JPH0312045Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、送風手段として用いられる直接ブラ
シレスフアンモータに関するものである。

〔従来の技術〕

発熱を伴う機器の冷却やブロワー等に用いる送
風手段として、直流ブラシレスフアンモータが多
く用いられている。直流ブラシレスフアンモータ
は、フレームと、該フレームに支持された固定子
と、該フレームに固設された軸受筒体内に取付け
られた１対の軸受により回転自在に支持された回
転軸と、該回転軸に取付けられた送風羽付きの磁
石回転子とにより構成される。

第２図は従来のこの種のフアンモータの構造を
示したもので、同図において１は風洞１０２及び
送風窓１０５を有するフレーム、２はフレーム１
に固定された軸受筒体６′に取付けられた固定子、
３は軸受筒体６′の内周に取付けられた１対の玉
軸受７A′，７B′により回転自在に支持された回
転軸、４は永久磁石４０２と送風羽４０４とを有
して回転軸３に取付けられた磁石回転子である。
一方の軸受７A′と軸受筒体６′の内周に設けられ
た凸条部６a′との間にコイルスプリングＳが配設
され、該コイルスプリングＳにより軸受７A′及
び７B′がそれぞれ回転軸３の端部に取付けられ
た止め輪１０′及び回転子のボス４００に向けて
付勢されている。フレーム１にはまたプリント基
板１２が取付けられ、この取付け基板に装着され
た電子部品により構成された駆動回路により固定
子２の巻線２０２に所定の電流が供給されて回転
子４が駆動される。

第３図は回転軸の支持構造が異なる他の従来例
を示したもので、この例では、軸受筒体６′の内
周にスリーブ状の含油スベリ軸受８A′及び８
B′が嵌着され、これらの軸受により回転軸３が
支持されている。軸受８A′及び８B′はそれぞれ
軸受筒体６′の内周に嵌着されたシールドワツシ
ヤ９A′及び９B′により押えられ、回転軸３に嵌
着されたスラストワツシヤ１１が磁石回転子４の
ボス４００の端面に当接されている。また回転軸
３の端部に止め輪１０′が取付けられ、回転軸３
の止め輪１０′とシールドワツシヤ９A′との間に
位置する部分には複数枚のスラストワツシヤ１３
が嵌着されている。その他の点は第２図に示した
ブラシレスフアンモータと同様である。

上記の各直流ブラシレスフアンモータにおい
て、プリント基板１２に構成された駆動回路によ
り固定子の巻線２０２に駆動電流が与えられる
と、磁石回転子４が回転するため送風羽４０４が
風洞１０１内で回転し、送風窓１０５を通して図
示の矢印Ａ方向に風を送る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

第２図に示した従来の直流ブラシレスフアンモ
ータでは、回転軸３を支持する１対の軸受７A′，
７B′が共に高価な玉軸受からなつていたため、
コストが高くなるという問題があつた。また玉軸
受は軸方向の衝撃や振動に対して弱いという問題
がある上に、比較的大きな騒音を発生するという
問題があつた。

また第３図に示すように、回転軸をスベリ軸受
により支持した場合には、スラストワツシヤ１３
とシールドワツシヤ９A′との摺動接触により
種々の問題が生じる。すなわち、この種のモータ
においては磁石回転子４の永久磁石４０２の磁気
中心と固定子２の磁気中心との間のずれにより生
じる磁気吸引力により回転軸３に送風方向と逆方
向（図示の矢印Ｂ方向）の力が加わり、また送風
羽４０４に働く風圧により回転軸３に同じく矢印
Ｂ方向の力が加わるため、モータの回転中スラス
トワツシヤ１３がシールドワツシヤ９A′に押圧
された状態に保持される。そのためスラストワツ
シヤ１３とシールドワツシヤ９A′との摺動接触
面で発熱が生じ、この発熱により含油軸受の寿命
が短くなるという問題があつた。またスラストワ
ツシヤ１３とシールドワツシヤ９A′との摺動接
触により摺動音が発生するため、低騒音であると
いうスベリ軸受本来の特徴を活かすことができな
いという問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、その実施例を示す第１図に見られる
ように、フレーム１と、該フレームに支持された
固定子２と、該フレームに対して回転自在に支持
された回転軸３と、該回転軸に取付けられた送風
羽付きの磁石回転子４とからなり、磁石回転子の
磁気中心が固定子の磁気中心より送風羽による送
風方向の前方側にずれるように磁石回転子が配置
されている直流ブラシレスフアンモータにおい
て、コストの低減と寿命の延長とを図るととも
に、騒音の低減を図ることができるようにしたも
のである。

