の内端部に通じている。ベント７５３の外端部は、金型７００の外部に通じている。径方向から見て、オーバーフロー７５２の内径は、ランナー７５１の内径及びベント７５３の内径よりも大きくなっている。
【００６１】
＜１−４−２−２．樹脂部を除くステータユニットを金型の内部に置く工程＞
次に、樹脂部２５を除くステータユニット２を金型７００の内部に置く工程を説明する。この工程では、下金型７１０の鉛直方向上側に中金型７２０が取り付けられ、樹脂部２５を除くステータユニット２が下金型７１０及び中金型７２０の内部に置かれる。この際、基板２４は、ステータコア２１よりも鉛直方向上側とされる。また、ベアリングホルダ２６１の内部の鉛直方向下側における端部は、下金型７１の鉛直方向上側に突出する凸部７１０ａで閉じられる。また、各々のティース２１２において、流出経路７５０の内端部が、ティース端面２１２ａと対向する。
【００６２】
ティース端面２１２ａの鉛直方向における中央位置は、流出経路７５０の内端部よりも鉛直方向下側とされてもよいが、好ましくは、鉛直方向において流出経路７５０の内端部と同じ、又は、流出経路７５０の内端部よりも鉛直方向上側とされる。また、好ましくは、各々のティース２１２において、ティース端面２１２ａの周方向における中央の部分が、流出経路７５０の内端部と対向する。
【００６３】
そして、上金型７３０が、中金型７２０の鉛直方向上側に取り付けられる。この際、ベアリングホルダ２６１の内部の鉛直方向上側における端部は、上金型７３０の鉛直方向下側に突出する凸部７３０ａで閉られる。
【００６４】
＜１−４−２−３．樹脂材料をモールドする工程＞
樹脂材料をモールドする工程では、樹脂材料が注入経路７４０を経由して金型７００内に流し込まれて充填される。この際、金型７００の内部の空気は、ランナー７５１、オーバーフロー７５２、及びベント７５３を経て、金型７００の外部に流れ出る。なお、ランナー７５１内に流れ込む樹脂材料は、オーバーフロー７５２内に溜まる。そのため、流出経路７５０内における空気の流れは遮断され難くなっている。
【００６５】
金型７００内に充填された樹脂材料は、熱処理などによって硬化される。これにより、ステータコア２１、インシュレータ２２、ベアリングホルダ２６１、及び取付部２６２の各々の一部が、樹脂部２５で覆われる。この際、注入経路７４０では、注入した樹脂材料が硬化する。また、流出経路７５０では、オーバーフローした樹脂材料が硬化する。以下では、これらの硬化した部分をそれぞれ、注入樹脂部２５２、オーバーフロー樹脂部２５１と呼ぶ。
【００６６】
図７は、樹脂部２５の成型時における金型７００内のステータユニット２を示す斜視図である。図を理解し易くするため、図７では、金型７００の図示を省略し、金型７００内における樹脂部２５のみを図示している。なお、図７における軸方向の上下は図５とは逆になっている。また、図７において一点鎖線で囲まれた部分は、図３において一点鎖線で囲まれた部分に対応している。
【００６７】
硬化直後の金型７００内では、樹脂部２５は、オーバーフロー樹脂部２５１と、注入樹脂部２５２と、を有している。オーバーフロー樹脂部２５１は、樹脂部２５の成型時において各々の流出経路７５０内にオーバーフローして溜まった樹脂材料が硬化した部分である。各々のオーバーフロー樹脂部２５１は、ステータコア２１２よりも径方向外側における樹脂部２５の外側面の一部領域（つまり第１樹脂除去跡２５ａに対応する領域）において、オーバーフロー樹脂部２５１及び注入樹脂部２５２を除く樹脂部２５と繋がっている。また、注入樹脂部２５２は、樹脂部２５の成型時において注入経路７４０内に残った樹脂材料が硬化した部分である。注入樹脂部２５２は、ステータユニット２の軸方向下部における樹脂部２５の外側面の一部領域（つまり第２樹脂除去跡２５ｂに対応する領域）において、オーバーフロー樹脂部２５１及び注入樹脂部２５２を除く樹脂部２５と繋がっている。
