(57)【要約】  本発明のモールド構造体は、モールド樹脂は、少なくとも熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂と、電気絶縁性を有し、カップリング剤で表面処理された無機充填剤とから構成され、無機充填剤の全表面積を被覆するカップリング剤の量に対して、０．５〜２倍のカップリング剤を含有するモールド樹脂で成形されている。これにより、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤の密着性を向上させるとともに、高い熱伝導率と、高い寸法安定性のモールド構造体を実現できる。
2012101976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド樹脂は、少なくとも熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂と、電気絶縁性を有し、カップリング剤で表面処理された無機充填剤とから構成され、前記無機充填剤の全表面積を被覆する前記カップリング剤の量に対して、０．５倍から２倍の前記カップリング剤を含有する前記モールド樹脂で成形されたモールド構造体。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂は不飽和ポリエステル樹脂で、前記熱可塑性樹脂は前記不飽和ポリエステル樹脂に非相溶のポリスチレン樹脂である請求項１に記載のモールド構造体。
【請求項３】
前記無機充填剤は、金属水和物を含有している請求項１に記載のモールド構造体。
【請求項４】
前記金属水和物の含有量は、前記熱硬化性樹脂および前記熱可塑性樹脂の総含有量の２倍以上である請求項３に記載のモールド構造体。
【請求項５】
前記モールド樹脂中の前記熱硬化性樹脂および前記熱可塑性樹脂の総含有量が、前記モールド樹脂の１６％から２５％であり、前記総含有量に対する前記熱可塑性樹脂の混合比率が、１１％から６７％である請求項１に記載のモールド構造体。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモールド樹脂により少なくとも鉄芯コアに巻かれた電磁コイルがモールド成形されたモールド構造体を備えるモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄芯コアに巻かれた電磁コイルをモールド成形するモールド構造体およびモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、家電機器用モータやトランスなどの機器には、小型化、薄型化および高出力化が強く要望されている。また、機器が使用される環境を考慮して、低騒音で、かつ低振動の機器が要求されている。【０００３】
上記要求に応えるため、鉄芯コアに巻かれた電磁コイルをモールド樹脂でモールド成形して低騒音で、低振動のモータが提案されている。なお、モータの構成については、以降の実施の形態で詳細に説明する。【０００４】
近年、市場の環境意識の高まりにより、低環境負荷に対する要望だけでなく、小型・薄型化・高出力密度化となどの省資源、省エネルギーに対する要望が強くなっている。【０００５】
しかし、製品の小型化、薄型化および高出力化に伴い、電磁コイルの発熱が大きくなるため、製品の安全性の低下および周辺部品の熱劣化などの問題が発生している。【０００６】
そこで、モータの固定子などを構成するモールド樹脂に対して、高放熱化を含めた高機能化の要求に対して、例えば特許文献１から特許文献５に示す以下のような検討が行われている。【０００７】
特許文献１に記載の発明は、エポキシ樹脂に、カップリング処理したシリカ充填剤もしくはアルミナ充填剤の少なくともどちらか一方を含有させることにより、モールド樹脂の高い熱伝導率化および高強度化を実現している。しかし、エポキシ樹脂自体の粘性が高いために、充填剤を均一分散できない。そこで、エポキシ樹脂の分子量の規制や、混錬方法に制限を設けて、充填剤を均一に分散さている。そのため、製造タクトが長くなるなどの課題がある。また、上記モールド樹脂では、家電機器用のモータやトランスなどに要求される難燃性の確保が困難で、熱伝導率も１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下しか実現できない。そのため、モールド構造体の小型化、薄型化および高出力化に伴う電磁コイルの発熱を、放熱して低減できないという課題があった。【０００８】
また、特許文献２に記載の発明は、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂と、熱可塑性樹脂である低収縮剤および高熱伝導率を有する充填剤を含有させることにより、モールド樹脂の高い熱伝導率化と寸法安定性を実現している。しかし、熱可塑性樹脂による高い寸法安定性は実現できるが、１．２Ｗ／ｍ・Ｋ程度の熱伝導率しか得られない。そのため、モールド構造体の小型化、薄型化および高出力化に伴う電磁コイルの発熱を、放熱して低減できないという課題があった。【０００９】
また、特許文献３に記載の発明は、不飽和ポリエステル樹脂に、６５〜８０％の硬焼マグネシアを含有させることにより、モールド樹脂の高い熱伝導率を実現している。しかし、上記モールド樹脂では、家電機器用のモータやトランスなどのモールド樹脂に要求される難燃性の確保が困難である。【００１０】
また、特許文献４に記載の発明は、不飽和ポリエステル樹脂に、熱伝導率の高いアルミナと難燃性を付与する赤リンを含有することにより、モールド樹脂の高い熱伝導率化と難燃化を実現している。しかし、モールド樹脂を成形する際に、赤リンに起因して発生するガスによる金型の腐食が生じたり、モールド樹脂中に含有されているリンは、環境に配慮する製品への使用が認められない可能性がある。【００１１】
また、特許文献５に記載の発明は、エポキシ樹脂と充填剤に金属粉を含有したモールド樹脂により、モールド樹脂の高い熱伝導率化を実現している。しかし、エポキシ樹脂自体の粘性が高いために、充填剤を均一分散できない。そこで、エポキシ樹脂の分子量の規制や、混錬方法に制限を設けて、充填剤を均一に分散さている。そのため、製造タクトが長くなるなどの課題がある。また、鉄芯コアに巻かれた電磁コイルをモールド成形する際、巻線間に導電性を有する金属粉が入り込む場合がある。そのとき、金属粉の近傍の巻線皮膜にピンホールが存在すると、モールド構造体の絶縁耐圧が低下する。また、モールド樹脂に金属粉が充填されているため、モールド成形時に金属粉により金型が短期間で傷んでしまうという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３５０１９０５号公報
【特許文献２】特開２００１−２２６５７３号公報
【特許文献３】特許第３６２２７２４号公報
【特許文献４】特許第４１８６９３０号公報
【特許文献５】特開２００４−１４３３６８号公報
【発明の概要】
【００１３】
本発明のモールド構造体は、モールド樹脂は、少なくとも熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂と、電気絶縁性を有し、カップリング剤で表面処理された無機充填剤とから構成され、無機充填剤の全表面積を被覆するカップリング剤の量に対して、０．５〜２倍のカップリング剤を含有するモールド樹脂で成形されている。
【００１４】
