(57)【要約】【課題】弾性体部材を用いていても弾性体部材を摩耗させることのないモールド成形方法を提供する。【解決手段】ステータコアの内周に円筒状の弾性体部材（６１）と軸方向に少なくとも１つの分断面を有する円筒状の保持部材（７１）とをこの順に配置する工程（＃１）と、上金型（３１）に保持部材（７１）の内径より大きい外径を有する円柱状の中子部材（８１）を備えさせ、上金型（３１）を、中子部材（８１）を保持部材（７１）の内周に挿入した後、下金型（４１）と当接させて型締めする工程（＃２，＃３）と、工程（＃２，＃３）における中子部材（８１）の挿入により保持部材（７１）を介して径方向外側に向かう圧力が弾性体部材（６１）に作用する状態で、工程（＃２，＃３）における型締めにより２つの金型の内部に生じるキャビティ（Ｃ）に樹脂を充填する樹脂充填工程（＃４）とを含む。【選択図】図５
2015073406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複数のスロットを形成し、隣り合う２つのスロットの間をティースとする薄板円板状鋼板を積層して形成されるステータコアを備えたステータのモールド成形方法であって、
型締めしたとき内部に樹脂が充填され得るキャビティを有する上金型及び下金型を備え、
前記スロットにコイルが装着されたステータコアを前記下金型に収納すると共に、前記ステータコアの内周に円筒状の弾性体部材と軸方向に少なくとも１つの分断面を有する円筒状の保持部材とをこの順に配置する前工程と、
前記上金型に、挿入する前に前記円筒状保持部材の内径より大きいかまたは挿入した後に前記円筒状保持部材の内径より大きくなり得る外径を有する円柱状の中子部材を備えさせ、この上金型を、前記中子部材を前記円筒状保持部材の内周に挿入した後、前記下金型と当接させて型締めする中子部材挿入・型締め工程と、
前記中子部材挿入・型締め工程における中子部材の挿入により前記保持部材を介して径方向外側に向かう圧力が前記弾性体部材に作用する状態で、前記中子部材挿入・型締め工程における型締めにより前記２つの金型の内部に生じるキャビティに樹脂を充填する樹脂充填工程と
を含むことを特徴とするステータのモールド成形方法。
【請求項２】
前記保持状部材の一対の分断面の位置が、任意のティースの先端位置に対向し、かつ前記一対の分断面の幅が前記ティースの幅以下であることを特徴とする請求項１に記載のステータのモールド成形方法。
【請求項３】
前記中子部材の一端を前記円筒状保持部材の内周に向けて挿入するとき、前記中子部材の他端に、前記ステータコアの内径より大きい外径を有するフランジ部を形成していることを特徴とする請求項１または２に記載のステータのモールド成形方法。
【請求項４】
前記中子部材の前記一端側にテーパー部を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のステータのモールド成形方法。
【請求項５】
前記挿入した後に前記円筒状保持部材の内径より大きくなり得る外径を有する円柱状の中子部材は径方向に拡縮し得る拡縮機構を有するコレット構造を備える円柱状の中子部材であり、
この中子部材を前記円筒状保持部材の内周に挿入し、前記コレット構造の拡縮機構により前記中子部材の外径を拡張させて前記円筒状保持部材の内径より大きくした後、前記下金型と当接させて型締めすることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のステータのモールド成形方法。
【請求項６】
内周に複数のスロットを形成し、隣り合う２つのスロットの間をティースとする薄板円板状鋼板を積層して形成されるステータコアを備えたステータのモールド成形装置であって、
型締めしたとき内部に樹脂が充填され得るキャビティを有する下金型であって前記スロットにコイルが装着されたステータコアが収納される下金型と、
同じく型締めしたとき内部に樹脂が充填され得るキャビティを有する上金型と、
前記ステータコアの内周に配置される円筒状の弾性体部材と、
前記弾性体部材の内周に配置される、軸方向に少なくとも１つの分断面を有する円筒状の保持部材と、
前記上金型に固定され挿入する前に前記円筒状保持部材の内径より大きいかまたは挿入した後に前記円筒状保持部材の内径より大きくなり得る外径を有する円柱状の中子部材と、
前記上金型を、前記中子部材を前記円筒状保持部材の内周に挿入した後、前記下金型と当接させて型締めする中子部材挿入・型締め装置と、
前記中子部材挿入・型締め装置における中子部材の挿入により前記保持部材を介して径方向外側に向かう圧力が前記弾性体部材に作用する状態で、前記中子部材挿入・型締め装置における型締めにより前記２つの金型の内部に生じるキャビティに樹脂を充填する樹脂充填装置と
