JP2015014321A - 軸受機構、モータおよび送風ファン - Google Patents

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Abstract

【課題】モータの軸受機構において、ハウジング外周面に保持させた潤滑油中に気泡が溜まることを抑制する。
【解決手段】上下方向を向く中心軸を中心とする第1筒状部61を有する第1構成部と、前記中心軸を中心とする第2筒状部282を有し、前記第2筒状部の内周面と前記第1筒状部の外周面とが径方向に対向し、前記第1構成部に対して相対的に回転可能である第2構成部との間に位置するシール間隙に、潤滑油の界面が位置するシール部が設けられ、前記第1筒状部を含む部材が、樹脂成型品または金属ダイキャスト品であり、前記第1筒状部の外周面における潤滑油と接触する領域において、外径が最大となる最大外径部642と、前記界面側に向く面を有し、外径が前記最大外径部よりも小さくなる環状段差部643と、環状段差部から前記界面に向かって外径が漸次減少する傾斜部644とを設けて、前記最大外径部と前記環状段差部とを繋ぐラインを形成した。
【選択図】図10

Description

本発明は、流体動圧を利用する軸受機構に関する。軸受機構は、例えば、モータに用いられる。
従来より、モータに利用される軸受機構として、流体動圧を利用するものがある。このような軸受機構の一つとして、特開2007−100802号公報に例示されるように、スリーブをハウジングに収容するものがある。特開2007−100802号公報における軸受機構では、ハウジングが、軸方向上下に分割可能な金型を用いて樹脂で射出成形された型成形品である。当該ハウジングのパーティングラインは、外周面のうち、潤滑油の油面が形成されるテーパ面、および、保持部材との固定面を除く軸方向領域の範囲内に設けられる。
特開2007−100802号公報
ところで、潤滑油の界面が位置するシール部を、第1筒状部の外周面と、同心状の第2筒状部の内周面との間のシール間隙に設ける場合、第1筒状部の外周面には、最大外径部から軸方向に沿って外径が漸次減少する傾斜部が形成される。このような構造の第1筒状部を、軸方向に分割された上金型および下金型を用いて成型する場合、最大外径部の近傍にパーティングラインが設けられる。このとき、上金型および下金型の設計によっては、軸受機構において、第1筒状部の最大外径部の近傍にて潤滑油中の気泡が溜まり易くなる。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、軸受機構において、第1筒状部の最大外径部の近傍にて潤滑油中の気泡が溜まることを抑制することを目的としている。
本発明の一の側面に係る軸受機構は、上下方向を向く中心軸を中心とする第1筒状部を有する第1構成部と、前記中心軸を中心とする第2筒状部を有し、前記第2筒状部の内周面と前記第1筒状部の外周面とが径方向に対向し、前記第1構成部に対して相対的に回転可能である第2構成部と、潤滑油と、を備える。前記第1構成部および前記第2構成部の一方が、前記中心軸を中心として配置されるシャフトを有し、他方が、前記シャフトが挿入されるスリーブを有する。前記潤滑油が、前記スリーブを含む部位と、前記シャフトを含む部位との間に連続して存在し、前記シャフトと前記スリーブとの間にラジアル動圧軸受部が設けられる。もしくは、前記スリーブの上面と前記上面に対向する部材との間のスラスト間隙にスラスト動圧軸受部が設けられる。前記第1筒状部の前記外周面と、前記第2筒状部の前記内周面との間に位置するシール間隙に、前記潤滑油の界面が位置するシール部が設けられる。前記第1筒状部を含む部材が、樹脂成型品または金属ダイキャスト品である。前記第1筒状部の前記外周面における前記潤滑油と接触する領域において、外径が最大となる最大外径部と、前記界面側に向く面を有し、外径が前記最大外径部よりも小さくなる環状段差部と、前記環状段差部から前記界面に向かって外径が漸次減少する傾斜部と、が設けられ、前記最大外径部と前記環状段差部とを繋ぐラインがある。
本発明によれば、樹脂成型品または金属ダイキャスト品である第1筒状部を利用する軸受機構において、第1筒状部の最大外径部の近傍にて潤滑油中の気泡が溜まることを抑制することができる。
図1は、第1の実施形態に係る送風ファンの縦断面図である。 図2は、モータ部近傍の縦断面図である。 図3は、スリーブの縦断面図である。 図4は、スリーブの平面図である。 図5は、スリーブの底面図である。 図6は、軸受部近傍の縦断面図である。 図7は、スリーブハウジングの斜視図である。 図8は、スリーブハウジングの平面図である。 図9は、スリーブハウジングの縦断面図である。 図10は、スリーブハウジングの上部を拡大して示す断面図である。 図11は、上金型および下金型の縦断面図である。 図12は、比較例の上金型および下金型の縦断面図である。 図13は、比較例のスリーブハウジングの上部を拡大して示す断面図である。 図14は、スリーブハウジングの他の例を示す斜視図である。 図15は、図14のスリーブハウジングの平面図である。 図16は、第2の実施形態に係る軸受機構の縦断面図である。 図17は、軸受機構の上部を拡大して示す断面図である。
本明細書では、図1中における送風ファン1の中心軸J1方向における上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。本明細書における上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの上下方向を示すものではない。また、中心軸J1を中心とする周方向を、単に「周方向」と呼ぶ。中心軸J1を中心とする径方向を、単に「径方向」と呼ぶ。中心軸J1に平行な方向を、単に「軸方向」と呼ぶ。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の例示的な第1の実施形態に係る送風ファン1の縦断面図である。送風ファン1は、遠心ファンである。送風ファン1は、例えば、ノート型パーソナルコンピュータに搭載され、コンピュータの筐体内部の機器の冷却に利用される。
送風ファン1は、モータ部2と、インペラ3と、ハウジング5と、を含む。インペラ3の中心軸は、モータ部2の中心軸J1と一致する。インペラ3は、複数の翼31を含む。複数の翼31は、中心軸J1を中心として周方向に配列される。モータ部2は、複数の翼31を中心軸J1回りに回転する。ハウジング5は、モータ部2およびインペラ3を収納する。
ハウジング5は、上プレート51と、下プレート52と、側壁部53と、を含む。上プレート51は、複数の翼31の上側を覆う。下プレート52は、複数の翼31の下側を覆う。下プレート52には、モータ部2が固定される。側壁部53は、複数の翼31の側方を覆う。上プレート51、側壁部53および下プレート52により、インペラ3を囲む風洞部50が形成される。
上プレート51および下プレート52は、アルミニウム合金またはステンレス鋼等の金属により、薄板状に形成される。側壁部53は、アルミニウム合金のダイキャストまたは樹脂により成型される。側壁部53の下端部と下プレート52の周縁部とは、ねじ留め等により締結される。上プレート51は、側壁部53の上端部にかしめ等により固定される。上プレート51および下プレート52はそれぞれ、吸気口54を含む。吸気口54は、インペラ3の上方および下方に位置する。上プレート51、側壁部53および下プレート52により、複数の翼31の側方に送風口が形成される。なお、下プレート52は、モータ部2の後述する静止部21の一部でもある。
