(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風用ファン、電動機及び該電動機が収容されるほぼ有底円筒上のフレーム等からなり、前記送風用ファンからの空気流が前記電動機内を通過する電動送風機において、
中心部に円形開口部を有しほぼ四角形に形成されて前記フレーム内に圧入支持されるヨーク、及び該ヨークの円形開口部の内周面に沿って円弧状の複数のマグネットからなる固定子と、前記マグネットによって中心部に形成された空間部に配設された回転子とからなり、前記固定子を構成するヨーク及びマグネットをインサートして該ヨーク及びマグネットの周方向及び軸方向の端部を、モールド成形によって形成した保持部材により一体に固定したことを特徴とする電動送風機。
【請求項２】
前記固定子は端部間に所定のすき間を介して配設された円弧状の複数のマグネットからなり、前記マグネットの端部間に形成されたすき間により、前記送風用ファンからの空気流の通気風路を形成した電動機を備えたことを特徴とする請求項１記載の電動送風機。
【請求項３】
ヨークの内周面のマグネットの両端部に対応する位置にそれぞれ突出部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電動送風機。
【請求項４】
マグネットの周方向両端外周側に傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の電動送風機。
【請求項５】
ヨークの保持部材に対応する位置に貫通孔を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電動送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動送風機に係り、さらに詳しくは、電動送風機に使用する電動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は例えば実開平４−１１１２５３号公報に記載された従来の回転電機のマグネット固定構造の正断面図、図１０はその固定子の分解斜視図、図１１は固定子の縦断面図である。
図において、１ａ，１ｂは円弧状に形成された励磁用の一対のマグネット、１３は磁性材料からなり、マグネット１ａ，１ｂを介して磁気回路を形成するための円筒状のヨークである。
【０００３】
１４は合成樹脂からなり、ヨーク１３の外周を覆う有底円筒状の外装部材で、その軸方向には内周面から中心方向に突出するほぼハ字状で各一対の突出部１５が対向して設けられ、各一対の突出部１５の間には狭い空隙１６が形成されており、また、対向する突出部１５の間には、マグネット１ａ，１ｂが装着される円弧状の凹部１７が形成されている。なお、突出部１５の突出長はマグネット１ａ，１ｂの幅（厚み）とほぼ等しくなっている。
【０００４】
上記のようなマグネット１ａ，１ｂやヨーク１３を組立てるには、先ず、ヨーク１３をインサートし、モールド成形によりヨークの外周を樹脂で覆う外装部材１４を形成する。ついで、外装部材１４の対向する突出部１５の間に形成された凹部１７に、マグネット１ａ，１ｂを圧入する。これにより、マグネット１ａ，１ｂは対向する突出部１５間にそれぞれ挟持されて固定され、固定子１０ａが形成される。
ついで、この固定子１０ａを円筒状のフレーム１８内に圧入して固定し、マグネット１ａ，１ｂで形成された円筒状の空間部内に回転子１１を回転自在に設置すれば電動機が構成される。このとき、マグネット１ａ，１ｂの内周面と回転子１１の外周面との間には、所定の間隙が形成される。
【０００５】
図１２は上述の電動機を組込んだ電動送風機の縦断面図である。図において、１０ａは固定子、１１は固定子１０ａ内に配設された回転子で、その軸１２はフレーム１８及びこのフレーム１８に取付けられたブラケット２０に設けた軸受により回転自在に支持されている。２１は軸１２の一端に取付けられた送風用ファン、２２はブラケット２０に固定された案内羽根、２３は吸気口２４を有し、ブラケット２０に取付けられて送風用ファン２１を覆うファンカバーである。なお、１９はフレーム１８の側壁に設けた排気口である。
【０００６】
上記のように構成した電動送風機において、電動機に通電すると回転子１１の軸１２に取付けた送風用ファン２１が回転する。これにより、吸気口２４から流入した空気は、ファン２１、案内羽根２２を経て固定子１０ａとフレーム１８との間を通り、排気口１９から排出される。また、固定子１０ａ及び回転子１１に発生した熱は、前述の気流と共に排気口１９から排出され、電動機の冷却が維持される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように構成した電動送風機においては、ヨーク１３の周囲が外装部材１４によって覆れているため、電動機の駆動の際に固定子１０ａ及び回転子１１に発生する熱を前述の空気流に接触させて排出することができない。このため、固定子１０ａから発生する熱は勿論、回転子１１から発生する熱もヨーク１３を介して放出することができず、僅かに外装部材１４の各一対の突出部１５の間に形成された狭い空隙１６を通る空気流に触れて放出されるだけである。この結果、電動機の放熱量が抑えられて温度が上昇し、信頼性が低下するおそれがある。
