CN102187548B - 模制电动机 - Google Patents

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Abstract

一种模制电动机，具有：定子，其具有外壳，该外壳通过含有纤维状的加强材料和填充材料的树脂将电枢绕组和印刷基板一体地模制成形而形成；磁铁转子，其相对于定子旋转自如地配置；多条引线，其向外部导出，其中，在印刷基板上设有用于焊接引线的多个接合区，并且在多个接合区之间设有圆孔，将树脂填充到圆孔中，使加强材料在印刷基板的板厚方向上定向。

Description

模制电动机
技术领域
本发明涉及模制电动机。
背景技术
近年来，在搭载于换气装置等电气设备的模制电动机中，在确保了高品质的基础上，还要求其小型化、薄型化以及轻量化。以往，这种模制电动机公知有专利文献1公开的结构。
以下，参照图4说明该模制电动机。图4是表示以往的模制电动机中搭载的印刷基板的结构的图。
如图4所示，在印刷基板111上将纵长的窄缝114设置在引线用的多个通孔112的孔之间。
进行模制时，通过使模制树脂流入到窄缝114之间来确保通孔112之间的绝缘，形成确保其沿面距离的模制电动机。
根据这样的现有的模制电动机，流入到纵长的窄缝114中的树脂由于在窄缝114的长度方向上流动，故而沿该方向将树脂中含有的玻璃纤维定向。因此，在树脂的成形收缩率大时、或者树脂中含有的金属皂构成的脱模剂的含有量多时，由于应力集中、树脂和印刷基板的拉伸力，在印刷基板的板厚方向上排列的玻璃纤维少，故而产生树脂与印刷基板的边界剥离。
在此，应力集中是由树脂成形固化时的成形收缩、或者印刷基板与树脂的线膨胀系数的差异而产生的。另外，树脂和印刷基板的拉伸力是由自模具脱模时作用的、树脂向模具的拉伸而产生的。
模制电动机在高温高湿空间使用的情况下，在通孔112之间会产生随纹(tracking)。因此，期望如下的高品质模制电动机，即，能够承受由成形收缩等造成的应力集中、脱模时的拉伸力，并且不产生树脂与印刷基板的界面剥离。
专利文献1：日本特开2007-287900号公报
发明内容
本发明的模制电动机，定子，其具有外壳，该外壳通过含有纤维状的加强材料和填充材料的树脂将电枢绕组和印刷基板一体地模制成形而形成；磁铁转子，其相对于定子旋转自如地配置；多条引线，其向外部导出，其中，在印刷基板设有用于焊接引线的多个接合区，并且在多个接合区之间设有圆孔，在圆孔中填充树脂，使加强材料在印刷基板的板厚方向上定向。
填充在圆孔中的树脂内的玻璃纤维由于几乎都在印刷基板的板厚方向上定向，故而能够承受由成形收缩等造成的应力集中、脱模时的拉伸力。因此，由于不产生树脂与印刷基板的界面剥离，故而即使在高温高湿空间使用模制电动机，也不产生随纹(tracking)。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的模制电动机的剖面图；
图2是表示搭载于上述模制电动机的印刷基板的结构的图；
图3是表示上述模制电动机的模制成形时的状态的剖面图；
图4是表示现有的模制电动机中搭载的印刷基板的结构的图。
符号说明
1：模制电动机
2：电枢绕组
3：磁铁转子
4：霍尔元件
5：定子
6：绝缘体
7：接合区
8：圆孔
9：轴
10：定子铁心
11：托架
12：热固化性树脂
12a：壳体
13：气体排放部
14：印刷基板
15：驱动IC
16：轴承
17：引线
18：浇口(gate)
19：注射模塑成形模具
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
(实施方式)
图1是表示本发明实施方式的模制电动机的剖面图，图2是表示搭载于同一模制电动机上的印刷基板的构造的图，图3是表示同一模制电动机模制成形时的状态的剖面图。
如图1～图3所示，模制电动机1经由绝缘体6将电枢绕组2卷绕在定子铁心10上。在此，定子铁心10层积有具有多个槽的硅钢板等薄板钢板。绝缘体6由绝缘材料形成。
托架11保持轴承16。磁铁转子3是在注射模塑成形时使塑料磁铁极定向而与轴9一体成形而形成的。另外，磁铁转子3配置在定子铁心10的内周侧并且旋转自如。
霍尔元件4检测磁铁转子3的磁极位置。驱动IC(Integrated Circuit)15内设有开关元件。开关元件基于霍尔元件4的输出信号控制向电枢绕组2的通电。印刷基板14安装有霍尔元件4、驱动IC15以及其他电子零件，并且内设在模制电动机1中。多个引线17向驱动IC15等供给电源。印刷17一根一根地分别焊接在印刷基板14上设有的接合区7。
圆孔8开设在各接合区7之间，在接合区7的长度方向上排列有多个。定子铁心10、绝缘体6、电枢绕组2、印刷基板14、引线17的一部分与壳体12a一同构成定子5。在此，壳体12a由螺旋式成形机(未图示)，使用注射模塑成形模具19将含有填充材料、加强材料以及低收缩剂的热固化性树脂12一体地模制成形而形成。
作为填充材料的例子，为氢氧化铝、碳酸钙。作为加强材料的例子，为玻璃纤维、和长度0.1～0.2mm左右的针状硅灰石。作为低收缩剂的例子，为控制成形收缩率的聚苯乙烯。作为热固化性树脂12的例子，为控制成形后的脱模性的、含有由硬脂酸钙等金属皂构成的脱模剂的不饱和聚酯。
即，本发明实施方式的模制电动机1设有定子5和磁铁转子3，将多条引线17向外部导出，在印刷基板14上设有用于焊接引线17的多个接合区17。在多个接合区7之间开设圆孔8，将热固化性树脂12填充在圆孔8中，使加强材料与印刷基板14的板厚方向定向。
