WO2021049252A1 - ファンモータ - Google Patents

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WO2021049252A1
WO2021049252A1 PCT/JP2020/030948 JP2020030948W WO2021049252A1 WO 2021049252 A1 WO2021049252 A1 WO 2021049252A1 JP 2020030948 W JP2020030948 W JP 2020030948W WO 2021049252 A1 WO2021049252 A1 WO 2021049252A1
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mold resin
lead wire
mold
stator
resin
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Inventor
佐藤 正昭
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ミネベアミツミ株式会社
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Publication date
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    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225Terminal boxes or connection arrangements
    • HELECTRICITY
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    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
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    • H02K2203/03Machines characterised by the wiring boards, i.e. printed circuit boards or similar structures for connecting the winding terminations
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    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • the present invention relates to a fan motor such as an axial fan or a centrifugal fan, and more particularly to a fan motor in which parts are molded with resin.
  • a fan motor with waterproof and oil resistance is manufactured by molding a stator, a circuit board, a part of a lead wire, etc. with resin. Since stress is concentrated on the lead wire drawn out from the mold resin in the vicinity of the lead wire drawn out from the mold resin, there is a risk of damage during the work performed before the molded part is installed in the casing.
  • the lead wire lead-out portion is formed by molding with the lead wire inserted into a grommet member made of an elastic body or the like. Techniques for protecting the vicinity are disclosed.
  • Patent Document 1 has a problem that the number of parts called grommet members increases and the work of inserting the lead wire into the grommet member is complicated and the workability is poor.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fan motor capable of protecting a lead wire lead-out portion from a mold resin and suppressing damage without using a separate component such as a grommet member.
  • the purpose is to do.
  • the stator the circuit board that supplies the current to the stator, the rotor that rotates by the current supplied to the stator, the lead wire that connects the external power supply to the circuit board, at least a part of the stator, and the circuit board.
  • the mold resin includes at least a part and a mold resin covering a part of the lead wire, and the mold resin includes at least a part of the stator, at least a part of the circuit board, and a first mold resin covering a part of the lead wire.
  • the second mold resin includes a second mold resin that covers a predetermined range from the first mold resin of the lead wire drawn from the first mold resin, and the second mold resin is a fan motor having a hardness lower than that of the first mold resin.
  • the second mold resin having a hardness lower than that of the first mold resin functions as a grommet member, protects the lead wire lead-out portion from the mold resin, and suppresses damage.
  • a grommet member protects the lead wire lead-out portion from the mold resin, and suppresses damage.
  • it does not require a part such as a grommet member, and therefore it is not necessary to insert a lead wire into the grommet member, so that workability is good.
  • stator At least a part of the stator, at least a part of the circuit board, and a part of the lead wire are covered with the first mold resin to form a mold body, and the lead wire of the outer peripheral portion of the mold body is drawn out.
  • a recess or a notch can be provided, and a second mold resin can be provided in the recess or the notch.
  • the second mold resin can be formed so as not to protrude from the contour of the molded body, and the appearance can be kept the same as that of the conventional one.
  • the second mold resin can be projected from the mold body. That is, at least a part of the stator, at least a part of the circuit board, and a part of the lead wire are covered with the first mold resin to form a mold body, and the second mold resin is provided in a predetermined range of the lead wire protruding from the mold body.
  • a convex portion made of the above can be provided. In such an embodiment, the length of the convex portion can be arbitrarily set, and the lead wire can be reliably protected.
  • the concave portion or the notch portion and the convex portion as described above are combined. That is, at least a part of the stator, at least a part of the circuit board, and a part of the lead wire are covered with the first mold resin to form a molded body, and a recess is formed in the portion where the lead wire is drawn out from the outer peripheral portion of the molded body.
  • a notch is provided, a second mold resin is provided in the recess or notch, and a convex portion made of the second mold resin protruding from the outer peripheral portion of the molded body is integrated with the second mold resin provided in the recess or notch.
  • the lead wire protruding from the first mold resin or the second mold resin can be provided with the second mold resin that covers the outer periphery of the lead wire within a predetermined range from the first mold resin or the second mold resin.
  • the first and second mold resins are, for example, thermosetting resins, and the second mold resin can have a lower curing start temperature than the first mold resin.
  • the first mold resin is filled in the mold and then heated to cure, and then the first mold resin is filled in the mold and further heated to cure.
  • the second mold resin can be formed separately.
  • the hardness of the first mold resin at 23 ° C. is, for example, D70 or more, and the hardness of the second mold resin at 23 ° C. is, for example, A90 or less.
  • a motor capable of protecting a lead wire lead-out portion from a mold resin and suppressing damage without using a separate component such as a grommet member.
  • (A) is a cross-sectional view showing an axial fan of the first embodiment of the present invention, and (B) is an enlarged view of a portion indicated by an arrow B of (A).
  • (A) is a side view showing a molded body of a modified example of the first embodiment
  • (B) is a plan view of a second embodiment of the present invention
  • (C) is an enlarged view of a main part of (B). is there.
  • a third embodiment of the present invention is shown, (A) is a side view showing a molded body, and (B) is a plan view thereof.
  • a fourth embodiment of the present invention is shown, (A) is a side view showing a molded body, and (B) is a plan view thereof.
  • a fifth embodiment of the present invention is shown, (A) is a side view showing a molded body, and (B) is a plan view thereof.
  • a sixth embodiment of the present invention is shown, (A) is a side view showing a molded body, and (B) is a plan view thereof.
  • a seventh embodiment of the present invention is shown, (A) is a side view showing a molded body, and (B) is a plan view thereof.
