專利名稱：風扇馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風扇馬達。
背景技術(shù)：
以往，在電腦等電子設(shè)備中搭載有用于內(nèi)部冷卻的風扇馬達。若使風扇馬達驅(qū)動，則在構(gòu)成電子設(shè)備的殼體的內(nèi)部產(chǎn)生氣流。由此，抑制殼體的內(nèi)部的熱量蓄積。并且，多數(shù)電子設(shè)備在不需要冷卻時使風扇馬達停止，只有在需要冷卻時，才使風扇馬達驅(qū)動。例如，在日本公開公報第2009-213225號公報中公開了以往的風扇馬達的結(jié)構(gòu)。在使風扇馬達的驅(qū)動停止時，如果風扇馬達的排氣側(cè)比吸氣側(cè)的壓力大，則在風扇馬達產(chǎn)生欲使葉輪逆向旋轉(zhuǎn)的壓力。例如當電子設(shè)備搭載有多個風扇馬達、且只使其中的一部分風扇馬達驅(qū)動時，在處于停止中的風扇馬達的附近，恐怕會產(chǎn)生上述的狀況。并且，以往的風扇馬達的軸承主要使用球軸承。然而，近年來，想要進一步降低風扇馬達驅(qū)動時的振動的要求不斷提高。為了滿足這種要求，例如，考慮利用流體動壓軸承作為風扇馬達的軸承。流體動壓軸承具有借助潤滑液使靜止部側(cè)的軸承面與旋轉(zhuǎn)部側(cè)的軸承面對置的結(jié)構(gòu)。并且，在靜止部側(cè)或者旋轉(zhuǎn)部側(cè)的軸承面設(shè)置有使?jié)櫥寒a(chǎn)生動壓的動壓槽。穩(wěn)態(tài)驅(qū)動時，通過潤滑液所產(chǎn)生的動壓來抑制潤滑液向外部漏出。然而，如上所述，在風扇馬達逆向旋轉(zhuǎn)時，潤滑液的流向改變，其結(jié)果是，產(chǎn)生了潤滑液從流體動壓軸承泄漏的危險。并且，由于動壓分散，靜止部側(cè)的軸承面與旋轉(zhuǎn)部側(cè)的軸承面有可能接觸。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠降低風扇驅(qū)動時的振動并能夠防止軸承機構(gòu)的損傷的風扇馬達。本申請例示的第一方面是一種風扇馬達，其包括靜止部、旋轉(zhuǎn)部、動壓軸承機構(gòu)以及驅(qū)動控制機構(gòu)，其中，所述旋轉(zhuǎn)部被所述靜止部支撐為能夠旋轉(zhuǎn)，所述動壓軸承機構(gòu)介于所述靜止部與所述旋轉(zhuǎn)部之間，所述驅(qū)動控制機構(gòu)控制所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，所述靜止部具有線圈，所述旋轉(zhuǎn)部具有磁鐵和葉輪，所述磁鐵與所述線圈對置，所述旋轉(zhuǎn)部在穩(wěn)態(tài)驅(qū)動時向一個方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，所述動壓軸承機構(gòu)包括靜止軸承面、旋轉(zhuǎn)軸承面以及潤滑液，所述靜止軸承面設(shè)置于所述靜止部側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)軸承面設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)部側(cè)，所述潤滑液介于所述靜止軸承面與所述旋轉(zhuǎn)軸承面之間，在所述靜止軸承面以及所述旋轉(zhuǎn)軸承面中的至少一方設(shè)置有動壓槽列，在所述旋轉(zhuǎn)部向所述一個方向旋轉(zhuǎn)時，所述動壓槽列