JP2005261088A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡易な構成で、ブロワ装置への使用に際して十分な防水性の確と共に、取り付け作業の簡単化を図る。
【解決手段】ブロワケーシング５０内には、送風ファン５を回転駆動するブラシレスモータＭが配設されており、このブラシレスモータＭのモータホルダ１は、ロータ３が回転可能に支持されるモータカバー２１と、このモータカバー２１が嵌挿される基板カバー２２とから構成されており、基板カバー２２は、ブロワケーシング５０を構成するロアケーシング５０の底部に凹所５２が形成されて設けられたものとなっており、ロアケーシング５０ｂと基板カバー２２とが一体化されたものとなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブラシレスモータに係り、特に、ブロワ装置などにおける使用の際の組み立て作業性の向上、組防水性の向上等を図ったものに関する。

従来、例えば、ブロワ装置などにおいては、ブロワケーシングにモータ取り付けのための取り付け穴が穿設され、この取り付け穴を閉鎖するようにモータを取り付けるための取付部材がブロワケーシングとは別体に設けられ、モータは、この取付部材を介してブロワケーシングに取り付けられるような構成を有するものが大半であった（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−２９６５９２号公報

しかしながら、上記従来構成においては、ブロワケーシングへのモータ取り付け部分の防水性を十分考慮する必要があり、そのままでは必ずしも防水性が十分ではないという問題があった。
また、ブロワーケーシングとは別体のモータケースをブロワケースに直接取り付ける取り付け作業や、同じくブロワケーシングとは別体に形成されたモータ取着のための取り付け部材をブロワケーシングに取り付ける作業などが必要となるため、組み立て作業に手間を要するという問題があった。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、比較的簡易な構成で、ブロワ装置への使用に際して十分な防水性を確保することができるブラシレスモータを提供するものである。
本発明の他の目的は、ブロワ装置などへの取り付け作業が簡単なブラシレスモータを提供することにある。
本発明の他の目的は、ブラシレスモータの取り付け作業が簡単で、取り付け部分における防水性が確実に確保されるブロワ装置を提供することにある。

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るブラシレスモータは、
ブロワケーシング内にファンが収納されてなるブロワ装置における前記ファンの回転駆動に用いられるブラシレスモータであって、
当該ブラシレスモータは、ロータが回転可能に支持されると共に、回路基板が取着されたモータホルダを具備してなり、
前記モータホルダは、前記ブロワケーシングと一体形成されてなるものである。

本発明によれば、ブラシレスモータのケースがブロワ装置のケーシングと一体形成される構成としたことにより、従来と異なり、ブラシレスモータの取り付け部分の防水性が格段に向上し、しかも、従来に比してブラシレスモータの取り付け作業が簡素になり、作業時間の短縮による装置の低価格化に寄与することができるという効果を奏するものである。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本発明の実施の形態におけるブラシレスモータＭは、ブロワ装置Ｓに適用された例である。まず、ブロワ装置Ｓは、ブロワケーシング５０と、送風ファン５と、ブラシレスモータＭとを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
ブロワケーシング５０は、第１のケーシング部材としてのアッパーケーシング５０ａと第２のケーシング部材としてのロアケーシング５０ｂとからなり、両者は、送風ファン５による送風方向（図１においては紙面表裏方向）に対して直交する方向において２分割可能に構成されており、かかる方向でねじ止めによって相互に接合されるようになっている（図１参照）。
この構成例における送風ファン５は、いわゆるシロッコファンと称される構造のものであるため、アッパーケーシング５０ａの適宜な位置には、送風空気を吸い込むための吸込口５１が穿設されている。
一方、ロアケーシング５０ｂには、後述するようにブラシレスモータＭが取着されている。

ブラシレスモータＭは、モータホルダ１に基部が固定されたステータ２と、このステータ２に回転自在に設けられたロータ３と、ステータ２に巻装された励磁コイル７への通電制御を行う回路基板４とに大別されてなるもので、先の送風ファン５は、ブラシレスモータＭの回転軸１２の先端部１２ａに固着されて回転駆動されるようになっている（図１参照）。

