(57)【要約】【課題】  表面を確実に絶縁被覆可能なモータステータを提案すること。【解決手段】  モータステータ１は、ボビン１１を介してコイル巻線６が巻き付けられた分割コア２を円環状に連結して構成したステータコア３および同軸状態に取り付けた結線基板４からなるステータアセンブリ１０と、その表面を覆う絶縁被覆層７とを有している。ボビン１１の外周側フランジ１３および内周側フランジ１４の四隅には大きな面取りが施されているので、ステータアセンブリ１０を、絶縁被覆層形成用の射出成形用キャビティ２２０にインサートした状態では、ゲート２２１から注入された樹脂が、内周側フランジ１４間の隙間２５ａおよび外周側フランジ１３間の隙間２４ａを速やかに通ってキャビティ２２０の隅々まで充填される。充填不足により絶縁被覆層７に欠損ができることがない。注入圧力を高める必要がないので射出成形時にボビン１１が変形することもない。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割コアを円環状に連結することにより構成されたステータコア、前記ステータコアに対して同軸状態で隣接配置され、中心に開口部が形成されている円盤状の結線基板、および各分割コアに絶縁性樹脂からなるボビンを介して巻き付けたコイル巻線を備えたステータアセンブリと、
前記ステータアセンブリの前記ボビン、前記コイル巻線および前記結線基板の表面を覆っている絶縁被覆層とを有し、
前記ボビンは、前記コイル巻線が巻かれている筒状胴部と、前記筒状胴部における前記ステータコアの外周側の端部に形成された外周側フランジと、前記筒状胴部における前記ステータコアの内周側の端部に形成された内周側フランジとを備え、
前記筒状胴部の中心軸線の方向から見た場合における前記外周側フランジおよび前記内周側フランジの輪郭形状は、それぞれ、四角形の四隅を、前記コイル巻線が露出しない範囲で面取りした面取り部を備えた形状となっており、
前記絶縁被覆層は前記ステータアセンブリを射出成形用キャビティに挿入した状態で射出成形されたものであり、
前記面取り部によって、隣接する前記外周側フランジの間および隣接する前記内周側フランジの間には、前記絶縁被覆層の射出成形時に注入樹脂を円滑に流動させるための隙間が形成されているモータステータ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ステータアセンブリを前記射出成形用キャビティに挿入した状態において、キャビティ内周面と前記外周側フランジの間に注入樹脂を円滑に流動させるための隙間を形成できるように、前記外周側フランジの前記結線基板からの高さが、前記内周側フランジの前記結線基板からの高さよりも低くなっているモータステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の分割コアを円環状に連結して構成されたステータコアを備えたモータステータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスモータやＡＣモータのステータとして、分割コアが円環状に連結された構成のステータコアを備えたものが知られており、図５（ａ）〜（ｄ）はかかるモータステータの一例を示す正面図、側面図、断面図および裏面図である。これらの図に示すように、モータステータ１００は、複数の分割コア２を円環状に連結した構成のステータコア３と、このステータコア３に同軸状態に取り付けた円盤状の結線基板４とを備えている。また、各分割コア２における突極部分２ａには絶縁性樹脂からなるボビン５を介してコイル巻線６が巻きつけられ、コイル巻線６が結線基板４の側に接続されている。さらに、ボビン５、コイル巻線６および結線基板４の表面が、破線で示すように、絶縁性樹脂からなる絶縁被覆層７によって被覆されている。
【０００３】
図６には、ボビン５を介してコイル巻線６が巻きつけられている分割コア２を示してあり、（ａ）はステータコア３の内周側から見た場合の内周側端面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はステータコア３の外周側から見た場合の外周側端面図であり、（ｄ）はステータコア３の中心軸線の方向から見た場合の正面図である。これらの図に示すように、分割コア２は、コア本体２ｂの内周面から突出している突極２ａにボビン５が嵌められ、ボビン５の筒状胴部５ａにコイル巻線６が巻きつけられている。筒状胴部５ａにおけるステータコア３の外周側端部には直交する方向に広がっている外周側フランジ５ｂが形成され、筒状胴部５ａにおけるステータコア３の内周側端部にも同じく直交する方向に広がっている内周側フランジ５ｃが形成されている。双方のフランジ５ｂ、５ｃは矩形の輪郭形状をしており、それらの結線基板４からの高さＨ（５ｂ）Ｈ（５ｃ）（ステータコア３の中心軸線方向の長さ）はほぼ同一であるが、直交する方向の幅Ｗ（５ｂ）、Ｗ（５ｃ）は、外周側フランジ５ｂの方が広くなっている。
