JP2013227867A - Blower - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a structure which can easily and precisely secure the rotatory balance of a rotor, and efficiently radiates heat generated from a driving coil in a motor to the outside, in a motor integral-type blower.SOLUTION: A hub 119 includes a boss 114, a radiator plate 115, and a cylindrical part 118, and a blade 117 is disposed at the periphery of the hub 119. The radiator plate 115 has one face exposing to the stator coil 107 side, and the other face exposing to the axial outside. Heat generated in the stator coil 107 and a stator core 105 is absorbed to the radiator plate 115 as radiation heat, and furthermore, the heat is radiated from the radiator plate 115 to the outside.

Description

本発明は、モータ一体型の送風機において、モータからの発熱を外部に放熱する構造に特徴がある送風機に関する。   The present invention relates to a blower having a structure in which heat generated from a motor is radiated to the outside in a motor-integrated blower.

モータを内蔵した送風機は、モータからの発熱により軸受の潤滑剤が劣化し、寿命が短くなる問題がある。特許文献1には、送風機に内蔵されたモータからの発熱を、樹脂製のインペラの表面から放熱するために、インペラの表面に放熱層となる金属板を貼り付ける構造が開示されている。   The blower with a built-in motor has a problem that the lubricant of the bearing is deteriorated due to heat generated from the motor, and the service life is shortened. Patent Document 1 discloses a structure in which a metal plate serving as a heat dissipation layer is attached to the surface of the impeller in order to dissipate heat from the motor built in the blower from the surface of the resin impeller.

特開2004−316505号公報JP 2004-316505 A

特許文献1に開示されているインペラ表面に金属板を貼り付ける構造は、金属板とシャフトとの接触部がシャフトの頂端部だけであるため、放熱効果が弱い。また、金属板の貼り付け位置がずれた場合に、ロータの回転バランスをとるのに手間がかかる問題がある。また、発熱量が最も大きいのは、駆動コイルであり、次いでコア、次いで軸受および回路基板の順に小さくなるが、上述したインペラ表面に金属板を貼り付ける構造では、金属板の放熱機能はシャフトからインペラに伝導した熱を放熱する作用に止まり、駆動コイルやコアで生じる熱の放熱にはそれ程寄与しない。   The structure in which the metal plate is attached to the surface of the impeller disclosed in Patent Document 1 has a weak heat dissipation effect because the contact portion between the metal plate and the shaft is only the top end portion of the shaft. Further, there is a problem that it takes time and effort to balance the rotation of the rotor when the attaching position of the metal plate is shifted. In addition, the drive coil has the largest amount of heat generation, followed by the core, then the bearings and the circuit board. In the structure in which the metal plate is attached to the impeller surface described above, the heat dissipation function of the metal plate is from the shaft. It only functions to dissipate the heat conducted to the impeller, and does not contribute much to the heat dissipation generated by the drive coil and core.

このような背景において、本発明は、モータ一体型の送風機において、ロータの回転バランスを容易に高い精度で確保でき、且つモータ内部の駆動コイルから発生する熱を効率よく外部に放熱することができる構造を提供することを目的とする。   In such a background, the present invention can easily secure the rotation balance of the rotor with high accuracy and efficiently radiate the heat generated from the drive coil inside the motor to the outside in the motor-integrated blower. The purpose is to provide a structure.

