(57)【要約】【課題】モールド部による電子部品と回路基板上の回路との間の電気的接続の破壊を防止できる防水型ブラシレスファンモータを提供する。【解決手段】固定子１、電子部品１５及び回路基板３を内部に含むように絶縁樹脂によってモールド部４５を形成する。少なくとも電子部品１５とモールド部４５との間に、モールド部４５の膨張収縮によって発生する可能性のある電気的接続の破壊を防止する保護層５３を備える。保護層５３は、モールド部４５の硬化した絶縁樹脂の剪断接着強さよりも小さい剪断接着強さを示す絶縁材料により形成する。保護層５３の剪断接着強さと厚みは、電気的接続の破壊を発生させる可能性のある膨張収縮がモールド部４５の絶縁樹脂に発生したときに、電子部品１５と保護層５３との間に剥離を生じさせることができるように定める。【選択図】  図１
2004229332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子に固定された回路基板と、
前記回路基板上に実装された１以上の電子部品と、
複数のブレードを備えた回転子と、
前記固定子、前記１以上の電子部品及び前記回路基板を内部に含むように絶縁樹脂によって形成されたモールド部とを具備し、
前記モールド部が前記電子部品及び前記回路基板を直接覆うように形成された状態において、前記モールド部が温度変化により膨張収縮したときに、前記電子部品と前記回路基板上の回路との間の電気的接続を破壊する可能性がある程度まで前記モールド部が膨張収縮する防水型ブラシレスファンモータにおいて、
少なくとも前記１以上の電子部品と前記モールド部との間に、前記モールド部の前記膨張収縮によって発生する可能性のある前記電気的接続の破壊を防止する保護層を備え、
前記保護層の剪断接着強さと厚みは、前記電気的接続の破壊を発生させる可能性のある前記膨張収縮が発生したときに、前記１以上の電子部品と前記保護層との間に剥離を生じさせることができるように定められていることを特徴とする防水型ブラシレスファンモータ。
【請求項２】
複数枚の鋼板が積層されて構成され且つ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なる複数の固定子磁極を備えた固定子と、
前記複数の突極部と所定の間隔を隔てて前記固定子に固定された回路基板と、
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ために前記回路基板上に実装された１以上の電子部品と、
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内側筒部、前記回路基板と所定の間隔を隔てた状態で前記内側筒部の端部から前記内側筒部の中心線と直交する方向に延びる板状部、及び前記板状部の外側端部から前記内側筒部に沿って前記回転軸の軸線方向に延びる外側筒部を備えてなるケースと、
前記固定子、前記１以上の電子部品及び前記回路基板を内部に含むように絶縁樹脂によって形成されたモールド部とを具備し、
前記モールド部が前記電子部品及び前記回路基板を直接覆うように形成された状態において、前記モールド部が温度変化により膨張収縮したときに、前記電子部品と前記回路基板上の回路との間の電気的接続を破壊する可能性がある程度まで前記モールド部が膨張収縮する防水型ブラシレスファンモータにおいて、
少なくとも前記１以上の電子部品と前記モールド部との間に、前記モールド部の前記膨張収縮によって発生する可能性のある前記電気的接続の破壊を防止する保護層を備え、
前記保護層は、硬化した前記絶縁樹脂の剪断接着強さよりも小さい剪断接着強さを示す絶縁材料により形成され、
前記保護層の前記剪断接着強さと厚みは、前記電気的接続の破壊を発生させる可能性のある前記膨張収縮が発生したときに、前記１以上の電子部品と前記保護層との間に剥離を生じさせることができるように定められていることを特徴とする防水型ブラシレスファンモータ。
【請求項３】
前記保護層は前記１以上の電子部品を含む前記回路基板の表面全体を覆うように形成されている請求項１または２に記載の防水型ブラシレスファンモータ。
【請求項４】
前記モールド部を形成するための硬化した前記絶縁樹脂は、３０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の剪断接着強さを有し、
前記保護層を形成する絶縁材料は、１５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の剪断接着強さを有し、
且つ前記保護層は１０〜５０μｍの厚みを有していることを特徴とする請求項１，２または３に記載の防水型ブラシレスファンモータ。
【請求項５】
前記モールド部を形成する前記絶縁樹脂はウレタン樹脂からなり、
前記保護層は、シリコン樹脂からなることを特徴とする請求項４に記載の防水型ブラシレスファンモータ。
【請求項６】
前記回転子と対向する前記モールド部の表面部分には、前記回転子側に向かって開口し、前記モールド部が膨張した際に前記モールド部が前記回転子と接触するのを阻止するように前記モールド部の膨張分を吸収する１以上の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の防水型ブラシレスファンモータ。