【００６８】
樹脂材料の硬化後、下金型７１０及び中金型７２０と上金型７３０とがそれぞれ鉛直方向の上側及び下側に抜かれることにより、ステータユニット２に樹脂部２５が設けられる。なお、注入経路７４０内で固まった注入樹脂部２５２は切断される。また、流出経路７５０内で固まったオーバーフロー樹脂部２５１は、たとえば下金型７１０及び中金型７２０が鉛直方向の上側に抜かれる際、鉛直方向に切断される。そのため、前述の如く、注入樹脂部２５２を切断した跡が第１樹脂除去跡２５ａとなり、オーバーフロー樹脂部２５１を切断した跡が第２樹脂除去跡２５ｂとなり、これらが樹脂部２５の外側面に残る。
【００６９】
＜２．まとめ＞
以下の構成において、「軸方向一方側」は軸方向上側に対応し、「軸方向他方側」は軸方向下側に対応する。「径方向一方側」は、上述の実施形態のようにモータ３００がアウターロータ型である場合には径方向外側に対応するが、モータ３００がインナーロータ型である場合には径方向内側に対応する。また、「径方向他方側」は、上述の実施形態のようにモータ３００がアウターロータ型である場合には径方向内側に対応するが、モータ３００がインナーロータ型である場合には径方向外側に対応する。
【００７０】
上述の実施形態によれば、ロータ１を駆動するステータユニット２は、中心軸ＣＡを中心とする環状のステータコア２１と、ステータコア２１のコア側面２１ａを覆う樹脂部２５と、を備える。コア側面２１ａは、ステータコア２１の径方向一方側における側面であり、ロータ１が駆動される際にロータ１のマグネット１３と径方向に対向する。樹脂部２５は、成型時の第１樹脂除去跡２５ａを有する。第１樹脂除去跡２５ａは、コア側面２１ａと径方向に対向する樹脂部２５の外側面に位置する。
【００７１】
上記の構成により、樹脂部２５を成型する際、たとえば、ステータコア２１のコア側面２１ａの径方向一方側から樹脂材料を金型７００の外部に流出させることにより、コア側面２１ａでの所謂ショートモールドと呼ばれる樹脂材料の充填不足、及び、所謂ウェルドと呼ばれる樹脂部２５の脆弱な部分の発生を抑制又は防止することができる。よって、ショートモールド及びウェルドなどに起因する水の侵入などを防止できるので、ステータユニット２の耐環境性を向上させることができる。
【００７２】
具体的には、樹脂部２５のうち、ステータコア２１のコア側面２１ａと径方向に対向する部分の厚さは、他の部分の厚さよりも薄くされる。そのため、コア側面２１ａでは、樹脂材料の流通不足によって他の部分よりもショートモールド、ウェルドなどが発生し易い。従って、樹脂部２５を成型する際に樹脂材料を金型７００の外部に流出させる流出経路７５０をコア側面２１ａと径方向に対向する位置に設けることにより、コア側面２１ａでの樹脂材料の流通が良くなる。これにより、樹脂材料は十分にコア側面２１ａを覆うことができる。一方、流出経路７５０に流出した樹脂材料は、たとえば樹脂部２５を成型した後のステータユニット２を金型７００から外す際に除去され、その除去跡は、第１樹脂除去跡２５ａとして、樹脂部２５の樹脂部２５の径方向一方側における側面に残る。従って、第１樹脂除去跡２５ａが樹脂部２５の径方向一方側における側面に位置する構成から上述のような効果を得ることができる。
【００７３】
上述の実施形態によれば、樹脂部２５は、成型時の第２樹脂除去跡２５ｂを有する。軸方向において、第１樹脂除去跡２５ａの位置が、第２樹脂除去跡２５ｂの位置と異なる。
【００７４】
上記の構成により、たとえば、樹脂部２５の成型時において、樹脂材料の流出経路７５０の跡である第１樹脂除去跡２５ａの鉛直方向における位置を、所謂ゲートと呼ばれる樹脂材料の注入経路７４０の跡である第２樹脂除去跡２５ｂの鉛直方向における位置よりも低くすることができる。従って、コア側面２１ａの流出経路７５０の近傍での樹脂材料の流通が良くなるため、コア側面２１ａでのショートモールド及びウェルドの発生がより抑制できる。
