JPH11150908A - Thin motor fan - Google Patents

Thin motor fan

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Publication number
JPH11150908A
JPH11150908A JP31295897A JP31295897A JPH11150908A JP H11150908 A JPH11150908 A JP H11150908A JP 31295897 A JP31295897 A JP 31295897A JP 31295897 A JP31295897 A JP 31295897A JP H11150908 A JPH11150908 A JP H11150908A
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JP
Japan
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magnetic
cylindrical magnet
stator
ball bearing
magnetic plate
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Application number
JP31295897A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisajiro Nakagawa
久二郎 中川
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STYLE DENSHI KK
Original Assignee
STYLE DENSHI KK
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Publication date
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Publication of JPH11150908A publication Critical patent/JPH11150908A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To materialize thinning of a motor fan, without being accompanied with degradation in durability, vibration deterioration, etc., of a ball bearing. SOLUTION: A brush-less motor 2 is composed of a stator 11 fixed to a casing 1, and a cylindrical magnet 33 on the side of a fan 31, and the magnet 33 surrounds the stator 11. The rotary shaft 34 of the fan 33 is supported rotatably by a single ball bearing 35 on the casing side. Since a magnetic plate 21 is arranged at the bottom of the casing 1 so as to confront the end face of the cylindrical magnet 33, magnetic attraction is generated between both, and axial pre-load is given to the ball bearing 35. The magnetic plate 21 is equipped with a cut for arranging a Hall element 18, and, to avoid the unbalance of attraction caused hereby, this fan is provided with a cut in a 180 deg. apart position, too.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、CPU等の電子
素子やコンピュータ関連電子機器等を強制冷却したり、
あるいはアスピレータとして機器内の温度を均一化する
ために用いられる薄型電動ファンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forcibly cooling electronic devices such as a CPU and computer-related electronic devices.
Alternatively, the present invention relates to a thin electric fan used as an aspirator to equalize the temperature inside the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時の電子機器は、高密度化ならびに小
型化する一方で、消費電力は増大する傾向にあり、それ
だけ発熱量が大きなものとなる。そして、一定のスペー
スの機器内に、多数の部品が高密度化されて配置される
と、内部の自然対流による気流の流れつまり自然の放熱
を十分に期待することができないので、機器内の気流の
流れを強制的に作る電動ファンは、不可欠のものとなっ
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic equipment has been increasing in density and miniaturization, while power consumption has tended to increase, and the amount of heat generated has increased accordingly. If a large number of components are arranged at high density in a device in a certain space, the flow of airflow due to natural convection inside, that is, natural heat dissipation cannot be expected sufficiently, so the airflow in the device An electric fan that forces the flow of air is indispensable.

【0003】例えば、パーソナルコンピュータにおける
CPUは、近年の高性能化に伴って発熱量も増大してお
り、一般に、CPUのパッケージの上に電動ファンを重
ねて搭載し、その冷却を行っている。
[0003] For example, the heat generation of CPUs in personal computers has increased with the recent increase in performance. Generally, an electric fan is mounted on a package of the CPU to cool it.

【0004】このような電動ファンとしては、回転子に
マグネット(永久磁石)を用いた無整流子の直流モータ
が多く利用されており、回転子自体に送風用ブレードを
設けて、軸流ファンもしくは遠心ファンとして構成して
いる。そして、このような電動ファンにおいては、実開
昭64−30654号公報等に見られるように、回転子
の回転軸を回転自在に支持するために、一般に一対のボ
ールベアリングを用いており、かつコイルスプリングで
もって各ボールベアリングに予圧を付与する構成となっ
ている。
As such an electric fan, a non-commutator DC motor using a magnet (permanent magnet) for a rotor is widely used. An axial fan or a fan is provided on the rotor itself. It is configured as a centrifugal fan. In such an electric fan, a pair of ball bearings is generally used in order to rotatably support a rotating shaft of a rotor, as disclosed in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 64-30654. The configuration is such that a preload is applied to each ball bearing by a coil spring.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、近時
の電子機器においては、全体の小型化とともに部品の高
密度化および高性能化が進んでいるため、電動ファンと
しても、当然のことながら、小型かつ薄型のものが要請
されている。特に、いわゆるノート型のパーソナルコン
ピュータにおけるCPU等では、非常に薄型の電動ファ
ンが必要である。
As described above, in recent electronic equipment, the overall size has been reduced, and the density and performance of components have been increasing. However, a small and thin one is demanded. In particular, a CPU or the like in a so-called notebook personal computer requires a very thin electric fan.

