(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の突極部を有する鉄心の前記突極部に巻線が巻装されて構成された巻線部を有する複数の固定子磁極を備えた固定子と、
前記固定子に固定されて前記固定子の前記複数の固定子磁極を構成する前記巻線に流す電流を制御するための制御回路を構成する電子部品が実装された回路基板と、
永久磁石からなる複数の回転子磁極を内周側に備え且つ外周側に複数のブレードを備えた回転子と、
前記回転子の回転軸を回転自在に支持する軸受が内部に収納される軸受支持用筒部、前記回転子の前記ブレードの外周を囲むハウジング部、前記回路基板が収納されて固定される基板収納部及び前記基板収納部と前記ハウジング部とを連結する複数本のウエブを備えてなる固定子側ケースとを具備し、
少なくとも前記固定子及び前記電子部品を含む前記回路基板がシリコーン・ゴムによってモールドされて防水用のモールド部が形成されているブラシレスファンモータであって、
前記固定子の前記巻線部が絶縁性被覆材料からなる被覆部により被覆されており、
前記絶縁性被覆材料が前記防水用のモールド部を形成するために用いられるシリコーン・ゴムよりも粘度の低いシリコーン・ゴムであることを特徴とするブラシレスファンモータ。
【請求項２】
複数の突極部を有する鉄心の前記突極部に巻線が巻装されて構成された巻線部を有する複数の固定子磁極を備えた固定子と、
前記固定子に固定されて前記固定子の前記複数の固定子磁極を構成する前記巻線に流す電流を制御するための制御回路を構成する電子部品が実装された回路基板と、
永久磁石からなる複数の回転子磁極を内周側に備え且つ外周側に複数のブレードを備えた回転子と、
前記回転子の回転軸を回転自在に支持する軸受が内部に収納される軸受支持用筒部、前記回転子の前記ブレードの外周を囲むハウジング部、前記回路基板が収納されて固定される基板収納部及び前記基板収納部と前記ハウジング部とを連結する複数本のウエブを備えてなる固定子側ケースとを具備し、
１本の前記ウエブには前記回路基板の前記制御回路から延びる複数本のリード線を収納して前記ハウジング側に案内するリード線収納溝が形成され、
前記リード線収納溝と前記基板収納部との間には両者を連通する連通路が形成され、
前記固定子，前記電子部品を含む前記回路基板及び前記リード線収納溝に収納された前記複数本のリード線がシリコーン・ゴムによってモールドされて防水用のモールド部が形成されているブラシレスファンモータであって、
前記巻線部内に含まれる空気が前記防水用のモールド部内に抜け出ないように前記固定子の前記巻線部が絶縁性被覆材料からなる被覆部により被覆されており、
前記絶縁性被覆材料が前記防水用のモールド部を形成するために用いられるシリコーン・ゴムよりも粘度の低いシリコーン・ゴムであることを特徴とするブラシレスファンモータ。
【請求項３】
前記回路基板の前記基板収納部と対向する側の面の全部または主要部が、前記防水用のモールド部とは別の部分モールド部によって覆われており、前記部分モールド部がシリコーン・ゴムによって形成されている請求項１または２に記載のブラシレスファンモータ。
【請求項４】
複数の突極部を有する鉄心の前記突極部に巻線が巻装されて構成された巻線部を有する複数の固定子磁極を備えた固定子と、
前記固定子に固定されて前記固定子の前記複数の固定子磁極を構成する前記巻線に流す電流を制御するための制御回路を構成する電子部品が実装された回路基板と、
永久磁石からなる複数の回転子磁極を内周側に備え且つ外周側に複数のブレードを備えた回転子と、
前記回転子の回転軸を回転自在に支持する軸受が内部に収納される軸受支持用筒部、前記回転子の前記ブレードの外周を囲むハウジング部、前記回路基板が収納されて固定される基板収納部及び前記基板収納部と前記ハウジング部とを連結する複数本のウエブを備えてなる固定子側ケースとを具備し、
少なくとも前記固定子及び前記電子部品を含む前記回路基板がシリコーン・ゴムによってモールドされて防水用のモールド部が形成されているブラシレスファンモータの製造方法であって、
前記防水用のモールド部を形成する前に、前記巻線部内に含まれる空気が前記モールド部を形成する際に前記モールド部内に抜け出ないように前記固定子の前記巻線部を絶縁性被覆材料により被覆しておき、
前記絶縁性被覆材料が前記防水用のモールド部を形成するために用いられるシリコーン・ゴムよりも粘度の低いシリコーン・ゴムであるブラシレスファンモータの製造方法。
【請求項５】
