(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な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いるブラシレスファンモータであって、
前記固定子、前記電子部品を含む前記回路基板及び前記複数本のリード線が、前記固定子側ケースに収納された状態で１回のシリコーン・ゴムの注入により一体にモールドされており、
前記固定子の前記固定子磁極の磁極面も前記シリコーン・ゴムによって覆われており、
前記回転子は外周側に前記ブレードが配置され内周側に前記回転子磁極が配置された回転子側ケースと前記回転子側ケースを前記回転軸に固定するために前記回転軸に固定されたブッシュとを備えており、
前記回転子側ケースの開口部側端部及び前記固定子側ケースの前記基板収納部の開口部側端部は、僅かな間隙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おり、
また前記軸受支持用筒部の端部及び前記ブッシュは、僅かな間隙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、固定子側をシリコーン・ゴムのモールドにより防水した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】
通常のブラシレスファンモータは、固定子と、この固定子の各巻線に流す電流を制御するための制御回路を備えた回路基板と、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、この回転子の回転軸を回転自在に支持する軸受を内部に収納した軸受支持用筒部，ブレードの外周を囲むハウジング部，回路基板を収納する基板収納部及び該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た固定子側ケースとを具備し、１本のウエブには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を形成した構造を有している。
【０００３】
このようなブラシレスファンモータが、屋外の小屋の換気口に設置されて内部の電源や電子機器を冷却する用途に使用されることがある。このような用途に使用されるブラシレスファンモータでは、小屋の換気口等から入る雨が固定子側ケース内に侵入すると、制御回路内で短絡が発生したり、軸受でサビが発生する故障が発生し、最悪の場合にはモータの回転が止まって電源や電子機器の冷却ができなくなることがあった。
【０００４】
これを回避するため、固定子側ケース内の固定子の大部分をシリコーン・ゴムでモールドし、その後にリード線を収納しているウエブ内のリード線収納溝にシリコーン・ゴムを充填してリード線のモールドを行って、固定子側を防水したブラシレスファンモータが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造の従来の防水型のブラシレスファンモータでは、２回目のリード線のモールドは手作業で行われており、このため製造コストが高くなる問題点があった。また前述したような構造では、２か所のモールド部に界面ができ、その部分で剥離が発生すると、水が入る可能性がある問題点があった。さらに前述したような構造では、固定子の磁極面を露出させた状態でモールドし、後から別の材料で磁極面を覆っているので、これも作業工程を増やす問題点があった。かつまた別の材料で磁極面を覆うと、やはり界面ができて、水が内部に入り易い問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、防水性の高い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、モールド層に界面を作らずにモールドを行えるブラシレスファンモータを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、防水効果が高いブラシレスファンモータを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、磁極面から鉄心内部に水が浸入するのを防止できるブラシレスファンモータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の突極部を有する鉄心のそ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、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この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、１本のウエブには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、リード線収納溝と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、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がシリコーン・ゴムによってモールドされているブラシレスファンモータを改良の対象とするものである。
【００１１】
本発明では、固定子、電子部品を含む回路基板及び複数本のリード線が、固定子側ケースに収納された状態で１回のシリコーン・ゴムの注入により一体にモールドされている。このような構造にすると、シリコーン・ゴムによるモールド作業が１回となり、作業工数が減る。また、このシリコーン・ゴムによるモールド層には、従来のように２つのモールド部の界面が存在しないため、防水効果が高い。
【００１２】
本発明では、固定子の固定子磁極の磁極面もシリコーン・ゴムによって覆われていることが好ましい。このようにすると、磁極面から鉄心内部に水が浸入するのを防止できる。また従来別工程で磁極面を別の材料で覆っていたのに比べて、作業工数が減る。
【００１３】
さらに本発明では、回転子は外周側にブレードが配置され内周側に回転子磁極が配置された回転子側ケースと、この回転子側ケースを回転軸に固定するために回転軸に固定されたブッシュとを備えた構成とし、回転子側ケースの開口部側端部及び固定子側ケースの基板収納部の開口部側端部で、僅かな間隙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。また軸受支持用筒部の端部及びブッシュで、僅かな間隙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ことが好ましい。このように回転子側ケースの開口部側端部と固定子側ケースの基板収納部の開口部側端部との間にラビリンス構造を形成し、また軸受支持用筒部の端部とブッシュとの間にラビリンス構造を形成すると、固定子側に水が浸入するのを阻止することができる。
【００１４】
また本発明の製造方法では、固定子，電子部品を含む回路基板及び複数本のリード線を固定子側ケースに収納した状態で、基板収納部及び軸受支持用筒部と嵌合して固定子及び電子部品を含むモールド空間を形成するように第１のモールド型を配置し、リード線収納溝をハウジング側に空気抜き口を残すように塞ぐ第２のモールド型を配置する。そして空気抜き口が上方に位置するように第１及び第２のモールド型を配置した固定子側ケースの姿勢を定める。その上で第１のモールド型に設けたシリコーン・ゴム注入口からシリコーン・ゴムをモールド空間に注入し、連通路を通してリード線収納溝内までシリコーン・ゴムを注入してブラシレスファンモータを製造する。