【0006】しかしながら、上記のように一対のボール
ベアリングを軸受のために用い、しかもその予圧付与の
ためにコイルスプリングを設けた従来の構成では、各部
品をいかに小型化したとしても、軸受部分の軸方向の寸
法がある程度大きなものとなってしまい、電動ファンの
薄型化に限界があった。
However, in the conventional configuration in which a pair of ball bearings are used for bearings as described above and a coil spring is provided for applying a preload thereto, no matter how small each component is, the bearing portion is no longer used. The dimension in the axial direction becomes large to some extent, and there is a limit in making the electric fan thinner.

【0007】なお、コイルスプリングのような予圧付与
手段を省略したとすると、回転子の僅かなアンバランス
やマグネットのコッキングさらには潤滑油の油膜切れ等
によって振動や摩耗が発生しやすく、ボールベアリング
の耐久性が著しく低下してしまう。
If the preload applying means such as a coil spring is omitted, vibration and wear are liable to occur due to slight imbalance of the rotor, cocking of the magnet, and breakage of the lubricating oil film. The durability is significantly reduced.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、コ
イルを具備した固定子および円筒形マグネットを具備し
た外転型回転子からなる無整流子モータと、上記回転子
の外周に設けられた送風用ブレードと、上記固定子を支
持するケーシングと、を備えてなる薄型電動ファンにお
いて、上記回転子の中心に固定された回転軸を、ケーシ
ング側に設けた1個のボールベアリングを介して回転自
在に支持するとともに、ケーシングの底部に上記円筒形
マグネットの端面に対向する磁性板を配置し、この磁性
板と上記円筒形マグネットとの間に生じる磁気的吸引力
によって上記ボールベアリングに予圧を付与したことを
特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a non-commutator motor comprising a stator having a coil and an external rotation type rotor having a cylindrical magnet, and provided on the outer periphery of the rotor. In a thin electric fan comprising a blowing blade and a casing supporting the stator, a rotating shaft fixed to the center of the rotor is rotated via one ball bearing provided on the casing side. A magnetic plate facing the end face of the cylindrical magnet is disposed at the bottom of the casing while freely supporting, and a preload is applied to the ball bearing by a magnetic attractive force generated between the magnetic plate and the cylindrical magnet. It is characterized by doing.

【0009】すなわち、ボールベアリングを介して回転
自在に支持されている回転子は、円筒形マグネットから
の漏洩磁束によって磁性体からなる磁性板に引き寄せら
れるため、ボールベアリングに適宜な予圧が付与され
る。この磁性板は、ボールベアリングと軸方向に重なら
ない位置に配置し得るので、軸受部分の軸方向寸法を制
約することがなく、ボールベアリングを1個とすること
と相俟って、軸方向寸法が非常に短いものとなる。な
お、ボールベアリングを1個とすると、2個の場合に比
べて、回転子のアンバランスやマグネットコッキングに
よって振動が一層生じやすいので、もし予圧が付与され
ないとすると、到底使用に耐えられないものとなってし
まう。本発明では、ボールベアリングが1個であって
も、予圧を付与することにより、回転軸の振れが押さえ
られて円滑な回転が可能であり、十分な耐久性を確保し
得る。
That is, since the rotor rotatably supported via the ball bearing is attracted to the magnetic plate made of a magnetic material by the leakage magnetic flux from the cylindrical magnet, an appropriate preload is applied to the ball bearing. . Since this magnetic plate can be disposed at a position where it does not overlap with the ball bearing in the axial direction, the axial dimension of the bearing portion is not restricted, and the axial dimension can be reduced in conjunction with the use of one ball bearing. Becomes very short. In addition, if one ball bearing is used, vibration is more likely to occur due to imbalance of the rotor and magnet cocking than in the case of two ball bearings. turn into. According to the present invention, even if only one ball bearing is provided, by applying a preload, the rotation of the rotating shaft is suppressed, and smooth rotation is possible, and sufficient durability can be secured.

