JP2008131727A - ファンモータ - Google Patents

Abstract

【課題】回転耐久性を保ちながら、薄型化を達成するようにしたファンモータを提供する。
【解決手段】このファンモータ１においては、軸受ホルダ１３がカップ状になっているので、軸受ホルダ１３の内周面１３ａとラジアル軸受１２の外周面１２ｂとの当接、及び軸受ホルダ１３の内側底面１３ｂと回転シャフト７の球面状の端部７ａとの当接が可能となり、その結果として、従来採用されていたアキシャル軸受を不要にできるので、ファンモータ１の薄型化にあたって、アキシャル軸受の厚みに相当する寸法を、ラジアル軸受１２の厚みの寸法に振り分けることができるので、ラジアル軸受１２の厚みの確保を可能にしている。特に本発明は、薄型ファンモータをミリ単位で薄くする場合に極めて有効である。
【選択図】図４

Description

本発明は、ノートパソコン、デジタルビデオカメラ、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)などに利用されるファンモータに関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２００２−３４１９７号公報がある。この公報に記載されたファンモータは、ロータ及びステータを収容するための矩形のケーシングを備えている。このケーシングの中央に設けられた円筒状の軸受収容部内にはラジアル軸受が収容され、このラジアル軸受により、ロータの回転シャフトが回転自在に支持される。さらに、回転シャフトの端部は、ケーシングの軸受収容部の底面上に配置した円板状のアキシャル軸受によって支持されている。そして、ロータに設けられたインペラは、円筒状のラジアル軸受と円板状のアキシャル軸受との協働によりスムーズに回転する。

特開２００２−３４１９７号公報 特開平１１−８９６２号公報

しかしながら、従来のファンモータは、軸受収容部の底面上にアキシャル軸受を配備しているので、ケーシングと一体になっている軸受収容部の底部は所定の厚みを有する必要がある。そこで、前述した従来のファンモータを薄型化する場合には、アキシャル軸受の具備及び軸受収容部の底部の肉厚の確保を必要とするので、円筒形状のラジアル軸受の高さを低くすることが余儀なくされ、その結果として、回転に対する耐久性を悪化させる虞があるといった問題点がある。

本発明は、回転耐久性を保ちながら、薄型化を達成するようにしたファンモータを提供することを目的とする。

本発明に係るファンモータは、Ｎ極とＳ極とが交互に着磁されたマグネットを有するロータと、マグネットに対面するようにコイルが配置されたステータとを有するファンモータにおいて、コイルを支持すると共に、筐体の一部をなす金属製のベースプレートと、ロータに設けられた回転シャフトを支持するラジアル軸受と、ベースプレートから突出する筒状の起立部と、起立部内に固定されると共に、ラジアル軸受が収容されて、ラジアル軸受の外周面及び回転シャフトの端部が当接するカップ状の樹脂製軸受ホルダとを備えたことを特徴とする。

このファンモータにおいては、軸受ホルダがカップ状になっているので、軸受ホルダの内周面とラジアル軸受の外周面との当接及び軸受ホルダの内側底面と回転シャフトの端部との当接が可能となり、軸受ホルダを樹脂によって成形することで、回転シャフトのスラスト受けを可能にしている。その結果として、従来採用されていたアキシャル軸受を不要にできるので、ファンモータの薄型化にあたって、アキシャル軸受の厚みに相当する寸法を、ラジアル軸受の厚み寸法に振り分けることができ、ラジアル軸受の厚みの確保を可能にしている。従って、ファンモータの回転耐久性を落とすことなく薄型化を達成することができる。さらに、金属(例えば、腐食し難いステンレス)製のベースプレートを採用することで、起立部をプレスによって簡単に成形することができ、しかも、筐体の厚みを薄くできるので、ファンモータのさらなる薄型化を可能にしている。特に本発明は、薄型ファンモータをミリ単位で薄くする場合に極めて有効である。

また、樹脂製の軸受ホルダ内にラジアル軸受を圧入すると好適である。この場合、軸受ホルダは樹脂によって成形されているので、ラジアル軸受を軸受ホルダ内に圧入したときに、圧入時の変形を軸受ホルダ側が許容するので、ラジアル軸受の軸孔の縮小や変形を極めて少なくすることができる。その結果として、回転シャフトの回転時の偏心を少なくすることができる。さらに、圧入により、ラジアル軸受が軸受ホルダに装着されるので、ファンモータの組み立て作業性をも良好にしている。さらに、軸受ホルダは樹脂により成形されているので、ロータの回転時の騒音の防止や耐久性の向上にも寄与している。

