JP2019065805A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリーブ軸受を採用したファンモータを用いた簡易な構造の冷却装置を提供する。【解決手段】回転軸１１と、回転軸１１に支持され回転軸１１と一体となって回転する羽根車２０と、回転軸１１を軸支する軸受部１０と、を備えたファンモータ１００と、土台部５１に複数の放熱ピン５２を備えたヒートシンク２００と、を備え、ファンモータ１００は、ヒートシンク２００に載置され、ファンモータ１００の羽根車２０は、回転軸１１に支持された羽根支持部２１と、羽根支持部２１から回転軸１１の外周方向に延出したファンブレード２２とを備え、ヒートシンク２００の放熱ピン５２は、回転軸１１に沿う方向において、土台部５１から軸受部１０に向けて延出し、羽根車２０は、軸受部１０と放熱ピン５２との間において、放熱ピン５２と離間しており、羽根支持部２１と少なくとも一つの放熱ピン５２とが、回転軸１１の軸心方向視で重複している。【選択図】図１

Description

本発明は、回転軸と、当該回転軸に支持され当該回転軸と一体となって回転する羽根車と、当該回転軸を軸支するスリーブ軸受部と、を備えたファンモータと、土台部から延出する複数の放熱ピンを備えたヒートシンクと、を備えた冷却装置に関する。

特許文献１には、ファンケースと、羽根車および軸（いわゆる回転軸）を有してファンケースに収容されその軸を中心として回転する回転体と、ファンケースに設けられ、その軸を支持した軸受部と、モータ部と、を備え、軸受部から離脱する方向への回転体の移動を規制する移動規制構造が設けられたファン（いわゆるファンモータ）が記載されている。
このファンの移動規制構造は、回転体に設けられた当接部と、ファンケースに設けられた規制部と、を有する。規制部は、当接部と接離可能に構成されている。このファンの軸受部には、たとえば流体軸受（スリーブ軸受の一例）が採用されており、軸受部から軸を含む回転体が離脱可能となっている。そこで、軸受部から回転体が離脱する方向へ移動した際に、規制部が当接部と当接することで回転体の離脱を防いでいる。
特許文献１に記載されたファンは、移動規制構造を備えることにより、ファンに衝撃が加えられファンの回転体に対して当該回転体が軸受部から離脱する方向へ移動する力が加わって当接部と規制部とが当接しても直ちに元の状態に戻るので、回転体の回転不良を回避することができる。したがって、送風効率が低下することを回避することができる。

特許文献２には、冷却すべき発熱体に対接されるベース部と、前記ベースに接合されたフィンからなる放熱部（いわゆるヒートシンク）と、前記放熱部直上に冷却ファンを有する電子部品用の冷却機器（冷却装置）が記載されている。

特開２０１２−２１６６４５号公報 特開２００１−１１０９５６号公報

特許文献１に記載されたファンの構成は、ファンとは別の部品として規制部を追加することを要するため、部品点数が増加し、構造が複雑になる問題があった。
また、特許文献２に記載される冷却機器の構成のごとく、特許文献１に記載されたファンをヒートシンクに取り付けて一体の冷却装置として使用した場合には、規制部がファンの気流を阻害して、ヒートシンクの冷却性能を低下せしめるおそれがあった。
そのため、簡易な構造の冷却装置の提供が望まれる。

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、スリーブ軸受を採用したファンモータを用いた簡易な構造の冷却装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る冷却装置の特徴構成は、
回転軸と、当該回転軸に支持され当該回転軸と一体となって回転する羽根車と、当該回転軸を軸支するスリーブ軸受部と、を備えたファンモータと、
土台部から延出する複数の放熱ピンを備えたヒートシンクと、を備え、
前記ファンモータは、前記ヒートシンクに載置されており、
前記羽根車は、前記回転軸に支持された羽根支持部と、前記羽根支持部から前記回転軸の外周方向に延出したファンブレードとを備え、
前記放熱ピンは、前記回転軸に沿う方向において、前記土台部から前記スリーブ軸受部に向けて延出し、
前記羽根車は、前記スリーブ軸受部と前記放熱ピンとの間において、前記放熱ピンと離間しており、
前記羽根支持部と少なくとも一つの前記放熱ピンとが、前記回転軸の軸心方向視で重複している点にある。

上記構成によれば、ファンモータがヒートシンクに載置される。そして、ファンモータの羽根車は、当該ファンモータのスリーブ軸受部と当該ヒートシンクの放熱ピンとの間において、放熱ピンと離間して設けられており、当該放熱ピンは、当該ファンモータの回転軸に沿う方向において、当該ヒートシンクの土台部から当該ファンモータの当該スリーブ軸受部に向けて延出している。したがって上記構成によれば、当該放熱ピンの頂部が当該ファンモータの羽根車に対向する状態で、当該羽根車と離間して設けられることになる。