【０００８】
また、マグネット１ａ，１ｂは、その両端面が外装部材１４に設けた突起部１５によって固定されているだけなので、軸方向（図１０の上下方向）の保持強度の確保が困難であり、また、圧入時にマグネット１ａ，１ｂが破損するおそれがある。
さらに、電動機の駆動時において、回転子１１による反力がマグネット１ａ，１ｂに働いており、近年の高速化に伴いマグネット１ａ，１ｂの固定は、軸方向だけでなく回転子１１の回転方向の保持力の確保も重要となっているが、前述の固定手段ではこれらの対策が不十分である。
【０００９】
さらに、ヨーク２はその外周面が外装部材１４によって覆れているため、１台当りのモールド成形に必要な樹脂材料の量が多くなり、材料コストが増大するばかりでなく、金型内にモールド材料を充填するための成形圧力により、ヨーク１３の内周部が変形するおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、次のような電動機を備えた電動送風機を提供することを目的としたものである。
（１）電動機駆動時における回転子及びヨークの放熱効果を向上させることができること。
（２）ヨークにマグネットを固定するためのモールド成形において、マグネットを破損することなく小量のモールド材料により確実に固定することができること。
（３）モールド成形によりヨークに固定されたマグネットを、回転方向及び軸方向に確実に保持できること。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る電動送風機は、送風用ファン、電動機及び該電動機が収容されるほぼ有底円筒上のフレーム等からなり、前記送風用ファンからの空気流が前記電動機内を通過する電動送風機において、中心部に円形開口部を有しほぼ四角形に形成されて前記フレーム内に圧入支持されるヨーク、及び該ヨークの円形開口部の内周面に沿って円弧状の複数のマグネットからなる固定子と、前記マグネットによって中心部に形成された空間部に配設された回転子とからなり、前記固定子を構成するヨーク及びマグネットをインサートして該ヨーク及びマグネットの周方向及び軸方向の端部を、モールド成形によって形成した保持部材により一体に固定したものである。
【００１２】
（２）また、上記（１）の固定子は、端部間に所定のすき間を介して配設された円弧状の複数のマグネットからなり、前記マグネットの端部間に形成されたすき間により、前記送風用ファンから空気流の通気風路を形成した電動機を備えたものである。
【００１３】
（３）上記（１）または（２）のヨークの内周面のマグネットの両端部に対応する位置にそれぞれ突出部を設けた。
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかのマグネットの周方向両端外周側に傾斜面を設けた。
（５）上記（１）乃至（４）のいずれかのヨークの保持部材に対応する位置に貫通孔を設けた。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は本発明に係る電動送風機に用いる電動機の実施の形態１の正断面図、図２はその固定子の分解斜視図、図３は固定子の縦断面図である。
図において、１ａ，１ｂは後述のヨークに設けた円形開口部の内周面に沿って配設された、円弧状で軸方向の高さがＨの一対の励磁用の複数のマグネット（図には２個の場合が示してある）で、その両端部はそれぞれ半径方向に沿ってテーパー状に形成されている。なお、このマグネット１ａ，１ｂの円弧状の外周面の長さは、後述のヨークの円形開口部の内周面の長さをマグネット１ａ，１ｂの数で除した長さより短かく形成されている。
【００１５】
２は磁性材料からなり、マグネット１ａ，１ｂを介して磁気回路を形成するヨークで、平面形状がほぼ四角形で、四隅が後述のフレーム１８の内周面に整合する円弧状に形成されており、中心部にはマグネット１ａ，１ｂの外周面と同じ半径の円形開口部３が形成されている。
このヨーク２は、透磁性の高い板材を上述の形状に打抜いて、厚さがｈ（但し、ｈ＜Ｈ）になるように積層して固定したものであるが、透磁性の高い厚さｈの部材を上述の形状に加工して形成してもよい。
【００１６】
５は合成樹脂からなる保持部材で、ヨーク２と、その円形開口部内に対向して配設されたマグネット１ａ，１ｂの両端部とを、それぞれ一体に固定するためのものである。
１８は円筒状のフレームで、マグネット１ａ，１ｂと一体化されたヨーク２が圧入される。
