(57)【要約】【課題】安価でベース部に対する強度の高い軸受ハウジングを提供する【解決手段】軸受ハウジング１０２１はアウトサート成形にてベース部１２と一体で構成される。ベース部１２の中心には中心軸を中心とする貫通孔が形成されている。この貫通孔を規定する内周縁の上面側に環状固定部１０２３、下面側に固定部１０２４が配置される。環状固定部１０２３は、ベース部１２の貫通孔を規定する内周縁の上面側に密着するように形成されている。固定部１０２４は、６箇所形成されている。これら６個の固定部は、中心軸を中心として環状に等配されている。固定部１０２４は、ベース部の貫通孔を規定する内周縁の下面側に密着するように形成されている。つまり、ベース部１２は、環状固定部１０２３と固定部１０２４によって挟持され、ベース部１２と軸受ハウジング１０２１とは強固に固定されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有するベース部と、
円筒部を有し、一部が前記貫通孔において固定されることで前記ベース部に支持される軸受ハウジングと、
該軸受ハウジングおける前記円筒部の外周面に該円筒部の中心軸と同軸になるように固定される電機子と、
該電機子と径方向に対向して配置され、前記電機子との相互作用により前記円筒部の中心軸を中心とする回転トルクを発生する環状のロータマグネットと、
前記軸受ハウジングに保持された軸受部により回転自在に支持され、前記ロータマグネットを保持するロータマグネットと、
を有するモータであって、
前記軸受ハウジングは、前記ベース部に対してインサート成形もしくはアウトサート成形によって固定されており、該軸受ハウジングには、前記中心軸を中心とする周方向に互いに間隔を有して配列され前記ベース部の前記貫通孔の周囲部分に当接される複数の固定部を備えることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記軸受ハウジングが、
前記ベース部の前記貫通孔の前記周囲部分の一方の主面に当接される環状固定部を備えており、
前記複数の固定部が、前記ベース部の前記貫通孔の前記周囲部分の他方の主面に当接され、前記環状当接部との間で前記周囲部分が挟持されることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記複数の固定部が、前記中心軸方向において前記ベース部の前記軸受ハウジングが配置される側と反対側の面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ。
【請求項４】
前記複数の固定部の少なくともいずれか一つに前記インサート成形時もしくは前記アウトサート成形時に形成されるゲート痕を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のモータ。
【請求項５】
前記ベース部の前記軸受ハウジングの前記円筒部が突出する方向とは反対側の面の前記中心軸を中心とする前記貫通孔の前記周囲部分に凹部が形成されており、前記中心軸方向から見て前記複数の固定部が前記凹部内に収容されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のモータ。
【請求項６】
前記複数の固定部が前記中心軸方向において前記凹部に収容されていることを特徴とする請求項５に記載のモータ。
【請求項７】
前記貫通孔を規定する前記ベース部の内周面に少なくとも1つの切欠が形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のモータ。
【請求項８】
前記ベース部が金属材料であって、プレス加工にて形成されたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のモータ。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載のモータと、
前記ロータヨークの外周面に回転することで空気流を発生する複数の羽根が前記中心軸を中心に環状に配列されているインペラと、
を有することを特徴とする送風ファン。
【請求項１０】
貫通孔を有するベース部と、
円筒部を有し、一部が前記貫通孔において固定されることで前記ベース部に支持される軸受ハウジングと、
該軸受ハウジングおける前記円筒部の外周面に該円筒部の中心軸と同軸になるように固定される電機子と、
該電機子と径方向に対向して配置され、前記電機子との相互作用により前記円筒部の中心軸を中心とする回転トルクを発生する環状のロータマグネットと、
前記軸受ハウジングに保持された軸受部により回転自在に支持され、前記ロータマグネットを保持するロータマグネットと、
を有するモータの製造方法であって、
ａ）前記ベース部を準備する工程と、
ｂ）前記軸受ハウジングを射出成形によって形成する金型を準備する工程と、
