特許 6644038 送風装置

(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】6644038

(24)【登録日】2020年1月9日

(45)【発行日】2020年2月12日

(54)【発明の名称】送風装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/70 20060101AFI20200130BHJP

   F04D 29/58 20060101ALI20200130BHJP

   F04D 25/08 20060101ALI20200130BHJP

   F04D 29/00 20060101ALI20200130BHJP

   H02K 11/30 20160101ALI20200130BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20200130BHJP

【ＦＩ】

   F04D29/70 N

   F04D29/58 P

   F04D25/08 303

   F04D29/00 B

   H02K11/30

   H02K7/14 A

【請求項の数】8

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-176205(P2017-176205)

(22)【出願日】2017年9月13日

(65)【公開番号】特開2019-52568(P2019-52568A)

(43)【公開日】2019年4月4日

【審査請求日】2018年6月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000106944

【氏名又は名称】シナノケンシ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100135622

【弁理士】

【氏名又は名称】菊地 挙人

(72)【発明者】

【氏名】福澤 陽仁

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 勝也

【審査官】 角田 貴章

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００３−５１２００４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４６０５９８６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５０１６１３９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８９１９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ１／００−１３／１６

Ｆ０４Ｄ１７／００−１９／０２

Ｆ０４Ｄ２１／００−２５／１６

Ｆ０４Ｄ２９／００−３５／００

Ｈ０２Ｋ１１／００−１１／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータにより回転されるファンと、
前記モータに電気的に接続されたプリント基板と、
前記プリント基板に電気的に接続された電子部品と、
一方側に前記モータ及びファンが位置し、他方側に前記プリント基板及び電子部品が位置する第１ケースと、
前記電子部品を前記プリント基板から離間させて前記第１ケースに熱的に接触させるようにして当該電子部品を保持したホルダと、
前記第１ケースの前記他方側に固定され、前記プリント基板、前記電子部品、及び前記ホルダを覆う第２ケースと、
前記電子部品及びプリント基板を電気的に接続すると共に、前記プリント基板に固定され、前記ホルダを支持するように当該ホルダに組み付けられた端子ピンと、を備えた送風装置。

【請求項2】

前記第１ケースと前記電子部品との間に介在して、前記電子部品の熱を前記第１ケースに伝達する伝熱部材を備えた、請求項１の送風装置。

【請求項3】

前記電子部品は前記第１ケースに熱的に接触し、前記ホルダは前記第２ケースに接触して、前記電子部品と前記ホルダとは前記第１及び第２ケースにより挟持されている、請求項１又は２の送風装置。

【請求項4】

前記ホルダは、前記電子部品を弾性力により保持する係止爪部を備えている、請求項１乃至３の何れかの送風装置。

【請求項5】

前記モータの軸心方向から見た場合に、前記電子部品の長手方向が前記モータの軸心周りの周方向に沿うように、前記ホルダは前記電子部品を保持している、請求項１乃至４の何れかの送風装置。

【請求項6】

前記プリント基板に垂直な方向での前記電子部品の長さは、前記プリント基板に平行な方向での前記電子部品の長さ以下となるように、前記ホルダは前記電子部品を保持している、請求項１乃至５の何れかの送風装置。

【請求項7】

前記電子部品が前記プリント基板よりも当該プリント基板の平面方向で外側に位置するように、前記ホルダは前記電子部品を保持している、請求項１乃至６の何れかの送風装置。

【請求項8】

前記電子部品はコンデンサである、請求項１乃至７の何れかの送風装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、送風装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、モータ部を駆動する駆動回路部に設けられたコンデンサを、モータ部の回転軸に連結されたファンにより冷却する装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１９７７１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の装置では、ケースに形成された空気導入孔を介して外部からケース内に空気を取り込んでケース内のコンデンサを冷却している。このため、空気導入孔を介して外部からケース内に水や塵が浸入し、防水性や防塵性を確保できない可能性がある。

【0005】

そこで本発明は、防水性及び防塵性を確保しつつ電子部品の放熱性をも確保した送風装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的は、モータと、前記モータにより回転されるファンと、前記モータに電気的に接続されたプリント基板と、前記プリント基板に電気的に接続された電子部品と、一方側に前記モータ及びファンが位置し、他方側に前記プリント基板及び電子部品が位置する第１ケースと、前記電子部品を前記プリント基板から離間させて前記第１ケースに熱的に接触させるようにして当該電子部品を保持したホルダと、前記第１ケースの前記他方側に固定され、前記プリント基板、前記電子部品、及び前記ホルダを覆う第２ケースと、を備えた送風装置によって達成できる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、防水性及び防塵性を確保しつつ電子部品の放熱性をも確保した送風装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施例の送風装置の外観図である。

