JP2007174896A - ファン及びそのモータ - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで好適な防水と防塵の効果を有するファン及びそのモータを提供する。
【解決手段】本発明に係るファン１は、ファンフレーム１１と、ファンフレーム１１に一体成形されたケーシング１２と、ケーシング１２内に収容され、少なくとも一つのステータ磁極１３５を有するステータ１３と、ケーシング１２に接続されたベース１４とを備え、前記ステータ１３が、前記ケーシング１２と前記ベース１４とで形成される空間に配置されるように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ファン及びそのモータに関し、特に、低コストで防水と防塵の効果を有するファン及びそのモータに関する。

近年の電子装置の高速化、機能統合化、小型化により電子部品の集積度がますます高くなり、電子装置から発生する熱も多くなってきている。この熱を適切に散乱しなければ、電子装置の動作が不安定になり、信頼性が悪くなる。したがって、近年の電子装置において、熱を有効に散乱するのは、重要な課題である。

電子装置に備えられる放熱装置として、ファンが多用されている。ファンは、通常、ファンフレームと、ステータと、ロータとを備える。従来のファンにおけるステータは、一般に、ファンフレームに直接取り付けられるようになっているため、ステータのコイル、回路基板及びその他の電子部品はいずれも保護されずに、大気に露出している。これらの部品が水気や塵埃による損傷などによって短絡したり、または回路が焼損したりすると、ファンが作動不能になり、電子装置の動作に支障をきたすこともある。

そこで、従来のファンでは、防水及び防塵のために、ステータの表面に保護層を塗布し、ステータが露出しないようにしている。しかしながら、技術的あるいは装置的な制限のため、保護層が数十ミクロンしか形成できず、保護効果が十分ではなかった。しかも、保護層の形成はコストが高かった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、低コストで防水と防塵の効果を有するファン及びそのモータを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るファンは、ファンフレームと、前記ファンフレームに一体成形されたケーシングと、前記ケーシング内に収容されたステータと、前記ケーシングに接続されたベースとを備え、前記ステータが、前記ケーシングと前記ベースとで形成される空間に配置されるように構成される。

本発明に係るモータは、ケーシングと、前記ケーシング内に収容されたステータと、前記ケーシングに接続されるベースとを備え、前記ステータが、前記ケーシングと前記ベースとで形成される空間に配置されるように構成される。

本発明に係るファン及びこのファンに適用されるモータは、ファンフレームに一体成形されたケーシング内にステータを収容し、さらにベースとケーシングを接合することにより、ステータが露出することを避け、低コストで防水と防塵の効果を得ることができる。さらに、本発明に係るファン及びこのファンに適用されるモータは、ケーシングとベースとの間に弾性、吸震性及び熱伝導性を有する充填体を充填し、この充填体でステータを覆うことにより、優れた吸震性、熱伝導性を有し、低騒音を実現することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施例におけるファン及びそのモータについて説明する。なお、共通する構成要素について、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。

図１と図２に示すように、本発明の第１の実施例におけるファン１は、ファンフレーム１１と、ケーシング１２と、ステータ１３と、ベース１４とを備える。ケーシング１２、ステータ１３及びベース１４は、モータの部材である。本実施例において、ファンフレーム１１、ケーシング１２及びベース１４の材料は、同じ材料でもよく、異なる材料でもよい。その材料は、例えば、プラスチック、アクリル、金属、合金または防水材料である。

ケーシング１２は、少なくとも一つの支持部材１１１によって、ファンフレーム１１に接続される。なお、ケーシング１２、支持部材１１１及びファンフレーム１１は、一体成形されてもよい。本実施例において、支持部材１１１は、例えば、リブまたは静的ブレードである。

ステータ１３は、回路基板１３１と、ステータ磁極１３５とを有する。ステータ磁極１３５は、少なくとも一つのケイ素鋼プレート１３２と、このケイ素鋼プレート１３２に巻回された少なくとも一つのコイル１３３とから構成される。回路基板１３１は、少なくとも一つのリード線１３４を有し、このリード線１３４によって外部システムに電気的に接続される。回路基板１３１は、ステータ磁極１３５またはコイル１３３に電気的に接続されることにより、ステータ磁極１３５の極性を変更することができる。また、ステータ１３は、ケーシング１２内に収容される。

ベース１４は、欠け口１４１を有する。欠け口１４１は、ケーシング１２内に収容されたステータ１３のリード線１３４を、ケーシング１２の外側に引き出すために用いられる。この欠け口１４１は、ファン１の組み立てが完成した後に密封材によって塞がれ、水気や塵埃がケーシング１２内に進入するのを防止する。必要に応じて、欠け口１４１は、ケーシング１２に形成されても、ケーシング１２とベース１４の両方に形成されてもよい。

