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JP4870931B2 - Environmental resistant axial fan - Google Patents

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JP4870931B2
JP4870931B2 JP2005054891A JP2005054891A JP4870931B2 JP 4870931 B2 JP4870931 B2 JP 4870931B2 JP 2005054891 A JP2005054891 A JP 2005054891A JP 2005054891 A JP2005054891 A JP 2005054891A JP 4870931 B2 JP4870931 B2 JP 4870931B2
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epoxy resin
curing agent
axial fan
aromatic amine
case
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美夫 柴田
純一 梶村
正巳 鈴木
正行 草間
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株式会社メルコテクノレックス
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Description

本発明は、耐環境性軸流ファン、特に、工作機械の切削剤として通常使用されている水溶性切削剤が降りかかったり吸い込んだりしても送風冷却機能を損なわない耐環境性の高い軸流ファンに関するものである。   The present invention is an environmentally resistant axial flow fan, in particular, a highly environmentally resistant axial flow that does not impair the cooling function even if a water-soluble cutting agent that is normally used as a cutting agent for machine tools falls on or is sucked in. It is about fans.

従来、工作機械の近傍に設置される制御装置の冷却用には、軸流ファンが使用されている。図6は、従来の軸流ファンを組み立てる前の状態を分解して示す概略断面図である。図6において、軸流ファン100は、電気部分であるコイル1を備え、コイル1は、積層コア2に絶縁材3を装着し、巻線されている。このコイル1と、電子部品4やコンデンサ5(以下単に実装部品4、5と言う。)が実装された回路基板6とが一体化され、ケース7に装着されてリード線14が取り付けられる。回転する羽根8の内側には、磁路を形成するヨーク9と、さらにその内側にマグネット10が嵌合されている。羽根8の中心に取り付けられた回転軸11をケース7に装着し、軸受け12に挿入して抜け止め金具13で一体化されている。   Conventionally, an axial fan is used for cooling a control device installed in the vicinity of a machine tool. FIG. 6 is an exploded schematic sectional view showing a state before assembling a conventional axial fan. In FIG. 6, an axial fan 100 includes a coil 1 that is an electrical part, and the coil 1 is wound by attaching an insulating material 3 to a laminated core 2. The coil 1 is integrated with a circuit board 6 on which an electronic component 4 and a capacitor 5 (hereinafter simply referred to as mounting components 4 and 5) are mounted, and is mounted on a case 7 to which a lead wire 14 is attached. A yoke 9 that forms a magnetic path and a magnet 10 are fitted inside the rotating blade 8 inside. A rotating shaft 11 attached to the center of the blade 8 is attached to the case 7, inserted into the bearing 12, and integrated with a retaining metal fitting 13.

コイル1は、一般的には、ポリウレタンエナメル銅線やポリエステルエナメル銅線が用いられる。通常の使用環境下では、特別な絶縁処理は施さないが、工作機械の周辺で使用される軸流ファンの場合は、切削剤の飛沫が降りかかったり、吸い込んだりして絶縁性を損なうので、コイル1及び実装部品4、5を含む回路基板6に絶縁コーティングを施した後に、ケース7に組み込んでいた。   The coil 1 is generally made of polyurethane enamel copper wire or polyester enamel copper wire. Under normal operating conditions, special insulation treatment is not performed, but in the case of an axial fan used around machine tools, the spraying agent splashes on or sucks, and the insulation is impaired. After applying an insulating coating to the circuit board 6 including the coil 1 and the mounting components 4 and 5, the circuit board 6 was assembled in the case 7.

工作機械に一般的に使用される切削剤は、強アルカリ性で導電性があり、界面活性剤を含有しているため、合成樹脂材料の内部にも浸透し溶解力を持っている。これらのミストが軸流ファン100に降りかかったり吸い込んでしまい、軸流ファン100の電気部分であるコイルや電子回路基板に付着して絶縁性を損ない軸流ファン100としての機能を失ってしまうことがある。   Cutting agents generally used in machine tools are strongly alkaline and conductive, and contain a surfactant, so that they penetrate into the inside of the synthetic resin material and have a dissolving power. The mist falls on or is sucked into the axial fan 100 and adheres to coils and electronic circuit boards, which are electrical parts of the axial fan 100, thereby damaging the insulation and losing the function as the axial fan 100. There is.

切削剤は、不水溶性と水溶性に大別されるが、最近工作機械に使用される切削剤は、水溶性のものが主に用いられ高速加工や高精度加工の要求のため内容組成が複雑になり、電気絶縁の観点からは非常に厳しい液体になってきている。つまり、鉱油や合成油の中に加工工具の磨耗を減らし冷却性能を高め切れ味をよくするため潤滑剤の他に大量の界面活性剤を含み、防錆剤、防腐剤、消泡剤が混入されている。その結果として、これらは強アルカリ性(pH:9〜10)を示し、通常水で希釈して使用されるが導電性(約0.5〜1.5mシーメンス/cm))を持っている。   Cutting agents are broadly classified into water-insoluble and water-soluble. Recently, cutting agents used in machine tools are mainly water-soluble, and the content composition is high due to demands for high-speed machining and high-precision machining. It is becoming more complex and very harsh from the point of view of electrical insulation. In other words, mineral oil and synthetic oil contain a large amount of surfactants in addition to lubricants to reduce wear of processing tools, improve cooling performance and improve sharpness, and contain rust preventives, antiseptics, and antifoaming agents. ing. As a result, they exhibit strong alkalinity (pH: 9 to 10) and are usually diluted with water, but have conductivity (about 0.5 to 1.5 m Siemens / cm).

