JPH0631199Y2 - 冷却用ファンモータ - Google Patents

冷却用ファンモータ

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JPH0631199Y2
JPH0631199Y2 JP1989033595U JP3359589U JPH0631199Y2 JP H0631199 Y2 JPH0631199 Y2 JP H0631199Y2 JP 1989033595 U JP1989033595 U JP 1989033595U JP 3359589 U JP3359589 U JP 3359589U JP H0631199 Y2 JPH0631199 Y2 JP H0631199Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、冷却用ファンモータに関する。
〈従来の技術〉 冷却用のファンモータは低温下で使用される場合は、被
冷却物が周囲により冷却されるため、高温下で使用され
る場合ほど多く送風しなくてもよい。つまり、ファンモ
ータの回転数は、ファンモータの使用される温度が低い
ほど少なくてよい。
従来、冷却用のファンモータとしては、羽根およびロー
タに連なる軸を、転がり軸受あるいはメタル軸受によ
り、ステータを固定したケースに回転自在に支承する構
造のものがある。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の冷却用ファンモータは、軸を
転がり軸受あるいはメタル軸受で支持するようにしてい
るので、ファンモータが低温下で使用されて、多くの風
量を必要としない場合でも、常温付近で使用される場合
とほぼ同じ回転数で回転し、累積総回転数で評価できる
ファンモータの軸受の寿命を短命化するという問題があ
った。また、上記従来のファンモータは、低温時におけ
る回転数を必要とする風量に応じた回転数に押さえるた
めには、たとえば電気的な制御を必要とした。
そこで、この考案の目的は、電気的な制御等によらなく
ても、温度に応じて応答性よくリニアに回転数を制御で
き、したがって、従来のように必要以上の回転数で回転
して早期に軸受の寿命に至ることのない上に、モータの
熱で軸受性能が劣化することを防止できる冷却用ファン
モータを提供することにある。
〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この考案の冷却用ファンモー
タは、一端にスラスト軸受用のフランジを有する回転軸
と、内周に上記回転軸が回転可能に挿入されたスリーブ
と、上記スリーブの外周に配置されたモータのステータ
と、上記ステータの径方向外側に上記ステータと対向し
て配置され上記回転軸に取り付けられたモータのロータ
と、上記ロータの外周に固定された送風用の羽根とを備
えた冷却用ファンモータであって、 上記スリーブの軸方向の両端の内周部と、この両端の内
周部に対向する上記回転軸の外周部とが、上記回転軸を
ラジアル方向に支持するラジアル動圧軸受を構成してお
り、 上記スリーブの軸方向の端部と、この軸方向の端部に対
向する上記回転軸のフランジとが、上記回転軸をスラス
ト方向に支持するスラスト動圧軸受を構成しており、 上記回転軸の外周面と上記スリーブの内周面との間と、
上記スリーブの軸方向の端面とこの端面に対向する上記
回転軸のフランジの端面との間に、潤滑流体が封入され
ていることを特徴としている。
〈作用〉 上記動圧軸受に封入される流体には、その粘度指数が一
定値以下の適宜な粘度指数を有するものが選ばれる。し
たがって、上記流体の粘度は、ファンモータが使用され
る温度に影響され、温度が低くなるとその粘度が大きく
というように、変化する。そして、上記流体は、温度の
下降に応じて大きくなる粘度に応じて、温度の下降に応
じて大きくなる流体摩擦を動圧軸受に与えて、ロータの
回転数を、温度が低くなる程低くなるようにする。この
ため、従来のように必要以上の回転数でロータが回転す
るのが防止されるため、ファンモータの軸受寿命が延び
る。
従来は温度によって送風量が変化しないようにむしろ粘
度係数が大きな流体、つまり、温度変化に対する粘度の
変化が少ない流体が選ばれていたのに対して、本考案で
は、これとは逆の発想によって、冷却用のファンモータ
に要求される特性に鑑みて、粘度係数が一定値以下で温
度による粘度の変化の大きなものを用い、この流体の粘
度の温度による変化を利用して、ロータの回転数を制御
する。
また、この考案は、ステータとロータがラジアル軸受お
よびスラスト軸受から径方向外側に離れており、ラジア
ル動圧軸受とスラスト動圧軸受がロータ,ステータの熱
の影響を受け難い。したがって、ラジアル動圧軸受およ
びスラスト動圧軸受の軸受性能がモータの熱の影響で劣
化することを防止できる上に、上記ラジアル動圧軸受と
スラスト動圧軸受に封入された潤滑流体の粘度の変化が
外部環境の温度にだけ依存させられて、上記潤滑流体の
粘性係数が外部温度の変化に対応して応答性良く変化さ
せられて、温度によって変化する潤滑流体の粘性係数を
