(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ側にコイルが配置され、羽根が一体化されたロータ側に永久磁石が配置された軸流ファンモータにおいて、
前記ロータを回転自在に支持するベアリングと、
前記ステータに、前記永久磁石の直下に位置するように配置された回路基板と、
前記回路基板の上面に接するように設けられた磁性体からなる吸引部材とを具備し、
前記吸引部材により前記ロータ側の永久磁石を吸引し、その吸引力により前記ベアリングに予圧をかけたことを特徴とする軸流ファンモータ。
【請求項２】
前記吸引部材は、円板状の磁性体からなることを特徴とする請求項１に記載の軸流ファンモータ。
【請求項３】
前記吸引部材は、珪素鋼板あるいは鉄板からなることを特徴とする請求項２に記載の軸流ファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばノートパソコンなどの小型電気機器の冷却に用いられる周対向型軸流ファンモータ及びＣＰＵ冷却用ファンモータ等に用いられるブラシレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、軸流ファンモータとしては種々の構造のものが知られている。図３は、従来の軸流ファンモータの構成の一例を示した側断面図である。
【０００３】
図３において、軸流ファンモータの本体を構成する筐体１の底板部には、鉄系の材料から形成された円筒状のブッシュ７が直立した状態でインサート成形されている。ブッシュ７の外周には、コイル５のスイッチング制御等を行なう回路を搭載した回路基板２が挿入される。回路基板２の上面には、モータのステータを構成する所の、鉄系の材料からなる第１ステータヨーク４と、コイル５とがブッシュ７の外周に沿って挿入されつつ載置される。これらの回路基板２、第１ステータヨーク４、及びコイル５をブッシュ７の外周に挿入した後に、円板状の第２ステータヨーク６をブッシュ７の上端部に圧入することにより、回路基板２、第１ステータヨーク４、及びコイル５が筐体１の底板部に固定される。
【０００４】
一方、ブッシュ７の内側の上部にはボールベアリング９が圧入または挿入されており、ブッシュ７の高さ方向略中央部の内周面に形成された段差部７ａにより、その外輪が支持されている。段差部７ａの下方には、スリーブメタル８が圧入されている。ファンを構成する羽根が一体成形された樹脂材料からなるロータ１１には、シャフト１０がインサート成形により一体的に固定されており、このシャフト１０がボールベアリング９及びスリーブメタル８に挿入される。ロータ１１の中央部には、支持面１１ａが形成されており、ボールベアリング９の内輪の上面に載置されるようになされている。これらの構成により、ロータ１１がブッシュ７に対して回転自在に支持される。また、シャフト１０の下端部には、カットワッシャ１４が装着されており、シャフト１０が上方に抜け出さないようにされている。また、ロータ１１の内周面には所定の着磁がなされた永久磁石１２が固定されており、コイル５の発生する磁界に応じてロータ（羽根）１１が回転駆動される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成される従来の軸流ファンモータにおいては、ロータ１１の永久磁石１２が、鉄系または珪素鋼板材料からなる第１ステータヨーク４の直立部４ａ及び第２ステータヨーク６の直立部６ａにより、矢印Ａで示すように、斜め下方に吸引されるため、この吸引力によりロータ１１の支持面１１ａがボールベアリング９の内輪を押し下げ、ベアリング９に予圧をかけるように作用する。
【０００６】
しかしながら、第１ステータヨーク４の直立部４ａ及び第２ステータヨークの直立部６ａが永久磁石１２を引き寄せる力の垂直方向の成分は比較的小さいため、ボールベアリング９に十分な予圧がかけられず、振動及び騒音が大きくなるという問題点があった。
【０００７】
この問題を解決する方法として、図４に示すようにカットワッシャ１４とスリーブメタル８の下面との間に、ドーナツ形状、あるいはＣ形状のゴムを装着し、ゴムの弾性により予圧をかける方法が知られている。この方法によれば、ボールベアリング９に適切な予圧を加えることができる。しかしながら、ゴム等の材料は、変質して劣化しやすく、またワッシャ１４との回転摩擦により削れやすいため、寿命が短いという問題点があった。
【０００８】
したがって、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボールベアリングに適切な予圧をかけることができ、且つ寿命の長いブラシレスモータを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる軸流ファンモータは、ステータ側にコイルが配置され、羽根が一体化されたロータ側に永久磁石が配置された軸流ファンモータにおいて、前記ロータを回転自在に支持するベアリングと、前記ステータに、前記永久磁石の直下に位置するように配置された回路基板と、前記回路基板の上面に接するように設けられた磁性体からなる吸引部材とを具備し、前記吸引部材により前記ロータ側の永久磁石を吸引し、その吸引力により前記ベアリングに予圧をかけたことを特徴としている。
【００１０】
また、この発明に係わる軸流ファンモータにおいて、前記吸引部材は、円板状の磁性体からなることを特徴としている。
【００１１】
また、この発明に係わる軸流ファンモータにおいて、前記吸引部材は、珪素鋼板あるいは鉄板からなることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、一実施形態に係わるブラシレスモータを軸流ファンモータに適用した例を示す側断面図である。
【００１４】
