特許 6589283 モータ及びモータを備えるファン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6589283

(24)【登録日】2019年9月27日

(45)【発行日】2019年10月16日

(54)【発明の名称】モータ及びモータを備えるファン

(51)【国際特許分類】

   H02K 11/33 20160101AFI20191007BHJP

【ＦＩ】

   H02K11/33

【請求項の数】9

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-18065(P2015-18065)

(22)【出願日】2015年2月2日

(65)【公開番号】特開2015-192596(P2015-192596A)

(43)【公開日】2015年11月2日

【審査請求日】2018年2月1日

(31)【優先権主張番号】201410123875.0

(32)【優先日】2014年3月28日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(72)【発明者】

【氏名】顧兆武

【審査官】 若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０２１９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１３９１２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２４６５５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ １１／３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータであって、
静止部と、
中心軸を有する回転部と、
を有し、
前記回転部は中心軸を中心として前記静止部に対して回転可能に支持され、
前記静止部は、
電機子と、
前記電機子の下方に配置された回路基板と、
前記電機子及び前記回路基板を支持するベース部と、
を有し、
前記ベース部は軸受ホルダと、
前記軸受ホルダを支持する中央タワー部と、
径方向外側から前記回路基板を囲み、且つ、前記回路基板との間に径方向隙間を有する壁部と、を有し、
前記回路基板の中央には貫通孔を有し、
前記貫通孔の内周面は前記中央タワー部によって支持され、
前記回路基板の上下側に充填材が充填され、
前記回路基板は少なくとも一つの排気孔を有し、
前記回路基板の下面と前記ベース部の上面との間の軸方向空間を介して、前記径方向隙間と前記排気孔とが連通し、
前記径方向隙間において、前記回路基板は、前記壁部と径方向に対向する外周切欠がさらに設けられることを特徴とするモータ。

【請求項2】

請求項１に記載のモータであって、
前記中央タワー部はテーパ部を有し、
前記貫通孔の内周面が前記テーパ部によって、支持されることにより前記テーパ部に固定される。

【請求項3】

請求項１に記載のモータであって、
前記ベース部の前記壁部の内周側から径方向内側へ延びる段差部が設けられ、
前記回路基板が前記段差部に固定される。

【請求項4】

請求項２に記載のモータであって、
前記排気孔と前記貫通孔が連通することを特徴とする。

【請求項5】

請求項１に記載のモータであって、
前記排気孔は外周切欠と同じ半径方向に設置される。

【請求項6】

請求項１に記載のモータであって、
前記外周切欠の少なくとも一つが前記回路基板と接続するリード線の引出口である。

【請求項7】

請求項１に記載のモータであって、
前記回路基板は多角形である。

【請求項8】

請求項１に記載のモータであって、
前記充填材はエポキシ樹脂、シリコンゴム、ポリウレタン樹脂の一種類或いは多種類であることを特徴とする。

【請求項9】

ファンであって、
請求項１に記載の前記モータを有し、
インペラをさらに有し、
前記インペラは前記モータの回転部とともに回転する。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ及びモータを備えるファンに関する。

【背景技術】

【0002】

モータは多様な環境での使用が求められる。過酷な使用環境においても、駆動を確保するため、モータのコイル或いは回路基板を保護することにより防塵防水を実現できることは従来から知られている。例えば、特許第３４３２３８０号公報（特許文献１）には、シリコン樹脂の注入によってステータを保護することにより防水を実現するファンモータを開示している。図１はこの特許文献１のファンモータの一部を示したものであり、シリコン樹脂の注入口３０からモールド空間にシリコン樹脂２５を注入し、回路基板４を覆うことにより防水効果を発揮するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３４３２３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来のファンモータにあっては、シリコン樹脂等の充填材を注入する場合に、空気の排気を行う排気口が設置されていないため、充填材の流動性が悪く、充填に時間を要する。また、回路基板の上下側において排気されなかった空気が気泡として発生する可能性も高い。充填時に気泡が発生すると、モータの防水性が低下することが懸念される。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上記問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、より良い防水性能のモータを提供することにある。

