JP4852810B2

JP4852810B2 - ファンモータ

Info

Publication number: JP4852810B2
Application number: JP2001270374A
Authority: JP
Inventors: 亮杉本; 吉成花井; 真也岡本
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: JP2003088046A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライブＩＣのような電子部品が実装された回路基板を有するファンモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、パソコン本体や、プリンタ，複写機等の周辺機器、或いはゲーム機等の、電子機器においては、その動作時に内部で発生する熱を除去し、冷却するために、ファンモータが使用されている。図２は、このような従来のファンモータが電子機器に搭載された状態の構成を示す縦断面図である。同図に示すように、従来のファンモータは、電子機器のケーシングＡの内外の空気流通を可能にするために設けられた排気口Ａ１の内側に設置されて、筐体Ｃ内を軸線方向に沿ってケーシングＡ内部から外部へ向かう空気流（同図の矢印Ｙ）が生じる軸流型であって、その筐体Ｃから中央付近に延びる複数のスポーク１ｂによって支持されるカップ状のハウジング２が設けられ、このハウジング２に羽根を備えたモータ本体が支持されている。
【０００３】
ハウジング２とスポーク１ｂとの間には、環状に拡がるベース１があり、これらは合成樹脂によって筐体Ｃと共に一体成形されている。筐体Ｃとベース１との間には、空気流が通過する流路が形成されている。なお、排気口Ａ１には、ケーシングＡ内に使用者の指やその他異物が侵入することを防止するために、格子状のガードが形成されている。
【０００４】
モータ本体は、次のような構成となっている。このハウジング２の内面側に、スリーブ軸受３を介してシャフト４が回転自在に支持されている。ハウジング２の開口側から突出したシャフト４の端部には、キャップ状のロータ５が固着され、ロータ５はシャフト４周りに一体回転するようになっている。このロータ５の外周壁内周面には円環状のヨークを介して円環状のロータマグネット６が内嵌固定されている。また、ロータ５の外周壁外周面より羽根７が放射状に延びている。
【０００５】
一方、ハウジング２の外周面には、ステータコア９にステータコイル１０が絶縁部材９ａを介して巻装されてなるステータ８が、ロータマグネット６に対し僅かな間隙で対向する配置で外嵌固定されている。また、ハウジング２周りでステータ８とベース１との間には、所要の電子部品が実装された環状の回路基板１１が配設されている（回路基板１１はベース１のモータ内部空間に面する内方面側に配設されている）。
【０００６】
所要の電子部品とは、ロータ５の回転位置を検出するためのホール素子、このホール素子より出力される信号を基にステータコイル１０への通電を制御するドライブＩＣ等である。そして、比較的サイズが大きいドライブＩＣ１２は、ベース１の内方面とこの反対面である外方面とをつなぐように形成された貫通孔１ａに一部が収容されモータ外部空間に露出する状態となっている。
【０００７】
その他、絶縁部材９ａには絡げピン１３が複数本埋設されており、これらの一端部はそれぞれステータコイル１０が絡げられていて、他端部は回路基板１１を貫通して回路基板１１の導電部にハンダ付けされ、このハンダ及び絡げピン１３の突出部もベース１の貫通孔１ａに収容された状態となっている。回路基板１１は、絡げピン１３がハンダ付けされることで、ステータ８に保持されるように配設されている。
【０００８】