【００１５】
このように空気抜き口を上方に位置決めしてシリコーン・ゴムを注入すると、空気の排出と一緒にシリコーン・ゴムがリード線収納溝に入り込み、１回のゴムの注入で簡単にモールドすることができる。また注入量を限定すれば、リード線収納溝からゴムが食み出てしまうことがなく、食み出たゴムを切り取る後加工が不要になる。
【００１６】
【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例を示したものである。
【００１７】
図において、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３が巻装されて構成されている。これらの突極部２ａは、巻線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３とは、回路基板４のスルーホール４ａに通されて半田４ｂにより半田付けされた端子ピン４ｃに巻線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。
【００１８】
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８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。
【００１９】
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。
【００２０】
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は、固定子側ケース８に収納された状態で１回のシリコーン・ゴム２５の注入により一体にモールドされている。固定子１は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。
【００２１】
このような構造にすると、シリコーン・ゴム２５によるモールド作業が１回となり、作業工数が減る。また、このシリコーン・ゴム２５によるモールド層には、２つのモールド部の界面が存在しないため、防水効果が高い。さらに、固定子１の固定子磁極の磁極面２ａ´もシリコーン・ゴム２５によって覆われているので、固定子磁極の磁極面２ａ´から鉄心２の内部に水が浸入するのを防止できる。また従来別工程で磁極面２ａ´を覆っていたのに比べて、作業工数が減る。
【００２２】
図２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２例を示したものである。このブラシレスファンモータにおいては、ラビリンス構造は回転子側ケース１８の開口部側端部１８ａと固定子側ケース８の基板収納部１３の開口部側端部１３ａとの間には設けられておらず、軸受支持用筒部１１の端部１１ａとブッシュ１９の間にのみ設けられている。その他の構成は、第１例と同様に構成されている。このような構造でも、回転軸９に沿って入ってくる水が固定子１側に至るのを間隙２４のラビリンス構造により阻止することができる。
【００２３】
図３及び図４は、前述した防水構造のブラシレスファンモータにおける固定子１側の防水を行うためのモールド部を形成する際の状態を示す図である。固定子１側の防水は、回転子５を組み込む前に行う。この際に、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を固定子側ケース８に収納した状態で、基板収納部１３及び軸受支持用筒部１１と嵌合して固定子１及び電子部品を含むモールド空間２６を形成するように第１のモールド型２７を配置する。また、リード線収納溝１６をハウジング１２側に空気抜き口２８を残すように塞ぐ第２のモールド型２９を配置する。この場合、リード線収納溝１６内のリード線１５は保護チューブ１５´に収容しているが、保護チューブ１５´を被せない構造でもよい。
【００２４】
図３に示すように空気抜き口２８が上方に位置するように第１及び第２のモールド型２７，２９を配置した固定子側ケース８の姿勢を定める。この姿勢で、モールド空間２６の下部に位置するように第１のモールド型２７に予めシリコーン・ゴム注入口３０を設けておく。そしてこのシリコーン・ゴム注入口３０からシリコーン・ゴム２５をモールド空間２６に注入し、連通路１７を通してリード線収納溝１６内までシリコーン・ゴム２５を注入する。このようにすると、シリコーン・ゴム２５はモールド空間２６の下部から徐々に上部に充填され、最後に連通路１７を通してリード線収納溝１６内を上昇する。リード線収納溝１６内の所定位置までシリコーン・ゴム２５が上昇したらシリコーン・ゴム注入口３０からのシリコーン・ゴム２５の注入を中止する。モールドされたシリコーン・ゴム２５が固まったら、第１及び第２のモールド型２７，２９を取り外す。
【００２５】
このように空気抜き口２８を上方に位置決めしてシリコーン・ゴム２５を注入すると、空気の排出と一緒にシリコーン・ゴム２５がリード線収納溝１６に入り込み、１回のゴムの注入で簡単にモールドすることができる。また注入量を限定すれば、リード線収納溝１６からシリコーン・ゴム２５が食み出てしまうことがなく、食み出たシリコーン・ゴム２５を切り取る後加工は不要である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、固定子，電子部品を含む回路基板及び複数本のリード線が、固定子側ケースに収納された状態で１回のシリコーン・ゴムの注入により一体にモールドされているので、シリコーン・ゴムによるモールド作業が１回となり、作業工数を減らすことができる。また、このシリコーン・ゴムによるモールド層には、２つのモールド部の界面が存在しないため、防水効果が高い利点がある。
【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第１例を示した要部縦断面図である。
【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第２例を示した要部縦断面図である。
【図３】本発明に係るブラシレスファンモータの製造方法の一工程の状態を示した縦断面図である。
【図４】図３で右側から見たモールト型の取付け状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１  固定子
２  鉄心
２ａ  突極部
２ａ´  磁極面
３  巻線
４  回路基板
４ａ  スルーホール
４ｂ  半田
４ｃ  端子ピン
５  回転子
６  回転子磁極
７  ブレード
８  固定子側ケース
９  回転軸
１０  軸受
１１  軸受支持用筒部
１１ａ  端部
１２  ハウジング部
１３  基板収納部
１３ａ  開口部側端部
１４  ウエブ
１５  リード線
１５´  保護チューブ
１６  リード線収納溝
１７  連通路
１８  回転子側ケース
１８ａ  開口部側端部
１９  ブッシュ
２０  フライホイール
２０ａ  ヨーク部
２０ｂ  底板部
２１  ブレード取付け用ハブ
２２  接着剤
２３，２４  間隙
２５  シリコーン・ゴム
２６  モールド空間
２７  第１のモールド型
２８  空気抜き口
２９  第２のモールド型
３０  シリコーン・ゴム注入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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