風(fēng)扇電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能有助于安裝目標(biāo)設(shè)備的薄型化或小型化的風(fēng)扇電機。風(fēng)扇電機包括：通過旋轉(zhuǎn)而起風(fēng)的旋轉(zhuǎn)體、介由流體動壓軸承可自由旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)體的固定體、使旋轉(zhuǎn)體相對于固定體旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)。旋轉(zhuǎn)體包括固定有葉輪（156）的輪轂（138）。固定體包括支承套筒（122）的底殼（110）。本風(fēng)扇電機被構(gòu)成為：旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸（R）上的本風(fēng)扇電機的厚度在3.2mm以下。
【專利說明】風(fēng)扇電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)扇電機。
【背景技術(shù)】
[0002]膝上型PC (Personal Computer)、平板型PC等便攜式電子設(shè)備的普及正在推進。便攜式電子設(shè)備除高性能化外還被要求輕量化、薄型化。為實現(xiàn)便攜式電子設(shè)備的高性能化，考慮安裝運算能力高的CPU (Central Processing Unit:中央處理單元)等高性能IC(Integrated Circuit:集成電路)。在此情況下，高性能IC 一般耗電比較大,故需在便攜式電子設(shè)備中安裝排熱能力更高的冷卻機構(gòu)。
[0003]專利文獻1、2公開了可用于便攜式電子設(shè)備的冷卻機構(gòu)的風(fēng)扇電機。
[0004]〔在先技術(shù)文獻〕
[0005]〔專利文獻〕
[0006]〔專利文獻I〕日本特開2006-34055號公報
[0007]〔專利文獻2〕日本特開2011-179345號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]〔發(fā)明所要解決的課題〕
[0009]風(fēng)扇電機的厚度在推進便攜式電子設(shè)備的薄型化上可能成為瓶頸。
[0010]本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而研發(fā)的，其目的在于提供一種有助于安裝目標(biāo)設(shè)備的薄型化或小型化的風(fēng)扇電機。
[0011]〔用于解決課題的手段〕
[0012]本發(fā)明的一個方案涉及風(fēng)扇電機。該風(fēng)扇電機包括:通過旋轉(zhuǎn)而起風(fēng)的旋轉(zhuǎn)體；介由流體動壓軸承可自由旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)體的固定體；使旋轉(zhuǎn)體相對于固定體旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)。旋轉(zhuǎn)體包括固定有葉片構(gòu)件的輪轂。固定體包括支承驅(qū)動機構(gòu)的基座。本風(fēng)扇電機被構(gòu)成為:旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸上的本風(fēng)扇電機的厚度在3.2mm以下。
[0013]此外，將以上構(gòu)成要素的任意組合、本發(fā)明的構(gòu)成要素、表現(xiàn)形式在方法、裝置、系統(tǒng)等之間相互置換后的實施方式，作為本發(fā)明的方案也是有效的。
[0014]〔發(fā)明效果〕
[0015]通過本發(fā)明，能提供一種有助于安裝目標(biāo)設(shè)備的薄型化或小型化的風(fēng)扇電機。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是實施方式的風(fēng)扇電機的俯視圖及側(cè)視圖。
[0017]圖2是圖1的A-A線剖視圖。
[0018]圖3是排列在FPC上的6個空心平板線圈的俯視圖。
[0019]圖4是固定在底殼上的FPC的俯視圖。
[0020]圖5是圖2的軸承組件的剖視圖。[0021]圖6是上層的俯視圖。
[0022]圖7是下層的俯視圖。
[0023]圖8是具有第I變形例的底殼的風(fēng)扇電機的半剖視圖。
[0024]圖9是第2變形例的底殼的上層的俯視圖。
[0025]圖10是底殼的下層的仰視圖。
[0026]圖11是底殼的立體圖。
[0027]圖12是安裝有FPC的底殼的第I貫通孔附近的剖視圖。
[0028]圖13是第3變形例的底殼的上層的俯視圖。
[0029]圖14是底殼的下層的仰視圖。
[0030]圖15是從上面?zhèn)瓤吹讱r的立體圖。
[0031]圖16是從下面?zhèn)瓤吹讱r的立體圖。
[0032]圖17是第4變形例的軸承組件、軸及輪轂的半剖視圖。
