JP7327045B2

JP7327045B2 - 送風機

Info

Publication number: JP7327045B2
Application number: JP2019176159A
Authority: JP
Inventors: 喬誌内野; 有貴延白石
Original assignee: Nidec America Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2023-08-16
Anticipated expiration: 2039-09-26
Also published as: CN112564390B; US11353032B2; CN112564390A; US20210095679A1; JP2021055544A

Description

本発明は、送風機に関する。

従来の送風機は、例えば、羽根車と、モータと、を備える。モータは、羽根車を回転させる。モータの回転子と、固定子は、外殻に覆われる。外殻は、フレームと、ブラケットと、保護カバーと、で構成される。フレームは、モータの下部を覆い、ブラケットは、モータの上部を覆う。保護カバーは、フレームの周面に開口する口出し部分を覆う。モータに接続されるリード線は、口出し部分を介してブラケットの外側へ引出された後に屈曲し、軸方向下側に延びる（例えば、特開２００４－６４８４９号公報参照）。

特開２００４－６４８４９号公報

しかしながら、従来の送風機では、リード線を屈曲させて外殻の外部に引出すため組立て効率が悪い問題があった。また、リード線を屈曲させる際にリード線が破損する問題があった。

本発明は、リード線の破損を防止しながら組立て効率を向上できる送風機を提供することを目的とする。

本発明の例示的な送風機は、インペラと、モータと、リード線と、筐体と、を有する。インペラは、上下方向に延びる中心軸周りに回転する。モータは、インペラを回転させる。リード線は、モータに接続される。筐体は、インペラと、モータと、を収容する。筐体は、底板部と、側壁部と、天板部と、を備える。底板部は、中心軸から径方向に広がり、上面でモータを保持する。側壁部は、底板部の外周部から軸方向上側に延びる。天板部は、インペラの軸方向上側に配置され、側壁部の上端に連結される。筐体は、リード線が、径方向外側へ引出される引出口を有する。底板部に設けられる引出口の下部と、側壁部に設けられる引出口の上部とが別部材により形成される。

例示的な本発明によれば、リード線の破損を防止しながら組立て効率を向上できる送風機を提供することができる。

図１は、本発明の送風機の斜視図である。図２は、本発明の斜視断面図である。図３は、本発明の送風機の筐体の一部を拡大して示す斜視図である。図４は、本発明の送風機の筐体の一部を拡大して示す斜視図である。図５は、本発明の送風機の筐体の一部を拡大して示す斜視図である。図６は、本発明の送風機の筐体の一部の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、送風機１の中心軸Ｃと平行な方向を「軸方向」、送風機１の中心軸Ｃに直交する方向を「径方向」、送風機１の中心軸Ｃを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ呼ぶ。また、本明細書では、軸方向を上下方向とし、ステータコアに対して回路基板側を下として、各部の形状や位置関係を説明する。なお、上下方向は単に説明のための用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。

（１．送風機の構成）
本発明の例示的な一実施形態の送風機について説明する。図１、図２は本発明の実施形態に係る送風機１の斜視図及び斜視断面図である。

送風機１は、インペラ１０と、モータ２０と、リード線４０と、筐体３０と、を有し、筐体３０は、インペラ１０と、モータ２０と、を収容する。モータ２０は、インペラ１０の内側に配置され、中心軸Ｃ周りにインペラ１０を回転させる。リード線４０は、モータ２０に接続され、モータ２０と、筐体３０の外部にある機器と、を電気的に接続する。

（２．筐体の構成）
筐体３０の上面には吸気口３６を有し、側面には吹出口３４を有する。また、筐体３０内には吸気口３６と吹出口３４とを連結するダクト５０が形成され、インペラ１０及びモータ２０は、ダクト５０内に配置される。ダクト５０は、インペラ１０の径方向外側に環状の気流通路５１を有する。吹出口３４は、気流通路５１の下流端に配置される。送風機１は、吸気口３６から空気を吸引し、吹出口３４から径方向に気流を送出する。

筐体３０は、別部材により分割して形成されるベース部３０ａ及びカバー部３０ｂを備える。ベース部３０ａは、モータ２０を支持し、カバー部３０ｂは、インペラ１０の軸方向上側を覆う。

