(57)【要約】【課題】静電気による誤動作等を抑制したファン装置を提供する。【解決手段】本発明のファン装置１は、ステータ部１０と、複数の軸受３４を収容する導電性の軸受ハウジング３６と、複数の軸受３４に支持されたシャフト２１を有するロータ部２０と、ロータ部２０を制御する回路基板３５と、ステータ部１０、ロータ部２０及び回路基板３５を収める樹脂製のケーシング３０と、静電気を軸受ハウジング３６に伝達する導電プレート３７と、を備え、ケーシング３０は、軸受ハウジング３６の一部が内部に配置されるベース部３２を有し、ステータ部１０、ロータ部２０及び回路基板３５はベース部３２の一方側に納められ、導電プレート３７は、静電気を軸受ハウジング３６に伝達するために、軸受ハウジング３６のベース部３２側の端部に接触又は近接するとともに、導電プレート３６の露出部３８がベース部３２から露出するようにベース部３２の他方側に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ部と、
複数の軸受を収容する導電性の軸受ハウジングと、
前記複数の軸受に回転可能に支持されたシャフトを有するロータ部と、
前記ロータ部の回転を制御する回路基板と、
前記ステータ部、前記ロータ部及び前記回路基板を収める樹脂製のケーシングと、
外部で発生する静電気を前記軸受ハウジングに伝達する導電プレートと、を備え、
前記ケーシングは、
側壁部と、
前記軸受ハウジングの一部が内部に配置されるベース部と、
前記側壁部と前記ベース部を繋ぐ接続部と、を有し、
前記ステータ部、前記ロータ部及び前記回路基板は前記ベース部の一方側に納められ、
前記導電プレートは、前記静電気を前記軸受ハウジングに伝達するために、前記軸受ハウジングの前記ベース部側の端部に接触又は近接するとともに、前記導電プレートの露出部が前記ベース部から露出するように前記ベース部の他方側に配置されているファン装置。
【請求項２】
前記導電プレートは、前記ベース部に結合される被結合部を有する請求項１に記載のファン装置。
【請求項３】
前記被結合部は、前記ベース部との結合のために前記ケーシングの樹脂で覆われる傾斜部を有する請求項２に記載のファン装置。
【請求項４】
前記被結合部は、前記導電プレートの外周に設けられた切欠部、突出部、又は、前記露出部内に設けられた孔部の少なくともいずれかを含む請求項２又は請求項３に記載のファン装置。
【請求項５】
前記ベース部は、他方側に前記導電プレートを配置する窪み部を有し、
前記導電プレートは、前記ベース部の前記窪み部に配置される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のファン装置。
【請求項６】
前記導電プレートは、前記ケーシングと一体成形される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のファン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はファン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファン装置では、静電気が発生する環境下に設置された場合に、その静電気によって誤動作や故障が発生する可能性がある。
例えば、静電気を帯びた人の手がファン装置に直接触れる、あるいは、近接することにより、人体の静電気が回路基板に実装された電子部品に影響して、誤動作が発生したり、電子部品を破壊することで故障が発生することがある。
【０００３】
このため、例えば、特許文献１には、静電気対策を施したファン装置が開示されており、具体的には、ファン装置の回路基板に配設される電子部品を覆うようにアルミ層を設けることにより、電子部品が外部からの静電気の影響を受けないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８８０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ファン装置では、風が通過する通気口の部分に、特許文献１のような静電遮蔽のためのアルミ層を形成することはできないため、依然として、その通気口を介して静電気が外部から回路基板側に侵入し、ファン装置の誤動作や故障が発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、外部で発生する静電気による誤動作や故障の発生を抑制したファン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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のファン装置は、ステータ部と、複数の軸受を収容する導電性の軸受ハウジングと、前記複数の軸受に回転可能に支持されたシャフトを有するロータ部と、前記ロータ部の回転を制御する回路基板と、前記ステータ部、前記ロータ部及び前記回路基板を収める樹脂製のケーシングと、外部で発生する静電気を前記軸受ハウジングに伝達する導電プレートと、を備え、前記ケーシングは、側壁部と、前記軸受ハウジングの一部が内部に配置されるベース部と、前記側壁部と前記ベース部を繋ぐ接続部と、を有し、前記ステータ部、前記ロータ部及び前記回路基板は前記ベース部の一方側に納められ、前記導電プレートは、前記静電気を前記軸受ハウジングに伝達するために、前記軸受ハウジングの前記ベース部側の端部に接触又は近接するとともに、前記導電プレートの露出部が前記ベース部から露出するように前記ベース部の他方側に配置されている。
【０００８】
（２）上記（１）の構成において、前記導電プレートは、前記ベース部に結合される被結合部を有する。
【０００９】
（３）上記（２）の構成において、前記被結合部は、前記ベース部との結合のために前記ケーシングの樹脂で覆われる傾斜部を有する。
【００１０】
（４）上記（２）又は（３）の構成において、前記被結合部は、前記導電プレートの外周に設けられた切欠部、突出部、又は、前記露出部内に設けられた孔部の少なくともいずれかを含む。
【００１１】
（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記ベース部は、他方側に前記導電プレートを配置する窪み部を有し、前記導電プレートは、前記ベース部の前記窪み部に配置される。
【００１２】
（６）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記導電プレートは、前記ケーシングと一体成形される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外部で発生する静電気による誤動作や故障の発生を抑制したファン装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る第１実施形態のファン装置の断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態のファン装置のベース部側を見た平面図である。
【図３】図２に示す導電プレートだけを示した平面図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態のファン装置を説明するための斜視図である。
【図５】本発明に係る実施形態の導電プレートの変形例を示す平面図であり、（ａ）は第１変形例の導電プレートを示す図であり、（ｂ）は第２変形例の導電プレートを示す図であり、（ｃ）は第３変形例の導電プレートを示す図であり、（ｄ）は第４変形例の導電プレートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る第１実施形態のファン装置１の断面図であり、図２は第１実施形態のファン装置１のベース部３２側を見た平面図であり、図３は図２に示す導電プレート３７だけを示した平面図である。
【００１７】
図１に示すように、ファン装置１は、ステータ部１０と、軸受ハウジング３６と、ロータ部２０と、回路基板３５と、樹脂製のケーシング３０と、導電プレート３７と、を備えている。
【００１８】
（ステータ部１０）
ステータ部１０は、軸受ハウジング３６に取付けられるステータコア１１と、ステータコア１１上に設けられるインシュレータ１２と、インシュレータ１２を介してステータコア１１上に巻回されるコイル１３と、を備えている。
【００１９】
（ロータ部２０）
ロータ部２０は、回転軸となるシャフト２１と、シャフト２１に取付けられるハブ部２３及びハブ部２３の外周部に複数の羽根２４を有するインペラ２２と、ハブ部２３の内周面に設けられるヨーク２５と、ヨーク２５に設けられるマグネット２６と、を備えている。
【００２０】
なお、本実施形態では、インサート成形によってシャフト２１にインペラ２２を一体成形するようにして、ハブ部２３がシャフト２１に一体化するようにハブ部２３を取付けたものとしているが、シャフト２１へのハブ部２３の取付方法は、特に限定されるものではない。
【００２１】
例えば、シャフト２１へのハブ部２３の取付方法は、シャフト２１を挿入する孔や凹部を有するハブ部２３を備えたインペラ２２を別部品で作製し、その孔や凹部にシャフト２１を圧入や接着固定することで、シャフト２１にハブ部２３が取付けられた態様であってもよい。
【００２２】
（ケーシング３０）
ケーシング３０は、ステータ部１０、ロータ部２０及び回路基板３５を収める部分であり、インペラ２２の外周を囲う側壁部３１と、軸受ハウジング３６のベース部３２側の一部が内部に配置されるベース部３２と、側壁部３１とベース部３２を繋ぐ複数の静翼からなる接続部３３と、を備えている。
