JPH08312585A - モータ内蔵型送風機の制御回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】モータ内蔵型の送風機において、制御回路基板
の素子の取付けの簡易化と素子の放熱効果を高め、基板
とリード線との接続時に基板側にストレスが生じない制
御基板構造を提供する。 【構成】制御基板１６上にはトランジスタアレイやアル
ミ電解コンデンサーが取付けられ、制御基板１６側の嵌
合孔３０に嵌合している。トランジスタアレイやアルミ
電解コンデンサーの端子３１を屈曲させることなく、制
御基板１６上のパターン導箔部に半田付けでき、組み付
け効率が向上する。素子で発生した熱はステータコイル
の熱伝播の影響が小さく、冷却効果が極めて高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば空調機器の室内
ユニットに用いられる送風装置に関するものであり、さ
らに詳しくは送風装置駆動用モータを送風機内に内蔵す
ることにより部品点数の減少と軽量化を図ることができ
るモータ内蔵型送風機において前記モータの制御を行う
制御回路基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、空気調和機、レンジフード、ウィ
ンドウファン、サーキュレーション、空気清浄機等に各
種の送風装置が使用されている。こうした送風装置は、
送風ファンとファンを駆動するためのモータが別体で構
成され組み立てられているためにファンからモータ部分
が突出した状態となったり、あるいはファンから突出し
て設けられたモータを収納するためのモータ収納用空間
をファンケーシング内に設けることが必要となり、送風
装置を小型化することが困難であった。さらに、モータ
が送風機から突出した状態となっている送風装置では、
前述したような電気機器に取付けようとすると、モータ
の部分が他の機器と干渉することがあり、これが原因で
電気機器をコンパクトにすることができなかった。

【０００３】こうした問題を解決するために、特開平５
ー２４８３９３号公報（図６に示す）に示すような、所
謂、モータ内蔵型の送風装置が提案されている。この内
蔵型モータは、樹脂製ケーシング１００により形成され
た通風路の中央に形成され、通風路の略中央にケーシン
グから延びた数本の取り付け脚１０１を介して回転軸１
０２を回転自在に支持する軸支部１０３が設けられ、軸
支部１０３の外周にステータ１０４が、ステータ１０４
の外側にロータ１０５が夫々配置されて形成されてい
る。このモータのロータ１０５は回転軸にボスにおいて
嵌合した羽根車の羽根ボス１０６に内嵌されている。羽
根車はプラスチックの成形体で形成され、羽根車はモー
タの軸方向の一側部とロータの外周部を覆い回転軸とロ
ータとに一体化され、これらと共回りするようになって
いる。このモータ内蔵型送風装置では、モータに入出力
を行う電子回路を構成した基板１０７がモータ内に組付
けられており、回路基板にはコネクタ１０８を介してあ
るいは、直接に電源供給用の引出し線１０９が接続され
外部に引き出されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記の構成か
らなる送風機等に使用される制御回路基板上には多数の
トランジスタやアルミ電解コンデンサー等の素子が取付
けられており、これらの素子が発熱するため、基板上の
素子の冷却構造を考えて置くことが重要である。このよ
うなことから、上記の従来例では、回路基板が図に示す
ように軸受部のみで保持される構造を採用しているが、
このような制御回路基板の場合には、基板そのものがケ
ーシング内に浮いた状態で取付けられているため、例え
ば、この制御回路基板にコネクタなどを介してリード線
を接続しようとした場合、接続時の押力が制御回路基板
側に作用し、制御回路基板にストレスが生じ、制御回路
基板にヒビ等が発生するなどの問題が生じてくる。ま
た、上記従来例では、制御回路基板上に各素子を取付け
る場合、素子の端子１１０を基板１０７上の回路と接続
する必要があることから、端子を基板側に屈曲させる必
要があり〔図中（ロ）参照〕、このため、素子の取付け
作業が面倒であり、発熱の高いステータ部分から制御回
路基板を離すと薄形化を阻害するという問題もある。

