(57)【要約】【課題】角形コーナのスペースを効果的に活用してここに放熱フィンを配し、ブラシレスモータのロータにインペラを設けることによって、軸方向空隙型マイクロファンモータに構成し、移動体機器に効果的な搭載構造にすることによって、発熱部材の冷却を図る。【解決手段】非磁性金属からなる平面視角形のブラケット１はコーナにそれぞれ複数の最外部１ａａが他に対して幅広に形成され放熱フィン１ａが一体に立ち上げられたヒートシンクとなっており、組み合わせるカバーの組み付け手段である係止段部を有する取り付け部１ａｃがこの放熱フィンに設けられ、さらに中心から半径方向にディテントトルク発生部材３が配され、前記放熱フィンの内側に軸方向空隙型空心コイル５と、コイルと重畳しない位置で配され、コイルに電力を供給する駆動回路部材Ｄと、給電端子導出部１ｅに載置された給電電極４ｅとを備えたステータベース４が載置された。【選択図】図２
2006034055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に軸支承部が設けられた非磁性金属からなる平面視角形のブラケットはコーナにそれぞれ複数の放熱フィンが一体に立ち上げられ、側方に給電端子導出部が一体に設けられたヒートシンクとなっており、前記放熱フィンは最外部が他に対して幅広に形成され、組み合わせるカバーの組み付け手段である係止段部を有する取り付け部がこの幅広の放熱フィンに設けられ、さらに中心から半径方向にディテントトルク発生部材が配され、前記放熱フィンの内側に軸方向空隙型空心コイルと、該コイルと重畳しない位置で配され、該コイルに電力を供給する駆動回路部材と、前記給電端子導出部に載置された給電電極とを備えたステータベースが前記ブラケットに載置されたステータ。
【請求項２】
前記ステータに回転自在に格納されるロータは中心に軸支部が設けられると共に外周に翼形にカーブさせた後ろ向きファンからなるインぺラが形成され、該インペラの内方に軸方向空隙型マグネットが配されたもので、前記インペラは一部がロータの厚み内で他部が前記空心電機子コイルと前記駆動回路部材の外方で該空心電機子コイルの厚み内にかかるように軸方向に垂下され、このロータを覆うカバーは天井部に外周部分が前記ファンに中間にかかるように空気流出入孔が設けられ、該カバーの側方でかぎ形に形成した取り付け脚部が前記放熱フィンの取り付け部に嵌入することによって組み付けられた扁平型ブラシレスファンモータ。
【請求項３】
前記翼形にカーブさせた後ろ向きファンからなるインペラはマグネットが配されたロータケースから一体に切り出されたもので、翼形に樹脂で補強されている請求項２に記載の扁平型ブラシレスファンモータ。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の扁平型ブラシレスファンモータを移動体通信装置に搭載するもので、発熱電子部材に前記ヒートシンクがグラファイトシートを介して発熱電子部材に取り付けられた扁平型ブラシレスファンモータの移動体機器搭載構造。  
【請求項５】
請求項２又は３に記載の扁平型ブラシレスファンモータを移動体通信装置に搭載するもので該移動体通信装置のケースに透孔が設けられ、該透孔から外気が空気流出入孔に導かれ、前記ヒートシンクから径方向に延設された伝熱部材が発熱電子部材に接触するようになっている扁平型ブラシレスファンモータの移動体機器搭載構造。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステータと同ステータを備えた扁平型ブラシレスファンモータ及び同モータの移動体機器搭載構造に係り、搭載された同ファンモータを利用して該移動体通信機器の効果的な熱対策をするものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機などの移動体機器の多機能化はめざましいものがあり、格納された能動電子部材の発熱の問題が新たにクローズアップされてきた。特にＣＰＵなどの局所的にかなり発熱する部位のあるケースなどは操作時に熱くなって人体に不快なものとなる。
この局所的発熱を分散させるために、セラミックシート、グラファイトシート、ヒートパイプなどの吸熱固定素子を格納する提案も一部では採用されている。
