JP5207785B2

JP5207785B2 - モータ

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Publication number: JP5207785B2
Application number: JP2008061658A
Authority: JP
Inventors: 宏幸園原
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2028-03-11
Also published as: JP2008278741A; CN101320613A; CN101320613B

Description

本発明は、コイル部材を用いたモータに関するものである。

ステッピングモータ等の駆動装置には、コイルボビン等からなるコイル部材にコイルを巻き回すことにより形成されたコイル装置が用いられている。このようなコイル装置に用いるコイル部材は、一般的に、金型として分割構造の複数の成形樹脂型を組み合わせて形成された空間にステータコアとともに樹脂を注入し、樹脂が固化した後に成形樹脂型を外して形成する。そのため、成形樹脂型の合わせ面には、バリが突状形状として発生することがある。このバリが巻線を巻回する胴部に形成された場合、バリと巻線が接触して巻線が断線するおそれがある。それを防止するために、図８に示すように、巻線を巻回する胴部２０７の円筒状部２０１に、図９に示す成形樹脂型２０４、２０４’の合わせ面の端縁であるパーティングライン２０５に沿ってアンダーカット部２０２を形成し、発生するバリ２０３を巻き面２０８より沈んだ位置に形成することで断線を防止しようとするものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３４７１１７号公報

このようなコイル部材は、図９に示すように、上記特許文献１に示されたものでは成形樹脂型２０４，２０４’で、上述したようなアンダーカット部２０２を形成し、成形後、胴部２０７を成形樹脂型２０４，２０４’から離型させる。しかしながら、成形樹脂型２０４、２０４’を矢印Ｐ、Ｐ’に示す方向に離間させる際に、成形樹脂型２０４、２０４’の突出部２０６，２０６’が胴部２０７と干渉するという問題がある。特に小型モータに用いるコイル部材では、胴部２０７の肉厚が薄いので、成形樹脂型２０４、２０４’を離間させる際に突出部２０６、２０６’と干渉して胴部２０７に亀裂が生じ、最悪の場合、胴部２０７に巻回される巻線の巻き圧に耐えきれず、コイル部材が破損してしまうという問題がある。

以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、巻線のバリによる断線や損傷を防止することができるとともに、小型モータに用いるコイルボビンを含むコイル部材であっても、成形物を金型から離型させる際に金型によって損傷することがないコイル部材を用いたモータを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明では、コイル部材の筒状の胴部の外周面に巻線が円形に巻き回されて構成されるステータ組を有するステータと、前記胴部の内周側にロータマグネットを配設したロータとを備えたモータにおいて、前記コイル部材は、前記筒状の胴部に沿った軸線方向と直交する方向に左右に移動する２つの金型によって射出成形されて構成されるものであり、前記筒部の前記外周面には、該外周面に巻回された円形の巻線の内周面との間に空間部が確保されるように前記外周面より内側に形成されるとともに前記２つの金型を離間させる際に前記２つの金型と干渉しないように形成された平面部を設け、前記２つの金型の接合箇所に沿って形成される前記胴部上の接合部を前記平面部上に位置させ、前記平面部上に形成される前記胴部上の接合部におけるバリが前記円形の巻線の内周面と接触しないようにし、前記ステータは、前記胴部の内壁側に極歯がインサート成形により一体成形された内ヨークおよび前記胴部の内壁側から径方向に凹んだ凹部に極歯が挿入される外ヨークとを備え、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯は、前記胴部の内壁側で軸線方向に交互に噛み合うように配置されていることを特徴とする。

本発明のモータでは、金型が離間した際に前記筒状の胴部と干渉しないので、小型モータに用いるコイルボビンを含むコイル部材であっても、成形されたコイル部材を金型から離型させる際に金型によって損傷することを防ぐことができる。また、２つの金型の接合箇所に沿って形成される接合部に沿ってバリが発生した場合でも、巻線のバリによる断線や損傷を防止することができる。また、本発明におけるコイル部材は、コイルボビンのみからなるコイル部材であってもよいし、端子部付のコイルボビンであってもよい。また、本発明のモータでは、コイル部材の胴部に巻回される巻線がバリによる断線や損傷を防止されているので、故障率を低下することができる。

また、本発明では、平面部上に形成される胴部上の接合部におけるバリが前記円形の巻線の内周面と接触しないように形成されている。また、本発明では、前記平面部の周方向に関する長さは、前記接合部に形成されるバリの最大突出量に対して、前記筒状の胴部の前記外周面に沿って円形に巻回される円形の巻線の内周面と接触しない長さに設定されていることが好ましい。このように構成すると、２つの金型の接合箇所に沿って形成される接合部にバリが発生した場合でも、確実に巻線のバリによる断線や損傷を防止することができる。

本発明において、前記コイル部材は、前記胴部の軸線方向の両端部から周方向の全周に突出形成されたリング状のフランジ部を有し、前記胴部の外周面と前記一対のフランジ部が対向して形成される空間を前記巻線が円形に巻き回される巻回部とするとともに、当該フランジ部とによって挟まれる前記胴部の軸線方向の全ての領域に前記平面部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、胴部の軸線方向の両端部にまで巻線を巻き回した場合であっても、バリの発生による断線や損傷を防止することができる。

