JP2018117505A - モータ及びそれを備えた送風装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の冷却効率を向上できるモータ及びそれを備えた送風装置を提供する。【解決手段】上下に延びる中心軸周りに回転してマグネットを有するロータと、マグネットと径方向に対向するステータと、を有する本体部と、本体部よりも下方に配置され、電子部品７１を実装した回路基板７と、上方から下方に向かって流通する気流を本体部の下方で径方向内方に案内する案内部５６と、を備える。案内部の少なくとも一部は、電子部品と径方向において対向する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ及びそれを備えた送風装置に関する。

インペラユニット、モータユニット、ファンベースを備えたファンは特許文献１に開示されている。モータユニットは回路基板を有する。ファンベースは少なくとも一つの枕部を設け、ファンベースの枕部はインペラボスと向かい合って通気口と流路を形成し、ファンが回転して駆動される流体の一部がボス内に案内されるようにし、ボス内に収容したモータ全体に対し放熱を行う。

特開２００６−１７７３０９号公報

上記特許文献１に記載のモータユニットによるとファンが回転して通気口から流入した流体の一部が、インペラボス内の回路基板に案内されない。一方、ファンベースと回路基板との距離を短くすると、枕部とブレードとの干渉を防止するために枕部の高さが低くなる。このため、インペラボス内に流入する流体の量が減少し、気流が回路基板の電子部品に十分に当たらない。したがって、電子部品の冷却効率が低い問題があった。

本発明は、電子部品の冷却効率を向上できるモータ及びそれを備えた送風装置を提供することを目的とする。

本発明の例示的なモータは、上下に延びる中心軸周りに回転してマグネットを有するロータと、前記マグネットと径方向に対向するステータと、を有する本体部と、前記本体部よりも下方に配置され、電子部品を実装した回路基板と、上方から下方に向かって流通する気流を前記本体部の下方で径方向内方に案内する案内部と、を備え、前記案内部の少なくとも一部は、前記電子部品と径方向において対向する。

本発明の例示的な送風装置は、上記構成のモータと、前記ロータに設けられて前記モータの駆動により前記中心軸周りに回転するインペラとを備え、前記インペラが回転により上方から吸気して下方に排気する。

例示的な本発明によれば、電子部品の冷却効率を向上できるモータ及びそれを備えた送風装置を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るモータを備えた送風装置を示す斜視図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るモータを備えた送風装置を示す上面図である。 図３は、図２のＡ−Ｏ−Ａ断面図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係るモータを備えた送風装置を下方から見た斜視図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係るモータの回路基板を取り外した送風装置を下方から見た斜視図である。 図６は、本発明の第１実施形態に係るモータの回路基板を取り外した送風装置を示す底面図である。 図７は、本発明の第１実施形態に係るモータを備えた送風装置の周部を拡大した拡大側面断面図である。 図８は、本発明の第１実施形態に係るモータのインシュレータを下方から見た斜視図である。 図９は、本発明の第１実施形態に係るモータを備える送風装置を搭載するドライヤを示す側面断面図である。 図１０は、本発明の第１実施形態の第１変形例に係るモータを備える送風装置を示す上面図である。 図１１は、本発明の第１実施形態の第２変形例に係るモータの回路基板及び案内部を示す正面断面図である。 図１２は、本発明の第１実施形態の第３変形例に係るモータの案内部の正面断面図である。 図１３は、本発明の第２実施形態に係るモータを備えた送風装置を搭載したドライヤの側面断面図である。 図１４は、本発明の第２実施形態に係るモータの軸方向に垂直な断面図である。

以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。なお、本明細書では、モータ１００及び送風装置２００に関して、中心軸Ｃが延びる方向を単に「軸方向」と呼ぶ。さらに、軸方向において、回路基板７から本体部１０に向かう方向を単に「上方」と呼び、本体部１０から回路基板７に向かう方向を単に「下方」と呼ぶ。また、各構成要素の表面において、軸方向上方に向く面を「上面」と呼び、軸方向下方に向く面を「下面」と呼ぶ。

また、中心軸Ｃを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｃを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。さらに、径方向において、中心軸Ｃに向かう方向を単に「内方」と呼び、中心軸Ｃから離れる方向を単に「外方」と呼ぶ。さらに、各構成要素の表面において、径方向内方に向く側面を「内側面」と呼び、径方向外方に向く側面を「外側面」と呼ぶ。

また、モータ１００を備える装置又は機器に関して、送風装置２００が送出する気流の向きを「送風方向」と呼ぶ。また、送風方向において、上流から下流に向かう方向を単に「前方」と呼び、下流から上流に向かう方向を単に「後方」と呼ぶ。

なお、以上に説明した方向及び面の呼称は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向などを限定するものではない。

＜第１実施形態＞
（１．送風装置の概略構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ１００を備える送風装置２００を示す斜視図である。図２は送風装置２００を示す上面図である。図３は図２のＡ−Ｏ−Ａ断面図を示す。送風装置２００はモータ１００及びインペラ１０１を備える。

インペラ１０１はモータ１００に上方から被せて取り付けられた羽根車であり、複数の羽根１０１ａ、周壁部材１０１ｂ及びベース部１０１ｃを有する。ベース部１０１ｃは傘形状であり、ベース部１０１ｃの軸方向における切断面の直径は下方に向かうにつれて大きくなる。すなわち、ベース部１０１ｃの内径は下方に向かって漸次拡大する。複数の羽根１０１ａはベース部１０１ｃの外側面上に周方向に並んで配置される。周壁部材１０１ｂは筒状に形成され、ベース部１０１ｃの内側面から下方に向かって突出する。モータ１００の駆動により、インペラ１０１は上下に延びる中心軸Ｃ周りに回転し、気流を発生させる。

