JP2016163444A - ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂モールド体におけるクラックの発生を抑制でき、剛性および放熱性能を維持できるステータを提供する。【解決手段】コイル4を巻回したステータコア1と、コイル4を被覆する隔離層5と、隔離層5全体を覆う樹脂モールド体6と、を備え、隔離層5の厚みをを樹脂モールド体6の厚みよりも薄くした。よって、コイルと隔離層の界面でクラックが発生した場合でもクラックが伝わりにくいため、クラックの発生を抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、ステータに関する。

特許文献１には、電動モータのステータにおいて、コイルを覆う樹脂モールド体の表面に保護層を形成する技術が開示されている。

特開2008-178256号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、コイルと樹脂モールド体とが密着しているため、界面でクラックが発生すると、クラックが樹脂モールド体の外側へ進展して樹脂モールド体の一部が脱落し、剛性および放熱性能の低下を招くという問題があった。
本発明の目的は、樹脂モールド体におけるクラックの発生を抑制でき、剛性および放熱性能を維持できるステータを提供することにある。

本発明では、コイルと樹脂モールド体との間に、樹脂モールド体よりも厚みが薄い隔離層を設けた。

よって、コイルと隔離層の界面でクラックが発生した場合であっても、別部材である樹脂モールド体にはクラックが伝わりにくいため、樹脂モールド体におけるクラックの発生を抑制でき、樹脂モールド体の剛性および放熱性能を維持できる。

実施例１のステータの軸方向一部断面図である。 従来のステータにおけるクラック発生時の状態を示す要部拡大図である。 実施例１のステータの要部拡大図である。

〔実施例１〕
図１は、実施例１のステータの軸方向一部断面図である。
ステータコア1は、複数の分割コア2を環状に配置して中空円板状に形成されている。
分割コア2は、打ち抜き加工により形成された電磁鋼板を複数枚軸方向に積層されて形成されている。分割コア2は、ステータコア1において環状のヨークを構成するヨーク部2aと、ヨーク部2aから径方向内側に向かって突出するティース2bを有する。各ティース2bには、絶縁体であるボビン3を介してコイル4が巻回されている。

ボビン3は、コイル4の装着が容易な柔軟性樹脂により形成され、径方向の両端にはコイル4を整列した状態で保持するためのフランジ部3a,3bが設けられている。
コイル4は、矩形断面の平角導体をエッジワイズ曲げ加工することにより成形されたエッジワイズコイルである。なお、平角導体は、銅などの導電性の高い金属製の平角線にエナメル被覆などの絶縁被覆を施したものである。

コイル4の外周およびコイルエンドは、隔離層5で被覆されている。隔離層5については後述する。隔離層5全体は、樹脂モールド体6で覆われている。樹脂モールド体6は、コイル4を隔離層5で被覆した各分割コア2を樹脂モールド体成形用のモールド型の内部に位置合わせして配置し、当該モールド型に熱硬化性樹脂材料を注入することにより形成されている。

隔離層5は、コイル4が巻回された分割コア2を隔離層成形用のモールド型の内部に配置し、当該モールド型に樹脂モールド体6と同一の熱硬化性樹脂材料を注入することにより形成されている。隔離層5の厚みは、樹脂モールド体6の厚みよりも薄く形成されている。隔離層5において、樹脂モールド体6の界面は、表面粗さが所定値以下となる平滑面5a,5bが形成されている。平滑面5a,5bは、隔離層5を樹脂モールド成形する際、熱硬化性樹脂材料に混入、またはモールド型に塗布されるフッ素系離型剤により形成される。離型剤は、成形後にモールド型からワーク（分割コア2）を取り出しやすくするためのものである。

［樹脂モールド体のクラック抑制］
図２は、従来のステータにおけるクラック発生時の状態を示す要部拡大図である。
従来のステータでは、コイルと樹脂モールド体の界面が密着し、かつ、界面が凹凸であるため、凹凸に応力集中が生じたとき、界面にクラックが発生しやすく、発生したクラックが樹脂モールド体の内側から外側へ進展して樹脂モールド体の一部が脱落し、樹脂モールド体の剛性および放熱性能の低下を招いていた。

