JPH071528Y2

JPH071528Y2 - ファンモータ用動圧軸受

Info

Publication number: JPH071528Y2
Application number: JP1989004274U
Authority: JP
Inventors: 高橋　　毅; 大治平岡
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1989-01-17
Publication date: 1995-01-18
Anticipated expiration: 2004-01-17
Also published as: JPH0294921U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この考案はファンモータ用動圧軸受に関する。

〈従来の技術〉従来、事務機等に使用するファンモータとしては、第３
図に示すものがある。このファンモータは、羽根50,50
・・・を有するロータ51に連なり、動圧発生部52,52を
有する軸53と、ステータ54を固定したケース55に設けら
れ上記軸53が回転自在に嵌合する嵌合部56とで構成され
る動圧軸受57を備えている。そして、この動圧軸受57を
介して、上記羽根50,50・・・およびロータ51をラジア
ル方向に支持し、この羽根50,50・・・およびロータ51
をステータ54回りに回転自在に支持していた。そして、
ステータ54が発生する回転磁界によってロータ51を回転
させて上記羽根50,50・・・を回転させ、図中矢印Ｘで
示す方向の空気流を発生させるものであった。そして、
羽根50,50・・・の推力の反力として上記軸53に作用す
るスラスト荷重（図中矢印Ｙ参照）は、上記軸53の端部
に設けた軸心に直角な面を有するフランジ部58とこれに
対向する上記嵌合部56の端面59とで構成されるスラスト
動圧軸受60により支持するようにしていた。上記部56の
嵌合穴61は、その軸方向に位置決めされた状態の上記軸
53の動圧発生部52,52に対向する部分がフラットな面61
a,61aで形成され、それ以外の部分は大径に荒仕上げさ
れていた。

〈考案が解決しようとする課題〉しかしながら、上記従来のファンモータ用軸受は、軸53
に羽根50,50・・・の推力の反力として作用するスラス
ト荷重を、直角度等について高い加工精度を必要とする
スラスト動圧軸受60で支持するので、構造が複雑にな
り、コストダウンが図れないという問題があった。ま
た、スラスト動圧軸受60を設けるために軸方向に一定の
寸法を必要とし、このことがコンパクト化の妨げになる
という問題もあった。

そこで、この考案の目的は、スラスト動圧軸受等の特別
な機構を必要とせず簡単な構成で羽根の推力の反力とし
て作用するスラスト荷重を支えることができるコンパク
ト化可能なファンモータ用動圧軸受を提供することにあ
る。

また、この考案の目的は、動圧軸受が、軸のスラスト方
向の変位によらず、安定して本来の性能を発揮すること
ができるファンモータ用動圧軸受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、この考案は、一端に羽根およ
びロータを支持部材を介して連接した軸と、この軸に嵌
入されロータに対向するステータを有する嵌合部とのう
ちの一方に動圧発生部が設けられ、上記羽根およびロー
タをステータ回りに回転自在に支持するファンモータ用
動圧軸受において、上記ロータとステータとの間に上記羽根の推力に対抗で
きる磁力を有しており、上記嵌合部の軸方向長さが上記軸の軸方向長さよりも短
くされて、上記軸の他端部が上記嵌合部の端部から突出
させられているとともに、上記嵌合部の端面から軸方向
に所定距離だけ離れた位置に抜け止め用の止め輪が設け
られており、上記軸と上記嵌合部とのうちの一方に設けられた動圧発
生部に対向する受面は、上記動圧発生部の端部から上記
軸の一端側へ、所定距離だけ軸方向に延長された平滑面
になされていることを特徴としている。

〈作用〉上記軸は、その回転と共に、上記軸と嵌合部のうちの一
方に設けられた動圧発生部が発生する動圧によりラジア
ル方向に支持される。これにより、上記羽根およびロー
タは、上記軸受を介して上記ステータ回りに回転自在に
支持され、上記ステータの発生する回転磁界によって回
転し、羽根にて送風する。

羽根の送風の反力として軸に作用するスラスト荷重は、
上記ロータとステータとの間の磁力により支えられる。
そして、軸は嵌合部に対してスラスト荷重と磁力がバラ
ンスを保つ軸方向位置にて回転する。

上記ロータとステータとの間に上記羽根の推力に対抗で
きる磁力を有しているので、軸を羽根の推力方向に支持
するための軸受部が不必要である。したがって、軸受の
構造を簡単にでき、コストダウンを図ることができる。

また、上記動圧発生部に対向する受面は、上記動圧発生
部の端部から軸の一端側へ、所定距離だけ軸方向に延長
された平滑面になされているので、動圧発生部が羽根の
推力で軸方向に移動しても、平滑面から外れることがな
く、ラジアル方向の剛性が安定する。

さらに、ロータとステータとの間の磁力を羽根の推力に
対抗させ、かつ、抜け止め用の止め輪を軸の他端部の嵌
合部端面から軸方向に所定距離離れた位置に設けている
ので、羽根が通常の推力を発生している間は、止め輪と
嵌合部が接触しない。つまり、軸と嵌合部とが非接触状
態で相対回転できるから、軸の回転に支障がなく、最小
限の回転トルクで軸を回転させることができる。なおか
つ、羽根に推力以上の大きな外力が加えられた時には、
上記止め輪で、軸が嵌合部から抜けてしまうことを防止
できる。