これにより、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤の密着性を向上させるとともに、高い熱伝導率と、高い寸法安定性を有するモールド構造体を実現できる。
【００１５】
また、本発明のモータは、上記モールド樹脂によりモールド成形されて構成される。これにより、焼損のしにくい高い安全性とともに、小型化、薄型化および高出力のモータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるモータの構成を示す断面図である。
【図２】図２は、同実施の形態のモータの巻線温度とモールド樹脂の熱伝導率の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態のモールド構造体およびそれを用いたモータについて、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態におけるモールド構造体について、図１を用いて説明する。なお、図１では、鉄芯コアに巻かれた電磁コイルをモールド樹脂でモールド成形したモールド構造体により形成された家電機器用（小型空調用ファンモータ）のモータを例に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態におけるモータの構成を示す断面図である。
【００２０】
図１に示すように、モータは、固定子１と、駆動回路４と、外周に永久磁石７を備えたロータ６とから構成されている。モータの固定子１は、鉄芯コア１ａに巻枠を介して巻線２が巻かれて構成され、鉄芯コア１ａの内周面を除いてモールド樹脂からなるモールド構造体３で包囲するように一体成形されている。このとき、固定子１の一方の端面側１ｂには、ロータ６を支持する軸受５ａを収納する軸受ハウジングがモールド樹脂からなるモールド構造体３で一体成形され、固定子の他方の端面側１ｃは開口部が設けられている。駆動回路４は、巻線２と軸受５ａとの間に配置され、固定子１とともにモールド樹脂からなるモールド構造体３で包囲するように一体成形されている。
【００２１】
また、ロータ６は、固定子１の開口部から軸受５ａにシャフト８の一端を挿入した後、シャフト８の他端は、ブラケット９に形成された軸受収納部に収納される軸受５ｂに挿入される。そして、固定子１の他方の端面側１ｃをブラケット９で蓋をすることにより、ロータ６のシャフト８が軸受５ａ、５ｂを介して固定子１に回転自在に支持される。
【００２２】
以上の構成により、ロータ６の回転に伴う、鉄芯コア１ａおよび巻線２に発生する振動を、固定子１を構成するモールド構造体３で抑制して、振動が少なく、静音性に優れたモータを実現している。
【００２３】
そして、本実施の形態のモールド構造体３を構成するモールド樹脂は、例えば不飽和ポリエステル樹脂からなる熱硬化性樹脂と、例えばポリスチレン樹脂からなる熱可塑性樹脂と、カップリング剤で表面処理された絶縁性の無機充填剤とから構成され、無機充填剤の全表面積を被覆するカップリング剤の量に対して、０．５倍から２倍のカップリング剤を含有する。そして、熱可塑性樹脂であるポリスチレン樹脂は、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂とは、非相溶である。
【００２４】
このとき、以下で詳細に説明するように、無機充填剤の含有量は、モールド樹脂中の樹脂量の２倍以上が好ましい。また、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の含有量がモールド樹脂の１６％から２５％で、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の総含有量に対する熱可塑性樹脂の混合比率は、１１％から６７％が好ましい。
【００２５】
また、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂の粘度は、３００ｍＰａ・ｓ程度が好ましい。これにより、一般的な混錬機（羽の形状が、例えば双腕型、シグマ型、Ｚ型など）で、容易に無機充填剤およびガラス繊維などを均一分散することができる。
【００２６】
なお、熱硬化性樹脂として、粘度が３０００ｍＰａ・ｓのエポキシ樹脂を用いた場合、無機充填剤およびガラス繊維を、均一分散して混錬することが困難である。また、エポキシ樹脂などのモールド樹脂を長時間混錬すると、摩擦熱により硬化が始まるため、モールド成形時に巻線間にモールド樹脂が入り込みにくくなる。そのため、例え熱伝導率の高いエポキシ樹脂などからなるモールド樹脂を用いても、モールド構造体としては、電磁コイルの温度上昇の抑制や、防振特性が低下する。
【００２７】
これにより、熱伝導率が１．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上で、ＵＬ規格９４Ｖ−０（厚さ１／１６  ｉｎｃｈ）（以下、難燃性Ｖ−０と記す）の難燃性を有するモールド構造体を実現できる。つまり、上記モールド樹脂を用いることにより、図１のモータのモールド構造体の最薄部１０を、例えば１．６ｍｍまで、従来に比べて、２０％程度薄くできる。その結果、モータの小型化および難燃性Ｖ−０の両方を実現できる。
【００２８】
また、モールド樹脂は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂からなる樹脂と、絶縁性を有する無機充填剤のみで構成されている。そのため、巻線２に皮膜の欠陥（初期のピンホールや巻線時の傷など）が存在しても、モールド成形時の巻線２間の絶縁耐圧の低下を防止できる。その結果、モータを構成するモールド構造体全体の絶縁耐圧の低下を防ぐことができる。
【００２９】
以下に、本実施の形態のモールド構造体を構成するモールド樹脂の特性について、詳細に説明する。
【００３０】
まず、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂に対して、相溶性の異なる熱可塑性樹脂を混錬して形成したモールド樹脂で得られる熱伝導率について、以下の（表１）に示す。
【００３１】
【表１】
2012101976.tif 000003
【００３２】
(表１)に示すように、不飽和ポリエステル樹脂に非相溶な熱可塑性樹脂を混錬したモールド樹脂は、相溶性のある熱可塑性樹脂と混錬したモールド樹脂と比べて、熱伝導率が向上することがわかる。特に、非相溶のポリスチレン樹脂を用いると、１．５Ｗ／ｍ・Ｋと最も高い熱伝導率が得られる。したがって、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂に、熱可塑性樹脂である非相溶のポリスチレン樹脂を混錬することにより、高い熱伝導率のモールド樹脂を得ることができる。
【００３３】
つぎに、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂の総含有量に対するポリスチレン樹脂の各種混合比率を有するサンプルＡからサンプルＪに対して、無機充填剤のカップリング剤の表面処理の有無による、モールド樹脂の寸法安定性および熱伝導率の結果を、以下の（表２）に示す。なお、以下では、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂とを合わせて、「樹脂」と表現して記載する。また、寸法安定性の△、○、◎は、小型のモータのモールド構造体を形成する場合の必要な寸法精度を基準に判断している。
