(57)【要約】【課題】振動が小さいファンモータ装置及び電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】回転軸１７を有するモータ本体２と回転軸１７に取付けてその軸方向に気流を発生する翼４とを有する複数のファンモータ３と、四角柱状の外壁面１９ａと内部にファンモータ３のそれぞれを収納し並列に配列した複数の円筒状の内壁面１９ｂ又は内壁面１９ｂのみに囲まれた複数のケーシング片１９ｃを有するケーシング本体１９ｊと、内壁面１９ｂの内側に設けられファンモータ３を保持する保持部１９ｆと、保持部１９ｆとケーシング本体１９ｊとを連結する腕部１９ｇとを有するケーシング１９と、を備え、ケーシング片１９ｃは装置外部に取付けられる取付部１９ｈを有する第１のケーシング片１９ｄと取付部１９ｈを有さない第２のケーシング片１９ｅとからなり、腕部１９ｇはケーシング本体１９ｊのうち第２のケーシング片１９ｅとのみ連結する。【選択図】図１
2012145089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有するモータ本体と前記回転軸に取付けてその軸方向に気流を発生する翼とを有する複数のファンモータと、
四角柱状の外壁面と内部に前記ファンモータのそれぞれを収納し並列に配列した複数の円筒状の内壁面又は前記内壁面のみに囲まれた複数のケーシング片を有するケーシング本体と、前記内壁面の内側に設けられ前記ファンモータを保持する保持部と、前記保持部と前記ケーシング本体とを連結する腕部とを有するケーシングと、を備え、
前記ケーシング片は装置外部に取付けられる取付部を有する第１のケーシング片と前記取付部を有さない第２のケーシング片とからなり、
前記腕部は前記ケーシング本体のうち前記第２のケーシング片とのみ連結することを特徴とするファンモータ装置。
【請求項２】
隣り合う前記ファンモータの前記翼は鏡像対称の形状とし、隣り合う前記ファンモータの前記回転軸は互いに逆回転させたことを特徴とする請求項１記載のファンモータ装置。
【請求項３】
隣り合う前記ファンモータを収納する前記内壁面は連続しており、前記腕部は隣り合う前記保持部同士を直接連結していることを特徴とする請求項１又は２記載のファンモータ装置。
【請求項４】
発熱する半導体部品と、前記半導体部品が発生した熱を機器本体から外部へ排出する請求項１〜３のいずれか１項に記載のファンモータ装置と、を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、半導体部品が発生した熱を機器本体から排出するファンモータ装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】  電子機器に搭載される半導体部品は発熱量が大きく、電子機器本体の外部に熱を排出するためにファンモータ装置が取付けられる。最近は、発熱量の増大に伴い、複数台のファンモータを並列に配列したファンモータ装置によって、より多くの熱を排出する場合もある。特許文献１では、配列した軸流ファンへの配線を工夫してファンモータ装置の小型化を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４２７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかし、複数台の軸流ファンを並列に配列した場合、熱を排出できる風量は大きいものの、振動が発生しやすいという問題があった。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、振動が小さいファンモータ装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記課題を解決するために、本発明のファンモータ装置は、回転軸を有するモータ本体と前記回転軸に取付けてその軸方向に気流を発生する翼とを有する複数のファンモータと、四角柱状の外壁面と内部に前記ファンモータのそれぞれを収納し並列に配列した複数の円筒状の内壁面又は前記内壁面のみに囲まれた複数のケーシング片を有するケーシング本体と、前記内壁面の内側に設けられ前記ファンモータを保持する保持部と、前記保持部と前記ケーシング本体とを連結する腕部とを有するケーシングと、を備え、前記ケーシング片は装置外部に取付けられる取付部を有する第１のケーシング片と前記取付部を有さない第２のケーシング片とからなり、前記腕部は前記ケーシング本体のうち前記第２のケーシング片とのみ連結する。これにより、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００６】  以上のように本発明は、回転軸を有するモータ本体と前記回転軸に取付けてその軸方向に気流を発生する翼とを有する複数のファンモータと、四角柱状の外壁面と内部に前記ファンモータのそれぞれを収納し並列に配列した複数の円筒状の内壁面又は前記内壁面のみに囲まれた複数のケーシング片を有するケーシング本体と、前記内壁面の内側に設けられ前記ファンモータを保持する保持部と、前記保持部と前記ケーシング本体とを連結する腕部とを有するケーシングと、を備え、前記ケーシング片は装置外部に取り付けられる取付部を有する第１のケーシング片と前記取付部を有さない第２のケーシング片とからなり、前記腕部は前記ケーシング本体のうち前記第２のケーシング片とのみ連結するものであるので、ファンモータにおいて発生した振動は装置外部との取付部を有する第１のケーシング片には直接伝わらないため装置外部に伝わりにくい。そのため、ファンモータ装置から外部に伝わる振動を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるファンモータ装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるケーシングの正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるケーシングの他の例を示す正面図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるファンモータ装置の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態２における空気流を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  （実施の形態１）
以下本発明の実施の形態１を添付図面に基づいて説明する。
本実施の形態１のファンモータ装置１は、パーソナルコンピュータやカーナビゲーションシステム等の電子機器（図示せず）に搭載される半導体部品（図示せず）が発生する熱を電子機器の本体から外部に排出するために用いられる。すなわち、電子機器は発熱する半導体部品と半導体部品が発生した熱を機器本体から外部へ排出するファンモータ装置１とを備える。
【０００９】  本実施の形態１のファンモータ装置１は、図１に示すように、回転軸１７を有するモータ本体２と回転軸１７に取付けてその軸方向に気流を発生する翼４とを有する複数のファンモータ３を備えている。本実施の形態１において、ファンモータ３は１列に６台配列させた。また、ファンモータ装置１は、ケーシング１９を備えている。ケーシング１９は、図２に示すように、ケーシング本体１９ｊと、保持部１９ｆと、腕部１９ｇとを有する。ケーシング本体１９ｊは、四角柱状の外壁面１９ａと内部にファンモータ３のそれぞれを収納し並列に配列した複数の円筒状の内壁面１９ｂに囲まれた複数のケーシング片１９ｃを有する。保持部１９ｆは、内壁面１９ｂの内側に設けられファンモータ３を保持する。腕部１９ｇは、保持部１９ｆとケーシング本体１９ｊとを連結する。ケーシング片１９ｃは、ファンモータ装置１の外部に取付けられる取付部１９ｈを有する第１のケーシング片１９ｄと取付部１９ｈを有さない第２のケーシング片１９ｅとからなる。腕部１９ｇはケーシング本体１９ｊのうち第２のケーシング片１９ｅとのみ連結する。