請求項1に記載の発明は、モータ一体型の送風機であって、回転可能なシャフトと、中央に前記シャフトが固定され、一方の面が駆動コイルの側に露出し、他方の面が外部に露出した放熱板と、前記放熱板の外縁に固定された円筒部と、前記円筒部の外周に設けられた羽根とを備えることを特徴とする。請求項1に記載の発明によれば、駆動コイル側に露出した放熱板の表面に、駆動コイルから放射される放射熱が吸収され、その熱が当該放熱板の他方の面から外部に放射される。つまり、放熱板を介して、駆動コイルからの発熱が外部に放熱される。このため、シャフトから放熱板に伝導する熱の放熱効果に加えて、駆動コイルからの発熱を放熱する経路が確保され、発熱量の多い駆動コイルからの熱が内部にこもり、軸受の潤滑剤が劣化する問題が緩和される。   The invention according to claim 1 is a motor-integrated blower, in which a rotatable shaft, the shaft is fixed at the center, one surface is exposed to the drive coil side, and the other surface is exposed to the outside. It is characterized by comprising an exposed heat radiating plate, a cylindrical portion fixed to an outer edge of the heat radiating plate, and a blade provided on the outer periphery of the cylindrical portion. According to the first aspect of the present invention, the radiant heat radiated from the drive coil is absorbed by the surface of the heat radiating plate exposed to the drive coil side, and the heat is radiated to the outside from the other surface of the radiating plate. The That is, the heat generated from the drive coil is radiated to the outside through the heat radiating plate. For this reason, in addition to the heat dissipation effect of the heat conducted from the shaft to the heat sink, a path for radiating the heat generated from the drive coil is secured, the heat from the drive coil that generates a large amount of heat is trapped inside, and the bearing lubricant is retained. Deteriorating problems are alleviated.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記シャフトと前記放熱板は、前記シャフトおよび前記放熱板をインサート材とした射出成形法により形成された樹脂製のボス部により結合していることを特徴とする。請求項2に記載の発明によれば、高い生産性が得られ、且つ、シャフトと放熱板の位置関係が正確に定まり、シャフトの回転時における重量バランスの崩れがない構造が得られる。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the shaft and the heat radiating plate are formed by a resin boss formed by an injection molding method using the shaft and the heat radiating plate as an insert material. It is characterized by being connected. According to the second aspect of the present invention, a high productivity is obtained, the positional relationship between the shaft and the heat sink is accurately determined, and a structure in which the weight balance is not lost during the rotation of the shaft is obtained.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記円筒部は樹脂製であり、前記円筒部と前記ボス部とが連結部を介して繋がっており、前記連結部は前記放熱板の前記一方の面および前記他方の面の少なくとも一方の一部に設けられ、前記連結部が設けられていない他の部分において、前記放熱板が露出し、前記放熱板の前記駆動コイルの側における露出面および前記駆動コイルの側と反対の側における露出面が確保されていることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the cylindrical part is made of resin, the cylindrical part and the boss part are connected via a connecting part, and the connecting part is The heat radiating plate is exposed at another part of the heat radiating plate that is provided on a part of at least one of the one surface and the other surface, and the connection portion is not provided. An exposed surface on the side and an exposed surface on the side opposite to the drive coil side are secured.

請求項3に記載の発明によれば、羽根が外周に配置された円筒部、ボス部、および放熱板(つまりハブ全体)を一体構造とすることができる。このため、製造工程が簡素化される。また、製造工程が簡素化されても放熱板上における連結部が占める面積が部分的であり、放熱板の露出部は確保されるので、放熱板の放熱効果は損なわれない。   According to the third aspect of the present invention, the cylindrical portion, the boss portion, and the heat radiating plate (that is, the entire hub) in which the blades are arranged on the outer periphery can be integrated. For this reason, a manufacturing process is simplified. Even if the manufacturing process is simplified, the area occupied by the connecting portion on the heat sink is partial, and the exposed portion of the heat sink is secured, so the heat dissipation effect of the heat sink is not impaired.

請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の発明において、前記円筒部の内側には、ロータヨークおよびロータマグネットが配置され、前記放熱板は、前記ロータヨークよりも熱伝導率が大きい金属であることを特徴とする。ロータヨークは、磁気回路を形成する機能が重視されるので磁性材料である必要があるが、放熱板は、磁性材料としての機能は必要とされないので、放熱効果優先でその材質を選択することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, a rotor yoke and a rotor magnet are disposed inside the cylindrical portion, and the heat radiating plate is more than the rotor yoke. It is a metal having a high thermal conductivity. The rotor yoke needs to be made of a magnetic material because the function of forming a magnetic circuit is emphasized. However, since the heat sink does not need a function as a magnetic material, the material can be selected with priority on the heat radiation effect. .

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記放熱板は、銅またはアルミニウムを主体とする合金からなることを特徴とする。放熱板の材質として、銅またはアルミニウムを主体とする合金を選択することで、高い放熱効果を得ることができる。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the heat radiating plate is made of an alloy mainly composed of copper or aluminum. By selecting an alloy mainly composed of copper or aluminum as the material of the heat dissipation plate, a high heat dissipation effect can be obtained.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発明において、前記放熱板が前記シャフトの外周に内周で接触する円筒部を備えることを特徴とする。請求項6に記載の発明によれば、放熱板の円筒部の内周がシャフトの外周に接触することで、放熱板とシャフトとの接触面積が確保され、シャフトを伝導してくる熱を効率よく放熱板に逃がすことができる。また、シャフトと放熱板との結合の強度を高くできる。   A sixth aspect of the invention is characterized in that, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the heat radiating plate includes a cylindrical portion that contacts the outer periphery of the shaft on the inner periphery. According to the invention described in claim 6, the contact area between the heat sink and the shaft is ensured by the inner periphery of the cylindrical portion of the heat sink contacting the outer periphery of the shaft, and the heat conducted through the shaft is efficiently obtained. Can escape to the heat sink well. Further, the strength of the coupling between the shaft and the heat sink can be increased.

