JP2018164335A - ステータユニット、モータ、及びファンモータ - Google Patents
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Abstract
【課題】ステータの防水性を向上することができるステータユニット、モータ、及びファンモータを提供する。
【解決手段】ファンモータ100において、インペラ120を回転駆動するモータ110のステータユニット2は、中心軸CAを中心とする環状のステータ20と、ステータ20の少なくとも一部を覆う樹脂部22の一部を収容する収容部240を有するハウジング部24と、を備える。収容部240の軸方向のステータ側に向く底面240a、及び、収容部240の径方向の内方に向く内側面240bのうちの少なくとも一方の面に、底面240aの軸方向又は内側面240bの径方向の長さが異なる段差部241が設けられる。底面240a、内側面240b、及び段差部241は、樹脂部22で覆われている。
【選択図】図1
【解決手段】ファンモータ100において、インペラ120を回転駆動するモータ110のステータユニット2は、中心軸CAを中心とする環状のステータ20と、ステータ20の少なくとも一部を覆う樹脂部22の一部を収容する収容部240を有するハウジング部24と、を備える。収容部240の軸方向のステータ側に向く底面240a、及び、収容部240の径方向の内方に向く内側面240bのうちの少なくとも一方の面に、底面240aの軸方向又は内側面240bの径方向の長さが異なる段差部241が設けられる。底面240a、内側面240b、及び段差部241は、樹脂部22で覆われている。
【選択図】図1
Description
本発明は、ステータユニット、モータ、及びファンモータに関する。
従来のモータでは、ステータの防水性を高めるため、様々な試みがなされている。たとえば、特許文献1のファンモータでは、固定子側に水が侵入するのを阻止すべく、シリコーンゴムの注入により固定子が一体にモールドされたブラシレスモータを開示している。
しかしながら、ステータを樹脂で覆っていても、ステータを覆う樹脂を収容するハウジング部と樹脂との界面部分を経由して水がステータに達することにより、たとえばステータコアの腐食などの様々な悪影響が生じる虞がある。
本発明は、上記の状況を鑑みて、ステータの防水性を向上することができるステータユニット、モータ、及びファンモータを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の例示的なステータユニットは、中心軸を中心とする環状のステータと、前記ステータの少なくとも一部を覆う樹脂部の一部を収容する収容部を有するハウジング部と、を備え、前記収容部の軸方向の前記ステータ側に向く底面、及び、前記収容部の径方向の内方に向く内側面のうちの少なくとも一方の面に、前記底面の軸方向又は前記内側面の径方向の長さが異なる段差部が設けられ、前記底面、前記内側面、及び前記段差部は、前記樹脂部で覆われている。
また、上記目的を達成するために、本発明の例示的なモータは、中心軸周りに回転可能であるロータと、前記ロータを駆動するステータを有する上記のステータユニットと、前記ステータユニットに配置され、前記ロータを回転可能に支持する軸受と、を備え、前記ロータは、前記ステータよりも径方向内方及び径方向外方のうちの一方側にマグネットを有する。
また、上記目的を達成するために、本発明の例示的なファンモータは、前記中心軸を中心に回転可能な複数の翼部を有するインペラと、前記インペラを回転駆動する上記のモータと、を備える。
本発明の例示的なステータユニット、モータ、及びファンモータによれば、ステータの防水性を向上することができる。
以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態を説明する。
なお、本明細書では、ファンモータ100において、中心軸CAと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。さらに、軸方向の一方側であって、軸方向においてロータ1からステータユニット2に向かう方向を「下方」と呼ぶ。また、軸方向の他方側であって、軸方向においてステータユニット2からロータ1に向かう方向を「上方」と呼ぶ。また、各々の構成要素において、軸方向の下方における端部を「下端部」と呼び、軸方向の上方における端部を「上端部」と呼ぶ。また、各々の構成要素の表面において、軸方向の下方に向く面を「下面」と呼び、軸方向の上方に向く面を「上面」と呼ぶ。
さらに、中心軸CAに直交する方向を「径方向」と呼び、中心軸CAを中心とする周方向を「周方向」と呼ぶ。また、径方向において、中心軸CAに向かう方向を「内方」と呼び、中心軸CAから離れる方向を「外方」と呼ぶ。また、各々の構成要素において、径方向の内方における端部を「内端部」と呼び、径方向の外方における端部を「外端部」と呼ぶ。また、各々の構成要素の側面において、径方向の内方に向く側面を「内側面」と呼び、径方向の外方に向く側面を「外側面」と呼ぶ。
なお、以上に説明した方向、端部、及び面などの呼称は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向などを示すものではない。