本発明の実施の形態におけるステータ２は、積層コア６と、この積層コア６に巻回された励磁コイル７と、上部絶縁カバー８ａ及び下部絶縁カバー兼軸受けホルダ８ｂとを有してなり、ロータ３の内側に配されたものとなっている。
上部絶縁カバー８ａは、中空円筒状に形成された部位１５ａの外周面の適宜な位置に円環状のつば１５ｂが形成されたものとなっており、その中空円筒状に形成された部位１５ａに上部軸受けホルダ９ａが圧入されるようになっている。上部軸受けホルダ９ａは、上部軸受け１０ａを保持すると共に、積層コア６の上部側（図１においてロータ３側）に圧入される円柱状に形成された上部圧入部１４ａが設けられたものとなっている。

一方、下部絶縁カバー兼軸受けホルダ８ｂは、積層コア６の下部側（図１においてモータホルダ１側）において、先の上部絶縁カバー８ａと同様に絶縁カバーとして機能すると共に、下部軸受け１０ｂを収納保持するものとなっている。すなわち、下部絶縁カバー兼軸受けホルダ８ｂは、先の上部絶縁カバー８ａ同様にほぼ中空筒状に形成された部位１６ａの内部に下部軸受け１０ｂが配設されると共に、この部位１６ａの外周面の適宜な位置に円環状のつば１６ｂが形成されたものとなっている。さらに、部位１６ａのモータホルダ１と反対側の端部には、積層コア６の下部側に圧入される下部圧入部１４ｂが設けられたものとなっている。

そして、積層コア６は、その上部側の中央部分に上部軸受けホルダ９ａの上部圧入部１４ａが圧入されると共に、下部側の中央部分に下部絶縁カバー兼軸受けホルダ８ｂの下部圧入部１４ｂが圧入されることで、その上下から上部絶縁カバー８ａ及び上部軸受けホルダ９ａと、下部絶縁カバー兼軸受けホルダ８ｂによって挟持されるようにして保持されるものとなっている（図１参照）。

下部絶縁カバー兼軸受けホルダ８ｂは、下部圧入部１４ｂが形成された端部と反対側の端部が、モータホルダ１を構成する第１のカバー部材であるモータカバー２１に固着されるようになっている。そして、上部軸受けホルダ９ａ及び下部絶縁カバー兼軸受けホルダ８ｂは、その中央部分が中空状に形成されており、その部分に回転軸１２が挿通されることで、回転軸１２は、上部軸受け１０ａ及び下部軸受け１０ｂによってモータホルダ１上に回転可能に支持されるようになっている（図１参照）。

ロータ３は、大凡椀側に形成されたヨーク１１を有し、その開放面がモータホルダ１側に、閉成面が上面を形成するようにして、その閉成面の中央部に穿設された軸通孔１１ａに回転軸１２が挿通されて回転軸１２に固着され、モータホルダ１上に保持されるものとなっている。
そして、ヨーク１１の内周面には、複数のマグネット１３が周方向で適宜な間隔を隔てて固着されており、積層コア６の周面と適宜な間隙を介して対面するようになっている（図１参照）。

モータホルダ１は、モータカバー２１と基板カバー２２とからなり、特に、本発明の実施の形態におけるモータホルダ１は、従来と異なり、その内部と外部との通気を図るような通孔などは形成されておらず、密閉容器状に構成されたものとなっている。また、基板カバー２２は、後述するように先のロアケーシング５０ｂに一体に形成されたものとなっている。
第１のホルダ部材としてのモータカバー２１は、その全体外観平面形状が大凡円盤状に形成されてなるもので（図２参照）、大凡円盤状に形成されたモータカバー基底部２１ａの周縁部分に第１の環状周壁２１ｂが立設されたものとなっている（図１参照）。そして、このモータカバー２１の上面側では、先に説明したようにロータ３が回転可能に支持されたものとなっている（図１及び図３参照）。

第１の環状周壁２１ｂの外周面の適宜な位置には、環状溝２１ｃが凹設されており、この環状溝２１ｃにＯリング２３が嵌め込まれて、第１の環状周壁２１ｂにＯリング２３が巻装されるようになっている。
さらに、モータカバー２１の裏面側、すなわち、ロータ３が回転可能に支持された側と反対側には、回路基板４が図示されない部位でねじ止めされるようになっている。
回路基板４は、後述する基板側コネクタ２８、カバー側コネクタ２９及び外部コネクタ接続部３０を介して外部からの電源及び駆動信号の供給を受けて、励磁コイル７への通電制御を行う電子回路が構成されたものである。

この回路基板４には、一部が回路基板４から突出するように基板側コネクタ２８が取り付けられており、この基板側コネクタ２８の回路基板４から突出する部位は、後述する基板カバー２２に設けられたカバー側コネクタ２９に嵌合するようになっている（図１参照）。そして、かかる回路基板４は、上述したように図示されない箇所でモータカバー２１にねじ止めされると共に、基板側コネクタ２８もモータカバー２１に接合する部位においてもモータカバー２１にねじ止めされるようになっている。