を備えることを特徴とするステータのモールド成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はステータのモールド成形方法およびモールド成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機用ステータをモールド成形するに際しては、まず上金型及び下金型を型締めしたときに内部に形成されるキャビティに、ワーク（スロットにコイルが装着されたステータコア）を収納すると共にステータコアの内周に中子部材を配置する。そして、樹脂充填工程で上記のキャビティに熱硬化性の樹脂を射出する。この場合に、樹脂がステータコアの内周に流入してくるという問題がある。これに対して、上記ステータコアの内周に配置する中子部材をゴム等の弾性体部材により形成するものがある（特許文献１参照）。このものでは、弾性体部材の外形寸法をステータコアの内径寸法より若干大きくしておくことにより、中子部材としての弾性体部材の挿入時に弾性体部材が弾性変形することでステータコアの内周に密着する。これによって、樹脂がステータコアの内周に流入してくるのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１１６４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の技術では、中子部材としての弾性体部材をステータコアの内周に圧入しているので、弾性体部材のうちステータコアの内周に密着する側が摩耗する。ステータコアの内周に密着する側が摩耗した状態の弾性体部材を配置したのでは、弾性体部材がステータコアの内周に確実に密着できなくなる。すると、樹脂充填工程で樹脂がステータコアの内周に流入してくる。弾性体部材の圧入は繰り返しの利用が難しく、メンテナンスや交換頻度が上がり、量産に適さずコストも増加してしまうのである。
【０００５】
そこで本発明は、弾性体部材を用いていても弾性体部材を摩耗させることのないモールド成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内周に複数のスロットを形成し、隣り合う２つのスロットの間をティースとする薄板円板状鋼板を積層して形成されるステータコアを備えたステータのモールド成形方法である。さらに、型締めしたとき内部に樹脂が充填され得るキャビティを有する上金型及び下金型を備えている。そして、前工程と、中子部材挿入・型締め工程と、樹脂充填工程とを含んでいる。上記前工程では、前記スロットにコイルが装着されたステータコアを前記下金型に収納すると共に、前記ステータコアの内周に円筒状の弾性体部材と軸方向に少なくとも１つの分断面を有する円筒状の保持部材とをこの順に配置する。上記中子部材挿入・型締め工程では、前記上金型に、挿入する前に既に前記円筒状保持部材の内径より大きいかまたは挿入した後に前記円筒状保持部材の内径より大きくなり得る外径を有する円柱状の中子部材を備えさせる。そして、この上金型を、前記中子部材を前記円筒状保持部材の内周に挿入した後、前記下金型と当接させて型締めする。上記樹脂充填工程では、前記中子部材挿入・型締め工程における中子部材の挿入により前記保持部材を介して径方向外側に向かう圧力が前記弾性体部材に作用する状態で樹脂を充填する。また、上記樹脂充填工程では、前記中子部材挿入・型締め工程における型締めにより前記２つの金型の内部に生じるキャビティに樹脂を充填する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、弾性体部材は、ステータコアの内周に配置されるだけで、中子部材の挿入時には保持部材が介在するため中子部材とこすれることがない。弾性体部材がこすれることがないと、弾性体部材が摩耗しない。弾性体部材はステータコアより柔らかいので、ステータコアを構成している薄板円板状鋼板を傷つけることもない。一方、軸方向に少なくとも１つの分断面を有する円筒状の保持部材によれば、中子部材を挿入するときに分断面が開いて保持部材の径が容易に大きくなるため、中子部材の挿入を簡単に行わせることができる。型開き工程で中子部材を引き抜いた後に円筒状の保持部材を取り外すときには、分断面が周方向に閉じて保持部材の径が容易に小さくなるため、保持部材を弾性体部材から簡単に取り外すことができる。保持部材は弾性体部材ではないので、保持部材の繰り返し使用が可能である。また、保持部材は薄い部材であるので、保持部材を加熱したり冷却したりする際にも、時間がかからない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態の場合の前工程を説明するためのステータのモールド成形装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態の場合の中子部材挿入工程を説明するためのステータのモールド成形装置の概略縦断面図である。
【図３】第１実施形態場合の中子部材挿入工程を説明するためのステータのモールド成形装置の概略構成図である。
【図４】第１実施形態場合の樹脂充填工程を説明するためのステータのモールド成形装置の概略縦断面図である。
【図５】樹脂充填工程での図３（Ａ）のＸ−Ｘ線断面の拡大図である。
【図６】型開き工程での図３（Ａ）のＸ−Ｘ線断面の拡大図である。
【図７】比較例１の場合のワークをステータコアの軸方向に直交する面で切断した断面図のうちの一部拡大図である。
【図８】比較例２の場合のワークをステータコアの軸方向に直交する面で切断した断面図のうちの一部拡大図である。
【図９】本実施形態の場合のワークをステータ軸方向に直交する面で切断した断面図のうちの一部拡大図である。
【図１０】比較例３の場合の中子部材挿入工程を説明するためのステータのモールド成形装置の概略断面図である。
【図１１】図１０（Ａ）のＤ部の拡大図である。