【００３４】
【表２】
2012101976.tif 000004
【００３５】
まず、（表２）のサンプルＣからサンプルＨに示すように、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率が２５％から６７％の場合、無機充填剤のカップリング剤の表面処理の有無に関わらず、１．５Ｗ／ｍ・Ｋから１．７Ｗ／ｍ・Ｋの高い熱伝導率と、優れた寸法安定性を有するモールド樹脂が得られる。
【００３６】
しかし、サンプルＩとサンプルＪに示すように、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率が６７％を超え８０％の場合、無機充填剤のカップリング剤の表面処理の有無に関わらず、より優れた寸法安定性が得られるが、１．２Ｗ／ｍ・Ｋに熱伝導率が減少することがわかる。これは、ポリスチレン樹脂が多くなると樹脂成型後の収縮が小さくなるために、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤の密着性が低下することに起因するためと考えられる。
【００３７】
また、（表２）のサンプルＡとサンプルＢに示すように、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率が１１％の場合、１．８Ｗ／ｍ・Ｋから１．９Ｗ／ｍ・Ｋの高い熱伝導率が得られるが、無機充填剤をカップリング剤で表面処理していないサンプルＢでは、寸法安定性が低下することがわかる。
【００３８】
つまり、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率を１１％から６７％として、無機充填剤をカップリング剤で表面処理することにより、１．５Ｗ／ｍ・Ｋから１．９Ｗ／ｍ・Ｋの高い熱伝導率と、優れた寸法安定性を有するモールド樹脂が得られる。これは、カップリング剤で無機充填剤の表面を処理することにより、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤との密着性が向上して、収縮率が低減することに起因すると考えられる。
【００３９】
そこで、本実施の形態では、カップリング剤により表面処理した無機充填剤を用いて、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率を１１％から６７％のモールド樹脂でモールド構造体を作製する。これにより、寸法安定性に優れ、高い放熱性を備えたモールド構造体を用いて、小型、薄型で高出力で耐熱性などの信頼性に優れたモータを実現できる。
【００４０】
つぎに、（表２）中に示す、カップリング剤で無機充填剤を表面処理したサンプルＥと、表面処理しないサンプルＦにおいて、カップリング剤の表面処理の有無に対するモールド樹脂の保存性の結果を、以下の（表３）に示す。なお、以降（表３）から（表６）では、カップリング剤として、シランカップリング剤を用いて評価する。また、保存性は、モールド樹脂を保管した場合において、実用上、モールド構造体に成形できる状態を維持できる期間で評価する。
【００４１】
【表３】
2012101976.tif 000005
【００４２】
（表３）のサンプルＥに示すように、カップリング剤で無機充填剤の表面を処理することにより、表面処理しないサンプルＦと比べて、保存性が２倍以上向上することがわかる。これは、カップリング剤により、無機充填剤と不飽和ポリエステル樹脂および無機充填剤とポリスチレン樹脂の密着性が向上するため、不飽和ポリエステル樹脂に対して非相溶であるポリスチレン樹脂が、混錬後に容易に分離することが防止されることに起因すると考えられる。
【００４３】
つぎに、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂の総含有量（樹脂量）と無機充填剤である金属水和物の含有量の、モールド樹脂中に占める比率に対する難燃性との関係について、以下の（表４）に示す。
【００４４】
（表４）は、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂とからなる樹脂量と、金属水和物の、モールド樹脂中に占める比率が異なる１．６ｍｍ厚（１／１６ｉｎｃｈ）のサンプルＫ、サンプルＬおよびサンプルＭを用いて、ＵＬ燃焼試験法のＵＬ９４  Ｖ−０，Ｖ−１，Ｖ−２規格に基づいて、難燃性を評価している。
【００４５】
なお、（表４）では、難燃性を付与する金属水和物として、水酸化アルミニウムを例に説明するが、これに限られない。また、（表３）では、金属水和物以外の無機充填剤として、炭酸カルシウムを例に説明するが、これに限られない。
【００４６】
【表４】
2012101976.tif 000006
【００４７】
（表４）に示すように、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂とからなる樹脂量に対する金属水和物の比率が２倍未満のサンプルＫでは、Ｖ−２の難燃性を示している。一方、樹脂量に対する金属水和物の比率が２倍のサンプルＬ、２倍より大きいサンプルＭでは、Ｖ−０の高い難燃性が得られることがわかる。
【００４８】
したがって、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂の総含有量（樹脂量）の２倍または２倍より大きいの金属水和物をモールド樹脂に含有させることにより、Ｖ−０の難燃性を備えるモールド樹脂およびモールド構造体を実現できる。そのため、環境負荷の観点から使用が制限されているハロゲンやリンなどを含む難燃剤を使用する必要がない。そして、上記モールド構造体を用いることにより、Ｖ−０の優れた難燃性を有する小型化が容易なモータを実現できる。
【００４９】
なお、例えば４００℃以下で難燃性を示す金属水和物として、水酸化アルミニウム以外に、水酸化マグネシウムを用いてもよい。
【００５０】
つぎに、モールド樹脂中に含有されている無機充填剤の全表面積を被覆するカップリング剤の量を１とする場合に対して、配合するカップリング剤の割合が異なるサンプルＮからサンプルＲにおける、モールド樹脂の熱伝導率と強度の結果を、以下の（表５）に示す。なお、以下では、無機充填剤として比表面積が単位重量あたり０．９ｍ２を有する水酸化アルミニウムを用い、カップリング剤として単位重量あたり３００ｍ２の表面を被覆するシランカップリング剤を例に説明する。
【００５１】
【表５】
2012101976.tif 000007
【００５２】
まず、（表５）のサンプルＯからサンプルＲに示すように、無機充填剤の全表面積を被覆するシランカップリング剤の量の割合（比表面積割合（シランカップリング剤／無機充填剤））が０．５倍から２倍の範囲の場合、１．６Ｗ／ｍ・Ｋの高い熱伝導率と、５０ＭＰａ以上の機械的な強度を有するモールド樹脂が得られる。
【００５３】
つまり、０．５倍から２倍のシランカップリング剤を配合することに、シランカップリング剤を使用しないサンプルＮに比べて、機械的な強度は同程度であるが、熱伝導率を０．１Ｗ／ｍ・Ｋ向上できる。その結果、モータの機械的な強度を維持しながら、巻線の温度上昇をより抑制して、高出力で高い信頼性を有するモータを実現できる。
【００５４】
