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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023140182
(43)【公開日】2023-10-04
(54)【発明の名称】軸流ファンモータ
(51)【国際特許分類】
   H02K 11/33 20160101AFI20230927BHJP
   H02K 7/14 20060101ALI20230927BHJP
   H02K 11/215 20160101ALI20230927BHJP
【FI】
H02K11/33
H02K7/14 A
H02K11/215
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022046087
(22)【出願日】2022-03-22
(71)【出願人】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス=ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】高橋 光彦
(72)【発明者】
【氏名】甲木 慎一
(72)【発明者】
【氏名】加藤 博之
(72)【発明者】
【氏名】小柴 敏和
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 智之
【テーマコード(参考)】
5H607
5H611
【Fターム(参考)】
5H607AA02
5H607BB01
5H607BB09
5H607BB14
5H607BB17
5H607CC05
5H607FF04
5H607HH01
5H607HH09
5H611AA01
5H611AA09
5H611BB01
5H611BB07
5H611BB08
5H611PP05
5H611QQ03
5H611RR02
5H611TT01
5H611UA01
(57)【要約】
【課題】磁極検出センサを配置しながらも簡易な構成で実装面積を増大する。
【解決手段】軸X方向の一端に吸気口201および軸X方向の他端に排気口301が設けられたケーシング200と、ケーシング200に収容されたインペラ210およびモータ250と、ケーシング200の排気口の側に軸X方向に沿って配接され、複数の電子部品411、511が実装された複数の回路基板400、500とを備え、複数の回路基板400、500は、X字状に組み合わされた一体型基板600となり、一体型基板600の複数の電子部品411、511が実装される実装面がモータ250の回転軸と平行な状態となるように一体型基板600がケーシング200に収容され、一体型基板200のモータ側の端部の一部がモータ250の側へ突出した突起部440を有し、突起部440の一面には、モータ250の磁極を検出するためのセンサ441が取り付けられている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向の一端に吸気口、および、前記軸方向の他端に排気口が設けられた中空筒状のケーシングと、
前記ケーシングに収容された、複数の羽根を有するインペラと、
前記ケーシングに収容された、前記インペラを回転させるモータと、
前記ケーシングにおける前記排気口の側に前記軸方向に沿って配接され、複数の電子部品が実装された複数の回路基板と、
を備え、
前記複数の回路基板は、X字状に組み合わされて一つの一体型基板となり、
前記一体型基板の前記複数の電子部品が実装される実装面が前記モータの前記回転軸と平行な状態となるように前記一体型基板が前記ケーシングに収容され、
前記一体型基板の前記モータ側の端部の一部が前記モータの側へ突出した突起部を有し、
前記突起部の一面には、前記モータの磁極を検出するためのセンサが取り付けられている、
軸流ファンモータ。
【請求項2】
前記突起部の一面は、前記一体型基板に前記電子部品が実装された面と連続した面として形成されている、
請求項1に記載の軸流ファンモータ。
【請求項3】
前記突起部の一面は、平面視において前記モータのロータマグネットと空間的に一部重なっている、
請求項1または2に記載の軸流ファンモータ。
【請求項4】
前記モータは、前記ケーシングの内部に設けられたベース部によって支持され、
前記ベース部は、前記一体型基板の側に面する底面を有し、
前記底面には、前記突起部の一面に取り付けられた前記センサと対応する位置に前記回転軸の方向に沿って貫通した貫通孔が形成され、
前記貫通孔には、前記突起部および前記センサが挿通されている、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の軸流ファンモータ。
【請求項5】
前記突起部は、前記一体型基板の中心部分と隣接した位置に設けられている、
請求項1乃至4の何れか1項に記載の軸流ファンモータ。
【請求項6】
前記突起部は、前記複数の回路基板の一つと一体に形成されており、前記複数の回路基板同士をX字状に組み合わせるためのスリットとは軸方向の対向する位置に形成されている、
請求項1乃至5の何れか1項に記載の軸流ファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軸流ファンモータに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、情報機器の高性能化に伴って、その情報機器の内部にある電子部品の消費電力が増加の一途をたどっている。これに伴って、例えば、高出力、高機能が要求されるサーバ等の情報機器に配される電子部品の冷却に用いられるファンにおいても、当然に高出力化による冷却性能の向上が求められている。したがって、高出力化されたファンを駆動させる制御基板へ電力が集中することに起因した当該制御基板の熱についても冷却する必要がある。
【0003】
このような課題に対して、制御基板の実装面をファンの回転軸と平行になるように配置したものが知られている。このように制御基板を配置することによって、制御基板がファンの回転軸に対して略平行に配置され、回転する羽根によって枠体の吸気口から排気口へ流れる気流の中に制御基板が配置されることになるため、気流が制御基板の全部または一部に当たり、冷却が行われる。
【0004】
しかしながら、このように制御基板を回転軸と平行になるように配置することによってホールIC等の磁極を検出するセンサの配置場所を考慮しなければならなくなる。そのような点を考慮し、制御基板とは別体に形成されたセンサ基板が、金属ピンを介して制御基板と電気的に接続されており、そのセンサ基板に対して、ロータのマグネットの磁極検出センサであるホールIC等が配置されている構造が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第2008/041353号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に記載されたファンモータのセンサ取付構造においては、制御基板とセンサ基板とが別体に形成されているため、部品点数の増加や組付口数の増加につながり構造が複雑になるという恐れがあった。
【0007】
また、特許文献1に記載されたファンモータのセンサ取付構造においては、制御基板とは別体にセンサ基板を設けることになるため、限られた空間において制御基板およびセンサ基板の両方を配置する必要がある。したがって、制御基板の実装面積を増大することが困難となり、制御基板の実装面積を増大すること、および、磁極検出センサであるホールIC等を配置することを両立することは容易ではなく、更なる改善の余地があった。
【0008】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、磁極検出センサを配置しながらも実装面積を増大し得る簡易な構成の軸流ファンモータ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】
【0009】