<1.実施形態>
図1は、実施形態に係るファンモータ100の中心軸CAを含む断面図である。
図1は、実施形態に係るファンモータ100の中心軸CAを含む断面図である。
<1−1.ファンモータの概略構成>
図1に示すように、ファンモータ100は、モータ110と、インペラ120と、ケーシング130と、を備える。モータ110は、インペラ120を回転駆動する駆動装置である。インペラ120は、モータ110の軸方向における上部に取り付けられた羽根車であり、中心軸CAを中心に回転可能な複数の翼部121を有している。インペラ120は、モータ110により中心軸CAを中心に回転することにより、軸方向に流れる気流を発生させる。ケーシング130は、モータ110及びインペラ120を収容し、モータ110を保持している。
図1に示すように、ファンモータ100は、モータ110と、インペラ120と、ケーシング130と、を備える。モータ110は、インペラ120を回転駆動する駆動装置である。インペラ120は、モータ110の軸方向における上部に取り付けられた羽根車であり、中心軸CAを中心に回転可能な複数の翼部121を有している。インペラ120は、モータ110により中心軸CAを中心に回転することにより、軸方向に流れる気流を発生させる。ケーシング130は、モータ110及びインペラ120を収容し、モータ110を保持している。
<1−2.モータの概略構成>
次に、モータ110の構成を説明する。図1に示すように、モータ110は、シャフト10と、中心軸CA周りに回転可能であるロータ1と、ロータ1を駆動するステータユニット2と、ロータ1を回転可能に支持する軸受3と、を備える。
次に、モータ110の構成を説明する。図1に示すように、モータ110は、シャフト10と、中心軸CA周りに回転可能であるロータ1と、ロータ1を駆動するステータユニット2と、ロータ1を回転可能に支持する軸受3と、を備える。
シャフト10は、ロータ1に取り付けられる回転軸であり、中心軸CAを中心にしてロータ1とともに回転可能である。なお、この例示に限定されず、シャフト10は、ステータユニット2に取り付けられる固定軸であってもよい。なお、シャフト10が固定軸である場合、ロータ1には、シャフト10に対してロータ1を回転可能に支持する軸受(不図示)が設けられる。
ロータ1は、ロータ保持部材11と、マグネット12と、を有している。ロータ保持部材11は、マグネット12を保持する部材である。ロータ保持部材11は、板部111と、円筒部112と、を有する。板部111は、中心軸CAから径方向の外方に延びる円環形状の部材である。円筒部112は、筒状の部材であり、板部111の周縁から軸方向の下方に延びる。マグネット12は、ステータユニット2の後述するステータ20よりも径方向外方に位置する。マグネット12は、円筒部112の内側面に保持され、ステータ20の外側面と対向する。
ステータユニット2は、中心軸CAを中心とする環状のステータ20と、基板21と、樹脂部22と、軸受保持部23と、ハウジング部24と、蓋部25と、フィルム27と、を有する。
ステータ20は、ステータコア201と、インシュレータ202と、複数のコイル部203とを有する。ステータコア201は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板で構成される鉄心部材である。インシュレータ202は、たとえば樹脂材料を用いた絶縁部材であり、ステータコア201の少なくとも一部を覆う。複数のコイル部203は、インシュレータ202を介してステータコア201に導線が巻き付けられることにより設けられる。
基板21は、複数のコイル部203の導線と電気的に接続されている。さらに、外部に引き出されるリード線(不図示)とも電気的に接続されている。基板21は、軸方向において、ステータ20とハウジング部24の後述する収容部240の底面240aとの間に設けられている。さらに、基板21は、収容部240の内側に位置し、樹脂部22で覆われている。こうすれば、収容部240内に充填される樹脂部22により基板21を覆うことができる。従って、基板21の耐環境性を確保できる。
樹脂部22は、ステータ20の少なくとも一部を覆っている。より具体的には、樹脂部22は、ステータ20、基板21、及び軸受保持部23の外側面を覆い、さらにハウジング部24において収納部24の内部に充填されている。
軸受保持部23は、ステータ20及び軸受3を保持する筒状の部材である。軸受保持部23の内部には、軸受3が配置され、さらに、シャフト10が挿入されている。また、軸受保持部23の径方向の外方には、ステータ20が固定されている。
ハウジング部24は、軸方向の下方において軸受保持部23の外側面を保持する。ハウジング部24は、ケーシング130に固定されている。モータ110は、ハウジング部24を介してケーシング130に保持されている。ハウジング部24は、樹脂部22の一部を収容する収容部240を有する。収容部240の底面240a及び内側面240bは、樹脂部22で覆われている。なお、底面240aは、収容部240の軸方向のステータ20側(すなわち上方)に向く面である。また、内側面240bは、収容部240の径方向の内方に向く面である。底面240a及び内側面240bは、樹脂部22で覆われている。また、収容部240の底面240a及び内側面240bには、段差部241が複数設けられている。段差部241は、軸方向において基板21よりも底面240a側(すなわち下方)に位置している。こうすれば、段差部241、及び、段差部241により形成される凸部242及び凹部243が基板21に当たらないようにすることができる。段差部241の具体的な構成は後に説明する。
