JP6099552B2

JP6099552B2 - 電動機の製造方法

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Publication number: JP6099552B2
Application number: JP2013259280A
Authority: JP
Inventors: 隼一郎尾屋; 坂廼邊　和憲; 和憲坂廼邊; 山本　峰雄; 峰雄山本; 石井　博幸; 博幸石井; 洋樹麻生; 優人浦辺
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2033-12-16
Also published as: JP2015115593A

Description

本発明は、電動機の製造方法に関するものである。

空気調和機の室内機や室外機などに搭載される送風機を駆動する従来の電動機は、固定子鉄心を収容する成形金型内にＢＭＣ（Bulk Molding Compound）等のモールド樹脂を射出することにより、固定子鉄心や基板などをモールド樹脂で被覆するように構成されている。例えば下記特許文献１に示される従来技術では、電力変換回路等の半導体モジュールに接続される外部接続入出力端子（以下「端子」）が面実装で基板にリフロー実装されている。一方、下記特許文献２に示される従来技術では、基板に面実装された半導体モジュールの複数の端子に応力緩和樹脂が塗布され、その後モールド樹脂で一体成形される。応力緩和樹脂を塗布することによって端子の間へのモールド樹脂の浸入が防止され、モータ損失等に起因した熱によって端子および半田部に応力が発生した場合でも端子の変形が許容され半田部の歪が緩和される。

特開２００５−３３３０９９号公報特許第４６９８６２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術では、面実装された回路部品（面実装回路部品)ではスルーホール実装の場合に比べて半田強度が弱く、モールド樹脂で一体成形される際に半田割れが生じる場合がある。すなわち一般的な面実装回路部品では端子の端部（端子の基板側の底面）が面実装回路部品の基板側面の延長線上よりも基板側に位置するため、面実装回路部品を基板へ設置した際、面実装回路部品の基板側面と基板との間に隙間が生じる。従ってモールド樹脂で面実装回路部品と基板が一体成形される際、この隙間にモールド樹脂が入り込むため、この隙間に入り込んだモールド樹脂の熱膨張や収縮に起因した応力が端子の半田に加わり、半田割れが生じる場合がある。

また、上記特許文献１に示される従来技術では、端子に応力緩和樹脂が塗布されるが、応力緩和樹脂の塗布や硬化などの工程が必要なため加工費の増大が懸念される。また、応力緩和樹脂を塗布する際、応力緩和樹脂への空気泡の混入を防止すると共に応力緩和樹脂の塗布厚の管理などが課題となる。例えば、流動性の高い応力緩和樹脂を用いた場合、空気泡の混入を防止することができるものの応力緩和樹脂の塗布厚が薄くなり応力緩和が不十分となる場合がある。流動性の低い応力緩和樹脂を用いた場合、塗布厚を確保することができるものの、空気泡が混入し易くなり、モールド樹脂で基板をモールドする際に空気泡の膨張により応力緩和樹脂が破壊されて応力緩和が不十分となる場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、加工費の増加を抑えながら更なる品質の向上を図ることができる電動機の製造方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、固定子の内側に回転子が配置されモールド樹脂で前記固定子と一体に封止される電動機の製造方法であって、前記回転子の駆動に必要な回路部品と、前記回路部品に接続された端子が面実装で半田付けされモールド樹脂で前記回路部品と一体に封止される基板と、を備え、前記回路部品は、前記回路部品の基板側面の外郭側領域を取り囲むようにスポット状に連続して塗布され、塗布厚が前記端子を前記基板に面実装するときの前記基板から前記回路部品までの間の隙間よりも厚くなるように塗布される接着剤によって前記基板に固定されることを特徴とする。

