JP2015089165A

JP2015089165A - モータケースのシール構造

Info

Publication number: JP2015089165A
Application number: JP2013223503A
Authority: JP
Inventors: 昭重梅松; Akishige Umematsu
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-05-07
Also published as: US20150115546A1; CN104578550A

Abstract

【課題】簡易な構成でインペラを回転駆動するモータを収容したモータケースの口出し線接続部をシールすることにより損失を低減してモータ効率を改善することができるモータケースのシール構造を提供する。【解決手段】モータケース６にはコネクタ９を挿入してケース外に露出させるコネクタ挿入孔１０が形成されており、当該コネクタ挿入孔１０は、コネクタ９外周に嵌め込まれた環状シール材１２をモータ基板８とモータケース６の底部間で挟み込むことでコネクタ挿入孔１０がシールされている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばブロワモータなどのモータケースのシール構造に関する。

例えば、図３（Ｂ）に示す送風機においては、インペラ５１（図３（Ａ）参照）を収容するブロワケース５２とブロワモータＭ（例えばアウターロータ型モータ）を収容するモータケース５３が一体に組み付けられている。図４（Ｂ）に示すように、ブロワケース５２とモータケース５３内に回転可能に軸支されたシャフトにはブロワケース５２内にインペラ５１がモータケース５３内に回転子５４が各々組み付けられている。モータケース５３の底部中央には、筒状のハウジング５５が設けられている。このハウジング５５には固定子（図示せず）やモータ基板５６が組み付けられる。ブロワモータＭを起動して、図３（Ａ）に示すインペラ５１を回転させることによりブロワケース５２内に吸込み口５２ａから軸方向から外気を吸い込んで周方向に設けられた送風口５２ｂから圧縮空気を送風するようになっている。

図示しない固定子コアの極歯に巻き付けられたモータコイルのコイルリードは、モータ基板５６の一方の面（図４（Ｂ）上面）に形成された配線パターンとはんだ接続により電気的に接続されている。また、モータ基板５６の他方の面（図４（Ｂ）下面）には口出し線５７がはんだ接続、ねじ止めなどにより接続され、上記配線パターンと電気的に接続されている。口出し線５７は、モータケース５３の底部に設けられた開口部５３ａ（図４（Ａ）参照）よりモータケース５４の外部へ引き出される（図３（Ｂ）、図４（Ｂ）（Ｃ）参照）。

図４（Ｂ）に示すブロワモータＭにおいて、インペラ５１の回転により発生した流体圧を維持するためには、ブロワケース５２と一体に組み付けられるモータケース５３の気密性も求められる。ブロワケース５２で生成された高圧流体の一部がモータケース５３より漏れ出すとすれば、予めブロワモータＭのモータ電流値を設定値以上の入力が必要になり、損失が増えてモータ効率も低下するためである。よって、モータケース５３の開口部５３ａを通じて引き出される口出し線５７の当該開口部５３ａの隙間を埋める必要がある。この場合、モータケース５３の開口部５３ａの隙間を埋める方法としては、接着剤などのシール剤を用いたシール方法（特許文献１）と、ゴムブッシュを用いたシール方法（特許文献２）のいずれかが考えられる。

実開平６−３６３４５号公報実開昭６２−１４９５２号公報

先ず、接着剤などのシール剤を用いたシール方法を用いた場合、金型等を用いないため簡易に導入することができるが、開口部周縁部にシール剤を保持する形状が必要になる。また、シール剤を過剰に塗布することによりモータケース５３内に垂れたり、不足するとモータケース５３から流体が漏れ出したりするおそれもある。また、シール剤によって硬化条件が異なり、自然放置の場合には乾燥するまで時間がかかり、紫外線硬化する場合には、紫外線照射装置により紫外線を照射する必要がある。
また、ゴムブッシュを用いたシールでは、金型による成形が必要になるため、製造コストが嵩むうえに、隣り合うリード線間ではシールすることができないので、シール性が低い。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成でインペラを回転駆動するモータを収容したモータケースの口出し線接続部をシールすることにより損失を低減してモータ効率を改善することができるモータケースのシール構造を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
インペラを収容するブロワケースと前記インペラを回転駆動するモータを収容するモータケースが一体に組み付けられ、前記インペラの回転により前記ブロワケース内に軸方向から流体を吸い込んで周方向から圧送りする前記モータケースのシール構造であって、前記モータケースの底部には一方の面にモータコイルのコイルリードが接続され他方の面に口出し線を接続するコネクタが設けられたモータ基板が組み付けられており、前記モータケースには前記コネクタを挿入してケース外に露出させるコネクタ挿入孔が形成されており、前記コネクタ外周に嵌め込まれた環状シール材を前記モータ基板と前記モータケース底部間で挟み込むことで前記コネクタ挿入孔がシールされていることを特徴とする。