蓋部25は、軸受保持部23の軸方向の下方における下端部に嵌め込まれている。蓋部25は、軸受保持部23の軸方向の下方における下端部と、ハウジング部24の軸方向における下端部の少なくとも一部と、を覆っている。
フィルム27は、ハウジング部24及び蓋部25の下面に張り付けられている。なお、フィルム27は、軸方向から見てハウジング部24の下面の一部と、蓋部25とのうちの少なくとも一部とを覆っている。
軸受3は、ステータユニット2に配置され、ロータ1を回転可能に支持する。より具体的には、軸受3は、ステータユニット2の軸受保持部材23に保持されて、軸方向に延びるシャフト10を回転可能に支持している。軸受3は、本実施形態ではボール軸受であるが、この例示に限定されず、たとえばスリーブ軸受などであってもよい。
<1−3.段差部の構成>
次に、段差部241の構成を説明する。収容部240の底面240a及び内側面240bには、底面240aの軸方向又は内側面240bの径方向の長さが異なる段差部241が複数設けられている。段差241は、軸方向を向く面と径方向を向く面とで構成されている。底面240a、内側面240b、及び段差部241は、樹脂部22で覆われている。より具体的には、段差部241の軸方向の上方を向く面と径方向を向く面とが樹脂部22で覆われている。こうすれば、ハウジング部24の収容部240に対する樹脂部22の接触面積を増大できる。従って、収容部240に対する樹脂部22の密着性を向上させることができ、樹脂部22とハウジング部24(の収容部240)との間に水分が侵入し難くなる。さらに、ハウジング部24の収容部240と該収容部240に充填される樹脂部22との間の界面を経由して侵入する水分がステータ20に到達するまでの浸水距離を長くすることもできる。従って、ステータ20が浸水し難くなるので、たとえばステータコア201などの腐食を抑制できる。よって、ステータ20の防水性を向上することができる。
次に、段差部241の構成を説明する。収容部240の底面240a及び内側面240bには、底面240aの軸方向又は内側面240bの径方向の長さが異なる段差部241が複数設けられている。段差241は、軸方向を向く面と径方向を向く面とで構成されている。底面240a、内側面240b、及び段差部241は、樹脂部22で覆われている。より具体的には、段差部241の軸方向の上方を向く面と径方向を向く面とが樹脂部22で覆われている。こうすれば、ハウジング部24の収容部240に対する樹脂部22の接触面積を増大できる。従って、収容部240に対する樹脂部22の密着性を向上させることができ、樹脂部22とハウジング部24(の収容部240)との間に水分が侵入し難くなる。さらに、ハウジング部24の収容部240と該収容部240に充填される樹脂部22との間の界面を経由して侵入する水分がステータ20に到達するまでの浸水距離を長くすることもできる。従って、ステータ20が浸水し難くなるので、たとえばステータコア201などの腐食を抑制できる。よって、ステータ20の防水性を向上することができる。
また、段差部241は、図2に示すように、周方向において環状に繋がっている。従って、段差部241が設けられた収容部240の構造設計を容易にできる。また、複雑な形状の金型を使用することなく、収容部240を成形することができる。なお、軸方向から見て環状の段差部241は、図1及び図2のように中心軸CAを中心としていてもよいし、中心軸CAからずれた軸を中心としていてもよい。
複数の段差部241は、収容部240の底面240aにおいて径方向に複数設けられる第1段差部241aと、収容部240の内側面240bにおいて軸方向に複数設けられる第2段差部241bと、を含む。
第1段差部241aは、軸方向の上方に向く2つの上面と、径方向の内方又は外方を向く側面と、で構成される。2つの上面は、軸方向の位置が異なっている。また、2つの上面のうちの一方の第1上面の径方向の内端部は、2つの上面のうちの他方の第2上面の径方向の内端部よりも径方向の内方にある。第1段差部241aの側面は、第1上面の径方向の外端部と、第2上面の径方向の内端部と、を接続している。
第2段差部241bは、径方向の内方に向く2つの側面と、軸方向の上方を向く上面又は軸方向の下方を向く下面と、で構成される。2つの側面は、径方向の位置が異なっている。また、2つの側面のうちの一方の第1側面の軸方向の上端部は、2つの側面のうちの他方の第2側面の軸方向の上端部よりも軸方向の上方にある。第2段差部241bの上面又は下面は、第1側面の軸方向の下端部と、第2側面の軸方向の上端部と、を接続している。
