JP2001178049A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機において、ロータの抜けを防止しつつ
組立工数の低減を図る。 【解決手段】 カップ状のハウジング２を備えたフレー
ム１と、ハウジング２の外周部に取り付けられたステー
タ４と、ハウジング２内に挿入されたスリーブ６と、ス
リーブ６に回転自在にはめ込まれた軸１２およびステー
タ４に対向配置されたマグネット１４を備えたロータ１
６と、ロータ１６に設けられ、軸１２をスリーブ６に挿
入するとロータ１６が回転可能な状態で係合するフック
１８とを有する電動機とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷却ファンモータ等
の電動機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、パソコン等の電子機器を冷却する
冷却ファンモータなどの電動機では、落下衝撃が加わっ
たときや取り扱うとき、あるいは羽根の推力等によりロ
ータが電動機本体から抜け落ちることを防止するため、
次に示すような抜け止め機構を設けていた。

【０００３】ここで、図５は従来の抜け止め防止機構が
設けられた冷却ファンモータの一例を示す断面図であ
る。

【０００４】図示するように、フレーム１の凹部に突出
形成されたハウジング２の周囲には、コイル３の巻かれ
たステータ４にホール素子等が備え付けられた駆動回路
基板５が設置されている。

【０００５】また、ハウジング２にはラジアル軸受けを
構成するスリーブ６がはめ込まれ、さらにスリーブ６を
ハウジング２に固定するために、ハウジング２の一方端
にはスリーブ押さえリング７が圧入固定されている。な
お、スリーブ６にはオイルが塗布もしくは含浸されてい
る。

【０００６】ハウジング２の他方端には、スラスト軸受
けを構成するスラストシート８およびこれを固定するブ
ッシュ９がはめ込まれ、ステータユニット１０を構成し
ている。

【０００７】また、羽根１３には、その内側にヨーク１
１が設けられており、ヨーク１１の中心部には軸１２が
圧入等により固着されている。そして、環状のステータ
４に対向するようにしてマグネット１４がヨーク１１に
固着されている。

【０００８】軸１２はスリーブ６に回転自在にはめ込ま
れ、先端には抜け防止用のワッシャ１５が取り付けられ
て、ロータ１６を構成している。

【０００９】図６は従来の抜け止め防止機構が設けられ
た冷却ファンモータの他の一例を示す断面図である。

【００１０】図示するように、ここでは図５における抜
け防止用のワッシャ１５に代えて、フレーム１の外周に
内側へオーバハングした環状のストッパ１７が取り付け
られたもので、ストッパ１７のオーバハング部分で羽根
１３の一部もしくは全体を覆うようにして抜け防止を行
っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電動機では、次のような問題点を有してい
た。

【００１２】図５に示す抜け止め防止技術では、先ず軸
１２をスリーブ６に挿入して抜け防止用のワッシャ１５
を取り付け、その後、スラストシート８およびブッシュ
９を圧入等で固定している。

【００１３】しかし、これでは、組立時において、フレ
ーム１にステータ４、スリーブ６、スリーブ押さえリン
グ７、軸１２等を取り付ける工程と、ワッシャ１５およ
びブッシュ９を取り付ける工程とが逆方向からになって
しまうので、組立工数の増大を招いていた。

【００１４】また、温度変化の繰り返し等によりブッシ
ュ９とハウジング２の嵌合部に隙間が生じてそこからオ
イルが流出し、周囲を汚染するだけでなく軸受けの信頼
性を損なうという問題があった。

【００１５】さらに、ブッシュ９をフレーム１と別体と
したことでフレーム１の底面の平面度を上げることが困
難であるため、フレーム１を電子機器や発熱素子等に取
り付けてフレーム１に熱を吸い上げて冷却する場合に
は、取り付け部の密着性に欠けるという問題があった。

【００１６】次に、図６に示す抜け止め防止技術では、
羽根１３の一部もしくは全体をストッパ１７で囲んでい
るので、このストッパ１７が羽根１３の回転に対する風
の流れの障害となり、風量の低減および騒音の増大を招
くという問題があった。