また、ベース１及びハウジング２の外方面には、紙製で円形の銘板シール１４が貼付されており、これによりベース１の貫通孔１ａは閉塞され、ドライブＩＣ１２等が覆い隠されている。なお、回路基板１１には、このファンモータが搭載される電子機器と電気的に接続する接続コード１５が延びており、スポーク１ｂに設けられた案内溝に収容されて、筐体Ｃの流路をまたいで外部へ導出されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のファンモータは、静電気が発生する環境下に設置されると、その静電気によって誤動作をすることがある。例えば、ファンモータがゲーム機内に設置された場合は、その動作中に使用者がゲーム機に触れることが多く、これにより人体の静電気がファンモータのドライブＩＣを破壊することがある。電子機器は、近年は一層小型化される傾向にあり、ファンモータとケーシングとの間隔（図２では間隔ｄ）が狭くなるとともに、ファンモータそのものも小型化され、静電気の影響を受けやすい電子部品（図２ではドライブＩＣ１２）がファンモータの外寄りに配置されるようになり、そのような電子部品が破壊されやすく、何らかの静電気対策が必要となっている。
【００１０】
一般に電子機器は、内部の電気系統部分に外部からの静電気に伴う不具合を防止するために、各種静電気対策が知られている。例えば、特開２０００−１５６５８９号公報に記載されている如く、電子部品が実装されたプリント基板として、電子部品がアルミ箔により覆われる構成のものが開示されている。また、特開平６−３４２６１２号公報に記載されている如く、静電気対策を施したスイッチアッセンブリとして、アルミ銘板の背後に回路部品を配置する構成のものが開示されている。さらに、特開平５−３１９４０３号公報に記載されている如く、静電気により破壊されやすい電子部品用収納容器として、電子部品を導電性シートにて覆う構成のものが開示されている。何れもアルミ部分がアースに接続され、静電気はそのアルミ部分を通じてアースへ流れることで電子部品の破壊を阻止することができる。しかし、アルミ部品をアースに接続する構成としなければならず、設計上の制約となる。
【００１１】
本発明は、上述したような問題点に鑑み、簡単な構成で、ファンモータ内部に配設されたドライブＩＣのような電子部品が外部からの静電気によって破壊されないようにしたファンモータを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のファンモータは、モータ外部空間に面する外方面とモータ内部空間に面する内方面とを有する固定部材と、該固定部材の内方面側に配設される回路基板と、該回路基板に配設される電子部品と、からなるファンモータにおいて、前記電子部品を覆うように前記固定部材の外方面にアルミ層が設けられ、しかも、このアルミ層がアースに接続されないことを特徴とする。この構成によれば、モータ外部空間であるファンモータ周辺に静電気が存在するような環境でファンモータを使用しても、静電気はアルミ層により遮られて電子部品は破壊されない。
【００１３】
また、前記電子部品は、前記モータ外部空間に露出するように配設されていることを特徴とする。この構成によれば、電子部品がモータ外部空間に露出するように配設されてモータ外部空間からの静電気を受けやすい場合であっても、電子部品は破壊されない。
【００１４】
また、前記アルミ層は、前記固定部材の外方面とこの外方面に貼付される銘板との間に介在するアルミシートにて形成することができる。この構成によれば、アルミ層を容易に電子部品を覆うようにして構成することができる。或いは、前記アルミ層は、前記固定部材の外方面に貼付される銘板に一体的に形成することができる。この構成によっても、アルミ層を容易に電子部品を覆うようにして構成することができる。
【００１５】
さらに、前記ファンモータは、電子機器のケーシング内外の空気流通を可能にするために設けられた開口部に設置され、前記電子部品が該開口部に位置していても良い。このようにケーシングの静電気対策がファンモータに生かされない場合でも、その破壊を防止することができる。
【００１６】
また、前記電子部品は、少なくとも接地用端子を備えるものであり、該接地用端子又は該接地用端子につながる導通部の先端が前記アルミ層の外縁に最も近接するように、前記回路基板に実装されていると良い。この構成によれば、静電気が電子部品に到達したとしても接地用端子に落ちやすくなるため、その他の静電気により破壊される端子へ落ちるのを回避でき、電子部品の破壊を効果的に阻止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明のファンモータの基本的な構成は、上記従来の技術で説明したものと同様であるため、相違点を中心に説明する。図１は、本発明の一実施形態のファンモータのドライブＩＣ近傍を拡大して模式的に示す縦断面図である。