図2は、モータ部2近傍の縦断面図である。モータ部2は、アウターロータ型である。モータ部2は、固定組立体である静止部21と、回転組立体である回転部22と、を含む。後述するように、静止部21の一部と回転部22の一部とにより、軸受機構4が構築されるため、軸受機構4を1つの構成要素と捉える場合は、モータ部2は、静止部21と、軸受機構4と、回転部22と、を含む。回転部22は、軸受機構4により、中心軸J1を中心として静止部21に対して回転可能に支持される。
静止部21は、ステータ210と、軸受部23と、ブッシュ24と、下プレート52と、を含む。軸受部23は、中心軸J1を中心とする有底略円筒状である。軸受部23は、スリーブ231と、スリーブハウジング232と、を含む。本実施の形態では、スリーブ231およびスリーブハウジング232を含む構成が、軸受機構の第1構成部を示す。スリーブ231は、中心軸J1を中心とする略円筒状である。スリーブ231は、金属の焼結体である。スリーブ231には、潤滑油40が含浸されている。軸受部23を2部材とすることにより、軸受内周部の材料選択の自由度を向上することができる。また、スリーブ231を焼結体とすることにより、軸受部23における潤滑油40の保持量を容易に増大することができる。
スリーブハウジング232は、中心軸J1を中心とする有底略円筒状である。スリーブハウジング232は、スリーブ231の外周面および下面を覆う。スリーブ231は、接着剤233によりスリーブハウジング232の内周面に固定される。スリーブハウジング232は、樹脂にて形成される。好ましくは、スリーブ231とスリーブハウジング232との固定には、接着および圧入の両方が用いられる。スリーブ231の下面のうち径方向内側の部位は、スリーブハウジング232の内底面と、上下方向に離間する。スリーブ231の下面と、スリーブハウジング232の内周面および内底面とにより、プレート収容部239が形成される。
ブッシュ24は、中心軸J1を中心とする略環状の部材である。ブッシュ24は、好ましくは、絶縁性部材である。ブッシュ24は、より好ましくは、樹脂により成型される。ブッシュ24は、ブッシュ主部241と、ブッシュ突出部242と、を含む。ブッシュ主部241と、ブッシュ突出部242とは、好ましくは一繋がりの部材である。ブッシュ主部241は、中心軸J1を中心とする略円筒状である。ブッシュ突出部242も、中心軸J1を中心とする略円筒状である。ブッシュ突出部242の径方向の厚さは、ブッシュ主部241の径方向の厚さよりも薄い。ブッシュ突出部242は、ブッシュ主部241の上面の外周縁部から上方に突出する。
ブッシュ主部241の内周面には、スリーブハウジング232の外周面下部が接着剤を用いて固定される。スリーブハウジング232とブッシュ24との固定には、接着および圧入の両方が用いられてもよい。ブッシュ24の外周面下部は、下プレート52に設けられた孔部に固定される。
ステータ210は、中心軸J1を中心とする略環状の部材である。ステータ210は、ブッシュ24の外周面に固定される。ステータ210は、ステータコア211と、複数のコイル212と、を含む。ステータコア211は、薄板状の珪素鋼板が積層されて形成される。ステータコア211は、略円環状のコアバック213と、コアバック213から径方向外方に突出する複数のティース214と、を含む。複数のコイル212は、複数のティース214のそれぞれに導線が巻回されることで形成される。
コアバック213には、ブッシュ24が圧入される。コアバック213の内周面は、ブッシュ主部241の外周面の上部、および、ブッシュ突出部242の外周面の下部に固定される。ブッシュ突出部242の上端は、コアバック213の上端よりも上方に位置する。これにより、コアバック213の内周面と、ブッシュ24の外周面との接触面積を大きく確保することができる。その結果、コアバック213とブッシュ24との締結強度を増大させることができる。コアバック213とブッシュ24との固定には、接着または軽圧入が用いられてもよい。コアバック213とブッシュ24との固定には、接着および圧入の両方が用いられてもよい。
上述のように、ブッシュ24は、外周面にステータ210が固定され、内周面に軸受部23が固定される保持部である。モータ部2では、ブッシュ24が下プレート52に固定されることにより、ステータ210と軸受部23とが、ベース部である下プレート52に間接的に固定される。
回転部22は、回転中央部28と、抜止部255と、カップ部29と、ヨーク261と、ロータマグネット262と、を含む。回転中央部28は、軸受部23に支持される。カップ部29は、回転中央部28とは別部材である。カップ部29は、中心軸J1を中心とする環状である。カップ部29は、回転中央部28の径方向外側にて回転中央部28に固定される。本実施の形態では、回転中央部28を含む構成が、軸受機構において、第1構成部に対して相対的に回転可能である第2構成部を示す。
回転中央部28は、シャフト251と、軸受対向部281と、シール円筒部282と、を含む。シャフト251と、軸受対向部281と、シール円筒部282とは、一繋がりの部材である。回転中央部28は、好ましくは、金属を切削加工することにより形成される。
シャフト251は、中心軸J1を中心とする略円柱状である。すなわち、シャフト251は中心軸J1を中心として配置される。シャフト251は、軸受部23のスリーブ231に挿入される。換言すれば、スリーブ231は、シャフト251を径方向外方から囲む。シャフト251は、軸受部23に対して中心軸J1を中心として相対回転する。
抜止部255は、シャフト251の下部に設けられる。抜止部255は、プレート部256と、プレート固定部257と、を含む。プレート部256は、シャフト251の下端部から径方向外方に広がる略円板状である。プレート部256はスリーブ231の下面よりも直径が小さい。プレート固定部257は、プレート部256の上面から上方に延びる。プレート固定部257の外周面には雄ねじ部が設けられる。シャフト251には、下端から上方に延びる穴部252が設けられる。穴部252の内周面には雌ねじ部が設けられる。プレート固定部257が穴部252に螺合することにより、プレート部256が、シャフト251の下端部に固定される。
スリーブ231およびプレート部256は、スリーブハウジング232の内側に位置する。プレート部256は、上述のプレート収容部239に収容される。プレート部256の上面は、略円環状の面である。プレート部256の上面は、スリーブ231の下面、すなわち、プレート収容部239において下方を向く面と上下方向に対向する。プレート部256とスリーブ231とにより、シャフト251が軸受部23から抜けることが防止される。プレート部256の下面は、スリーブハウジング232の内底面と上下方向に対向する。