そのため、本考案においては、回転軸３を支持
する１対の軸受７及び８のうち送風羽４０４によ
る送風方向の前方（矢印Ａ方向）側に位置する一
方の軸受７及び送風方向の後方（矢印Ｂ方向）側
に位置する他方の軸受８がそれぞれ玉軸受及びス
ベリ軸受からなつている。回転軸３の一方の軸受
７側の端部には止め輪１０が取付けられ、この止
め輪１０が玉軸受７の内輪７ｂに直接または間接
的に（ワツシヤ等を介して）当接して該回転軸を
位置決める。そして、磁石回転子４と固定子２と
の間に回転軸３を送風方向の後方側に付勢する向
きに生じる磁気吸引力と送風羽に働く風圧とによ
り止め輪１０が玉軸受７の内輪７ｂに直接または
間接的に当接した状態に保持されるようになつて
いる。

〔考案の作用〕

上記のように、送風方向の前方側に位置する軸
受として玉軸受を用い、送風方向の後方側に位置
する軸受としてスベリ軸受を用いると、送風方向
の前方側に位置する軸受と止め輪との間に摺動が
生じないため、発熱及び摺動音の発生を防ぐこと
ができる。また上記のように玉軸受とスベリ軸受
とを組合せると、騒音が比較的大きく軸線方向の
衝撃や振動に対して弱いという玉軸受が持つ欠点
をスベリ軸受により補うことができ、送風方向の
前方側の軸受側で発熱及び摺動音が生じないこと
と相俟つて低騒音で長寿命のモータを得ることが
できる。更に上記のように玉軸受とスベリ軸受と
を組合せて用いると、玉軸受を２個用いる場合に
比べてコストの低減を図ることができる。

また上記のように送風に伴つて生じる風圧と、
磁石回転子と固定子との間に生じる磁気吸引力と
により回転軸を付勢して、止め輪を軸受の内輪に
直接または間接的に当接させた状態に保持する
と、回転軸の軸方向への振動を防いで安定した回
転を行わせることができる。

このように、本考案によれば、玉軸受及びスリ
ーブ軸受のそれぞれが持つ利点を活かして、低騒
音長寿命の直流ブラシレスフアンモータを得るこ
とができる。

〔実施例〕

以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第１図は本考案の実施例を示したもので、同図
においてフレーム１の周壁部１０１は矩形、円形
等の適宜の輪郭形状を有し、該周壁部１０１の内
側に風洞１０２が形成されている。周壁部１０１
の軸線方向の一端側の中央部にはカツプ状の端部
壁１０３が配設され、該端部壁１０３の外周部は
放射状に設けられた多数の整流板１０４により周
壁部１０１に連結され、これら多数の整流板１０
４の間にそれぞれ送風窓１０５が形成されてい
る。

端部壁１０３の中央部にはボス部１０６が設け
られ、このボス部１０６の内周に固定子支持部材
を兼ねる軸受筒体６が嵌着されている。軸受筒体
６の内周のほぼ中央部には突起６０１が周設さ
れ、この突起６０１の両側に１対の軸受７，８が
嵌着されて、両軸受が突起６０１に当接されて位
置決めされている。

これらの軸受のうち、送風羽による送風方向
（図示の矢印Ａ方向）の前方側に位置する一方の
軸受７は玉軸受からなり、送風方向の後方（図示
の矢印Ｂ方向）側に位置する他方の軸受８はスリ
ーブ状の含油スベリ軸受からなつている。軸受筒
体６の軸受８側の端部内周にはリング状のシール
ドワツシヤ９が嵌着され、このシールドワツシヤ
により軸受８の抜け止め及び潤滑油の流出防止が
図られている。

本実施例では、軸受筒体６の内周に玉軸受７の
外輪７ａ及び含油軸受８をそれぞれすき間ばめに
より嵌着し得るように軸受筒体６の内径寸法を設
定して、両軸受の取付けを容易にしている。

軸受７及び８には回転軸３が支持され、この回
転軸３の軸受７側の端部に設けられた溝に止め輪
１０が嵌着されている。この止め輪１０は玉軸受
７の内輪７ｂに当接して回転軸３の軸線方向への
位置決めを図る。

固定子２は環状の電機子鉄心２０１のスロツト
に巻線２０２を巻装したもので、鉄心２０１が軸
受筒体６の外周に嵌着されている。

磁石回転子４は回転軸３の一端部にボス４００
を介して固定されたほぼカツプ状のヨーク４０１
と該ヨークの内周に固定された永久磁石４０２
と、ヨーク４０２を外側から囲むように配置され
て同じくボス４００を介して回転軸３に固定され
たカツプ状の送風羽支持部材４０３と、該送風羽
支持部材４０３の外周部に放射状に設けられた複
数の送風羽４０４とからなつており、送風羽支持
部材４０３と送風羽４０４とは合成樹脂等により
一体成形されている。

永久磁石４０２の磁極は固定子２の鉄心２０１
の外周側の磁極部に所定の間〓を介して対向配置
されるが、本実施例では、この磁石４０２の磁気
中心が固定子鉄心２０１の磁気中心よりも送風方
向の前方（矢印Ａ方向）側にずれるように配置さ
れて、磁石回転子４と固定子２との間に、回転軸
３を送風方向の後方（矢印Ｂ方向）側に付勢する
向きの磁気吸引力が働くようになつている。