前記防水用のモールド部を形成する前に、前記回路基板の前記基板収納部と対向する側の面の全部または主要部を、シリコーン・ゴムによって覆って前記防水用のモールド部とは別の部分モールド部を形成しておくことを特徴とする請求項４に記載のブラシレスファンモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子側をシリコーン・ゴムのモールド部により防水したブラシレスファンモータ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−１９１６１１号公報（特願平８−３４９２６７号）には、固定子側をシリコーン・ゴムでモールドして防水用のモールド部を形成したブラシレスファンモータの構造とその製造方法が開示されている。この公報に示された従来技術では、シリコーン・ゴムの注入によりモールド部を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のブラシレスファンモータのモールド部を検査すると、モールド部の表面に気泡が抜け出た跡からなる凹部が形成されたものが見つかる。従来は、このような凹部に再度シリコーン・ゴムを充填してモールド部の外観を修正しているため、修正作業に手間がかかる問題があった。
【０００４】
また従来は、１回のシリコーン・ゴムの注入によりモールド部を形成しているため、モールド部の内部が硬化するまでにかなりの時間を要していた。特に回路基板と固定子側ケースの基板収納部とが対向して形成される空間に注入されたシリコーン・ゴムの部分は、外気に晒される外表面の面積が少ないために、硬化に時間がかかっていた。ちなみに従来はモールド部が完全に硬化するまでに、数週間を要していた。
【０００５】
本発明の目的は、モールド部の外表面に気泡跡が残らないブラシレスファンモータ及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、モールド部の硬化時間が短くて済むブラシレスファンモータ及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明が改良の対象とするブラシスファンモータは、複数の突極部を有する鉄心の突極部に巻線が巻装されて構成された巻線部を有する複数の固定子磁極を備えた固定子と、固定子に固定されて固定子の複数の固定子磁極を構成する巻線に流す電流を制御するための制御回路を構成する電子部品が実装された回路基板と、永久磁石からなる複数の回転子磁極を内周側に備え且つ外周側に複数のブレードを備えた回転子と、回転子の回転軸を回転自在に支持する軸受が内部に収納される軸受支持用筒部、回転子のブレードの外周を囲むハウジング部、回路基板が収納されて固定される基板収納部及び基板収納部とハウジング部とを連結する複数本のウエブを備えてなる固定子側ケースとを具備している。そして少なくとも固定子及び電子部品を含む回路基板がシリコーン・ゴムによってモールドされて防水用のモールド部が形成されている。なお固定側ケースは一体成形品でもよいが、別部品が組み合わされて構成されていてもよい。また１本のウエブに回路基板の制御回路から延びる複数本のリード線を収納してハウジング側に案内するリード線収納溝が形成されている場合には、リード線収納溝と基板収納部との間に両者を連通する連通路を形成し、固定子，電子部品を含む回路基板及びリード線収納溝に収納された複数本のリード線をシリコーン・ゴムによってモールドすることになる。なおこの場合には、リード線収納溝へのシリコーン・ゴムの注入は、モールド部の形成と同時に行ってよいが、別に行ってもよい。
【０００８】
本発明では、モールドの際に巻線部内に含まれる空気がモールド部内に抜け出ないように固定子の巻線部を絶縁性被覆材料からなる被覆部により被覆する。巻線部は巻線が巻回されて構成されるものであるため、巻線部の内部には多数の隙間があり、この隙間内の空気がモールド部を形成する未硬化状態のシリコーン・ゴムの内部に抜け出ると、空気はモールド部内に気泡を形成したり、モールド部の外表面に凹部を形成することになる。特にモールド部の外表面に凹部が形成されると、モールド部の外観が悪くなって商品価値が下がるために修正が必要になるだけでなく、凹部の形状によっては防水性能に影響を与える。本発明のように固定子の巻線部を被覆部により被覆すると、巻線部内に含まれる空気がモールド部内に抜け出ることがなくなるため、モールド部の外表面に凹部が形成されることがほとんど無くなって、修正作業が実質的に不要になる。絶縁性被覆材料は、防水用のモールド部を形成するために用いられるシリコーン・ゴムよりも粘度の低いシリコーン・ゴムを用いる。このようにすると巻線部内にシリコーン・ゴムが深く浸入するため、巻線部から空気が外部に抜け出る可能性が少なくなる。
【０００９】