本実施例において、ベース１４の寸法は、ステータ１３の回路基板１３１の寸法より大きいため、ベース１４とケーシング１２を接合すると、ステータ１３を完全に覆うことができる。なお、ステータ１３は、ベース１４の軸筒部１０が差し込まれることにより、ベース１４上に確実に固定される。また、本実施例において、ベース１４とケーシング１２は、螺合方法または嵌合方法によって接合されてもよく、また、半田付け方法、熱溶接方法または超音波溶接方法によって接合されてもよい。軸筒部１０は、係止方法、半田付け方法、熱溶接方法または超音波溶接方法によってベース１４に接合される。また、軸筒部１０の内壁面には、ステータ１３の軸受（図示せず）の移動を制限するためのストッパ１７が設けられる。

図２に示すように、本実施例では、ケーシング１２とベース１４の間に充填体１５が充填される。充填体１５は、弾性材料、吸震材料や熱伝導材料などの非導電性材料から構成され、例えば、エポキシ樹脂（epoxy）、シリコンゴム（silicone）やポリウレタン樹脂（PU樹脂）から構成される。
また、液体である充填体１５が欠け口１４１から充填される際に、気泡が発生するのを防ぐために、まず、ケーシング１２、ステータ１３及びベース１４を接合し、ケーシング１２及びベース１４で覆われた、充填体１５を充填すべき空間部分に対して真空処理を行ってから、真空環境下で充填体１５を充填する。このようにして構成されたファン１は、優れた防水、防塵の効果を有し、さらに、弾性、吸震性や熱伝導性を有する充填体を使用することによって、優れた吸震性、熱伝導性を有するとともに低騒音を実現することができる。なお、充填体１５は、上記のように、ケーシング１２、ステータ１３及びベース１４を組み立てた後にケーシング１２内に充填してもよく、また、ステータ１３をケーシング１２に収容する前に、予めケーシング１２内に充填しておき、それからステータ１３を収容し、ケーシング１２とベース１４を接合してもよい。

図３に示すように、本実施例において、ファン１は、さらに、ロータ１８と、インペラ１９を備える。ロータ１８は、ステータ磁極１３５に対応して設置された、少なくとも一つの磁性部材１８１を有する。インペラ１９は、ハブ１９１と、ハブ１９１の周縁に沿って設けられた複数のファンブレード１９２を有する。ファン１は、さらに、ロータ１８に固定された回転軸１６を備える。ロータ１８は、この回転軸１６を軸筒部１０内に挿入することによって取り付けられる。

図４に示すように、第１の実施例において、モータ３は、ケーシング１２、ステータ１３、ベース１４及びロータ１８によって構成される。もちろん、モータ３のケーシング１２とベース１４との間には充填体１５が充填されているので、モータ３は、優れた吸震性、熱伝導性を有し、低騒音を実現することができる。

なお、本発明におけるファンは、上述した軸流ファンに限らず、遠心ファン、インナーロータファン、アウターロータファンであってもよい。図５に示す第２の実施例における遠心ファン２は、ロータ１８とファンブレード１９３が連動して、空気をファンフレーム２１の風入口２１１から吸入し、ファンフレーム２１の径向風出口２１２から排気する点において上述した軸流ファンと異なる。

以上、本発明の実施例を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。

本発明の第１の実施例におけるファン及びこれに適用されるモータを示す分解図である。 本発明の第１の実施例におけるファン及びこれに適用されるモータを示す断面図である。 本発明の第１の実施例におけるファン及びこれに適用されるモータを示す断面図である。 本発明の第１及び第２の実施例におけるファン及びこれに適用されるモータを示す断面図である。 本発明の第２の実施例における遠心ファン及びこれに適用されるモータを示す断面図である。

符号の説明

１ ファン
１０ 軸筒部
１１ ファンフレーム（フレーム）
１１１ 支持部材
１２ ケーシング
１３ ステータ
１３１ 回路基板
１３２ ケイ素鋼プレート
１３３ コイル
１３４ リード線
１３５ ステータ磁極
１４ ベース
１４１ 欠け口
１５ 充填体
１６ 回転軸
１７ ストッパ
１８ ロータ
１８１ 磁性部材
１９ インペラ
１９１ ハブ
１９２ ファンブレード
１９３ ファンブレード
２ 遠心ファン
３ モータ

Claims (33)