ベース部３０ａは、底板部３１と、下側壁部３２ａと、を有する。底板部３１は、インペラ１０及びモータ２０の軸方向下側に配置され、中心軸Ｃから径方向に広がる。底板部３１は、底板凹部３１ａと、底板筒部３１ｂと、を有する。底板凹部３１ａは、上面から軸方向下側に凹む。底板筒部３１ｂは、底板凹部３１ａの径方向内側に配置されて中心軸Ｃを囲む筒状に形成され、軸方向上側に延びる。下側壁部３２ａは、底板部３１の径方向外端部から軸方向上側に突出し、周方向に延びる。

カバー部３０ｂは、天板部３３と、上側壁部３２ｂと、を有する。天板部３３は、インペラ１０の軸方向上側に配置され、径方向に広がる。天板部３３は、軸方向に貫通する吸気口３６を有する。上側壁部３２ｂは、天板部３３の径方向外端部から軸方向下側に突出し、周方向に延びる。上側壁部３２ｂの下端と下側壁部３２ａの上端とが接触して筐体３０の側壁部３２を形成する。

すなわち、筐体３０は、底板部３１と、天板部３３と、側壁部３２と、を備える。底板部３１は、中心軸Ｃから径方向に広がり、上面でモータ２０を保持する。側壁部３２は、底板部３１の外周部から軸方向上側に延びる。天板部３３は、インペラ１０の軸方向上側に配置され、側壁部３２の上端に連結される。また、側壁部３２は、軸方向に分割されて底板部３１に連結される下側壁部３２ａと、天板部３３に連結される上側壁部３２ｂと、を有する。ダクト５０は、底板部３１と、側壁部３２と、天板部３３と、に囲まれて形成される。

側壁部３２は、径方向に貫通する吹出口３４を有する。吹出口３４の軸方向上部は上側壁部３２ｂにより形成され、吹出口３４の軸方向下部は、下側壁部３２ａにより形成される。

また、筐体３０は径方向に貫通する引出口３５を有する。リード線４０は、引出口３５を介して径方向外側へ引出される。引出口３５の構造については後で詳細に説明する。

（３．インペラの構成）
インペラ１０は、モータ２０の駆動により上下方向に延びる中心軸Ｃ周りに回転する。これにより、吸気口３６から吸引された空気が、気流として径方向外方に送出される。

インペラ１０は、樹脂により一体成形される筒部１１と、羽根１２と、上連結部１３ａと、下連結部１３ｂと、を有する。

筒部１１は、軸方向に延びる筒状であり、筒部１１の内側に後述するモータ２０のロータホルダ２１２が、嵌まる。下連結部１３ｂは、筒部１１の下端部から径方向外側に延びて環状に形成される。羽根１２は、周方向に複数配列され、各羽根１２の下端部は、下連結部１３ｂと連結する。また、各羽根１２の上端部は、環状の上連結部１３ａと連結する。

（４．モータの構成）
モータ２０は、インペラ１０を回転駆動する駆動装置である。モータ２０は、ロータ２１０と、ステータ２２０と、を有する。ロータ２１０は、シャフト２１１と、ロータホルダ２１２と、マグネット２１３と、を備える。シャフト２１１は、中心軸Ｃに沿って延びて回転軸を形成する柱状の金属部材である。シャフト２１１の上端部は、ロータホルダ２１２に連結される。

ロータホルダ２１２は、有蓋筒状であり、径方向内面にマグネット２１３が固定される。マグネット２１３は、ステータ２２０の径方向外側に対向して配置される。マグネット２１３は、周方向にＳ極とＮ極とが交互に配列される。

ステータ２２０は、軸受ハウジング２２１と、軸受部２２２と、ステータコア２２３と、インシュレータ２２４と、コイル２２５と、端子ピン２２６と、回路基板２２７と、モールド部２２８と、を備える。

軸受ハウジング２２１は、筒状に形成され、底板筒部３１ｂに保持される。すなわち、底板部３１は、上面でモータ２０を保持する。軸受ハウジング２２１は、軸受部２２２を２個保持する。軸受部２２２は、シャフト２１１を回転可能に支持する。軸受部２２２には、例えば、玉軸受が用いられる。

