(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに固定された整流子を有するロータと、前記ロータを包囲するステータと、前記整流子に摺接する一対のブラシと、前記ロータと前記ステータと前記ブラシとを収容する筒状ケースと、前記ブラシに接続され且つ前記筒状ケースの周壁から突き出して前記シャフトの回転軸線に対して直交する方向に弾性を有する一対のばね端子とを有するモータ本体部と、
前記筒状ケースの前端部から突出する前記シャフトに固定されたインペラ部と、
前記モータ本体部及びインペラ部を収容するハウジングに設けられると共に、前記シャフトの回転軸線方向に延在する内壁面をもったケース収容部と、前記ケース収容部の端部に設けられたモータ本体挿入口とを有するホルダ部と、
前記ホルダ部の内壁面に設けられ、前記ばね端子に接触する一対の導体部とを備え、
前記モータ本体部は、前記ばね端子が取り付けられた端子台を有し、前記端子台には、前記シャフトの前記回転軸線方向に延在する平行な一対の側壁面が設けられ、前記ホルダ部には、前記シャフトの回転軸線方向に延在して前記ケース収容部に連通する端子台収容部が設けられ、前記一対の前記側壁面を挟むように、前記端子台収容部には、前記シャフトの前記回転軸線方向に延在する平行な一対のガイド面が形成され、前記導体部は前記端子台収容部の内壁面に設けられていることを特徴とする小型ファンモータ。
【請求項２】
前記ホルダ部の前記モータ本体挿入口側の端部を加締めることによって、前記モータ本体部が前記ホルダ部内で固定されることを特徴とする請求項１記載の小型ファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、カーナビ、ビデオカメラ、パソコンなどの各種電子機器に内蔵される小型ファンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、ブラシレスファンモータがある。この種のファンモータは、ハウジングに設けられた軸受けにシャフトが支持され、シャフトの前端にはインペラが固定されている。インペラの裏側には環状のマグネットが固定されている。ハウジングには、回路基板が固定され、回路基板上には、マグネットに対峙して配置されるコイルや、マグネットの磁極を検知するホール素子が取り付けられている。そして、ホール素子による磁極検知により、コイルへの通電を切換えることによってインペラが一方向に回転する（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２２３８６３号公報
【特許文献２】特開２００５−２４５１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各種電子機器の小型化に伴い、電子機器に内蔵されるファンモータについても一層の小型化が要望されている。従来のファンモータの場合、インペラのボス部内にマグネットを一体的に設けており、マグネットの専有領域分だけインペラの翼部の径方向における有効面積が小さくなってしまう。特に、ファンモータの小型化に伴ってインペラを小さくした場合、インペラに固定されるマグネットは回路基板上のコイルとの関係で制約も多く、ボス部の小型化は難しく、その結果として、インペラの翼部の径方向における有効面積が一層小さくなり易かった。さらに、ハウジングに固定する回路基板についても、ファンモータの小型化に伴って小型化する必要があり、ホール素子やコイルの配置などに配慮する必要から小型化が難しかった。
【０００５】
本発明は、インペラの翼部の有効面積を広げつつ、さらなる小型化を容易にした小型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】
【０００６】
