JP7400249B2 - 気体動圧軸受、モータ、ファンモータおよび直列式ファンモータ - Google Patents

Description

本発明は、気体動圧軸受と、当該気体動圧軸受を有するモータと、当該モータおよびインペラを有するファンモータと、当該ファンモータを有する直列式ファンモータに関する。

従来、気体動圧軸受を用いたモータが知られている。モータの回転部材は、静止部材に対して、気体動圧軸受を介して回転可能に支持される。気体動圧軸受が形成される部位における、回転部材と静止部材との間には、微小な間隙が設けられる。また、回転部材と静止部材の少なくとも一方の、当該間隙を構成する面には、動圧発生溝が設けられる。さらに、モータの回転部材を、静止部材に対して軸方向に支持するスラスト軸受が設けられる。モータの回転部材は、スラスト軸受の磁石により軸方向に支持される。従来の気体動圧軸受を用いたモータの構造については、例えば、特開２００３－１６６５３４号公報に記載されている。
特開２００３－１６６５３４号公報

特開２００３－１６６５３４号公報の気体動圧軸受装置では、軸方向に力がかかった際に、十分に支持することができていなかった。例えば、モータに軸方向からの外力がかかった際に、ハウジング等の部材に接触してしまうことが考えられる。他にも、軸流ファンなどに気体動圧軸受装置を採用した際に、揚力が発生するため、モータが浮上してしまうことが考えられる

したがって、本発明の目的は、軸方向に力がかかった場合であっても、気体動圧軸受を支持させる構造を提供することである。

本発明の例示的な発明は、中心軸を中心に回転可能であり、シャフト動圧部を有するシャフトと、シャフト動圧部と径方向に隙間を介して対向するスリーブ動圧部を有するスリーブと、を有する気体動圧軸受である。気体動圧軸受の軸方向一方側には、シャフトに支持された回転側マグネットおよびスリーブに支持された第一固定側マグネットおよび第二固定側マグネットにより軸方向に位置決め可能なスラスト軸受部を有する。回転側マグネットは、軸方向に延びる筒状であって、軸方向に異なる磁極を有する。第一固定側マグネットは、軸方向に延びる筒状であって、回転側マグネットと径方向に隙間を介して対向し、前記回転側マグネットの前記磁極と径方向に異なる磁極を有する。第二固定側マグネットは、回転側マグネットよりも軸方向一方側に位置し、回転マグネットと軸方向に隙間を介して対向する。

また、上記の気体動圧軸受と、シャフトと一体に回転する回転部と、スリーブと一体の静止部と、を有するモータを有する。

また、上述の回転部と一体に回転する羽根を有するインペラと、静止部と一体のハウジングと、を有するファンモータを有する。

また、上述のファンモータと、中心軸に沿ってシャフトと一体に回転する回転部およびインペラと、スリーブと一体の静止部およびハウジングと、シャフトに支持された回転側マグネットおよびスリーブに支持された固定側マグネットにより軸方向に位置決め可能な気体動圧軸受と、を有する第二ファンモータを有する。第二ファンモータは、上述のファンモータよりも軸方向一方側に位置する直列式ファンモータである。

本発明の例示的な発明によれば、軸方向に力がかかった場合であっても、気体動圧軸受を支持させることができる。すなわち、モータの回転部を支持させることができ、しいては、回転部の浮上を抑制させることができる。なお、本発明は、直列式ファンモータへも適用可能である。

図１は、第１実施形態に係るファンモータの縦断面図である。 図２は、第１実施形態に係るスリーブの縦断面図である。 図３は、第１実施形態に係るスラスト軸受部の縦断面図である。 図４は、第１実施形態の変形例に係るスラスト軸受部の縦断面図である。 図５は、第２実施形態に係る直列式ファンモータの縦断面図である。 図６は、第２実施形態に係るスラスト軸受部の縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、後述するモータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、後述するベース部材に対して回転部側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータおよびファンモータの使用時の向きを限定する意図はない。また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。また、軸方向の一方側は、図１における下側を指し、軸方向の他方側は、図１における上側を指す。

＜１．第１実施形態＞
＜１－１．ファンモータの構成＞
本発明の第１実施形態に係るファンモータ１は、例えば、パソコンの筐体の内部に搭載され、冷却用の空気流を供給する装置として使用される。ただし、ファンモータ１は、冷蔵庫等の家電製品、車載用ヘッドライト等の高温となる機器、または複数の電子機器が配置されたサーバシステム等の空間に、冷却用の空気流を供給する装置として用いられてもよい。図１は、本発明の第１実施形態に係るファンモータ１の縦断面図である。図１に示すとおり、ファンモータ１は、モータ１０と、インペラ５０と、ハウジング６０とを有する。

＜１．第１実施形態＞
＜１－１．ファンモータの構成＞
本発明の第１実施形態に係るファンモータ１は、例えば、パソコンの筐体の内部に搭載され、冷却用の空気流を供給する装置として使用される。ただし、ファンモータ１は、冷蔵庫等の家電製品、車載用ヘッドライト等の高温となる機器、または複数の電子機器が配置されたサーバシステム等の空間に、冷却用の空気流を供給する装置として用いられてもよい。図１は、本発明の第１実施形態に係るファンモータ１の縦断面図である。図１に示すとおり、ファンモータ１は、モータ１０と、インペラ５０と、ハウジング６０とを有する。

＜１－２．モータの構成＞
続いて、モータ１０の構成について説明する。モータ１０は、駆動電流に応じてインペラ５０を回転させる装置である。図１に示すとおり、モータ１０は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、ハウジング６０に固定され、ハウジング６０に対して相対的に静止している。回転部３は、静止部２に対して、上下に延びる中心軸９を中心として後述する気体動圧軸受４を介して回転可能に支持される。

静止部２は、ベース部材２１、ステータ２２、回路基板２３、および軸受部２４を有する。

ベース部材２１は、ステータ２２および回路基板２３の一方側において径方向に拡がる板状の部材である。ベース部材２１の材料には、例えば、樹脂が用いられる。ただし、ベース部材２１の材料には、金属が用いられてもよい。ベース部材２１は、中心軸９の周囲において、ベース部材２１を軸方向に貫通する貫通孔２１０を有する。ベース部材２１は、後述するハウジング６０に、例えば、ねじ止めで固定される。ただし、ベース部材２１は、ハウジング６０と単一の部材として形成されてもよい。

ステータ２２は、ステータコア４１、複数のコイル４２、インシュレータ４３、および絡げピン４４を有する電機子である。ステータ２２は、ベース部材２１の少なくとも一部よりも上方に位置する。ステータコア４１は、例えば、珪素鋼板等の電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア４１を含むステータ２２は、例えば、後述するスリーブ２５の外周面に、接着剤で直接的に固定されることによって、ベース部材２１に間接的に支持される。なお、ステータ２２は、別部材（図示省略）を介して、後述するスリーブ２５の外周面に間接的に固定されてもよい。