  • An eighth embodiment of the present invention is shown, (A) is a side view showing a molded body, and (B) is a plan view thereof.
  • a ninth embodiment of the present invention is shown, (A) is a side view showing a molded body, and (B) is a plan view thereof.
  • (A) is a cross-sectional view showing a fan motor (blower fan) of a modified example of the embodiment of this invention
  • (B) is a plan view thereof.
  • (A) is a cross-sectional view showing a fan motor (AC axial fan) of another modified example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view of a shaft showing a fan motor 10 according to an embodiment of the present invention applied to an axial fan
  • FIG. 1B is an enlarged view of a portion indicated by an arrow B in FIG. 1A.
  • the fan motor 10 of the embodiment includes a casing 11 made of synthetic resin, a stator 20, and a rotor 30.
  • the casing 11 includes a base portion 14 at the center of the base end portion and a cylindrical bearing housing 15 fixed at the center of the base portion 14.
  • the bearing housing 15 is made of a metal such as brass, and is insert-molded into the casing 11.
  • a pair of ball bearings 16 and 17 are fixed to the inner circumference of the bearing housing 15 so as to be separated from each other by means such as press fitting.
  • reference numeral 16a is a coil spring that applies preload to the ball bearings 16 and 17.
  • the stator 20 is arranged on the outer peripheral side of the bearing housing 15, and has a stator core 21 having a plurality of salient poles extending radially outward, a bobbin 22 mounted on the stator core 21, and a bobbin 22 wound around the bobbin 22. It is composed of a coil 23.
  • a circuit board 24 is fixed to the lower part of the bobbin 22 around the base of the bearing housing 15.
  • a drive circuit for driving the fan motor 10 is formed on the circuit board 24, and electronic components 26 and 27 are mounted on the circuit board 24.
  • a lead wire 25 for energizing the drive circuit is connected to the circuit board 24.
  • the end portion 25a of the lead wire 25 is soldered to the circuit board 24 after the coating made of resin such as polyvinyl chloride or polyethylene is peeled off.
  • Reference numeral 24a in the drawing is a connector pin, and connects the circuit board 24 and the coil 23 in a state of being inserted into the circuit board 24 and the bobbin 22.
  • the stator 20, the circuit board 24, and the lead wire 25 are integrally coupled as a stator assembly C.
  • the rotor 30 includes a metal shaft 31 fixed to the ball bearings 16 and 17 by means such as press fitting, and a cup-shaped hub 32 in which the shaft 31 is insert-molded.
  • a plurality of blades 33 are integrally formed on the outer circumference of the cylindrical portion of the hub 32, and the yoke 34 is fixed to the inner circumference thereof.
  • a magnet 35 is fixed to the inner circumference of the yoke 34, and the magnet 35 is arranged so as to face the outer circumference of the stator 20.
  • the opening on the upper end side of the blade 33 is the air suction port 33a, and the opening on the lower end side is the discharge port 33b.
  • the portion of the stator assembly C including the stator 20, the circuit board 24, and the lead wire 25 up to the vicinity of the circuit board 24 of the lead wire 25 is first molded before being assembled to the casing 11.
  • the resin 28 and the second mold resin 29 are integrally molded.
  • the portion of the stator assembly C molded with the first mold resin 28 is referred to as a molded body 19.
  • the molded body 19 formed in this way is a cylindrical body including a cylindrical portion 19a covering the stator 20 and a flange portion 19b covering the circuit board 24.
  • FIG. 1B is a diagram showing details of a lead wire 25 drawn out from the first mold resin 28.
  • a recess 28a is formed at a position where the lead wire 25 is drawn out from the flange portion 19b of the mold body 19, and the recess 28a is filled with the second mold resin 29.
  • the shape of the recess 28a is not particularly limited, and may be, for example, a notch in which the bow-shaped portion is missing in a plan view.
  • the first mold resin 28 is, for example, an epoxy resin of a thermosetting resin
  • the second mold resin 29 is, for example, a urethane resin of a thermosetting resin.
  • the second mold resin 29 has a hardness lower than that of the first mold resin 28.
  • the hardness of the first mold resin 28 at 23 ° C. is D70 or more
  • the hardness of the second mold resin 29 at 23 ° C. is A90 or less.
  • the hardness of the second mold resin 29 at 23 ° C. is A30 to A80.
  • the hardness of the first mold resin 28 is D80 to D95
  • the glass transition point is 125 ° C. or higher
  • the linear expansion coefficient below the glass transition point is 4 ⁇ 10-5 / ° C. or lower. Is desirable.
  • the characteristics such as the hardness of the first mold resin 28, the glass transition point, and the coefficient of linear expansion below the glass transition point are within this range, the difference from the above characteristics of each component constituting the stator assembly C becomes small. Therefore, the generation of internal stress due to temperature change can be suppressed, damage to each component constituting the stator assembly C due to thermal shock can be prevented, and waterproofness and oil resistance can be ensured for a longer period of time. it can.
  • the hardness referred to here was measured by a method according to JIS K 7215 (durometer: types A and D), and the glass transition point and the coefficient of thermal expansion were measured by a method according to JIS K 7121. It is a thing.
  • the lead wire 25 lead-out portion as described above is configured as follows. First, with the upper mold of the mold open, a part of the second mold resin 29 having fluidity is filled in the portion to be the lead wire 25 of the lower mold, and in that state, the stator is assembled in the lower mold. Place body C. Next, the portion of the lead wire 25 to be the lead wire 25 is filled with the rest of the second mold resin 29, and the upper mold and the lower mold are closed. Subsequently, the upper mold and the lower mold are heated to cure the second mold resin 29.