また、軸受ホルダに設けられた鍔部は、起立部の端部に当接すると共に、マグネットに向けて延在すると好適である。この場合、軸受ホルダの鍔部の遊端とマグネットの内端部との間のクリアランスを可能な限り狭めることができるので、筐体内に流入した空気をラジアル軸受に向けて流動させ難くすることができる。従って、筐体内に取り込まれた粉塵などのゴミをラジアル軸受と回転シャフトの間に入り込み難くすることができる。これによって、耐久性の高いファンモータを実現している。

本発明によれば、回転耐久性を保ちながら、薄型化の促進を可能にしている。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るファンモータの好適な実施形態について詳細に説明する。

図１〜図３に示すように、ファンモータ１は、ノートパソコン、デジタルビデオカメラ、ＰＤＡなどの薄型化が要求されている機器に利用されると共に、両面吸込み式でサイドフロータイプの薄型ブラシレスファンモータであり、３ｍｍの厚さを有する筐体２を備えている。筐体２は、正方形で厚さ０．３ｍｍのステンレス製トッププレート２ａと、正方形で厚さ０．３ｍｍのステンレス製ベースプレート２ｂと、トッププレート２ａとベースプレート２ｂとの間に配置されたアルミ又は樹脂製のスペーサ２ｃとからなる。

また、トッププレート２ａ側には、ドーナツ状の吸気口Ａが設けられ、ベースプレート２ｂには、略三日月状の吸気口Ｂが３個設けられ、筐体２の一辺には、吐き出し口Ｃが設けられている。そして、スペーサ２ｃによって筐体２内に所定の空間が形成され、この空間内にロータ３及びステータ４が収容されている。

ロータ３は、金属製の回転板６の裏面に接着剤を介して固定されたドーナツ状のマグネット５を有している。このマグネット５は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁され、回転板６の中央に固定された回転シャフト７を包囲する。そして、回転板６は、トッププレート２ａの中央に形成された円形の開口Ｄから露出し、回転板６の周縁には、複数枚の羽根８が固定され、ロータ３の回転によって、吐き出し口Ｃから空気が排出される。

ステータ４は、ドーナツ状のマグネット５に対面するように配置された２個のコイル９を有し、各コイル９は回路基板１０上に固定され、この回路基板１０とベースプレート２ｂとの間には、フラックスプレート１１が配置されている。回路基板１０上には、磁気を検知するホール素子(図示せず)などが搭載され、ホール素子からの電気信号に基づいて各コイル９への給電が制御される。そして、コイル９、回路基板１０及びフラックスプレート１１は、ファンモータ１の薄型化に寄与している金属製のベースプレート２ｂによって支持されている。

図４及び図５に示すように、ロータ３に設けられた回転シャフト７は、オイルが含浸された金属製のラジアル軸受１２の軸孔１２ａによって回転自在に支持され、このラジアル軸受１２は、樹脂(例えば、ポリフェニレンサルファイド(ＰＰＳ)、液晶ポリマー(ＬＣＰ)など)からなるカップ状の軸受ホルダ１３内に圧入によって固定されている。この場合、軸受ホルダ１３は樹脂によって成形されているので、ラジアル軸受１２を軸受ホルダ１３内に圧入したときに、圧入時の変形を軸受ホルダ１３側が許容するので、ラジアル軸受１２の軸孔１２ａの縮小や変形を極めて少なくすることができる。その結果として、回転シャフト７の回転時の偏心を少なくすることができる。さらに、圧入により、ラジアル軸受１２が軸受ホルダ１３に装着されるので、ファンモータ１の組み立て作業性をも良好にしている。また、軸受ホルダ１３は樹脂により成形されているので、ロータ３の回転時の騒音の防止や耐久性の向上にも寄与している。

さらに、軸受ホルダ１３がカップ状になっているので、軸受ホルダ１３の内周面１３ａとラジアル軸受１２の外周面１２ｂとの当接、軸受ホルダ１３の内側底面１３ｂとラジアル軸受１２の底面１２ｃとの当接及び軸受ホルダ１３の内側底面１３ｂと回転シャフト７の球面状の端部７ａとの当接が可能となり、軸受ホルダ１３を樹脂によって成形することで、回転シャフト７のスラスト受けを可能にしている。その結果として、従来採用されていたアキシャル軸受を不要にできるので、ファンモータ１の薄型化にあたって、アキシャル軸受の厚みに相当する寸法を、ラジアル軸受１２の厚み寸法に振り分けることができ、ラジアル軸受１２の厚みの確保を可能にしている。従って、ファンモータ１の回転耐久性を落とすことなく薄型化を達成することができる。