ｃ）前記ベース部の少なくとも一部を金型内部に挿入する工程と、
ｄ）前記軸受ハウジングが、前記ベース部の前記貫通孔の周囲部分において前記中心軸を中心とする周方向に互いに間隔を有して当接される複数の固定部とともにアウトサート成形もしくはインサート成形によって、前記ベース部に固定される工程と、
を有することを特徴とするモータの製造方法。
【請求項１１】
前記ａ）工程において、前記ベース部がプレス加工によって形成されることを特徴とする請求項１０に記載のモータの製造方法。
【請求項１２】
前記ａ）工程において、前記ベース部の前記軸受ハウジングの前記円筒部が突出する方向とは反対側の面の前記中心軸を中心とする前記貫通孔の前記周囲部分に凹部がプレス加工に形成されることを特徴とする請求項１１に記載のモータの製造方法。
【請求項１３】
前記ａ）工程において、前記貫通孔を規定する前記ベース部の内周面に少なくとも一つの切欠をプレス加工にて形成することを特徴とする請求項１１に記載のモータの製造方法。
【請求項１４】
前記ｄ）工程において、
前記ベース部の前記貫通孔の前記周囲部分の一方の主面に当接される環状固定部と、
前記ベース部の前記貫通孔の前記周囲部分の他方の主面に当接され、前記環状当接部との間で前記周囲部分を挟持する前記複数の固定部と、が前記軸受ハウジング一部として連続的にインサート成形もしくはアウトサート成形によって形成されることを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれかに記載のモータの製造方法。
【請求項１５】
前記ｄ）工程において、前記複数の固定部が、前記ベース部における前記軸受ハウジングの前記円筒部が突出する方向と反対側の面にアウトサート成形もしくはインサート成形にて形成されていることを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれかに記載のモータの製造方法。
【請求項１６】
前記ｄ）工程において、前記複数の固定部がアウトサート成形もしくはインサート成形にて前記中心軸方向において前記凹部に収容されることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれかに記載のモータの製造方法。
【請求項１７】
請求項１０ないし１６のいずれかに記載のモータの製造方法によって製造されたことを特徴とするモータ。
【請求項１８】
請求項１７に記載のモータと、
前記ロータヨークの外周面に回転することで空気流を発生する複数の羽根が前記中心軸を中心に環状に配列されてインペラと、
を有することを特徴とする送風ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ及び送風ファンのベース部と軸受ハウジングの固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子機器には、電子機器内で発生する熱を放熱するために多くの冷却用の送風ファンが取り付けられている。近年の電子機器は高性能化に伴い発熱量が増加の一途を辿っており送風ファンに要求される冷却特性は高まっている。送風ファンの冷却特性を向上させるには、風量特性及び静圧特性を高める必要がある。この両者を高めるためには送風ファンを高速回転にて駆動する必要がある。
【０００３】
送風ファンの高速化に伴って、軸受による回転体の支持精度が要求される。例えば、ベース部に対する軸受の同軸度、ベース部に対する垂直度等が上げられる。従来は、これらの寸法精度を高めるために、プレス加工で形成されたベース部の中央の貫通孔に、円筒状で真鍮製の軸受ハウジングがカシメ固定によって固定されていた。
【０００４】
ところが真鍮製の軸受ハウジングは、切削加工によって形成されるため、切削加工工数が発生する。切削加工は、加工精度が高いものの、加工工数が大きいため、生産コストが高くなる。また、それだけではなく、軸受ハウジングをベース部に対してカシメ固定するカシメ固定工数も発生する。よって、部品点数、加工工数の点から生産コストとしてのデメリットが大きい。
【０００５】
上記問題を解決するためには、軸受ハウジングを樹脂製で射出成形よる成形品とし、軸受ハウジングを形成する射出成形金型内部にベース部品を挿入してアウトサート成形することにより軸受ハウジングの切削加工工数及び軸受ハウジングのベース部に対する固定工数が大幅に削減できる。
【０００６】
そこで、特許文献１には、ハウジング（軸受ハウジング）を、ベース部材をインサート部品とする樹脂の型成形で形成した流体軸受装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３４０１８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、電子機器から発生する熱が送風ファン自体に問題を与える可能性がある。例えば、特に計算処理速度のスペックの高い電子機器においては、電子機器の筐体内部の温度が１００℃近くになる場合がある。また、電子機器が使用される環境温度が氷点下を下回る場合に、電子機器の計算処理動作がされていない状態では、電子機器の筐体内の温度が氷点下を下回ることもある。つまり、送風ファンは、氷点下から１００℃の温度範囲において使用されることを前提に設計される必要がある。