しかし、サンプルＲに示すように、３倍とシランカップリング剤の量が多すぎる場合、モールド樹脂の機械的な強度が低下するため、モールド構造体やモータの信頼性が低下する。
【００５５】
したがって、カップリング剤の含有量として、無機充填剤の全表面積を被覆するシランカップリング剤の量の、０．５倍から２倍の割合で配合することが好ましい。
【００５６】
つぎに、不飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂の総含有量（樹脂量）のモールド樹脂に対する配合比率が異なるサンプルＳからサンプルＷにおける、モールド樹脂の混錬性の関係を、以下の（表６）に示す。
【００５７】
【表６】
2012101976.tif 000008
【００５８】
（表６）のサンプルＴからサンプルＶに示すように、不飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂のモールド樹脂に対する配合比率が、１６％から２５％の場合、無機充填剤との混錬性が良好であることがわかる。これにより、成形性に優れたモールド樹脂やモールド構造体を用いて、高い寸法精度で信頼性に優れたモータを実現できる。
【００５９】
しかし、（表６）のサンプルＳに示すように、不飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂のモールド樹脂に対する配合比率が１４％と、サンプルＴの１６％より少なくなると、モールド樹脂中の樹脂が不足するため、無機充填剤と樹脂が結合せず混錬できない。
【００６０】
また、（表６）のサンプルＷに示すように、不飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂のモールド樹脂に対する配合比率が２８％と、サンプルＶの２５％より多くなると、モールド樹脂の流動性が高くなりすぎる。そのため、モールド樹脂のハンドリング性が低下して、モールド成形ができなくなる。
【００６１】
したがって、飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂のモールド樹脂に対する配合比率を１６〜２５％とすることが好ましい。
【００６２】
以下に、上記により形成されたモールド構造体を構成するモールド樹脂の放熱性について、図２を用いて説明する。なお、図２は、上記モールド樹脂からなるモールド構造体で形成した小型空調用のモータを例に説明する。
【００６３】
図２は、本発明の実施の形態におけるモータの巻線温度とモールド構造体の熱伝導率の関係を示す図である。
【００６４】
図２に示すように、モールド構造体の熱伝導率が１．９Ｗ／ｍ・Ｋの場合、巻線の温度上昇を１１８℃程度に抑制できる。一方、モールド構造体の熱伝導率が０．７５Ｗ／ｍ・Ｋの場合、巻線の温度は１４０℃まで上昇する。したがって、熱伝導率を向上させることにより、例えば２０℃のモータの巻線温度上昇の裕度（マージン）を、持たせることができる。これにより、モールド構造体の信頼性を向上させたり、小型化、高出力化が可能となる。
【００６５】
つまり、上記（表１）から（表６）で説明した所定の配合比率により、モールド構造体を構成するモールド樹脂の熱伝導率を上げることで、例えばモータの巻線で発生する熱を外部により効率的に放熱できることがわかる。
【００６６】
本実施の形態によれば、巻線の温度上昇およびモータ各部の温度上昇を、高い熱伝導率を有するモールド構造体により低減することができる。その結果、駆動回路４を構成する電子部品などの耐久性を向上させて、モータなどの機器の信頼性や安全性の向上を図ることができる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、熱硬化性樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂を例に説明したが、これに限られない。例えば、不飽和エポキシ変性ポリエステル樹脂でもよい。これにより、同様の効果が得られる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、熱可塑性樹脂として、ポリスチレン樹脂を例に説明したが、これに限られない。例えば、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂に対して非相溶のスチレンブタジエン樹脂でもよい。これにより、同様の効果が得られる。
【００６９】
また、本実施の形態では、金属水和物以外の無機充填剤として、炭酸カルシウムを例に説明したが、これに限られない。例えば、タルクや酸化亜鉛でもよい。これにより、同様の効果が得られる。
【００７０】
また、本実施の形態では、無機充填剤の表面処理剤として、シランカップリング剤を例に説明したが、これに限られない。例えば、チタンカップリング剤でもよい。これにより、同様の効果が得られる。
【００７１】
本発明のモールド構造体は、モールド樹脂は、少なくとも熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂と、電気絶縁性を有し、カップリング剤で表面処理された無機充填剤とから構成され、無機充填剤の全表面積を被覆するカップリング剤の量に対して、０．５倍から２倍のカップリング剤を含有するモールド樹脂で成形されている。これにより、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤の密着性を向上させるとともに、高い熱伝導率と、高い寸法安定性を有するモールド構造体を実現できる。
【００７２】
また、本発明のモールド構造体は、熱硬化性樹脂は不飽和ポリエステル樹脂で、熱可塑性樹脂は不飽和ポリエステル樹脂に非相溶のポリスチレン樹脂である。これにより、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤の密着性を向上させるとともに、高い熱伝導率と、高い寸法安定性を実現できる。
【００７３】
また、本発明のモールド構造体は、無機充填剤は、金属水和物を含有している。これにより、環境負荷の高い物質を含有させず、モールド樹脂の難燃性を向上できる。
【００７４】
また、本発明のモールド構造体は、金属水和物の含有量は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の総含有量の２倍または２倍より大きい。これにより、モールド樹脂の難燃性を、さらに向上できる。
【００７５】
また、本発明のモールド構造体は、モールド樹脂中の熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の総含有量が、モールド樹脂の１６％から２５％であり、総含有量に対する熱可塑性樹脂の混合比率が、１１％から６７％である。これにより、モールド樹脂の高いモールド成形性、高い熱伝導率および高い寸法安定性を実現できる。
【００７６】
また、本発明のモータは、上記モールド樹脂によりモールド成形されて構成される。これにより、焼損のしにくい高い安全性とともに、小型化、薄型化および高出力のモータを実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、高い安全性や信頼性が要求されるモールド樹脂で形成されるモールド構造体分野や、特にモールド構造体を用いる小型化、高出力化が望まれるモータなどの技術分野に有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１    固定子