〈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図において、１は径方向に延びる環状のケース、２
はケース１の中心に突設され、内周に動圧発生用の溝2
a、2aを有する円筒状の嵌合部、３は上記嵌合部２の外
周に設けたステータ、４は上記嵌合部２に径方向に一定
の間隙を保って回転自在に嵌合され、外周がフラットな
円筒面4aで形成される軸、５は軸４の端部に嵌合部２と
軸方向に適宜間隙を保って固定された抜け止め用の止め
輪、６は上記嵌合部２と軸４とで構成される動圧軸受で
ある。また、７は上記軸４に同軸に固定され、一方が閉
じた円筒状の支持部材、８は上記支持部材７の内周に固
定され上記支持部材７と共にロータ９を構成する磁石、
10,10・・・は上記支持部材７の外周に周方向一定間隔
をあけて突設された複数の羽根である。そして、上記嵌
合部２と軸４との間に形成される円筒状の空間にはグリ
ース11が満たされている。

上記ロータ９は動圧軸受６を介して上記ステータ３回り
に回転自在に支持されている。このロータ９は、上記ス
テータ３が発生する回転磁界によって図中矢印ａで示す
方向に回転し、その外周に設けた羽根10,10,・・・によ
って矢印ｂで示す方向に送風するようになっている。こ
の回転に際し、上記軸４は、動圧発生用の溝2a、2aがそ
の動圧発生作用により上記グリース11に発生させる動圧
によってラジアル方向に支持され、嵌合部２に対して浮
き上がった状態で回転する。一方、送風時に羽根10,10,
・・・の送風作用の反力として軸４に作用するスラスト
荷重（図中矢印ｃ参照）は、上記ステータ３の鉄芯とロ
ータ９の上記磁石８との間に作用する吸引力の軸方向成
分によって支えられる。そして、軸４は、第１図に示す
ように、スラスト荷重と吸引力とがバランスを保つ軸方
向位置にて回転する。このとき、上記ステータ３および
上記磁石８はその間に作用する吸引力が上記羽根10,10,
・・・の推力により生ずるスラスト荷重よりも一定の割
合だけ大きくなるように予め設けられるため、羽根10,1
0,・・・が高回転して軸４に最大のスラスト荷重が作用
する状態でも、軸４が、その端部に設けた上記止め輪５
が嵌合部２の面2bに接触するほど大きく軸方向に変位し
たりすることはない。このように、軸４がバランスを保
つ軸方向位置は一定の範囲内に押さえられる。つまり、
軸４のスラスト方向の変位は一定の範囲内に押さえられ
る。そして、スラスト荷重が作用しないとき、軸は、ロ
ータ９の磁石８とステータ３の間に作用する吸引力が軸
方向にバランスを保つ中立位置に位置する（第１図は、
送風時において軸４が上記中立位置から羽根10,10,・・
・の推力の大きさに応じた分だけ図中矢印ｃ方向に変位
した位置でバランスしている状態を示している）。な
お、上記止め輪５は、運搬時や突発的な外乱が作用した
時等に、軸４が嵌合部２から抜けるのを防止する。そし
て通常の送風状態においては、第１図に示すように、嵌
合部２とは接触しない。

上記軸４は、嵌合部２の軸方向の長さよりも一定の長さ
だけ長く設けられており、軸４が上述のようにスラスト
荷重を受けてスラスト方向に一定の範囲内で変位して
も、動圧発生用の溝2a,2aと常に対向し得るだけの軸方
向の長さを有するフラット面、すなわち上記円筒面4aを
有している。このため、動圧軸受６は軸４のスラスト方
向の変位によらず常に安定した動圧を発生し、軸４をそ
のスラスト方向の変位によらずラジアル方向に安定して
支持する。また、磁石８とステータ３との間に作用する
磁力のばらつきが有っても、常に動圧発生用の溝2a,2a
はフラットな面に対向して、動圧軸受６は正しく動作す
る。

このように、動圧軸受６のみでファンモータ用軸受を構
成し、軸４に羽根10,10,・・・の送風の反力として作用
するスラスト荷重（図中矢印ｃ）を、従来のような特別
なスラスト動圧軸受を設けて支えたりせず、モータを構
成するステータ３とロータ９の磁石８との間に作用する
吸引力で支持する構成であるので、ファンモータ用動圧
軸受、ひいてはファンモータを簡単な構成にすることが
できる。したがって、コストダウンを図ることができ
る。また、ファンモータをコンパクト化することが可能
である。