上記課題は、以下の本発明により解決される。即ち、本発明の軸流ファンモータは、軸方向の一端に吸気口、および、前記軸方向の他端に排気口が設けられた中空筒状のケーシングと、前記ケーシングに収容された、複数の羽根を有するインペラと、前記ケーシングに収容された、前記インペラを回転させるモータと、前記ケーシングにおける前記排気口の側に前記軸方向に沿って配接され、複数の電子部品が実装された複数の回路基板と、を備え、前記複数の回路基板は、X字状に組み合わされて一つの一体型基板となり、前記一体型基板の前記複数の電子部品が実装される実装面が前記モータの前記回転軸と平行な状態となるように前記一体型基板が前記ケーシングに収容され、前記一体型基板の前記モータ側の端部の一部が前記モータの側へ突出した突起部を有し、前記突起部の一面には、前記モータの磁極を検出するためのセンサが取り付けられている。
【0010】
本発明によれば、磁極検出センサを配置しながらも実装面積を増大し得る簡易な構成の軸流ファンモータを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の実施の形態にかかるファン装置の全体構成を示す斜視図である。
図2】本発明の実施の形態にかかるファン装置のケーシングとカバー部材とを分解した構成を示す分解斜視図である。
図3】本発明の実施の形態にかかるファン装置においてカバー部材が取り外された状態の構成を示す斜視図である。
図4】本発明の実施の形態にかかるファン装置においてカバー部材が取り外された状態の構成を示す底面図である。
図5】本発明の実施の形態にかかるファン装置においてカバー部材および回路基板が取り外された状態の構成を示す斜視図である。
図6】本発明の実施の形態にかかるファン装置においてカバー部材が取り付けられている場合の内部の構成を示す図4のA-A断面図である。
図7】本発明の実施の形態にかかるファン装置においてカバー部材が取り付けられている場合の内部の構成を示す図4のB-B断面図である。
図8】本発明の実施の形態にかかるファン装置におけるモータベース部のベース部の構成およびホルダ部の構成を示す斜視図である。
図9】本発明の実施の形態にかかるファン装置における一体型基板の2枚の回路基板の構成を示す分解斜視図である。
図10】本発明の実施の形態にかかるファン装置における一体型基板の2枚の回路基板が結合された状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
<実施の形態>
以下、本発明の実施の形態について図1乃至図10を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態の説明において、説明の便宜上、軸Xに沿った矢印a方向を上側または上方とする。上側または上方は吸気口側を意味する。軸Xに沿った矢印b方向を下側または下方とする。下側または下方は排気口側を意味する。ここで、矢印ab方向を上下方向と称するが、重力方向における上下方向とは、必ずしも一致しない。また、軸Xから離れる矢印c方向を外周側、軸Xに近づく矢印d方向を内周側とし、矢印cd方向を径方向と称する。
【0013】
図1および図2に示すように、本発明の実施の形態における軸流ファンモータとしてのファン装置100は、軸X方向に気流を送風する軸流送風機である。このファン装置100においては、ケーシング200とカバー部材700(図2)とが軸X方向に沿って一体化された状態で結合されている。
【0014】
ケーシング200(図2)は、全体的に平面視略正方形の角筒形状からなり、軸X方向の上側(矢印a方向)から中空円筒形状の風洞部に空気を吸入するための吸気口201(図6および図7)と、その吸気口201から流入した空気を軸方向の下側(矢印b方向)から排気する排気口301(図1図2図5、および、図7)とを有している。
【0015】
ケーシング200は、その内部に、ハブ211および羽根212からなるインペラ210と、インペラ210を回転駆動するためのモータ250(図6および図7)を収容している。
【0016】
ケーシング200(図2乃至図8)は、上側(矢印a方向)の角部に4個の上側フランジ部202を有すると共に、下側(矢印b方向)の角部に4個の下側突出柱部203を有している。これらの上側フランジ部202および下側突出柱部203には、所定の機器や筐体に取り付けるためのボルト(図示せず)を挿通する貫通孔が設けられている。
【0017】
ケーシング200は、インペラ210の羽根212の周囲を径方向(矢印cd方向)から囲う円筒状の側壁204と、その側壁204と一体に形成された外壁304と、軸X方向の中央付近に形成されたモータベース部205と、側壁204とモータベース部205とを径方向(矢印cd方向)において繋ぐ複数の静翼からなる固定翼206とを備えている。
【0018】
これらケーシング200の側壁204、外壁304、モータベース部205、および、複数の固定翼206は、合成樹脂(例えばポリブチレンテレフタレート樹脂(含むガラス繊維入り))の射出成形により一体に形成されている。この場合、複数の固定翼206は、ケーシング200において、後述する一体型基板600(図3および図10等)よりも上流側に配設されている。
【0019】
ケーシング200の風洞部を構成する側壁204(図2図3図6、および、図7)は、軸Xを中心とする円筒形状からなり、インペラ210の羽根212の外周端と接触することのない大きさの内径を有している。すなわち、インペラ210の羽根212の外周端と側壁204の内周面との間には所定の隙間が形成されている。
【0020】
ケーシング200の側壁204は、インペラ210(図6および図7)を保護するガード部としても機能する。この側壁204の外周側における上側(矢印a方向)には、4個の上側フランジ部202(図1乃至図3等)が当該側壁204と一体に形成されている。
【0021】
また、ケーシング200(図2)は、側壁204を覆う外壁304が当該側壁204と一体に形成されている。外壁304(図3および図7等)は、ケーシング200の上側半分において側壁204を覆う外壁部分を為す一方、ケーシング200の下側半分において内部に空洞を形成する角筒状の外壁部分を為している。なお、ケーシング200は、上側半分と下側半分とを別体で形成し、それぞれ結合する構造であってもよい。
【0022】
図3および図4に示すように、ケーシング200の外壁304の内側の4隅には下側突出柱部203が一体に設けられている。下側突出柱部203は、貫通孔が形成された円柱状部分である。これによりケーシング200においては、薄板からなる外壁304の強度低下を防止している。
【0023】
また、図5に示すように、ケーシング200の外壁304には、4つの下側突出柱部203と隣接して外壁304の内側の面から軸Xに向かって延在するように形成された4つの突出壁307が設けられている。
【0024】
突出壁307は、外壁304の内側の面と下側突出柱部203との間を跨るように一体に形成された三角柱形状を有している。因みに、ケーシング200の外壁304の下側半分は角筒状の薄い板状部分であるが、突出壁307が形成されていることにより薄板化による強度低下を防止している。
【0025】
突出壁307は、その下端がケーシング200の外壁304の下端にまで到達しておらず、軸Xに沿って平行な所定の長さを有している。これにより、ケーシング200の外壁304では、後述するカバー部材700(図2)が取り付けられる際、カバー部材700の腕部712が突出壁307と干渉することのないように必要なスペースを確保している。
【0026】
突出壁307においては、軸Xに沿って平行なスリット状の溝からなり、一体型基板600における回路基板400、500の径方向外側端部を挿入可能な基板挿入溝308を有している。すなわち、基板挿入溝308は、一体型基板600が下側(矢印b方向)から挿入された際、回路基板400、500の径方向外側端部をスライドしながら挿入させることが可能な位置決めを兼ねた溝である。
【0027】
この基板挿入溝308は、突出壁307の一部が軸Xに沿って平行に切り欠かれたことによって形成されており、回路基板400、500の径方向外側端部を収容可能な所定の深さと、回路基板400、500の基板厚さとほぼ同じか或いは僅かに大きな幅を有している。