しかしながら、最近の多機能化による発熱の問題には、このような固定素子による吸熱だけで対応が困難になってきているので、空気を強制的に循環させるファンモータが検討されだしてきた。
【０００３】
従来より、パソコンなどの電子機器に発生する熱を外部に逃がすために四角形の軸流ファンが多用されている。このようなファンモータは、８０ｍｍ角、６０ｍｍ角の大型なものが知られ、薄型化のためにヒ−トシンクをファンの外方に配したものがある。（特許文献１参照）しかしながら、このヒートシンクのために径方向が犠牲になっている。
また、２０ｍｍ角以下のサイズのファンモータも出回り始めているが、移動体機器に搭載して放熱対策として用いるには、まだまだ大きすぎて最近の小型化志向には対応できない。
【特許文献１】特開平９−１０７６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明は、角形の平面的な構造に着眼して角形コーナのスペースを効果的に活用することによってここに放熱フィンを配し、ブラシレスモータのロータにインペラを設けることによって、軸方向空隙型マイクロファンモータを構成し、移動体機器に効果的な搭載構造にすることによって、発熱部材の冷却を図ろうとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するには、請求項１に示すように中心に軸支承部が設けられた非磁性金属からなる平面視角形のブラケットはコーナにそれぞれ複数の放熱フィンが一体に立ち上げられ、側方に給電端子導出部が一体に設けられたヒートシンクとなっており、前記放熱フィンは最外部が幅広に形成され、組み合わせるカバーの組み付け手段である取り付け部がこの幅広の放熱フィンに設けられ、さらに中心から半径方向にディテントトルク発生部材が配され、前記放熱フィンの内側に軸方向空隙型空心コイルと、該コイルと重畳しない位置で配され該コイルに電力を供給する駆動回路部材と、前記給電端子導出部に載置された給電電極とを備えたステータベースが前記ブラケットに載置されたもので達成できる。
このようなステータを備えて扁平型ブラシレスファンモータにするには、請求項２に示すように前記ステータに回転自在に格納されるロータは中心に軸支部が設けられると共に外周に翼形にカーブさせた後ろ向きファンからなるインぺラが形成され、該インペラの内方に軸方向空隙型マグネットが配されたもので、前記インペラは一部がロータの厚み内で他部が前記空心電機子コイルと前記駆動回路部材の外方で該空心電機子コイルの厚み内にかかるように軸方向に垂下され、このロータを覆うカバーは天井部に外周部分が前記ファンに中間にかかるように空気流出入孔が設けられ、該カバーの側方でかぎ形に形成した取り付け脚部が前記放熱フィンの取り付け部に嵌入することによって組み付けられたものにすると達成できる。
さらに、より具体的には、請求項３に示すように前記インペラはマグネットが配されたロータケースから一体に切り出されたもので、翼形に樹脂で補強されているものがよい。
そして、これらのモータを移動体機器に搭載するには、請求項４、５に示すように請求項２又は３に記載の扁平型ブラシレスファンモータを移動体通信装置に搭載するもので、発熱電子部材に前記ヒートシンクがグラファイトシートを介して発熱電子部材に取り付けられたものか、
請求項２又は３に記載の扁平型ブラシレスファンモータを移動体通信装置に搭載するもので該移動体通信装置のケースに透孔が設けられ、該透孔から外気が空気流出入孔に導かれ、前記ヒートシンクから径方向に延設された伝熱部材が発熱電子部材に接触するようになっているものにすると達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、角形にしたので円形回転体のデッドスペースが利用でき、角形のコーナにブラケットと一体のヒートシンクの放熱フィンを配したので、構造が簡単となり、該放熱フィンは最外部が幅広に形成され、組み合わせるカバーの組み付け手段である取り付け部がこの幅広の放熱フィンに設けられているのでカバーの組み付けが容易となり、組み合わせる後ろ向きファン等によって小型ながらも送風効率のよいものとなる。
