JP2007110890A - ステータ構造及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防水性を有し、水分や塩分の高い環境に適用できるステータ構造及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ステータ構造は、ステータアセンブリ１１と、ステータアセンブリ１１を覆う保護体１２と、を備える。ステータ構造の製造方法は、ステータアセンブリ１１を用意するステップと、モールド２を用意するステップと、ステータアセンブリ１１をモールド２に配置するステップと、モールド２とステータアセンブリ１１との間に充填物を充填するステップと、モールド２を除去し、充填物を硬化させてなる保護体１２を有するステータ構造１を形成するステップと、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータ構造及びその製造方法に関し、特に防水効果を有するステータ構造及びその製造方法に関する。

電子工業の進展に伴い、モータの適用領域は、かなり広くなり、例えば、乗り物、ファン、排水ポンプ、さらにプリンター、スキャナーなどのコンピューター関連製品に適用される。モータは、主に、各種製品の機械式動作の駆動に用いられる。

しかし、モータのステータ、コイルや回路基板は、水分に相当に敏感である。水分がモータ内部に侵入すると、モータの使用寿命が低減し、さらに、モータ内部の素子が短絡し、モータが不調になってしまう。

ファンを例にすると、水分を防ぐために、ロータとステータとの隙間及びファンフレームとステータとの隙間をできるだけ縮小することにより、モータ内部に水分が侵入するのを防ぐが、その効果がよくない。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、防水性を有し、水分や塩分の高い環境に適用できるステータ構造及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる（請求項１にかかる）ステータ構造は、複数枚のケイ素鋼プレートと、前記ケイ素鋼プレートに巻かれたコイルと、前記ケイ素鋼プレートの一側に配置され、前記ケイ素鋼プレートに電気的に接続された回路基板と、を有するステータアセンブリと、前記ステータアセンブリを覆い、前記ステータアセンブリに水分が侵入することを防止する保護体と、を備える。

本発明の請求項２にかかるステータ構造は、前記保護体が、エポキシ樹脂、シリコンゴム、ポリウレタン樹脂のうちの何れか一つから構成されることを特徴とする、請求項１に記載のステータ構造である。

本発明の請求項３にかかるステータ構造は、前記ステータアセンブリが、ファンフレームのベースに設けられることを特徴とする、請求項１に記載のステータ構造である。

本発明にかかる（請求項４にかかる）ステータ構造の製造方法は、ステータアセンブリを用意するステップと、モールドを用意するステップと、前記ステータアセンブリを前記モールドに配置するステップと、前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に充填物を充填するステップと、前記モールドを除去し、前記充填物から硬化されてなる保護体を有するステータ構造を形成するステップと、を含む。

本発明の請求項５にかかるステータ構造の製造方法は、前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に、さらに、薄膜層を設けることを特徴とする、請求項４に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項６にかかるステータ構造の製造方法は、前記モールドの一側辺に穴を開けることにより、前記ステータアセンブリの導線を露出させることを特徴とする、請求項４または５に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項７にかかるステータ構造の製造方法は、前記モールドに、前記充填物を充填するための穴が設けられることを特徴とする、請求項４または５に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項８にかかるステータ構造の製造方法は、前記モールドが、第１カバー体と第２カバー体とを有し、前記薄膜層が、前記第１カバー体と接触し、前記第２カバー体に前記充填物を充填するための穴が設けられることを特徴とする、請求項５に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項９にかかるステータ構造の製造方法は、前記充填物が、前記薄膜層と前記ステータアセンブリとの間に充填され、前記薄膜層の材質が、ポリ塩化ビニルを含有する材質であることを特徴とする、請求項５に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項１０にかかるステータ構造の製造方法は、前記保護体が、防水性を有することを特徴とする、請求項４、５または９に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項１１にかかるステータ構造の製造方法は、前記モールドを除去した後、さらに、前記薄膜層を除去するステップを含むことを特徴とする、請求項５に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項１２にかかるステータ構造の製造方法は、前記充填物が、液体または流動可能な物質であり、前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に充填された後、低温冷却方法または高温加熱方法により硬化され、前記保護体を形成することを特徴とする、請求項４または５に記載のステータ構造の製造方法である。

また、本発明にかかる（請求項１３にかかる）ステータ構造の製造方法は、ステータアセンブリをファンフレームのベースに設けるステップと、前記ステータアセンブリを覆うためのモールドと薄膜層とを用意し、前記薄膜層が前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に設けられるステップと、前記薄膜層と前記ステータアセンブリとの間に充填物を充填するステップと、前記モールドを除去し、前記充填物から硬化されてなる保護体を有するステータ構造を形成するステップと、
を含む。