【００１０】  そのため、ファンモータ３において発生した振動は、一旦第２のケーシング片１９ｅに伝わった後で第１のケーシング片１９ｄに伝わり、その間に振動は減衰する。つまり、第１のケーシング片１９ｄには振動は第２のケーシング片１９ｅを介してしか伝わらず、減衰した振動のみが第１のケーシング片１９ｄに伝わる。したがって、ファンモータ３からの振動は、ファンモータ装置１の外部に伝わりにくく、ファンモータ装置１から外部に伝わる振動を小さくできる。すなわちファンモータ装置１から電子機器本体に伝わる振動を小さくすることができる。
【００１１】  次にファンモータ装置１の構成について詳細に説明する。図１に示すように、モータ本体２を構成するマグネット７は、回転軸１７の軸方向に軸を持つ円環状をしており、回転子の一部を構成している。マグネット７には、コイル９と対向する面に複数の磁極が等間隔に形成されている。
【００１２】  コイル９は、本実施の形態１では回転軸１７の軸方向と直交する面内に扇状のコイル９が２つ１８０度の間隔で配置されており、固定子の一部を構成している。コイル９の半径方向の辺に電流を流すと、マグネット７からの回転軸１７の軸方向の磁束により、円周方向の電磁力が生じ、回転子が回転する。
【００１３】  マグネット側ヨーク５とコイル側ヨーク１１はそれぞれ軟磁性体で形成され、マグネット側ヨーク５とコイル側ヨーク１１とで、マグネット７とコイル９とを挟み込む形態となっている。そのため、コイル９と鎖交する磁束線は回転軸１７の軸方向の成分を多く持つとともに磁束密度も高い。
【００１４】  プリント基板１３上には電気部品１５が配置され、コイル９へ流すための電流が生成される。電気部品１５には、マグネット７の位置を検出するセンサ、検出されたマグネット７の位置を元にコイル９に流す電流値を制御する制御回路、制御回路からの信号によりコイル９に流す電流を生成する電源等が含まれる。連結部１３ａは並列に配置された各モータ本体２のプリント基板１３を連結しており、各プリント基板１３は電気的に接続されている。
【００１５】  回転軸１７の一方の端部は軸受２１に止め輪２３とスラスト受け２５で固定され、他方の端部は、翼４の中心孔４ｃに挿入されて翼４を固定する。軸受２１の外周部がケーシング１９に設けられた保持部１９ｆに固定されて、各モータ本体２がケーシング１９の内壁面１９ｂの内側に固定される。
【００１６】  翼４は基部４ａと基部４ａの外周部に設けられた複数のインペラ４ｂとを備える。基部４ａの中心には中心孔４ｃが設けられており、中心孔４ｃに回転軸１７の他方の端部が挿入されて翼４が回転軸１７に固定される。また、基部４ａにマグネット側ヨーク５及びマグネット７が固定され、マグネット側ヨーク５及びマグネット７は回転子として働く。
【００１７】  図２に示すケーシング１９は、電子機器本体に取付けるための構造体であると共にファンモータ装置１の外形枠でもある。ケーシング１９は、個々のファンモータ３のケーシングを連結した形状である。ケーシング１９には、ファンモータ３の台数に対応した円筒形状の内壁面１９ｂが設けられている。ケーシング１９は四角柱状の外壁面１９ａと内壁面１９ｂとに囲まれた複数のケーシング片１９ｃを有するケーシング本体１９ｊを有する。ケーシング片１９ｃはファンモータ装置１を装置の外部である電子機器の本体に取付けるための取付部１９ｈを有する第１のケーシング片１９ｄと取付部１９ｈを有さない第２のケーシング片１９ｅとからなる。ファンモータ装置１は第１のケーシング片１９ｄの取付部１９ｈを介してのみ装置の外部に取付けられる。取付部１９ｈは本実施の形態１においては取付用の孔とした。隣り合うケーシング片１９ｃの境界部では外壁面１９ａと内壁面１９ｂとの距離または内壁面１９ｂ間の距離が短く（壁の厚みが薄く）、ケーシング片１９ｃの中央部ほど強度は強くない。あるケーシング片１９ｃから隣のケーシング片１９ｃへ伝わる振動は、この境界部で損失として減衰するので振幅が小さくなる。
