(57)【要約】【課題】高速回転を伴う軸流ファンにおいて、優れた放熱性を備えた軸流ファンを提供する。【解決手段】複数のコイル３１の端部を接続する基板５は、ケース４の底部４２の軸方向下側において、軸方向に離れて配置される。基板５と底部４２との間にはスペーサ６が配置され、基板５はスペーサ６に固定される。底部４２に形成される複数の貫通孔４２１と、スペーサ６に形成される複数の貫通孔とは、軸方向に重なるように配置される。インペラ２の回転により発生する空気の流れの少なくとも一部が、ケース４の内部を通り、底部４２およびスペーサ６の貫通孔を介してケース４の外部へ流出することにより、モータ３で発生する熱をケース４の外部へ効率よく放熱することができる。【選択図】図１
2008312272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
前記シャフトの中心軸を中心に、前記シャフトとともに回転するロータマグネットと、
前記ロータマグネットと径方向に対向する位置に配置される複数の磁極歯、および、前記複数の磁極歯のそれぞれに導電線を巻回することにより形成されるコイルを備えるステータと、
前記シャフトを前記ステータに対し回転可能に支持する軸受機構と、
からなるモータ、
前記ステータよりも軸方向一端側に配置され前記シャフトとともに回転するインペラ、
前記ステータを保持する筒部と、前記ロータマグネットよりも軸方向他端側に配置され、複数の貫通孔を有する底部と、を備えるケース、および、
前記複数のコイルの端部を接続する基板、を備え、
前記インペラの回転により発生する空気の流れの少なくとも一部が前記ケースの内部から前記貫通孔を介して前記ケースの外部へと流れる軸流ファンであって、
前記底部の軸方向他端側には前記基板が備えられ、前記基板は前記底部から軸方向に離れて設けられることを特徴とする軸流ファン。
【請求項２】
請求項１に記載の軸流ファンであって、
前記底部にはスペーサが固定され、前記スペーサの軸方向他端側に前記基板が取り付けられることを特徴とする軸流ファン。
【請求項３】
請求項２に記載の軸流ファンであって、
前記スペーサは、軸方向に貫通する複数の貫通孔を有することを特徴とする軸流ファン。
【請求項４】
請求項３に記載の軸流ファンであって、
前記底部の複数の貫通孔の少なくとも１つ、および、前記スペーサの複数の貫通孔の少なくとも１つは中心近傍に形成されるとともに、それぞれが軸方向に重なることを特徴とする軸流ファン。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記スペーサは、外周面に少なくとも１つの開口部を備えることを特徴とする軸流ファン。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記スペーサは、軸方向他端側へ向かうに連れて径方向外側へ傾斜する傾斜面を有することを特徴とする軸流ファン。
【請求項７】
シャフトと、
前記シャフトの中心軸を中心に、前記シャフトとともに回転するロータマグネットと、
前記ロータマグネットと径方向に対向する位置に配置される複数の磁極歯、および、前記複数の磁極歯のそれぞれに導電線を巻回することにより形成されるコイルを備えるステータと、
前記シャフトを前記ステータに対し回転可能に支持する軸受機構と、
からなるモータ、
前記ステータよりも軸方向一端側に配置され前記シャフトとともに回転するインペラ、
前記ステータを保持する筒部と、前記ロータマグネットよりも軸方向他端側に配置され、複数の貫通孔を有する底部と、を備えるケース、および、
前記複数のコイルの端部を接続する基板、を備え、
前記インペラの回転により発生する空気の流れの少なくとも一部が前記ケースの内部から前記貫通孔を介して前記ケースの外部へと流れる軸流ファンであって、
前記基板は前記底部の軸方向他端側において前記底部に取り付けられ、前記底部の一部は前記基板と軸方向に間隙を介して対向する対向面を有し、前記対向面は前記複数の貫通孔を備えることを特徴とする軸流ファン。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記基板は、前記底部の複数の貫通孔と軸方向において重なることを特徴とする軸流ファン。
【請求項９】
シャフトと、
前記シャフトの中心軸を中心に、前記シャフトとともに回転するロータマグネットと、
前記ロータマグネットと径方向に対向する位置に配置される複数の磁極歯、および、前記複数の磁極歯のそれぞれに導電線を巻回することにより形成されるコイルを備えるステータと、
前記シャフトを前記ステータに対し回転可能に支持する軸受機構と、
からなるモータ、