【請求項７】
複数枚の鋼板が積層されて構成され且つ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なる複数の固定子磁極を備えた固定子と、
前記複数の突極部と所定の間隔を隔てて前記固定子に固定されて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１以上の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内側筒部、前記回路基板と所定の間隔を隔てた状態で前記内側筒部の端部から前記内側筒部の中心線と直交する方向に延びる板状部、及び前記板状部の外側端部から前記内側筒部に沿って前記回転軸の軸線方向に延びる外側筒部を備えてなるケースと、
前記固定子、前記電子部品及び前記回路基板を内部に含むように絶縁樹脂によって形成されたモールド部とを具備する防水型ブラシレスファンモータにおいて、
前記回転子と対向する前記モールド部の表面部分には、前記回転子側に向かって開口し、前記モールド部が膨張した際に前記モールド部が前記回転子と接触するのを阻止するように前記モールド部の膨張分を吸収する１以上の凹部が形成されていることを特徴とする防水型ブラシレスファンモータ。
【請求項８】
前記凹部は、前記外側筒部に隣接し且つ沿うように形成された環状の溝からなることを特徴とする請求項７に記載の防水型ブラシレスファンモータ。
【請求項９】
前記モールド部を形成する前記絶縁樹脂はウレタン樹脂からなることを特徴とする請求項７または８に記載の防水型ブラシレスファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防水型ブラシレスファンモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にブラシレスファンモータは、固定子と、固定子に固定された回路基板と、この回路基板上に実装された１以上の電子部品と、複数のブレードを備えた回転子とを具備している。この種のブラシレスファンモータでは、固定子、回路基板等の防水を図ることが求められている。そこで、特開平１０−１９１６１１号公報（特許文献１）等に示すように、電子部品及び回路基板を内部に含むように絶縁樹脂によりモールドしてモールド部を形成した防水型ブラシレスファンモータが提案された。しかしながら、このようなモールド部は、膨張収縮して電子部品及び回路基板を損傷するおそれがある。そこで、モールド部の膨張収縮を緩和して回路基板の損傷を防止する保護層を電子部品及び回路基板とモールド部との間に備えることが実際には行われている。このような従来技術としては、モータに応用された例ではないが、特開平７−３３５８００号公報（特許文献２）等に示されるものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９１６１１号公報（図１）
【０００４】
【特許文献２】特開平７−３３５８００号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近、硬化時間を早くして、安価に防水効果を得るために、ウレタン等のように、接着強度の高い絶縁樹脂をモールド部として用いられるようになった。しかしながら、このようなモールド部は電子部品との接着強度が高くなるため、温度変化により膨張収縮したときに、電子部品を回路基板から剥がすように作用し、電子部品と回路基板上の回路との間の電気的接続を破壊する可能性がある。しかしながら、このようなモールド部を形成した場合には、従来の保護層を単に回路基板とモールド部との間に配置しても、電子部品と回路基板上の回路との間の電気的接続の破壊を防止することはできなかった。
【０００６】
本発明の目的は、モールド部による電子部品と回路基板上の回路との間の電気的接続の破壊を防止できる防水型ブラシレスファンモータを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、モールド部が膨張した際にモールド部が回転子と接触するのを阻止できる防水型ブラシレスファンモータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明が改良の対象とする防水型ブラシレスファンモータは、固定子に固定された回路基板と、回路基板上に実装された１以上の電子部品と、複数のブレードを備えた回転子と、固定子，１以上の電子部品及び回路基板を内部に含むように絶縁樹脂によって形成されたモールド部とを具備している。そして、モールド部が電子部品及び回路基板を直接覆うように形成された状態において、モールド部が温度変化により膨張収縮したときに、電子部品と回路基板上の回路との間の電気的接続を破壊する可能性がある程度までモールド部は膨張収縮する。本発明では、少なくとも１以上の電子部品とモールド部との間に、モールド部の膨張収縮によって発生する可能性のある電気的接続の破壊を防止する保護層を備える。そして、保護層の剪断接着強さと厚みは、電気的接続の破壊を発生させる可能性のある膨張収縮が発生したときに、１以上の電子部品と保護層との間に剥離を生じさせることができるように定める。
【０００９】