１１はマグネット１ａ，１ｂの内周面で形成された中空部内に回転自在に配設された回転子、１２はその軸で、回転子１１とマグネット１ａ，１ｂの内周面との間には、例えば１ｍｍ程度の間隙が形成される。
【００１７】
上記のような電動機を製作するには、図１〜図３に示すように、マグネット１ａ，１ｂをその外周面をヨーク２の円形開口部３の内周面に当接させて挿入し、位置決めする。このとき、隣接するマグネット１ａ，１ｂの端部間には、すき間が形成される。ついで、図４に示すように、マグネット１ａ，１ｂ及びヨーク２をインサートして、モールド成形により、マグネット１ａ，１ｂの両端面及びその近傍の上下面、さらに、これらの近傍のヨーク２の内周面及び上下面に保持部材５を形成し、これらを一体に結合して固定子１０を構成する。そして、この固定子１０をフレーム１８内に圧入し、両マグネット１ａ，１ｂの間に形成された中空部内に回転子１１を配設すれば、電動機が形成される。
【００１８】
図５は上述の電動機を備えた電動送風機の縦断面図で、その構成は、電動機を除き図１２で説明した従来の電動送風機とほぼ同様であるが、電動機の軸方向の高さが低くなったため、全体として小形化することができる。
【００１９】
上記のように構成した電動送風機の電動機においては、その駆動時にヨーク２及び回転子１１から発生する熱は、ヨーク２の内周面、対向する一対の保持部材５、及び回転子１１の外周面で囲まれた大きな通気風路３ａを経由し、吸気口２４から流入した空気流と合流して排気口１９から排出される。このため、ヨーク２及び回転子１１から発生した熱を効率的に外部に放出することができるので、電動機の効率及び耐久性が向上し、信頼性を高めることができる。
【００２０】
また、保持部材５によるマグネット１ａ，１ｂの固定を、マグネット１ａ，１ｂの両端部及びその近傍のヨーク２のみで行い、ヨーク２の大部分は露出しているため、吸気口２４から流入した空気流をヨーク２の表面に接触させることができ、固定子１０から発生する熱を効率よく放出することができる。
さらに、保持部材５が、テーパー状に形成されたマグネット１ａ，１ｂの両端部を、軸方向及び回転方向から包み込んでいるため、高い保持力を得ることができる。
【００２１】
また、モールド成形時においては、成形圧力はマグネット１ａ，１ｂの端面及びその近傍のみに働き、かつ、圧力はマグネット１ａ，１ｂの円弧中心方向に働くため、マグネット１ａ，１ｂの破損を防止することができる。
さらに、保持部材５の体積が小さいためモールド材料が少量でコストを低減することができ、その上モールド材料を金型全域に充填することが容易なため、成形圧力を抑えることができる。
【００２２】
［実施の形態２］
図６は本発明に係る電動送風機に使用する電動機の実施の形態２の正断面図である。なお、説明を容易にするため、一部の保持部材を省略してある。また、実施の形態１と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
図において、６はヨーク２の内周面のマグネット１ａ，１ｂの両端部に対応する位置の軸方向に、中心部に向って突設した突出部で、その突出長は、マグネット１ａ，１ｂの幅方向（厚み）のほぼ２分の１程度である。
【００２３】
上記のように構成した本実施の形態においては、マグネット１ａ，１ｂをその外周面をヨーク２の円形開口部３の内周面に沿って突出部６の間に挿入する。そして、実施の形態１の場合と同様にモールド成形によって保持部材５を形成し、両マグネット１ａ，１ｂとヨーク２を一体に結合して固定子１０を形成する。
【００２４】
本実施の形態の効果は、実施の形態１の場合と同様であるが、さらに、突出部６を設けたことによりヨーク２に対するマグネット１ａ，１ｂの位置決めが容易になり、また、保持部材５がマグネット１ａ，１ｂとヨーク２に加えて突出部６も包んでいるため、より高い保持力を確保することができる。
【００２５】
［実施の形態３］
図７は本発明に係る電動送風機に使用する電動機の実施の形態３の要部の説明図である。なお、実施の形態１，２と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１又は２（図には、実施の形態２の場合が示してある）において、マグネット１ａ，１ｂの外周面から両端面にかけて切除し、傾斜面７を設けたものである。
本実施の形態に係る固定子１０の製作手順は、実施の形態１の場合とほぼ同様である。
【００２６】
本実施の形態の効果も実施の形態１又は２の場合とほぼ同様であるが、さらに、これに加えて、マグネット１ａ，１ｂの両端部に傾斜面７を設け、この傾斜面７とヨーク２との間、又は傾斜面７とヨーク２の内周面及び突出部６の側面との間に中空部８を形成したので、モールド成形にあたってこの中空部８にもモールド材料が充填されるため、保持力をより高めることができる。
【００２７】
［実施の形態４］