この発明によれば、面実装回路部品に接続された端子に応力緩和樹脂を塗布することなく基板と面実装回路部品との間へのモールドの浸入を防ぐようにしたので、半田割れが抑制され、加工費の増加を抑えながら更なる品質の向上を図ることができる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態に係る電動機の側面断面図である。図２は、図１に示される基板に実装される部品を模式的に表す図である。図３は、面実装回路部品の基板側面と端子の底面との位置関係を表す図である。図４は、面実装回路部品の基板側面の外郭側領域に接着剤を塗布した状態を表す図である。図５は、図４に示される面実装回路部品を基板に設置した状態を表す図である。図６は、面実装回路部品の基板側面の外郭側領域と中央側領域の一部とに接着剤を塗布した状態を表す図である。図７は、図６に示される面実装回路部品を基板に設置した状態を表す図である。図８は、面実装回路部品の基板側面の外郭側領域と中央側領域の全体とに接着剤を塗布した状態を表す図である。図９は、図８に示される面実装回路部品を基板に設置した状態を表す図である。図１０は、図５、図７、および図９に示されるＡ−Ａ矢視断面図である。図１１は、面実装回路部品にスポット状に塗布された接着剤の塗布量と厚さの関係を模式的に表す図である。図１２は、図１１（ｂ）に示される接着剤が塗布された面実装回路部品を基板に設置したときの断面図である。図１３は、面実装回路部品の基板側面の外郭側領域に図１１（ａ）の接着剤を塗布した状態を表す図である。図１４は、面実装回路部品の基板側面の外郭側領域と中央側領域の一部とに図１１（ａ）の接着剤を塗布した状態を表す図である。図１５は、面実装回路部品の基板側面の外郭側領域と中央側領域の全体とに図１１（ａ）の接着剤を塗布した状態を表す図である。図１６は、図２に示される基板におけるフロー半田工程を説明するためのフローチャートである。図１７は、従来の方法で面実装回路部品に接着剤を塗布した状態を表す図である。図１８は、図１７に示されるように接着剤が塗布された面実装回路部品を設置した基板がモールド樹脂で一体成形されたときの状態を表す図である。図１９は、本発明の実施の形態に係る電動機の変形例を説明するための側面断面図である。図２０は、図１９に示される基板と基板に実装される部品とを模式的に表す図である。図２１は、図２０に示される基板におけるリフロー半田工程を説明するためのフローチャートである。図２２は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の構成図である。

以下に、本発明に係る電動機の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態に係る電動機１００の側面断面図、図２は、図１に示される基板４に実装される部品を模式的に表す図、図３は、面実装回路部品（例えば制御ＩＣ２２）の基板側面２２ａと端子２７の底面との位置関係を表す図、図４は、面実装回路部品の基板側面２２ａの外郭側領域Ｓ１に接着剤２９を塗布した状態を表す図、図５は、図４に示される面実装回路部品を基板４に設置した状態を表す図、図６は、面実装回路部品の基板側面２２ａの外郭側領域Ｓ１と中央側領域Ｓ２の一部とに接着剤２９を塗布した状態を表す図、図７は、図６に示される面実装回路部品を基板４に設置した状態を表す図、図８は、面実装回路部品の基板側面２２ａの外郭側領域Ｓ１と中央側領域Ｓ２の全体とに接着剤２９を塗布した状態を表す図、図９は、図８に示される面実装回路部品を基板４に設置した状態を表す図、図１０は、図５、図７、および図９に示されるＡ−Ａ矢視断面図、図１１は、面実装回路部品にスポット状に塗布された接着剤２９ａ，２９ｂの塗布量と厚さの関係を模式的に表す図、図１２は、図１１（ｂ）に示される接着剤２９ｂが塗布された面実装回路部品を基板４に設置したときの断面図、図１３は、図１１（ａ）に示される接着剤２９ａを面実装回路部品の基板側面２２ａの外郭側領域Ｓ１に塗布した状態を表す図、図１４は、面実装回路部品の基板側面２２ａの外郭側領域Ｓ１と中央側領域Ｓ２の一部とに図１１（ａ）の接着剤２９ａを塗布した状態を表す図、図１５は、面実装回路部品の基板側面２２ａの外郭側領域Ｓ１と中央側領域Ｓ２の全体とに図１１（ａ）の接着剤２９ａを塗布した状態を表す図である。

図１に示される電動機１００は、主たる構成としてモールド固定子１と、回転子組立１８と、ブラケット２５とを有して構成され、例えばインバータで駆動されるブラシレスＤＣモータである。モールド固定子１は、回転軸１０を中心とする円筒状に形成され、固定子組立３とモールド樹脂２とから構成されている。

固定子組立３は、電動機１００の構成要素の内、固定子５と、基板４と、制御ＩＣ２２に接続されるリード線（図示せず）を有するコネクタ６とが一体的に成形されたものである。基板４および固定子５はモールド樹脂２により機械的に結合されて一体的に成形されている。