また、複数の段差部241は、凸部242及び凹部243を形成する。また、複数の第1段差部241aは、第1凸部242a及び第1凹部243aを形成する。複数の第2段差部241bは、第2凸部242b及び第2凹部243bを形成する。なお、凸部242は、第1凸部242aと、第2凸部242bと、を含む。また、凹部243は、第1凹部243aと、第2凹部243bと、を含む。第1凸部242aは、底面240aに設けられ、底面240aから軸方向の上方に突出する。第2凸部242bは、内側面240bに設けられ、内側面240bから径方向の内方に突出する。第1凹部243aは、底面240aに設けられ、底面240aから軸方向の下方に凹んでいる。第2凹部243bは、内側面240bに設けられ、内側面240bから径方向の外方に凹んでいる。第1凸部242a、第1凹部243a、第2凸部242b、及び第2凹部243bはいずれも樹脂部22に覆われている。これらの構成によれば、収容部240に対する樹脂部22の接触面積をさらに増大させたり、樹脂部22及び収容部240間の界面を経由する水分の浸水距離をより長くしたりすることができる。従って、ステータ20がより浸水し難くなる。
<1−3−1.第1凸部、第1凹部の構成例>
第1凸部242a及び第1凹部243aは、少なくとも2つの第1段差部241aにより形成される。図3Aは、周方向から見た第1凸部242aの構成例を示す断面図である。図3Bは、周方向から見た第1凹部243aの構成例を示す断面図である。なお、図3A及び図3Bにおいて、後述する第1〜第6底面B1〜B6はいずれも、収容部240の底面240aの一部である。
第1凸部242a及び第1凹部243aは、少なくとも2つの第1段差部241aにより形成される。図3Aは、周方向から見た第1凸部242aの構成例を示す断面図である。図3Bは、周方向から見た第1凹部243aの構成例を示す断面図である。なお、図3A及び図3Bにおいて、後述する第1〜第6底面B1〜B6はいずれも、収容部240の底面240aの一部である。
たとえば、第1凸部242aを2つの第1段差部241a−1、241a−2により形成する場合、一方の第1段差部241a−1が、他方の第1段差部241a−2の径方向の内方に隣接して設けられる。一方の第1段差部241a−1は、軸方向の上方に向く第1底面B1と、軸方向の上方に向き且つ第1底面B1よりも軸方向の上方にある第2底面B2と、径方向の内方を向く第1側面S1と、で構成される。第1底面B1の径方向の外端部は、第2底面B2の径方向の外端部よりも径方向の内方にある。第1側面S1は、第1底面B1の径方向の外端部と、第2底面B2の径方向の内端部と、を接続する。他方の第1段差部241a−2は、上記の第2底面B2と、軸方向の上方に向き且つ第2底面B2よりも軸方向の下方にある第3底面B3と、径方向の外方を向く第2側面S2と、で構成される。第3底面B3の径方向の内端部は、第2底面B2の径方向の内端部よりも径方向の外方にある。第2側面S2は、第2底面B2の径方向の外端部と、第3底面B3の径方向の内端部と、を接続する。
また、たとえば、第1凹部243aを2つの第1段差部241a−3、241a−4により形成する場合、一方の第1段差部241a−3が、他方の第1段差部241a−4の径方向の内方に隣接して設けられる。一方の第1段差部241a−3は、軸方向の上方に向く第4底面B4と、軸方向の上方に向き且つ第4底面B4よりも軸方向の下方にある第5底面B5と、径方向の外方を向く第3側面S3と、で構成される。第4底面B4の径方向の外端部は、第5底面B5の径方向の外端部よりも径方向の内方にある。第3側面S3は、第4底面B4の径方向の外端部と、第5底面B5の径方向の内端部と、を接続する。他方の第1段差部241a−4は、上記の第5底面B5と、軸方向の上方に向き且つ第5底面B5よりも軸方向の上方にある第6底面B6と、径方向の内方を向く第4側面S4と、で構成される。第5底面B5の径方向の内端部は、第6底面B6の径方向の内端部よりも径方向の内方にある。第4側面S4は、第5底面B5の径方向の外端部と、第6底面B6の径方向の内端部と、を接続する。
第1凸部242a、第1凹部243aにおいて、軸方向の大きさは径方向の大きさよりも大きい。より具体的には、底面240aから軸方向の上方に突出する第1凸部242aの軸方向における大きさは、第1凸部242aの径方向における大きさよりも大きい。さらに具体的には、たとえば、図3Aの第1凸部242aにおいて、第1底面B1又は第3底面B3から第2底面B2までの軸方向における長さ(すなわち軸方向における最短距離)は、第1側面S1と第2側面S2との間の幅(すなわち径方向における最短距離)よりも大きい。
また、より具体的には、底面240aから軸方向の下方に凹む第1凹部243aの軸方向における大きさは、第1凹部243aの径方向における大きさよりも大きい。さらに具体的には、たとえば、図3Bの第1凹部243aにおいて、第4底面B4又は第6底面B6から第5底面B5までの軸方向における深さ(すなわち軸方向における最短距離)は、第1側面S1と第2側面S2との間の幅(すなわち径方向における最短距離)よりも大きい。
こうすれば、底面240aにおいて、樹脂部22及び収容部240間における接触面積及び浸水距離をより大きくする第1凸部242a、第1凹部243aをより多く設けることができる。従って、樹脂部22及び収容部240間の密着性とステータユニット2の防水性とをさらに向上することができる。