【図2】図２Ａは、図１のＡ−Ａ断面図であり、図２Ｂは、図２Ａの部分拡大図である。

【図3】図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図4】図４は、図１のＣ−Ｃ断面図である。

【図5】図５は、コンデンサを保持した状態でのホルダの外観斜視図である。

【図6】図６は、ホルダ単体の外観斜視図である。

【図7】図７は、コンデンサを保持した状態でのホルダの部分拡大図である。

【図8】図８Ａは、図１を簡略化した図であり、図８Ｂは、図３を簡略化した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１は、本実施例の送風装置Ａの外観図である。図２Ａは図１のＡ−Ａ断面図、図２Ｂは図２Ａの部分拡大図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図、図４は図１のＣ−Ｃ断面図である。送風装置Ａは、ケース１０及び２０、モータＭ、モータＭにより回転されるファンＩ、モータＭに電気的に接続されたプリント基板ＰＢ等を含む。尚、ファンＩは、図２Ａのみにおいて示し、その他の図では省略してある。ケース１０の一方側にモータＭ及びファンＩが位置し、ケース１０の他方側にケース２０が取り付けられている。ケース１０及び２０は、それぞれ半ケース状に形成され、互いに組み付けられることにより、ケース１０及び２０内にプリント基板ＰＢや、詳しくは後述するがプリント基板ＰＢと電気的に接続されたコンデンサ１００ａ及び１００ｂが収納されている。即ち、ケース２０は、プリント基板ＰＢ、コンデンサ１００ａ及び１００ｂを覆っている。ケース１０及び２０は合成樹脂製であるが、これに限定されず、金属製であってもよい。ケース１０及び２０は、それぞれ第１及び第２ケースの一例である。

【0010】

モータＭについて説明する。図２Ａに示すように、モータＭは、ファンＩとケース１０との間に位置している。モータＭは、コイル３０と、ロータ４０、ステータ５０等を有している。ステータ５０は、金属製であり、環状部と、環状部から外側に放射状に突出したティース部とを有した形状である。ステータ５０の各ティース部には、それぞれコイル３０が巻回されている。コイル３０は、ステータ５０に導通不能に支持されたターミナルを介して、プリント基板ＰＢと電気的に接続されている。プリント基板ＰＢには、コンデンサ１００ａ及び１００ｂに加えて、コイル３０の通電状態を制御するための部品が実装されている。

【0011】

ロータ４０は、回転軸４２、ヨーク４４、１つまたは複数の永久磁石４６、を有している。ヨーク４４は、略円筒状であり金属製である。ヨーク４４の内周側面には、１つまたは複数の永久磁石４６が固定されている。ヨーク４４には、回転軸４２の周囲に複数の通気孔４４ａが設けられて、モータＭの放熱が促進されている。永久磁石４６は、ステータ５０のティース部の外側に対向している。コイル３０が通電されることにより、ステータ５０のティース部が励磁され、これにより永久磁石４６とティース部との間に磁気的吸引力及び反発力が作用し、ヨーク４４、即ち、ロータ４０はステータ５０に対して回転する。このように、モータＭはロータ４０が回転するアウターロータ型のモータである。

【0012】

次に、コンデンサ１００ａ及び１００ｂと、コンデンサ１００ａ及び１００ｂを保持したホルダ８０とについて説明する。図５は、コンデンサ１００ａ及び１００ｂを保持した状態でのホルダ８０の外観斜視図である。図６は、ホルダ８０単体の外観斜視図である。図７は、コンデンサ１００ａ及び１００ｂを保持した状態でのホルダ８０の部分拡大図である。

