JP2011010437A - 電子機器のファンモータ取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器のファンモータ取り付けにおいて、汎用のファンモータをそのまま用いながら、モータの電子回路の静電破壊を簡単な構造で防止すること。
【解決手段】電子機器に取り付けたファンモータをファンカバー１で覆う。ファンカバー１は、ファンモータの電子回路の領域を覆う導電性部材２と、導電性部材２から引き出したアース接続用端子２ａを有する。ファンカバー１を電子機器に取り付ける際、アース接続端子２ａが電子機器の筐体に接続される。例えば導電性部材２は、ファンモータのロータの直径とほぼ等しい円形状の金属板とし、アース接続用端子２ａは、金属板から一体で引き出して形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器に冷却用のファンモータを取り付ける構造に係り、静電気によるファンモータの電子回路の破壊を防止する技術に関する。

ハードディスクレコーダやＤＶＤレコーダ等の電子機器においては、筐体内部の温度上昇を抑え、搭載している電子部品が正常に動作するように、ファンモータを取り付け、電子機器内部を強制的に空冷するようにしている。その際、ファンモータの表面には、回転するインペラー（羽根）にユーザの手などが触れないように、ファンカバーを取り付けて使用する。ユーザが不用意にファンモータに触れようとしても、ファンカバーにより指先がファンモータに接触することがなくなり、安全性が保たれる。一般に、ファンモータのファンカバーは、軽量化とコスト低減のためプラスチック等の絶縁材で構成されている。また、電子機器の小型化のために、ファンカバーはファンモータに近接して配置されている。

ところで、空気が乾燥した環境のもとでは、人間の体には静電気が溜まりやすい。帯電したユーザが不用意に電子機器のファンモータに触れようとすると、静電気は指先から絶縁材であるファンカバーの隙間を抜けて、ファンモータの電子回路部分に放電しファンモータを静電破壊してしまうことがある。

このような静電気によるファンモータの静電破壊を防止するために、次のような対策が提案されている。特許文献１に記載の技術では、ファンモータの回路基板に配設される電子部品を覆うようにアルミ層を設け、ファンモータの周辺に静電気が存在しても、静電気はアルミ層により遮られて電子部品が破壊されないようにしている。なお、特許文献１においては、アルミ層がアースに接続されない構造としている。また特許文献２に記載の技術では、冷却ファン（ファンモータ）を多数の通気孔を設けた筐形金具に嵌装させて、ファン取り付け部からの電磁波の漏洩を防止するようにしている。

特開２００３−８８０４６号公報 特開平８−２６４９９０号公報

特許文献１に記載の技術は、静電気をアルミ層により遮蔽することで電子部品の破壊を防止するものである。この場合、アルミ層は両側を絶縁層で挟まれた銘板シールの形でファンモータのベースに貼り付けられるが、アルミ層はアースに接続されていない。従って、静電気の量が増加するにつれて遮蔽効果が十分ではなくなり、電子部品を破壊する恐れがある。特許文献１の構造でアース接続しようとすると、アルミ層の端部を延長してモータのアース電位に接続しなければならい。その結果、モータ自身の構造に変更が必要となり、汎用のファンモータをそのまま用いることができなくなる。

また、特許文献２に記載の技術は、筐形金具でファンモータ全体を覆う構成であるため、プラスチック材などと比較して金具の材料及び加工コストが増加し、また風量が減少して冷却性能を低下させてしまうことになる。この場合、通気孔を大きくすると風量は増加できるがシールド効果が低下し、また指先が入り易くなるので安全上の問題が生じる。

本発明の目的は、電子機器のファンモータ取り付けにおいて、汎用のファンモータをそのまま用いながら、モータの電子回路の静電破壊を簡単な構造で防止する構造を提供することである。

本発明は、電子機器に冷却用のファンモータと該ファンモータを覆う絶縁材からなるファンカバーを取り付けた電子機器のファンモータ取り付け構造であって、前記ファンモータは、インペラーを回転させるロータと、該ロータの内側にあってコイルが巻回されてなるステータと、前記コイルに電力を供給して前記ロータの回転駆動を行う電子回路を有し、前記ファンカバーは、前記ファンモータからの風を通過させるスリットと、前記ファンモータの前記電子回路の領域を覆う導電性部材と、該導電性部材から引き出したアース接続用端子を有し、前記ファンモータと前記ファンカバーを前記電子機器に取り付ける際、前記アース接続端子が前記電子機器の導電性筐体に接続される構造とした。