また、図3Aの第1凸部242a、図3Bの第1凹部243aにおいて、第1〜第4側面S1〜S4はいずれも軸方向と平行とされる。言い換えると、第1段差部241aの径方向に向く側面は中心軸CAと平行である。こうすれば、第1段差部241aが設けられた収容部240をたとえば金型を用いて容易に成形できる。また、軸方向から見て第1凸部242a、第1凹部243aの径方向の幅が変化しないため、熱収縮によって第1段差部241aと収容部240に充填された樹脂部22との間に径方向に働く力を抑制でき、径方向の隙間が生じることを抑制又は防止できる。
<1−3−2.第1凸部、第1凹部の他の構成例>
なお、図3A及び図3Bの例示に限定されず、第1凸部242a及び第1凹部243aにおいて、第1〜第4側面S1〜S4は、軸方向と交差していてもよい。言い換えると、第1段差部241aの径方向に向く側面は、軸方向と交差し、つまり中心軸CAに対して傾いていてもよい。図4Aは、周方向から見た第1凸部242aの構成の第1変形例を示す断面図である。図4Bは、周方向から見た第1凹部243aの構成の第1変形例を示す断面図である。また、図5Aは、周方向から見た第1凸部242aの構成の第2変形例を示す断面図である。図5Bは、周方向から見た第1凹部243aの構成の第2変形例を示す断面図である。なお、図4A〜図5Bにおいて、図3A、図3Bと同じ要素には同じ符号を付している。また、図4A〜図5Bにおける軸方向及び径方向は図3A、図3Bと同様となっている。
なお、図3A及び図3Bの例示に限定されず、第1凸部242a及び第1凹部243aにおいて、第1〜第4側面S1〜S4は、軸方向と交差していてもよい。言い換えると、第1段差部241aの径方向に向く側面は、軸方向と交差し、つまり中心軸CAに対して傾いていてもよい。図4Aは、周方向から見た第1凸部242aの構成の第1変形例を示す断面図である。図4Bは、周方向から見た第1凹部243aの構成の第1変形例を示す断面図である。また、図5Aは、周方向から見た第1凸部242aの構成の第2変形例を示す断面図である。図5Bは、周方向から見た第1凹部243aの構成の第2変形例を示す断面図である。なお、図4A〜図5Bにおいて、図3A、図3Bと同じ要素には同じ符号を付している。また、図4A〜図5Bにおける軸方向及び径方向は図3A、図3Bと同様となっている。
たとえば、周方向から見た第1凸部242aの断面において、図4Aのように、第1側面S1の軸方向の上端部が第1側面S1の軸方向の下端部よりも径方向の外方に位置し、第2側面S2の軸方向の上端部が第2側面S2の軸方向の下端部よりも径方向の内方に位置していてもよい。この場合、第2底面B2の径方向における幅は、第1底面B1の径方向の外端部と第3底面B3の径方向の内端部との間の間隔(すなわち径方向における最短距離)よりも小さくなる。
また、周方向から見た第1凹部243aの断面において、図4Bのように、第3側面S3の軸方向の下端部が第3側面S3の軸方向の上端部よりも径方向の外方に位置し、第4側面S4の軸方向の下端部が第4側面S4の軸方向の上端部よりも径方向の内方に位置していてもよい。この場合、第5底面B5の径方向における幅は、第4底面B4の径方向の外端部と第6底面B6の径方向の内端部との間の間隔(すなわち径方向における最短距離)よりも小さくなる。
図4A及び図4Bのような構成によれば、収容部240の成形の際に金型を軸方向に引き抜き易くなる。従って、金型を用いた収容部240の成形がし易くなる。
或いは、たとえば、周方向から見た第1凸部242aの断面において、図5Aのように、第1側面S1の軸方向の上端部が第1側面S1の軸方向の下端部よりも径方向の内方に位置し、第2側面S2の軸方向の上端部が第2側面S2の軸方向の下端部よりも径方向の外方に位置していてもよい。この場合、第2底面B2の径方向における幅は、第1底面B1の径方向の外端部と第3底面B3の径方向の内端部との間の間隔(すなわち径方向における最短距離)よりも大きくなる。
また、周方向から見た第1凹部243aの断面において、図5Bのように、第3側面S3の軸方向の下端部が第3側面S3の軸方向の上端部よりも径方向の内方に位置し、第4側面S4の軸方向の下端部が第4側面S4の軸方向の上端部よりも径方向の外方に位置していてもよい。この場合、第5底面B5の径方向における幅は、第4底面B4の径方向の外端部と第6底面B6の径方向の内端部との間の間隔(すなわち径方向における最短距離)よりも大きくなる。
図5A及び図5Bのような構成によれば、樹脂部22が第1凸部242a、第1凹部243aを覆うことにより、アンカー効果が作用して、樹脂部22が底面240aから離れ難くなる。従って、樹脂部22及び収容部240間の密着性をさらに向上させることができる。
<1−3−3.第2凸部、第2凹部の構成例>
第2凸部242b及び第2凹部243bは、少なくとも2つの第2段差部241bにより形成される。図6Aは、周方向から見た第2凸部242bの構成例を示す断面図である。図6Bは、周方向から見た第2凹部243bの構成例を示す断面図である。なお、図6A及び図6Bにおいて、後述する第1〜第6内側面R1〜R6はいずれも、収容部240の内側面240bの一部である。
第2凸部242b及び第2凹部243bは、少なくとも2つの第2段差部241bにより形成される。図6Aは、周方向から見た第2凸部242bの構成例を示す断面図である。図6Bは、周方向から見た第2凹部243bの構成例を示す断面図である。なお、図6A及び図6Bにおいて、後述する第1〜第6内側面R1〜R6はいずれも、収容部240の内側面240bの一部である。