【0028】
複数の基板挿入溝308は、ケーシング200の対角線上において対向するように配置され、互いに対向する2対の基板挿入溝308によって十字状に結合された一体型基板600の回路基板400、500を保持することが可能である。
【0029】
これにより、基板挿入溝308に回路基板400、500が挿入されると、当該基板挿入溝308の底面308t(図5)に回路基板400、500の径方向外側端部の上端面が当接して軸X方向の位置が決まると共に、一体型基板600における回路基板400、500の周方向の位置が決まった状態で保持されることになる。
【0030】
ケーシング200は、中央から下側半分において底面視正方形を形成する外壁304の内側に軸X方向の下側(矢印b方向)から空気を排出するための排気口301(図1図2図5、および、図7等)を有している。
【0031】
すなわちケーシング200は、上側半分の内部空間に収容されているモータ250を駆動制御するための2枚の回路基板400、500からなる一体型基板600(図3および図10等)を排気口301が設けられた下側半分の内部空間に収容している。
【0032】
ケーシング200では、図2および図3に示したように、ケーシング200の外壁304の四隅に対して、下側端縁から軸Xに沿って上側(矢印a方向)へ所定の幅でかつ所定の長さだけ切り欠かれた面取部310が設けられている。
【0033】
外壁304の面取部310は、外壁304の角部を45度の角度でC面取りした平坦面である。この面取部310には、当該面取部310の平坦面から外側へ向かって凸状に隆起した被係合部312が一体に形成されている。
【0034】
この被係合部312は、後述するカバー部材700がケーシング200に取り付けられる際に当該カバー部材700の係合部722(図2および図6等)と係合される部分である。被係合部312は、平面視が矩形状であり、側面視が台形状の突出部分である。
【0035】
一方、図2に示すように、カバー部材700は、一体型基板600の回路基板400、500を下側(矢印b方向)から収納して外部から保護すると同時に静電気対策を施し、ケーシング200から一体型基板600が落下することなく保持することを可能とするカバーである。
【0036】
カバー部材700は、中央に設けられた基板保護体710と、その基板保護体710の周囲であってケーシング200に係合されるホルダ体720とを有している。
【0037】
基板保護体710は、有底円筒状のカップ状体からなる壁体711と、その壁体711から90度間隔でホルダ体720へ向かって延びる4本の腕部712と、を備えている。
【0038】
壁体711は、上側(矢印a方向)が開口した有底円筒形状のカップ状体であり、当該壁体711の上側(矢印a方向)の端部が後述するモータベース部205(図7)の円筒部205dの下側(矢印b方向)の端部と当接されている(図1)。さらに、ファンモータ効率を維持するため、壁体711の外径はモータベース部205dの外径より若干小さく設定されている。これにより、流路中において、下流側に位置する壁体711がモータベース部205dよりも矢印c方向、すなわち外径方向に飛び出さないので、空気の流れを妨げず、効率を下げることがない。
【0039】
これにより、基板保護体710は、壁体711とモータベース部205の円筒部205dとにより一体型基板600の回路基板400、500の一部(この場合、電子部品411、511を除く部分)を覆う中空円筒状の構成体を形成することができる。かくして基板保護体710は、回路基板400、500のうち発熱体である電子部品411、511が実装されていない部分を保護することができる。
【0040】
なお、基板保護体710の壁体711は、上側(矢印a方向)に向かってテーパ状に傾斜した形状であってもよく、要はインペラ210による風の流れを妨げることのない形状であれば他の種々の形状であってもよい。
【0041】
また、基板保護体710の壁体711は、図2に示すように、90度間隔で軸Xに沿って平行に切り欠かれたスリットからなる4個の基板挿入スリット713を有している。基板挿入スリット713は、軸Xに沿った上側(矢印a方向)が開口されており、底面まで到達するほどの深さと、一体型基板600の回路基板400、500の厚さよりも大きな周方向の幅を有している。
【0042】
すなわち、壁体711は、4個の基板挿入スリット713に回路基板400、500の下側部分(矢印b方向)を挿入することが可能である。
【0043】
基板保護体710の腕部712は、90度間隔で壁体711の外周面711gに一体に設けられると共に、当該腕部712の外周側の端部がホルダ体720の内側の面に固定されている。
【0044】
腕部712は、上側(矢印a方向)が開口された所定幅および所定長さを有する有底角筒形状を有し、互いに対向する腕部712同士は直線状に配置されている。
【0045】
腕部712および基板挿入スリット713は、壁体711の外周面711gに対して同じ場所に設けられており、腕部712の開口における短手方向の幅は、基板挿入スリット713の幅と同じである。
【0046】
腕部712は、壁体711よりも軸X方向の高さが低く形成されている。また、腕部712は、回路基板400、500のうち電子部品411、511が実装されている基板部分を覆いつつ、一部の電子部品411、511を腕部712の上端から外部に露出させている。
【0047】
これにより、一体型基板600回路基板400、500が腕部712に収容された際、回路基板400、500の一部の電子部品411、511が腕部712によって隠蔽されることなくインペラ210によって発生した風の流路中に晒されることになる。かくして腕部712は、回路基板400、500の保護および放熱性を両立させることができる。
【0048】
壁体711および腕部712においては、基板挿入スリット713を介して壁体711の内側空間と、腕部712の内側空間とが連通している。したがって、軸Xを中心として互いに対向する2つの腕部712の内側空間と壁体711の内側空間とによって回路基板400または回路基板500を挿入することが可能なスペースが形成されている。この場合、カバー部材700では、合計4つの腕部712および4つの基板挿入スリット713に対して一体型基板600の回路基板400、500を十字状のまま挿入することが可能である。
【0049】
ところで、カバー部材700では、基板保護体710の壁体711と、その壁体711の外周面711gに設けられた4個の腕部712と、ホルダ体720との間に空間を有し、その空間をインペラ210によって発生した風(空気)の流路となる通風部730(図1図2)として用いることができる。
【0050】
すなわち、4つの通風部730は、壁体711の壁と4個の腕部712の壁とによって形成される大きな貫通穴であり、4つの通風部730とケーシング200の排気口301(図2)とが連通している。
【0051】
ホルダ体720は、平面視矩形状の枠体であり、四辺を形成する4つの側壁部721と、互いに隣接する側壁部721と側壁部721との間に上側(矢印a方向)に向かって立設された4つの係合部722と、それぞれの係合部722の内側に側壁部721と一体に設けられた4つのフランジ部723(図2)とを有している。
【0052】
ホルダ体720の側壁部721は、薄板状部材からなる。側壁部721は、ケーシング200に対してカバー部材700が取り付けられていない状態(図3)から、ケーシング200に対してカバー部材700が軸X方向に沿って直列に取り付けられた状態(図1)になると、ケーシング200の外壁304の外周面と、当該側壁部721の外周面とが面一となる。同時に、ケーシング200の外壁304の内周面とホルダ体720の側壁部721の内周面とが面一となる。側壁部721の内周面には、上述した基板保護体710の腕部712の外周側の端部が固定されている。
【0053】