基板４等は強度的に弱い構造であるため低圧成形が望ましく、基板４等を一体に成形するには、例えば不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂（モールド樹脂２）が用いられる。モールド樹脂２は、電動機１００の外郭を構成すると共に、モールド固定子１の基板４側の端部にハウジング１９を構成する。ハウジング１９は基板側軸受１６の外輪を取り囲んで支持する。

また、モールド樹脂２には、負荷が配置される負荷側面とは反対側の反負荷側面（図１の右側）にすり鉢状の凹部２６が設けられている。負荷は、例えば後述する空気調和機３００の室内機３１０に内蔵される送風機や室外機３２０に内蔵される送風機である。凹部２６は、モールド樹脂２の反負荷側面に設けられた開口部からモールド固定子１の内部へ回転子組立１８を収容可能に形成されている。開口部は図１においてブラケット２５が設けられている部分である。ブラケット２５は例えば導電性の金属をプレス加工して製造される。

固定子５は巻線７、固定子鉄心８、およびインシュレータ９で構成される。固定子鉄心８は厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、および接着等で積層され製作される。この帯状の固定子鉄心８は複数個のティース（図示せず）を備え、ティースにはインシュレータ９が施される。インシュレータ９は例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて固定子鉄心８と一体に又は別体で成形される。ティースには集中巻の巻線７が巻回され、複数個の集中巻の巻線７を接続して、例えば三相のシングルＹ結線の巻線が形成される。ただし、巻線７は集中巻に限定されず分布巻でもよい。パワーＩＣ２３（または後述するインバータＩＣ３０）と巻線７は、巻線端子２４（図１参照）を介して接続されている。

回転子組立１８は、電動機１００の構成要素の内、回転子１５、基板側軸受１６、および反基板側軸受１７が組み合わされたものである。回転子１５は、回転軸１０と、回転軸１０の外周部に設けられた円環状の回転子絶縁部１２と、回転子絶縁部１２の外周側に周設され固定子鉄心８と対向して配設された永久磁石である回転子磁石１３と、位置検出用磁石１１とを有して構成されている。位置検出用磁石１１は回転軸１０の軸線方向においてホール素子２１の近傍かつ回転子磁石１３と基板４との間に設けられる。

回転子１５は、回転軸１０を中心に回転自在であり、固定子鉄心８からの回転磁界によって回転力を得て回転軸１０にトルクを伝達し、回転軸１０に直接または間接的に接続された負荷を駆動する。回転子絶縁部１２は、回転軸１０と回転子磁石１３とを絶縁すると共に、回転軸１０と固定子鉄心８とを絶縁するために設けられる。回転子磁石１３、回転軸１０、および位置検出用磁石１１は、縦型成形機により射出された回転子絶縁部１２で一体的に成形される。回転子絶縁部１２には、ＰＢＴ、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂が用いられるが、これらの樹脂にガラス充填剤を配合したものも好適である。回転子絶縁部１２は誘電体層を構成する。回転子磁石１３には、熱可塑性樹脂に磁性材を混合して成形された樹脂磁石、希土類磁石（ネオジム、サマリウム鉄）、またはフェライト焼結磁石等が使用される。回転軸１０は、負荷側に取り付けられる基板側軸受１６と反負荷側に取り付けられる反基板側軸受１７によって回転自在に支持される。基板側軸受１６および反基板側軸受１７は例えば玉軸受けである。

制御ＩＣ２２は、制御ＩＣ２２の外部から与えられる目標回転数指令（回転子１５の回転速度を指令する速度指令信号）やホール素子２１で検出された位置情報に基づいて、駆動対象である負荷の仕様に対応した最適（高効率、低騒音）なパワーＩＣ２３の出力電圧を演算し、演算された出力電圧となるようなＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成する。

パワーＩＣ２３は、例えば三相の各巻線を駆動する上下アームトランジスタと、上下アームトランジスタのゲートを駆動する回路とを１パッケージ内に含むように構成されている。パワーＩＣ２３では、商用交流電源の交流電圧が整流回路（図示せず）で直流電圧に変換され、直流電圧が上下アームトランジスタに印加され、制御ＩＣ２２からのＰＷＭ信号により上下アームトランジスタがＯＮ／ＯＦＦ制御される。このことにより直流電圧が可変周波数の交流電圧に変換される。変換された交流電圧は、巻線端子２４および巻線７を介してパワーＩＣ２３に供給され、この交流電圧により回転子１５が駆動される。