【0010】請求項1の発明をさらに具体化した請求項
2の発明では、上記固定子の磁極と上記円筒形マグネッ
トの磁極とが半径方向に対向して配置されている。すな
わち、固定子の外周を円筒形マグネットが囲っており、
固定子外周の磁極と回転子内周の磁極とが互いに対向す
る。
[0010] In a second aspect of the present invention, the magnetic poles of the stator and the magnetic poles of the cylindrical magnet are radially opposed to each other. That is, the outer periphery of the stator is surrounded by a cylindrical magnet,
The magnetic poles on the outer periphery of the stator and the magnetic poles on the inner periphery of the rotor face each other.

【0011】ここで固定子側の磁極の磁気中心と円筒形
マグネットの磁気中心とが互いに一致している場合に
は、固定子と円筒形マグネットとの間では、磁力による
軸方向の付勢力が発生することはない。これに対し、請
求項3の発明においては、上記の予圧が増加する方向
に、固定子側の磁極の磁気中心と円筒形マグネットの磁
気中心とが互いにずれている。つまり、固定子と円筒形
マグネットとの間で、磁力による軸方向の付勢力が発生
し、ボールベアリングに加えられる予圧が増加する。
If the magnetic center of the magnetic pole on the stator side and the magnetic center of the cylindrical magnet coincide with each other, an axial biasing force due to the magnetic force is applied between the stator and the cylindrical magnet. It does not occur. On the other hand, in the invention of claim 3, the magnetic center of the magnetic pole on the stator side and the magnetic center of the cylindrical magnet are shifted from each other in the direction in which the preload increases. That is, an axial urging force is generated between the stator and the cylindrical magnet due to the magnetic force, and the preload applied to the ball bearing increases.

【0012】また請求項4の発明では、上記磁性板は、
円環状をなすとともに、円周方向の一部に切欠部を有
し、この切欠部に、磁極検出用のホール素子が配置され
ている。
Further, in the invention according to claim 4, the magnetic plate includes:
It has an annular shape and has a notch in a part in the circumferential direction. In this notch, a Hall element for magnetic pole detection is arranged.

【0013】無整流子モータとして回転子の磁極を検出
するためにホール素子を用いる場合、このホール素子も
円筒形マグネットの漏洩磁束を受ける位置に配設する必
要がある。請求項4の構成では、ホール素子が円筒形マ
グネットの端面に対向する位置に配置され、かつこれ以
外の部分における磁性板と円筒形マグネットとの間の磁
力によって所定の予圧が付与される。従って、磁性板が
ホール素子の検出を妨げることはない。なお、切欠部と
しては、窓状に開口形成されたものであってもよい。
When a Hall element is used as a commutatorless motor to detect the magnetic pole of the rotor, this Hall element also needs to be arranged at a position to receive the leakage magnetic flux of the cylindrical magnet. In the configuration of the fourth aspect, the Hall element is disposed at a position facing the end face of the cylindrical magnet, and a predetermined preload is applied by a magnetic force between the magnetic plate and the cylindrical magnet in other portions. Therefore, the magnetic plate does not prevent the detection of the Hall element. The cutout may be a window-shaped opening.

【0014】さらに、請求項5の発明では、上記磁性板
は、180°離れた2カ所にそれぞれ切欠部を有する対
称形状をなし、その一方の切欠部に上記ホール素子が配
置されている。
Further, in the invention according to claim 5, the magnetic plate has a symmetrical shape having notches at two positions separated by 180 °, and the Hall element is arranged in one of the notches.

【0015】磁性板にホール素子のための切欠部を設け
た場合、この部分では、吸引力が発生しないので、吸引
力のアンバランスが発生し、好ましくない。請求項5の
ように対称に切欠部を設ければ、吸引力のアンバランス
が回避される。
When a notch for a Hall element is provided in the magnetic plate, no attractive force is generated in this portion, and therefore, an unbalance of the attractive force occurs, which is not preferable. If the notches are provided symmetrically as in claim 5, imbalance in suction force is avoided.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1は、この発明に係る薄型電動ファンの
一実施例を示す平面図、図2は、そのA−A線に沿った
断面図である。この電動ファンは、例えば、ノート型パ
ーソナルコンピュータのCPUの冷却に用いられるもの
であって、CPUのパッケージの上面に重ねて取り付け
られる略矩形の偏平なケーシング1を有し、このケーシ
ング1内に無整流子モータ2が送風用ブレード3ととも
に収容されている。
FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of a thin electric fan according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. This electric fan is used, for example, for cooling a CPU of a notebook personal computer, and has a substantially rectangular flat casing 1 which is mounted on the upper surface of a package of the CPU. The commutator motor 2 is housed together with the blow blade 3.