（２．モータの構成）
モータ１００は、インペラ１０１を回転駆動する駆動装置であり、例えばドライヤ３００（後述の図９参照）等の電気機器に搭載される。モータ１００は、本体部１０、軸受ホルダ４、ブラケット５、絡げピン６及び回路基板７を備える。

本体部１０はロータ１及びステータ２を有する。ロータ１はモータ１００の回転子であり、シャフト１１と、ロータホルダ１２と、マグネット１３とを有する。シャフト１１は上下方向（中心軸Ｃ方向）に延びる回転軸上に配置される。ロータホルダ１２はマグネット１３を保持し、シャフト１１及びインペラ１０１とともに回転可能である。モータ１００は所謂アウターロータ型のモータであり、マグネット１３はステータ２の径方向外方に配置され、ステータ２と径方向で対向する。

ロータホルダ１２はインペラ１０１の周壁部材１０１ｂの径方向内方に配置され、ステータ２を収容する。ロータホルダ１２は、円板形状の蓋部１２１と、筒状の円筒部１２２と、を含む。蓋部１２１は、シャフト１１から径方向外方に延びる。円筒部１２２は、蓋部１２１の外周縁から軸方向下方に延びる。円筒部１２２の径方向外方には、インペラ１０１の周壁部材１０１ｂが取り付けられる。円筒部１２２の内側面には、マグネット１３が保持される。

ステータ２はモータ１００の電機子であり、軸受ホルダ４の外側面にて保持される。ステータ２は、ロータ１と径方向において対向し、ロータ１を回転駆動する。ステータ２は、ステータコア２１と、複数のコイル部２２と、インシュレータ２３と、を有する。

ステータコア２１は電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板であり、軸受ホルダ４よりも径方向外方かつマグネット１３よりも径方向内方に配置される。

各コイル部２２は、インシュレータ２３の周囲に導体線（例えばリード線２２１）が巻き付けられた巻線部材であり、周方向に並べられる。リード線２２１の端部は絶縁層が剥がされた状態で絡げピン６に絡げられている。絡げピン６はコイル部２２と回路基板７とを電気的に接続する端子を構成する。

インシュレータ２３は例えば樹脂から成る絶縁部材であり、ステータコア２１を覆う。インシュレータ２３によりステータコア２１とコイル部２２とが電気的に絶縁される。インシュレータ２３は、絡げピン６を支持する支持部材３（図８も参照）を有する。支持部材３は、インシュレータ２３の下端から回路基板７に向かって突出する。支持部材３は、絡げピン６を支持するピン支持部３１と、隣接するピン支持部３１を連結するピン連結部３２とを有する（図８参照）。

軸受ホルダ４は例えば金属から成り、上方の軸受４１及び下方の軸受４２を保持する。軸受ホルダ４はシャフト１１よりも径方向外方且つステータ２よりも径方向内方に配置される。軸受４１、４２はシャフト１１を回転可能に支持する。軸受４１、４２として、例えばボール軸受又はスリーブ軸受等を用いられる。

軸受ホルダ４は、軸方向に延びる筒部４ａと、矩形形状の板部４ｂとを有する。筒部４ａの内部には、軸受４１、４２が保持される。板部４ｂは、筒部４ａの下端部周辺から径方向外方に延びる。軸方向において、板部４ｂの筒部４ａに近い部分の下面の位置はブラケット５の覆い板５２の下面の位置と略同じである。板部４ｂの長手方向の両端部分の上面及び下面は覆い板５２に挟まれる。これにより、軸受ホルダ４はブラケット５に保持される。なお、本実施形態では板部４ｂと筒部４ａとは互いに別の部材により構成されているが、単一の部材により構成されてもよい。

（３．回路基板の構成）
図４は送風装置２００を示す底面図である。本体部１０よりも下方には回路基板７が配置される。回路基板７は略円板形状であり、例えばエポキシ樹脂等の樹脂により形成される。後述のように、回路基板７はブラケット５に保持される。

回路基板７は、複数（本実施形態では３個）の第１孔７２と、複数（本実施形態では３個）の第２孔７３と、複数（本実施形態では２個）の基板切欠き部７４と、を有する。第１孔７２及び第２孔７３は回路基板７の上面から下面に貫通する貫通孔である。基板切欠き部７４は、回路基板７の周縁の２箇所に形成される。２個の基板切欠き部７４は、軸方向から見て、シャフト１１を挟んで互いに対向する。

回路基板７の下面には電子部品７１が実装される。電子部品７１はＡＣ／ＤＣコンバータ、インバータ、制御回路、及び位置検出回路等を含む。制御回路はロータ１の回転を制御し、ＩＣ７１ｅを含む。ＩＣ７１ｅは軸方向に垂直な方向に延びて実装される。ＩＣ７１ｅに特に限定はないが、例えばインテリジェントパワーモジュール（Intelligent Power Module、IPM）を用いることができる。

ＡＣ／ＤＣコンバータは、例えば商用電源（不図示）から供給される交流の電源電力を直流電力に変換する変換回路である。ＡＣ／ＤＣコンバータは電解コンデンサ７１ａ、チョークコイル７１ｂ等の比較的大型且つ重い素子を含む。