使所述潤滑液產(chǎn)生朝向遠離液面的方向的動壓，所述驅(qū)動控制機構(gòu)具有驅(qū)動信號提供部和開關(guān)元件，所述驅(qū)動信號提供部提供驅(qū)動信號，所述開關(guān)元件根據(jù)所述驅(qū)動信號進行開關(guān)動作從而向所述線圈提供驅(qū)動電流，在非驅(qū)動時或者所述旋轉(zhuǎn)部逆向旋轉(zhuǎn)時，所述驅(qū)動信號提供部向所述線圈輸出制動信號，該制動信號用于產(chǎn)生抵抗所述旋轉(zhuǎn)部的逆向旋轉(zhuǎn)的磁場。本申請例示的第二方面涉及上述本申請例示的第一方面的風扇馬達，其中，在所述驅(qū)動控制機構(gòu)構(gòu)成閉合電路，該閉合電路通過所述開關(guān)元件來使所述線圈的兩端部短路。本申請例示的第三方面涉及上述本申請例示的第二方面的風扇馬達，其中，所述開關(guān)元件為根據(jù)源極與柵極間的電位差來切換連接狀態(tài)和斷開狀態(tài)的元件，所述源極與電壓根據(jù)所述線圈的感應(yīng)電動勢而發(fā)生變化的部分連接，所述柵極與電壓不根據(jù)所述線圈的感應(yīng)電動勢而發(fā)生變化的部分連接。本申請例示的第四方面涉及上述本申請例示的第三方面的風扇馬達，其中，所述風扇馬達還具有切斷部，該切斷部用于切斷從所述閉合回路流向所述驅(qū)動信號提供部側(cè)的電流。本申請例示的第五方面涉及上述本申請例示的第二方面的風扇馬達，其中，所述開關(guān)元件為根據(jù)源極與柵極間的電位差來切換連接狀態(tài)和斷開狀態(tài)的元件，在所述風扇馬達未驅(qū)動時，所述驅(qū)動信號提供部對所述柵極提供用于使所述開關(guān)元件為連接狀態(tài)的電壓。本申請例示的第六方面涉及上述本申請例示的第一方面的風扇馬達，其中，在所述風扇馬達未驅(qū)動時，所述驅(qū)動控制機構(gòu)通過所述開關(guān)元件向所述線圈連續(xù)或斷續(xù)地提供沿特定方向流動的固定磁場用電流。本申請例示的第七方面涉及上述本申請例示的第六方面的風扇馬達，其中，所述靜止部具有與三相兩極或者三相全波的各相位對應(yīng)的多個線圈，在所述風扇馬達未驅(qū)動時，所述驅(qū)動控制機構(gòu)向與至少一個相位對應(yīng)的線圈提供所述固定磁場用電流。本申請例示的第八方面涉及上述本申請例示的第七方面的風扇馬達，其中，設(shè)所述線圈的數(shù)量為s，所述磁鐵的極數(shù)為m，此時s/3=m/2成立。本申請例示的第九方面涉及上述本申請例示的第六方面至第八方面中的任一方面的風扇馬達，其中，所述驅(qū)動控制機構(gòu)對所述固定磁場用電流進行脈沖寬度調(diào)制或者電流限制。本申請例示的第十方面涉及上述本申請例示的第一方面至第八方面中的任一方面的風扇馬達，其中，所述動壓軸承機構(gòu)在所述靜止軸承面與所述旋轉(zhuǎn)軸承面之間具有連續(xù)的袋狀間隙，保持在所述間隙的所述潤滑液具有單一的液面。本申請例示的第十一方面涉及上述本申請例示的第十方面的風扇馬達，其中，所述靜止部還具有配置于所述線圈的徑向內(nèi)側(cè)的圓筒狀的套筒部，所述旋轉(zhuǎn)部還具有軸以及環(huán)狀部件，所述軸插入于所述套筒部的內(nèi)側(cè)，所述環(huán)狀部件固定于所述軸并具有與所述套筒部的軸向的端面在軸向?qū)χ玫沫h(huán)狀面，所述動壓軸承機構(gòu)具有徑向軸承部和軸向軸承部，所述徑向軸承部由所述套筒部的內(nèi)周面和所述軸的外周面以及介于這兩者間的潤滑液構(gòu)成，所述軸向軸承部由所述套筒部的軸向的端面和所述環(huán)狀部件的所述環(huán)狀面以及介于這兩者之間的潤滑液構(gòu)成。