軸受対向部281は、シャフト251の上端から径方向外方に広がる。軸受対向部281は、中心軸J1を中心とする略円環の板状部である。軸受対向部281は、軸受部23の上方に位置し、軸受部23と上下方向に対向する。シール円筒部282は、軸受対向部281から下方に向かって延びる略円筒状の垂下部である。シール円筒部282は、軸受対向部281の外周縁部に連続する。シール円筒部282は、軸受部23よりも径方向外側、かつ、ステータ210よりも径方向内側に位置する。シール円筒部282の内周面は、軸受部23の外周面上部と径方向に対向する。シール円筒部282の内周面と、スリーブハウジング232の外周面との間に、シール間隙47が形成される。シール間隙47には、潤滑油40の界面が位置するシール部47aが設けられる。本実施の形態では、中心軸J1を中心とするシール円筒部282が、第2筒状部を示す。
カップ部29は、カップ内壁部291と、カップ天板部292と、カップ外壁部293と、を含む。カップ内壁部291と、カップ天板部292と、カップ外壁部293とは、一繋がりの部材である。
カップ内壁部291は、中心軸J1を中心とする略円筒状である。カップ天板部292は、カップ内壁部291の上端部から径方向外方に広がる。カップ天板部292は、中心軸J1を中心とする略円板状である。カップ外壁部293は、カップ天板部292の外縁部から下方に向かって延びる。カップ外壁部293は、中心軸J1を中心とする略円筒状である。
カップ内壁部291の内周面は、シール円筒部282の外周面に固定される。回転中央部28は、カップ部29に挿入される。回転中央部28とカップ部29とは、接着、または、接着および圧入により固定される。シール円筒部282の外周面には、径方向外方に突出する凸部283が設けられる。カップ内壁部291の下端は、凸部283の上面に接する。
シール円筒部282の下端部は、ブッシュ主部241の上面と上下方向に対向する。シール円筒部282の外周面は、凸部283よりも下方において、ブッシュ突出部242の内周面と径方向に対向する。ブッシュ突出部242は、シール円筒部282と径方向に対向する径方向対向部である。
ブッシュ突出部242の上端面と、凸部283の下面とは、上下方向に対向する。ブッシュ突出部242とカップ内壁部291とは、径方向において、シール円筒部282とステータ210との間に位置する。ブッシュ突出部242の上端面と、凸部283の下面との間には、径方向に広がる環状の微小な横間隙491が形成される。換言すれば、ブッシュ突出部242と凸部283とは、横間隙491を介して上下方向に対向する。横間隙491の上下方向の高さは、好ましくは、0.1mm以上0.5mm以下である。
ブッシュ突出部242の内周面と、シール円筒部282の外周面との間には、上下方向に延びる環状の微小な縦間隙492が形成される。縦間隙492は、横間隙491の内周部に連続し、横間隙491から下方に延びる。シール円筒部282の下端部と、ブッシュ主部241の上面との間には、環状の微小な中間間隙493が形成される。中間間隙493は、縦間隙492の下端部、および、シール間隙47の下端部に連続する。換言すれば、中間間隙493は、縦間隙492の下端部と、シール間隙47の下端部とを接続する。
横間隙491および縦間隙492、さらには中間間隙493により、シール間隙47の径方向外側にラビリンス構造が構築される。これにより、シール間隙47から気化した潤滑油40を含む空気が、軸受機構4の外部へと移動することが抑制される。その結果、軸受機構4内の潤滑油40の蒸発を抑制することができる。また、ブッシュ突出部242の上端が、コアバック213の上端よりも上方に位置することにより、ラビリンス構造の上下方向の長さを長くすることができる。
ヨーク261は、中心軸J1を中心とする略円筒状である。ヨーク261は、カップ外壁部293の内周面に固定される。ロータマグネット262は、中心軸J1を中心とする略円筒状であり、ヨーク261の内周面に固定される。換言すれば、ロータマグネット262は、ヨーク261を介してカップ外壁部293の内周面に間接的に固定される。ロータマグネット262は、ステータ210の径方向外側に位置する。
図1に示すように、複数の翼31は、カップ外壁部293の外周面に直接的に固定される。複数の翼31は、翼支持部等の他の部材を介して、カップ外壁部293の外周面に間接的に固定されてもよい。
図3は、スリーブ231の縦断面図である。スリーブ231の内周面271の上部および下部には、第1ラジアル動圧溝列272および第2ラジアル動圧溝列273が設けられる。第1ラジアル動圧溝列272および第2ラジアル動圧溝列273のそれぞれは、複数のヘリングボーン形状の溝として設けられる。図4は、スリーブ231の平面図である。スリーブ231の上面274には複数のスパイラル形状の溝が、第1スラスト動圧溝列275として設けられる。図5は、スリーブ231の底面図である。スリーブ231の下面276にはスパイラル形状の第2スラスト動圧溝列277が設けられる。
第1ラジアル動圧溝列272および第2ラジアル動圧溝列273は、シャフト251の外周面に設けられてもよい。第1スラスト動圧溝列275は、軸受対向部281の下面のうちスリーブ231の上面274と対向する領域に設けられてもよい。第2スラスト動圧溝列277は、プレート部256の上面に設けられてもよい。第1スラスト動圧溝列275は、ヘリングボーン形状の溝の集合体であってもよい。第2スラスト動圧溝列277も、ヘリングボーン形状の溝の集合体であってもよい。
図6は、軸受部23近傍の縦断面図である。プレート部256とスリーブハウジング232との間には、下部間隙42が形成される。下部間隙42には、潤滑油40が介在する。プレート部256の側面とスリーブハウジング232の底部内側面との間には、プレート周辺空間48が形成される。プレート周辺空間48には、潤滑油40が存在する。スリーブ231の下面と、プレート部256の上面との間には、第2スラスト間隙43が形成される。第2スラスト間隙43には、潤滑油40が介在する。第2スラスト間隙43は、潤滑油40の流体動圧を発生させる第2スラスト動圧軸受部43aを実現する。プレート周辺空間48により、第2スラスト間隙43の外周部から下部間隙42の外周部まで潤滑油40が連続して存在する。
シャフト251の外周面と、スリーブ231の内周面との間に、ラジアル間隙41が形成される。ラジアル間隙41の下端部は、第2スラスト間隙43の内周部に連続する。ラジアル間隙41は、第1ラジアル間隙411と、第1ラジアル間隙411よりも下方に位置する第2ラジアル間隙412と、を含む。
第1ラジアル間隙411は、シャフト251の外周面と、スリーブ231の内周面のうち、図3の第1ラジアル動圧溝列272が設けられる部位との間に形成される。第2ラジアル間隙412は、シャフト251の外周面と、スリーブ231の内周面のうち、第2ラジアル動圧溝列273が設けられる部位との間に形成される。ラジアル間隙41には潤滑油40が介在する。第1ラジアル間隙411および第2ラジアル間隙412は、潤滑油40の流体動圧を発生させるラジアル動圧軸受部41aを実現する。すなわち、シャフト251とスリーブ231との間にラジアル動圧軸受部41aが設けられる。ラジアル動圧軸受部41aにより、シャフト251がラジアル方向に支持される。
軸受部23の上面と、軸受対向部281の下面との間に、第1スラスト間隙44が形成される。第1スラスト間隙44は、ラジアル間隙41の上端部から径方向外方に広がる。第1スラスト間隙44には潤滑油40が介在する。第1スラスト間隙44のうち図4の第1スラスト動圧溝列275が設けられる領域では、潤滑油40の流体動圧を発生させる第1スラスト動圧軸受部44aが実現される。すなわち、スリーブ231の上面274と、軸受対向部281の下面との間の間隙が、潤滑油40の流体動圧を発生させる第1スラスト動圧軸受部44aを構築する。