【００１７】そこで、本発明は、ロータの抜けを防止し
つつ組立工数の低減を図ることのできる電動機を提供す
ることを目的とする。

【００１８】また、本発明は、温度変化の繰り返し等に
起因するオイル流出を防止することができる電動機を提
供することを目的とする。

【００１９】さらに、本発明は、フレーム底面の平面度
を向上させることができる電動機を提供することを目的
とする。

【００２０】そして、本発明は、風量の低減および騒音
の増大を防止することができる電動機を提供することを
目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の電動機は、カップ状のハウジングを備えた
フレームと、前記ハウジングの外周部に取り付けられた
ステータと、前記ハウジング内に挿入された軸受けと、
前記軸受けに回転自在にはめ込まれた軸および前記ステ
ータに対向配置されたマグネットを備えたロータと、前
記ロータに設けられ、前記軸を前記軸受けに挿入すると
前記ロータが回転可能な状態で係合するフックとを有す
る構成としたものである。

【００２２】これにより、軸を軸受けに挿入するとフッ
クと係合してロータの抜けが防止されるので、ロータの
抜けを防止しつつ組立工数の低減を図ることが可能にな
る。

【００２３】また、ブッシュがハウジングの底面と一体
形成されているので、ブッシュとハウジングとの嵌合部
がなく、温度変化の繰り返し等に起因するオイル流出を
未然に防止することが可能になる。

【００２４】そして、風量の低減や騒音の悪化の原因と
なるストッパをロータの外周に設置する必要がないの
で、風量の低減および騒音の増大を防止することが可能
になる。

【００２５】また、本発明の電動機は、前述した発明に
おいて、フレームの底部は平坦面に形成されているもの
である。

【００２６】これにより、ハウジングが設けられていな
い側であるフレームの底部は凹凸のない平坦面に形成さ
れているので、フレーム底面の平面度が向上する。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、カップ状のハウジングを備えたフレームと、前記ハ
ウジングの外周部に取り付けられたステータと、前記ハ
ウジング内に挿入された軸受けと、前記軸受けに回転自
在にはめ込まれた軸および前記ステータに対向配置され
たマグネットを備えたロータと、前記ロータに設けら
れ、前記軸を前記軸受けに挿入すると前記ロータが回転
可能な状態で係合するフックとを有する電動機であり、
軸を軸受けに挿入するとフックと係合してロータの抜け
が防止されるので、ロータの抜けを防止しつつ組立工数
の低減を図ることが可能になるという作用を有する。ま
た、ブッシュがハウジングの底面と一体形成されている
ので、ブッシュとハウジングとの嵌合部がなく、温度変
化の繰り返し等に起因するオイル流出を未然に防止する
ことが可能になるという作用を有する。そして、風量の
低減や騒音の悪化の原因となるストッパをロータの外周
に設置する必要がないので、風量の低減および騒音の増
大を防止することが可能になるという作用を有する。

【００２８】本発明の請求項２に記載の発明は、前記軸
受けには、前記軸受けが前記ハウジングから脱落するこ
とを防止する軸受け押さえリングが固定され、前記フッ
クは前記軸受け押さえリングと係合する電動機であり、
軸を軸受けに挿入するとフックと軸受け押さえリングと
が係合してロータの抜けが防止されるので、ロータの抜
けを防止しつつ組立工数の低減を図ることが可能になる
という作用を有する。

【００２９】本発明の請求項３に記載の発明は、前記フ
レームの底部は平坦面に形成されている電動機であり、
ハウジングが設けられていない側であるフレームの底部
は凹凸のない平坦面に形成されているので、フレーム底
面の平面度が向上するという作用を有する。

【００３０】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１〜３の何れか一項に記載の発明において、マグネット
はステータよりもフレーム底面から離反した位置に配置
されている電動機であり、ステータがマグネットをフレ
ーム底面方向へ吸引することになり、ロータがフレーム
に対して浮き上がることが防止されるとともに、回転時
においてフックの先端が軸受け押さえリングと所定のギ
ャップを保つことができるので、接触による異音の発生
や回転不良を未然に防止することが可能になるという作
用を有する。

【００３１】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１〜４の何れか一項に記載の発明において、軸受けの外
周面または軸の外周面には、注油されたオイルを軸の回
転で軸方向の中央部に移動させる動圧発生溝が形成され
ている電動機であり、回転により動圧が発生して軸が軸
受けと非接触で回転し、またオイルが軸方向の中央部に
移動されるので、オイル漏れが防止されて軸受けの信頼
性が向上し、長寿命化を達成することが可能になるとい
う作用を有する。