請求項２の発明にすれば、インペラの形状として翼形の後ろ向きファンにしたので送風効率がよく、回転体のデッドスペースを放熱フィン配置空間として効果的に利用しており、小型ながらも効率のよい効果的な冷却ができる。該ファンは一部がロータの厚み内にあるため、厚みを犠牲にすることなく構成でき、流入する空気を適切にコントロールするカバーも、放熱フィンを利用することによって簡単に、外れてしまうことなく強固に組み付けできる。
請求項３の発明にすれば、薄いロータヨークから切り出されたものでも、十分なる強硬度が得られる。
請求項４、５の発明にすれば、外気の取り入れにより発熱能動電子部材の効果的冷却ができ、グラファイトシートなどの伝熱部材によって発熱電子部材の冷却も容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
中心に軸支承部が設けられた軽量非磁性金属からなる平面視角形のブラケットはコーナにそれぞれ複数の放熱フィンが一体に立ち上げられ、側方に給電端子導出部が一体に設けらたヒートシンクとなっており、前記放熱フィンは最外部が幅広に形成され、組み合わせるカバーの組み付け手段である取り付け部がこの幅広の放熱フィンに設けられ、さらに中心から半径方向にディテントトルク発生部材が配され、前記放熱フィンの内側に軸方向空隙型空心コイルと、該コイルと重畳しない位置で配され該コイルに電力を供給する駆動回路部材と、前記給電端子導出部に載置された給電電極とを備えたステータベースが前記ブラケットに載置されたステータに、回転自在に格納されるロータは中心に軸支部が設けられると共に外周に翼形にカーブさせた後ろ向きファンからなるインぺラが形成され、該インペラの内方に軸方向空隙型マグネットが配されたもので、前記インペラは一部がロータの厚み内で他部が前記空心電機子コイルと前記駆動回路部材の外方で該空心電機子コイルの厚みに架かるように軸方向に垂下され、このロータを覆うカバーは天井部に空気流出入孔が設けられ、側方のかぎ形に形成した脚部が前記放熱フィンの取り付け部に嵌入することによって組み付けられた。
図１は、この発明の扁平型ブラシレスファンモータのステータを構成する一部材の平面図である。
図２は、図１をステータに構成した平面図である。（実施例１）
図３は、図２のステータを備えた扁平型ブラシレスファンモータの一部省略平面図である。（実施例２）
図４は、同モータの図３のＡ−Ａ線切断拡大断面図である。
図５は、同モータのインペラの変形例の拡大要部平面図である。（実施例３）
図６は、この発明の扁平型ブラシレスファンモータと移動体通信装置に搭載した概略図である。（実施例４）
そして、図７は他の搭載例の概略図である。（実施例５）
【実施例１】
【０００８】
以下、この発明の構成を図示する各実施例に基づいて説明する。
図１に示すものは、軸固定型の軸方向空隙型コアレススロットレス方式ホールセンサ型ブラシレスモータのステータの一部材である平面視角型のブラケット１でヒートシンクを兼ね、コーナにそれぞれ複数の放熱フィン１ａが空気流出溝ａを介して一体成形で立ち上げられ、熱伝導性のよい金属で射出成形、例えばアルミニウムダイキャストなどで形成されている。
各放熱フィン１ａの内、外側１ａａは他に対して幅広になっていて後述のカバーの取り付け脚部が嵌合される係止段部１ａｂを備えた嵌合孔１ａｃが設けられている。
さらに、該ブラケット１の中央には軸２が圧入された軸支部１ｂが立ち上げられる。該軸支部の周囲には半径方向にほぼ１２０°の開角でディテントトルク発生用として支部３ａを延ばした厚みが０，０５ｍｍの弱磁性ステンレス板３が埋め込まれている。ここでディテントトルク発生部材は磁性塗料を印刷形成したものでもよい。
さらに、空心電機子コイル配置ガイドを兼ねた透孔１ｃが対向して空けられ、小孔１ｄと共に空気流通の機能も果たしている。一側面には給電電極載置部１ｅが一体に導出されている。１ｆは後述の駆動回路部材の一部の厚み方向がブラケットに食い込むように押さえ込むために設けられた凹所で、ｇは放熱フィンに配された突起で後述のカバーを取り付ける際の位置決めと取り付け強度を確保するものである。
【０００９】