【0018】上記ケーシング1は、図2に示すように上
面が開口した箱型に形成されており、かつこの開口部を
覆うように、薄い金属板からなるカバー4が固定されて
いる。上記カバー4には、上記ブレード3の位置に対応
して円形の空気入口5が開口形成されている。また、上
記ケーシング1は、図1に破線で示すように、三方が壁
部で囲まれているのに対し、一方の側面が空気出口6と
して開口している。なお、このケーシング1は、熱伝達
特性に優れたアルミニウム合金にて形成されており、そ
れ自体がCPUのヒートシンクとしても機能している。
The casing 1 is formed in a box shape having an open top as shown in FIG. 2, and a cover 4 made of a thin metal plate is fixed so as to cover this opening. A circular air inlet 5 is formed in the cover 4 corresponding to the position of the blade 3. The casing 1 has three sides surrounded by walls as shown by broken lines in FIG. 1, while one side surface is open as an air outlet 6. The casing 1 is formed of an aluminum alloy having excellent heat transfer characteristics, and itself functions as a heat sink of the CPU.

【0019】上記ケーシング1の略中央の底部には、円
筒形のボス部7によって囲まれた円形の孔が設けられて
おり、ここに、円筒形のスリーブ8が圧入固定されてい
る。このスリーブ8の上部外周には、偏平な円環状をな
す固定子11が固定されている。この固定子11は、円
筒状に巻回されたコイル12と、このコイル12の上端
面および下端面にそれぞれ配設された一対の板状の鉄心
13と、コイル12の内周に配置されたインシュレータ
14と、から構成されている。上記鉄心13は、図3に
示すように、周方向の4カ所に、突極13aを有してお
り、かつ上下の一対の鉄心13が、互いに45°ずれた
状態に組み合わされている。つまり、上方の鉄心13の
隣接する2つの突極13aの間に、下方の鉄心13の突
極13aが位置している。これにより、コイル12の転
流に伴って一対の鉄心13が交互にN極,S極に磁化さ
れ、固定子11全体としては、45°毎にN,Sの磁極
が生じることになる。
A circular hole surrounded by a cylindrical boss 7 is provided at a substantially central bottom of the casing 1, and a cylindrical sleeve 8 is press-fitted and fixed therein. A flat annular stator 11 is fixed to the upper outer periphery of the sleeve 8. The stator 11 is disposed on a coil 12 wound in a cylindrical shape, a pair of plate-shaped iron cores 13 respectively disposed on an upper end surface and a lower end surface of the coil 12, and an inner periphery of the coil 12. And an insulator 14. As shown in FIG. 3, the iron core 13 has salient poles 13a at four locations in the circumferential direction, and a pair of upper and lower iron cores 13 are combined in a state of being shifted from each other by 45 °. That is, the salient poles 13a of the lower iron core 13 are located between two adjacent salient poles 13a of the upper iron core 13. As a result, the pair of iron cores 13 are alternately magnetized into N poles and S poles with the commutation of the coil 12, so that the stator 11 as a whole has N and S magnetic poles every 45 °.

【0020】上記コイル12の巻線の端末は、該コイル
12の下方に位置する一種のプリント配線基板からなる
円環状のコイルボード15にハンダ付けされており、こ
のコイルボード15を介して、ケーシング1底面に配設
された駆動回路を備えた回路基板16に接続されてい
る。なお、図2の符号17は、この回路基板16と上記
コイルボード15との間のハンダ付け部分を示してい
る。上記回路基板16の一端部には、磁極検出用のホー
ル素子18が取り付けられている。このホール素子18
は、矩形のパッケージを有し、上記コイルボード15に
は、このホール素子18との干渉を避けるために、矩形
の切欠部が設けられている。なお、このホール素子18
は、回路基板16の下面からも僅かに突出しているが、
これに対応してケーシング1底面に一段低く形成された
凹部内に収容されている。
The ends of the windings of the coil 12 are soldered to an annular coil board 15 made of a kind of printed wiring board located below the coil 12, and a casing is connected via the coil board 15. It is connected to a circuit board 16 provided with a drive circuit disposed on one bottom surface. Reference numeral 17 in FIG. 2 indicates a soldered portion between the circuit board 16 and the coil board 15. A Hall element 18 for detecting a magnetic pole is attached to one end of the circuit board 16. This Hall element 18
Has a rectangular package, and the coil board 15 is provided with a rectangular notch in order to avoid interference with the Hall element 18. Note that this Hall element 18
Slightly protrudes from the lower surface of the circuit board 16,
Corresponding to this, the casing 1 is accommodated in a recess formed one step lower in the bottom surface.

