JP6250527B2 - ファンモータ - Google Patents

Description

この発明は、ファンモータに関し、特に、マグネットを保持するロータに送風ファンの羽根車が設けられて用いられるアウターロータ型のファンモータに関する。

羽根車がロータに取り付けられて用いられるアウターロータ型のファンモータとして、いろいろなものが知られている。

下記特許文献１には、モータを用いたファンにおいて、ステータのリード線をケーシングの外側に引き出すための欠け口を、モータのベースに設けた構造が開示されている。この切欠きは、ファンの組立てが完成した後に密封材によって塞がれ、水気や塵埃がケーシング内に進入するのが防止される。

特開２００７−１７４８９６号公報

ところで、上記の特許文献１に記載されているような構造では、コネクタ付きリード線を用いるモータの組立てを行うときに、問題が生じる。すなわち、組立て後に容易に塞ぐことができる切欠きの大きさには限界があるため、切欠きにコネクタを通すことができない場合がある。そのため、そのようなモータの組立時においては、予め、リード線のうちコネクタが取り付けられていない方の端部を切欠きに通したうえで、そのリード線を回路基板に接続する必要がある。あるいは、コネクタが取り付けられていない状態のリード線を切欠きから通し、その後、リード線にコネクタを取り付ける必要がある。切り欠きにリード線を通したうえで、回路基板とリード線とを接続したりリード線にコネクタを取り付けたりすることは、手間がかかる作業であって、モータの製造コストが上昇する。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、導線の配線を容易に行うことができ、容易に組立てを行うことができるファンモータを提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、マグネットを保持するロータに、送風ファンの羽根車が設けられて用いられるアウターロータ型のファンモータは、マグネットに対向するように配置されるステータ部と、ステータ部に電気的に接続されており、ステータ部にファンモータを駆動するための電力を供給する回路基板と、筒形状の周壁部を有し、周壁部の端部近傍に回路基板が取り付けられており、羽根車を軸支するモータベースとを備え、回路基板には、ファンモータの電源を供給するための導線が接続されており、モータベースの周壁部には、回路基板が取り付けられている周壁部の一方の端部近傍から他方の端部近傍まで繋がるスリットが形成されており、スリットは、導線がスリットを通してモータベースの周壁部に埋められるように形成されており、モータベースの周壁部の少なくとも一部には、スリットを介して周壁部の外側と周壁部の内側とが通じることを妨げる隔壁部が形成されており、隔壁部は、周壁部の外周部との間に溝部をなし、溝部は、周壁部の外方からモータベースの内側に入り込むように、スリットに対して周方向片側又は両側に広がっており、溝部の一方の端部は、回路基板により塞がれており、導線は、スリットを経由して溝部の内部に配置されうる。

好ましくは、溝部は、回路基板が取り付けられている周壁部の一方の端部近傍から他方の端部近傍まで繋がっている。

好ましくは、ロータは、下方に向けて開口する円筒形状を有し、ロータの下端縁は、周壁部の上端縁よりも外側であって周壁部の上端部よりも下方に位置しており、ロータの内周部は、周壁部の外周面及び周壁部の上端部に対してラビリンス構造をなす隙間を隔てて配置されている。

好ましくは、溝部は、周壁部の外方からモータベースの内側に向けて入り組んだラビリンス構造を有する。

好ましくは、導線には、コネクタが接続されている。

好ましくは、ファンモータは、羽根車の周囲に配置されたケーシングをさらに備え、モータベースは、ケーシングと一体成形されている。

これらの発明に従うと、モータベースの周壁部に、導線をモータベースの周壁部に埋められるようなスリットが形成されている。したがって、導線の配線を容易に行うことができ、容易に組立てを行うことができるファンモータを提供することができる。

本発明の実施の形態の１つにおけるファンモータの分解斜視図である。 ファンモータの側断面図である。 モータベース部分を示す分解斜視図である。 モータベースの断面図である。 導線が配線された状態を示す斜視図である。 本実施の形態の一変型例に係るファンモータの分解斜視図である。 ファンモータの羽根車及びモータベースを示す斜視図である。 溝部形状が異なるモータベースの一変型例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態の１つにおけるファンモータについて説明する。

［実施の形態］

本実施の形態において、ファンモータは、マグネットを保持するロータに、送風ファンの羽根車が設けられて用いられるアウターロータ型のものである。

図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるファンモータ１の分解斜視図である。図２は、ファンモータ１の側断面図である。