ホルダ体720の係合部722は、ケーシング200の外壁304の4隅に形成された面取部310の被係合部312と係合される部分であり、当該面取部310の軸X方向の高さとほぼ同じである。係合部722は、全体的に逆U字状に形成されており、側壁部721に対して45度の角度で斜めに設けられている。
【0054】
係合部722は、逆U字状に形成されており、その内側に大きな矩形状の貫通孔が形成されているため、射出成形時において良好な型抜き性を有している。また、係合部722は、側壁部721に対して軸Xから離れる外側へ向かって撓み易い構造を有している。
【0055】
ホルダ体720においては、4個の係合部722がケーシング200の4個の被係合部312と係合されることにより、カバー部材700が接着剤等を用いることなく嵌め込むだけの簡単な操作でケーシング200から落下することなく、かつ、強固に保持される。
【0056】
ホルダ体720のフランジ部723は、4個の係合部722の内側において当該係合部722と一体に形成された円盤状部分であり、その中央に貫通孔が形成されている。フランジ部723の貫通孔は、ケーシング200とカバー部材700とが一体に取り付けられた際、カバー部材700の外壁304の下側突出柱部203の貫通孔と対向した状態となる。
【0057】
図6および図7に示すように、ケーシング200のモータベース部205は、ケーシング200のほぼ中央付近であって、固定翼206の内側に形成されている。モータベース部205は、円盤形状からなる樹脂製のベース部205aと、ベース部205aの外周側の端部から軸Xに沿って上側(矢印a方向)へ所定の長さだけ延在する円筒形状の外周壁205bと、ベース部205aの外周側の下端部から軸Xに沿って平行に下側(矢印b方向)へ所定の長さだけ延びる中空円筒状の円筒部205dと、によって形成されている。
【0058】
また、図8(A)および(B)に示したように、ケーシング200のモータベース部205は、後述するモータ250を支持すると共に、円盤形状のベース部205aの底面における径方向の内側部分に3つの引出孔205fを有している。これらの引出孔205fは、軸Xを中心として約45度間隔で合計3個設けられている。ただし、これらの間隔や個数は、適宜変更が可能である。
【0059】
引出孔205fは、モータ250のコイル(図示しない)と一体型基板600とを電気的に接続するためのコイル線(図示せず)を引き出す貫通孔である。またベース部205aには、後述する一体型基板600の回路基板400に設けられた突起部440およびホールIC441(図9および図10)を挿通可能な大きさの貫通孔205kを有している。
【0060】
また、図7および図8(A)および(B)に示すように、ケーシング200のモータベース部205においては、円盤形状のベース部205aの底面に対して真鍮製のホルダ部205gが重ねられた状態で取り付けられている。ホルダ部205gは、全体的に円盤形状を有するプレートであり、円盤部205gaとボス部205cとが一体化された構造である。ホルダ部205gは、当該ホルダ部205gの内周側の端部から軸Xに沿って上側(矢印a方向)に所定の長さだけ突出したボス部205cを有している。ホルダ部205gにおけるボス部205cの内周面には、中空円筒形状の金属材からなる軸受ハウジング207が圧入されている。軸受ハウジング207は、ボス部205cに圧入されているが、これに限らず、軸受ハウジング207とホルダ部205gをインサートした状態でモータベース部205と一体に形成されるようにしてもよい。
【0061】
ホルダ部205gの円盤部205gaは、薄板状の円盤である。円盤部205gaの中央には、軸受ハウジング207に取り付けられるボス部205cが当該円盤部205gaと一体に形成されている。ボス部205cは、軸受ハウジング207に取り付けられた際、コイル等の他の部品と干渉することのない程度の軸X方向の長さを有している。
【0062】
ホルダ部205gの円盤部205gaには、モータベース部205のベース部205aの3つの引出孔205fと対向する位置に対して3つの貫通した引出孔205ffが設けられている。なお、図3乃至図5では、モータベース部205のベース部205aに対してホルダ部205gが取り付けられた状態が示されているのに対し、図8ではモータベース部205のベース部205aに対してホルダ部205gが取り付けられていない状態が示されている。
【0063】
モータベース部205のベース部205aの引出孔205fおよびホルダ部205gの引出孔205ffは互いに連通している。したがって、コイルのコイル線をベース部205aの引出孔205fおよびホルダ部205gの引出孔205ffを介して一体型基板600の側へ引き出すことが可能である。
【0064】
なお、ホルダ部205gにおいても、ベース部205aと対向する位置に回路基板400に設けられた突起部440およびホールIC441(図9および図10)を挿通可能な大きさの貫通孔205kkを有している。ベース部205aの貫通孔205kおよびホルダ部205gの貫通孔205kkは互いに連通している。
【0065】
図7に示すように、ベース部205aの貫通孔205kおよびホルダ部205gの貫通孔205kkによって連通した空間は、回路基板400の突起部440およびホールIC411を収容可能な軸X方向の高さを有している。因みに、ホルダ部205gの貫通孔205kkは、引出孔205ffの一つと一体化している。ただし、これに限るものではなく。貫通孔205kkと引出孔205ffとが互いに独立して形成されていても構わない。
【0066】
モータベース部205における外周壁205bおよび円筒部205dの外周面には、複数の固定翼206が一体に固定されている。複数の固定翼206は、ケーシング200に保持される一体型基板600の上流側である上側(矢印a方向)に配置されている。
【0067】
すなわちモータベース部205は、複数の固定翼206を介してケーシング200の側壁204によって支持されている。なお、モータベース部205のベース部205aに取り付けられたホルダ部205gについては真鍮製であってその強度が向上しているため、インペラ210の回転に伴う振動や割れを防止することができる。ただし、モータベース部205だけであっても十分に強度がある場合、ホルダ部205gを設ける必要は必ずしもない。
【0068】
モータベース部205におけるボス部205cの内周面には、中空円筒形状の金属材からなる軸受ハウジング207が圧入されている。軸受ハウジング207は、ボス部205cに圧入されているが、これに限らず、軸受ハウジング207をボス部205cにインサートした状態でモータベース部205と一体に形成されるようにしてもよい。
【0069】
軸受ハウジング207の外周面にはステータ部260が配置されている。ただし、これに限るものではなく、ステータ部260は、軸受ハウジング207を介することなく、モータベース部205に対して直接取り付けられていてもよい。
【0070】
軸受ハウジング207の内周面には、軸X方向の上側(矢印a方向)および下側(矢印b方向)に段差部が設けられており、上側(矢印a方向)および下側(矢印b方向)の段差部に当接した状態で軸受221、222が嵌着されている。軸受221、222は、例えばボールベアリングである。なお、軸受221、222は、ボールベアリングに限るものではなく、例えばスリーブベアリング等、その他種々の軸受を用いるようにしてもよい。
【0071】
上側の軸受221は、ロータ部270のシャフト277に対して軸X方向の上側(矢印a方向)を回転可能に支持し、下側の軸受222はシャフト277に対して軸X方向の下側(矢印b方向)を回転可能に支持する。これにより、ロータ部270のシャフト277は、ステータ部260に対して回転可能に支持されることになる。
【0072】
モータ250は、例えば単相のブラシレスDCモータであり、ステータ部260およびロータ部270によって構成されている。モータ250は、単相ブラシレスモータに限るものではなく、三相ブラシレスDCモータ等、その他のモータを用いることができる。
【0073】