そして上記構成によれば、ファンモータの羽根支持部と、ヒートシンクの少なくとも一つの放熱ピンとが、ファンモータの回転軸の軸心方向視で重複している。そのため、ファンモータが外部から衝撃を受けて羽根車が回転軸の軸心方向に沿い当該回転軸と供にスリーブ軸受部から離脱する方向へ移動したとしても、ファンモータの羽根支持部がヒートシンクの放熱ピンに当接して直ちに元の状態に戻るため、羽根車の離脱を防ぐことができる。つまり、ファンモータおよびヒートシンク以外の部材を用いることなく、スリーブ軸受部からの羽根車の離脱を防ぐことができる。
したがって上記構成によれば、スリーブ軸受を採用したファンモータを用いた簡易な構造の冷却装置を提供することができる。

本発明に係る冷却装置の更なる特徴構成は、
前記放熱ピンとして、他の放熱ピンよりも相対的に長い支持ピンを有し、
前記羽根支持部と前記支持ピンとが、前記回転軸の軸心方向視で重複している点にある。

上記構成によれば、ファンモータの羽根車が回転軸の軸心方向に沿い当該回転軸と供にスリーブ軸受部から離脱する方向へ移動すると、ヒートシンクの支持ピンがヒートシンクの他の放熱ピンよりも先に、羽根車の羽根支持部と当接する。したがって、スリーブ軸受部からの羽根車の離脱を防ぐことができる。

本発明に係る冷却装置の更なる特徴構成は、
前記支持ピンの断面の重心を通る軸心と、前記回転軸の回転軸心とが同軸心である点にある。

上記構成によれば、ファンモータの羽根車が回転軸の軸心方向に沿い当該回転軸と供にスリーブ軸受部から離脱する方向へ移動すると、ヒートシンクの支持ピンの頂部が、ファンモータの羽根支持部の回転中心（軸心）の部分と当接する。そのため、ヒートシンクの支持ピンが、ファンモータの羽根支持部と当接した際に、羽根車の回転速度の低下を最小限に抑えることができる。なぜならば、羽根支持部の回転中心部分は、羽根支持部の回転中心の周囲の部分よりも移動速度が遅いため、ヒートシンクの支持ピンがファンモータの羽根支持部の回転中心（軸心）の部分と当接する場合における支持ピンと羽根支持部との摩擦抵抗は、ヒートシンクの支持ピンがファンモータの羽根支持部の回転中心の周囲の部分と当接する場合における支持ピンと羽根支持部との摩擦抵抗に比べて相対的に小さくなるためである。

本発明に係る冷却装置の更なる特徴構成は、
前記支持ピンの先端部は、当該支持ピンの外周部から前記羽根支持部に向けて凸になるなめらかな湾曲面を形成している点にある。

上記構成によれば、ヒートシンクの支持ピンがファンモータの羽根支持部と当接する場合において支持ピンと羽根支持部とは点接触になるため、支持ピンと羽根支持部との摩擦抵抗を低減することができる。
補足すると、上記構成によれば、支持ピンの先端部を円錐状などの尖った鋭利な形状にして羽根支持部に点接触させて摩擦抵抗を低減するような場合と比較して、点接触を確保しつつも支持ピンの先端部を尖った鋭利な形状とすることなく支持ピンの先端部の摩耗を低減することができる。

本発明に係る冷却装置の更なる特徴構成は、
前記湾曲面は、前記支持ピンの断面を包含する円の直径以上のＳＲ球面である点にある。

上記構成によれば、ヒートシンクの支持ピンがファンモータの羽根支持部と当接する場合における支持ピンと羽根支持部との摩擦抵抗を、より低減することができる。また、摩擦抵抗の低減により、支持ピンの摩耗を低減できるため、冷却装置のロバスト性を向上させることができる。

冷却装置の概略構成図 ファンモータをヒートシンクの側から見た斜視図 ヒートシンクへのファンモータの取付態様の説明図

図１から図３に基づいて、本発明の実施形態に係る冷却装置１について説明する。
本実施形態に係る冷却装置１は、図１に示すように、たとえば集積回路（いわゆるＩＣ）などの発熱体９２を冷却するための冷却装置として用いられる。発熱体９２は、たとえば車に搭載させる車載装置に使用される場合がある。車載装置には、車の走行に伴って、不定期かつ不定の振動や衝撃が加わることがある。