図１に示されるように、ファンモータ１は、大まかに、ケーシング１０と、羽根車３０と、ステータ部５０と、回路基板６１とを備えている。ファンモータ１は、羽根車３０を回転させて送風する送風ファンである。

ケーシング１０は、羽根車３０の羽根４５の周囲を囲む環状の部位と、モータベース１１とが接続されて構成されている。本実施の形態において、ケーシング１０は、羽根車３０の羽根４５の周囲を囲む環状の部位と、モータベース１１とが、樹脂を用いて一体成形されているが、これに限られない。例えば、モータベース１１とケーシング１０とは、それぞれ別々に成形された部材で構成されていてもよい。

図２に示されるように、モータベース１１は、上方（図２において上方）に開口する円筒構造を有している。すなわち、モータベース１１は、有底の円筒状の周壁部１３を有している。周壁部１３は、その下端近傍部において、ケーシング１０の環状部位に、梁部を介して接続されている。

モータベース１１は、底部から上方に突出する、中空の柱状の支持部１５を有している。支持部１５は、モータベース１１の中央部に配置されている。支持部１５の上部には、軸受部１７が設けられている。

羽根車３０は、大まかに、ロータ部３１と、複数の羽根４５とを有している。ロータ部３１は、ステータ部５０と、回路基板６１と共にアウターロータ型のモータを構成する。すなわち、羽根車３０は、ファンモータ１のロータに設けられている。

ロータ部３１は、下方（図２において下方）に向けて開口する、有底の円筒形状を有している。ロータ部３１は、ヨーク３３と、マグネット３５と、シャフト３７とを有している。複数の羽根４５は、ロータ部３１をハブとして、ロータ部３１の周囲に周方向に等間隔に配置されている。なお、本実施の形態において、ファンモータ１は軸流ファンであるが、これに限られるものではなく、遠心ファン等であってもよい。

ヨーク３３は、例えば薄い鉄板であり、下方に開口する椀形状を有している。ヨーク３３は、ロータ部３１の筒形状の内側に固定されている。

マグネット３５は、環状の磁石である。マグネット３５は、ヨーク３３の内周面に固定されている。

シャフト３７は、ロータ部３１の内側において、上面（ロータ部３１の底面）の中央部から下方に突出するように配置されている。シャフト３７は、羽根車３０の回転軸である。

羽根車３０は、シャフト３７が軸受部１７により軸支された状態で、モータベース１１に取り付けられる。このように、羽根車３０は、モータベース１１に軸支され、ケーシング１０に対して回転可能に支持されている。

なお、羽根車３０がモータベース１１に軸支された状態で、ロータ部３１の下端縁は、周壁部１３の上端部よりも外側であって周壁部１３の上端部よりも下方に位置している。このとき、ロータ部３１の内周部は、周壁部１３の外周面及び上端部とはわずかな間隔（ラビリンス部４９）を開けた位置にある。すなわち、ロータ部３１は、モータベース１１に対してラビリンス構造をなす隙間を隔てて配置されている。換言すると、周壁部１３は、ロータ部３１との間でラビリンス部４９をなすように形成されたラビリンス壁である。ラビリンス部４９が設けられていることにより、ステータ部５０や軸受部１７などがあるロータ部３１の内側に塵等が入り込みにくくなり、防塵効果が得られる。

ステータ部５０は、コイル５３と、ステータコア５５とを有している。ステータ部５０は、ステータコア５５がマグネット３５に対向するように、シャフト３７の周囲に配置されている。ステータコア５５には、それぞれインシュレータ（図示せず）を介して複数のコイル５３が巻回されている。これにより、コイル５３の励磁に伴って、羽根車３０が回転する。

回路基板６１には、ファンモータ１の駆動回路が実装されている。回路基板６１は、コイル５３に電気的に接続されている。回路基板６１は、駆動回路からコイル５３にファンモータ１を駆動するための電力を供給し、ファンモータ１を駆動させる。

回路基板６１は、ステータ部５０の下方に配置されている。ステータ部５０及び回路基板６１は、モータベース１１の周壁部１３の上端部近傍に取り付けられている。このように、モータベース１１には、ステータ部５０及び回路基板６１が固定されている。