【0006】

本発明のモータは、静止部とシャフトを有する回転部とを有し、回転部はシャフトが静止部に対して、回転可能に支持される。静止部は、電機子と、電機子の下方に配置された回路基板と、電機子及び回路基板を支持するベース部とを有する。ベース部は軸受ホルダと、軸受ホルダを支持する中央タワー部と、径方向外側から回路基板を囲み、且つ、回路基板との間に径方向隙間を有する壁部とを有する。回路基板の中央に位置する貫通孔の内周面が、中央タワー部に支持される。回路基板の上下側に充填材料が充填される。回路基板は貫通孔近傍に少なくとも1つの排気孔を有し、回路基板の下面とベース部の上面との間の軸方向空間を介して、径方向隙間と排気孔とが連通し、径方向隙間において、回路基板は、壁部と径方向に対向する外周切欠がさらに設けられる。

【発明の効果】

【0007】

本発明のモータにあっては、回路基板に少なくとも１つの排気孔を設けることで、充填材充填過程において空気が排出される為、気泡が発生する可能性が低くなり、回路基板の電子部品をさらに保護することできる。これにより、モータの防水性能を向上できる。

【0008】

また、上記のモータを有するファンは、インペラも含み、インペラはモータの回転部とともに回転できる。そして、防水性を高めたモータを有するため、ファンの防水性改善も得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】公知技術のファンモータの断面図である。

【図2】本発明の実施形態によるファンの要部の断面図である。

【図3】本発明の実施形態によるファンにおけるモータの回路基板の上面図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0010】

図面を参照しながら、本発明のファンの実施形態を具体的に説明する。下記の実施形態と図面は一例であり、本発明の範囲を制限するものではない。必要に応じて実施形態の特徴を適宜他の構成と組合せられる。

【0011】

本願では、モータにおける回転部の中心軸Ｏ-Ｏ’の方向を「軸方向」と呼び、回転部の中心軸Ｏ-Ｏ’と直交する方向を「径方向」と呼ぶ。軸方向におけるロータホルダ側を「上」と呼び、回路基板側を「下」と呼ぶ。径方向において中心軸Ｏ-Ｏ’を離れる方向を「外」と呼び、中心軸Ｏ-Ｏ’に近づく方向を「内」と呼ぶ。ただし、これは、説明のために上下、内外方向を定義したものであって、本発明に係るモータ及びファンの、使用時の方向を限定するものではない。

【0012】

図２は、本発明のファンの一実施形態の断面図である。ファン１はモータ２とインペラ３を有する。モータ２は静止部とシャフトを有する回転部とを有し、回転部は中心軸Ｏ−Ｏ’を中心に静止部に対して回転可能に支持される。静止部は電機子５と、電機子５の下方に配置された回路基板６と、電機子５及び回路基板６を支持するベース部７とを有する。電機子５は鉄芯８と、鉄芯８にインシュレータ９を介して巻回されるコイル１０とを備える。回路基板６には電子部品が配置され、コイル１０と電気を供給するリード線が接続され、モータ２を制御することができる。ベース部７は軸受ホルダ１１、中央タワー部１２および壁部１３を有する。中央タワー部１２は軸受ホルダ１１を支持し、壁部１３が径方向外側から回路基板６を囲む。

【0013】

回転部はシャフト１４と、ロータホルダ１５と、ロータホルダ１５の内側面に繋がるロータマグネット１６とを備える。シャフト１４は中心軸Ｏ−Ｏ’と同軸に軸受ホルダ１１内の軸受１７により回転可能に支持される。ロータホルダ１５はシャフト１４に直接的または間接的に固定されている為、シャフト１４とともに回転できる。ロータマグネット１６は電機子５と径方向に対向している。なお、インペラ３はロータホルダ１５に繋がり、インペラ３はモータ２の回転部とともに回転する。モータ２は充填材１８をさらに有し、回路基板６の上下に充填する。好ましくは、充填材１８はエポキシ樹脂、シリコンゴム、ポリウレタン樹脂の一種類或いは多種類である。これらの材料は良好な絶縁性と防水性を有する。