利用して、羽根およびロータの回転数が、外部温度の高
低の変化に対して応答性良くリニアに上下させられる。
また、2つのラジアル動圧軸受とスラスト動圧軸受とが
全てスリーブに近接して設けられているので、各軸受の
温度のバラツキが無くされる。したがって、各軸受に有
る潤滑流体の粘性係数が潤滑流体全体として均等にさせ
られる。したがって、上記潤滑流体の粘性係数が、外部
温度の変化に対応して特に応答性良く変化させられる。
〈実施例〉 以下、この考案を図示の実施例により詳細に説明する。
第1図はこの考案のファンモータの一実施例の軸方向部
分断面図であり、1は内,外筒2,3を端部で連ねたケ
ース、4は上記ケース1の内筒2の外周に設けたステー
タ、5は上記内筒2の中心穴2aに嵌合して固定したス
リーブ,6は上記スリーブ5に径方向に一定の間隙を保
って回転自在に嵌合され、外周に動圧発生用の溝6a,
6aを有する軸、7は軸6の一方の端部に嵌合して固定
され、スリーブと軸方向に一定の間隙を有する環状部
材、8は上記スリーブ5と軸6との間およびスリーブ5
と環状部材7との間に封入された図示しない流体であ
る。また、9は軸6の他方の端部に同軸に固定され、一
方が閉じた円筒状の取り付け部材、10はこの取り付け
部材9の内周に固定され、上記ステータ4と径方向に対
向し、取り付け部材9と共にロータ11を構成する磁
石、12は上記取り付け部材9の外周に周方向に一定間
隔をあけて突設された複数の羽根である。上記軸6とス
リーブ5によりラジアル動圧軸受13が、またスリーブ
5の端面と環状部材7の端面によりスラスト動圧軸受1
4が構成されている。そして、上記ロータ11は、ステ
ータ4が発生する回転磁界によってステータ4回りに、
図中矢印a方向から見て右回りに回転し、その外周に設
けた複数の羽根12によって矢印bで示す方向に送風す
る。送風の反力として軸6に作用するスラスト荷重は、
上記スラスト動圧軸受14にて支持される。
上記流体8は粘度指数(VI値、JIS K 2284)が
150のものである。この流体8の粘度は、ファンモー
タが使用される環境の温度にほぼ比例する上記ラジア
ル,スラスト動圧軸受13,14部分の温度の影響を受
け変化する。したがって、上記流体8は、動圧軸受1
3,14部分の温度に応じて変化するその粘度に応じた
流体摩擦をラジアル,スラスト動圧軸受13,14に与
えて、軸6とこの軸6に連なるロータ11および羽根1
2の回転数を、温度が低くなる程回転数が小さくなるよ
うに制御する。具体的には、このVI値が150の流体
8は、ファンモータが使用される環境の温度が−10℃
の場合には、ファンモータのロータ11の回転数を、環
境の温度が常温、つまり20℃の場合のロータ11の回
転数の70%になるように制御する一方、環境の温度が
70℃の場合には、常温の場合のロータ11の回転数の
140%となるように制御する。なお、流体8にVI値
が350のものを選べば、このVI値が350の流体8
は、ファンモータが使用される環境の温度が−10℃の
場合には、ファンモータのロータ11の回転数を環境の
温度が常温、つまり20℃の場合のロータ11の回転数
の88%になるように制御する一方、環境の温度が70
℃の場合には、常温の場合のロータ11の回転数の11
6%となるように制御する。
このように、このファンモータによれば、電気的な制御
によらなくても、ファンモータの使用される環境の温度
に応じて羽根12の回転数、言い換えれば、送風量を自
動的に制御できる。そして、従来のように必要以上に羽
根12が高回転することによる軸受寿命の短命化が防止
でき、また低温下で回転に伴う騒音(羽根の風切り音)
が減少する。
また、上記実施例は、熱を発生するステータ4とロータ
11が、共にスリーブ5の径方向外側に有る一方、ラジ
アル動圧軸受13およびスラスト動圧軸受14がスリー
ブ5の径方向内側およびスリーブ5の軸方向端部に構成
されている。すなわち、この実施例のファンモータは、
熱を発生するステータ4とロータ11が軸受13,14
の径方向外側に離れて配置されていると共に、2つのラ
ジアル動圧軸受13,13とスラスト動圧軸受14とが
全てスリーブ5に近接して設けられているので、軸受1
3,14がロータ11,ステータ4の熱の影響を受け難
い。したがって、ラジアル動圧軸受13およびスラスト
動圧軸受14の軸受性能がモータの熱の影響で劣化する
ことを防止できる上に、上記軸受13,14に封入され
た潤滑流体8の粘性の変化を外部環境の温度にだけ依存
させることができる。したがって、この実施例によれ
ば、上記潤滑流体8の粘性係数を、外部温度の変化(上
昇,下降)に対応して応答性良く変化(減少,増加)さ
せることができる。したがって、この実施例によれば、
温度によって変化する潤滑流体8の粘性係数を利用し
て、羽根12およびロータ11の回転数を、外部温度の
高低の変化に対して応答性良くリニアに上下させること
ができる。
したがって、この実施例によれば、ファンモータの冷却
能力を、外部温度の変化に応じて応答性よく、変化させ
ることができる。
また、2つのラジアル動圧軸受13,13とスラスト動
圧軸受14とが全てスリーブ5に近接して設けられてい
