(57)【要約】【課題】自機が備えるコイル及び電子部品の冷却を可能にしたファンモータを提供する。【解決手段】このファンモータ１においては、インペラ５が回転すると、インペラ５に設けられた羽根１３の周囲において径方向へ主に流れる主流Ｆ１が発生する。そして、インペラ５のボス部７にはマグネット２７の中央開口部２７ａに連通する空気流入孔３１が設けられているので、空気流入孔３１からファンモータ１内部へ流入する副流Ｆ３が発生する。この副流Ｆ３は、マグネット２７の中央開口部２７ａを通って回路基板１９に到達し、主流Ｆ１に引っ張られながら回路基板１９の表面に沿って径方向へ流れるので、回路基板１９に搭載されたコイル、ホール素子、駆動ＩＣ、その他の電子部品を冷却することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボス部に羽根が形成されたインペラの回転によって空気を流動させるためのファンモータにおいて、
前記ボス部に固定されたドーナツ状のマグネットと、
前記マグネットと対面する位置にコイルが搭載されると共に、前記コイルへの通電を切り替える電子部品が搭載された回路基板とを備え、
前記ボス部には、前記マグネットの中央開口部に連通する空気流入孔が設けられていることを特徴とするファンモータ。
【請求項２】
前記ボス部内で前記マグネットに当接される円盤状のヨーク板の中央には、前記回路基板側に向けて突出させるように切り起こされたフィン部が形成され、前記空気流入孔は、前記フィン部の切り起こしにより前記フィン部に近接して前記ヨーク板に形成されていることを特徴とする請求項１記載のファンモータ。
【請求項３】
前記ヨーク板を略コ字状に切り込んだ後に、前記インペラの回転方向における下流側に設けられた非切り込み部分を折り曲げ部として、前記フィン部の先端は、前記回転方向における上流側に向けて切り起こされていることを特徴とする請求項２記載のファンモータ。
【請求項４】
前記ボス部の中央には回転軸が固定される軸装着部が設けられ、前記空気流入孔は、前記軸装着部から放射状に延びるリブ間に形成されていることを特徴とする請求項１記載のファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーナビ、デジタルビデオカメラ、パソコン等に搭載された電子部品を冷却するために利用される小型のブラシレス型ファンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のファンモータとして下記特許文献１〜３に記載されているものがある。そのファンモータは、インペラとモータ部とを備え、モータ部は、コイル及び電子部品が搭載された回路基板と、ドーナツ状に形成されたマグネットによって構成されている。このマグネットは、コイルと対面するようにインペラに設けられたボス部の内壁面に固定され、マグネットの中央開口部にはインペラの回転軸が挿通している。
【特許文献１】特開２０００−６００６６号公報
【特許文献２】特開２０００−３２４７８３号公報
【特許文献３】特開２００１−９５２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に、ファンモータでは、回路基板に搭載されたコイル及び電子部品が、動作中に発熱する。この発熱により、ファンモータは、内部の温度が上昇して、性能及び寿命が低下する場合がある。また、ファンモータの冷却対象物にファンモータが密着している場合には、ファンモータのコイル及び電子部品の発熱が冷却対象物に伝わり、冷却効果が低下する虞がある。
【０００４】
そこで本発明は、回路基板上のコイル及び電子部品の冷却を可能にしたファンモータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るファンモータは、ボス部に羽根が形成されたインペラの回転によって空気を流動させるためのファンモータにおいて、ボス部に固定されたドーナツ状のマグネットと、マグネットと対面する位置にコイルが搭載されると共に、コイルへの通電を切り替える電子部品が搭載された回路基板とを備え、ボス部には、マグネットの中央開口部に連通する空気流入孔が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
このファンモータにおいては、マグネットと、コイル及び電子部品が搭載された回路基板との協働によりインペラが回転する。インペラが回転すると、主流としての冷却風が発生する。さらに、このファンモータにおいて、インペラのボス部にはマグネットの中央開口部に連通する空気流入孔が設けられているので、空気流入孔からファンモータ内部へ流入する副流が発生する。この副流は、マグネットの中央開口部を通って回路基板に到達し、主流に引っ張られて回路基板に沿って流れるので、回路基板に搭載されたコイル及び電子部品を冷却することができる。
