JP2000060063A

JP2000060063A - ファンモータ

Info

Publication number: JP2000060063A
Application number: JP22158398A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Asai; 拡光浅井
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】性能、耐久性に優れ加工及び組立てが容易で
部品点数が少なく、羽根の反力として作用するスラスト
荷重を簡単な構造で支えることを目的とする。【解決手段】円筒部内面に動圧発生用の溝を有するラ
ジアル動圧軸受部と、それに接続する円筒部底面にスラ
スト軸受部とが設けられたラジアル・スラスト一体の樹
脂製の動圧軸受からなり、前記スリーブの外径部の外径
面には直接ステータが設けられ、前記円筒部内面の動圧
発生用の溝は前記羽根の推力とは軸方向に逆向きに作用
する力を発生する溝パターンであり、前記回転軸の自由
端と前記スラスト軸受面とのうちの一方が球面であり、
潤滑剤として油を用いたファンモータ用動圧軸受を含む
ファンモータを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ファンモータ、さ
らに詳しくはラジアル・スラスト一体の樹脂製の軸受を
用いたファンモータに関し、特に、性能及び耐久性に優
れ、加工及び組立が容易なファンモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、事務機等に使用するファンモータ
としては、実願平２−８２１５号に示すものがあり、図
７は従来のファンモータ用動圧軸受装置の断面図であ
る。支持部材１０３の内周部にはロータ１０１、外周部
には羽根１００が固着されている。ロータ１０１は磁石
１０２で構成されている。支持部材１０３は動圧発生部
（動圧発生用の溝１０６）を有する回転軸１０７の一端
に固定されている。ケース１０９の中央部に円筒状のス
リーブ１０５が円筒形の部材１１２内に突設されてお
り、円筒形の部材１１２の外周部にロータ１０１に対向
してステータ１０４が固定されている。また、スリーブ
１０５の下方には回転軸１０７を支持する樹脂製の受け
部材１１０がケース１０９に取り付けられている。回転
軸１０７がスリーブ１０５に回転自在に嵌合することに
よって動圧軸受１０８を構成し、スリーブ１０５と回転
軸１０７との間に形成される円筒状の空間にはグリース
１１１が満たされている。この動圧軸受１０８を介し
て、羽根１００およびロータ１０１をラジアル方向に支
持し、羽根１００およびロータ１０１をステータ１０４
まわりに回転自在に支持している。つまり、ステータ１
０４が発生する回転磁界によってロータ１０１を回転さ
せて羽根１００を回転させ（図中矢印Ｚで示す方向）、
図中矢印Ｘで示す方向に空気流れを発生し送風する。羽
根１００の推力の反力として回転軸１０７に作用するス
ラスト荷重（図中矢印Ｙ）はステータ１０４の鉄心とロ
ータ１０１の磁石１０２との間に作用する吸引力の軸方
向成分によって支えられる。この吸引力が羽根１００の
推力により生ずるスラスト荷重より一定の割合だけ大き
くなるように、ステータ１０４とロータ１０１の位置を
軸方向にずらして設ける。そして、ステータ１０４とロ
ータ１０１との間に作用する吸引力から羽根１００の推
力を差し引いた軸方向成分の残りのスラスト荷重を回転
軸１０７の端面をケース１０９に設けた樹脂製の受け部
材１１０に接触させて支持していた。

【０００３】しかしながら、従来のファンモータ用軸受
は、軸受の部品点数がラジアル動圧軸受部、スラスト受
け部材（樹脂製の受け部材１１０）の二点になり、組立
工数も多く構造が複雑になる。さらに、スラスト荷重を
支える軸端面の直角度について高い加工精度が必要とな
り、コストダウンが図れない。また、ファンモータの停
止時では回転軸３７が軸受隙間分倒れており、スラスト
荷重を受ける軸端面とスラスト受け部材面が平面であ
る。そのため、ファンモータの起動時及び停止時は軸端
のエッヂがスラスト受け部材面に接触し、スラスト受け
部材面に傷をつけやすい。さらに、ステータ１０４をロ
ータ１０１に対して軸方向に位置をずらすことにより、
ステータ１０４の鉄心とロータ１０１の磁石１０２とに
作用する吸引力の軸方向成分を羽根１００の推力より大
きくして羽根１００の推力とは軸方向に逆向きの磁力に
よってロータ１０１を軸方向に吸引しているため、軸方
向の寸法が大きくなる。さらにステータ１０４を取り付
けるための部材（円筒形の部材１１２）が必要となるた
めファンモータ全体としてのコンパクト化（薄型）の妨
げになる。また、羽根１００の推力は回転数と共に増す
ため定常回転で発生する推力より大きな逆向きの磁力を
磁石１０２により発生させる必要がある。そのため、羽
根１００の推力が小さい低速回転時には大きなスラスト
荷重がスラスト部材に作用して摩耗しやすい。そのた
め、大きな吸引力が必要なためステータ１０４とロータ
１０１の軸方向位置を大きくずらすため回転軸１０７
（羽根１００）が振動しやすくノイズも発生しやすい。
さらに、潤滑剤としてグリース１１１を使用しているた
め、回転軸１０７を挿入時に軸受内部の空気を排出する
ことが困難なため、軸受内部に大量の空気が残り動圧軸
受としての性能の低下を招き、トルクが大きくなりやす
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】請求項１及び請求項２
記載の発明は、性能、耐久性に優れ加工が容易で部品点
数が少なく、組立も容易で低コストのファンモータを提
供することを目的とする。