また、軸４の外周面が、嵌合部２側に設けた上記動圧発
生用の溝2a,2aに軸４のスラスト方向の変位によらず常
に対向し得る上記円筒面4aで形成されているため、動圧
軸受６は、磁力のばらつき等による軸４のスラスト方向
の変位によらず常に安定して動圧を発生させて、この発
生した動圧により軸４を常に安定して支持することがで
きる。なおかつ、羽根10が通常の推力を発生している間
は、止め輪５と嵌合部２とが非接触で相対回転するか
ら、軸４を最小限の回転トルクで回転させることができ
る。

このように、このファンモータによれば、軸４を、ラジ
アル方向は動圧発生用の溝2a,2aがその動圧発生作用に
より上記グリース11に発生させる動圧で支持する一方、
スラスト方向は上記ロータ９の磁石８とステータ３間に
作用する吸引力により支持して、この軸４に連なるロー
タ９および羽根10,10,・・・を、ステータ３回りに安定
して回転させることができる。

上記実施例では、内周に動圧発生用の溝2a,2aを有する
円筒状の嵌合部２と、この嵌合部２に一定の間隙を保っ
て嵌合される棒状で、外周に所定のスラスト方向の範囲
内で変位をしても上記動圧発生用の溝2a,2aに常に対向
可能な軸方向長さの円筒面4aを有する軸４とで、動圧軸
受６を構成するようにしたが、逆に第２図に示すよう
に、内周面が軸方向に十分な長さを有するフラットな円
筒面22aで形成される円筒状の嵌合部22と、この嵌合部2
2に上記円筒面22aと径方向に一定の間隙を保って嵌合さ
れ、外周に動圧発生用の溝24a,24aを有する軸24とで動
圧軸受26を構成するようにしてもよい。もちろん、上記
円筒面22aは、軸24が所定のスラスト方向の変位をして
も上記動圧発生用の溝24a,24aと常に対向可能なだけの
軸方向長さを有する。なお、第２図では、嵌合部22はケ
ース21の中心に突設された円筒状部21aに内嵌されてい
る。その他の構成は上記実施例と同じであり、対応する
部材には同じ番号を付し、説明は省略する。また、この
変形例の作用，効果は上記実施例と同じである。

また、上記実施例および変形例では、動圧発生部とし
て、動圧発生用の溝2a,2aおよび24a,24aを設けるように
したが、動圧発生部は動圧発生用の溝によるものに限ら
ないのはいうまでもない。

〈考案の効果〉以上より明らかなように、この考案のファンモータ用動
圧軸受は、モータを構成するロータとステータとの間に
上記羽根の推力に対抗できる磁力を有している。したが
って、この考案は、軸に羽根の送風の反力として作用す
るスラスト荷重を、従来のように特別なスラスト動圧軸
受を設けて支持したりせず、ステータとロータとの間の
磁力によって支持する。したがって、この考案は、軸を
羽根の推力方向に支持するための軸受部が不必要であ
る。したがって、軸受の構造を簡単にでき、コストダウ
ンを図ることができる。

また、動圧発生部に対向する受面は、上記動圧発生部の
端部から軸の一端側へ、所定距離だけ軸方向に延長され
た平滑面になされているので、動圧発生部が羽根の推力
で軸方向に移動しても、平滑面から外れることがなく、
ラジアル方向の剛性が安定する。

また、ロータとステータとの間の磁力を羽根の推力に対
抗させ、かつ、抜け止め用の止め輪を軸の他端部の嵌合
部端面から軸方向に所定距離離れた位置に設けているの
で、羽根が通常の推力を発生している間は、止め輪と嵌
合部が接触しない。つまり、軸と嵌合部とが非接触状態
で相対回転できるから、軸の回転に支障がなく、最小限
の回転トルクで軸を回転させることができる。なおか
つ、羽根に推力以上の大きな外力が加えられた時には、
上記止め輪で、軸が嵌合部から抜けてしまうことを防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のファンモータ用動圧軸受
を適用したファンモータの軸方向の断面図、第２図は変
形例の軸方向の断面図、第３図は従来のファンモータ用
動圧軸受を適用したファンモータの軸方向の断面図であ
る。 1,21…ケース、2,22…嵌合部、2a,24a…動圧発生部、３
…ステータ、4,24…軸、4a,22a…円筒面、6,26…動圧軸
受、９…ロータ、10…羽根。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一端に羽根およびロータを支持部材を介し
て連接した軸と、この軸に嵌入されロータに対向するス
テータを有する嵌合部とのうちの一方に動圧発生部が設
けられ、上記羽根およびロータをステータ回りに回転自
在に支持するファンモータ用動圧軸受において、上記ロータとステータとの間に上記羽根の推力に対抗で
きる磁力を有しており、上記嵌合部の軸方向長さが上記軸の軸方向長さよりも短
くされて、上記軸の他端部が上記嵌合部の端部から突出
させられているとともに、上記嵌合部の端面から軸方向
に所定距離だけ離れた位置に抜け止め用の止め輪が設け
られており、上記軸と上記嵌合部とのうちの一方に設けられた動圧発
生部に対向する受面は、上記動圧発生部の端部から上記
軸の一端側へ、所定距離だけ軸方向に延長された平滑面
になされていることを特徴とするファンモータ用動圧軸
受。