【００３２】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１〜５の何れか一項に記載の発明において、ロータには
回転により空気流が発生する羽根が形成されている電動
機であり、ロータの抜けを防止しつつ組立工数の低減を
図ることが可能になり、温度変化の繰り返し等に起因す
るオイル流出を未然に防止することが可能になり、フレ
ーム底面の平面度が向上し、風量の低減および騒音の増
大を防止することが可能になるという作用を有する。

【００３３】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
６記載の発明において、フックは羽根と一体に形成され
ている電動機であり、ロータの組立工数を削減すること
が可能になるという作用を有する。

【００３４】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
６記載の発明において、フックは羽根とヨークとの間に
挟み込まれて固定されるとともに、軸がフックの中央部
に開口された孔を貫通している電動機であり、フックを
固定するための複雑な工法や形状が不要になり容易に組
み立てることができるという作用を有する。また、フッ
クが回転のセンタからずれることがないので、アンバラ
ンスの発生を未然に防ぐことが可能になるという作用を
有する。

【００３５】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図４を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一部材には同一符号を付しており、また、重複した
説明は省略されている。

【００３６】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１による冷却ファンモータを示す断面図である。

【００３７】図示するように、本実施の形態の電動機で
ある冷却ファンモータには、フレーム１の凹部にフレー
ム１と一体に突出形成されたカップ状のハウジング２の
周囲には、コイル３の巻かれたステータ４にホール素子
等が備え付けられた駆動回路基板５が設置されている。

【００３８】また、ハウジング２が設けられていない側
であるフレーム１の底部は凹凸のない平坦面に形成さ
れ、半導体素子等の発熱体が取り付けられる平面領域と
されている。

【００３９】また、底面にスラストシート８が設置され
たハウジング２にはスリーブ（軸受け）６が挿入され、
スリーブ６の上からスリーブ押さえリング（軸受け押さ
えリング）７が圧入固定されてスリーブ６がハウジング
２に固定され、ステータユニット１０を構成している。
なお、スリーブ６は銅系の焼結工法にて形成された軸受
けであり、オイルが塗布もしくは含浸されて軸１２をス
ムーズに回転させている。

【００４０】また、回転により空気流が発生する羽根１
３には、その内側にヨーク１１が設けられており、ヨー
ク１１の中心部には軸１２が圧入等により固着されてい
る。そして、環状のステータ４に対向するようにしてマ
グネット１４がヨーク１１に固着されている。軸１２は
スリーブ６に回転自在にはめ込まれており、ロータ１６
を構成している。

【００４１】ここで、ヨーク１１には、バネ性を有する
たとえば３本の爪（係合爪）を有するフック１８がカシ
メ等により固定されている。また、前述したスリーブ押
さえリング７のスリーブ６を押さえていない方の端面は
つば状になっており、軸１２をスリーブ６に挿入する
と、フック１８の先端がスリーブ押さえリング７のつば
状の端面に引っかかり、ロータ１６が回転可能な状態で
両者が係合する。なお、爪は複数設けられていればよ
く、本実施の形態に示す３本に限定されるものではな
い。

【００４２】フック１８はたとえばＳＵＳ３０４バネ鋼
材で形成されており、３本の爪は曲げ加工にて成形もし
くは樹脂により成形されている。

【００４３】また、マグネット１４はステータ４よりも
フレーム底面から離反した位置に配置されている。これ
により、ステータ４がマグネット１４をフレーム底面方
向へ吸引することになり、回転による羽根１３の推力に
よりロータ１６がフレーム１に対して浮き上がることを
防止している。

【００４４】このような構成の冷却ファンモータによれ
ば、軸１２をスリーブ６に挿入するとフック１８とスリ
ーブ押さえリング７とが係合してロータ１６の抜けが防
止されるので、ロータ１６の抜けを防止しつつ組立工数
の低減を図ることが可能になる。

【００４５】また、ブッシュがハウジング２の底面と一
体形成されているので、ブッシュとハウジング２との嵌
合部がなく、温度変化の繰り返し等に起因するオイル流
出を未然に防止することが可能になる。