  • the remaining space of the mold is filled (injected) with the fluid first mold resin 28, the mold is heated again, and the first mold resin 28 is cured.
  • the upper mold is opened and the stator aggregate C on which the mold body 19 is formed is taken out.
  • the fan motor 10 is configured by attaching the stator assembly C to the casing 11 and fixing the shaft 31 of the rotor 30 to the ball bearings 16 and 17.
  • the second mold resin 29 functions as a grommet member, and it is possible to protect the lead wire 25 from the first mold resin 28 and suppress damage.
  • the workability is good because a component such as a grommet member is not required, and therefore it is not necessary to insert the lead wire 25 into the grommet member.
  • the second mold resin 29 does not protrude from the circular contour of the mold body 19, there is an advantage that the appearance is the same as that of the conventional one. Further, since the second mold resin 29 having a lower curing start temperature than the first mold resin 28 is used, after filling and curing the second mold resin 29 in the mold, the mold of the first mold resin 28 is used. By continuously filling and curing the mold without cooling the mold, the first and second mold resins 28 and 29 can be formed separately. Alternatively, the mold is filled with the second mold resin 29 and then heated to a temperature equal to or higher than the curing start temperature of the first mold resin 18 to be cured, and then the first mold resin 28 is filled in the mold and cured.
  • the first and second mold resins 28 and 29 can be formed separately.
  • the difference between the curing start temperature of the first mold resin 28 and the curing start temperature of the second mold resin 29 is not particularly limited, but it is preferably 10 ° C. or higher.
  • the difference in the curing start temperature is 10 ° C. or more, a series of steps for curing the first mold resin 28 after curing the second mold resin 29 can proceed more smoothly, and workability is improved.
  • the term "curing start temperature” as used herein refers to the temperature at which an ascending peak indicating curing begins to occur in a graph showing the relationship between the temperature obtained from differential scanning calorimetry (DSC) and the calorific value.
  • FIG. 2A is a diagram showing a modified example of the first embodiment, and shows an example in which the lead wire 25 is biased in a direction away from the circuit board 24.
  • 2 (B) and 2 (C) are views showing a second embodiment of the present invention, and the second mold resin 29 in FIG. 2 (A) has the same configuration as that of the above embodiment, but FIG. 2 (B) ) And (C), a notch 29a is provided in the upper part of the second mold resin 29. In such a second embodiment, the amount of the second mold resin 29 used can be reduced.
  • the first and second embodiments are examples in which a recess 28a is provided on the outer peripheral portion of the flange portion 19b of the mold body 19, and the recess 28a is filled with the second mold resin 29.
  • the recess 28a is not provided on the outer peripheral portion of the flange portion 19b, and the flange portion 19b is located at a position where the lead wire 25 is drawn out from the first mold resin 28.
  • a convex portion 29b made of a second mold resin 29 protruding from the outer peripheral portion is formed.
  • the lead wire 25 can be appropriately protected by appropriately setting the protruding length of the convex portion 29b.
  • the direction in which the lead wire 25 is pulled out is not particularly limited, but in the third embodiment, the lead wire 25 is pulled out in a direction that does not pass through the center of the mold body 19. Therefore, the convex portion 29b has a substantially trapezoidal shape in a plan view, and the amount of protrusion of the mold body 19 to the outside in the radial direction is suppressed.
  • FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
  • the outer peripheral surface of the lead wire 25 protruding from the second mold resin 29 filled in the recess 28a is the second mold resin filled in the recess 28a. It is covered with a coating portion 29c made of a second mold resin 29 in a predetermined range from 29.
  • a coating portion 29c made of a second mold resin 29 in a predetermined range from 29.
  • the covering portion 29c covers the outer peripheral surface of the lead wires 25 one by one, but the adjacent covering portions 29c may be partially joined or separated from each other. Good.
  • the covering portions 29c covering the plurality of lead wires 25 are formed separately from each other.
  • FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
  • the lead wire 25 protruding from the flange portion 19b is covered with the covering portion 29c made of the second mold resin 29. Also in such a fifth embodiment, since the lead wire 25 is protected by the covering portion 29c, damage to the lead wire 25 can be suppressed.
  • FIG. 6 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
  • a recess 28a is formed at a position where the lead wire 25 is drawn out from the flange portion 19b, and the recess 28a is filled with the second mold resin 29.
  • the second mold resin 29 is provided so as to project from the outer peripheral portion of the flange portion 19b, and the convex portion 29b is formed.
  • a covering portion 29c is provided on the lead wire 25 drawn from the convex portion 29b.
  • FIG. 7 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
  • a convex portion 28b made of the first mold resin 28 protruding from the outer peripheral portion of the flange portion 19b is formed at a position where the lead wire 25 is drawn out from the flange portion 19b.
  • the lead wire 25 drawn from the convex portion 28b is provided with a covering portion 29c made of the second mold resin 29. Even in such a seventh embodiment, since the lead wire 25 is protected by the covering portion 29c, damage to the lead wire 25 can be suppressed.
  • FIG. 8 is a diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
  • the lead wire 25 is drawn out in a direction passing through the center of the mold body 19.
  • the concave portion 28a is not provided on the outer peripheral portion of the flange portion 19b, and the convex portion 29b made of the second mold resin 29 protruding from the outer peripheral portion of the flange portion 19b at a position where the lead wire 25 is drawn out from the first mold resin 28. Is formed.