回転軸３の軸受８とボス４００との間に位置す
る部分にはスラストワツシヤ１１が嵌着され、ボ
ス４００の端面が該ワツシヤ１１に当接されてい
る。

フレームの端部壁１０３の内側にはプリント基
板１２が固定されている。特に図示してないが、
このプリント基板１２には、磁石回転子４の磁極
の位置を検出する位置検出素子と、磁石回転子の
磁極の位置に応じて固定子２の巻線２０２に流す
電流を制御する駆動回路を構成する電子部品とが
装着されている。

上記の直流ブラシレスフアンモータにおいて
は、磁石回転子４の回転により送風羽４０４が回
転し、送風窓１０５を通して図示の矢印Ａ方向に
風が送られる。この時送風羽４０４に作用する風
圧により回転軸３が送風方向の後方（図示の矢印
Ｂ方向）側に付勢される。また磁石４０２と固定
子鉄心２０１との間に働く磁気吸引力により回転
軸３が送風方向の後方側に付勢される。この磁気
吸引力は、極性の異なる磁石の間に発生する吸引
力と同じであり、磁石回転子４の磁気中心と固定
子の磁気中心との差を無くすように発生する。こ
の磁気吸引力は、固定子が無励磁の場合に磁石回
転子４の磁石４０２と固定子鉄心２０１との間に
発生する吸引力である。モータの回転中これらの
付勢力により止め輪１０が軸受７の内輪７ｂに当
接された状態に保持される。軸受７の内輪７ｂは
回転軸３と共に回転するが、回転軸３に送風方向
の後方（図示の矢印Ｂ方向）に向う力が作用する
と、回転軸３は力が作用する方向に移動しようと
する。しかしながら本実施例では、止め輪１０が
軸受７の内輪７ｂに当接された状態で保持される
ため、風圧や磁気吸引力による回転軸３の軸方向
への振動が防止される。また止め輪１０は、前記
風圧と磁気吸引力とによつて軸受７の内輪７ｂに
直接強く当接して回転軸３とともに回転するの
で、止め輪１０と軸受７の内輪７ｂとの間で摺動
接触が生じることはなく、摺動音が発生したり摺
動により発熱が生じたりすることがない。従つて
軸受７側から回転軸３及び軸受筒体６を通して含
油軸受８に熱が伝わることはなく、該含油軸受８
の寿命が短くなることがない。

上記の実施例では、止め輪１０を直接軸受７の
内輪７ｂに当接させたが、止め輪１０と軸受７の
内輪７ｂとの間にワツシヤを介在させて、止め輪
１０を軸受７の内輪７ｂに間接的に当接させるよ
うにしてもよい。

〔考案の効果〕 以上のように、本考案によれば、送風方向の前
方側に位置する軸受として玉軸受を用い、送風方
向の後方側に位置する軸受としてスベリ軸受を用
いることにより、送風方向の前方側に位置する軸
受と止め輪との間に摺動が生じないようにすると
ともに、ノイズが大きい玉軸受の数を半減させた
ので、発熱及び摺動音の発生を防いで軸受から発
生する騒音の低減と軸受の寿命の延長とを図るこ
とができ、低騒音で長寿命のモータを得ることが
できる。また玉軸受とスベリ軸受とを組合せて用
いたので、玉軸受を２個用いる場合に比べてコス
トの低減を図ることができる利点がある。

更に本考案では送風に伴つて生じる風圧と、磁
石回転子と固定子との間に生じる磁気吸引力とに
より回転軸を付勢して、止め輪を軸受の内輪に直
接または間接的に当接させた状態に保持するよう
にしたので、回転軸の軸方向の振動を防止して安
定した回転を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す半部縦断面図、
第２図及び第３図はそれぞれ異なる従来例を示す
半部縦断面図である。 １……フレーム、２……固定子、３……回転
軸、４……磁石回転子、４０１……ヨーク、４０
２……永久磁石、４０４……送風羽、６……軸受
筒体、７……玉軸受、８……スリーブ状含油スベ
リ軸受、１０……止め輪。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 フレームと、前記フレームに支持された固定子
   と、軸線方向に間隔を開けて配置された１対の軸
   受により前記フレームに対して回転自在に支持さ
   れた回転軸と、前記回転軸に取付けられた送風羽
   付きの磁石回転子とを具備し、 前記磁石回転子の磁気中心が前記固定子の磁気
   中心より前記送風羽による送風方向の前方側にず
   れるように前記磁石回転子が配置されている直流
   ブラシレスフアンモータにおいて、 前記１対の軸受のうち前記送風方向の前方側に
   位置する一方の軸受及び送風方向の後方側に位置
   する他方の軸受がそれぞれ玉軸受及びスベリ軸受
   からなり、 前記回転軸の前記一方の軸受側の端部に前記玉
   軸受の内輪に直接または間接的に当接して該回転
   軸を位置決めする止め輪が取付けられていること
   を特徴とする直流ブラシレスフアンモータ。