【０００５】請求項３記載の発明は、羽根の反力として
作用するスラスト荷重を簡単な構造で支えることができ
るファンモータを提供することを目的とする。

【０００６】

【問題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
射出成形により円筒部内面に動圧発生用の溝を有するラ
ジアル動圧軸受部と、それに接続する円筒部底面にスラ
スト軸受部とが設けられたラジアル・スラスト一体の樹
脂製の動圧軸受とし、ラジアル動圧軸受部のスリーブ外
径部の外径面に直接ステータを設けたファンモータ用軸
受装置を含むファンモータを提供するものである。その
ため加工が容易で部品点数が少なく、組立も容易なため
低コストとすることができる。さらに、軸受装置を取り
付けるケースの構造も簡易なものとすることができる。

【０００７】請求項２記載の発明は、射出成形によりフ
ァンモータのケースとを軸受部を合成樹脂による一体成
形品とし、軸受部の円筒部内面に動圧発生用の溝を有す
るラジアル動圧軸受部と、それに接続する円筒部底面に
スラスト軸受部とを設けたラジアル・スラスト一体の樹
脂製の動圧軸受とし、ラジアル動圧軸受部の外径部の外
径面には直接ステータを設けたことにより、性能、耐久
性に優れ加工が容易で部品点数が少なく、組立も容易な
ため低コストとすることができる。さらに、ケースと軸
受を樹脂による一体成形品にしたことにより、軸方向寸
法を小さく出来るためコンパクト（薄型）にできる。請
求項１又は請項２記載の発明ではラジアル動圧軸受部に
はラジアル動圧軸受の個数は限定されない。従って、動
圧発生用の溝は一ヶ所であってもよい。

【０００８】従来、スリーブ外径部の外径面又はラジア
ル動圧軸受部の外径部に対向してステータを取り付ける
ための円筒形の部材を設けていた。例えばケース等の外
径部（円筒形の部材）にステータを取り付けていた。そ
のためファンモータは装置全体として大きくならざるを
得なかった。請求項１又は請求項２記載の発明では、ス
リーブ外径部の外径面又はラジアル動圧軸受部の外径部
の外径面に直接ステータを設けている。そのため、ステ
ータを取り付けるための部材（例えば円筒形の部材）を
削除でき、装置全体のコンパクト化を可能とする。

【０００９】具体的には、請求項１記載の発明は、一端
に羽根およびロータを支持部材を介して固着され他端が
自由端とされた回転軸と、外周部に前記ロータと対向す
るステータが配設され、略中央部に前記回転軸が隙間を
隔てて嵌入されて前記回転軸と共に動圧軸受が構成され
る略円筒形状のスリーブとからなり、前記羽根およびロ
ータを回転自在に支持するファンモータ用動圧軸受装置
を含むファンモータにおいて、前記スリーブは円筒部内
面に動圧発生用の溝を有するラジアル動圧軸受部と、そ
れに接続する円筒部底面にスラスト軸受部とが設けられ
たラジアル・スラスト一体の樹脂製の動圧軸受からな
り、前記スリーブの外径部の外径面には直接ステータが
設けられたことを特徴とするファンモータを提供するも
のである。

【００１０】また、具体的には、請求項２記載の発明
は、一端に羽根およびロータを支持部材を介して固着さ
れ他端が自由端とされた回転軸と、外周部に前記ロータ
と対向するステータが配設され、略中央部に前記回転軸
が隙間を隔てて嵌入される動圧軸受部が配設されたケー
スからなり、前記羽根およびロータを回転自在に支持す
るファンモータにおいて、前記ケースと前記軸受部は合
成樹脂による一体成形品からなり、前記軸受部は円筒部
内面に動圧発生用の溝を有するラジアル動圧軸受部と、
それに接続する円筒部底面にスラスト動圧軸受部とが設
けられ、ラジアル動圧軸受部の外径部の外径面には直接
ステータが設けられたことを特徴とするファンモータを
提供するものである。