前記ステータよりも軸方向一端側に配置され前記シャフトとともに回転するインペラ、
前記ステータを保持する筒部と、前記ロータマグネットよりも軸方向他端側に配置される底部と、を備えるケース、および、
前記複数のコイルの端部を接続する基板、を備える軸流ファンであって、
前記基板は前記底部の軸方向他端側に備えられ、前記筒部は前記ステータよりも軸方向他端側において複数の貫通孔を備え、前記インペラの回転により発生する空気の流れの少なくとも一部が前記ケースの内部から前記複数の貫通孔を介して前記ケースの外部へと流れることを特徴とする軸流ファン。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記基板には外部へ引き出される複数のリード線が接続され、前記複数のリード線は、前記基板上に形成される配線パターンを介して前記複数のコイルの端部と接続されることを特徴とする軸流ファン。
【請求項１１】
請求項１０に記載の軸流ファンであって、
前記複数のリード線の線径は、前記導電線の線径よりも大きいことを特徴とする軸流ファン。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の軸流ファンであって、
前記モータは前記ステータの径方向内側に前記ロータマグネットを備え、前記複数のコイルの端部は前記基板の外周側に接続され、前記複数のリード線は前記基板の中心近傍に接続されることを特徴とする軸流ファン。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記基板には、前記複数のコイルの端部を案内する複数のガイド部が設けられていることを特徴とする軸流ファン。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記基板の最外径は、前記ケースの外径と略等しいことを特徴とする軸流ファン。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記底部は、前記基板と軸方向に重ならない位置に複数の取り付け穴を有することを特徴とする軸流ファン。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記モータは多相モータであり、前記基板は前記モータの相数と同数の径方向外側へ突出する凸部を備えることを特徴とする軸流ファン。
【請求項１７】
請求項１６に記載の軸流ファンであって、
前記モータは３相モータであり、前記複数のコイルはデルタ結線により接続されていることを特徴とする軸流ファン。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記軸受機構は、前記ロータマグネットよりも軸方向一端側に配置されることを特徴とする軸流ファン。
【請求項１９】
請求項１ないし１８のいずれかに記載の軸流ファンであって、
前記インペラは略１００００ｒｐｍ以上の回転速度で回転することを特徴とする軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファンに関し、特に電子機器を冷却する冷却装置として好適な軸流ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータやサーバ等の装置は、装置を構成する電子部品の高性能化に伴い、発熱量が増大している。特にサーバにおいては、比較的狭い筐体内に多数の電子部品が収容されるため、筐体内が高温になる。多くの電子部品は、正常に動作する温度範囲が定められており、その温度範囲外では電子部品の本来の性能を発揮することができない。そこで、電子部品を冷却するために、高い冷却性能を有する冷却装置が必要とされている。
【０００３】
従来、電子部品を搭載した電子機器を冷却する冷却装置として、特許文献１に記載の軸流ファンが知られている。
【特許文献１】特開２００４−１５９４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、パーソナルコンピュータやサーバ等の装置の小型化により、装置の筐体内に複数の電子部品が高密度に配置されている。そのため、この筐体内を冷却する冷却装置は、冷却装置自身の小型化を実現しつつ、大風量を確保することが要求されている。その対策として、特許文献１の軸流ファンのモータを高速で回転させることで、大風量を確保することが考えられる。
【０００５】
