(57)【要約】      （修正有）【課題】筐体の内壁と、ファンモータとが接触した場合においても、ファンモータの駆動に影響が生じない構造を提供する。【解決手段】このファンモータは、モータ１０Ａと、モータの回転部とともに回転するインペラ２０Ａとを備える。モータは、ステータ２５Ａを有する静止部２Ａと、ステータと対向するマグネット３４Ａを有し静止部に対して上下に延びる中心軸９Ａを中心として軸受部８Ａを介して回転可能に支持される回転部３Ａとを有する。静止部は、中心軸に沿って配置されるシャフト２１Ａと、シャフトの上部から径方向外側に拡がる上スラスト部２６Ａとを有する。回転部は、シャフトと径方向に対向し、上スラスト部と軸方向に対向するスリーブ部３２Ａと、スリーブ部の周囲において環状に拡がり、インペラが固定されるロータハブ部３３Ａとを有する。静止部の上端は、回転部の上端よりも軸方向上側に位置する。【選択図】図１
2018061408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンモータであって、
モータと、
前記モータの回転部とともに回転するインペラと、
を備え、
前記モータは、
ステータを有する静止部と、
前記ステータと対向するマグネットを有し、前記静止部に対して、上下に延びる中心軸を中心として軸受部を介して回転可能に支持される回転部と、
を有し、
前記静止部は、
前記中心軸に沿って配置されるシャフトと、
前記シャフトの上部から径方向外側に拡がる上スラスト部と、
を有し、
前記回転部は、
前記シャフトと径方向に対向し、前記上スラスト部と軸方向に対向するスリーブ部と、
前記スリーブ部の周囲において環状に拡がり、前記インペラが固定されるロータハブ部と、
を有し、
前記静止部の上端は、前記回転部の上端よりも軸方向上側に位置するファンモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のファンモータであって、
前記軸受部において、前記静止部と前記回転部とが潤滑オイルが存在する間隙を介して対向するファンモータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のファンモータであって、
前記シャフトまたは前記上スラスト部の少なくとも一部は、前記インペラの上端よりも軸方向上側に位置するファンモータ。
【請求項４】
請求項３に記載のファンモータであって、
前記上スラスト部の少なくとも一部は、前記シャフトおよび前記ロータハブ部の上端よりも軸方向上側に位置するファンモータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のファンモータであって、
前記上スラスト部は、
前記シャフトの上部に固定され、径方向外側に拡がる平板部と、
前記平板部の外縁から下方へ向けて延びる垂下部と、
を有し、
前記垂下部は、前記スリーブ部と径方向に対向するファンモータ。
【請求項６】
請求項２に記載のファンモータであって、
前記間隙は、
前記潤滑オイルが存在する第１スラスト間隙と、
前記第１スラスト間隙よりも軸方向下側に位置し、前記潤滑オイルが存在する第２スラスト間隙と、
を有し、
前記軸受部は、
前記静止部と前記回転部とが前記第１スラスト間隙を介して軸方向に対向する第１スラスト軸受部と、
前記静止部と前記回転部とが前記第２スラスト間隙を介して軸方向に対向する第２スラスト軸受部と、
を有するファンモータ。
【請求項７】
請求項６に記載のファンモータであって、
前記上スラスト部は、
前記シャフトの上部に固定され、径方向外側に拡がる平板部と、
前記平板部の外縁から下方へ向けて延び、前記スリーブ部と径方向に対向する垂下部と、
を有し、
前記第１スラスト軸受部において、前記垂下部の下面と前記スリーブ部の上面とが前記第１スラスト間隙を介して軸方向に対向するファンモータ。
【請求項８】
請求項７に記載のファンモータであって、
前記インペラは、
前記ロータハブ部に固定される羽根支持部と、
前記羽根支持部から径方向外側に延びる羽根部と、
を有し、
前記第１スラスト軸受部は、前記羽根部の上端よりも軸方向下側に位置するファンモータ。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のファンモータであって、さらに、
吸気口および排気口を有し、前記モータおよび前記インペラの少なくとも一部を内部に収容するハウジング
を備えるファンモータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のファンモータであって、
前記ハウジングは、
前記モータおよび前記インペラの少なくとも一部を径方向内側に収容する側壁部と、
前記側壁部の上端から径方向内側に延び、前記インペラの上面の少なくとも一部を覆う上面プレートと、
を有し、
前記シャフトまたは前記上スラスト部の少なくとも一部は、前記上面プレートの上端よりも軸方向上側に位置するファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノート型パソコンやタブレット等の高性能な電子機器には、筐体内部のＣＰＵ等を冷却するためのファンモータが搭載されている。ファンモータを駆動させると、筐体の内部に気流が生じる。これにより、筐体の内部における熱の蓄積が、抑制される。従来のファンモータの構造については、例えば、特開２０１３−０３２７６９号公報に記載されている。