本発明によれば、モータ一体型の送風機において、ロータの回転バランスを容易に高い精度で確保でき、且つモータ内部の駆動コイルから発生する熱を効率よく外部に放熱することができる。   According to the present invention, in the motor-integrated blower, the rotation balance of the rotor can be easily secured with high accuracy, and heat generated from the drive coil inside the motor can be efficiently radiated to the outside.

実施形態の軸流送風機の断面図である。It is sectional drawing of the axial-flow fan of embodiment. インペラを構成する部材の正面図と断面図である。It is the front view and sectional drawing of the member which comprise an impeller. 放熱板を軸方向から見た図(a)と軸に垂直な方向から見た断面図(b)である。They are the figure (a) which looked at the heat sink from the axial direction, and the sectional view (b) seen from the direction perpendicular to the axis. 変形例のインペラを構成する部材の正面図である。It is a front view of the member which comprises the impeller of a modification. 変形例の放熱板を軸に垂直な方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the heat sink of the modification from the direction perpendicular | vertical to an axis | shaft.

1.第1の実施形態
(構成)
図1には、実施形態の軸流送風機100の軸に垂直な方向から見た断面図が示されている。図2には、図1の軸流送風機が備えるインペラを軸方向から見た正面図(a)と、軸に垂直な方向から見た断面図(b)が示されている。
1. First embodiment (configuration)
FIG. 1 shows a cross-sectional view as viewed from a direction perpendicular to the axis of the axial blower 100 of the embodiment. FIG. 2 shows a front view (a) of the impeller included in the axial flow fan of FIG. 1 as viewed from the axial direction and a cross-sectional view (b) as viewed from the direction perpendicular to the axis.

軸流送風機100は、ケーシング101を備えている。ケーシング101は、略円筒形状を有し、その内側に後述するロータ123が回転自在な状態で配置されている。ケーシング101は、軸中心の方向に向かって延在した支柱であるモータベース支持部材102によってモータベース103を保持し、モータベース103は、軸方向に向かって延在した略筒形状を有した軸受ハウジング104を備えている。ケーシング101、モータベース支持部材102、モータベース103および軸受ハウジング104は、樹脂を原料とした一体成形品である。   The axial blower 100 includes a casing 101. The casing 101 has a substantially cylindrical shape, and a rotor 123 (described later) is disposed inside the casing 101 so as to be rotatable. The casing 101 holds the motor base 103 by a motor base support member 102 that is a support column extending in the direction of the axial center, and the motor base 103 is a bearing having a substantially cylindrical shape extending in the axial direction. A housing 104 is provided. The casing 101, the motor base support member 102, the motor base 103, and the bearing housing 104 are integrally molded products made of resin.

軸受ハウジング104の外周には、ステータコア105が固定されている。ステータコア105は、鋼板を積層したもので構成され、軸方向から見て放射状に複数が配置された複数の突極(図示省略)を備えている。詳しい説明は省略するが、ステータコア105の形状は、一般的なアウターロータ型のブラシレスモータのステータコアと同じである。ステータコア105には、樹脂製のインシュレータ106が装着されている。インシュレータ106を介して、ステータコア105の複数の突極のそれぞれにステータコイル(駆動コイル)107が巻回されている。ステータコア105、インシュレータ106およびステータコイル107によって、アウターロータ型のモータのステータ108が構成されている。なお、インシュレータ106には、金属製の端子ピン109が埋め込まれている。この端子ピン109には、ステータコイル107を構成する巻線の端部が絡げ接続され、また端子ピン109の先端は、回路基板110に接続されている。回路基板110には、ステータコイル107に駆動電流を流すための駆動回路が形成されている。   A stator core 105 is fixed to the outer periphery of the bearing housing 104. The stator core 105 is configured by laminating steel plates, and includes a plurality of salient poles (not shown) arranged in a radial pattern when viewed from the axial direction. Although a detailed description is omitted, the shape of the stator core 105 is the same as that of a stator core of a general outer rotor type brushless motor. A resin insulator 106 is attached to the stator core 105. A stator coil (drive coil) 107 is wound around each of the plurality of salient poles of the stator core 105 via the insulator 106. The stator core 105, the insulator 106, and the stator coil 107 constitute an outer rotor type motor stator 108. A metal terminal pin 109 is embedded in the insulator 106. The terminal pins 109 are connected to the ends of the windings constituting the stator coil 107, and the tips of the terminal pins 109 are connected to the circuit board 110. On the circuit board 110, a drive circuit for flowing a drive current through the stator coil 107 is formed.