【図１２】第１実施形態のフランジ部及びその周辺部を取り出して示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１（Ｂ）、図２、図３（Ｂ）、図４は本発明の第１実施形態のステータ１のモールド成形装置２１の概略縦断面図である。ただし、図１（Ａ）、図３（Ａ）としてワークＷのみの概略平面図を追加している。上記のワークＷは、後述するように、スロット４にコイル１１が装着されたステータコア２をハウジング１５に圧入装着したものの総称である。
【００１１】
本実施形態では、ステータ１のモールド成形工程を、前工程＃１、中子部材挿入工程＃２、型締め工程＃３、樹脂充填工程＃４、型開き工程＃５で構成する。図１（Ｂ）は前工程＃１を、図２，図３（Ｂ）は中子部材挿入工程＃２を、図４は樹脂充填工程＃４を示している。詳細には、図２は中子部材挿入工程＃２のうちの円柱状中子部材６１の挿入途中の、図３（Ｂ）は円柱状中子部材６１の挿入終了の状態を示している。なお、図１（Ｂ）には上金型３１及び樹脂射出部５１を示していない。
【００１２】
ステータ１は、大きくはステータコア２とコイル１１から構成される。ステータコア２は、電磁鋼板で形成される薄板円板状鋼板３を鋼板３の厚さ方向に積層した鋼板積層体である。各薄板円板状鋼板３の内周に空間としてのスロット４を複数形成し、この複数の各スロット４にコイル１１をそれぞれ巻回している。コイル１１は全体としてステータコア２の軸方向の外側にはみ出しているが、このステータコア２の軸方向の外側にはみ出したコイル部分がコイルエンド１２といわれる。
【００１３】
スロット４にコイル１１が装着されたステータ１は、ハウジング１５に圧入状態で装着される。ここでは簡単化のためハウジング１５を単なる円筒状で示しているが、ステータ１を含んだモータを車両に搭載するに際しては、様々な形状を取り得る。以下では、スロット４にコイル１１が装着されたステータ１をハウジング１５に圧入状態で装着したものを「ワーク」Ｗという。
【００１４】
さて、ステータ１の絶縁性や強度を確保するために、モールド成形装置２１を用い、ワークＷに対して熱硬化性の樹脂（以下、単に「樹脂」ともいう。）によるモールド成形を実施する。
【００１５】
ここで、モールド成形装置２１には、型締めしたとき内部に樹脂が充填され得る空間を有する２つの金型（上金型３１、下金型４１）を備える。型締めしたときに２つの金型３１，４１の内部に形成される空間を以下「キャビティ」という。本実施形態では、図４でも後述するように、ハウジング１５、上金型３１、下金型４１、中子部材８１によって囲まれたほぼ円筒状の空間がキャビティＣとなる。このキャビティＣにワークＷを収納する。なお、本実施形態ではハウジング１５も下金型４１の一部を構成している。ただし、本発明は、ハウジング１５が金型の一部を構成していない場合にも適用がある。
【００１６】
鉛直方向の上方に配置される上金型３１はモールド成形装置２１のダイプレート３２（固定側）に固定される。鉛直方向の下方に配置される下金型４１はダイプレート４２（可動側）に支持され、下金型４１が鉛直方向に上下（昇降）することにより、互いに型締め及び型開きするよう構成されている。上金型３１には、型締めした上下の金型３１，４１の内部に形成されるキャビティＣに樹脂５３を注入するための樹脂射出部５１が設けられている。
【００１７】
図２にも示したように、上金型３１には鉛直下方に突出する円筒部３３を設けている。この円筒部３３は、中子部材挿入工程＃２の終了時にハウジング１５の鉛直方向上端１５ａに当接することによって、ステータ１の鉛直上方の空間をキャビティＣの一部として形成するためのものである。円筒部３３の内部に形成される窪み３４に、中子部材挿入工程＃２の終了時には、鉛直上方に突き出ているコイルエンド１２及び中子部材８１が収容される。そして、樹脂充填工程＃４でキャビティＣに鉛直上方より樹脂５３を流し込むため、円筒部３３の中央部に鉛直方向に貫通するスプール３５を設けている。
【００１８】
樹脂射出部５１（樹脂充填装置）は、上金型３１に固定したポット５２（シリンダ）と、ポット５２内の熱硬化性樹脂５３を圧縮してスプール３５から押し出すプランジャ５４と、プランジャ５４を鉛直下方へ加圧する図示しない加圧機とから構成されている。なお、加圧機としては、例えば、油圧シリンダやエアシリンダ等が使用される。
【００１９】
熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂形成材料やエポキシ樹脂形成材料等、硬化することで三次元架橋が行われ不溶不融の硬化物となる樹脂である。
【００２０】
樹脂充填工程＃４では、型締めした上下の金型３１，４１の内部に形成されるキャビティＣに樹脂５３を効率よく供給することが必要である。このため、中子部材８１の鉛直方向上端８１ａを平面状に形成し、この上端８１ａが円筒部３３の内部に形成される窪み３４の底３４ａの近くにくるよう、中子部材８１を上金型３１のダイプレート３２に固定しておく。これによって、窪み３４の底３４ａと中子部材８１の鉛直方向上端８１ａとの間に、スプール３５から吐出される樹脂５３を鉛直方向上端８１ａの全周方向に導く通路（ランナ）３６となる空間を形成する。
【００２１】
さらに、中子部材８１の鉛直方向上端８１ａの外周部分には、鉛直上方にわずかに突出する突起８６をリング状に設け、このリング状の突起８６と窪み３４の底３４ａとの隙間を、全周方向に向かう樹脂５３の流れを絞る部位（ゲート）３７として形成する。