また、本発明によれば、金型が離間される際に、胴部が金型と干渉することがないので、極歯が胴部の内壁側にインサート成形によって一体成形された場合であっても、また、極歯の内周面が胴部の内周面から露出された場合であっても、金型の離間時に極歯が加圧されて胴部の内周面から突き出してしまうことがない。故に、極歯が胴部の内壁側にインサート成形されていることや、前記極歯の内周面が前記胴部の内周面から露出していることで極歯をロータマグネットに近接配置することが出来るので、モータの効率を向上し、かつ、胴部の径方向の幅を薄くすることができる。

この点について詳述すると、例えば、背景技術に示したような接合部に沿ったアンダーカット部を形成した構造では、アンダーカット部を形成する金型の突出部が金型の離間時に胴部のアンダーカット部と干渉する。従って、接合部が極歯の少なくとも一本と半径方向に重なるように配置させた場合、極歯が胴部の内側に傾倒して、胴部の内側から突出するという問題がある。その対策の一つとして、背景技術に示されている金型の突出部が胴部に干渉しても極歯が胴部の内側に傾倒しないように胴部の肉厚を厚くすることが考えられるが、胴部の肉厚を厚くした分だけ、胴部への巻線の占積率が減少してしまうという問題がある。これに対して、極歯が胴部の内側に傾倒してもロータの外周に接触しないように、極歯からロータの外周までの間隔を広くすることが考えられるが、その分だけ胴部への巻線の占積率が減少してしまうという問題がある。また、アンダーカット部を避ける様に極歯を配設することが考えられるが、モータの設計の自由度が低下し、ひいてはモータの効率を低下させる問題がある。

本件発明によれば、金型を離間させる際に、胴部が金型と干渉しないので、極歯が接合部と半径方向に重なるように形成された場合であっても、極歯が胴部の内側に傾倒することはなく、胴部の内側から突出することがない。従って、極歯が接合部と半径方向に重なるように形成した場合であっても、胴部への巻線の占積率を減少させることがなく、また、極歯からロータマグネットの外周までの距離を広くすることなく、モータの設計の自由度すなわち、極歯の配設位置の自由度を向上し、ひいてはモータの効率を向上させることが出来る。

本発明におけるモータにおいては、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯は、当該極歯の内周面が前記胴部の内壁側から露出した状態で、前記ロータマグネットに対向するように配置されていることが好ましい。この場合、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯は、外周面と側面が前記胴部に覆われているように構成することが好ましい。

本発明では、コイル部材の筒状の胴部の外周面に巻線が円形に巻き回されて構成されるステータ組を有するステータと、前記胴部の内周側にロータマグネットを配設したロータとを備えたモータにおいて、前記コイル部材は、前記筒状の胴部に沿った軸線方向と直交する方向に左右に移動する２つの金型によって射出成形されて構成されるものであり、前記筒状の胴部の前記外周面には、該外周面に巻回された円形の巻線の内周面との間に空間部が確保されるように前記外周面より内側に形成されるとともに前記２つの金型を離間させる際に前記２つの金型と干渉しないように形成された平面部を設け、前記２つの金型の接合箇所に沿って形成される前記胴部上の接合部を前記平面部上に位置させ、前記平面部上に形成される前記胴部上の接合部におけるバリが前記円形の巻線の内周面と接触しないようにし、前記ステータは、前記胴部の内壁側に極歯がインサート成形により一体成形された内ヨークおよび前記胴部の内壁側から径方向に凹んだ凹部に極歯が挿入される外ヨークとを備え、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯は、前記胴部の内壁側で軸線方向に交互に噛み合うように配置されているので、接合部に沿ってバリが形成された場合でも、前記接合部に沿って形成されたバリが前記胴部に円形に巻回される巻線と接触しないように形成することができ、巻線のバリによる断線や損傷を防止することができる。

次に、本発明の一実施形態に係るモータについて、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るモータの一例を示し、モータ全体の半断面図である。図２は、コイル部材の図３に示すＡ−Ａ’間において、その一部を断面にして矢印方向から見た一部断面図である。図３は、図１に示すモータのコイル部材の側面図である。図４は、スライド型の閉じた状態におけるコイル部材の胴部を模式的に示す横断面図である。図５は内ヨークがスライド型に保持され、上型が開いた状態を模式的に示す断面図である。図６は、スライド型が開いた状態を模式的に示す平面図である。図７は、図４における胴部の平行平面周辺の一部分を拡大して示す拡大図である。

（モータの全体構成）
図１に示すように、本形態のモータ１は、ロータ５と、ロータ５を囲むように配置されたステータ４と、ステータ４の出力側端面に固定されたブラケット３を有している。

ロータ５は、回転軸２１と回転軸２１の外周に固定されたロータマグネット２２とを備えている。

回転軸２１は、一端がステータ４に固定された断面コ字形状のブラケット３に保持された出力側軸受３２に鋼球３１を介して支持されており、他端がステータ４に固定された軸受保持部材３４に保持された反出力側軸受３３に鋼球３１’を介して支持されている。この反出力側軸受３３は軸受保持部材３４に固定された付勢部材３５によって回転軸２１の出力側に付勢されている。従って、回転軸２１は、付勢部材３５によって出力側軸受３２の方向へ付勢された状態で出力側軸受３２および反出力側軸受３３に支持されている。