【特許文献１】特開２０１３−０３２７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、ノート型パソコンやタブレット等の薄型化に伴い、筐体の内壁と、筐体の内部に搭載されるファンモータとの距離が短くなっている。このため、筐体の落下、または筐体の押さえつけによって、筐体の内壁とファンモータとが接触し、異音が発生したり、またはファンモータの駆動に影響を及ぼす虞がある。
【０００４】
本発明の目的は、筐体の内壁と、ファンモータとが接触した場合においても、ファンモータの駆動に影響が生じない構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願の例示的な発明は、ファンモータであって、モータと、前記モータの回転部とともに回転するインペラと、を備え、前記モータは、ステータを有する静止部と、前記ステータと対向するマグネットを有し、前記静止部に対して、上下に延びる中心軸を中心として軸受部を介して回転可能に支持される回転部と、を有し、前記静止部は、前記中心軸に沿って配置されるシャフトと、前記シャフトの上部から径方向外側に拡がる上スラスト部と、を有し、前記回転部は、前記シャフトと径方向に対向し、前記上スラスト部と軸方向に対向するスリーブ部と、前記スリーブ部の周囲において環状に拡がり、前記インペラが固定されるロータハブ部と、を有し、前記静止部の上端は、前記回転部の上端よりも軸方向上側に位置するファンモータである。
【発明の効果】
【０００６】
本願の例示的な発明によれば、モータの静止部の上端が、回転部の上端よりも軸方向上側に位置する。このため、筐体の内壁とファンモータとが接触した場合においても、筐体の内壁は、まずモータの静止部のみに接触する。これにより、ファンモータの駆動への影響を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態に係るファンモータの縦断面図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係るファンモータの縦断面図である。
【図３】図３は、第２実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係るモータの部分縦断面図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係るスリーブ部の部分縦断面図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る上スラスト部の下面図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係るスリーブ部の下面図である。
【図８】図８は、変形例に係るモータの縦断面図である。
【図９】図９は、変形例に係るモータの部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本願では、モータの中心軸に沿う方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、スリーブ部に対して上スラスト部側を「上」として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、これは、あくまで説明の便宜のために上下を定義したものであって、本発明に係るファンモータの使用時の向きを限定するものではない。
【０００９】
また、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。
【００１０】
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るファンモータ１Ａの縦断面図である。図１に示すように、ファンモータ１Ａは、モータ１０Ａと、インペラ２０Ａとを有する。モータ１０Ａは、ステータ２５Ａを有する静止部２Ａと、回転部３Ａとを有する。回転部３Ａは、ステータ２５Ａと径方向に対向するマグネット３４Ａを有し、静止部２Ａに対して、上下に延びる中心軸９Ａを中心として、軸受部８Ａを介して回転可能に支持される。インペラ２０Ａは、モータ１０Ａの回転部３Ａとともに回転する。
【００１１】
静止部２Ａは、シャフト２１Ａと、上スラスト部２６Ａとを有する。シャフト２１Ａは、中心軸９Ａに沿って配置される円柱状の部材である。上スラスト部２６Ａは、シャフト２１Ａの上部から径方向外側に拡がる。
【００１２】
回転部３Ａは、スリーブ部３２Ａと、ロータハブ部３３Ａとを有する。スリーブ部３２Ａは、内周面がシャフト２１Ａの外周面と径方向に対向し、上面が上スラスト部２６Ａの下面と軸方向に対向する。ロータハブ部３３Ａは、スリーブ部３２Ａの周囲において環状に拡がる。ロータハブ部３３Ａの外周面には、インペラ２０Ａが固定される。
【００１３】