また、ステータコア４１は、円環状のコアバック４１１と、コアバック４１１から径方向外側へ向けて突出する複数のティース４１２と、を有する。インシュレータ４３は、後述する複数のコイル４２を構成する導線とステータコア４１とを絶縁するために用いられる。インシュレータ４３は、ステータコア４１の表面の少なくとも一部を覆う。また、インシュレータ４３は、後述するスリーブ２５の径方向外側に位置する。インシュレータ４３の材料には、絶縁体である樹脂が用いられる。インシュレータ４３の詳細な構成については、後述する。複数のコイル４２は、複数のティース４１２の周囲にインシュレータ４３を介して巻かれた、導線の集合体である。複数のティース４１２および複数のコイル４２は、好ましくは、中心軸９を中心とした周方向に、円環状に略等間隔に配列される。

回路基板２３は、ステータ２２の少なくとも一部の一方側に位置し、中心軸９に対して略垂直に配置される。回路基板２３は、インシュレータ４３の一方側端部付近に、例えば、溶着により固定される。回路基板２３は、ステータ２２と電気的に接続される。回路基板２３には、コイル４２に駆動電流を供給するための電気回路が搭載される。コイル４２を構成する導線の端部は、回路基板２３の電気回路と電気的に接続される。モータ１０の駆動電流は、外部電源（図示省略）から、回路基板２３および導線を介して、コイル４２に供給される。

ステータ２２の絡げピン４４は、コイル４２を構成する導線の回路基板２３への接続を容易にして接続不良を低減するために用いられる。コイル４２から引き出された導線の端部は、絡げピン４４に絡げられる。絡げピン４４の一方側端部は、回路基板２３に電気的に接続されるとともに、回路基板２３に半田付けにより固定される。また、インシュレータ４３は、絡げピン４４の外周面の一部を円筒状に覆う。これにより、絡げピン４４が支持されるとともに、絡げピン４４に絡げられた導線の端部以外のコイル４２と絡げピン４４とが短絡することによる耐圧不良を防止できる。

軸受部２４は、後述するシャフト３１を回転可能に支持する部位である。軸受部２４の材料には、例えば、金属が用いられる。軸受部２４は、シャフト３１の周囲において、軸方向に円筒状に延びるスリーブ２５と、シャフト３１とスリーブ２５を軸方向に支持するスラスト軸受部５と、スリーブ２５の一方側端部の開口を塞ぐ円盤状のキャップ２６とを有する。スリーブ２５の内周面は、シャフト３１の外周面と、径方向に対向している。スリーブ２５の一方側は、ベース部材２１の貫通孔２１０内に挿入され、例えば接着剤で、ベース部材２１に固定される。

スリーブ２５の一方側の内周面側のスラスト軸受部５には、第一固定側マグネット２５１が、例えば、接着剤で固定される。第一固定側マグネット２５１は、中心軸９を中心として筒状に配置される。第一固定側マグネット２５１の内周面は、Ｎ極とＳ極とが軸方向に配列された磁極面となっている。また、第一固定側マグネット２５１の内周面は、後述する回転側マグネット３１１の外周面と、径方向に間隙を介して対向する。

第一固定側マグネット２５１の軸方向端面には、固定側補助部材２５３、２５４が、例えば接着剤で固定されている。固定側補助部材２５３、２５４は、中心軸９を中心として環状に配置される。固定側補助部材２５３、２５４の内周面径は、第一固定側マグネット２５１の内周面径と略同じである。また、固定側補助部材２５３、２５４の内周面は、後述する回転側補助部材３１３、３１４の外周面と、径方向に間隙を介して対向する。

第二固定側マグネット２６１が、キャップ２６の軸方向他方側の端面に、例えば、接着剤で固定される。第二固定側マグネット２６１は、中心軸９を中心として筒状に配置される。第二固定側マグネット２６１は、Ｎ極とＳ極とが軸方向に配列される。また、第二固定側マグネット２６１の軸方向他方側の面は、後述する回転側マグネット３１１の軸方向一方側の面と、軸方向に間隙を介して対向する。

回転部３は、シャフト３１、ロータハブ部３２、および駆動マグネット３３を有する。

シャフト３１は、中心軸９に沿って配置され、軸方向に延びる円柱状の部材である。シャフト３１は、ロータハブ部３２と一体であっても、別の部材であってもよい。シャフト３１の材料には、例えば、ステンレス等の金属が使用される。シャフト３１の外周面と、スリーブ２５の内周面とは、僅かな隙間３００を介して径方向に対向する。また、シャフト３１の一方側は、一方側へ向かうにつれて段階的に径が小さくなる。シャフト３１の一方側端部付近の外周面側に位置するスラスト軸受部５には、回転側マグネット３１１が、例えば、接着剤で固定される。回転側マグネット３１１は、中心軸９を中心として筒状に配置される。回転側マグネット３１１の外周面は、Ｓ極とＮ極とが軸方向に配列された磁極面となっている。また、回転側マグネット３１１の外周面は、第一固定側マグネット２５１の内周面と、径方向に対向する。これにより、回転側マグネット３１１の外周面と第一固定側マグネット２５１の内周面との間の磁力の引き合いにより、第一固定側マグネット２５１を含むスリーブ２５に対して、回転側マグネット３１１を含むシャフト３１が、軸方向に非接触状態で支持される。その結果、モータ１０の駆動時における、回転部３の軸方向の位置が安定する。

ここで、回転側マグネット３１１の軸方向一方側の端面は、第二固定側マグネット２６１の軸方向他方側の端面と、軸方向に対向する。より詳細には、回転側マグネット３１１におけるＮ極とＳ極との境界面は、第二固定側マグネット２６１におけるＮ極とＳ極との境界面と互いに対向する。換言すると、回転側マグネット３１１におけるＮ極とＳ極との境界面は、第二固定側マグネット２６１におけるＮ極とＳ極との境界面と向きあう。これにより、回転側マグネット３１１の軸方向一方側の端面と第二固定側マグネット２６１の軸方向他方側の端面との間の磁力の引き合いもしくは反発により、第二固定側マグネット２６１を含むキャップ２６およびスリーブ２５に対して、回転側マグネット３１１を含むシャフト３１が、軸方向に非接触状態で支持される。これにより、特に軸方向に力がかかった場合であっても、回転部３の軸方向の位置が安定する。

また、回転側マグネット３１１の軸方向端面には、回転側補助部材３１３、３１４が、例えば接着剤で固定されている。回転側補助部材３１３、３１４は、中心軸９を中心として環状に配置される。回転側補助部材３１３、３１４の外周面径は、回転側マグネット３１１の外周面径と略同じである。また、回転側補助部材３１３、３１４の外周面は、上記固定側補助部材２５３、２５４の内周面と、径方向に間隙を介して対向する。