電解コンデンサ７１ａは、比較的に高容量の電荷を蓄積する蓄電素子である。チョークコイル７１ｂは、巻線が鉄心に巻き付けられた巻線部材であり、モータ１００の電源電力のノイズを除去するノイズフィルタとして機能する。インバータは、ステータ２に供給電力を供給する電力供給回路であり、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を用いて供給電力を生成する。

位置検出回路は、ロータ１の回転に起因してステータ２のコイル部２２で発生する誘起電圧に基づいて、ロータ１の位置（すなわち回転角度）を検出する検出部である。誘起電圧は、ロータ１が回転する際にマグネット１３の磁力によってコイル部２２に発生する電圧である。

電子部品７１は回路基板７の下面に実装されるため、ステータ２と回路基板７との間の最短距離は、電子部品７１が回路基板７の上面に実装される場合よりも短くなる。また、ステータ２と回路基板７との間の最短距離は、回路基板７に実装される電子部品７１の軸方向のサイズの影響を受けない。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータに用いられる電解コンデンサ７１ａなどの特に軸方向のサイズが比較的大きい素子が回路基板７に実装されても、ステータ２と回路基板７との間の距離の増大を防止できる。したがって、ステータ２と回路基板７との間での配線（特にリード線２２１）の断線を低減することができる。

（４．ブラケットの構成）
図５は回路基板７を取り外した送風装置２００を下方から見た斜視図である。図６は回路基板７を取り外した送風装置２００を示す底面図（下面図）である。ブラケット５はステータ２の下部に取り付けられる。ブラケット５は例えば樹脂材料を用いた射出成形により形成され、保持部５１、案内部５６、連結部５７及び係止部５９を有する。

保持部５１は本体部１０の下部に配置されて回路基板７を保持する。保持部５１は覆い板５２、筒状部５３、複数の基板支持部５４及び複数の引掛部材５５を有する。本実施形態では基板支持部５４は３個設けられ、引掛部材５５は２個設けられる。

筒状部５３は軸方向に垂直な断面が略円形であり、回路基板７の上方において本体部１０の外側面の少なくとも一部を覆う。筒状部５３の外側面には一対の係止部５９が設けられる。

筒状部５３の下端には基板支持部５４及び引掛部材５５が設けられる。また、筒状部５３の下端には切欠き部５３ａが設けられる。回路基板７の外縁部の少なくとも一部は、軸方向から見て筒状部５３の外縁よりも径方向外方に突出する。

覆い板５２は軸受ホルダ４の板部４ｂを保持する。軸方向から見て、覆い板５２の長手方向の両端は、一対の係止部５９が保持部５１に繋がる２箇所で筒状部５３に繋がっている。これにより、覆い板５２の短手方向において筒状部５３と覆い板５２との間には、２個のブラケット開口部５２４、５２５が形成される。

一対の係止部５９はシャフト１１を挟んで対向し、案内部５６よりも径方向外方に突出する。係止部５９は、気流が流通するダクトの内壁に係止するための部材である。係止部５９はダクトの内壁に設けられた溝部（不図示）に係止される。これにより、モータ１００は送風装置２００が搭載される電気機器に取り付けられる。図９に示すように、本実施形態において、ダクトはドライヤ３００のドライヤハウジング３０１である。係止部５９はドライヤハウジング３０１の内壁に設けられた溝部（不図示）に係止される。これにより、モータ１００は後述するドライヤ３００に取り付けられる。

軸方向から見て、覆い板５２の長手方向は筒状部５３の下端の周縁のうちの一方の係止部５９が繋がる部分の中央と、他方の係止部５９が繋がる部分の中央とを結ぶ線分と平行である。すなわち、軸方向から見て、覆い板５２の長手方向の両端はそれぞれ上記２箇所で筒状部５３と繋がる。モータ１００の振動が非常に伝わり易い上記２箇所において覆い板５２が筒状部５３と繋がるため、モータ１００の振動を効率よく電気機器に伝えることができる。したがって、ブラケット５に発生する固有値（振動周波数）を低減することができる。さらに、モータ１００を電気機器に取り付ける際の取付強度を高めることができる。

覆い板５２は、接続開口部５２１と、２個の第１突出部５２２と、２個の第２突出部５２３と、を有する。接続開口部５２１は、覆い板５２を上面から下面に貫通する。第１突出部５２２及び第２突出部５２３は、接続開口部５２１の周縁に設けられる。

基板支持部５４は、筒状部５３の下端の周縁に設けられる。基板支持部５４は、ストッパ部５４１と、柱部５４２と、を有する。ストッパ部５４１は、筒状部５３の下端から軸方向下方に突出する。柱部５４２は、ストッパ部５４１の径方向内方かつ筒状部５３の内側面に設けられ、ストッパ部５４１の下端よりも軸方向下方に突出する。

引掛部材５５は、筒状部５３の下端に設けられる。引掛部材５５は、延部５５１と、爪部５５２と、を有する。延部５５１は筒状部５３から回路基板７に向かって延びる。爪部５５２は、延部５５１から回路基板７に向かって突出する。具体的には、延部５５１は、筒状部５３の下端の周縁から回路基板７に向かって軸方向下方に延びる。爪部５５２は、延部５５１の内側面から回路基板７に向かって径方向内方に突出する。

モータ１００の組立時に、絡げピン６が第１孔７２（図４参照）に差し込まれ、第１孔７２を貫通する。そして、絡げピン６は回路基板７に半田付けされ、回路基板７と電気的に接続される。第２孔７３（図４参照）には基板支持部５４が圧入される。基板切欠き部７４には引掛部材５５が所謂スナップフィットにより取り付けられる。すなわち、引掛部材５５は弾性変形により基板切欠き部７４に係合する。回路基板７は、基板支持部５４による圧入構造、引掛部材５５によるスナップフィット構造、及び絡げピン６の半田付け構造によってブラケット５の保持部５１に保持される。