モータを高速で回転させるためには、モータを構成するコイルに高い電圧を与えるか、コイルに大きな電流を流す必要がある。しかしながら、コイルに高い電圧を与える方法を採用すると、電源電圧を昇圧させるための昇圧回路が必要となり、コスト高となる問題がある。また、コイルに大きな電流を流す方法を採用すると、コイルにおける発熱量が大きくなり、モータの効率が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、高速回転を伴う軸流ファンにおいて、安価な構成を実現しつつ、軸流ファン自身の放熱性を備えた軸流ファンを提供することを主な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、本発明の軸流ファンは、シャフトと、シャフトの中心軸を中心に、シャフトとともに回転するロータマグネットと、ロータマグネットと径方向に対向する位置に配置される複数の磁極歯、および、複数の磁極歯のそれぞれに導電線を巻回することにより形成されるコイルを備えるステータと、シャフトをステータに対し回転可能に支持する軸受機構と、からなるモータ、ステータよりも軸方向一端側に配置されシャフトとともに回転するインペラ、ステータを保持する筒部と、ロータマグネットよりも軸方向他端側に配置され、複数の貫通孔を有する底部と、を備えるケース、および、複数のコイルの端部を接続する基板、を備え、インペラの回転により発生する空気の流れの少なくとも一部がケースの内部から貫通孔を介してケースの外部へと流れる軸流ファンであって、底部の軸方向他端側には基板が備えられ、基板は底部から軸方向に離れて設けられることを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、基板が底部から軸方向に離れているため、貫通孔を介してケースの外部へと流れる空気の流れが基板によって妨げられることがない。したがって、ケース内部を流通する空気の流れにより、ステータを効率よく冷却することができる。
【０００９】
また、上述した軸流ファンにおいて、底部にはスペーサが固定され、スペーサの軸方向他端側に基板が取り付けられることが望ましい。
【００１０】
上記の構成によれば、底部と基板との間にスペーサが設けられ、基板がスペーサに固定されることにより、底部と基板との軸方向の距離を確保しつつ、基板を強固に固定することができる。
【００１１】
また、上述した軸流ファンにおいて、スペーサは、軸方向に貫通する複数の貫通孔を有し、底部の複数の貫通孔の少なくとも１つ、および、スペーサの複数の貫通孔の少なくとも１つは中心近傍に形成されるとともに、それぞれが軸方向に重なることが望ましい。
【００１２】
上記の構成によれば、底部と基板との間にスペーサを配置する構成であっても、スペーサがケースから流出する空気の流れを妨げることがないため、ステータを効率よく冷却することができる。
【００１３】
さらに、上述した軸流ファンにおいて、スペーサは、外周面に少なくとも１つの開口部を備える構成であってもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、ケースから流出する空気の流れの一部がスペーサの外周面の開口部から外部へ流出することにより、ケースから流出する空気の流れが分散され、基板に加わる力を低減することができる。
【００１５】
また、上述した軸流ファンにおいて、スペーサは、軸方向他端側へ向かうに連れて径方向外側へ傾斜する傾斜面を有することが望ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、スペーサ自身の強度を確保しつつ、ケースから流出する空気の流れが通る空間を確保することができる。
【００１７】
さらに、上述した目的を達成するために、本発明の軸流ファンは、シャフトと、シャフトの中心軸を中心に、シャフトとともに回転するロータマグネットと、ロータマグネットと径方向に対向する位置に配置される複数の磁極歯、および、複数の磁極歯のそれぞれに導電線を巻回することにより形成されるコイルを備えるステータと、シャフトをステータに対し回転可能に支持する軸受機構と、からなるモータ、ステータよりも軸方向一端側に配置されシャフトとともに回転するインペラ、ステータを保持する筒部と、ロータマグネットよりも軸方向他端側に配置され、複数の貫通孔を有する底部と、を備えるケース、および、複数のコイルの端部を接続する基板、を備え、インペラの回転により発生する空気の流れの少なくとも一部がケースの内部から貫通孔を介してケースの外部へと流れる軸流ファンであって、基板は底部の軸方向他端側において底部に取り付けられ、底部の一部は基板と軸方向に間隙を介して対向する対向面を有し、対向面は複数の貫通孔を備えることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、底部と基板との間には間隙が形成され、対向面に複数の貫通孔を備えるため、ケースから流出する空気の流れが基板によって妨げられることがない。したがって、ケース内部を流通する空気の流れによって、ステータを効率よく冷却することができる。