ここに前記導電性部材は、前記ファンモータの前記ロータの直径とほぼ等しい円形状の金属板とし、前記アース接続用端子は、前記金属板から一体で引き出して形成する。

本発明によれば、電子機器に汎用のファンモータを取り付け、モータの電子回路の静電破壊を簡単な構造で低コストのファンカバーで防止することができる。

本発明に係る電子機器のファンモータの取り付け構造の第１の実施例を示す全体構成図。 第１の実施例におけるファンカバーの一例を示す構成図。 ファンモータとファンカバーの取り付け状態を示す縦断面図。 図３の断面図の中央部分を拡大した図。 第２の実施例におけるファンカバーの一例を示す構成図。

以下、本発明による実施の形態について、図面を用いて具体的に説明する。

図１は、本発明に係る電子機器のファンモータの取り付け構造の第１の実施例を示す全体構成図である。電子機器１０１は、ハードディスクレコーダやＤＶＤレコーダ等の電子機器であり、その筐体（ここではリアパネル１０５）にファンモータ１０２を組み込み、機器内で発生する熱を冷却する。ファンモータ１０２には汎用のＤＣ駆動モータなどを用いるが、その表面をファンカバー１０３で覆い、ネジ１０４により機器の導電性筐体に取り付け固定する。ここで用いるファンカバー１０３の内側には、後述するように静電防止用の導電性部材を設けている。

図２は、第１の実施例におけるファンカバーの一例を示す構成図である。
ファンカバー１（１０３）はプラスチック等の安価な絶縁材料からなり、電子機器１０１の筐体（リアパネル１０５）に位置決めするためのツメ３ａ，３ｂと、電子機器１０１の筐体にネジ止め固定するためのネジ穴４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、ファンモータ１０２が発生する冷却風を通すためのスリット５と、アース接続用の押さえ部６を有する。さらにファンカバー１の内側の中央部には、静電防止用の導電性部材２を取り付けた。これにより、ファンカバー１の外部から静電気が進入した場合、導電性部材２に強制的に放電させ、ファンモータ１０２の電子回路を保護することができる。

導電性部材２は、ステンレスなどの金属板（厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度）をほぼ円形に成形加工したもので、その一部からアース接続端子２ａを一体で引き出している。導電性部材２の円形部分の直径Ｄ２は、ファンモータ１０２の中心部（後述するロータ１２）の直径Ｄ１とほぼ等しい（あるいは僅かに大きい）程度とする。これにより、導電性部材２でファンモータ１０２の中心部に内蔵されている電子回路を覆うようにする。また、導電性部材２の中央部２ｂをリング状にくり抜いているが、静電気は円板の周囲から進入するので静電防止効果に支障はない。

導電性部材２に設けた止め穴２ｃは、ファンカバー１側に設けた微小突起７をはめ込むことで、導電性部材２をファンカバー１に固定する。そして、導電性部材２を取り付けたファンカバー１を電子機器１０１に固定する際、ファンカバー１の押さえ部６が導電性部材２のアース接続端子２ａを電子機器１０１のリアパネル１０５に接触させる。このように、導電性部材２と電子機器１０１の導電性筐体とを導通させることで、放電により導電性部材２に蓄積された電荷を筐体に逃がし、多量の静電気が進入しても確実に静電防止効果を得ることができる。

図３は、ファンモータとファンカバーの取り付け状態を示す縦断面図である。ファンモータ１０（１０２）とファンカバー１（１０３）は、電子機器の筐体であるリアパネル１０５に取り付けられる。
ファンモータ１０（１０２）は、回転部として、風を発生するインペラー（羽根）１１と、インペラー１１に回転を与えマグネットからなるロータ１２と、ロータ１２の回転軸となるシャフト１３を有する。また固定部として、ファンモータを支えるケーシング１４と、ロータ１２に動力を与えるコイルが巻回されてなる絶縁物質で囲われたステータ１５と、ステータ１５のコイルに電力を供給してロータ１２の回転駆動を行う電子回路１６とを有する。そして、ロータ１２とステータ１５との境界には、必然的に隙間１７が存在する。

ファンカバー１は、ファンモータの風を通すスリット５と、内側の中央部に取り付けられた導電性部材２から構成される。そして、導電性部材２は、ファンモータ１０に内蔵される電子回路１６の領域を覆うように配置される。なお、ここでは図示していないが、導電性部材２のアース接続端子２ａは電子機器のリアパネル１０５に接続されている。