【０００４】
次に、ステータコア３、ボビン５、コイル巻線６および結線基板４からなるステータアセンブリ１０の表面は、絶縁性樹脂によって絶縁被覆されている。すなわち、図７に示すように、射出成形用のキャビティ２２０内にステータアセンブリ１０をインサートし、この状態で、結線基板４の中心開口部４ａに対応する部位に配置したディスクゲート２２１からキャビティ内に絶縁性樹脂を注入する。注入された樹脂はキャビティ内を半径方向の内側から外側に向けて、結線基板４の絶縁被覆層を成形するための成形部分２２２を通って、ボビン５およびコイル巻線６の表面を覆う絶縁被覆層を成形するための成形部分２２３に流れ込む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、コイル巻線６の両側には、ボビン５の内周側フランジ５ｃおよび外周側フランジ５ｂが位置している。従って、キャビティ２２０内の成形部分２２３は、これらフランジ５ｂ、５ｃによって同心状に３つの円環状部分２３１、２３２、２３３に区画され、最も外側の円環状部分２３３は分割コア２のコア本体２ｂによって二分されている。このため、キャビティ２２０に注入した樹脂材料は、内周側フランジ５ｃの間あるいは内周側フランジ５ｃとキャビティ内周面との間、または外周側フランジ５ｂの間あるいは外周側フランジ５ｂとキャビティ内周面との間を通って、各区画部分に流れ込む必要がある。しかしながら、これらの部分の隙間は狭いので、樹脂材料が成形部分２２３の隅々まで回りにくいという問題点がある。特に、最も外側の円環状部分２３３におけるゲート２２１から遠い側の区画部分２３３ａには樹脂材料が回りにくい。樹脂材料が隅々まで充分に回り込むことができないと、絶縁被覆層７に欠損部分や厚さの不足した部分ができ、絶縁性能が低下してしまう。
【０００６】
樹脂材料の注入圧力を高くすれば樹脂材料をキャビティ２２０内の隅々まで充填可能である。しかし、注入圧力を高めると、キャビティ内にインサートされているステータアセンブリ１０における樹脂製のボビン５が変形し、その状態のままで絶縁被覆層７が形成される可能性がある。ボビン５が変形するとステータ全体としての絶縁耐圧が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、欠損などの欠点のない絶縁被覆層をボビンの変形を伴うことなく成形するのに適したボビン形状を備えたモータステータを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のモータステータは、
分割コアを円環状に連結することにより構成されたステータコア、前記ステータコアに対して同軸状態で隣接配置され、中心に開口部が形成されている円盤状の結線基板、および各分割コアに絶縁性樹脂からなるボビンを介して巻き付けたコイル巻線を備えたステータアセンブリと、
前記ステータアセンブリにおける前記ボビン、前記コイル巻線および前記結線基板の表面を覆っている絶縁被覆層とを有し、
前記ボビンは、前記コイル巻線が巻かれている筒状胴部と、前記筒状胴部における前記ステータコアの外周側の端部に形成された外周側フランジと、前記筒状胴部における前記ステータコアの内周側の端部に形成された内周側フランジとを備え、
前記筒状胴部の中心軸線の方向から見た場合における前記外周側フランジおよび前記内周側フランジの輪郭形状は、それぞれ、四角形の四隅を、前記コイル巻線が露出しない範囲で面取りした面取り部を備えた形状となっており、
前記絶縁被覆層は前記ステータアセンブリを射出成形用キャビティにインサートした状態で射出成形されたものであり、
前記面取り部分によって、隣接する前記外周側フランジの間および隣接する前記内周側フランジの間には、前記絶縁被覆層の射出成形時に注入樹脂を円滑に流動させるための隙間が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
