JP3878765B2

JP3878765B2 - ファンモータ

Info

Publication number: JP3878765B2
Application number: JP09213599A
Authority: JP
Inventors: 秀二高橋; 章基山崎
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: JP2000287408A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＯＡ機器に用いられるファンモータに関し、特に高速回転するファンモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファンモータは種々のＯＡ機器で適用されており、例えば複写機における給紙装置にも用いられ、ファンモータの回転により用紙を吸着して所定位置まで搬送、給紙することが行われている。これは、ファンモータの送風口から空気が吸い込まれると、その送風口に空気がほとんど送り込まれなくなって静圧が急激に上昇し、これにより用紙が吸着するという原理を利用したものである。
【０００３】
そして、従来のファンモータは、図５に示すように、軸受保持部材ａの内側に軸受ｂが嵌入されて保持され、この軸受ｂによりシャフトｃが回転自在に支持され、軸受保持部材ａの外側にステータｄが外嵌されている。また、シャフトｃには樹脂製で羽根を有するロータｆが取り付けられ、このロータｆにはヨークｇ及び駆動用マグネットｈが装着されている。
【０００４】
更に、種々の電子部品が配設された回路基板ｋにステータｄの巻線が結線されるが、このとき巻線の接続を容易にするために、ステータｄのコアｄ１と巻線ｄ２とを絶縁する樹脂製のインシュレータｍに長尺の端子ピンｎが設けられ、この端子ピンｎの一端に巻線ｄ２がからげられ、端子ピンｎの他端が回路基板ｋに半田付されて回路基板ｋと巻線ｄ２の接続が完了する。
【０００５】
ところが、上記した複写機の給紙装置において、ファンモータの回転により用紙を吸着して所定位置まで搬送する場合のように、ファンモータの静圧が急激に上昇すると回転数も同時に上昇する。このような従来構成では、例えば毎分３０００回転から毎分６０００回転程になり、シャフトｃに非常に大きな負荷がかかり、軸受ｂがシャフトｃを支持しきれなくなってシャフトｃが振動する。そして、この振動が軸受ｂを介してステータｄに伝達し、ステータｄの振動が端子ピンｎを介して回路基板ｋに伝達し、軽量でかつ肉厚の薄い回路基板ｋが振動して固定部材ｐの補強用リブｐ１に接触し、非常に大きく耳障りな騒音を発生する。
【０００６】
そこで、この騒音対策として、回路基板ｋを固定部材ｐのリブｐ１に接着剤で固着して回路基板ｋを強固に固定し、回路基板ｋの振動を抑えることが考えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したように回路基板ｋを固定部材ｐの下部に固着しただけでは、端子ピンｎの回路基板ｋへの半田付け部分が剥離するおそれがあり、信頼性に欠けるという問題がある。これは、ステータｄが軸受保持部材ａとの嵌入による半径方向のみの支持部位しか有しないため、シャフトｃからの振動がステータｄに伝達されてしまい、強度がもっとも弱い半田付け部分の剥離が生じるのである。
【０００８】
この発明が解決しようとする課題は、高速回転においても振動及び騒音の発生を防止できるファンモータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明は、前記回路基板が前記ステータと前記固定部材との間に位置し、前記ステータが、補強手段として前記固定部材上に垂下する突状体を有し、該各突状体の下端部が前記回路基板に透設された透孔に遊挿され前記固定部材に固着することによって軸方向に支持され、前記軸受保持部材によって半径方向に支持されていることを特徴としている。
【００１０】
このように構成すれば、ステータは、固定部材に対して半径方向と軸方向とを合わせて複数の方向を支持される。従って、ファンモータが高速回転してシャフトに過大な負荷が作用しても、ステータは強固に支持されるため、その負荷がステータまで伝達せず、ステータ及びその周辺の回路基板等における振動や騒音の発生を防止できる。このとき、突状体の固着とは、例えば突状体と固定部材とが互いに凹凸に嵌合したり、接着剤により接合するというように、容易に離れない状態をいう。
【００１１】
また、本発明は、前記ステータが、ステータコアに装着されてこのステータコアとこれに巻装される巻線とを絶縁するインシュレータを備え、前記突状体が、前記インシュレータに形成されて成ることを特徴としている。