さらに、ラジアル軸受１２は、金属製のベースプレート２ｂの中央から突出する円筒状の起立部１５内に圧入され、この起立部１５は、ベースプレート２ｂのプレス成形によって形成されている。起立部１５の一端側の開口からラジアル軸受１２が挿入され、起立部１５の内周面１５ａに対して軸受ホルダ１３の外周面１３ｄが圧着される。そして、起立部１５の他端側の開口から軸受ホルダ１３の底部１３ｃが露出し、ベースプレート２ｂと軸受ホルダ１３における底部１３ｃの外面とが面一になっている。

このようなファンモータ１においては、金属製のベースプレート２ｂに設けられた筒状の起立部１５内にカップ状の軸受ホルダ１３が圧入によって固定されるので、カップ状の軸受ホルダ１３の組み付け作業が容易である。さらに、金属(例えば、ステンレス)製のベースプレート２ｂを採用することで、起立部１５をプレスによって簡単に成形することができ、しかも、筐体２の厚みを薄くできるので、ファンモータ１のさらなる薄型化を可能にしている。特に本発明は、薄型ファンモータをミリ単位で薄くする場合に極めて有効な手法である。

さらに、図４及び図６に示すように、カップ状の軸受ホルダ１３には、環状の鍔部１３ｅが設けられ、この鍔部１３ｅは、起立部１５の端部に当接すると共に、マグネット５に向けて延在する。さらに、鍔部１３ｅとマグネット５はベースプレート２ｂから略同じ高さに配置されている。従って、鍔部１３ｅの外径の変更によって、軸受ホルダ１３の鍔部１３ｅの遊端とマグネット５の内端部との間のクリアランスＳを容易に小さくすることができるので、筐体２内に流入した空気をラジアル軸受１２に向けて流動させ難くすることができる。その結果として、筐体２内に取り込まれた粉塵などのゴミをラジアル軸受１２と回転シャフト７の間に入り込み難くすることができる。これにより、耐久性の高いファンモータが実現される。この場合、クリアランスＳが小さければ小さい程、回転シャフト７に付着するゴミを減らすことができる。

本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明に係るファンモータは、サイドフロータイプに限らず、軸流タイプであっても適用可能である。また、金属製のベースプレート２ｂに設けられた筒状の起立部１５内にカップ状の軸受ホルダ１３が接着剤によって固定されてもよい。

本発明に係るファンモータの一実施形態を示す正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１の背面図である。 本発明に係るファンモータの要部を示す斜視図である。 要部拡大断面図である。 図２を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１…ファンモータ、２…筐体、２ｂ…ベースプレート、３…ロータ、４…ステータ、５…マグネット、７…回転シャフト、７ａ…回転シャフトの端部、８…羽根、１２…ラジアル軸受、１２ａ…ラジアル軸受の軸孔、１２ｂ…ラジアル軸受の外周面、１３…軸受ホルダ、１３ｅ…軸受ホルダの鍔部、１５…起立部、Ｓ…クリアランス。

Claims (3)

1. Ｎ極とＳ極とが交互に着磁されたマグネットを有するロータと、前記マグネットに対面するようにコイルが配置されたステータとを有するファンモータにおいて、
   前記コイルを支持すると共に、筐体の一部をなす金属製のベースプレートと、
   前記ロータに設けられた回転シャフトを支持するラジアル軸受と、
   前記ベースプレートから突出する筒状の起立部と、
   前記起立部内に固定されると共に、前記ラジアル軸受が収容されて、前記ラジアル軸受の外周面及び前記回転シャフトの端部が当接するカップ状の樹脂製軸受ホルダとを備えたことを特徴とするファンモータ。
2. 樹脂製の前記軸受ホルダ内に前記ラジアル軸受を圧入したことを特徴とする請求項１記載のファンモータ。
3. 前記軸受ホルダに設けられた鍔部は、前記起立部の端部に当接すると共に、前記マグネットに向けて延在することを特徴とする請求項１又は２記載のファンモータ。

Images