【００７５】
上述の実施形態によれば、第１樹脂除去跡２５ａの軸方向位置は、ステータコア２１の軸方向における中央位置、又は該中央位置よりも軸方向一方側の位置にある。第２樹脂除去跡２５ｂの軸方向位置は、ステータコア２１の軸方向における中央位置よりも軸方向他方側の位置にある。
【００７６】
樹脂部２５が成型される際、通常、樹脂材料は、ステータコア２１の軸方向における中央位置から軸方向にずれた位置にて注入される。このような場合、上述の軸方向位置にてショートモールド、ウェルドなどが発生し易い。上記の構成では、樹脂部２５が成型される際、コア側面２１ａにおいて、ショートモールド、ウェルドなどが発生し易い軸方向位置に、樹脂材料の流出経路７５０を位置させることができる。従って、コア側面２１ａでのショートモールド及びウェルドの発生をさらに抑制できる。
【００７７】
上述の実施形態によれば、ステータコア２１は、コアバック２１１と、コアバック２１１から径方向一方側に延びるティース２１２と、を有する。コア側面２１ａに位置する第１樹脂除去跡２５ａの数は、ティース２１２の数と同じである。
【００７８】
さらに、樹脂部２５は、各々のティース２１２の径方向一方側におけるティース側面２１２ａを覆う。第１樹脂除去跡２５ａは、ティース側面２１２ａと径方向に対向する樹脂部２５の側面に位置する。
【００７９】
上記の構成により、樹脂部２５を成型する際、ショートモールド、ウェルドなどが発生し易いティース側面２１２ａに、樹脂材料の流出経路７５０を設けることができる。従って、ティース側面２１２ａでのショートモールド、ウェルドなどの発生を抑制又は防止できる。
【００８０】
上述の実施形態によれば、周方向において、第１樹脂除去跡２５ａの位置は、ティース側面２１２ａの周方向における中央位置にある。
【００８１】
上記の構成により、樹脂部２５を成型する際、ティース側面２１２ａの周方向における中央位置に樹脂材料の流出経路を設けることができる。従って、ティース側面２１２ａでのショートモールド、ウェルドなどの発生をさらに効果的に抑制又は防止できる。
【００８２】
上述の実施形態によれば、第１樹脂除去跡２５ａは、コア側面２１ａと径方向に対向する樹脂部２５の側面のうちの第１樹脂除去跡２５ａ以外の部分と同じ径方向位置、又は径方向他方側に凹んでいる。
【００８３】
上記の構成により、樹脂部２５を成型する際に流出経路７５０に残る樹脂材料からなる樹脂部分が、樹脂部２５の径方向一方側における側面よりも径方向一方側に突き出ないようにすることができる。従って、該樹脂部分と径方向に対向する。
【００８４】
上述の実施形態によれば、コア側面２１ａと径方向に対向する樹脂部２５の側面のうちの第１樹脂除去跡２５ａの表面粗さは、該側面のうちの第１樹脂除去跡２５ａ以外の部分の表面粗さより粗い。
【００８５】
上記の構成により、第１樹脂除去跡２５ａを表面粗さで見分けることができる。
【００８６】
上述の実施形態によれば、第１樹脂除去跡２５ａは、軸方向と平行且つ第１樹脂除去跡２５ａを二分する直線を軸として線対称である。
【００８７】
上記の構成により、樹脂部２５を成型する際の流出経路７５０が比較的形成し易くなる。また、樹脂部２５を成型する際に流出経路７５０に残る樹脂材料からなる樹脂部分を除去する処理が容易となる。
【００８８】
上述の実施形態によれば、第１樹脂除去跡２５ａの軸方向長さは、第１樹脂除去跡２５ａの周方向長さよりも長い。
【００８９】
上記の構成により、樹脂部２５を成型する際に流出経路７５０に残る樹脂材料からなる樹脂部分をたとえば周方向に切除し易くなる。
【００９０】