図７は、送風装置２００の周部を拡大した拡大側面断面図である。図１及び図２に示すように、案内部５６は軸方向から見て中心軸Ｃを中心とする円弧状（円周の一部分）であり、本実施形態では軸方向から見て半円の円周形状になっている。すなわち、案内部５６は周方向に延びる。案内部５６は本体部１０及び保持部５１の径方向外方かつ下方に配置され、案内部５６の少なくとも一部は回路基板７上の電子部品７１と径方向において対向する。また、案内部５６の下端は電子部品７１の下端よりも上方に配置される。

案内部５６は回路基板７の径方向外方に配置される。案内部５６の径方向内方の面５６ａの少なくとも上部は下方へ行くほど径方向内方に向かって傾斜する。案内部５６の少なくとも一部は筒状部５３の切欠き部５３ａと周方向の同じ位置に配置される。すなわち、切欠き部５３ａは、案内部５６の少なくとも一部と周方向の同じ位置に配置される。案内部５６は、後述のように上方から下方に向かって流通する気流（図１等の矢印Ｓ）を本体部１０の下方で径方向内方に案内する。

すなわち、モータ１００は、上下に延びる中心軸Ｃ周りに回転してマグネット１３を有するロータ１と、マグネット１３と径方向に対向するステータ２と、を有する本体部１０を備える。モータ１００は、本体部１０よりも下方に配置されて電子部品７１を実装した回路基板７を備える。モータ１００は、上方から下方に向かって流通する気流を本体部１０の下方で径方向内方に案内する案内部５６を備える。そして、案内部５６の少なくとも一部は、電子部品７１と径方向において対向する。

連結部５７は周方向に並んで複数設けられ、保持部５１の外周端から径方向外方かつ下方に延びる。具体的には、連結部５７は保持部５１の筒状部５３の外側面から径方向外方かつ下方に延びる。連結部５７は保持部５１と案内部５６とを連結する。なお、係止部５９は連結部５７の外周部から径方向外方に突出して設けられる。本実施形態において、連結部５７は周方向に４個配置される。

（５．支持部材の構成）
図８は、インシュレータ２３を下方から見た斜視図である。なお、図８における上方は図３における下方に対応し、図８における下方は図３における上方に対応する。

支持部材３は絡げピン６を支持し、インシュレータ２３の下端から下方（図８において上方）に向かって突出する。絡げピン６は支持部材３により支持されるため、モータ１００の振動が発生した場合にも、コイル部２２と回路基板７との間での配線を安定させることができる。

支持部材３は、軸方向から見て、接続開口部５２１（図５参照）内に配置され、接続開口部５２１を貫通して軸方向に延びる。絡げピン６は、支持部材３の先端（下端）から下方に延び、回路基板７の第１孔７２（図４参照）に差し込まれ、回路基板７に半田付けされる。これにより、コイル部２２は接続開口部５２１を介して回路基板７上の配線パターンと電気的に接続される。

支持部材３は、３個のピン支持部３１と、２個のピン連結部３２と、を有する。なお、ピン支持部３１の数は３個に限定されず３個以外の複数であってもよい。各ピン支持部３１はインシュレータ２３から下方の回路基板７に向かって突出し、絡げピン６を支持する。ピン連結部３２は隣接するピン支持部３１を連結する。

覆い板５２において、接続開口部５２１の周縁には、第１突出部５２２と第２突出部５２３とが設けられる。第１突出部５２２は、接続開口部５２１の周縁から径方向外方に突出して、支持部材３のピン連結部３２の内側面に接触する。第２突出部５２３は接続開口部５２１の周縁から径方向内方に突出し、支持部材３のピン連結部３２の外側面に接触する。

これにより、支持部材３の径方向内方への変位と径方向外方への変位とが抑制され、支持部材３の強度を向上できる。また、覆い板５２から第１突出部５２２及び第２突出部５２３を介して伝わるモータ１００の振動をピン連結部３２で緩和し、ピン支持部３１に伝わり難くすることができる。したがって、絡げピン６の振動が発生した場合にも、コイル部２２と回路基板７との間での配線（特にリード線２２１）を安定させることができる。

（６．モータ及び送風装置の動作）
上記構成の送風装置２００において、リード線２２１を介してコイル部２２に電力を供給すると、ステータコア２１に磁束が生じる。そして、ステータコア２１とマグネット１３との間の磁束の作用により周方向のトルクが発生する。これにより、ロータ１がステータ２に対して中心軸Ｃを中心として回転方向Ｒ（図１、図２参照）に回転する。

ロータ１が回転すると、インペラ１０１が回転方向Ｒに回転し、インペラ１０１の上方から吸気する。上方から吸気された空気は隣接する羽根１０１ａ間を流通し、回転するインペラ１０１により径方向外方かつ下方に向かって加速される。径方向外方かつ下方に向かって加速した空気はインペラ１０１よりも下方に排気される。

すなわち、送風装置２００は、モータ１００と、ロータ１に設けられてモータ１００の駆動により中心軸Ｃ周りに回転するインペラ１０１とを備える。そして、インペラ１０１が回転により上方から吸気して下方に排気する。これにより、矢印Ｓ（図１、図３参照）に示すように、上方から下方に向かって流通する気流が発生する。