【００２２】
一方、下金型４１は主にダイプレート４２で構成され、このダイプレート４２の上にワークＷが設置される。ステータコア２の軸方向が鉛直方向となるようにワークＷをダイプレート４２に配置したとき、ステータコア２の軸方向下端６を支持するリング状突起部４２ａと、ハウジング１５の軸方向下端１５ｂを支持する平面部４２ｂとを設けている。また、内周側のリング状突起部４２ａと外周側の平面部４２ｂとの間には、ステータコア２の軸方向下端６より下方に飛び出すコイルエンド１２を収納し得るリング状の凹部４２ｃを設けている。
【００２３】
このため、図１に示したように前工程＃１でワークＷをステータコア２の軸方向が鉛直方向となるように配置したとき、ステータコア２の軸方向下端６がリング状の突起部４２ａに当接する。また、このとき、ハウジング１５の軸方向下端１５ｂが平面部４２ｂに当接し、ステータコア２の軸方向下端６より下方に飛び出すコイルエンド１２が凹部４２ｃに収納される。
【００２４】
モールド成型装置２１には、さらに、円筒状の弾性体部材６１、軸方向に１つの分断面を有する円筒状の保持部材７１、円柱状の中子部材８１を備える。上記円筒状の弾性体部材６１は、後述する樹脂充填工程＃３において、キャビティＣ内に流動してくる樹脂５３がステータコア２の内周２ａと弾性体部材６１との間に流入するのを防止するための部材である。このため、円筒状の弾性体部材６１は、ステータコア２の内径とほぼ同等の外径かステータコア２の内径よりわずかに大きい外径を有している。
【００２５】
弾性体部材６１は、図１に示したように前工程＃１で、ワークＷを下金型４１のダイプレート４２に設置した後に、ステータコア２の内周２ａに取り付ける。円筒状の弾性体部材６１に対して、後述する中子部材８１を用いて、弾性体部材６１の径方向外側に向けて圧力を作用させることで、弾性体部材６１をステータコア２の内周２ａに密着させる。これによって、後述する樹脂充填工程＃３において、キャビティＣ内に流動してくる樹脂５３がステータコア２の内周２ａと弾性体部材６１との間に流入するのを防止する。
【００２６】
上記円筒状の保持部材７１は、円筒状の弾性体部材６１を内周側から支持しつつ、後述する中子部材８１が円筒状の保持部材７１の内周側に嵌り込むのを容易にするための部材である。このため、円筒状の保持部材７１は、弾性体部材６１の内径とほぼ同等の外径を有している。また、円筒状の保持部材７１は弾性体部材６１よりは硬くかつ中子部材８１よりは柔らかい金属やプラスチックで形成する。
【００２７】
この場合、円筒状の保持部材７１を弾性体部材６１より硬い金属やプラスチックで形成すると、弾性体部材６１のようには容易に変形できない。このため、弾性体部材６１より硬い金属やプラスチックの円筒状保持部材７１であっても容易に変形し得るように、軸方向の分断面７１ａ（図１（Ａ）参照）を１つ有するようにしておく。
【００２８】
保持部材７１に設ける軸方向の分断面は１つに限られるものでなく、２つ以上あってもかまわない。ただし、軸方向の分断面が例えば２つあることは、保持部材７１が２つの部材に分割されることを意味するので、取り扱いの点で紛失しやすい等の問題がある。一方、軸方向の分断面が１つだけあれば、保持部材７１は複数の部材に分割されることがないので、取り扱いが容易となる。
【００２９】
図１（Ｂ）に示したように前工程＃１で、ステータコア２の内周２ａに弾性体部材６１を当接させて配置した後に、弾性体部材６１の内周６１ａに円筒状の保持部材７１を取り付ける。これによって前工程＃１が終了するので、次には中子部材挿入工程＃２に移る。
【００３０】
上記円柱状の中子部材８１は、ハウジング１５との間で円筒状の空間であるキャビティＣを形成するためのものである。中子部材８１は金型の一部を構成するので、中子部材８１の材質は、金型３１，４１の材質（例えば工具鋼）と同じでよい。中子部材８１は上金型３１のダイプレート３２に固定しておく。このため、図２に示したように中子部材挿入工程＃２で、ワークＷを設置してある下金型４１を鉛直上方に向かって移動させることにより、中子部材８１が円筒状保持部材７１の内周７１ｂに嵌り込む。この場合、中子部材８１が円筒状保持部材７１の内周７１ｂに嵌り込むことによって、円筒状保持部材７１が分断面７１ａから周方向に広がるように、中子部材８１の外径を円筒状の保持部材７１の内径よりわずかに大きい外径としておく。
【００３１】
中子部材８１を円筒状保持部材７１の内周７１ｂに挿入したとき、円筒状保持部材７１は分断面７１ａが周方向に開くことで、円筒状保持部材７１が径方向外側に容易に変形し（拡径し）、弾性体部材６１を径方向外側に押圧する。図２に示したように中子部材挿入工程＃２の途中では、円筒状保持部材７１のうち、中子部材８１が当接している部分の内径が、中子部材８１が当接していない部分の内径より大きくなっている。
【００３２】
ここで、円柱状の中子部材８１が円筒状保持部材７１の内周７１ｂに嵌り込み易くなるように、中子部材８１の鉛直方向の下端と鉛直方向の上端とに、鉛直下方に向けて径が小さくなる２つのテーパー部８３，８４を設けている。すなわち、中子部材８１を小径部８２、テーパー部８３，８４、大径部８５から構成し、小径部８２の鉛直下方に第１テーパー部８３を、小径部８２の鉛直上方に第２テーパー部８４を設け、最も鉛直上方にある部位を大径部８５としている。鉛直方向下端にある第１テーパー部８３は円筒状保持部材７１に対して圧接することができないので、下金型４１のダイプレート４２に第１テーパー部８３が嵌り込む凹部４２ｄを設けている。
