JPH0568940B2 - - Google Patents

Description

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

従来技術 従来、小型フア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頁の図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ヤフトを有し、該シヤフト
は２個のころがり軸受によつて支持されていて、
該シヤフトにフアンブレードが取り付けられる構
造であつたため、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つた。またシヤフ
トを用いないタイプのアウタロータ形のブラシレ
スモータにおいても、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
あつた。即ち、以上のような従来の小型フアンモ
ータでは、その厚さは具体的には24〜25mmが最小
限度であつた。

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つて、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つて、必要
な軸受を１個とし、フア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1/2と
する厚さ12.5mmの超薄形小型フアンモータを提供
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つてフアンの
回転によつ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磁性体からなるロ
ータと、該ロータの外周に固着されたフアンブレ
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
タ及び前記フア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アンモータ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、フアンブレード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の中心にはシヤフ
ト１１が圧入されており、該シヤフトの一端１１
ａ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つ
て、中心には穴３ａ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２mm×
1.5mmの場合には、該取付穴３ｂ，３ｃの縦横寸
法は2.1mm×1.6mmに設定され0.1mmのギヤツプが与
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
ヤツプ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つてもよい。

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つて、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
場合には圧入によつて固着することができ、また
フエライト製である場合には接着によつて固着す
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３ｆ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ツシヤ１４が
装着されており、該スラストワツシヤは磁性体ま
たは非磁性体で構成することができる。

フアンブレード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６ａが形成され、軸流フアンとして
構成されている。そして第１図における右側壁６
ｂ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つ
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は例えばセラミツ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アンモータ
１においては、単一のころがり軸受８でロータ５
及びフアンブレード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、リベツ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，３ｃ及びコイル１０の導電線
の引出穴３ｄに対応する部分に半田受け用の端子
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アンモータ１に
おいては特殊回路の採用（特願昭60−42965、米
国特許願No.751281参照）によつてホール素子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１５ａ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１６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。

次に小型フアンモータ１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と断面円形のフアンシユラ
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、フアンシユラウド１９ｂはフアン
ブレード６の周囲に適宜な隙間２０を保つて、該
フア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には複数の長穴
１９ｅ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線１
６，１８は該溝１９ｇを通つて取付部１９ａ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つて
いる。また一端１９ｈには半田付け終了後蓋２２
が超音波接着等の手段で固着されるようになつて
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１２ｂ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によつてフアンブ
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ツシヤ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つてある
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によつてロー
タ５を片持支持したために、本発明に係る小型フ
アンモータ１の厚さｔは第１図において例えば
12.5mmまで薄くすることができ、従来例において
は全く得られなかつた超薄形の小型フアンモータ
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３
ｂ，３ｃを例えば120度間隔で設け、ホール素子
１２とのギヤツプがわずか0.1mmに設定されてい
るため、ホール素子１２の角度的な取り付け精度
が向上するばかりでなく、支持部材３に電機子２
のシヤフト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
ア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12.5mmの超
薄形小型フア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、フアンブレードの回転によつて生ず
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−矢視要部横断面図、第２図は小型
フアンモータの斜視図、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
は小型フアンモータの分解斜視図である。 １は小型フアンモータ、２は電機子、３は支持
部材、３ｂ，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はフアンブレー
ド、８はころがり軸受、８ａはアウタレース、８
ｂはインナレース、１１はシヤフト、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アンブレードと、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
   フアンブレードを支持してなることを特徴とする
   小型フアンモータ。 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
   小型フアンモータ。 ３ 前記電機子は、シヤ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項に記載の小型フアンモータ。 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
   に記載の小型フアンモータ。