(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線を収容するためのスロットを有するコアを、相対的に接離可能に配置される第１及び第２金型内に保持し、コアの軸方向端面及びスロット内周面を略覆うように絶縁樹脂を一体成形してコア端面絶縁部及びスロット内絶縁部を形成するコア端面用成形部及びスロット内周面用成形部を備えたモータコアの絶縁部成形装置であって、
前記第１及び第２金型のパーティング面を、セットされた前記コアの軸線と交差する略平面状とし、前記コア端面用成形部におけるコア端面絶縁部の外周面を形成する部位以外であって且つ該コアの軸方向の所定位置に設定したことを特徴とするモータコアの絶縁部成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータコアの絶縁部成形装置において、
前記金型は、コンミテータの絶縁基部を一体に備えた前記コア端面絶縁部を成形すべく、前記コア端面用成形部に基部用成形部を一体に備えたことを特徴とするモータコアの絶縁部成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータのコア（鉄心）に絶縁樹脂を一体成形するその成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、回転軸と該回転軸に固定されるコアとを備えた回転子において、コアに巻装する巻線が接触し得る部分であるコア端面やスロット内周面等に絶縁樹脂を一体成形して巻線の短絡を防止したものが提案されている。このような絶縁樹脂を成形する一般的な成形装置を図６に示す。
【０００３】
図６に示すように、成形装置５０は、下金型５１と該下金型５１に接離可能に対向配置された上金型５２とを備えている。金型５１，５２は、モータの回転軸６１に固定されたコア６２を所定位置に保持する。金型５１，５２には、コア６２の軸方向両端面及びスロット内周面に対してそれぞれ端面及び内周面と略同形状のコア端面絶縁部６３ａ，６３ｂ及びスロット内絶縁部６３ｃを形成すべく、コア端面用成形部５３ａ，５３ｂ及びスロット内周面用成形部５３ｃが形成されている。
【０００４】
そして、図示しないゲートからコア６２及び回転軸６１と金型５１，５２のコア端面用成形部５３ａ，５３ｂ及びスロット内周面用成形部５３ｃとの間に形成された空間に絶縁樹脂が充填され、コア６２に各絶縁部６３ａ〜６３ｃが一体成形される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した成形装置５０の金型５１，５２は、そのパーティング面Ｐとコア６２の一方の端面とが面一となるように設定されている。つまり、パーティング面Ｐがコア端面絶縁部６３ａの外周面６３ｄを形成する部位に設定されていることになる。そのため、絶縁樹脂の成形圧力によりパーティング面Ｐの隙間に樹脂が漏れると、この樹脂の漏れがコア端面絶縁部６３ａの外周面６３ｄにバリ６４として発生してしまう。
【０００６】
仮に、このようにバリ６４が発生したコア６２をそのまま使用して回転子を構成してモータを組み立てた場合、回転子の外周面とマグネットとの間のクリアランスは微小であるため、回転時にバリ６４がマグネットに衝突してモータの回転に悪影響を与えてしまう。
【０００７】
そのため、従来では、成形後に発生したバリ６４を削って対処していた。しかしながら、バリ６４を削る作業は煩雑な作業であるため、バリ６４の発生を防止することが要求されていた。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、モータコアに絶縁樹脂を一体成形する成形装置において、モータの回転に支障を来たすバリの発生を防止することができるモータコアの絶縁部成形装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明は、巻線を収容するためのスロットを有するコアを、相対的に接離可能に配置される第１及び第２金型内に保持し、コアの軸方向端面及びスロット内周面を略覆うように絶縁樹脂を一体成形してコア端面絶縁部及びスロット内絶縁部を形成するコア端面用成形部及びスロット内周面用成形部を備えたモータコアの絶縁部成形装置であって、前記第１及び第２金型のパーティング面を、セットされた前記コアの軸線と交差する略平面状とし、前記コア端面用成形部におけるコア端面絶縁部の外周面を形成する部位以外であって且つ該コアの軸方向の所定位置に設定した。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータコアの絶縁部成形装置において、前記金型は、コンミテータの絶縁基部を一体に備えた前記コア端面絶縁部を成形すべく、前記コア端面用成形部に基部用成形部を一体に備えた。