この時、モータ１００は、上方から下方に向かって流通する気流を本体部１０の下方で径方向内方に案内する案内部５６を備える。そして、案内部５６の少なくとも一部は、電子部品７１と径方向において対向する。これにより、上方から下方に向かって流通する気流の一部は径方向内方へ導かれ、径方向内方に導かれた気流は電子部品７１に当たる。電子部品７１に当たった気流は下方に向かう。これにより、モータ１００の電子部品７１の冷却効率を向上させることができる。

（７．ドライヤへの適用例）
次に、ドライヤ３００を、本実施形態に係るモータ１００を備える送風装置２００を搭載した電気機器の適用例として、以下に説明する。図９は、送風装置２００を搭載するドライヤ３００の構成例を示す側面断面図である。ドライヤ３００の送風方向前方は、モータ１００の軸方向下方に対応する。ドライヤ３００の送風方向後方は、モータ１００の軸方向上方に対応する。

ドライヤ３００は熱風を吹き出す電気機器あり、例えば、頭髪を乾燥させるための家庭用または業務用のヘアドライヤとして用いられる。なお、ドライヤ３００は、工業用ドライヤのような、頭髪以外のものを乾燥または加熱するためのドライヤであってもよい。

ドライヤ３００は、モータ１００を備える送風装置２００と、ドライヤハウジング３０１と、整流部材（不図示）と、ヒータ（不図示）とを備える。ドライヤハウジング３０１は筒形状であり、ドライヤハウジング３０１の軸方向の一端面には吸気口３０１ａが開口するとともに一端面に対向する他端面には排気口３０１ｂが開口する。

ドライヤハウジング３０１の内部空間により、吸気口３０１ａと排気口３０１ｂとを連結する送風通路３０１ｃが形成される。送風通路３０１ｃには気流（矢印Ｓ）の流通方向の上流から下流に向かって、送風装置２００及びヒータが順に配置される。

送風装置２００は吸気口３０１ａとヒータとの間に配置される。送風装置２００のインペラ１０１はブラケット５よりも送風方向後方に配置される。なお、送風装置２００の軸方向はドライヤ３００の送風方向と平行である。

モータ１００とドライヤハウジング３０１との間には周方向に並ぶ複数の静翼（不図示）が設けられる。複数の静翼により空気を整流する整流部材が構成される。

ヒータは、送風装置２００と排気口３０１ｂとの間に配置される。ヒータは例えば通電により発熱するニクロム線などの電熱線により構成され、吸気口３０１ａから吸い込んだ空気を加熱する。

上記構成のドライヤ３００において、電源スイッチ（不図示）をＯＮにすると、モータ１００のロータ１が回転し、送風装置２００のインペラ１０１が回転する。これにより、吸気口３０１ａを介してドライヤハウジング３０１の外部から空気が吸い込まれ、送風通路３０１ｃに流入する気流が発生する。送風通路３０１ｃに流入した気流は、インペラ１０１の回転によって送風装置２００の径方向外方かつ下方に送出される。そして、気流はドライヤハウジング３０１の内面によって複数の静翼間に案内され、ヒータに向かって流通する。ヒータの周囲を流れる空気はヒータにより加熱される。そして、加熱された空気は排気口３０１ｂからドライヤハウジング３０１の外部へ吹き出される。これにより、ドライヤ３００は使用者の頭髪等を乾燥させることができる。

この時、送風方向後方から送風方向前方に向かって流通する気流の一部は案内部５６により、径方向内方へ導かれる。案内部５６の少なくとも一部は、電子部品７１と径方向において対向しているため、径方向内方に導かれた気流は電子部品７１に当たる。電子部品７１に当たった気流は下方に向かい、ヒータにより加熱された後に排気口３０１ｂからドライヤハウジング３０１の外部へ排出される。この時、ヒータにより昇温される前の空気が電子部品７１に当たる。これにより、モータ１００の電子部品７１の冷却効率を向上させることができる。

（８．第１変形例）
図１０に示すように、案内部５６は周方向に並んで複数設けられてもよい。これにより、電子部品７１の配置に応じて複数方向から電子部品７１に気流を当てることができる。したがって、電子部品７１の冷却効率をより向上させることができる。また、隣接する案内部５６間の隙間Ｇが軸方向に貫通する。これにより、径方向内方に向かわずに下方に向かう気流を容易に確保することができる。

（９．第２変形例）
図１１は、モータ１００の回路基板７及び案内部５６を示す正面断面図である。同図に示すように、ＩＣ７１ｅは軸方向に延びて実装されてもよい。すなわち、ＩＣ７１ｅは回路基板７上に立てて実装してもよい。この場合、ＩＣ７１ｅに当たる空気の風量が増え、高温のＩＣ７１ｅを効率良く冷却することができる。なお、ＩＣ７１ｅ以外の他の電子部品７１が軸方向に延びて実装されてもよい。

（１０．第３変形例）
図１２は、モータ１００の案内部５６を示す正面断面図である。同図に示すように、案内部５６の径方向内方の面５６ａは、案内部５６の上端から下端にわたって、下方へ行くほど径方向内方に向かって傾斜してもよい。これにより、案内部５６の軸方向の長さの増大を抑えながら、径方向内方に気流を導くことができる。

本実施形態によると、モータ１００は、上下に延びる中心軸Ｃ周りに回転してマグネット１３を有するロータ１と、マグネット１３と径方向に対向するステータ２と、を有する本体部１０を備える。モータ１００は、本体部１０よりも下方に配置されて電子部品７１を実装した回路基板７を備える。モータ１００は、上方から下方に向かって流通する気流を本体部１０の下方で径方向内方に案内する案内部５６を備える。そして、案内部５６の少なくとも一部は、電子部品７１と径方向において対向する。これにより、案内部５６によって径方向内方に案内された気流を電子部品７１に当てることができる。したがって、電子部品７１の冷却効率を向上させることができる。