次に、本実施例のファンカバーによるファンモータの静電破壊防止のメカニズムを説明する。
図４は、図３の断面図の中央部分を拡大した図である。図４では、ファンカバー１のスリット５を円周状に３列設けてあり、内側から符号５ａ，５ｂ，５ｃで示す。静電気は、ファンカバー１の外部からスリット５ａ，５ｂ，５ｃを通過してファンモータへ進入して放電する。

初めに、ファンカバー１に導電性部材２を取り付けていない従来構造の場合の放電経路を説明する。この場合の経路を破線矢印２０で示す。例えば、スリット５ａから静電気が進入したとすると、最も近くに存在するファンカバー１は絶縁材であるため、ファンカバーに直接放電することはない。次にスリット５ａの近くに存在する部品はケーシング１４であるが、これも絶縁材であるため直接放電することはない。更にその次に存在するのは、ロータ１２とステータ１５との間にできる隙間１７である。この隙間１７に対して電子回路１６は露出した状態になっており、隙間１７を抜けて電子回路１６に放電することになる。静電気の進入位置がスリット５ｂやスリット５ｃの場合にも同様で、ファンモータ中心部までの距離が変わるだけで、ファンモータの電子回路１６に放電することになる。この放電により電子回路１６が破壊し、ファンモータが動作しなくなる。

次に、ファンカバー１に導電性部材２を取り付けた本実施例の場合の放電経路を説明する。この場合の経路を実線矢印２１で示す。静電気がスリット５ａから進入してきた場合、最も近くに配置された導電性部材２に放電し、モータ内の電子回路１６に放電することはない。静電気の進入位置がスリット５ｂやスリット５ｃの場合にも同様で、導電性部材２に放電する。このときの放電先は、静電気の進入位置から見た導電性部材２と電子回路１６の距離関係で決まるが、電子回路１６の放電先は現実には基板上の金属部分（例えばピン）であるから、導電性部材２までの距離よりも遠くなる。また、導電性部材２に放電した電荷はアース接続端子２ａを介して筐体へ流れ込むため、静電気がファンモータへ放電するのを確実に防止することができる。以上が、本実施例におけるファンモータの静電破壊防止のメカニズムである。

以上のように本実施例では、ファンカバーに進入した静電気は、ファンカバーの中央部に取り付けた導電性部材に放電した後、電子機器のリアパネルに流れるようにしたので、ファンモータの電子回路の破壊を確実に防止することができる。その結果、ファンモータ破壊による電子機器内部の異常な温度上昇を防止することができ、電子機器の信頼性の向上に寄与することになる。本実施例の場合、汎用のファンモータをそのまま使用することができるので実用性が高い。

なお、本実施例の変形として次の形態も可能である。導電性部材２のアース接続端子２ａは電子機器の筐体に接触する構造としたが、静電気を受けた時に、アース接続端子２ａから電子機器の筐体に放電できる距離であれば、筐体に接触させず近接配置した構造でも良い。また、導電性部材２はファンカバー１の内側の中央部に取り付けたが、ファンカバー１の外側の中央部に取り付ける構造でも良い。

次に、本発明に係る電子機器のファンモータの取り付け構造の第２の実施例を説明する。電子機器の全体構成図は前記実施例１（図１）と同様であり、説明を省略する。

図５は、第２の実施例におけるファンカバーの一例を示す構成図である。
ファンカバー１’はプラスチック等の絶縁材料からなり、実施例１（図２）と同様に、電子機器１０１の筐体に位置決めするためのツメ３ａ，３ｂと、電子機器１０１の筐体にネジ止め固定するためのネジ穴４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、ファンモータ１０２が発生する冷却風を通すためのスリット５を有し、ファンカバー１’の内側の中央部には、静電防止用の導電性部材２’を取り付けた。なお、本実施例では図２におけるアース接続用の押さえ部６を不要としている。

導電性部材２’は、ステンレスなどの金属板をほぼ円形に成形加工したもので、円形部分の形状は図２と同様である。本実施例では、導電性部材２’の一部からアース接続端子２ｄを一体で引き出している。そしてこのアース接続端子２ｄに設けた穴は、ファンカバー１’のネジ穴の１つ（例えば４ｄ）の位置に一致させている。導電性部材２’をファンカバー１’に固定し、導電性部材２’を取り付けたファンカバー１’を電子機器１０１にネジ締めして固定する際、ネジ１０４により導電性部材２’と電子機器１０１の筐体とを導通させる。