従って、これらが降りかかる環境下に置かれる軸流ファンの電気部品は、従来の絶縁コーティングでは、保護しきれず、電子回路の短絡やコイルのレイヤーショート等の絶縁不具合が発生し、軸流ファン100の本来の機能である送風冷却が困難になっていた。   Accordingly, the electrical components of the axial fan placed in an environment where they fall down cannot be protected by the conventional insulating coating, and an insulation failure such as a short circuit of the electronic circuit or a short of the coil layer occurs. Air cooling, which is the original function, has been difficult.

切削剤は、前記のとおり導電性をもっているため、電位差のある部分が絶縁コーティングされていなければ、たちまちにしてリーク電流が流れ故障に至る。さらに、界面活性剤は、コイルのエナメル絶縁皮膜や絶縁コーティングあるいは軸流ファン100を構成する材料の内部に浸透して行き、膨潤あるいは溶解させることがある。つまり、材料の内部劣化を起こさせるため材質を十分吟味し選択しなければ、この悪環境下で耐久性のある軸流ファンを作るのが困難であった。   Since the cutting agent has conductivity as described above, if a portion having a potential difference is not coated with an insulating coating, a leakage current flows immediately, leading to a failure. Further, the surfactant may permeate into the enamel insulation film or insulation coating of the coil or the material constituting the axial fan 100 and swell or dissolve. In other words, it has been difficult to produce a durable axial fan in this adverse environment unless the materials are carefully examined and selected to cause internal deterioration of the materials.

従来、巻線し成形した後のステータを脱湿のために加熱し、未だ十分に温度が高い時に、エポキシ樹脂液に浸漬し、ステータ近傍のエポキシ樹脂の温度を上げて、流動性を増し、巻線自体の周囲、コアと巻線の間、及び巻線相互の空間等へのエポキシ樹脂の浸透を容易にして、巻線のピンホールを塞ぎ、加熱硬化することが行われている。その後型に入れて、更にエポキシ樹脂を注入して成型している(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, the stator after winding and molding is heated for dehumidification, and when the temperature is still sufficiently high, it is immersed in an epoxy resin liquid, the temperature of the epoxy resin in the vicinity of the stator is increased, and the fluidity is increased. In order to facilitate the penetration of the epoxy resin around the winding itself, between the core and the winding, and the space between the windings, the pinholes of the winding are closed and heat-cured. Thereafter, it is put into a mold and further molded by injecting an epoxy resin (for example, see Patent Document 1).

また、固定子、電子部品を含む回路基板及び複数本のリード線を、固定子側ケースに収納された状態で、硬化後の硬度がショアD30〜ショアD90になるエポキシ樹脂によりモールドするファンレスモータが知られている(例えば、特許文献2参照)。   Also, a fanless motor that molds a stator, a circuit board including electronic components, and a plurality of lead wires with an epoxy resin having a hardness after curing of Shore D30 to Shore D90 in a state of being housed in the stator side case. Is known (see, for example, Patent Document 2).