[0033]圖18是表示安裝于膝上型PC的實施方式的2個風(fēng)扇電機的示意圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，對各附圖所示的相同或等同的構(gòu)成要素、構(gòu)件標(biāo)注相同的標(biāo)號，并適當(dāng)省略重復(fù)的說明。此外，各附圖中的構(gòu)件的尺寸為便于理解而被適當(dāng)放大、縮小地表示。此外，在各附圖中省略了一部分在說明實施方式上并不重要的構(gòu)件的顯示。
[0035]實施方式的風(fēng)扇電機被安裝于膝上型PC或平板型PC等便攜式電子設(shè)備，能適用于IC等電子部件的冷卻。
[0036]首先，說明實施方式的風(fēng)扇電機的概要。
[0037]以往的風(fēng)扇電機為達成較高的送風(fēng)能力而被形成得較厚。但該風(fēng)扇電機的厚度在推進便攜式電子設(shè)備的薄型化方面可能成為瓶頸。針對于此，本實施方式的風(fēng)扇電機作為遠心送風(fēng)型的多翼風(fēng)扇電機而構(gòu)成。該風(fēng)扇電機是遠心送風(fēng)型的多翼風(fēng)扇電機。該風(fēng)扇電機的葉輪被空心且無刷的磁驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。磁驅(qū)動機構(gòu)具有平板線圈構(gòu)造。旋轉(zhuǎn)中的葉輪被流體動壓軸承在半徑方向(即與葉輪的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向)上支承，并被樞軸機構(gòu)沿軸向(即、與葉輪的旋轉(zhuǎn)軸平行的方向)支承。通過采用這些構(gòu)造，本實施方式的風(fēng)扇電機被構(gòu)成使得葉輪的旋轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)扇電機厚度在3.2mm以下、特別地約為3.0mm。其結(jié)果，能提供更適于要求薄型化的便攜式電子設(shè)備的風(fēng)扇電機。
[0038]此外，一般來說，在風(fēng)扇電機上，電機驅(qū)動、控制用的IC多以封裝的形式安裝。當(dāng)該IC封裝被配置在風(fēng)的通路上時，可能成為妨礙或擾亂風(fēng)的流動的障礙物。風(fēng)扇電機越薄，IC封裝厚度占風(fēng)扇電機厚度的比例越増大，故對這樣的風(fēng)的流動的不良影響也可能變得更加顯著。針對于此，本實施方式的風(fēng)扇電機具備固定有葉輪的輪轂、支承輪轂的基座、以及為磁驅(qū)動機構(gòu)供電的驅(qū)動1C。驅(qū)動IC被配置得比葉輪更靠內(nèi)側(cè)、且被配置在避開葉輪與基座之間的區(qū)域的位置。在遠心送風(fēng)型的風(fēng)扇電機中，該位置避開了葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的氣流的主要路徑。因此，提供一種能降低或消除給磁驅(qū)動機構(gòu)供電的驅(qū)動IC對風(fēng)的流動的不良影響的風(fēng)扇電機。
[0039]此外，一般來說，風(fēng)扇電機上設(shè)有用于從外部電源向磁驅(qū)動部分的線圈引入電流的布線。一般，會考慮該布線的厚度地設(shè)定風(fēng)扇電機的厚度。因此，風(fēng)扇電機越薄，布線厚度所占風(fēng)扇電機厚度的比例越増大。即、布線的厚度在推進風(fēng)扇電機的薄型化方面可能成為瓶頸。針對于此，在本實施方式的風(fēng)扇電機中，在基座上沿撓性印刷基板的布線路徑設(shè)有凹部。撓性印刷基板被收容于該凹部。其結(jié)果，提供一種能減輕或消除用于傳遞要供給風(fēng)扇電機的磁驅(qū)動機構(gòu)的電力的撓性印刷基板的厚度對風(fēng)扇電機的薄型化的制約的風(fēng)扇電機。
[0040]以下具體說明實施方式的風(fēng)扇電機。
[0041]圖1是實施方式的風(fēng)扇電機100的俯視圖和側(cè)視圖。圖2是圖1的A-A線剖視圖。風(fēng)扇電機100包括通過旋轉(zhuǎn)而起風(fēng)的旋轉(zhuǎn)體、介由流體動壓軸承自由旋轉(zhuǎn)地支承旋轉(zhuǎn)體的固定體、以及使旋轉(zhuǎn)體相對于固定體旋轉(zhuǎn)的磁驅(qū)動機構(gòu)。
[0042]固定體具有殼體102、軸承組件104。
[0043]殼體102包括底殼110、頂殼112、側(cè)殼114。底殼110和頂殼112由鐵或硅鋼等強磁性體的板形成，沿軸向相對。底殼Iio例如可以通過對厚度為0.4mm的冷間壓延鋼板沖壓加工而形成。頂殼112上形成有以旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸R為中心的頂部開口 116。
[0044]側(cè)殼114通過粘接等而機械地結(jié)合于底殼110的邊緣和頂殼112的對應(yīng)邊緣。側(cè)殼114基于底殼110地支承頂殼112。底殼110、頂殼112及側(cè)殼114劃定出收納旋轉(zhuǎn)體的收納空間178。