１ａ    鉄芯コア
１ｂ，１ｃ    端面側
２    巻線
３    モールド構造体
４    駆動回路
５ａ，５ｂ    軸受
６    ロータ
７    永久磁石
８    シャフト
９    ブラケット
１０    最薄部
【図１】
2012101976.tif 000009
【図２】
2012101976.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月14日(2013.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄芯コアに巻かれた電磁コイルをモールド成形するモールド構造体およびモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、家電機器用モータやトランスなどの機器には、小型化、薄型化および高出力化が強く要望されている。また、機器が使用される環境を考慮して、低騒音で、かつ低振動の機器が要求されている。
【０００３】
上記要求に応えるため、鉄芯コアに巻かれた電磁コイルをモールド樹脂でモールド成形して低騒音で、低振動のモータが提案されている。なお、モータの構成については、以降の実施の形態で詳細に説明する。
【０００４】
近年、市場の環境意識の高まりにより、低環境負荷に対する要望だけでなく、小型・薄型化・高出力密度化となどの省資源、省エネルギーに対する要望が強くなっている。
【０００５】
しかし、製品の小型化、薄型化および高出力化に伴い、電磁コイルの発熱が大きくなるため、製品の安全性の低下および周辺部品の熱劣化などの問題が発生している。
【０００６】
そこで、モータの固定子などを構成するモールド樹脂に対して、高放熱化を含めた高機能化の要求に対して、例えば特許文献１から特許文献５に示す以下のような検討が行われている。
【０００７】
特許文献１に記載の発明は、エポキシ樹脂に、カップリング処理したシリカ充填剤もしくはアルミナ充填剤の少なくともどちらか一方を含有させることにより、モールド樹脂の高い熱伝導率化および高強度化を実現している。しかし、エポキシ樹脂自体の粘性が高いために、充填剤を均一分散できない。そこで、エポキシ樹脂の分子量の規制や、混錬方法に制限を設けて、充填剤を均一に分散さている。そのため、製造タクトが長くなるなどの課題がある。また、上記モールド樹脂では、家電機器用のモータやトランスなどに要求される難燃性の確保が困難で、熱伝導率も１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以下しか実現できない。そのため、モールド構造体の小型化、薄型化および高出力化に伴う電磁コイルの発熱を、放熱して低減できないという課題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の発明は、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂と、熱可塑性樹脂である低収縮剤および高熱伝導率を有する充填剤を含有させることにより、モールド樹脂の高い熱伝導率化と寸法安定性を実現している。しかし、熱可塑性樹脂による高い寸法安定性は実現できるが、１．２Ｗ／ｍ・Ｋ程度の熱伝導率しか得られない。そのため、モールド構造体の小型化、薄型化および高出力化に伴う電磁コイルの発熱を、放熱して低減できないという課題があった。
【０００９】
また、特許文献３に記載の発明は、不飽和ポリエステル樹脂に、６５〜８０％の硬焼マグネシアを含有させることにより、モールド樹脂の高い熱伝導率を実現している。しかし、上記モールド樹脂では、家電機器用のモータやトランスなどのモールド樹脂に要求される難燃性の確保が困難である。
【００１０】
また、特許文献４に記載の発明は、不飽和ポリエステル樹脂に、熱伝導率の高いアルミナと難燃性を付与する赤リンを含有することにより、モールド樹脂の高い熱伝導率化と難燃化を実現している。しかし、モールド樹脂を成形する際に、赤リンに起因して発生するガスによる金型の腐食が生じたり、モールド樹脂中に含有されているリンは、環境に配慮する製品への使用が認められない可能性がある。
【００１１】
また、特許文献５に記載の発明は、エポキシ樹脂と充填剤に金属粉を含有したモールド樹脂により、モールド樹脂の高い熱伝導率化を実現している。しかし、エポキシ樹脂自体の粘性が高いために、充填剤を均一分散できない。そこで、エポキシ樹脂の分子量の規制や、混錬方法に制限を設けて、充填剤を均一に分散さている。そのため、製造タクトが長くなるなどの課題がある。また、鉄芯コアに巻かれた電磁コイルをモールド成形する際、巻線間に導電性を有する金属粉が入り込む場合がある。そのとき、金属粉の近傍の巻線皮膜にピンホールが存在すると、モールド構造体の絶縁耐圧が低下する。また、モールド樹脂に金属粉が充填されているため、モールド成形時に金属粉により金型が短期間で傷んでしまうという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３５０１９０５号公報
【特許文献２】特開２００１−２２６５７３号公報
【特許文献３】特許第３６２２７２４号公報
【特許文献４】特許第４１８６９３０号公報
【特許文献５】特開２００４−１４３３６８号公報
【発明の概要】
【００１３】
本発明のモールド構造体は、モールド樹脂は、少なくとも熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂と、電気絶縁性を有し、カップリング剤で表面処理された無機充填剤とから構成され、無機充填剤の全表面積を被覆するカップリング剤の量に対して、０．５〜２倍のカップリング剤を含有するモールド樹脂で成形されている。
【００１４】
これにより、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤の密着性を向上させるとともに、高い熱伝導率と、高い寸法安定性を有するモールド構造体を実現できる。
【００１５】
また、本発明のモータは、上記モールド樹脂によりモールド成形されて構成される。これにより、焼損のしにくい高い安全性とともに、小型化、薄型化および高出力のモータを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるモータの構成を示す断面図である。
【図２】図２は、同実施の形態のモータの巻線温度とモールド樹脂の熱伝導率の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態のモールド構造体およびそれを用いたモータについて、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態におけるモールド構造体について、図１を用いて説明する。なお、図１では、鉄芯コアに巻かれた電磁コイルをモールド樹脂でモールド成形したモールド構造体により形成された家電機器用（小型空調用ファンモータ）のモータを例に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態におけるモータの構成を示す断面図である。
【００２０】