ロータハブ部３２は、シャフト３１の周囲において環状に拡がる部材である。ロータハブ部３２は、ハブ天板部３２１とハブ筒状部３２２とを有する。ハブ天板部３２１は、ステータ２２の他方側に位置し、シャフト３１の他方側端部付近から径方向外側へ向けて円環状に拡がる部位である。ハブ天板部３２１の径方向内側には、ロータハブ部３２を軸方向に貫くハブ貫通孔３２０が設けられている。シャフト３１の他方側端部付近の部位は、ロータハブ部３２の当該ハブ貫通孔３２０に圧入される。これにより、ロータハブ部３２は、インシュレータ４３よりも軸方向他方側においてシャフト３１に固定される。ただし、シャフト３１とロータハブ部３２とは、接着または焼き嵌め等の他の方法で、互いに固定されてもよい。ハブ筒状部３２２は、ハブ天板部３２１の外縁から一方側へ向けて略円筒状に延びる部位である。ハブ筒状部３２２は、中心軸９と略同軸に配置される。ハブ筒状部３２２の内周面には、駆動マグネット３３の外周面が固定される。そして、ハブ筒状部３２２は、駆動マグネット３３を支持する。ロータハブ部３２の材料には、鉄等の磁性体が用いられる。これにより、駆動マグネット３３から発生した磁束が外部に逃げてしまうことを抑制できる。

駆動マグネット３３は、ロータハブ部３２のハブ筒状部３２２の内周面に、例えば、接着剤で固定される。駆動マグネット３３は、略円筒形状であり、ステータ２２の径方向外側に位置する。駆動マグネット３３の内周面には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に着磁される。また、駆動マグネット３３の内周面は、複数のティース４１２の径方向外側の端面と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。すなわち駆動マグネット３３は、ステータ２２と径方向に対向する磁極面を有する。ただし、略円筒形状の駆動マグネット３３に代えて、複数のマグネットを用いてもよい。複数のマグネットを用いる場合には、Ｎ極の磁極面とＳ極の磁極面とが周方向に交互に並ぶように、ハブ筒状部３２２の内周面に配置すればよい。なお、駆動マグネット３３は、鉄製のヨークを介してハブ筒状部３２２に間接的に固定されてもよい。

このようなモータ１０において、コイル４２に駆動電流を供給すると、コイル４２の磁芯である複数のティース４１２に磁束が生じる。また、ステータ２２および駆動マグネット３３を通る磁気回路が形成される。そして、ティース４１２と駆動マグネット３３との間の磁束の作用により、静止部２と回転部３との間に、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、後述する気体動圧軸受４を介して中心軸９の周りを回転する。また、ロータハブ部３２に支持された後述するインペラ５０は、回転部３とともに中心軸９を中心として回転する。

ここで、気体動圧軸受４の構成について説明する。上述のとおり、スリーブ２５を含む静止部２と、シャフト３１を含む回転部３とは、微小な隙間３００を介して径方向に対向している。隙間３００には、空気等の気体が介在している。ただし、隙間３００には、空気以外の気体、または空気と空気以外の気体との混合気体が介在していてもよい。

図２は、スリーブ２５の縦断面図である。図２に示すとおり、スリーブ２５は、その内周面に、上ラジアル溝列５１１と下ラジアル溝列５１２とを有する。上ラジアル溝列５１１と下ラジアル溝列５１２とは、軸方向に間隔をあけて設けられている。上ラジアル溝列５１１は、一方側へ向かうにつれて周方向一方側へ傾斜する複数の溝を有する。当該複数の溝は、互いに平行に配置される。また、下ラジアル溝列５１２は、他方側へ向かうにつれて周方向一方側へ傾斜する複数の溝を有する。当該複数の溝は、互いに平行に配置される。ここで、周方向一方側は、図２における左側を示し、モータ１０の回転部３の回転方向と同方向となる。なお、上ラジアル溝列５１１および下ラジアル溝列５１２は、いずれも、軸方向の中央部へ向かうにつれて周方向一方側へ傾斜する、所謂ヘリングボーン状の溝列であってもよい。モータ１０の駆動時には、上ラジアル溝列５１１および下ラジアル溝列５１２によって、上ラジアル溝列５１１と下ラジアル溝列５１２との軸方向の間に動圧が誘起される。これにより、スリーブ２５に対するシャフト３１の径方向の支持力が発生する。

すなわち、このモータ１０では、スリーブ２５の内周面と、シャフト３１の外周面とが、気体が介在する隙間３００を介して径方向に対向することにより、気体動圧軸受４であるラジアル軸受部が構成される。なお、上ラジアル溝列５１１および下ラジアル溝列５１２は、スリーブ２５の内周面およびシャフト３１の外周面のいずれか一方に設けられていればよい。

上述のとおり、静止部２におけるスリーブ２５と、回転部３におけるシャフト３１と、これらの間の隙間３００に介在する気体とで、気体動圧軸受４が構成されている。回転部３は、気体動圧軸受４によって径方向に支持され、中心軸９を中心として非接触状態で回転する。また、スラスト軸受部５に設けられた第一固定側マグネット２５１および第二固定側マグネット２６１と回転側マグネット３１１との間に生じる磁束によって、スリーブ２５に対してシャフト３１が、軸方向に非接触状態で支持される。

＜１－３．インペラおよびハウジングの構成＞
続いて、インペラ５０およびハウジング６０の構成について説明する。

インペラ５０は、インペラカップ５１と、複数の羽根５２とを有する。インペラカップ５１は、ロータハブ部３２のハブ天板部３２１の他方側面とハブ筒状部３２２の外周面とに固定される。各羽根５２は、インペラカップ５１から径方向外側に向かって拡がる。複数の羽根５２は、互いに周方向に略等間隔に配列されている。インペラカップ５１および複数の羽根５２は、例えば、樹脂の射出成型により、一繋がりの部材として形成される。ただし、インペラカップ５１と複数の羽根５２とが、材料の異なる別体の部材で構成されていてもよい。インペラカップ５１および複数の羽根５２は、モータ１０の回転部３とともに、中心軸９を中心として回転する。

なお、変形例として、インペラ５０は、ロータハブ部３２を介さずに、シャフト３１に直接固定される構造であってもよい。例えば、インペラ５０は、シャフト３１の他方側端部に固定され、かつシャフト３１の周囲において環状に拡がるインペラカップ５１と、インペラカップ５１から径方向外側へ拡がる複数の羽根５２と、を有していてもよい。そして、インペラ５０は、インペラカップ５１の内周面に鉄製のヨークを介して駆動マグネット３３の外周面が固定されることによって、駆動マグネット３３を支持する構造であってもよい。

ハウジング６０は、モータ１０およびインペラ５０の周囲において、軸方向に筒状に延びる。ハウジング６０は、モータ１０およびインペラ５０を径方向内側に収容する。ハウジング６０の一方側の内周面には、モータ１０のベース部材２１の外周面が固定される。すなわち、モータ１０のベース部材２１は、ファンモータ１の一方側面を形成する。ハウジング６０の径方向内側の空間は、ハウジング６０の他方側の開口６００を介して外部に露出する。また、ハウジング６０の一方側には、ベース部材２１を軸方向に貫通する排気口（図示省略）が設けられている。

インペラ５０が回転することにより、開口６００を介してハウジング６０の内部の空間へ、軸方向に気体が吸引される。また、ハウジング６０内に吸引された気体は、インペラ５０により加速され、インペラ５０とハウジング６０との間の風洞を、軸方向一方側に流れる。その後、気体は、ベース部材２１の排気口（図示省略）を通って、ハウジング６０の外部へ排出される。

