JPH02231941A - Ｄｃブラシレス径流ファンモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の産業上の利用分野］ 本発明は，パーソナルコンピュータやラップトップパソ
コン等に用い適してその内部回路を冷却するために適す
る軸方向から風を吸い込んで径方向に風を走風するため
のＤＣブラシレス径流ファンモータ（ラジアルファンモ
ータ）に関し，その特徴とするところは，従来のＤＣブ
ラシレス軸流ファンモータの構成要素の多くをそのまま
流用して，その金型の一部を修正するか加工し，僅かに
１枚のベンチュリケースの底部を閉じる蓋ばんを付加す
るのみで，極めて容易且つ安価に形成できるようにした
ＤＣブラシレス径流ファンモタに関する。

［従来技術］ ＯＡ機器，コンピュータ周辺機器，電源，そのの他高密
度実装化電子機器等，あらゆる電子機器の冷却用として
ＤＣブラシレスファンモータが多用されている。

ここに電子機器の高密度実装化傾向は，従来用いられて
きた軸流ファンモータに比較して更に小型．偏平，軽量
化を要求するようになってきた。

この理由の多くは，高密度実装化電子機器では，小型化
を図るためにぎりぎりの設計を行っているため，ＤＣブ
ラシレスファンモータを内蔵の為のスペースも限定され
ていること，ＤＣブラシレスファンモータの重量が筐体
等の負担にならないような軽量なものが要求されている
ことと．更に本来的には，なるべく当該ファンモータの
助けを借りなくても済むように，熱の問題に対応できる
ように設計していることから，必要最低限の空冷が行わ
れれば所定の目的が足りるものが多くなってきており，
さほど風量の大きな大型且つ高価なＤＣブラシレスファ
ンモー夕を用いなくても足りるケースが多くなってきて
おり，小型，軽量，偏平，安価といった条件が優先され
る場合が増えたことによる。

また．冷却の必要がないと思って電子機器を設計した後
，熱の発生に関して不安になり，やはり冷却のなめにＤ
Ｃブラシレスファンモータを組み込みたいというケース
がしばしばあるが，一般に高密度実装化電子機器におい
ては，上記したようにスペースぎりぎりの設計を行って
おり，十分な空きスペースがないため，従来一般の大型
のものでは，内蔵できず，小型，偏平のものが要求され
ていた。

尚，ＤＣブラシレスファンモー夕には，軸方向から風を
吸引して軸方向に風を走風するＤＣブラシレス軸流ファ
ンモータと，軸方向から風を吸引して径方向に風を走風
するＤＣブラシレスラジアルファンモータとがある。前
者のＤＣブラシレス軸流ファンモータは，後者のＤＣブ
ラシレスラジアルファンモータに比較して軸方向に厚み
が薄い偏平な小型構造に形成できることから，ファンモ
ー夕として小型のものが要求されるパーソナルコンピュ
ータ等に多用されている。

また特にパーソナルコンピュータ等の騒音を気にする装
置などにおいては，回転ファンの回転羽根が軸方向から
流れてくる風を垂直に切って径方向に走風するために，
騒音が大きくなるラジアルファンモータに比較して，軸
流ファンモータは，回転ファンの回転羽根が軸方向から
流れてくる風を斜めに切って軸方向に走風するために，
騒音の点で有利になるために，かかる軸流ファンモー夕
の方が多用されている。

ここに本件出願人は，縦Ｘ横のサイズがそれぞれ６０ｍ
ｍの６０角サイズの１　０ｍｍ厚，１５ｍｍ厚，２０ｍ
ｍ厚のものや，縦×横のサイズがそれぞれ４０ｍｍの４
０角サイズの１０ｍｍ厚，１５ｍｍ厚＋　２　０　ｍ　
ｍ厚の超小型偏平なＤＣブラシレス軸流ファンモータを
開発して，かなりの台数を市販して実績を上げている。