ステータコア２２３は、中心軸Ｃを囲み、軸受ハウジング２２１の径方向外方に配置される。ステータコア２２３は、環状の積層鋼板を軸方向に複数積層して形成される。

インシュレータ２２４は、絶縁性の樹脂成形品から成り、ステータコア２２３の一部を覆う。

コイル２２５は、ステータコア２２３にインシュレータ２２４を介して導線（不図示）を巻き回して形成される。インシュレータ２２４により、ステータコア２２３と導線とは絶縁される。

端子ピン２２６は、軸方向に延び、コイル２２５の導線と接続される。端子ピン２２６の下端部は、回路基板２２７に形成された貫通孔２２７ａに挿入されて回路基板２２７に半田付けされる。

回路基板２２７は、ステータコア２２３よりも軸方向下側に配置され、底板凹部３１ａに配置される。回路基板２２７の上面には、リード線４０が、電気的に接続される。リード線４０は、筐体３０の内部から引出口３５を介して外部に引出される。

このとき、底板凹部３１ａの径方向外側の底板部３１の上面が、回路基板２２７の上面と略同じ高さに配置される。これにより、回路基板２２７の上面に接続されたリード線４０を軸方向に屈曲させることなく、底板部３１で支持しながら径方向外側へ引出すことができる。従って、リード線４０の破損を防止できる。

モールド部２２８は、ステータコア２２３と、インシュレータ２２４と、コイル２２５と、端子ピン２２６と、回路基板２２７と、リード線４０と、底板部３１の表面と、を覆う。モールド部２２８は、ステータ２２０を底板筒部３１ｂに固定した状態で底板凹部３１ａの径方向外側を囲む金型を底板部３１に配置し、溶融状態のモールド樹脂を金型に充填して形成する。モールド樹脂は、例えば、ポリアミドなどの熱可塑性の樹脂材料が用いられる。

このとき、モールド樹脂は、回路基板２２７と底板凹部３１ａとの間に回り込み、回路基板２２７は、モールド部２２８を介して底板部３１に強固に固定される。また、回路基板２２７とリード線４０との接続部は、モールド部２２８により覆われ、水、塵埃から保護される。また、モールド部２２８を設けることにより、底板凹部３１ａにモールド樹脂が充填され、ダクト５０内面の凹凸が減り、ダクト５０内の気流が、円滑に流通する。従って、送風機１の送風効率を向上できる。

（５．引出口の構成）
図３～図５は、筐体３０の一部を拡大して示す斜視図であり、図４は、リード線４０を省いた状態を示し、図５は、カバー部３０ｂを外した状態を示す。下側壁部３２ａは、上端を開放して軸方向下側に切り欠かれた側壁切欠部３２３を備える。側壁切欠部３２３の下端は、底板部３１の下突出片３１０上に配置される（図５参照）。また、上側壁部３２ｂは、軸方向下側に突出して側壁切欠部３２３に嵌まる側壁凸部３２４を備える。

引出口３５の軸方向下部は、ベース部３０ａを形成する底板部３１上に設けられる。引出口３５の軸方向上部は、カバー部３０ｂを形成する上側壁部３２ｂの側壁凸部３２４に設けられる。これにより、カバー部３０ｂをベース部３０ａから外した状態において、側壁凸部３２４は側壁切欠部３２３から外れ、引出口３５の軸方向上部が解放される。

すなわち、底板部３１に設けられる引出口３５の下部と、側壁部３２に設けられる引出口３５の上部とが別部材により形成される。引出口３５の軸方向下部を底板部３１上に配置することにより、引出口３５の軸方向上部が解放されるため、リード線４０を軸方向に屈曲させることなく底板部３１に沿って径方向外側へ引出すことができる。従って、リード線４０が破損することを防止できる。