ステータ４は、回転軸２１の軸線方向に重ねられた一対のステータコア組４１、４１’を備え、本形態においては二層構造に形成されており、ステータ４の内部には所定の空隙を配してロータマグネット２２が回転自在に配置されている。各ステータコア組４１、４１’はそれぞれ重ねた状態において軸方向外側に配置されるステータコアとしての外ヨーク４４、４４’と、外ヨーク４４、４４’の軸方向内側に配置され、鍔部４３１、４３１’どうしが互いに接触した状態で重ね合わされるステータコアとしての内ヨーク４３、４３’と、外ヨーク４４と内ヨーク４３、および外ヨーク４４’と内ヨーク４３’によってそれぞれ構成される空間内に配設されるコイル部材４５、およびコイル部材４５の胴部に円形に巻き回される巻線４６、４６’とから構成されている。

内ヨーク４３、４３’は、リング状の鍔部４３１、４３１’を有し、このリング状の鍔部４３１、４３１’の内周縁からは折曲してロータマグネット２２と対向配置する複数の極歯４２、４２Ａが、周方向に並んだ状態で形成されている。極歯４２、４２Ａは、鍔部４３１、４３１’に対して略垂直に起立形成されている。

外ヨーク４４、４４’は、内ヨーク４３、４３’と同様に、リング状の鍔部４４１、４４１’を有し、このリング状の鍔部４４１、４４１’の内周縁からは折曲してロータマグネット２２と対向配置する複数の極歯４２’、４２Ａ’が、周方向に並んだ状態で形成されている。極歯４２’、４２Ａ’は、鍔部４４１、４４１’に対して垂直に起立形成されている。また、リング状の鍔部４４１、４４１’の外周縁は折曲して巻線４６、４６’の外周を覆うように起立形成され、モータケースとして形成されている。即ち、本形態において外ヨーク４４、４４’はモータケースを兼用している。

巻線４６、４６’は、コイル部材４５の胴部１００の外周面に円形に巻き回される。なお、巻線４６’が巻き回される胴部を、巻線４６が巻き回される胴部１００と区別するために胴部１００’と表示する。コイル部材４５は、射出成形としてのインサート成形によって内ヨーク４３、４３’と一体に形成されており、本形態では、内ヨーク４３、４３’の鍔部４３１、４３１’の外周縁に端子ピン６Ａ〜６Ｄを備える端子台６が一体に成型される。コイル部材４５の内周面には、内ヨーク４３の極歯４２と外ヨーク４４の極歯４２’が交互に噛み合うように周方向に配置されており、同様に内ヨーク４３’の極歯４２Ａと外ヨーク４４’の極歯４２Ａ’が交互に噛み合うように周方向に配置されている。尚、本実施の形態における「インサート成形」は、金型中に金属部品を挿入して金属部品と樹脂とが一体となるように形成する成形方法を示している。

（本形態におけるコイル部材の構成）
次に、本形態におけるコイル部材４５の構成について、図２、図３を用いて説明する。図２及び図３に示すように、本形態において、コイル部材４５は、外周面に巻線４６、４６’が巻回される筒状の胴部１００、１００’が、胴部１００、１００’に沿った軸線方向と直交する方向に左右に移動する２つの金型３０１、３０２によって射出成形されるものであって、コイルボビンとしての筒状の胴部１００、１００’と、胴部１００、１００’の軸線方向の両端部からそれぞれ周方向の全周にわたって突出形成されたコイルボビンとしてのリング状のフランジ部２、２’と、胴部１００、１００’にインサート成形によって一体に形成された極歯４２、４２Ａを有する内ヨーク４３、４３’と、内ヨークの鍔部４３１、４３１’の外周縁に一体形成された端子台６とを備えている。

胴部１００、１００’の外周面には、図４に示す２つの金型からなるスライド型３０１、３０２の接合箇所に沿って接合部４００が軸線方向に形成される。接合部４００には、バリ１２０が形成されることが多いが、必ずしも最初からバリ１２０が形成されるとは限らない。２つの金型からなるスライド型３０１、３０２を長期間使用することによってバリ１２０が形成されるようになることも多いので、金型の使用回数、使用年数も考慮に入れて、接合部４００に形成されるバリ１２０の最大突出量を予想し設定する。２つの金型３０１、３０２には、胴部１００、１００’の外周面１０２、１０２’に後述する平面部、本実施の形態では、平行平面１０１を形成するための金型平面３０１１，３０２１が形成されており、金型平面３０１１，３０２１は、２つの金型３０１、３０２を図４に示す矢印Ｘ、Ｘ’方向に離間させる際に、２つのスライド型３０１、３０２と胴部１００，１００’とが摺動する領域において、胴部１００，１００’が２つのスライド型３０１、３０２に押し込まれないように、２つのスライド型３０１、３０２の離間方向（矢印Ｘ、Ｘ’方向）と平行に形成されており、２つの金型３０１、３０２の合わせ目に形成される接合部４００は、胴部１００、１００’の外周面に形成される平行平面１０１上に位置される。本形態において、平行平面１０１は、軸線方向と直交する方向（径方向）における胴部１００、１００’の中心に対し、点対称となる２箇所に一対形成されている。このため、２つの金型３０１、３０２に形成される金型平面３０１１，３０２１も同様に一対形成されている。接合部４００は、図３に示すように平行平面１０１の２つのスライド型３０１、３０２の離間する方向の略中央に位置している。