【００１９】
上述した軸流ファンにおいて、基板は、底部の複数の貫通孔と軸方向において重なってもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、基板の少なくとも一部は底部から軸方向に離れて設けられるため、底部の貫通孔と基板とが軸方向に重なっていても、ケースから流出する空気の流れを基板が妨げることがない。したがって、ステータを効率よく冷却することができる。
【００２１】
また、上述した目的を達成するために、本発明の軸流ファンは、シャフトと、シャフトの中心軸を中心に、シャフトとともに回転するロータマグネットと、ロータマグネットと径方向に対向する位置に配置される複数の磁極歯、および、複数の磁極歯のそれぞれに導電線を巻回することにより形成されるコイルを備えるステータと、シャフトをステータに対し回転可能に支持する軸受機構と、からなるモータ、ステータよりも軸方向一端側に配置されシャフトとともに回転するインペラ、ステータを保持する筒部と、ロータマグネットよりも軸方向他端側に配置される底部と、を備えるケース、および、複数のコイルの端部を接続する基板、を備える軸流ファンであって、基板は底部の軸方向他端側に備えられ、筒部はステータよりも軸方向他端側において複数の貫通孔を備え、インペラの回転により発生する空気の流れの少なくとも一部がケースの内部から複数の貫通孔を介してケースの外部へと流れることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、ケースを構成する筒部が複数の貫通孔を備えるため、ケース内部を流通する空気の流れが筒部の複数の貫通孔を介してケースの外部へ流出する。したがって、ケース内部を流通する空気の流れにより、ステータを効率よく冷却することができる。
【００２３】
上述した軸流ファンにおいて、基板には外部へ引き出される複数のリード線が接続され、複数のリード線は、基板上に形成される配線パターンを介して複数のコイルの端部と接続されることが望ましく、複数のリード線の線径は、導電線の線径よりも大きいことが望ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、リード線とコイルの端部とが配線パターンを介して接続されるため、リード線に加わる力がコイルに伝わらない。したがって、リード線に加わる力によるコイルの断線を防止することができる。
【００２５】
上述した軸流ファンにおいて、モータはステータの径方向内側にロータマグネットを備え、複数のコイルの端部は基板の外周側に接続され、複数のリード線は基板の中心近傍に接続されることが好ましく、基板には、複数のコイルの端部を案内する複数のガイド部が設けられていてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、コイルの端部を基板に容易に接続することができる。また、リード線が基板の中心近傍に接続されるため、複数のリード線を１つに束ねることができ、外部への引き出しを容易にすることができる。
【００２７】
上述した軸流ファンにおいて、基板の最外径は、ケースの外径と略等しく構成されることが望ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、基板をできる限り大きくすることができるため、基板に形成される配線パターンを大きくすることができる。したがって、モータに大きな電流を流すことが可能となる。
【００２９】
また、上述した軸流ファンにおいて、底部は、基板と軸方向に重ならない位置に複数の取り付け穴を有していてもよい。
【００３０】
さらに、上述した軸流ファンにおいて、モータは多相モータであり、基板はモータの相数と同数の径方向外側へ突出する凸部を備えることが望ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、コイルの端部を基板に接続する際の配線ミスを防止することができる。
【００３２】
上述した軸流ファンにおいて、モータは３相モータであり、複数のコイルはデルタ結線により接続されていることが望ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、複数のコイルがデルタ結線により接続されるため、スター結線により接続される場合と比較して、線径の大きい導電線でコイルを形成することができる。したがって、モータに大きな電流を流すことが可能となる。
【００３４】