【００３３】
また、第２テーパー部８４に対応して、円筒状保持部材７１の内周７１ｂの上端部に、鉛直上方に向けて径が大きくなるテーパー部７１ｃを設けている。このテーパー部７１ｃと第２テーパー部８４とは同じ角度で設けられてあるので、中子部材８１の挿入を終了したとき、図３（Ｂ）にも示したように２つのテーパー部７１ｃ，８４がピッタリ合わさり、両者の間に隙間が生じることはない。これによって、２つのテーパー部７１ｃ，８４が合わさった部位においても、中子部材８１が保持部材７１を介して弾性体部材６１を径方向外側に押圧することができる。
【００３４】
また、本実施形態では大径部８５をステータコア２の内径より大きな外径を有するフランジ部として構成している。以下、大径部８５を改めてフランジ部８５という。このため、図３（Ｂ）に示したように中子部材挿入工程＃２で、円筒状の保持部材７１の内周側に中子部材８１を挿入し終わったとき、フランジ部８５の鉛直方向下端８５ａがステータコア２の鉛直方向上端７の内周側部分に当接する。また、中子部材８１の鉛直方向下端８１ｂが下金型４１のダイプレート４２の凹部４２ｄに当接する。また、円筒状の保持部材７１を介して中子部材８１から径方向外側に作用する圧力が弾性体部材６１に均等に伝わる。
【００３５】
中子部材挿入工程＃２が終了した後には、型締め工程＃３で上下の金型３１，４１を数十トンの力を加えて締め、型締め状態とする。この型締め工程＃３は従来と同様であり、特に説明するまでもないので、図３（Ｂ）に示したように中子部材挿入工程＃２に含めている。
【００３６】
この後には型締め状態で樹脂充填工程＃４を実行する。すなわち、樹脂充填工程＃４では、ハウジング１５、上金型３１、下金型４１、中子部材８１によって形成されているキャビティＣに樹脂５３を充填（供給）することとなる。
【００３７】
図４に示したように樹脂充填工程＃４においては、樹脂が安定して流動し得るようにポット５２に投入する樹脂５３を３０℃〜８０℃に予備的に加熱しておく。また、上金型３１、下金型４１およびワークＷを、１２０℃〜１６０℃の高温に温度調整しておく。温度調整はモールド成形装置２１に付属させている温度調整装置により行う。このように上下の金型３１，４１とワークＷとの温度が等しくなるように設定しておくことが好ましい。このような状態において、ポット５２に樹脂５３を投入する。
【００３８】
次に、樹脂射出部５１の加圧機でプランジャ５４を鉛直下方に駆動することにより、ポット５２内の樹脂５３を加圧すると、樹脂５３はスプール３５から鉛直下方に吐出する。スプール３５から鉛直下方に吐出された樹脂５３は円盤状の隙間からなるランナ３６を通って、３６０度の全方向に向かい、ゲート３７からキャビティＣの上部領域に侵入する（図４の矢印参照）。ここで、ランナ３６からキャビティＣの上部領域に入る部位に設けてあるゲート３７では樹脂５３の鉛直方向の幅が狭くなるので、モールド成形を終了した後の型開き工程＃５でワークＷとランナ３６に存在する樹脂５３とを簡単に分離することができる。
【００３９】
ゲート３７を通過した樹脂５３は、図４に示すように、キャビティＣの上部領域のうち、当該領域に存在するコイルエンド１２の内周側の部位にまず流入する。また、コイルエンド１２と上金型３１との隙間を通ってコイルエンド１２の外周側の部位にも流入する。
【００４０】
コイルエンド１２の内周側、外周側の部位を満たした樹脂５３はその後、ステータコア２の内部の部位に侵入する。これについて図５を参照して説明すると、図５は図３（Ａ）のＸ−Ｘ線断面（スロット４を含んだ断面）の拡大図で、樹脂充填工程＃４での様子をモデルで示している。
【００４１】
図５に示したように、中子部材８１が円筒状保持部材７１を介して円筒状の弾性体部材６１を径方向外側に向けて押圧している。中子部材８１により弾性体部材６１が径方向外側への圧力を受けるとき、各薄板円板状鋼板３は硬いため、各薄板円板状鋼板３の内周３ａを径方向外側へと変形させることはできない。しかしながら、鉛直方向に隣接している２つの薄板円板状鋼板３の間にわずかな隙間８があるときには、その隙間８へと弾性体部材６１の外周側が変形して嵌り込む。
【００４２】
また、スロット４の内部には、絶縁シート１４に包まれた複数のコイル線材１３が収納されている。そして、絶縁シート１４とスロット４の周縁との間に空間が存在する。このため、図５に示したように樹脂充填工程＃４でコイルエンド１２の周囲を満たした樹脂５３は、スロット４内に流入する。つまり、樹脂５３は絶縁シート１４とスロット４の周縁との間を鉛直下方に向かって流入する（図５の矢印参照）。流入する途中に鉛直方向に隣接している２つの薄板円板状鋼板３の間にわずかな隙間８があれば、その隙間８を伝い薄板円板状鋼板３の内周３ａに向かって流れ込んでいく。このとき、本実施形態では、各隙間８に弾性体部材６１の外周側が食い込んでいることから、樹脂５３が薄板円板状鋼板３の内周３ａと弾性体部材６１の間に入り込むことがない。すなわち、弾性体部材６１によってスロット４内をステータコア２の軸方向に流入してくる樹脂５３がステータコア２の内周２ａに流入することがないようにシールできている。