【0021】また、上記コイルボード15と固定子11
下面の鉄心13との間には、後述する磁性板21が合成
樹脂製の環状スペーサ22とともに挟持されている。
Further, the coil board 15 and the stator 11
A magnetic plate 21 to be described later is sandwiched between the iron core 13 on the lower surface and an annular spacer 22 made of synthetic resin.

【0022】固定子11とともに無整流子モータ2を構
成する回転子は、ファン31として送風用ブレード3と
実質的に一体に構成されている。すなわち、ファン31
は、円形のステンレス等の薄い金属板からなり、その外
周部分が下方へ向かって一段低くなるように屈曲してい
るとともに、この外周部に、放射状に延びる多数の送風
用ブレード3が形成されている。また、中央の平坦部分
31aとブレード3との間に生じる円筒壁部31bの内
周に、マグネットケース32とともに円筒形マグネット
33が固定されている。この円筒形マグネット33は、
内周面に磁極を有するもので、図4に示すように、45
°間隔でN極およびS極が交互に着磁されている。な
お、この円筒形マグネット33および固定子11の磁極
の数は、言うまでもなく、図示例の8個に限定されるも
のではない。上記マグネットケース32は、磁性体から
なり、上記円筒形マグネット33の外周面を覆ってい
る。
The rotor constituting the commutatorless motor 2 together with the stator 11 is substantially integrally formed as a fan 31 with the blowing blade 3. That is, the fan 31
Is formed of a thin metal plate such as a circular stainless steel, the outer peripheral portion of which is bent so as to be lowered one step downward, and a large number of blowing blades 3 extending radially are formed on the outer peripheral portion. I have. A cylindrical magnet 33 is fixed together with the magnet case 32 to the inner periphery of the cylindrical wall portion 31b generated between the central flat portion 31a and the blade 3. This cylindrical magnet 33 is
It has a magnetic pole on the inner peripheral surface, and as shown in FIG.
N poles and S poles are alternately magnetized at intervals of °. Needless to say, the number of magnetic poles of the cylindrical magnet 33 and the stator 11 is not limited to eight in the illustrated example. The magnet case 32 is made of a magnetic material and covers the outer peripheral surface of the cylindrical magnet 33.

【0023】上記円筒形マグネット33は、上記固定子
11の外周を囲うように配置されており、上記固定子1
1の磁極と上記円筒形マグネット33の磁極とが半径方
向に対向して配置されている。なお、この実施例では、
固定子11の磁極の磁気中心(図2における軸方向の高
さ位置)が円筒形マグネット33の磁気中心と互いに一
致している。つまり、磁気中心のオフセットによる軸方
向の付勢力は生じることがない。
The cylindrical magnet 33 is disposed so as to surround the outer periphery of the stator 11,
One magnetic pole and the magnetic pole of the cylindrical magnet 33 are arranged to face each other in the radial direction. In this embodiment,
The magnetic center of the magnetic pole of the stator 11 (the height position in the axial direction in FIG. 2) coincides with the magnetic center of the cylindrical magnet 33. That is, no axial biasing force is generated due to the offset of the magnetic center.