  • This eighth embodiment can be said to be a modified example of the fifth embodiment shown in FIG.
  • the lead wire 25 can be appropriately protected by appropriately setting the protruding length of the convex portion 29b.
  • the amount of the second mold resin 29 used can be reduced by appropriately setting the height of the convex portion 29b.
  • FIG. 9 is a diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
  • a convex portion 28b made of a first mold resin 28 protruding from the outer peripheral portion of the flange portion 19b is formed at a position where the lead wire 25 is drawn out from the flange portion 19b.
  • a convex portion 29b made of the second mold resin 29 is formed at the tip end portion of the convex portion 28b.
  • a covering portion 29c is provided on the lead wire 25 drawn from the convex portion 29b.
  • the first and second mold resins 28 and 29 are made of thermosetting resin, but they can also be made of thermoplastic resin.
  • the upper mold of the mold open a part of the melted second mold resin 29 is filled in the portion to be the lead wire 25 of the lower mold, and in that state, the lower mold is filled with the stator aggregate. Place C.
  • the portion of the lead wire 25 to be the lead wire 25 is filled with the rest of the second mold resin 29, and the upper mold and the lower mold are closed. Since the upper mold and the lower mold are at room temperature, the second mold resin 29 is cooled and starts to cure.
  • the remaining space of the mold is filled (injected) with the first mold resin 28, cooled and cured.
  • the present invention is not limited to the fan motor 10 for axial fans as in the above embodiment, and can be applied to various fan motors.
  • a fan motor 40 for a blower fan (sirocco fan) as shown in FIG.
  • the fan motor 40 includes a stator 20 and a rotor 30 equivalent to those in the first embodiment.
  • the casing 41 is provided with blades 43, an opening on the upper end side of the blades 43 is an air suction port 43a, and a discharge port 43b is provided on the side portion of the casing 41.
  • stator 20 the circuit board 24, and the lead wire 25 are integrally coupled as a stator aggregate C, and the stator aggregate C is molded into a molded body 49.
  • the lead wire 25's lead-out portion 49a from the mold body 49 has the same configuration as that of the above embodiment. Even in such a fan motor 40, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
  • FIG. 11 shows a fan motor 50 applied to such an AC axial fan.
  • the fan motor 50 includes a casing 51, a rotor 60, and a stator 70.
  • a shaft 52 is fixed to the central portion of the casing 51, and the rotor 60 is rotatably supported on the shaft 52 by a bearing housing 55 and a pair of ball bearings 56 and 57.
  • the rotor 60 includes a hub 62 and a magnet 65 fixed to the outer periphery of the bearing housing 55, and blades 63 are formed on the outer periphery of the hub 62.
  • a stator 70 attached to the casing 51 is arranged on the outer peripheral side of the magnet 65.