ステータ２の下部に取り付けられるブラケット５を備え、ブラケット５は、本体部１０の下部に配置されて回路基板７を保持する保持部５１と、保持部５１の径方向外方かつ下方に配置される案内部５６と、保持部５１と案内部５６とを連結する連結部５７と、を有する。案内部５６の径方向内方の面５６ａの少なくとも上部は下方へ行くほど径方向内方に向かって傾斜する。これにより、気流が径方向内方に円滑に導かれ、電子部品７１の冷却効率を容易に向上させることができる。また、モータ１００のブラケット５が案内部５６を有するため、モータ１００が搭載される電気機器等の筐体の形状に拘わらず、電子部品７１の冷却効率を向上させることができる。

案内部５６は、回路基板７の径方向外方に配置される。これにより、保持部５１に回路基板７を取り付ける際に、案内部５６と回路基板７との干渉を防止することができる。したがって、回路基板７の取付時の作業性を向上させることができる。

案内部５６は周方向に延びるとともに、連結部５７は周方向に複数設けられる。これにより、案内部５６を補強することができる。

連結部５７は保持部５１の外周端から径方向外方かつ下方に延びる。これにより、案内部５６を保持部５１の径方向外方かつ下方に簡単に配置することができる。

保持部５１は、回路基板７の上方において本体部１０の外側面の少なくとも一部を覆う筒状部５３を有する。電子部品７１は、回路基板７の下面に実装される。そして、筒状部５３の下端に切欠き部５３ａが設けられる。これにより、回路基板７の上面側において熱が溜まることを防止でき、電子部品７１の冷却効率をより向上させることができる。

回路基板７の外縁部の少なくとも一部は、軸方向から見て筒状部５３の外縁よりも径方向外方に突出する。これにより、上方から下方に向かう気流の一部が回路基板７の外縁部に衝突し、切欠き部５３ａを介して径方向内方に容易に導かれる。したがって、回路基板７の上面側にも気流を流通させ、電子部品７１の冷却効率をより一層向上させることができる。

切欠き部５３ａは、案内部５６の少なくとも一部と周方向の同じ位置に配置される。これにより、電子部品７１の回路基板７の下面側及び上面側を同時に冷却することができる。すなわち、回路基板７を、電子部品７１の実装面側及び電子部品７１の脚側の両側から同時に冷却することができる。

ブラケット５は、気流が流通するダクトの内壁に係止するための係止部５９を備え、係止部５９が案内部５６よりも径方向外方に位置する。これにより、径方向内方に向かわずに軸方向下方に向かう気流を容易に確保することができる。したがって、モータ１００をダクト内に配置してもダクトの送風効率の低下を抑制することができる。

案内部５６が周方向に並んで複数設けられてもよい。これにより、電子部品７１の配置に応じて複数方向から電子部品７１に気流を容易に当てることができる。したがって、電子部品７１の冷却効率をより向上させることができる。

この時、隣接する案内部５６間の隙間Ｇが軸方向に貫通してもよい。これにより、径方向内方に向かわずに軸方向下方に向かう気流を容易に確保することができる。

案内部５６は軸方向から見て中心軸Ｃを中心とする円弧状である。これにより、径方向内方に向かわずに軸方向下方に向かう気流を確保しながら、複数方向から電子部品７１に気流を当てることができ、電子部品７１の冷却効率をより向上させることができる。また、案内部５６を軸方向から見て中心軸Ｃを中心とする円形状にする場合よりも、案内部５６を円弧状にするとモータ１００の軽量化を図ることができる。

例えば図４に示すように、電子部品７１及び案内部５６が周方向の所定領域内に偏って配置されると、より効率良く電子部品７１に気流を当てることができる。また、モータ１００の軽量化を図りながら、径方向内方に向かわずに軸方向下方に向かう気流を確保することができる。本実施形態において、電子部品７１は、ＩＣ７１ｅと、電解コンデンサ７１ａとを含む。

なお、案内部５６の径方向内方の面５６ａの少なくとも上部の中心軸Ｃに対する傾斜角度θ（図７参照）が６０度以下であると望ましい。これにより、上方から下方に流通する気流が案内部５６の径方向内方の面５６ａで衝突して上方または径方向外方に向かうことを抑制することができる。

電子部品７１が軸方向に延びて実装され、案内部５６と径方向に対向すると、電子部品７１に当たる空気の風量を増加させることができ、電子部品７１をより効率良く冷却することができる。

電子部品７１がＩＣ７１ｅを含み、ＩＣ７１ｅが軸方向に延びて実装されてもよい。これにより、ＩＣ７１ｅに当たる空気の風量を増加させることができ、高温のＩＣ７１ｅを効率良く冷却することができる。

送風装置２００は、モータ１００と、ロータ１に設けられてモータ１００の駆動により中心軸Ｃ周りに回転するインペラ１０１とを備え、インペラ１０１が回転により上方から吸気して下方に排気する。これにより、モータ１００の電子部品７１の冷却効率を向上した送風装置２００を容易に実現することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について説明する。図１３は第２実施形態のモータ１００を備えた送風装置２００を搭載したドライヤ３００を示す側面断面図である。図９と同様に、ドライヤ３００の送風方向前方は、モータ１００の軸方向下方に対応する。ドライヤ３００の送風方向後方は、モータ１００の軸方向上方に対応する。説明の便宜上、前述の図１〜図１２に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付す。第２実施形態では案内部５６の配置が異なる。その他の部分は第１実施形態と同様である。