【0024】上記ファン31の中心には、円形の孔が開
口しているとともに、円筒状のボス部31cが形成され
ており、このボス部31c内周に、回転軸34が圧入固
定されている。この回転軸34は、上述したケーシング
1側のスリーブ8内に配置された単一のボールベアリン
グ35を介して回転自在に支承されている。このボール
ベアリング35は、両側にシールドを備えたシールド玉
軸受からなり、かつインナレース35aおよびアウタレ
ース35bのそれぞれに鋼球を受ける凹溝が形成されて
いる。上記インナレース35aは、回転軸34に対しい
わゆる隙間ばめとなっており、ファン31のボス部31
c先端がインナレース35a上端面に当接している。な
お、回転軸34先端の凹溝にスナップリング37が取り
付けられており、回転軸34の脱落が防止されている。
また、上記アウタレース35bは、同様にスリーブ8に
対し隙間ばめとなっており、スリーブ8内に圧入固定さ
れた円筒状をなす上下一対のベアリングストッパ36に
よって軸方向に固定されている。
In the center of the fan 31, a circular hole is opened and a cylindrical boss 31c is formed. A rotary shaft 34 is press-fitted and fixed to the inner periphery of the boss 31c. . The rotating shaft 34 is rotatably supported via a single ball bearing 35 disposed in the sleeve 8 on the casing 1 described above. The ball bearing 35 is formed of a shielded ball bearing having shields on both sides, and a concave groove for receiving a steel ball is formed in each of the inner race 35a and the outer race 35b. The inner race 35a is a so-called clearance fit with respect to the rotation shaft 34, and the boss 31 of the fan 31
The end c is in contact with the upper end surface of the inner race 35a. In addition, a snap ring 37 is attached to the concave groove at the tip of the rotating shaft 34 to prevent the rotating shaft 34 from falling off.
The outer race 35b is similarly fitted with a gap with respect to the sleeve 8, and is fixed in the axial direction by a pair of upper and lower cylindrical bearing stoppers 36 which are press-fitted and fixed in the sleeve 8.

【0025】従って回転子となるファン31全体は、上
記のボールベアリング35によって回転自在に支持され
ており、よく知られているように、ホール素子18の磁
極検出に基づくコイル12への電流の転流によって、円
筒形マグネット33とともにファン31が一方向に回転
するのである。
Therefore, the entire fan 31 serving as a rotor is rotatably supported by the above-described ball bearing 35. As is well known, the current is transferred to the coil 12 based on the detection of the magnetic pole of the Hall element 18. The flow causes the fan 31 to rotate in one direction together with the cylindrical magnet 33.

【0026】ここで、上記円筒形マグネット33の端面
に対向して、ケーシング1底部に上述した磁性板21が
配設されている。この磁性板21は、ステンレスもしく
は鉄等の磁性体からなり、図5および図6に示すよう
に、ケーシング1のボス部7外周に嵌合する円環状をな
している。そして、この磁性板21は、図5に示すよう
に、180°離れた2カ所に略矩形の切欠部38を有す
る対称形状をなしており、その一方の切欠部38に、ホ
ール素子18が配置されている。つまり、磁性板21の
外周部21aは、円筒形マグネット33の端面に対応す
る半径位置にあり、同様に、ホール素子18も円筒形マ
グネット33の端面に対応する半径位置にあるが、この
切欠部38を通してホール素子18が円筒形マグネット
33端面に対向している。なお、上記磁性板21の外周
部21aは、円筒形マグネット33の端面との間に適宜
な微小間隙が得られるように、中央部に比較して一段高
く折曲形成されている。
Here, the above-described magnetic plate 21 is disposed at the bottom of the casing 1 so as to face the end face of the cylindrical magnet 33. The magnetic plate 21 is made of a magnetic material such as stainless steel or iron, and has an annular shape that fits around the boss 7 of the casing 1 as shown in FIGS. As shown in FIG. 5, the magnetic plate 21 has a symmetrical shape having substantially rectangular notches 38 at two positions separated by 180 °, and the Hall element 18 is disposed in one of the notches 38. Have been. That is, the outer peripheral portion 21a of the magnetic plate 21 is located at a radial position corresponding to the end surface of the cylindrical magnet 33, and similarly, the Hall element 18 is also located at a radial position corresponding to the end surface of the cylindrical magnet 33. The Hall element 18 faces the end face of the cylindrical magnet 33 through 38. The outer peripheral portion 21a of the magnetic plate 21 is bent one step higher than the central portion so as to obtain an appropriate minute gap with the end surface of the cylindrical magnet 33.