また、本形態において、接合部４００が位置する平行平面１０１は、図４に示すように、スライド型３０１、３０２を矢印Ｘ、Ｘ’方向に離間する場合において、スライド型３０１、３０２の離間する方向における平行平面１０１の幅Ｙ，Ｙ’の長さが等しく形成されている。平行平面１０１の幅Ｙ，Ｙ’の長さを等しくするためには、２つの金型３０１、３０２に形成される金型平面３０１１，３０２１の長さを同じに設定しておけばよい。なお、平行平面１０１の幅Ｙ，Ｙ’の長さが異なるように形成されていてもよい。接合部４００は２つのスライド型３０１、３０２の接合箇所に沿って形成される。すなわち、接合部４００は、図３に示すように胴部１００の上端面（図３紙面上側）に形成されたフランジ部２と胴部１００の下端面に形成されたフランジ部２（図３紙面下側）とによって挟まれる胴部１００の軸線方向の全ての領域、および、胴部１００’の上端面（図３紙面上側）に形成されたフランジ部２’と胴部１００’の下端面（図３紙面下側）に形成されたフランジ部２’とによって挟まれる胴部１００’の軸線方向の全ての領域に形成されている。

平行平面１０１も接合部４００と同様、図３に示すように、胴部１００の上端面（図３紙面上側）に形成されたフランジ部２と胴部１００の下端面に形成されたフランジ部２（図３紙面下側）とによって挟まれる胴部１００の軸線方向の全ての領域、および胴部１００’の上端面（図３紙面上側）に形成されたフランジ部２と胴部１００’の下端面（図３紙面下側）に形成されたフランジ部２とによって挟まれる胴部１００’の軸線方向の全ての領域に形成されている。さらに、平行平面１０１の幅Ｙ，Ｙ’の長さ（図４参照）は、接合部４００に沿ってバリ１２０が形成された場合、バリ１２０が胴部１００、１００’に円形に巻回される巻線４６、４６’と接触しない長さに形成されている。すなわち、胴部１００、１００’ の外周面１０２、１０２’に巻線４６、４６’を円形に巻き回したとき、円形の巻線４６、４６’の内周面と平行平面１０１との間には空間部１３０（図７参照）が形成される。言い換えれば、円形の巻線４６、４６’の内周面と平行平面１０１との間には空間部１３０（図７参照）が形成されるように巻線４６、４６’を巻き回す。この場合、最内周部分の巻線４６、４６’の径方向位置と、接合部４００が位置する平行平面１０１の径方向位置とは平行平面１０１の幅Ｙ，Ｙ’を決定すれば予め定まるから、接合部４００に沿って形成されることが予想されるバリ１２０の大きさを考慮してバリ１２０の先端が巻線４６、４６’に接触しないように平行平面１０１の幅Ｙ，Ｙ’、即ち、金型３０１、３０２に形成される金型平面３０１１，３０２１の長さを設定する。なお、平行平面１０１の幅Ｙ，Ｙ’が長すぎると、最内周部分の巻線４６、４６’の径方向位置が本来の円周上よりも内側に寄ってしまうので、巻線４６、４６’が接合部４００に沿って発生するバリに当接しない範囲であれば、幅Ｙ，Ｙ’は小さいほうがよい。

胴部１００、１００’の外周面には、複数の切欠部５４が形成されている。この切欠部５４は、内ヨーク４３、４３’の極歯４２、４２Ａの外周面まで通じる切欠となっている。本形態において、スライド型３０１，３０２にはコイル部材４５の製造過程において、胴部１００、１００’の内壁側にインサート成形される内ヨーク４３、４３’の極歯４２、４２Ａが、スライド型３０１、３０２への樹脂の充填による負荷によって外周側に倒れることを防止するために、傾倒防止用の突起（図示省略）が形成されている。従って、切欠部５４は傾倒防止用の突起が極歯４２、４２Ａの外周面と当接した状態で樹脂を充填することによって形成されたものである。なお、傾倒防止用の突起は、全ての極歯４２、４２Ａと当接するように形成されていることが好ましく、この場合、切欠部５４は全ての極歯４２、４２Ａの外周面に形成される。

内ヨーク４３、４３’の極歯４２、４２Ａは、胴部１００、１００’に一体成形されており、内ヨーク４３、４３’の極歯４２、４２Ａは、胴部１００、１００’の内壁側にインサート成形されている。本形態において、極歯４２、４２Ａの外周面には傾倒防止用の突起が当接し、極歯４２、４２Aの内周面には後述する下型３０４の中央補助部３０４ａが当接して極歯４２、４２Aを挟持した状態で樹脂を充填するので、充填される樹脂の圧力により、極歯４２，４２Ａが半径方向に傾倒することを防止することができる。また極歯４２、４２Aの内周面は、下型３０４の中央補助部３０４ａに当接し、樹脂が充填されるため、傾倒防止用の突起が配設された箇所を除いて極歯４２、４２Ａの外周面及び側面は樹脂で覆われており、胴部１００、１００’に埋設された状態で内壁側にインサート成形されている。一方、極歯４２、４２Ａの内周面は胴部１００、１００’に埋設されておらず、胴部１００、１００’の内周面から露出している。したがって、極歯４２、４２Ａの内周面は、樹脂（胴部１００、１００’）を介すことなくロータマグネット２２と対向している。また、複数の極歯４２、４２Ａのうち、極歯４２０は接合部４００と半径方向に重なる位置に形成されている。