上述した軸流ファンにおいて、軸受機構は、ロータマグネットよりも軸方向一端側に配置されてもよい。
【００３５】
上記の構成によれば、ステータで発生する熱が軸受機構へ伝わりにくい。したがって、十分な軸受寿命を確保することができる。
【００３６】
上述した軸流ファンにおいて、インペラは略１００００ｒｐｍ以上の回転速度で回転することが望ましい。
【００３７】
上記の構成によれば、軸流ファンは大きな風量を確保することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明では、高速回転を伴う軸流ファンにおいて、安価な構成を実現しつつ、自身の放熱性を備えた軸流ファンを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係る軸流ファン１について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る軸流ファン１を示す図であり、中心軸Ｊ１を含む平面で切断した縦断面を示す。
【００４０】
図１に示すように、軸流ファン１は、回転することにより中心軸Ｊ１に沿った空気の流れを発生するインペラ２、インペラ２に接続されてインペラ２を中心軸Ｊ１回りに回転させるモータ３、モータ３の外周を保持するケース４、モータ３から引き出されるコイル３１の端部を接続する基板５、および、基板５に接続され外部へ引き出されるリード線５１を備える。本実施形態に係る軸流ファン１は、１００００ｒｐｍ以上の回転速度で回転することにより大風量を確保し、例えば、パーソナルコンピュータやサーバ等の装置を冷却する冷却装置として好適である。以下の説明において、便宜上、中心軸Ｊ１に沿ってインペラ２側を上側、モータ３側を下側として説明するが、中心軸Ｊ１は必ずしも重力方向と一致する必要はない。
【００４１】
＜モータについて＞
モータ３は、インナーロータ型の３相ブラシレスモータであり、ステータ３２、ロータ３３、および、軸受機構３４を備える。そして、ロータ３３は、軸受機構３４によりステータ３２に対して中心軸Ｊ１を中心に回転可能に支持される。
【００４２】
ロータ３３は、中心軸Ｊ１に沿って伸びるシャフト３３１、および、シャフト３３１の外周に固定される略円筒形状のロータマグネット３３２を備える。
【００４３】
ステータ３２は、ロータマグネット３３２の外周面と径方向に対向する内周面を備える。ステータ３２は、環状のコアバック３２１１、および、コアバック３２１１から径方向内側へ突出する複数の磁極歯３２１２を有するステータコア３２１を備える。ステータコア３２１の各磁極歯３２１２には導電線３１１がそれぞれ巻回されることにより、コイル３１が形成されている。
【００４４】
ここで、本実施形態におけるステータ３２は、磁極歯３２１２毎に分割された分割コアに導電線３１１を巻回することによりコイル３１を形成し、それらを環状に配置して構成されている。分割コアを用いる構成によると、導電線３１１の占積率を向上させることができるため、モータ３の効率を向上させることができる。特に、本実施形態に係る軸流ファン１のように、インペラ２を高速回転させるために、コイル３１に大電流を流す必要があり、線径の大きい導電線３１１を用いる場合、分割コアを使用しないステータコアを用いると巻回作業が困難であり、占積率が低下するという問題がある。しかし、分割コアを用いたステータコア３２１を使用することにより、導電線３１１の線径が大きい場合であっても、巻回作業を容易にすることができ、占積率を向上することができる。
【００４５】
＜ケースについて＞
図２は、インペラ２を除く軸流ファン１の下面図である。ステータ３２は、筒部４１および底部４２を有するケース４に収容される。筒部４１はステータコア３２１の外周面を保持し、底部４２はシャフト３３１の下端よりも軸方向下側に設けられる。本実施形態において、ステータコア３２１は、筒部４１に圧入されることにより固定され、底部４２は、筒部４１の下端にカシメ固定されている。また、図２に示すように、底部４２は、複数の貫通孔４２１、および、複数の取り付け穴４２２を備える。複数の貫通孔４２１は、底部４２の中心に形成される底部中央貫通孔４２１１、および、その径方向外側において周方向等間隔に３つ形成される底部貫通孔４２１２から構成される。複数の取り付け穴４２２は、各底部貫通孔４２１２の間に形成され、軸流ファン１を外部装置（不図示）に固定するために使用される。
【００４６】