図８は本発明に係る電動送風機に使用する電動機の実施の形態４の要部の説明図である。なお、実施の形態１，２と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施の形態は、実施の形態１，２又は３（図には、実施の形態２の場合が示してある）において、ヨーク２の保持部材５が設けられる位置に、貫通孔９を設けたもので、その製作手順は、実施の形態１の場合とほぼ同様である。
【００２８】
本実施の形態の効果も実施の形態１，２又は３の場合とほぼ同様であるが、さらにこれに加えてヨーク２に貫通孔９を設けたので、モールド成形にあたってこの貫通孔９にもモールド材料が充填されるため、保持力をさらに高めることができる。
【００２９】
【発明の効果】
（１）本発明に係る電動送風機は、中心部に円形開口部を有しほぼ四角形に形成されてフレーム内に圧入支持されるヨーク、及びこのヨークの円形開口部の内周面に沿って円弧状の複数のマグネットからなる固定子と、マグネットによって中心部に形成された空間部に配設された回転子とからなり、固定子を構成するヨーク及びマグネットをインサートして該ヨーク及びマグネットの周方向及び軸方向の端部を、モールド成形によって形成した保持部材により一体に固定するようにしたので、モールド材料の出射圧力がマグネットの円弧中心方向に加わるため、マグネットが割れるおそれがなく、高い保持力を確保することができる。また、保持部材の体積が小さいためモールド材料の使用量を少なくでき、これによりコストを低減することができる。
【００３０】
（２）また、上記（１）のマグネットの端部間に形成されたすき間により、送風用ファンからの空気流の通気風路を形成した電動機を備え、ヨーク及び回転子から発生した熱を効率的に外部に放出するようにしたので、電動機の効力及び耐久性が向上し、信頼性を高めることができる。
【００３１】
（３）上記（１）又は（２）のヨークの内周面のマグネットの両端部に対応する位置にそれぞれ突出部を設けたので、上記（２）の効果に合わせて、ヨーク内に設置するマグネットの位置決めが容易になり、さらに、保持部材がマグネットとヨークに加えて突出部も包んでいるため、より高い保持力を確保することができる。
【００３２】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかのマグネットの周方向両端外周側に傾斜面を設け、保持部材のモールド成形にあたってこの傾斜面で形成した中空部にもモールド材料を充填するようにしたので、さらに高い保持力を確保することができる。
【００３３】
（５）上記（１）乃至（４）のいずれかのヨークの保持部材に対応する位置に貫通孔を設け、保持部材のモールド成形にあたってこの貫通孔にもモールド材料を充填するようにしたので、さらに高い保持力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電動送風機に用いる電動機の実施の形態１の正断面図である。
【図２】  図１の固定子の分解斜視図である。
【図３】  図１の固定子の縦断面図である。
【図４】  図１の要部の説明図である。
【図５】  実施の形態１に係る電動機を備えた電動送風機の縦断面図である。
【図６】  本発明に係る電動送風機に用いる電動機の実施の形態２の正断面図である。
【図７】  本発明に係る電動送風機に用いる電動機の実施の形態３の要部の説明図である。
【図８】  本発明に係る電動送風機に用いる電動機の実施の形態４の要部の説明図である。
【図９】  従来の回転電機のマグネット固定構造の一例の正断面図である。
【図１０】  図９の固定子の分解斜視図である。
【図１１】  図９の固定子の縦断面図である。
【図１２】  図９の回転電機を備えた電動送風機の縦断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  マグネット、２  ヨーク、３  円形開口部、３ａ  通気風路、５保持部材、６  突出部、７  傾斜面、９  貫通孔、１０  固定子、１１  回転子、１８  フレーム、１９  排気口、２１  送風用ファン、２４  吸気口。
【図１】
0003750050.tif 000002
【図２】
0003750050.tif 000003
【図３】
0003750050.tif 000004
【図４】
0003750050.tif 000005
【図５】
0003750050.tif 000006
【図６】
0003750050.tif 000007
【図７】
0003750050.tif 000008
【図８】
0003750050.tif 000009
【図９】
0003750050.tif 000010
【図１０】
0003750050.tif 000011
【図１１】
0003750050.tif 000012
【図１２】
0003750050.tif 000013