また、下側壁部３２ａは、側壁切欠部３２３を挟んで周方向に対向する両端面において、上端から軸方向下側に向かって互いに近づく一対の傾斜部３２３ａを有する。リード線４０は、回路基板２２７に接続された状態でステータ２２０と一緒にベース部３０ａに取り付けられる。このとき、リード線４０は、側壁切欠部３２３の軸方向上側から軸方向下側に降下させながら引出口３５に嵌められる。傾斜部３２３ａを設けることにより、リード線４０を引出口３５に容易に案内することができる。また、手指が、側壁切欠部３２３を挟んで周方向に対向する下側壁部３２ａの上端と接触し、傷つくことを防止できる。従って、送風機１の組み立て効率を向上できる。なお、傾斜部３２３ａは、軸方向上側又は軸方向下側に凸に湾曲して形成してもよい。

底板部３１は、径方向外側に突出する下突出片３１０を有する。下突出片３１０上に側壁切欠部３２３の下端が配置される。下突出片３１０の上面には下溝部３５ａが形成される。下溝部３５ａは、下突出片３１０の上面から軸方向下側に凹み、径方向に延びる。

側壁部３２は、径方向外側に突出して下突出片３１０に軸方向に対向する上突出片３２０を有する。具体的には、上突出片３２０は、側壁凸部３２４から径方向外側に突出する。上突出片３２０は、下突出片３１０と軸方向に重なる。上突出片３２０の下面には上溝部３５ｂが形成される。上溝部３５ｂは、上突出片３２０の下面から軸方向上側に凹み、径方向に延びる。引出口３５は、上溝部３５ｂと、下溝部３５ａと、が軸方向に対向して形成され、径方向外側に延びる。

これにより、リード線４０が、下突出片３１０と上突出片３２０との間で保持され、筐体３０の外側に延びたリード線４０の引回しが容易になる。

上突出片３２０は、上面から軸方向上側に突出して上側壁部３２ｂの径方向外面に連結される第２リブ３２２を有する。第２リブ３２２は、上端が下側壁部３２ａの上端よりも軸方向上側に位置し、上面視において引出口３５と重なる。これにより、上突出片３２０が、補強されて軸方向に変形することを防止できる。したがって、引出口３５の変形を防ぎ引出口３５内に保持されるリード線４０が破損することを防止できる。

また、上突出片３２０は、周方向の両側面を切り欠かれた一対の突出片切欠部３２１を有する。下突出片３１０は、一対の第１リブ３１１を有する。第１リブ３１１は、各突出片切欠部３２１に配置されて下突出片３１０の上面から軸方向上側に突出して下側壁部３２ａの径方向外面に連結される。第１リブ３１１を設けることにより、下突出片３１０が、補強されて軸方向に変形することを防止できる。また、第１リブ３１１を設けることにより、ベース部３０ａを射出成形する際に、側壁切欠部３２３付近で下側壁部３２ａが、径方向に倒れて変形することを防止できる。したがって、引出口３５の変形をより防ぐことができる。

また、回路基板２２７には複数のリード線４０が接続され、これらのリード線４０は、１本のチューブ４１に挿通されてまとめて引出口３５から筐体３０外部に引出される。また、引出口３５は、内周面からリード線４０に向かって突出する環状の突起部３５ｃを有し、突起部３５ｃは、径方向に複数並んで配置される(図４参照)。チューブ４１は、突起部３５ｃを介して引出口３５の内周面と接触している。これにより、引出口３５の内周面と、チューブ４１の外周面との間に隙間が形成されることを防ぐことができる。したがって、隙間を介してダクト５０内に水、塵埃、空気等が流入することを防止できる。

なお、図６は筐体３０の変形例を示す斜視図である。ベース部３０ａは下側壁部３２ａを有しなくてもよい。この場合、上側壁部３２ｂが、軸方向下側に延びて、上側壁部３２ｂの下端部は、底板部３１の上面に接触する。このとき、側壁切欠部３２３及び側壁凸部３２４は形成されない。このため、簡易な構造により引出口３５を形成することができる。

（６．その他）
上記実施形態は、本発明の例示にすぎない。実施形態の構成は、本発明の技術的思想を超えない範囲で適宜変更されてもよい。また、実施形態は、可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。