この種の６０角１０ｍｍサイズのＤＣブラシレス軸流フ
ァンモータ５を第５図及び第６図を参照して説明する。

第５図及び第６図に示す６０角１０ｍｍ厚サイズのコア
レス単相通電構造のＤＣブラシレス軸流ファンモータ５
は，望ましい角型のベンチュリケース６′を形成するた
めに，円筒状のベンチュリケース本体７′の外周に等間
隔で四箇所に半径外側方向に延びたコーナーフランジ８
［８−１，・・・，８−４］を一体形成している。コー
ナーフランジ８は，その軸方向の端面間の高さを上記本
体７′と略々同一に形成し，また軸方向に貫通する軸流
ファンモータ固定用貫通孔９を形成している。

この貫通孔９の径は，軸流ファンモー夕５を螺子を用い
て固定側に固定する必要上，図示しない螺子の螺子部を
通すことができる大きさに設定設計される。ベンチュリ
ケース６′は，安価な角型の軸流ファンモータ５を得る
こと及びペンチュリーケース本体７′の強度を補強する
目的及び後記するリード線係合切欠部１０を形成する目
的で，当該軸流ファンモータ５を上面から見た場合にお
いて，この軸流ファンモータ５が平面において全体とし
て正四角形を形成することができるように上記コーナー
フランジ８の軸方向の中央部側面とベンチュリケース本
体７′の軸方向の中央部側面とを連結する軸方向に厚み
の薄い補強フランジ１１を上記コーナーフランジ８及び
ベンチュリケース本体７′と一体形成している。この補
強フランジ１１を形成することで，コーナーフランジ８
の側方にお番プる圧力強度を高め，またベンチュリケー
ス本体７′の半径方向の肉厚が薄い場合も，充分な強度
を保持できる。従って，材料費が少なく，且つ小型軽量
の全体としても軸方向の厚みが薄いベンチュリケース６
′を形成できる。補強フランジ１１近傍部のベンチュリ
ケース本体７゜の底面部には，６本の半径内側方向に延
びたステ−１２が一体形成され，ベンチュリケース本体
７′の内周中央部に同心状にモータ収納部１３を連結し
て一体形成している。上記ステ−１２のうちの１つのス
テーには．モータ収納部の外周底部に形成した図示しな
い切欠透孔部からモータ収納部１３に内蔵されたコアレ
ス単相ブラシレスモー夕のステータ電機子１４の端子に
電気的に接続された電源供給用などのためのリード線１
５を通すためのリード線収納溝を形成している。

上記コーナーフランジ８の近傍部の補強フランジ１１に
は，上記リード線１５を軸方向に通すのに適した形状の
軸方向に貫通するリード線係合切欠部１０を形成してい
る。

ベンチュリケース６′は，その内部に四部を持つベンチ
ュリケース本体７′の内周に半径内側方向に延びて形成
されたステ−１２に連結されたモータ収納部１３を一体
形成することによりベンチュリケース６′の底部のモー
タ収納部１３の外周に回転ファン１６の回転羽根１７に
よって走風されてくる風を軸方向に通すための流風通過
孔１９を形成している。モータ収納部１３には中央部に
軸方向に延びる軸受ハウス１８を一体形成し，この軸受
ハウス１８に玉軸承２０．滑り軸承２１を装着して回転
ファン１６に固定された回転軸２２を回動自在に軸支し
て，回転ファン１６を回転できるようにしている。尚，
回転羽根１７は，回転することで，軸方向に空気を吸い
込んで，流風通過孔１９を介して外部下方に走風できる
ように斜めに形成されたものとなっている。まなモータ
収納部１３には，１８０度対称な位置に軸方向の上方に
延びる支柱２３を一体形成している。