【０００７】
また、ボス部内でマグネットに当接される円盤状のヨーク板の中央には、回路基板側に向けて突出させるように切り起こされたフィン部が形成され、空気流入孔は、フィン部の切り起こしによりフィン部に近接してヨーク板に形成されていると好適である。このような構成では、磁力を増幅させるためのヨーク板の切り起こし成形によってフィン部及び空気流入孔が形成され、フィン部は、空気流入孔からファンモータ内部に流入した副流を攪拌するので、ファンモータが備えるコイル及び電子部品を効率的に冷却することができる。
【０００８】
また、ヨーク板を略コ字状に切り込んだ後に、インペラの回転方向における下流側に設けられた非切り込み部分を折り曲げ部として、フィン部の先端は、回転方向における上流側に向けて切り起こされていると好適である。この場合、フィン部が、空気流入孔からファンモータ内部へ流入した副流を回路基板へ効果的に導くので、ファンモータが備えるコイル及び電子部品を更に効率的に冷却することができる。なお、フィン部及び空気流入孔は、ヨーク板を切り起こすことにより形成されるので、形成が容易である。
【０００９】
また、ボス部の中央には回転軸が固定される軸装着部が設けられ、空気流入孔は、軸装着部から放射状に延びるリブ間に形成されていると好適である。このような構成では、リブが副流を攪拌するので、ファンモータが備えるコイル及び電子部品を効率的に冷却することができる
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明のファンモータは、回路基板上のコイル及び電子部品を効率良く冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るファンモータの実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１〜図５に示すように、ブラシレスタイプのファンモータ１は、インペラ５とモータ部Ｍとそれらを収容するためのハウジング３を備え、パソコン等に搭載されているＣＰＵの冷却に利用される小型のファンユニットである。このファンモータ１は、パソコン等に搭載されているＣＰＵに密着するように配置され、ＣＰＵから発生する熱を外部へ排気するために用いられる。また、ファンモータ１はサイドフロータイプであり、インペラ５が回転することにより、空気が主に径方向へ流れて主流Ｆ１（いわゆる冷却風）が発生し、主流Ｆ１はハウジング３の一側面に設けられた送風口３ａから排気される。矢印Ｆ２は、排気方向を示す。
【００１３】
インペラ５は、中央に設けられたボス部７を備え、ボス部７は、薄型の円柱形状をなし、マグネット２７を収容するための空間が形成されている。このボス部７は、樹脂製のカップ状本体部９及びヨーク板１１によって構成されている。本体部９の中央部には開口部９ａが設けられている。そして、ハット形に形成されたヨーク板１１の頭部１１ａは、本体部９の開口部９ａから露出し、ヨーク板１１の鍔部１１ｂは、その上面が本体部９の内壁面に接着されている。このように、外形をなす本体部９に磁性体からなる金属製のヨーク板１１を固定することにより、ボス部７における機械的な強度が強化される。これにより、本体部９の肉厚を薄くすることが可能となり、ファンモータ１の薄型化が図られている。
【００１４】
また、インペラ５は、ボス部７の外周部に一端が固定されて径方向に延びる８枚の羽根１３を備えている。この羽根１３も樹脂で形成され、本体部９と一体で成形されている。そして、羽根１３は、直立しているのでサイドフローが発生する。
【００１５】
ボス部７のヨーク板１１の中央には、回転軸１５の基端が固定されている。回転軸１５の先端は、ハウジング３のベース部３ｂの中央に向かって延びると共に、ベース部３ｂの中央に設けられたスラスト軸受１７よって支持されている。さらに、回転軸１５は、ベース部３ｂの中央で円筒状に形成された軸受保持部３ｃに圧入されたラジアル軸受１８によって支持されている。
【００１６】
ファンモータ１は、略ドーナツ状の回路基板１９を備え、回路基板１９は、その中央開口部に軸受保持部３ｃが挿通されると共に、ベース部３ｂの内壁面に接着固定されている。回路基板１９の外径寸法は、ボス部７の外形寸法と同程度であり、回路基板１９とボス部７とは互いに対面して配置されている。
【００１７】
