JPS6237044A - 小型フアンモ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、小型ファンモータに係り、特に単一のころが
り軸受によってロータ及びファンブレードを支持し、薄
形化を可能にした小型ファンモータに関する。

従来技術 従来、小型ファンモータにはホール素子又はホールＩＣ
を用いたアウタロータ形のブラシレスモータが実用に供
されているが、従来のアウタロータ形のブラシレスモー
タは、例えば総合電子出版社発行の［メカトロニクスの
ためのＤＣサーボモータ」　（第３版）の第９１真の図
４．２４に示されたモータのように、ロータの回転中心
に該ロータと一体的に回転するシャフトを有し、該シャ
フトは２個のころがり軸受によって支持されていて、該
シャフトにファンブレードが取り付けられる構造であっ
たため、どうしてもモータの厚さが厚くなり、薄形化で
きない欠点があった。またシャフトを用いないタイプの
アウタロータ形のブラシレスモーフにおいても、従来は
２個のころがり軸受を用いていたので、薄形化には限界
があり、特に薄形の電子機器には用いることができない
欠点があった。即ち、以上のような従来の小型ファンモ
ータでは、その厚さは具体的には２４〜２５龍が最小限
度であった。

目　　的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、電機子の周
囲を回転する永久磁石が固着されるロータを側方に延設
して、延設された部分を単一のころがり軸受で支持する
ことによって、必要な軸受を１個とし、ファンモータの
大幅な薄形化を可能にし、例えば従来例の厚さを一挙に
１７２とする厚さ１２．５鶴の超薄形小型ファンモータ
を提供することである。また他の目的は、ころがり軸受
に深溝型の玉軸受を用いることによってファンの回転に
よって生ずるスラスト荷重にも十分に耐え得るようにす
ることである。更に他の目的は、支持部材に所定の角度
を隔てたホール素子の取付穴を設け、該取付穴にホール
素子を取り付けるだけでホール素子の間隔が自動的に定
まるようにし、その取付精度の向上組立の容易化を図る
ことである。

構成 要するに本発明は、電機子と、該電機子を片持状態で固
定支持する円板状の支持部材と、前記電機子の周囲に回
動自在に配設された永久磁石と、該永久磁石が内面に固
着されたｆｆｉ性体からなるロータと、該ロータの外周
に固着されたファンブレードと、該ロータを前記支持部
材に対して回動自在に支持するころがり軸受とを備え、
前記ロータは前記永久磁石取付部から前記支持部材側に
延設されてその内面に前記ころがり軸受のアウタレース
が固着され、前記支持部材の外周面にインナレースが固
着され、単一のころがり軸受で前記ロータ及び前記ファ
ンブレードを支持してなることを特徴とするものである
。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。本発
明に係る小型ファンモータ１は、電機子２と、円板状の
支持部材３と、永久磁石４と、ロータ５と、ファンブレ
ード６と、ころがり軸受８とを備えている。

電機子２は、コア９とコイル１０とからなり、コア９は
例えば磁性材料（珪素鋼板等）からなる薄板９ａを複数
積層してなるもので、１例として３つの突極９ｂを有し
、３極に構成されており、コイル１０はこれらの突極に
導電線を巻き付けてなるものである。そしてコア９の中
／Ｃ弓こばシャフト１１が圧入されており、該シャフト
の一端１１ａは支持部材３に形成された穴３ａに圧入さ
れ、このようにして電機子２は円板状の支持部材３に固
定支持されている。

円板状の支持部材３は、このように電機子２を片持状態
で固定支持するようにしたものであって、中心には穴３
ａが形成されると共に、ホール素子１２が固定されるた
めの取付穴３ｂ、３ｃが形成され、また電機子２のコイ
ル１０の導電線の引出穴３ｄが形成されている。そして
第１図において左端にはフランジ部３ｅが形成され、ま
たその右方には円筒部３ｆが形成されている。ホール素
子１２の取付穴３ｂ、３ｃは夫々長方形に形成され、例
えばホール素子１２の縦横長さが２ｆｌ×１．５ｍｍの
場合には、該取付穴３ｂ、３ｃの縦横寸法は２．１　ｍ
ｍＸ１．６龍に設定され０．１鶴のギャップが与えられ
るように形成されている。またリード線の引出穴３ｄは
丸穴に形成されている。そして該支持部材３は非磁性体
、例えば合成樹脂で形成される。