筒部４１の内周面には径方向内側に向かい突出する環状の凸部４３が形成されている。凸部４３は、ステータコア３２１の上面と当接してステータコア３２１の軸方向の位置を決定する。この構成により、モータ３を組み立てる際に、治具等の組み立て専用部材を用いずにステータコア３２１の軸方向の位置決めを容易に行うことができる。さらに、凸部４３の上面には後述する軸受保持部３４１の下端面が当接され、軸受保持部３４１の軸方向における位置を決定している。この凸部４３は必ずしも環状に形成される必要はなく、周方向に間隔を設けて複数形成されていても良い。
【００４７】
＜軸受機構について＞
図３は、インペラ２を除く軸流ファン１の上面図である。軸受機構３４は、ロータマグネット３３２の上側に配置される１対のボールベアリング３４２、および、ボールベアリング３４２の外周を支持する略円筒形状の軸受保持部３４１を備える。１対のボールベアリング３４２は、互いに軸方向に間隙を介して配置される。ここで、１対のボールベアリング３４２のうち、軸方向上側に配置されるボールベアリングを上側ボールベアリング３４２１、軸方向下側に配置されるボールベアリングを下側ボールベアリング３４２２、とする。軸受保持部３４１は各ボールベアリング３４２１、３４２２の外周を支持する円筒部３４１１と、円筒部３４１１の下端から径方向に延出する略円板形状のフランジ部３４１２とを備え、フランジ部３４１２の下端面は凸部４３の上面に当接され、ケース４に固定される。円筒部３４１１は、上端および下端に凹部３４１３を備える。この凹部３４１３には、それぞれ上側ボールベアリング３４２１および下側ボールベアリング３４２２が圧入、接着、または、挿入により固定される。図３に示すように、フランジ部３４１２は、軸方向に貫通する貫通孔３４１４を周方向等間隔に複数備える。これらの貫通孔３４１４は、周方向に長い円弧状の開口を有することが望ましい。
【００４８】
＜インペラについて＞
シャフト３３１の上端にはケース４の外径より大きい径を有するインペラ２が固定される。インペラ２は、シャフト３３１とともに回転することにより、軸方向に沿って上側から下側へ流れる空気の流れを発生させる。発生した空気の流れの一部は、軸受保持部３４１のフランジ部３４１２に形成された複数の貫通孔３４１４からケース４内部に流入し、ケース４に収容されているモータ３内部を通り、ケース４の底部４２に形成された複数の貫通孔４２１からケース４外部へ流出する。この構成によると、インペラ２の回転により発生した空気の流れが、ステータ３２で発生する熱を奪い、ケース４の外部へ放熱する。したがって、ステータ３２を効果的に冷却することができる。
【００４９】
＜基板について＞
ケース４の底部４２の下側には後述するスペーサ６を介して基板５が取り付けられる。基板５は、径方向外側へ突出する凸部５２を周方向等間隔に３つ備える略Ｙ字形状を有している。そして、基板５の最外径はケース４の最外径と略等しく形成される。ここで、凸部５２の数はモータ３の相数に対応している。基板５には、例えば外部電源（不図示）へ接続される複数のリード線５１が基板５の中央近傍に半田付けにより接続される。複数のリード線５１はコイル３１を形成する導電線３１１の線径よりも大きい線径を有している。また、基板５には、複数のリード線５１が接続されている部分よりも径方向外側において、３つの凸部５２のそれぞれにコイル３１の端部が半田付けにより接続される。基板５に接続されたコイル３１の端部は、基板５上に形成された配線パターン（不図示）を介してリード線５１と電気的に接続される。この構成によると、リード線５１に加わる力が導電線３１１に直接伝わらないため、外力による導電線３１１の断線を防止することができる。
【００５０】
本実施形態において、モータ３は３相ブラシレスモータであり、複数のコイル３１はデルタ結線により接続されるため、３つの凸部５２のそれぞれには、異なる相のコイル３１の端部が２つずつ接続される。例えば、１つの凸部５２には、Ｕ相を形成するコイル３１の一端、および、Ｗ相を形成するコイル３１の他端が半田付けにより接続される。
【００５１】
また、基板５の各凸部５２には、基板５へ接続されるコイル３１の端部の位置決めを行う、ガイド部５４が形成される。ガイド部５４は、各凸部５２の側面を切り欠くことにより形成されている。各コイル３１の端部は、ガイド部５４を介して配線パターン上へ導かれる。これにより、端部の基板５への接続作業が容易になるとともに、配線ミスを防ぐことができる。
【００５２】
基板５は底部４２の複数の貫通孔４２１と軸方向において重なるように配置される。具体的には、基板５の中央部分は底部中央貫通孔４２１１と軸方向において重なり、基板５の３つの凸部５２は３つの底部貫通孔４２１２とそれぞれ軸方向において重なるように配置される。このとき、底部４２に形成される複数の取り付け穴４２２と基板５とは、軸方向において重ならない位置関係になっている。
【００５３】
＜スペーサについて＞