〔冷却装置の概略構成の説明〕
図１は、冷却装置１の概略構成を説明するための模式的な断面図である。
図１に示すように、本実施形態に係る冷却装置１は、回転軸１１と、回転軸１１に支持され回転軸１１と一体となって回転する羽根車２０と、回転軸１１を軸支する軸受部１０（スリーブ軸受部の一例）と、を備えたファンモータ１００と、土台部５１から延出する複数の放熱ピン５２を備えたヒートシンク２００と、を備えている。
ファンモータ１００は、ヒートシンク２００に載置されている。
本実施形態では、冷却装置１が、ファンによる送風でヒートシンクを冷却するファン付きヒートシンクである場合を例示して説明している。

ファンモータ１００の羽根車２０は、回転軸１１に支持された羽根支持部２１と、羽根支持部２１から回転軸１１の外周方向に延出したファンブレード２２とを備えている。

ヒートシンク２００の放熱ピン５２は、回転軸１１に沿う方向において、土台部５１から軸受部１０に向けて延出している。
そして、羽根車２０は、軸受部１０と放熱ピンとの間において、放熱ピン５２と離間して設けられている。

そして、羽根支持部２１と少なくとも一つの放熱ピン５２とが、回転軸１１の軸心方向視で重複している。
なお、ファンブレード２２は、羽根支持部２１よりも、放熱ピン５２から離れた位置に設けられている。

このように、冷却装置１は、放熱ピン５２が、ファンモータ１００の回転軸１１の回転軸心Ｐに沿う方向（回転軸心Ｐの軸心方向）において、ヒートシンク２００の土台部５１からファンモータ１００の軸受部１０に向けて延出しており、放熱ピン５２の頂部がファンモータ１００の羽根車２０に対向する状態で、羽根車２０と離間して設けられることになる。

冷却装置１を回転軸心Ｐの軸心方向における軸受部１０の側からみた場合、軸受部１０、回転軸１１、羽根車２０、放熱ピン５２、土台部５１はそれぞれ、軸受部１０、回転軸１１、羽根車２０、放熱ピン５２、土台部５１の順に配置されている。

本実施形態ではさらに、複数の放熱ピン５２の一部として、他の放熱ピン５２よりも相対的に長い支持ピン５３を有し、羽根支持部２１と支持ピン５３とが、回転軸１１の回転軸心Ｐの軸心方向視で重複している。
以下、冷却装置１の構成を詳述する。

〔冷却装置の詳細構成の説明〕
〔ファンモータについての説明〕
まず、図１から図３を参照しつつ、ファンモータ１００について説明する。
図１に示すように、ファンモータ１００は、回転軸１１と、軸受部１０と、羽根車２０と、回転軸１１と軸受部１０と羽根車２０とを収容する枠体３０とを備える。

ファンモータ１００は、いわゆる軸流ファンである。ファンモータ１００は、回転軸心Ｐの軸芯方向に送風できる。本実施形態では、ファンモータ１００は、回転軸心Ｐの軸心方向において、ファンモータ１００からヒートシンク２００へ向かう向きに送風する場合を説明している。
なお、以下では、回転軸心Ｐの軸心方向を、単に「軸心方向」と称する場合がある。

枠体３０は、軸受部１０と羽根車２０とを収容するケーシングである。
枠体３０は、主として軸受部１０と羽根車２０を外周側から囲う壁部３７と、軸受部１０を取り付ける取付板部３５と、取付板部３５を壁部３７に支持する支柱３６と、枠体３０をヒートシンク２００に固定する取付部３１と、を備えている。本実施形態において、図２および図３に示すように、枠体３０は、四つの壁部３７が一体となり軸心方向視において四隅がＲ面取りされた矩形（正方形）の壁体である。

壁部３７の内側には、軸受部１０と羽根車２０とを収容する収容空間Ｒが形成されている。つまり、壁部３７で囲われた収容空間Ｒ内に、軸受部１０と羽根車２０とが配置されている。収容空間Ｒの軸心方向における両側（枠体３０の軸心方向における一方の面と他方の面）は外部空間に向けて開口部分３０ａとして開口している。羽根車２０が回転することにより、収容空間Ｒの内部を空気が流通してヒートシンク２００に向けて風を送って（送風して）いる。

枠体３０は、本実施形態では、壁部３７と取付板部３５と支柱３６と取付部３１を含めてプラスチック材の射出成型で一体に形成されている場合を例示している。なお、枠体３０は、プラスチック材に限られない。たとえば、プラスチック材の代わりにアルミニウム合金などの金属材料が用いられる場合もある。また、枠体３０の形成方法は、射出成型に限られない。たとえば、削り出し法により形成することもできる。