在此，定子5包含由热固化性树脂12将电枢绕组2和印刷基板14一体地模制成形而形成的壳体12a。热固化性树脂12含有纤维状的加强材料和填充材料。另外，磁铁转子3相对于定子旋转自如地配置。
在此，引线17的位置配置在自浇口18离开的位置，使热固化性树脂12的填充速度减慢。并且，作为热固化性树脂12的填充材料的氢氧化铝为两种粒度分布。氢氧化铝的两种粒度分布中，其大致的分布中心分别为约1.5μm和约8μm，碳酸钙的粒度分布的大致中心为约7μm。而且，氢氧化铝占热硬化性树脂12整体的56wt％，碳酸钙占11wt％。
玻璃纤维为长度3mm的材料和1.5mm的材料，但也存在由于螺旋式成形机计量时的背压而在0.5mm左右的长度折损的玻璃纤维。在各圆孔8中填充有热固化性树脂12。折损后的玻璃纤维等的短玻璃纤维、以及硅灰石在印刷基板14的板厚方向上定向。并且，吸收了较多酯树脂的粒径细的氢氧化铝较多地含有在填充材料中。气体排放部13配置在壳体12a的圆孔8附近。
这样的模制电动机1在各接合区7之间开设有圆孔8。将热固化性树脂12填充在圆孔8中，热固化性树脂12内的玻璃纤维几乎都在印刷基板14的板厚方向上定向，圆孔8的热固化性树脂12中的印刷基板14的板厚方向的成形收缩率下降。因此，能够承受由成形收缩等造成的应力集中、脱模时的拉伸力，不产生热固化性树脂12与印刷基板14的界面剥离。因此，即使在高温高湿空间中使用模制电动机1，也能够实现不引起随纹的高品质的模制电动机1。
另外，通过设有多个在接合区7与接合区7之间开设的圆孔8，玻璃纤维在印刷基板14的板厚方向上定向，能够形成多处将印刷基板14的表背连接的位置。因此，相对于热固化性树脂12与印刷基板14的界面剥离力的耐力提高。即使在高温高湿空间中使用模制电动机1，也不产生随纹。
另外，通过将多个圆孔8在接合区7的长度方向上排列，能够将玻璃纤维在印刷基板14的板厚方向上定向，在接合区7的长度方向上具有多个将印刷基板14的表背连接的位置。因此，由于相对于热固化性树脂12与印刷基板14的截面剥离力的耐力进一步提高，即使在高温高湿空间中使用模制电动机1，也不产生随纹。
另外，热固化性树脂12中含有的加强材料为两种以上长度的玻璃纤维。由此，由于短的玻璃纤维的流动性高，故而与圆孔8的位置无关，玻璃纤维在印刷基板14的板厚方向上定向的量切实增加。即，即使圆孔8的位置位于流动末端，由于短的玻璃纤维的流动性高，故而玻璃纤维在印刷基板14的板厚方向上定向的量切实增加。因此，由于相对于热固化性树脂12与印刷基板14的截面剥离力的耐力进一步提高，即使在高温高湿空间中使用模制电动机1，也不产生随纹。
另外，在热固化性树脂12中含有流动性高的硅灰石等针状结晶体。由于针状硅灰石的流动性高，故而针状体在印刷基板14的板厚方向上定向的量切实增加。与圆孔8的位置无关，针状体在印刷基板14的板厚方向上定向。因此，圆孔8的热固化性树脂12中的印刷基板14的板厚方向的成形收缩率下降一级，故而相对于热固化性树脂12与印刷基板14的界面剥离力的耐力进一步提高。即使在高温高湿空间中使用模制电动机1，也不产生随纹。
另外，定子5由螺旋式的注射模塑成形机一体地模制成形。热固化性树脂12中含有的加强材料形成为由注射模塑成形机计量时的背压而折损变短的材料。由于折损后的短的玻璃纤维的流动性高，故而与圆孔8的位置无关，玻璃纤维在印刷基板14的板厚方向上定位的量切实增加。因此，相对于热固化性树脂12与印刷基板14的界面剥离力的耐力进一步提高，即使在高温高湿空间中使用模制电动机1，也不产生随纹。
另外，热固化性树脂12中含有的填充材料由氢氧化铝和碳化钙构成。吸树脂量多的氢氧化铝的重量百分比高于吸树脂量少的碳化钙的重量百分比。即，由于作为热固化性树脂12的流动性降低，故而抑制热固化性树脂12的流动快时的形状变化部等流动方向变化时产生的空气的卷入。因此，抑制在圆孔8部产生空隙，圆孔8部中的无机化合物即填充材料的填充了提高。因此，由于相对于热固化性树脂12与印刷基板14的界面剥离力的耐力提高，即使在高温高湿空间中使用模制电动机1，也不产生随纹。
另外，填充材料为三种以上的粒度分布。由于粒径粗的填充材料的流动性快，粒径细的填充材料的流动性慢，故而能够调整相对于需要较快填充的部位和圆孔8部等需要慢慢填充的部位的填充速度。因此，能够抑制填充速度慢导致的未填充和填充速度快导致的空隙发生。因此，抑制在圆孔8附近产生空隙，圆孔8中的无机化合物即填充材料的填充量提高，相对于热固化性树脂12与印刷基板14的界面剥离力的耐力进一步提高，可得到高品质的模制电动机1。
另外，由于将粒径最细的粒度分布的填充材料为氢氧化铝，圆孔8附近的填充速度进一步变慢。因此，抑制空气的卷入，并且成形固化时的收缩也变小，相对于热固化性树脂12与印刷基板14的界面剥离力的耐力进一步提高。因此，即使在高温高湿空间中使用模制电动机1，也不引起随纹。
另外，在壳体12a的圆孔8附近设置将成形时产生的气体等排放掉的气体排放部13。根据该结构，由射出成形模具19的浇口18射出的热固化性树脂12将含有的苯乙烯等气体化成分向射出模塑成形模具19外部挤出并填充，圆孔8附近的填充速度和压力降低。因此，抑制空气的卷入，并且圆孔8中的无机化合物即填充材料的填充量增加，成形固化时的收缩也减小。因此，相对于热固化性树脂12与印刷基板14的界面剥离力的耐力进一步提高，即使在高温高湿空间中使用模制电动机1，也不产生随纹。
产业上的可利用性
以上，本发明的模制电动机能够向在长期确保了高品质的基础上、还要求实现小型化、薄型化以及轻量化的电气设备即换气装置、热水器、空调等空气调节器、空气清洁器、除湿器、干燥机、风扇过滤单元等搭载。