モータ250のステータ部260は、軟磁性材からなる電磁鋼板のコアを複数枚積層された積層体によって形成されたステータコア261と、そのステータコア261に装着された絶縁材料からなるインシュレータ262と、そのインシュレータ262を介してステータコア261に巻回されたコイルとを有している。
【0074】
このようにステータ部260のコイルは、インシュレータ262を介してステータコア261に巻回されているので、ステータコア261とコイルとはインシュレータ262によって絶縁されている。
【0075】
ステータコア261においては、円形状の開口部を形成している内周面に対して軸受ハウジング207の外周面が嵌着されている。すなわち、ステータコア261は軸受ハウジング207と一体に取り付けられている。但し、これに限るものではなく、接着剤を併用して、ステータコア261が軸受ハウジング207に固着されるようにしてもよい。
【0076】
ロータ部270は、中空円筒形状を有し軟磁性材からなるロータヨーク271と、そのロータヨーク271の内周面に配置された環状のマグネット272と、ロータヨーク271の外周面に配置された後述するハブ211と、ロータヨーク271及びマグネット272と同軸上に配置され、ロータヨーク271にブッシュ273を介して結合されたシャフト277とによって構成されている。因みに、ロータヨーク271はブッシュ273を用いない構成であってもよい。
【0077】
本実施の形態においては、図7等に示すように、ロータヨーク271とブッシュ273は、切削加工によって、一体に形成されている。シャフト277は、ブッシュ273の中心に形成された貫通孔に圧入されている。
【0078】
インペラ210は、有底断面略逆U字状のカップ形状からなるハブ211と、そのハブ211の外周面に周方向に沿って配置された複数の羽根212と、を備えている。ハブ211および複数の羽根212は、合成樹脂(例えばポリブチレンテレフタレート樹脂(含むガラス繊維入り))の射出成形により一体に形成されている。その際、ブッシュ273を含むロータヨーク271がインサートされた状態で、ハブ211および複数の羽根212が、射出成形によって一体成形される。このとき、ロータヨーク271の軸方向を向く面には、図示しない複数の貫通孔が開いており、当該貫通孔に射出成形時の樹脂が入り込み、抜け止め部274(図7)を形成している。これ以外にも、一体成形されたハブ211および複数の羽根212を接着剤等により、ロータヨーク271の外周に接着する構造としてもよい。
【0079】
つまり、ロータヨーク271をハブ211にインサートし、当該ハブ211の内周面とロータヨーク271の外周面とが一体に形成されている。但し、これに限るものではなく、インペラ210のハブ211は、中空円筒形状からなるロータヨーク271の上側(矢印a方向)の外周面に対して接着剤により一体に接着するようにしてもよい。すなわち、ハブ211とロータヨーク271とは一体化されていればよい。
【0080】
複数の羽根212は、全て同じ形状を有しており、ハブ211の周方向において当間隔で均等に配置されている。したがって、ロータ部270は、ロータヨーク271と一体に取り付けられたハブ211によって羽根212と一体となり回転体として機能する。
【0081】
したがって、ステータ部260とロータ部270との電磁気的作用によってロータヨーク271がシャフト277を中心に回転すると、ロータヨーク271とともにインペラ210が回転し、アウターロータ型モータからなるモータ250を構成する。
【0082】
また、ロータ部270のハブ211は、シャフト277とブッシュ273が圧入によって結合することによって、外部から異物の進入を防止している。因みに、インペラ210のハブ211と軸X方向の上側(矢印a方向)に嵌着された軸受221との間には、軸受221に予圧を付与するためのコイルばね(図示せず)が介装されている。
【0083】
ところで、ケーシング200に設けられた複数の固定翼206(図4)は、一定の角度間隔で8個設けられており、全ての固定翼206は同じ湾曲度合いに形成されている。固定翼206の個数及び湾曲度合いは任意に設定可能である。それぞれの固定翼206がケーシング200の外壁304の内周面と接続されている。すなわち、固定翼206は、ケーシング200の外壁304とモータベース部205のベース部205aとが一体となるように結合している。
【0084】
図5に示したように、モータベース部205の円筒部205dには、固定翼206が設けられていない箇所に対して軸Xに沿って平行な4個の切欠部205eが設けられている。4個の切欠部205eは、円筒部205dの周方向に90度間隔で設けられており、その周方向の幅は回路基板400、500の厚さと同程度もしくは僅かに大きい。
【0085】
したがって4個の切欠部205eは、十字状に形成された一体型基板600(回路基板400、500)の上側(矢印a方向)の端部を収容することが可能である。すなわち、収容部としてのモータベース部205においては、円筒部205dに設けられた切欠部205eが、回路基板400、500を挿入可能とするための挿入部としての役割を担う。
【0086】
また、4個の切欠部205eは、上述した外壁304の突出壁307の基板挿入溝308と径方向において互いに対向する位置に配置され、その軸X方向の深さは基板挿入溝308の深さよりも深く設定されている。
【0087】
したがって、一体型基板600の回路基板400、500がモータベース部205の円筒部205dの切欠部205eおよび外壁304の突出壁307の基板挿入溝308に挿入されると、基板挿入溝308の底面308t(図5)に回路基板400、500の上側端面が当接されて軸X方向の位置決めがなされる。しかしながら、当該位置決め構造に限定されるものではなく、切欠部205eを用いて、一体型回路基板600を位置決めしてもよい。
【0088】
これによりケーシング200では、一体型基板600を軸X方向に沿って下側(矢印b方向)から当該ケーシング200の内部に進入させながら4個の切欠部205eおよび基板挿入溝308に回路基板400、500を挿入して収容することができる。
【0089】
なお、このとき回路基板400、500を切欠部205eおよび基板挿入溝308に挿入して基板挿入溝308の底面に突き当てることにより、図6に示すように、回路基板400、500と固定翼206とが周方向において空間的に一部重なる(オーバーラップする)ように位置決めすることができる。
【0090】
この結果、ケーシング200は、一体型基板600の回路基板400、500を側面視において固定翼206と空間的に一部重なる(オーバーラップする)位置に配置することが可能となる。
【0091】
同時に、ケーシング200の固定翼206と一体型基板600の回路基板400、500とは、底面視において空間的に一部重なる位置に配置されている。すなわち、ケーシング200の固定翼206と回路基板400、500とは、側面視において空間的に一部オーバーラップすると共に、底面視においても空間的に一部または全部オーバーラップするように配置されることになる。ただし、これに限るものではなく、固定翼206と回路基板400、500とが底面視において空間的に全部重なる位置に配置されていてもよい。
【0092】
図9および図10に示すように、一体型基板600の回路基板400、500は略同一の基板サイズを有している。回路基板400、500は、モータ250を回転駆動させるモータ駆動制御回路(図示せず)を構成する各種電子部品411、511が実装された複数の配線層を有する平面視長方形状に形成されたプリント配線基板である。但し、これに限るものではなく、回路基板400、500は、単層のプリント配線基板であってもよい。
【0093】
各種電子部品411、511からなるモータ駆動制御回路は、モータ250の回転を制御するための回路である。モータ駆動制御回路は、回路基板400、500の一面400a、500aおよび他面400b、500bに各種電子部品411、511が実装され、モータ250と電気的に接続されることにより実現される。モータ駆動制御回路は、例えば、モータ250の回転を制御するための制御信号を生成する制御回路と、当該制御信号に基づいてモータ250を駆動するインバータ回路等を含む。