図１に示されるように、回路基板６１には、ファンモータ１の電源を供給するための導線６５が接続されている。導線６５は、例えば回路基板６１の下方の面に接続されている。導線６５のうち、回路基板６１に接続されている方とは反対側の先端部には、電源に接続するためのコネクタ６７が取り付けられている。

ここで、本実施の形態において、導線６５は、モータベース１１の周壁部１３の内側（モータベース１１の内側）からモータベース１１の外側に引き出されている。これにより、コネクタ６７を、ケーシング１０の下方において電源（図示せず）に接続することができるようになっている。導線６５は、周壁部１３に形成されたスリット２１を通して、周壁部１３に埋まるようにして、モータベース１１の外側に引き出される。

図３は、モータベース１１部分を示す分解斜視図である。図４は、モータベース１１の断面図である。

図３において、ケーシング１０のうちモータベース１１部分が示されている。図４においては、羽根車３０の回転軸に対して垂直な平面における断面が示されている。

図３に示されるように、スリット２１は、周壁部１３のうち、回路基板６１が取り付けられている上端部近傍部位から、下端部近傍部位まで繋がるように形成されている。本実施の形態においては、スリット２１は、羽根車３０の回転軸に略平行に、すなわち上下方向に直線状に形成されている。スリット２１の幅寸法は、導線６５の径寸法よりも若干大きい。すなわち、スリット２１は、スリット２１を通して導線６５を周壁部１３に埋められるように形成されている。

図４に示されるように、スリット２１は、モータベース１１において、周壁部１３の外周部の１箇所に設けられている。スリット２１の数はこれに限られず、２つ以上が設けられていてもよい。

本実施の形態において、周壁部１３の一部に、スリット２１を介して周壁部１３の外側と内側とが通じることを妨げるように、隔壁部２３が形成されている。図２に示されるように、隔壁部２３は、回路基板６１の近傍からスリット２１に沿って形成されている。これにより、隔壁部２３とスリット２１とで、周壁部１３の上端部近傍から下端部近傍まで繋がる溝部２５が構成されている。

溝部２５は、周壁部１３の回路基板６１の近傍まで繋がっている。そのため、溝部２５の上端部端部は、回路基板６１により塞がれた状態になっている。

図４に示されるように、本実施の形態において、隔壁部２３は、周壁部１３の外周部との間に溝部２５をなすように、周壁部１３の外周部よりも内側に導線６５が通る程度の間隔を開けて形成されている。溝部２５の幅寸法は、導線６５の幅寸法よりも若干大きい。これにより、溝部２５は、周壁部１３の外方からモータベース１１の内側に向けて入り組んだ、ラビリンス構造を有している。導線６５は、図４において矢印Ａで示されるように、スリット２１を経由して溝部２５の内部に配置されうる。これにより、導線６５を周壁部１３に埋め込んで、スリット２１に沿って配線することができる。

図５は、導線６５が配線された状態を示す斜視図である。

図５に示されるように、導線６５がスリット２１を用いて配線されると、導線６５は、周壁部１３の内部の溝部２５に埋め込まれるため、周壁部１３の外部に露出しない。また、スリット２１は上下方向に形成されているので、導線６５は、スリット２１に沿って下方に配線され、ケーシング１０の下方に引き出される。

以上説明したように、本実施の形態において、モータベース１１の周壁部１３に、周壁部１３の上端部近傍から下端部近傍まで繋がるようにスリット２１が形成されている。そして、そのスリット２１を通して、導線６５が周壁部１３に埋まるように形成されている。したがって、回路基板６１とコネクタ６７とが導線６５に接続されている状態で、導線６５を適切に配線することができ、容易にファンモータ１を組み立てることができる。

ロータ部３１とモータベース１１との間で、スリット２１が形成されている部位を除いて、ラビリンス構造が構成されている。したがって、ロータ部３１の内側への防塵効果を得ることができる。

また、スリット２１に沿って隔壁部２３が形成されている。したがって、スリット２１を通してモータベース１１の内部に塵等が入り込むことを防止することができる。特に、本実施の形態においては、隔壁部２３がスリット２１の略全域に形成され、それにより溝部２５が上下にわたって形成されている。また、溝部２５の上端部は、回路基板６１で塞がれる。したがって、モータベース１１の内部への防塵効果がより効果的に得られる。