特開2003−333787号公報JP 2003-333787 A 特開2001−128408号公報JP 2001-128408 A

しかしながら、特許文献1の軸流ファンでは、ステータのみについてエポキシ樹脂でモールドしており、回路基板については考慮されていないという問題点があった。また、特許文献2では、固定子及び回路基板等をケースに収納した状態でモールドするため、寿命終了後におけるリサイクルにおいて、分解が困難であるという問題点があった。   However, the axial fan of Patent Document 1 has a problem that only the stator is molded with epoxy resin, and the circuit board is not taken into consideration. Further, in Patent Document 2, since the stator, the circuit board, and the like are molded in a state of being accommodated in the case, there is a problem that disassembly is difficult in recycling after the end of the life.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、工作機械の切削剤として通常使用されている水溶性切削剤が降りかかったり吸い込んだりしても、絶縁不具合を起こさず送風冷却機能を損なわない耐環境性が高く、リサイクル性にも優れた耐環境性軸流ファンを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and even if a water-soluble cutting agent normally used as a cutting agent for machine tools falls or sucks, it does not cause an insulation failure and impairs the air cooling function. The objective is to provide an environmentally resistant axial fan that has high environmental resistance and excellent recyclability.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項1にかかる耐環境性軸流ファンは、積層コアに装着された絶縁材に巻回されるコイル及び前記絶縁材に固定され電子部品を実装した回路基板を有するコア部と、マグネットが装着され回転軸及び羽根を有する羽根部と、前記コア部が装着され前記羽根部を回転自在に保持するケースとを備える耐環境性軸流ファンであって、前記コア部のコイル及び電子部品を含む回路基板は、芳香属アミン系硬化剤で硬化されるエポキシ樹脂でモールドされており、前記芳香族アミン系硬化剤で硬化されるエポキシ樹脂は、70℃〜90℃の温度で硬化され、前記芳香族アミン系硬化剤を配合した後のエポキシ樹脂は、50℃〜60℃の温度範囲でその粘度が800CPS〜1500CPSの範囲を少なくとも30分間保持できることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an environmentally resistant axial fan according to claim 1 of the present invention is fixed to a coil wound around an insulating material mounted on a laminated core and the insulating material. And a core portion having a circuit board on which electronic components are mounted, a blade portion having a rotating shaft and a blade mounted with a magnet, and a case mounted with the core portion and rotatably holding the blade portion. An axial fan, the circuit board including the coil of the core part and the electronic component is molded with an epoxy resin cured with an aromatic amine curing agent, and cured with the aromatic amine curing agent. epoxy resin is cured at a temperature of 70 ° C. to 90 ° C., epoxy resin after blended with the aromatic amine curing agent, the viscosity of 800CPS~1500CPS a temperature range of 50 ° C. to 60 ° C. Characterized in that to hold the circumference of at least 30 minutes.

また、本発明の請求項に記載の耐環境性軸流ファンにあっては、マグネットの材料は、プラスチック成形磁気材料のバインダーがナイロンもしくは高ニトリルであることを特徴とする。 In the environmentally resistant axial fan according to claim 2 of the present invention, the magnet material is nylon or high nitrile as the binder of the plastic molded magnetic material.

また、本発明の請求項に記載の耐環境性軸流ファンにあっては、耐環境性軸流ファンの少なくとも羽根及びケースは、ポリエチレンテレフタレートを混入していないポリブチレンテレフタレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン及びこれらのプラスチックアロイから作製されることを特徴とする。 In the environmentally resistant axial fan according to claim 3 of the present invention, at least the blades and the case of the environmentally resistant axial fan are polybutylene terephthalate not mixed with polyethylene terephthalate, acrylonitrile butadiene styrene, and It is produced from these plastic alloys.

本発明にかかる耐環境性軸流ファンは、コア部のコイル及び電子部品を含む回路基板が芳香アミン系硬化剤で硬化されるエポキシ樹脂でモールドされているので、工作機械の切削剤として通常使用されている水溶性切削剤が降りかかったり吸い込んだりしても送風冷却機能を損なわないという効果を奏する。また、マグネットや他のプラスチック部材が切削剤に対して優れた特性を有する部材で構成されているので、さらに耐久性や信頼性が向上した軸流ファンが作製できるという効果も奏する。さらに、コア部のコイル及び電子部品を含む回路基板を芳香アミン系硬化剤で硬化されるエポキシ樹脂でモールドした後にケースに装着されるので、軸流ファンの寿命終了後におけるリサイクル性に優れるという効果も奏する。 Environmental resistance axial flow fan according to the present invention, since the circuit board including a coil and electronic components of the core portion is molded with epoxy resin that is cured with an aromatic amine curing agent, usually as a cutting agent for a machine tool Even if the water-soluble cutting agent used falls or is sucked in, there is an effect that the air cooling function is not impaired. In addition, since the magnet and other plastic members are made of members having excellent characteristics with respect to the cutting agent, an effect of producing an axial fan having further improved durability and reliability can be obtained. Furthermore, that since it is attached to the case after the molding of the circuit board including a coil and electronic components of the core with an epoxy resin cured with an aromatic amine curing agent is excellent in recycling property after completion life of the axial fan There is also an effect.

以下に、本発明にかかる耐環境性軸流ファンの一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この一実施の形態により本発明が限定されるものではない。
図1は、本発明の一実施の形態にかかる耐環境性軸流ファン(以下、単に軸流ファンとする)を示す概略断面図である。なお、図1では、羽根部とコア部も同時に図示している。図1において、軸流ファン100Aは、電気部品であるコイル1を備え、コイル1は、コア例えば積層コア2に絶縁材3を装着し、この絶縁材3に巻回されている。このコイル1と、電子部品4やコンデンサ5(以下単に実装部品4、5と言う。)が実装された回路基板6とが一体化され、コア部20が構成される。ここで、コイル1及び実装部品4、5を含む回路基板6は、後述するように、モールド用材料として、芳香アミン系硬化剤で硬化されるエポキシ樹脂でモールドされている。
Hereinafter, an embodiment of an environmentally resistant axial fan according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an environmentally resistant axial fan (hereinafter simply referred to as an axial fan) according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the blade portion and the core portion are also shown. In FIG. 1, an axial fan 100 </ b> A includes a coil 1, which is an electrical component, and the coil 1 is wound around an insulating material 3 with an insulating material 3 attached to a core, for example, a laminated core 2. The coil 1 and the circuit board 6 on which the electronic component 4 and the capacitor 5 (hereinafter simply referred to as mounting components 4 and 5) are mounted are integrated to form a core portion 20. Here, the circuit board 6 including the coil 1 and the mounting part 4 and 5, as described later, as a mold material are molded with epoxy resin that is cured with an aromatic amine curing agent.