【０００９】
特許文献１で開示されている軸受ハウジングをベース部に固定する方法では、ベース部（特許文献１では回路基板）の端縁（内周縁）がインサート成形によって軸受ハウジング（特許文献１ではハウジング）の外周に形成されたフランジ状の突出部によって埋め込まれている。
【００１０】
この構成では、ベース部に固定された軸受ハウジングを氷点下から１００℃の温度環境下で使用された場合、軸受ハウジングの突出部にクラックが発生し、ベース部から軸受ハウジングが離脱されてしまう虞がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、軸受ハウジングがインサート成形もしくはアウトサート成形によって、ベース部と固定される構造において、いかなる温度環境下においても軸受ハウジングとベース部との固定が保たれることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のモータは、貫通孔を有するベース部と、円筒部を有し、一部が前記貫通孔において固定されることで前記ベース部に支持される軸受ハウジングと、該軸受ハウジングおける前記円筒部の外周面に該円筒部の中心軸と同軸になるように固定される電機子と、該電機子と径方向に対向して配置され、前記電機子との相互作用により前記円筒部の中心軸を中心とする回転トルクを発生する環状のロータマグネットと、前記軸受ハウジングに保持された軸受部により回転自在に支持され、前記ロータマグネットを保持するロータマグネットと、を有するモータであって、前記軸受ハウジングは、前記ベース部に対してインサート成形もしくはアウトサート成形によって固定されており、該軸受ハウジングには、前記中心軸を中心とする周方向に互いに間隔を有して配列され前記ベース部の前記貫通孔の周囲部分に当接される複数の固定部を備えることを特徴とするモータ。
【００１３】
本発明の請求項２に記載のモータは、請求項１に記載のモータであって、前記軸受ハウジングが、前記ベース部の前記貫通孔の前記周囲部分の一方の主面に当接される環状固定部を備えており、前記複数の固定部が、前記ベース部の前記貫通孔の前記周囲部分の他方の主面に当接され、前記環状当接部との間で前記周囲部分が挟持されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３に記載のモータは、請求項１または２に記載のモータであって、前記複数の固定部が、前記中心軸方向において前記ベース部の前記軸受ハウジングが配置される側と反対側の面に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４に記載のモータは、請求項１ないし３のいずれかに記載のモータであって、前記複数の固定部の少なくともいずれか一つに前記インサート成形時もしくは前記アウトサート成形時に形成されるゲート痕を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項５に記載のモータは、請求項１ないし４のいずれかに記載のモータであって、前記ベース部の前記軸受ハウジングの前記円筒部が突出する方向とは反対側の面の前記中心軸を中心とする前記貫通孔の前記周囲部分に凹部が形成されており、前記中心軸方向から見て前記複数の固定部が前記凹部内に収容されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項６に記載のモータは、請求項５に記載のモータであって、前記複数の固定部が前記中心軸方向において前記凹部に収容されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項７に記載のモータは、請求項１ないし６のいずれかに記載のモータであって、前記貫通孔を規定する前記ベース部の内周面に少なくとも1つの切欠が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項８に記載のモータは、請求項１ないし７のいずれかに記載のモータであって、前記ベース部が金属材料であって、プレス加工にて形成されたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項９に記載の送風ファンは、請求項１ないし８のいずれかに記載のモータと、前記ロータヨークの外周面に回転することで空気流を発生する複数の羽根が前記中心軸を中心に環状に配列されているインペラと、を有することを特徴とする送風ファン。
【００２１】