本発明が改良の対象とするより具体的な防水型ブラシレスファンモータは、複数枚の鋼板が積層されて構成され且つ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なる複数の固定子磁極を備えた固定子と、複数の突極部と所定の間隔を隔てて固定子に固定された回路基板と、巻線に流す電流を制御するための制御回路を構成するために回路基板上に実装された１以上の電子部品と、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、ケースと、モールド部とを具備している。ケースは、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内側筒部、回路基板と所定の間隔を隔てた状態で内側筒部の端部から内側筒部の中心線と直交する方向に延びる板状部、及び板状部の外側端部から内側筒部に沿って回転軸の軸線方向に延びる外側筒部を備えている。本発明では、保護層を、硬化した絶縁樹脂の剪断接着強さよりも小さい剪断接着強さを示す絶縁材料により形成し、保護層の剪断接着強さと厚みは、電気的接続の破壊を発生させる可能性のある膨張収縮が発生したときに、１以上の電子部品と保護層との間に剥離を生じさせることができるように定める。例えば、モールド部を形成するための硬化した絶縁樹脂が、３０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の剪断接着強さを有する場合には、保護層を形成する絶縁材料は、１５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の剪断接着強さを有するものを採用し、保護層は１０〜５０μｍの厚みを有するようにすればよい。なお、ここでいう「剪断接着強さ」とは、接着面に剪断応力を加え、接着接合面が破壊するときの強さである（ＪＩＳ−Ｋ６８００）。
【００１０】
本発明のように保護層の剪断接着強さと厚みを定めると、モールド部が温度変化により膨張収縮しても、１以上の電子部品と保護層との間に剥離が生じて、モールド部の膨張収縮による電子部品の回路基板からの剥がれを防ぐことができる。そのため、電子部品と回路基板上の回路との間の電気的接続の破壊を防止することができる。
【００１１】
保護層は１以上の電子部品を含む回路基板の表面全体を覆うように形成するのが好ましい。このようにすれば、回路基板の表面全体を覆うようにスプレー等を施すことにより、保護層を簡単に形成することができる。
【００１２】
モールド部を形成する絶縁樹脂及び保護層の材料としては、種々の材料を用いることができる。例えば、モールド部を形成する絶縁樹脂がウレタン樹脂からなるときは、保護層としてシリコン樹脂を用いることができる。
【００１３】
本願の他の発明の防水型ブラシレスファンモータでは、回転子と対向するモールド部の表面部分に、回転子側に向かって開口し、モールド部が膨張した際にモールド部が回転子と接触するのを阻止するようにモールド部の膨張分を吸収する１以上の凹部を備えている。このように、モールド部に１以上の凹部を形成すると、モールド部が温度変化により膨張しても、凹部によりモールド部の膨張分を吸収されて、モールド部と回転子との接触が阻止される。
【００１４】
特に、外側筒部の内側は電子部品が少なく、モールド部の厚み寸法が大きくなる。そのため、凹部は、外側筒部に隣接し且つ沿うように形成された環状の溝から形成するのが好ましい。
【００１５】
このような凹部と前述した保護層との両方を備えた防水型ブラシレスファンモータを構成できるのは勿論である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態の防水型ブラシレスファンモータの半部断面図である。本図に示すように、本実施の形態の防水型ブラシレスファンモータは、固定子１と回路基板３と回転子５とケース７とを有している。固定子１は、複数枚の鋼板が積層されて構成された鉄心９を備えている。鉄心９は、周方向に並ぶ複数の突極部１１を有している。そして、この鉄心９の各突極部１１には絶縁樹脂からなるインシュレータ１０を介して巻線１３が巻装されている。これら複数の突極部１１は、巻線１３が励磁されて固定子磁極として機能する。従って、各突極部１１の先端は固定子磁極の磁極面１１ａとなる。
【００１７】
回路基板３は固定子１のインシュレータ１０の端部に固定されている。回路基板３の突極部１１と対向する面上には、巻線１３に流す電流を制御するための制御回路を構成する１以上の電子部品１５が実装されている。回路基板３上の制御回路と巻線１３とは、回路基板３のスルーホールに通されて回路基板３上の電極に半田付けされた端子ピン１７に巻線１３のリード線が巻き付けられて、電気的に接続されている。
【００１８】
回転子５は、回転子側ケース１９及び回転軸２１を備えている。回転子側ケース１９は導磁性材料からなるカップ部材２３と、このカップ部材の外側に嵌合されたブレード取付用ハブ２５とから構成されている。カップ部材２３は、内周部に永久磁石からなる複数の回転子磁極２７が周方向に並ぶように固定された筒状部２３ａとこの筒状部２３ａの一端を塞ぐ底壁部２３ｂとにより一体に構成されている。底壁部２３ｂの中心には、ブッシュ３１が嵌合される貫通孔２３ｃが形成されている。ブレード取付用ハブ２５は、外周部に複数枚のブレード２９が固定された筒状部２５ａとこの筒状部２５ａの一端を塞ぐ底壁部２５ｂとにより一体に構成されている。底壁部２５ｂの中央部には、回転軸２１に回転子側ケース１９を固定するためのブッシュ３１が固定されている。