この支柱２３の上に，ステータ電機子１４を配設し，非
磁性体でできた螺子２４をステータヨーク２５に形成し
た透孔２６及びプリント基板２７に形成した透孔２８を
介して上記支柱２３の頂部の螺子穴２９に螺子込んでス
テータ電機子１４を配設固定している。ステータ電機子
１４はこれに用いたステータヨーク２５に，当該単相の
ＤＣブラシレス軸流ファンモータ５が自起動できる望ま
しい形状の切欠部３０を形成している。ステータヨーク
２５の上面には，１８０度対称に２個の空心型の電機子
コイル３１を配設している。電機子コイル３１は，半径
方向に延びた有効導体部３１ａの開角がマグネットロー
タ３２の一磁極幅と等しい開角幅に形成されている。ま
たプリント基板２７には，位置検知素子収納孔３３を形
成し，この収納孔３３にボール素子やホールＩＣ等の位
置検知素子３４を収納している。位置検知素子３４は，
上記切欠部３０を介して一方の電機子コイル３ｌの上記
有効導体部３１ａの下部に位置して対向するように，ス
テータヨーク２５の下面に．位置検知素子３４を配設し
たプリント基板２７を配設している。プリント基板２７
の下面には，図示しない通電制御回路用ＩＣを配設して
，この下面の空隙３５内に収納している。位置検知素子
３４を配設し，下面に通電制御回路用ＩＣを配設したプ
リント基板２７を，上面に２個の電機子コイル３１を配
設したステータヨーク２５の下面に接着剤を用いて固定
することでステータ電機子１４を形成し，軸方向の空隙
３６を介して回転ファン１６に固定しなＮ極，Ｓ極の永
久磁石を持つ４極のフラットなマグネットロータ３２と
相対的回動をなすように面対向させている。尚，符号４
１は，ロータヨークを示す． 従って，電源を投入すれば，マグネットロータ３２とス
テータ電機子１４によって形成された自起動できる単相
のＤＣブラシレスモー夕を当該軸流ファンモータ５が備
えているために，位置検知素子３４がマグネットロータ
３２のＮ極，Ｓ極の磁極を検出することで，適宜な方向
の電流を電機子コイル３１に流すなめ，所定方向の回転
トルクが発生し，回転ファン１６が所定方向に回転し，
回転羽根１７によって軸方向の上部から空気を吸引して
流風通過孔１９より回転羽根１７によって生じた風を軸
方向の下部方向に排出できるものとなる。かかる軸流フ
ァンモータ５は非常に小型で厚みも薄く軽量に構成され
ているため，非常に有用なものである。

しかしながら，装置によっては，風の流れが異なるラジ
アルファンモー夕を用いたい場合がある。一般にラジア
ルダンモー夕は，軸流ファンモータに比較して，台数も
少ないことから高価である。そごで，本発明者等は，先
に第７図に示すような上記軸流ファンモータ１に用いた
と同様なコアレス構造の単相ＤＣブラシレスモータ３７
の上部に軸方向から流れてくる風を直角に切り，径方向
に風を流すようにした回転羽根３８を有するラジアルフ
ァン３９を取り付けた単相コアレスＤＣブシレスラジア
ルファンモータ４０を開発した。これは．単相ＤＣブラ
シレスモーク３７を用いていることから軸流ファンモー
タ１同様に安価に形成できる有用なものである。

［従来技術の問題点］ 上記した軸流ファンモータ５は，軸方向に風を流すこと
ができても，径方向に風を流すことができない。ここに
第７図に示す単相コアレスＤＣブラシレスラジアルファ
ンモータ４０は，単相Ｄ，Ｃブラシレスモーク３７に取
り付けた回転ファン３９が，従来同様に軸方向から流れ
て来る風を直角に切り，径方向に風を流すようにしてい
るため．軸方向に非常に長さのある回転羽根３８を使用
しなければならず，形成されるラジアルンアンモータ４
０が軸方向に非常に厚みがあり大型且つ高価になる欠点
がある。従って，かかるラジアルファンモータ４０は，
小型で厚みの薄いのファンモータでなければ使用できな
いパーソナルコンピュータなどには，適さない欠点があ
る。