本発明の請求項１０に記載のモータの製造方法は、貫通孔を有するベース部と、円筒部を有し、一部が前記貫通孔において固定されることで前記ベース部に支持される軸受ハウジングと、該軸受ハウジングおける前記円筒部の外周面に該円筒部の中心軸と同軸になるように固定される電機子と、該電機子と径方向に対向して配置され、前記電機子との相互作用により前記円筒部の中心軸を中心とする回転トルクを発生する環状のロータマグネットと、前記軸受ハウジングに保持された軸受部により回転自在に支持され、前記ロータマグネットを保持するロータマグネットと、を有するモータの製造方法であって、ａ）前記ベース部を準備する工程と、ｂ）前記軸受ハウジングを射出成形によって形成する金型を準備する工程と、ｃ）前記ベース部の少なくとも一部を金型内部に挿入する工程と、ｄ）前記軸受ハウジングが、前記ベース部の前記貫通孔の周囲部分において前記中心軸を中心とする周方向に互いに間隔を有して当接される複数の固定部とともにアウトサート成形もしくはインサート成形によって、前記ベース部に固定される工程と、を有することを特徴とするモータの製造方法。
【００２２】
本発明の請求項１１に記載のモータの製造方法は、請求項１０に記載のモータの製造方法であって、前記ａ）工程において、前記ベース部がプレス加工によって形成されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１２に記載のモータの製造方法は、請求項１１に記載のモータの製造方法であって、前記ａ）工程において、前記ベース部の前記軸受ハウジングの前記円筒部が突出する方向とは反対側の面の前記中心軸を中心とする前記貫通孔の前記周囲部分に凹部がプレス加工に形成されることを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項１３に記載のモータの製造方法は、請求項１１に記載のモータの製造方法であって、前記ａ）工程において、前記貫通孔を規定する前記ベース部の内周面に少なくとも一つの切欠をプレス加工にて形成することを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項１４に記載のモータの製造方法は、請求項１０ないし１３のいずれかに記載のモータの製造方法であって、前記ｄ）工程において、前記ベース部の前記貫通孔の前記周囲部分の一方の主面に当接される環状固定部と、前記ベース部の前記貫通孔の前記周囲部分の他方の主面に当接され、前記環状当接部との間で前記周囲部分を挟持する前記複数の固定部と、が前記軸受ハウジング一部として連続的にインサート成形もしくはアウトサート成形によって形成されることを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項１５に記載のモータの製造方法は、請求項１０ないし１４のいずれかに記載のモータの製造方法であって、前記ｄ）工程において、前記複数の固定部が、前記ベース部における前記軸受ハウジングの前記円筒部が突出する方向と反対側の面にアウトサート成形もしくはインサート成形にて形成されていることを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項１６に記載のモータの製造方法は、請求項１２ないし１５のいずれかに記載のモータの製造方法であって、前記ｄ）工程において、前記複数の固定部がアウトサート成形もしくはインサート成形にて前記中心軸方向において前記凹部に収容されることを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項１７に記載のモータは、請求項１０ないし１６のいずれかに記載のモータの製造方法によって製造されたことを特徴とするモータ。
【００２９】
本発明の請求項１８に記載の送風ファンは、請求項１７に記載のモータと、前記ロータヨークの外周面に回転することで空気流を発生する複数の羽根が前記中心軸を中心に環状に配列されてインペラと、を有することを特徴とする送風ファン。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、ベース部の貫通孔の周囲部分において中心軸を中心とする周方向に互いに間隔を有して当接される複数の固定部がインサート成形もしくはアウトサート成形によって形成されている。このため、モータにヒートショック（急激な温度変化）が与えられた場合、複数の固定部が周方向において熱膨張するスペースを有しており、複数の固定部が周方向において熱収縮しても、個々の固定部が収縮するのみで留まり複数の固定部にクラックが発生しない。固定部が周囲部分に環状に連続的に形成された場合には、熱膨張による周方向の膨張スペースが存在せず、熱収縮によって固定部が周方向に引っ張り合う。熱収縮時には、固定部内に残留応力が生じると共に、熱収縮時は環境温度が低温であるため、固定部自体の硬度が高くなっており、クラックが発生しやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の各実施形態のモータについて、図１ないし図１０を参照して説明する。ここでは本発明のモータを採用した送風ファンを実施形態として説明する。なお、本発明の実施形態における説明では便宜上各図面の上下方向を「上下方向」とするが、実際の取り付け状態における方向を限定するものではない。また、説明の便宜上、回転軸に平行な方向を中心軸方向とし、中心軸を中心とする垂直方向を径方向として示している。