回転する羽根8の内側には、磁路を形成するヨーク9と、ヨーク9の内側にマグネット10が嵌合され、中心には回転軸11が取り付けられている。これらの羽根8、ヨーク9、マグネット10及び回転軸11により、羽根部30が構成される。上述したコア部20は、ケース7に装着されて固定される。また、羽根部30は、その回転軸11がケース7の軸受け12に挿入され、回転軸11の先端に抜け止め金具13が挿入される。これにより、コア部20及び羽根部30は、ケース7に一体化される。その後、ケース7にリード線14が取り付けられる。   A yoke 9 forming a magnetic path is fitted inside the rotating blade 8, a magnet 10 is fitted inside the yoke 9, and a rotating shaft 11 is attached to the center. These blades 8, yoke 9, magnet 10 and rotating shaft 11 constitute a blade portion 30. The core part 20 described above is mounted and fixed to the case 7. Further, the rotating shaft 11 of the blade portion 30 is inserted into the bearing 12 of the case 7, and the retaining metal fitting 13 is inserted at the tip of the rotating shaft 11. Thereby, the core part 20 and the blade | wing part 30 are integrated with the case 7. FIG. Thereafter, the lead wire 14 is attached to the case 7.

以上のように構成された軸流ファン100Aにおいて、コア部20のコイル1及び実装部品4、5を含む回路基板6は、モールド用材料として、芳香アミン系硬化剤で硬化されるエポキシ樹脂でモールドされている。エポキシ樹脂としては、種々のエポキシ樹脂を使用できる。硬化剤としては、好ましくは芳香アミン系硬化剤が使用できる。 In axial flow fan 100A configured as described above, the circuit board 6 including the coil 1 and the mounting part 4 and 5 of the core portion 20, as a mold material, an epoxy resin cured with an aromatic amine curing agent Molded. Various epoxy resins can be used as the epoxy resin. The curing agent, preferably an aromatic amine curing agent may be used.

芳香アミン系硬化剤としては、メタフェニレンジアミンやジアミノジフェニルメタンが代表的に使用できる。これらを100%、若しくは少なくとも90%以上含む変性品を使用する。市販品として、日本合成化工株式会社の硬化剤:型番SH−37はこれに該当し、主材:SR−37との配合で望ましい硬化を発揮する。硬化剤は、単独で用いるものであり、酸無水物硬化剤などの触媒に使用するものではない。 The aromatic amine curing agent, m-phenylenediamine and diaminodiphenylmethane is typically available. A modified product containing 100% or at least 90% of these is used. As a commercial product, Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.'s curing agent: model number SH-37 corresponds to this, and exhibits desirable curing when blended with the main material: SR-37. The curing agent is used alone, and is not used for a catalyst such as an acid anhydride curing agent.

次に、モールド用材料として芳香アミン系硬化剤及びエポキシ樹脂を使用した場合の硬化条件について説明する。
図2は、芳香アミン系硬化剤を配合した後の各温度におけるエポキシ樹脂の粘度の経時変化を示す線図である。図2において、硬化剤を配合した後にエポキシ樹脂をそれぞれ40℃、50℃及び60℃に保持し、10分毎に各エポキシ樹脂の粘度を測定した。エポキシ樹脂の温度が40℃であると、硬化剤を配合した直後から粘度が2500CPSを超えてしまい、望ましくない。エポキシ樹脂の温度が50℃〜60℃で、かつ硬化剤を配合してから30分以内であると、エポキシ樹脂の粘度が800CPS〜1500CPSの範囲となり、モールド用材料として好適に使用できる。
Next, a description will be given curing conditions when using the aromatic amine curing agent and epoxy resin as the mold material.
Figure 2 is a graph showing the time course of viscosity of the epoxy resin at each temperature after blending an aromatic amine curing agent. In FIG. 2, the epoxy resin was held at 40 ° C., 50 ° C. and 60 ° C., respectively, after blending the curing agent, and the viscosity of each epoxy resin was measured every 10 minutes. When the temperature of the epoxy resin is 40 ° C., the viscosity exceeds 2500 CPS immediately after the curing agent is blended, which is not desirable. When the temperature of the epoxy resin is 50 ° C. to 60 ° C. and within 30 minutes from the addition of the curing agent, the viscosity of the epoxy resin is in the range of 800 CPS to 1500 CPS, and can be suitably used as a molding material.