軸受ハウジング104の内側には、軸受111および112が取り付けられている。軸受111および112は、回転する軸部材となるシャフト113を回転自在な状態で保持している。軸受111,112は、滑り軸受または転がり軸受であり、シャフト113の回転に伴う摩擦を軽減するための潤滑剤が保持されている。シャフト113は、金属製であり、その上部には樹脂製のボス部114が取り付けられている。ボス部114は、シャフト113の端部に固定されていると共に、金属性で略円板形状の放熱板115の回転中心に固定されている。図3には、放熱板115を軸方向から見た正面図(a)と、軸に垂直な方向から見た断面図(b)が示されている。図3に示すように、放熱板115には、シャフト113が嵌る嵌合孔115a、ボス部114との相互固定を行なうための貫通孔115bが設けられている。放熱板115は、一方の面(図1の下面)がステータコイル107の側に露出し、他方の面(図の上面)が軸方向外側(軸流送風機100の外部の方向)に露出している。   Bearings 111 and 112 are attached to the inside of the bearing housing 104. The bearings 111 and 112 hold a shaft 113 serving as a rotating shaft member in a rotatable state. The bearings 111 and 112 are sliding bearings or rolling bearings, and hold a lubricant for reducing friction associated with the rotation of the shaft 113. The shaft 113 is made of metal, and a resin boss portion 114 is attached to the upper portion thereof. The boss 114 is fixed to the end of the shaft 113 and is fixed to the rotation center of the metallic and substantially disk-shaped heat sink 115. FIG. 3 shows a front view (a) of the heat sink 115 viewed from the axial direction and a cross-sectional view (b) viewed from the direction perpendicular to the axis. As shown in FIG. 3, the heat radiating plate 115 is provided with a fitting hole 115 a into which the shaft 113 is fitted and a through hole 115 b for mutual fixation with the boss portion 114. As for the heat sink 115, one surface (the lower surface in FIG. 1) is exposed to the stator coil 107 side, and the other surface (the upper surface in the drawing) is exposed to the outside in the axial direction (the direction outside the axial fan 100). Yes.

ボス部114は、樹脂を原料とする射出成形法により形成されており、ボス部114により、シャフト113と放熱板115が一体化されている。以下、この部分の製造方法について説明する。まず、ボス部114を形成するための図示しない射出成形型について説明する。この図示しない射出成形型は、シャフト113と放熱板115をインサート材として型の内部に配置可能な構造を有している。製造においては、この射出成形型の内部に、放熱板115の嵌合孔115aにシャフト113の端部を差し込み嵌合させた状態のものを配置し、樹脂を原料とした射出成形を行なう。この射出成形により、シャフト113と放熱板115とが結合した部分が樹脂で覆われ、ボス部114が形成される(図1および図2参照)。この際、放熱板115の貫通孔115bの内部にボス部114を構成する樹脂材料が入り込み、図示するような、ボス部114により、シャフト113と放熱板115が一体化された構造が得られる。   The boss portion 114 is formed by an injection molding method using resin as a raw material, and the shaft 113 and the heat dissipation plate 115 are integrated by the boss portion 114. Hereinafter, the manufacturing method of this part is demonstrated. First, an unillustrated injection mold for forming the boss 114 will be described. This injection mold (not shown) has a structure that can be placed inside the mold using the shaft 113 and the heat sink 115 as inserts. In manufacturing, an injection mold in which the end of the shaft 113 is inserted and fitted into the fitting hole 115a of the heat radiating plate 115 is placed inside the injection mold, and injection molding using resin as a raw material is performed. By this injection molding, the portion where the shaft 113 and the heat radiating plate 115 are coupled is covered with resin, and the boss portion 114 is formed (see FIGS. 1 and 2). At this time, the resin material constituting the boss portion 114 enters the through hole 115b of the heat radiating plate 115, and a structure in which the shaft 113 and the heat radiating plate 115 are integrated by the boss portion 114 as illustrated is obtained.

ボス部114と軸受112の間には、シャフト113の軸方向におけるガタを吸収するためのスプリング116が配置されている。放熱板115の外周の縁の部分には、複数の羽根117を備えた円筒部118が固定されている。羽根117と円筒部118とは、樹脂製の一体成形された部材である。ボス部114、放熱板115および円筒部118によりハブ119が構成されている。また、シャフト113、ハブ119および羽根117によりインペラ(羽根車)120が構成されている。   A spring 116 for absorbing backlash in the axial direction of the shaft 113 is disposed between the boss portion 114 and the bearing 112. A cylindrical portion 118 having a plurality of blades 117 is fixed to a peripheral edge portion of the heat sink 115. The blades 117 and the cylindrical portion 118 are integrally molded members made of resin. A hub 119 is constituted by the boss portion 114, the heat sink 115 and the cylindrical portion 118. Further, the shaft 113, the hub 119 and the blades 117 constitute an impeller (impeller) 120.