本発明に係る小型ファンモータは、シャフトに固定された整流子を有するロータと、ロータを包囲するステータと、整流子に摺接する一対のブラシと、ロータとステータとブラシとを収容する筒状ケースと、ブラシに接続され且つ筒状ケースの周壁から突き出してシャフトの回転軸線に対して直交する方向に弾性を有する一対のばね端子とを有するモータ本体部と、筒状ケースの前端部から突出するシャフトに固定されたインペラ部と、モータ本体部及びインペラ部を収容するハウジングに設けられると共に、シャフトの回転軸線方向に延在する内壁面をもったケース収容部と、ケース収容部の端部に設けられたモータ本体挿入口とを有するホルダ部と、ホルダ部の内壁面に設けられ、ばね端子に接触する一対の導体部とを備え、モータ本体部は、ばね端子が取り付けられた端子台を有し、端子台には、シャフトの回転軸線方向に延在する平行な一対の側壁面が設けられ、ホルダ部には、シャフトの回転軸線方向に延在してケース収容部に連通する端子台収容部が設けられ、一対の側壁面を挟むように、端子台収容部には、シャフトの回転軸線方向に延在する平行な一対のガイド面が形成され、導体部は端子台収容部の内壁面に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この小型ファンモータでは、モータ本体部の筒状ケース内にロータやステータが収容されており、マグネットをインペラ部の裏側に設ける必要が無く、その結果として、インペラ部を小型化してもインペラ部の翼部の径方向における有効面積を広げ易い。また、インペラ部の裏側におけるレイアウト上の制約が少なくなってインペラ部の翼部の有効面積をシャフトの回転軸線に沿った方向に延ばし易い。さらに、モータ本体部をホルダ部に取り付けるときには、ばね端子を一対の導体部に接触させるように位置合わせしながら、モータ本体部をモータ本体挿入口からケース収容部に挿入する。すると、ばね端子の弾性力によって、筒状ケースがシャフトの回転軸線に対して直交する方向に押圧され、筒状ケースがケース収容部の内壁面に押し付けられた状態になって、モータ本体部がホルダ部内で仮止めされる。このように、モータ本体部は、ばね端子が導体部に接触した状態でホルダ部に仮止めされるため、小型ファンモータの組み立てを容易にし、しかもばね端子と導体部との間で安定した通電状態を維持し易くなる。さらに、従来から公知のモータ本体を利用することができるので、部品点数の低減と、コストダウンを可能にする。
【０００８】
また、このような構成によれば、端子台の一対の側壁面を端子台収容部のガイド面に沿って端子台収容部内に挿入することで、組立時において、ばね端子と導体部とを容易に接触させることができる。そして、モータ本体部をホルダ部に取り付けるときに、ばね端子と導体部との位置ズレが起き難く、接触不良を生じることがなくなる。さらに、端子台が端子台収容部の一対のガイド面に挟まれているため、ホルダ部内でのモータ本体部の回り止めが達成され、ばね端子と導体部との間で安定した通電状態を一層維持し易くなる。
【０００９】
また、ホルダ部のモータ本体挿入口側の端部を加締めることによって、モータ本体部がホルダ部内で固定されると好適である。このような位置で加締めることで、ホルダ部内にモータ本体部を装填した後にモータ本体部をハウジングに容易且つ確実に固定させることができ、モータ本体挿入口からモータ本体部が抜け落ちることが防止される。また、例えば、樹脂製のホルダ部に金属製の筒状ケースを圧入のみで固定すると、材質の違いから熱膨張率が異なって経年変化に影響され易い。しかしながら、このような加締めによってホルダ部にモータ本体部を固定すると、ホルダ部とモータ本体部とが異なる材質であっても経年変化の影響を受け難く、長寿命化に寄与する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、インペラ部における翼部の有効面積を広げつつ、さらなる小型化を容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明に係る小型ファンモータ１の好適な実施の形態について詳細に説明をする。