回転子組立１８がモールド固定子１の開口部から凹部２６へ挿入された際、回転軸１０に取り付けられた基板側軸受１６がハウジング１９に組み込まれる。そして、基板側軸受１６側の回転軸１０はハウジング１９を貫通し、この回転軸１０には上述した送風機等が取り付けられる。回転軸１０の反負荷側に反基板側軸受１７が取り付けられた後、ブラケット２５がモールド樹脂２の内周部へ圧入されて開口部を塞ぐようにして嵌め込まれる。このときブラケット２５の内側に反基板側軸受１７が組み込まれる。

基板４の中心には穴１４が設けられており、基板４は、この穴１４が基板側軸受１６の外径側に位置するように、モールド固定子１に内蔵されている。具体的には、基板４は、回転軸１０の軸線方向において基板側軸受１６と巻線７との間に配設され、軸線方向に対して垂直に配置されている。なお、基板４には、基板４と電動機１００の外部の回路とを電気的に接続する接続リードなどが実装されているが、図１では省略されている。

図２（ｂ）には基板４の固定子鉄心８側の面（ステータ側面４ａ）が示され、図２（ａ）には基板４のステータ側面４ａとは反対側の面（反ステータ側面４ｂ）が示されている。基板４の反ステータ側面４ｂにはリードタイプのパワーＩＣであるパワーＩＣ２３がスルーホール実装されている。基板４のステータ側面４ａには、ホール素子２１および制御ＩＣ２２や図示しないチップコンデンサなどが面実装されている。

図２に示される各基板面（４ａ，４ｂ）に設置される各部品は一括して基板４にフロー半田される。例えば制御ＩＣ２２をフロー半田層で半田付けする際、制御ＩＣ２２を基板４へ固定しておく必要があるため、基板４に設置される前の制御ＩＣ２２には、図４に示されるように部品固定用の接着剤２９が塗布される。

図３には基板４に設置された制御ＩＣ２２の側面が示されている。図３に示されるように面実装回路部品である制御ＩＣ２２では端子２７の底面２７ａ（基板４側の端部）が制御ＩＣ２２の基板側面２２ａの延長線ａ上よりも基板４側に位置するため、基板側面２２ａと基板４との間には隙間Ｇ１が生じる。

制御ＩＣ２２の基板側面２２ａには接着剤２９が塗布される（図４参照）。具体的に説明すると、図４において、制御ＩＣ２２の基板側面２２ａの外郭２２ｂ側の領域を外郭側領域Ｓ１（外郭２２ｂよりも内側に点線で囲まれる部分から外郭２２ｂまでの領域）とし、基板側面２２ａの中央側の領域を中央側領域Ｓ２（外郭２２ｂよりも内側に点線で囲まれる部分よりも内側の領域）としたとき、接着剤２９は、基板側面２２ａの外郭側領域Ｓ１において、基板側面２２ａの外郭を取り囲むようにスポット状に連続して塗布され、かつ、その塗布厚が基板側面２２ａから端子２７の底面２７ａまでの隙間Ｇ１よりも厚くなるように塗布される。すなわち円状または楕円状の複数の接着剤２９が基板側面２２ａの外周付近（外郭側領域Ｓ１と中央側領域Ｓ２との境界を示す点線より外側）に連続して塗布される。なお、接着剤２９には、硬化時の硬度がモールド樹脂２の硬化時の硬度よりも低い材料のものが用いられる。

このように接着剤２９を塗布した制御ＩＣ２２が基板４に設置されたとき、接着剤２９が押しつぶされるため隙間Ｇ１（図３）の外郭側領域Ｓ１と対向する部分には、図５および図１０に示されるように接着剤２９が隙間なく配置される。隙間Ｇ１（図３）の外郭側領域Ｓ１には隙間無く接着剤２９が配設されているため、制御ＩＣ２２と基板４がモールド樹脂２で一体成形される際、基板側面２２ａと基板４との間へのモールド樹脂２の浸入が防止される。