本実施例によれば、ファンカバー１’のスリット５から進入してきた静電気は、導電性部材２’に放電し、放電により導電性部材２’に蓄積された電荷は、アース接続端子２ｄを介して筐体へ逃がすようにした。これにより、静電気がファンモータの電子回路へ放電するのを防止し、ファンモータの破壊を防止することができる。

本実施例の場合、アース接続のためにファンカバー１’のネジ穴４ａ〜４ｄを利用するので、ファンカバー１’には図２で示したような押さえ部６を必要としない。よって、汎用のファンカバーを用いることができ、より実用的である。また、導電性部材２’のアース接続端子２ｄはほぼ同一面に形成できるので、折り曲げ加工が不要で加工が容易となる。

なお、本実施例の変形として次の形態も可能である。導電性部材２’のアース接続端子２ｄは、電子機器の筐体にネジを介して導通する構造としたが、静電気を受けた時に、アース接続端子２ｄからネジ（又は電子機器の筐体）に放電できる距離であれば、ネジに接触させず近接配置した構造でも良い。また、導電性部材２’はファンカバー１’の内側の中央部に取り付けたが、ファンカバー１’の外側の中央部に取り付ける構造でも良い。

１，１’，１０３…ファンカバー、
２，２’…導電性部材、
２ａ，２ｄ…アース接続端子、
３ａ，３ｂ…ツメ、
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…ネジ穴、
５，５ａ，５ｂ，５ｃ…スリット、
６…押さえ部、
７…突起部、
１０，１０２…ファンモータ、
１１…インペラー（羽根）、
１２…ロータ、
１３…シャフト、
１４…ケーシング、
１５…ステータ、
１６…電子回路、
１７…隙間、
２０，２１…放電経路、
１０１…電子機器、
１０４…ネジ、
１０５…リアパネル。

Claims (5)

1. 電子機器に冷却用のファンモータと該ファンモータを覆う絶縁材からなるファンカバーを取り付けた電子機器のファンモータ取り付け構造であって、
   前記ファンモータは、
   インペラーを回転させるロータと、
   該ロータの内側にあってコイルが巻回されてなるステータと、
   前記コイルに電力を供給して前記ロータの回転駆動を行う電子回路を有し、
   前記ファンカバーは、
   前記ファンモータからの風を通過させるスリットと、
   前記ファンモータの前記電子回路の領域を覆う導電性部材と、
   該導電性部材から引き出したアース接続用端子を有し、
   前記ファンモータと前記ファンカバーを前記電子機器に取り付ける際、前記アース接続端子が前記電子機器の導電性筐体に接続されることを特徴とする電子機器のファンモータ取り付け構造。
2. 請求項１に記載の電子機器のファンモータ取り付け構造であって、
   前記導電性部材は、前記ファンモータの前記ロータの直径とほぼ等しい円形状の金属板であり、
   前記アース接続用端子は、前記金属板から一体で引き出して形成したことを特徴とする電子機器のファンモータ取り付け構造。
3. 請求項１または２に記載の電子機器のファンモータ取り付け構造であって、
   前記アース接続用端子は、前記ファンカバーに設けた押さえ部により前記電子機器の導電性筐体に接触させることを特徴とする電子機器のファンモータ取り付け構造。
4. 請求項１または２に記載の電子機器のファンモータ取り付け構造であって、
   前記アース接続用端子は、前記ファンカバーに設けたネジ穴によりネジ締めすることで前記電子機器の導電性筐体に導通させることを特徴とする電子機器のファンモータ取り付け構造。
5. 電子機器に冷却用のファンモータと該ファンモータを覆う絶縁材からなるファンカバーを取り付けた電子機器のファンモータ取り付け構造であって、
   前記ファンモータは、
   インペラーを回転させるロータと、
   該ロータの内側にあってコイルが巻回されてなるステータと、
   前記コイルに電力を供給して前記ロータの回転駆動を行う電子回路を有し、
   前記ファンカバーは、
   前記ファンモータからの風を通過させるスリットと、
   前記ファンモータの前記電子回路の領域を覆う導電性部材と、
   該導電性部材から引き出したアース接続用端子を有し、
   前記ファンモータと前記ファンカバーを前記電子機器に取り付ける際、前記アース接続端子が前記電子機器の導電性筐体に放電可能な距離に近接配置されることを特徴とする電子機器のファンモータ取り付け構造。

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