  • the stator 70 is composed of a stator core 71 having a plurality of salient poles extending radially toward the inner peripheral side, a bobbin 72 mounted on the stator core 71, and a coil 73 wound around the bobbin 72.
  • a lead wire 75 is connected to the coil 73.
  • the opening on the upper end side of the blade 63 is the air suction port 63a, and the opening on the lower end side is the discharge port 63b.
  • the stator 70 and the lead wire 75 are integrally coupled as a stator aggregate C, and the stator aggregate C is molded to form a molded body 59.
  • the lead wire 75's lead-out portion 59a from the mold body 59 has the same configuration as that of the above embodiment, and the same effect as that of the above embodiment can be obtained even with such a fan motor 50.
  • the present invention can be used in the technical field of fan motors such as axial fan fans and blower fans.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

【課題】グロメット部材のような別部品を用いることなく、モールド樹脂からのリード線の引出部を保護して損傷を抑制することができるファンモータを提供する。 【解決手段】ステータ20と、ステータ20に電流を供給する回路基板24と、ステータ20に供給された電流により回転するロータ30と、回路基板24に外部電源を接続するリード線25と、ステータ20の少なくとも一部、回路基板24の少なくとも一部、およびリード線25の一部を覆う第1モールド樹脂29と、第1モールド樹脂29から引き出されたリード線25の第1モールド樹脂28から所定範囲を覆う第2モールド樹脂29とを備えている。第2モールド樹脂29は、第1モールド樹脂28よりも低い硬度を有する。

Description

ファンモータ
 本発明は、軸流ファンや遠心ファンなどのファンモータに係り、特に、部品を樹脂でモールドしたファンモータに関する。
 防水性や耐油性を持たせたファンモータは、ステータや回路基板、リード線の一部などを樹脂でモールドすることで作製される。モールド樹脂から引き出されたリード線には、モールド樹脂からの引出部付近に応力が集中するため、モールドした部品をケーシングに設置するまでの間に行う作業時に損傷するおそれがある。
 モールド樹脂からのリード線の引出部を保護する手段として、たとえば特許文献1には、弾性体などで構成されたグロメット部材にリード線が挿入された状態でモールドすることで、リード線の引出部付近を保護する技術が開示されている。
特開2009-112067号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の技術では、グロメット部材という部品が増えるとともに、グロメット部材にリード線を挿入する作業が煩雑で作業性が悪いという課題があった。
 本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、グロメット部材のような別部品を用いることなく、モールド樹脂からのリード線の引出部を保護して損傷を抑制することができるファンモータを提供することを目的とする。
 本発明は、ステータと、ステータに電流を供給する回路基板と、ステータに供給された電流により回転するロータと、回路基板に外部電源を接続するリード線と、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を覆うモールド樹脂とを備え、モールド樹脂は、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を覆う第1モールド樹脂と、第1モールド樹脂から引き出されたリード線の第1モールド樹脂から所定範囲を覆う第2モールド樹脂とを備え、第2モールド樹脂は、第1モールド樹脂よりも低い硬度を有するファンモータである。
 本発明のモールドモータにあっては、第1モールド樹脂よりも低い硬度を有する第2モールド樹脂がグロメット部材の機能を果たし、モールド樹脂からのリード線の引出部を保護して損傷を抑制することができるのは勿論のこと、グロメット部材のような部品を必要とせず、したがって、グロメット部材にリード線を挿入する必要がないため作業性がよい。
 ここで、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を第1モールド樹脂で覆ってモールド体を形成し、モールド体の外周部のリード線が引き出された部分に凹部または切欠部を設け、凹部または切欠部に第2モールド樹脂を設けることができる。このような態様では、第2モールド樹脂をモールド体の輪郭から突出しないように形成することができ、外観が従来のものと変わらないようにすることができる。
 上記態様とは逆に第2モールド樹脂をモールド体から突出させることもできる。すなわち、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を第1モールド樹脂で覆ってモールド体を形成し、モールド体から突出するリード線の所定範囲に第2モールド樹脂からなる凸部を設けることができる。このような態様では、凸部の長さを任意に設定することができ、リード線の保護を確実に行うことができる。
 本発明では、上記のような凹部または切欠部と凸部を組み合わせた構成とすることもできる。すなわち、ステータの少なくとも一部、回路基板の少なくとも一部、およびリード線の一部を第1モールド樹脂で覆ってモールド体を形成し、モールド体の外周部のリード線が引き出された部分に凹部または切欠部を設け、凹部または切欠部に第2モールド樹脂を設けるとともに、モールド体の外周部から突出する第2モールド樹脂からなる凸部を凹部または切欠部に設けられた第2モールド樹脂と一体的に設けることができる。
 また、第1モールド樹脂または第2モールド樹脂から突出したリード線に、第1モールド樹脂または第2モールド樹脂から所定範囲にリード線の外周を被覆する第2モールド樹脂を設けることができる。
 本発明では、第1、第2モールド樹脂は例えば熱硬化性樹脂であり、第2モールド樹脂は、第1モールド樹脂よりも硬化開始温度が低いものとすることができる。このような態様では、第2モールド樹脂を金型へ充填してから昇温させて硬化させ、次いで、第1モールド樹脂を金型へ充填してさらに昇温させて硬化させることにより、第1、第2モールド樹脂を区別して形成することができる。
