(57)【要約】【課題】電機子巻線巻装体個片集合体を樹脂成型体に埋設することで電機子を構成し、成型品質が良好な樹脂封止体を具備する回転子及び電動機を提供すること。【解決手段】電機子巻線巻装体個片集合体を樹脂成型体に埋設した電機子１に、軸２具備させて、さらに軸２を一対の軸受３にて回転自在に支承させ、軸受３各々の外輪を保持する出力軸側のブラケット５Ａ及びブラシ保持ケース側のブラケット５Ｂを配置する。出力軸側のブラケット５Ａの磁石収容部に磁石４を配置する。同様に、ブラシ保持ケース側のブラケット５Ｂのブラシ保持ケース収容部にブラシ保持ケース６を配置する。電機子１は電機子巻線巻装体個片集合体を樹脂成型体７に埋設する構成である。この樹脂成型体７の樹脂材料は、少なくともペンタエリスリトールテトラステアレートを含む不飽和ポリエステル樹脂組成物である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主材料と副材料とを含む不飽和ポリエステル樹脂組成物であり、前記主材料には不飽和ポリエステルアルキド樹脂と共重合性単量体とペンタエリスリトールテトラステアレート化合物とを含み、副材料には少なくとも重合開始剤と補強剤と無機質充填剤とを含む不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物においては、ペンタエリスリトールテトラステアレート化合物を１．２５重量％から３．７５重量％含み、且つ、前記不飽和ポリエステル樹脂組成物ペレットに含む不飽和ポリエステルアルキド樹脂と共重合性単量体との合計量に対しては、前記ペンタエリスリトールテトラステアレート化合物を５重量％から１５重量％含む不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物において、補強剤としてガラス繊維を含む不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物において、無機質充填剤として粉末の炭酸カルシウムを含む不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物において、少なくとも離型剤、顔料又は添加剤のいずれかを含む不飽和ポリエステル樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物の外形形状を粒状とする不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体。
【請求項７】
請求項１記載の不飽和ポリエステル樹脂組成物の成型体を電機子に含む電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向空隙型の電動機に関し、特に無鉄心型の電機子を具備する軸方向空隙型の電動機における、電機子の電機子巻線巻装体個片集合体を樹脂封止する樹脂材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸方向空隙型の電動機において、無鉄心型の電機子を具備する軸方向空隙型の電動機は、自動車等のラジェータ冷却ファンやカーエアコン用コンデンサ冷却ファン等の駆動源として、１９８０年代から継続的に多用されて、今日に至っている。
【０００３】
そして、電機子の電機子巻線巻装体個片集合体を樹脂封止する樹脂材料は、不飽和ポリエステル樹脂であり、その組成や配合を変えることなく、同じ材料を一貫して用いていた。
【０００４】
しかし、ほぼ半世紀近くも当該樹脂材料の組成や配合を変えることなく製造を継続することは困難を極め、樹脂材料の一部には、入手不可能な状況が生じつつあった。
【０００５】
また、当該樹脂材料には、性状の一部特性についての改善を長らく望まれていた。
【０００６】
そこで、ここに至り、当該樹脂材料の入手容易性を高めるとともに、当該樹脂材料の性状改善を図るものである。
【０００７】
なお、当該樹脂材料に関する先行技術文献は、後述の特許文献１や特許文献２などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公昭６２−１０５３８号公報
【特許文献２】特開平６−１９７４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の背景技術の項においては、本発明に至る背景等を記した。本項においては、本発明の課題について詳述する。
【００１０】
まず、従来技術による不飽和ポリエステル樹脂組成物には、構成材料の一部にペンタエリスリトールトリエステルを含んでいた。ペンタエリスリトールトリエステルを含む理由は、無鉄心型の電機子を具備する軸方向空隙型の電動機における、電機子の電機子巻線巻装体個片集合体を樹脂封止する樹脂材料として、好適な樹脂特性が得られるためである。しかし、このペンタエリスリトールトリエステルは、従前から多用されるような材料ではなく、少量の特別製造品であり、恒に入手困難性を伴うものであり、そして、ついには入手不可能な状況を迎えつつある。
【００１１】