【0027】この実施例の構成によれば、回転子となる
円筒形マグネット33と磁性板21との間で磁気的吸引
力が発生し、円筒形マグネット33ひいてはファン31
全体がケーシング1底部へ向けて付勢される。これによ
り、ボールベアリング35に軸方向の予圧が付与され、
回転軸34の振れが防止される。従って、ボールベアリ
ング35が1個であっても、ファン31の僅かなアンバ
ランスやマグネットコッキング等に影響されずに非常に
円滑な回転を確保することができ、また耐久性の点でも
十分に良好なものとなる。そして、この予圧付与のため
の磁性板21は、中心の軸受部分ではなく、ボールベア
リング35の外周側に配置されるので、軸受部分の軸方
向寸法の増大を招くことがない。従って、ボールベアリ
ング35を単一にしたことと相俟って、電動ファン全体
を非常に薄型に構成することができる。具体的な寸法を
例示すれば、例えばCPU用の電動ファンとして、厚さ
5mm以下に構成することが可能となる。
According to the configuration of this embodiment, magnetic attraction is generated between the cylindrical magnet 33 serving as a rotor and the magnetic plate 21, and the cylindrical magnet 33 and the fan 31 are generated.
The whole is urged toward the bottom of the casing 1. Thus, an axial preload is applied to the ball bearing 35,
Deflection of the rotating shaft 34 is prevented. Therefore, even with one ball bearing 35, a very smooth rotation can be ensured without being affected by a slight imbalance of the fan 31, magnet cocking, and the like, and the durability is sufficiently good. It becomes something. Since the magnetic plate 21 for applying the preload is arranged not on the center bearing but on the outer peripheral side of the ball bearing 35, the axial dimension of the bearing does not increase. Therefore, in combination with the single ball bearing 35, the entire electric fan can be made extremely thin. If specific dimensions are shown as an example, it is possible to configure the electric fan for a CPU to have a thickness of 5 mm or less, for example.

【0028】また上記実施例では、ホール素子18を避
けるように切欠部38を設けることにより、ホール素子
18の磁極検出が何ら阻害されず、また、ホール素子1
8および磁性板21の双方を円筒形マグネット33に近
接配置することができるため、この部分での厚さの増加
を回避することができる。しかも、上記構成では、切欠
部38を対称形状に形成することにより、磁気的吸引力
の局部的な欠損を2カ所でバランスさせることができ、
切欠部38の形成によるアンバランスの発生を回避でき
る。
In the above embodiment, the notch 38 is provided so as to avoid the Hall element 18, so that the detection of the magnetic pole of the Hall element 18 is not hindered at all.
Since both the magnetic plate 8 and the magnetic plate 21 can be arranged close to the cylindrical magnet 33, an increase in the thickness at this portion can be avoided. Moreover, in the above-described configuration, by forming the notch 38 in a symmetrical shape, local loss of magnetic attraction can be balanced in two places,
Unbalance due to the formation of the notch 38 can be avoided.

【0029】なお、上記実施例では、上述したように固
定子11の磁極の磁気中心が円筒形マグネット33の磁
気中心と互いに一致しており、磁気中心のオフセットに
よる軸方向の付勢力は生じることがないが、円筒形マグ
ネット33の磁気中心を固定子11の磁気中心に対し上
方にオフセットさせた構成とすれば、円筒形マグネット
33がケーシング1底部へ向かうような軸方向の力が発
生し、ボールベアリング35の予圧をさらに増加させる
ことが可能である。また上記実施例では、電動ファンを
遠心型ファンとして構成した例を説明したが、これに限
られず、軸流ファンとして構成することも勿論可能であ
る。
In the above embodiment, as described above, the magnetic center of the magnetic pole of the stator 11 coincides with the magnetic center of the cylindrical magnet 33, and an axial biasing force is generated due to the offset of the magnetic center. However, if the magnetic center of the cylindrical magnet 33 is offset upward with respect to the magnetic center of the stator 11, an axial force is generated such that the cylindrical magnet 33 moves toward the bottom of the casing 1, It is possible to further increase the preload of the ball bearing 35. In the above-described embodiment, the example in which the electric fan is configured as a centrifugal fan is described. However, the present invention is not limited to this, and it is of course possible to configure the electric fan as an axial fan.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る薄型電動ファンによれば、コイルスプリングのよ
うな軸方向のスペースを必要とする手段を用いずにボー
ルベアリングに予圧を付与することができ、振動や騒音
が少ない円滑な回転を確保することができる。従って、
ボールベアリングを単一にすることができ、非常に薄型
に構成することが可能となる。
As is clear from the above description, according to the thin electric fan of the present invention, the preload is applied to the ball bearing without using a means requiring an axial space such as a coil spring. As a result, smooth rotation with little vibration and noise can be ensured. Therefore,
A single ball bearing can be used, and it can be made very thin.

【0031】また請求項3のように磁気中心をずらすこ
とにより、予圧をさらに高めることができる。
The preload can be further increased by shifting the magnetic center as in claim 3.

