(57)【要約】      （修正有）【課題】ファンにおける軸受ハウジングとベース部との締結強度を向上する。【解決手段】ファンは、静止部３が、ステータ３２と、金属にて一繋がりの部材として成型される軸受ハウジング３１と、前記軸受ハウジング内に配置される軸受部３４と、樹脂にて成型され、前記軸受ハウジングを支持するベース部３５と、を備え、回転部２が、ロータホルダ２１と、ロータマグネット２２と、シャフト２４と、を備え、前記軸受ハウジングが、円筒部と、前記円筒部の下部から径方向外方に広がる突出部と、を備え、前記円筒部が、外周面に、軸方向に延びるとともに周方向に配列される少なくとも１つの溝部が、前記円筒部と前記突出部との接続位置の側方を経由して前記突出部の下側の領域に繋がり、前記ベース部の一部である前記突出部の上側に位置する樹脂と、下側に位置する樹脂と、前記少なくとも１つの溝部内に存在する樹脂とが連続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部と、
前記静止部により回転可能に支持される回転部と、
前記回転部の外周に配置され、前記回転部の回転によりエアの流れを発生する複数の翼と、
を備え、
前記静止部が、
ステータと、
前記ステータの内側に配置され、金属にて一繋がりの部材として成型される軸受ハウジングと、
前記軸受ハウジング内に配置される軸受部と、
樹脂にて成型され、前記軸受ハウジングを支持するベース部と、
を備え、
前記回転部が、
有蓋略円筒状のロータホルダと、
前記ステータの径方向外側、かつ、前記ロータホルダの内周面の内側に配置されるロータマグネットと、
前記ロータホルダの蓋部に接続され、前記軸受部に挿入されるシャフトと、
を備え、
前記軸受ハウジングが、
円筒部と、
前記円筒部の下部から径方向外方に広がる突出部と、
を備え、
前記円筒部が、外周面に、軸方向に延びるとともに周方向に配列される少なくとも１つの溝部、を有し、
前記少なくとも１つの溝部が、前記円筒部と前記突出部との接続位置の側方を経由して前記突出部の下側の領域に繋がり、前記ベース部の一部である前記突出部の上側に位置する樹脂と、下側に位置する樹脂と、前記少なくとも１つの溝部内に存在する樹脂とが連続する、ファン。
【請求項２】
前記少なくとも１つの溝部が、複数の溝部である、請求項１に記載のファン。
【請求項３】
前記複数の溝部の間の部位が、前記円筒部と前記突出部との接続位置において、径方向外方へと広がる、請求項２に記載のファン。
【請求項４】
前記円筒部の下端が、前記突出部の下側に位置している、請求項１ないし３のいずれかに記載のファン。
【請求項５】
前記少なくとも１つの溝部の底が、下方に向かって径方向内方へと傾斜する、請求項１ないし４のいずれかに記載のファン。
【請求項６】
前記突出部が、前記円筒部の下部から径方向外方に環状に広がるプレート部であり、
前記少なくとも１つの溝部の軸方向における一部が、前記プレート部を貫通する少なくとも１つの貫通孔である、請求項１ないし５のいずれかに記載のファン。
【請求項７】
前記プレート部が、前記少なくとも１つの貫通孔の径方向外側の部位として、前記円筒部の前記外周面に対して径方向外方に窪む少なくとも１つの凹部を有する、請求項６に記載のファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式のファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１０−１２４６４７号公報に開示されるファンは、軸受ハウジングと、環状プレートと、樹脂層と、を含む。軸受ハウジングは、金属にて形成される。軸受ハウジングの外周面には、ローレット加工が施されて凹凸部が形成される。環状プレートは金属製である。環状プレートは、軸受ハウジングに対して圧入される。ベース部は、環状プレートの表面を樹脂層で覆うことにより形成される。
【特許文献１】特開２０１０−１２４６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特開２０１０−１２４６４７号公報に開示されるファンでは、軸受ハウジングおよび環状プレートにより、ファンの振動を低減することできる。しかし、ベース部の樹脂内において金属が広範囲に亘って存在し、かつ、軸受ハウジングと環状プレートとが別体であるため、樹脂と軸受ハウジングとの締結強度を向上することが困難である。樹脂層を厚くしたり、軸受ハウジングおよびベース部を金属にて成型する対策も考えられるが、コスト高となる。