ペンタエリスリトールトリエステルは、その融点が５３℃である。そして、ペンタエリスリトールトリエステルを含む不飽和ポリエステル樹脂組成物は、中間利用形態として粒状体（ペレット）に整形したものを樹脂成型工程に用いる。この粒状体（ペレット）に整
形した不飽和ポリエステル樹脂組成物は、輸送時又は保管時等に粒状体（ペレット）同士が互いに粘着して塊状になるブロッキング現象が生じていた。
【００１２】
また、このブロッキング現象は、電機子巻線巻装体個片集合体を不飽和ポリエステル樹脂組成物による成型体に埋設する、電機子の樹脂成型工程においても、不具合を招いていた。具体的には、ペレットが射出成形機内部または射出成形機に粒状体（ペレット）を供給するホース等の供給設備内で詰まりを発生させ、成形条件が不安定となることで電機子巻線巻装体個片集合体の細部にまで十分に充填されない未充填箇所（ボイド、ショート・ショットなどとも呼称される）を発生させていた。
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みて、ブロッキング現象の発生を解消する不飽和ポリエステル樹脂組成物のペレットを提供可能とすることを主題とする。また、副次的効果として材料入手性の困難性を解消することを意図する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
まず、課題を解決するために、ペンタエリスリトールトリエステルと置換可能な物質を選択する検討を実施する。その結果として、ペンタエリスリトールテトラステアレート化合物を見出す。そして、このペンタエリスリトールテトラステアレート化合物を含む本発明は、下記の第１の発明、第２の発明、第３の発明、第４の発明、第５の発明、第６の発明及び第７の発明である。
【００１５】
課題を解決するための、第１の発明は、主材料と副材料とを含む不飽和ポリエステル樹脂組成物であり、前記主材料には不飽和ポリエステルアルキド樹脂と共重合性単量体とペンタエリスリトールテトラステアレート化合物とを含み、副材料には少なくとも重合開始剤と補強剤と無機質充填剤とを含む不飽和ポリエステル樹脂組成物である。
【００１６】
また、第２の発明は、第１の発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物において、ペンタエリスリトールテトラステアレート化合物を１．２５重量％から３．７５重量％含み、且つ、前記不飽和ポリエステル樹脂組成物ペレットに含む不飽和ポリエステルアルキド樹脂と共重合性単量体との合計量に対しては、前記ペンタエリスリトールテトラステアレート化合物を５重量％から１５重量％含む。
【００１７】
また、第３の発明は、第１の発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物において、補強剤としてガラス繊維を含む。
【００１８】
また、第４の発明は、第１の発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物において、無機質充填剤として粉末の炭酸カルシウムを含む。
【００１９】
また、第５の発明は、第１の発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物において、少なくとも離型剤、顔料又は添加剤のいずれかを含む。
【００２０】
また、第６の発明は、第１の発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物の外形形状を粒状とする不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体である。
【００２１】
また、第７の発明は、第１の発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物の成型体を電機子に含む電動機である。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、不飽和ポリエステル樹脂組成物を粒状体（ペレット）の形態として用いる際のブロッキング現象の発生は解消される。
【００２３】
また、本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物を用いて、電機子巻線巻装体個片を樹脂成型体に埋設した電機子（回転子）においては、電機子巻線巻装体個片集合体の細部にまで十分に充填されない未充填箇所（ボイド、ショート・ショットなどとも呼称される）の発生は抑制され、産業的価値は大いなるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明における電動機の構成を示す図
【図２】本発明における電動機の電機子を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の電動機について、図面及び表を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における電動機の構成を示す。また、図２は図１の電動機における電機子巻線巻装体個片集合体を樹脂封止した成型体を含む電機子を示す斜視図である。
【００２７】