【０００５】そこで、本発明は、上記問題点を解消せん
とするために、モータ内蔵型の送風機において、制御回
路基板の構造を改良し、素子の取付けの簡易化を図ると
ともにコンパクトでありながら基板上に取り付ける素子
の放熱効果を高め、さらに基板とリード線との接続時に
基板側にストレスが生じないようにした制御回路基板構
造を提案することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明が採用し
た技術解決手段は、モータプレートに設けた円筒状の軸
受ハウジング９の外周にステータコア１３を固定すると
ともに、該軸受ハウジングの内径部に軸受８を介して回
転子側シャフト５を支持し、さらに同回転子シャフト５
に前記ステータコアに対応してマグネット４を取付けた
ファンのファンプレート３を設けてなるモータ内蔵型送
風機の制御回路基板であって、前記制御回路基板はモー
タの運転を制御する機能を有し且つモータプレートのフ
ァン側内面に設けられており、前記制御回路基板には同
基板上に取り付けるトランジスタやアルミ電解コンデン
サー等の素子を嵌合する孔を有し、該孔に各種の素子を
嵌合した状態で各素子は基板上のパターン銅箔部と接続
されていることを特徴とするものであり、これを課題解
決の手段とするものである。

【０００７】

【作用】制御回路基板１６上にはトランジスタアレイや
アルミ電解コンデンサーが取付けられている。これらの
トランジスタアレイやアルミ電解コンデンサーは制御回
路基板側に形成された嵌合孔３０に嵌合している。そし
てトランジスタアレイやアルミ電解コンデンサーの端子
３１を制御回路基板上の回路に半田付けする場合にはこ
の端子３１を屈曲させることなく、制御回路基板上の回
路に半田付けすることができる。即ち、制御回路基板に
は素子を取付けるための嵌合孔３０が形成してあるた
め、素子を制御回路基板１６上に取付ける際に、従来の
制御回路基板では必要であった端子の屈曲作業が不要と
なり、組み付け効率が向上する。また、各素子は制御回
路基板上に形成された嵌合孔３０に嵌合しているため、
発熱温度の高いステータコイルとの空間距離を大きくと
れることになり、通風路を確保できることによりファン
の冷却効果が極めて高くなり、各素子が熱放散され、動
作時温度上昇が低く抑えられるため、制御回路基板の耐
久性が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の第１実施例に係るモータ内蔵型遠
心送風装置の側面図、図２は図１中のＡ−Ａ矢視断面
図、図３は制御回路基板と各素子の拡大斜視図、図４は
制御回路基板の平面図、図５（イ）は図４中のＢ−Ｂ断
面図、（ロ）は同Ｃ−Ｃ断面図である。

【０００９】図１、図２において１は送風機のケーシン
グであり、このケーシング１はスクロールを形成する案
内壁１ａと、案内壁１ａの両側に配置されカシメ等の適
宜固定手段により案内壁１ａに固定された側板１ｂとか
らなり、一方の側板１ｂの中央部分にはベルマウス１ｃ
が形成され、他方の側板１ｂの中央部には後述するモー
タ内蔵型送風機のモータプレート１５および防塵カバー
１９がネジ１８等により取り付けられている。なお、前
記ケーシングは金属板のプレス成形品からなる案内壁、
側板を組み立てて構成されている。

【００１０】上記ケーシング１内に収納するモータ内蔵
型送風機はＤＣブラシレスアウターロータ式であり、３
相バイポーラ運転ができる形態のものとして説明する。
この送風機は、プレス成形品からなる２枚の金属製ファ
ンプレート３、３の間の円周上に多数のプレス成形品か
らなる金属製翼板２を取り付けて形成したファンを備え
ており、そのファンプレート３の一方は図２に示すよう
に、その中心部が内方に向けて円筒状に大きく絞りこま
れている。円筒状の絞り込み部の底部周辺は図２に示す
ように擬似円錐形２３に成形されており、後述するマグ
ネット用の受け部２４を構成するとともに、この部分で
通風路も確保できるようにしてある。ファンプレート３
に形成した前記円筒状内周には受け部２４によって位置
決めされたマグネット（フェライト等）４が接着などの
適宜固定手段により固定されており、さらに円筒状の底
部中央には回転子シャフト５の端部に固定されたボス６
がカシメ７により固定されている。