第２実施形態のモータ１００は、本体部１０を収納する筒状のハウジング部８０を備える。ハウジング部８０の内側面と本体部１０との隙間には空気通路８１が形成される。モータ１００がドライヤ３００に搭載された状態において、空気通路８１は吸気口３０１ａ及び排気口３０１ｂに連通する。上方から下方に向かう気流（矢印Ｓ）は空気通路８１内を流通する。

ハウジング部８０はドライヤハウジング３０１に軸方向で取り付けられ、ハウジング部８０の内側面は軸方向に対して略平行になっている。

本実施形態では案内部５６はハウジング部８０の内側面に設けられる。案内部５６は本体部１０よりも径方向外方かつ下方に配置される。また、案内部５６の径方向内方の面５６ａの少なくとも上部は下方へ行くほど径方向内方に向かって傾斜する。

図１４はモータ１００の軸方向に垂直な断面図である。本実施形態では４個の案内部５６が周方向に等間隔で並んで配置される。案内部５６は軸方向から見て中心軸Ｃを中心とする円弧状である。隣接する案内部５６間の隙間Ｇは軸方向に貫通している。なお、案内部５６の数は４個に限定されず、４個以外の複数でもよい。また、案内部５６は軸方向から見て中心軸Ｃを中心とする円形状でもよい。

上記構成のドライヤ３００において、送風装置２００を駆動させると、インペラ１０１の回転により発生した気流は空気通路８１を流通する。空気通路８１を流通する気流の一部は案内部５６により径方向内方に案内される。これにより、第１実施形態と同様に電子部品７１を効率良く冷却することができる。

また、ハウジング部８０の内側面は案内部５６を除いて軸方向に対して略平行である。このため、案内部５６に替えてハウジング部８０の内側面全体を下方へ行くほど径方向内方に向かって傾斜させる構成と比較し、ハウジング部８０の内部のスペースを広くすることができる。

本実施形態によると、モータ１００は本体部１０を収納する筒状のハウジング部８０を備える。ハウジング部８０は、本体部１０との隙間に気流（矢印Ｓ）が流通する空気通路８１を形成する。案内部５６はハウジング部８０の内側面に設けられるとともに本体部１０よりも径方向外方かつ下方に配置される。案内部５６の径方向内方の面５６ａの少なくとも上部は下方へ行くほどに径方向内方に向かって傾斜する。これにより、第１実施形態と同様に、電子部品７１の冷却効率を向上させることができる。

ステータ２の下部に取り付けられるブラケット５を備え、ブラケット５は、本体部１０の下部に配置されて回路基板７を保持する保持部５１を有する。保持部５１は、回路基板７の上方において本体部１０の外側面の少なくとも一部を覆う筒状部５３を有する。案内部５６は保持部５１の径方向外方かつ下方に配置される。電子部品７１は回路基板７の下面に実装される。そして、筒状部５３の下端に切欠き部５３ａが設けられる。これにより、第１実施形態と同様に、回路基板７の上面側に熱が溜まることを防止でき、電子部品７１の冷却効率をより向上させることができる。

回路基板７の外縁部の少なくとも一部は、軸方向から見て筒状部５３の外縁よりも径方向外方に突出する。これにより、第１実施形態と同様に、回路基板７の上面側にも気流を容易に流通させ、電子部品７１の冷却効率をより向上させることができる。

切欠き部５３ａは、案内部５６の少なくとも一部と周方向の同じ位置に配置される。これにより、第１実施形態と同様に、回路基板７の電子部品７１の実装面側及び電子部品７１の脚側を同時に冷却することができる。

なお、第１実施形態及び第２実施形態のモータ１００は所謂アウターロータ型のモータであるが、所謂インナーロータ型のモータであってもよい。

第１実施形態及び第２実施形態では、電子部品７１は回路基板７の下面に実装されているが、回路基板７の上面に実装されてもよい。

第１実施形態及び第２実施形態では、モータ１００はドライヤ３００に搭載されているが、ドライヤ３００以外の電気機器に搭載されてもよい。例えば、モータ１００は扇風機、換気扇、掃除機、ヘアスチーマー等に搭載されてもよい。

本発明によると、電子部品を実装した回路基板を有するモータ及びそれを備えた送風装置に利用することができる。

１００・・・モータ、１０１・・・インペラ、１０１ａ・・・羽根、１０１ｂ・・・周壁部材、１０１ｃ・・・ベース部、２００・・・送風装置、３００・・・ドライヤ、３０１・・・ドライヤハウジング、３０１ａ・・・吸気口、３０１ｂ・・・排気口、３０１ｃ・・・送風通路、１・・・ロータ、１０・・・本体部、１１・・・シャフト、１２・・・ロータホルダ、１２１・・・蓋部、１２２・・・円筒部、１３・・・マグネット、２・・・ステータ、２１・・・ステータコア、２２・・・コイル部、２２１・・・リード線、２３・・・インシュレータ、３・・・支持部材、３１・・・ピン支持部、３２・・・ピン連結部、４・・・軸受ホルダ、４ａ・・・筒部、４ｂ・・・板部、４１、４２・・・軸受、５・・・ブラケット、５１・・・保持部、５２・・・覆い板、５２１・・・接続開口部、５２４、５２５・・・ブラケット開口部、５２２・・・第１突出部、５２３・・・第２突出部、５３・・・筒状部、５３ａ・・・切欠き部、５４・・・基板支持部、５４１・・・ストッパ部、５４２・・・柱部、５５・・・引掛部材、５５１・・・延部、５５２・・・爪部、５６・・・案内部、５６ａ・・・面、５７・・・連結部、５９・・・係止部、６・・・絡げピン、７・・・回路基板、７ａ・・・実装面、７１・・・電子部品、７１ａ・・・電解コンデンサ、７１ｂ・・・チョークコイル、７１ｅ・・・ＩＣ、７２・・・第１孔、７３・・・第２孔、７４・・・基板切欠き部、８０・・・ハウジング部、８１・・・空気通路、Ｃ・・・中心軸、Ｇ・・・隙間、Ｒ・・・回転方向、Ｓ・・・矢印、θ・・・傾斜角度