また、回路基板４と励磁コイル７とは、導電性部材からなるターミナルバー２４を介して相互に電気的に接続されるようになっている。すなわち、本発明の実施の形態におけるターミナルバー２４は、その一端側が励磁コイル７の接続のためにほぼＵ字状に形成されると共に、このＵ字状の端部の直下は防水ケース２５に埋設されたものとなっている（図１参照）。

本発明の実施の形態における防水ケース２５は、全体が大凡円筒状に形成されており、大径部２５ａと小径部２５ｂとからなり、大径部２５ａは、中空有底筒状に形成され、その部分にターミナルバー２４のＵ字状に形成された端部が位置するようにして、小径部２５ｂの軸方向の長さに相当するターミナルバー２４のＵ字状の端部直下の部位が小径部２５ｂに埋設され、ターミナルバー２４の残る部位は、小径部２５ｂから引き出されるようになっている（図１参照）。
一方、モータカバー２１のモータカバー基底部２１ａの適宜な部位には、中空の嵌合筒状部２６が裏面側へ突出形成されており、この嵌合筒状部２６に防水ケース２５の小径部２５ｂが嵌挿されるものとなっている。なお、小径部２５ｂの外周面には、この部分の水密性を確実とするためにＯリング２７が巻装されている。

防水ケース２５が上述のように嵌合筒状部２６に嵌挿された状態で、ターミナルバー２４のＵ字状の端部には、励磁コイル７の端部が半田付けされ、その後、大径部２５ａの中空部分が接着剤３９で充填されるものとなっており、ターミナルバー２４の他端は、回路基板４に半田付けされるものとなっている（図１参照）。

一方、第２のホルダ部材としての基板カバー２２は、先のロアケーシング５０ｂの底部に凹所５２が形成されて設けられたものとなっている。
すなわち、ロアケーシング５０ｂの底部、送風ファン５の下面側と対向する面側の適宜な位置には、その外周縁が円形状となる凹所５２が一体形成されており、この凹所５２が基板カバー２２となっている（図１及び図４参照）。
この凹所５２の底部は、基板カバー２２の底部としての基板カバー基底部２２ａとなっており、その周縁部分に第２の環状周壁２２ｂが立設されたものとなっている（図１参照）。そして、この第２の環状周壁２２ｂの内径は、先のモータカバー２１の第１の環状周壁２１ｂの外径にほぼ一致したものとなっている（図１参照）。

したがって、モータカバー２１は、その第１の環状周壁２１ｂの外周部分が、基板カバー２２の第２の環状周壁２２ｂの内周面に接合するようにして基板カバー２２に嵌挿されるものとなっており、しかも、後述するように嵌挿完了後において、モータカバー２１の表面側、すなわち、ロータ３が先に述べたように支持された面側は、その周囲のロアケーシング５０ｂの底部の面とほぼ同一の平面内に位置するようになっている（図１参照）。
そして、モータカバー２１と基板カバー２２との間には、収納空間３８が形成されて、先の回路基板４が配設されるものとなっている。

一方、基板カバー２２の底部である基板カバー基底部２２ａには、上述した基板側コネクタ２８に嵌合するカバー側コネクタ２９が一体形成により設けられている（図１及び図５参照）。本発明の実施の形態においては、上述した基板側コネクタ２８の回路基板４から突出した部位が、このカバー側コネクタ２９の内部へ嵌挿されるような構成となっている（図１参照）。
このカバー側コネクタ２９は、基板カバー２２の外周面の適宜な位置に基板カバー２２と一体に突出形成されて設けられた外部接続コネクタ３０と電気的に導通したものとなっている。すなわち、本発明の実施の形態においては、カバー側コネクタ２９のカバー側コネクタターミナル２９ａと外部接続コネクタ３０の外部接続ターミナル３０ａは、一体成形されたものとなっており、基板カバー２２にインサート成形により設けられて、それぞれ所定の部位に位置するようになっている（図５参照）。なお、外部接続コネクタ３０には、図示されない外部のコネクタが接続され、これによって、外部から回路基板４へ電源電圧及び駆動信号の供給が可能となっている。