【００３２】
図１は本発明にかかる実施形態を示す送風ファンの断面図である。図２は、本発明にかかる実施形態の軸受ハウジングとベース部を示す平面図である。図３は、本発明にかかる実施形態の軸受ハウジングとベース部を示す平面図である。図４は、本発明にかかる実施形態のベース部を示す平面図である（ただし、便宜的に軸受ハウジングを透過して図示する）。図５は、本発明にかかる実施形態の変形例を示す送風ファンの平面図である。
【００３３】
送風ファン１は、外部から電流が供給されることで回転駆動する略有蓋円筒状のロータホルダ３１に複数の羽根２１を有するインペラ２が取り付けられた構成をしている。ロータホルダ３１はシャフト３２を有し、ロータホルダ３１の中央部にてシャフト３２の一端部が締結固定されている。
【００３４】
ベース部１２の中心部には、図１に示されているように略円筒状の軸受ハウジング１０２１が固定されている。ベース部１２と軸受ハウジング１０２１の固定方法に関しては詳述する。軸受ハウジング１０２１の内周面に形成される２つの段差部にボールベアリング３４１、３４２が固定されている。ボールベアリング３４１、３４２は、外輪と内輪との間に複数のボールが介在されることで、外輪に対して内輪が回転自在に構成されている。上述の段差部にはボールベアリング３４１，３４２の外輪が固定される。シャフト３２はボールベアリング３４１、３４２の内輪の内周面に挿通され、軸受部が構成される。前記段差とボールベアリング３４２の中心軸方向の間隙には、ボールベアリング３４１、３４２に予圧（ボールと内輪、外輪とのラジアル隙間を無くすために外輪と内輪の間に中心軸方向に与えられるための荷重）を加えるためにコイルスプリング３９０が介在されている。シャフト３２の下端付近には、環状溝３２１が形成されている。ワイヤーリング３９１が、環状溝３２１に固定されることでシャフト３２がボールベアリング３４２から抜けないように構成されている。軸受部の構成は上記に限定されず、例えば含油軸受等のすべり軸受を採用しても良い。
【００３５】
ステータ部３は、軸受ハウジング１０２１の外周部に支持される。ステータ部３は、電機子３５と、電機子３５に供給される駆動電流を制御する回路基板３８と、で構成される。電機子３５は、ステータコア３５１と、インシュレータ３６と、コイル３７と、で構成されている。ステータコア３５１には、径方向外方に向けて突設される複数の歯極部が中心軸を中心として環状に配列されている。インシュレータ３６は、ステータコア３５１の歯極部を覆うようにステータコア３５１の表面に固定される。次にステータコア３５１の歯極部に対してインシュレータ３６を介してコイル３７が巻回される。インシュレータ３６は絶縁材料で形成されているため、スタータコア３５１とコイル３７とを絶縁することができる。
【００３６】
電機子３５の下側には、インペラ２の回転を制御する回路基板３８が配置される。回路基板３８は電子部品（図略）がプリント基板上に実装され制御回路が形成されている。回路基板３８は、コイル３７の一端と電子部品とが電気的に接続され、インシュレータ３６を介して電機子３５の下部に固定される。外部から供給された電流をＩＣやホール素子を含む電子部品を介してコイル３７に流すことにより、ステータコア３５外周面において磁界が発生する。
【００３７】
インペラ２は、略円筒状のハブ２２と、中心軸を中心として回転することで空気流を発生する複数の羽根２１がハブ２２の外周側面に径方向外方に向けて突設し、環状に配設されている。ハブ２２の内周面には、送風ファン１外部への漏洩磁束を低減するロータホルダ３１と、ロータホルダ３１の内周に取り付けられ内周に複数の磁極が交互に並ぶように配置されたロータマグネット３３と、が備えられる。ロータホルダ３１の中心に締結固定されたシャフト３２をボールベアリング３４１、３４２に挿入することによって、ロータマグネット３３の内周面とステータコア３５の外周面とが対向するように配置される。コイル３７に電流が流れることによってステータコア３５から発生する磁界と、ロータマグネット３３が形成する磁界との相互作用により、インペラ２に回転トルクが発生し、インペラ２がシャフト３２を回転軸として回転する。回転しているロータマグネット３３の磁束の変化をホール素子にて検出し、ドライブＩＣによって回転制御される。これによりインペラ２の回転は安定した状態で制御される。インペラ２が回転することにより複数の羽根２１の周囲の空気が下方に押し出され、中心軸方向の気流が発生する。