Claims (21)

1. 上下に延びる中心軸周りに回転してマグネットを有するロータと、前記マグネットと径方向に対向するステータと、を有する本体部と、
   前記本体部よりも下方に配置され、電子部品を実装した回路基板と、
   上方から下方に向かって流通する気流を前記本体部の下方で径方向内方に案内する案内部と、
   を備え、
   前記案内部の少なくとも一部は、前記電子部品と径方向において対向する、モータ。
2. 前記ステータの下部に取り付けられるブラケットを備え、
   前記ブラケットは、
   前記本体部の下部に配置され前記回路基板を保持する保持部と、
   前記保持部の径方向外方かつ下方に配置される前記案内部と、
   前記保持部と前記案内部とを連結する連結部と、を有し、
   前記案内部の径方向内方の面の少なくとも上部は下方へ行くほど径方向内方に向かって傾斜する、請求項１に記載のモータ。
3. 前記案内部は、前記回路基板の径方向外方に配置される、請求項２に記載のモータ。
4. 前記案内部は周方向に延びるとともに、前記連結部は周方向に複数設けられる、請求項２または３に記載のモータ。
5. 前記連結部は前記保持部の外周端から径方向外方かつ下方に延びる、請求項２〜請求項４のいずれかに記載のモータ。
6. 前記保持部は、前記回路基板の上方において前記本体部の外側面の少なくとも一部を覆う筒状部を有し、
   前記電子部品は、前記回路基板の下面に実装され、
   前記筒状部の下端に切欠き部が設けられる、請求項２〜請求項５のいずれかに記載のモータ。
7. 前記回路基板の外縁部の少なくとも一部は、軸方向から見て前記筒状部の外縁よりも径方向外方に突出する、請求項６に記載のモータ。
8. 前記切欠き部は、前記案内部の少なくとも一部と周方向の同じ位置に配置される、請求項６または請求項７に記載のモータ。
9. 前記ブラケットは、気流が流通するダクトの内壁に係止するための係止部を備え、
   前記係止部が前記案内部よりも径方向外方に位置する、請求項２〜請求項８のいずれかに記載のモータ。
10. 前記本体部を収納して、前記本体部との隙間に前記気流が流通する空気通路を形成した筒状のハウジング部を備え、
    前記案内部は前記ハウジング部の内側面に設けられるとともに前記本体部よりも径方向外方かつ下方に配置され、
    前記案内部の径方向内方の面の少なくとも上部は下方へ行くほど径方向内方に向かって傾斜する、請求項１に記載のモータ。
11. 前記ステータの下部に取り付けられるブラケットを備え、
    前記ブラケットは、前記本体部の下部に配置され前記回路基板を保持する保持部を有し、
    前記保持部は、前記回路基板の上方において前記本体部の外側面の少なくとも一部を覆う筒状部を有し、
    前記案内部は前記保持部の径方向外方かつ下方に配置され、
    前記電子部品は前記回路基板の下面に実装され、
    前記筒状部の下端に切欠き部が設けられる、請求項１０に記載のモータ。
12. 前記回路基板の外縁部の少なくとも一部は、軸方向から見て前記筒状部の外縁よりも径方向外方に突出する、請求項１１に記載のモータ。
13. 前記切欠き部は、前記案内部の少なくとも一部と周方向の同じ位置に配置される、請求項１１または請求項１２に記載のモータ。
14. 前記案内部が周方向に並んで複数設けられる、請求項２〜請求項１３のいずれかに記載のモータ。
15. 隣接する前記案内部間の隙間が軸方向に貫通する、請求項１４に記載のモータ。
16. 前記案内部は軸方向から見て前記中心軸を中心とする円弧状である、請求項２〜請求項１５のいずれかに記載のモータ。
17. 前記電子部品及び前記案内部が周方向の所定領域内に偏って配置される、請求項１４〜請求項１６のいずれかに記載のモータ。
18. 前記案内部の径方向内方の面の少なくとも上部の前記中心軸に対する傾斜角度は６０度以下である、請求項２〜請求項１７のいずれかに記載のモータ。
19. 前記電子部品が軸方向に延びて実装され、前記案内部と径方向に対向する、請求項１〜請求項１８のいずれかに記載のモータ。
20. 前記電子部品がＩＣを含み、
    前記ＩＣが軸方向に延びて実装され、前記案内部と径方向に対向する、請求項１〜請求項１８のいずれかに記載のモータ。
21. 請求項１〜請求項２０のいずれかに記載のモータと、前記ロータに設けられて前記モータの駆動により前記中心軸周りに回転するインペラとを備え、
    前記インペラが回転により上方から吸気して下方に排気する、送風装置。

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