 また、第1モールド樹脂の23℃における硬度は例えばD70以上であり、第2モールド樹脂の23℃における硬度は例えばA90以下であることが望ましい。
 本発明によれば、グロメット部材のような別部品を用いることなく、モールド樹脂からのリード線の引出部を保護して損傷を抑制することができるモータが提供される。
(A)は本発明の第1実施形態の軸流ファンを示す断面図であり、(B)は(A)の矢印Bで示す部分の拡大図である。 図2(A)は第1実施形態の変更例のモールド体を示す側面図、(B)は本発明の第2実施形態の平面図、(C)は(B)の要部の拡大図である。 本発明の第3実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。 本発明の第4実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。 本発明の第5実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。 本発明の第6実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。 本発明の第7実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。 本発明の第8実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。 本発明の第9実施形態を示し、(A)はモールド体を示す側面図、(B)はその平面図である。 (A)は本発明の実施形態の変更例のファンモータ(ブロアファン)を示す断面図であり、(B)はその平面図である。 (A)は本発明の実施形態の他の変更例のファンモータ(AC軸流ファン)を示す断面図である。
1.第1実施形態
(軸流ファンの全体構成)
  図1(A)は軸流ファンに適用される本発明の実施形態のファンモータ10を示す軸断面図、図1(B)は(A)の矢印Bで示す部分の拡大図である。図1(A)に示すように、実施形態のファンモータ10は、合成樹脂製のケーシング11と、ステータ20と、ロータ30とを備えている。
  ケーシング11は、基端部中央のベース部14と、ベース部14の中央に固定された円筒状の軸受ハウジング15を備えている。軸受ハウジング15は、例えば真鍮などの金属製であり、ケーシング11にインサート成形されている。軸受ハウジング15の内周には、一対の玉軸受16,17が圧入などの手段によって互いに離間して固定されている。図1(A)において符号16aは玉軸受16,17に予圧を与えるコイルばねである。
  ステータ20は、軸受ハウジング15の外周側に配置されており、半径方向外側に放射状に延びる複数の突極を有するステータコア21と、ステータコア21に装着されたボビン22と、ボビン22に巻回されたコイル23とから構成されている。また、軸受ハウジング15の基部の周囲には回路基板24がボビン22の下部に固定されている。回路基板24には、ファンモータ10を駆動させるための駆動回路が形成されており、電子部品26,27が実装されている。
 回路基板24には、駆動回路に通電するためのリード線25が接続されている。リード線25の端部25aはポリ塩化ビニルやポリエチレンなどの樹脂製の被覆が剥離されて回路基板24に半田付けされている。図中符号24aはコネクタピンであり、回路基板24とボビン22に挿入された状態で回路基板24とコイル23とを接続している。これにより、ステータ20、回路基板24、およびリード線25は、一体的に結合されたステータ集合体Cとされている。
  ロータ30は、玉軸受16,17に圧入などの手段によって固定された金属製のシャフト31と、シャフト31がインサート成形されたカップ状をなすハブ32とを備えている。ハブ32の円筒状の部分の外周には、複数の羽根33が一体的に形成され、その内周にはヨーク34が固定されている。ヨーク34の内周には磁石35が固定され、磁石35は、ステータ20の外周に対向するように配置されている。
  上記構成のファンモータ10では、羽根33の上端側の開口部が空気の吸込口33aとされ、下端側の開口部が吐出口33bとされている。また、ファンモータ10では、ステータ20、回路基板24、およびリード線25からなるステータ集合体Cのうちのリード線25の回路基板24近傍までの部分が、ケーシング11への組み付け前に第1モールド樹脂28と第2モールド樹脂29とによって一体的にモールドされている。なお、以下の説明において、ステータ集合体Cのうちの第1モールド樹脂28でモールドされた部分をモールド体19と称する。このように形成されたモールド体19は、ステータ20を覆う円筒部19aと、回路基板24を覆うフランジ部19bからなる円筒体である。
(リード線の引出部の構成)
 図1(B)はリード線25の第1モールド樹脂28からの引出部の詳細を示す図である。図1(B)に示すように、モールド体19のフランジ部19bからリード線25が引き出される箇所には、凹部28aが形成され、凹部28aには第2モールド樹脂29が充填されている。なお凹部28aの形状は特に限定されず、例えば、平面視で弓形状の部分が欠けた切欠部であってもよい。
 第1モールド樹脂28は、例えば熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂であり、第2モールド樹脂29は、例えば熱硬化性樹脂のウレタン樹脂である。第2モールド樹脂29は、第1モールド樹脂28よりもよりも低い硬度を有する。たとえば、第1モールド樹脂28の23℃における硬度はD70以上であり、第2モールド樹脂29の23℃における硬度はA90以下である。好ましくは、第2モールド樹脂29の23℃における硬度はA30~A80である。第2モールド樹脂の硬度がこの範囲内であると、モールド体が形成されたステータ集合体Cをケーシング11に取り付けるまでの作業時において、リード線25をより適切に保護することができる。また、さらに好ましくは、第1モールド樹脂28の硬度はD80~D95であり、ガラス転移点が125℃以上であり、ガラス転移点以下における線膨張係数が4×10-5/℃以下であることが望ましい。第1モールド樹脂28の硬度、ガラス転移点およびガラス転移点以下における線膨張係数といった特性がこの範囲内であると、ステータ集合体Cを構成する各部品の上記特性との差が小さくなる。そのため、温度変化に伴う内部応力の発生が抑制され、熱衝撃に伴うステータ集合体Cを構成する各部品の損傷を防止することができ、防水性および耐油性をより長期的に確保することができる。なお、ここでいう硬度は、JIS K 7215(デュロメータ:タイプAおよびD)に準じた方法で測定されたものであり、ガラス転移点および熱膨張係数はJIS K 7121に準じた方法で測定されたものである。