第1スラスト動圧軸受部44a、および、第2スラスト動圧軸受部43aにより、軸受対向部281がアキシャル方向に支持される。第1スラスト動圧軸受部44aおよび第2スラスト動圧軸受部43aが設けられることにより、シャフト251の上下方向の遊びのバラツキが低減される。第1スラスト間隙44の外周部からは、上述のシール間隙47が下方に延びる。
スリーブ231の外周面と、スリーブハウジング232の内周面との間には、循環路45が形成される。循環路45は、第1スラスト動圧軸受部44aの外周部と第2スラスト動圧軸受部43aの外周部とを連通する。
モータ部2では、シール間隙47、第1スラスト間隙44、ラジアル間隙41、第2スラスト間隙43、プレート周辺空間48、下部間隙42および循環路45が互いに繋がった1つの袋構造をなし、袋構造に潤滑油40が連続して存在する。袋構造では、シール円筒部282の内周面と軸受部23の外周面との間に位置するシール間隙47のみに潤滑油40の界面が形成される。袋構造により、潤滑油40の漏れを容易に防止することができる。
モータ部2の軸受機構4は、シャフト251と、スリーブ231と、スリーブハウジング232と、接着剤233と、プレート部256と、軸受対向部281と、シール円筒部282と、上述の潤滑油40と、を含む。軸受機構4では、シャフト251、プレート部256、軸受対向部281およびシール円筒部282が、潤滑油40を介して中心軸J1を中心として軸受部23に対して相対回転する。
図1に示すモータ部2では、ステータ210に電流が供給されることにより、ロータマグネット262とステータ210との間に、中心軸J1を中心とするトルクが発生する。これにより、インペラ3の複数の翼31が、中心軸J1を中心として回転部22と共に回転する。モータ部2によるインペラ3の回転により、吸気口54からハウジング5内へと空気が吸引され、送風口から送出される。
送風ファン1では、回転中央部28が、金属を切削加工することにより形成される場合、回転中央部28の形状精度を向上することができる。これにより、ラジアル動圧軸受部41a、第1スラスト動圧軸受部44a、第2スラスト動圧軸受部43aおよびシール間隙47を、高精度にて形成することができる。カップ部29が樹脂により形成される場合、回転部22が軽量化される。その結果、送風ファン1の消費電力を低減することができる。
図7は、スリーブハウジング232の斜視図である。図8は、スリーブハウジング232の平面図である。図9は、スリーブハウジング232の縦断面図である。
スリーブハウジング232は、円筒部61と、底部62と、を含む。円筒部61は、略円筒状である。本実施の形態では、中心軸J1を中心とする円筒部61が第1筒状部を示す。底部62は円筒部61の下部を閉塞する。円筒部61は、スリーブ231およびプレート部256の外周を覆う。底部62は、複数の突出部621を含む。複数の突出部621は、底部62の上面622に周方向に配列される。図8では、突出部621の数は3である。各突出部621は、底部62の上面622から上方へと突出する。図6に示すように、突出部621の上端面はスリーブ231の下面に接する。これにより、底部62の上面622とスリーブ231の下面との間の距離、すなわち、プレート部256を収容する空間の高さが決定される。また、プレート部256は突出部621と径方向に対向する。突出部621を含むスリーブハウジング232の下部、スリーブ231およびプレート部256により囲まれる空間が、プレート周辺空間48である。
円筒部61は、複数の接触部611を含む。複数の接触部611は、円筒部61の内周において周方向に配列される。各接触部611は、軸方向に延びる。各接触部611は、円筒部61の内周において径方向内方へと突出する。接触部611はスリーブ231の外周面に接する。図8の例では、接触部611は周方向に6個存在し、突出部621は接触部611の間の位置に1つおきに3個存在する。図7に示すように、接触部611の上端には、上方に向かって径方向外方へと傾斜する傾斜面613が設けられる。これにより、スリーブ231をスリーブハウジング232に容易に挿入することができる。スリーブ231とスリーブハウジング232との間において、複数の接触部611の間に空間が形成される。この空間は、図6に示す循環路45である。
既述のように、スリーブ231とスリーブハウジング232とは接着剤233を用いて接着される。すなわち、スリーブ231と接触部611との間に接着剤層が介在する。接着剤233は、スリーブ231をスリーブハウジング232に挿入する前に、接触部611上に塗布される。接着剤233の少なくとも一部は、スリーブ231の外周面と円筒部61の内周面612との間に存在する。ここでの「内周面612」とは、接触部611の表面および接触部611の間における円筒部61の内面を指すものとする。接触部611を設けることにより、スリーブ231とスリーブハウジング232との接着強度を向上することができる。接触部611の径方向内側の面は、本実施形態では、スリーブ231の外周面とほぼ同じ曲率半径を有する。接触部611の径方向内側の面は、平面であってもよく、径方向内方に向かって突出してもよい。スリーブ231の外周面よりも曲率半径が大きい円筒面であってもよい。
好ましくは、スリーブ231は、スリーブハウジング232内に圧入状態にて挿入されている。互いに離間する複数の接触部611を設けることにより、スリーブ231をスリーブハウジング232に容易に圧入することができる。また、スリーブハウジング232が樹脂製であることによっても、圧入を容易に行うことができる。スリーブハウジング232が樹脂製の場合、突出部621を有するスリーブハウジング232の製造コストの削減も実現される。スリーブハウジング232の底部62の下面の中央には、成型時のゲート痕が位置する。
複数の突出部621が周方向に離れて配置されることにより、仮に、接着剤がスリーブ231の下面と突出部621の上端面との間に挟まったとしても、接着剤は突出部621の間の空間へと入り込む。その結果、突出部を全周に連続して設ける場合に比べて、スリーブハウジング232に対するスリーブ231の軸方向の位置の精度の低下を容易に低減することができる。また、スリーブ231をスリーブハウジング232に挿入する際の工程の管理も容易となる。接触部611と突出部621の周方向の位置が異なることによっても、接着剤が突出部621上に流れ込むことを抑制することができる。
さらに、突出部を全周に連続して設けた場合、余剰の接着剤は、プレート部256に向かって流れる可能性がある。図6の軸受機構4では、このような問題が発生する可能性を大幅に低減することができる。接着剤の内側への進入防止は、スリーブ231の下面とプレート部256の上面との間にスラスト動圧軸受部が設けられる軸受機構において特に適している。
突出部621は、円筒部61の内周面612と径方向に連続する。すなわち、突出部621は円筒部61と底部62との間において段差を形成する。突出部621の周方向両側の部位は接触部611に連続し、他の部位は2つの接触部611間の領域に位置する。これにより、円筒部61と底部62との間のスリーブハウジング232の曲げ剛性が向上する。