【0094】
回路基板400は、長方形の長手方向の中央に、上下方向(矢印ab方向)の下側(矢印b方向)から上側(矢印a方向)に向かって半分の高さまで切り欠かれたスリット404が形成されている。なお、スリット404は、回路基板400の半分よりも高く切り欠かれても良く、低く切り欠かれても良い。
【0095】
これにより、回路基板400は、スリット404が形成されていない部分において配線をつなぐことができるので、スリット404が半分の高さ以上に設けられたものと比べて、スリット404を中心にした時の左右の基板をつなぐ配線スペースを十分に確保できる。つまり、スリットの長さは、配線スペースに応じて変えることができる。スリット404は、その幅が回路基板500の基板幅と同じか、または基板幅よりも僅かに大きい。
【0096】
回路基板500についても同様に長方形の長手方向の中央には上下方向(矢印ab方向)の上側(矢印a方向)から下側(矢印b方向)に向かって半分の高さまで切り欠かれたスリット504が形成されている。スリット504は、その幅が回路基板500の基板幅と同じか、または基板幅よりも僅かに大きい。なお、スリット504においても、回路基板500の半分よりも高く切り欠かれても良く、低く切り欠かれても良い。
【0097】
回路基板400のスリット404と、回路基板500のスリット504とが互いにスライドして係合されることにより一体に組み合わされて接合される。この場合、回路基板400のスリット404が、上下方向(矢印ab方向)の半分の長さであり、回路基板500のスリット504についても上下方向(矢印ab方向)の半分の長さである。このため、回路基板400、500は、組み合わされた際の強度バランスに優れ、かつ、スリット部分の存在による基板実装面積の減少を最小限に留めている。
【0098】
回路基板400は、一面400aおよび他面400bにおいて、半田付けするための面である矩形状の平面パッド412乃至415、417乃至420を有している。回路基板400については、図9(A)に当該回路基板400の一面400aが示されており、図9(B)に当該回路基板400の他面400bが示されている。
【0099】
平面パッド412は、スリット404を長手方向にわたって跨ぐように形成された一方側パッド412a、他方側パッド412bによって形成されている。平面パッド413は、他方側パッド412bの上側にのみ設けられている。
【0100】
平面パッド414においては、2つの平面パッド414aと、1つの平面パッド414bとが回路基板400の長手方向に沿って互いに対向するように配置されている。2つの平面パッド414aは、一方側パッド412aの上側(矢印a方向)であって、上下方向に沿って2個並べられた状態で配置されている。平面パッド414bは、平面パッド413の上側(矢印a方向)に配置されている。
【0101】
また、回路基板400は、他面400bに対して半田付けするための面である矩形状の平面パッド417乃至420を有している。平面パッド417は、回路基板400の下方端部においてスリット404を長手方向にわたって跨ぐように形成された一方側パッド417a、他方側パッド417bによって形成されている。平面パッド418は、一方側パッド417aの上側(矢印a方向)にのみ、スリット404と平行かつ隣接した位置に配置されている。
【0102】
平面パッド419は、1つの平面パッド419aと、2つの平面パッド419bとが回路基板400の長手方向に沿って互いに対向するように配置されている。平面パッド419aは、平面パッド418の上側(矢印a方向)に配置されている。平面パッド419bは、平面パッド417bの上側(矢印a方向)であって、上下方向に沿って2個並べられた状態で配置されている。平面パッド420は、回路基板400の他面400bにおける上側端部であって、平面パッド419aおよび平面パッド419bの上側(矢印a方向)に配置されている。
【0103】
なお、回路基板400の一面400aにおいて、1つのスリット404に対して2種類の平面パッド412(412a、412b)、および、平面パッド413が設けられているが、これは平面パッド412と平面パッド413とでは流れる信号が異なるためである。したがって、流れる信号が同じであれば1つの平面パッド412(412a、412b)、または、平面パッド413だけであってもよい。
【0104】
また、回路基板400では、スリット404の周辺であって、当該スリット404を間に挟んで互いに対向するように形成された断面半円形状の凹部からなり、層間の導通を図るスルーホール421a、421b、422bを有している。
【0105】
スルーホール421a、421bは、一面400a側の一方側パッド412a、他方側パッド412b、および、他面400b側の一方側パッド417a、他方側パッド417bの一部と重ねられた状態で形成されている。また、スルーホール422bは、平面パッド413の一部と重ねられた状態で形成されている。
【0106】
スルーホール421a、421b、422bは、断面半円形状の凹部であって回路基板400を貫通しているため、スリット404と空間的に連通している。これらのスルーホール421(421a、421b)、422bの内周面には、銅膜等の導電性材料によって塗膜されている。
【0107】
このように回路基板400では、スルーホール421(421a、421b)、422bが設けられた平面パッド412(412a、412b)、413、417(417a、417b)、418と、スルーホールが設けられていない平面パッド414(414a、414b)、415、419(419a、419b)、420を有している。
【0108】
スルーホールの有無の差は、平面パッド412、413および417に流れる電流の大小によって決まり、電流が大きい場合にはスルーホール421(421a、421b)、422bが設けられることにより、高い導電性を確保することができる。
【0109】
回路基板400では、一面400aおよび他面400bにおいて、長手方向の一方側に対して複数の電子部品411が上下方向(矢印ab方向)に沿って取り付けられている。これは、インペラ210の羽根212によって生じる空気の流路の中に露出した状態で電子部品411が配置されると、放熱効果が向上するからである。
【0110】
回路基板400の一面400aでは、2つの電子部品411が、径方向外側の上側(矢印a方向)に対して軸Xに沿って上下に配置され、2つの電子部品411の下側(矢印b方向)には4個のリード線接続パッド431が軸Xに沿って上下に配置されている。リード線接続パッド431は、外部電源(図示せず)と電気的に接続される部分である。ファン装置100は、リード線接続パッド431を介して外部電源から給電される。
【0111】
なお、回路基板400は、長手方向の一方側だけではなく他方側に対して電子部品411が取り付けられていてもよい。すなわち、回路基板400においてスリット404から離れた一方側及び又は他方側の両方に電子部品411が配置されるようにしてもよい。ただし、電子部品411は、固定翼206の凹面を向く面のみに実装されるのが好適である。
【0112】
回路基板500は、一面500aおよび他面500bにおいて、半田付けするための面である矩形状の平面パッド512乃至515、および、517乃至520を有している。回路基板500においても、図9(A)に当該回路基板500の一面500aが示されており、図9(B)に当該回路基板500の他面500bが示されている。
【0113】
回路基板500の一面500aに設けられた平面パッド512乃至515は、スリット504の下側(矢印b方向)、ほぼ中央、および、スリット504に沿った上下方向(矢印ab方向)にわたって設けられている。
【0114】
回路基板500の一面500aに設けられた平面パッド512は、スリット504の下側(矢印b方向)であって、回路基板500の下方端部に形成されている。平面パッド513は、平面パッド512の上側(矢印a方向)、かつ、スリット504の下側(矢印b方向)に形成されている。