また、胴部１００、１００’の内壁側には、外ヨーク４４、４４’の極歯４２’、４２Ａ’が挿入される極歯挿入穴４７が形成されている。極歯挿入穴４７は、内壁側から径方向に凹んだ凹部であり、その一方は外側のフランジ部２、２’側に開口している。従って、フランジ部２，２’の軸方向の外側から外ヨーク４４、４４’の極歯４２’、４２Ａ’が挿入されると、隣接する内ヨーク４３、４３’の極歯４２、４２Ａと同じように、極歯４２’、４２Ａ’の外周面と側面を樹脂で覆うように形成されているが、極歯４２’、４２Ａ’の内周面は胴部１００、１００’の内周面から露出して樹脂（胴部１００、１００’）を介すことなくロータマグネット２２と対向するように形成されている。

本形態の場合、胴部１００の上端面及び内ヨーク４３の鍔部４３１上における胴部１００の下端面に形成された一対のフランジ部２，２が対向して形成される空間を巻回部４５Ａとし、また、内ヨーク４３’の鍔部４３１’の下側である胴部１００’の上端面及び胴部１００’の下端面に形成された一対のフランジ部２’、２’が対向して形成される空間を巻回部４５Ｂとして形成されている。

巻回部４５Ａは、フランジ部２，２によって内ヨーク４３の鍔部４３１、外ヨーク４４の鍔部４４１と隔絶され、内ヨーク４３、外ヨーク４４の極歯４２、４２’はその外周面が樹脂で覆われるように形成された胴部１００によって隔絶されるので、巻回部４５Ａに巻回された巻線４６は内ヨーク４３、外ヨーク４４と十分な絶縁状態を確保することが出来る。また、巻回部４５Ｂは、フランジ部２’，２’によって内ヨーク４３’の鍔部４３１’、外ヨーク４４’の鍔部４４１’と隔絶され、内ヨーク４３’、外ヨーク４４’の極歯４２Ａ、４２Ａ’はその外周面が樹脂で覆われるように形成された胴部１００’によって隔絶されるので、巻回部４５Ｂに巻回された巻線４６’は内ヨーク４３’、外ヨーク４４’と十分な絶縁状態を確保することが出来る。

端子台６は、内ヨーク４３、４３’の鍔部４３１、４３１’の外周縁にインサート成形により一体に形成されており、４本の端子ピン６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄが径方向に突出するように形成されており、各々の端子ピン６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄには、巻線４６、４６’の端部が絡げられている。また、本形態において、端子台６は、図３に示す胴部１００の下端面に形成されたフランジ部２と胴部１００’の上端面に形成されたフランジ部２’と一体に形成されている。

（本形態におけるコイル部材の製造に用いる成形型）
次に、コイル部材４５の製造に用いる成形型としての金型３０１〜３０４について説明する。

図４及び図５に示すように、成形型としての金型３０１〜３０４は、上型３０３と左右一対のスライド型３０１、３０２と下型３０４を備えている。また、金型３０１〜３０４は、上型３０３と左右一対のスライド型３０１、３０２と下型３０４を１つのユニットとしたとき、複数のユニットが並設して設けられている。なお、下型３０４にはスライド型３０１、３０２の他に端子台６を形成するためのもう１つの不図示のスライド型を有している。

図４に示すように、矢印Ｘ、Ｘ’は、スライド型３０１、３０２を成形物（コイル部材４５）から離間する際の離間方向を示しており、平行平面１０１を形成するための金型平面３０１１，３０２１は、２つのスライド型３０１、３０２の離間方向と平行に形成されているので、スライド型３０１、３０２を離間させる際に、スライド型３０１、３０２と胴部１００、１００’とが摺動する全ての領域である平行平面１０１は、スライド型３０１、３０２と干渉しないようになっている。また、平行平面１０１は、胴部１００、１００’の中心に対して、点対称の位置に一対形成されている。

図５に示すように、上型３０３は、下型３０４およびスライド型３０１、３０２の型閉じによって形成される合成樹脂が流れ込む空間であるキャビティの上面を閉鎖する蓋状の金型で、上下移動可能に設けられている。また、下型３０４の上面には、コイル部材４５の内ヨーク４３、４３’の極歯４２、４２Ａの内面側を支持するための中央補助部３０４ａが突出形成されている。換言すれば、この中央補助部３０４ａは、コイル部材４５の内ヨーク４３、４３’内に挿入され、胴部１００、１００’の内壁面を成形する。