【００１２】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、第１及び第２金型のパーティング面がコア端面用成形部におけるコア端面絶縁部の外周面を形成する部位以外に設定される。従って、コアに絶縁部を一体成形する際、絶縁樹脂の成形圧力により仮にパーティング面の隙間に樹脂が漏れたとしても、この樹脂の漏れによるバリはコア端面絶縁部の外周面には発生しない。つまり、モータの回転に支障を来たすバリの発生を防止することができる。
【００１３】
また、第１及び第２金型のパーティング面がコアの軸線と交差する略平面状とされ、該コアの軸方向の所定位置に設定される。従って、コアに絶縁部を一体成形する際、絶縁樹脂の成形圧力により仮に面の隙間に樹脂が漏れたとしても、この樹脂の漏れによるバリはスロット内絶縁部に発生するだけで、コア端面絶縁部の外周面には発生しない。しかも、第１及び第２金型のパーティング面を略平面状としたので、各金型のパーティング面が形成しやすい。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、金型はコア端面用成形部に基部用成形部を一体に備えているので、コンミテータの絶縁基部がコア端面絶縁部と一体に形成される。従って、絶縁基部を別部品として成形して組み付けるといった煩雑な作業が必要なくなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、直流モータ１は、有底円筒状のヨークハウジング２と、該ハウジング２の開口部に固定されるエンドハウジング３とを備え、両ハウジング２，３にはそれぞれ軸受４，５が設けられている。両ハウジング２，３内には、回転子１０が軸受４，５により回転可能に支持されている。この回転子１０の外周面に対向するヨークハウジング２の内周面には、複数個のマグネット６がそれぞれ所定位置に固定されている。尚、ハウジング２，３内には、図示しないがブラシやブラシホルダ等、その他のモータ構成部品も収容されている。
【００１６】
前記回転子１０は、前記軸受４，５にて支持される回転軸１１と、該回転軸１１に圧入されるコア（鉄心）１２と、該コア１２に巻装される巻線１３と、該回転軸１１と一体回転するコンミテータ（整流子）１４とを備えている。
【００１７】
コア１２は、板状のコア材１２ａが複数枚積層されて構成されており、図２及び図３に示すように、放射状に延びる３つのティース１２ｂ及び該ティース１２ｂに巻装される巻線１３を収容するスロット１２ｃが形成されている。又、コア１２における巻線１３が接触し得る部分であるコア１２の軸方向両端面やスロット１２ｃ内周面には、後述する成形装置２０により絶縁樹脂を一体成形してなるコア端面絶縁部１５ａ，１５ｂやスロット内絶縁部１５ｃが形成されている。コア端面絶縁部１５ａ，１５ｂやスロット内絶縁部１５ｃは、それぞれコア１２端面及びスロット１２ｃ内周面を覆うべく該端面及び内周面と略同形状をなしている。
【００１８】
一方のコア端面絶縁部１５ａには、コンミテータ１４の絶縁基部１５ｄが一体に形成されている。絶縁基部１５ｄには、３つのセグメント（整流子片）１６の一端を差し込むための差込穴１５ｅが形成されている。そして、差込穴１５ｅに差し込まれたセグメント１６は、その他端が回転軸１１に圧入される保持リング１７により保持されて絶縁基部１５ｄから脱落不能に組み付けられ、コンミテータ１４が構成されている。
【００１９】