【００１８】
同図に示すように、本実施形態では、上記従来の技術で説明したものと同様にして、回路基板１１にはドライブＩＣ１２が装着され、ベース１の貫通孔１ａに一部が収容された状態となっている。ドライブＩＣ１２からは複数本の接続ピン１２ａが回路基板１１へ延びており、各接続ピン１２ａは、ロータマグネット６の磁極の変化を検出してロータ５の回転位置を検出するためのホール素子からの信号を入力するピン、ステータコイル１０の各相につながるピン、ＧＮＤにつながるピン、他の電子部品につながるピン等からなる。
【００１９】
また、回路基板１１を貫通する絡げピン１３は、その先端が回路基板１１の導電部にハンダ付けされ、このハンダ及び絡げピン１３の突出部はベース１の貫通孔１ａに収容された状態となっている。また、ベース１及びハウジング２の外方面には、従来とは異なる銘板シール１４が貼付されており、これによりベース１の貫通孔１ａは閉塞され、ドライブＩＣ１２等が覆い隠されるようになっている。
【００２０】
銘板シール１４は、外側から順に、印刷層１４ａ，外側絶縁層１４ｂ，アルミ層１４ｃ，内側絶縁層１４ｄ，接着層１４ｅからなる。銘板シール１４が誤って貫通孔１ａに押し込まれ、アルミ層１４ｃがドライブＩＣ１２の接続ピン１２ａや絡げピン１３の先端等にショートして不具合が発生しないように、特に内側絶縁層１４ｄが設けられている。
【００２１】
上記アルミ層１４ｃは、シート状のもの（アルミシート）を外側絶縁層１４ｂと内側絶縁層１４ｄにより挟み込むか、又は外側絶縁層１４ｂ或いは内側絶縁層１４ｄを基層として、これにアルミを蒸着することにより設けられる。銘板としては、本実施形態のような銘板シールにアルミ層を含む構成以外に、従来の銘板シールにアルミ層をシート状にして貼り付ける構成としても良い。また、銘板そのものをアルミ製としても良い。
【００２２】
本実施形態では、ドライブＩＣ１２は、アルミ層１４ｃにより覆われるので、ケーシングＡの外部（つまり、モータ外部空間）からドライブＩＣ１２に向けて静電気が発生しても、その影響を受けず、ドライブＩＣ１２の破壊を防止できる。これは、その静電気がアルミ層１４ｃに帯電してドライブＩＣ１２まで到達しないことにより、ドライブＩＣ１２が破壊されないためである。アルミ層１４ｃに帯電した静電気が飽和すると放電し、ドライブＩＣ１２に影響する恐れがあるが、アルミ層１４ｃがないときよりもドライブＩＣ１２の破壊の可能性は確実に低減することができ、そのアルミ層１４ｃを設けたことの効果は十分にある。
【００２３】
また、アルミ層１４ｃはアースに接続する構成ではなく、アルミ層１４ｃを銘板シール１４に介在させて周囲の構成の変更を伴うものではないので、簡単な構成でドライブＩＣ１２の破壊を防止することができる。なお、本実施形態では、アルミ層１４ｃの大きさに比べて静電気容量が微量であること、或いは静電気の発生頻度が少ないこと等から、静電気が飽和して放電する可能性は、当該ファンモータの使用環境では問題ない程度に低いものである。さらに、静電気によるドライブＩＣ１２の破壊防止をより確実にするためには、アルミ層１４ｃに帯電した静電気が放電したときの落下場所がアースになる構成とすると良い。
【００２４】
例えば、本実施形態のドライブＩＣ１２における各接続ピン１２ａのうち、ＧＮＤピンがアルミ層１４ｃの外縁に最も近接するように配置すると有効性が高まることが確認された。つまり、ドライブＩＣ１２をベース１の外方面からアルミ層１４ｃを覆うことにより、モータ外部空間からの静電気を遮蔽できるが、このとき、図３（ａ）に下面図で示すように、ＧＮＤピンｐ先端がアルミ層１４ｃの外縁１４ｃａに最も近接するように、ドライブＩＣ１２を実装するものである。
【００２５】
このようにすると、図３（ｂ）に側面図で示すように、モータ外部空間からの静電気ｅが、アルミ層１４ｃにて遮蔽されずに外側へ回り込み、ドライブＩＣ１２側に作用した場合、一層ＧＮＤピンｐに落下し、ドライブＩＣ１２は破壊されない。回路基板１１の回路パターンの都合等により、そのような位置にＧＮＤピンを配置できない場合は、そのＧＮＤに導通する部位をアルミ層１４ｃの外縁１４ｃａに最も近接する位置に配置しても良い。
【００２６】