なお、接続部３３は、静翼に限定されるものではなく、スポークのようなものであってもよい。
【００２３】
そして、軸受ハウジング３６にステータ部１０やロータ部２０が設けられており、ベース部３２は、軸受ハウジング３６を介してステータ部１０やロータ部２０を受ける部分となっている。
【００２４】
本実施形態では、軸受ハウジング３６にステータ部１０が設けられている場合を示しているが、ステータ部１０は、軸受ハウジング３６を介すことなく、直接、ベース部３２に受けられるようにしてもよい。
【００２５】
また、本実施形態では、インサート成形で軸受ハウジング３６をベース部３２に一体化している。
つまり、金型を用いてケーシング３０を樹脂成形する際に、軸受ハウジング３６を金型内に配置して、ベース部３２に一体成形するようにしている。
【００２６】
ただし、ケーシング３０を成形する際に軸受ハウジング３６を一体化することに限定される必要はない。
例えば、ケーシング３０を成形するときに、ベース部３２の中央部に軸受ハウジング３６を挿入する中央孔部を形成しておき、その中央孔部に軸受ハウジング３６のベース部３２側となる端部（他端部ともいう。）を挿入して、軸受ハウジング３６のベース部３２側の一部がベース部３２の内部に配置される状態に固定してもよい。
【００２７】
なお、中央孔部を軸受ハウジング３６の外径と同じか少し小さくしておけば、軸受ハウジング３６を圧入で固定することが可能である。
また、中央孔部を軸受ハウジング３６の外径より若干大きくした場合には、その中央孔部に接着剤を用いて軸受ハウジング３６を固定するようにすればよい。
【００２８】
図１に示すように、軸受ハウジング３６には、一端側（図上側）とベース部３２側となる他端側（図下側）の軸受ハウジング３６内に転がり軸受３４が収容されており、この転がり軸受３４によってロータ部２０のシャフト２１が回転可能に支持されていることで、ステータ部１０に対してロータ部２０が回転可能になっている。
【００２９】
なお、本実施形態では、シャフト２１を回転可能に支持する軸受に転がり軸受３４を用いているが、軸受の種類は、特に限定される必要はなく、例えば、軸受として滑り軸受を用いてもよく、また、軸受として流体動圧軸受を用いてもよい。
【００３０】
そして、ステータ部１０、ロータ部２０及び回路基板３５は、ベース部３２の一方側（図１の上側）に配置され、ケーシング３０内に収められている。
なお、本実施形態では、回路基板３５がベース部３２に設けられているが、回路基板３５の設けられる場所は、ベース部３２に限定されるものではなく、ステータ部１０のステータコア１１側に設けられるようにしてもよく、ステータ部１０とベース部３２との間に設けられていればよい。
【００３１】
（回路基板３５）
回路基板３５は、ロータ部２０の回転の制御等を行う制御部として機能し、例えば、ロータ部２０の回転を制御するために、ステータ部１０に供給する電流を制御する電子部品等が実装されている。
【００３２】
（軸受ハウジング３６）
軸受ハウジング３６は、既に説明したように、ステータ部１０、ロータ部２０及び転がり軸受３４が取付けられる部分である。
そして、このような各部を取付ける取付部としての機能だけであれば、軸受ハウジング３６が絶縁材料で形成されていてもよいが、本発明では、後ほど説明する機能を果たすために、導電材料が用いられ、導電性の軸受ハウジング３６とされている。
具体的には、本実施形態では、軸受ハウジング３６は真鍮等の導電性を有する金属材料で形成されている。
【００３３】
（導電プレート３７）
導電プレート３７は、本実施形態では、鉄や銅といった導電性を有する金属材料で形成されているが、導電性を有していればよく、導電性を有する樹脂材料で形成されていてもよい。
【００３４】
図３に示されるように、導電プレート３７は、本実施形態では、外形が円形で、外周に設けられた切欠部３９と、中央部に設けられた軸受ハウジング３６のベース部３２側の端部を受け入れる貫通孔４１と、を備えており、切欠部３９には、ベース部３２側に向かって内側に傾斜する傾斜部４０が設けられている。
なお、貫通孔４１は、軸受ハウジング３６のベース部３２側の端部の外径と同程度か若干大きい程度の内径を有するように形成されている。
【００３５】
そして、本実施形態では、導電プレート３７を軸受ハウジング３６と同様にインサート成形でベース部３２に一体化している。
具体的には、金型を用いてケーシング３０を樹脂成形する際に、導電プレート３７は、成形後に図２に示す状態（つまり、ベース部３２の他方側に位置するとともに、導電プレート３７の他方側の面がベース部３２から露出する露出部３８となる状態）となるように金型内に配置されて、ベース部３２に一体成形するようにしている。
【００３６】
そうすると、ケーシング３０を成形する樹脂が傾斜部４０を覆うように切欠部３９内に充填され、その充填された樹脂がベース部３２に導電プレート３７を強固に結合するベース部３２の結合部３２ｃとなる。