図１に示すとおり、静止部２Ａの上端は、回転部３Ａの上端よりも軸方向上側に位置する。これにより、ファンモータ１Ａを搭載する筐体の軸方向上側から下方に向かう力が加わり、筐体の内壁がファンモータ１Ａに接近した場合においても、筐体の内壁は回転部３Ａよりも先に静止部２Ａに当たる。これにより、回転部３Ａの回転への影響を抑制できる。
【００１４】
＜２．第２実施形態＞
＜２−１．ファンモータの構成＞
続いて、本発明の第２実施形態について、説明する。図２は、第２実施形態に係るファンモータ１の縦断面図である。
【００１５】
このファンモータ１は、ノート型パソコン等の筐体４の内部に搭載され、冷却用の空気流を供給する装置として使用される。図２に示すように、本実施形態のファンモータ１は、モータ１０、インペラ２０、およびハウジング３０を有している。
【００１６】
モータ１０は、駆動電流に応じて後述するインペラ２０を回転させる装置である。まずは、モータ１０の構造について説明する。図３および図４は、モータ１０の部分縦断面図である。図３に示すように、モータ１０は、後述するハウジング３０に対して相対的に静止した静止部２と、静止部２に対して回転可能に支持され、上下に延びる中心軸９を中心として回転する回転部３とを有する。
【００１７】
静止部２は、シャフト２１、ベース部２２、カップ部２３、ステータ２５、および上スラスト部２６を有する。
【００１８】
シャフト２１は、上下に延びる中心軸９に沿って配置された、軸方向に延びる円柱状の部材である。シャフト２１は、例えば、ステンレス等の金属により形成される。シャフト２１の上端部の近傍には、上スラスト部２６が固定される。また、シャフト２１の下端部の近傍には、カップ部２３が配置される。さらに、シャフト２１の下端部は、カップ部２３を介してベース部２２に固定される。
【００１９】
ベース部２２は、例えば、アルミニウム合金等の金属により形成される。ベース部２２は、径方向に拡がる底板部２２１と、底板部２２１の外縁から上方へ向けて突出する略円筒形状のホルダ部２２２とを有する。ベース部２２の下部の外周面には、後述するハウジング３０の下面プレート３０３の内縁部が、例えば接着剤により固定される。また、ホルダ部２２２の外周面には、後述するステータ２５の内周面が固定される。さらに、ホルダ部２２２の径方向内側には、後述するカップ部２３が挿入される。
【００２０】
カップ部２３は、シャフト２１の下端部近傍に配置される円環状の部位である。本実施形態においては、シャフト２１とカップ部２３とが、一繋がりの部材で構成される。ただし、シャフト２１とカップ部２３とは、それぞれ別部材であってもよい。カップ部２３は、シャフト２１から径方向外側に延びる円板部２３１と、円板部２３１の外縁から上方へ向けて延びる略円筒状の壁部２３２とを有する。円板部２３１の下面および壁部２３２の外周面は、ベース部２２の底板部２２１の上面およびホルダ部２２２の内周面に、それぞれ固定される。カップ部２３は、円板部２３１および壁部２３２により、その縦断面の形状が略Ｌ字状である。
【００２１】
ステータ２５は、ステータコア２５１と複数のコイル２５２とを有する電機子である。ステータ２５は、ベース部２２の底板部２２１よりも軸方向上側に位置する。ステータコア２５１は、例えば、電磁鋼板を軸方向に積層させた積層鋼板からなる。ステータコア２５１は、円環状のコアバック７１と、複数のティース７２とを有する。コアバック７１は、ベース部２２のホルダ部２２２の外周面に、例えば接着剤により固定される。各ティース７２は、コアバック７１から径方向外側に向けて突出する。コイル２５２は、各ティース７２の周囲に巻回された導線により、構成される。複数のティース７２および複数のコイル２５２は、好ましくは、中心軸９を中心とした周方向に、略等間隔に円環状に配列される。
【００２２】
上スラスト部２６は、シャフト２１の外周面に固定された略円環状の部材である。上スラスト部２６は、カップ部２３の円板部２３１よりも上方において、シャフト２１を取り囲んでいる。上スラスト部２６は、シャフト２１の上端部の近傍に圧入されるとともに、接着剤によりシャフト２１に固定される。ただし、シャフト２１と上スラスト部２６とが、一繋がりの部材で構成されていてもよい。本実施形態の上スラスト部２６は、平板部２６１と垂下部２６２とを有する。平板部２６１は、シャフト２１の上端部の外周面に固定され、シャフト２１から径方向外側に拡がる。垂下部２６２は、平板部２６１の外縁から下方へ向けて略円筒状に延びる。より具体的には、垂下部２６２は、平板部２６１の外縁の下面から下方へ向けて延びている。本実施形態では、垂下部２６２は、平板部２６１の下面を径方向外側に延ばした仮想面より下側の部位を示す。
【００２３】
回転部３は、スリーブ部３２、ロータハブ部３３、マグネット３４、およびキャップ３５を有する。
【００２４】