モールド部の硬化時間を短くするためには、回路基板の基板収納部と対向する側の面の全部または主要部を、防水用のモールド部とは別の部分モールド部によって覆っておけばよい。そしてこの部分モールド部はシリコンーン・ゴムによって形成するのが好ましい。従来、モールド部が完全に硬化するまでに長い時間を要していたのは、回路基板と固定子側ケースの基板収納部との間に形成される空間に注入されたシリコーン・ゴムが硬化し難くかったためである。これは基板収納部と回路基板に挟まれた部分の大部分が、外気と接触しないために、外気と接触する外表面を大きく取れるその他の部分と比べて完全硬化までに長い時間を要するからである。そこで予め部分モールド部を形成しておくと、モールド部を形成する際に、部分モールド部と固定子側ケースの基板収納部との間に形成される空間の容積が少なくなり、その部分に注入されたシリコーン・ゴムが完全に硬化するまでに要する時間は、かなり短くなる。部分モールド部の体積にもよるが、従来の硬化時間よりも大幅に硬化時間を短縮することが可能である。特に、部分モールド部を形成するシリコーン・ゴムの硬化及びモールド部を形成するシリコーン・ゴムの硬化を、常温ではなく、４０℃〜６０℃の環境下で行うと、硬化時間を更に短縮できる。なおこの部分モールド部を予め形成しておく技術は、巻線部を予め絶縁性被覆材料で覆っておく技術と必ず組み合わせなければならない技術ではない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るブラシレスファンモータにおける実施の形態の第１の例の半部断面図を示したものである。図１において、１は固定子であって、固定子１は複数の突極部２ａを有する鉄心２の各突極部２ａに巻線が巻装されて構成された複数の巻線部３を有している。具体的には、複数の巻線部３は鉄心２の軸線方向両側から鉄心２に嵌合された絶縁樹脂製の一対のインシュレータＩＳの上に巻線が巻装されて構成されている。巻線部３は、巻線部３内に含まれる空気が後述するシリコーン・ゴムからなる防水用のモールド部ＭＰ内に抜け出ないように絶縁性被覆材料からなる被覆部ＣＰによって覆われている。この被覆部ＣＰは、例えば防水用のモールド部ＭＰを形成するために用いられるシリコーン・ゴムよりも粘度の低いシリコーン・ゴム（絶縁性被覆材料）を巻線部３の外表面からその内部に浸入させるように塗布または含浸させ、その後硬化させて形成する。
【００１１】
これらの突極部２ａは、巻線部３の励磁により固定子磁極として作用する。従って、突極部２ａの先端は固定子磁極の磁極面２ａ´となる。４は固定子１に固定された回路基板であって、この回路基板４には固定子１の複数の固定子磁極を構成する巻線部３に流す電流を制御するための制御回路を構成する電子部品が実装されている。回路基板４の制御回路と巻線部３とは、回路基板４のスルーホール４ａに通されて一端が半田４ｂにより半田付けされ他端がインシュレータＩＳに固定された端子ピン４ｃに巻線部３のリード線３ａが巻き付けられ、半田付けされて接続されている。５は回転子であって、永久磁石からなる複数の回転子磁極６を内周側に備え且つ外周側に複数のブレード７を備えた構造になっている。８は固定子側ケースであって、回転子５の回転軸９を回転自在に支持する軸受１０が内部に収納される軸受支持用筒部１１，回転子５のブレード７の外周を囲むハウジング部１２，回路基板４が収納されて固定される基板収納部１３及び該基板収納部１３とハウジング部１２とを連結する複数本のウエブ１４を備えて構成されている。これら複数本のウエブ１４のうちの１本のウエブ１４には、回路基板４の制御回路に接続されて延びる複数本のリード線１５を収納してハウジング１２側に案内するリード線収納溝１６が形成されている。リード線収納溝１６と基板収納部１３との間には、両者を連通する連通路１７が形成されている。
【００１２】
この例では、回路基板４の基板収納部１３と対向する面の大部分がシリコーン・ゴムからなる部分モールド部ＰＭＰによって覆われている。この部分モールド部ＰＭＰは、予め形成しておくものであり、その厚み（回路基板４と直交する方向の厚み）寸法は、回路基板４の基板収納部１３との間に形成される空間内にモールド部ＭＰを形成するためのシリコーン・ゴムの注入が可能な隙間を残すことができるように定められる。部分モールド部ＰＭＰは、モールド部ＭＰを形成するために用いるシリコーン・ゴムと同じ材質のものを用いて形成することができる。
【００１３】
回転子５は、外周側にブレード７が配置され内周側に回転子磁極６が配置された回転子側ケース１８と、この回転子側ケース１８を回転軸に固定するために回転軸９に固定されたブッシュ１９とを備えている。特に回転子側ケース１８は、回転子磁極６を内周に支持しているフライホイール２０と、ブレード７を外周に支持しているブレード取付け用ハブ２１とで形成されている。フライホイール２０は、回転子磁極６を内周に支持している筒状のヨーク部２０ａと、このヨーク部２０ａの片側端部を受けた状態でブッシュ１９に固定されている底板部２０ｂで構成されている。ヨーク部２０ａはブレード取付け用ハブ２１に接着剤２２で固定され、ブレード取付け用ハブ２１は底板部２０ｂに図示しない固定手段で固定されている。
【００１４】