【0013】

最初にコンデンサ１００ａ及び１００ｂについて説明する。図３〜図５に示すように、コンデンサ１００ａ及び１００ｂは、それぞれ略円柱状の本体部１０２ａ及び本体部１０２ｂを有し、本体部１０２ａ及び１０２ｂの長手方向が同一直線状にあるように、ホルダ８０に保持されている。また、図２Ａ、図２Ｂに示すように、ケース１０は、軸心方向ＡＤに略垂直な壁部１８を有しており、本体部１０２ａ及び１０２ｂの外周側面は壁部１８の内面に対向している。壁部１８は、詳細には、軸心方向ＡＤでのファンIの投影下にあり、かつヨーク４４よりも径方向外側に位置して、コンデンサ１００ａ及び１００ｂに対向している。また、壁部１８と本体部１０２ａ及び１０２ｂのそれぞれとの間には、伝熱シート１９が介在している。これにより、ケース１０と本体部１０２ａ及び１０２ｂとは熱的に接触している。伝熱シート１９は、熱伝導性の優れた部材であり、例えばシリコーン製であり、本体部１０２ａ及び１０２ｂの熱をケース１０へ効率的に伝達する部材である。ここで、図２Ａに示すように、壁部１８の外面はファンＩと対向しており、ファンＩが回転することにより壁部１８の外面に沿うように空気が流動する。このため、本体部１０２ａ及び１０２ｂから伝熱シート１９を介して壁部１８へ伝達された熱は、ファンＩが回転することにより壁部１８の外面で空気と熱交換される。これにより、コンデンサ１００ａ及び１００ｂの放熱性が確保されている。尚、ケース１０の壁部１８の伝熱シート１９周辺には、伝熱シート１９の位置ずれを抑制するための突起が設けられている。伝熱シート１９は、伝熱部材の一例である。

【0014】

尚、上記例では熱伝導性の優れた伝熱部材の一例として伝熱シート１９を用いたが、これに限定されず、例えば熱伝導率の高い金属板であってもよい。また、接着性のあるシリコーンにより本体部１０２ａ及び１０２ｂとケース１０の壁部１８とを接着してもよい。また、ケース１０の壁部１８に対して、伝熱部材を介在させずに、本体部１０２ａ及び１０２ｂを直接接触させてもよい。このようにケース１０の壁部１８によって放熱性が確保される電子部品の例としては、コンデンサ１００ａ及び１００ｂに限定されず、ＦＥＴ、チョークコイル、シャント抵抗器、ＩＣチップ等の発熱する部品であればよい。

【0015】

このようにケース１０の壁部１８によりコンデンサ１００ａ及び１００ｂの放熱性が確保されているため、ケース１０及び２０内の気密性を犠牲にしてコンデンサ１００ａ及び１００ｂの放熱性を確保する必要はない。従って、ケース１０及び２０内の気密性を確保して防塵性及び防水性を確保しつつ、コンデンサ１００ａ及び１００ｂの放熱性を確保されている。

【0016】

次にホルダ８０について説明する。ホルダ８０は合成樹脂製であり、図５及び図６に示すように、保持部８２ａ及び８２ｂと、包囲部８４と、支持部８９とを有している。また、ホルダ８０には、コンデンサ１００ａ及び１００ｂと電気的に接続された端子ピン９０ａ及び９０ｂが埋設されており、具体的には端子ピン９０ａ及び９０ｂはインサート成形によりホルダ８０と一体成形されている。尚、コンデンサ１００ａ及び１００ｂの本体部１０２ａ及び１０２ｂのそれぞれの端部には、２つの端子１０４が形成されており、コンデンサ１００ａ及び１００ｂの端子１０４が互いに対向するようにホルダ８０に保持されている。

【0017】

保持部８２ａ及び８２ｂは、それぞれ、略円柱状の本体部１０２ａ及び１０２ｂの両端部を保持すると共に、本体部１０２ａ及び１０２ｂの外周側面の一部を露出する開口８３ａ及び８３ｂを有した枠状に形成されている。これにより、本体部１０２ａ及び１０２ｂの放熱性が確保され、開口８３ａ及び８３ｂから露出した本体部１０２ａ及び１０２ｂの外周側面の一部が壁部１８の内面と熱的に接触可能となっている