円筒部118の内側には、磁性材料により構成される円筒状のロータヨーク121が配置され、ロータヨーク121の内側に永久磁石により構成される円筒状のロータマグネット122が配置されている。ロータマグネット122は、ステータコア105およびインシュレータ106の外側に隙間を隔てた状態で位置している。ロータマグネット122は、その内周面に周方向に沿って複数の磁極が設けられ、軸中心に面する磁極の極性が交互に反転する状態で配置されている。インペラ120、ロータヨーク121およびロータマグネット122により、ロータ123が構成されている。   A cylindrical rotor yoke 121 made of a magnetic material is arranged inside the cylindrical portion 118, and a cylindrical rotor magnet 122 made of a permanent magnet is arranged inside the rotor yoke 121. The rotor magnet 122 is positioned outside the stator core 105 and the insulator 106 with a gap therebetween. The rotor magnet 122 is provided with a plurality of magnetic poles along the circumferential direction on the inner peripheral surface thereof, and is arranged in a state where the polarities of the magnetic poles facing the axis center are alternately reversed. The impeller 120, the rotor yoke 121, and the rotor magnet 122 constitute a rotor 123.

以上述べたように、軸流送風機100は、アウターロータ型のブラシレスモータのロータ部分に軸流ファンの羽根を備えた構造を有している。すなわち、軸流送風機100は、モータベース103の軸受ハウジング104に固定されたステータ108の回りをロータ123が回転する。ロータ123は、シャフト113にハブ119が固定され、ハブ119の外周に羽根117が配置された構造を有している。ハブ118の内側には、ロータマグネット122が取り付けられ、ステータ108の側に配置された駆動コイルであるステータコイル107に流される駆動電流の極性が切り替えられることで、ステータコイル107とロータマグネット122との間で作用する磁気吸引力と磁気反発力が切り替わり、ロータ123がシャフト113を軸として回転する。ロータ123が回転することで、羽根117が回転し、軸方向への空気の動き(軸流)が生じる。   As described above, the axial blower 100 has a structure in which the rotor portion of the outer rotor type brushless motor is provided with the blades of the axial flow fan. That is, in the axial blower 100, the rotor 123 rotates around the stator 108 fixed to the bearing housing 104 of the motor base 103. The rotor 123 has a structure in which a hub 119 is fixed to a shaft 113 and blades 117 are disposed on the outer periphery of the hub 119. A rotor magnet 122 is attached to the inside of the hub 118, and the polarity of the drive current that flows through the stator coil 107, which is a drive coil disposed on the stator 108 side, is switched. The magnetic attractive force and the magnetic repulsive force acting between the two are switched, and the rotor 123 rotates about the shaft 113. As the rotor 123 rotates, the blades 117 rotate and air movement (axial flow) occurs in the axial direction.

(放熱機能)
軸流送風機100を動作させると、ステータコイル107、ステータコア105、軸受111,112および回路基板110が発熱する。ここで、ステータコイル107の発熱量が最も大きく、次いでステータコア105の発熱量、その他の部分の発熱量の順となる。ここで、軸受ハウジング104は樹脂製であるので、熱の伝導はそれ程期待できない。この状況において、軸受111,112からの発熱は、金属性のシャフト113から放熱板115に伝導し、放熱板115から放熱される。また、ステータコイル107およびステータコア105で生じた熱は、輻射熱として放熱板115に吸収され、更に放熱板115から図の上の方向に放熱される。
(Heat dissipation function)
When the axial blower 100 is operated, the stator coil 107, the stator core 105, the bearings 111 and 112, and the circuit board 110 generate heat. Here, the calorific value of the stator coil 107 is the largest, followed by the calorific value of the stator core 105 and the calorific value of other portions. Here, since the bearing housing 104 is made of resin, heat conduction cannot be expected so much. In this situation, heat generated from the bearings 111 and 112 is conducted from the metallic shaft 113 to the heat radiating plate 115 and is radiated from the heat radiating plate 115. Further, the heat generated in the stator coil 107 and the stator core 105 is absorbed by the heat radiating plate 115 as radiant heat, and further radiated from the heat radiating plate 115 in the upward direction in the figure.