つまり、導電プレート３７の切欠部３９は、ベース部３２に結合される被結合部になっている。
【００３７】
なお、導電プレート３７は、後述する機能とは別に、インペラ２２の回転に伴う振動に対するケーシング３０の共振の発生を抑制し、その共振に伴う騒音を低減する効果もある。
【００３８】
そして、この共振を抑制する点からすれば、導電プレート３７に樹脂材料を用いるよりも、金属材料を用いるほうが高い共振抑制効果が得られやすいため、導電プレート３７は導電性を有する金属材料で形成されることが好ましい。
【００３９】
以上のような構成を有する本実施形態のファン装置１の効果等を説明しながら、より詳細な構成について説明する。
導電プレート３７は、静電気を軸受ハウジング３６に伝達するために、軸受ハウジング３６のベース部３２側の端部に接触又は近接するとともに、導電プレート３７の露出部３８がベース部３２から露出するようにベース部３２の他方側に配置されている。
【００４０】
なお、導電プレート３７は、静電気が軸受ハウジング３６に伝達できるように近接していればよいが、静電気の伝達効率からすれば、当然、導電プレート３７は軸受ハウジング３６に接触していることが好ましい。
【００４１】
このため、例えば、静電気がファン装置１の裏面側（つまり、導電プレート３７の露出部３８側）の外部で発生した場合、その静電気は、導電プレート３７の露出部３８を介して軸受ハウジング３６に伝達され、更に、転がり軸受３４→シャフト２１へ、あるいは、ステータコア１１に伝わることになる。
【００４２】
その結果、静電気が回路基板３５に侵入することが回避され、回路基板３５に実装されている電子部品等は静電気の影響を受けることがないので、静電気による誤動作や故障の発生を抑制することができる。
【００４３】
なお、上記実施形態では、一例として導電プレート３７の外形が円形である場合を示しているにすぎず、導電プレート３７の外形は角型等であってもよい。
また、被結合部となる切欠部３９の数についても３つに限定される必要はない。
【００４４】
さらに、上述のように、軸受（転がり軸受３４）を介して静電気をシャフト２１に伝達することを考えれば、軸受は導電性を有する金属材料で形成されていることが好ましいが、軸受が導電性を有していなくても、静電気をステータコア１１に伝達させることができるため、軸受が導電性を有していなくてもよい。
【００４５】
なお、軸受ハウジング３６のベース部３２の反対側に位置する端部（一端部ともいう）がヨーク２５に近い位置にあり、軸受ハウジング３６とヨーク２５の間のギャップが小さければ、静電気は軸受ハウジング３６からヨーク２５に伝達される。
このように、回路基板３５を回避するように静電気を伝達する導電ルートは複数存在し得るため、この点からしても、軸受が導電性を有していなければならないわけではない。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態のファン装置１を説明するための斜視図である図４を参照しながら、第２実施形態のファン装置１について説明する。
なお、図４はベース部３２の他方側を主に見るようにした一部分解斜視図になっている。
また、以下の説明においては、第１実施形態のファン装置１と同様である点については、説明を省略する場合がある。
【００４７】
第１実施形態ではインサート成形で導電プレート３７をベース部３２に一体化したが、第２実施形態ではアウトサートで導電プレート３７をベース部３２に一体化させるようにしている点が第１実施形態と主に異なっている。
【００４８】
そのため、図４に示すように、ベース部３２は、他方側に底面部３２ａと底面部３２ａの外周に沿って設けられた壁部３２ｂを有する窪み部を有しており、その窪み部が導電プレート３７を配置する部分になっている。
また、窪み部には、導電プレート３７の被結合部となる切欠部３９に対応する位置に結合部３２ｃとなる樹脂部３２ｃｃが設けられている。
【００４９】
そして、ファン装置１は、矢印Ａで示すように、切欠部３９に樹脂部３２ｃｃが位置するように、導電プレート３７を窪み部内に嵌め込んだ後、例えば、熱かしめ、赤外線溶着及び超音波溶着等によって導電プレート３７をベース部３２に一体化することで作製される。
なお、一体化は、切欠部３９内に位置している樹脂部３２ｃｃが傾斜部４０を覆うように、樹脂部３２ｃｃを変形させて導電プレート３７を強固に結合する結合部３２ｃを形成するようにして行われる。
【００５０】
このような第２実施形態のファン装置１であっても、第１実施形態で説明したのと同様の効果を発揮する。
そして、第１実施形態及び第２実施形態のファン装置１においては、軸受ハウジング３６に静電気が伝達されるように導電プレート３７を設けるだけの極めてシンプルな構成で外部から侵入する静電気から回路基板３５（より詳しくは、実装された電子部品等）を保護することが可能となる。