スリーブ部３２は、シャフト２１の周囲において、中心軸９を中心として回転する。図４に示すとおり、スリーブ部３２は、円環部３２１、外側円筒部３２２、内側円筒部３２３、および連通孔３２４を有する。円環部３２１は、略円環形状である。円環部３２１の周方向の一部には、上面から下面まで軸方向に延びる連通孔３２４が形成される。外側円筒部３２２は、円環部３２１の外縁から上方へ向けて延びる略円筒形状の部分である。また、内側円筒部３２３は、円環部３２１の内縁から上方へ向けて延びる略円筒形状の部分である。スリーブ部３２の内周面において、円環部３２１の内周面と内側円筒部３２３の内周面とは、連続した一繋がりの面である。スリーブ部３２の内周面と、シャフト２１の外周面とは、僅かな間隙を介して径方向に対向する。スリーブ部３２の円環部３２１および内側円筒部３２３は、軸方向に関して、上スラスト部２６の平板部２６１と、カップ部２３の円板部２３１との間に配置される。
【００２５】
また、スリーブ部３２の内側円筒部３２３の外周面は、上スラスト部２６の垂下部２６２の内周面と、径方向に対向する。これにより、ラジアル剛性を維持することができ、モータ１０の回転が安定する。また、当該内側円筒部３２３の外周面と垂下部２６２の内周面との間の、軸方向に延びる間隙を、後述する潤滑オイル４０を溜めるためのオイルバッファとして用いることができる。これにより、その分、例えば、同じく潤滑オイル４０が注入される内側円筒部３２３の上面と上スラスト部２６の平板部２６１との間の、径方向に延びる間隙の、径方向の長さを短くすることができる。その結果、モータ１０を径方向に小型化できる。また、静止部２と回転部３との間の間隙全体として、注入できる潤滑オイル４０の許容量を増やすことができる。
【００２６】
ロータハブ部３３は、スリーブ部３２の周囲において、環状に拡がる。ロータハブ部３３は、天板部３３１、および筒状部３３２を有する。天板部３３１は、スリーブ部３２の外側円筒部３２２の上端から径方向外側へ向けて拡がる略円板状の部分である。筒状部３３２は、天板部３３１の外縁から下方へ向けて延びる略円筒状の部分である。なお、後述するインペラ２０の羽根支持部２０１の内周面は、筒状部３３２の外周面に固定される。
【００２７】
本実施形態において、スリーブ部３２とロータハブ部３３とは、一繋がりの部材で形成される。スリーブ部３２およびロータハブ部３３の材料には、例えば、強磁性ステンレス鋼等の金属が使用される。ただし、スリーブ部３２とロータハブ部３３とは、別部材であってもよい。
【００２８】
マグネット３４は、ロータハブ部３３の筒状部３３２の内周面に、例えば接着剤で固定される。本実施形態のモータ１０では、マグネット３４に、永久磁石が用いられている。マグネット３４は、略円筒形状であり、ステータ２５の径方向外側に配置される。マグネット３４の内周面は、Ｎ極とＳ極とが、周方向に交互に配列された磁極面である。また、マグネット３４の内周面は、ステータ２５の複数のティース７２の径方向外側の端面と、僅かな間隙を介して径方向に対向する。ただし、略円筒形状のマグネット３４に代えて、複数のマグネットを用いてもよい。複数のマグネットを用いる場合には、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並ぶように、複数のマグネット３４をロータハブ部３３の筒状部３３２の内周面に配置すればよい。なお、マグネット３４は、ロータハブ部３３に直接的に固定されても、または別の部材を介して間接的に固定されてもよい。
【００２９】
キャップ３５は、ロータハブ部３３の天板部３３１の上面に固定された、環状の部材である。キャップ３５は、後述する上毛細管シール部５０１の上方に位置する。キャップ３５は、例えば、金属をプレス加工することにより得られる。ただし、キャップ３５は、他の工法により得られたものであってもよく、樹脂成型品であってもよい。本実施形態のキャップ３５は、板状部３５１と、突出部３５２とを有する。板状部３５１は、径方向に拡がる略円盤状であり、その外端部がロータハブ部３３の天板部３３１に固定される。突出部３５２は、板状部３５１の内縁から下方に向けて突出する。突出部３５２の内周面は、上スラスト部２６の外周面と、僅かな間隙６０１を介して径方向に対向する。
【００３０】
図３および図４に示すとおり、シャフト２１、カップ部２３、および上スラスト部２６と、スリーブ部３２との間の微小な間隙８０には、潤滑オイル４０が介在する。潤滑オイル４０としては、例えば、ポリオールエステル系オイルやジエステル系オイル等のエステルを主成分とするオイルが使用される。そして、回転部３は、静止部２に対して、潤滑オイル４０を介して回転可能に支持されている。すなわち、本実施形態においては、シャフト２１、カップ部２３，上スラスト部２６、スリーブ部３２、および潤滑オイル４０により、静止部２と回転部３とを相対回転可能な状態で接続する軸受部８が構成される。なお、軸受部８の構造については、詳細を後述する。このように、静止部２と回転部３とが潤滑オイル４０が存在する間隙８０を介して対向することで、ファンモータ１の軸方向上側から下方に向かう力が加わった場合においても、静止部２と回転部３とが接触することを抑制できる。
【００３１】
図２に戻る。インペラ２０は、羽根支持部２０１と、複数の羽根部２０２とを有する。羽根支持部２０１の内周面は、モータ１０のロータハブ部３３の外周面に固定される。各羽根部２０２は、羽根支持部２０１から径方向外側に向かって延びる。複数の羽根部２０２は、周方向に等間隔に配列されている。羽根支持部２０１および複数の羽根部２０２は、例えば、樹脂の射出成型により、一繋がりの部材として形成される。ただし、羽根支持部２０１と複数の羽根部２０２とが、別体の部材で構成されていてもよい。後述のとおり、羽根支持部２０１および複数の羽根部２０２は、モータ１０の回転部３とともに、中心軸９を中心として回転する。