本申請例示的第十二方面涉及上述本申請例示的第十一方面的風扇馬達，其中，所述潤滑液的液面位于所述套筒部的內(nèi)周面與所述軸的外周面之間。本申請例示的第十三方面涉及上述本申請例示的第十一方面的風扇馬達，其中，所述環(huán)狀部件具有位于所述套筒部的徑向外側(cè)的圓筒部，所述潤滑液的液面位于所述套筒部的外周面與所述圓筒部的內(nèi)周面之間。[0020]根據(jù)本申請例示的實用新型，通過使用動壓軸承機構(gòu)，能夠降低風扇馬達驅(qū)動時的振動。并且，由于能夠抑制葉輪的逆向旋轉(zhuǎn)，因此能夠抑制由于潤滑液的泄漏等導(dǎo)致的動壓軸承機構(gòu)的損傷。

圖1是第一實施方式所涉及的風扇馬達的縱剖視圖。圖2是第二實施方式所涉及的電子設(shè)備的概略剖視圖。圖3是第二實施方式所涉及的風扇馬達的縱剖視圖。圖4是第二實施方式所涉及的風扇馬達的橫剖視圖。圖5是第二實施方式所涉及的動壓軸承機構(gòu)的縱剖視圖。圖6是第二實施方式所涉及的套筒的縱剖視圖。圖7是第二實施方式所涉及的套筒的仰視圖。圖8是第二實施方式所涉及的帽的俯視圖。圖9是表示第二實施方式所涉及的電路的結(jié)構(gòu)的圖。圖10是表示變形例所涉及的電路的結(jié)構(gòu)的圖。圖11是變形例所涉及的風扇馬達的縱剖視圖。
具體實施方式
以下參照附圖對本實用新型例示的實施方式進行說明。另外，在本申請中，將沿風扇馬達的中心軸線的方向稱為“軸向”，將與風扇馬達的中心軸線正交的方向稱為“徑向”，將沿以風扇馬達的中心軸線為中心的圓弧的方向稱為“周向”。并且，在本申請中，以軸向的一側(cè)為“上”，另一側(cè)為“下”來對各部的形狀和位置關(guān)系進行說明。然而，這只是為了方便說明而定義的上下，并不限定本實用新型所涉及的風扇馬達在使用時的方向?！?.第一實施方式>圖1是本實用新型的第一實施方式所涉及的風扇馬達IA的縱剖視圖。如圖1所示，風扇馬達IA包括靜止部2A、旋轉(zhuǎn)部3A、動壓軸承機構(gòu)5A以及驅(qū)動控制機構(gòu)4A。動壓軸承機構(gòu)5A介于靜止部2A與旋轉(zhuǎn)部3A之間。由此，旋轉(zhuǎn)部3A被支撐為相對于靜止部2A能夠旋轉(zhuǎn)。并且，靜止部2A具有線圈62A。旋轉(zhuǎn)部3A具有葉輪35A以及與線圈62A對置的磁鐵37A。旋轉(zhuǎn)部3A在穩(wěn)態(tài)驅(qū)動時向一個方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。動壓軸承機構(gòu)5A具有設(shè)置在靜止部2A側(cè)的靜止軸承面22IA和設(shè)置于旋轉(zhuǎn)部3A側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸承面312A。并且，動壓軸承機構(gòu)5A具有介于靜止軸承面221A與旋轉(zhuǎn)軸承面312A之間的潤滑液50A。并且，在圖1的例子中，在旋轉(zhuǎn)軸承面312A設(shè)置有動壓槽列313A。在旋轉(zhuǎn)部3A向上述一個方向旋轉(zhuǎn)時，動壓槽列313A使?jié)櫥?0A產(chǎn)生動壓以產(chǎn)生朝向遠離液面51A的方向的液流。與使用球軸承或者滑動軸承等其他方式的軸承機構(gòu)的情況相比，使用動壓軸承機構(gòu)5A能夠降低風扇馬達IA驅(qū)動時的振動。