また、左右一対のスライド型３０１、３０２は、巻線部４５Ａ、４５Ｂを構成するためのコイル部材４５の胴部１００、１００’の外周面を含む外側面を成形するためのもので、下型３０４上に図４に示す矢印Ｘ，Ｘ’方向に開閉可能に設けられている。なお、スライド型３０１、３０２の内側面には、下から上へ順に並ぶ３つの溝、即ち、最下部の溝である第１の溝３０２ａ（１）、中央部の溝である第２の溝３０２ａ（２）、最上部の溝である第３の溝３０２ａ（３）が設けられている。なお、端子台６を形成するために、スライド型３０１、３０２とは別体に設けられた不図示のスライド型は矢印Ｘ，Ｘ’方向と直交する方向へ開閉移動が可能に設けられている。

図５に示すように、中央部の溝３０２ａ（２）は、軸方向に対向する対向面によって、半円弧状のキャビティが形成されている。また、最下部の第１の溝３０２ａ（１）のキャビティは、下型３０４と、スライド型３０１、３０２とよって形成され、最上部の第３の溝３０２ａ（３）のキャビティは、上型３０３と、スライド型３０１、３０２とよって形成される。

特に、中央部の第２の溝３０２ａ（２）には、キャビティの外側に保持部３０２ｂが形成され、重合された内ヨーク４３、４３’の両鍔部４３１、４３１’の外周縁を保持するようになっている。故に、第２の溝３０２ａ（２）のキャビティは、保持部３０２ｂの内側にあって、内ヨーク４３、４３’の鍔部の表裏両面に合成樹脂が流れ込む半円弧状の空間として形成されている。

（本形態におけるコイル部材の製造方法）
次に、成形型としての金型３０１〜３０４を使用するコイル部材４５の製造方法について説明する。

まず、図６に示すように、スライド型３０１、３０２の型開き状態において、不図示の位置保持手段を用いて、２個の端子ピン６Ｂ、６Ｄと、極歯４２と極歯４２を有する鍔部４３１とからなる内ヨーク４３を水平状態で位置保持させる。ここで、内ヨーク４３と端子ピン６Ｂ、６Ｄとは、１枚のプレート４０１を用いて連結部材４０によって連結されて構成されている。なお、内ヨーク４３’も、内ヨーク４３と同様の形状を有する１枚のプレートが用いられており、内ヨーク４３を逆向きに位置保持させることにより、下向きの極歯４２Ａを得られるとともに、２個の端子ピン６Ａ、６Ｃとを配置することができる。

プレート４０１に連結された内ヨーク４３は、極歯４２が紙面上で上向きとなるようにし、図示を省略した内ヨーク４３’は、その極歯４２Ａを下向きとなるようにし、互いの鍔部４３１、４３１’を重ね合わせた状態でスポット溶接またはレーザ溶接等により一体化されている。なお、一体化された内ヨーク４３、４３’は、不図示の位置保持手段を用いて軸方向に位置決め状態で位置保持されている。また、この状態において、内ヨーク４３と４３’の内周縁内には、図５に示すように中央補助部３０４ａが挿入されており、径方向の位置決めが同時になされている。なお、この状態において、内ヨーク４３と４３’の鍔部４３１、４３１’は、図５に示すように型開き状態にある左右一対のスライド型３０１、３０２における中央部の第２の溝３０２ａ（２）と向き合い、その内部に入り込める状態となる。また、上型３０３も図５に示すようにスライド型３０１、３０２に対して上側に移動して開き状態になっている。

次に、図６に示す矢印Ｘ、Ｘ’方向とは逆の方向に移動させることによりスライド型３０１、３０２を閉じる。スライド型３０１、３０２には、スライド型３０１、３０２の離間方向である矢印Ｘ、Ｘ’と平行である金型平面３０１１，３０２１が形成されている。なお、端子台６を形成するための不図示のスライド型もＸ，Ｘ’方向と直交する方向から閉じる。これによりスライド型３０１、３０２に対して、内ヨーク４３と４３’の鍔部４３１、４３１’と、４個の各端子６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、および６Ｄとが位置決めした状態で挟持される。なお、不図示の位置保持手段は、内ヨーク４３、４３’と、４個の各端子ピン６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、および６Ｄとがスライド型３０１、３０２等によって保持されると入れ変わるようにスライド型３０１、３０２等の外へ移動される。

このとき、スライド型３０１、３０２は、内ヨーク４３と４３’の鍔部４３１、４３１’の進入を許し、その鍔部４３１、４３１’を図５に示す保持部３０２ｂの間に位置決めした状態で保持する。すなわち、内ヨーク４３と４３’の鍔部４３１、４３１’は、第２の溝３０２ａ（２）内に入り、その外周縁が保持部３０２ｂによって保持され、外周縁の内側が半円弧状のキャビティ内に位置する。

次に、上型３０３を閉じる。これにより、スライド型３０１、３０２と共にキャビティの上面開口が塞がれ、金型内に溶融状態の合成樹脂を流し込むためのキャビティが完全に閉じた状態で形成される。

このあと、キャビティ内に不図示のゲートを通じて合成樹脂が注入される。その合成樹脂を結合体として、内ヨーク４３、４３’および４個の各端子６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、および６Ｄを一体化する。すなわち、内ヨーク４３、４３’における各極歯４２、４２Ａの相互間及びその極歯４２、４２Ａの外周面は、合成樹脂によって完全に満たされ、かつ包囲されて、胴部１００および１００’が形成される。しかも、合成樹脂が各溝３０２ａの半円弧状の各キャビティに入り込むため、鍔部４３１、４３１’が合成樹脂によって被覆され、胴部１００および１００’の上下には、それぞれフランジ部２、２および２’、２’が形成される。また、金型平面３０１１，３０２１に相当する部分には平行平面１０１が形成される。