Claims (10)

1.一种模制电动机，具有：
定子，其具有外壳，该外壳通过含有纤维状的加强材料和填充材料的树脂将电枢绕组和印刷基板一体地模制成形而形成；
磁铁转子，其相对于所述定子旋转自如地配置；
多条引线，其向外部导出，
所述模制电动机的特征在于，
在所述印刷基板设有用于焊接所述引线的多个接合区，并且在多个所述接合区之间设有圆孔，在所述圆孔中填充所述树脂，使所述加强材料在所述印刷基板的板厚方向上定向。
2.如权利要求1所述的模制电动机，其特征在于，所述圆孔设有多个。
3.如权利要求2所述的模制电动机，其特征在于，多个所述圆孔在所述接合区的长度方向上排列。
4.如权利要求1～3中任一项所述的模制电动机，其特征在于，所述加强材料为两种以上长度的纤维。
5.如权利要求1所述的模制电动机，其特征在于，所述树脂中含有硅灰石的针状结晶体。
6.如权利要求1所述的模制电动机，其特征在于，所述定子是由螺旋式的注射模塑成形机一体地模制成形的构造，所述加强材料由所述注射模塑成形机的计量时的背压而折损。
7.如权利要求1所述的模制电动机，其特征在于，所述填充材料由氢氧化铝和碳酸钙构成，使所述氢氧化铝的重量百分比高于所述碳酸钙的重量百分比。
8.如权利要求7所述的模制电动机，其特征在于，所述填充材料具有三种以上的粒度分布。
9.如权利要求8所述的模制电动机，其特征在于，粒径最细的粒度分布的所述填充材料为所述氢氧化铝。
10.如权利要求6所述的模制电动机，其特征在于，在所述圆孔的附近设有气体排放部，该气体排放部将在由所述注射模塑成形机进行成形时产生的气体排放掉。 
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Assignee: Guangdong Matsushita Environment System Co., Ltd.

Assignor: Matsushita Ecology Co., Ltd.

Contract record no.: 2015990000913

Denomination of invention: Molded motor and electric vehicle

Granted publication date: 20130227

License type: Common License

Record date: 20151105

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