取付部３１は、図１、図３に示すように、枠体３０（ファンモータ１００）をヒートシンク２００に固定するための取付部分である。
取付部３１は、枠体３０の四隅（それぞれの隣り合う壁部３７同士の接続部分）に設けられている。

図１に示すように、それぞれの取付部３１は、取付穴３１ａを有している。
取付穴３１ａは、軸心方向に沿う向きの穴であり、貫通孔として設けられている。取付穴３１ａはざぐり加工されており、ネジ３２の頭部で枠体３０をヒートシンク２００に向けて押し当てる肩部分を有している。

枠体３０は、取付穴３１ａに挿通したネジ３２のネジ部分を、後述するヒートシンク２００のネジ穴５９ａに螺合させることで、ヒートシンク２００に固定されている。つまり、ファンモータ１００は、ネジ３２でヒートシンク２００に固定されている。

取付板部３５は、図１に示すように、軸受部１０を枠体３０に固定する板状の固定座である。
取付板部３５の板面は、回転軸心Ｐと垂直に交わるように設けられる。取付板部３５におけるヒートシンク２００に向かう側の面には、軸受部１０が設けられている。

図１、図３に示すように、取付板部３５は、複数（本実施形態では３本）の支柱３６で枠体３０に支持されている。また、取付板部３５は、壁部３７から離間して設けられている。そして、取付板部３５は、枠体３０の開口部分３０ａの一部と軸心方向において重複するように設けられる。

本実施形態では、取付板部３５は、図１に示すように、壁部３７から軸心方向に直交する向きに延出した支柱３６により支持されている。支柱３６は、軸心方向においてヒートシンク２００に対向する側とは他方側の開口部分３０ａに重複するように延出している。つまり取付板部３５は、軸心方向におけるファンモータ１００の、ヒートシンク２００に対向する側とは他方側の端部に設けられている。

軸受部１０は、図１に示すように、回転軸１１を軸支するスリーブ方式の軸受である。
本実施形態では、スリーブ方式の軸受構造（以下、単にスリーブ軸受と称する）の一つの態様である、流体軸受構造（流体軸受）を例示して説明している。

軸受部１０は、その本体部分である有底筒状の筒部１２と、筒部１２の底に設けられるスラスト軸受１２ｂと、筒部１２の筒の内部に設けられるラジアル軸受１２ａ（流体軸受の一例）とからなる。
本実施形態では、筒部１２の外周部分には、磁性体１３ｂと磁性体１３ｂに電線を巻回したコイル１３ａを有する複数の電磁石を構成するステータ１３が、その磁極を外周方向に向けて設けられている。ステータ１３は、二本の電力線３９を介して給電（たとえば、直流電流が供給）されている。

筒部１２の筒部分は軸心方向に沿う向きに設けられている。筒部１２の筒部分は円筒状である。また、筒部１２の有底筒の開口部分はヒートシンク２００に向けて、取付板部３５に設けられている。

スラスト軸受１２ｂとラジアル軸受１２ａとは何れも金属焼結体等からなり、オイルが含浸されている。
回転軸１１、及び、スラスト軸受１２ｂとラジアル軸受１２ａの互いに対向する部分には、少なくともいずれか一方にオイルを流通させて圧力を発生させる溝部（図示せず）が形成されている。筒部１２の有底筒に対して回転軸１１が挿入された状態において回転軸１１が回転すると、オイルに動圧が生じて回転軸１１がスラスト軸受１２ｂとラジアル軸受１２ａの焼結体と非接触で回転するように構成されている。

羽根車２０は、図１に示すように、ファンモータ１００における送風機構である。羽根車２０は、回転軸１１と一体となって回転する。
羽根車２０は、回転軸１１に固定して支持された羽根支持部２１と、送風する羽根機構（プロペラ）であるファンブレード２２と、軸受部１０のステータ１３と共に電動モータ機構を形成する磁石２３とを備える。

羽根車２０は、本実施形態では、羽根支持部２１とファンブレード２２とがプラスチック材の射出成型で一体に形成されている。

羽根支持部２１は、有底筒形状に形成されている。羽根支持部２１は、有底筒形状の底部分になる基部２１ａと、円筒状の胴部分になる胴部２１ｂを備えている。
羽根支持部２１は、有底筒の筒部分が軸心方向に沿う向きに設けられている。羽根支持部２１は、有底筒の開口部分が、軸心方向における、ヒートシンク２００と反対側の向きに向けて設けられる。

基部２１ａは、羽根車２０の回転の軸芯（回転軸心Ｐに一致）に対応する部分において、回転軸１１に固定されている。基部２１ａは、軸芯方向におけるヒートシンク２００と反対側（つまり、羽根支持部２１の有底筒の内側にある面）で、回転軸１１と一体回転可能に接続されている。