【００３２】
ハウジング３０は、側壁部３０１と、上面プレート３０２と、下面プレート３０３とを有する。側壁部３０１は、インペラ２０の径方向外側において、上面プレート３０２の外縁部と下面プレート３０３の外縁部とを部分的に繋ぎ、モータ１０およびインペラ２０の少なくとも一部を径方向内側に収容する。上面プレート３０２は、側壁部３０１の上端から径方向内側に延び、インペラ２０の上面の少なくとも一部を覆う。下面プレート３０３は、側壁部３０１の下端から径方向内側に延び、インペラ２０の下面の少なくとも一部を覆う。下面プレート３０３の内縁部には、ベース部２２の下部の外周面が、例えば接着剤により固定される。なお、下面プレート３０３とベース部２２とは、一繋がりの部材で形成されてもよい。このように、ベース部２２を含むハウジング３０によって形成されるファンモータ１の筐体の内部に、モータ１０およびインペラ２０の少なくとも一部が収容される。なお、下面プレート３０３の上面には、ステータ２５のコイル２５２に駆動電流を与えるための回路基板４５が配置される。
【００３３】
このようなファンモータ１において、回路基板４５を介して、ステータ２５のコイル２５２に駆動電流を与えると、ステータコア２５１の複数のティース７２に径方向の磁束が発生する。そして、ティース７２とマグネット３４との間の磁束の作用により、周方向のトルクが発生する。これにより、静止部２に対して回転部３が中心軸９を中心として回転する。ロータハブ部３３に支持されたインペラ２０は、回転部３とともに中心軸９を中心として回転する。
【００３４】
ここで、図２〜図４に示すとおり、本実施形態のモータ１０では、シャフト２１または上スラスト部２６の少なくとも一部は、インペラ２０の上端よりも軸方向上側に位置している。つまり、モータ１０が、シャフト２１が固定された構造を有することにより、シャフト２１および上スラスト部２６を有する静止部２の上端が、インペラ２０、およびロータハブ部３３を有する回転部３の上端よりも、軸方向上側に位置する。これにより、ファンモータ１が搭載されるノート型パソコン等の筐体４が落下する等により、筐体４の内壁がファンモータ１に接近した場合においても、当該内壁は、インペラ２０、および回転部３のロータハブ部３３よりも先に、剛性の高い静止部２のシャフト２１または上スラスト部２６に接触する。その結果、インペラ２０、および回転部３の回転への影響を抑制できる。さらに、上スラスト部２６の少なくとも一部は、シャフト２１およびロータハブ部３３の上端よりも軸方向上側に位置する。これにより、筐体４の内壁から受ける力を、径方向に拡がる上スラスト部２６の上面で受け止めることで力を分散することができ、接触による影響をより低減することができる。
【００３５】
また、図２に示すとおり、シャフト２１または上スラスト部２６の少なくとも一部は、ハウジング３０の上面プレート３０２の上端よりも軸方向上側に位置している。これにより、ファンモータ１が搭載されるノート型パソコン等の筐体４の内壁がファンモータ１に接近した場合においても、当該内壁は、ハウジング３０の上面プレート３０２よりも先に、シャフト２１または上スラスト部２６に接触する。これにより、当該内壁がハウジング３０の上面プレート３０２に接触してしまい、当該上面プレート３０２が下方に変形し、インペラ２０と接触することによって回転部３の回転に影響を及ぼすことを抑制できる。
【００３６】
続いて、ハウジング３０内の空気の流れについて説明する。図２に示すとおり、ハウジング３０の上面プレート３０２の内縁部と、インペラ２０との間隙によって、上側の吸気口３０４が形成されている。上側の吸気口３０４は、上面視において、中心軸９を中心とする円形となっている。また、ハウジング３０の側壁部３０１は、周方向の一部に、排気口（図示省略）となる空隙を有している。ただし、吸気口３０４および排気口の位置は、これに限定されない。例えば、吸気口３０４は、ハウジング３０の上面プレート３０２の内縁部とインペラ２０との間隙に位置する代わりに、またはこれに加えて、ハウジング３０の下面プレート３０３を軸方向に貫通することで設けられてもよい。このように、ハウジング３０に吸気口３０４および排気口を設けることによって、遠心ファンが構成される。
【００３７】
なお、インペラ２０が回転することにより、上側の吸気口３０４を介してハウジング３０の内部へ、軸方向に気体が吸引される。また、ハウジング３０内に吸引された気体は、径方向外側に進み、インペラ２０による遠心力を受け、インペラ２０と側壁部３０１との間の風洞３０５を、周方向に流れる。その後、気体は、風洞３０５から排気口を通ってハウジング３０の外部へ排出される。
【００３８】
＜２−２．流体動圧軸受部の構成＞