図3は、エポキシ樹脂硬化時における発熱の経時変化を示す線図である。図3において、硬化剤として、芳香アミン系硬化剤を使用し、比較のためにアミン系硬化剤を使用した場合について示している。アミン系硬化剤を使用した場合は、反応発熱が高く硬化も早い。また、硬化発熱が110℃以上のピークに達することもある。このことは、低粘度領域を長時間取れないことにもつながっている。 FIG. 3 is a diagram showing a temporal change in heat generation during curing of the epoxy resin. 3, as a curing agent, and an aromatic amine curing agent, shows a case of using an amine curing agent for comparison. When an amine curing agent is used, the reaction heat generation is high and the curing is quick. Further, the curing heat generation may reach a peak of 110 ° C. or higher. This also leads to the fact that the low viscosity region cannot be obtained for a long time.

これに対して、芳香アミン系硬化剤を使用した場合には、エポキシ樹脂を80℃で硬化させたとき、発熱を極力抑えて90℃以下に抑えることができる。なお、発熱はエポキシ樹脂を硬化させる温度にも左右されるが、70℃〜80℃が適している。これ以下の温度では、硬化時間が、非常に長く作業性が悪くなり採用できない。実装部品の一つであるコンデンサ5は、熱に弱い。液状エポキシ樹脂を硬化させるときには、発熱反応を伴ない、異常に温度上昇するとコンデンサ5を故障せしめることがある。硬化剤として芳香アミン系硬化剤を使用した場合には、図3から明らかなように、硬化時の発熱を90℃以下に抑えることができるので、熱に弱いコンデンサ5等の電子部品における故障を回避できる。 In contrast, when using the aromatic amine curing agent, upon curing the epoxy resin at 80 ° C., by suppressing heat generation as much as possible it can be reduced to 90 ° C. or less. In addition, although heat_generation | fever depends also on the temperature which hardens an epoxy resin, 70 to 80 degreeC is suitable. If the temperature is lower than this, the curing time is very long and the workability deteriorates, so that it cannot be employed. The capacitor 5 which is one of the mounted parts is vulnerable to heat. When the liquid epoxy resin is cured, there is an exothermic reaction, and if the temperature rises abnormally, the capacitor 5 may be damaged. When using the aromatic amine curing agent as a curing agent, as is clear from FIG. 3, since the heat generation during curing can be suppressed to 90 ° C. or less, failure in the electronic component 5 such as a weak capacitor into heat Can be avoided.

従って、モールド用材料としてのエポキシ樹脂は、硬化剤を配合後のエポキシ樹脂の温度範囲が50℃〜60℃において、その粘度が800CPS(センチポイズ)〜1500CPSの範囲を少なくとも30分間保持できるものを選択することが望ましい。このような条件を満たすエポキシ樹脂及び硬化剤を選択し、50℃〜60℃の範囲の加熱温度、30分以内の加熱時間でモールドを行うことができる加熱プログラムを組んで、コア部20のモールドを行う。また、エポキシ樹脂の硬化は、90℃以下の温度で行うことが望ましい。   Therefore, the epoxy resin as the molding material is selected so that the viscosity of the epoxy resin after blending the curing agent is in the range of 50 ° C to 60 ° C and the viscosity can be kept in the range of 800 CPS (centipoise) to 1500 CPS for at least 30 minutes. It is desirable to do. An epoxy resin and a curing agent satisfying such conditions are selected, and a heating program capable of performing molding at a heating temperature in the range of 50 ° C. to 60 ° C. and a heating time of 30 minutes or less is assembled, and the mold of the core portion 20 I do. The epoxy resin is preferably cured at a temperature of 90 ° C. or lower.

以上のようなモールド用材料及び硬化条件を採用することにより、低粘度領域の時間が長く、コイル1の電線の隙間や積層コア2を積層したコアの隙間へ、金型内にあるポキシ樹脂が浸透しやすくなる。従って、真空含浸等の工法は必要ない。これらの隙間を埋めることは、切削剤の浸入を防ぐことになり、軸流ファン100Aの耐久性を増すことに寄与している。さらに、あらかじめ積層コア2の隙間に合成樹脂ワニスなどを塗布しなくても済み、作業性が良い。   By adopting the molding material and curing conditions as described above, the time in the low viscosity region is long, and the poxy resin in the mold is placed in the gap between the wires of the coil 1 and the core where the laminated core 2 is laminated. Easy to penetrate. Therefore, a method such as vacuum impregnation is not necessary. Filling these gaps prevents the penetration of the cutting agent and contributes to increasing the durability of the axial fan 100A. Furthermore, it is not necessary to apply a synthetic resin varnish or the like in the gap between the laminated cores 2 in advance, and the workability is good.