基部２１ａにおけるヒートシンク２００に向かう側の面の回転中心部分（つまり図１における、回転軸心Ｐが通る部分２１ｃ）は、後に詳述するヒートシンク２００の支持ピン５３の頂部に近接して対向している。

胴部２１ｂの外周部分には、ファンブレード２２が設けられている。
胴部２１ｂにおいてファンブレード２２は、胴部２１ｂから、外周方向（回転軸心Ｐに対して直交する方向）の外側に向けて延出して設けられている。ファンブレード２２は湾曲した板状で、いわゆるプロペラ形状である。

本実施形態では、ファンブレード２２は、図２および図３に示すように、ファンブレード２２における軸心方向においてヒートシンク２００に向かう側と反対側に位置する縁が所定の回転方向（本実施形態では、図３における平面視で時計周りの方向）に前進する態様で胴部２１ｂと一体回転可能に設けられている。したがって、羽根車２０が所定の回転方向に回転すると、ファンモータ１００は、ヒートシンク２００に向けて送風することができる。

胴部２１ｂの内周部分には、図１に示すように、磁石２３が設けられている。磁石２３は、その磁極が径方向を向いており、胴部２１ｂに取り付けられている。
胴部２１ｂにおいて磁石２３は、羽根車２０が軸受部１０に取り付けられた際、すなわち、回転軸１１が軸受部１０に挿入された際に、軸受部１０のステータ１３と径方向で対向する位置に設けられている。

磁石２３が取り付けられた羽根支持部２１とステータ１３とは、羽根車２０が軸受部１０に取り付けられた状態で、一体の電動モータ機構を形成している。すなわち、羽根支持部２１がロータである。本実施形態では、磁石２３とステータ１３とは、直流型の電動モータである場合を例示している。

〔ヒートシンクについての説明〕
図１に示すように、ヒートシンク２００は、発熱体９２から熱エネルギーの供給を受け、当該熱エネルギーを空気に放出（空気と熱交換）する冷却装置である。ヒートシンク２００は、たとえばプリント基板９１に実装された発熱体９２としての集積回路と熱的に接続される。

ヒートシンク２００は、発熱体９２と熱的に接続される土台部５１と、土台部５１から熱伝導で供給された熱エネルギーを空気に放出する複数の放熱ピン５２を備えている。

ヒートシンク２００は、本実施形態では、土台部５１と放熱ピン５２とが、アルミニウム合金の射出成型（いわゆるアルミダイキャスト）で一体に形成されている。なお、ヒートシンク２００を形成する材料は、アルミニウム合金に限られない。たとえば、熱伝導性を有するその他の金属や金属の合金で形成してもよい。また、ヒートシンク２００の形成方法は射出成型に限られない。たとえば削り出し法で形成することもできる。

土台部５１は、本実施形態では、発熱体９２が実装されたプリント基板９１に載置されている。土台部５１は、熱伝導シート９３を介して発熱体９２と熱的に接続されている。つまり、発熱体９２の熱エネルギーは、熱伝導により、発熱体９２から熱伝導シート９３へ伝熱され、さらに熱伝導シート９３から土台部５１に伝熱される。

土台部５１は、本体部分がやや厚みのある板状に形成されている。土台部５１は、その板状の本体部分がプリント基板９１に載置されている。本実施形態では、土台部５１は、その端部がプリント基板に向けて湾曲して形成された脚部分をプリント基板９１に接するようにしてプリント基板９１に載置されている。

土台部５１と発熱体９２との隙間を埋めるように、土台部５１と発熱体９２との間に熱伝導シート９３は敷設されている。
土台部５１は、熱伝導シート９３が敷設された状態で、発熱体９２に対して所定の圧力で押し付けるようにして、プリント基板９１に固定されている。

土台部５１はプリント基板９１に対して、たとえば、ネジ止めや、ばねクリップで固定することができる。本実施形態では、土台部５１はプリント基板９１に対して、ネジ止め（図示せず）されている。

放熱ピン５２は柱状に形成されており、それぞれの放熱ピン５２は、土台部５１から鉛直上方に、すなわち回転軸心Ｐと平行にファンモータ１００に向かって延出している。つまり、放熱ピン５２は、土台部５１から、羽根車２０に向けて延出する柱である。

図１および図３に示すように、複数の放熱ピン５２には、後述するように、支持ピン５３と、載置部５９とが含まれる。
支持ピン５３および載置部５９以外の放熱ピン５２は、土台部５１上に、平面視（軸心方向視）で三角千鳥格子状に複数本配列されている。なお、放熱ピン５２の配列は三角千鳥格子状に限られず、たとえば、正方格子状など、その他の規則配列（以下、所定の規則配列と称する）とすることができる。