次に、図４は、絶縁部１５ａ〜１５ｃをコア１２に一体成形する成形装置２０を示す。成形装置２０は、下金型２１と該下金型２１に対しコア１２の軸方向上下に接離可能に対向配置された上金型２２とを備えている。金型２１，２２は、回転軸１１に固定されたコア１２を所定位置に保持するようになっている。
【００２０】
金型２１，２２には、コア１２の軸方向両端面及びスロット１２ｃ内周面に対してコア端面絶縁部１５ａ，１５ｂ及びスロット内絶縁部１５ｃを形成すべく、コア端面用成形部２３ａ，２３ｂ及びスロット内周面用成形部２３ｃが形成されている。尚、コア端面用成形部２３ａには、絶縁基部１５ｄを成形するための基部用成形部２３ｄも含まれている。
【００２１】
又、金型２１，２２には、外部（図４において紙面と交差する方向）から絶縁樹脂を供給するゲート２４が配置したコア１２のスロット１２ｃ内に向かってそれぞれ延びており、更にその先端が軸方向において２つに分岐し、その分岐したゲート２４がそれぞれコア端面用成形部２３ａ，２３ｂ近傍に連通している。
【００２２】
又、本実施形態の成形装置２０は、金型２１，２２のパーティング面Ｐが、セットされたコア１２の軸線と直交する平面状とされ、該コア１２の軸方向の所定位置（図４においてコア材１２ａの上から３枚目）に設定されている。
【００２３】
このように構成された成形装置２０において、コア１２に各絶縁部１５ａ〜１５ｃを成形するにあたり、先ず、下金型２１に回転軸１１及びコア１２が所定位置にセットされ、その後、上金型２２が下金型２１に密着される。
【００２４】
次いで、図５に示すように、ゲート２４からコア１２及び回転軸１１と金型２１，２２のコア端面用成形部２３ａ，２３ｂ及びスロット内周面用成形部２３ｃとの間に形成された空間に絶縁樹脂が充填され、コア１２に各絶縁部１５ａ〜１５ｃが一体成形される。このとき、空間内の空気は、各コア材１２ａ間の隙間等を介してパーティング面Ｐに逃げるため、絶縁樹脂の充填は良好である。
【００２５】
やがて、供給した樹脂が固化すると、上金型２２が下金型２１から離され、回転軸１１及びコア１２が下金型２１から取り出される。そして、各絶縁部１５ａ〜１５ｃに一体となっているゲート２４内で固化した不要部分２５を取り外して、各絶縁部１５ａ〜１５ｃが一体成形されたコア１２が完成される。
【００２６】
このようにしてなるコア１２においては、前記金型２１，２２のパーティング面Ｐがコア１２の軸方向の所定位置に設定、即ちコア端面絶縁部１５ａ，１５ｂの外周面１５ｆ，１５ｇを形成する部位以外に設定されているので、絶縁樹脂の成形圧力により仮にパーティング面Ｐの隙間に樹脂が漏れたとしても、例えば図３の破線で示すように、この樹脂の漏れによるバリ２６はスロット内絶縁部１５ｃに発生する。つまり、本実施形態では、コア端面絶縁部１５ａ，１５ｂの外周面１５ｆ，１５ｇにバリが発生することはなく、コア１２をそのまま使用して回転子１０を構成してモータ１を組み立てても、回転時にバリがマグネット６に衝突するといった不具合が発生しない。
【００２７】
尚、金型２１，２２は複数の入子２１ａ，２１ｂ，２２ａを有する入子構造をなしている。従って、成形部２３ａ〜２３ｃを部分で個別に形成できるので、金型２１，２２を構成しやすく、また成形部２３ａ〜２３ｃの形状変更に容易に対応することができる。しかも、上記と同様に、入子２１ａ，２１ｂのパーティング面がコア端面絶縁部１５ａ，１５ｂの外周面１５ｆ，１５ｇを形成する部位以外に設定されている。従って、コア端面絶縁部１５ａ，１５ｂの外周面１５ｆ，１５ｇにバリ（図示略）が発生することはない。
【００２８】
又、本実施形態では、ゲート２４を各コア端面用成形部２３ａ，２３ｂ近傍に連通させている。特に、コア端面用成形部２３ａはコンミテータ１４の絶縁基部１５ｄを含めたコア端面絶縁部１５ａを形成する部分であって、この絶縁基部１５ｄの外周面は高い真円度が要求される。そのため、ゲート２４を各コア端面用成形部２３ａ，２３ｂ近傍に連通させることで、絶縁基部１５ｄの樹脂密度を確実に高くすることができ、該基部１５ｄの外周面の真円度を高くすることができる。