[0045]側(cè)殼114部分地環(huán)圍旋轉(zhuǎn)體。側(cè)殼114的間斷部分成為連通收納空間178與風(fēng)扇電機100外部的通風(fēng)開口 180。在旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)過程中，風(fēng)通過該通風(fēng)開口 180、頂部開口 116及后述的底部通風(fēng)孔。特別地，殼體102俯視時具有大致半圓形狀，在相當(dāng)于其圓周的部分設(shè)置側(cè)殼114。在相當(dāng)于弦的部分未設(shè)置側(cè)殼114。
[0046]以下，將從底殼110朝頂殼112的朝向稱為上朝向。底殼110支承軸承組件104。底殼110具有向上朝向突出且環(huán)圍旋轉(zhuǎn)軸R的折回部118。折回部118是通過使底殼110的一部分沿上朝向折回而形成的。折回部118具有圓筒形狀,折回部118的內(nèi)周面規(guī)定以旋轉(zhuǎn)軸R為中心的軸承孔120。
[0047]軸承組件104被插入或嵌合于軸承孔120，并通過粘接或壓入等而固定于此。軸承組件104具有套筒122、蓋124、止推板126。
[0048]套筒122是通過對黃銅(brass)母材進行切削加工而形成的。當(dāng)然，也可以由SUS430等鋼鐵材料形成套筒122。套筒122在切削后，表面被施以無電解鍍鎳。還可以在表面的無電解鍍鎳的基底上例如施以觸擊電鍍。
[0049]套筒122介由向心軸承間隙130環(huán)圍后述的軸128。在包含向心軸承間隙130的旋轉(zhuǎn)體與固定體的間隙，注入了潤滑劑132。套筒122的外周面通過粘接、或壓入、或兼用該二者地固定于折回部118的內(nèi)周面。
[0050]向心軸承間隙130包括在軸128相對于套筒122旋轉(zhuǎn)時、使?jié)櫥瑒?32中產(chǎn)生半徑方向的動壓的2個向心動壓產(chǎn)生部140、142。2個向心動壓產(chǎn)生部140、142彼此沿軸向分離，第I向心動壓產(chǎn)生部140位于第2向心動壓產(chǎn)生部142的上側(cè)。分別在對應(yīng)于2個向心動壓產(chǎn)生部140、142的套筒122的內(nèi)周面的部分，形成人字(herringbone)形狀或螺旋形狀的第I向心動壓產(chǎn)生槽144、第2向心動壓產(chǎn)生槽146。此外，第I向心動壓產(chǎn)生槽144和第2向心動壓產(chǎn)生槽146中的至少一者也可以不被形成于套筒122的內(nèi)周面、而是形成在軸128的外周面。
[0051]向心動壓產(chǎn)生槽例如可以通過軋制加工、電解蝕刻加工或切削加工等方法來形成。
[0052]關(guān)于向心動壓產(chǎn)生槽，若槽數(shù)較少則可能動壓不足，若槽數(shù)較多則可能加工精度下降。因此，可以使向心動壓產(chǎn)生槽的槽數(shù)成為對抗這些影響的值。例如，將向心動壓產(chǎn)生槽的槽數(shù)設(shè)為4以上、12以下的范圍時比較實用。在實施方式中，使第I向心動壓產(chǎn)生槽144和第2向心動壓產(chǎn)生槽146的槽數(shù)分別為8條，由此既確保實用的加工精度又消除了動壓的不足。
[0053]向心動壓產(chǎn)生部的內(nèi)徑若較小則可能動壓不足，若較大則可能軸承的旋轉(zhuǎn)損耗増大?？梢允瓜蛐膭訅寒a(chǎn)生部140、142的內(nèi)徑例如為1.2mm以上、1.8mm以下的范圍。研究發(fā)現(xiàn)在該范圍時，動壓的大小和軸承的旋轉(zhuǎn)損耗在容許范圍內(nèi)。在實施方式中，向心動壓產(chǎn)生部140、142的內(nèi)徑被設(shè)成1.5mm至1.6mm的范圍。研究發(fā)現(xiàn)在該范圍時，動壓的大小和軸承的旋轉(zhuǎn)損耗在實用范圍內(nèi)。
[0054]向心動壓產(chǎn)生部140、142各自的軸向尺寸被設(shè)成0.6mm以上、0.8mm以下的范圍。研究發(fā)現(xiàn)在該范圍時，動壓的大小和軸承的旋轉(zhuǎn)損耗在實用范圍內(nèi)。
[0055]可以使向心動壓產(chǎn)生部140、142各自的軸向外側(cè)的兩端間的距離與向心動壓產(chǎn)生部的內(nèi)徑的比在0.8以上、1.2以下的范圍。在實施方式中，該比被定為I左右。研究發(fā)現(xiàn)比值若在上述范圍內(nèi)，則能消除動壓的不足并抑制軸承的旋轉(zhuǎn)損耗的増大。
[0056]在套筒122的內(nèi)周面的第I向心動壓產(chǎn)生部140與第2向心動壓產(chǎn)生部142之間，設(shè)有擴徑部。該擴徑部作為潤滑劑儲留部而發(fā)揮功能。關(guān)于擴徑部的軸向凹陷尺寸，作為一例，定為0.05mm至0.2mm的范圍。關(guān)于擴徑部的軸向尺寸，作為一例，定為0.1mm至0.3mm的范圍。
[0057]在套筒122的內(nèi)周面的向心動壓產(chǎn)生部140、142的軸向外側(cè)分別設(shè)有傾斜部。關(guān)于傾斜部的軸向尺寸，作為一例，定為0.05mm至0.3mm的范圍。關(guān)于傾斜部的傾斜角，作為一例，定為相對于中心軸成20度至70度的范圍。