本実施形態では、図３に示すように、載置部５９を除く放熱ピン５２を、土台部５１から上方に向けてやや縮径する円柱状とした場合を説明している。
本実施形態では、載置部５９を、土台部５１から上方に向けてやや縮径する四角形の錐状であり、四角錐の四隅の角部をＲ面取りした形状とした場合を例示して説明している。

図１および図３に示すように、複数の放熱ピン５２のうちの一つとして、支持ピン５３が設けられている。本実施形態では、支持ピン５３が一つ設けられている。
支持ピン５３は、支持ピン５３の土台部５１から先端までの長さ（以下、単に支持ピン５３の長さ、と称する）が、載置部５９を含む他の放熱ピン５２の土台部５１から先端までの長さ（以下、単に放熱ピン５２の長さ、と称する）よりも相対的に長くなっている。

本実施形態では、支持ピン５３の長さは、他の放熱ピン５２の長さに比べて長くすることで、放熱ピン５２全体（ヒートシンク２００）の熱交換能力（つまり放熱能力）を向上させている。

支持ピン５３の柱の頂部、すなわち先端部は、上に凸になるなめらかな湾曲面を形成している湾曲部５３ａとなっている。本実施形態において湾曲部５３ａは、ＳＲ球面に形成されている。なお、ＳＲ球面とは、所定の直径を有する仮想の球体の球面の一部となる湾曲面である。湾曲部５３ａは、支持ピン５３の断面を包含する円の直径以上のＳＲ球面とすることが好ましい。すなわち、本実施形態において支持ピン５３は円柱であるから、湾曲部５３ａは支持ピン５３の直径ｄ以上のＳＲ球面とするとよい。本実施形態では、湾曲部５３ａが支持ピン５３の最も径が小さくなる部分の直径ｄの１．２倍のＳＲ球面である場合を図１に示している。

支持ピン５３は、支持ピン５３の軸心、すなわち支持ピン５３の断面の重心を通る軸心と、回転軸心Ｐとが同軸心となるように配置されている。

複数の放熱ピン５２のうちの一つとして、枠体３０、すなわち枠体３０を載置される載置部５９が設けられている。本実施形態では、載置部５９が四つ設けられている。
載置部５９は、その先端部分に、取付部３１が載置される座面部５９ｃを備えている。座面部５９ｃは、軸心方向と垂直に交わる面部として設けられている。

本実施形態では、複数の放熱ピン５２のうちの一つとして載置部５９を形成することで、放熱ピン５２として機能しない載置部５９を設ける場合に比べて、放熱ピン５２全体（ヒートシンク２００）の熱交換能力（つまり放熱能力）を向上させている。

図１に示すように、載置部５９は、載置部５９の土台部５１から座面部５９ｃまでの長さ（以下、単に載置部５９の長さ、と称する）が、放熱ピン５２の長さと同じかそれよりも相対的に長く（つまり、放熱ピン５２の長さ以上）、かつ、支持ピン５３の長さよりも相対的に短く（つまり、支持ピン５３の長さ未満）に形成されている。

図３に示すように、本実施形態では、枠体３０の四隅に設けられた取付部３１の配置に対応して、四つの載置部５９が設けられている。図３には、対角線上にある一対の載置部５９にネジ穴５９ａを設け、ネジ３２でファンモータ１００を固定可能とする態様を図示している。また、図３には、ネジ穴５９ａを有する一対の載置部５９とは別の一対の載置部５９の先端に突起５９ｂを形成して、その突起５９ｂを取付穴３１ａに嵌めて、枠体３０の位置決めをするようした場合を図示している。

〔ファンモータおよびヒートシンクの各部の関係についての説明〕
放熱ピン５２と、支持ピン５３と、羽根支持部２１との関係について詳述する。
本実施形態では、図１に示すように、ヒートシンク２００の支持ピン５３とファンモータ１００の羽根支持部２１とは距離Ｌ１だけ離間するように形成されている。また他の放熱ピン５２（ただし、載置部５９は除く）と羽根支持部２１とは距離Ｌ１よりも長い距離Ｌ２だけ離間するように形成されている。

本実施形態では、距離Ｌ１は１ｍｍに設定されている場合を例示している。距離Ｌ１は、回転軸１１の長さの２０％以下、かつ、０．５ｍｍ以上とするとよい。
距離Ｌ１が０．５ｍｍよりも短すぎると、支持ピン５３と羽根支持部２１の基部２１ａとが衝撃を受けたとき以外にも当接し、過度に接触するおそれが生じる場合がある。
距離Ｌ１が回転軸１１の長さの２０％を超えると、衝撃により羽根支持部２１と支持ピン５３の湾曲部５３ａの頂部とが当接したときに、羽根車２０の回転速度の低下を招きやすくなる。