回転子側ケース１８の開口部側端部１８ａ及び固定子側ケース８の基板収納部１３の開口部側端部１３ａは、僅かな間隙２３を介して両者が対向して内部に水が浸入するのを阻止するラビリンス構造を形成するように構成されている。また軸受支持用筒部１１の端部１１ａ及びブッシュ１９は、僅かな間隙２４を介して両者が対向して内部に水が浸入するのを阻止するラビリンス構造を形成するように構成されている。これによってケースの内部に水が侵入するのを阻止している。
【００１５】
固定子１，電子部品を含む回路基板４及び複数本のリード線１５が、固定子側ケース８に収納された状態でシリコーン・ゴム２５の注入により一体にモールドされて、防水用のモールド部ＭＰが形成されている。固定子１の固定子磁極の磁極面２ａ´もシリコーン・ゴム２５によって薄く覆われている。なおこのシリコーン・ゴム２５の注入工程に関しては、特開平１０−１９１６１１号公報（特願平８−３４９２６７号）に詳しく説明されているので省略する。
【００１６】
シリコーン・ゴムの硬化は、常温で行うのが一般的である。これは加熱状態で硬化させると、内部が柔らかい状態で硬化が完了してしまうと考えられているからである。しかしながらこの例では、部分モールド部ＰＭＰを形成するシリコーン・ゴムの硬化及びモールド部ＭＰを形成するシリコーン・ゴムの硬化を、４０℃〜６０℃の環境下（好ましくは５０℃前後の温度環境下）で行った。この温度範囲でシリコーン・ゴムの硬化を行わせると、従来の１／４以下の期間で部分モールド部ＰＭＰ及びモールド部ＭＰを完全に硬化させることができる。ちなみこの温度条件であれば、部分モールド部ＰＭＰの硬化には２〜３日程度を要し、モールド部ＭＰの硬化には６〜８日程度を要する。予め部分モールド部ＰＭＰを形成しない場合には、完全硬化までに３週間以上を要する。
【００１７】
図２は、本発明の他の実施の形態の要部の断面図である。図３は、図２の例で用いる予め部分モールド部ＰＭＰを形成した固定子ユニット１００の底面図（回路基板側から見た図）であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。これらの図においては、図１の実施の形態と同様の部分には、図１に付した符号に１００の数を加算した数の符号を付して説明を省略する。この例では、一方のインシュレータＩＳにフック状の係止片１２７を一体に設け、この係止片１２７を回路基板１０４に設けた貫通孔１０４ｄの縁部に係止させている。そして巻線部１０３からのリード線１０３ａは、係止片２７に巻き付けられて回路基板４の表面上の電極に半田付けされている。その他の構成は、図１の例と実質的に同じである。図３から分かるように、部分モールド部ＰＭＰは、回路基板１０４の裏面の大部分（リード線引き出し部分をの除いた部分）を覆うように予め形成されている。そしてこの固定子ユニット１００が固定子側ケース１０８の基板収納部１１３に対して位置決めされ、その後に防水用のモールド部ＭＰが形成される。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、固定子の巻線部を絶縁性被覆材料からなる被覆部により被覆するため、巻線部内に含まれる空気が防水用のモールド部内に抜け出ることがなくなるため、防水用のモールド部の外表面に凹部が形成されることがほとんど無くなって、修正作業が不要になる利点がある。
【００１９】
また回路基板の基板収納部と対向する側の面の全部または主要部を、防水用のモールド部とは別の部分モールド部によって覆うことにより、モールド部の硬化時間を大幅に短縮することができる利点がある。
【００２０】
特に、絶縁性被覆材料として、防水用のモールド部を形成するために用いられるシリコーン・ゴムよりも粘度の低いシリコーン・ゴムを用いるので、巻線部内にシリコーン・ゴムが深く浸入する。そのため、巻線部から空気が外部に抜け出る可能性が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブラシレスファンモータにおける実施の形態の一例の要部の縦断面図である。
【図２】本発明に係るブラシレスファンモータにおける実施の形態の他の例の要部の縦断面図である。
【図３】図２の実施の形態で用いる固定子ユニットの底面図である。
【図４】図３の固定子ユニットのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【符号の説明】
１  固定子
２  鉄心
２ａ  突極部
３  巻線部
４  回路基板
５  回転子
７  ブレード
８  固定子側ケース
９  回転軸
１０  軸受
１２  ハウジング部
１３  基板収納部
１４  ウエブ
１５  リード線
１６  リード線収納溝
１８  回転子側ケース
２５  シリコーン・ゴム
ＩＳ  インシュレータ
ＣＰ  被覆部
ＰＭＰ  部分モールド部
ＭＰ    モールド部
【図１】
0003550028.tif 000002
【図２】
0003550028.tif 000003
【図３】
0003550028.tif 000004
【図４】
0003550028.tif 000005