また上記ラジアルファンモータ４０では，回転ファン３
９が，軸方向から流れて来る風を直角に切り．径方向に
風を流すようにしているため，大きな騒音が生ずる欠点
があった。

更にまた，従来においてファンモータでは，シリーズ化
して各種サイズのものを形成しなければならないが，軸
流ファンモータ及びラジアルファンモータをシリーズ化
するには，その金型費用が莫大になり，両者を製作する
ことはなかなか容易なことでなかった。

特にある種の装置によっては，以上の問題点に加えて，
スポット的に走風を行い，その部分を冷却しなければな
らないが，かかる要求を十分に満足し得る小ｙＪ．偏平
構造の安価なＤＣブラシレス径流ファンモータが存在し
なかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は．本件出願人が多量に販売しているＤＣブラシ
レス軸流ファンモータの構成要素の多くをそのまま流用
して，その金聖の一部を修正するか加工し，僅かに１枚
のベンチュリケースの底部を閉じる蓋板を付加するのみ
で，極めて容易且つ安価に形成でき，しかも従来の軸流
ファンモータの回転ファンをそのまま用いるならば，軸
方向からの風を直角に切ることなく斜めに切るようにし
て騒音を減少したＤＣブラシレス径流ファンモータを得
ることができ，あるいは他の形式の回転ファンを用いる
ことで，軸方向から空気を吸引して径方向に走風できる
機能を持つ回転ファンを用いることで同じく径方向に走
風できる他の形式の小型偏平構造の安価なＤＣブラシレ
ス径流ファンモータを極めて容易に得ることが出来るよ
うにすることを課題になされたものである。

［発明の課題を達成する手段］ 本発明の課題は，４隅にコーナーフランジ８ー１，・・
・．８−４を形成した平面四角形状のベンチュリケース
６′の１つのコーナーフランジ例えばコーナーフランジ
８−１部を軸方向に長く切り欠いて径方向に風を通すた
めの流風通路用切欠部２を形成した形状のベンチュリケ
ース６を形成し，ステ−１２間に形成したベンチュリケ
ース６の底部の流風通過孔１９から回転ファン１６によ
って生ずる風が軸方向に流れるのを阻止する蓋板３を上
記ベンチュリケース６の底部に固定することで達成でき
る。

なお，この場合のベンチュリケース６は，ベンチュリケ
ース６′を形成した後に２上記したように涼風通路用切
欠部２を形成しても良く，あるいは予め流風通路用切欠
部２を有するベンチュリケース６を一体形成したもので
あっても良い。

もちろん，回転ファンは，従来のＤＣブラシレス軸流フ
ァンモータの回転ファンをそのまま用いれば極めて安価
に形成できるが，この回転ファンに限る必要はなく，軸
方向から空気を吸引して径方向に走風できる機能を持つ
他の回転ファンを用いても良い。

［考案の作用コ 本考案のＤＣブラシレス径流ファンモータ１では，ベン
チュリケース６′の１つの側面７’Ａを軸方向に長く切
り欠いて径方向に風を通すためのための流風道路用切欠
部２を形成した形状のベンチュリケース６に形成してい
るので，電源を投入すると，マグネットロータ３２とス
テータ電機子１４によって形成された自起動できる単相
のＤＣブラシレスモー夕を当該径流ファンモータ１が備
えているために，位置検知素子３４がマグネットロータ
３２のＮ極，Ｓ極の磁極を検出することで，適宜な方向
の電流を電機子コイル３１に流すため，所定方向の回転
トルクが発生し２回転ファン１６が所定方向に回転する
。回転ファン１６の回転羽根１７は，軸方向の上部から
空気を吸引して空気を斜めに切りながら蓋板４に当てた
風及び直接径方向に流れた風を流風通路用切欠部２を介
してその径方向外部に走風する。