 上記のようなリード線25の引出部は次のようにして構成される。先ず、金型の上型を開いた状態で下型のリード線25の引出部となる箇所に流動性のある第2モールド樹脂29の一部を充填し、その状態で下型に、ステータ集合体Cを載置する。次いで、リード線25の引出部となる箇所に第2モールド樹脂29の残りを充填し、上型と下型とを閉じる。続いて上型および下型を加熱し、第2モールド樹脂29を硬化させる。
 次いで、金型の残りの空間に流動性のある第1モールド樹脂28を充填(射出)し、金型を再び加熱し、第1モールド樹脂28を硬化させる。第1モールド樹脂28が硬化したら上型を開き、モールド体19が形成されたステータ集合体Cを取り出す。そして、ケーシング11にステータ集合体Cを取り付け、ロータ30のシャフト31を玉軸受16,17に固定することによってファンモータ10が構成される。
 上記構成のファンモータ10にあっては、第2モールド樹脂29がグロメット部材の機能を果たし、第1モールド樹脂28からのリード線25の引出部を保護して損傷を抑制することができるのは勿論のこと、グロメット部材のような部品を必要とせず、したがって、グロメット部材にリード線25を挿入する必要がないため作業性がよい。
 特に、上記第1実施形態では、第2モールド樹脂29がモールド体19の円形の輪郭から突出しないので、外観が従来のものと変わらないという利点がある。また、第1モールド樹脂28よりも硬化開始温度の低い第2モールド樹脂29を用いているので、第2モールド樹脂29の金型への充填と硬化の後に、第1モールド樹脂28の金型への充填と硬化を金型を冷却することなく連続して行うことにより、第1、第2モールド樹脂28,29を区別して形成することができる。あるいは、第2モールド樹脂29を金型へ充填してから第1モールド樹脂18の硬化開始温度以上まで昇温させて硬化させ、続いて第1モールド樹脂28を金型へ充填して硬化させることにより、第1、第2モールド樹脂28,29を区別して形成することができる。第1モールド樹脂28の硬化開始温度と第2モールド樹脂29の硬化開始温度の差は特に限定されないが、10℃以上であることが望ましい。硬化開始温度の差が10℃以上であることで、第2モールド樹脂29の硬化後に第1モールド樹脂28を硬化させる一連の工程をよりスムーズに進めることができ、作業性が向上する。なお、ここでいう「硬化開始温度」とは、示差走査熱量測定(DSC)から得られる温度と発熱量の関係を示すグラフにおいて、硬化を示す上昇ピークが発生し始める温度を指す。
2.第2実施形態
 図2(A)は第1実施形態の変更例を示す図であり、リード線25が回路基板24から離間する方向に偏っている例を示している。図2(B),(C)は本発明の第2実施形態を示す図であり、図2(A)における第2モールド樹脂29は上記実施形態と同等の構成であるが、図2(B),(C)では、第2モールド樹脂29の上部に切欠部29aが設けられている。このような第2実施形態では、第2モールド樹脂29の使用量を低減することができる。
3.第3実施形態
 上記第1、第2実施形態はモールド体19のフランジ部19bの外周部に凹部28aを設け、凹部28aに第2モールド樹脂29を充填した例である。これに対して、図3に示す第3実施形態では、フランジ部19bの外周部に凹部28aが設けられておらず、第1モールド樹脂28からリード線25が引き出される箇所に、フランジ部19bの外周部から突出する第2モールド樹脂29からなる凸部29bが形成されている。この第3実施形態では、凸部29bの突出する長さを適宜設定することによってリード線25を適切に保護することができる。また、リード線25を引き出す方向は特に限定されないが、この第3実施形態では、リード線25は、モールド体19の中心を通らない方向に引き出されている。このため、凸部29bは平面視で略台形状をなし、モールド体19の半径方向外側への突出量が抑えられている。
4.第4実施形態
 図4は本発明の第4実施形態を示す図である。第4実施形態では、図2(A)に示すモールド体19において、凹部28aに充填された第2モールド樹脂29から突出したリード線25の外周面は、凹部28aに充填された第2モールド樹脂29から所定範囲において第2モールド樹脂29からなる被覆部29cで覆われている。このような第4実施形態では、モールド体19内に入り込んだ第2モールド樹脂29と被覆部29cとによってリード線25がより適切に保護されているから、リード線25の損傷をより抑制することができる。なおリード線25が複数本ある場合、被覆部29cはリード線25の外周面を1本ずつ覆うが、隣り合う被覆部29c同士が部分的に接合されていてもよいし、分離していてもよい。第4実施形態では、複数本あるリード線25を覆う被覆部29cが互いに分離して形成されている。
5.第5実施形態
 図5は本発明の第5実施形態を示す図である。この第5実施形態では、フランジ部19bから突出したリード線25が第2モールド樹脂29からなる被覆部29cで覆われている。このような第5実施形態においても、リード線25が被覆部29cで保護されるので、リード線25の損傷を抑制することができる。
6.第6実施形態
 図6は本発明の第6実施形態を示す図である。第6実施形態では、フランジ部19bからリード線25が引き出される箇所に凹部28aが形成され、凹部28aには第2モールド樹脂29が充填されている。第2モールド樹脂29はフランジ部19bの外周部から突出するように設けられ、凸部29bが形成されている。さらに、凸部29bから引き出されたリード線25に被覆部29cが設けられている。このような第6実施形態では、リード線25が凹部28aまたは切欠部内、凸部29bおよび被覆部29cの第2モールド樹脂29で保護されているので、リード線25の損傷をさらに有効に抑制することができる。
7.第7実施形態
 図7は本発明の第7実施形態を示す図である。第7実施形態では、フランジ部19bからリード線25が引き出される箇所に、フランジ部19bの外周部から突出する第1モールド樹脂28からなる凸部28bが形成されている。そして、凸部28bから引き出されたリード線25に第2モールド樹脂29からなる被覆部29cが設けられている。このような第7実施形態においても、リード線25が被覆部29cで保護されるので、リード線25の損傷を抑制することができる。
8.第8実施形態
 図8は本発明の第8実施形態を示す図である。第8実施形態では、リード線25は、モールド体19の中心を通る方向に引き出されている。フランジ部19bの外周部に凹部28aが設けられておらず、第1モールド樹脂28からリード線25が引き出される箇所に、フランジ部19bの外周部から突出する第2モールド樹脂29からなる凸部29bが形成されている。この第8実施形態は図5に示す第5実施形態の変更例とも言える。この第8実施形態においても、凸部29bの突出する長さを適宜設定することによってリード線25を適切に保護することができる。また凸部29bの高さを適宜設定することによって第2モールド樹脂29の使用量を低減することができる。
9.第9実施形態