続いて、軸受部８の構成について、詳細を説明する。以下では、図４〜図７とともに、図２〜図３も適宜に参照する。上述のとおり、シャフト２１、カップ部２３、および上スラスト部２６と、スリーブ部３２との間の微小な間隙８０には、潤滑オイル４０が介在する。間隙８０は、以下に記載するとおり、ラジアル間隙８０１、第１スラスト間隙８０２、間隙８０３、第２スラスト間隙８０４、上毛細管シール部５０１、および下毛細管シール部５０２を含む。
【００３９】
図５は、スリーブ部３２の部分縦断面図である。図５に示すように、スリーブ部３２の内側円筒部３２３は、その内周面に、上ラジアル溝列５１１と下ラジアル溝列５１２とを有する。下ラジアル溝列５１２は、上ラジアル溝列５１１よりも軸方向下側に位置する。上ラジアル溝列５１１および下ラジアル溝列５１２は、いずれも、いわゆるヘリングボーン状の溝列である。モータ１０の駆動時には、上ラジアル溝列５１１および下ラジアル溝列５１２によって、スリーブ部３２の内周面とシャフト２１の外周面との間のラジアル間隙８０１に介在する潤滑オイル４０に、動圧が誘起される。これにより、シャフト２１に対するスリーブ部３２の径方向の支持力が発生する。
【００４０】
すなわち、このモータ１０では、スリーブ部３２の内周面と、シャフト２１の外周面とが、潤滑オイル４０を介して径方向に対向することにより、ラジアル軸受部８１が構成される。また、ラジアル軸受部８１は、上ラジアル溝列５１１により動圧を発生させる上ラジアル軸受部８１１と、下ラジアル溝列５１２により動圧を発生させる下ラジアル軸受部８１２とを有する。下ラジアル軸受部８１２は、上ラジアル軸受部８１１よりも軸方向下側に位置する。なお、上ラジアル溝列５１１および下ラジアル溝列５１２は、スリーブ部３２の内周面およびシャフト２１の外周面のいずれか一方に設けられていればよい。また、ラジアル溝列の数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。
【００４１】
また、図５に示すように、このモータ１０では、上ラジアル溝列５１１の軸方向の長さｈ１が、下ラジアル溝列５１２の軸方向の長さｈ２よりも長い。したがって、上ラジアル軸受部８１１の軸方向の長さが、下ラジアル軸受部８１２の軸方向の長さよりも長い。このため、回転部３の重心に近い位置において、潤滑オイル４０により強い動圧を発生させることができる。これにより、回転時における回転部３の姿勢を、より安定させることができる。
【００４２】
図６は、上スラスト部２６の下面図である。図６に示すように、上スラスト部２６の垂下部２６２は、その下面に、第１スラスト溝列５２１を有する。第１スラスト溝列５２１は、周方向に配列された複数のスラスト溝を有する。各スラスト溝は、径方向内側から径方向外側へ向けて螺旋状に延びる。ただし、第１スラスト溝列５２１の形状は、ヘリングボーン状であってもよい。モータ１０の駆動時には、第１スラスト溝列５２１によって、上スラスト部２６の垂下部２６２の下面とスリーブ部３２の円環部３２１の上面との間の第１スラスト間隙８０２に介在する潤滑オイル４０に、流体動圧が誘起される。これにより、上スラスト部２６の垂下部２６２に対するスリーブ部３２の円環部３２１の軸方向の支持力が発生し、回転部３の回転が安定する。
【００４３】
すなわち、このモータ１０では、静止部２側の上スラスト部２６の垂下部２６２の下面と、回転部３側のスリーブ部３２の円環部３２１の上面とが、潤滑オイル４０が存在する第１スラスト間隙８０２を介して軸方向に対向することにより、第１スラスト軸受部８２１が構成される。なお、第１スラスト溝列５２１は、上スラスト部２６の垂下部２６２の下面およびスリーブ部３２の円環部３２１の上面のいずれか一方に設けられていればよい。なお、第１スラスト軸受部８２１は、インペラ２０の羽根部２０２の上端よりも軸方向下側に位置することが望ましい。これにより、ファンモータ１を軸方向に薄型化できる。
【００４４】
なお、第１スラスト軸受部８２１は、静止部２側の上スラスト部２６の平板部２６１の下面と、回転部３側のスリーブ部３２の内側円筒部３２３の上面とが、潤滑オイル４０が存在する間隙８０３を介して軸方向に対向する位置において、設けられてもよい。
【００４５】
図７は、スリーブ部３２の下面図である。図７に示すように、スリーブ部３２は、その下面に、第２スラスト溝列５２２を有する。第２スラスト溝列５２２は、周方向に配列された複数のスラスト溝を有する。各スラスト溝は、径方向内側から径方向外側へ向けて螺旋状に延びる。ただし、第２スラスト溝列５２２の形状は、ヘリングボーン状であってもよい。モータ１０の駆動時には、第２スラスト溝列５２２によって、スリーブ部３２の下面とカップ部２３の円板部２３１の上面との間の第２スラスト間隙８０４に介在する潤滑オイル４０に、流体動圧が誘起される。これにより、カップ部２３の円板部２３１に対するスリーブ部３２の軸方向の支持力が発生し、回転部３の回転が安定する。
【００４６】
すなわち、このモータ１０では、上述の第１スラスト間隙８０２よりも軸方向下側の位置において、回転部３側のスリーブ部３２の下面と、静止部２側のカップ部２３の円板部２３１の上面とが、潤滑オイル４０が存在する第２スラスト間隙８０４を介して軸方向に対向することにより、第２スラスト軸受部８２２が構成される。なお、第２スラスト溝列５２２は、スリーブ部３２の下面およびカップ部２３の円板部２３１の上面のいずれか一方に設けられていればよい。