【０００４】
本発明は、ファンにおける軸受ハウジングとベース部との締結強度を向上することを主たる目的の１つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の例示的な一の側面に係るファンは、静止部と、前記静止部により回転可能に支持される回転部と、前記回転部の外周に配置され、前記回転部の回転によりエアの流れを発生する複数の翼と、を備え、前記静止部が、ステータと、前記ステータの内側に配置され、金属にて一繋がりの部材として成型される軸受ハウジングと、前記軸受ハウジング内に配置される軸受部と、樹脂にて成型され、前記軸受ハウジングを支持するベース部と、を備え、前記回転部が、有蓋略円筒状のロータホルダと、前記ステータの径方向外側、かつ、前記ロータホルダの内周面の内側に配置されるロータマグネットと、前記ロータホルダの蓋部に接続され、前記軸受部に挿入されるシャフトと、を備え、前記軸受ハウジングが、円筒部と、前記円筒部の下部から径方向外方に広がる突出部と、を備え、前記円筒部が、外周面に、軸方向に延びるとともに周方向に配列される少なくとも１つの溝部、を有し、前記少なくとも１つの溝部が、前記円筒部と前記突出部との接続位置の側方を経由して前記突出部の下側の領域に繋がり、前記ベース部の一部である前記突出部の上側に位置する樹脂と、下側に位置する樹脂と、前記少なくとも１つの溝部内に存在する樹脂とが連続する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、軸受ハウジングとベース部との締結強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、一の実施形態に係るファンの縦断面図である。
【図２】図２は、軸受ホルダの斜視図である。
【図３】図３は、軸受ホルダの斜視図である。
【図４】図４は、軸受ホルダの正面図である。
【図５】図５は、軸受ホルダの平面図である。
【図６】図６は、軸受ホルダの底面図である。
【図７】図７は、軸受ホルダの縦断面図である。
【図８】図８は、軸受ホルダおよびベース部の一部の縦断面図である。
【図９】図９は、軸受ホルダおよびベース部の一部の縦断面図である。
【図１０】図１０は、他の例に係る軸受ホルダの斜視図である。
【図１１】図１１は、他の例に係る軸受ホルダの平面図である。
【図１２】図１２は、他の例に係る軸受ホルダの底面図である。
【図１３】図１３は、さらに他の例に係る軸受ホルダの斜視図である。
【図１４】図１４は、さらに他の例に係る軸受ホルダの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書では、ファンの中心軸Ｊ１方向における図１の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸Ｊ１に平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。
【０００９】
図１は、本発明の一の実施形態に係るファン１の縦断面図である。ファン１は軸流ファンである。ファン１は、モータ１１と、複数の翼１２と、ハウジング１３と、複数の支持リブ１４と、を含む。ハウジング１３は、モータ１１および複数の翼１２の外周を囲む。ハウジング１３は、支持リブ１４を介してモータ１１に接続される。複数の支持リブ１４は、周方向に配列される。
【００１０】
モータ１１は、アウタロータ型の３相モータである。モータ１１は、回転部２と、静止部３と、を含む。回転部２は、静止部３により、中心軸Ｊ１を中心に回転可能に支持される。回転部２は、ロータホルダ２１と、ロータマグネット２２と、カップ２３と、シャフト２４と、ブッシング２５と、を含む。ロータホルダ２１およびカップ２３は有蓋略円筒状である。ロータホルダ２１は、カップ２３の内側に配置される。ロータマグネット２２は、ロータホルダ２１の内周面の内側に配置される。ロータマグネット２２は、ロータホルダ２１の内周面上に直接固定されてもよく、他の部材を介して固定されてもよい。ブッシング２５は、金属にて形成される。ブッシング２５は、シャフト２４の上部に固定される。シャフト２４は、ブッシング２５を介してロータホルダ２１に間接的に固定される。シャフト２４は、ロータホルダ２１に直接固定されてもよい。