図１において、軸流ファンモータ５０の本体を構成する合成樹脂製の筐体３１の底板部には、鉄系の材料から形成された円筒状のブッシュ３７が直立した状態でインサート成形されている。ブッシュ３７の外周には、コイル３５のスイッチング制御等を行なう回路を搭載した回路基板３２が挿入される。回路基板３２の上面には、本発明の特徴的な構成部材である所の、珪素鋼板もしくは鉄板をリング状に加工した吸引部材３３が挿入される。この吸引部材３３の作用については後述する。また、吸引部材３３の上面には、モータのステータを構成する所の、鉄系の材料からなる第１ステータヨーク３４と、コイル３５とがブッシュ３７の外周に沿って挿入されつつ載置される。これらの回路基板３２、吸引部材３３、第１ステータヨーク３４、及びコイル３５をブッシュ３７の外周に挿入した後に、リング状の第２ステータヨーク３６をブッシュ３７の上端部に圧入することにより、回路基板３２、吸引部材３３、第１ステータヨーク３４、及びコイル３５が筐体３１の底板部に固定される。
【００１５】
一方、ブッシュ３７の内側の上部にはボールベアリング３９が圧入または挿入されており、ブッシュ３７の高さ方向略中央部の内周面に形成された段差部３７ａにより、その外輪が支持されている。段差部３７ａの下方には、スリーブメタル３８が圧入されている。ファンを構成する羽根が一体成形された樹脂材料からなるロータ４１には、シャフト４０がインサート成形により一体的に固定されており、このシャフト４０がボールベアリング３９及びスリーブメタル３８に挿入される。ロータ４１の中央部には、支持面４１ａが形成されており、ボールベアリング３９の内輪の上面に載置されるようになされている。これらの構成により、ロータ４１がブッシュ３７に対して回転自在に支持される。また、シャフト４０の下端部には、カットワッシャ４４が装着されており、シャフト４０が上方に抜け出さないようにされている。また、ロータ４１の内周面にはロータヨーク４３と所定の着磁がなされた永久磁石４２が固定されており、コイル３５の発生する磁界に応じてロータ（羽根）４１が回転駆動される。
【００１６】
図２は、筐体３１と回路基板３２と吸引部材３３と第１ステータヨーク３４とを分解した状態を示した斜視図である。
【００１７】
図２に示すように、筐体３１に対して回路基板３２、吸引部材３３、第１ステータヨーク３４が上方から挿入され、組み立てられる。なお、回路基板３２には、コイルのスイッチングのタイミングを検出するためのホール素子４５が取り付けられている。
【００１８】
このように構成される軸流ファンモータ５０においては、ロータ４１の永久磁石４２の高さ方向の中心が第１ステータヨーク３４及び第２ステータヨーク３６の高さ方向の中心よりも高い位置に設定されているため、鉄系の材料からなる第１ステータヨーク３４の直立部３４ａ及び第２ステータヨーク３６の直立部３６ａにより、永久磁石４２が図１に矢印Ｂで示すように、斜め下方に吸引される。そのため、この吸引力によりロータ４１の支持面４１ａがボールベアリング３９の内輪を押し下げ、ベアリング３９に予圧をかけるように作用する。また、同時に、本実施形態では、吸引部材３３により永久磁石４２が矢印Ｃで示すように下方に吸引され、この吸引力によってもベアリング３９に予圧がかけられる。したがって、第１ステータヨーク３４及び第２ステータヨーク３６の吸引力と、吸引部材３３の吸引力の合力がベアリング３９に予圧をかける力として作用し、ベアリング３９に十分な予圧をかけることができる。これにより、ロータ４１の回転が安定化されることとなる。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ステータの下方に設置された吸引部材でロータを吸引することにより、ベアリングの内輪に加わる予圧を増加させることができ、ベアリング内部のボールを安定させた状態で回転させることができる。これにより、振動及び騒音を低下させることができる。
【００２０】
また、ゴム等の劣化しやすい材料を用いていないので、軸受けの寿命を長くすることができる。
【００２１】
さらに、珪素鋼板もしくは鉄板を基板に接した状態で吸引部材として用いているので、モータ自体の放熱性も向上させることができる。
【００２２】
なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ステータの下方に設置された吸引部材でロータを吸引することにより、ベアリングの内輪に加わる予圧を増加させることができ、ベアリング内部のボールを安定させた状態で回転させることができる。これにより、振動及び騒音を低下させることができる。
【００２４】
また、ゴム等の劣化しやすい材料を用いていないので、軸受けの寿命を長くすることができる。
【００２５】
さらに、珪素鋼板もしくは鉄板を基板に接した状態で吸引部材として用いているので、モータ自体の放熱性も向上させることができる。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係わるブラシレスモータを軸流ファンモータに適用した例を示す側断面図である。
【図２】筐体と回路基板と吸引部材と第１ステータヨークとを分解した状態を示した斜視図である。
【図３】従来の軸流ファンモータの構成の一例を示した側断面図である。
【図４】従来の軸流ファンモータの構成の他の例を示した側断面図である。
【符号の説明】
３１  筐体
３２  回路基板
３３  吸引部材
３４  第１ステータヨーク
３５  コイル
３６  第２ステータヨーク
３７  ブッシュ
３８  スリーブメタル
３９  ボールベアリング
４０  シャフト
４１  ロータ
４２  永久磁石
４３  ロータヨーク
４４  カットワッシャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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