図４は、スペーサ６の斜視図である。スペーサ６は樹脂材料等により形成され、底部４２と基板５との間に設けられる。図４に示すように、スペーサ６は、ネジ等の固定部材により底部４２に取り付けられる略円板形状の基部６１、および、基部６１から径方向外側へ突出する凸部６２を周方向等間隔に３つ備える。各凸部６２は、基部６１から下側に向かうに連れて径方向外側へ傾斜する傾斜面６３、および、傾斜面６３から連続して形成され、底部４２と略平行な基板載置面６４を備える。それぞれの傾斜面６３には軸方向に貫通する貫通孔６３１が形成され、基板載置面６４には基板５が固定される。この構成により、基板５は底部４２から軸方向に離れて設けられる。
【００５４】
スペーサ６は、各凸部６２の基板載置面６４に形成された弾性変形可能なフック部６５を、基板５の各凸部５２の外周に形成された係止部５５に係止させることにより基板５を保持する。また、スペーサ６の各基板載置面６４には、フック部６５よりも径方向内側にピン６６が圧入されている。ピン６６は、基板５の係止部５５よりも径方向内側、かつ、コイル３１の端部が接続される箇所よりも径方向外側に形成された貫通孔５６に挿入され、基板５に半田付けされる。この構成により、スペーサ６は基板５を保持する。このように、スペーサ６は、フック部６５を用いる手段、および、ピン６６を用いる手段の２つの手段にて、基板５を強固に保持することができる。
【００５５】
スペーサ６の基部６１の中央には軸方向に貫通する中央貫通孔６１２が形成され、底部中央貫通孔４２１１と基部６１の中央貫通孔６１２とは軸方向において重なる。また、傾斜面６３に形成される貫通孔６３１と複数の底部貫通孔４２１２とは、軸方向において重なる位置に配置される。すなわち、スペーサ６の各凸部６２は、底部貫通孔４２１２と軸方向において重なる位置に配置される。この構成によれば、モータ３内部を通り底部４２の複数の貫通孔４２１から流出した空気の流れが、スペーサ６に形成される中央貫通孔６１２、および、傾斜面６３に形成される貫通孔６３１を通してケース４外部へ流出するため、スペーサ６が空気の流れを妨げることなく、モータ３内部を効率よく冷却することができる。
【００５６】
スペーサ６の各凸部６２の外周面６７にはそれぞれ開口部６７１が形成されている。この構成によれば、底部４２の複数の貫通孔４２１から流出する空気の流れの一部は開口部６７１を通るため、モータ３内部をさらに効率よく冷却することができる。さらに、空気の流れが分散し、基板５に当たる空気の流れの量を減らすことができるため、基板５に加わる力が減少し、スペーサ６と基板５との固定の信頼性が向上する。
【００５７】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る軸流ファン１ａについて説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る軸流ファン１ａを示す図であり、中心軸Ｊ１を含む平面で切断した縦断面を示す。図６は、インペラ２を除く軸流ファン１ａの下面図である。図５に示すように、本実施形態に係る軸流ファン１ａは、図１および図４に示すスペーサ６を用いることなく、底部４２ａに基板５ａが固定される。その他の構成は図１と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００５８】
図５および図６に示すように、底部４２ａの外周側には下側に突出する凸部４２３（図６に破線で示す）が周方向等間隔に３つ形成される。それぞれの凸部４２３は周方向に長い円弧形状を有する。底部４２ａの下側には基板５ａが配置され、ネジ等の固定部材により底部４２ａの凸部４２３に取り付けられる。基板５ａの構成は、他の部材に固定される部分以外については、図３に示す基板５と同様である。底部４２ａは、基板５ａと軸方向に間隙を介して対向する対向面４２４を有する。対向面４２４は、複数の貫通孔４２１ａ、および、軸流ファン１ａを外部装置（不図示）に取り付ける複数の取り付け穴４２２ａを有する。複数の貫通孔４２１ａは、底部４２ａの中心に形成される底部中央貫通孔４２１１ａ、および、その径方向外側において周方向等間隔に３つ形成される底部貫通孔４２１２ａから構成される。図６に示すように、複数の貫通孔４２１ａと基板５ａとは、軸方向に重なっている。
【００５９】
この構成によると、インペラ２の回転により発生した空気の流れの一部は、軸受保持部３４１のフランジ部３４１２に形成された複数の貫通孔３４１４からケース４内部に流入し、ケース４に収容されているモータ３内部を通り、ケース４の底部４２ａに形成された複数の貫通孔４２１ａからケース４外部へ流出する。ここで、底部４２ａと基板５ａとの間に間隙があることにより、基板５ａが空気の流れを妨げることなく、モータ３内部を効率よく冷却することができる。