【0032】また請求項4のように磁性板に切欠部を設
けることによって、磁極検出用のホール素子と両立させ
ることが可能であり、磁極検出手段の複雑化や大型化を
招くことがない。そして、請求項5のように切欠部を一
対とすれば、この切欠部の形成による磁気的吸引力のア
ンバランスを回避できる。
Further, by providing a cutout in the magnetic plate as described in claim 4, it is possible to make the magnetic plate compatible with the Hall element for detecting the magnetic pole, and the magnetic pole detecting means does not become complicated or large. If the cutouts are paired as in claim 5, the imbalance of the magnetic attraction force due to the formation of the cutouts can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係る薄型電動ファンの一実施例を示
す平面図。
FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of a thin electric fan according to the present invention.

【図2】図1のA−A線に沿った断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1;

【図3】鉄心の平面図。FIG. 3 is a plan view of an iron core.

【図4】円筒形マグネットの平面図。FIG. 4 is a plan view of a cylindrical magnet.

【図5】磁性板の平面図。FIG. 5 is a plan view of a magnetic plate.

【図6】磁性板の側面図。FIG. 6 is a side view of the magnetic plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ケーシング 2…無整流子モータ 3…送風用ブレード 11…固定子 18…ホール素子 21…磁性板 33…円筒形マグネット 35…ボールベアリング 38…切欠部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Casing 2 ... Commutatorless motor 3 ... Blower blade 11 ... Stator 18 ... Hall element 21 ... Magnetic plate 33 ... Cylindrical magnet 35 ... Ball bearing 38 ... Notch

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コイルを具備した固定子および円筒形マ
グネットを具備した外転型回転子からなる無整流子モー
タと、上記回転子の外周に設けられた送風用ブレード
と、上記固定子を支持するケーシングと、を備えてなる
薄型電動ファンにおいて、上記回転子の中心に固定され
た回転軸を、ケーシング側に設けた1個のボールベアリ
ングを介して回転自在に支持するとともに、ケーシング
の底部に上記円筒形マグネットの端面に対向する磁性板
を配置し、この磁性板と上記円筒形マグネットとの間に
生じる磁気的吸引力によって上記ボールベアリングに予
圧を付与したことを特徴とする薄型電動ファン。
1. A non-commutator motor comprising a stator having a coil and an external rotation type rotor having a cylindrical magnet, a blower blade provided on an outer periphery of the rotor, and supporting the stator. And a rotatable shaft fixed to the center of the rotor is rotatably supported via one ball bearing provided on the casing side, and is provided at the bottom of the casing. A thin electric fan, comprising: a magnetic plate facing an end face of the cylindrical magnet; and a preload applied to the ball bearing by magnetic attraction generated between the magnetic plate and the cylindrical magnet.
【請求項2】 上記固定子の磁極と上記円筒形マグネッ
トの磁極とが半径方向に対向して配置されていることを
特徴とする請求項1記載の薄型電動ファン。
2. The thin electric fan according to claim 1, wherein a magnetic pole of the stator and a magnetic pole of the cylindrical magnet are arranged to face each other in a radial direction.
【請求項3】 上記の予圧が増加する方向に固定子側の
磁極の磁気中心と円筒形マグネットの磁気中心とが互い
にずれていることを特徴とする請求項2記載の薄型電動
ファン。
3. The thin electric fan according to claim 2, wherein the magnetic center of the magnetic pole on the stator side and the magnetic center of the cylindrical magnet are shifted from each other in the direction in which the preload increases.
【請求項4】 上記磁性板は、円環状をなすとともに、
円周方向の一部に切欠部を有し、この切欠部に、磁極検
出用のホール素子が配置されていることを特徴とする請
求項1〜3のいずれかに記載の薄型電動ファン。
4. The magnetic plate has an annular shape,
The thin electric fan according to any one of claims 1 to 3, further comprising a notch in a part in the circumferential direction, wherein a Hall element for detecting a magnetic pole is arranged in the notch.
【請求項5】 上記磁性板は、180°離れた2カ所に
それぞれ切欠部を有する対称形状をなし、その一方の切
欠部に上記ホール素子が配置されていることを特徴とす
る請求項4記載の薄型電動ファン。
5. The magnetic plate according to claim 4, wherein the magnetic plate has a symmetrical shape having notches at two positions separated by 180 °, and the Hall element is arranged in one of the notches. Thin electric fan.
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