本発明の請求項１４にかかるステータ構造の製造方法は、前記モールドの一側辺に穴を開けることにより、前記ステータアセンブリの導線を露出させることを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項１５にかかるステータ構造の製造方法は、前記モールドが、前記充填物を充填するための穴が設けられることを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項１６にかかるステータ構造の製造方法は、前記モールドが、第１カバー体と第２カバー体とを有し、前記薄膜層は、前記第１カバー体と接触し、前記穴が前記第２カバー体に設けられることを特徴とする、請求項１５に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項１７にかかるステータ構造の製造方法は、前記充填物が、前記薄膜層と前記ステータアセンブリと前記ベースとの間に充填され、前記薄膜層の材質が、ポリ塩化ビニルを含有する材質であることを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項１８にかかるステータ構造の製造方法は、前記保護体が、防水性を有することを特徴とする、請求項１７に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項１９にかかるステータ構造の製造方法は、前記モールドを除去した後、さらに、前記薄膜層を除去するステップを含むことを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明の請求項２０にかかるステータ構造の製造方法は、前記充填物が、液体または流動可能な物質であり、前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に充填された後、低温冷却方法または高温加熱方法により硬化され、前記保護体を形成することを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法である。

本発明のステータ構造及びその製造方法によれば、モールドを利用して、ステータアセンブリを覆ってから、充填物を上記モールドと上記ステータアセンブリとの間に充填し、上記充填物を硬化させた後、ステータアセンブリが完全に防水可能な保護体に覆われるため、ステータ構造に防水の効果を持たせることができ、水分や塩分の高い環境に使用することができる。

さらに、モールドとステータアセンブリとの間に、保護体に粘着しにくい材質から構成される薄膜層を設けることにより、モールドが剥離する際に、既に形成した保護体を損うことを回避し、歩留まりを向上することができる。

また、本発明のステータ構造の製造方法によれば、モールドを設計する際に、他の部材の寸法と配置を考慮せず、ステータ構造の寸法と形状のみについて、設計すればよいため、モールドの寸法を効果的に減らすことができ、且つ、完成したステータ構造が、他の部材、例えば、ファンフレームと簡易に組み立てることができる。また、同じ寸法のステータアセンブリが同一のモールドを使用できるため、製造コストをさらに低減することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例におけるステータ構造及びその製造方法について説明する。なお、共通する構成要素について、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。

（実施例１）
図１に示すように、本発明の実施例１におけるステータ構造１は、ステータアセンブリ１１と、ステータアセンブリ１１を覆う保護体１２とを備える。

本実施例において、ステータアセンブリ１１は、複数枚のケイ素鋼プレート１１２と、これらのケイ素鋼プレート１１２に巻かれたコイル１１３と、これらのケイ素鋼プレート１１２に電気的に接続された回路基板１１１と、を有する。
なお、回路基板１１１には、導線１１１１が接続されている。
ステータアセンブリ１１を覆う保護体１２は、防水性を有し、例えばエポキシ樹脂、シリコンゴムやポリウレタン樹脂（PU）によって構成される。

図２は、ステータ構造１をファンフレームに適用された状態を示す断面図である。図２に示すように、上記ファンは、ベース３１１を有するファンフレーム３１を備える。ステータアセンブリ１１は、ファンフレーム３１のベース３１１に設けられる。ロータ７とステータアセンブリ１１をファンフレーム３１に組み立てることによりファンを形成する。

本発明のステータ構造は、上記ステータアセンブリが上記保護体に完全に覆われることにより、上記ステータアセンブリに防水の効果を持たせるため、ステータアセンブリが適用した製品（例えばファンモータ）を、水分や塩分の高い環境に使用することができる。

（実施例２）
以下、図３と図４A〜図４Cを参照して、本発明の実施例２におけるステータ構造の製造方法を説明する。

図３は、本発明の実施例２におけるステータ構造の製造方法を示すフロー図である。図３に示すように、本発明の実施例２におけるステータ構造の製造方法は、ステップS１〜ステップS５を含む。

まず、ステップS１、S２では、ステータアセンブリ１１とモールド２とを用意する（図４A参照）。
ステータアセンブリ１１は、回路基板１１１と、複数枚のケイ素鋼プレート１１２と、コイル１１３とを有する。
モールド２は、上カバー体２１と下カバー体２２とを有する。本実施例において、下カバー体２２には、穴２２１が設けられたが、もちろん、穴２２１が上カバー体２１に設けることもできる。
また、本実施例において、モールド２とステータアセンブリ１１との間にさらに、薄膜層２３が設けられる。薄膜層２３は、図４Aに示すように、上カバー体２１と接触するとともに、ステータアセンブリ１１の一部を覆う。また、薄膜層２３の材質は、例えば、ポリ塩化ビニルを含有する材質である。