【００１１】請求項３記載の発明は、羽根の推力とは軸
方向に逆向きに作用する反力が生じる溝パターンを形成
する構造である。ここで、溝パターンとは動圧発生用の
溝の模様である。つまり請求項３記載の発明は、溝パタ
ーンにより羽根の推力とは軸方向に逆向きに作用する力
を発生させ、回転軸の自由端とスラスト軸受面とのうち
の一方が球面であり、潤滑剤として油を用いたことを特
徴としている。

【００１２】また、溝パターンによりラジアル方向の支
持と、羽根の推力とは軸方向に逆向きに作用する力を発
生することができる。そのためステータとロータを軸方
向に大きくずらす必要がないため、ノイズ等の発生がな
い。それと共にファンモータ全体をコンパクトにでき
る。具体的には、溝パターンの幅が上側の幅全体より下
側の幅全体を広くするというものである。また、ラジア
ル・スラスト一体の樹脂製の動圧軸受とし、回転軸の端
面とスラスト軸受面とのうちの一方を球面にして点接触
でスラスト荷重を受けるようにしたことにより、低摩擦
で軸のエッヂでスラスト軸受面を傷つけることもない。
構造としては略円筒形状のスリーブの底面であるスラス
ト軸受面に凸球面を設けて、回転軸の端面を支持する構
造とするか、あるいは回転軸の端面に凸球面を設けて、
スラスト軸受部のスラスト軸受面で支持する構造とな
る。さらに、ラジアル動圧軸受部も樹脂製であるため、
起動時（起動、停止時は軸とスリーブ内径は接触する）
の摩擦抵抗も減少でき、軸受全体として低摩擦で耐摩耗
に優れる。また、潤滑剤に油を使用したことにより、軸
を挿入時に軸受内部の空気の排出が容易なため、軸受内
部に空気がほとんど残らず動圧軸受としての性能が低下
することがない。さらに、潤滑剤にグリースを使用した
ときに比較してトルクが小さい。

【００１３】なお、構造として、動圧発生用の溝は軸受
部あるいはスリーブの円筒部内面に成形せずに、回転軸
の外周面に溝を設けることもできる。この場合、請求項
１記載の発明で回転軸の外周面に動圧発生用の溝を設け
ると、一端に羽根およびロータを支持部材を介して固着
され他端が自由端とされた回転軸と、外周部に前記ロー
タと対向するステータが配設され、略中央部に前記回転
軸が隙間を隔てて嵌入されて前記回転軸と共に動圧軸受
が構成される略円筒形状のスリーブとからなり、前記羽
根およびロータを回転自在に支持するファンモータ用動
圧軸受装置を含むファンモータにおいて、前記回転軸の
外周面に設けられた動圧発生用の溝に対向する前記スリ
ーブの円筒部内面のラジアル動圧軸受部と、それに接続
する円筒部底面にスラスト軸受部とが設けられたラジア
ル・スラスト一体の樹脂製の動圧軸受からなり、前記ス
リーブの外径部の外径面には直接ステータが設けられた
ことを特徴とするファンモータとなる。

【００１４】同様に、請求項２記載の発明で回転軸の外
周面に動圧発生用の溝を設けると、一端に羽根およびロ
ータを支持部材を介して固着され他端が自由端とされた
回転軸と、外周部に前記ロータと対向するステータが配
設され、略中央部に前記回転軸が隙間を隔てて嵌入され
る動圧軸受部が配設されたケースからなり、前記羽根お
よびロータを回転自在に支持するファンモータにおい
て、前記ケースと前記軸受部は合成樹脂による一体成形
品からなり、前記回転軸の外周面に設けられた動圧発生
用の溝に対向する前記軸受部の円筒部内面のラジアル動
圧軸受部と、それに接続する円筒部底面にスラスト軸受
部とが設けられ、ラジアル動圧軸受部の外径部の外径面
には直接ステータが設けられたことを特徴とするファン
モータとなる。

【００１５】請求項３記載の発明についても、回転軸の
外周面に動圧発生用の溝を設けると、前記回転軸の動圧
発生用の溝は前記羽根の推力とは軸方向に逆向きに作用
する力を発生する溝パターンであり、前記回転軸の自由
端と前記スラスト軸受面とのうちの一方が球面であり、
潤滑剤として油を用いたファンモータ用動圧軸受を含む
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のファンモ
ータとなる。

【００１６】

【実施例】（第一実施例）以下、本発明の実施例を図面
に基づいて説明する。図１（１）は本発明の第一実施例
のファンモータの断面図（軸受部の動圧発生用の溝は省
略）である。図１（２）は本発明の第一実施例の動圧軸
受部（ラジアル・スラスト一体の樹脂動圧軸受）の断面
図である。支持部材６の外周部には周方向に一定の間隔
をあけて複数の羽根１が固着されており、支持部材６の
内周部にはロータ２が固着されている。略円筒形状のス
リーブ８の外径部の下部にはフランジ８ｄが設けられて
おり、このフランジ８ｄとケース９が圧入等により固着
されている。略円筒形状のスリーブ８の外径部の外径面
に段差部８ｃが設けられている。この段差部８ｃでステ
ータ５が位置決めされていて、略円筒形状のスリーブ８
の外径部の外径面に直接ステータ５が設けられている。
略円筒形状のスリーブ８内には一端に羽根１およびロー
タ２を支持部材６を介して固着された回転軸７が径方向
に一定の隙間を隔てて回転自在かつ、抜き差し自由に嵌
入されている。これにより略円筒形状のスリーブ８は円
筒部内面に動圧発生用の溝８ｂを有するラジアル動圧軸
受部（二ヶ所のラジアル動圧軸受１１）と、それに接続
する円筒部底面にスラスト軸受部１０とが設けられたラ
ジアル・スラスト一体の樹脂製の動圧軸受を構成してい
る。この構造により、ロータ２とステータ５が対向し、
動圧軸受を介してステータ５回りに回転自在に支持され
ている。そして、回転軸７とラジアル・スラスト一体の
樹脂製の動圧軸受で構成される軸受隙間には潤滑剤とし
て油４が満たされている。

【００１７】ロータ２はステータ５が発生する回転磁界
によって図中矢印ａで示す方向に回転し、その外周部に
設けた羽根１によって矢印ｂで示す方向に送風する。こ
の回転に際し、略円筒形状のスリーブ８の内径面の動圧
発生用の溝（不図示）により油４に圧力が発生しラジア
ル方向に支持され、回転軸７は略円筒形状のスリーブ８
と非接触で回転する。そして、送風時に羽根１の送風作
用の反力として回転軸７に作用するスラスト荷重（図中
矢印ｃ）は、動圧発生用の溝８ｂにより発生する羽根１
の推力と逆の動圧力により支えられる。

【００１８】次にスラスト荷重を支える具体的な構造に
ついて述べる。図１（２）では底部に設けられたスラス
ト軸受面８ｅの中心は凸球面８ａになっている。内径面
に設けられた二カ所の動圧発生用の溝８ｂの幅はＡ＜
Ｂ、Ｃ＜Ｄであり２カ所の溝とも上側の幅より下側の幅
が広くなっている。従って、上側の幅全体より下側の幅
全体が広くなっており、Ａ＋Ｃ＜Ｂ＋Ｄの関係となる。
ロータ２を固着した回転軸７が図中矢印ａで示す方向に
回転すると、動圧発生用の溝８ｂによりラジアル方向に
軸を支持する動圧力と羽根１の推力と逆の動圧力（回転
軸７をスラスト軸受部１０方向に押しつける力であるス
ラスト力）が発生する。そして、この動圧発生用の溝８
ｂにより発生したスラスト力から羽根の推力を差し引い
たスラスト荷重は回転軸７の端面とスラスト軸受部１０
のスラスト軸受面８ｅの凸球面８ａと点接触で受ける。
羽根の推力は回転数が早くなるほど大きくなるが、動圧
力も回転数が早くなるほど大きくなるため、スラスト荷
重は回転数にほとんど影響されない。このように、射出
成形により円筒部内面に動圧発生用の溝８ｂを有するラ
ジアル動圧軸受部（二ヶ所のラジアル動圧軸受１１）
と、それに接続する円筒部底面にスラスト軸受部１０と
が設けられたラジアル・スラスト一体の樹脂製の動圧軸
受であり、動圧発生用の溝８ｂも射出成形時に同時に設
けることが出来るので、加工が容易で部品点数が少な
く、組立も容易なため低コストととなる。

【００１９】また、略円筒形状のスリーブ８の外径部の
外径面に直接ステータ５を設けたため部品点数が少なく
組立も容易になり、軸受装置を取り付けるケース９の構
造も簡易であるため低コストになる。また、略円筒形状
のスリーブ８の円筒部内面に設けた動圧発生用の溝８ｂ
によりラジアル方向の支持と、羽根の推力とは軸方向に
逆向きに作用する力を発生することができる動圧発生用
の溝８ｂにしたことによって、構造が簡単で軸方向寸法
を小さく出来るためコンパクト（薄型）にできる。ま
た、ステータ５とロータ２を軸方向に大きくずらす必要
がないためノイズ等の発生がない。また、ラジアル・ス
ラスト一体の樹脂製とし、回転軸７の端面とスラスト軸
受面８ｂとのうちの一方を球面にして点接触でスラスト
荷重を受ける構造のため、低摩擦で起動、停止時に軸の
エッヂでスラスト軸受面８ｅを傷つけることもない。さ
らに、ラジアル動圧軸受部（二ヶ所のラジアル動圧軸受
１１）も樹脂製であるため、起動時（起動、停止時は軸
とスリーブ内径は接触する）の摩擦抵抗も減少でき、軸
受全体として低摩擦で耐摩耗に優れる。また、潤滑剤に
油４を使用したことにより、回転軸７を挿入時に軸受内
部の空気が容易に排出するため、軸受内部に空気がほと
んど残らず動圧軸受としての性能が低下することがな
い。さらに、潤滑油としてグリースを使用した時と比較
してトルクを小さく出来る。