本実施形態では、支持ピン５３の一部が収容空間Ｒの空間内に侵入する状態で配置されており、その他の放熱ピン５２は収容空間Ｒの空間外に配置されている。また、本実施形態では、支持ピン５３の一部として、湾曲部５３ａの一部が収容空間Ｒの空間内に侵入して存在している場合を図１に図示している。

このように、支持ピン５３の一部のみを収容空間Ｒの空間内に侵入させて配置し、その他の放熱ピン５２を収容空間Ｒの空間外にのみ配置することで、確実に羽根車２０の離脱を防ぐことができるとともに、羽根支持部２１と支持ピン５３の湾曲部５３ａの頂部とが当接したときであっても、ファンブレード２２と放熱ピン５２との衝突を回避することができる。

軸受部１０と羽根車２０と支持ピン５３の関係について説明する。
羽根車２０の羽根支持部２１は、磁石２３の磁力によって、軸受部１０のステータ１３との間に吸引力を生じている。したがって通常は、羽根車２０および羽根車２０を支持する回転軸１１は、軸受部１０に対して所定の位置関係を保っている。しかし冷却装置１に対して衝撃が加えられると、羽根車２０が軸受部１０から離脱する方向へ移動する力が羽根車２０に加わることがある。この場合、当該移動する力が、磁石２３とステータ１３との間に生じる吸引力よりも大きくなると、羽根車２０が軸受部１０から離脱する方向へ移動する場合がある。

羽根車２０が回転軸１１の軸心方向に沿い回転軸１１と供に軸受部１０から離脱する方向（すなわち、軸心方向におけるヒートシンク２００に向かう側）へ移動すると、支持ピン５３がヒートシンクの他の放熱ピン５２よりも先に、羽根支持部２１（基部２１ａ）と当接（衝突）する。
支持ピン５３と羽根支持部２１との距離Ｌ１は、回転軸１１がラジアル軸受１２ａに挿入されている長さよりも短い。したがって、軸受部１０からの羽根車２０の離脱を防ぐ（回避する）ことができる。

軸受部１０から離脱する方向へ移動した羽根車２０は、支持ピン５３と当接した後（離脱を回避した後）、磁石２３とステータ１３との間に生じる吸引力によって、軸受部１０から離脱する方向と逆向きに移動する（つまり、元の位置に戻る方向へ移動する）。その結果、軸受部１０と羽根車２０とは、所定の位置関係を回復する。

支持ピン５３の当接について補足する。
上述のように回転軸心Ｐと同軸心となるように配置されている支持ピン５３が羽根支持部２１と当接する際、支持ピン５３は、羽根支持部２１の回転軸心Ｐと重なる部分２１ｃ、すなわち、羽根車２０における、最も移動速度の小さい部分と当接する。
したがって、支持ピン５３と羽根支持部２１との摩擦抵抗が最小限に抑えられる。

しかも、支持ピン５３の先端部、すなわち湾曲部５３ａが、たとえばＳＲ形状のなめらかな湾曲面であるから、支持ピン５３と羽根支持部２１との摩擦抵抗はさらに低減される。
この支持ピン５３と羽根支持部２１との摩擦抵抗の低減により、支持ピン５３や、羽根支持部２１の摩耗が抑制される。また、羽根車２０の回転速度の低下も抑制される。したがって、冷却装置１における、冷却機能のロバスト性が向上する。

以上のようにして、スリーブ軸受を採用したファンモータを用いた簡易な構造の冷却装置を提供することができる。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、軸受部１０がスリーブ軸受の一つの態様である流体軸受構造である場合を例示した。
しかしながら、軸受部１０は、流体軸受構造に限られず、その他のいわゆるスリーブ軸受であってもよい。

（２）上記実施形態では、放熱ピン５２の一つとして支持ピン５３を用いる場合を例示した。
しかしながら、支持ピン５３を用いない場合もある。たとえば、羽根車２０が回転軸１１の軸心方向に沿い回転軸１１と供に軸受部１０から離脱する方向へ移動した際、複数の放熱ピン５２と羽根支持部２１とを当接させて、羽根車２０の離脱を防ぐ構成であってもよい。