本実施形態において、軸方向に向かって後述する空気が流れる。本実施形態において、軸方向他方側から軸方向一方側に向かって空気が流れてもよく、軸方向一方側から軸方向他方側に向かって空気が流れてもよい。ここで、ファンモータ１が回転する際、インペラ５０が揚力によって吸気側へ浮上しやすくなる。インペラ５０が浮上し過ぎると、インペラ５０がハウジング６０の外部に飛び出してしまうという課題が考えられる。上述の通り、インペラ５０に軸方向に力がかかった場合、回転側マグネットと第二固定側マグネットが互いに引き合うことにより、インペラが浮上することを抑えることができる。

＜１－４．スラスト軸受部の詳細な構成＞
続いて、スラスト軸受部５の詳細な構成について説明する。

図３は、第１実施形態に係るスラスト軸受部の縦断面図である。スラスト軸受部５は、気体動圧軸受４の軸方向一方側で、シャフト３１に支持された回転側マグネット３１１とスリーブ２５に支持された第一固定側マグネット２５１、および、キャップ２６に支持された第二固定側マグネット２６１により軸方向に位置決め可能な軸受である。

スリーブ２５は、第一固定側マグネット２５１を支持する第一固定側マグネット支持部２５２と、シャフト動圧部３１５と径方向に対向するスリーブ動圧部２５５と、スリーブ動圧部２５５と第一固定側マグネット支持部２５２とを接続するスリーブ段部２５６と、を有する。つまり、スリーブ段部２５６は、スリーブ動圧部２５５の内径と第一固定側マグネット支持部２５２の内径とを接続する、中心軸９に略垂直な部位である。

スリーブ動圧部２５５の内径は、第一固定側マグネット支持部２５２の内径よりも小さい。また、第一固定側マグネット２５１の内径は後述する回転側マグネット３１１よりも大きい。その為、第一固定側マグネット支持部２５２の内径で支持する第一固定側マグネット２５１の外径を大きくすることで、第一固定側マグネット２５１の磁力を強くすることが出来る。

第一固定側マグネット２５１は、軸方向に延びる筒状であって、軸方向に異なる磁極を有する。また、回転側マグネット３１１と径方向に隙間を介して対向する。第一固定側マグネット２５１の少なくとも一つの磁極は、回転側マグネット３１１の少なくとの一つの磁極と径方向に異なる磁極と対向する。更に、第一固定側マグネット２５１の軸方向両端部には、強磁性体の固定側補助部材２５３、２５４を備えている。なお、強磁性体の固定側補助部材２５３、２５４を備えていなくてもよい。

固定側補助部材２５３、２５４は、第一固定側マグネット支持部２５２と径方向に嵌合することで、スリーブ２５との高い同軸度を容易に得ることが出来る。また、固定側補助部材２５３、２５４の材質は、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性体が望ましい。

スリーブ２５と第一固定側マグネット２５１との組立は、第一固定側マグネット支持部２５２の内周面へ接着剤を塗布する。次いで、固定側補助部材２５３を挿入し、第一固定側マグネット２５１を挿入し、更に固定側補助部材２５４を挿入する。さらに、後述のキャップ２６を挿入し、接着剤を硬化する。また、第一固定側マグネット２５１と２つの固定側補助部材２５３、２５４とを組立後に、第一固定側マグネット支持部２５２に挿入接着または圧入してもよい。また、圧入、接着、カシメ等の様々な固定方法を選ぶことができる。また、固定側補助部材２５３、２５４は、第一固定側マグネット２５１に磁力で固定されてもよい。

軸受部２４は、スリーブ２５の軸方向一方側の開口を覆うキャップ２６を有する。固定側補助部材２５４の軸方向一方側端面は、キャップ２６の軸方向他方側と軸方向に当接している。こうすることで、軸方向一方側から、固定側補助部材２５３、２５４と回転側補助部材３１３、３１４の対向面などへの異物の侵入を抑制できる。

スリーブ段部２５６は、スリーブ動圧部２５５と第一固定側マグネット支持部２５２とを接続する。スリーブ動圧部２５５の内径は、第一固定側マグネット支持部２５２の内径よりも小さい。その為、固定側補助部材２５３、２５４を第一固定側マグネット支持部２５２に挿入し、スリーブ段部２５６と軸方向に位置決めすることが出来る。第一固定側マグネット２５１は、固定側補助部材２５３、２５４を介して、キャップ２６とスリーブ段部２５６との間に支持される。その為、第一固定側マグネット２５１を、第一固定側マグネット支持部２５２、スリーブ段部２５６、キャップ２６にて支持することが出来るため、径方向、軸方向共に正確な位置に収めることが容易である。また、キャップ２６の軸方向位置を、スリーブ段部２５６からの長さと、固定側補助部材２５３、２５４および第一固定側マグネット２５１の長さで決めることが出来るので、容易に組み立てることが出来る。

キャップ２６は、第二固定側マグネット２６１を支持する第二固定側マグネット支持部２６２と、スリーブ２５と接続されるスリーブ接続部２６３と、径方向に延びるキャップ平面部２６４と、キャップ平面部２６４の中心から軸方向に延びるキャップ凸部２６５と、を有する。

キャップ２６の径方向外面は、スリーブ２５の径方向内面と径方向に勘合している。すなわち、スリーブ接続部２６３は、スリーブ２５と接続される。そのため、キャップ２６とスリーブ２５との結合力により、第一固定側マグネット２５１を軸方向により確実に固定できる。キャップ２６の径方向外面と勘合するスリーブ２５の径方向内面は、第一固定側マグネット支持部２５２の内径と同じであるが、異なっていてもよい。また、スリーブ接続部２６３は、第一固定側マグネット支持部２５２よりも径方向外側に位置する。

第二固定側マグネット２６１は、軸方向に延びる筒状であって、軸方向に異なる磁極を有する。また、第二固定側マグネット２６１は、回転側マグネット３１１と軸方向に隙間を介して対向する。より詳細には、第二固定側マグネット２６１における磁極の境界面は、回転側マグネット３１１における磁極の境界面と軸方向に隙間を介して対向する。これにより、軸方向に力がかかった場合であっても、気体動圧軸受４を支持させることができる。なお、第二固定側マグネット２６１と回転側マグネット３１１の間に、回転側補助部材３１４などが介在していたとしても、「隙間を介して対向するもの」とする。第二固定側マグネット２６１は、径方向において第二固定側マグネット支持部２６２と接触し、軸方向においてキャップ平面部２６４と接触する。

図３において、第二固定側マグネット２６１と回転側マグネット３１１は、互いに異なる磁極を向く。すなわち、第二固定側マグネット２６１と回転側マグネット３１１は互いに引き合う。このとき、軸方向他方側に力がかかった場合でも、シャフト３１が他方側へ飛び出すことを抑えることができる。また、本実施形態のファンモータ１における空気Fは、軸方向他方側から軸方向一方側に流れる。この時、空気Fによってインペラに揚力が発生するため、モータ全体が軸方向他方側へと向かいやすくなる。したがって、空気Fが軸方向他方側から軸方向一方側に流れる場合において、第二固定側マグネット２６１と回転側マグネット３１１は、互いに異なる磁極を向くことが好ましい。