【００１１】前記回転子シャフト５は円筒状をした軸受
ハウジング９の内周面に固定された軸受８、８に回転自
在に装着されており、前記軸受８、８はそれぞれ軸受ハ
ウジング９の内周面の両端部開口側に形成された大径の
段部１０に位置決めされて固定されている。また前記回
転子シャフト５は前記軸受８を貫通し、突出した部分
で、ワッシャ１１を介して止め輪（スナップリングある
いはクリップ等）１２より抜け防止がなされている。こ
のような止め輪等による組付け方法を採用することによ
り、一方向からの組付けが可能となり、組付け作業の容
易化を図ることができる。

【００１２】軸受ハウジング９の前記ボス６側の端部に
は小径段部が形成されており、この小径段部９ａにステ
ータコア１３が固定されている。ステータコア１３はケ
イ素鋼板を積層して構成してあり、このステータコア１
３には絶縁材１３ａを介してコイル１３ｂが巻かれてい
る。前記ステータコア１３は、上記ボス６とファンプレ
ートの固定法と同様に軸受ハウジング側をカシメにより
軸受ハウジング９上に固定してもよいし、あるいは接着
の適宜固定手段により軸受ハウジングに固定することも
できる。

【００１３】また、前記ハウジング９の他方の端部は、
モータプレート１５に対してカシメ１４により固定され
ている。モータプレート１５の内面にはモータの運転状
態を制御駆動する回路を組み込んだ制御回路基板１６が
直接ネジ等により取り付けられており、この基板上には
制御回路基板に電力を供給するための基板側コネクタ２
１（図１参照）が設けられている。この基板側コネクタ
はモータプレート１５に形成した孔およびカバー１９か
ら突出するように形成されており、さらにモータプレー
ト面と平行な方向あるいは垂直な方向から差し込みこと
ができるサイド型あるいはトップ型として構成され、電
源用コネクタと結合できるようになっている。

【００１４】一方、この制御回路基板１６上には図３に
示すようにトランジスタアレイやアルミ電解コンデンサ
ーが取付けられている。これらのトランジスタアレイや
アルミ電解コンデンサーは図３に示す制御回路基板側に
形成された嵌合孔３０に嵌合している。そしてトランジ
スタアレイやアルミ電解コンデンサーの端子３１を制御
回路基板上の回路（パターン銅箔部）に半田付けする場
合にはこの端子３１を屈曲させることなく、図５に示す
ように制御回路基板上のパターン銅箔部に半田付けされ
ている。このように、この制御回路基板には素子を取付
けるための嵌合孔３０が形成してあるため、素子を制御
回路基板１６上に取付ける際に、従来の制御回路基板で
は必要であった端子の屈曲作業〔図６の（ロ）参照〕が
不要となり、組み付け効率が向上する。また、各素子は
制御回路基板上に形成された嵌合孔３０に嵌合している
ため、発熱温度の高いステータコイルとの空間距離を制
御回路基板を離すことなく大きくとれることにより、ス
テータコイルの熱伝播の影響が小さくなりファン回転に
より冷却効果により、各素子が熱放散され動作時温度上
昇が低く抑えられるため、制御回路の耐久性が向上す
る。

【００１５】モータプレート１５の外側には、防塵用の
カバー１９がモータプレート固定用のネジと共用のネジ
１８等により取り付けられており、またカバーの表面に
は図１に示すようにリード線をクランプするクランパー
２５が設けられている。なお、上記実施例中のボス６と
ファンプレート３とのカシメ部７および軸受ハウジング
９とモータプレート１５とのカシメ部１４の代わりに、
ファンプレートやモータプレート側に形成したバーリン
グ加工部に軸受ハウジングや固定子シャフトを圧入して
固定することもできる。また、モータプレート１５に変
えてケーシングの側板１ｂをその儘モータプレート兼用
で使用することもできることは当然である。

【００１６】上記構成からなるモータ内蔵型送風機のコ
ネクタ装置の組付け状態を図２を参照して説明する。基
板１６を直接取り付けたモータプレート１５に、軸受８
およびステータコア１３を固定してある軸受ハウジング
９をカシメ１４により固定する。この時基板上のコネク
タ２１はモータプレート１５に形成した孔から突出状態
となり、この孔の部分でもコネクタに作用する力を受け
ることができるようになっている。送風機のファンプレ
ート３に形成した円筒状の内周面にマグネット４を固定
するとともに、回転子シャフト５の端部に固定されたボ
ス６を円筒状中心部にカシメ７により固定する。