図１において、電機子巻線巻装体個片集合体８を樹脂成型体７に埋設した電機子１に、軸２を具備させて、さらに軸２を一対の軸受３にて回転自在に支承させ、軸受３各々の外輪を保持する出力軸側のブラケット５Ａ及びブラシ保持ケース側のブラケット５Ｂを配置する。出力軸側のブラケット５Ａの磁石収容部に磁石４を配置する。同様に、ブラシ保持ケース側のブラケット５Ｂのブラシ保持ケース収容部にブラシ保持ケース６を配置する。電機子１は電機子巻線巻装体個片集合体８を樹脂成型体７に埋設する構成である。この樹脂成型体７の樹脂材料は、少なくともペンタエリスリトールテトラステアレートを含む不飽和ポリエステル樹脂組成物である。
【００２８】
なお、本発明に係る不飽和ポリエステル樹脂とは、不飽和ポリエステルアルキドとアリル系共重合性単量体溶液に重合禁止剤など種々の添加剤を必要に応じて加えたものである。
【００２９】
なお、不飽和ポリエステルアルキドとはカルボン酸成分として飽和ジカルボン酸とその無水物、あるいはそのジアルキルエステルと不飽和カルボン酸、その無水物およびグリコールを原料としてエステル化反応により製造される。飽和ジカルボン酸としてはオルソフタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テトラおよびヘキサヒドロフタル酸なども使用できるが、好ましくはテレフタル酸である。また、不飽和ジカルボン酸としてはフマル酸、マレイン酸、イタコン酸などがある。また、グリコール成分としてはエチレングリコール、プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキシレド付加物、ハロゲン化ビスフェノールのアルキレンオキシド付加物などがある。
【００３０】
一方の主成分であるアリル系共重合性単量体は、ジアリルフタレート、トリアリルイソシアヌレートなどが使用できる。また、離型性を確保するためのステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウムや重合開始剤やガラス繊維等の補強剤、無機質充填剤、顔料などを必要に応じて適宜加えることができる。
【００３１】
次に、本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物について説明する。本発明の不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステルアルキド樹脂の共重合性単量体溶液と該樹脂に対して５重量％から１５重量％のペンタエリスリトールテトラステアレート化合物を添加したものであり、５重量％未満では成形時の流動性が確保できず巻線の細部にまで十分
に樹脂が充填できず、また、１５重量％以上では、樹脂の熱安定性が確保できないためである。
【００３２】
また、ペンタエリスリトールテトラステアレート（ＣＡＳ番号１１５−８３−３）は、融点が約６３℃であり、船や自動車での輸送時の温度や工場内での温度でも軟化することはなく、樹脂成形工程に用いる際の不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）にはブロッキング現象の発生は無く、樹脂成形は正常であり、成形時の成形条件の不安定さが原因で発生する電機子巻線巻装体個片集合体の細部への未充填不具合の発生を抑制でき、成型品質が良好な樹脂封止体を具備する回転子及び電動機を提供可能とする。
【実施例１】
【００３３】
不飽和ポリエステルアルキド２０重量％と、ジアリルフタレートモノマー５重量％と、ペンタエリスリトールテトラステアレート２．５重量％と、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド０．２５重量％と、補強剤としてガラス繊維５重量％と、無機質充填剤として粉末の炭酸カルシウム６０重量％と、その他（顔料、離型剤、添加剤等）残部とを合わせた計量体を１００重量％として、この計量体を室温で一括混合したのち押出混練機にて８０〜１００℃で混練し、押出しストランドをホットカッターによりφ５ｍｍで長さが３〜６ｍｍの不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）を構成する。
【実施例２】
【００３４】
不飽和ポリエステルアルキド２０重量％と、ジアリルフタレートモノマー５重量％と、ペンタエリスリトールテトラステアレート１．２５重量％と、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド０．２５重量％と、補強剤としてガラス繊維５重量％と、無機質充填剤として粉末の炭酸カルシウム６０重量％と、その他（顔料、離型剤、添加剤等）残部とを合わせた計量体を１００重量％として、この計量体を室温で一括混合したのち押出混練機にて８０〜１００℃で混練し、押出しストランドをホットカッターによりφ５ｍｍで長さが３〜６ｍｍの不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）を構成する。
【実施例３】
【００３５】