次に、かかる構成におけるロアケーシング５０ｂへのモータカバー２１の取り付け、換言すれば、ブロワケーシング５０へのブラシレスモータＭの取り付けについて、図１及び図５を参照しつつ説明する。
まず、前提として、モータカバー２１には、ステータ２やロータ３などが取着されると共に、回路基板４が既に取着されており、更に、Ｏリング２３が巻装されているものとする。
そして、モータカバー２１と基板カバー２２とは、予めその周方向における相互の組み付け位置が定められており、例えば、周縁の適宜な箇所にマーキングが施されているものとする。ここで、予め設定されている組み付け位置とは、モータカバー２１基板カバー２２を相互に嵌合させた場合に、同時に基板側コネクタ２８とカバー側コネクタ２９とがそのまま嵌合する位置である。

かかる前提の下、モータカバー２１と基板カバー２２の周方向における相対位置を予め設定されている所定の箇所に合わせ、次いで、モータカバー２１の第１の環状周壁２１ｂの部分を基板カバー２２内部へ徐々に押し込んでゆく。このモータカバー２１の基板カバー２２への挿入に伴い、基板側コネクタ２８とカバー側コネクタ２９とが嵌合を始め、カバー側コネクタ２９の周壁４１の頂部が基板側コネクタ２８の嵌挿溝２８ｃの底部に当接した状態で、モータカバー２１と基板カバー２２との嵌合及び基板側コネクタ２８とカバー側コネクタ２９との嵌合が完了する。この後、アッパーケーシング５０ａをロアケーシング５０ｂへねじ止めにより取り付けることで、ブロワケーシング５０へのブラシレスモータＭが取り付けが完了することとなる（図１及び図５参照）。そして、外部コネクタ接続部３０に、図示されない外部のコネクタを嵌合させることで、外部からの電源電圧、駆動信号の供給が可能となる。

本発明の実施の形態におけるブラシレスモータの構成例を示す縦断面図である。 図１に示されたブラシレスモータの構成例におけるアッパケーシング及び送風ファンを取り外した状態における平面図である。 図１に示されたブラシレスモータの構成例におけるアッパケーシングを取り外した状態における側面図である。 図１に示されたブラシレスモータの構成例における底面図である。 ロアケーシングへのブラシレスモータの取り付けを説明するための主要部の分解状態における縦断面図である。

符号の説明

１…ケーシング
２…ステータ
３…ロータ
２１…モータカバー
２１ｂ…第１の環状周壁
２２…基板カバー
２２ｂ…第２の環状周壁
２８…基板側コネクタ
２９…カバー側コネクタ
３０…外部コネクタ接続部
５０…ブロワケーシング
５０ａ…アッパーケーシング
５０ｂ…ロアケーシング
５１…吸込口
５２…凹所

Claims (4)

1. ブロワケーシング内にファンが収納されてなるブロワ装置における前記ファンの回転駆動に用いられるブラシレスモータであって、
   当該ブラシレスモータは、ロータが回転可能に支持されると共に、回路基板が取着されたモータホルダを具備してなり、
   前記モータホルダは、前記ブロワケーシングと一体形成されてなることを特徴とするブラシレスモータ。
2. ブラシレスモータは、前記ロータが回転可能に支持される第１のホルダ部材と、当該第１のホルダ部材と嵌合し、回路基板を収納する収納空間を前記第１のホルダ部材との間に形成する第２のホルダ部材とからなるモータホルダを有してなり、
   前記第２のホルダ部材が前記ブロワケーシングに一体に形成されてなることを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。
3. ブロワケーシングは、送風方向に対して直交する方向において、ファンの上面側に位置する第１のケーシング部材と、ファンの下面側に位置する第２のケーシング部材とからなり、前記第２のケーシング部材に第２のホルダ部材が一体形成されてなることを特徴とする請求項２記載のブラシレスモータ。
4. ブロワケーシング内にファンが収納されてなるブロワ装置であって、
   前記ブロワケーシングは、送風方向に対して直交する方向において、ファンの上面側に位置する第１のケーシング部材と、ファンの下面側に位置する第２のケーシング部材とからなる一方、
   ロータが回転可能に支持される第１のホルダ部材と、当該第１のホルダ部材と嵌合し、回路基板を収納する収納空間を前記第１のホルダ部材との間に形成する第２のホルダ部材とからなるモータホルダを有してなり前記ファンを回転駆動するブラシレスモータが、
   前記第２のケーシング部材に前記第２のホルダ部材が一体形成されて前記ブロワケーシング内に配設されてなることを特徴とするブロワ装置。

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