これにより、モータ基板に設けられたコネクタの外周に環状シール材を嵌め込んでモータケースの底部に形成されたコネクタ挿入孔にコネクタを挿入してモータ基板を載置固定するだけで、コネクタ挿入孔の隙間を環状シール材によってシールすることができる。
よって、モータケースから気体が漏れるのを防ぎ、モータケース内に湿気（水分）や異物が侵入することがなく、モータ基板に基板実装された電子部品などが損傷するおそれもなくなる。
また、モータ電流値を必要以上にあげる必要はなく、損失を低減してモータ効率も改善することができる。

また、前記モータ基板に対向するコネクタ挿入孔の周縁部には段付き部が設けられており、当該段付き部に前記環状シール材が配置され前記モータ基板との間で挟み込まれることが好ましい。これにより、モータケースに設けられたコネクタ挿入孔は、モータケース（段付き部）、環状シール材、及びコネクタ間でシールされる。
また、コネクタは、モータ基板にはんだ接続で搭載されるのでコネクタピンを通じての流体の漏れは極めて少なくて済む。

上述したモータケースのシール構造を用いれば、簡易な構成でインペラを回転駆動するモータを収容したモータケースの口出し線接続部をシールすることにより損失を低減してモータ効率を改善することができるができる。

モータケースの上視図、アウターロータ型モータを有する送風機の断面図及び部分断面拡大図、送風機の下視図である。モータケースの上視図、インナーロータ型モータを有する送風機の断面図及び部分断面拡大図、送風機の下視図である。従来の送風機の上視図及び側面図である。従来の送風機の上視図、断面図及び下視図である。

以下、本発明に係るモータケースのシール構造の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。以下では、送風機に設けられたモータケースのシール構造を例示して説明するものとする。モータケースのシール構造は、送風機に限らず気密性、シール性が求められる他のモータに適用することができるのは言うまでもない。また、モータはアウターロータ型のモータを例示して説明する。
送風機１は、図１（Ｂ）に示すように、インペラ２が収容されるブロワケース３と、固定子及び回転子５（ブロワモータＭ）が収容されるモータケース６が一体に組み付けられている。

図１（Ｂ）において、ブロワケース３の中心部には流体（エア）を吸込む吸込み口３ａが形成されている。ブロワケース３及びモータケース６の外周縁部には凹溝が形成されており、これらが対向して重なり合うことで圧縮室３ｂ（流路）が形成される。また、ブロワケース３及びモータケース６の外周面には接線方向に延設された吐出口３ｃが形成されている（図１（Ａ）（Ｄ）参照）。送風機１は、ブロワモータＭを起動すると、インペラ２の回転によりブロワケース３内に吸込み口３ａから軸方向から空気を吸い込んで吐出口３ｃから周方向へ圧縮空気を送風するようになっている。

ブロワモータＭのシャフトにはブロワケース３内にインペラ２が組み付けられ、モータケース６内に回転子５が各々組み付けられている。インペラ２はシャフトの一端にモールド、接着、圧入等により一体に組み付けられている。インペラ２には、ブレード２ａが放射状に形成されている。回転子５はアウターロータ型モータであり、カップ状のロータヨーク５ａ内に環状に永久磁石（図示せず）が固定され、該永久磁石に対向するように極歯が放射状に形成された固定子コア（図示せず）が設けられている。固定子コアはモータケース６の底部中央に筒状に設けられたハウジング７にモータ基板８と共に組み付けられている。固定子コアの極歯にはモータコイルが巻き付けられ、モータコイルより引き出されたコイルリードは、モータ基板８の一方の面（図１（Ｂ）上面）に設けられた配線パターンとはんだ接続により接続されている。また、モータ基板８の他方の面（図１（Ｂ）下面）にはコネクタ９がはんだ接続され、上記配線パターンと電気的に接続されている。

図１（Ａ）において、モータケース６の底部には、コネクタ９が挿入されるコネクタ挿入孔１０が形成されている。また、コネクタ挿入孔１０のモータケース底部側縁部には段付き部１１が形成されている。図１（Ｃ）に示すように、コネクタ９の外周には環状シール材１２が嵌め込まれる。環状シール材１２としては、例えば安価なＯリングなどが好適に用いられる。