コア部20をモールドする際には、コイル1及び実装部品4、5を含む回路基板6を金型に納め、硬化剤を配合後のエポキシ樹脂でモールドする。すなわち、コイル1及び回路基板6が切削剤により溶解し、回路が短絡するのを防御するために、切削剤に強い本発明所定のエポキシ樹脂で覆ってしまう。これにより、コイル1及び実装部品4、5を含む回路基板6はエポキシ樹脂によってその全体がモールドされるので、切削剤あるいはその他導電性を有する飛沫のかかる悪環境においても、軸流ファン100Aの耐久性を向上させることができる。   When the core part 20 is molded, the circuit board 6 including the coil 1 and the mounting components 4 and 5 is placed in a mold and molded with an epoxy resin after blending a curing agent. That is, in order to prevent the coil 1 and the circuit board 6 from being melted by the cutting agent and short-circuiting the circuit, the coil 1 and the epoxy resin of the present invention that is strong against the cutting agent are covered. As a result, the entire circuit board 6 including the coil 1 and the mounting components 4 and 5 is molded with an epoxy resin, so that the axial flow fan 100 </ b> A is durable even in a bad environment with a cutting agent or other conductive splashes. Can be improved.

その後、エポキシ樹脂がモールドされたコア部20をケース7に装着する。なお、コア部20をケース7に装着した後にエポキシ樹脂でモールドする方法も考えられる。しかしながら、現行の組み立てライン構成から逸脱し特殊ラインになり得策ではないことに加え、軸流ファン100Aが寿命エンドに至りリサイクルしたいときに、コア部20をケース7から取り外すのが困難となり解体しにくい欠点があるので、この方法は望ましくない。これに対して、エポキシ樹脂をモールドしたコア部20をケース7に装着すれば、装着したコア部20を容易に取り外すことが可能となり、リサイクル性が向上する。   Thereafter, the core part 20 in which the epoxy resin is molded is attached to the case 7. In addition, after mounting the core part 20 in the case 7, the method of molding with an epoxy resin is also considered. However, in addition to deviating from the current assembly line configuration and becoming a special line, it is not a good idea, and when the axial fan 100A reaches the end of its life and it is desired to recycle, it is difficult to remove the core portion 20 from the case 7 and difficult to disassemble. This method is undesirable because of its drawbacks. On the other hand, if the core part 20 molded with epoxy resin is attached to the case 7, the attached core part 20 can be easily removed, and the recyclability is improved.

電気部品のみを切削剤に強くしても他の弱点部があっては軸流ファン100Aとしての機能を発揮できない。そのため、本発明においては、マグネット11の材料において、プラスチック成形磁気材料のバインダーとして、ナイロンもしくは高ニトリルゴムを採用する。ナイロンもしくは高ニトリルゴムをバインダーとすることにより、切削剤が浸透することなく、安定して使用することができる軸流ファン100Aが得られる。   Even if only electric parts are made strong against the cutting agent, the function as the axial fan 100A cannot be exhibited if there are other weak points. Therefore, in the present invention, nylon or high nitrile rubber is adopted as the binder of the plastic molding magnetic material in the material of the magnet 11. By using nylon or high nitrile rubber as a binder, an axial fan 100A that can be used stably without penetration of the cutting agent is obtained.

さらに、ケース7及び羽根8などの構造材料に用いるプラスチック材料として、ポリエチレンテレフタレートを混入していないポリブチレンテレフタレート(PBT)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)及びこれらのプラスチックアロイを使用することが望ましい。これらの材料を使用したケース7及び羽根8などについて、切削剤に対する耐久性バランスをみる試験を行った。軸流ファン100A全体を85℃の切削剤に浸漬し耐久性評価をしたが、バランスが良く取れて耐久性に優れていることがわかった。   Furthermore, it is desirable to use polybutylene terephthalate (PBT), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), and these plastic alloys, which are not mixed with polyethylene terephthalate, as plastic materials used for structural materials such as the case 7 and the blades 8. For the case 7 and the blade 8 using these materials, a test was performed to see the durability balance against the cutting agent. The entire axial flow fan 100A was immersed in a cutting agent at 85 ° C. to evaluate the durability, but it was found that the balance was good and the durability was excellent.

以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明する。
(実施例1〜2、比較例1〜6)
工作機械に使用される薬剤として特に問題となる切削剤は、水溶性切削剤であり、主に鉱油成分を乳化させたエマルジョンタイプと、水に溶解させているソリュブルタイプの2種類がある。いずれも界面活性剤を含み、表面張力を下げる働きがあり、濡れ性を良くしている。つまり、極微細な隙間にも浸透しやすく、ひいては合成樹脂の内部にも浸透しやすい性質がある。従って、モールドに用いる合成樹脂として、これらの切削剤の浸透で劣化しない材料、もしくは劣化が小さいかもしくは進行が緩やかな材料を選択する必要がある。そこで、水溶性切削剤のエマルジョンタイプとソリュブルタイプの代表的品種を選び、これに浸漬して材料の選別試験を行った。
Hereinafter, based on an Example and a comparative example, this invention is demonstrated further more concretely.
(Examples 1-2, Comparative Examples 1-6)
Cutting agents that are particularly problematic as chemicals used in machine tools are water-soluble cutting agents, and there are two types, an emulsion type in which mineral oil components are mainly emulsified and a soluble type in which water is dissolved in water. All of them contain a surfactant, have a function of lowering the surface tension, and improve wettability. In other words, it has the property of easily penetrating even into extremely fine gaps and thus easily penetrating into the inside of the synthetic resin. Therefore, as the synthetic resin used for the mold, it is necessary to select a material that does not deteriorate due to the penetration of these cutting agents, or a material that has little deterioration or a slow progress. Therefore, representative types of emulsion type and soluble type of water-soluble cutting agent were selected, and the materials were subjected to a selection test by immersing them.