［発明の第１実施例コ 第１図は，発明の第１実施例を示す６０角１０ｍｍ厚サ
イズのＤＣブラシレス径流ファンモータ（ＤＣブラシレ
スラジアルファンモータ）１の分解斜視図，第２図は同
ブラシレス径流ファンモータ１の上面斜視図．第３図は
同ブラシレス径流ファンモータ１の縦断面図で，以下第
１図乃至第３図を参照して本発明の第１実施例を説明す
る。

尚，第５図及び第６図で説明した箇所と共通する箇所に
対しては．同一符号を符し，その説明を省略する。

このコアレス単相通電構造のＤＣブラシレス径流ファン
モータ１は，その構成要素を，上記ＤＣブラシレス軸流
ファンモータ５と殆ど共通に形成してある。

この径流ファンモータ１では，上記ベンチュリケース６
′をこのベンチュリーケース本体７゜の１つの側面にお
いてコーナーフランジ８−１と８−２間の側面７’Ａ部
を軸方向に長く切り欠いて軸方向に貫通する流風道路用
切欠部２を形成したベンチュリケース６を形成している
。

このように形成したベンチュリケース６の底部に，上記
軸流ファンモータ５同様の回転自在に支持された回転フ
ァン１６によって生ずる風が流風通過孔１９を介して軸
方向外部に流れるのを阻止する蓋板３を上記ベンチュリ
ケース６の底部に接着材などの適宜な手段を用いて固定
している。

このことにより，回転ファン１６の回転羽根１７は，軸
方向の上部からベンチュリケース本体７内に空気を吸引
して空気を斜めに切りながら蓋板３に当てた風及び直接
径方向に流れた風を流風通路用切欠部２を介して当該ベ
ンチュリケース２の径方向外部に走風する。

なお，この実施例では，蓋板３は．上記ベンチュリケー
ス６゜と対向するように平面において四角形状のものを
用いている。この蓋板３の四隅には，上記貫通孔９と対
向する箇所に透孔４を形成している。このため，図示し
ない螺子を用いて当該径流ファンモータ１を蓋板３を底
にして図示しない固定側に固定すれば，蓋板３も堅固に
固定側に装着できる。

尚，ベンチュリケース本体７の底部に蓋板３を固定した
後は，ベンチュリケース本体７の底部と蓄板３とが固定
されていて，ステ−１２及び流風通過孔１９は不要にな
るため，全てのステ−１２を切り欠いても良く，又は強
度を維持するために所定箇所のステ−１２を残し，例え
ば，涼風通路用切欠部２近傍のステ−１２のみを切り欠
いても良く，この実施例では，そのように一部のステ１
２を切り欠いて省略している。

箇所のみ固定側に固定すれば良いものとなっている。

なお，本発明の上記実施例では，軸流ファンモー夕５の
回転ファン１６をそのまま用いた例を示したが，これに
限る必要はなく，軸方向から空気を吸引して径方向に走
風できる機能を持つ他の適宜な回転ファンを用いても良
く，また用いるブラシレスモークは，上記実施例に示し
た単相通電構造のものでなく多相のものであっても．ま
た有鉄心構造のものでも何れの形式のものであっても良
いことは言うまでもない。

［発明の第２実施例］ 第４図は本発明の第２実施例を示すＤＣブラシレス径流
ファンモータ１−１の分解斜視図で，この径流ファンモ
ータ１−１では．上記切り欠がれたコーナフランジ部と
対向する部分の蓋板３の箇所に切欠部３−１ａを形成し
た形状の蓋板３−１を用いたも１のとなっている。