モータ基板８を、コネクタ９がコネクタ挿入孔１０に挿入してモータケース６の底部に載置されると、段付き部１１に環状シール材１２が配置される。環状シール材１２はこのままモータ基板８とモータケース６とで挟み込まれることでコネクタ挿入孔１０の隙間をシールすることができる。
即ち、モータケース６に設けられたコネクタ挿入孔１０は、モータケース６（段付き部１１）、環状シール材１２、及びコネクタ９の間でシールされる。また、コネクタ９は、モータ基板８にはんだ接続で搭載されるのでコネクタピン９ａを通じての気体の漏れは極めて少ない。コネクタ９には、図示しない口出し線が接続される。

以上説明したように、モータ基板８に設けられたコネクタ９の外周に環状シール材１２を嵌め込んでモータケース６の底部に設けられたコネクタ挿入孔１０にコネクタ９を挿入して載置固定するだけで、コネクタ挿入孔１０の隙間を環状シール材１２によってシールすることができる。
よって、モータケース６から気体が漏れるのを防ぎ、モータケース６内に湿気（水分）や異物が侵入することがなく、モータ基板８に基板実装された電子部品などが損傷するおそれもなくなる。
また、モータ電流値を必要以上にあげる必要はなく、損失を低減してモータ効率も改善することができる。
更には、コネクタ９によってモータ基板８のモータケース６への組み付け位置が決まるので、モータ基板８と接続されるモータコイルを有する固定子の位置も決まるため、モータ回転方向の位置決めも行える。

次にモータケースのシール構造の他の実施形態について、図２（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら説明する。図１と同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとし、異なる構成を中心に説明するものとする。図１は、アウターロータ型のモータを例示したが、インナーロータ型のモータについても適用することができる。

図２（Ｂ）に示すように、モータケース６の底部中央には筒状の軸受保持部６ａが起立形成されている。この軸受保持部６ａには複数箇所に軸受部１３を設けてシャフト１４が回転可能に軸支されている。シャフト１４には、円盤状の永久磁石１５が一体に組み付けられている。また、モータケース６の内壁には、固定子コア１６が一体に組み付けられている。固定子コア１６には、シャフト１４に向かって極歯１６ａが放射状に形成されている。各極歯１６ａには、モータコイル１７がインシュレータ１８を介して巻き付けられている。モータ基板８は、インシュレータ１８とモータケース６の底部に支持されて組み付けられる。モータコイル１７のコイルリードはモータ基板８の一面（図２（Ｂ）の上面）に設けられて配線パターンとはんだ接続されている点は同様である。また、モータ基板８の他方の面（図２（Ｂ）下面）にはコネクタ９がはんだ接続され、上記配線パターンと電気的に接続されている点も同様である。

モータ基板８を、コネクタ９がコネクタ挿入孔１０に挿入され（図２（Ｄ）参照）、インシュレータ１８とモータケース６の底部に支持されて載置されると（図２（Ｂ）参照）、段付き部１１（図２（Ａ）参照）に環状シール材１２（例えばＯリング）が配置される。環状シール材１２はこのままモータ基板８とモータケース６とで挟み込まれることでコネクタ挿入孔１０の隙間をシールする構成は同様である。即ち、モータケース６に設けられたコネクタ挿入孔１０は、モータケース６、環状シール材１２、及びコネクタ９の間でシールされる（図２（Ｃ）参照）。

上述した実施例は、送風機も設けられるブロワモータＭ（アウターロータ型若しくはインナーロータ型）を例示したが、シール性を求められる他のモータのモータケースのシール構造に適用してもよい。

１送風機２インペラ２ａブレード３ブロワケース３ａ吸込み口３ｂ圧縮室３ｃ吐出口Ｍブロワモータ５回転子５ａロータヨーク６モータケース６ａ軸受保持部７ハウジング８モータ基板９コネクタ９ａコネクタピン１０コネクタ挿入孔１１段付き部１２環状シール材１３軸受部１４シャフト１５永久磁石１６固定子コア１６ａ極歯１７モータコイル１８インシュレータ

Claims

インペラを収容するブロワケースと前記インペラを回転駆動するモータを収容するモータケースが一体に組み付けられ、前記インペラの回転により前記ブロワケース内に軸方向から流体を吸い込んで周方向から圧送りする前記モータケースのシール構造であって、
前記モータケースの底部には一方の面にモータコイルのコイルリードが接続され他方の面に口出し線を接続するコネクタが設けられたモータ基板が組み付けられており、前記モータケースには前記コネクタを挿入してケース外に露出させるコネクタ挿入孔が形成されており、前記コネクタ外周に嵌め込まれた環状シール材を前記モータ基板と前記モータケース底部間で挟み込むことで前記コネクタ挿入孔がシールされていることを特徴とするモータケースのシール構造。
前記モータ基板に対向するコネクタ挿入孔の周縁部には段付き部が設けられており、当該段付き部に前記環状シール材が配置され前記モータ基板との間で挟み込まれる請求項１記載のモータケースのシール構造。