比較検証したモールド用材料15は、エポキシ樹脂(芳香族アミン系硬化剤)、エポキシ樹脂(アミン系硬化剤を使用)、シリコーンゴム、及びホットメルトのポリエステルの4種類とした。これらの材料をそれぞれ切削剤A(ソリュブルタイプ)及び切削剤B(エマルジョンタイプ)に85℃で浸漬し、浸漬後の硬度の経時変化を測定した。表1において、芳香アミン系硬化剤を使用した場合を実施例とし、他を比較例として示した。各材料を前記2種類の切削剤A、Bに浸漬して85℃で加熱し、任意の時間に取り出して硬度を測定した。硬度計は、JIS−K6301 A−TYPEで行った。硬度が低下すると言うことは、切削剤が浸透し膨潤もしくは溶解が進行していることを意味する。結果を表1に示す。また、図4に表1の結果を図示した。 The mold materials 15 that were comparatively verified were four types: epoxy resin (aromatic amine-based curing agent), epoxy resin (using amine-based curing agent), silicone rubber, and hot-melt polyester. These materials were respectively immersed in cutting agent A (solvable type) and cutting agent B (emulsion type) at 85 ° C., and the change with time in hardness after immersion was measured. In Table 1, the case of using the aromatic amine curing agent as Example showed other as a comparative example. Each material was immersed in the two types of cutting agents A and B, heated at 85 ° C., taken out at an arbitrary time, and the hardness was measured. The hardness meter was JIS-K6301 A-TYPE. The fact that the hardness decreases means that the cutting agent has permeated and the swelling or dissolution has progressed. The results are shown in Table 1. FIG. 4 shows the results of Table 1.

Figure 0004870931
Figure 0004870931

表1及び図4に示すモールド用材料では、エポキシ樹脂(芳香族アミン系硬化剤、実施例1,2)が良い結果であった。エポキシ樹脂(アミン系硬化剤、比較例1,4)は、硬度低下があり完全とはいえない。また、ホットメルトのポリエステル(比較例3,6)は、シリコンゴム(比較例2,5)と同程度に膨潤が著しい結果であった。   In the molding material shown in Table 1 and FIG. 4, an epoxy resin (aromatic amine curing agent, Examples 1 and 2) was a good result. Epoxy resins (amine-based curing agents, Comparative Examples 1 and 4) are not perfect because of their reduced hardness. Further, the hot-melt polyester (Comparative Examples 3 and 6) was significantly swollen to the same extent as the silicon rubber (Comparative Examples 2 and 5).

(実施例3〜6、比較例7〜10)
マグネット11は、フェライトの磁性粉末に合成樹脂やプラスチック材料をバインダーとして成型するが、このバインダーの種類を変えて試験した。供試材料は、高ニトリルゴム(実施例3,5)、ナイロン(実施例4,6)、ニトリルゴム(比較例7,9)及び塩素化ポリエチレン(比較例8,10)の4種類とした。これらの材料を、前記2種類の切削剤A、Bに浸漬し85℃で加熱し、任意の時間に取り出して硬度を測定した。硬度計は、JIS−K6301 A―TYPEで行った。硬度が低下すると言うことは、切削剤が浸透し膨潤もしくは溶解が進行していることを意味する。結果を表2に示す。また、図5に表2の結果を図示した。
(Examples 3-6, Comparative Examples 7-10)
The magnet 11 was molded from a ferrite magnetic powder using a synthetic resin or plastic material as a binder, and was tested by changing the type of the binder. The test materials were four types of high nitrile rubber (Examples 3 and 5), nylon (Examples 4 and 6), nitrile rubber (Comparative Examples 7 and 9) and chlorinated polyethylene (Comparative Examples 8 and 10). . These materials were immersed in the two types of cutting agents A and B, heated at 85 ° C., taken out at an arbitrary time, and the hardness was measured. The hardness meter was JIS-K6301 A-TYPE. The fact that the hardness decreases means that the cutting agent has permeated and the swelling or dissolution has progressed. The results are shown in Table 2. FIG. 5 shows the results of Table 2.

Figure 0004870931
Figure 0004870931

表2及び図5に示すマグネット用材料のバインダーでは、高ニトリルゴム及びナイロンが安定していることがわかった。すなわち、切削剤が浸透し膨潤もしくは溶解が進行することなく、信頼性の高い軸流ファン100Aを製造することができることがわかった。   In the binder of the magnet material shown in Table 2 and FIG. 5, it was found that high nitrile rubber and nylon were stable. That is, it has been found that the axial fan 100A with high reliability can be manufactured without penetration of the cutting agent and progression of swelling or dissolution.