放熱板115は、一方の面(図1の下面)がステータコイル107の側に露出し、他方の面(図の上面)が軸方向外側(軸流送風機100の外部の方向)に露出している。したがって、上述したステータコイル107およびステータコア105で生じた熱は、輻射熱として放熱板115に吸収され、さらに放熱板115から外部に放熱される。なお、軸流送風機の場合、回路基板110からの発熱は、それ程大きくなく、図1に示す構造では、特に問題とはならない。   As for the heat sink 115, one surface (the lower surface in FIG. 1) is exposed to the stator coil 107 side, and the other surface (the upper surface in the drawing) is exposed to the outside in the axial direction (the direction outside the axial fan 100). Yes. Therefore, the heat generated in the stator coil 107 and the stator core 105 described above is absorbed by the heat radiating plate 115 as radiant heat and further radiated from the heat radiating plate 115 to the outside. In the case of an axial blower, the heat generation from the circuit board 110 is not so great, and the structure shown in FIG.

(優位性)
主な発熱原であるステータコイル107およびステータコア105で生じる熱が、輻射熱として放熱板115に吸収され、さらに放熱板115から図1の上の方向に放熱される。この構造によれば、ロータ123の内側(内部)の密閉性が損なわれない状態で、ステータコイル107およびステータコア105で生じる熱が外部に効率よく放熱される。
(Superiority)
Heat generated in the stator coil 107 and the stator core 105, which are main heat generating sources, is absorbed as radiant heat in the heat radiating plate 115 and further radiated from the heat radiating plate 115 in the upward direction of FIG. According to this structure, the heat generated in the stator coil 107 and the stator core 105 is efficiently radiated to the outside in a state where the inner (inner) sealability of the rotor 123 is not impaired.

例えば、放熱板115に開口部を設け、ステータ108への外部からの通気性を確保することで、ステータコイル107およびステータコア105で生じる熱の放熱を行なう構造も考えられる。しかしながら、その場合、塵や異物のロータ123内部への侵入の問題が生じる。軸流送風機100の小型化を追求し、ステータ108とロータ123との間の隙間の寸法を小さくしていった場合、塵や異物のロータ123内部への侵入は好ましくない。本実施形態の放熱構造とした場合、この問題の発生を抑えつつ、ロータ123内部からの放熱が行なわれる構造が実現される。   For example, a structure is also conceivable in which an opening is provided in the heat radiating plate 115 and heat from the stator coil 107 and the stator core 105 is radiated by securing air permeability from the outside to the stator 108. However, in that case, there is a problem of dust and foreign matter entering the rotor 123. In pursuit of downsizing the axial blower 100 and reducing the size of the gap between the stator 108 and the rotor 123, it is not preferable that dust and foreign matter enter the rotor 123. In the case of the heat dissipation structure of the present embodiment, a structure is realized in which heat is released from the rotor 123 while suppressing the occurrence of this problem.

シャフト113に放熱板115が嵌め込まれているので、シャフト113を伝導する熱を放熱板115から効率よく放熱させることができる。また、シャフト113と放熱板115をインサート材とした樹脂の射出成形により、ボス部114を形成する構造とすることで、シャフト113を放熱板115の回転中心に精度よく固定することができ、またシャフト113と放熱板115の一体構造がボス部114によって確保されるので、ロータ123のバランスを容易に高い精度で確保できる。また、放熱板115は、ロータヨーク121とは別の部材であるので、放熱板115を磁性材料で構成する必要はなく、放熱板115を熱伝導率や放熱特性が良好な金属で構成でき、放熱を優先した構造とできる。例えば、放熱板115とロータヨーク121を一つの部材で構成したカップ形状のロータヨークを採用した場合、放熱板115に相当する部分も磁性材料により構成せざるを得ないので、放熱板115に相当する部分の放熱機能を優先した材料選択ができなくなる。   Since the heat sink 115 is fitted into the shaft 113, heat conducted through the shaft 113 can be efficiently radiated from the heat sink 115. Further, by forming the boss 114 by resin injection molding using the shaft 113 and the heat sink 115 as an insert material, the shaft 113 can be accurately fixed to the rotation center of the heat sink 115. Since the integral structure of the shaft 113 and the heat sink 115 is secured by the boss portion 114, the balance of the rotor 123 can be easily secured with high accuracy. Further, since the heat radiating plate 115 is a member different from the rotor yoke 121, the heat radiating plate 115 does not need to be made of a magnetic material, and the heat radiating plate 115 can be made of a metal having good thermal conductivity and heat radiating characteristics. Can be a prioritized structure. For example, when a cup-shaped rotor yoke in which the heat sink 115 and the rotor yoke 121 are formed from a single member is employed, the portion corresponding to the heat sink 115 must also be made of a magnetic material. This makes it impossible to select materials that prioritize the heat dissipation function.