本発明によると、ＯＡ機器、医療機器、家庭用電気製品、または輸送機器等に搭載される。送風機に利用することができる。

１送風機
１０インペラ
１１筒部
１２羽根
１３ａ上連結部
１３ｂ下連結部
２０モータ
３０筐体
３０ａベース部
３０ｂカバー部
３１底板部
３１ａ底板凹部
３１ｂ底板筒部
３２側壁部
３２ａ下側壁部
３２ｂ上側壁部
３３天板部
３４吹出口
３５引出口
３５ａ下溝部
３５ｂ上溝部
３５ｃ突起部
３６吸気口
４０リード線
４１チューブ
５０ダクト
５１気流通路
１００モータ
２１０ロータ
２１１シャフト
２１２ロータホルダ
２１３マグネット
２２０ステータ
２２１軸受ハウジング
２２２軸受部
２２３ステータコア
２２４インシュレータ
２２５コイル
２２６端子ピン
２２７回路基板
２２７ａ貫通孔
２２８モールド部
３１０下突出片
３１１第１リブ
３２０上突出片
３２１突出片切欠部
３２２第２リブ
３２３側壁切欠部
３２３ａ傾斜部
３２４側壁凸部
Ｃ中心軸

Claims

上下方向に延びる中心軸周りに回転するインペラと、
前記インペラを回転させるモータと、
前記モータに接続されるリード線と、
前記インペラと、前記モータと、を収容する筐体と、を有する送風機であって、
前記筐体は、
前記中心軸から径方向に広がり、上面で前記モータを保持する底板部と、
前記底板部の外周部から軸方向上側に延びる側壁部と、
前記インペラの軸方向上側に配置され、前記側壁部の上端に連結される天板部と、
を備えるとともに、前記リード線が、径方向外側へ引出される引出口を有し、
前記底板部に設けられる前記引出口の下部と、前記側壁部に設けられる前記引出口の上部とが別部材により形成され、
前記底板部が、径方向外側に突出する下突出片を有し、
前記側壁部が、径方向外側に突出して前記下突出片に軸方向に対向する上突出片を有し、
前記上突出片は、前記側壁部が備える軸方向下側に突出する側壁凸部から径方向外側に突出し、
前記引出口は、前記下突出片の上面に形成された下溝部と、前記上突出片の下面に形成された上溝部と、が軸方向に対向して形成される、送風機。
前記側壁部は、軸方向に分割されて前記底板部に連結される下側壁部と、前記天板部に連結される上側壁部と、を有し、
前記下側壁部は、上端を開放して下端を前記下突出片上に配置される側壁切欠部を備え、
前記上側壁部は、軸方向下側に突出して前記側壁切欠部に嵌まる側壁凸部を備え、
前記上突出片は、前記側壁凸部から径方向外側に突出する、請求項１に記載の送風機。
前記上突出片は、周方向の両側面を切り欠かれた一対の突出片切欠部を有し、
前記下突出片は、各前記突出片切欠部に配置されて上面から軸方向上側に突出して前記下側壁部の径方向外面に連結される一対の第１リブを有する、請求項２に記載の送風機。
前記下側壁部は、前記側壁切欠部を挟んで周方向に対向する両端面において、上端から軸方向下側に向かって互いに近づく一対の傾斜部を有する、請求項３に記載の送風機。
前記上突出片は、上面から軸方向上側に突出して前記上側壁部の径方向外面に連結される第２リブを有する、請求項２～請求項４のいずれかに記載の送風機。
前記第２リブの上端は、前記下側壁部の上端よりも軸方向上側に位置する、請求項５に記載の送風機。
前記第２リブは、上面視において前記引出口と重なる、請求項５又は請求項６に記載の送風機。
前記引出口は、内周面から前記リード線に向かって突出する環状の突起部を有し、
前記突起部は、径方向に複数並んで配置される、請求項１～請求項７のいずれかに記載の送風機。
前記底板部は、上面から軸方向下側に凹む底板凹部を有し、
前記モータは、前記底板凹部内に配置されて前記リード線が上面に接続される回路基板を有し、
前記底板凹部の径方向外側の前記底板部の上面が、前記回路基板の上面と略同じ高さに配置される、請求項１～請求項８のいずれかに記載の送風機。
複数の前記リード線が、１本のチューブに挿通されて前記引出口から前記筐体外部に引出され、前記チューブが、前記引出口の内周面と接触する請求項１～請求項９のいずれかに記載の送風機。