【0018】

保持部８２ａ及び８２ｂの内壁面には、本体部１０２ａ及び１０２ｂの外周側面に沿って湾曲してこの外周側面を支持する支持面８２１が複数形成されている。また、保持部８２ａ及び８２ｂのそれぞれには、保持部８２ａには本体部１０２ａの脱落を防止するために、支持面８２１との間で本体部１０２ａの外周側面を弾性力によって押さえる係止爪部８２３及び８２４が形成されている。保持部８２ｂにも同様に係止爪部８２３及び８２４が形成されている。コンデンサ１００ａ及び１００ｂをホルダ８０へ組み付ける際には、係止爪部８２３及び８２４の弾性力に抗して本体部１０２ａ及び１０２ｂの外周側面をそれぞれ保持部８２ａ及び８２ｂに挿入することにより組み付けられる。このようにホルダ８０へのコンデンサ１００ａ及び１００ｂの組み付け作業は容易となっている。

【0019】

図５に示すように、係止爪部８２４の先端には係合突起８２５が形成され、図４に示すように係合突起８２５は、ケース２０の内面から突出したボス部２５に嵌合する。従って、コンデンサ１００ａ及び１００ｂはケース１０の壁部１８に熱的に接触し、ホルダ８０はケース２０に接触して、コンデンサ１００ａ及び１００ｂとホルダ８０とはケース１０及び２０により挟持されている。

【0020】

また、保持部８２ａ及び８２ｂのそれぞれには脚部８２６が形成され、図３及び図４に示すようにプリント基板ＰＢの外縁に当接している。脚部８２６は、端子ピン９０ａ及び９０ｂをプリント基板ＰＢに固定する前の組み付け作業時に、ホルダ８０に対するプリント基板ＰＢの位置、換言すれば、プリント基板ＰＢに対するコンデンサ１００ａ及び１００ｂの位置を規定する。尚、図３及び図４に示すように、脚部８２６はプリント基板ＰＢに垂直な方向に延びている。

【0021】

包囲部８４は、保持部８２ａ及び８２ｂの間に位置している。包囲部８４は、コンデンサ１００ａ及び１００ｂの端子１０４を包囲した半ケース状である。包囲部８４は、低壁部８４１と、互いに対向した側壁部８４３ａ及び８４３ｂと有している。側壁部８４３ａ及び８４３ｂはそれぞれ、本体部１０２ａ及び１０２ｂに対向しており、端子１０４を位置決めするための溝８４４ａ及び８４４ｂが形成されている。端子ピン９０ａ及び９０ｂは、詳しくは後述するが、それぞれ、プリント基板ＰＢに電気的に接続される一端９１ａ及び９１ｂと、コンデンサ１００ａ及び１００ｂに電気的に接続される他端９３ａ及び９３ｂとを有している。低壁部８４１からは、端子ピン９０ａ及び９０ｂの他端９３ａ及び９３ｂが突出している。具体的には、低壁部８４１に形成された２つの孔内に他端９３ａ及び９３ｂが嵌合している。

【0022】

端子ピン９０ａ及び９０ｂの他端９３ａ及び９３ｂは２股状に形成されており、他端９３ａは、本体部１０２ａの２つの端子１０４の一方と、本体部１０２ｂの２つの端子１０４の一方とを挟持して導通接続されている。同様に、他端９３ｂは、本体部１０２ａの２つの端子１０４の他方と、本体部１０２ｂの２つの端子１０４の他方とを挟持して導通接続されている。コンデンサ１００ａをホルダ８０へ組み付ける際には、コンデンサ１００ａの２つの端子１０４をそれぞれ溝８４４ａに挿入することにより、それぞれ他端９３ａ又は９３ｂに導通接続される。コンデンサ１００ｂをホルダ８０へ組み付ける際も同様である。このため、コンデンサ１００ａ及び１００ｂと端子ピン９０ａ及び９０ｂとの導通接続の作業性が向上している。

【0023】

支持部８９は、一方向に並んだ保持部８２ａ、包囲部８４、及び保持部８２ｂの外側に位置している。支持部８９からは、端子ピン９０ａ及び９０ｂのそれぞれの一端９１ａ及び９１ｂが突出している。一端９１ａ及び９１ｂは、プリント基板ＰＢに半田により固定される。尚、支持部８９には、端子ピン９０ａ及び９０ｂと同様にインサート成形により支持ピン９０ｃが設けられている。支持ピン９０ｃもプリント基板ＰＢに半田により固定されるが、支持ピン９０ｃは他のいかなる電子部品とは接続されておらず、ホルダ８０をプリント基板ＰＢにより安定して支持するために用いられている。