【００４７】
上述のとおり、互いに軸方向の位置が異なる第１スラスト間隙８０２および第２スラスト間隙８０４にそれぞれスラスト軸受部を設けることによって、モータ１０の回転をより安定させることができる。また、モータ１０に対して、上または下方向に衝撃が加わった場合においても、静止部２と回転部３とが接触することを抑制できる。なお、モータ１０は、３つ以上のスラスト軸受部を有してもよく、第１スラスト間隙８０２および第２スラスト間隙８０４のいずれか一方のみにスラスト軸受部を有してもよい。
【００４８】
なお、潤滑オイル４０は、静止部２と回転部３との間における、ラジアル間隙８０１と、第１スラスト間隙８０２と、間隙８０３と、第２スラスト間隙８０４と、後述する上毛細管シール部５０１と、後述する下毛細管シール部５０２とを含む間隙８０、およびスリーブ部３２を軸方向に貫通する連通孔３２４に、連続して満たされている。このように、いわゆるフルフィル構造を採ることによって、モータ１０の設置の向きや振動に起因する回転部３の振れを、より抑制できる。また、モータ１０の回転時に衝撃がかかった場合の静止部２と回転部３との接触を防止できる。回転部３は、ラジアル軸受部８１により、径方向に支持されながら回転する。回転部３は、第１スラスト軸受部８２１および第２スラスト軸受部８２２により、軸方向に支持されながら回転する。
【００４９】
なお、図４に示すとおり、モータ１０の静止時において、潤滑オイル４０の上液面は、上スラスト部２６の垂下部２６２の外周面と、スリーブ部３２の外側円筒部３２２の内周面とにより構成される上毛細管シール部５０１内に位置する。また、静止時において、潤滑オイル４０の下液面は、外側円筒部３２２の外周面と、カップ部２３の壁部２３２の内周面とにより構成される下毛細管シール部５０２内に位置する。これにより、潤滑オイル４０の上液面および下液面は、表面張力により、液面がメニスカス状をなす。その結果、潤滑オイル４０の上液面および下液面からの漏れが抑制される。
【００５０】
また、上スラスト部２６の垂下部２６２の下面と、スリーブ部３２の連通孔３２４付近の上面とが軸方向に対向する間隙の外周部は、径方向外方へ向かうにつれて、軸方向の間隔が拡大する。これにより、当該間隙において潤滑オイル４０中に気泡が生じた場合に、気泡が上毛細管シール部５０１側へと運搬される。すなわち、気泡の滞留が抑制され、気泡の排出効率が向上する。同様に、スリーブ部３２の外側円筒部３２２付近の下面と、カップ部２３の円板部２３１の上面とが軸方向に対向する間隙の外周部は、径方向外方へ向かうにつれて、軸方向の間隔が拡大する。これにより、当該間隙において潤滑オイル４０中に気泡が生じた場合に、気泡が下毛細管シール部５０２側へと運搬され、同様に、気泡の滞留が抑制され、気泡の排出効率が向上する。
【００５１】
さらに、上スラスト部２６の外周面と、キャップ３５の突出部３５２の内周面とは、径方向に僅かな間隙６０１を介して対向する。これにより、間隙６０１における気体の出入りが、抑制される。その結果、潤滑オイル４０の上液面からの蒸発が、抑制される。同様に、スリーブ部３２の外側円筒部３２２の外周面と、カップ部２３の壁部２３２の上部の内周面とは、径方向に僅かな間隙６０２を介して対向する。これにより、間隙６０２における気体の出入りが、抑制される。その結果、潤滑オイル４０の下液面からの蒸発が、抑制される。
【００５２】
また、上スラスト部２６の垂下部２６２の外周面およびスリーブ部３２の外側円筒部３２２の内周面が、軸方向上方かつ径方向内方へと傾斜することにより、上毛細管シール部５０１は、上方へ向かうにつれ、径方向内方へと傾斜する。このため、モータ１０の駆動時には、上毛細管シール部５０１内の潤滑オイル４０に、上毛細管シール部５０１の下端部側へ向かう遠心力が掛かる。したがって、上毛細管シール部５０１から潤滑オイル４０がモータ１０の外部に漏れ出すのを抑制できる。また、当該形状により、外側円筒部３２２の上部の径方向の厚みおよび強度が確保される。また、ロータハブ部３３の天板部３３１の、外側円筒部３２２との境界付近における径方向の厚みおよび強度が確保される。
【００５３】
＜３．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【００５４】
図８は、一変形例に係るモータ１０Ｂの縦断面図である。図８の例では、上スラスト部２６Ｂは、シャフト２１Ｂの上部から径方向外側に拡がる平板部２６１Ｂのみを有している。図８に示すとおり、モータ１０Ｂにおいて、静止部２Ｂ側の平板部２６１Ｂの下面と、回転部３Ｂ側のスリーブ部３２Ｂの上面とが、潤滑オイル４０Ｂを有するスラスト間隙８０５Ｂを介して軸方向に対向し、当該スラスト間隙８０５Ｂにおいて、スラスト軸受部８２３Ｂが構成されてもよい。
【００５５】