【００４６】さらに、ハウジング２が設けられていない
側であるフレーム１の底部は凹凸のない平坦面に形成さ
れているので、フレーム底面の平面度が向上する。これ
により、電子機器等との密着性がアップし、例えば最も
発熱量の大きい電子機器の中央部などにおける冷却性能
を向上させることが可能になる。

【００４７】風量の低減や騒音の悪化の原因となるスト
ッパをロータ１６の外周に設置する必要がないので、風
量の低減および騒音の増大を防止することが可能にな
る。

【００４８】そして、マグネット１４はステータ４より
もフレーム底面から離反した位置に配置されているの
で、ステータ４がマグネット１４をフレーム底面方向へ
吸引することになり、回転による羽根１３の推力により
ロータ１６がフレーム１に対して浮き上がることが防止
されるとともに、回転時においてフック１８の先端がス
リーブ押さえリング７と所定のギャップを保つことがで
きるので、接触による異音の発生や回転不良を未然に防
止することが可能になる。

【００４９】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２による冷却ファンモータを示す断面図である。

【００５０】図示するように、フック１８は羽根１３と
一体に形成されており、３本の爪はバネ性を有する構造
となっている。

【００５１】このような構成の冷却ファンモータによれ
ば、フック１８が羽根１３と一体に形成されているの
で、ロータ１６の組立工数を削減することが可能にな
る。

【００５２】（実施の形態３）図３は本発明の実施の形
態３による冷却ファンモータを示す断面図である。

【００５３】図示するように、フック１８は羽根１３と
ヨーク１１とに挟み込まれて固定されている。また、フ
ック１８の中央部は孔が開けられており、軸１２がこの
孔を貫通している。

【００５４】このような構成の冷却ファンモータによれ
ば、フック１８を固定するための複雑な工法や形状を必
要とせず容易に組み立てることができる。

【００５５】また、フック１８の中央部の孔が軸１２に
はめ込まれることにより、フック１８が回転のセンタか
らずれることなく、アンバランスの発生を未然に防ぐこ
とが可能になる。

【００５６】（実施の形態４）図４は本発明の実施の形
態４による冷却ファンモータの軸受け部を示す断面図で
ある。

【００５７】図示するように、スリーブ（軸受け）１９
にはＣ３６０４の快削黄銅等の銅合金が用いられ、その
内周面には、ヘリングボーン形状の深さ５μｍ程度の動
圧発生溝２０が２ヶ所に形成されている。

【００５８】このスリーブ１９の内周面と軸１２とは片
側２〜１２μｍの隙間をもち、この隙間にオイルが注油
される構造となっている。そして、動圧発生溝２０は、
注油されたオイルが軸１２の回転により軸方向の中央部
に移動される構造となっている。

【００５９】このような構成の冷却ファンモータによれ
ば、回転により動圧が発生して軸１２がスリーブ１９と
非接触で回転し、また、動圧発生溝２０がオイルを軸方
向の中央部に移動させるので、オイル漏れが防止されて
軸受けの信頼性が向上し、長寿命化を達成することがで
きる。

【００６０】なお、動圧発生溝２０は軸１２の外周面に
形成してもよい。

【００６１】以上説明した実施の形態において、電動機
である冷却ファンモータの構造および形式、軸受けであ
るスリーブ６，１９の構造、フック１８およびつばの形
状や設置場所はこれらの実施の形態に記載の構造に限定
されるものではなく、様々な設計変更が可能であること
は言うまでもない。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、軸を軸
受けに挿入するとフックと軸受け押さえリングとが係合
してロータの抜けが防止されるので、ロータの抜けを防
止しつつ組立工数の低減を図ることが可能になるという
有効な効果が得られる。

【００６３】また、本発明によれば、ブッシュがハウジ
ングの底面と一体形成されているので、ブッシュとハウ
ジングとの嵌合部がなく、温度変化の繰り返し等に起因
するオイル流出を未然に防止することが可能になるとい
う有効な効果が得られる。

【００６４】さらに、本発明によれば、風量の低減や騒
音の悪化の原因となるストッパをロータの外周に設置す
る必要がないので、風量の低減および騒音の増大を防止
することが可能になるという有効な効果が得られる。

【００６５】そして、本発明によれば、ハウジングが設
けられていない側であるフレームの底部は凹凸のない平
坦面に形成されているので、フレーム底面の平面度が向
上するという有効な効果が得られる。