[0058]在旋轉(zhuǎn)體相對于固定體相對旋轉(zhuǎn)時，第I向心動壓產(chǎn)生槽144、第2向心動壓產(chǎn)生槽146分別使?jié)櫥瑒?32中產(chǎn)生動壓。通過該動壓，旋轉(zhuǎn)體被沿半徑方向與固定體非接觸地支承。
[0059]潤滑劑132的氣液界面148存在于套筒122與后述的輪轂138相對的上部間隙150。在套筒122的上面形成有以旋轉(zhuǎn)軸R為中心的環(huán)狀的套筒凹部152，在輪轂138下面形成有進入套筒凹部152內(nèi)的輪轂凸部154。氣液界面148存在于比套筒凹部152與輪轂凸部154的間隙更靠近旋轉(zhuǎn)軸R的位置(即內(nèi)側(cè))。通過設(shè)置套筒凹部152和輪轂凸部154，能抑制潤滑劑132的漏液。
[0060]蓋124由SUS303等鋼鐵材料形成，以堵塞套筒122下側(cè)的方式安裝于套筒122。止推板126由聚醚醚酮(PEEK)材料或聚縮醒(polyacetal)等樹脂形成,俯視大致呈圓形。止推板126的邊緣部被套筒122和蓋124夾持固定。即，蓋124通過將止推板126的邊緣部壓入套筒122來固定止推板126。
[0061]止推板126通過與軸128的下端接觸而沿軸向支承軸128。軸128的下端面為向下凸的球面，軸128和軸承組件104形成球面樞軸式的止推軸承。通過用樹脂形成止推板126，針對軸128的旋轉(zhuǎn)的止推板126的耐磨性提高，并且止推板126與軸128的接觸阻力降低(即摩擦系數(shù)較低)。[0062]磁驅(qū)動機構(gòu)包括撓性印刷基板(FPC、Flexible printed circuits、以下稱作FPC)106、沿圓周方向(以旋轉(zhuǎn)軸R為中心、垂直于旋轉(zhuǎn)軸R的圓的切線方向)排列的6個空心平板線圈108、磁體136。
[0063]FPC106被貼于底殼110的上面。FPC106具有與外部的電源端子或控制端子連接的外部連接部分134。介由外部連接部分134從外部供給來的電力或控制信號通過FPC106內(nèi)的布線而被提供給安裝于FPC106上的后述的驅(qū)動1C。驅(qū)動IC通過FPC106內(nèi)的布線與安裝于FPC106上的6個空心平板線圈108連接，被從驅(qū)動IC向6個空心平板線圈108供給電流。隨著6個空心平板線圈108中流過3相的大致正弦波狀的電流，在各個空心平板線圈108上沿軸向產(chǎn)生磁束。
[0064]磁體136是環(huán)圍旋轉(zhuǎn)軸R的環(huán)狀的構(gòu)件，被粘接固定于后述的輪轂138的下面。此外，如后所述，輪轂138由強磁性體形成，故磁體136與輪轂138間作用相互吸引的磁力。磁體136例如通過將釹等稀土類磁石材料或鐵素體磁石材料壓縮成型而形成。在磁體136的表面，通過涂敷環(huán)氧樹脂等樹脂而形成樹脂覆膜。
[0065]磁體136被沿圓周方向施以10極的驅(qū)動用磁化。各磁極產(chǎn)生沿軸向的磁束。各磁極沿軸向與空心平板線圈108的磁束產(chǎn)生面相對。通過空心平板線圈108與磁體136的磁相互作用，磁體136產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，通過該轉(zhuǎn)矩，旋轉(zhuǎn)體相對于固定體旋轉(zhuǎn)。
[0066]旋轉(zhuǎn)體包括軸128、輪轂138、葉輪156。
[0067]軸128是通過對SUS420J2等鋼鐵材料的母材進行切削加工、研磨加工或研削加工而形成的。軸128沿旋轉(zhuǎn)軸R延伸。輪轂138上形成有以旋轉(zhuǎn)軸R為中心的軸孔158。軸128的上端被插入該軸孔158，通過粘接、或壓入、或兼用二者而固定。因此，軸128和輪轂138 —體地旋轉(zhuǎn)。輪轂138是通過對SUS430等強磁性體的母材進行切削加工或沖壓加工而形成的。
[0068]此外，軸128也可以介由環(huán)狀的套管等中介構(gòu)件接合于軸孔158。
[0069]輪轂138環(huán)圍軸128上端地固定于該上端，具有沿半徑方向向外延伸的軸裝配部160、以環(huán)圍軸128的形式從軸裝配部160的外周側(cè)向下突出的軸環(huán)圍部162、以及從軸環(huán)圍部162沿半徑方向向外延伸并保持磁體136的磁體保持部164。軸孔158被設(shè)于軸裝配部160。
[0070]套筒122具有在半徑方向上與軸環(huán)圍部162相對的第I外周面166、和在軸向上與軸環(huán)圍部162相對的第2外周面168。第2外周面168與軸環(huán)圍部162的圓板狀間隙、第I外周面166與軸環(huán)圍部162的圓筒狀間隙、軸裝配部160與套筒122的上部間隙150、及向心軸承間隙130是連通的。