図９は、他の変形例に係るモータ１０Ｃの横断面図である。図９の例では、スリーブ部３２Ｃは、上述の第１実施形態および第２実施形態とは異なる構造を有する。スリーブ部３２Ｃは、円環部３２５Ｃ、内側円筒部３２６Ｃ、上側突出部３２７Ｃ、および下側突出部３２８Ｃを有する。円環部３２５Ｃは、略円環形状である。スリーブ部３２Ｃは、円環部３２５Ｃの外縁からロータハブ部３３Ｃまで、一繋がりの部材で形成されている。内側円筒部３２６Ｃは、円環部３２５Ｃの内縁から下方へ向けて延びる略円筒形状の部分である。また、上側突出部３２７Ｃは、円環部３２５Ｃの外縁から上方へ向けて突出する略円筒形状の部分である。さらに、下側突出部３２８Ｃは、円環部３２５Ｃの外縁から下方へ向けて突出する略円筒形状の部分である。上スラスト部２６Ｃは、シャフト２１Ｃの上部から径方向外側に拡がる平板部２６１Ｃのみを有している。カップ部２３Ｃは、シャフト２１の下部から径方向外側に延びる円板部２３１Ｃと、円板部２３１の外縁から上方へ向けて延びる略円筒状の壁部２３２Ｃとを有する。
【００５６】
図９に示すように、シャフト２１Ｃ、カップ部２３Ｃ、および上スラスト部２６Ｃと、スリーブ部３２Ｃとの微小な間隙８０Ｃには、潤滑オイル４０Ｃが介在する。モータ１０Ｃの静止時において、潤滑オイル４０Ｃの上液面４０１Ｃは、上スラスト部２６Ｃの平板部２６１Ｃの外周面と、スリーブ部３２Ｃの上側突出部３２７Ｃの内周面との間の間隙に位置する。また、静止時において、潤滑オイル４０の下液面４０２Ｃは、カップ部２３Ｃの壁部２３２Ｃの外周面と、スリーブ部３２Ｃの下側突出部３２８Ｃとの間の間隙に位置する。
【００５７】
図８または図９の例においても、モータの静止部の上端が、回転部の上端よりも軸方向上側に位置する。このため、筐体の内壁とファンモータとが接触した場合に、筐体の内壁は、回転部よりもよりも先に静止部に接触する。したがって、ファンモータの駆動への影響を抑制できる。特に、図８および図９の例では、上スラスト部の上面よりも、シャフトの上端の方が、軸方向上側に位置する。このため、筐体の内壁を、上スラスト部ではなく、シャフトの上端に接触させることができる。したがって、軸受機構の性能に関わる上スラスト部の形状が変化することを、抑制できる。
【００５８】
なお、モータの細部の形状は、本願の各図に示された構成および形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、ファンモータに利用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１，１Ａ  ファンモータ
２，２Ａ，２Ｂ  静止部
３，３Ａ，３Ｂ  回転部
４  筐体
８，８Ａ  軸受部
９，９Ａ  中心軸
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  モータ
２０，２０Ａ  インペラ
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ  シャフト
２２  ベース部
２３，２３Ｃ  カップ部
２５，２５Ａ  ステータ
２６，２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ  上スラスト部
３０  ハウジング
３２，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ  スリーブ部
３３，３３Ａ，３３Ｃ  ロータハブ部
３４，３４Ａ  マグネット
３５  キャップ
４０，４０Ｂ，４０Ｃ  潤滑オイル
４５  回路基板
７１  コアバック
７２  ティース
８０，８０Ｃ  間隙
８１  ラジアル軸受部
２０１  羽根支持部
２０２  羽根部
２２１  底板部
２２２  ホルダ部
２３１，２３１Ｃ  円板部
２３２，２３２Ｃ  壁部
２５１  ステータコア
２５２  コイル
２６１，２６１Ｂ，２６１Ｃ  平板部
２６２  垂下部
３０１  側壁部
３０２  上面プレート
３０３  下面プレート
３０４  吸気口
３０５  風洞
３２１  円環部
３２２  外側円筒部
３２３  内側円筒部
３２４  連通孔
３２５Ｃ  円環部
３２６Ｃ  内側円筒部
３２７Ｃ  上側突出部
３２８Ｃ  下側突出部
３３１  天板部
３３２  筒状部
３５１  板状部
３５２  突出部
４０１Ｃ  上液面
４０２Ｃ  下液面
５０１  上毛細管シール部
５０２  下毛細管シール部
５１１  上ラジアル溝列
５１２  下ラジアル溝列
５２１  第１スラスト溝列
５２２  第２スラスト溝列
６０１  間隙
６０２  間隙
８０１  ラジアル間隙
８０２  第１スラスト間隙
８０３  間隙
８０４  第２スラスト間隙
８０５Ｂ  スラスト間隙
８１１  上ラジアル軸受部
８１２  下ラジアル軸受部
８２１  第１スラスト軸受部
８２２  第２スラスト軸受部
８２３Ｂ  スラスト軸受部
【図１】
2018061408.tif 000003
【図２】
2018061408.tif 000004
【図３】
2018061408.tif 000005
【図４】
2018061408.tif 000006
【図５】
2018061408.tif 000007
【図６】
2018061408.tif 000008
【図７】
2018061408.tif 000009
【図８】
2018061408.tif 000010
【図９】
2018061408.tif 000011