隔壁部２３は周壁部１３に沿うように形成されており、溝部２５はラビリンス構造を有している。したがって、一端スリット２１を通して周壁部１３に埋め込まれた導線６５がスリット２１から外れにくくなる。

なお、隔壁部２３は、完全に周壁部１３の外部と内部とを隔てるように形成されているものに限られない。例えば、溝部２５の深い部分（隔壁部２３の外周部からの縁面距離が長い部分）で隔壁部２３が途切れていてもよい。このような場合であっても、隔壁部２３や周壁部１３によりラビリンス構造が構成されていることにより、モータベース１１への内部への防塵効果が得られる。また、一端スリット２１を通して周壁部１３に埋め込まれた導線６５がスリット２１から外れにくくなる。

［変型例の説明］

図６は、本実施の形態の一変型例に係るファンモータ１０１の分解斜視図である。

図６に示されるように、本変型例において、ファンモータ１０１は、モータベース１１１とケーシング１１０とが別々に成形されている点が上述のファンモータ１の構成とは相違する。その他の羽根車３０、ステータ部５０、回路基板６１、及び導線６５等の構成は、上述のファンモータ１のそれと同様である。

ファンモータ１０１は、モータベース１１１に羽根車３０等の各種部材が取り付けられた状態で、モータベース１１１をケーシング１１０にねじ等を用いて固定することで組み立てられる。モータベース１１１とケーシング１１０とが別体に構成されているので、比較的複雑な構造のモータ部分を先に組み立ててから、ケーシング１１０を取り付けることができ、容易にファンモータ１０１の組立てを行うことができる。

本実施の形態において、ケーシング１１０のうち、モータベース１１１が取り付けられる部位には、モータベース１１１の下端部を塞ぐように形成された蓋部１１９が形成されている。蓋部１１９は、例えば平坦に形成されているが、これに限られず、モータベース１１１の下端部を塞ぐことができるのであれば、湾曲した形状であってもよい。

図７は、ファンモータ１０１の羽根車３０及びモータベース１１１を示す斜視図である。

図７は、ケーシング１１０に取り付けられていないモータベース１１１を下方側から見た状態が示されている。図７に示されるように、モータベース１１１は、円筒状の周壁部１１３を有する筒型構造を有している。周壁部１１３の上端部近傍部位には、回路基板６１が取り付けられている。なお、図７には示されていないが、回路基板６１の上部にはステータ部及び軸受部が固定されており、その軸受部により羽根車３０が軸支されている。羽根車３０は、上述の実施の形態と同様に、モータベース１１１の周壁部１１３との間にラビリンス構造をなすようにして軸支されている。

モータベース１１１の周壁部１１３は下方に開口しているが、モータベース１１１がケーシング１１０に取り付けられることにより、この開口部が蓋部１１９により覆われる。これにより、防塵効果が得られる。

本変型例においても、周壁部１１３には、その上方から下方まで繋がるスリット１２１が形成されている。また、上述の実施の形態と同様に、スリット１２１と共に、周壁部１１３の内側に隔壁部１２３が設けられている。これにより、ラビリンス構造の溝部１２５が構成されている。

隔壁部１２３は、周壁部１１３の上端部近傍の、回路基板６１の近傍まで設けられている。これにより、溝部１２５の上端部は、回路基板６１により覆われている。また、隔壁部１２３は、周壁部１１３の下端部まで設けられている。そのため、モータベース１１１がケーシング１１０に固定された状態で、モータベース１１１の下方の部分において、隔壁部１２３と蓋部１１９との間の隙間がなくなる。したがって、モータベース１１１の内部の防塵効果を確実に得ることができる。

なお、モータベース１１１の下端部において、溝部１２５が部分的に外側に開口している。導線６５は、この部分から周壁部１１３の外周側に一端引き出され、その脇に形成されたクリップ部１２７を通されて、ケーシング１１０の下方に配線される。これにより、導線６５の配線のためにケーシング１１０の外側と内側との間に孔を設ける必要がなくなり、確実な防塵効果を得ることができる。

本変型例においても、上述の実施の形態と同様に、回路基板６１とコネクタ６７とが導線６５に接続されている状態で、導線６５を適切に配線することができ、容易にファンモータ１０１を組み立てることができるという効果を得ることができる。また、ロータ部３１とモータベース１１１との間でラビリンス構造が構成されているので、ロータ部３１の内部への防塵効果を得ることができる。さらに、ラビリンス構造の溝部１２５が構成されているので、モータベース１１１の内側への防塵効果を得ることができる。