るので、各軸受13,14の温度のバラツキを無くする
ことができる。したがって、各軸受13,14に有る潤
滑流体8の粘性係数を潤滑流体全体として均等にするこ
とができる。したがって、上記潤滑流体8の粘性係数
を、潤滑流体全体として外部温度の変化に対応して特に
応答性良く変化させることができる。
なお、動圧軸受13,14部分に封入する流体8はその
VI値が150,350のものに限らず、温度に対し
て、粘度勾配が一定(VI値=350相当)以上のもの
であればよく、所望の温度にて所望の回転数に制御でき
るものが選ばれるのは言うまでもない。
〈考案の効果〉 以上より明らかなように、この考案の冷却用ファンモー
タは、スリーブの軸方向の両端の内周部と、この両端の
内周部に対向する上記回転軸の外周部とが、上記回転軸
をラジアル方向に支持するラジアル動圧軸受を構成して
おり、上記スリーブの軸方向の端部と、この軸方向の端
部に対向する上記回転軸のフランジとが、上記回転軸を
スラスト方向に支持するスラスト動圧軸受を構成してお
り、回転軸とスリーブとの間、および上記スリーブの軸
方向の端面とこの端面に対向する回転軸のフランジの間
に、潤滑流体が封入されており、かつ、熱源となるステ
ータが上記スリーブの外周に配置されており、熱源とな
るロータが上記ステータよりもさらに径方向外側に配置
されているものである。
したがって、この考案の冷却用ファンモータは、熱を発
生するステータとロータがスリーブの径方向外側に有る
一方、ラジアル動圧軸受およびスラスト動圧軸受がスリ
ーブの径方向内側およびスリーブの軸方向端部に構成さ
れている。すなわち、この考案のファンモータは、熱を
発生するステータとロータが軸受の径方向外側に離れて
配置されていると共に、2つのラジアル動圧軸受とスラ
スト動圧軸受とが全てスリーブに近接して設けられてい
るので、軸受がロータ,ステータの熱の影響を受け難
い。したがって、ラジアル動圧軸受およびスラスト動圧
軸受の軸受性能がモータの熱の影響で劣化することを防
止できる上に、上記軸受に封入された潤滑流体の粘性の
変化を外部環境の温度にだけ依存させることができる。
したがって、この考案によれば、上記潤滑流体の粘性係
数を、外部温度の変化(上昇,下降)に対応して応答性
良く変化(減少,増加)させることができる。したがっ
て、この考案によれば、温度によって変化する潤滑流体
の粘性係数を利用して、羽根およびロータの回転数を、
外部温度の高低の変化に対して応答性良くリニアに上下
させることができる。
したがって、この考案によれば、ファンモータの冷却能
力を、外部温度の変化に応じて応答性よく、変化させる
ことができる。
また、2つのラジアル動圧軸受とスラスト動圧軸受とが
全てスリーブに近接して設けられているので、各軸受の
温度のバラツキを無くすることができる。したがって、
各軸受に有る潤滑流体の粘性係数を潤滑流体全体として
均等にすることができる。したがって、上記潤滑流体の
粘性係数を、上記潤滑流体の全体として、外部温度の変
化に対応して特に応答性良く変化させることができる。
このように、この考案によれば、電気的な制御によらな
くても、ファンモータが使用される環境の温度の下降に
応じて、応答性よくリニアに、ロータの回転数を低く制
御できる。そして、従来のようにロータが必要以上に高
回転することを防止でき、寿命を短命に至らすのを防止
でき、また低温下では回転に伴う騒音(羽根の風切り
音)が減少する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案のファンモータの一実施例の軸方向部
分断面図である。 1……ケース、4……ステータ、5……スリーブ、 6……軸、8……流体、11……ロータ、 13……ラジアル動圧軸受。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】一端にスラスト軸受用のフランジを有する
    回転軸と、内周に上記回転軸が回転可能に挿入されたス
    リーブと、上記スリーブの外周に配置されたモータのス
    テータと、上記ステータの径方向外側に上記ステータと
    対向して配置され上記回転軸に取り付けられたモータの
    ロータと、上記ロータの外周に固定された送風用の羽根
    とを備えた冷却用ファンモータであって、 上記スリーブの軸方向の両端の内周部と、この両端の内
    周部に対向する上記回転軸の外周部とが、上記回転軸を
    ラジアル方向に支持するラジアル動圧軸受を構成してお
    り、 上記スリーブの軸方向の端部と、この軸方向の端部に対
    向する上記回転軸のフランジとが、上記回転軸をスラス
    ト方向に支持するスラスト動圧軸受を構成しており、 上記回転軸の外周面と上記スリーブの内周面との間と、
    上記スリーブの軸方向の端面とこの端面に対向する上記
    回転軸のフランジの端面との間に、潤滑流体が封入され
    ていることを特徴とする冷却用ファンモータ。
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