ここで、前記ステータアセンブリを前記射出成形用キャビティに挿入した状態において、キャビティ内周面と前記外周側フランジの間に注入樹脂を円滑に流動させるための隙間を形成できるように、前記外周側フランジの前記結線基板からの高さを、前記内周側フランジの前記結線基板からの高さよりも低くしておくことが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、ステータアセンブリにおける各ボビンの外周側フランジおよび内周側フランジの輪郭形状を、四角形の四隅に充分な大きさで面取りした面取り部分が形成された形状とすることで、隣接している外周側フランジの間、および隣接している内周側フランジの間に、絶縁被覆層の射出成形時に注入樹脂が円滑に流動可能な隙間を形成してある。また、外周側フランジの結線基板からの高さを内周側フランジよりも低くして、絶縁被覆層の射出成形時におけるゲートから最も離れているキャビティの隅まで充分に注入樹脂が回り込めるようにしてある。
【００１１】
したがって、本発明によれば、絶縁被覆層の成形時に、注入圧力を高めることなく、ステータアセンブリがインサートされているキャビティの隅々まで注入樹脂を確実に充填できる。よって、絶縁被覆層に欠損ができることがなく、絶縁被覆層の成形時にボビンが変形してモータステータ全体の絶縁耐圧が低下してしまうという弊害も発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した分割コア式モータステータの一例を説明する。
【００１３】
図１（ａ）ないし（ｄ）は、本例の分割コア式モータステータを示す正面図、側面図、断面図および裏面図である。これらの図に示すように、分割コア式モータステータ１の基本構造は図５に示すモータステータ１００と同一である。すなわち、複数の分割コア２を円環状に連結した構成のステータコア３と、このステータコア３に同軸状態に取り付けた円盤状の結線基板４とを備えている。また、各分割コア２における突極部分２ａには絶縁性樹脂からなるボビン１１を介してコイル巻線６が巻きつけられ、コイル巻線６が結線基板４の側に接続されている。さらに、コイル巻線６および結線基板４は破線で示すように、絶縁性樹脂からなる絶縁被覆層７によって絶縁被覆されている。
【００１４】
図２には、ボビン１１を介してコイル巻線６が巻きつけられている分割コア２を示してあり、（ａ）はステータコア内周側から見た場合の内周側端面図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）はステータコア外周側から見た場合の外周側端面図であり、（ｄ）はステータコア中心軸線の方向から見た場合の正面図である。これらの図に示すように、分割コア２は、コア本体２ｂの内周面から突出している突極２ａにボビン１１が嵌められ、ボビン１１の筒状胴部１２にコイル巻線６が巻きつけられている。筒状胴部１２におけるステータコア外周側の端部には直交する方向に広がっている外周側フランジ１３が形成され、筒状胴部１２におけるステータコア内周側の端部にも同じく直交する方向に広がっている内周側フランジ１４が形成されている。
【００１５】
外周側フランジ１３は全体として四角形の輪郭形状をしており、結線基板４からの高さがＨ（１３）であり、直交する方向の幅がＷ（１３）である。外周側フランジ１３の結線基板４に取り付けられる下辺側の端面１３１からは位置決め用凸部１３２が突出しており、これらの凸部１３２が結線基板４に形成されている差込溝に差し込み固定される。また、外周側フランジ１３は、その四隅部分が三角形状に面取りされた面取り部分１３３〜１３６とされている。これらの面取り部分１３３〜１３６によって、隣接している外周側フランジ１３の間に大きな隙間が形成される。面取り量は、ボビン筒状胴部１２の中心軸線Ｌに沿った方向から見た場合に、コイル巻線６が外周側フランジ１３から外側に露出しない範囲とされている。
【００１６】
一方、内周側フランジ１４も全体として四角形の輪郭形状をしており、結線基板４からの高さは外周側フランジ１３よりも高いＨ（１４）とされ、その幅は外周側フランジ１３よりも狭いＷ（１４）とされている。この内周側フランジ１４の四隅にも面取りが施されており、結線基板４の側の下辺両側の隅は小さな面取り部１４１、１４２とされ、反対側の上辺両側の隅は大きな面取り部１４３、１４４とされている。これらの面取り部分１４１〜１４４も、隣り合う内周側フランジ１４の間に形成される隙間を大きくするためのものである。また、面取り量は、ボビン筒状胴部１２の中心軸線Ｌに沿った方向から見た場合に、コイル巻線６が内周側フランジ１４から外側に露出しない範囲とされている。
【００１７】
（絶縁被覆層の成形）
この構成のモータステータ１の製造に当たっては、まず、ボビン１１を介してコイル巻線６が巻き付けられた分割コア２を製作する。分割コア２を、結線基板４上において円環状に連結して固定することによりステータコア３を構成すると共に各コイル巻線６の結線を行う。次に、このようにして組み立てたステータアセンブリ１０の表面を絶縁被覆する。絶縁被覆層７は射出成形により形成される。