【００２９】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態では、金型２１，２２のパーティング面Ｐがコア１２の軸方向の所定位置に設定、即ちコア端面絶縁部１５ａ，１５ｂの外周面１５ｆ，１５ｇを形成する部位以外に設定されている。従って、コア１２に絶縁部１５ａ〜１５ｃを一体成形する際、絶縁樹脂の成形圧力により仮にパーティング面Ｐの隙間に樹脂が漏れたとしても、この樹脂の漏れによるバリ２６はスロット内絶縁部１５ｃに発生するだけで、コア端面絶縁部１５ａ，１５ｂの外周面１５ｆ，１５ｇには発生しない。つまり、モータ１の回転に支障を来たすバリの発生を防止することができる。
【００３０】
（２）金型２１，２２のパーティング面Ｐを平面状としたので、各金型２１，２２のパーティング面Ｐが形成しやすい。
（３）金型２１，２２は、コンミテータ１４の絶縁基部１５ｄがコア端面絶縁部１５ａと一体に形成することが可能である。従って、絶縁基部１５ｄを別部品として成形して組み付けるといった煩雑な作業が必要ない。
【００３１】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、図４及び図５に示すように、金型２１，２２のパーティング面Ｐを、セットされたコア１２の軸線と直交する平面状とし、該コア１２の所定位置（図４においてコア材１２ａの上から３枚目）に設定したが、パーティング面Ｐはこれに限定されるものではなく、少なくともコア端面絶縁部１５ａ，１５ｂの外周面１５ｆ，１５ｇを形成する部位以外であればよい。
【００３２】
○上記実施形態では、図４及び図５に示すように、コア１２の軸方向を上下方向として金型２１，２２内にセットする構成としたが、上下方向以外にセットする構成としてもよく、例えばコア１２の軸方向を水平方向として金型２１，２２内にセットする構成としてもよい。
【００３３】
○上記実施形態では、コア１２に回転軸１１を圧入した後に絶縁部１５ａ〜１５ｃを成形するようにしたが、コア１２単体で絶縁部１５ａ〜１５ｃを成形するようにしてもよい。
【００３４】
○上記実施形態では、絶縁部１５ａ〜１５ｃを図２に示すような形状としたが、この形状に限定されるものではない。又、コア端面絶縁部１５ａに絶縁基部１５ｄを一体とした形状としたが、絶縁基部１５ｄを別体として個別に成形して、後に組み付けるようにしてもよい。
【００３５】
○上記実施形態では、直流モータ１のコア１２に実施したが、その他のモータコアに実施してもよい。
上記各実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
【００３６】
（イ）  前記絶縁基部を成形する部位近傍に樹脂を供給するためのゲートを設けたことを特徴とする。
【００３７】
（ロ）  前記第１及び第２金型は複数の入子を有する入子構造よりなり、各入子のパーティング面を前記コア端面絶縁部の外周以外に設定したことを特徴とする。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、モータコアに絶縁樹脂を一体成形する成形装置において、モータの回転に支障を来たすバリの発生を防止することができるモータコアの絶縁部成形装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態の直流モータの断面図である。
【図２】  回転子の斜視図である。
【図３】  （ａ）は回転子の軸方向断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面（パーティング面Ｐにおける回転子の断面）図である。
【図４】  成形前における成形装置の断面図である。
【図５】  成形後における成形装置の断面図である。
【図６】  従来の成形装置の断面図である。
【符号の説明】
１２…コア、１２ｃ…スロット、１３…巻線、１４…コンミテータ、１５ａ…コア端面絶縁部、１５ｃ…スロット内絶縁部、１５ｄ…絶縁基部、１５ｆ…外周面、２１…第１金型としての下金型、２２…第２金型としての上金型、２３ａ…コア端面用成形部、２３ｃ…スロット内周面用成形部、２３ｄ…基部用成形部、Ｐ…パーティング面。
【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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