JP2019161849A - ファンモータ装置およびファンモータ装置の保護カバー - Google Patents

Abstract

【課題】ファンモータ装置の異物侵入の抑制と内部冷却効率の向上とを両立させる。【解決手段】羽根と一体成型され回転軸に固定されたロータを有するファンモータ装置であって、前記ロータの吸気口側端面である前記ロータの天面の露出面を覆う蓋部を備えるとともに、前記蓋部に空気を取り込む吸気口を備えた保護カバーを有することを特徴とするファンモータ装置。【選択図】図１

Description

本発明は、ファンモータ装置およびファンモータ装置の保護カバーに関する。

ファンモータ装置においては、樹脂性ファンモールドはロータを覆う形状となっている。ファンモータ装置の天面には、モータの自己冷却を促す目的で空気穴が設けられている。さらに、ファンモータ装置の天面には、バランス修正用のウェイト挿入穴が設けられている。このようなファンモールドをロータに接着固定することにより、羽根が組立てられている。

近年のファンモータ装置への要求性能の高まりから、羽根の回転速度は増大する傾向にある。さらに、ファンモータ装置の信頼性の高さなども求められている。ファンモータ装置の信頼性を高める方法の一つとして、ファンモールドとロータの一体成形技術（インサート成形）が用いられている。この一体成形技術においては、金型にロータをセットした状態でファンモールドを成形する（特許文献１、２参照）。

特許第４５４２４７９号公報 特開２０１５−１３９２２５号公報

ファンモータ装置の特性を向上するには、モータ内部温度を低減する必要がある。例えば、図６（ａ）（斜視図）、図６（ｂ）（回転軸に沿って切断した場合の側断面図）に示すように、羽根１０３が接着されたハブ１１５を形成し、回転軸１１７に固定された例えば略断面Ｌ字状のロータ１１４の外側にハブ１１５を組み付けるファンモータ装置Ｘの構造が知られている。ロータ１１４の内面にはマグネット１１３が配置されている。

上記の構造において、ハブ１１５の前面１１５ａの開口１１５ｂから、ロータ１１４のブッシュ１１８を避けた領域に空気取り込み口１１４ａを設け、外部からモータ内部へ空気を取り込む流路Ｌ１０１を形成することができる。

しかしながら、上記の図６（ａ），（ｂ）に示す構造のファンモータ装置Ｘにおいて、高回転化に対応するためには、羽根１０３の強度の向上が必要となる。例えば、図７に示すように、羽根１０３とハブ１１５との一体成形部をロータ１１４と一体成形することで、羽根１０３の強度を向上させることが可能である。

図７（ａ）は、図６（ａ）に対応し、羽根１０３とハブ１１５との一体成形品に、さらに、ロータ１１４を一体成形した構造を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、図６（ｂ）に対応する側断面図である。
このようにすると、上記のように、高回転化に対応できる。

しかしながら、図７（ａ），（ｂ）に示すように、ロータ１１４に羽根１０３とハブ１１５との成形品を一体成形した構造のファンモータ装置Ｙにおいては、ロータ１１４の空気取り込み口１１４ａがハブ１１５の前面１１５ａの開口１１５ｂから外部に露出した状態となる。これにより、モータ内部に空気が入り易くなるものの（流路Ｌ１０３）、異物も進入しやすくなる等の新たな問題が生じる。

図７（ａ），（ｂ）に示す構造において、ロータ１１４の天面にも樹脂材を補給して羽根１０３との一体成形を行えば、天面側の空気取り込み口１１４ａからの異物の進入を防止することができる。しかしながら、このようにすると、モータ内部への空気の流路を遮断することにもなってしまうため、モータにおける発熱を抑えにくくなるという問題もある。

本発明は、ファンモータ装置の異物侵入の抑制と内部冷却効率の向上とを両立させることを目的とする。

本発明の一観点によれば、羽根と一体成型され回転軸に固定されたロータを有するファンモータ装置であって、前記ロータの吸気口側端面である前記ロータの天面の露出面を覆う蓋部を備えるとともに、前記蓋部に空気を取り込む吸気口を備えた保護カバーを有することを特徴とするファンモータ装置が提供される。これにより、ロータ内部まで空気流路を確保しながら、異物の侵入を防止することができる。

前記蓋部は、前記ロータの天面の空気穴を塞ぐ位置に配置されることを特徴とする。
前記蓋部は、前記保護カバーを前記回転軸に固定するための固定孔部を有し、前記吸気口は、前記固定孔部から前記蓋部に向けて外方に向けて放射状に形成されていることを特徴とする。

前記ロータの吸気側の前面に設けられる羽根の回転に関するバランスを修正するバランス修正穴を有し、前記保護カバーの外周部が、前記バランス修正穴の内壁を兼ねることを特徴とする。
前記保護カバーの天面には、ハブの前面の内周に沿って前記吸気口が形成されているようにしても良い。
前記吸気口は、前記天面の板状部を下方に傾斜させた形状であっても良い。