【００４３】
このようにしてキャビティＣの上部領域から下部領域までを樹脂５３がステータコア２の内周２ａに流入することなく徐々に満たしてゆく。キャビティＣの下部領域に到達した樹脂５３はステータコア２から鉛直下方に飛び出しているコイルエンド１２の周囲を満たす。キャビティＣの上部領域から下部領域までの全域に樹脂５３がくまなく充填されると、加圧機及びプランジャの下降が停止してスプール３５からの樹脂５３の注入が終了する。
【００４４】
キャビティＣ内への樹脂５３の充填完了後には樹脂射出部５１の加圧機によりプランジャ５４が鉛直上方へ移動される。次いで、温度調整装置のダイヤルを回して上下の金型３１，４１、中子部材８１及びワークＷの温度を外気温度へと低下させる。外気温度になれば、キャビティＣ内に充填された樹脂５３が硬化する。これで樹脂充填工程＃４を終了する。
【００４５】
樹脂を硬化させた後には、型開き工程＃５を実施する。これについては図６を参照して説明する。図６は図３（Ａ）のＸ−Ｘ線断面（スロット４を含んだ断面）の拡大図で、型開き工程＃５での様子をモデルで示している。型開きは中子部材８１を円筒状保持部材７１から抜くことによって行われる。図６に示したよう型開き工程＃５では、ステータコア内周２ａの側において鉛直方向に隣接している２つの薄板円板状鋼板３の間のわずかな隙間８に弾性体部材６１の外周側が食い込んでいる。このため、図示しないアクチュエータにより下金型４１を下方へ移動させることによって、中子部材８１を保持部材７１の内周７１ｂから引き抜く。このとき、隙間８に食い込んでいる弾性体部材６１はそのままの位置を保って抜けることがなく、中子部材８１のみあるいは中子部材８１に加えて円筒状保持部材７１が鉛直上方に抜けることとなる。
【００４６】
次に、以下では本実施形態に対する比較例１〜３を説明する。まず、図７，図８は比較例１，２の場合のワークＷをステータコア２の軸方向に直交する面で切断した断面図のうちの一部拡大図である。図９は本実施形態の場合のワークＷをステータコア２の軸方向に直交する面で切断した断面図のうちの一部拡大図である。
【００４７】
第１実施形態では、図９に示したように、円筒状保持部材７１の有する一対の分断面７１ａ，７１ａの位置を、複数あるティース５のうち任意のティース５の先端（ステータコア２の径方向内側端）の位置に対向させている。かつ一対の分断面７１ａ，７１ａの幅ｗ１が当該分断面に対向するティース５の幅ｗ２以下となるようにしている。
【００４８】
このようにした理由は次の通りである。本実施形態では、中子部材８１により、円筒保持部材７１を介し弾性体部材６１を径方向外側に押圧することで、弾性体部材６１の外周側をステータコア２の内周２ａに密着させている。しかしながら、円筒状保持部材７１には一対の分断面７１ａ，７１ａを有し、この一対の分断面７１ａ，７１ａの間は空間７１ｅとして存在するため、空間７１ｅを介しては中子部材８１が弾性体部材６１を押圧できない。つまり、一対の分断面７１ａ，７１ａの間の部位では、それ以外の部位よりも弾性体部材６１を径方向外側に押圧する力が弱くなる。
【００４９】
比較例１，２、本実施形態の場合とも、スロット４内をステータコア２の軸方向に流入してくる樹脂５３の圧力が図７，図８，図９に示したように弾性体部材６１に対して径方向内側に向けて作用する（図７，図８，図９の矢印参照）。この場合に、比較例１では一対の分断面７１ａ，７１ａの位置が、任意のスロット４の先端の位置（空間）に対向しているため、この位置では弾性体部材６１を径方向外側に押圧する力が弱くなっている。このため、一対の分断面７１ａ，７１ａに対向するスロット５に隣接する２つのティース５，５の分断面側のティース先端角部５ａで、樹脂５３の圧力を受けて弾性体部材６１がステータコア２の内周２ａから内周側に剥がれないとも限らない。当該分断面側のティース先端角部５ａで弾性体部材６１がステータコア２の内周２ａから剥がれたのでは、弾性体部材６１とステータコア２の内周２ａとの間に樹脂５３が流入してしまう可能性がある。
【００５０】
そこで、本実施形態では図９に示したように、樹脂５３の圧力が一つの分断面７１ａ，７１の間の空間７１ｅに向かうことがないように、円筒状保持部材７１の一対の分断面７１ａ，７１ａの位置を任意のティース５の先端の位置に対向させる。これによって、分断面に対向するティース５の２つのティース先端角部５ａ，５ａが弾性体部材６１の外周側から剥がれることを防止し、一対の分断面７１ａ，７１ａがある部位でも、弾性体部材６１のステータコア内周２ａへの密着力（シール力）を確保する。
【００５１】
また、図８に示した比較例２では一対の分断面７１ａ，７１ａの位置を任意のティース５の先端の位置に対向させてはいても、一対の分断面７１ａ，７１ａの幅ｗ１を当該分断面に対向するティース５の幅ｗ２より大きくしている。このため、比較例２の場合にも、分断面に対向するティース５の２つのティース先端角部５ａで樹脂５３の圧力を受けて弾性体部材６１がステータコア２の内周２ａから内周側に剥がれないとも限らない。当該ティース５の２つのティース先端角部５ａで弾性体部材６１がステータコア２の内周２ａから剥がれたのでは、弾性体部材６１とステータコア２の内周２ａとの間に樹脂５３が侵入してしまう可能性がある。
【００５２】