なお、ＧＮＤピンｐは、必ずしも他のいずれの接続ピンよりもアルミ層１４ｃの外縁１４ｃａに近接していることを要しない。その対象となるピンは、静電気により破壊される恐れのあるピンであり、静電気により破壊されないピンがＧＮＤピンと同様の位置或いはアルミ層１４ｃの外縁１４ｃａに最も近接する位置に配置されていても構わない。
【００２７】
本実施形態では、本発明の有効性を確認するために、耐静電気試験を行った。これは、図１に示すように、銘板シール１４の外側より放電プローブ１６を接近させ、ドライブＩＣ１２に向けて矢印Ｅで示したように静電気を放電するものである。その結果、静電気の落下場所は、アルミ層１４ｃによって、ドライブＩＣ１２の接続ピン１２ａのうち、ＧＮＤピンであるところとなり、他の動作に関わるピンではなく、何ら動作に変動はなく、ファンモータは全て正常であった。これにより、本静電気対策の有効性が確認された。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電子部品を覆うように固定部材の外方面にアルミ層を設け、しかもこのアルミ層がアースに接続しないという簡単な構成で、固定部材の内方面側に配設された電子部品がファンモータ周辺からの静電気によって破壊されないようにしたファンモータを提供することができる。
【００２９】
また、電子機器のケーシング内外の空気流通を可能にするためにファンモータがケーシングの開口部に配置され、ケーシングの静電気対策がファンモータに生かされない場合でも、その破壊を防止することができる。つまり、電子部品を覆うように固定部材の外方面にアルミ層を設け、しかもこのアルミ層がアースに接続しない構成をファンモータに適用することで、その破壊の防止効果を最大限に生かすことができる。
【００３０】
また、電子部品の接地用端子又はこれにつながる導通部の先端を、アルミ層の外縁に最も近接するようにすることで、静電気が電子部品に到達したとしても接地用端子に落ちやすくなるため、その他の静電気により破壊される端子へ落ちるのを回避でき、電子部品の破壊をより確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のファンモータのドライブＩＣ近傍を拡大して模式的に示す縦断面図。
【図２】従来のファンモータの構成を示す縦断面図。
【図３】ドライブＩＣの接続ピンとアルミ層との位置関係を示す図。
【符号の説明】
１ベース
２ハウジング
３スリーブ軸受
４シャフト
５ロータ
６ロータマグネット
７羽根
８ステータ
９ステータコア
１０ステータコイル
１１回路基板
１２ドライブＩＣ
１３絡げピン
１４銘板シール
１５接続コード
１６放電プローブ
Ａケーシング
Ｃ筐体
ｐＧＮＤピン

Claims

モータ外部空間に面する外方面とモータ内部空間に面する内方面とを有する固定部材と、
該固定部材の内方面側に配設される回路基板と、
該回路基板に配設される電子部品と、
からなるファンモータにおいて、
前記電子部品を覆うように前記固定部材の外方面にアルミ層が設けられ、しかも、このアルミ層がアースに接続されないことを特徴とするファンモータ。
前記電子部品は、前記モータ外部空間に露出するように配設されていることを特徴とする請求項１に記載のファンモータ。
前記アルミ層は、前記固定部材の外方面とこの外方面に貼付される銘板との間に介在するアルミシートにて形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のファンモータ。
前記アルミ層は、前記固定部材の外方面に貼付される銘板に一体的に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のファンモータ。
前記ファンモータは、電子機器のケーシング内外の空気流通を可能にするために設けられた開口部に設置され、前記電子部品が該開口部に位置していることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のファンモータ。
前記電子部品は、少なくとも接地用端子を備えるものであり、該接地用端子又は該接地用端子につながる導通部の先端が前記アルミ層の外縁に最も近接するように、前記回路基板に実装されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のファンモータ。