【００２０】（第二実施例）図２（１）は本発明の第二
実施例のファンモータの断面図（軸受部の動圧発生用の
溝は省略）である。図２（２）は本発明の第二実施例の
動圧軸受部（ラジアル・スラスト一体の樹脂動圧軸受）
の断面図である。第二実施例は、第一実施例と基本的に
は構成、動作とも同じである。但し、略円筒形状のスリ
ーブ１８とケース１９との固着する手段が異なってい
る。図２（１）に示すように略円筒形状のスリーブ１８
とケース１９との固着はスリーブのフランジ１８ｂをケ
ース１９にねじ１３で固定したことである。そのため、
第一実施例における圧入等に比べ強固にフランジ１８ｂ
をケース１９に固定できる。第二実施例においては、フ
ランジ１８ｂが入るための凹部１９ａをケース１９に設
けてある。フランジ１８ｄ及び凹部１９ａにはねじ１３
を組み込むためのねじ穴１８ｄ及びねじ穴１９ｂが設け
てある。フランジ１８ｂを凹部１９ａへ入れ、ねじ穴１
８ｄとねじ穴１９ｂを一致させ、そこにねじ１３が組み
込まれている。ねじの個数については本実施例では４本
（不図示）使用しているが、特に本数は限定されない。
また、本実施例ではねじをフランジ１８ｄの上から組み
込んでいるが組立の作業性等を考慮してケース１９の下
から組み込むことも可能である。さらに、略円筒形状の
スリーブ１８はストレート穴でセルフタップで止めるこ
ともできる。

【００２１】図２（２）に示す動圧発生用の溝１８ｂの
幅はＡ＜Ｂ、Ｃ＝Ｄであり、第一実施例の溝幅比とは異
なるが、第一実施例と同様に第二実施例においてもＡ＋
Ｃ＜Ｂ＋Ｄの関係が成立する。つまり上側の幅全体より
下側の幅全体が広くなっている。そのため図２（２）の
ロータ２を固着した回転軸７が図中矢印ａで示す方向に
回転すると、動圧発生用の溝１８ｂによりラジアル方向
に回転軸７を支持する動圧力と羽根１の推力と逆の動圧
力（回転軸７をスラスト軸受部２１方向に押しつける力
であるスラスト力）が発生する。そのためロータ２を固
着した回転軸７が浮上することはない。この動圧発生用
の溝１８ｂにより発生したスラスト力から羽根の推力を
差し引いたスラスト荷重は回転軸７の端面とスラスト軸
受部２１のスラスト軸受面１８ｅの凸球面１８ａと点接
触で受ける。また、他の作用、効果は第一実施例と同様
である。

【００２２】（第三実施例）図３（１）は本発明の第三
実施例のファンモータの断面図（軸受部の動圧発生用の
溝は省略）である。図３（２）は本発明の第三実施例の
動圧軸受部（ラジアル・スラスト一体の樹脂動圧軸受）
の断面図である。第三実施例は、第一実施例と基本的に
は構成、動作とも同じである。第一実施例と異なる点
は、略円筒形状のスリーブ２８をケース２９の下側から
挿入して略円筒形状のスリーブ２８の上面と外径面でケ
ース２９に固着した点である。ケース２９にフランジ２
８ｄを備えた略円筒形状のスリーブ２８を挿入できる下
側凹部２９ｂが設けてある。下側凹部２９ｂの形状は略
円筒形状のスリーブ２８が挿入できるように逆Ｔ字形状
を採っている。この下側凹部２９ｂに圧入等の手段によ
り略円筒形状のスリーブ２８を挿入する。これより第一
実施例よりケース２９と略円筒形状のスリーブ２８とを
強固に固定出来るという利点がある。特に、ファンモー
タは底面を相手部材に止めるため略円筒形状のスリーブ
２８が該部材と挟まれたことになるため、ファンモータ
を相手部材に取り付けた状態ではケース２９と略円筒形
状のスリーブ２８との固着が強固になる。