【0014】

図３は、本発明のファンのモータの回路基板６の上面図である。実線で回路基板６を表し、点線でベース部７の壁部１３の内周面を表す。同図に示すように、回路基板６と壁部１３の間に径方向隙間１９が存在し、充填材１８の充填を行いやすくする。回路基板６の中央に位置する貫通孔２０の内周面が、ベース部７の中央タワー部１２に支持される。好ましくは、ベース部７の中央タワー部１２はテーパ部を有する。回路基板６は、貫通孔２０の内周面をテーパ部に載置することによりテーパ部に固定される。これにより、回路基板６の固定を実現する。回路基板６は貫通孔２０の近傍に少なくとも１つの排気孔２１を有し、回路基板６の下面とベース部７の上面との間の軸方向空間を介して、径方向隙間１９と排気孔２１とが連通する。回路基板６に少なくとも排気孔２１である排気口を設けるので、充填材１８を充填する過程において、回路基板６とベース部７の間の空気が排気されることになり、充填材１８に気泡が発生する可能が低くなり、防水性を高めることが出来る。従って回路基板６の電子部品をさらに保護することができる。これにより、モータ２の防水性能を向上できる。図３で示すよう、排気孔２１と貫通孔２０とが連通するようにしたが、排気孔２１は貫通孔２０と連通しなくてもよく、貫通孔２０の周囲に排気孔が設けられても良い。

【0015】

回路基板６の外周縁には、外周切欠２２が形成される。これにより、充填材１８の注入空間を広くして、充填材１８の流動性を向上する。図３に示すように、外周切欠２２は周方向等間隔の位置に４カ所あり、回路基板６の形状は四角形となる。また、外周切欠２２の数は当業者の常識の範囲にて自由に変更できるため、回路基板６の形状は多角形でもよい。これにより、充填材１８の注入口の寸法を拡大して、排気口も確保することで、充填材の流動性を向上する。本実施形態の変形例として、各排気孔２１は外周切欠２２と同じ径方向の位置に設置してもよい。これにより、充填過程にて、充填材１８の流動性を向上させることができる。また、外周切欠２２の少なくとも一つを回路基板６に接続されたリード線の引出口とすることができる。本構造によってリード線を引出すことが容易になる。

【0016】

図２に示すように、ベース部７の壁部１３には、その内周側から径方向内側へ延びる段差部２３が設けられている。段差部２３は回路基板６を支持し、回路基板６が段差部２３にてネジ２４等を用いて固定される。回路基板６を載置する段差部２３によってより確実な回路基板６の固定を実現できる。なお、径方向隙間１９と排気孔２１との間の連通を妨げない為に、段差部２３は全周に亘って存在するのではなく、３ヶ所以上の複数箇所に配置されるのが好ましい。

【0017】

以上、本発明を、ファンモータに適用した場合を事例として述べたが、本構造は他のモータ構造に応用しても良い。

【0018】

本発明は、以下のメリットをさらに有する。

【0019】

中央タワー部はテーパ部を有する。テーパ部が回路基板の貫通孔の内周面を受けることで、回路基板が径方向にずれることなく固定される。

【0020】

ベース部の壁部の内周面から径方向内側へ延び、回路基板を保持する段差部が設けられる。段差部によって、径方向外方でも回路基板が固定され、回路基板の固定が安定する。また、段差部と回路基板をネジ等にて固定することが可能となる。

【0021】

排気孔と貫通孔が連通することにより、充填過程にて気体が排気孔から排出され、気泡の発生を防止する効果を有する。

【0022】

回路基板が外周切欠を有することで、外周切欠が回路基板の外周縁に設置される。充填材の注入空間を広げることで、気体の排出も促進させることができ、充填材の流動性を向上させることができる。また、気体の排出を促進させることで、気泡の発生を防止する効果を有する。

【0023】

排気孔は外周切欠と同じ径方向位置に設置する。これにより、充填過程における充填材の流動性を向上できる。

【0024】

一つの好ましい実施形態の中で、外周切欠の少なくとも一つがその一端と回路基板と接続するリード線の引出口である。これにより、リード線の引出しが容易になる。

【0025】

一つの好ましい実施形態の中で、回路基板は多角形である。充填材の充填注入口の寸法を拡大し、充填材の流動性を向上する。

【0026】

一つの好ましい実施形態の中で、望ましくは、充填材１８はエポキシ樹脂、シリコンゴム、ポリウレタン樹脂の一種類或いは多種類である。これらの材料は良い絶縁性と防水性を有する。

【0027】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した範囲において種々の変形が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0028】

本発明によるモータは、防塵・防水が必要とされる過酷な使用環境における使用に好適である。

【符号の説明】

【0029】

１ ファン
２ モータ
３ インペラ
５ 電機子
６ 回路基板
７ ベース部
１１ 軸受ホルダ
１２ 中央タワー部
１３ 壁部
１４ シャフト
１８ 充填材
１９ 径方向隙間
２０ 貫通孔
２１ 排気孔
２２ 外周切欠
２３ 段差部

【図1】

【図2】

【図3】