【００１１】
カップ２３および複数の翼１２は、樹脂の射出成型による一繋がりの部品である。複数の翼１２は回転部２の外周に配置される。ファン１では、回転部２により複数の翼１２が中心軸Ｊ１を中心として回転されることにより、上方から下方に向かってエアの流れが発生する。カップ２３および複数の翼１２により、インペラ１２０が構成される。カップ２３は、蓋部２３１と、側壁部２３２と、を含む。蓋部２３１は、中心軸Ｊ１に略垂直に広がる。シャフト２４の上部は、蓋部２３１に間接的に固定される。側壁部２３２は、蓋部２３１の外縁部から下方に延びる。複数の翼１２は、中心軸Ｊ１を中心として側壁部２３２の外周面から径方向外方に延びる。
【００１２】
静止部３は、略円筒状の軸受ハウジング３１と、ステータ３２と、回路基板３３と、軸受部３４と、ベース部３５と、を含む。軸受ハウジング３１は、金属にて成型され、ステータ３２の内側に配置される。ベース部３５は、樹脂にて成型される。軸受ハウジング３１の下部は、インサート成型によりベース部３５と締結される。ベース部３５は、軸受ハウジング３１を支持する。ベース部３５と、支持リブ１４と、ハウジング１３とは、樹脂の射出成型により一繋がりの部材として成型される。
【００１３】
ステータ３２は、ベース部３５の上側にて、軸受ハウジング３１の外周面に固定される。ステータ３２は、ロータマグネット２２の径方向内側に位置する。ベース部３５は、軸受ハウジング３１の下部を覆う筒状のベース円筒部３５１、を含む。ステータ３２はベース円筒部３５１の上端に接する。ステータ３２は、ステータコア３２１と、ステータコア３２１上に形成された複数のコイル３２２と、を含む。ステータコア３２１は、積層鋼板にて形成される。回路基板３３は、ステータ３２の下部に固定される。ステータ３２と回路基板３３とは、電気的に接続される。モータ１１の駆動時には、ロータマグネット２２とステータ３２との間にて回転力が発生する。
【００１４】
軸受部３４は、軸受ハウジング３１内に配置される下側玉軸受３４１と、上側玉軸受３４２と、を含む。両玉軸受３４１，３４２は、軸受ハウジング３１内に挿入され、外輪が圧入または接着により軸受ハウジング３１の内周面に固定される。両玉軸受３４１，３４２の内輪には、シャフト２４が挿入される。軸受部３４およびシャフト２４により、回転部２が静止部３に対して回転可能に支持される。なお、シャフト２４の下部には止め輪２６１および予圧ばね２６２が設けられる。これにより、下側玉軸受３４１の内輪に予圧ばね２６２から予圧が与えられ、上側玉軸受３４２の内輪にブッシング２５から予圧が与えられる。
【００１５】
図２は、軸受ハウジング３１を斜め上から示す斜視図であり、図３は、軸受ハウジング３１を斜め下から示す斜視図である。図４、図５、図６および図７は、それぞれ軸受ハウジング３１の正面図、平面図、底面図および縦断面図である。
【００１６】
軸受ハウジング３１は、中心軸Ｊ１に沿って延びる円筒部５１と、環状のプレート部５２と、を含む。円筒部５１は、ステータ３２の内側に配置される。プレート部５２は、円筒部５１の下部から径方向外方に環状に広がる突出部である。詳細には、プレート部５２は、円筒部５１の下端よりも僅かに上側にて円筒部５１に接続され、円筒部５１の下端は、プレート部５２の下側に位置している。円筒部５１およびプレート部５２は、金属にて一繋がりの部材として成型される。例えば、アルミダイカストや亜鉛ダイカスト等により成型された後、切削にて形成される。
【００１７】
図５および図７に示すように、プレート部５２の上側における円筒部５１の外周面５１１には、インサート成型時の位置決めやステータ３２の取り付け時の周方向の位置決め用に、軸方向に延びる溝５１２が設けられる。図６および図７に示すように、プレート部５２の下側における円筒部５１の外周面５１３にも溝５１４が設けられる。外周面５１１の直径は、外周面５１３の直径よりも大きい。図４では溝５１２，５１４の図示を省略している。
【００１８】