また、図４において、第二固定側マグネット２６１と回転側マグネット３１１は、互いに同じ磁極を向く。すなわち、第二固定側マグネット２６１と回転側マグネット３１１は互いに反発する。このとき、軸方向一方側に応力がかかった場合でも、シャフト３１がキャップ２６などに接触することを抑えることができる。また、本実施形態のファンモータ１における空気Fは、軸方向一方側から軸方向他方側に流れる。この時、空気Fによってインペラに揚力が発生するため、モータ全体が軸方向一方側へと向かいやすくなる。したがって、空気Fが軸方向一方側から軸方向他方側に流れる場合において、第二固定側マグネット２６１と回転側マグネット３１１は、互いに同じ磁極を向くことが好ましい。

第一固定側マグネット２５１の外径は第二固定側マグネット２６１の内径よりも大きい。すなわち、第一固定側マグネット２５１と第二固定側マグネット２６１は径方向において位置がずれる。これにより、第一固定側マグネット２５１の磁束が第二固定側マグネット２６１へと向かうことを抑制できる。

回転側マグネット３１１の内径は第二固定側マグネット２６１の内径よりも小さい。また、回転側マグネット３１１の外径は第二固定側マグネット２６１の外径と略同一である。すなわち、第二固定側マグネット２６１は、回転側マグネット３１１よりも径方向の長さが短い。これにより、第二固定側マグネット２６１の磁束を回転側マグネット３１１のみに向かいやすくすることができる。

キャップ２６と第二固定側マグネット２６１との組立は、第二固定側マグネット支持部２６２の内周面へ接着剤を塗布する。その後、第二固定側マグネット２６１を挿入接着または圧入しても固定する。そして、キャップ２６と第二固定側マグネット２６１が一体となった状態で、前述のスリーブ２５と接着剤を介して接続される。なお、上記の組立工程はあくまで例示であり、圧入、接着、カシメ等の様々な固定方法を選ぶことができる。また、キャップ２６の内部に第二固定側マグネット２６１が埋め込まれたものであってもよい

キャップ凸部２６５は、第二固定側マグネット２６１よりも径方向内側に位置する。キャップ凸部２６５は、キャップ平面部２６４の中央から軸方向他方側に突出する。キャップ凸部２６５とシャフト３１との軸方向における最小の隙間は、第二固定側マグネット２６１と回転側マグネット３１１との軸方向における最小の隙間よりも小さい。そのため、回転側マグネット３１１が第二固定側マグネット２６１に当たるよりも先に、シャフト３１がキャップ凸部２６５に当たる。これにより、軸方向に力がかかったとしても、回転側マグネット３１１が第二固定側マグネット２６１に当たることを抑えることができる。

シャフト３１は、回転側マグネット３１１が支持される回転側マグネット支持部３１２と、回転側マグネット支持部３１２の外径よりも外径寸法が大きいシャフト動圧部３１５とを有する。シャフト動圧部３１５は、シャフト３１の外周面の一部であって、スリーブ２５の内周面と気体が介在する隙間３００を介して径方向に対向する。つまり、気体動圧軸受４であるラジアル軸受部が構成される部位である。シャフト動圧部３１５の一部は、上ラジアル溝列５１１および下ラジアル溝列５１２と気体が介在する隙間３００を介して径方向に対向する。

回転側マグネット３１１は、軸方向に延びる筒状であって、軸方向に異なる磁極を有する。回転側マグネット３１１は、第一固定側マグネット２５１と径方向に隙間を介して対向する。回転側マグネット３１１の少なくとも一つの磁極は、第一固定側マグネット２５１の少なくとの一つの磁極と径方向に異なる磁極と対向する。また、回転側マグネット３１１は、第二固定側マグネット２６１と軸方向に隙間を介して対向する。更に、回転側マグネット３１１の軸方向両端部には、強磁性体の回転側補助部材３１３、３１４を備えている。なお、強磁性体の回転側補助部材３１３、３１４を備えていなくてもよい。

回転側補助部材３１３、３１４は、回転側マグネット支持部３１２と径方向に勘合することで、シャフト３１との高い同軸度を容易に得ることが出来る。また、回転側補助部材３１３、３１４の材質は、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性体が望ましい。また、鉄の場合には、シャフト３１との固定方法において、圧入、接着、カシメ等の様々な方法が選ぶことができる。また、回転側補助部材３１３、３１４は、回転側マグネット３１１に接着などで固定されてもよい。

シャフト動圧部３１５は、スリーブ動圧部２５５の内径とわずかな隙間３００を介して対向することで気体動圧軸受４となる。従って、スリーブ動圧部２５５の内径は、シャフト動圧部３１５の外径よりも僅かに大きい。一方、シャフト動圧部３１５の外径は、回転側マグネット３１１の外径よりも大きい。従って、回転側マグネット３１１はスリーブ２５の内径を通すことが出来るので、組立が容易である。

第一固定側マグネット２５１の軸方向両端面からは、径方向外側に向かう磁束が発生する。この磁束は、径方向内側に配置された回転側マグネット３１１と直接干渉せず、スラスト軸受部５として作用しない。固定側補助部材２５３、２５４を備えることで、多くの磁束が第一固定側マグネット２５１に向かい、スラスト軸受部５に有効な磁束として作用する。したがって、スラスト軸受に必要な磁力をより少ないスペースで得ることができる。

同様に、回転側マグネット３１１の軸方向両端面からは、径方向内側に向かう磁束が発生する。径方向内側に向かう磁束は、径方向外側に配置された第一固定側マグネット２５１と直接干渉せず、スラスト軸受部５として作用しない。回転側補助部材３１３、３１４を備えることで、径方向内側に向かう磁束が低減し、発生した磁束の多くが径方向外側に配置した第一固定側マグネット２５１に向かい、スラスト軸受部５に有効な磁束として作用する。したがって、スラスト軸受に必要な磁力をより少ないスペースで得ることができる。

また、回転側マグネット３１１と、第一固定側マグネット２５１の軸方向長さは等しいことが望ましい。径方向に互いに対向する軸方向長さが同じであれば、互いの軸方向位置が変化したときに、元に戻す方向の軸方向の力が働きやすく、スラスト軸受部５として機能する。

ここで、図１に示すように、シャフト３１の軸方向一方側の端面とキャップ２６の軸方向他方側の端面との隙間は、静止部２と回転部３との軸方向における隙間の中で最も狭い。より詳細に述べると、シャフト３１の軸方向一方側の端面とキャップ２６の軸方向他方側の端面との隙間は、インペラカップ５１の軸方向一方側の端面と回路基板２３の軸方向他方側の端面との隙間よりも狭い。また、シャフト３１の軸方向一方側の端面とキャップ２６の軸方向他方側の端面との隙間は、ハブ天板部３２１の軸方向一方側の端面とスリーブ２５の軸方向他方側の端面との隙間よりも狭い。これにより、静止部２と回転部３が近づいたとしても、始めにシャフト３１とキャップ２６が接触するため、インペラカップ５１が静止部２と接触することがない。したがって、インペラ５０に歪みを生じることを抑えることができる。