次に、ステップS３では、ステータアセンブリ１１をモールド２の内部に配置する（図４B参照）。なお、モールド２の上カバー体２１、下カバー体２２は、緊密に接合している。本実施例において、モールド２の一側辺に穴を開けることにより、ステータアセンブリ１１の導線１１１１を露出させる。

続いて、ステップS４では、モールド２とステータアセンブリ１１との間に充填物を充填する。
本実施例において、上記充填物は、液体または流動可能な物質であり、下カバー体２２の穴２２１を介して、モールド２とステータアセンブリ１１との間に充填される。より詳しく説明と、上記充填物は、薄膜層２３とステータアセンブリ１１と下カバー体２２との間に充填される。
また、上記充填物の充填が終了した後、低温冷却方法または高温加熱方法により上記充填物を硬化させる。

最後に、ステップS５では、モールド２を除去し、上記充填物から硬化されてなる保護体１２を有するステータ構造１を形成する（図４C参照）。本実施例において、保護体１２は、防水性を有し、例えばエポキシ樹脂、シリコンゴムやポリウレタン樹脂（PU）から構成される。

また、本実施例において、モールド２を除去した後、さらに、薄膜層２３を除去するステップを含む。なお、薄膜層２３は、保護体１２に粘着しにくい材質から構成されるため、保護体１２から容易に剥離し、既に形成した保護体１２を比較的損わない。

（実施例３）
以下、図５と図６A〜図６Cを参照して、本発明の実施例３におけるステータ構造の製造方法を説明する。なお、本実施例のステータ構造は、ファンフレーム６１に適用される。

図５は、本発明の実施例３におけるステータ構造の製造方法を示すフロー図である。図５に示すように、本発明の実施例３のステータ構造の製造方法は、ステップS６〜ステップS９を含む。

まず、ステップS６では、ステータアセンブリ４１をファンフレーム６１のベース６１１に配置する（図６A参照）。

次に、ステップS７では、ステータアセンブリ４１を覆うためのモールド５と薄膜層５３とを用意する。
なお、薄膜層５３は、前記モールド５と前記ステータアセンブリ４１との間に設けられる。ステータアセンブリ４１は、上述したステータアセンブリ１１と同様に、回路基板４１１と、複数枚のケイ素鋼プレート４１２と、コイル４１３と、を有する。なお、回路基板４１１には、導線４１１１が接続されている。
モールド５は、上カバー体５１と下カバー体５２とを有する。下カバー体５２には、穴５２１が設けられたが、もちろん、穴５２１が上カバー体５１に設けられることもできる。
また、上カバー体５１と下カバー体５２は、その寸法が、ステータアセンブリ４１とファンフレーム６１のベース６１１の寸法と配置に応じて設計される。
また、薄膜層５３の材質は、例えば、ポリ塩化ビニルを含有する材質である。また、本実施例において、モールド５の一側辺に穴を開けることにより、ステータアセンブリ４１の導線４１１１を露出させる。

続いて、ステップS８では、薄膜層５３とステータアセンブリ４１との間に充填物を充填する（図６B参照）。本実施例において、上記充填物は、液体または流動可能な物質であり、下カバー体５２の穴５２１を介して、薄膜層５３とステータアセンブリ４１との間に充填される。より詳しく説明と、上記充填物は、薄膜層５３とステータアセンブリ４１とベース６１１との間に充填される。また、上記充填物の充填が終了した後、低温冷却方法または高温加熱方法により上記充填物を硬化させる。

最後に、ステップS９では、モールド５を除去し、上記充填物から硬化されてなる保護体４２を有するステータ構造を形成する（図６C参照）。本実施例において、保護体４２は、防水性を有し、例えばエポキシ樹脂、シリコンゴムやポリウレタン樹脂（PU）から構成される。

また、本実施例において、モールド５を除去した後、さらに、薄膜層５３を除去するステップを含む。なお、薄膜層５３は、保護体４２に粘着しにくい材質から構成されるため、保護体４２から容易に剥離し、既に形成した保護体４２を比較的損わない。

以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。

本発明の実施例１におけるステータ構造を示す断面図である。 図１のステータ構造をファンフレームに適用された状態を示す断面図である。 本発明の実施例２におけるステータ構造の製造方法を示すフロー図である。 本発明の実施例２におけるステータ構造の製造ステップを説明する断面図である。 本発明の実施例２におけるステータ構造の製造ステップを説明する断面図である。 本発明の実施例２におけるステータ構造の製造ステップを説明する断面図である。 本発明の実施例３におけるステータ構造の製造方法を示すフロー図である。 本発明の実施例３におけるステータ構造の製造ステップを説明する断面図である。 本発明の実施例３におけるステータ構造の製造ステップを説明する断面図である。 本発明の実施例３におけるステータ構造の製造ステップを説明する断面図である。