そこで、本実施形態では図９に示したように、樹脂５３の圧力が一つの分断面７１ａ，７１の間の空間７１ｅに向かうことがないように、さらに一対の分断面７１ａ，７１ａの幅ｗ１が分断面に対向するティース５の幅ｗ２以下となるようにする。これによって、分断面に対向するティース５のティース先端角部５ａが弾性体部材６１の外周側から剥がれることを防止し、一対の分断面７１ａ，７１ａがある位置でも、弾性体部材６１のステータコア内周２ａへの密着力（シール力）を確保する。
【００５３】
次に、図１０（Ｂ）は比較例３の場合の中子部材挿入工程＃２を説明するためのステータのモールド成形装置２１の概略断面図である。図１０（Ａ）としてワークＷのみの概略平面図を追加している。第１実施形態の図３（Ａ）、図３（Ｂ）と同一部分には同一の符号を付している。図１１は図１０（Ａ）のＤ部の拡大図である。
【００５４】
比較例３は、中子部材８１の第２テーパー部８４の鉛直方向上端につながる大径部８７の外径を円筒状保持部材７１の鉛直方向上端７１ｄの内径とほぼ同じとしたものである。比較例３の場合には、型締め工程＃３が終了した状態でワークＷを鉛直上方からみると、図１０（Ａ）のＤ部では図１１に示したように一対の分断面７１ａ，７１ａが中子部材８１によって被覆されないままとなる。比較例３の場合には、一対の分断面７１ａ，７１ａの間に生じる空間７１ｅを遮るものが何もないのである。このため、樹脂充填工程＃４でキャビティＣの上部領域に流入してきた樹脂５３がそのままこの一対の分断面７１ａ，７１ａの間の空間７１ｅに流入してしまう。
【００５５】
ここで、一対の分断面７１ａ，７１ａの間の空間７１ｅに樹脂５３が流入することによって生じる問題は次の通りである。一対の分断面７１ａ，７１ａは保持部材７１が周方向に変形し得るように設けているものである。型開き工程＃５で中子部材８１を引き抜いた後には、それまで一対の分断面７１ａ，７１ａで周方向に開いていた保持部材７１が周方向に変形して、中子部材８１を挿入する前の位置に戻ろうとする。すなわち、保持部材７１を径方向外側に向けて加圧していた中子部材８１を引き抜いた後には、それまで径方向外側に広がっていた保持部材７１が分断面７１ａ，７１ａで変形するため、保持部材７１の外径が中子部材８１を挿入している状態より小さくなる。これによって、保持部材７１を弾性体部材６１から取り外し易くなる。
【００５６】
一方、比較例３の場合のように、一対の分断面７１ａ，７１ａの間の空間７１ｅに樹脂５３が充填されて固化してしまったのでは、加圧していた中子部材８１を引き抜いた後にそれまで径方向外側に広がっていた保持部材７１が分断面７１ａ，７１ａで変形できず、保持部材７１の外径が中子部材８１を引き抜いた後も変化しない。これでは、保持部材７１を弾性体部材６１から取り外しにくくなる。
【００５７】
そこで本実施形態では、図３（Ｂ）にも示したように、第２テーパー部８４より鉛直上方の部位（大径部）をステータコア２の内径より大きな外径を有するフランジ部８５として構成している。ステータコア２の内径より大きな外径を有するフランジ部８５を設けることで、一対の分断面７１ａ，７１ａの間に生じる空間７１ｅを中子部材８１が遮るようにするのである。これによって、一対の分断面７１ａ，７１ａの間の空間に樹脂５３が流入するのを防止することができる。
【００５８】
図１２は本実施形態のフランジ部８５及びその周辺部を取り出して示す概略斜視図である。本実施形態ではフランジ部８５がステータコア２の内周２ａから径方向外側に少し入った位置までを被覆している。このため、樹脂充填工程＃４でキャビティＣの上部領域に流入してきた樹脂５３が保持部材７１の一対の分断面７１ａ，７１ａの間に生じる空間７１ｅに流入しようとしても、流入することができない。
【００５９】
ここで、本実施形態の作用効果をまとめて説明する。
【００６０】
本実施形態では、内周２ａに複数のスロット４を形成し、隣り合う２つのスロットの間をティース５とする薄板円板状鋼板３を積層して形成されるステータコア２を備えたステータ１のモールド成形方法である。さらに、型締めしたとき内部に樹脂５３が充填され得るキャビティＣを有する上金型３１及び下金型４１を備えている。そして、前工程＃１と、中子部材挿入・型締め工程＃２，＃３と、樹脂充填工程＃４とを含んでいる。上記前工程＃１では、スロット４にコイル１１が装着されたステータコア２を下金型４１に収納すると共に、ステータコア２の内周２ａに円筒状の弾性体部材６１と軸方向に１つの分断面７１ａを有する円筒状の保持部材７１とをこの順に配置する。上記中子部材挿入・型締め工程＃２，＃３では、上金型３１に円筒状保持部材７１の内径より大きい外径を有する円柱状の中子部材８１を備えさせ、上金型３１を、中子部材８１を円筒状保持部材７１の内周７１ｂに挿入した後、下金型４１と当接させて型締めする。上記樹脂充填工程＃４では、中子部材挿入・型締め工程＃２，＃３における中子部材８１の挿入により保持部材７１を介して径方向外側に向かう圧力が弾性体部材６１に作用する状態で樹脂５３を充填する。また、上記樹脂充填工程＃４では、中子部材挿入・型締め工程＃２，＃３における型締めにより２つの金型３１，４１の内部に生じるキャビティＣに樹脂５３を充填する。本実施形態によれば、弾性体部材６１は、ステータコア２の内周２ａに配置されるだけで、中子部材８１の挿入時には保持部材７１が介在するため中子部材８１とこすれることがない。弾性体部材６１がこすれることがないと、弾性体部材６１が摩耗しない。