【００２３】図３（２）に示す動圧発生用の溝２８ｂの
幅はＡ＜Ｂ、Ｃ＞Ｄであり、第一実施例及び第二実施例
の溝幅比とは異なるが、第一実施例及び第二実施例と同
様にＡ＋Ｃ＜Ｂ＋Ｄの関係が成立する。つまり上側の幅
全体より下側の幅全体が広くなっている。図３（２）の
ロータ２を固着した回転軸７が図中矢印ａで示す方向に
回転すると、動圧発生用の溝２８ｂによりラジアル方向
に軸を支持する動圧力と羽根の推力と逆の動圧力（軸を
スラスト軸受部２３方向に押しつける力であるスラスト
力）が発生する。そのためロータ２を固着した回転軸７
が浮上することはない。この動圧発生用の溝２８ｂによ
り発生したスラスト力から羽根の推力を差し引いたスラ
スト荷重は回転軸７の端面とスラスト軸受部２３のスラ
スト軸受面２８ｅの凸球面２８ａと点接触で受ける。ま
た、他の作用、効果は第一実施例と同様である。

【００２４】（第四実施例）図４（１）は本発明の第四
実施例のファンモータの断面図である。図４（２）は本
発明の第四実施例の動圧軸受部（ラジアル・スラスト一
体の樹脂動圧軸受）の断面図である。図５（１）は第四
実施例の軸受部（動圧軸受）の変形例の断面図である。
また、図５（２）は第四実施例の軸受部（動圧軸受）の
他の変形例の断面図である。ファンモータのケースと軸
受部３８は合成樹脂による一体成形品からなる。軸受部
３８は円筒部内面に動圧発生用の溝３８ｂを有するラジ
アル動圧軸受部（二ヶ所のラジアル動圧軸受２４）と、
それに接続する円筒部底面に凸球面を有するスラスト軸
受部２５とが設けられている。これによりラジアル・ス
ラスト一体の樹脂動圧軸受を構成している。軸受部３８
には段差部３８ｃが設けられている。この段差部３８ｃ
でステータ５が位置決めされていて、軸受部３８のラジ
アル動圧軸受部（二ヶ所のラジアル動圧軸受２４）の外
径部の外径面に直接ステータ５が設けられている。軸受
部３８には一端に羽根１およびロータ２を支持部材６を
介して固着された回転軸７が径方向に一定の隙間を保っ
て回転自在、かつ、抜き差し自由に挿入されている。そ
して、回転軸７とラジアル・スラスト一体の樹脂動圧軸
受で構成される軸受隙間には潤滑剤として油４が満たさ
れている。ロータ２は動圧軸受を介してステータ５の回
りに回転自在に支持されている。図４（２）で示すよう
に、軸受部３８の底部に設けられたスラスト軸受部２５
の中心は凸球面になっており、図４（２）の動圧発生用
の溝３８ｂの幅はＡ＜Ｂ、Ｃ＜Ｄであり２カ所の溝とも
上側の幅より下側の幅が広くなっている。つまり上側の
幅全体より下側の幅全体が広くなっている。したがって
第一実施例から第三実施例と同様にＡ＋Ｃ＜Ｂ＋Ｄの関
係が成立する。ロータ２はステータ５が発生する回転磁
界によって図中矢印ａで示す方向に回転し、その外周に
設けた羽根１によって矢印ｂで示す方向に送風する。こ
の回転に際し、軸受部３８の内径面の動圧発生用の溝３
８ｂにより油４に圧力が発生しラジアル方向に支持さ
れ、軸受部３８の内径と回転軸７は非接触で回転する。
そして、送風時に羽根１の送風作用の反力として回転軸
７に作用するスラスト荷重（図中矢印ｃ）は、動圧発生
用の溝３８ｂにより発生する羽根１の推力と逆の動圧力
（スラスト力）により支えられる。つまりこの動圧発生
用の溝３８ｂにより発生した動圧力（スラスト力）より
羽根の推力を差し引いたスラスト荷重は回転軸７の端面
とスラスト軸受部２５のスラスト軸受面３８ｅの凸球面
３８ａと点接触で受けることになる。図４（１）、
（２）に基づいて第四実施例の動作を説明したが図５
（１）、（２）でも同様の動作を行う。

【００２５】図５（１）の軸受部４８のラジアル動圧軸
受２６の動圧発生用の溝４８ｂの幅はＡ＜Ｂ、Ｃ＝Ｄで
あり、図５（２）の軸受部５８のラジアル動圧軸受３１
の動圧発生用の溝の幅５８ｂはＡ＜Ｂ、Ｃ＞Ｄであり、
どちらもＡ＋Ｃ＜Ｂ＋Ｄの関係が成立する。つまり上側
の幅全体より下側の幅全体が広くなっている。ロータ２
を固着した回転軸７が図中矢印ａで示す方向に回転する
と、動圧発生用の溝４８ｂ、５８ｂによりラジアル方向
に軸を支持する動圧力と羽根の推力と逆の動圧力（軸を
スラスト軸受部２７、３２方向に押しつける力であるス
ラスト力）が発生する。そして、この動圧発生用の溝４
８ｂ、５８ｂにより発生したスラスト力から羽根の推力
を差し引いたスラスト荷重は回転軸７の端面とスラスト
軸受部２７、３２のスラスト軸受面４８ｅ、５８ｅの凸
球面４８ａ、５８ａで点接触で受ける。羽根１の推力は
回転数が早くなるほど大きくなるが、動圧力も回転数が
早くなるほど大きくなるため、スラスト荷重は回転数に
ほとんど影響されない。