【００１２】
こうすると、突状体はインシュレータを使用すればよいので、容易に形成することができる。突状体は、インシュレータが例えば樹脂により射出成形される場合は、この成型時に一体的に設けたり、別の部材を接合するといった方法により形成できる。
【００１３】
また、本発明は、前記突状体が、前記ステータの周方向にほぼ等間隔に配設されていることを特徴としている。この場合、ステータは周方向に安定して保持される。
【００１４】
また、本発明は、前記ステータには巻線が電気的に接続される端子ピンが突出して設けられ、この端子ピンが、前記回路基板に電気的に接続されることでこの回路基板が前記ステータに前記固定部材とは非接触で保持されることを特徴としている。
【００１５】
こうすることにより、回路基板は、巻線を直接回路基板側の接続部に引き出すことなく、端子ピンに接続することで巻線との電気的接続が行えるため、巻線と回路基板との接続部が離れていても巻線の引き出しが煩雑にならない。更に、回路基板をその端子ピンによってステータに保持することができる。このとき、回路基板は、固定部材には非接触で、仮に固定部材が振動してもその振動が回路基板には伝達しないので、回路基板が振動して騒音を発生したり、巻線の接続部の接触不良を防止することができる。
【００１６】
また、本発明では、前記突状体は、先端側が縮径する段部を有し、この段部に前記回路基板が当接することを特徴としている。この場合、回路基板が突状体の段部に当接することで、回路基板の位置決めができ、回路基板の接続作業を効率よく行うことができる。
【００１７】
また、本発明は、前記突状体が、前記固定部材に対して接着剤により固着されていることを特徴としている。こうすれば、突状体を固定部材に対して強固に固着できる。また、接着剤は弾性を有するので、その固着部に振動が伝達されても吸収することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
この発明のファンモータの第１の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。但し、図１は切断正面図、図２は一部の斜視図である。このファンモータは、上述と同様に複写機の給紙用を例にして説明する。
【００１９】
それらの図において、１１は鉄製のシャフト、１２ａ、１２ｂはシャフト１１の上部及び下端部に外嵌された一対の軸受、１３は樹脂製の軸受保持部材であり、ほぼ円筒形状を成し、樹脂製のハウジング等の固定部材１４のボス状部１５に軸受保持部材１３の下半部が嵌入され、これによって軸受保持部材１３が固定部材１４に固定されており、軸受保持部材１３の内側には両軸受１２ａ、１２ｂが嵌入されて保持されている。
【００２０】
このとき、軸受保持部材１３及び固定部材１４は、上記したように別体或いは一体形成のどちらで形成されていても構わない。
【００２１】
１７はステータで、軸受保持部材１３の上部に外嵌されたステータコア１８ａと、このステータコア１８ａに巻装された巻線１８ｂと、ステータコア１８ａに装着されステータコア１８ａ及び巻線１８ｂを電気的に絶縁する樹脂材から成るインシュレータ１９とにより構成されている。
【００２２】
このインシュレータ１９は、上側インシュレータ１９ａと下側インシュレータ１９ｂとが離合自在に合体されて構成されており、ステータコア１８ａの巻線１８ｂの巻装部位を包被するように、インシュレータ１９がステータコア１８ａに装着されている。
【００２３】
２１は補強手段としての４個の突状体で、これら各突状体２１は、下側インシュレータ１９ｂに周方向に等間隔（例えば９０゜中心角毎）に一体形成され、その下端は固定部材１４に形成された凹部２２に挿入されて接着剤２３により固着されている。各突状体２１は、ステータコア１８ａにおいて放射状に延びる４個のティース１８ａ１に対応する。
【００２４】
２５は金属等の導電材から成る端子ピンで、その上端部及び下端部がインシュレータ１９の上側及び下側から突出してインシュレータ１９の保持部１９ａ１、１９ｂ１に嵌入され、図２に示すように、ステータ１７のティース１８ａ１間に配置されている。
【００２５】
２６は回路基板で、下側インシュレータ１９ｂの下面に当接してステータ１７の下方に配置されており、回路基板２６に透設された端子ピン用の透孔２７には端子ピン２５の下端部が遊挿され、回路基板２６の裏面において端子ピン２５が配線パターンの所定部に半田付けされ、回路基板２６に透設された突状体用の４個の透孔２８には各突状体２１の下端部が遊挿されている。そして、端子ピン２５の上端部にステータ１７の巻線１８ｂをからげる（図１参照）ことにより、端子ピン２５を介して巻線１８ｂと回路基板２６との電気的導通が簡単に得られる。このとき、回路基板２６は固定部材１４に非接触である。