一方、スリーブハウジング232は、突出部621とは別に、段部63をさらに含む。段部63は、円筒部61の内周面612と底部62の上面622との間に位置する。各段部63は、周方向において接触部611の間に位置する。段部63は、複数の突出部621の最も径方向内側の位置よりも径方向外側に存在する。複数の段部63は、接触部611が存在する範囲を除いて、周方向に環状に存在する。段部63の径方向内側の面と接触部611の径方向内側の面とは周方向に連続するため、段部63は全周に環状に存在すると捉えられてもよい。また、段部63の径方向内側の面を、接触部611の径方向内側の面よりも径方向内側に位置させ、段部63を全周に存在させてもよい。いずれの段部63の形状であっても、スリーブハウジング232を成型する金型を容易に製作することができる。また、段部63の上面の軸方向の位置は、突出部621の上面の軸方向の位置と同じである。これによっても、スリーブハウジング232を成型する金型を容易に製作することができる。
図6に示すように、段部63は、スリーブ231と非接触である。これにより、循環路45が、プレート周辺空間48と連続する。循環路45、第1スラスト間隙44、ラジアル間隙41および第2スラスト間隙43により、潤滑油40の循環が実現される。潤滑油40の循環方向は特に限定されない。段部63により、潤滑油40の循環を確保しつつ、樹脂製の円筒部61と底部62との間の曲げ剛性を向上することができる。
なお、段部63の有無に関わらず、スリーブハウジング232では、周方向における複数の接触部611の間の少なくとも1つの位置において、いずれの突出部621も存在しないことにより、潤滑油40の循環経路を容易に確保することができる。
図3ないし図5に示すように、スリーブ231の外周面には軸方向に延びる溝278が設けられる。溝278によっても、第1スラスト間隙44と第2スラスト間隙43とを繋げる循環路が実現される。
図6に示すように、スリーブ231の下端の外面は、面取り形状を含む。これにより、スリーブ231と段部63との非接触を容易に実現することができる。その結果、スリーブ231の下部の最外周面の径方向の位置を、段部63の最も径方向内側の位置と同じ、または、段部63の最も径方向内側の位置よりも径方向外側に位置させることも可能である。また、段部63の径方向の幅を大きくすることも可能となる。ここでのスリーブ231の「下部の最外周面」とは、面取り部を除く最外周面を指す。
図10は、スリーブハウジング232の円筒部61の上部において径方向外側の部位を拡大して示す断面図である。図10では、中心軸J1を含む面における円筒部61の断面を示している。円筒部61は、最大外径部642と、環状段差部643と、傾斜部644と、を含む。最大外径部642は、円筒部61の上端近傍に設けられ、最大外径部642において円筒部61の外径が最大となる。最大外径部642は、円筒部61において最大外径の部位のみを含む。最大外径部642は、軸方向において微小な範囲に亘って存在する。すなわち、円筒部61の外周面641は、軸方向に平行、かつ、最大外径の円筒面の部位を含む。
環状段差部643は、最大外径部642の下側にて外径が最大外径部642よりも小さくなる円筒部61の部位である。環状段差部643は、最大外径部642の外周面から連続するとともに下方を向く面645を含む。換言すると、円筒部61の外周面641には、最大外径部642と環状段差部643とを繋ぐラインが存在する。当該面645は、およそ中心軸J1を中心とする環状面である。理想的には、当該面645は軸方向に対して垂直に広がる。後述するように、当該面645は、上金型と下金型とを用いるスリーブハウジング232の作製において下金型の環状の角部により成型される。下金型の当該角部が摩耗した場合には、環状段差部643における面645も、摩耗した角部に倣った形状となる。
傾斜部644は、環状段差部643から下方に向かって外径が漸次減少する円筒部61の部位である。本明細書において、「大きさが漸次減少する」ことは、実質的に大きさが漸次減少することを意味し、「大きさが漸次減少する」部位には、大きさが一定の微小な部分等が含まれていてもよい。「大きさが漸次増大する」場合において同様である。傾斜部644の外周面は、環状段差部643の上記面645から連続する。図2を参照して説明した既述のシール部47aは、シール円筒部282の内周面と傾斜部644との間に設けられる。すなわち、傾斜部644では、潤滑油40の界面に向かって外径が漸次減少する。
図10中に二点鎖線にて示すシール円筒部282の内周面は、下方に向かって直径が漸次減少する。中心軸J1を含む面におけるモータ部2の断面において、シール円筒部282の内周面の軸方向に対する傾斜角は、傾斜部644の外周面の軸方向に対する傾斜角よりも小さい。この関係により、シール円筒部282と傾斜部644との間のシール間隙47の幅が、下方に向かって漸次増大する。既述のように潤滑油40の界面は、傾斜部644と接する位置に設けられる。よって、最大外径部642、環状段差部643および傾斜部644は、円筒部61の外周面641において潤滑油40と接触する領域に設けられる。
円筒部61の上面の外縁部には、下方に向かうに従って直径が漸次増大する環状傾斜面651が設けられる。環状傾斜面651は最大外径部642の外周面と連続する。図6を参照して説明したように、軸受部23の上面と軸受対向部281の下面との間の第1スラスト間隙44に第1スラスト動圧軸受部44aが設けられる。図10中に二点鎖線にて示す軸受対向部281の下面と、環状傾斜面651との間には、外縁間隙441が形成される。外縁間隙441は、第1スラスト間隙44の一部であり、シール間隙47と連続する。外縁間隙441の幅は、径方向外側、すなわちシール間隙47に向かって漸次増大する。実際には、外縁間隙441およびシール間隙47の全体において、間隙の幅が潤滑油40の界面に向かって漸次増大する。
次に、スリーブハウジング232の作製について述べる。スリーブハウジング232の作製では、軸方向に分割可能な金型が用いられる。図11は、上金型81および下金型82の中心軸を含む断面の一部を示す図である。図11では、円筒部61の最大外径部642、環状段差部643および傾斜部644を成型する上金型81および下金型82の部位を示している。上金型81および下金型82の中心軸は、上金型81および下金型82を用いて成型されるスリーブハウジング232の中心軸J1に一致する。例えば、上金型81が移動金型であり、下金型82が固定金型である。
下金型82は略有底円筒状であり、下金型82の内周面821は、円筒部61の傾斜部644の外周面と同じ形状の傾斜面822を含む。上金型81は、下金型82の開口を閉塞する蓋状の部材である。上金型81の内面811は、円筒部61の最大外径部642の外周面と同じ形状の最大内径面812と、円筒部61の環状傾斜面651と同じ形状の環状傾斜面813と、を含む。実際には、上金型81は、スリーブハウジング232の内周面および内底面を成型する部位も含む。上金型81の最大内径面812は、下金型82の傾斜面822において内径が最大となる上端よりも径方向外側に位置する。すなわち、下金型82において内周面821の上端を含む角部823が、上金型81において最大内径面812の下端を含む角部814よりも径方向内側に位置する。下金型82の角部823により、円筒部61の環状段差部643が成型される。