[0071]葉輪156由PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)等樹脂通過模塑成型而被一體地形成。葉輪156通過粘接、或壓入、或兼用二者而固定于輪轂138的外周邊緣、即磁體保持部164的外周面。葉輪156包括環(huán)圍磁體保持部164地固定于磁體保持部164的圓環(huán)部170、從圓環(huán)部170沿半徑方向向外伸出的多個內(nèi)葉片172、以及從各內(nèi)葉片172的半徑方向外側(cè)的端部進一步沿半徑方向向外伸出的外葉片174。多個內(nèi)葉片172在圓周方向上被等間隔地配置。
[0072]各內(nèi)葉片172在軸向上比與之相連的外葉片174更向上朝向突出。特別是各內(nèi)葉片172的上端進入到頂部開口 116內(nèi)。各內(nèi)葉片172和與之相連的外葉片174的邊界176對應(yīng)于頂部開口 116的邊緣。
[0073]圖3是排列在FPC106上的6個空心平板線圈108的俯視圖?？招钠桨寰€圈108通過粘接而固定在FPC106的上面?？招钠桨寰€圈108的線頭和線尾的引線(未圖示)通過焊接而與FPC106的布線電連接?？招钠桨寰€圈108俯視時為大致臺形的空芯線圈?？招钠桨寰€圈108是通過纏繞自粘線(self-bonding wire)而形成的。
[0074]6個空心平板線圈108相對于旋轉(zhuǎn)軸R非旋轉(zhuǎn)對稱地配置。將以旋轉(zhuǎn)軸R為基準(zhǔn)的空心平板線圈108的角度位置、與該空心平板線圈108相鄰的空心平板線圈108的角度位置的差，稱為線圈節(jié)距角度。6個空心平板線圈108，就有6個線圈節(jié)距角度。在本實施方式中，一個線圈節(jié)距角度ΘI比其它5個線圈節(jié)距角度Θ 2大，其它5個線圈節(jié)距角度Θ2大致相等。具體來說，一個線圈節(jié)距角度Θ I為120度，其它5個線圈節(jié)距角度Θ2分別為48度。
[0075]為6個空心平板線圈108供電的驅(qū)動IC182被安裝在FPC106上面的相鄰2個空心平板線圈108之間的部分。特別地，驅(qū)動IC182在圓周方向上被配置在形成更大的線圈節(jié)距角度Θ I的2個空心平板線圈108之間。
[0076]關(guān)于驅(qū)動IC182的半徑方向的配置，驅(qū)動IC182被配置在比葉輪156更靠內(nèi)側(cè)、且被配置在避開葉輪156與底殼110之間的區(qū)域的位置。圖3的虛線的圓184對應(yīng)于葉輪156的內(nèi)周面。驅(qū)動IC182被配置在比該圓184更靠內(nèi)側(cè)、即更靠近旋轉(zhuǎn)軸R的一側(cè)。此外，葉輪156存在于比該圓184更靠外側(cè)，故驅(qū)動IC182不存在于葉輪156和底殼110所夾著的區(qū)域。
[0077]圖4是被固定于底殼110上的FPC106的俯視圖。底殼110上形成有3個底部通風(fēng)孔186。在底殼110的上面，沿FPC106的配置路徑設(shè)有底部凹部188。FPC106被收容在底部凹部188內(nèi)。底部凹部188是通過對底殼110進行切削加工或沖壓加工而形成的。
[0078]圖5是軸承組件104的剖視圖。套筒122包括環(huán)圍軸128的內(nèi)側(cè)部分190和環(huán)圍內(nèi)側(cè)部分190的外側(cè)部分192。內(nèi)側(cè)部分190和外側(cè)部分192在其下面的邊界附近形成蓋凹部194。蓋124的外周邊緣向上朝向彎曲。這樣，彎曲的部分196被壓入蓋凹部194、或者兼用壓入和粘接地固定于蓋凹部194。在后者的情況下，粘接劑還作為抑制潤滑劑132的泄漏的密封劑而發(fā)揮功能。
[0079]這樣，軸承組件104被構(gòu)成為:蓋124與套筒122沿半徑方向相對而接的部分198環(huán)圍軸128的下端和止推板126。由此，即使加大部分198的軸向長度，軸承組件104整體的厚度也不會增加多少。因此，能給既提高蓋124與套筒122的接合強度，又抑制基于它的軸承組件104整體的厚度増加。
[0080]下面說明如上那樣構(gòu)成的風(fēng)扇電機100的動作。為使葉輪156旋轉(zhuǎn)，從驅(qū)動IC182向6個空心平板線圈108供給3相的電流。隨著電流流過空心平板線圈108，空心平板線圈108上產(chǎn)生磁束。通過該磁束，磁體136被賦予轉(zhuǎn)矩，葉輪156旋轉(zhuǎn)。通過葉輪156的旋轉(zhuǎn)，從通風(fēng)開口 180吹出風(fēng)。
[0081]通過本實施方式的風(fēng)扇電機100,能既抑制排氣性能和耗電的變差,又使風(fēng)扇電機100變得更薄。具體來說，旋轉(zhuǎn)軸R上的風(fēng)扇電機100的厚度Tl(參照圖2)在3.2mm以下。有助于這樣的風(fēng)扇電機100的薄型化的主要原因如下。
[0082](甲)葉輪156的葉片的一部分進入到頂部開口116中。通過使頂殼112與內(nèi)葉片172重疊，能既抑制葉片的送風(fēng)面面積的下降，又推進風(fēng)扇電機100的薄型化。
[0083](乙)采用了利用空心平板線圈108的軸向相對型的磁驅(qū)動機構(gòu)。能使風(fēng)扇電機100再減薄芯的量。
[0084](丙)采用了流體動壓軸承。
[0085](丁)FPC106被收容于底部凹部188。由此，基本上能使風(fēng)扇電機100整體減薄FPC106的厚度量。