また、本発明は、回転軸に固定されたロータと一体成型された羽根を有するファンモータ装置の保護カバーであって、前記ロータの吸気口側端面である天面の露出面を覆う蓋部を備えるとともに、前記蓋部に吸気口を有することを特徴とする保護カバーである。

本発明によれば、ファンモータ装置の異物侵入の抑制と内部冷却効率の向上とを両立させることができる。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態によるファンモータ装置の一構成例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、側断面図である。 本実施の形態によるファンモータ装置のロータキャップの一構成例を示す斜視図であり、図２（ａ）は表面側から見た斜視図、図２（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。 図３は本実施の形態によるファンモータ装置の一構成例を示す斜視図であり、バランス修正穴を小さくした例を示す図である。 図４は図３の構成よりもバランス修正穴を大きくした例を示す斜視面図である。 図５Ａ（ａ）は、本発明の第２の実施の形態によるファンモータ装置の一構成例を示す斜視図であり、図５Ａ（ｂ）は、ロータキャップの通気孔の側断面図である。 本実施の形態によるファンモータ装置のロータキャップの一構成例を示す斜視図であり、図５Ｂ（ａ）は表面側から見た斜視図、図５Ｂ（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。 ロータに、羽根が接着されたハブを取り付け、ロータの内面に空気取り込み口を設け、外部からモータ内部へ空気を取り込む構造のファンモータの一例を示す図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は側断面図である。 図７（ａ）は、図６（ａ）に示す構造において、羽根とハブとの成形品をロータと一体成形した構造のファンモータの一例を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、図６（ｂ）に示す構造において、羽根をロータと一体成形した構造のファンモータの一例を示す側断面図である。

本明細書において、「保護カバー」との名称を付している部材は、「カバー」、「保護キャップ」などとも呼称され、呼称によって部材が限定されるものではない。

以下、本発明の一実施の形態によるファンモータ装置について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態によるファンモータ装置の一構成例を示す図であり、斜視図である。図１（ｂ）は、本実施の形態によるファンモータ装置の一構成例を示す回転軸に沿って切断した場合の側断面図である。図１の左側が例えば吸気側ＡＲ１である。図２は、本実施の形態によるファンモータ装置に用いる保護カバー（ロータキャップ）の一構成例を示す斜視図であり、図２（ａ）は表面側から見た斜視図、図２（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。

本実施の形態によるファンモータ装置Ａにおいては、羽根（ブレード）３が取り付けられるハブ５と、ハブ５の内面に形成され、回転軸１７に固定された例えば略断面Ｌ字状であって一体物として形成され、回転軸１７の先端方向から見た場合にカップ形状をしているロータ１４と、その内面に一体物として形成されたマグネット１３とを有する。ロータ１４は回転軸１７とロータブッシュ１８により接続されている。尚、図１（ａ），（ｂ）では、回転子や固定子は図示を省略している。

そして、ロータ１４の吸気口側端面である天面には、その露出面を覆う保護カバー２１が取り付けられている。保護カバー２１は、例えば円板形状で蓋状の部材（蓋部）２３を備えている。蓋部２３の例えば中心部には、保護カバー２１を回転軸１７に固定するための固定孔部２５が形成されている。さらに、蓋部２３は、例えば、固定孔部２５から蓋部２３に向けて放射状に形成された単一又は複数の孔部（吸気口）３１を有する。吸気口３１は、固定孔部２５から蓋部２３の外周方向に向けて延びる複数の支持部３３により複数に区画されている。

支持部３３は、固定孔部２５から蓋部２３の外周方向に向けて径方向に傾斜している。支持部３３は、円周方向に平行に配置されていても良い。

ロータ１４の吸気口側端面である天面には露出面の空気穴１４ａが形成されている。そして、保護カバー２１は、その蓋部２３により、ロータ１４の露出面の空気穴１４ａを前面側から覆う形状となっている。

保護カバー２１は、蓋部２３により、ロータ１４の天面の空気穴１４ａを隠し、異物の進入を防ぐ。また保護カバー２１の中央部には吸気口３１を設け、この吸気口３１とロータ１４の天面の空気穴１４ａの間に空気の流路が出来るようにキャップ形状を工夫している。これによりファンモータ装置Ａの内部冷却が可能である。保護カバー２１に、複数の吸気口３１を設けることで、ロータ１４内部まで空気が入りやすいようにする空気流路Ｌ１を確保することができる。

保護カバー２１は、ロータ１４と、例えば製造工程中においては着脱可能である。但し、最終製品においては、保護カバー２１は、ロータ１４と固定されている。

このように、本実施の形態では、ロータ１４の天面を露出させた状態で一体成形したハブに加えて、ロータ１４の天面を覆う保護カバー２１を新たに設けた。

以上のように、空気取り込み口を備えた円盤状の保護カバー２１を羽根３と一体成形したロータ１４に取り付けることにより、空気の流路を確保しながら異物の進入を防ぐことが可能となる。