【００２６】
３０は樹脂製でシャフト１１の上端部に嵌着され外周側に複数の羽根（図示せず）が突設されたほぼ椀形状を有するロータフレーム、３１はシャフト１１に巻回され両端部が上側の軸受１２ａ及びロータフレーム３０の内側上面の係止突起３０ａに係止された予圧用のコイルスプリング、３２は鉄製でロータフレーム３０に内嵌固定され上端部が内方に屈曲したほぼ円筒形状を有するロータヨーク、３３はロータマグネットであり、円筒形状を有し、ロータヨーク３２に内嵌固定されてステータ１７に対向配置されている。
【００２７】
このように、ステータ１７は、ステータコア１８ａの軸受保持部材１３への外嵌によるステータ１７の半径方向の支持部位だけでなく、４個の突状体２１の固着によるステータ１７の４つの軸方向の支持部位も加えて強固に支持されることになる。
【００２８】
そのため、ファンモータの回転により用紙を吸着して給紙する場合のように、ファンモータの高速回転によってシャフト１１に非常に大きな負荷がかかっても、ステータ１７が強固に固定されるので、軸受保持部材１３及び軸受１２ａ、１２ｂ等の剛性が向上しており、どのような負荷がシャフト１１に作用しても、シャフト１１は振動することがない。それ故に、回路基板２６の振動を招くこともなく、回路基板２６の振動に伴う騒音の発生や端子ピン２５の半田付け部分の剥離が防止される。
【００２９】
また、回路基板２６は固定部材１４に非接触であるため、仮に固定部材１４が振動しているとしても回路基板２６に伝達せず、回路基板２６が振動して騒音の発生や半田付け部の剥離を防止できる。更に、突状体２１は本来巻線１８ｂの巻き崩れを防止するためのものであり、これを延長させるという簡単な構成により課題を解決している。
【００３０】
従って、第１の実施形態によれば、ステータ１７を簡単な構成により強固に支持することができるため、ファンモータが高速回転してシャフト１１に過大な負荷が作用しても、何ら不具合が生じることなく動作することが可能になる。
【００３１】
（第２の実施形態）
この発明のファンモータの第２の実施形態について図３を参照して説明する。但し、図３は一部の斜視図であって、図３に示されていないその他の部分の構成は、図１と同じであるため、以下の説明では図１も参照しつつ、主として上記した第１の実施形態と相違する点について説明する。
【００３２】
本実施形態では、図３に示すように、下側インシュレータ１９ｂに補強手段としての突状体２１を一体形成する際に、各突状体２１の先端を細くして途中に当接段部３６をそれぞれ形成し、この当接段部３６が回路基板２６の上面に当接した状態で、各突状体２１の先端部を回路基板２６の透孔２８に遊挿して固定部材１４の凹部２２に挿入し、接着剤２３により固着している。
【００３３】
このように、当接段部３６が回路基板２６に当接した状態で、回路基板２６を貫通して固定部材１４に各突状体２１の先端部を固着したため、当接段部３６の回路基板２６への当接により、回路基板２６の位置決めを容易に行うことができる。また、回路基板２６を位置決めすることで、端子ピン２５の回路基板２６への半田付け作業を容易に行うことが可能になる。
【００３４】
従って、第２の実施形態によれば、上記した第１の実施形態と同等の効果を得ることができるのは勿論のこと、各突状体２１の途中に、回路基板２６の上面に当接する当接段部３６を形成したことによって、回路基板２６の位置決め作業や端子ピン２１の半田付け作業を非常に容易に行うことができ、しかも回路基板２６の振動を抑制できる。
【００３５】
なお、この発明の第３の実施形態として、図４に示すように、下側インシュレータ１９ｂのいずれかの突状体２１に隣接する位置に端子ピン３８の上端部を埋設し、突状体２１に端子ピン３８を並設しても構わない。
【００３６】
この場合、端子ピン３８の露出部分が一方端側のみでその露出長さも第１、第２の実施形態の場合より短くなり、ステータ１７の巻線１８ｂは下側インシュレータ１９ｂの方にてからげることとなる。しかも図２、図３に示すように、端子ピン２５を挿通するための部位をインシュレータ１９に特別に加工形成する必要がなくなる。
【００３７】
また、上記した各実施形態では、補強手段としての突状体２１を４箇所に設けた場合について説明したが、２箇所或いは３箇所にこのような突状体を設けてもよいのは勿論である。更に、複数箇所の方が安定性はよいが、１箇所であっても構わない。
【００３８】
また、上記した各実施形態では、インシュレータ１９に突状体２１を一体形成した場合について説明したが、突状体を別に形成しておき、これをインシュレータ１９に取り付けるようにしてもよく、或いはステータコア１８ａに突状体２１のような突起を形成しても構わない。