以上のように、本発明にかかる軸流ファンは、工作機械の切削剤として通常使用されている水溶性切削剤が降りかかったり吸い込んだりしても送風冷却機能を損なわない耐久性のある軸流ファンに有用である。特に、過酷な使用条件下で使用する場合や、リサイクル性が求められる場合に適している。   As described above, the axial flow fan according to the present invention is a durable axial flow that does not impair the air cooling function even if a water-soluble cutting agent that is normally used as a cutting agent for machine tools falls or is sucked in. Useful for fans. In particular, it is suitable for use under severe use conditions or when recyclability is required.

本発明の一実施の形態にかかる軸流ファンを示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the axial fan concerning one embodiment of this invention. 芳香アミン系硬化剤を配合した後の各温度におけるエポキシ樹脂の粘度の経時変化を示す線図である。It is a graph showing the time course of viscosity of the epoxy resin at each temperature after blending an aromatic amine curing agent. エポキシ樹脂硬化時における発熱の経時変化を示す線図である。It is a diagram which shows the time-dependent change of the heat_generation | fever at the time of epoxy resin hardening. 実施例1〜2、比較例1〜6におけるモールド用材料を切削剤に浸漬した後の硬度変化を示す線図である。It is a diagram which shows the hardness change after immersing the molding material in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-6 in a cutting agent. 実施例3〜6、比較例7〜10におけるマグネット用材料のバインダーを切削剤に浸漬した後の硬度変化を示す線図である。It is a diagram which shows the hardness change after immersing the binder of the material for magnets in Examples 3-6 and Comparative Examples 7-10 in a cutting agent. 従来の軸流ファンを分解して示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which decomposes | disassembles and shows the conventional axial fan.

符号の説明Explanation of symbols

1 コイル
2 積層コア
3 絶縁材
4 電子部品
5 コンデンサ
6 回路基板
7 ケース
8 羽根
9 ヨーク
10 マグネット
11 回転軸
12 軸受け
13 抜け止め金具
14 リード線
15,16 モールド用材料
20 コア部
30 羽根部
100A 軸流ファン

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coil 2 Laminated core 3 Insulation material 4 Electronic component 5 Capacitor 6 Circuit board 7 Case 8 Blade 9 York 10 Magnet 11 Rotating shaft 12 Bearing 13 Retaining metal fitting 14 Lead wire 15, 16 Mold material 20 Core part 30 Blade part 100A shaft Current fan

Claims (3)

積層コアに装着された絶縁材に巻回されるコイル及び前記絶縁材に固定され電子部品を実装した回路基板を有するコア部と、マグネットが装着され回転軸及び羽根を有する羽根部と、前記コア部が装着され前記羽根部を回転自在に保持するケースとを備える耐環境性軸流ファンであって、
前記コア部のコイル及び電子部品を含む回路基板は、芳香アミン系硬化剤で硬化されるエポキシ樹脂でモールドされており、
前記芳香族アミン系硬化剤で硬化されるエポキシ樹脂は、70℃〜90℃の温度で硬化され
前記芳香族アミン系硬化剤を配合した後のエポキシ樹脂は、50℃〜60℃の温度範囲でその粘度が800CPS〜1500CPSの範囲を少なくとも30分間保持できることを特徴とする耐環境性軸流ファン。
A coil wound around an insulating material mounted on a laminated core, a core portion having a circuit board fixed to the insulating material and mounted with electronic components, a blade portion having a rotating shaft and a blade mounted with a magnet, and the core An environmentally resistant axial flow fan equipped with a case and a case for rotatably holding the blade portion,
Circuit board including a coil and electronic components of the core portion is molded with epoxy resin that is cured with an aromatic amine curing agent,
The epoxy resin cured with the aromatic amine curing agent is cured at a temperature of 70 ° C. to 90 ° C. ,
The epoxy resin after blending the aromatic amine-based curing agent can maintain a viscosity of 800 CPS to 1500 CPS for at least 30 minutes in a temperature range of 50 ° C. to 60 ° C. .
前記マグネットの材料は、プラスチック成形磁気材料のバインダーがナイロンもしくは高ニトリルであることを特徴とする請求項に記載の耐環境性軸流ファン。 2. The environmentally resistant axial fan according to claim 1 , wherein the magnet material is nylon or high nitrile as a binder of a plastic molded magnetic material. 前記耐環境性軸流ファンの少なくとも羽根及びケースは、ポリエチレンテレフタレートを混入していないポリブチレンテレフタレート、アクリロニトリルブタジエンスチレン及びこれらのプラスチックアロイから作製されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の耐環境性軸流ファン。 At least the blade and the case of the environmental resistance axial flow fan, polybutylene terephthalate which is not mixed with polyethylene terephthalate, to claim 1 or claim 2, characterized in that it is made from acrylonitrile butadiene styrene and these plastic alloy The environmentally resistant axial fan described.
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