図３，図４は、本実施の形態によるファンモータ装置の一構成例を示す斜視図であり、ハブ５の吸気側の前面４１に設けられる羽根の回転に関するバランスを修正するバランス修正穴４３について説明する図である。

図３に示すように、バランス修正穴４３を前面４１の領域内に限って形成しようとするとスペースが限られるため、バランス修正穴４３の大きさが小さくなり（符号４３ａ）、バランス修正穴４３の容積を十分に確保することが難しい。そこで、図４に示すように、空気取り込み口を備えた円盤状の保護カバー２１を羽根３と一体成形のロータ１４に取り付け、円盤状の保護カバー２１の外周部２１ｘがハブ５の前面４１において羽根３のバランス修正穴４３ｂを形成する内壁を兼ねる構造にする。

図４に示す構造では、保護カバー２１の外周部２１ｘをバランス修正穴４３ｂの大きさを画定するための内側の境界線とすることにより、すなわち、保護カバー２１の外周部２１ｘがバランス修正穴４３ｂの内壁を兼ねることで、バランス修正用穴のサイズ（径方向の幅）を大きくすることができる。従って、ファンモータ装置における低振動化が可能となる。

本実施の形態による保護カバーでは、ブッシュの周囲に通気孔を配置しており、異物の侵入防止に重点をおいた構造である。

（第２の実施の形態）
図５Ａは、本発明の第２の実施の形態によるファンモータ装置の一構成例を示す斜視図である。図５Ｂは、本実施の形態によるファンモータ装置に用いる保護カバー（ロータキャップ）の一構成例を示す斜視図であり、図５Ｂ（ａ）は表面側から見た斜視図、図５Ｂ（ｂ）は裏面側から見た斜視図である。図５Ａに示す本実施の形態によるファンモータ装置Ｂにおいては、保護カバーの構造が第１の実施の形態と異なっている。以下においては、本実施の形態の保護カバーの構造について説明する。

図５Ａ（ａ）及び図５Ｂ（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態による保護カバー５１の天面５３にはハブ５の前面４１の内周に沿って複数の孔部（吸気口）６１が形成されている。図５Ａ（ｂ）及び図５Ｂ（ａ），（ｂ）に示すように、吸気口６１は、例えば、天面５３の板状部６１ａを下方に傾斜させた形状とすることができる。また、第１の実施の形態と同様に、円盤状の保護カバー５１の蓋部２３の外側部５１ｘが羽根３のバランス修正用穴７３の一部、ここでは、内側の側面を兼ねる構造にすることで、バランス修正用穴のサイズを大きくすることができるため低振動化・生産性向上が可能となる。

本実施の形態による保護カバーは、天面に吸気口を放射状に配置した構造である。通気量をより大きくすることができ、内部の冷却効率の向上により適している。

上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、保護カバーの形状は、円盤状に限定されるものではない。また、吸気口の形状や配置は任意である。

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。

本発明は、ファンモータ装置の固定構造に利用可能である。

Ａ，Ｂ ファンモータ装置
３ 羽根
５ ハブ
１４ ロータ
１４ａ 空気穴
１７ 回転軸
１８ ロータブッシュ
２１ 保護カバー
２１ｘ 外周部
２３ 蓋部
２５ 固定孔部
３１、６１ 吸気口
４１ 前面
４３ バランス修正穴
５３ 天面
７３ バランス修正用穴

Claims (7)

1. 羽根と一体成型され回転軸に固定されたロータを有するファンモータ装置であって、
   前記ロータの吸気口側端面である天面の露出面を覆う蓋部を備えるとともに、前記蓋部に空気を取り込む吸気口を備えた保護カバーを有することを特徴とするファンモータ装置。
2. 前記蓋部は、前記ロータの天面の空気穴を塞ぐ位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のファンモータ装置。
3. 前記蓋部は、
   前記保護カバーを前記回転軸に固定するための固定孔部を有し、前記吸気口は、前記固定孔部から前記蓋部に向けて外方に向けて放射状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のファンモータ装置。
4. 前記ロータの吸気側の前面に設けられる羽根の回転に関するバランスを修正するバランス修正穴を有し、
   前記保護カバーの外周部が、前記バランス修正穴の内壁を兼ねることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のファンモータ装置。
5. 前記保護カバーの天面には、ハブの前面の内周に沿って前記吸気口が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のファンモータ装置。
6. 前記吸気口は、前記天面の板状部を下方に傾斜させた形状である請求項５に記載のファンモータ装置。
7. 回転軸に固定されたロータと一体成型された羽根を有するファンモータ装置の保護カバーであって、
   前記ロータの吸気口側端面である天面の露出面を覆う蓋部を備えるとともに、前記蓋部に吸気口を有することを特徴とする保護カバー。