回路基板１９は、モータ部Ｍの構成要素であり、コイル２１、ホール素子２３、駆動ＩＣ２５、及びその他の電子部品が搭載されている。モータ部Ｍの構成要素として、更にファンモータ１は径方向に扁平なドーナツ状のマグネット２７を備える。円形の中央開口部２７ａを有するマグネット２７は、ヨーク板１１における鍔部１１ｂの内面側に接着される。その後、ヨーク板１１の外周部に形成された４個の凹部１１ｅと、本体部９の内壁面から径方向に突出する４個の凸部９ｂとを合致させ、ヨーク板１１を本体部９に接着した後、凸部９ｂを押し潰してヨーク板１１及びマグネット２７を本体部９に固定する。このように、マグネット２７の一面にヨーク板１１を接触させることにより、マグネット２７による磁束が外側に漏れることを抑制される。これらの構成要素を備えるモータ部Ｍでは、コイル２１がステータとなり、コイル２１と面対向するマグネット２７がロータとなって、ブラシレスモータが構成される。
【００１８】
このように構成されたモータ部Ｍでは、ホール素子２３による磁界の検知に伴って、駆動ＩＣ２５によりコイル２１への通電が切り替られ、この動作が繰返されることにより、一方向にマグネット２７及びインペラ５が回転する。このインペラ５のヨーク板１１の中央には、回路基板１９側に向けて突出させるように切り起こされたフィン部１１ｃが、回転方向Ｙに沿って等間隔で３個形成されている。各フィン部１１ｃは、ヨーク板１１を略コ字状に切り込んだ後に、インペラ５の回転方向Ｙにおける下流側に設けられた非切り込み部分を折り曲げ部１１ｄとして形成されている。フィン部１１ｃは、その先端が回転方向Ｙにおける上流側に向くように形成されている。
【００１９】
各フィン部１１ｃは、ヨーク板１１における頭部１１ａの内側面とベース部３ｂに設けられた軸受保持部３ｃ及びラジアル軸受１８の頂面との間で、カップ状の頭部１１ａ内のスペース２９に収容されている。ヨーク板１１における頭部１１ａと鍔部１１ｂとの段差は、本体部９に設けられた開口部９ａを画成する壁の肉厚に相当しているので、ファン部１１ｃを形成するにあたって、ファンモータ１の厚さを増大させることがない。
【００２０】
各フィン部１１ｃが切り起こしにより形成されることにより、フィン部１１ｃそれぞれに近接した３個の空気流入孔３１がヨーク板１１の頭部１１ａに形成される。しかも、フィン部１１ｃ及び空気流入孔３１の形成は簡易である。空気流入孔３１は、内角が６０度程度の扇形で回転方向Ｙに沿って等間隔で形成されると共に、ボス部７におけるマグネット２７の中央開口部２７ａに連通する。これに対し、フィン部１１ｃは、空気流入孔３１における回転方向Ｙの下流側が基端となり、空気流入孔３１における回転方向の上流側に先端が向けられ、１０度程度傾斜している。
【００２１】
このように構成されたファンモータ１において、インペラ５が回転すると、ハウジング３の送風口３ａから主流Ｆ１が排出される。そして、インペラ５のボス部７にはマグネット２７の中央開口部２７ａに連通する空気流入孔３１が設けられているので、空気流入孔３１からファンモータ１の内部へ流入する副流Ｆ３が発生する。この副流Ｆ３は、マグネット２７の中央開口部２７ａを通って回路基板１９に到達し、主流Ｆ１の流れに引っ張られながら回路基板１９の表面に沿って径方向へ流れる。そして、この副流Ｆ３によって、回路基板１９に搭載されたコイル２１、ホール素子２３、駆動ＩＣ２５、及びその他の電子部品が直接冷却され、副流Ｆ３は、主流Ｆ１と共に送風口３ａから排気される。
【００２２】
また、フィン部１１ｃが、空気流入孔３１からファンモータ１の内部に流入した副流Ｆ３を攪拌するので、ファンモータ１が備えるコイル２１、ホール素子２３、駆動ＩＣ２５、及びその他の電子部品を効率的に冷却することができる。
【００２３】
特に、フィン部１１ｃが、インペラ５の回転方向Ｙにおける下流側に設けられた非切り込み部分を折り曲げ部１１ｄとして形成されると共に、フィン部１１ｃの先端が、回転方向Ｙにおける上流側に向くように形成されているので、空気流入孔３１からファンモータ１内部へ流入した副流Ｆ３を効果的に回路基板１９に導くことができる。よって、ファンモータ１が備える電子部品を更に効率的に冷却することができる。
【００２４】
このようにコイル２１、ホール素子２３、駆動ＩＣ２５、及びその他の電子部品を副流Ｆ３によって積極的に冷却することにより、ファンモータ１内部の温度上昇を抑制して、ファンモータ１の性能及び寿命の低下を防止できる。また、耐熱性能がより低い電子部品であっても回路基板１９上に搭載することが可能となる。更に、ＣＰＵ等の冷却対象物がファンモータ１に密着して配置されている場合であっても、冷却対象物は、ファンモータ１に搭載された電子部品及びコイルの発熱の影響を受け難くなる。
【００２５】
（第２実施形態）
図６〜図９に示すように、ブラシレスタイプのファンモータ４１は、軸流タイプであり、樹脂製のインペラ４３が回転することにより、回転軸４９の延在方向に流れる主流（いわゆる冷却風）Ｆ４が発生する。インペラ４３は、中央に設けられたボス部４５を備え、ボス部４５は、椀型に形成されている。また、インペラ４３は、ボス部４５の外周部から径方向に延びる５枚の羽根４７を備えている。