上金型81および下金型82を用いたスリーブハウジング232の作製では、下金型82の底部に設けられたゲートから、上金型81および下金型82により形成される内部空間83に樹脂が充填される。そして、当該内部空間83の樹脂が硬化した後、上金型81と下金型82とが軸方向に分離され、成型後のスリーブハウジング232が取り出される。スリーブハウジング232では、上金型81と下金型82との分離位置に沿って形成される段差、すなわちパーティングラインが、環状段差部643となる。スリーブハウジング232の底部62の下面の中央には、成型時のゲート痕が位置する。下金型82の底部には、複数のゲートが設けられてもよい。
ここで、比較例の金型について述べる。図12は、比較例の金型である上金型91および下金型92を示す図である。一般的には、樹脂の流れ易さを考慮して、幅が広い空間から幅が狭い空間へと向かう樹脂の流れが形成されるように、金型が設計される。このような設計思想をスリーブハウジングの成型用金型に反映した場合、図12のように、下金型92において内周面921の上端を含む角部922が、上金型91において内面911の下端を含む角部912よりも径方向外側に配置される。
図13は、比較例の金型を用いて作製されるスリーブハウジング93の一部を示す断面図である。スリーブハウジング93では、傾斜部931の上端において外径が最大となる。パーティングラインである環状段差部932は上方を向く面933を含む。当該面933と、上端面における環状傾斜面934との間には段差が設けられる。図13中に二点鎖線にて示す軸受対向部941と環状傾斜面934との間の外縁間隙951の幅は径方向外側に向かって漸次増大する。図13中に二点鎖線にて示すシール円筒部942と傾斜部931との間のシール間隙952の幅は下方に向かって漸次増大する。シール間隙952には、潤滑油の界面が位置する。
しかしながら、外縁間隙951とシール間隙952との間には、傾斜部931の上端におけるシール間隙952の幅よりも広い幅の間隙953が形成される。したがって、外縁間隙951からシール間隙952に向かう経路において、間隙の幅が、傾斜部931の上端の位置にて急激に狭くなる。これにより、間隙953における潤滑油中の気泡がシール間隙952へと移動することが阻害され、間隙953にて溜まり易くなる。また、間隙953の形状によっては、シール間隙952からの潤滑油の充填の際に、間隙953にて潤滑油の界面が形成され、軸受機構内への潤滑油の充填が困難になる可能性がある。
これに対し、図10のスリーブハウジング232では、潤滑油40の界面側に向く面645を含む環状段差部643が、パーティングラインとして最大外径部642の下側に設けられる。これにより、外縁間隙441からシール間隙47に向かう経路において、間隙の幅が最大外径部642の近傍にて急激に狭くなることが防止される。その結果、最大外径部642の近傍にて潤滑油40中の気泡が溜まることを抑制することができる。なお、図11の上金型81および下金型82では、幅が狭い空間から幅が広い空間へと向かう樹脂の流れが形成されるが、両空間の幅の相違は僅かであるため、樹脂の流れに対する問題は生じない。
また、円筒部61の上面の外縁部において、下方に向かうに従って直径が漸次増大する環状傾斜面651が設けられる。環状傾斜面651、最大外径部642、環状段差部643および傾斜部644により、円筒部61の上面の外縁部および外周面641と回転中央部28との間の間隙の幅が、潤滑油40の界面に向かって漸次増大する。これにより、潤滑油40中の気泡を界面へと容易に移動させて排出することができる。
環状段差部643における径方向の段差は、好ましくは第1スラスト間隙44または第2スラスト間隙43の幅の半分よりも大きい。このように、段差をある程度大きく設定することにより、比較例のスリーブハウジング93のように、環状段差部において上方を向く面が形成されることを、より確実に防止することができる。環状段差部643における径方向の段差は、70μm以下であることが好ましい。これにより、シール間隙47の幅が過度に変化することが防止される。より好ましくは、環状段差部643における径方向の段差は50μm以下である。
スリーブハウジング232は、上金型81および下金型82を用いたアルミニウム合金等のダイキャストにて成型されてもよい。すなわち、図2の軸受機構4において、第1筒状部である円筒部61を含むスリーブハウジング232は、樹脂成型品または金属ダイキャスト品であればよい。
図14は、スリーブハウジング232のさらに他の例を示す斜視図である。図15は、スリーブハウジング232の平面図である。図15のスリーブハウジング232では、突出部621の数は6である。接触部611の数も6である。突出部621の周方向の位置は接触部611の周方向の間である。スリーブハウジング232では、図8に示す段部63は設けられない。図14および図15のスリーブハウジング232の他の構造は、図8のスリーブハウジング232と同様である。
図14および図15のスリーブハウジング232においても、循環路45は、スリーブ231の外周面とスリーブハウジング232の内周面との間、かつ、接触部611の間に形成される。スリーブハウジング232には段部63が設けられないため、循環路45は、スリーブ231の下部の面取り部と突出部621との間に形成される隙間を介して、プレート周辺空間48に連通する。
(第2の実施形態)
図16は、本発明の例示的な第2の実施形態に係る軸受機構14を拡大して示す図である。軸受機構14は、シャフト141と、上スラスト部142と、下スラスト部143と、スリーブ15と、シールキャップ144と、潤滑油145と、を含む。シャフト141、上スラスト部142および下スラスト部143は静止部21の一部であり、スリーブ15は回転部22の一部である。本実施の形態では、シャフト141、上スラスト部142および下スラスト部143を含む構成が軸受機構の第1構成部を示し、スリーブ15を含む構成が軸受機構の第2構成部を示す。シャフト141は、下スラスト部143の内側に形成された孔部に圧入されて固定され、中心軸J1に沿って上下方向を向いて配置される。上スラスト部142は、シャフト141の上部から径方向外方へと広がるプレート状である。シャフト141および上スラスト部142は、一繋がりの部材として形成される。シャフト141および上スラスト部142は、樹脂成型品または金属ダイキャスト品である。上スラスト部142の外周面1422は、上方に向かうとともに径方向内方へと傾斜する傾斜面を含む。上スラスト部142では、上面の外縁部に下方に向かって窪む段差部1423が形成される。本実施の形態では、上スラスト部142が一の第1筒状部である。
下スラスト部143は、下プレート部1431と、外筒部1432と、を含む。下スラスト部143は、樹脂成型品または金属ダイキャスト品である。下プレート部1431は、シャフト141の下部から径方向外方へと広がる。外筒部1432は、下プレート部1431の外縁部から上方へと延びる。外筒部1432の外周面の上部1433は、下方に向かうとともに径方向内方へと傾斜する傾斜面である。以下、上部1433を「外周面上部1433」という。本実施の形態では、外筒部1432が他の一の第1筒状部である。