(変形例1)
シャフト111を放熱板115の嵌合孔115aに圧入により固定する構造は好ましい。この構造によれば、シャフト111と放熱板115との接触がより確実となるので、シャフト111から放熱板115への熱伝導をより確実に行える。
(Modification 1)
A structure in which the shaft 111 is fixed to the fitting hole 115a of the heat sink 115 by press fitting is preferable. According to this structure, since the contact between the shaft 111 and the heat radiating plate 115 becomes more reliable, heat conduction from the shaft 111 to the heat radiating plate 115 can be performed more reliably.

(変形例2)
図4には、羽根117、円筒部118およびボス部114を一体成形品とした場合の例が示されている。図4に示す構造では、円筒部118とボス部114とは、3箇所のブリッジ部130によって繋がっており、一体の構造を有している。ブリッジ部130があることで、樹脂を原料とした射出成形法により、羽根117、円筒部118およびボス部114を一体成形品とした構造を得ることができる。この構造を得る場合、成形型内に放熱板115(図1と同じもの)をインサート材として配置した状態において、樹脂を原料とした射出成形を行なうことで、図4に示す構造を得る。
(Modification 2)
FIG. 4 shows an example in which the blade 117, the cylindrical portion 118, and the boss portion 114 are formed as an integrally molded product. In the structure shown in FIG. 4, the cylindrical portion 118 and the boss portion 114 are connected by three bridge portions 130 and have an integral structure. By having the bridge portion 130, it is possible to obtain a structure in which the blade 117, the cylindrical portion 118, and the boss portion 114 are integrally formed by an injection molding method using resin as a raw material. In the case of obtaining this structure, the structure shown in FIG. 4 is obtained by performing injection molding using resin as a raw material in a state where the heat radiation plate 115 (same as FIG. 1) is disposed as an insert material in the mold.

ここで、ブリッジ部130は、放熱板115の片面側だけに設けられていても良いし、両面に設けられていても良い。また、ブリッジ部130の数は、3箇所に限定されない。図4に示す構造は、ブリッジ部130が設けられていない部分で放熱板115が露出するので、図1の場合と同様の放熱効果を得ることができる。   Here, the bridge portion 130 may be provided only on one side of the heat sink 115 or may be provided on both sides. Further, the number of bridge portions 130 is not limited to three. In the structure shown in FIG. 4, since the heat radiating plate 115 is exposed at a portion where the bridge portion 130 is not provided, the same heat radiating effect as in the case of FIG. 1 can be obtained.

(変形例3)
図5には、放熱板115の変形例が示されている。図5に示す放熱板115は、嵌合孔115aの部分に軸方向に延在する円筒部115cを有している。この例においては、円筒部115cにシャフト113を嵌合(より好ましくは圧入)することで、シャフト113と放熱板115とが結合される。この構造は、円筒部115cの内周面がシャフト113の外周面に接触するので、シャフト113と放熱板115との接触面積が広く確保でき、シャフト113から放熱板115への熱の伝導が図1および図2に示す構造の場合に比較してより効果的に行なわれる。
(Modification 3)
FIG. 5 shows a modification of the heat sink 115. The heat sink 115 shown in FIG. 5 has a cylindrical portion 115c extending in the axial direction at the fitting hole 115a. In this example, the shaft 113 and the heat radiating plate 115 are coupled by fitting (more preferably press-fitting) the shaft 113 into the cylindrical portion 115c. In this structure, since the inner peripheral surface of the cylindrical portion 115c is in contact with the outer peripheral surface of the shaft 113, a large contact area between the shaft 113 and the heat radiating plate 115 can be ensured, and heat conduction from the shaft 113 to the heat radiating plate 115 can be achieved. This is more effective than the structure shown in FIGS. 1 and 2.

(変形例4)
放熱板115の材質を、ロータヨーク121の材質よりも熱伝導性が高い材質とするのは好ましい。熱伝導性が高い材質としては、銅やアルミニウムを主体とした合金が挙げられる。例えば、ロータヨーク121に亜鉛めっき鋼板を使用した場合、亜鉛めっき鋼板よりも熱伝導率の大きい、銅やアルミニウム等を主体とした合金を放熱板115に使用することで、モータ内部からの発熱をモータ外部へ放出する効果がさらに高くなる。放熱板115は、磁性材料である必要はないので、熱伝導率を優先した材質を選択することができる。
(Modification 4)
The material of the heat sink 115 is preferably a material having higher thermal conductivity than the material of the rotor yoke 121. Examples of the material having high thermal conductivity include alloys mainly composed of copper and aluminum. For example, when a galvanized steel sheet is used for the rotor yoke 121, an alloy mainly composed of copper, aluminum or the like having a higher thermal conductivity than that of the galvanized steel sheet is used for the heat radiating plate 115, so that heat generated from the inside of the motor can be reduced. The effect of releasing to the outside is further increased. Since the heat radiating plate 115 does not need to be a magnetic material, a material giving priority to thermal conductivity can be selected.