なお、外郭側領域Ｓ１に塗布した接着剤２９に隙間が生じた場合の対策として、図６に示されるように中央側領域Ｓ２の一部（外郭側の領域）にもスポット状に連続して接着剤２９を塗布してもよい。この塗布厚は外郭側領域Ｓ１に塗布された接着剤２９と同様に、基板側面２２ａから端子２７の底面２７ａまでの隙間Ｇ１よりも厚くなるように塗布される。このように接着剤２９を塗布した制御ＩＣ２２が基板４に設置されたとき、接着剤２９が押しつぶされるため、隙間Ｇ１の外郭側領域Ｓ１と対向する部分と、中央側領域Ｓ２の一部と対向する部分には、図７に示されるように接着剤２９が隙間なく配置される。その結果、基板側面２２ａと基板４との間へのモールド樹脂２の浸入がより効果的に防止される。

図８には中央側領域Ｓ２の全体にもスポット状に連続して接着剤２９を塗布した例が示されている。前述したように接着剤２９は硬化時の硬度がモールド樹脂２の硬化時の硬度よりも低い材料のものが用いられるため、接着剤２９の熱膨張や収縮に起因した応力はモールド樹脂２の熱膨張や収縮に起因した応力に比べて小さく、半田割れが生じる可能性が低い。従って、図８に示されるように接着剤２９を塗布することにより、図４および図６のように塗布した接着剤２９に隙間が生じた場合でも、中央側領域Ｓ２と対向する部分へのモールド樹脂２の浸入が防止され、半田割れを防ぐことができる。

スポット状に塗布される接着剤２９の塗布量に関して補足すると、図１１に示されるように制御ＩＣ２２においてスポット状に塗布された接着剤２９は個々の形状が円状または楕円状である。図１１（ａ）には例えば隙間Ｇよりも僅かに厚くなるように比較的少量に塗布された接着剤２９ａが示され、図１１（ｂ）には厚みＴ２が接着剤２９ａの厚みＴ１よりも厚くなるように比較的多量に塗布された接着剤２９ｂが示されている。このように接着剤２９（２９ａ，２９ｂ）の塗布量と厚みは正相関となる。

図１１（ｂ）のように接着剤２９ｂが塗布された制御ＩＣ２２が図１２に示されるように基板４に面実装され、かつ、モールド樹脂２で一体成形された場合、接着剤２９ｂの厚みＴ２によって以下のような問題を引き起こす可能性がある。（１）図１２に示されるように制御ＩＣ２２と基板４との間には図３の隙間Ｇ１よりも広い隙間Ｇ２が発生するため、端子２７の底面２７ａと基板４との間の隙間Ｇ３によって半田２８の強度が低下する。（２）接着剤２９ｂを押しつぶしながら制御ＩＣ２２を基板４に設置する必要があるため、制御ＩＣ２２の位置ずれが発生する。

このような問題を解決するためには、厚みＴ１を例えば隙間Ｇ１の１．５倍程度にした接着剤２９ａを制御ＩＣ２２に多数塗布することが望ましい。図１３から図１５にはこのような接着剤２９ａを塗布した例が示されている。隙間Ｇ１の１．５倍程度の厚みＴ１で接着剤２９を塗布することによって、接着剤２９ａを塗布する際に多少の誤差が生じても上記のような問題を引き起こす虞がなく、かつ、半田割れを防ぐことができる。接着剤２９ａが塗布される領域に関しては図４、図６、図８と同様であるため説明を割愛する。

図１６は、図２に示される基板４におけるフロー半田工程を説明するためのフローチャートである。部品固定用の接着剤２９，２９ａを面実装部品である制御ＩＣ２２の基板側面２２ａに塗布し（ステップＳ１１）、面実装部品を基板４に設置する（ステップＳ１２）。その後、接着剤２９，２９ａを熱硬化させ（ステップＳ１３）、リードタイプ部品(例えばパワーＩＣ２３)の端子が基板４に形成された端子穴（図示せず）に手挿入される（ステップＳ１４）。基板４のステータ側面４ａにフラックスが塗布され（ステップＳ１５）、基板４のステータ側面４ａをフロー半田層に浸すことで半田２８が塗布される（ステップＳ１６）。