【００１８】  図１に示すように、内壁面１９ｂの内側にはモータ本体２と翼４が収納されており、内壁面１９ｂは翼４が回転してもインペラ４ｂがケーシング１９の内壁面１９ｂに触れない大きさを有している。図２に示すように、内壁面１９ｂの円筒形状の中心付近には保持部１９ｆが設けられている。保持部１９ｆは、ケーシング本体１９ｊから伸びる１本以上の腕部１９ｇによりケーシング本体１９ｊと連結している。このとき腕部１９ｇは、ファンモータ装置１の外部に取付けるための取付部１９ｈを有する第１のケーシング片１９ｄには連結されず、取付部１９ｈを有さない第２のケーシング片１９ｅにのみ連結される。腕部１９ｇはファンモータ３を保持するのに十分な強度を有する。また、隣り合う内壁面１９ｂの間の壁にはこの内壁面１９ｂ同士を連結するように切り欠き１９ｉが設けられている。切り欠き１９ｉには、プリント基板１３の連結部１３ａが配置される。また、連結部支持部１９ｋが所定の保持部１９ｆとケーシング本体１９ｊとを連結しており、ファンモータ装置１の外部から保持部１９ｆまでを繋ぐプリント基板１３の連結部１３ａは、この連結部支持部１９ｋに支持されている。また、連結部支持部１９ｋは腕部１９ｇを兼ねている。
【００１９】  ファンモータ装置１の組立ては、まずケーシング１９に回転軸１７、軸受２１、止め輪２３、スラスト受け２５を組付ける。次にあらかじめ電気部品１５を配置したプリント基板１３とあらかじめ一体にしたコイル９とコイル側ヨーク１１とをケーシング１９に組付ける。最後にあらかじめマグネット側ヨーク５とマグネット７を配置した翼４を回転軸１７に固定する。また、できあがったファンモータ装置１はハウジング１９の取付部１９ｈを介して電子機器に取付けられる。
【００２０】  次に本実施の形態１の効果について説明する。
本実施の形態１において、ファンモータ３はモータ本体２や翼４により振動が発生する。発生した振動は保持部１９ｆから腕部１９ｇを通ってケーシング本体１９ｊの第２のケーシング片１９ｅに伝達される。第２のケーシング片１９ｅは、取付部１９ｈを有していないので、振動が第２のケーシング片１９ｅからファンモータ装置１の外部に直接は伝播しない。第２のケーシング片１９ｅから第１のケーシング片１９ｄへの振動の伝播は、振動が第２のケーシング片１９ｅと第１のケーシング片１９ｄとの境界部を通過することで行なわれる。振動は境界部を通過することで減衰するので、第１のケーシング片１９ｄへ伝わる振動は振幅が小さいものとなる。取付部１９ｈは第１のケーシング片１９ｄにのみ設けてあるので、第１のケーシング片１９ｄから取付部１９ｈを介してファンモータ装置１の外部に伝播する振動も小さいものとなる。すなわち、ファンモータ３からの振動は、ファンモータ装置１の外部に伝わりにくく、ファンモータ装置１から電子機器本体に伝わる振動を小さくすることができる。また、軸流ファンとしているため、遠心ファンよりも風量が大きく、奥行き方向の寸法も小さい。
【００２１】  尚、本実施の形態１のモータ本体２はブラシレスのコアレスモータとして説明したが、コアドモータでも構わない。また、ブラシモータとしても構わない。このようにモータの種類は特に限定しない。
【００２２】  また、本実施の形態１において、ファンモータ３は１列に６台配列させたが、それに限るものではない。例えば、１列に２台以上５台以下でも構わないし、７台以上としても良い。また、２列以上としても構わない。２列以上とした場合、ケーシング片１９ｃは内壁面１９ｂのみで囲まれたものも存在する。この内壁面１９ｂのみで囲まれたケーシング片１９ｃもファンモータ装置１の外部に取付けるための取付部１９ｈを有する第１のケーシング片１９ｄと取付部１９ｈを有さない第２のケーシング片１９ｅとからなる。この場合においても、腕部１９ｇを第２のケーシング片１９ｅとのみ連結するので、ファンモータ装置１から外部である電子機器本体に伝わる振動を小さくできる。
【００２３】  また、本実施の形態１において、図３に示すように、隣り合うファンモータ３間の内壁面１９ｂの一部を削除し、ファンモータ３が収納される空間のそれぞれがつながっているようにしても良い。すなわち、隣り合うファンモータ３を収納する内壁面１９ｂは連続して全体として一つの内壁面１９ｂとなっており、ファンモータ３を収納する空間も全体として一つである。そして腕部１９ｇは隣り合う保持部１９ｆ同士を直接連結している。この場合も、ケーシング本体１９ｊと連結する腕部１９ｇは第２のケーシング片１９ｅのみであるので第１のケーシング片１９ｄに伝わる振動は小さいものとなる。すなわちファンモータ装置１から電子機器本体に伝わる振動を小さくすることができる。またファンモータ３間の距離を小さくできるので、ファンモータ装置１の長さを小さくできる。