[0086]風(fēng)扇電機100被安裝于膝上型PC或平板型PC的情況下，風(fēng)扇電機100 —般被配置于IXD (Liquid Crystal Display:液晶顯示器)面板與底板之間。根據(jù)薄型化的要求，考慮使LCD面板的上面至底板的下面的厚度例如在9_以下的情況。除風(fēng)扇電機100外的構(gòu)件及間隙的一般厚度如下。
[0087]LCD面板的厚度=4mm
[0088]底板的厚度=0.6mm
[0089]風(fēng)扇電機100與LCD面板的間隙=0.6mm
[0090]風(fēng)扇電機100與底板的間隙=0.6mm。
[0091]因此,要求風(fēng)扇電機100的厚度在3.2mm以下,但風(fēng)扇電機100確實滿足了該要件。這樣，風(fēng)扇電機100適合于安裝到尋求薄型化的電子設(shè)備。
[0092]此外，在本實施方式的風(fēng)扇電機100中，通過在軸環(huán)圍部162與套筒122之間設(shè)置圓板狀間隙和圓筒狀間隙，來增大從潤滑劑132的氣液界面148至外部大氣的路徑的空氣阻力。由此，能抑制潤滑劑132的蒸發(fā)速度和泄漏，延長風(fēng)扇電機100的壽命。
[0093]此外，在本實施方式的風(fēng)扇電機100中，驅(qū)動IC182被配置在比葉輪156更靠內(nèi)側(cè)的、避開葉輪156與底殼110之間的區(qū)域的位置。在遠心送風(fēng)型的風(fēng)扇電機100中，該位置錯開了由葉輪156的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的氣流的主要路徑。因此，能降低驅(qū)動IC182的筐體對氣流的影響。
[0094]特別地，若風(fēng)扇電機的厚度減小，則驅(qū)動IC的體積會相對變大。因此，風(fēng)扇電機越薄，對上述氣流的影響的降低效果越顯著。
[0095]此外,在本實施方式的風(fēng)扇電機100中，鑒于空心平板線圈108未必需要相對于旋轉(zhuǎn)軸R旋轉(zhuǎn)對稱地配置，驅(qū)動IC182被配置在了圓周方向上相鄰的2個空心平板線圈108之間。因此，能更靠近旋轉(zhuǎn)軸R地配置驅(qū)動IC182。
[0096]以上說明了實施方式的風(fēng)扇電機100的構(gòu)成和動作。該實施方式僅是個例示，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)理解其各構(gòu)成要素的組合可以有各種各樣的變形例，并且這樣的變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0097]在實施方式中，說明了軸承組件104被固定在底殼110上，軸128相對于軸承組件104旋轉(zhuǎn)的情況，但并不限于此。例如，本實施方式的技術(shù)思想也可以適用于軸被固定于底殼、軸承組件同輪轂一起相對于軸旋轉(zhuǎn)那樣的軸固定型的風(fēng)扇電機。
[0098]在實施方式中，說明了使用6個空心平板線圈108的情況，但不限于此。關(guān)于磁體的極數(shù)與線圈的數(shù)量的關(guān)系，除實施方式中的10極6線圈外，例如還可以是4極6線圈、8極6線圈、12極6線圈、10極6線圈、12極9線圈等。只要考慮用于配置驅(qū)動IC的空間及風(fēng)扇電機100的大小、電氣特性等，適當(dāng)選擇該關(guān)系即可。
[0099]在實施方式中，說明了通過對一片底殼110的切削加工或沖壓加工而形成底部凹部188的情況，但不限于此。例如，底殼也可以具有多層構(gòu)造。此時，底部凹部與形成在對應(yīng)底殼表面的層上的切口相對應(yīng)。
[0100]第I變形例的底殼210具有在上層212上貼合下層214的2層構(gòu)造。
[0101]圖6是上層212的俯視圖。上層212上形成有3個與底部通風(fēng)孔186對應(yīng)的上部通風(fēng)孔218、與底部凹部188對應(yīng)的上部切口 220、與軸承孔120對應(yīng)的上部軸承孔260。
[0102]圖7是下層214的俯視圖。下層214上形成有3個與底部通風(fēng)孔186對應(yīng)的下部通風(fēng)孔222、與軸承孔120對應(yīng)的下部軸承孔262。
[0103]圖8是具有第I變形例的底殼210的風(fēng)扇電機的半剖視圖。
[0104]通過用鉚接或粘接來貼合上層212和下層214，形成具有與圖4所示的底殼110同樣形狀的底殼210。
[0105]圖9是第2變形例的底殼310的上層312的俯視圖。上層312上通過沖壓切割加工形成有第I貫通孔320。
[0106]圖10是底殼310的下層314的仰視圖。下層314上通過沖壓切割加工形成有第I 切 Π 322。
[0107]圖11是底殼310的立體圖。圖12是安裝有FPC306的底殼310的第I貫通孔320附近的剖視圖。通過用鉚接或粘接貼合上層312和下層314，來形成底殼310。在底殼310的下面通過第I切口 322而形成的底部凹部收容FPC306。第I貫通孔320與第I切口 322連通。FPC306通過第I貫通孔320而被引出到底殼310的上面。