図２ないし図７に示すように、プレート部５２近傍において、円筒部５１の外周面５１１には、軸方向に延びるとともに周方向に配列される複数の溝部５１５が設けられる。溝部５１５は、下方へとプレート部５２を貫通するように延びる。換言すれば、軸受ハウジング３１には、円筒部５１とプレート部５２との接続位置を上下に貫通する複数の貫通孔５１６が設けられ、複数の貫通孔５１６は、それぞれ複数の溝部５１５の軸方向における一部である。溝部５１５の径方向内側の面である底面、貫通孔５１６の径方向内側の面、および、円筒部５１の下部の外周面５１３は、軸方向に連続する。軸受ハウジング３１において、貫通孔５１６の間の位置は、円筒部５１とプレート部５２との接続位置となる。各溝部５１５は、接続位置の側方を経由してプレート部５２の下側の領域に繋がる。
【００１９】
プレート部５２において、貫通孔５１６の径方向外側の部位は、円筒部５１の外周面５１１に対して径方向外方へと僅かに窪む。換言すれば、図５に示すように、プレート部５２は、複数の貫通孔５１６の径方向外側の部位として、円筒部５１の外周面５１１に対して径方向外方に窪む複数の凹部５１７を有する。したがって、軸受ハウジング３１を真上から見た場合に、貫通孔５１６の一部が見える。既述のように、プレート部５２の上側の外周面５１１の直径は、プレート部５２の下側の外周面５１３の直径よりも大きいため、図６に示すように、軸受ハウジング３１を真下から見ると、真上から見る場合に比べて貫通孔５１６が大きく開口する。
【００２０】
また、図２、図４および図７に示すように、円筒部５１とプレート部５２との接続部５３は、いわゆるＲ形状となっている。すなわち、円筒部５１における複数の溝部５１５の間の部位である接続部５３は、円筒部５１とプレート部５２との接続位置において、径方向外方へと広がる。これにより、円筒部５１とプレート部５２との間の接続強度が確保される。もちろん、接続部５３の形状はＲ形状には限定されず、断面において直線状の傾斜面であってもよく、段差状であってもよい。
【００２１】
図８は、軸受ハウジング３１とベース部３５との締結部近傍を示す断面図であり、溝部５１５の位置での断面を示す。プレート部５２の上側に位置するベース部３５の一部の樹脂と、下側に位置する樹脂と、各溝部５１５内に存在する樹脂とは連続する。これにより、ベース部３５に対する軸受ハウジング３１の軸方向および周方向における締結強度を向上することができる。特に、軸方向に延びる溝部５１５により、周方向において軸受ハウジング３１とベース部３５との係合し合う面積を大きくすることができる。また、プレート部５２の径方向内側にて樹脂が上下に連続することにより、プレート部５２に単純に孔を開ける場合に比べて軸方向の締結強度を向上することができる。
【００２２】
円筒部５１は、プレート部５２の下側まで存在することから、インサート成型時に、樹脂をプレート部５２の下側に容易に導くことができる。また、図５に示すように、上方から見て貫通孔５１６の一部が見えるように凹部５１７が設けられることにより、射出成型時に樹脂が溝部５１５内に進入しやすくなる。なお、凹部５１７の外周面５１１からの径方向外方に向かう深さは、溝部５１５の外周面５１１からの径方向内方に向かう深さよりも大きくてもよい。軸受ハウジング３１とベース部３５との締結強度の向上により、ファン１の振動も低減される。
【００２３】
また、溝部５１５を軸方向に連続させることにより、ダイカストにて成型する際にアンダーカット部をなくすことができ、金型構造を簡素化することができる。なお、軸受ハウジング３１は切削により形成されてもよい。
【００２４】
図９は、軸受ハウジング３１の下部の他の例を示す断面図であり、図８と同様にベース部３５が形成された状態の断面の一部を示す。図９の軸受ハウジング３１では、各溝部５１５の径方向内側の底５１８が、下方に向かって径方向内方へと傾斜する。これにより、軸受ハウジング３１の成型が容易となり、かつ、インサート成型時の樹脂の充填も容易となり、軸受ハウジング３１とベース部３５との締結強度も向上される。なお、底５１８は平面状には限定されず、例えば、断面がＵ字状やＶ字状でもよい。底５１８は、傾斜するのではなく、下方に向かって径方向内方へと向かう段差を有してもよい。
【００２５】