［その他］

上述の実施の形態の構成に限られず、その特徴部分を適宜組み合わせて、導線の配線を容易に行うことができ、容易に組立てができるファンを構成することができる。

例えば、隔壁部は、スリットのうち一部分にだけ設けられていてもよい。この場合、隔壁部が設けられていない領域についてはモータベースの周壁部の内側の空間と外側の空間とがスリットを通じて繋がるが、隔壁部が一部分に設けられている分だけ、周壁部の内側への防塵効果を得ることができる。また、このように隔壁部が部分的に設けられていない場合であっても、スリットから繋がるラビリンス構造をなす溝部を隔壁部により構成することで、比較的高い防塵効果を得ることができる。

なお、溝部の形状も、上述のものに限られない。

図８は、溝部形状が異なるモータベースの一変型例を示す断面図である。

図８に示される断面は、図４におけるそれに対応する。図８において、モータベース２１１は、上述の実施の形態とは異なる形状の隔壁部２２３を有しており、それにより、異なる形状の溝部２２５が形成されている。隔壁部２２３は、スリット２１に対して周壁部１３に沿って周方向両側に形成されており、それにより、溝部２２５もスリット２１に対して周方向両側に広がっている。このような溝部２２５の構造も、ラビリンス構造ということができる。

図８に示されるような形状であっても、上述の実施の形態と同様に、隔壁部２２３が設けられていることによる防塵効果を得ることができる。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１０１ ファンモータ
１０，１１０ ケーシング
１１，１１１，２１１ モータベース
１３，１１３ 周壁部
２１，１２１ スリット
２３，１２３，２２３ 隔壁部
２５，１２５，２２５ 溝部
３０ 羽根車
３１ ロータ部
３５ マグネット
４５ 羽根
５０ ステータ部
６１ 回路基板
６５ 導線
６７ コネクタ

Claims (6)

1. マグネットを保持するロータに、送風ファンの羽根車が設けられて用いられるアウターロータ型のファンモータであって、
   前記マグネットに対向するように配置されるステータ部と、
   前記ステータ部に電気的に接続されており、前記ステータ部に前記ファンモータを駆動するための電力を供給する回路基板と、
   筒形状の周壁部を有し、前記周壁部の端部近傍に前記回路基板が取り付けられており、前記羽根車を軸支するモータベースとを備え、
   前記回路基板には、前記ファンモータの電源を供給するための導線が接続されており、
   前記モータベースの周壁部には、前記回路基板が取り付けられている前記周壁部の一方の端部近傍から他方の端部近傍まで繋がるスリットが形成されており、
   前記スリットは、前記導線が前記スリットを通して前記モータベースの前記周壁部に埋められるように形成されており、
   前記モータベースの周壁部の少なくとも一部には、前記スリットを介して前記周壁部の外側と前記周壁部の内側とが通じることを妨げる隔壁部が形成されており、
   前記隔壁部は、前記周壁部の外周部との間に溝部をなし、
   前記溝部は、前記周壁部の外方から前記モータベースの内側に入り込むように、前記スリットに対して周方向片側又は両側に広がっており、
   前記溝部の一方の端部は、前記回路基板により塞がれており、
   前記導線は、前記スリットを経由して前記溝部の内部に配置されうる、ファンモータ。
2. 前記溝部は、前記回路基板が取り付けられている前記周壁部の一方の端部近傍から他方の端部近傍まで繋がっている、請求項１に記載のファンモータ。
3. 前記ロータは、下方に向けて開口する円筒形状を有し、
   前記ロータの下端縁は、前記周壁部の上端縁よりも外側であって前記周壁部の上端部よりも下方に位置しており、
   前記ロータの内周部は、前記周壁部の外周面及び前記周壁部の上端部に対してラビリンス構造をなす隙間を隔てて配置されている、請求項１又は２に記載のファンモータ。
4. 前記溝部は、前記周壁部の外方から前記モータベースの内側に向けて入り組んだラビリンス構造を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載のファンモータ。
5. 前記導線には、コネクタが接続されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のファンモータ。
6. 前記羽根車の周囲に配置されたケーシングをさらに備え、
   前記モータベースは、前記ケーシングと一体成形されている、請求項１から５のいずれか１項に記載のファンモータ。

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