【0115】
平面パッド514は、平面パッド513の上側(矢印a方向)であって、かつ、当該スリット504を長手方向にわたって跨ぐように形成された一方側パッド514a、および、他方側パッド514bによって形成されている。
【0116】
同様に、平面パッド515についても、平面パッド514(514a、514b)の上側であって、かつ、当該スリット504を長手方向にわたって跨ぐように形成された一方側パッド515a、他方側パッド515bによって形成されている。
【0117】
回路基板500においては、スリット504を間に挟んで互いに対向するように形成された断面半円形状の凹部からなり、導体パターンの層間の導通を図るスルーホール521a、521bを有している。
【0118】
スルーホール521a、521bは、回路基板500の一面500aに設けられた一方側パッド515a、他方側パッド515b、および、回路基板500の他面500bに設けられた一方側パッド520a、他方側パッド520bの一部と重ねられた状態で形成されている。
【0119】
スルーホール521a、521bは、断面半円形状の凹部であって回路基板500を貫通しているため、スリット504と空間的に連通している。これらのスルーホール521(521a、521b)の内周面には、銅膜等の導電性材料によって塗膜されている。
【0120】
回路基板500の他面500bに設けられた平面パッド517は、スリット504の下側(矢印b方向)であって、回路基板500の下方端部に形成されている。平面パッド520は、回路基板500の上方端部に形成されている。この平面パッド520は、スリット504を回路基板500の長手方向にわたって跨ぐように形成された一方側パッド520a、他方側パッド520bによって形成されている。
【0121】
平面パッド520(520a、520b)の下側(矢印b方向)には、スリット504を回路基板500の長手方向にわたって跨ぐように形成された一方側パッド519a、他方側パッド519bが配置されている。
【0122】
また、一方側パッド519a、他方側パッド519bの下側(矢印b方向)にも、スリット504を回路基板500の長手方向にわたって跨ぐように形成された一方側パッド518a、他方側パッド518bが配置されている。
【0123】
このように回路基板500においても、スルーホール521(521a、521b)、が設けられた平面パッド515(515a、515b)、520(520a、520b)と、スルーホールが設けられていない平面パッド512、513、514(514a、514b)、517、518(518a、518b)、519(519a、519b)を有している。この場合もスルーホールの有無の差は、平面パッドに流れる電流の大小によって決まり、電流が大きい場合にはスルーホール521(521a、521b)が設けられることにより、高い導電性を確保することができる。
【0124】
回路基板500では、一面500aおよび他面500bの長手方向の一方側に対して複数の電子部品511が上下方向(矢印ab方向)に沿って取り付けられている。これは、回路基板400と同様に、インペラ210の羽根212によって生じる空気の流路の中に露出した状態で電子部品511が配置されると、電子部品511の放熱効果が向上するからである。ただし、電子部品511は、固定翼206の凹面を向く面のみに実装されるのが好適である。
【0125】
このような構成の回路基板400、500は、互いに十字状になるように結合され、かつ、スリット404、504同士が対向された状態で互いにスライドしながら係合して組み合わされる。これにより、回路基板400、500からなる十字状の一体型基板600(図3および図10)が形成される。
【0126】
このように回路基板400、500がスリット404、504を介して組み合わされた場合、回路基板400のスルーホール421aの内周面と、回路基板500の平面パッド512、517とが至近距離で向かい合うことになる。同様に、回路基板500のスルーホール521a、521bの内周面と回路基板400の平面パッド415、420とが至近距離で向かい合う。
【0127】
図10に示すように、このとき、回路基板400の平面パッド412b、413、415と、回路基板500の平面パッド512、513、515aとが半田付けによって機械的かつ電気的に接合される。このとき、回路基板400のスルーホール421(421a、421b)、回路基板500のスルーホール521(521a、521b)に対しても半田が流れ込むことになる。
【0128】
かくして、回路基板400のスルーホール421(421a、421b)、422bと回路基板500の平面パッド512、513とが半田付けによって機械的かつ電気的に接合される。また、回路基板500のスルーホール521(521a、521b)と、回路基板400の平面パッド415、420とが半田付けによって機械的かつ電気的に接合される。
【0129】
このように、スルーホール421(421a、421b)、422b、521(521a、521b)と回路基板500の平面パッド512、513、回路基板400の415、420とが至近距離で互いに向かい合った状態で半田付けにより接続されるため、断面半円形状のスルーホール421(421a、421b)、422b、521(521a、521b)の空間にまで半田が流れ込むことになる。これにより、一体型基板600は、回路基板400と回路基板500との間を強い強度で機械的に接続している。
【0130】
因みに、回路基板400(図9および図10)においては、一面400aまたは他面400bの下側(矢印b方向)である排気口301の側にコイル線との接合箇所であるコイル線接続パッド433が配置されている。このため、モータベース部205のベース部205aの底面に設けられた引出孔205f、および、ホルダ部205gの引出孔205ffから導出されるコイル線とコイル線接続パッド433とを接続する際、半田ごてをモータベース部205の上側(矢印a方向)にまで入れる必要がなく、作業性を向上させることができる。
【0131】
また、一体型基板600では、断面半円形状のスルーホール421(421a、421b)、422b、521(521a、521b)の空間に半田が充填された状態となるので、導電性が一段と向上すると共に、半田の存在により接合強度についても向上することになる。
【0132】
回路基板400には、モータ250側の上側端部の一部がモータ250側すなわち上側(矢印a方向)に向かって突出した矩形状の突起部440が設けられている。回路基板400の突起部440は、一体型基板600の回路基板400と回路基板500とが結合された中心部分に隣接して設けられている。なお、突起部440は、回路基板400のスリット404とは軸X方向の反対側つまりスリット404と対向する側の上側端部に設けられている。
【0133】
また、回路基板400の突起部440は、モータベース部205のベース部205aに形成された貫通孔205kおよびホルダ部205gの貫通孔205kkと対向する位置に設けられている。
【0134】
この突起部440の一面には、ロータ部270のマグネット272の磁極を検出するための磁極検出センサとしてのホールIC441が1個取り付けられている。なお、突起部440の一面は、一体型基板600の回路基板400に電子部品411が実装された面と連続した面として形成されている。
【0135】
図7に示すように、突起部440の一面は、平面視においてロータ部270のマグネット272と空間的に一部または全部重なっている。つまり、ロータ部270においては、突起部440の一面に実装されたホールIC441と軸X方向において対向する位置にマグネット272が配置されている。
【0136】
ここでホールIC441は、回路基板400、500の一面400a、500aおよび他面400b、500bが軸Xに沿って平行に縦置きされているため、軸X方向においてマグネット272と互いに対向配置された状態で磁気を検知可能な特殊なタイプが用いられている。
【0137】