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。   The aspect of the present invention is not limited to the individual embodiments described above, and includes various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present invention are not limited to the contents described above. That is, various additions, modifications, and partial deletions can be made without departing from the concept and spirit of the present invention derived from the contents defined in the claims and equivalents thereof.

本発明は、送風機に利用することができる。   The present invention can be used for a blower.

100…軸流送風機、101…ケーシング、102…モータベース支持部、103…モータベース、104…軸受ハウジング、105…ステータコア、106…インシュレータ、107…ステータコイル、108…ステータ、109…端子ピン、110…回路基板、111…軸受、112…軸受、113…シャフト、114…ボス部、115…放熱板、115a…嵌合孔、115b…貫通孔、115c…円筒部、116…スプリング、117…羽根、118…円筒部、119…ハブ、120…インペラ、121…ロータヨーク、122…ロータマグネット、123…ロータ、130…ブリッジ部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Axial fan, 101 ... Casing, 102 ... Motor base support part, 103 ... Motor base, 104 ... Bearing housing, 105 ... Stator core, 106 ... Insulator, 107 ... Stator coil, 108 ... Stator, 109 ... Terminal pin, 110 ... Circuit board, 111 ... Bearing, 112 ... Bearing, 113 ... Shaft, 114 ... Boss part, 115 ... Heat sink, 115a ... Fitting hole, 115b ... Through hole, 115c ... Cylindrical part, 116 ... Spring, 117 ... Blade, 118 ... cylindrical part, 119 ... hub, 120 ... impeller, 121 ... rotor yoke, 122 ... rotor magnet, 123 ... rotor, 130 ... bridge part.

Claims (6)

モータ一体型の送風機であって、
回転可能なシャフトと、
中央に前記シャフトが固定され、一方の面が駆動コイルの側に露出し、他方の面が外部に露出した放熱板と、
前記放熱板の外縁に固定された円筒部と、
前記円筒部の外周に設けられた羽根と
を備えることを特徴とする送風機。
A motor-integrated blower,
A rotatable shaft,
The shaft is fixed in the center, one surface is exposed to the drive coil side, and the other surface is exposed to the outside, and
A cylindrical portion fixed to the outer edge of the heat sink;
A blower comprising: a blade provided on an outer periphery of the cylindrical portion.
前記シャフトと前記放熱板は、前記シャフトおよび前記放熱板をインサート材とした射出成形法により形成された樹脂製のボス部により結合していることを特徴とする請求項1に記載の送風機。   The blower according to claim 1, wherein the shaft and the heat radiating plate are coupled by a resin boss formed by an injection molding method using the shaft and the heat radiating plate as an insert material. 前記円筒部は樹脂製であり、
前記円筒部と前記ボス部とが連結部を介して繋がっており、
前記連結部は前記放熱板の前記一方の面および前記他方の面の少なくとも一方の一部に設けられ、
前記連結部が設けられていない他の部分において、前記放熱板が露出し、前記放熱板の前記駆動コイルの側における露出面および前記駆動コイルの側と反対の側における露出面が確保されていることを特徴とする請求項2に記載の送風機。
The cylindrical portion is made of resin,
The cylindrical part and the boss part are connected via a connecting part,
The connecting portion is provided on a part of at least one of the one surface and the other surface of the heat sink,
In other portions where the connecting portion is not provided, the heat radiating plate is exposed, and an exposed surface on the side of the drive coil of the heat radiating plate and an exposed surface on the side opposite to the side of the drive coil are secured. The blower according to claim 2.
前記円筒部の内側には、ロータヨークおよびロータマグネットが配置され、
前記放熱板は、前記ロータヨークよりも熱伝導率が大きい金属であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の送風機。
A rotor yoke and a rotor magnet are disposed inside the cylindrical portion,
The blower according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat radiating plate is a metal having a higher thermal conductivity than the rotor yoke.
前記放熱板は、銅またはアルミニウムを主体とする合金からなることを特徴とする請求項4に記載の送風機。   The blower according to claim 4, wherein the heat radiating plate is made of an alloy mainly composed of copper or aluminum. 前記放熱板が前記シャフトの外周に内周で接触する円筒部を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の送風機。
The blower according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat radiating plate includes a cylindrical portion that contacts an outer periphery of the shaft on an inner periphery.
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