＜２．第２実施形態＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。なお、上記実施形態と共通の内容については、記載を省略することがある。

図５は、第２実施形態に係る直列式ファンモータ１００の縦断面図である。直列式ファンモータ１００は、軸方向において第一ファンモータ１ａと第二ファンモータ１ｂが直列につながる。第一ファンモータ１ａおよび第二ファンモータ２ａは同一の中心軸に沿って回転する。本実施形態において、第一ファンモータが第１実施形態におけるファンモータと同じである。ファンモータ１ａは、モータ１０ａと、インペラ５０ａと、ハウジング６０ａとを有する。ファンモータ１ｂは、モータ１０ｂと、インペラ５０ｂと、ハウジング６０ｂとを有する。ハウジング６１ａとハウジング６０ｂが連結されて直列式ファンモータ１００を構成する。ハウジング６１ａとハウジング６０ｂは、例えば、ねじなどによって固定される。なお、ファンモータは２つを直列につないでいるが、２以上のファンモータをつないでもよい。

第一ファンモータ１ａにおけるモータ１０ａは、静止部２ａと回転部３ａとを有する。静止部２ａは、ハウジング６０ａに固定され、ハウジング６０ａに対して相対的に静止している。回転部３ａは、静止部２ａに対して、上下に延びる中心軸９を中心として気体動圧軸受４ａを介して回転可能に支持される。回転部３ａは、シャフト３１ａ、ロータハブ部３２ａ、および駆動マグネット３３ａを有する。シャフト３１ａの一方側の端部付近の外周面側に位置するスラスト軸受部５ａには、回転側マグネット３１１ａが固定される。静止部２ａは、ベース部材２１ａ、ステータ２２ａ、回路基板２３ａ、および軸受部２４ａを有する。軸受部２４ａは、シャフト３１ａの周囲において、軸方向に円筒状に延びるスリーブ２５ａと、シャフト３１ａとスリーブ２５ａを軸方向に支持するスラスト軸受部５ａと、スリーブ２５ａの一方側の端部の開口を塞ぐ円盤状のキャップ２６ａと、を有する。スリーブ２５ａの一方側の内周面側のスラスト軸受部５ａには、第一固定側マグネット２５１ａが固定される。キャップ２６ａには、第二固定側マグネット２６１ａが固定される。回転側マグネット３１１ａと第一固定側マグネット２５１ａは、径方向に異なる磁極を有して対向する。第二固定側マグネット２５１ａは、回転マグネット３１１ａよりも軸方向一方側に位置し、軸方向に隙間を介して対向する。

第二ファンモータ１ｂにおけるモータ１０ｂは、静止部２ｂと回転部３ｂとを有する。静止部２ｂは、ハウジング６０ｂに固定され、ハウジング６０ｂに対して相対的に静止している。回転部３ｂは、静止部２ｂに対して、上下に延びる中心軸９を中心として気体動圧軸受４ｂを介して回転可能に支持される。回転部３ｂは、シャフト３１ｂ、ロータハブ部３２ｂ、および駆動マグネット３３ｂを有する。シャフト３１ｂの他方側の端部付近の外周面側に位置するスラスト軸受部５ｂには、回転側マグネット３１１ｂが固定される。静止部２ｂは、ベース部材２１ｂ、ステータ２２ｂ、回路基板２３ｂ、および軸受部２４ｂを有する。軸受部２４ｂは、シャフト３１ｂの周囲において、軸方向に円筒状に延びるスリーブ２５ｂと、シャフト３１ｂとスリーブ２５ｂを軸方向に支持するスラスト軸受部５ｂを有する。スリーブ２５の他方側の内周面側のスラスト軸受部５ｂには、第一固定側マグネット２５１ｂが固定される。回転側マグネット３１１ｂと第一固定側マグネット２５１ｂは、径方向に異なる磁極を有して対向する。
なお、第二ファンモータ１ｂは第一ファンモータ１ａとの構成が同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、第二ファンモータ１ｂには樹脂部材７０ｂが設けられてもよい。樹脂部材７０ｂは、ロータハブ３２ｂとシャフト３１ｂとを接続する。また、第二ファンモータ１ｂのロータハブ３２ｂの天面は、第一ファンモータ１ａのロータハブ３２ａの天面に比べて傾斜してもよい。例えば、第二ファンモータのロータハブ３２ｂの天面は、面取りされている。また、第二ファンモータ１ｂに、回転側補助部材３１４ｂが設けられてもよい。

本実施形態において、空気Fは軸方向他方側から軸方向一方側へと流れる。すなわち、インペラ５０ａおよびインペラ５０ｂは同じ方向に揚力が働く。本実施形態において、軸方向一方側から見たとき、インペラ５０ａおよびインペラ５０ｂは逆方向に回転する。なお、第一ファンモータ１ａおよび第二ファンモータはそれぞれ同じ方向に回転させてもよい。

ここで、直列式ファンモータにおいて、第一ファンモータ１ａおよび第二ファンモータ１ｂは同じ方向に揚力が働くため、一方のファンモータの回転部が他方のファンモータの静止部に接触することがある。特に、空気Fの向きに対して遠方側である軸方向他方側における第一ファンモータ１ａが第二ファンモータ１ｂに接触することとなる。したがって、軸方向他方側に位置する第一ファンモータ１ａに第二固定側マグネット２６１ａを取り付けることにより、直列式ファンモータ１００において接触することを抑えることができる。

本実施形態において、第一ファンモータ１ａおよび第二ファンモータ１ｂは互いに反対方向を向いている。すなわち、直列式軸流反転ファンモータである。なお、軸流反転ファンにおいてもインペラ５０ａおよび５０ｂは逆方向に回転し、同じ方向に揚力が働く。

より詳細には、第一ファンモータ１ａにおけるインペラ５０ａがモータ部１０ａを軸方向一方側から覆い、第二ファンモータ１ｂにおけるインペラ５０ｂがモータ部１０ｂを軸方向他方側から覆う。これにより、第一ファンモータ１ａのスラスト軸受部５ａおよび第二ファンモータ１ｂにおけるスラスト軸受部５ｂは、直列式ファンモータ１００の軸方向において中央に配置させることができる。これにより、スラスト軸受部５ａおよびスラスト軸受部５ｂを構成する上で、共通のキャップ２６ａを用いることができる。なお、本実施形態において、キャップ２６ａは第一ファンモータ１ａに保持されるが、これに限らない。キャップ２６ａは第二ファンモータ１ｂに保持されてもよい。