たとえば、第2凸部242bを2つの第2段差部241b−1、241b−2により形成する場合、周方向から見た第2凸部242bの断面において、図6Aのように、一方の第2段差部241b−1が、他方の第2段差部241b−2の軸方向の下方に隣接して設けられる。一方の第2段差部241b−1は、径方向の内方に向く第1内側面R1と、径方向の内方に向き且つ第1内側面R1よりも径方向の内方にある第2内側面R2と、軸方向の下方を向く第1下面A1と、で構成される。第1内側面R1の軸方向の上端部は、第2内側面R2の軸方向の上端部よりも径方向の下方にある。第1下面A1は、第1内側面R1の軸方向の上端部と、第2内側面R2の軸方向の下端部と、を接続する。他方の第2段差部241b−2は、上記の第2内側面R2と、径方向の内方に向き且つ第2内側面R2よりも径方向の外方にある第3内側面R3と、軸方向の上方を向く第1上面A2と、で構成される。第3内側面R3の軸方向の下端部は、第2内側面R2の軸方向の下端部よりも軸方向の上方にある。第1上面A2は、第2内側面R2の軸方向の上端部と、第3内側面R3の軸方向の下端部と、を接続する。
また、たとえば、第2凹部243bを2つの第2段差部241b−3、241b−4により形成する場合、周方向から見た第2凹部243bの断面において、図6Bのように、一方の第2段差部241b−3が、他方の第2段差部241b−4の軸方向の下方に隣接して設けられる。一方の第2段差部241b−3は、径方向の内方に向く第4内側面R4と、径方向の内方に向き且つ第4内側面R4よりも径方向の外方にある第5内側面R5と、軸方向の上方を向く第2上面A3と、で構成される。第4内側面R4の軸方向の上端部は、第5内側面R5の軸方向の上端部よりも軸方向の下方にある。第2上面A3は、第4内側面R4の軸方向の上端部と、第5内側面R5の軸方向の下端部と、を接続する。他方の第2段差部241b−4は、上記の第5内側面R5と、径方向の内方に向き且つ第5内側面R5よりも径方向の内方にある第6内側面R6と、軸方向の下方を向く第2下面A4と、で構成される。第5内側面R5の軸方向の下端部は、第6内側面R6の軸方向の下端部よりも軸方向の下方にある。第2下面A4は、第5内側面R5の径方向の上端部と、第6内側面R6の軸方向の下端部と、を接続する。
また、第2凸部242b、第2凹部243bにおいて、径方向の大きさは軸方向の大きさよりも大きい。より具体的には、内側面240bから径方向の内方に突出する第2凸部242bの径方向における大きさは、第2凸部242bの軸方向における大きさよりも大きい。より具体的には、たとえば図6Aの第2凸部242bにおいて、第1内側面R1又は第3内側面R3から第2内側面R2までの径方向における長さ(すなわち径方向における最短距離)は、第1下面A1と第1上面A2との間の幅(すなわち軸方向における最短距離)よりも大きい。
また、内側面240bから径方向の外方に凹む第2凹部243bの径方向における大きさは、第2凹部243bの軸方向における大きさよりも大きい。より具体的には、たとえば図6Bの第2凹部243bにおいて、第4内側面R4又は第6内側面R6から第5内側面R5までの径方向における深さ(すなわち径方向における最短距離)は、第2上面S3と第2下面S4との間の幅(すなわち軸方向における最短距離)よりも大きい。
こうすれば、内側面240bにおいて、樹脂部22及び収容部240間における接触面積及び浸水距離をより大きくする第2凸部242b、第2凹部243bをより多く設けることができることができる。従って、樹脂部22及び収容部240間の密着性とステータユニット2の防水性とをさらに向上することができる。
また、第2凸部242b及び第2凹部243bにおいて、第1〜第4内側面R1〜R4は、径方向と平行であってもよいし、径方向と交差していてもよい。言い換えると、第2段差部241bの軸方向に向く面は、径方向と平行であってもよいし、径方向と交差していてもよい。つまり、第2段差部241bの軸方向に向く面は、中心軸CAに対して傾きを有していてもよい。
<1−4.段差部、凸部、凹部の変形例>
段差部241は、上述の実施形態では底面240a及び内側面240bの両方に設けられているが、この例示には限定されず、底面240a及び内側面240bのうちの一方の面に設けられてもよい。すなわち、段差部241は、収容部240の底面240a及び内側面240bのうちの少なくとも一方の面に複数設けられていればよい。そして、底面240a、内側面240b、及び段差部241は、樹脂部22で覆われる。このようにしても、樹脂部22で覆われた収容部240の底面240a及び内側面240bのうちの少なくとも一方に段差部241を設け、さらに底面240a及び内側面240bを覆う樹脂部22で段差部241を覆うことによって、ハウジング部24の収容部240に対する樹脂部22の接触面積を増大できる。従って、収容部240に対する樹脂部22の密着性を向上させることができ、樹脂部22とハウジング部24(の収容部240)との間に水分が侵入し難くなる。さらに、ハウジング部24の収容部240と該収容部240に充填される樹脂部22との間の界面を経由して侵入する水分がステータ20に到達するまでの浸水距離を長くすることもできる。従って、ステータ20が浸水し難くなるので、たとえばステータコア201などの腐食を抑制できる。よって、ステータユニット2の防水性を向上することができる。