 図9は本発明の第9実施形態を示す図である。第9実施形態では、フランジ部19bからリード線25が引き出される箇所に、フランジ部19bの外周部から突出する第1モールド樹脂28からなる凸部28bが形成されている。さらに、凸部28bの先端部に、第2モールド樹脂29からなる凸部29bが形成されている。そして、凸部29bから引き出されたリード線25に被覆部29cが設けられている。このような第9実施形態においては、凸部28bが設けられていることで、回路基板24をより確実に第1モールド樹脂28で覆うことができるため、防水性および耐油性をより適切に確保できると共に、リード線25が凸部29bおよび被覆部29cで保護されるので、リード線25の損傷を有効に抑制することができる。
 上記実施形態では第1、第2モールド樹脂28,29を熱硬化性樹脂で構成しているが、熱可塑性樹脂で構成することもできる。この場合、金型の上型を開いた状態で下型のリード線25の引出部となる箇所に溶融した第2モールド樹脂29の一部を充填し、その状態で下型に、ステータ集合体Cを載置する。次いで、リード線25の引出部となる箇所に第2モールド樹脂29の残りを充填し、上型と下型とを閉じる。上型および下型は室温のため第2モールド樹脂29は冷却されて硬化を開始する。次いで、金型の残りの空間に第1モールド樹脂28を充填(射出)し、冷却して硬化させる。
10.他のファンモータへの適用
 本発明は上記実施形態のような軸流ファン用のファンモータ10に限定されるものではなく、種々のファンモータに適用することができる。たとえば、図10に示すようなブロアファン(シロッコファン)用のファンモータ40に適用することができる。このファンモータ40は、上記第1実施形態と同等のステータ20とロータ30を備えている。また、ケーシング41は、羽根43を備え、羽根43の上端側の開口部が空気の吸込口43aとされ、ケーシング41の側部に吐出口43bが設けられている。
 このようなファンモータ40においても、ステータ20、回路基板24、およびリード線25は、一体的に結合されたステータ集合体Cとされ、このステータ集合体Cがモールドされてモールド体49とされている。そして、リード線25のモールド体49からの引出部49aは、上記実施形態と同等の構成とされている。このようなファンモータ40においても上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
 本発明は、上記実施形態のようなアウターロータ型のファンモータに限定されるものではなく、インナーロータ型のファンモータにも適用可能である。図11はそのようなAC軸流ファンに適用されるファンモータ50を示すものである。このファンモータ50は、ケーシング51と、ロータ60とステータ70とを備えている。
 ケーシング51の中央部にはシャフト52が固定され、シャフト52には軸受ハウジング55および一対の玉軸受56,57によってロータ60が回転自在に支持されている。ロータ60は軸受ハウジング55の外周に固定されたハブ62および磁石65を備え、ハブ62の外周部には羽根63が形成されている。
 磁石65の外周側にはケーシング51に取り付けられたステータ70が配置されている。ステータ70は、内周側へ向かって放射状に延びる複数の突極を有するステータコア71と、ステータコア71に装着されたボビン72と、ボビン72に巻回されたコイル73とから構成されている。コイル73にはリード線75が接続されている。
 上記構成のファンモータ50では、羽根63の上端側の開口部が空気の吸込口63aとされ、下端側の開口部が吐出口63bとされている。このようなファンモータ50においても、ステータ70およびリード線75は、一体的に結合されたステータ集合体Cとされ、このステータ集合体Cがモールドされてモールド体59とされている。そして、リード線75のモールド体59からの引出部59aは、上記実施形態と同等の構成とされ、このようなファンモータ50においても上記実施形態と同等の効果を得ることができる。
 本発明は、軸流ファンやブロアファンなどのファンモータの技術分野に利用することができる。
 10…ファンモータ、11…ケーシング、14…ベース部、15…軸受ハウジング、16…玉軸受、17…玉軸受、16a…コイルばね、19…モールド体、19a…円筒部、19b…フランジ部、20…ステータ、21…ステータコア、22…ボビン、23…コイル、24…回路基板、24a…コネクタピン、25…リード線、26…電子部品、27…電子部品、28…第1モールド樹脂、28a…凹部、28b…凸部、29…第2モールド樹脂、29a…切欠部、29b…凸部、29c…被覆部、30…ロータ、31…シャフト、 32…ハブ、33…羽根、33a…吸込口、33b…吐出口、34…ヨーク、35…磁石、40…ファンモータ、41…ケーシング、43…羽根、43a…吸込口、43b…吐出口、49…モールド体、50…ファンモータ、51…ケーシング、52…シャフト、55…軸受ハウジング、56…玉軸受、57…玉軸受、59…モールド体、59a…引出部、60…ロータ、62…ハブ、63…羽根、63a…吸込口、63b…吐出口、65…磁石、70…ステータ、71…ステータコア、72…ボビン、73…コイル、75…リード線、C…ステータ集合体。

Claims (8)

  1.  ステータと、
     前記ステータに電流を供給する回路基板と、
     前記ステータに供給された電流により回転するロータと、
     前記回路基板に外部電源を接続するリード線と、
     前記ステータの少なくとも一部、前記回路基板の少なくとも一部、および前記リード線の一部を覆う第1モールド樹脂と、
     前記第1モールド樹脂から引き出されたリード線の第1モールド樹脂から所定範囲を覆う第2モールド樹脂とを備え、
     前記第2モールド樹脂は、前記第1モールド樹脂よりも低い硬度を有するモータ。
  2.  前記第1モールド樹脂の外周部の前記リード線が引き出された部分に凹部または切欠部を設け、該凹部または該切欠部に前記第2モールド樹脂を設けた請求項1に記載のモータ。
  3.  前記第2モールド樹脂は、前記第1モールド樹脂の外周部から突出する凸部を形成する請求項1に記載のモータ。
  4.  前記第1モールド樹脂の外周部の前記リード線が引き出された部分に凹部または切欠部を設け、該凹部または該切欠部に前記第2モールド樹脂を設けるとともに、前記第2モールド樹脂は、前記第1モールド樹脂の外周部から突出する凸部を形成する請求項1に記載のモータ。
  5.  前記第1モールド樹脂の外周部の前記リード線が引き出された部分に凸部を設け、前記第2モールド樹脂は、該凸部から引き出された前記リード線を覆う請求項1に記載のモータ。
  6.  前記第1モールド樹脂または前記第2モールド樹脂から引き出された前記リード線は複数本あり、前記第1モールド樹脂または前記第2モールド樹脂から所定範囲に前記リード線の外周を前記第2モールド樹脂で1本ずつ覆う被覆部を設けた請求項1~5のいずれかに記載のモータ。
  7.  前記第1モールド樹脂および前記第2モールド樹脂は熱硬化性樹脂であり、前記第2モールド樹脂は、前記第1モールド樹脂よりも硬化開始温度が低い請求項1~6のいずれかに記載のモータ。
  8.  前記第1モールド樹脂の23℃における硬度はD70以上であり、前記第2モールド樹脂の23℃における硬度はA90以下である請求項1~7のいずれかに記載のモータ。
     
     
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