【００１８】
図３に示すように、射出成形用のキャビティ２２０にステータアセンブリをインサートし、この状態で、結線基板４の中心開口部４ａに対応する部位に配置されているディスクゲート２２１を介して絶縁性樹脂をキャビティ内に注入する。ここで、上型２１と下型２２の間に形成されるキャビティ２２０は円環形状をしており、結線基板４の表面を覆う絶縁被覆層７の部分を形成するための成形部分２２２と、ボビン１１およびコイル巻線６の表面を覆う絶縁被覆層７の部分を形成するための成形部分２２３とを備えている。
【００１９】
結線基板４を上にしてステータアセンブリ１０をキャビティ２２０内に挿入した状態では、ボビン１１の外周側フランジ１３よりも内周側フランジ１４の方が高さ寸法が大きいので、外周側フランジ１３と平坦なキャビティ底面２２４の間には、図４（ａ）に示すように、注入樹脂が速やかに流通可能な隙間２３が形成される。
【００２０】
また、ボビン１１の外周側フランジ１３および内周側フランジ１４の四隅にはそれぞれ面取り部１３３〜１３６、１４１〜１４４が形成されているので、隣接する外周側フランジ１３の間には図４（ａ）に示すように注入樹脂が速やかに流通可能な隙間２４ａ、２４ｂが形成される。また、隣接する内周側フランジ１４の間にも、図４（ｂ）に示すように、注入樹脂が速やかに流通可能な隙間２５ａ、２５ｂが形成される。
【００２１】
キャビティ２２０にステータアセンブリ１０を挿入すると、内周側フランジ１４および外周側フランジ１３によってキャビティ内が同心状態で３つの円環状部分２３１〜２３３に区画されるが、これらの隙間２３、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂによって、３つの円環状部分２３１〜２３３の間を注入樹脂が円滑に流通可能である。特に、ゲート２２１から最も離れている外側の円環状部分２３３における下側の区画部分２３３ａに対しては、外周側フランジ１３とキャビティ底面２２４の間の隙間２３を経由して注入樹脂を確実に充填できるようになっている。
【００２２】
この結果、ゲート２２１から注入された成形用の樹脂材料が、結線基板４、ボビン１１およびコイル巻線６の絶縁被覆部分を成形するための成形部分２２２、２２３に確実に充填され、これらの部分を確実に絶縁被覆した状態の絶縁被覆層７が成形される。また、注入圧力を高めることなく、注入樹脂をキャビティ２２０内の隅々まで行き渡らせることができるので、射出成形時にボビン１１が変形して、モータステータ１全体の絶縁耐力が低下してしまうという弊害も起きない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）ないし（ｄ）は、本発明を適用した分割コア式ステータを示す正面図、側面図、断面図および裏面図である。
【図２】（ａ）ないし（ｄ）は、図１の分割コアを示す内周側端面図、側面図、外周側端面図および正面図である。
【図３】ステータアセンブリの表面に絶縁被覆層を射出成形により形成する状態を示す説明図である。
【図４】射出成形用のキャビティ内に挿入されたステータアセンブリのボビンにおける外周側フランジおよび内周側フランジの間に形成された樹脂流通用の隙間を示す説明図である。
【図５】（ａ）ないし（ｄ）は、一般的な分割コア式ステータを示す正面図、側面図、断面図および裏面図である。
【図６】（ａ）ないし（ｄ）は、図５の分割コアを示す内周側端面図、側面図、外周側端面図および正面図である。
【図７】絶縁被覆層形成時の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    モータステータ
２    分割コア
２ａ  突極
２ｂ  コア本体
３    ステータコア
４    結線基板
５、１１  ボビン
５ａ、１２  筒状胴部
５ｂ、１３  外周側フランジ
１３３〜１３６  面取り部分
５ｃ、１４  内周側フランジ
１４１〜１４４  面取り部分
６    コイル巻線
７    絶縁被覆層
２３、２４ａ、２４ｂ、２５ａ、２５ｂ  隙間
２２０  射出成形用のキャビティ
２２１  ゲート
２２２、２２３  成形部分
２３１、２３２、２３３  円環状部分
２３３ａ  区画部分
【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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