段差部241は、上述の実施形態では底面240a及び内側面240bの両方に設けられているが、この例示には限定されず、底面240a及び内側面240bのうちの一方の面に設けられてもよい。すなわち、段差部241は、収容部240の底面240a及び内側面240bのうちの少なくとも一方の面に複数設けられていればよい。そして、底面240a、内側面240b、及び段差部241は、樹脂部22で覆われる。このようにしても、樹脂部22で覆われた収容部240の底面240a及び内側面240bのうちの少なくとも一方に段差部241を設け、さらに底面240a及び内側面240bを覆う樹脂部22で段差部241を覆うことによって、ハウジング部24の収容部240に対する樹脂部22の接触面積を増大できる。従って、収容部240に対する樹脂部22の密着性を向上させることができ、樹脂部22とハウジング部24(の収容部240)との間に水分が侵入し難くなる。さらに、ハウジング部24の収容部240と該収容部240に充填される樹脂部22との間の界面を経由して侵入する水分がステータ20に到達するまでの浸水距離を長くすることもできる。従って、ステータ20が浸水し難くなるので、たとえばステータコア201などの腐食を抑制できる。よって、ステータユニット2の防水性を向上することができる。
また、複数の段差部241は、上述の実施形態では凸部242及び凹部243の両方を形成しているが、この例示に限定されない。複数の段差部241は、凸部242及び凹部243のうちの少なくとも一方を形成してもよい。このようにしても、収容部240に対する樹脂部22の接触面積をさらに増大させたり、樹脂部22及び収容部240間の界面を経由する水分の浸水距離をより長くしたりすることができる。従って、ステータ20がより浸水し難くなる。
また、複数の段差部241により形成される凸部242、凹部243は、上述の実施形態では環状であるが、この例示に限定されず、周方向に複数並んで設けられてもよい。具体的には、図7のように、複数の段差部241によって形成される凸部242及び凹部243のうちの少なくとも一方は、周方向に複数並んで設けられていてもよい。さらに具体的には、第1凸部242a、第1凹部243a、第2凸部242b、及び第2凹部243bのうちの少なくとも一方は、複数であって、周方向に並んで設けられていてもよい。このようにしても、段差部241が設けられた収容部240の構造設計を容易にできる。また、第1段差部241aが設けられ且つ第2段差部241bが設けられていない場合、複雑な形状の金型を使用することなく、収容部240を成形することができる。
また、複数の第1段差部241aは、本実施形態では第1凸部242a及び第1凹部243aの両方を形成しているが、この実施形態に限定されない。複数の第1段差部241aは、凸部242に含まれる第1凸部242a、及び、凹部243に含まれる第1凹部243aのうちの少なくとも一方を形成してもよい。そして、第1凸部242a及び第1凹部243aのうちの上記少なくとも一方は前記樹脂部に覆われる。このようにしても、第1凸部242a及び第1凹部243aのうちの上記少なくとも一方によって、収容部240に対する樹脂部22の接触面積をさらに増大させたり、樹脂部22及び収容部240間の界面を経由する水分の浸水距離をより長くしたりすることができる。従って、ステータ20がより浸水し難くなる。
この際、第1凸部242a及び第1凹部243aのうちの上記少なくとも一方の径方向における大きさは、好ましくは、第1凸部242a及び第1凹部243aのうちの上記少なくとも一方の軸方向における大きさよりも大きくされる。こうすれば、収容部240の底面240aにおいて、樹脂部22及び収容部240間における接触面積及び浸水距離をより大きくする第1凸部242a及び第1凹部243aのうちの上記少なくとも一方をより多く設けることができる。従って、樹脂部22及び収容部240間の密着性とステータユニット2の防水性とをさらに向上することができる。
また、複数の第2段差部241bは、本実施形態では第2凸部242b及び第2凹部243bの両方を形成しているが、この実施形態に限定されない。複数の第2段差部241bは、凸部242に含まれる第2凸部242b、及び、凹部243に含まれる第2凹部243bのうちの少なくとも一方を形成してもよい。そして、第2凸部242b及び第2凹部243bのうちの上記少なくとも一方は樹脂部22に覆われる。このようにしても、第2凸部242b及び第2凹部243bのうちの上記少なくとも一方によって、収容部240に対する樹脂部22の接触面積をさらに増大させたり、樹脂部22及び収容部240間の界面を経由する水分の浸水距離をより長くしたりすることができる。従って、ステータ20がより浸水し難くなる。
この際、第2凸部242b及び第2凹部243bのうちの上記少なくとも一方の径方向における大きさは、好ましくは、第2凸部242b及び第2凹部243bのうちの上記少なくとも一方の軸方向における大きさよりも大きくされる。こうすれば、収容部240の内側面240bにおいて、樹脂部22及び収容部240間における接触面積及び浸水距離をより大きくする第2凸部242b及び第2凹部243bのうちの上記少なくとも一方をより多く設けることができる。従って、樹脂部22及び収容部240間の密着性とステータユニット2の防水性とをさらに向上することができる。