【００２４】  （実施の形態２）
以下本発明の実施の形態２を添付図面に基づいて説明する。
図４に示すように、本実施の形態２のファンモータ装置３１は、隣り合うファンモータ３３の翼３４を鏡像対称の形状とし、隣り合うファンモータ３３の回転軸１７を互いに逆回転させたものである。それ以外の構成については、ケーシング１９を含めて実施の形態１と同じであり、その説明を援用する。
【００２５】  隣り合うファンモータ３３において翼３４の基部３４ａの外周部に設けられた複数のインペラ３４ｂの形状と配列は互いに鏡像対称の形状である。したがって、隣り合う翼３４は互いに鏡像対称の形状である。
【００２６】  隣り合うファンモータ３３の回転軸１７を逆回転させるには、マグネット７の極性を逆にするか、コイル９の巻き方向を逆にするか、コイル９に接続する電源の極性を逆にすれば良い。
【００２７】  したがって、実施の形態１と同様に、ファンモータ３からの振動は、ファンモータ装置１の外部に伝わりにくく、ファンモータ装置１から電子機器本体に伝わる振動を小さくすることができる。
【００２８】  図５に示すように、隣り合う２つの翼３４により発生した気流は逆回転方向の渦流となってそれぞれのファンモータ３３の前方へ流れる。ここで、２つの気流の接する領域において気流の回転の向きはこの２つの気流では同じであるため、気流の乱れの発生は小さく、気流はスムーズに前方へ流れる。そのため、気流の乱れにより生じる騒音を小さくすることができる。また、気流の乱れによる損失が小さいため、風量が大きく、同じ消費電力でも電子機器から熱を多く排出することができる。
【００２９】  また、実施の形態１の場合と同様に、隣り合うファンモータ３３間の内壁面１９ｂの一部を削除して隣り合うファンモータ３３を収納する内壁面１９ｂを連続させ、複数のファンモータ３３を収納する一つの収納空間を形成しても良い。隣り合うファンモータ３３からの腕部１９ｇは隣り合う保持部１９ｆ同士を直接連結しており、腕部１９ｇは保持部１９ｆとケーシング片１９ｃとは連結していない。この場合も、腕部１９ｇを介して保持部１９ｆと連結するケーシング本体１９ｊは第２のケーシング片１９ｅのみであるので、第１のケーシング片１９ｄに伝わる振動は小さいものとなる。そのため、ファンモータ装置３１が発生する振動は小さくすることができる。すなわちファンモータ装置３１から電子機器本体に伝わる振動を小さくすることができる。またファンモータ３３間の距離を小さくできるので、ファンモータ装置３１の長さを小さくできる。また、気流の乱れによる損失が小さいため、風量が大きく、同じ消費電力でも熱を多く排出することができる。
【符号の説明】
【００３０】１、３１    ファンモータ装置
２    モータ本体
３、３３    ファンモータ
４、３４    翼
４ａ、３４ａ    基部
４ｂ、３４ｂ    インペラ
４ｃ    中心孔
５    マグネット側ヨーク
７    マグネット
９    コイル
１１    コイル側ヨーク
１３    プリント基板
１３ａ    連結部
１５    電気部品
１７    回転軸
１９    ケーシング
１９ａ    外壁面
１９ｂ    内壁面
１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ    ケーシング片
１９ｆ    保持部
１９ｇ    腕部
１９ｈ    取付部
１９ｉ    切り欠き
１９ｊ    ケーシング本体
１９ｋ    連結部支持部
２１    軸受
２３    止め輪
２５    スラスト受け
【図１】
2012145089.tif 000003
【図２】
2012145089.tif 000004
【図３】
2012145089.tif 000005
【図４】
2012145089.tif 000006
【図５】
2012145089.tif 000007