スリーブ15は、内筒部151と、フランジ部152と、上ハブ筒部153と、下ハブ筒部154と、を含む。内筒部151は、外筒部1432とシャフト141との間の略円筒状の空間内に配置される。フランジ部152は、外筒部1432の上側に位置し、内筒部151の上部から径方向外方に突出する。以下、フランジ部152の内周部であり、かつ、内筒部151の上部でもある部位を、内筒部151の一部として説明する。フランジ部152の上面1521および下面1522は、好ましくは中心軸J1に略垂直に形成される。フランジ部152は、フランジ部152を上下方向に貫通する連通孔161を有する。本実施形態では、連通孔161の数は1である。
上ハブ筒部153は、フランジ部152の外縁部から上方へと広がる略円筒状に形成される。上ハブ筒部153は、上スラスト部142の径方向外側に位置する。上ハブ筒部153の内周面1531は、上方に向かうとともに径方向内方へと傾斜する部位を含む。本実施の形態では、上ハブ筒部153が一の第2筒状部である。
下ハブ筒部154は、フランジ部152の外縁部から下方へと広がる略円筒状に形成される。下ハブ筒部154は、下スラスト部143の外筒部1432の径方向外側に位置する。下ハブ筒部154の内周面1541は、下方に向かうとともに径方向内方へと傾斜する部位を含む。本実施の形態では、下ハブ筒部154が他の一の第2筒状部である。
シールキャップ144は、中心軸J1を中心とする環状である。シールキャップ144は、上ハブ筒部153の上端部に圧入または接着にて固定される。シールキャップ144は、上ハブ筒部153から径方向内方に広がり、径方向内側の部位は、段差部1423の上方に位置する。
モータ部の駆動時には、図16に示すスリーブ15を含む回転部22が、潤滑油145を介してシャフト141、上スラスト部142および下スラスト部143に対して回転する。
図17は、軸受機構14の上部を拡大して示す図である。シャフト141の外周面1411は、シャフト141が挿入される内筒部151の内周面1511と径方向に対向する。シャフト141と内筒部151との間には、ラジアル間隙162が形成される。図16に示すように、軸方向において、内筒部151の下端と下プレート部1431との間に間隙163が形成される。以下、間隙163を「下端間隙163」という。
図17に示すように、内筒部151の外周面1512と外筒部1432の内周面1434との間に円筒状の間隙164が形成される。以下、間隙164を「円筒間隙164」という。図16に示すように、円筒間隙164は、下端間隙163を介してラジアル間隙162に連通する。円筒間隙164の径方向における幅は、ラジアル間隙162の径方向における幅よりも大きく、連通孔161の直径よりも小さい。
図17に示すように、フランジ部152の上面1521と、上スラスト部142の下面1421との間に間隙1651が形成される。以下、間隙1651を「上スラスト間隙1651」という。また、フランジ部152の下面1522と、外筒部1432の上面1435との間に間隙1652が形成される。以下、間隙1652を「下スラスト間隙1652」という。上スラスト間隙1651および下スラスト間隙1652は、連通孔161により連通される。軸受機構14では、ラジアル間隙162、下端間隙163、円筒間隙164、上スラスト間隙1651および下スラスト間隙1652、並びに、連通孔161が、この順にておよそ径方向外方に向かって配置される。
上ハブ筒部153の内周面1531は、上スラスト部142の外周面1422と径方向に対向する。上ハブ筒部153と上スラスト部142との間には、間隙1661が形成される。以下、間隙1661を「上シール間隙1661」と呼ぶ。上シール間隙1661は、好ましくはラジアル間隙162および上スラスト間隙1651よりも径方向外側に位置する。上シール間隙1661は、上スラスト間隙1651の径方向外側の部位に連続する。上シール間隙1661は、上方に向かって、すなわち、上シール間隙1661の開口に向かって幅が漸次増大する。また、上シール間隙1661は、上方に向かうに従って中心軸J1側、すなわち、図17の左側に向かって傾斜する。
上シール間隙1661内には、潤滑油145の上側の界面が位置し、毛管現象を利用して潤滑油145が保持される。このように、上シール間隙1661では、潤滑油145を保持する上シール部1661aが設けられる。上シール間隙1661では、内周面1531および外周面1422の潤滑油145の界面よりも上側に位置する部位に、好ましくは撥油膜186が設けられる。上シール間隙1661の開口は、シールキャップ144により覆われる。
下ハブ筒部154の内周面1541は、外筒部1432の外周面上部1433と径方向に対向する。下ハブ筒部154と外筒部1432との間には、間隙1662が形成される。以下、間隙1662を「下シール間隙1662」と呼ぶ。下シール間隙1662は、ラジアル間隙162、下端間隙163、円筒間隙164、下スラスト間隙1652および連通孔161よりも径方向外側に位置する。下シール間隙1662は、下スラスト間隙1652の径方向外側の部位に連続する。下シール間隙1662は、下方に向かって、すなわち、下シール間隙1662の開口に向かって幅が漸次増大する。また、下シール間隙1662は、下方に向かうに従って図17の左側に向かって傾斜する。下シール間隙1662内には、潤滑油145の下側の界面が位置し、毛管現象を利用して潤滑油145を保持する下シール部1662aが設けられる。下シール間隙1662では、内周面1541および外周面上部1433の潤滑油145の界面よりも下側に位置する部位に、撥油膜186が設けられる。軸受機構14では、上シール間隙1661と下シール間隙1662とが連通孔161により連通される。
軸受機構14では、上シール間隙1661から、上スラスト間隙1651、ラジアル間隙162、下端間隙163、円筒間隙164、下スラスト間隙1652および下シール間隙1662に至る領域16、並びに、連通孔161に潤滑油145が連続して満たされる。ラジアル間隙162では、潤滑油145に対してラジアル方向に流体動圧を発生するラジアル動圧軸受部181が設けられる。上スラスト間隙1651では、潤滑油145に対してスラスト方向に流体動圧を発生する動圧発生部であるスラスト動圧軸受部1821が設けられる。下スラスト間隙1652では、潤滑油145に対してスラスト方向に流体動圧を発生する動圧発生部であるスラスト動圧軸受部1822が設けられる。
モータ部の駆動時には、ラジアル動圧軸受部181により、スリーブ15の内筒部151がシャフト141に対してラジアル方向に支持される。また、スラスト動圧軸受部1821,1822により、フランジ部152が上スラスト部142および外筒部1432に対してスラスト方向に支持される。
図17のシャフト141および上スラスト部142の作製では、第1の実施形態におけるスリーブハウジング232の作製と同様に、軸方向に分割された上金型および下金型が用いられる。したがって、上スラスト部142の外周面1422における潤滑油145と接触する領域において、最大外径部711と、環状段差部712と、傾斜部713と、が設けられる。最大外径部711では、上スラスト部142の外径が最大となる。環状段差部712は、パーティングラインであり、潤滑油145の界面側に向く面714を含む。傾斜部713では、環状段差部712から潤滑油145の界面に向かって上スラスト部142の外径が漸次減少する。上記構造により、最大外径部711の近傍にて潤滑油145中の気泡が溜まることが抑制される。