【００２６】このように、射出成形によりファンモータ
のケースと軸受部を合成樹脂による一体成形品として、
軸受部は内径面に動圧発生用の溝を有するラジアル動圧
軸受部と、それに接続する円筒部底面にスラスト軸受部
とを設けたラジアル・スラスト一体の動圧軸受として、
動圧発生用の溝も射出成形時に同時に設けているので、
加工が容易で部品点数が少なく、組立も容易なため低コ
ストとすることができる。さらに、ファンモータのケー
スと軸受部を合成樹脂による一体成形品としたことによ
って、構造が簡単で軸方向寸法を小さく出来るためコン
パクト（薄型）にできる。また、軸受部の外径部の外径
面に直接ステータを設けたため、部品点数が少なく、組
立も容易なため低コストである。軸受部の円筒部内面に
設けた動圧発生用の溝によりラジアル方向の支持と、羽
根の推力とは軸方向に逆向きに作用する力を発生するこ
とができる溝パターンにしたことによって、構造が簡単
で軸方向寸法を小さく出来るためコンパクト（薄型）に
できる。また、ステータ５とロータ２を軸方向に大きく
ずらさなくて良いため、ノイズ等の発生がない。他の作
用、効果も第一実施例と同様である。

【００２７】（第五実施例）図６（１）は本発明の第五
実施例のファンモータの断面図である。図６（２）は本
発明の第五実施例の動圧軸受部（ラジアル・スラスト一
体の樹脂動圧軸受）の断面図である。第五実施例は、第
四実施例と基本的には構成、動作とも同じである。第四
実施例との違いはラジアル動圧軸受４０の動圧発生用の
溝６８ｂが軸受部６８に軸方向に一カ所しか設けられて
いない点である。動圧発生用の溝６８ｂの幅はＡ＜Ｂで
あり、動圧発生用の溝の上側の幅全体より下側の幅全体
が広くなっている。これまでの示した各実施例と同様
に、ロータ２を固着した回転軸７が図中矢印ａで示す方
向に回転すると、動圧発生用の溝６８ｂによりラジアル
方向に軸を支持する動圧力と羽根１の推力と逆の動圧力
（回転軸７をスラスト軸受部４１方向に押しつける力で
あるスラスト力）が発生する。そのためロータ２を固着
した回転軸７が浮上することはない。この動圧発生用の
溝６８ｂにより発生したスラスト力から羽根の推力を差
し引いたスラスト荷重は各実施例の構造と同様に回転軸
端面とスラスト軸受面６８ｅの凸球面６８ａで点接触で
受ける。また同様に羽根の推力は回転数が早くなるほど
大きくなるが、動圧力も回転数が早くなるほど大きくな
るため、スラスト荷重は回転数にほとんど影響されな
い。動圧発生用の溝６８ｂが一カ所であるため軸方向寸
法を小さく出来るため、よりコンパクト（薄型）にでき
るという利点がある。他の作用、効果は第一実施例及び
第四実施例と同様である。

【００２８】第一実施例から第五実施例において、略円
筒形状のスリーブあるいは軸受部の樹脂材料としては、
炭素繊維を含むＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹
脂）を使用している。但し、この樹脂材料は限定される
ものではなく、強度もあり、耐摩耗性に優れる樹脂材料
であれば略円筒形状のスリーブあるいは軸受部の樹脂材
として使用することができる。また、第一実施例から第
五実施例ではラジアル動圧軸受部の外径部は略円筒の形
状をなしている。特にこれに限定されるものではなく、
異形形状のスリーブとすることも可能である。例えば、
略円筒以外の角柱の形状とすることも可能である。その
場合であっても、各実施例に示すスリーブをケースに固
定する構造により、略円筒以外の形状であっても固定可
能である。また、溝パターンは各実施例は限定されるも
のではなく、羽根の推力と逆の動圧力（軸をスラスト軸
受方向に押しつける力）が発生する溝パターンおよび溝
幅比であれば良い。