このようなブラケットを備えてステータＳにするには、図２（図４も参照）に示すようなものとなる。前記ブラケット１の放熱フィン１ａの内側にはフレキシブル基板からなるステータベース４が前記透孔１ｃの位置に空けられた内径孔５ａをガイドにして軸方向空隙型空心電機子コイル５、５が内径孔５aを利用して対向して接着され、それぞれ単相となるように該ステータベースに予め印刷で形成された所定のランドにそれぞれシリーズに結線される。該空心電機子コイル５、５は有効導体部が組み合わせるマグネットの磁極の開角に合わせて設定されている。
この空心電機子コイル５、５の配置されていない空間には、１個のホールセンサＨとこのホールセンサによって駆動されるＩＣ化された駆動回路部材Ｄが互いに対向するように配されている。なお、ホールセンサが駆動回路部材に内蔵されているものを使用してもよい。前記ステータベース４の内径孔４ａは配線パターンのメッキラインの切断にも利用し、前記小孔１ｄの位置に一致する別のメッキライン切断孔４ｂと共に空気の流通を果たす機能がある。このステータベース４は側部に給電電極部４ｃが導出され、前記給電電極載置部１ｅに載置される。
このステータは、ブラケットに空けられた透孔１cとステータベース４の同形の内径孔４ａ、前記コイルの内径孔５ａを介して空気の流通が行われる。
【実施例２】
【００１０】
さて、このようにしたステータを扁平型ブラシレスファンモータにするには、図３、図４に示すようなものとなる。すなわち、ロータＲは厚みが０．１５ｍｍ程度の磁性板からなるロータケース６の中心に含油軸受７をカシメ、溶接などの固着手段で取り付けると共に、扁平なリング状マグネット８を接着、溶接などの固着手段で取り付けたもので、さらに、このロータケース６の側面を切り欠くことによって６個の後ろ向き翼形ファンからなるインペラ６ａを一体に形成したものである。このインペラ６ａは、ロータの厚み内の部分６ｂとその先の前記コイル５の外方で該コイル５に一部が空隙を介して食い込まれるようにした垂下部６ｃからなる。
このようなロータＲは中心の含油軸受７を介して前記ステータに固着された軸２に回転自在に３枚のスラストワッシャＷを介して装着され、非磁性ステンレス製のカバー９で被包される。該カバー９は天井部に軸方向から空気を取り入れ、前記放熱フィン１ａの空気溝ｇから径方向に流出させるために６個のおむすび形状の透孔９ａが空けられる。この透孔６ｄの外周先端６ｄｄは送風効率上から前記ファンの中間となるように位置される。
このようにすると、透孔９ａから導入された空気はロータケース６の外周と前記透孔先端６ｄｄの空間から入り込み、後ろ向きファン６ａによって径方向に押し出され前記放熱フィン１ａを通して側方に排出される。
該カバー９は、前記放熱フィン１ａの突起ｇとこの突起ｇに透孔ｂと嵌合孔１ａｃに嵌合する取り付け脚部９ｂがそれぞれ設けられ、突起ｇと透孔ｂ及び嵌合孔１ａｃと取り付け脚部９ｂを合わせながら圧入し、その後、該突起をつぶし、取り付け脚部を側面から見た部分説明図に示すように前記嵌合孔の係止段部１ａｄに係合する抜け止め９ａｂを係止させて組み立てられる。このようにすると、カバー９は取り付け脚部と突起で十分な強度が得られるが、ここでは、さらに、カバーと軸に先端はレーザ溶接Ｙされるので、耐衝撃性確保に申し分のないものとなる。なお、カバー９は側周を垂下させて給電電極部を塞ぐようにしてもよく、放熱フィンの空気流出口を所要に応じて不必要な方向を塞いでもよい。
【実施例３】
【００１１】
前記インペラのファン６ａが薄いため強度を確保するのと良好な翼形にするために、図５に示すように樹脂Ｊでファン６ａが骨幹となるように成型するようにしてもよい。このようにすると、送風上最も効率がよいといわれる翼形後ろ向きファンが得られ、ファンが薄くても十分な強度が得られ、樹脂によってカバー９の天井部との間に逆流が防げる適切な空隙が得られるので送風効率がさらに高まる。
以下、各部材で前述で説明したものは同一符号を付してその説明は省略する。
【実施例４】
【００１２】
このように構成した扁平型ブラシレスファンモータＦＭは、図６に示すように２ｍｍ台の厚みに構成することによって、メイン基板Ｋに配着された発熱能動電子部材である携帯機器側のＣＰＵ上に重畳して搭載される。