【００３８】
ベース部１２は、中心軸を中心とする径方向において回路基板３８の外周面よりも外方側に位置する部位において複数の吸気口１２１が形成されている。本実施形態において、吸気口１２１は３箇所形成されている。吸気口１２１の形状は扇型であり、環状に配列されることによって、回路基板３８を取り囲むように略円環形状に構成されている。ただし、吸気口の形状および個数はこれに限定されず、吸気効率が高くなるように適宜変更しても良い。
【００３９】
例えば、インペラ２の外周部に冷却媒体となるヒートシンク（図略）等が配置された場合、インペラ２が回転し、複数の羽根２１が回転することで、吸気口１２１から空気が取り込まれ、インペラ２の外方に向けて排出される。これにより、ヒートシンクに空気が送り込まれ、ヒートシンクが冷却される。
【００４０】
次に、軸受ハウジング１０２１について説明する。軸受ハウジング１０２１には、中心軸方向における軸受部３４１，３４２の位置決め精度、軸受部３４１，３４２の外輪がクリープするのを防ぐ内周面の寸法精度、軸受ハウジング１０２１の中心軸に対する倒れ、軸受ハウジング１０２１のベース部１２に対する固定強度等の特性が要求される。この中でも重要なのが、軸受ハウジング１０２１の中心軸に対する倒れとベース部１２に対する固定強度の二つの特性である。従来は、金属製（真鍮製）の材料を切削加工で軸受ハウジング１０２１の形状及び軸受支持面の寸法精度を実現していた。しかし、切削加工は、加工工数が大きく、コストが高くなる。そこで、樹脂射出成形は生産性が高く、コストを抑えることが可能である。
【００４１】
軸受ハウジング１０２１はアウトサート成形にてベース部１２と一体で構成される。ここでいう一体とは、ベース部１２に軸受ハウジング１０２１が密着固定している状態のことである。軸受ハウジング１０２１は、内部に軸受部３４１，３４２が配置されるように上下両側に開口した略円筒状の円筒部１０２２を有している。本実施形態においては、軸受部としてボールベアリングが採用されているが、変形例として図５に示されているように、焼結材料で構成され内部のポーラスに潤滑油が含侵されたスリーブ軸受３４３を採用しても良い。この場合であれば、下部から潤滑油が漏出しないように、円筒部１０２２に底部１０２５が構成される。
【００４２】
円筒部１０２２の中心軸方向の約中央付近には軸受部３４１，３４２の中心軸方向の位置決めおよび移動規制のための凸部１０２６が形成されている。凸部１０２６の上面には軸受部３４１が位置決めされ、下面には軸受部３４２が位置決めされる。
【００４３】
円筒部１０２２の外周面には、外径寸法が小さい小径部１０２７と外径寸法が大きい大径部１０２８とが形成されている。小径部１０２７の外周面に電機子３５が固定されている。また、小径部１０２７と大径部１０２８との間に形成される段差によって電機子３５は軸方向の位置決めがされており、軸方向下側への移動が規制されている。
【００４４】
図２はベース部１２と軸受ハウジング１０２１の固定部を図１における上方向から見た場合の平面図である。図３は、ベース部１２と軸受ハウジング１０２１の固定部を図１における下方向から見た場合の平面図である。図４は、ベース部１２と軸受ハウジング１０２１の固定部を図１における上方向から見た場合の平面図である（ただし、軸受ハウジング１０２１は透過した状態を示している。）。ベース部円筒部１０２２の下端部付近の外周面には、ベース部１２と軸受ハウジング１０２１とを固定するための環状固定部１０２３と固定部１０２４とが形成されている。ベース部１２の中心には中心軸を中心とする貫通孔が形成されている。この貫通孔を規定する内周縁の上面側に環状固定部１０２３、下面側に固定部１０２４が配置される。
【００４５】
環状固定部１０２３は、円筒部１０２２の外周面から径方向外方に向かって突出する環状の部位である。環状固定部１０２３は、図２に示されているように、ベース部１２の貫通孔を規定する内周縁の上面側に密着するように形成されている。固定部１０２４は、図３に示されているように、円筒部１０２２の外周面から径方向外方に向かって突出している。この固定部１０２４は、本実施形態においては、図３に示されているように、６箇所形成されている。これら６個の固定部は、中心軸を中心として環状に等配されている。固定部１０２４は、ベース部の貫通孔を規定する内周縁の下面側に密着するように形成されている。つまり、ベース部１２は、環状固定部１０２３と固定部１０２４によって挟持されており、環状固定部１０２３および固定部１０２４は共にベース部１２に対して密着しているため、ベース部１２と軸受ハウジング１０２１とは強固に固定されている。また、例えば、図４に示されているように、前記貫通孔を定義するベース部の内周面に切欠１２２を形成することで、切欠１２２に樹脂が入り込みより高い固定強度を達成することができる。切欠１２２は、あくまでも一例であり、その他、樹脂が入り込むような溝等を形成しても良い。