（３）上記実施形態では、支持ピン５３の軸心と、回転軸心Ｐとが同軸心となるように配置されている場合を例示した。
しかしながら、支持ピン５３の軸心が、回転軸心Ｐと同軸心でない配置であってもよい。この場合でも、羽根支持部２１と支持ピン５３とが、回転軸１１の回転軸心Ｐの軸心方向視で重複するように配置されていれば、羽根車２０が回転軸１１の軸心方向に沿い回転軸１１と供に軸受部１０から離脱する方向へ移動した際に、支持ピン５３と羽根支持部２１とを当接させて、羽根車２０の離脱を防ぐことができる。

たとえば、支持ピン５３を含む放熱ピン５２の配列を、土台部５１上に、三角千鳥格子状などの所定の規則配列とすれば、ヒートシンク２００を極力簡易な構造のものとすることができるが、規則配列とすることを優先すると、支持ピン５３の軸心が、回転軸心Ｐと同軸心でない配置となる場合もある。このように、ヒートシンク２００の構造を簡易なものとすることを優先して、支持ピン５３の軸心を、回転軸心Ｐと同軸心でない配置としてもよい。

（４）上記実施形態では、支持ピン５３の柱の先端部が上に凸になるなめらかな湾曲面を形成している湾曲部５３ａである場合を例示した。
しかしながら、支持ピン５３の柱の先端部に湾曲部５３ａを設ける代わりに、支持ピン５３の柱の先端部を上に凸になる円錐形状とすることもできる。この場合、支持ピン５３の柱の先端（円錐の頂部）と羽根支持部２１とが点接触となるため、支持ピン５３の柱の先端部に湾曲部５３ａを形成する場合と同様に摩擦抵抗を低減することができる。

（５）上記実施形態では、放熱ピン５２が円柱状に形成されている場合を例示した。
しかしながら、放熱ピン５２は角柱や三角柱であってもよい。また、空気との接触面積を確保すべく、放熱ピン５２の断面を星形（プリーツ形状）であってもよい。

（６）上記実施形態では、ファンモータ１００が、ファンモータ１００からヒートシンク２００へ向けて送風する場合を例示した。
しかしながら、ファンモータ１００が、ヒートシンク２００から空気を誘引して排風する構成であってもよい。

（７）上記実施形態では、ヒートシンク２００の土台部５１をプリント基板９１に載置する場合を例示した。
しかしながら、ヒートシンク２００は、その他の部材と独立した部品とすることは要せず、たとえば、発熱体９２を使用する装置等のケーシングと一体にヒートシンク２００を形成し、当該ケーシングの一部としてのヒートシンク２００を、プリント基板９１以外の部分を介して固定してもよい。つまり、ヒートシンク２００の取付や設置の方法は、ヒートシンク２００の土台部５１をプリント基板９１に載置する場合に限られない。

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、スリーブ軸受を採用したファンモータを用いた冷却装置に適用できる。

１ ：冷却装置
１０ ：軸受部（スリーブ軸受部）
１１ ：回転軸
１２ ：筒部（スリーブ軸受部）
１２ａ ：ラジアル軸受（スリーブ軸受部）
２０ ：羽根車
２１ ：羽根支持部
２２ ：ファンブレード
５１ ：土台部
５２ ：放熱ピン
５３ ：支持ピン
１００ ：ファンモータ
２００ ：ヒートシンク
Ｐ ：回転軸心

Claims (5)

1. 回転軸と、当該回転軸に支持され当該回転軸と一体となって回転する羽根車と、当該回転軸を軸支するスリーブ軸受部と、を備えたファンモータと、
   土台部から延出する複数の放熱ピンを備えたヒートシンクと、を備え、
   前記ファンモータは、前記ヒートシンクに載置されており、
   前記羽根車は、前記回転軸に支持された羽根支持部と、前記羽根支持部から前記回転軸の外周方向に延出したファンブレードとを備え、
   前記放熱ピンは、前記回転軸に沿う方向において、前記土台部から前記スリーブ軸受部に向けて延出し、
   前記羽根車は、前記スリーブ軸受部と前記放熱ピンとの間において、前記放熱ピンと離間しており、
   前記羽根支持部と少なくとも一つの前記放熱ピンとが、前記回転軸の軸心方向視で重複している冷却装置。
2. 前記放熱ピンとして、他の放熱ピンよりも相対的に長い支持ピンを有し、
   前記羽根支持部と前記支持ピンとが、前記回転軸の軸心方向視で重複している請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記支持ピンの断面の重心を通る軸心と、前記回転軸の回転軸心とが同軸心である請求項２に記載の冷却装置。
4. 前記支持ピンの先端部は、当該支持ピンの外周部から前記羽根支持部に向けて凸になるなめらかな湾曲面を形成している請求項２または３に記載の冷却装置。
5. 前記湾曲面は、前記支持ピンの断面を包含する円の直径以上のＳＲ球面である請求項４に記載の冷却装置。

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