上述の実施形態によれば、第１樹脂除去跡２５ａの軸方向長さは、第１樹脂除去跡２５ａの周方向長さよりも短い。
【００９１】
上記の構成により、樹脂部２５を成型する際に流出経路７５０に残る樹脂材料からなる樹脂部分をたとえば軸方向に切除し易くなる。たとえば、樹脂部２５を成型したステータユニット２を金型７００から外す際に樹脂部分の除去もさらに行う場合、この処理が容易となる。
【００９２】
上述の実施形態によれば、第１樹脂除去跡２５ａの軸方向長さＬａは、樹脂部２５のうちのコア側面２１ａと径方向に対向する部分の径方向における厚さ以下である。
【００９３】
上記の構成により、樹脂部２５の成型時に流出経路７５０に残る樹脂材料からなる樹脂部分を除去する際に樹脂部２５に掛かる負荷を低減できる。従って、除去した部分の周辺における変形の発生を抑えることができる。
【００９４】
上述の実施形態によれば、ステータコア２１は、複数の鋼板２１０が積層された積層鋼板からなり、積層鋼板の径方向一方側における端部において鋼板２１０間に充填される充填材２１３を有する。
【００９５】
上記の構成により、樹脂部２５を成型する際、金型７００内の空気は、鋼板２１０間に逃げることができないため、流出経路７５０に逃げ易くなる。従って、コア側面２１ａの流出経路７５０の近傍での樹脂材料の流通を良くする効果をさらに向上させることができる。
【００９６】
上述の実施形態によれば、モータ３００は、中心軸ＣＡを中心にして回転可能なロータ１と、ロータ１を駆動する上記のステータユニット２と、を備える。
【００９７】
上述の実施形態によれば、ファンモータ１００は、中心軸ＣＡを中心にして翼部４０１を回転可能なインペラ４００と、インペラ４００を駆動する上記のモータ３００と、を備える。
【００９８】
＜３．その他＞
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、樹脂部がモールドされたステータユニットを備えるモータ、及びファンモータに有用である。
【符号の説明】
【０１００】
１・・・ロータ、１ａ・・・シャフト、１１・・・シャフトホルダ、１２・・・マグネット保持部材、１２１・・・板部、１２２・・・円筒部、１３・・・マグネット、２・・・ステータユニット、２０・・・ステータ、２１・・・ステータコア、２１ａ・・・コア側面、２１０・・・鋼板、２１１・・・コアバック、２１２・・・ティース、２１２ａ・・・ティース側面、２１３・・・充填材、２２・・・インシュレータ、２３・・・コイル部、２４・・・基板、２４ａ・・・接続線、２５・・・樹脂部、２５ａ・・・第１樹脂除去跡、２５ｂ・・・第２樹脂除去跡、２５１・・・オーバーフロー樹脂部、２５２・・・注入樹脂部、２６・・・固定部、２６１・・・ベアリングホルダ、２６１ａ，２６１ｂ・・・ベアリング、２６２・・・取付部、２７・・・蓋部、１００・・・ファンモータ、３００・・・モータ、４００・・・インペラ、４０１・・・翼部、５００・・・ケーシング、７００・・・金型、７１０・・・下金型、７１０ａ・・・凸部、７２０・・・中金型、７３０・・・上金型、７３０ａ・・・凸部、７４０・・・注入経路、７５０・・・流出経路、７５１・・・ランナー、７５２・・・オーバーフロー、７５３・・・ベント、ＣＡ・・・中心軸、Ｌａ・・・軸方向長さ、Ｌｃ・・・周方向長さ
【図１】
2019083665.tif 000003
【図２】
2019083665.tif 000004
【図３】
2019083665.tif 000005
【図４Ａ】
2019083665.tif 000006
【図４Ｂ】
2019083665.tif 000007
【図５】
2019083665.tif 000008
【図６】
2019083665.tif 000009
【図７】
2019083665.tif 000010