【００３９】
また、上記した各実施形態では、補強手段を突状体２１とした例について説明したが、補強手段はこれに限定されるものではなく、要するに固定部材１４に固着されてステータ１７を軸受保持部材１３への外嵌部位以外において補強的に支持し得るものであればよい。
【００４０】
更に、本発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、ファンモータが高速回転してシャフトに過大な負荷が作用しても、ステータは半径方向と軸方向の複数の方向を強固に支持されるため、その負荷がステータまで伝達せず、ステータ及びその周辺の回路基板等における振動や騒音の発生を防止でき、高速回転時においても騒音の少ないファンモータを提供することが可能になる。
【００４２】
また、請求項２に記載の発明によれば、突状体はインシュレータを使用すればよいため、突状体を容易に形成することができる。
【００４３】
また、請求項３に記載の発明によれば、ステータを周方向に安定して保持することができる。
【００４４】
また、請求項４に記載の発明によれば、回路基板は、巻線を直接回路基板側の接続部に引出すことなく、端子ピンに接続することで巻線との電気的接続が行えるため、巻線と回路基板との接続部が離れていても巻線の引き出しが煩雑にならない。更に、回路基板をその端子ピンによってステータに保持することができる。このとき、回路基板は、固定部材には非接触で、仮に固定部材が振動してもその振動が回路基板には伝達しないので、回路基板が振動して騒音を発生したり、巻線の接続部の接触不良を防止することができる。
【００４５】
また、請求項５に記載の発明によれば、回路基板が突状体の段部に当接することで、回路基板の位置決めができ、回路基板の接続作業を効率よく行うことができる。
【００４６】
また、請求項６に記載の発明によれば、突状体を固定部材に対して強固に固着できる。また、接着剤は弾性を有するので、その固着部に振動が伝達されても吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態の切断正面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態の一部の斜視図である。
【図３】この発明の第２の実施形態の一部の斜視図である。
【図４】この発明の第３の実施形態の一部の斜視図である。
【図５】従来例の切断正面図である。
【符号の説明】
１１シャフト
１２ａ、１２ｂ軸受
１３軸受保持部材
１４固定部材
１７ステータ
１８ａステータコア
１８ｂ巻線
１９インシュレータ
１９ａ、１９ｂ上側、下側インシュレータ
２１突状体（補強手段）
２３接着剤
２５、３８端子ピン
２６回路基板
３６当接段部

Claims

インペラに設けられたシャフトと、このシャフトに外嵌された軸受と、この軸受を内嵌して保持するために平板状の固定部材に設けられた円筒形状の軸受保持部材と、この軸受保持部材に外嵌されたステータと、このステータの巻線が電気的に接続される回路基板とを備えて成るファンモータにおいて、
前記回路基板が前記ステータと前記固定部材との間に位置し、前記ステータが、補強手段として前記固定部材上に垂下する突状体を有し、該各突状体の下端部が前記回路基板に透設された透孔に遊挿され前記固定部材に固着することによって軸方向に支持され、前記軸受保持部材によって半径方向に支持されていることを特徴とするファンモータ。
前記ステータが、ステータコアに装着されてこのステータコアとこれに巻装される巻線とを絶縁するインシュレータを備え、前記突状体が、前記インシュレータに形成されて成ることを特徴とする請求項１に記載のファンモータ。
前記突状体が、前記ステータの周方向にほぼ等間隔に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のファンモータ。
前記ステータには巻線が電気的に接続される端子ピンが突出して設けられ、この端子ピンが、前記回路基板に電気的に接続されることでこの回路基板が前記ステータに前記固定部材とは非接触で保持されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のファンモータ。
前記突状体は、先端側が縮径する段部を有し、この段部に前記回路基板が当接することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のファンモータ。
前記突状体が、前記固定部材に対して接着剤により固着されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のファンモータ。