【００１９】
ケース７は、回転子５の回転軸２１を回転自在に支持する２つの軸受３３，３５が内部に収納された軸受支持用の内側筒部３７と、内側筒部３７に連結される板状部３９と、板状部３９の外側端部から内側筒部３７に沿って回転軸２１の軸線方向に延びる外側筒部４１と、回転子５の複数枚のブレード２９の外周を囲む筒状のフレーム部（図示せず）と、板状部３９及び外側筒部４１とフレーム部とを連結する複数本のウエブ４３とを有しており、樹脂により一体成形されている。板状部３９は、回路基板３と所定の間隔を隔てた状態で内側筒部３７の端部から内側筒部３７の中心線と直交する方向に延びている。複数本のウエブ４３は、周方向に間隔を開けて配置されており、これら複数本のウエブ４３のうちの１本のウエブには、回路基板３の制御回路に接続されて延びる複数本のリード線を収納してフレーム部側に案内するリード線収納溝が形成されている。
【００２０】
内側筒部３７上には、固定子１、電子部品１５及び回路基板３を内部に含むように、ウレタン樹脂からなる絶縁樹脂により射出成形されたモールド部４５が形成されている。このモールド部４５は、電子部品１５及び回路基板３を直接覆うように形成されていると仮定した場合において、温度変化により膨張収縮したときに、電子部品１５を回路基板３から剥がして、電子部品１５と回路基板３上の回路との間の電気的接続を破壊する可能性がある程度まで膨張収縮する３０ｋｇｆ／ｃｍ２以上の剪断接着強さを有している。また、モールド部４５は、固定子１を主に含む第１のモールド部分４７と回路基板３を主に含む第２のモールド部分４９とから構成されている。第１のモールド部分４７には、回転子５の回転子磁極２７に対向する第１の対向面４５ａが形成されている。第２のモールド部分４９には、回転子５の回転子側ケース１９及び回転子磁極２７の端部に対向する第２の対向面４５ｂが形成されている。
【００２１】
第２の対向面４５ｂには、回転子５側に向かって開口する凹部５１が形成されている。凹部５１は、ケース７の外側筒部４１に隣接し且つ沿うように形成された横断面が矩形の環状の溝から形成されている。この凹部５１は、モールド部４５が膨張した際にモールド部４５が回転子５と接触するのを阻止するようにモールド部４５の膨張分を吸収する形状及び寸法を有している。本例では、凹部５１の中心と外側筒部４１の内側との距離は２〜５ｍｍを有している。また、凹部５１は、１〜２ｍｍの幅寸法を有し、１〜２．５ｍｍの深さ寸法を有している。また、凹部５１は、外側筒部４１の内側から間隔を開けずに、外側筒部４１の内周面が露出するように外側筒部４１の内側に直接的に隣接させて形成してもよい。なお、凹部５１が形成されても、電子部品１５及び回路基板３上に防水を図るのに十分な厚みのモールド部４５が形成できるように、電子部品１５及び回路基板３は凹部５１から所定距離離れた位置に配置されている。
【００２２】
電子部品１５を含む回路基板３の両面全体とモールド部４５との間には、シリコン樹脂からなる保護層５３が形成されている。保護層５３の剪断接着強さ及び厚みは、前述した電気的接続の破壊を発生させる可能性のある膨張収縮が発生したときに、電子部品１５と保護層５３との間に剥離を生じさせることができるように定められている。本例では、保護層５３は、１５ｋｇｆ／ｃｍ２以下の剪断接着強さを有しており、１０〜５０μｍの厚みを有している。この保護層５３は、回路基板３及び電子部品１５に溶媒に溶かしたシリコン樹脂をスプレーして形成した。また、筆塗り、ポッティング等により保護層５３を形成しても構わない。本例の防水型ブラシレスファンモータでは、モールド部４５が温度変化により膨張収縮しても、電子部品１５と保護層５３との間に剥離を生じて、モールド部４５による電子部品１５の回路基板３からの剥がれを防ぐことができる。そのため、電子部品１５と回路基板３上の回路との間の電気的接続の破壊を防止することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、モールド部が温度変化により膨張収縮したときに、１以上の電子部品と保護層との間に剥離が生じて、モールド部による電子部品の回路基板からの剥がれを防ぐことができる。そのため、電子部品と回路基板上の回路との間の電気的接続の破壊を防止することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、モールド部に１以上の凹部を形成するので、モールド部が温度変化により膨張しても、凹部によりモールド部の膨張分が吸収されて、モールド部と回転子との接触が阻止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の防水型ブラシレスファンモータの半部断面図である。
【符号の説明】
１  固定子
３  回路基板
５  回転子
７  ケース
１５  電子部品
４１  外側筒部
４５  モールド部
５１  凹部
５３  保護層
【図１】
2004229332.tif 000003