1. ファンフレームと、
   前記ファンフレームに一体成形されたケーシングと、
   前記ケーシング内に収容されたステータと、
   前記ケーシングに接続されたベースと、を備え、
   前記ステータが、前記ケーシングと前記ベースとで形成される空間に配置されるように構成されたことを特徴とするファン。
2. 前記ステータは、
   ステータ磁極と、
   前記ステータ磁極に電気的に接続された回路基板と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のファン。
3. 前記ステータ磁極は、
   少なくとも一つのケイ素鋼プレートと、
   前記ケイ素鋼プレートに巻回され、前記回路基板に電気的に接続された少なくとも一つのコイルと、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載のファン。
4. 前記ベースの寸法は、前記回路基板の寸法より大きいことを特徴とする請求項２に記載のファン。
5. 前記ステータ磁極に対応して設置された少なくとも一つの磁性部材を有するロータをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のファン。
6. 前記ベース及び／または前記ケーシングに、前記回路基板に接続された少なくとも一つのリード線を前記ケーシングの外側に引き出すための欠け口が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のファン。
7. 前記ステータに差し込むべき軸筒部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のファン。
8. 前記ステータ磁極に対応して設置される少なくとも一つの磁性部材を有するロータと、
   前記ロータに固定され、前記軸筒部内に挿入される回転軸と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のファン。
9. ハブと、
   前記ハブの周縁に周設された少なくとも一つのファンブレードと、
   前記ロータに接続されたインペラと、
   をさらに備えることを特徴とする請求項５または８に記載のファン。
10. 前記ファンフレーム、前記ケーシング及び前記ベースの材料は、プラスチック、アクリル、金属、合金、防水材料からなるグループから選択されたものであることを特徴とする請求項１に記載のファン。
11. 前記ケーシングと前記ベースの接合方法は、螺合方法、または嵌合方法であることを特徴とする請求項１に記載のファン。
12. 前記ケーシングと前記ベースの接合方法は、半田付け方法、熱溶接方法、超音波溶接方法からなるグループから選択されたものであることを特徴とする請求項１に記載のファン。
13. 前記ケーシングと前記ベースとの間に、充填体が充填されていることを特徴とする請求項１に記載のファン。
14. 前記充填体は、非導電性材料からなることを特徴とする請求項１３に記載のファン。
15. 前記充填体の材料は、弾性材料、吸震材料、熱伝導材料からなるグループから選択されたものであることを特徴とする請求項１３に記載のファン。
16. 前記充填体の材料は、エポキシ樹脂、シリコンゴム、ゴム、ポリウレタン樹脂からなるグループから選択されたものであることを特徴とする請求項１３に記載のファン。
17. ケーシングと、
    前記ケーシング内に収容さられたステータと、
    前記ケーシングに接続されたベースと、を備え、
    前記ベースが、前記ケーシングと前記ベースとで形成される空間に配置されるように構成されたことを特徴とするモータ。
18. 前記ステータは、
    ステータ磁極と、
    前記ステータ磁極に電気的に接続された回路基板と、
    を有することを特徴とする請求項１７に記載のモータ。
19. 前記ステータ磁極は、
    少なくとも一つのケイ素鋼プレートと、
    前記ケイ素鋼プレートに巻回され、前記回路基板に電気的に接続された少なくとも一つのコイルと、
    を含むことを特徴とする請求項１８に記載のモータ。
20. 前記ベースの寸法は、前記回路基板の寸法より大きいことを特徴とする請求項１８に記載のモータ。
21. 前記ステータ磁極に対応して設置された少なくとも一つの磁性部材を有するロータをさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のモータ。
22. 前記ベース及び／または前記ケーシングに、前記回路基板に接続された少なくとも一つのリード線を前記ケーシングの外側に引き出すための欠け口が設けられることを特徴とする請求項１８に記載のモータ。
23. 前記ステータに差し込むべき軸筒部をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載のモータ。
24. 前記ステータ磁極に対応して設置される少なくとも一つの磁性部材を有するロータと、
    前記ロータに固定され、前記軸筒部内に挿入される回転軸と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項２３に記載のモータ。
25. ハブと、
    前記ハブの周縁に周設された少なくとも一つのファンブレードと、
    前記ロータに接続されたインペラと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項２１または２４に記載のモータ。
26. 前記ケーシング及び前記ベースの材料は、プラスチック、アクリル、金属、合金、防水材料からなるグループから選択されたものであることを特徴とする請求項１７に記載のモータ。
27. 前記ケーシングと前記ベースとの間に、充填体が充填されていることを特徴とする請求項１７に記載のモータ。
28. 前記充填体は、非導電性材料からなることを特徴とする請求項２７に記載のモータ。
29. 前記充填体の材料は、弾性材料、吸震材料、熱伝導材料からなるグループから選択されたものであることを特徴とする請求項２７に記載のモータ。
30. 前記充填体の材料は、エポキシ樹脂、シリコンゴム、ゴム、ポリウレタン樹脂からなるグループから選択されたものであることを特徴とする請求項２７に記載のモータ。
31. 前記ケーシングに一体成形されたフレームと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のモータ。
32. 前記ケーシングは、少なくとも一つの支持部材によって前記フレームに接続され、前記ケーシング、前記支持部材及び前記フレームが一体成形されることを特徴とする請求項３１に記載のモータ。
33. 前記支持部材は、リブまたは静的ブレードであることを特徴とする請求項３２に記載のモータ。

Images