図１７は、従来の方法で面実装回路部品に接着剤２９を塗布した状態を表す図、図１８は、図１７に示されるように接着剤２９が塗布された面実装回路部品を設置した基板４がモールド樹脂２で一体成形されたときの状態を表す図である。図１８には図１７のＢ−Ｂ矢視から見た制御ＩＣ２２、端子２７、基板４などが示されている。制御ＩＣ２２の基板側面２２ａの外郭側領域Ｓ１に接着剤２９が塗布されず、制御ＩＣ２２の基板側面２２ａの中央側領域Ｓ２の一部のみに接着剤２９が塗布された場合（図１７参照）、制御ＩＣ２２と基板４がモールド樹脂２で一体成形される際、基板側面２２ａと基板４との間の隙間Ｇ１にモールド樹脂２が浸入する（図１８参照）。この場合、隙間Ｇ１に入り込んだモールド樹脂２の熱膨張や収縮に起因した応力が端子２７の半田２８に加わり、半田割れが生じる場合がある。

本実施の形態に係る電動機１００では、隙間Ｇ１の外郭側領域Ｓ１には隙間無く接着剤２９が配設されているため、基板４と面実装部品との間へのモールド樹脂２の浸入が防止される。従ってモールド樹脂２の熱膨張や収縮に起因した応力が端子２７の半田２８に加わることがなく、半田割れを防ぐことができる。

図１９は、本発明の実施の形態に係る電動機１００の変形例を説明するための側面断面図、図２０は、図１９に示される基板４と基板４に実装される部品とを模式的に表す図である。図１９に示される電動機１００では基板４に実装される部品が異なり、基板４の反ステータ側面４ｂには実装部品がなく（図２０（ａ）参照）、基板４の反ステータ側面４ｂには図２に示されるパワーＩＣであるパワーＩＣ２３と制御ＩＣ２２とを１チップ化したインバータＩＣ３０、ホール素子２１、図示しないチップ抵抗、図示しないチップコンデンサなどが面実装されている。これらの部品は基板４にリフロー半田で実装される。

一般に片面のリフロー半田では部品固定用の接着剤２９を用いないが、モールド樹脂２の熱膨張や収縮に起因した応力に対する耐力を上げたい部品（例えばインバータＩＣ３０）に関しては図４、図６、図８、図１３、図１４、または図１５に示される接着剤２９，２９ａの塗布方法と同様に、当該部品の基板側面に接着剤２９が塗布される。

図２１は、図２０に示される基板４におけるリフロー半田工程を説明するためのフローチャートである。まず基板４のステータ側面４ａの部品が実装される箇所にクリーム半田を印刷する（ステップＳ２１）。次に、モールド樹脂２の熱膨張や収縮に起因した応力に対する耐力を上げたい面実装部品（例えばインバータＩＣ３０）の基板側面に部品固定用の接着剤２９，２９ａを塗布し（ステップＳ２２）、この面実装部品を基板４に設置する（ステップＳ２３）。その後、接着剤２９，２９ａを熱硬化させ（ステップＳ２４）、接着剤２９，２９ａが熱硬化した後にリフロー炉に基板４を投入して半田付けを行う（ステップＳ２５）。

図２２は、本発明の実施の形態に係る空気調和機３００の構成図である。空気調和機３００は、室内機３１０と、室内機３１０と接続される室外機３２０とを備える。室内機３１０には室内機用送風機（図示せず）が搭載され、室外機３２０には室外機用送風機３３０が搭載されている。そして、室外機用送風機３３０および室内機用送風機には、その駆動源として本実施の形態の電動機１００が使用されている。空気調和機３００の主用部品である室外機用送風機３３０および室内機用送風機に電動機１００を用いることにより、空気調和機３００の加工費の増加を抑えながら更なる品質の向上を図ることができる。

また、本実施の形態では電動機１００を空気調和機３００に搭載した構成例を説明したが、電動機１００は空気調和機３００の他にも例えば換気扇、家電機器、工作機などの機器に搭載して利用することができ、これらの機器に搭載することによって高効率化、低騒音化を図ることができる。