弾性体部材６１はステータコア２より柔らかいので、ステータコア２を構成している薄板円板状鋼板３を傷つけることもない。一方、軸方向に１つの分断面７１ａを有する円筒状の保持部材７１によれば、中子部材８１を挿入するときに分断面７１ａが開いて保持部材７１の径が容易に大きくなるため、中子部材８１の挿入を簡単に行わせることができる。型開き工程＃５で中子部材８１を引き抜いた後に円筒状の保持部材７１を取り外すときには、分断面７１ａが周方向に閉じて保持部材７１の径が容易に小さくなるため、保持部材７１を弾性体部材６１から簡単に取り外すことができる。保持部材７１は弾性体部材６１ではないので、保持部材７１の繰り返し使用が可能である。また、保持部材７１は薄い部材であるので、保持部材７１を加熱したり冷却したりする際にも、時間がかからない。
【００６１】
一方、中子部材の外形寸法をステータコアの内径寸法よりわずかに小さく形成しておき、中子部材挿入工程で中子部材を加熱し膨張させてステータコアの内周に密着させる比較例（この比較例を「比較例４」とする。）がある。しかしながら、比較例４の場合には、本実施形態の保持部材７１及び弾性体部材６１が装着される部分を含めて１つの中子部材を形成することになるので、その分、中子部材の径が本実施形態の中子部材８１より大きくなる。このため、中子部材挿入前の中子部材の加熱や樹脂充填後の中子部材の冷却に本実施形態より時間がかかり、量産においてはサイクルタイムを増長させてしまう。
【００６２】
保持部材７１のうち一対の分断面７１ａ，７１ａがある部位は弾性体部材６１のステータコア内周２ａへの密着力（シール力）が低下する部位である。一方、本実施形態では、保持状部材７１の一対の分断面７１ａ，７１ａの位置が、任意のティース５の先端位置に対向し、かつ一対の分断面７１ａ，７１ａの幅がティース５の幅以下である。これによって、一対の分断面７１ａ，７１ａがある部位でも、弾性体部材６１のステータコア内周２ａへの密着力（シール力）を確保できる。
【００６３】
フランジ部８５が無いとステータコア２の鉛直方向上端７に一対の分断面７１ａ，７１ａが露出し、一対の分断面７１ａ，７１ａの間の空間７１ｅに樹脂充填工程＃４で樹脂５３が流入してしまう。一方、本実施形態では、中子部材８１の一端（鉛直方向下端）を円筒状保持部材７１の内周７１ｂに向けて挿入するとき、中子部材８１の他端（鉛直方向下端）に、ステータコア２の内径より大きい外径を有するフランジ部８５を形成している。これによって、樹脂充填工程＃４でステータコア２の鉛直方向上方から一対の分断面７１ａ，７１ａの間の空間７１ｅに樹脂が流れ込まないようにすることができる。
【００６４】
本実施形態によれば、中子部材８１の一端（鉛直方向下端）側にテーパー部８３，８４を有するので、中子部材８１を円筒状保持部材７１の内周７１ｂに向けて挿入するときにスムーズに挿入できる。
【００６５】
実施形態では、挿入する前に中子部材７１の外径を保持部材７１の内径より大きくしておくことで、中子部材８１を保持部材７１の内周に挿入したとき、中子部材８１が分断面７１ａを有する保持部材７１を径方向外側に押し広げる場合で説明した。本発明はこのように中子部材８１が径方向に拡縮し得ない場合に限られるものでなく、挿入した後に保持部材７１の内径より大きくなり得る外径を有する中子部材であってよい。例えば、円柱状の中子部材８１’をその外径が拡縮可能な拡縮機構を有するコレット構造にしておき、分断面７１ａを有する円筒状の保持部材７１の内周に外径を縮小させた状態の中子部材８１’を設置する。そして、中子部材８１’の外径が保持部材７１の内径より所定量大きくなるようにコレット構造の拡縮機構を作動させて中子部材８１’の外径を拡張することで、分断面７１ａを有する保持部材７１の外径を押し広げる。これによって、弾性体部材６１の外周側がステータコアの内周に密着させる。
【００６６】
円柱状の中子部材８１をステータコアの内周２ａから引き抜く際もしくは中子部材８１を引き抜いた後には、上下の金型３１，４１の内部に形成されるキャビティＣに付着異物が残留していることがある。ここで、付着異物とは具体的にはゴミなどで、総称して「コンタミ」といわれる。コンタミがキャビティＣに残留したままにしておくと、次のワークＷを下金型４１に適切に設置することができない事態が生じ得る。そこで、ステータコアの内周から中子部材を引き抜く際もしくは中子部材を引き抜いた後に次のワークＷを下金型に設置するまでの間に、キャビティＣ内のコンタミを除去するコンタミ除去機構をモールド成形装置２１に付属させておくことが好ましい。コンタミを除去するにはエアーパージもしくはブラッシングによればよい。
【符号の説明】
【００６７】
＃１  前工程
＃２  子部材挿入工程
＃３  型締め工程
＃４  樹脂充填工程
１  ステータ
２  ステータコア
４  スロット
５  ティース
１１  コイル
２１  モールド成形装置
３１  上金型
４１  下金型
５１  樹脂射出部（樹脂充填装置）
５３  樹脂
６１  弾性体部材
７１  保持部材
７１ａ  分断面
８１  中子部材
８３，８４  テーパー部
８５  フランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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