図１０は、軸受ハウジング３１の他の例を示す斜視図である。図１１は、図１０に示す軸受ハウジング３１の平面図であり、図１２は底面図である。
【００２６】
図１０ないし図１２に示すの軸受ハウジング３１では、図２のプレート部５２に代えて、複数の突起５２ａが、円筒部５１の下部から径方向外方に広がる突出部として設けられる。他の構造は図２と同様である。各溝部５１５は、隣接する一対の突起５２ａの間に位置する。図１０ないし図１２に示す軸受ハウジング３１においても、複数の溝部５１５が、円筒部５１と突起５２ａとの接続位置の側方を経由して突起５２ａの下側の領域に繋がる。また、ベース部３５の一部である突起５２ａの上側に位置する樹脂と、下側に位置する樹脂と、溝部５１５内に存在する樹脂とが連続する。これにより、軸受ハウジング３１とベース部３５との締結強度が向上される。
【００２７】
図１３および図１４は、軸受ハウジング３１のさらに他の例を示す斜視図である。図１３に示す軸受ハウジング３１では、図１０に示す突起５２ａの先端の周方向の幅が、径方向内側の部位よりも広い。図１４に示す軸受ハウジング３１では、図１０に示す突起５２ａの先端の周方向の幅が、径方向内側の部位よりも狭い。図１０ないし図１４に示すように、軸受ハウジング３１の円筒部５１の下部から径方向外方に広がる突出部は、突出部の上下の領域を繋ぐ溝部５１５を存在させつつ周方向に環状に配置されるのであれば、様々な態様にて設けられてよい。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記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。
【００２９】
軸受部３４は、含油焼結軸受等のスリーブでもよく、他の構造の軸受部でもよい。軸受ハウジング３１は、様々な金属にて形成されてよく、好ましくは、アルミニウム、亜鉛または真鍮により形成される。
【００３０】
凹部５１７は省略されてもよい。この場合、真上から見た場合に貫通孔５１６は視認されない。溝部５１５および貫通孔５１６の数は１つでもよい。すなわち、軸受ハウジング３１には、少なくとも１つの溝部５１５と、同数の貫通孔５１６とが設けられる。そして、好ましくは同数の凹部５１７が設けられる。
【００３１】
モータ１１の構造は、遠心ファン等の他のファンのモータとして利用されてよい。モータ１１が利用されるファンは、サーバのようにハードディスク装置が搭載される機器に最適である。サーバでは、ハードディスク装置に近接した位置にファンが搭載される。このため、振動が大きいファンが搭載されると、ハードディスク装置の読み書きエラーが生じやすい。振動が小さいモータ１１が利用されるファンがサーバに搭載されることにより、ハードディスク装置の読み書きエラーが生じくい。
【００３２】
上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、エアの流れを発生するファンに利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１    ファン
２    回転部
３    静止部
１２    翼
２１    ロータホルダ
２２    ロータマグネット
２４    シャフト
３１    軸受ハウジング
３２    ステータ
３４    軸受部
３５    ベース部
５１    円筒部
５２    プレート部
５２ａ    突起
５３    接続部
２３１    蓋部
５１５    溝部
５１６    貫通孔
５１７    凹部
５１８    底
【図１】
2013127219.tif 000003
【図２】
2013127219.tif 000004
【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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【図１０】
2013127219.tif 000012
【図１１】
2013127219.tif 000013
【図１２】
2013127219.tif 000014
【図１３】
2013127219.tif 000015
【図１４】
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