【００２９】

【発明の効果】請求項１又は請求項２記載の発明によれ
ば、ラジアル・スラスト一体の樹脂製の構造であるた
め、低摩擦で耐摩耗に優れ高性能である。ステータを取
り付けるための円筒形の部材をなくすことにより部品点
数が少なくなり、組立ても容易になり低コストとするこ
とができる。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、動圧発生用
の溝のパターンにより羽根の推力とは軸方向に逆向きに
作用する力を発生することができ、それにより軸方向寸
法が小さくなり、装置全体としてコンパクト（薄型）に
できる。この構造によりステータとロータを軸方向に大
きくずらす必要がなくなりノイズ等の発生を抑えられる
さらに、潤滑剤に油を使用したことにより、回転軸の挿
入時に軸受内部の空気を容易に排出できる。そのため、
軸受内部に空気がほとんど残らず動圧軸受としての性能
を十分に発揮することができる。潤滑剤として油を使用
しているため、グリースを使用した場合と比較してトル
クを小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（１）は本発明の第一実施例のファンモー
タの断面図（軸受部の動圧発生用の溝は省略）である。
図１（２）は本発明の第一実施例の動圧軸受部（ラジア
ル・スラスト一体の樹脂動圧軸受）の断面図である。

【図２】図２（１）は本発明の第二実施例のファンモー
タの断面図（軸受部の動圧発生用の溝は省略）である。
図２（２）は本発明の第二実施例の動圧軸受部（ラジア
ル・スラスト一体の樹脂動圧軸受）の断面図である。

【図３】図３（１）は本発明の第三実施例のファンモー
タの断面図（軸受部の動圧発生用の溝は省略）である。
図３（２）は本発明の第三実施例の動圧軸受部（ラジア
ル・スラスト一体の樹脂動圧軸受）の断面図である。

【図４】図４（１）は本発明の第四実施例のファンモー
タの断面図である。図４（２）は本発明の第四実施例の
動圧軸受部（ラジアル・スラスト一体の樹脂動圧軸受）
の断面図である。

【図５】図５（１）は第四実施例の軸受部（動圧軸受）
の変形例の断面図である。図５（２）は第四実施例の軸
受部（動圧軸受）の他の変形例の断面図である。

【図６】図６（１）は本発明の第五実施例のファンモー
タの断面図である。図６（２）は本発明の第五実施例の
動圧軸受部（ラジアル・スラスト一体の樹脂動圧軸受）
の断面図である。

【図７】図７は従来のファンモータ用動圧軸受装置の断
面図である。

【符号の説明】

１羽根２ロータ３磁石４油５ステータ６支持部材７回転軸８略円筒形状のスリーブ８ａ凸球面８ｂ動圧発生用の溝９ケース３８軸受部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 7/14 Ｈ０２Ｋ 7/14 Ａ 21/22 21/22 ＭＦターム(参考） 3J011 AA04 AA10 AA20 BA04 BA10 CA02 DA02 JA02 KA02 KA03 SC01 5H607 AA00 AA04 BB09 BB14 CC01 CC09 DD03 DD16 GG01 GG02 GG12 5H621 GA01 HH01 JK01 JK13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端に羽根およびロータを支持部材を介
して固着され他端が自由端とされた回転軸と、外周部に
前記ロータと対向するステータが配設され、略中央部に
前記回転軸が隙間を隔てて嵌入されて前記回転軸と共に
動圧軸受が構成される略円筒形状のスリーブとからな
り、前記羽根およびロータを回転自在に支持するファン
モータ用動圧軸受装置を含むファンモータにおいて、前記スリーブは円筒部内面に動圧発生用の溝を有するラ
ジアル動圧軸受部と、それに接続する円筒部底面にスラ
スト軸受部とが設けられたラジアル・スラスト一体の樹
脂製の動圧軸受からなり、前記スリーブの外径部の外径
面には直接ステータが設けられたことを特徴とするファ
ンモータ。
【請求項２】一端に羽根およびロータを支持部材を介
して固着され他端が自由端とされた回転軸と、外周部に
前記ロータと対向するステータが配設され、略中央部に
前記回転軸が隙間を隔てて嵌入される動圧軸受部が配設
されたケースからなり、前記羽根およびロータを回転自
在に支持するファンモータにおいて、前記ケースと前記軸受部は合成樹脂による一体成形品か
らなり、前記軸受部は円筒部内面に動圧発生用の溝を有
するラジアル動圧軸受部と、それに接続する円筒部底面
にスラスト軸受部とが設けられ、ラジアル動圧軸受部の
外径部の外径面には直接ステータが設けられたことを特
徴とするファンモータ。
【請求項３】前記円筒部内面の動圧発生用の溝は前記
羽根の推力とは軸方向に逆向きに作用する力を発生する
溝パターンであり、前記回転軸の自由端と前記スラスト
軸受面とのうちの一方が球面であり、潤滑剤として油を
用いたファンモータ用動圧軸受を含むことを特徴とする
請求項１又は請求項２記載のファンモータ。