永久磁石４は、電機子２の周囲に回動自在に配設されて
おり、該電機子のコア９の外周面９ｃと永久磁石４の内
周面４ｃとの間には所定のエアギヤソプＣが形成されて
おり、永久磁石４は円筒型のものを部分的に着磁しても
よくまた複数の永久磁石片に分割したものであってもよ
い。

ロータ５は、永久磁石４がその内周面５ａに固着され、
磁性体からなるものであって、例えば鉄板で椀状に形成
され、第１図における右側は開口しており、永久磁石４
が例えば合成樹脂製である場合には圧入によって固着す
ることができ、またフェライト類である場合には接着に
よって固着することができる。またロータ５は、永久磁
石４の取付部５ｂから側方（第１図中左方）に延設され
ており、該延設された部分の内周面５ａにころがり軸受
８が圧入されるように構成されている。即ちロータ５の
内周面５ａにころがり軸受８のアウタレース８ａが圧入
により固着され、支持部材３の円筒部３ｒの外周面３ｇ
にインナレース８ｂが圧入により固着されている。また
永久磁石４ところがり軸受８との間にはスラストワッシ
ャ１４が装着されており、該スラストワッシャは磁性体
または非磁性体で構成することができる。

ファンブレード６は、ロータ５の外周面５ｂに接着等の
手段で固着されており、第２図に示すように複数の翼６
ａが形成され、軸流ラアンとして構成されている。そし
て第１図における右側壁６ｂの内面６Ｃには永久磁石４
に当接する複数の凸部６ｄが形成されている。

ころがり軸受８は、ロータ５を支持部材３に対して回動
自在に支持するようにしたものであって、第１図に示す
実施例においては鋼鉄性の深溝型の玉軸受を使用してい
る。しかし該ころがり軸受８は例えばセラミックス等の
非磁性体からなる材料で構成することが磁気回路の面か
らも有利であるので、鋼鉄性の玉軸受に限定されるもの
ではない。

このようにして本発明に係る小型ファンモータ１におい
ては、単一のころがり軸受８でロータ５及びファンブレ
ード６を支持してなるものである。

また支持部材３のフランジ部３ｅには基板１５が接着等
（ねじ止め、リベット止め及び熱溶着を含む）の手段で
固着され、該基板にはホール素子１２の取付穴３ｂ、３
ｃ及びコイル１０の導電線の引出穴５ｄに対応する部分
に半田受は用の端子１５ａが例えば１２０度の間隔で３
ケ所に形成されている。なお本発明に係る小型ファンモ
ータｌにおいては特殊回路の採用（特願昭６０−４２９
６５、米国特許願１１ｈ、　７５１，２８１参照）によ
ってホール素子１２の本来４本あるリード線１２ａの内
１本を切除して３本のみを使用すれば足りるので、基板
１５の端子１５ａはホール素子１２用としては導電部１
５ｂが端子ｔＳａごとに３箇所設けられていればよく、
ホール素子用の端子１５ａに半田付けされるリード線１
６は電流が微弱であるため細く、またコイル１０用の導
電線用の端子１５ａに半田付けされるリード線１８は電
流値が大きいため太いものが使用される。

次に小型ファンモータｌのケース１９について説明する
と、該ケース１９は、電子機器（図示せず）への取付部
１９ａと断面円形のファンシュラウド１９ｂとからなり
、取付部１９ａは基本的に四角形状に形成され、取付穴
１９ｃが４箇所に形成されており、ファンシュラウド１
９ｂはファンブレード６の周囲に適宜な隙間２０を保っ
て、該ファンブレードを取り囲むように構成されている
。

取付部１９ａの中心部１９ｄには複数の長大１９ａが形
成されている。また取付部１９ｂの中心部１９ｄ及びリ
ード線引出部１９ｆの一面には該リード線を引き出すた
めの溝１９ｇが形成されており、基板１５に半田付けさ
れたリード！１６．１８は該溝１９ｇを通って取付部１
９ａの一端１９ｈから外部に引き出され、ここで再び外
部用のリード線２１に半田付けされるようになっている
。また一端１９ｈには半田付は終了後蓋２２が超音波接
着等の手段で固着されるようになっている。

ホール素子１２は２個用いられ、支持部材３の夫々の取
付穴３ｂに第１図に示すように取り付けられ、素子１２
ｂは永久磁石４の内周面４Ｃの部分から磁力線が作用す
る軸方向位置に取り付けられ、また電機子２のコア９の
突極９ｂの間の空間に装着されるものである。