【0024】

支持部８９のプリント基板ＰＢと対向する面は、突起部８９１、８９２、及び８９３が設けられている。支持部８９の面からの突起部８９１〜８９３の突出高さは略同じである。突起部８９１〜８９３は三角形状に設けられており、プリント基板ＰＢの表面に接触する。これにより、ホルダ８０とプリント基板ＰＢの表面との間のクリアランスが規定される。尚、支持部８９周辺には、端子ピン９０ａ及び９０ｂの途中部分を案内するように覆う被覆部８７ａ及び８７ｂが形成されている。

【0025】

端子ピン９０ａ及び９０ｂは、一端９１ａ及び９１ｂがプリント基板ＰＢにより半田で固定された状態で、コンデンサ１００ａ及び１００ｂを保持したホルダ８０を支持する。このため、例えば端子ピン９０ａ及び９０ｂ以外にホルダ８０を安定して支持するための部材を設ける場合と比較して、部品点数が削減されて製造コストが低下し、軽量化もされている。

【0026】

また、上述したようにコンデンサ１００ａ及び１００ｂとホルダ８０とはケース１０及び２０により挟持されているため、ケース１０及び２０内でホルダ８０ががたつくことが抑制されている。これにより、ホルダ８０のがたつきに起因して、端子ピン９０ａ及び９０ｂのそれぞれの一端９１ａ及び９１ｂとプリント基板ＰＢとの接合部分に負荷がかかることが抑制され、端子ピン９０ａ及び９０ｂとプリント基板ＰＢとの導通性が確保されている。

【0027】

また、図２Ａに示すように、コンデンサ１００ａ及び１００ｂは、ホルダ８０により、プリント基板ＰＢから離れてプリント基板ＰＢの平面方向に外側の位置で保持されている。このため、プリント基板ＰＢの表面上に直接コンデンサ１００ａ及び１００ｂを実装する必要はなく、プリント基板ＰＢ周辺のデッドスペースが有効利用されている。

【0028】

次に、ホルダ８０により保持されたコンデンサ１００ａ及び１００ｂの姿勢について説明する。図８Ａは、図１を簡略化した図である。図８Ａに示したように、回転軸４２の方向から見た場合に、コンデンサ１００ａ及び１００ｂの長手方向ＬＤが回転軸４２周りの周方向ＣＤに沿うように、コンデンサ１００ａ及び１００ｂはホルダ８０により保持されている。例えばコンデンサ１００ａ及び１００ｂの長手方向ＬＤが、回転軸４２の径方向と一致するように配置した場合には、装置全体が径方向に大型化する可能性があるが、本実施例ではこのような問題の発生が抑制されている。

【0029】

図８Ｂは、図３を簡略化した図である。コンデンサ１００ａ及び１００ｂのプリント基板ＰＢに垂直な長さＶＬは、コンデンサ１００ａ及び１００ｂのそれぞれのプリント基板ＰＢに平行な長さＰＬよりも短い。このため、プリント基板ＰＢに垂直な方向、即ち軸心方向ＡＤでの装置全体の大型化が抑制されている。

【0030】

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

【0031】

上記実施例ではホルダ８０は２つのコンデンサ１００ａ及び１００ｂを保持しているがこれに限定されず、１つ又は３つ以上の電子部品を保持していてもよい。上記実施例では２つの端子ピン９０ａ及び９０ｂがホルダ８０を支持しているがこれに限定されず、例えば端子ピン９０ａ及び９０ｂのうち何れか一方のみがホルダ８０を支持していてもよい。上記実施例ではモータＭはアウターロータ型であるがこれに限定されず、インナーロータ型であってもよい。上記実施例では、端子ピン９０ａ及び９０ｂは、ホルダ８０にインサート成形により一体成形されているがこれに限定されず、例えば、端子ピン９０ａ及び９０ｂの少なくとも一方がホルダ８０と別体で成形され、その後にホルダ８０に組み付けられていてもよい。

【符号の説明】

【0032】

Ａ 送風装置
Ｍ モータ
１０ ケース（第１ケース）
１８ 壁部
１９ 伝熱シート（伝熱部材）
２０ ケース（第２ケース）
８０ ホルダ
８２３、８２４ 係止爪部
８２５ 係合突起
９０ａ、９０ｂ 端子ピン
９１ａ、９１ｂ 一端
９３ａ、９３ｂ 他端
１００ａ及び１００ｂ コンデンサ（電子部品）
１０２ａ及び１０２ｂ 本体部
ＰＢ プリント基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】