【００６０】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る軸流ファン１ｂについて説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係る軸流ファン１ｂを示す図であり、中心軸Ｊ１を含む平面で切断した縦断面を示す。図８は、インペラ２を除く軸流ファン１ｂの外観を示す側面図である。図９は、インペラ２を除く軸流ファン１ｂの下面図である。図７および図８に示すように、本実施形態に係る軸流ファン１ｂは、図１および図４に示すスペーサ６を用いることなく、底部４２ｂに基板５ｂが固定され、ケース４ｂの筒部４１ｂに複数の貫通孔４１１ｂが形成される。その他の構成は図１と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
【００６１】
図７および図８に示すように、ケース４ｂの底部４２ｂには基板５ｂがネジ等の固定部材により固定され、筒部４１ｂには複数の貫通孔４１１ｂが備えられる。底部４２ｂおよび基板５ｂは、図１および図３に示す構成と同様であり、底部４２ｂの複数の貫通孔４１１ｂと基板５ｂとは軸方向において重なる。筒部４１ｂは、ステータ３２よりも下側に複数の貫通孔４１１ｂを有する。複数の貫通孔４１１ｂは、周方向等間隔に形成される。
【００６２】
この構成によると、インペラ２の回転により発生した空気の流れの一部は、軸受保持部３４１のフランジ部３４１２に形成された複数の貫通孔３４１４からケース４ｂ内部に流入し、ケース４ｂに収容されているモータ３内部を通り、ケース４ｂの筒部４１ｂに形成された複数の貫通孔４１１ｂからケース４ｂ外部へ流出する。しかし、図９に示すように、底部４２ｂに形成される複数の貫通孔４２１ｂは、そのほとんどが基板５ｂによって塞がれているため、通風孔としての機能は期待できない。しかし、筒部４１ｂに形成された複数の貫通孔４１１ｂが通風孔の役割を果たすため、モータ３内部を効率よく冷却することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００６４】
例えば、上記の第１ないし第３の実施形態に係る軸流ファン１、１ａ、１ｂのモータ３では、必ずしも３相のブラシレスモータである必要はなく、２相または４相以上の多相モータであってもよい。この場合、基板５、５ａ、５ｂの凸部５２、５２ａ、５２ｂも相数と等しくなるように構成される。第１の実施形態においては、スペーサ６の凸部６２も相数と等しくなるように構成される。
【００６５】
第１の実施形態に係る軸流ファン１のスペーサ６では、外周面６７に形成される開口部６７１が外周面６７１の一部を切り欠くことで形成されているが、径方向に貫通する孔によって形成されていてもよい。
【００６６】
第２の実施形態に係る軸流ファン１ａでは、底部４２ａに凸部が形成される構成であるが、基板５ａが折り曲げられて形成されることにより、底部４２ａと基板５ａの一部との間に間隙が形成される構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】第１の実施形態に係る軸流ファンの構成を示す縦断面図である。
【図２】軸流ファンの一部を示す下面図である。
【図３】軸流ファンの一部を示す上面図である。
【図４】スペーサの斜視図である。
【図５】第２の実施形態に係る軸流ファンの構成を示す縦断面図である。
【図６】軸流ファンの一部を示す下面図である。
【図７】第３の実施形態に係る軸流ファンの構成を示す縦断面図である。
【図８】軸流ファンの一部の外観を示す側面図である。
【図９】軸流ファンの一部を示す下面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１，１ａ，１ｂ    軸流ファン
３    モータ
４，４ｂ    ケース
４２１，４２１ａ、４２１ｂ    貫通孔
４２１１，４２１１ａ，４２１１ｂ    底部中央貫通孔
４２１２，４２１２ａ，４２１２ｂ    底部貫通孔
５，５ａ，５ｂ    基板
６    スペーサ
Ｊ１    中心軸
【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】
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【図８】
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【図９】
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