また、キャビティ内に注入した合成樹脂の硬化後、型閉じ時とは逆順で、上型３０３が開かれ、スライド型３０１、３０２が開かれることによって離型がなされる。

金型３０１〜３０４から成形物を離型すると、プレート組には連結部材４０によって連結されたコイル部材４５が形成される。最後にコイル部材４５をプレート組から切り離し、単独部材としてのコイル部材４５ができる。この時、プレート４０１とコイル部材４５とを結合するために設けられていた結合部４０２の切断作業を行うためには、図２に示す位置合わせ部５０を形成しておくことが好ましい。

このように形成したコイル部材４５の胴部１００、１００’には、巻線４６、４６’が巻き回されるが、巻線４６、４６’は胴部１００、１００’の外周面に沿った円形に巻かれることになり、最内周の巻線４６、４６’も胴部１００、１００’の外周面に沿った円形に巻かれ、平行平面１０１と最内周の巻線４６、４６’との間には平行平面１０１の周方向長さに応じた空間部１３０（図７参照）が形成されることになる。従って、本形態によれば、図７に示すように接合部４００に沿ってバリ１２０が形成されている場合であっても、平行平面１０１と最内周の巻線４６、４６’の間には空間部１３０が形成されているから、平行平面１０１の幅Ｙ，Ｙ’の長さを適切に設定することにより、バリ１２０を空間部１３０内に収納することができ、バリ１２０が最内周の巻線４６、４６’と接触しないようにすることができる。

（実施の形態の効果）
このように、本形態のコイル部材４５には、胴部１００、１００’の外周面には軸線方向に沿って接合部４００が形成されるが、この接合部４００は、スライド型３０１、３０２を離間する際に、胴部１００、１００’がスライド金型３０１、３０２と干渉しないようにスライド型３０１、３０２の離間方向と平行に形成された平行平面１０１上に位置されている。このような構成にすると、コイル部材４５をスライド型３０１、３０２から離型させる際に金型によって損傷することを防ぐことができる。

また、平行平面１０１は図２の矢印Ｘ，Ｘ’方向と平行な位置関係になるように形成され、更に、接合部４００は、スライド金型３０１、３０２の離間する方向における離間幅Ｙ，Ｙ’の長さが等しい場所に設定されている。このような構成にすると、平行平面１０１上に形成されるバリから巻線までの離間距離を大きくとることができる。そのため、より確実にバリによる巻線の断線や損傷を防止することができる。

また、平行平面１０１は軸線方向に直交する方向に点対象の位置に形成されており、接合部４００は平行平面１０１上に形成されている。このような構成にすると、コイル部材の一方の端面部と他方の端面部との間に連続的に形成されているバリによる巻線の断線や損傷を防止することができる。

また、接合部４００は、平行平面１０１のスライド型３０１、３０２の離間する方向の略中央に形成されているので、たとえ、接合部４００に沿ってバリ１２０が発生した場合であっても、接合部４００が平行平面１０１の一方に偏って形成されている場合に比較して、バリ１２０の先端から巻線４６、４６’までの距離を長くとることができる。

また、胴部１００の内側に一体成形されている内ヨーク４３、４３’の極歯４２、４２Ａが、接合部４００の半径方向内側に配置（図２の極歯４２０参照）されている場合でも、スライド型３０１、３０２をＸ，Ｘ’方向に１８０°逆向きに移動させコイル部材４５を離型させることにより、スライド型３０１、３０２が極歯４２、４２’を内側に押し込むことがないので、接合部４００に沿って極歯４２、４２’を配置することができる。よって、極歯をバリと軸線方向と直交する方向に重なるように形成することができ、極歯の配置設計の自由度が向上する。

（他の実施の形態）
上記実施の形態においては、金型平面３０１１，３０２１は、２つの金型３０１、３０２を図４に示す矢印Ｘ、Ｘ’方向に離間させる際に、２つのスライド型３０１、３０２と胴部１００，１００’とが摺動する領域において、胴部１００，１００’が２つのスライド型３０１、３０２によって押し込まれないように、胴部１００、１００’の外周面に、２つのスライド型３０１、３０２の離間方向（矢印Ｘ、Ｘ’方向）と平行に形成された平行平面１０１を形成するようにしている。しかしながら、胴部１００，１００’が２つのスライド型３０１、３０２によって押し込まれないようになっておればよいので、胴部１００、１００’の外周面１０２、１０２’に形成する平面部は、２つのスライド型３０１、３０２の離間方向（矢印Ｘ、Ｘ’方向）と平行でなくてもよく、２つのスライド型３０１、３０２の接合部が平行平面１０１の場合より若干外側に位置するように傾斜させて形成してもよい。