【００４６】
軸受ハウジング１０２１は、樹脂で形成されており、ベース部１２は金属で形成されている。樹脂と金属とでは、温度変化による収縮率および膨張率が異なる。このため、送風ファンに急激な温度変化が生じた場合、軸受ハウジング１０２１とベース部１２との締結部付近にていずれか一方に大きな内部応力が発生することが予想される。しかし、本実施形態においては、固定部１０２４を複数個配置することで、樹脂側に発生する内部応力を中心軸を中心とする周方向に逃がすことができる。例えば、温度上昇が生じた場合、一般的に金属より樹脂の方が膨張率が高く、樹脂内部に外方に向けて応力が発生する。この場合、周方向に隣り合う各固定部１０２４は、周方向において間隔を有しており温度上昇が生じて固定部１０２４内部に応力が発生しても、周方向隣に配置されている間隔部分に応力を逃がすことができる。固定部１０２４が円環形状で形成された場合には、内部応力を逃がすことができず、固定部１０２４に発生している応力が軸方向とは異なる方向に逃げようとする。これに伴い、固定部１０２４がベース部１２から離脱する虞がある。
【００４７】
上記の現象は、送風ファンの周囲温度が急激に低下した場合でも同様である。また、複数形成される固定部１０２４は、図１において、下側に配置しているが、固定部１０２４が上側、環状固定部１０２３が下側でも良い。また下側および上側ともに複数の固定部１０２４としても良い。
【００４８】
ベース部１２は、図１に示されているように、貫通孔を規定する内周面の近傍のベース部１２下端面に中心軸方向上方側に向けて前記中心軸を中心とする凹部１２３が形成されている。つまり、ベース部１２の内周面近傍は、プレス成形にて形成される際に略カップ状の凹部１２３が形成されるように中心軸方向上方側に向けて絞り加工が施される。前記凹部１２３には、軸受ハウジング１０２１の固定部１０２４が収容される。固定部１０２４の軸方向全長よりも凹部１２３の深さの方が深い方が好ましい。これにより、固定部１０２４がベース部１２から中心軸方向下側に向けて突出しない。一般的に、ベース部１２の下端面には、ネームプレート（図略）が貼り付けられる。固定部１０２３がベース部１２から突出している場合は、ネームプレートは固定部１０２３を避けて貼り付けられる。しかし、固定部１０２３が凹部１２３に完全に収容されていることにより、固定部１０２３を避けずに貼り付けることが可能である。また、送風ファン１を筐体に取り付ける際に、ベース部１２を筐体と面一にして取り付ける場合がある。この場合、ベース部１２から固定部１０２３が突出していると、固定部１０２３が障害となって取り付けることができない。しかし、上述のように固定部１０２３がベース部１２から突出していないことにより、筐体とベース部１２とが面一となるような取り付けが可能である。
【００４９】
上述のとおり、軸受ハウジング１０２１は樹脂材料で形成されている。軸受ハウジング１０２１とベース部１２とは、アウトサート成形にて一体で形成される。ここでアウトサート成形について説明する。アウトサート成形は、樹脂成形金型の内部にインサート部品の少なくとも一部を載置し、金型内に樹脂を射出することで、インサート部品の金型内部に載置された部位に樹脂成形部を形成する成形方法である。金型内部にインサート部品の一部ではなく全体を載置した場合の成形方法はインサート成形と呼ばれる。本実施形態は、アウトサート成形だが、インサート成形で成形しても良い。
【００５０】
図６ないし図９は、軸受ハウジングを成形する射出成形金型を示す断面図である。図１０は、軸受ハウジングのアウトサート（インサート）成形の工程を示す図である。本実施形態の軸受ハウジング１０２１を成形するための射出成形金型４０は、図６に示されているように、中心軸方向に稼動する可動側金型４１と、固定側金型４２と、で構成されている。
【００５１】
まず、ベース部１２がプレス加工にて形成される（ステップＳ１）。プレス加工は、パンチやダイを用いて被加工品を打抜いたり、曲げたり、絞ったりする加工方法である。ベース部１２には金属材料で形成された薄板材が用いられている。ベース部１２は金型内部に載置され、アウトサート成形によってベース部１２と軸受ハウジング１０２１との締結部には、溶融樹脂が射出されるため、射出圧が加わったとしても変形しない程度の肉厚が必要である。本実施形態においては、ベース部１２の肉厚は約１．０ｍｍ程度に設定されている。
【００５２】
次に、射出成形金型４０を準備する（ステップＳ２）。射出成形金型４０は、成形機に設置される。成形機は、可動側金型４１の可動と、金型内部に樹脂を射出する機構を備えた加工機である。
【００５３】