【００５１】
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態で示した導電プレート３７に限定されるものではなく、導電プレート３７には、様々な変形例が存在する。
【００５２】
図５は導電プレートの変形例を示す平面図であり、図５（ａ）は第１変形例の導電プレート３７ａを示す図であり、図５（ｂ）は第２変形例の導電プレート３７ｂを示す図であり、図５（ｃ）は第３変形例の導電プレート３７ｃを示す図であり、図５（ｄ）は第４変形例の導電プレート３７ｄを示す図である。
【００５３】
第１変形例の導電プレート３７ａは、図５（ａ）に示すように、第１実施形態の導電プレート３７が開口側に向かって幅が狭くなる台形形状の被結合部となる切欠部３９（図３参照）であったのに対し、円弧形状の切欠部３９ａとしている点が第１実施形態と異なっている。
【００５４】
なお、この切欠部３９ａも第１実施形態と同様に、切欠部３９ａの周縁部が、露出部３８ａとなる面から反対側の面に向かって、切欠部３９ａの内側に傾斜する傾斜部４０ａとされている。
【００５５】
一方、第２変形例の導電プレート３７ｂは、図５（ｂ）に示すように、被結合部が切欠部として形成されているのではなく、導電プレート３７ｂの周縁部から外側に突出する突出部４２として形成されている。
【００５６】
そして、導電プレート３７ｂの周縁部から外側に向かって幅が広がる扇形形状の突出部４２の周縁部には、やはり、露出部３８ｂとなる面から反対側の面に向かって、外側に傾斜する傾斜部４０ｂが設けられている。
【００５７】
さらに、第３変形例の導電プレート３７ｃは、図５（ｃ）に示すように、露出部３８ｃ内に貫通孔として形成された被結合部となる孔部４３が設けられており、この孔部４３の周縁部には、やはり、露出部３８ｃとなる面から反対側の面に向かって、内側に傾斜する傾斜部４０ｃが設けられている。
【００５８】
なお、第３変形例の導電プレート３７ｃは、図５（ｃ）に示すように、導電プレート３７ｃの外周部にも、露出部３８ｃとなる面から反対側の面に向かって、外側に傾斜する傾斜部４０ｄが設けられている。
【００５９】
そして、これら第１変形例の導電プレート３７ａ、第２変形例の導電プレート３７ｂ及び第３変形例の導電プレート３７ｃは、第１実施形態の導電プレート３７と同様に、中央部に軸受ハウジング３６のベース部３２側の端部を受け入れる貫通孔４１を有している。
【００６０】
一方、図５（ｄ）に示す第４変形例の導電プレート３７ｄは、第１実施形態の導電プレート３７から貫通孔４１を省略したものになっている。
このように貫通孔４１を省略しても、軸受ハウジング３６のベース部３２側の端部を露出部３８ｄとなる面と反対側の面に接触又は近接させることで、静電気を軸受ハウジング３６に伝達することが可能である。
【００６１】
なお、上記で説明した被結合部の形状は、あくまでも一例であって、その他の形状であってもよく、また、導電プレートが被結合部として切欠部と突出部の両方を有している等、第１実施形態と第２実施形態の変形例の複合的な組合せになっていてもよい。
【００６２】
さらに、上記では、導電プレートが１つの部品である場合について示してきたが、複数の部品で導電プレートが形成されていてもよい。
【００６３】
このように、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００６４】
１…ファン装置、１０…ステータ部、１１…ステータコア、１２…インシュレータ、１３…コイル、２０…ロータ部、２１…シャフト、２２…インペラ、２３…ハブ部、２４…羽根、２５…ヨーク、２６…マグネット、３０…ケーシング、３１…側壁部、３２…ベース部、３２ａ…底面部、３２ｂ…壁部、３２ｃ…結合部、３２ｃｃ…樹脂部、３３…接続部、３４…転がり軸受、３５…回路基板、３６…軸受ハウジング、３７、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ…導電プレート、３８、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ…露出部、３９、３９ａ…切欠部、４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ…傾斜部、４１…貫通孔、４２…突出部、４３…孔部
【図１】
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【図２】
2019004555.tif 000004
【図３】
2019004555.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019004555.tif 000007