下スラスト部143の作製においても、第1の実施形態におけるスリーブハウジング232の作製と同様に、軸方向に分割された上金型および下金型が用いられる。したがって、外筒部1432の外周面における潤滑油145と接触する領域において、最大外径部721と、環状段差部722と、傾斜部723と、が設けられる。最大外径部721では、外筒部1432の外径が最大となる。環状段差部722は、パーティングラインであり、潤滑油145の界面側に向く面724を含む。傾斜部723では、環状段差部722から潤滑油145の界面に向かって外筒部1432の外径が漸次減少する。上記構造により、最大外径部721の近傍にて潤滑油145中の気泡が溜まることが抑制される。
上述の軸受機構4,14、および、送風ファン1の構造は様々に変更可能である。
例えば、軸受機構4において、第1スラスト動圧溝列275は、スリーブハウジング232の上面に設けられてもよく、軸受対向部281の下面のうちスリーブハウジング232の上面と対向する領域に設けられてもよい。換言すれば、第1スラスト動圧溝列275は、軸受部23の上面、および、軸受対向部281の下面の少なくとも一方に設けられる。これにより、軸受部23の上面と軸受対向部281の下面との間に、第1スラスト動圧軸受部44aが構築される。また、第2スラスト動圧軸受部43aは存在しなくてもよい。この場合、プレート部256は、抜止としてのみ機能する。第1スラスト動圧軸受部44aも存在しなくてもよい。
軸受機構4では、第1筒状部である円筒部61を含む第1構成部がスリーブ231を含み、第2筒状部であるシール円筒部282を含む第2構成部がシャフト251を含む。軸受機構14では、第1筒状部である上スラスト部142および外筒部1432を含む第1構成部がシャフト141を含み、第2筒状部である上ハブ筒部153および下ハブ筒部154を含む第2構成部がスリーブ15を含む。このように、軸受機構4,14では、第1構成部および第2構成部の一方がシャフトを含む構成であり、他方がスリーブを含む構成であればよい。
軸受機構4では、潤滑油40は、スリーブ231およびスリーブハウジング232を含む部位と、シャフト251およびプレート部256を含む部位との間に連続して存在する。軸受機構14では、潤滑油145は、スリーブ15を含む部位と、シャフト141、上スラスト部142および下スラスト部143を含む部位との間に連続して存在する。このように、軸受機構4,14では、潤滑油40,145はスリーブを含む部位と、シャフトを含む部位との間に連続して存在すればよい。
送風ファン1では、吸気口54は、上プレート51および下プレート52の一方のみに設けられてもよい。軸受機構4,14が設けられる送風ファンは、軸流ファンでもよい。軸受機構4,14は、他の用途のモータに用いられてもよい。
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
本発明に係る軸受機構は、様々な用途に利用することができる。好ましくは、様々な用途のモータに利用される。
1 送風ファン
2 モータ部
4,14 軸受機構
15,231 スリーブ
21 静止部
22 回転部
28 回転中央部
31 翼
40,145 潤滑油
41a,181 ラジアル動圧軸受部
43,44 スラスト間隙
43a,44a スラスト動圧軸受部
47,1661,1662 シール間隙
47a,1661a,1662a シール部
61 円筒部
62 底部
141,251 シャフト
142,143 スラスト部
153,154 ハブ筒部
232 スリーブハウジング
281 軸受対向部
282 シール円筒部
642,711,721 最大外径部
643,712,722 環状段差部
644,713,723 傾斜部
645,714,724 面
651 環状傾斜面
1432 外筒部
J1 中心軸

Claims (8)

  1. 上下方向を向く中心軸を中心とする第1筒状部を有する第1構成部と、
    前記中心軸を中心とする第2筒状部を有し、前記第2筒状部の内周面と前記第1筒状部の外周面とが径方向に対向し、前記第1構成部に対して相対的に回転可能である第2構成部と、
    潤滑油と、
    を備え、
    前記第1構成部および前記第2構成部の一方が、前記中心軸を中心として配置されるシャフトを有し、他方が、前記シャフトが挿入されるスリーブを有し、
    前記潤滑油が、前記スリーブを含む部位と、前記シャフトを含む部位との間に連続して存在し、
    前記シャフトと前記スリーブとの間にラジアル動圧軸受部が設けられ、もしくは、前記スリーブの上面と前記上面に対向する部材との間のスラスト間隙にスラスト動圧軸受部が設けられ、
    前記第1筒状部の前記外周面と、前記第2筒状部の前記内周面との間に位置するシール間隙に、前記潤滑油の界面が位置するシール部が設けられ、
    前記第1筒状部を含む部材が、樹脂成型品または金属ダイキャスト品であり、
    前記第1筒状部の前記外周面における前記潤滑油と接触する領域において、外径が最大となる最大外径部と、前記界面側に向く面を有し、外径が前記最大外径部よりも小さくなる環状段差部と、前記環状段差部から前記界面に向かって外径が漸次減少する傾斜部と、が設けられ、
    前記最大外径部と前記環状段差部とを繋ぐラインがある、軸受機構。
  2. 前記第1構成部が、
    前記スリーブと、
    前記スリーブを内側に配置するスリーブハウジングと、
    を有し、
    前記スリーブハウジングが、
    前記第1筒状部であり、前記スリーブの外周を覆う円筒部と、
    前記円筒部の下部を閉塞する底部と、
    を備え、
    前記第2構成部が、
    前記シャフトと、
    前記シャフトの上端から径方向外側に広がる板状部と、
    前記第2筒状部であり、前記板状部から下方に向かって延びる筒状の垂下部と、
    を有し、
    前記スリーブハウジングが、樹脂成型品または金属ダイキャスト品である、請求項1に記載の軸受機構。
  3. 前記スリーブハウジングにおける前記円筒部の上面の外縁部において、下方に向かうに従って直径が漸次増大する環状傾斜面が設けられる、請求項2に記載の軸受機構。
  4. 前記スリーブハウジングにおいて前記底部の下面に、ゲート痕が設けられる、請求項2または3に記載の軸受機構。
  5. 前記スリーブの上面と前記板状部の下面との間の前記スラスト間隙に前記スラスト動圧軸受部が設けられ、
    前記環状段差部における径方向の段差が、前記スラスト間隙の幅の半分よりも大きい、請求項2ないし4のいずれかに記載の軸受機構。
  6. 前記環状段差部における径方向の段差が、70μm以下である、請求項1ないし5のいずれかに記載の軸受機構。
  7. 静止部と、
    請求項1ないし6のいずれかに記載の軸受機構と、
    前記軸受機構により、前記静止部に対して回転可能に支持される回転部と、
    を備える、モータ。
  8. 上下方向を向く中心軸を中心として周方向に配列される複数の翼と、
    前記複数の翼を前記中心軸回りに回転する請求項7に記載のモータと、
    を備え、
    前記モータの前記回転部に、前記複数の翼が固定される、送風ファン。
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