【００６６】マグネットをステータよりもフレーム底面
から離反した位置に配置すれば、ステータがマグネット
をフレーム底面方向へ吸引することになり、ロータがフ
レームに対して浮き上がることが防止されるとともに、
回転時においてフックの先端が軸受け押さえリングと所
定のギャップを保つことができるので、接触による異音
の発生や回転不良を未然に防止することが可能になると
いう有効な効果が得られる。

【００６７】軸受けの外周面または軸の外周面に動圧発
生溝を形成すれば、回転により動圧が発生して軸が軸受
けと非接触で回転し、またオイルが軸方向の中央部に移
動されるので、オイル漏れが防止されて軸受けの信頼性
が向上し、長寿命化を達成することが可能になるという
有効な効果が得られる。

【００６８】フックを羽根と一体に形成すれば、ロータ
の組立工数を削減することが可能になるという有効な効
果が得られる。

【００６９】フックを羽根とヨークとの間に挟み込んで
固定するとともに、軸がフックの中央部に開口された孔
を貫通するようにすれば、フックを固定するための複雑
な工法や形状が不要になり容易に組み立てることができ
るという有効な効果が得られる。

【００７０】また、このようにフックを構成すれば、フ
ックが回転のセンタからずれることがないので、アンバ
ランスの発生を未然に防ぐことが可能になるという有効
な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による冷却ファンモータ
を示す断面図

【図２】本発明の実施の形態２による冷却ファンモータ
を示す断面図

【図３】本発明の実施の形態３による冷却ファンモータ
を示す断面図

【図４】本発明の実施の形態４による冷却ファンモータ
を示す断面図

【図５】従来の抜け止め防止機構が設けられた冷却ファ
ンモータの一例を示す断面図

【図６】従来の抜け止め防止機構が設けられた冷却ファ
ンモータの他の一例を示す断面図

【符号の説明】

１ フレーム ２ ハウジング ４ ステータ ６ スリーブ（軸受け） ７ スリーブ押さえリング（軸受け押さえリング） １１ ヨーク １２ 軸 １３ 羽根 １４ マグネット １６ ロータ １８ フック １９ スリーブ（軸受け） ２０ 動圧発生溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊川 庄吉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 荒木 宗明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H605 AA00 AA08 BB05 BB19 CC01 CC05 CC08 DD11 EB06 EB21 GG03 5H607 AA11 BB01 BB14 BB17 CC01 CC05 CC09 DD08 DD14 FF04 FF12 GG09 JJ07 JJ08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カップ状のハウジングを備えたフレーム
   と、 前記ハウジングの外周部に取り付けられたステータと、 前記ハウジング内に挿入された軸受けと、 前記軸受けに回転自在にはめ込まれた軸および前記ステ
   ータに対向配置されたマグネットを備えたロータと、 前記ロータに設けられ、前記軸を前記軸受けに挿入する
   と前記ロータが回転可能な状態で係合するフックとを有
   することを特徴とする電動機。
2. 【請求項２】前記軸受けには、前記軸受けが前記ハウジ
   ングから脱落することを防止する軸受け押さえリングが
   固定され、前記フックは前記軸受け押さえリングと係合
   することを特徴とする請求項１記載の電動機。
3. 【請求項３】前記フレームの底部は平坦面に形成されて
   いることを特徴とする請求項１または２記載の電動機。
4. 【請求項４】前記マグネットは前記ステータよりもフレ
   ーム底面から離反した位置に配置されていることを特徴
   とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電動機。
5. 【請求項５】前記軸受けの外周面または前記軸の外周面
   には、注油されたオイルを前記軸の回転で軸方向の中央
   部に移動させる動圧発生溝が形成されていることを特徴
   とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電動機。
6. 【請求項６】前記ロータには回転により空気流が発生す
   る羽根が形成されていることを特徴とする請求項１〜５
   の何れか一項に記載の電動機。
7. 【請求項７】前記フックは前記羽根と一体に形成されて
   いることを特徴とする請求項６記載の電動機。
8. 【請求項８】前記フックは前記羽根とヨークとの間に挟
   み込まれて固定されるとともに、前記軸が前記フックの
   中央部に開口された孔を貫通していることを特徴とする
   請求項６記載の電動機。