以上に説明したように、本実施の形態にかかる電動機１００は、回転子１５の駆動に必要な回路部品と、この回路部品に接続された端子２７が面実装で半田付けされモールド樹脂２で回路部品と一体に封止される基板４と、を備え、回路部品は、回路部品の基板側面２２ａの外郭側領域Ｓ１を取り囲むようにスポット状に連続して塗布され、塗布厚が端子２７を基板４に面実装するときの基板４から回路部品までの間の隙間Ｇ１よりも厚くなるように塗布される接着剤２９，２９ａによって基板４に固定される。この構成により、隙間Ｇ１の外郭側領域Ｓ１には隙間無く接着剤２９が配設され、基板４と前記回路との間へのモールド樹脂２の浸入が防止される。従って、モールド樹脂２の熱膨張や収縮に起因した応力が端子２７の半田２８に加わることがなく、半田割れを防ぐことができる。その結果、従来技術で用いられた応力緩和樹脂の塗布に伴う加工費などが不要となり、また応力緩和樹脂への空気泡の混入による品質の低下を招くこともないため、加工費の増加を抑えながら更なる品質の向上を図ることができる。また、応力緩和樹脂が不要になるため材料の減量化を図ることができ、半田割れが抑制され歩留まりを向上させることができる共に製品の長寿命化を図ることができる。また、面実装部品であるホール素子２１、チップ抵抗、チップコンデンサに関しては外形寸法が小さいため、モールド樹脂２の熱膨張や収縮に起因した半田割れが生じる可能性は低い。従って、これらの部品よりも外形寸法が大きい制御ＩＣ２２やインバータＩＣ３０を面実装する場合に特に効果的である。

なお、本願発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより、種々の発明が抽出されうる。例えば、本実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。更に、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

以上のように、本発明は、電動機、空気調和機、および電動機の製造方法に適用可能であり、特に、加工費の増加を抑えながら更なる品質の向上を図ることができる発明として有用である。

１モールド固定子、２モールド樹脂、３固定子組立、４基板、４ａステータ側面、４ｂ反ステータ側面、５固定子、６コネクタ、７巻線、８固定子鉄心、９インシュレータ、１０回転軸、１１位置検出用磁石、１２回転子絶縁部、１３回転子磁石、１４穴、１５回転子、１６基板側軸受、１７反基板側軸受、１８回転子組立、１９ハウジング、２１ホール素子、２２制御ＩＣ、２２ａ基板側面、２２ｂ外郭、２３パワーＩＣ、２４巻線端子、２５ブラケット、２６凹部、２７端子、２７ａ底面、２８半田、２９，２９ａ，２９ｂ接着剤、３０インバータＩＣ、１００電動機、３００空気調和機、３１０室内機、３２０室外機、３３０室外機用送風機、ａ延長線、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３隙間、Ｓ１外郭側領域、Ｓ２中央側領域。

Claims

固定子の内側に回転子が配置されモールド樹脂で前記固定子と一体に封止される電動機の製造方法であって、
前記電動機は、
前記回転子の駆動に必要な回路部品と、
前記回路部品に接続された端子が面実装で半田付けされモールド樹脂で前記回路部品と一体に封止される基板と、
を備え、
前記回路部品は、前記回路部品の基板側面の外郭側領域を取り囲むようにスポット状に連続して塗布され、塗布厚が前記端子を前記基板に面実装するときの前記基板から前記回路部品までの間の隙間よりも厚くなるように塗布される接着剤によって前記基板に固定されることを特徴とする電動機の製造方法。
前記回路部品は、前記基板側面の前記外郭側領域よりも内側の中央側領域においてスポット状に連続して塗布され、塗布厚が前記隙間よりも厚くなるように塗布される接着剤によって前記基板に固定されることを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
前記接着剤は、硬化時の硬度が前記モールド樹脂の硬化時の硬度よりも低いことを特徴とする請求項２に記載の電動機の製造方法。
前記接着剤の塗布厚は、前記隙間の１．５倍に相当する幅であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電動機の製造方法。
前記接着剤は、前記基板にリフロー半田で面実装される前記回路部品の基板側面の外郭側領域に塗布されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電動機の製造方法。
請求項１に記載の電動機の製造方法であって、
前記接着剤を回転子の駆動に必要な回路部品に塗布する工程と、
接着剤が塗布された回路部品を基板に設置する工程と、
回路部品に塗布された接着剤を熱硬化させる工程と、
回路部品に接続された端子を面実装で基板に半田付けする工程と、
を含むことを特徴とする電動機の製造方法。