従って，この径流ファンモータ１−１では，３［本考案
の効果］ 本発明は，従来のＤＣプラシレス軸流ファンモータの構
成要素の多くをそのまま流用して，その金型の一部を修
正するか加工し，僅かに１枚のベンチュリケースの底部
を閉じる蓋板を付加するだけで良いので，軸方向に厚み
が薄く極めて軽量且つ小型のＤＣブラシレス径流ファン
モータを極めて容易且つ安価に形成できる。しかも本発
明のＤＣブラシレス径流ファンモータでは，従来の軸流
ファンモータの回転ファンをそのまま用いるならば，非
常に安価に形成できるのみならず，該回転ファンによれ
ば軸方向からの風を直角に切ることなく斜めに切るため
騒音の非常に小さいでき，また従来の軸流ファンモータ
と比較しても，軸方向の底部に当てられた風は，この底
部で消音されて径方向に流路を曲げるため，騒音の点で
も小さくできる， また他の形式の回転ファンを用いても同様な効果を有す
るＤＣブラシレス径流ファンモータを極めて容易且つ安
価に量産できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すＤＣブラシレス径流
ファンモータの分解斜視図，第２図は同ブラシレス径流
ファンモータの上面斜視図，第３図は同ブラシレス径流
ファンモータの縦断面図，第４図は本発明の第１実施例
を示すＤＣブラシレス径流ファンモータの分解斜視図，
第５図は従来のＤＣブラシレス軸流ファンモータの分解
斜視図，第６図は同ブラシレス軸流ファンタの縦断面図
，第７図は先に本考案者等が開発したＤＣブラシレスラ
ジアルファンモータの縦断面図である。 ［符号の説明］ １．１−１・・・ＤＣブラシレス径流ファンモータ，２
・・・流風通路用切欠部， ３．３−１・・・蓋板， ４・・・透孔，５・・・ＤＣブラシレス軸流ファンモー
タ，６．６’　　・・ベンチュリケース，７，７′　・
・・ベンチュリケース本体，８．８−１，　　・・・，
８−４・・・コーナーフランジ，９・・・軸流ファンモ
ータ固定用貫通孔，１０・・・リード線係合切欠部，１
１・・・補強フランジ，１２・・・ステー，１３・・・
モータ収納部，１４・・・ステータ電機子， １５・・・リード線，１６・・・・・・回転ファン，１
７・・・回転羽根，１８・・・軸受ハウス，１９・・・
流風通過孔，２０・・・・・・玉軸承．２１・・・滑り
軸承，２２・・・回転軸，２３・・・支柱，２４・・・
螺子，２５・・・ステータヨーク，２６・・・透孔，２
７・・・プリント基板，２８・・・透孔，２９・・・螺
子穴，３０・・・切欠部，３１・・・電機子コイル，３
１ａ・・・有効導体部，３２・・・マグネットロータ，
３３・・・位置検知素子収納孔，３４・・・位置検知素
子，３５．３６・・・空隙，３７・・・単相ＤＣブラシ
レスモー夕，３８・・・ロータヨーク，３９・・・回転
羽根，４０・・・ラジアルファン，４１・・・単相コア
レスＤＣブラシレスラジアルファンモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　４隅にコーナーフランジを形成した平面において四角
   形のベンチュリケースの内周に半径内側方向に延びて形
   成されたステーに連結されたモータ収納部を一体形成し
   ，該モータ収納部にステータ電機子を配設し，上記ステ
   ータ電機子と空隙を介して対向するＮ極，Ｓ極の磁極を
   持つ永久磁石を備えた回転ファンを相対的に回転させる
   ようにしたＤＣブラシレス軸流ファンモータにおいて，
   上記ベンチュリケースはこの１つのコーナーフランジ部
   を長く切り欠いて径方向に風を通すための流風通路用切
   欠部を形成し，ステー間に形成したベンチュリケースの
   底部の流風通過孔から回転ファンによって生ずる風が軸
   方向に流れるのを阻止する蓋板を上記ベンチュリケース
   の底部に固定し，上記モータ収納部に固定されたステー
   タ電機子と空隙を介して上記永久磁石を持ち且つ軸方向
   から風を吸引して径方向に風を走風することができる機
   能を持つ回転ファンを回動自在に取り付けてなる，ＤＣ
   ブラシレス径流ファンモータ。