ベース部１２が、図６に示されているように、射出成形金型４０内部に載置される（ステップＳ３）。ベース部１２は、射出成形金型４０内部に対して、ベース部の中央に形成された貫通孔の中心と、軸受ハウジング１０２１との中心軸とが同軸になるように載置される。この際に、上述したベース部１２に形成された凹部１２３を固定側金型４２に対する位置決めに使用することで、軸受ハウジング１０２１と中心軸との同軸を調整し易くなる。
【００５４】
次に、可動側金型４１は、中心軸に沿って固定側金型４２に向けて移動し、可動側金型４１と固定側金型４２とが中心軸方向において当接する。これにより、可動側金型４１と固定側金型４２との間には軸受ハウジング１０２１とほぼ同形状の内部空間４３が形成される。固定側金型４２には、内部空間４３に溶融樹脂が射出されるゲート部４２１が複数個所構成される。本実施形態において、ゲート部４２１は、図７に示されているように、固定部１０２４に該当する位置に配置されている。よって、射出成形後の軸受ハウジング１０２１においても、図３に示されているように、固定部１０２４にゲート痕１０２９が形成される。ゲート痕１０２９の形成過程に関しては後述する。
【００５５】
可動側金型４１と固定側金型４２との間に内部空間４３が形成された状態にて、図８に示されているように溶融樹脂が内部空間４３に射出される（ステップＳ４）。射出された溶融樹脂は、内部空間４３内に十分に充填され、内部空間４３全体に溶融樹脂が行き渡る。ベース部１２の金型４０内部に載置された部位の回りには溶融樹脂が充填されている。この後、金型４０は自然冷却によって、内部空間４３に充填された溶融樹脂が固化される。固化された樹脂は、内部空間４３と同形状つまりベース部１２と一体で固定された軸受ハウジング１０２１が形成されている。可動側金型４１が固定側金型４２から離れることで、軸受ハウジング１０２１が取り出される。
【００５６】
固定側金型４２に構成されているゲート４２１には固化された樹脂であるランナー４２２が形成される。ランナー４２２は、内部空間４３とゲート部４２１との境界において軸受ハウジング１０２１と連結している。成形された軸受ハウジング１０２１を金型４０から取り外す際に、軸受ハウジング１０２１とランナー４２２とは分離される。分離した際に、軸受ハウジング１０２１にはゲート痕１０２９が形成される。
【００５７】
ランナー４２２は、成形後に廃棄処分される。つまり、ランナー４２２の重量は少なければ少ないほど、環境に良く、材料費も節減可能である。このため、金型４０を設計する際にはランナー４２２が少なくなるように工夫される。本実施形態においては、ゲート４２１が固定部１０２４にゲート痕１０２９が形成されるように配置されている。ランナー４２２は金型４０の外部まで連通するゲート部４２内部に形成されている。よって、金型４０の外部まで最短経路になるような位置にゲート部４２を設けることでランナー４２２の重量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明にかかる実施形態を示す送風ファンの断面図である。
【図２】本発明にかかる実施形態の軸受ハウジングとベース部を示す平面図である。
【図３】本発明にかかる実施形態の軸受ハウジングとベース部を示す平面図である。
【図４】本発明にかかる実施形態のベース部を示す平面図である。
【図５】本発明にかかる実施形態の変形例を示す送風ファンの平面図である。
【図６】本発明にかかる実施形態の軸受ハウジングを成形する射出成形金型を示す断面図である。
【図７】本発明にかかる実施形態の軸受ハウジングを成形する射出成形金型を示す断面図である。
【図８】本発明にかかる実施形態の軸受ハウジングを成形する射出成形金型を示す断面図である。
【図９】本発明にかかる実施形態の軸受ハウジングを成形する射出成形金型を示す断面図である。
【図１０】本発明にかかる実施形態の軸受ハウジングの成形の工程を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１        送風ファン
１０２１  軸受ハウジング
１０２２  円筒部
１０２３  環状固定部
１０２４  固定部
１０２６  凸部
１０２７  小径部
１０２８  大径部
１２      ベース部
２        インペラ
２１      羽根
２２      インペラカップ部
３        ステータ
３１      ロータホルダ
３２      シャフト
３３      ロータマグネット
３４１、３４２    軸受部
３５      電機子
３６      インシュレータ
３７      コイル
３８      回路基板
【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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【図１０】
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