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。外部用リード線２１が電源（図示せ
ず）に接続されて電機子２に電流が供給されると、該電
機子が励磁されて、永久磁石４は電機子２との間で吸引
及び反発を繰り返して回転を開始する。そして永久磁石
４と一体のロータ５を回転させ、該ロータ５によってフ
ァンブレード６が回転し、空気は第１図において例えば
矢印Ａの方向に流れ、電子機器等の冷却を行うことがで
きる。またロータ５の回転中においては、永久磁石４は
ころがり軸受８が鋼鉄性の場合にはこれに吸引されるた
めスラストワッシャ１４にはスラスト荷重が作用するが
、本発明においてはころがり軸受８に深溝型の玉軸受を
使用しているため、このスラスト荷重に十分耐えること
ができ、またラジアル荷重に対してもころがり軸受８の
アウタレース８ａの幅がかなり広く、ロータ５の内周面
５ａとの間の嵌合長が相当大きく取っであるので偏心等
を起こすことなく極めて円滑に回転することができる。

このように単一のころがり軸受８によってロータ５を片
持支持したために、本発明に係る小型ファンモータｌの
厚さｔは第１図において例えば１２　、５　鶴まで薄く
することができ、従来例においては全く得られなかった
超薄形の小型ファンモータを提供することができるもの
である。

また支持部材３にはホール素子１２の取付穴３ｂ、３ｃ
を例えば１２０度間隔で設け、ホール素子１２とのギャ
ップがわずが０．１ｍｍに設定されているため、ホール
素子１２の角度的な取り付は精度が向上するばかりでな
く、支持部材３に電機子２のシャフト１１を圧入するの
みでホール素子１２の取付位置が定まり、非常に組立が
容易となり、また組立精度が高くなる。

効果 本発明は、上記のように構成され、作用するものである
から、電機子の周囲を回転する永久磁石が固着されるロ
ータを側方に延設して、延設された部分を単一のころが
り軸受で支持するようにしたので、必要な軸受を１個と
することができ、ファンモータの大幅な薄形化を可能に
し得、例えば従来例の厚さを一挙に１／２とする厚さ１
２．５＠ａの超薄形小型ファンモータを提供することが
できる効果がある。またころがり軸受に深溝型の玉軸受
を用いたので、ファンブレードの回転によって生ずるス
ラスト荷重にも十分に耐え得るようにすることができる
効果が得られる。

更には支持部材に所定の角度を隔てたホール素子の取付
穴を設けたので、該取付穴にホール素子を取り付けるだ
けでホール素子の間隔が自動的に定まることとなり、そ
の取付精度の向上を図ることができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は第２図における
Ｉ−１矢視要部横断面図、第２図は小型ファンモータの
斜視図、第３図は第２図の■矢視背面図、第４図は第２
図の■矢視側面図、第５図は小型ファンモータの分解斜
視図である。 １は小型ファンモータ、２は電機子、３は支持部材、３
ｂ、３ｃは取付穴、３ｇは外周面、４は永久磁石、５は
ロータ、５ａは内周面、　５ｂは外周面、５ｃは永久磁
石取付部、６はファンブレード、８はころがり軸受、８
ａはアウタレース、８ｂはインナレース、１１はシャフ
ト、１２はホール素子である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電機子と、該電機子を片持状態で固定支持する円板
   状の支持部材と、前記電機子の周囲に回動自在に配設さ
   れた永久磁石と、該永久磁石が内面に固着された磁性体
   からなるロータと、該ロータの外周面に固着されたファ
   ンブレードと、該ロータを前記支持部材に対して回動自
   在に支持するころがり軸受とを備え、前記ロータは前記
   永久磁石取付部から前記支持部材側に延設されてその内
   周面に前記ころがり軸受のアウタレースが固着され、前
   記支持部材の外周面にインナレースが固着され、単一の
   ころがり軸受で前記ロータ及び前記ファンブレードを支
   持してなることを特徴とする小型ファンモータ。 ２　前記ころがり軸受は、深溝型の玉軸受であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の小型ファンモ
   ータ。 ３　前記電機子は、シャフトを介して前記支持部材に固
   着されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の小型ファンモータ。 ４　前記支持部材には、複数のホール素子が所定の角度
   を隔てて固定される複数の取付穴が形成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の小型ファン
   モータ。