図１に示すように、モータは、固定子１と、駆動回路４と、外周に永久磁石７を備えたロータ６とから構成されている。モータの固定子１は、鉄芯コア１ａに巻枠を介して巻線２が巻かれて構成され、鉄芯コア１ａの内周面を除いてモールド樹脂からなるモールド構造体３で包囲するように一体成形されている。このとき、固定子１の一方の端面側１ｂには、ロータ６を支持する軸受５ａを収納する軸受ハウジングがモールド樹脂からなるモールド構造体３で一体成形され、固定子の他方の端面側１ｃは開口部が設けられている。駆動回路４は、巻線２と軸受５ａとの間に配置され、固定子１とともにモールド樹脂からなるモールド構造体３で包囲するように一体成形されている。
【００２１】
また、ロータ６は、固定子１の開口部から軸受５ａにシャフト８の一端を挿入した後、シャフト８の他端は、ブラケット９に形成された軸受収納部に収納される軸受５ｂに挿入される。そして、固定子１の他方の端面側１ｃをブラケット９で蓋をすることにより、ロータ６のシャフト８が軸受５ａ、５ｂを介して固定子１に回転自在に支持される。
【００２２】
以上の構成により、ロータ６の回転に伴う、鉄芯コア１ａおよび巻線２に発生する振動を、固定子１を構成するモールド構造体３で抑制して、振動が少なく、静音性に優れたモータを実現している。
【００２３】
そして、本実施の形態のモールド構造体３を構成するモールド樹脂は、例えば不飽和ポリエステル樹脂からなる熱硬化性樹脂と、例えばポリスチレン樹脂からなる熱可塑性樹脂と、カップリング剤で表面処理された絶縁性の無機充填剤とから構成され、無機充填剤の全表面積を被覆するカップリング剤の量に対して、０．５倍から２倍のカップリング剤を含有する。そして、熱可塑性樹脂であるポリスチレン樹脂は、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂とは、非相溶である。
【００２４】
このとき、以下で詳細に説明するように、無機充填剤の含有量は、モールド樹脂中の樹脂量の２倍以上が好ましい。また、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の含有量がモールド樹脂の１６％から２５％で、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の総含有量に対する熱可塑性樹脂の混合比率は、１１％から６７％が好ましい。
【００２５】
また、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂の粘度は、３００ｍＰａ・ｓ程度が好ましい。これにより、一般的な混錬機（羽の形状が、例えば双腕型、シグマ型、Ｚ型など）で、容易に無機充填剤およびガラス繊維などを均一分散することができる。
【００２６】
なお、熱硬化性樹脂として、粘度が３０００ｍＰａ・ｓのエポキシ樹脂を用いた場合、無機充填剤およびガラス繊維を、均一分散して混錬することが困難である。また、エポキシ樹脂などのモールド樹脂を長時間混錬すると、摩擦熱により硬化が始まるため、モールド成形時に巻線間にモールド樹脂が入り込みにくくなる。そのため、例え熱伝導率の高いエポキシ樹脂などからなるモールド樹脂を用いても、モールド構造体としては、電磁コイルの温度上昇の抑制や、防振特性が低下する。
【００２７】
これにより、熱伝導率が１．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上で、ＵＬ規格９４Ｖ−０（厚さ１／１６  ｉｎｃｈ）（以下、難燃性Ｖ−０と記す）の難燃性を有するモールド構造体を実現できる。つまり、上記モールド樹脂を用いることにより、図１のモータのモールド構造体の最薄部１０を、例えば１．６ｍｍまで、従来に比べて、２０％程度薄くできる。その結果、モータの小型化および難燃性Ｖ−０の両方を実現できる。
【００２８】
また、モールド樹脂は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂からなる樹脂と、絶縁性を有する無機充填剤のみで構成されている。そのため、巻線２に皮膜の欠陥（初期のピンホールや巻線時の傷など）が存在しても、モールド成形時の巻線２間の絶縁耐圧の低下を防止できる。その結果、モータを構成するモールド構造体全体の絶縁耐圧の低下を防ぐことができる。
【００２９】
以下に、本実施の形態のモールド構造体を構成するモールド樹脂の特性について、詳細に説明する。
【００３０】
まず、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂に対して、相溶性の異なる熱可塑性樹脂を混錬して形成したモールド樹脂で得られる熱伝導率について、以下の（表１）に示す。
【００３１】
【表１】
2012101976.tif 000011
【００３２】
(表１)に示すように、不飽和ポリエステル樹脂に非相溶な熱可塑性樹脂を混錬したモールド樹脂は、相溶性のある熱可塑性樹脂と混錬したモールド樹脂と比べて、熱伝導率が向上することがわかる。特に、非相溶のポリスチレン樹脂を用いると、１．５Ｗ／ｍ・Ｋと最も高い熱伝導率が得られる。したがって、熱硬化性樹脂である不飽和ポリエステル樹脂に、熱可塑性樹脂である非相溶のポリスチレン樹脂を混錬することにより、高い熱伝導率のモールド樹脂を得ることができる。
【００３３】
つぎに、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂の総含有量に対するポリスチレン樹脂の各種混合比率を有するサンプルＡからサンプルＪに対して、無機充填剤のカップリング剤の表面処理の有無による、モールド樹脂の寸法安定性および熱伝導率の結果を、以下の（表２）に示す。なお、以下では、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂とを合わせて、「樹脂」と表現して記載する。また、寸法安定性の△、○、◎は、小型のモータのモールド構造体を形成する場合の必要な寸法精度を基準に判断している。
【００３４】
【表２】
2012101976.tif 000012
【００３５】
まず、（表２）のサンプルＣからサンプルＨに示すように、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率が２５％から６７％の場合、無機充填剤のカップリング剤の表面処理の有無に関わらず、１．５Ｗ／ｍ・Ｋから１．７Ｗ／ｍ・Ｋの高い熱伝導率と、優れた寸法安定性を有するモールド樹脂が得られる。
【００３６】
しかし、サンプルＩとサンプルＪに示すように、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率が６７％を超え８０％の場合、無機充填剤のカップリング剤の表面処理の有無に関わらず、より優れた寸法安定性が得られるが、１．２Ｗ／ｍ・Ｋに熱伝導率が減少することがわかる。これは、ポリスチレン樹脂が多くなると樹脂成型後の収縮が小さくなるために、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤の密着性が低下することに起因するためと考えられる。
【００３７】
また、（表２）のサンプルＡとサンプルＢに示すように、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率が１１％の場合、１．８Ｗ／ｍ・Ｋから１．９Ｗ／ｍ・Ｋの高い熱伝導率が得られるが、無機充填剤をカップリング剤で表面処理していないサンプルＢでは、寸法安定性が低下することがわかる。
【００３８】