符号の説明

１ ステータ構造
１１、４１ ステータアセンブリ
１１１、４１１ 回路基板
１１１１、４１１１ 導線
１１２、４１２ ケイ素鋼プレート
１１３、４１３ コイル
１２、４２ 保護体
２、５ モールド
２１、５１ 上カバー体
２２、５２ 下カバー体
２２１、５２１ 穴
２３、５３ 薄膜層
３１、６１ ファンフレーム
３１１、６１１ ベース
７ ロータ

Claims (20)

1. 複数枚のケイ素鋼プレートと、前記ケイ素鋼プレートに巻かれたコイルと、前記ケイ素鋼プレートの一側に配置され、前記ケイ素鋼プレートに電気的に接続された回路基板とを有するステータアセンブリと、
   前記ステータアセンブリを覆い、前記ステータアセンブリに水分が進入することを防止する保護体とを備えることを特徴とする、ステータ構造。
2. 前記保護体は、エポキシ樹脂、シリコンゴム、ポリウレタン樹脂のうちの何れか一つから構成されることを特徴とする、請求項１に記載のステータ構造。
3. 前記ステータアセンブリは、ファンフレームのベースに設けられることを特徴とする、請求項１に記載のステータ構造。
4. ステータアセンブリを用意するステップと、
   モールドを用意するステップと、
   前記ステータアセンブリを前記モールドに配置するステップと、
   前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に充填物を充填するステップと、
   前記モールドを除去し、前記充填物を硬化させてなる保護体を有するステータ構造を形成するステップとを含むことを特徴とする、ステータ構造の製造方法。
5. 前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に、さらに、薄膜層を設けることを特徴とする、請求項４に記載のステータ構造の製造方法。
6. 前記モールドの一側辺に穴を開けることにより、前記ステータアセンブリの導線を露出させることを特徴とする、請求項４または５に記載のステータ構造の製造方法。
7. 前記モールドに、前記充填物を充填するための穴が設けられることを特徴とする、請求項４または５に記載のステータ構造の製造方法。
8. 前記モールドは、第１カバー体と第２カバー体とを有し、前記薄膜層は、前記第１カバー体と接触し、前記第２カバー体に前記充填物を充填するための穴が設けられることを特徴とする、請求項５に記載のステータ構造の製造方法。
9. 前記充填物は、前記薄膜層と前記ステータアセンブリとの間に充填され、前記薄膜層の材質は、ポリ塩化ビニルを含有する材質であることを特徴とする、請求項５に記載のステータ構造の製造方法。
10. 前記保護体は、防水性を有することを特徴とする、請求項４、５または９に記載のステータ構造の製造方法。
11. 前記モールドを除去した後、さらに、前記薄膜層を除去するステップを含むことを特徴とする、請求項５に記載のステータ構造の製造方法。
12. 前記充填物は、液体または流動可能な物質であり、前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に充填された後、低温冷却方法または高温加熱方法により硬化され、前記保護体を形成することを特徴とする、請求項４または５に記載のステータ構造の製造方法。
13. ステータアセンブリをファンフレームのベースに設けるステップと、
    前記ステータアセンブリを覆うためのモールドと薄膜層とを用意し、前記薄膜層が前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に設けるステップと、
    前記薄膜層と前記ステータアセンブリとの間に充填物を充填するステップと、
    前記モールドを除去し、前記充填物を硬化させてなる保護体を有するステータ構造を形成するステップとを含むことを特徴とする、ステータ構造の製造方法。
14. 前記モールドの一側辺に穴を開けることにより、前記ステータアセンブリの導線を露出させることを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法。
15. 前記モールドは、前記充填物を充填するための穴が設けられることを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法。
16. 前記モールドは、第１カバー体と第２カバー体とを有し、前記薄膜層は、前記第１カバー体と接触し、前記穴が前記第２カバー体に設けられることを特徴とする、請求項１５に記載のステータ構造の製造方法。
17. 前記充填物は、前記薄膜層と前記ステータアセンブリと前記ベースとの間に充填され、前記薄膜層の材質は、ポリ塩化ビニルを含有する材質であることを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法。
18. 前記保護体は、防水性を有することを特徴とする、請求項１７に記載のステータ構造の製造方法。
19. 前記モールドを除去した後、さらに、前記薄膜層を除去するステップを含むことを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法。
20. 前記充填物は、液体または流動可能な物質であり、前記モールドと前記ステータアセンブリとの間に充填された後、低温冷却方法または高温加熱方法により硬化され、前記保護体を形成することを特徴とする、請求項１３に記載のステータ構造の製造方法。

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