【００２６】
更に、インペラ４３には、ボス部４５の中央に回転軸４９の基端が固定される軸装着部４５ａが設けられている。金属製の回転軸４９とインペラ４３とはインサート成形されている。回転軸４９の先端は、ハウジング５１のベース部５１ａの中央に設けられたスラスト軸受５２によって支持され、回転軸４９の先端に形成されたくびれ部４９ａには、抜け止め防止用のクリップ５３が装着されている。ベース部５１ａの中央には、円筒状に形成された軸受保持部５１ｂが設けられ、この軸受保持部５１ｂ内にラジアル軸受５４が圧入されている。
【００２７】
ファンモータ４１は、第１実施形態と同様の回路基板１９を備え、この回路基板１９は、その中央開口部に軸受保持部５１ｂが挿通されると共に、ベース部５１ａの内壁面に固定されている。回路基板１９とボス部４５とは互いに対面して配置されている。また、回路基板１９は、モータ部Ｍの構成要素であり、コイル２１、ホール素子２３、駆動ＩＣ２５、及びその他の電子部品が搭載されている。モータ部Ｍの構成要素として、更に、ファンモータ４１は、第１実施形態と同様のドーナツ状のマグネット２７を備える。マグネット２７の中央開口部２７ａには、軸受保持部５１ｂが挿通し、マグネット２７はボス部４５の内壁側に固定され、コイル２１と対面する。
【００２８】
このように構成されたモータ部Ｍにより回転するインペラ４３には、ボス部４５に設けられた軸装着部４５ａから放射状に延びた５本のリブ４５ｂが設けられ、各リブ４５ｂ間には、マグネット２７の中央開口部２７ａに連通する空気流入孔５５が設けられている。空気流入孔５５は、内角が７０度程度の扇形に形成されている。
【００２９】
このように構成されたファンモータ４１において、インペラ４３が回転すると、ハウジング５１の送風口５１ｃから主流Ｆ４が排出される。そして、インペラ４３のボス部４５にはマグネット２７の中央開口部２７ａに連通する空気流入孔５５が設けられているので、空気流入孔５５からファンモータ４１の内部へ流入する副流Ｆ５が発生する。この副流Ｆ５は、マグネット２７の中央開口部２７ａを通って回路基板１９に到達し、主流Ｆ４に引っ張られながら回路基板１９の表面に沿って径方向へ流れる。そして、この副流Ｆ５によって、回路基板１９に搭載されたコイル２１、ホール素子２３、駆動ＩＣ２５、及びその他の電子部品が直接冷却され、副流Ｆ５は、主流Ｆ４と共にファンモータ４１から流出される。
【００３０】
また、リブ４５ｂがフィンの機能を有し、空気流入孔５５からファンモータ４１の内部に流入した副流Ｆ５を攪拌するので、ファンモータ４１が備えるコイル２１、ホール素子２３、駆動ＩＣ２５、及びその他の電子部品を効率的に冷却することができる。また、ボス部４５に空気流入孔５５を設けることにより、インペラ４３の軽量化をも図ることもできる。また、リブ４５ｂを例えば４５度に傾けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るファンモータの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のファンモータが備えるベース部及び回路基板を示す斜視図である。
【図３】図１のファンモータが備えるインペラを示す平面図である。
【図４】図３のインペラを紙面裏側から見たインペラ及びマグネットを示す図である。
【図５】図３のインペラが備えるヨーク板を示す斜視図である。
【図６】本発明に係るファンモータの第２実施形態を示す断面図である。
【図７】図６のファンモータが備えるインペラを示す平面図である。
【図８】図７のインペラを紙面裏側から見たインペラ及びマグネットを示す図である。
【図９】図７のインペラの中央部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１,４１…ファンモータ、５,４３…インペラ、７,４５…ボス部、１１…ヨーク板、１１ｃ…フィン部、１１ｄ…折り曲げ部、１３,４７…羽根、１５,４９…回転軸、１９…回路基板、２１…コイル、２３…ホール素子（電子部品）、２５…駆動ＩＣ（電子部品）、２７…マグネット、２７ａ…中央開口部、３１,５５…空気流入孔、４５ａ…軸装着部、４５ｂ…リブ、Ｙ…回転方向。
【図１】
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【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】
2008104277.tif 000009
【図８】
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【図９】
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