つまり、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率を１１％から６７％として、無機充填剤をカップリング剤で表面処理することにより、１．５Ｗ／ｍ・Ｋから１．９Ｗ／ｍ・Ｋの高い熱伝導率と、優れた寸法安定性を有するモールド樹脂が得られる。これは、カップリング剤で無機充填剤の表面を処理することにより、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤との密着性が向上して、収縮率が低減することに起因すると考えられる。
【００３９】
そこで、本実施の形態では、カップリング剤により表面処理した無機充填剤を用いて、樹脂に対するポリスチレン樹脂の混合比率を１１％から６７％のモールド樹脂でモールド構造体を作製する。これにより、寸法安定性に優れ、高い放熱性を備えたモールド構造体を用いて、小型、薄型で高出力で耐熱性などの信頼性に優れたモータを実現できる。
【００４０】
つぎに、（表２）中に示す、カップリング剤で無機充填剤を表面処理したサンプルＥと、表面処理しないサンプルＦにおいて、カップリング剤の表面処理の有無に対するモールド樹脂の保存性の結果を、以下の（表３）に示す。なお、以降（表３）から（表６）では、カップリング剤として、シランカップリング剤を用いて評価する。また、保存性は、モールド樹脂を保管した場合において、実用上、モールド構造体に成形できる状態を維持できる期間で評価する。
【００４１】
【表３】
2012101976.tif 000013
【００４２】
（表３）のサンプルＥに示すように、カップリング剤で無機充填剤の表面を処理することにより、表面処理しないサンプルＦと比べて、保存性が２倍以上向上することがわかる。これは、カップリング剤により、無機充填剤と不飽和ポリエステル樹脂および無機充填剤とポリスチレン樹脂の密着性が向上するため、不飽和ポリエステル樹脂に対して非相溶であるポリスチレン樹脂が、混錬後に容易に分離することが防止されることに起因すると考えられる。
【００４３】
つぎに、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂の総含有量（樹脂量）と無機充填剤である金属水和物の含有量の、モールド樹脂中に占める比率に対する難燃性との関係について、以下の（表４）に示す。
【００４４】
（表４）は、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂とからなる樹脂量と、金属水和物の、モールド樹脂中に占める比率が異なる１．６ｍｍ厚（１／１６ｉｎｃｈ）のサンプルＫ、サンプルＬおよびサンプルＭを用いて、ＵＬ燃焼試験法のＵＬ９４  Ｖ−０，Ｖ−１，Ｖ−２規格に基づいて、難燃性を評価している。
【００４５】
なお、（表４）では、難燃性を付与する金属水和物として、水酸化アルミニウムを例に説明するが、これに限られない。また、（表３）では、金属水和物以外の無機充填剤として、炭酸カルシウムを例に説明するが、これに限られない。
【００４６】
【表４】
2012101976.tif 000014
【００４７】
（表４）に示すように、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂とからなる樹脂量に対する金属水和物の比率が２倍未満のサンプルＫでは、Ｖ−２の難燃性を示している。一方、樹脂量に対する金属水和物の比率が２倍のサンプルＬ、２倍より大きいサンプルＭでは、Ｖ−０の高い難燃性が得られることがわかる。
【００４８】
したがって、不飽和ポリエステル樹脂とポリスチレン樹脂の総含有量（樹脂量）の２倍または２倍より大きいの金属水和物をモールド樹脂に含有させることにより、Ｖ−０の難燃性を備えるモールド樹脂およびモールド構造体を実現できる。そのため、環境負荷の観点から使用が制限されているハロゲンやリンなどを含む難燃剤を使用する必要がない。そして、上記モールド構造体を用いることにより、Ｖ−０の優れた難燃性を有する小型化が容易なモータを実現できる。
【００４９】
なお、例えば４００℃以下で難燃性を示す金属水和物として、水酸化アルミニウム以外に、水酸化マグネシウムを用いてもよい。
【００５０】
つぎに、モールド樹脂中に含有されている無機充填剤の全表面積を被覆するカップリング剤の量を１とする場合に対して、配合するカップリング剤の割合が異なるサンプルＮからサンプルＲにおける、モールド樹脂の熱伝導率と強度の結果を、以下の（表５）に示す。なお、以下では、無機充填剤として比表面積が単位重量あたり０．９ｍ２を有する水酸化アルミニウムを用い、カップリング剤として単位重量あたり３００ｍ２の表面を被覆するシランカップリング剤を例に説明する。
【００５１】
【表５】
2012101976.tif 000015
【００５２】
まず、（表５）のサンプルＯからサンプルＲに示すように、無機充填剤の全表面積を被覆するシランカップリング剤の量の割合（比表面積割合（シランカップリング剤／無機充填剤））が０．５倍から２倍の範囲の場合、１．６Ｗ／ｍ・Ｋの高い熱伝導率と、５０ＭＰａ以上の機械的な強度を有するモールド樹脂が得られる。
【００５３】
つまり、０．５倍から２倍のシランカップリング剤を配合することに、シランカップリング剤を使用しないサンプルＮに比べて、機械的な強度は同程度であるが、熱伝導率を０．１Ｗ／ｍ・Ｋ向上できる。その結果、モータの機械的な強度を維持しながら、巻線の温度上昇をより抑制して、高出力で高い信頼性を有するモータを実現できる。
【００５４】
しかし、サンプルＲに示すように、３倍とシランカップリング剤の量が多すぎる場合、モールド樹脂の機械的な強度が低下するため、モールド構造体やモータの信頼性が低下する。
【００５５】
したがって、カップリング剤の含有量として、無機充填剤の全表面積を被覆するシランカップリング剤の量の、０．５倍から２倍の割合で配合することが好ましい。
【００５６】
つぎに、不飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂の総含有量（樹脂量）のモールド樹脂に対する配合比率が異なるサンプルＳからサンプルＷにおける、モールド樹脂の混錬性の関係を、以下の（表６）に示す。
【００５７】
【表６】
2012101976.tif 000016
【００５８】
（表６）のサンプルＴからサンプルＶに示すように、不飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂のモールド樹脂に対する配合比率が、１６％から２５％の場合、無機充填剤との混錬性が良好であることがわかる。これにより、成形性に優れたモールド樹脂やモールド構造体を用いて、高い寸法精度で信頼性に優れたモータを実現できる。
【００５９】
しかし、（表６）のサンプルＳに示すように、不飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂のモールド樹脂に対する配合比率が１４％と、サンプルＴの１６％より少なくなると、モールド樹脂中の樹脂が不足するため、無機充填剤と樹脂が結合せず混錬できない。
【００６０】
また、（表６）のサンプルＷに示すように、不飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂のモールド樹脂に対する配合比率が２８％と、サンプルＶの２５％より多くなると、モールド樹脂の流動性が高くなりすぎる。そのため、モールド樹脂のハンドリング性が低下して、モールド成形ができなくなる。