このように一体型基板600は、回路基板400と回路基板500とが互いのスリット404、504を介して十字状(X字状)に組み合わされて結合されることにより一つの一体型基板になる。このとき回路基板400および回路基板500は、互いの接触部分である平面パッド同士が半田で接合され、かつ、スルーホール421、422b、521を介して平面パッド同士が接合されている。
【0138】
これにより一体型基板600は、回路基板400と回路基板500とが電気的に接続されると共に、機械的に強固に接続されるので、外部の応力に対して強い構造体となっている。
【0139】
この一体型基板600は、図5に示すように、ケーシング200における外壁304の内側に形成された4つの基板挿入溝308にスライドしながら挿入されることにより、ケーシング200に保持された状態が形成される(図3)。
【0140】
すなわち、一体型基板600は、第1回路基板としての回路基板400および第2回路基板としての回路基板500を有し、回路基板400と回路基板500は互いに結合されて十字状(X字状)を成し、ケーシング200における下側の角部近傍に固定される(図3)。このように一体型基板600は、回路基板400、500の複数の電子部品411、511を実装した実装面がモータ250の軸Xと平行な状態となるようにケーシング200に収容されることになる。なお、一体型基板600は、圧入によってケーシング200の基板挿入溝308に挿入して保持されるようにしてもよい。
【0141】
この場合、回路基板400、500に搭載された電子部品411、511は、発熱する部品であって、ハブ211の外周縁よりも径方向外側に配置されている。したがって、インペラ2102の羽根212によって生じた風が電子部品411、511に直接当たり、効率良く冷却することができる。
【0142】
以上の構成においてファン装置100のモータ250は、ケーシング200の内部に設けられたモータベース部205のベース部205aによって支持されている。ファン装置100のモータベース部205のベース部205aにおいて、一体型基板600の側に面する底面には、回路基板400の突起部440、および、その一面に取り付けられたホールIC441と対応する位置に対して軸X方向に沿って貫通した貫通孔205kが形成されている。
【0143】
同様にベース部205aに重ねて取り付けられたホルダ部205gにおいても、回路基板400の突起部440およびホールIC441と対応する位置に軸X方向に沿って貫通した貫通孔205kkが形成されている。
【0144】
これにより、ファン装置100では、ベース部205aの貫通孔205kおよびホルダ部205gの貫通孔205kkに対して回路基板400の突起部440およびホールIC441が挿通されて収容されるので、ホールIC441を回路基板400に配置しながらも一体型基板600全体の実装面積を増大しつつ、軸X方向に対して小型化することができる。
【0145】
また、ファン装置100は、回路基板400の突起部440の一面が当該回路基板400の電子部品411が実装された実装面と連続した面として形成されているので、電子部品411と同じ面にホールIC441を実装することができる。
【0146】
突起部440のホールIC441が実装される一面は、回路基板500と十字状(X字状)に強固に形成された回路基板400の実装面と連続している。したがって、ホールIC441を実装する突起部440の一面も回路基板400と同様に一定の強度が確保され、ひいてはホールIC441を実装する際の作業性向上に貢献することができる。なお、回路基板400は、突起部440の一面にホールIC441を実装することができるので、電子部品411の実装面積を減らすことなくホールIC441を設置することができる。
【0147】
さらに、突起部440の一面は、平面視においてモータ250のロータ部270のマグネット272と空間的に一部重なるように配置されている。これにより、突起部440の一面に実装されたホールIC441によってマグネット272の磁極を確実に検出することができる。
【0148】
モータ250は、ケーシング200の内部に設けられたモータベース部205のベース部205aによって支持されており、そのベース部205aのうち一体型基板600の側に面する底面において、突起部440の一面に取り付けられたホールIC441と対応する位置に軸Xの方向に沿って貫通した貫通孔205kが形成されている。
【0149】
この貫通孔205kは、突起部440およびホールIC441が挿通可能な必要最小限の大きさによって形成されている。したがって、ベース部205aの強度低下を最小限に抑制しつつ、ベース部205aの貫通孔205kを介してホールIC441をマグネット272に近接させ、マグネット272の磁極を確実に検出させるように配置することができる。
【0150】
回路基板400の突起部440は、一体型基板600の回路基板400と回路基板500とが結合された中心部分に隣接し、特に回路基板400の中心寄りの位置に設けられている。これにより、回路基板400と回路基板500とが結合された際の中心付近の剛性の高い位置に突起部440が配置されることになるので、突起部440の剛性を向上させることができる。
【0151】
さらに、回路基板400の突起部440は、回路基板400と回路基板500とを十字状(X字状)に結合するために用いられる当該回路基板400のスリット404とは軸X方向の反対側つまりスリット404と対向する側の上側端部に設けられている。これにより、突起部440は回路基板400のスリット404から離れた位置に配置されることになるので、突起部440の強度低下を最小限に抑制することができる。
【0152】
以上の構成によれば、ホールIC441が突起部440に実装された回路基板400と、回路基板500とを十字状(X字状)に結合してなる一体型基板600をケーシング200およびカバー部材700によって保持することにより、ホールIC441を配置しながらも実装面積を増大しつつ簡易な構成のファン装置100を実現することができる。
<他の実施の形態>
【0153】
なお、本実施の形態においては、ファン装置100を軸流ファンモータに適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、無人飛行隊(例えばドローン)等に適用するようにしても良い。特に、一体型基板600の回路基板400、500の冷却のために当該構造を採用することにより、回路基板400、500の実装面積を従来よりも増大しつつ、冷却性能をも向上することができる。
【0154】
その他、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明のファン装置100を適宜改変し、また各種構成の組み合わせを変更することができる。かかる変更によってもなお本発明の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【0155】
100…ファン装置(軸流ファンモータ)、200…ケーシング、201…吸気口、202…上側フランジ部、203…下側突出柱部、204…側壁,304…外壁、205…モータベース部、205a…ベース部、205b…外周壁、205c…ボス部、205d…円筒部、205g…ホルダ部、206…固定翼、206a、206b…端縁、207…軸受ハウジング、210…インペラ、211…ハブ、212…羽根、221,222…軸受、250…モータ、260…ステータ部、261…ステータコア、262…インシュレータ、270…ロータ部、271…ロータヨーク、272…マグネット、273…ブッシュ、277…シャフト、301…排気口、307…突出壁、308…基板挿入溝、400,500…回路基板、404,504…スリット、411,511…電子部品、412~415、417~420…平面パッド、431…リード線接続パッド、433…コイル線接続パッド、512~515、517~520…平面パッド、440…突起部、441…ホールIC、600…一体型基板。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10