また、コイル部材４５は、必ずしも内ヨーク４３’と一体成形する必要はなく、外周面に巻線４６が巻回される筒状の胴部１００と胴部１００の軸線方向の両端部から周方向の全周にわたって突出形成されたリング状のフランジ部２と、胴部１００にインサート成形によって一体に形成された極歯４２を有する内ヨーク４３と、内ヨークの鍔部４３１の外周縁に端子台６が一体成形されていることで構成されているものであっても良い。また、極歯４２を有する内ヨーク４３は、コイル部材４５とは別の部材として構成してもよく、胴部１００にインサート成形によって一体に形成されていなくとも良い。この場合、コイル部材４５は、単なるコイルボビンとして形成されることになる。

上記記載のコイル部材４５はスライド型３０１、３０２及び上型３０３、下型３０４を用いて成形しているが、コイル部材４５を成形する金型の構成はこれだけに限定するものではない。例えば、スライド方向を成形する金型は２つのスライド型３０１、３０２を用いて構成されるが、３つ以上のスライド方向を成形する金型を用いてコイル部材４５を成形しても良い。また、上型３０３についても、本実施例は１つの金型として上型３０３が構成されているが、２つ以上の上方向を成形する金型を用いてコイル部材４５を成形しても良い。

上記実施の形態はステッピングモータを用いた説明を行っているが、本発明はステッピングモータ以外にもコイル部材を用いることができるモータ全般（例えば、ＨＢモータやブラシレスＤＣモータ等）に適用できるものである。

本発明の一実施形態に係るモータの一例を示し、モータ全体の半断面図である。本発明の一実施形態に係るコイル部材の一例を示し、コイル部材の図３に示すＡ−Ａ’間において、その一部を断面にして矢印から見た一部断面図である。本発明の一実施形態に係るコイル部材の一例を示し、図１に示すモータのコイル部材の側面図である。本発明の一実施形態に係るコイル部材の金型による成形方法の一例を示し、スライド型の閉じた状態におけるコイル部材の胴部を模式的に示す横断面図である。本発明の一実施形態に係るコイル部材の金型による成形方法の一例を示し、内ヨークがスライド型に保持され、上型が開いた状態を模式的に示す断面図である。本発明の一実施形態に係るコイル部材の金型による成形方法の一例を示し、スライド型が開いた状態を模式的に示す平面図である。本発明の一実施形態に係るコイル部材の一例を示し、図４における胴部の平行平面部周辺の一部分を拡大して示す拡大図である。従来のコイル部材の一例を示し、コイル部材の胴部の平面一部分を拡大して示したものである。従来のコイル部材の一例を示し、図８に示すコイル部材を金型によって射出成形する状態を示す模式図である。

符号の説明

１モータ
５ロータ
３ブラケット
４ステータ
６端子台
２１回転軸
３１、３１’ 鋼球
３２出力側軸受
３３反出力側軸受
３４軸受保持部材
３５付勢部材
４１、４１’ ステータコア組
４２、４２’ 極歯
４２Ａ、４２Ａ’ 極歯
４３、４３’ 内ヨーク
４４、４４’ 外ヨーク
４５Ａ、４５Ｂ巻線部
４６、４６’ 巻線
５４切欠き部
１００、１００’ 胴部
１０１平行平面
１０１’ 平面形成部
１２０バリ
１３０空間部
３０１、３０２スライド型
３０３上型
３０４下型
４００接合部

Claims

コイル部材の筒状の胴部の外周面に巻線が円形に巻き回されて構成されるステータ組を有するステータと、前記胴部の内周側にロータマグネットを配設したロータとを備えたモータにおいて、
前記コイル部材は、前記筒状の胴部に沿った軸線方向と直交する方向に左右に移動する２つの金型によって射出成形されて構成されるものであり、
前記筒状の胴部の前記外周面には、該外周面に巻回された円形の巻線の内周面との間に空間部が確保されるように前記外周面より内側に形成されるとともに前記２つの金型を離間させる際に前記２つの金型と干渉しないように形成された平面部を設け、
前記２つの金型の接合箇所に沿って形成される前記胴部上の接合部を前記平面部上に位置させ、
前記平面部上に形成される前記胴部上の接合部におけるバリが前記円形の巻線の内周面と接触しないようにし、
前記ステータは、前記胴部の内壁側に極歯がインサート成形により一体成形された内ヨークおよび前記胴部の内壁側から径方向に凹んだ凹部に極歯が挿入される外ヨークとを備え、
前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯は、前記胴部の内壁側で軸線方向に交互に噛み合うように配置されていることを特徴とするモータ。
請求項１において、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯は、当該極歯の内周面が前記胴部の内壁側から露出した状態で、前記ロータマグネットに対向するように配置されていることを特徴とするモータ。
請求項２において、前記内ヨークの極歯と前記外ヨークの極歯は、外周面と側面が前記胴部に覆われていることを特徴とするモータ。
請求項１において、前記平面部の周方向に関する長さは、前記接合部に形成されるバリの最大突出量に対して、前記筒状の胴部の前記外周面に沿って巻回される円形の巻線の内周面と接触しない長さに設定されていることを特徴とするモータ。
請求項４において、前記コイル部材は、前記胴部の軸線方向の両端部から周方向の全周に突出形成されたリング状のフランジ部を有し、
前記胴部の外周面と前記一対のフランジ部が対向して形成される空間を前記巻線を円形に巻き回す巻回部とするとともに当該フランジ部とによって挟まれる前記胴部の軸線方向の全ての領域に前記平面部が形成されていることを特徴とするモータ。