【００１２】
図１〜図３に示すように、小型ファンモータ１は、回転するシャフト２を有するモータ本体部３と、シャフト２に固定されるインペラ部４と、モータ本体部３及びインペラ部４を収容するハウジング６とを有する。小型ファンモータ１は、インペラ部４の回転によって、シャフト２の回転軸線Ｃ１に沿った方向に空気を送り出す小型の軸流ファンモータであり、携帯電話やパソコンなどの電子機器に内蔵されて、冷却に利用される。
【００１３】
モータ本体部３は、ロータ７及び永久磁石８を収容する筒状ケース９を有する。筒状ケース９は、金属製で筒状の胴体部９ａと、胴体部９ａの後端に加締めにより固定される底部ブラケット９ｂとを有する。胴体部９ａの前端は縮径して段差部９ｃが形成され、胴体部９ａから首部９ｄ（前端部）が突き出している。首部９ｄ及び底部ブラケット９ｂ内には、それぞれ軸受けが圧入され、軸受けによってシャフト２が軸支されている。シャフト２は、首部９ｄを貫通して突き出している。
【００１４】
筒状ケース９の胴体部９ａの内周面には、ステータとしての永久磁石８が接着されている。永久磁石８は、シャフト２に固定されたロータ７を包囲している。ロータ７のコアにはコイルが巻かれ、そのコイルは、筒状ケース９の後端側でシャフト２に固定された整流子１０に接続されている。整流子１０には、一対のブラシ１１が摺動接触する。
【００１５】
一対のブラシ１１は、一対のばね端子１２に半田付けされている。ばね端子１２は、銅製で帯状の部材からなり、シャフト２の回転軸線Ｃ１に沿って矩形の端子台１３に取り付けられている。端子台１３の裏面は周壁９ｅに当接し、端子台１３は胴体部９ａの周壁９ｅに固定されている。また、端子台１３には、シャフト２の回転軸線Ｃ１に沿った方向に延在する平行な一対の側壁面１３ａが形成されている。
【００１６】
端子台１３に設けられたばね端子１２の一方の端部は、筒状ケース９の内部にまで達すると共に、ブラシ１１に半田付けされている。ばね端子１２の他方の端部は、端子台１３から露出し、露出したばね端子１２の一端には、Ｕ字状に湾曲した接点部１２ａが形成され、接点部１２ａから先の部分は、端子台１３の表面に接した状態で延在している。ばね端子１２の接点部１２ａは、押圧されると潰れるように弾性的に歪み、シャフト２の回転軸線Ｃ１に直交する方向に弾性を有する。
【００１７】
ハウジング６は、樹脂製で輪郭が円筒状の外枠部１４ａと、風洞をなす外枠部１４ａに一体成型されて、モータ本体部３が装填されるホルダ部１６とを有する。外枠部１４ａの略中央に配置されたホルダ部１６は、３本の梁部１４ｃ，１４ｄ，１４ｅによって外枠部１４ａに連結されている。また、外枠部１４ａには、フランジ１４ｂが一体的に形成され、フランジ１４ｂの四隅には、取り付け用の貫通孔が形成されている。
【００１８】
ホルダ部１６には、有底円筒状で且つ筒状ケース９の周壁９ｅの形状に対応した内壁面１７ａを有するケース収容部１７が設けられ、ケース収容部１７の後端部には、３本の梁部１４ｃ，１４ｄ，１４ｅが固定されている。さらに、ケース収容部１７の開放された前端部がモータ本体挿入口１７ｂになっている。また、ケース収容部１７の側壁から断面コ字状の端子台収容部１８が張り出し、端子台収容部１８はケース収容部１７に連通している。端子台収容部１８の左右の壁１８ａ，１８ｂには、シャフト２の回転軸線Ｃ１方向に延在する平行な一対のガイド面１８ｃ，１８ｄが形成されており、さらに、端子台収容部１８の前壁１８ｅは、左右の壁１８ａ，１８ｂを連結すると共に、シャフト２の回転軸線Ｃ１に沿った方向に延在する内壁面１８ｆを有している。
【００１９】