不飽和ポリエステルアルキド２０重量％と、ジアリルフタレートモノマー５重量％と、ペンタエリスリトールテトラステアレート３．７５重量％と、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド０．２５重量％と、補強剤としてガラス繊維５重量％と、無機質充填剤として粉末の炭酸カルシウム６０重量％と、その他（顔料、離型剤、添加剤等）残部とを合わせた計量体を１００重量％として、この計量体を室温で一括混合したのち押出混練機にて８０〜１００℃で混練し、押出しストランドをホットカッターによりφ５ｍｍで長さが３〜６ｍｍの不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）を構成する。
【００３６】
（比較例）
また、比較例として、不飽和ポリエステルアルキド２０重量％と、ジアリルフタレートモノマー５重量％と、ペンタエリスリトールトリエステル２．５重量％と、重合開始剤としてジクミルパーオキサイド０．２５重量％と、補強剤としてガラス繊維５重量％と、無機質充填剤として粉末の炭酸カルシウム６０重量％と、その他（顔料、離型剤等）残部とを合わせた計量体を１００重量％として、この計量体を室温で一括混合したのち押出混練機にて８０〜１００℃で混練し、押出しストランドをホットカッターによりφ５ｍｍで長さが３〜６ｍｍの不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）を構成する。
【００３７】
（評価方法及び電動機の構成について）
上記の各実施例及び比較例による各々の不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）を用意し、２０ｋｇの不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）の各々をポリケースに入れ、船便での輸送時の最高温度として考えられる雰囲気温度６０℃で１
週間放置した後のブロッキング現象を確認する。
【００３８】
また、雰囲気温度６０℃で１週間放置した後の各実施例及び比較例による各々の不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）を用いて樹脂成型体を構成する。まず、導体径０．３ｍｍの絶縁電線を１３ターン巻回して電機子巻線巻装体個片を構成する。この電機子巻線巻装体個片各々と整流子の整流子片各々とを電気的に接合して、ラジアル方向へ放射状に配列した扁平状の電機子巻線巻装体個片集合体を構成する。この電機子巻線巻装体個片集合体を不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）の溶融体にて成型封止して、電機子巻線巻装体個片集合体を樹脂成型体に埋設することで電機子を構成する。この成型封止のときの条件は、金型温度１７０℃、樹脂温度９０℃、射出圧力１０ＭＰａ、硬化時間１５０秒である。そして、電機子は、各実施例及び比較例毎に１００台作成して、評価を行う。
【００３９】
表１には、各実施例及び比較例の評価結果を示す。表１に示す評価結果から明らかなように、本発明に係る不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）においては、ブロッキング現象の発生は無く、良好であった。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
また、本発明に係る不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）の溶融体にて電機子巻線巻装体個片集合体を埋設するように樹脂封止する電機子（回転子）においては、不飽和ポリエステル樹脂組成物の粒状体（ペレット）の溶融体の充填の無い未充填箇所の発生は無く、良好であった。
【００４２】
このように、不飽和ポリエステルアルキド樹脂の量と共重合性単量体の量の合計値に対して、５重量％から１５重量％のペンタエリスリトールテトラステアレート化合物を含み、且つ、この不飽和ポリエステル樹脂組成物ペレットを１００重量％とするときのペンタエリスリトールテトラステアレート化合物の量を１．２５重量％から３．７５重量％含む不飽和ポリエステル樹脂組成物を用いて、電機子巻線巻装体個片集合体を樹脂成型体に埋設することで電機子を構成し、成型品質が良好な樹脂封止体を具備する回転子及び電動機を提供可能であり、産業的価値の大いなるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、自動車等のラジェータ冷却ファンやカーエアコン用コンデンサ冷却ファン等の駆動源としての軸方向空隙型の電動機に適し、特に無鉄心型の電機子を具備する軸方向
空隙型の電動機に好適である。
【符号の説明】
【００４４】
１  電機子
２  軸
３  軸受
４  磁石
５Ａ  出力軸側のブラケット
５Ｂ  ブラシ保持ケース側のブラケット
６  ブラシ保持ケース
７  樹脂成型体
８  電機子巻線巻装体個片集合体
【図１】
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【図２】
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