[0108]圖13是第3變形例的底殼410的上層412的俯視圖。上層412上通過沖壓切割加工而形成有第2貫通孔420。
[0109]圖14是底殼410的下層414的仰視圖。在下層414上通過沖壓切割加工形成有第2切口 422。
[0110]圖15是從上面?zhèn)瓤吹讱?10時的立體圖。圖16是從下面?zhèn)瓤吹讱?10時的立體圖。
[0111]在通過對一片底殼進行切削加工或沖壓加工而形成底部凹部時，需要在比較薄的底殼表面進一步設(shè)置非貫通的凹部，故要求比較高的加工精度。與此不同，根據(jù)第I至第3變形例，基本上能通過在板材上設(shè)孔或切口的加工來形成底部凹部。由此，考慮到貼合處理的手續(xù)，底殼的形成變得更容易，能降低制造成本。
[0112]此外，根據(jù)第I至第3變形例，上層或下層的厚度本身就成為底部凹部的深度，故能抑制底部凹部的深度的不均。此外，根據(jù)第I至第3變形例，風(fēng)扇電機成為在空心平板線圈108的底面上層積多個金屬板的構(gòu)造，故能降低渦電流導(dǎo)致的損耗，提高電氣效率。
[0113]在實施方式中，說明了套筒122為單一構(gòu)件的情況，但不限于此。例如套筒也可以具有由煅燒金屬等多孔材料形成的多孔部分、和并非如此的非多孔部分。此時，多孔部分被浸潰潤滑劑。多孔部分具有面向套筒與軸的間隙的表面。
[0114]圖17是第4變形例的軸承組件504、軸128及輪轂138的半剖視圖。軸承組件504包括蓋124、止推板126、套筒522。套筒522包括由煅燒金屬形成的浸潰部530、軸向上夾著浸潰部530的上側(cè)部分532和下側(cè)部分534、以及環(huán)圍浸潰部530的外側(cè)部分536。浸潰部530為盤狀，浸潰部530的內(nèi)周面538面向向心軸承間隙130。潤滑劑132通過該內(nèi)周面538而浸潰在浸潰部530中。[0115]根據(jù)本變形例，能增加風(fēng)扇電機所能保持的潤滑劑132的量。其結(jié)果，能在潤滑劑132的量方面延長風(fēng)扇電機的壽命。
[0116]還能在便攜式電子設(shè)備中安裝多個實施方式的風(fēng)扇電機100。圖18是表示安裝于膝上型PC的2個實施方式的風(fēng)扇電機100的示意圖。圖18對應(yīng)于從背面看膝上型PC內(nèi)部時的圖。在圖18中，為便于說明，省略了電池等其它部件的表示。
[0117]2個風(fēng)扇電機100所生成的風(fēng)被吹向金屬制的導(dǎo)熱條602。一個風(fēng)扇電機100向?qū)釛l602的一端吹風(fēng),另一個風(fēng)扇電機100向?qū)釛l602的另一端吹風(fēng)。一個風(fēng)扇電機100的旋轉(zhuǎn)軸與另一個風(fēng)扇電機100的旋轉(zhuǎn)軸大致平行。一個風(fēng)扇電機100的葉輪的旋轉(zhuǎn)方向與另一個風(fēng)扇電機100的葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相反。
[0118]導(dǎo)熱條602的中間部分被安裝在基板604上。基板604上安裝有CPU606、存儲器608等1C。2個風(fēng)扇電機100介由導(dǎo)熱條602間接地冷卻這些1C。
[0119]〔標(biāo)號說明〕
[0120]100風(fēng)扇電機、102殼體、104軸承組件、106FPC、108空心平板線圈、122套筒、124蓋、128軸、132潤滑劑、136磁體、138輪轂、R旋轉(zhuǎn)軸。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)扇電機，其特征在于，包括: 通過旋轉(zhuǎn)而起風(fēng)的旋轉(zhuǎn)體， 介由流體動壓軸承可自由旋轉(zhuǎn)地支承上述旋轉(zhuǎn)體的固定體， 使上述旋轉(zhuǎn)體相對于上述固定體旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機構(gòu)，以及 為上述驅(qū)動機構(gòu)供電的集成電路； 其中，上述旋轉(zhuǎn)體包括固定有葉片構(gòu)件的輪轂； 上述固定體包括支承上述驅(qū)動機構(gòu)的基座。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 本風(fēng)扇電機被構(gòu)成為:上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸上的本風(fēng)扇電機的厚度在3.2mm以下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 上述集成電路被配置在比上述葉片構(gòu)件更靠內(nèi)側(cè)、且避開了上述葉片構(gòu)件與上述基座之間的區(qū)域的位置。
4.如權(quán)利要求1至3的任一項所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 上述基座具有多層構(gòu)造。