ハウジング６には、銅製でＬ字状の導体部２１が、二本平行に並んだ状態でインサート成形されている。導体部２１の一方の端部側は端子台収容部１８の前壁１８ｅに埋設され、導体部２１の表面２１ａ（図２参照）は前壁１８ｅの内壁面１８ｆと面一になるように露出している。この表面２１ａにばね端子１２の接点部１２ａが接触することで、導体部２１とばね端子１２とが通電可能な状態になる。導体部２１の他方の端部２１ｂ側は梁部１４ｃに埋設されている。この梁部１４ｃには、二本のリード線２２が挿通する溝１４ｆが形成されており、リード線２２の結線部２２ａは導体部２１の他方の端部２１ｂに半田付けされている。
【００２０】
ケース収容部１７のモータ本体挿入口１７ｂからモータ本体部３の筒状ケース９が挿入され、このとき、ケース収容部１７の底部１７ｃには、モータ本体部３の底部である筒状ケース９の底部ブラケット９ｂが当接する。筒状ケース９をケース収容部１７内に挿入するとき、端子台１３に形成された一対の側壁面１３ａを端子台収容部１８の一対のガイド面１８ｃ,１８ｄに沿って摺動させる。これによって、端子台１３はガイド面１８ｃ,１８ｄに案内され、ばね端子１２の接点部１２ａは導体部２１に接触しながら回転軸線Ｃ１方向に移動する。このとき、ばね端子１２の接点部１２ａの弾性力によって、筒状ケース９を、シャフト２の回転軸線Ｃ１に直交する方向に押圧する。すると、筒状ケース９は、ばね端子１２の弾性力によってケース収容部１７の内壁面１７ａに押し付けられて仮止めされる。さらに、仮止め状態において、端子台１３は端子台収容部１８のガイド面１８ｃ，１８ｄに挟み付けられているため、端子台１３に固定された筒状ケース９は、シャフト２の回転軸線Ｃ１回りにおいて規制される。
【００２１】
図４に示すように、モータ本体部３の筒状ケース９がホルダ部１６内に挿入されたとき、ホルダ部１６のモータ本体挿入口１７ｂは、筒状ケース９の首部９ｄよりもわずかに突き出ている。そして、図５に示すようにケース収容部１７のモータ本体挿入口１７ｂ側の端部１７ｄには、シャフト２の回転軸線Ｃ１回りで等間隔となる三箇所に加締部Ｐ１〜Ｐ３が設けられている。その加締部Ｐ１〜Ｐ３は、治具により上から端部１７ｄを押し潰すように変形させ、筒状ケース９の段差部９ｃに当接させる。このとき、モータ本体部３の底部ブラケット９ｂをホルダ部１６のケース収容部１７の底部１７ｃに押し付ける。この加締めにより、モータ本体部３の筒状ケース９はホルダ部１６にしっかりと固定される。
【００２２】
図１〜図３に示すように、インペラ部４は、樹脂製で有底円筒状のボス部４ａと、ボス部４ａに一体成型されて、ボス部４ａの外周に沿って等間隔で設けられた５枚の翼部４ｂとを有する。ボス部４ａには、シャフト２の先端部が圧入されるブッシュ４ｃ（図２参照）が設けられている。インペラ部４は、ハウジング６の外枠部１４ａ内に収容される。ボス部４ａのブシュ４ｃにシャフト２の端部が圧入されたとき、ボス部４ａがホルダ部１６に覆い被さる。
【００２３】
以上の小型ファンモータ１では、モータ本体部３の筒状ケース９内にロータ７や永久磁石８が収容されており、従来のファンモータ（特許文献１及び２参照）のようにマグネットをインペラの裏側に設ける必要が無く、その結果として、インペラ部４を小型化してもインペラ部４の翼部４ａの径方向における有効面積を広げ易い。また、インペラ部４の裏側におけるレイアウト上の制約が少なくなってインペラ部４の翼部４ａの有効面積をシャフト２の回転軸線Ｃ１に沿った方向に延ばし易い。さらに、モータ本体部３をホルダ部１６に取り付けるときには、ばね端子１２を導体部２１に接触させるように位置合わせしながら、モータ本体部３をモータ本体挿入口１７ｂからケース収容部１７に挿入する。すると、ばね端子１２の弾性力によって、筒状ケース９がシャフト２の回転軸線Ｃ１に対して直交する方向に押圧され、筒状ケース９がケース収容部１７の内壁面１７ａに押し付けられた状態になって、モータ本体部３がホルダ部１６内で仮止めされる。このように、モータ本体部３は、ばね端子１２が導体部２１に接触した状態でホルダ部１６に仮止めされるため、小型ファンモータ１の組み立てを容易にし、しかも、ばね端子１２と導体部２１との間で安定した通電状態を維持し易くなる。さらに、従来から公知のモータ本体部３を利用することができるので、部品点数の低減と、コストダウンを可能にする。