【００１７】前記軸受８内に、送風機のファンプレート
３に固定した前記回転子シャフト５を貫通し、突出した
部分で、ワッシャ１１を介して止め輪（スナップリング
あるいはクリップ等）１２を装着する。上記のように組
立られたモータ内蔵型送風機は、ケーシング１内に収納
配置され、モータプレート１５をネジ１８等によりケー
シング側板１ｂに取り付けることによりモータ内蔵型送
風装置の組立が完了する。その後モータプレート１５の
外側に防塵用のカバー１９がネジ１８に共締めされる。
また、制御回路基板では、素子を制御回路基板上に取付
ける際に、端子３１を曲げずに制御回路基板１６上の回
路に半田付けが可能となり、組み付け効率が向上する。
さらに各素子は制御回路基板上に形成された嵌合孔に嵌
合しているため、発熱温度の高いステータコイルとの空
間距離を制御回路基板を離すことなく大きくとれること
により、ステータコイルの熱伝播の影響が小さくなりフ
ァン回転により冷却効果により、各素子が熱放散され動
作時温度上昇が低く抑えられるため、制御回路の耐久性
が向上する。

【００１８】なお、上記実施例は本発明の例示に過ぎ
ず、各部材の固定部に採用したカシメによる固定法は、
その部分毎に使い分けることもでき、種々の組合せが可
能である。また、アウターロータ方式に限ぎらず、イン
ナーロータ式の各種モータにも本発明は適用できること
は当然である。さらに本発明の精神または主要な特徴か
ら逸脱することなく他の色々な形で実施することがで
き、そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示
に過ぎず、限定的に解釈してはならない。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
モータ内蔵型送風機の制御回路基板によれば、 １）素子を制御回路基板上に取付ける際に、端子を曲げ
ずに制御回路基板上のパターン銅箔部に半田付けが可能
となり、組み付け効率が向上する。 ２）各素子は制御回路基板上に形成された嵌合孔に嵌合
しているため、ステータコイルとの空間距離を大きくで
きるため、素子の熱放散が高くなり制御回路の耐久性が
向上する。 ３）また、ステータから制御回路基板を離さないため、
薄形化を図ることができる。 等の優れた効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るモータ内蔵型（遠心）送
風装置の側面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】制御回路基板と各素子の拡大斜視図である。

【図４】制御回路基板の平面図である。

【図５】（イ）は図４中のＢ−Ｂ断面図、（ロ）は同Ｃ
−Ｃ断面図である。

【図６】（イ）は従来のモータ内蔵型送風装置の断面図
であり、（ロ）は制御回路基板と素子との接続状態をし
めす拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング １ａ 案内板 １ｂ 側板 １ｃ ベルマウス ２ 翼板 ３ ファンプレート ４ 磁石 ５ 回転子シャフト ６ ボス ７、１４ カシメ部 ８ 軸受 ９ 軸受ハウジング １３ ステータコア １５ モータプレート １６ 基板 ２３ 擬似円錐部 ３０ 孔 ３１ 素子の端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 正徳 長野県小県郡丸子町大字上丸子字川原1776 番地 三洋精密株式会社内 (72)発明者 青木 一男 長野県小県郡丸子町大字上丸子字川原1776 番地 三洋精密株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータプレートに設けた円筒状の軸受ハ
   ウジング９の外周にステータコア１３を固定するととも
   に、該軸受ハウジングの内径部に軸受８を介して回転子
   側シャフト５を支持し、さらに同回転子シャフト５に前
   記ステータコアに対応してマグネット４を取付けたファ
   ンのファンプレート３を設けてなるモータ内蔵型送風機
   の制御回路基板であって、前記制御回路基板はモータの
   運転を制御する機能を有し且つモータプレートのファン
   側内面に設けられており、前記制御回路基板には同基板
   上に取り付けるトランジスタやアルミ電解コンデンサー
   等の素子を嵌合する孔を有し、該孔に各種の素子を嵌合
   した状態で各素子は基板上の回路と接続されていること
   を特徴とするモータ内蔵型送風機の制御回路基板。