【００６１】
したがって、飽和ポリエステル樹脂およびポリスチレン樹脂のモールド樹脂に対する配合比率を１６〜２５％とすることが好ましい。
【００６２】
以下に、上記により形成されたモールド構造体を構成するモールド樹脂の放熱性について、図２を用いて説明する。なお、図２は、上記モールド樹脂からなるモールド構造体で形成した小型空調用のモータを例に説明する。
【００６３】
図２は、本発明の実施の形態におけるモータの巻線温度とモールド構造体の熱伝導率の関係を示す図である。
【００６４】
図２に示すように、モールド構造体の熱伝導率が１．９Ｗ／ｍ・Ｋの場合、巻線の温度上昇を１１８℃程度に抑制できる。一方、モールド構造体の熱伝導率が０．７５Ｗ／ｍ・Ｋの場合、巻線の温度は１４０℃まで上昇する。したがって、熱伝導率を向上させることにより、例えば２０℃のモータの巻線温度上昇の裕度（マージン）を、持たせることができる。これにより、モールド構造体の信頼性を向上させたり、小型化、高出力化が可能となる。
【００６５】
つまり、上記（表１）から（表６）で説明した所定の配合比率により、モールド構造体を構成するモールド樹脂の熱伝導率を上げることで、例えばモータの巻線で発生する熱を外部により効率的に放熱できることがわかる。
【００６６】
本実施の形態によれば、巻線の温度上昇およびモータ各部の温度上昇を、高い熱伝導率を有するモールド構造体により低減することができる。その結果、駆動回路４を構成する電子部品などの耐久性を向上させて、モータなどの機器の信頼性や安全性の向上を図ることができる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、熱硬化性樹脂として、不飽和ポリエステル樹脂を例に説明したが、これに限られない。例えば、不飽和エポキシ変性ポリエステル樹脂でもよい。これにより、同様の効果が得られる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、熱可塑性樹脂として、ポリスチレン樹脂を例に説明したが、これに限られない。例えば、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂に対して非相溶のスチレンブタジエン樹脂でもよい。これにより、同様の効果が得られる。
【００６９】
また、本実施の形態では、金属水和物以外の無機充填剤として、炭酸カルシウムを例に説明したが、これに限られない。例えば、タルクや酸化亜鉛でもよい。これにより、同様の効果が得られる。
【００７０】
また、本実施の形態では、無機充填剤の表面処理剤として、シランカップリング剤を例に説明したが、これに限られない。例えば、チタンカップリング剤でもよい。これにより、同様の効果が得られる。
【００７１】
本発明のモールド構造体は、モールド樹脂は、少なくとも熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂と、電気絶縁性を有し、カップリング剤で表面処理された無機充填剤とから構成され、無機充填剤の全表面積を被覆するカップリング剤の量に対して、０．５倍から２倍のカップリング剤を含有するモールド樹脂で成形されている。これにより、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤の密着性を向上させるとともに、高い熱伝導率と、高い寸法安定性を有するモールド構造体を実現できる。
【００７２】
また、本発明のモールド構造体は、熱硬化性樹脂は不飽和ポリエステル樹脂で、熱可塑性樹脂は不飽和ポリエステル樹脂に非相溶のポリスチレン樹脂である。これにより、モールド樹脂中の樹脂と無機充填剤の密着性を向上させるとともに、高い熱伝導率と、高い寸法安定性を実現できる。
【００７３】
また、本発明のモールド構造体は、無機充填剤は、金属水和物を含有している。これにより、環境負荷の高い物質を含有させず、モールド樹脂の難燃性を向上できる。
【００７４】
また、本発明のモールド構造体は、金属水和物の含有量は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の総含有量の２倍または２倍より大きい。これにより、モールド樹脂の難燃性を、さらに向上できる。
【００７５】
また、本発明のモールド構造体は、モールド樹脂中の熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の総含有量が、モールド樹脂の１６％から２５％であり、総含有量に対する熱可塑性樹脂の混合比率が、１１％から６７％である。これにより、モールド樹脂の高いモールド成形性、高い熱伝導率および高い寸法安定性を実現できる。
【００７６】
また、本発明のモータは、上記モールド樹脂によりモールド成形されて構成される。これにより、焼損のしにくい高い安全性とともに、小型化、薄型化および高出力のモータを実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、高い安全性や信頼性が要求されるモールド樹脂で形成されるモールド構造体分野や、特にモールド構造体を用いる小型化、高出力化が望まれるモータなどの技術分野に有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１  固定子
１ａ  鉄芯コア
１ｂ，１ｃ  端面側
２  巻線
３  モールド構造体
４  駆動回路
５ａ，５ｂ  軸受
６  ロータ
７  永久磁石
８  シャフト
９  ブラケット
１０  最薄部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド樹脂は、少なくとも熱硬化性樹脂と、熱可塑性樹脂と、電気絶縁性を有し、カップリング剤で表面処理された無機充填剤とから構成され、前記無機充填剤の全表面積を被覆する前記カップリング剤の量に対して、０．５倍から２倍の前記カップリング剤を含有する前記モールド樹脂で成形されたモールド構造体。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂は不飽和ポリエステル樹脂で、前記熱可塑性樹脂は前記不飽和ポリエステル樹脂に非相溶のポリスチレン樹脂である請求項１に記載のモールド構造体。
【請求項３】
前記無機充填剤は、金属水和物を含有している請求項１に記載のモールド構造体。
【請求項４】
前記金属水和物の含有量は、前記熱硬化性樹脂および前記熱可塑性樹脂の総含有量の２倍以上である請求項３に記載のモールド構造体。
【請求項５】
前記モールド樹脂中の前記熱硬化性樹脂および前記熱可塑性樹脂の総含有量が、前記モールド樹脂の１６％から２５％であり、前記総含有量に対する前記熱可塑性樹脂の混合比率が、１１％から６７％である請求項１に記載のモールド構造体。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモールド樹脂により少なくとも鉄芯コアに巻かれた電磁コイルがモールド成形されたモールド構造体を備えるモータ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2012101976.tif 000017
【図２】
2012101976.tif 000018
【国際調査報告】
2012101976.tif 000019
2012101976.tif 000020