<2.その他>
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
たとえば、モータ110は、上述の実施形態及びその変形例ではアウターロータ型(図1参照)であったが、この例示に限定されず、インナーロータ型であってもよい。なお、モータ110がインナーロータ型である場合、ロータ1のマグネット12は、ステータ20よりも径方向内方に位置する。
本発明は、ステータ及びハウジング部の内部を樹脂部で覆うステータユニットを有するモータなどに有用である。
100・・・ファンモータ、110・・・モータ、120・・・インペラ、121・・・翼部、130・・・ケーシング、1・・・ロータ、10・・・シャフト、11・・・ロータ支持部材、111・・・板部、112・・・円筒部、12・・・マグネット、2・・・ステータユニット、20・・・ステータ、201・・・ステータコア、202・・・インシュレータ、203・・・コイル部、21・・・基板、22・・・樹脂部、23・・・軸受保持部、24・・・ハウジング部、240・・・収納部、240a・・・底面、240b・・・内側面、241・・・段差部、241a,241a−1〜4・・・第1段差部、241b,241b−1〜4・・・第2段差部、242・・・凸部、242a・・・第1凸部、242b・・・第2凸部、243・・・凹部、243a・・・第1凹部、243b・・・第2凹部、25・・・蓋部、27・・・フィルム、3・・・軸受、B1〜B6・・・第1〜第6底面、S1〜S4・・・第1〜第4側面、R1〜R6・・・第1〜第6内側面、A1・・・第1下面、A2・・・第1上面、A3・・・第2上面、A4・・・第2下面、CA・・・中心軸
Claims (13)
- 中心軸を中心とする環状のステータと、
前記ステータの少なくとも一部を覆う樹脂部の一部を収容する収容部を有するハウジング部と、を備え、
前記収容部の軸方向の前記ステータ側に向く底面、及び、前記収容部の径方向の内方に向く内側面のうちの少なくとも一方の面に、前記底面の軸方向又は前記内側面の径方向の長さが異なる段差部が設けられ、
前記底面、前記内側面、及び前記段差部は、前記樹脂部で覆われているステータユニット。 - 前記段差部は周方向において環状に繋がる請求項1に記載のステータユニット。
- 前記段差部は複数設けられ、
複数の前記段差部は、凸部及び凹部のうちの少なくとも一方を形成する請求項1又は請求項2に記載のステータユニット。 - 前記段差部は複数設けられ、
複数の前記段差部は、凸部及び凹部のうちの少なくとも一方を形成し、
前記凸部及び前記凹部のうちの少なくとも一方は、周方向に複数並んで設けられる請求項1に記載のステータユニット。 - 前記段差部は、前記収容部の前記底面において径方向に複数設けられる第1段差部を含み、
複数の前記第1段差部は、前記凸部に含まれる第1凸部、及び、前記凹部に含まれる第1凹部のうちの少なくとも一方を形成し、
前記第1凸部及び前記第1凹部のうちの少なくとも一方は、前記樹脂部に覆われる請求項3〜請求項4のいずれかに記載のステータユニット。 - 前記第1凸部及び前記第1凹部のうちの少なくとも一方の軸方向における大きさは、前記第1凸部及び前記第1凹部のうちの前記少なくとも一方の径方向における大きさよりも大きい請求項5に記載のステータユニット。
- 前記第1段差部の径方向に向く側面は前記中心軸と平行である請求項5又は請求項6に記載のステータユニット。
- 前記段差部は、前記収容部の前記内側面において軸方向に複数設けられる第2段差部を含み、
複数の前記第2段差部は、前記凸部に含まれる第2凸部、及び、前記凹部に含まれる第2凹部のうちの少なくとも一方を形成し、
前記第2凸部及び前記第2凹部のうちの少なくとも一方は、前記樹脂部に覆われる請求項3〜請求項7のいずれかに記載のステータユニット。 - 前記第2凸部及び前記第2凹部のうちの少なくとも一方の径方向における大きさは、前記第2凸部及び前記第2凹部のうちの前記少なくとも一方の軸方向における大きさよりも大きい請求項8に記載のステータユニット。
- 軸方向において、前記ステータと前記収容部の前記底面との間に基板をさらに備え、
前記段差部は、軸方向において前記基板よりも前記底面側に位置することを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載のステータユニット。 - 前記基板は、前記収容部の内側に位置し、前記樹脂部で覆われている請求項10に記載のステータユニット。
- 前記中心軸周りに回転可能なロータと、
前記ロータを駆動する請求項1〜請求項11のいずれかに記載のステータユニットと、
前記ステータユニットに配置され、前記ロータを回転可能に支持する軸受と、
を備え、
前記ロータは、前記ステータよりも径方向内方及び径方向外方のうちの一方側にマグネットを有するモータ。 - 中心軸を中心に回転可能な複数の翼部を有するインペラと、
前記インペラを回転駆動する請求項12に記載のモータと、
を備えるファンモータ。
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