【００２４】
さらに、モータ本体部３は、ばね端子１２が取り付けられた端子台１３を有し、端子台１３には、シャフト２の回転軸線Ｃ１方向に延在する平行な一対の側壁面１３ａが設けられ、ホルダ部１６には、シャフト２の回転軸線Ｃ１方向に延在してケース収容部１７に連通する端子台収容部１８が設けられ、一対の側壁面１３ａを挟むように、端子台収容部１８には、シャフト２の回転軸線Ｃ１方向に延在する平行な一対のガイド面１８ｃ，１８ｄが形成されている。このような構成により、端子台１３の一対の側壁面１３ａを端子台収容部１８のガイド面１８ｃ，１８ｄに沿って端子台収容部内１８に挿入することで、組立時において、ばね端子１２と導体部２１とを容易に接触させることができる。そして、モータ本体部３をホルダ部１６に取り付けるときに、ばね端子１２と導体部２１との位置ズレが起き難く、接触不良を生じることがなくなる。さらに、端子台１３が端子台収容部１８の一対のガイド面１８ｃ，１８ｄに挟まれているため、ホルダ部１６内でのモータ本体部３の回り止めが達成され、ばね端子１２と導体部２１との間で安定した通電状態を一層維持し易くなる。
【００２５】
さらに、ホルダ部１６のモータ本体挿入口１７ｂ側の端部１７ｄを加締めることによって（図５参照）、モータ本体部３の底部である底部ブラケット９ｂをホルダ部１６の底部であるケース収容部１７の底部１７ｃに押し付け、モータ本体部３がホルダ部１６内で固定されるようにしている。このような位置で加締めることで、ホルダ部１６内にモータ本体部３を装填した後にモータ本体部３をハウジング６に容易且つ確実に固定させることができ、モータ本体挿入口１７ｂからモータ本体部３が抜け落ちることが防止される。また、樹脂製のホルダ部１６に金属製の筒状ケース９を圧入のみで固定すると、材質の違いから熱膨張率が異なって経年変化に影響され易い。しかしながら、このような加締めによってホルダ部１６にモータ本体部３を固定すると、ホルダ部１６とモータ本体部３とが異なる材質であっても経年変化の影響を受け難く、長寿命化に寄与する。
【００２６】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、シャフト２の回転軸線Ｃ１に直交する方向に空気を送り出すインペラ部を備えたサイドフロー型の小型ファンモータに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る小型ファンモータの一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】本発明に係る小型ファンモータの分解斜視図である。
【図４】ホルダ部にモータ本体部が装填された直後でホルダ部を加締める前の状態を示す斜視図である。
【図５】ホルダ部にモータ本体部を装填した後にホルダ部を加締めた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…小型ファンモータ、２…シャフト、３…モータ本体部、４…インペラ部、６…ハウジング、７…ロータ、８…ステータ、９…筒状ケース、９ｂ…底部ブラケット、９ｅ…側壁、１０…整流子、１１…ブラシ、１２…ばね端子、１３…端子台、１３ａ…側壁面、１６…ホルダ部、１７…ケース収容部、１７ａ…内壁面、１７ｂ…モータ本体挿入口、１７ｃ…底部、１８…端子台収容部、１８ｃ，１８ｄ…ガイド面、１８ｆ…内壁面、２１…導体部、Ｃ１…回転軸線、Ｐ１〜Ｐ３…加締部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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