これに対し、実施例１のステータでは、図３に示すように、コイル4と樹脂モールド体6との間に、樹脂モールド体6よりも薄い隔離層5を設けた。実施例１において、コイル4と隔離層5の界面にクラックが発生すると、発生したクラックが隔離層5の内側から外側へ進展する。このとき、樹脂モールド体6は隔離層5と別部材であるため、樹脂モールド体6にはクラックが伝わりにくい。隔離層5は樹脂モールド体6よりも薄いため、ステータの外枠の大半を占める樹脂モールド体6におけるクラックの発生を抑制または防止できることにより、樹脂モールド体6の剛性および放熱性能を維持できる。

実施例１の隔離層5は、表面粗さが所定値以下となる平滑面5a,5bを有する。すなわち、隔離層5の表面が滑らかであるため、隔離層5と樹脂モールド体6の界面は剥離している。つまり、隔離層5と樹脂モールド体6の界面に、密着性や凹凸に起因した応力集中部が存在しないため、隔離層5で発生したクラックが樹脂モールド体6に伝わるのを防止できる。

実施例１の隔離層5は、樹脂モールド体6と同一の熱硬化性樹脂材料を用いて、分割コア2毎にモールド成形により形成されている。隔離層5を樹脂としたことで、成形が容易である。また、樹脂モールド体6と同じ材料を用いることで、異なる材料を用いた場合と比較して、部品点数を削減できる。さらに、モールド成形することにより、隔離層5の表面に平滑面5a,5bを別途形成する工程を省くことができる。加えて、分割コア2毎にモールド成形を施すことで、各隔離層5を一度にモールド成形する場合と比較して、成形が容易である。

実施例１にあっては、以下の作用効果を奏する。
(1) コイル4を巻回したステータコア1と、コイル4を被覆する隔離層5と、隔離層5全体を覆う樹脂モールド体6と、を備え、隔離層5の厚みを樹脂モールド体6の厚みよりも薄く形成した。
よって、コイル4と隔離層5の界面でクラックが発生した場合であっても、樹脂モールド体6にはクラックが伝わりにくいため、樹脂モールド体6におけるクラックの発生を抑制でき、樹脂モールド体6の剛性および放熱性能を維持できる。

(2) 隔離層5は、その表面粗さが所定値以下の平滑面5a,5を有する。
よって、隔離層5と樹脂モールド体6の界面に、密着性や凹凸に起因した応力集中部が存在しないため、隔離層5で発生したクラックが樹脂モールド体6に伝わるのを防止できる。

(3) 隔離層5を、樹脂を用いて形成した。
よって、成形が容易である。

(4) 隔離層5を、樹脂モールド体6と同じ材料を用いてモールド成形した。
よって、異なる材料を用いた場合と比較して、部品点数を削減できる。また、平滑面5a,5bはモールド成形に伴い隔離層5の表面に形成されるものであるため、平滑面5a,5bを別途形成する工程を省略できる。

(5) ステータコア1は、コイル4を巻回した複数の分割コア2を環状に配置して構成し、隔離層5を複数の分割コア2それぞれに形成した。
よって、各隔離層5を一度にモールド成形する場合と比較して、成形が容易である。

（他の実施例）
以上、本発明を実施するための形態を、実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、ステータコアは、中空円板状の電磁鋼板を複数積層した構成としてもよい。

1 ステータコア
2 分割コア
2a ヨーク部
2b ティース
3 ボビン
3a フランジ部
3b フランジ部
4 コイル
5 隔離層
5a 平滑面
5b 平滑面
6 樹脂モールド体

Claims (5)

1. コイルを巻回したステータコアと、
   前記コイルを被覆する隔離層と、
   前記隔離層全体を覆う樹脂モールド体と、
   を備え、
   前記隔離層の厚みを前記樹脂モールド体の厚みよりも薄く形成したことを特徴とするステータ。
2. 請求項１に記載のステータにおいて、
   前記隔離層は、その表面粗さが所定値以下の平滑面を有することを特徴とするステータ。
3. 請求項１または２に記載のステータにおいて、
   前記隔離層を、樹脂を用いて形成したことを特徴とするステータ。
4. 請求項３に記載のステータにおいて、
   前記隔離層を、前記樹脂モールド体と同じ材料を用いてモールド成形したことを特徴とするステータ。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のステータにおいて、
   前記ステータコアは、コイルを巻回した複数の分割コアを環状に配置して構成し、
   前記隔離層を前記複数の分割コアそれぞれに形成したことを特徴とするステータ。

Images