図６は、第２実施形態に係るスラスト軸受部の縦断面図である。スラスト軸受部５ａは、気体動圧軸受４ａの軸方向一方側で、シャフト３１ａに支持された回転側マグネット３１１ａとスリーブ２５ａに支持された第一固定側マグネット２５１ａ、および、キャップ２６ａに支持された第二固定側マグネット２６１ａにより軸方向に位置決め可能な軸受である。スラスト軸受部５ｂは、気体動圧軸受４ｂの軸方向他方側で、シャフト３１ｂに支持された回転側マグネット３１１ｂとスリーブ２５ｂに支持された第一固定側マグネット２５１ｂにより軸方向に位置決め可能な軸受である。なお、第一固定側マグネット２５１ａ、２５１ｂおよび回転側マグネット３１１ａ、３１１ｂの説明については、実施形態と共通である。

第二固定側マグネット２６１ａは、軸方向に延びる筒状であって、軸方向に異なる磁極を有する。また、第二固定側マグネット２６１ａは、第一ファンモータ１ａおよび第二ファンモータ１ｂの両方における回転側マグネット３１１ａ、３１１ｂと軸方向に隙間を介して対向する。本実施形態において、第二固定側マグネット２６１ａは、第二ファンモータ１ｂにおける回転側マグネット３１１ｂよりも、第一ファンモータ１ａにおける回転側マグネット３１１ａのほうが近い。なお、第二固定側マグネットが、両端に位置する回転側マグネット３１１ａ、３１１ｂの中間に位置していてもよい。例えば、キャップ２６が第一ファンモータ１ａおよび第二ファンモータ１ｂによって固定されてもよい。このとき、キャップ２６に貫通孔を形成し、その貫通孔の内部に第二固定側マグネット２６１ａを埋め込んでもよい。

第二固定側マグネット２６１ａにおける磁極の境界面は、両端に位置する回転側マグネット３１１ａ、３１１ｂにおける磁極の境界面とそれぞれ軸方向に隙間を介して対向する。なお、第二固定側マグネット２６１ａと回転側マグネット３１１ａ、３１１ｂの間に、回転側補助部材などが介在していたとしても、「隙間を介して対向するもの」とする。第二固定側マグネット２６１ａは、径方向において第二固定側マグネット支持部２６２ａと接触し、軸方向においてキャップ平面部２６４ａと接触する。

本実施形態において、第二固定側マグネット２６１ａと第一ファンモータ１ａにおける回転側マグネット３１１ａは、互いに同一の磁極を向く。すなわち、第二固定側マグネット２６１ａと第一ファンモータ１ａにおける回転側マグネット３１１ａは、互いに反発する。ここで、本実施形態の直列式ファンモータ１００における空気Fは、軸方向他方側から軸方向一方側に流れる。この時、空気Fによってインペラに揚力が発生するため、回転部が軸方向一方側へと向かいやすくなる。したがって、第一ファンモータ１ａにおいては、キャップ２６ａに対して互いに反発するようにマグネットを配置することが好ましい。

本実施形態において、第二固定側マグネット２６１ａと第一ファンモータ１ｂにおける回転側マグネット３１１ｂは、互いに異なる磁極を向く。すなわち、第二固定側マグネット２６１ａと第二ファンモータ１ｂにおける回転側マグネット３１１ｂは、互いに引き合う。ここで、本実施形態の直列式ファンモータ１００における空気Fは、軸方向他方側から軸方向一方側に流れる。この時、空気Fによってインペラに揚力が発生するため、モータ全体が軸方向一方側へと向かいやすくなる。したがって、第二ファンモータ１ｂにおいては、キャップ２６ａに対して互いに引き合うようにマグネットを配置することが好ましい。

本実施形態において、第一ファンモータ１ａにおける回転側マグネット３１１ａおよび第二ファンモータ１ｂにおける回転側マグネット３１１ｂは、組み付けの方向が同じである。同様に、第一ファンモータ１ａにおける第一固定側マグネット２５１ａおよび第二ファンモータ１ｂにおける第一固定側マグネット２５１ｂは、組み付けの方向が同じである。より詳細に述べると、第一ファンモータ１ａ及び第二ファンモータ１ｂは、それぞれ軸方向に、回転側マグネット３１１のＳ極、Ｎ極、シャフト３１、インペラ５０の順で並んでいる。同様に、第一ファンモータ１ａ及び第二ファンモータ１ｂは、それぞれ軸方向に、第一固定側マグネット２５１のＮ極、Ｓ極、スリーブ２５、ステータ２２の順に並ぶ。すなわち、各スリーブ２５に対して、それぞれ第一固定側マグネット２５１を同じ磁極の向きから挿入することができる。同様に、各シャフト３１に対して、それぞれ回転側マグネット２５１を同じ磁極の向きから挿入することができる。これにより、マグネットの取り付け作業性を改善させることができる。以上より、本実施形態の軸流反転モータにおいて、モータを組み立てる際に共通のファンモータを用いて直列式ファンモータを製造することができる。

キャップ２６ａは、第二固定側マグネット２６１ａを支持する第一固定側マグネット支持部２６２ａと、スリーブ２５ａと接続されるスリーブ接続部２６３ａと、径方向に延びるキャップ平面部２６４ａと、キャップ平面部２６４ａの中心から軸方向に延びるキャップ凸部２６５ａと、を有する。

キャップ平面部２６４ａは、径方向内側に向かうにつれて軸方向一方側に湾曲する。本実施形態において、キャップ２６ａは、第一ファンモータ１ａのハウジング６０ａよりも軸方向一方側に位置する。キャップ平面部２６４ａと第二ファンモータ１ｂにおけるシャフト３１ｂとの軸方向における最小の隙間は、キャップ２６ａと第二ファンモータ１ｂにおける回転側マグネット３１１ｂとの軸方向における最小の隙間よりも小さい。そのため、回転側マグネット３１１ｂがキャップ２６ａに当たるよりも先に、シャフト３１ｂがキャップ凸部２６５ａに当たる。これにより、軸方向に力がかかったとして回転側マグネット３１１がキャップ２６ａに当たることを抑えることができる。

キャップ凸部２６５ａは、第二固定側マグネット２６１ａよりも径方向内側に位置する。キャップ凸部２６５ａは、キャップ平面部２６４ａの中央から軸方向他方側に突出する。キャップ凸部２６５ａとシャフト３１ａとの軸方向における隙間は、第二固定側マグネット２６１ａと回転側マグネット３１１ａとの軸方向における隙間よりも小さい。そのため、回転側マグネット３１１ａが第二固定側マグネット２６１ａに当たるよりも先に、シャフト３１ａがキャップ凸部２６５ａに当たる。これにより、軸方向に力がかかったとして回転側マグネット３１１ａが第二固定側マグネット２６１ａに当たることを抑えることができる。

＜３．その他変形例＞
なお、気体動圧軸受、スラスト軸受部、モータおよびファンモータの細部の形状は、本発明の各図に示された構成および形状と、相違していてもよい。また、上述の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

例えば、本実施形態において、第二固定側マグネット２６１はキャップ２６に固定されたが、それに限らない。例えば、ベース部材２１には貫通孔２１０が設けられず、ベース部材２１がシャフト３１の軸方向一方側の面を覆っていてもよい。この時、シャフト３１を覆うベース部材２１に第二固定側マグネット２６１が固定される。同様に、スリーブ２５が軸方向に貫通せず、シャフト３１の軸方向一方側の面を覆っていてもよい。この時、シャフト３１を覆うスリーブ２５に第二固定側マグネット２６１が固定される。