5.如權(quán)利要求1至4的任一項所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 上述驅(qū)動機構(gòu)包括: 被固定于上述基座、沿軸向產(chǎn)生磁束的磁束產(chǎn)生部，以及 被固定于上述輪轂、與上述磁束產(chǎn)生部軸向相對的磁體。
6.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 上述磁束產(chǎn)生部具有沿圓周方向而設(shè)的6個或9個線圈； 上述磁體上沿圓周方向形成與上述線圈對應(yīng)的多個磁極； 上述輪轂由磁性體形成。
7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 上述6個或9個線圈相對于上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸非旋轉(zhuǎn)對稱地配置； 上述集成電路被配置在相鄰的線圈之間。
8.如權(quán)利要求1至7的任一項所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 上述旋轉(zhuǎn)體包括沿上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸延伸、與上述輪轂一體地旋轉(zhuǎn)的軸； 上述固定體包括介由潤滑劑地環(huán)圍上述軸的套筒； 上述輪轂包括: 環(huán)圍上述軸的一端地被固定于該一端、沿半徑方向延伸的第I部分，和 以環(huán)圍上述軸的方式從上述第I部分的外周側(cè)突出的第2部分； 上述套筒包括: 與上述第2部分沿半徑方向相對的第I外周面，和 與上述第2部分沿軸向相對的第2外周面； 上述第2外周面與上述第2部分的第I間隙、上述第I外周面與上述第2部分的第2間隙、上述第I部分與上述套筒的第3間隙、上述軸與上述套筒的第4間隙是連通的。
9.如權(quán)利要求1至8的任一項所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 上述葉片構(gòu)件包括: 環(huán)圍上述輪轂地固定于上述輪轂的圓環(huán)部，從上述圓環(huán)部沿半徑方向向外伸出的多個內(nèi)葉片，以及 從上述多個內(nèi)葉片中的至少一者的半徑方向外側(cè)的端部進一步沿半徑方向向外伸出的外葉片。
10.如權(quán)利要求9所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 上述固定體包括與上述基座軸向相對的蓋； 上述蓋設(shè)有以上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸為中心的開口； 上述多個內(nèi)葉片比上述外葉片更沿軸向突出，以使得其一部分進入上述蓋的開口 ； 上述多個內(nèi)葉片和上述外葉片的邊界與上述蓋的開口的邊緣相對應(yīng)。
11.如權(quán)利要求1至10的任一項所述的風(fēng)扇電機，其特征在于， 上述固定體包括: 與上述基座軸向相對的蓋，和 基于上述基座支承上述蓋的側(cè)壁部； 上述基座、上述蓋及上述側(cè)壁部劃定出收納上述旋轉(zhuǎn)體的收納空間； 上述蓋設(shè)有以上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸為中心的開口； 上述側(cè)壁部部分地環(huán)圍上述旋轉(zhuǎn)體； 在上述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)過程中，風(fēng)通過上述側(cè)壁部的間斷部分。
12.如權(quán)利要求1至11的任一項所述的風(fēng)扇電機，其特征在于，還包括: 傳遞要供給上述驅(qū)動機構(gòu)的電力的布線構(gòu)件； 上述基座上沿上述布線構(gòu)件的配置路徑設(shè)有凹部； 上述布線構(gòu)件被收容于上述凹部。
13.如權(quán)利要求1至12的任一項所述的風(fēng)扇電機，其特征在于，還包括: 通過旋轉(zhuǎn)而起風(fēng)的另一旋轉(zhuǎn)體； 上述另一旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸與上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸大致平行； 上述另一旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向與上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)方向相反。
【文檔編號】F04D25/08GK103997160SQ201310722588
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月15日
【發(fā)明者】杉浦基之, 吉松太, 畑原聰, 高垣俊介 申請人:三星電機日本高科技株式會社