この場合は、直接かもしくは、本例のように両面粘着剤Ｚを介して伝熱効果の高い黒鉛シートＣＳあるいはペルチェ効果素子などを介して搭載される。図中Ｂは充電バッテリーであり、ＫＡは隔壁である。薄型化にために前記モータＦＭは一部が隔壁の透孔ＫＡａに収納されている。
【実施例５】
【００１３】
図７に示すものは、前記中央演算素子、パワーアンプなどの発熱能動電子部材ＣＰＵに前記扁平型ブラシレスファンモータＦＭの重畳させる空間が設けられない場合で該発熱能動電子部材ＣＰＵの横方向に該モータＦＭを搭載させ、伝熱シートＣＳで繋げるようにしたものである。すなわち、メイン基板Ｋ上に配設された前記発熱能動電子部材ＣＰＵ、あるいはパワーアンプ等の上面に粘着剤あるいは熱伝導性のよいグリースなどを介して前記グラファイトからなる伝熱シートＣＳを配し、該伝熱シートＣＳは横方向に延ばされて先端に導電材ＳＫａを配したノイズ防止用仕切壁ＳＫの一部を通して前記モータＦＭのヒートシンクを兼ねたブラケット１の底面まで到達させるように構成したものである。該モータはこの伝滅シートＣＳを介して粘着剤などで機器のキャビネットＫＢ１に取り付けられる。図中，ＳＷは押しボタンが配されたスイッチ基板である。
該モータの上面のキャビネットＫＢ２には、外気導入用透孔ＫＢａと異物の進入を防ぐメッシュシートＭＳが配され、該モータの回転に応じて外気は該モータのカバーに空けられた透孔に導かれ、該モータの軸方向から外気が取り入れられ、前記放熱フィンを介して径方向に排出されるようになっている。
したがって、前記発熱能動電子部材ＣＰＵで発生した熱は伝熱シートＣＳを介して前記モータFMのヒートシンクで冷却され、さらに放熱フィンで外気によって効率よく冷却されることになり、発熱能動電子部材ＣＰＵ等の局所的な発熱、温度上昇を抑制できる。
ここで、外気導入用透孔ＫＢａの位置は該モータと特に対向させる必要はなく、外気が導かれるならキャビネットの隙間を利用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
以上のようにこの発明は、携帯電話機以外にＰＤＡなどの携帯型小型コンピュータ機器にも採用できる。
なお、上記の伝熱シートは銅箔などの熱伝導率のよい金属シートでもよい。
また、この発明の構成は軸固定型のものを例示したが、軸回転型にも採用できる。
この発明は、その技術的思想、特徴から逸脱することなく、他のいろいろな実施の形態をとることができる。そのため、前述の実施の形態は単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。この発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示すものであって明細書本文には拘束されない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の扁平型ブラシレスファンモータのステータの一部材の平面図である。
【図２】図１をステータに構成した平面図である。（実施例１）
【図３】図２のステータを備えた扁平型ブラシレスファンモータの一部省略平面図である。（実施例２）
【図４】同モータの図３のＡ−Ａ線切断拡大断面図である。
【図５】同モータのインペラの変形例の拡大要部平面図である。（実施例３）
【図６】この発明の扁平型ブラシレスファンモータと移動体通信装置に搭載した概略図である。（実施例４）
【図７】同モータの他の搭載例の概略図である。（実施例５）
【符号の説明】
【００１６】
１  ヒートシンクとしてのブラケット
１ａ  放熱フィン  
２  軸
３  ディテントトルク発生部材
４  ステータベース
５  空心電機子コイル
６  ロータケース
６ａ  後ろ向き翼流形ファン
７  軸受
８  マグネット
９  カバー
９ａ  透孔
９ｂ  取り付け脚部
Ｊ  樹脂
Ｒ  ロータ
Ｓ  ステータ
ＦＭ  扁平型ブラシレスファンモータ
ＣＰＵ  発熱能動電子部材
ＣＳ  伝熱シート
【図１】
2006034055.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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