例えば、本実施形態において、第二固定側マグネット２６１は、筒状のマグネットを用いているが、それに限らない。平板状のマグネットを使用してもよい。

本発明は、例えば、モータおよびファンモータに利用できる。

１ ファンモータ
２ 静止部
３ 回転部
４ 気体動圧軸受
５、５ａ スラスト軸受部
９ 中心軸
１０ モータ
２１ ベース部材
２２ ステータ
２３ 回路基板
２４ 軸受部
２５ スリーブ
２５１ 第一固定側マグネット
２５２ 固定側マグネット支持部
２５３、２５４ 固定側補助部材
２５５ スリーブ動圧部
２５６ スリーブ段部
２５７ 円周溝
２６ キャップ
２６１ 第二固定側マグネット
３００ 隙間
３１ シャフト
３１１、３１１ａ 回転側マグネット
３１２ 回転側マグネット支持部
３１３、３１４ 回転側補助部材
３１５ シャフト動圧部
３２ ロータハブ部
３３ 駆動マグネット
４１ ステータコア
４１１ コアバック
４１２ ティース
４２ コイル
４３ インシュレータ
４４ ピン
５０ インペラ
５１ インペラカップ
５２ 羽根
６０ ハウジング
２１０ 貫通孔
３２０ ハブ貫通孔
３２１ ハブ天板部
３２２ ハブ筒状部
６００ 開口

Claims (12)

1. 中心軸を中心に回転可能であり、シャフト動圧部を有するシャフトと、
   前記シャフト動圧部と径方向に隙間を介して対向するスリーブ動圧部を有するスリーブ
   と、
   を有する気体動圧軸受であって、
   前記気体動圧軸受の軸方向一方側には、前記シャフトに支持された回転側マグネットお
   よび前記スリーブに支持された第一固定側マグネットおよび第二固定側マグネットにより
   軸方向に位置決め可能なスラスト軸受部を有し、
   前記回転側マグネットは、軸方向に延びる筒状であって、軸方向に異なる磁極を有し、
   前記第一固定側マグネットは、軸方向に延びる筒状であって、前記回転側マグネットと
   径方向に隙間を介して対向し、前記回転側マグネットの前記磁極と径方向に異なる磁極を
   有し、
   前記第二固定側マグネットは、前記回転側マグネットよりも軸方向一方側に位置し、前
   記回転マグネットと軸方向に隙間を介して対向し、
   前記スリーブは、前記シャフトの軸方向一方側の開口を覆うキャップを有し、
   前記キャップは、前記第二固定側マグネットを保持し、
   前記キャップは、前記第二固定側マグネットよりも径方向内側において、軸方向に延びるキャップ凸部を有する。
   
2. 請求項１に記載の気体動圧軸受であって、
   前記第二固定側マグネットは、軸方向に延びる筒状であって、前記回転側マグネットよ
   りも径方向の長さが短い。
   
3. 請求項２に記載の気体動圧軸受であって、
   前記回転側マグネットと前記第二固定側マグネットとの軸方向の最小の隙間は、前記シ
   ャフトと前記キャップとの軸方向の最小の隙間よりも広い。
   
4. 請求項１から３に記載の気体動圧軸受であって、
   前記回転側マグネットと第二固定側マグネットは、互いに異なる磁極を向く。
   
5. 請求項１から３に記載の気体動圧軸受であって、
   前記回転側マグネットと第二固定側マグネットは、互いに同じ磁極を向く。
   
6. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の気体動圧軸受と、
   前記シャフトと一体に回転する回転部と、
   前記スリーブと一体の静止部と、
   を有するモータ。
   
7. 請求項６に記載の前記モータと、
   前記回転部と一体に回転する羽根を有するインペラと、
   前記静止部と一体のハウジングと、
   を有するファンモータ。
   
8. 請求項７に記載のファンモータであって、
   前記ファンモータは、軸方向他方側から軸方向一方側に空気を吐き出し、
   前記回転側マグネットと第二固定側マグネットは、互いに異なる磁極を向く。
   
9. 請求項７に記載のファンモータであって、
   前記ファンモータは、軸方向一方側から軸方向他方側に空気を吐き出し、
   前記回転側マグネットと第二固定側マグネットは、互いに同一の磁極を向く。
   
10. 請求項９に記載のファンモータと、
    前記中心軸に沿ってシャフトと一体に回転する回転部およびインペラと、スリーブと一
    体の静止部およびハウジングと、シャフトに支持された回転側マグネットおよびスリーブ
    に支持された固定側マグネットにより軸方向に位置決め可能な気体動圧軸受と、を有する
    第二ファンモータと、を有し、
    前記第二ファンモータは、前記ファンモータよりも軸方向一方側に位置する直列式ファ
    ンモータ。
    
11. 請求項１０に記載の直列式ファンモータであって、
    前記ファンモータと前記第二ファンモータは互いに向きが異なる。
    
12. ファンモータと、第二ファンモータと、を有する直列式ファンモータであって、
    前記ファンモータは、
    気体動圧軸受と回転部と静止部とを有するモータと、
    前記回転部と一体に回転する羽根を有するインペラと、
    前記静止部と一体のハウジングと、
    を有し、
    前記気体動圧軸受は、
    中心軸を中心に回転可能であり、シャフト動圧部を有するシャフトと、
    前記シャフト動圧部と径方向に隙間を介して対向するスリーブ動圧部を有するスリーブと、
    を有し、
    前記回転部は、前記シャフトと一体に回転し、
    前記静止部は、前記スリーブと一体であり、
    前記気体動圧軸受の軸方向一方側には、前記シャフトに支持された回転側マグネットおよび前記スリーブに支持された第一固定側マグネットおよび第二固定側マグネットにより軸方向に位置決め可能なスラスト軸受部を有し、
    前記回転側マグネットは、軸方向に延びる筒状であって、軸方向に異なる磁極を有し、 前記第一固定側マグネットは、軸方向に延びる筒状であって、前記回転側マグネットと径方向に隙間を介して対向し、前記回転側マグネットの前記磁極と径方向に異なる磁極を有し、
    前記第二固定側マグネットは、前記回転側マグネットよりも軸方向一方側に位置し、前
    記回転マグネットと軸方向に隙間を介して対向し、
    前記スリーブは、前記シャフトの軸方向一方側の開口を覆うキャップを有し、
    前記キャップは、前記第二固定側マグネットを保持し、
    前記ファンモータは、軸方向一方側から軸方向他方側に空気を吐き出し、
    前記回転側マグネットと前記第二固定側マグネットは、互いに同一の磁極を向き、
    前記第二ファンモータは、
    前記中心軸に沿ってシャフトと一体に回転する回転部およびインペラと、スリーブと一体の静止部およびハウジングと、シャフトに支持された回転側マグネットおよびスリーブに支持された固定側マグネットにより軸方向に位置決め可能な気体動圧軸受と、を有し、
    前記第二ファンモータは、前記ファンモータよりも軸方向一方側に位置する。

Images