另外,在靜止軸承面221A以及旋轉(zhuǎn)軸承面312A中的至少一方設(shè)置動壓槽列即可。驅(qū)動控制機構(gòu)4A控制旋轉(zhuǎn)部3A的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。驅(qū)動控制機構(gòu)4A具有驅(qū)動信號提供部49A和開關(guān)元件80A。驅(qū)動信號提供部49A向開關(guān)元件80A提供驅(qū)動信號。開關(guān)元件80A根據(jù)驅(qū)動信號進行開關(guān)動作從而向線圈62A提供驅(qū)動電流。并且，在所述風扇馬達IA中，在非驅(qū)動或者旋轉(zhuǎn)部逆向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動信號提供部49A向線圈62A輸出制動信號。通過制動信號來使線圈62A產(chǎn)生抵抗旋轉(zhuǎn)部3A的逆向旋轉(zhuǎn)的磁場。如此一來，能夠抑制葉輪35A的逆向旋轉(zhuǎn)。因此，能夠抑制由于潤滑液50A的泄漏等導(dǎo)致的動壓軸承機構(gòu)5的損傷。<2.第二實施方式>接下來，對本實用新型的第二實施方式進行說明?！?-1.關(guān)于具有風扇馬達的電子設(shè)備〉本實施方式的風扇馬達I搭載于電腦等電子設(shè)備10中，用于內(nèi)部冷卻。圖2是搭載了風扇馬達I的電子設(shè)備10的概略剖視圖。如圖2所示，電子設(shè)備10具有殼體11。在殼體11的內(nèi)部配置有成為發(fā)熱源的各種部件12。并且，在殼體11的側(cè)部設(shè)置了氣體吸入口 13。并且，在圖2的例子中，在氣體吸入口 13配置有四個風扇馬達I。本實施方式的風扇馬達I為沿軸向產(chǎn)生氣流的軸流型風扇。電子設(shè)備10根據(jù)殼體11內(nèi)部的溫度分別控制四個風扇馬達I。若使各風扇馬達I驅(qū)動，則氣體從殼體11的外部被吸入到殼體11的內(nèi)部。由此，能夠抑制殼體11的內(nèi)部的部件12過度升溫。在此，假設(shè)這樣的狀況:在四個風扇馬達I中，只使三個風扇馬達I驅(qū)動，使剩下的一個風扇馬達I停止。例如以三個風扇馬達I就能夠充分實現(xiàn)所需的冷卻或者是一個風扇馬達I處于維護中等的情況正符合這樣的狀況。在該狀況下，由于通過三個風扇馬達I吸入氣體，殼體11的內(nèi)部的氣壓上升。這樣一來，從殼體11的內(nèi)部側(cè)對剩下的一個風扇馬達I的葉輪產(chǎn)生壓力。該壓力為欲使該風扇馬達I朝著與通常的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)的壓力。然而，本實施方式中的風扇馬達I具有抑制葉輪逆向旋轉(zhuǎn)的功能。因此，即使在上述狀況下，也能夠抑制處于停止中的一個風扇馬達I的葉輪的逆向旋轉(zhuǎn)。如果葉輪的逆向旋轉(zhuǎn)被抑制，則氣體通過停止中的風扇馬達I向殼體11的外部泄漏這一情況也受到抑制。因此，能夠提高電子設(shè)備10的冷卻效率。關(guān)于抑制葉輪逆向旋轉(zhuǎn)的功能的詳細情況將在下文敘述?！?-2風扇馬達的結(jié)構(gòu)>圖3為本實施方式所涉及的風扇馬達I的縱剖視圖。如圖3所示，風扇馬達I具有靜止部2和旋轉(zhuǎn)部3。靜止部2固定于所述電子設(shè)備10的殼體11。旋轉(zhuǎn)部3被支撐為相對于靜止部2能夠旋轉(zhuǎn)。本實施方式中的靜止部2具有機殼21、套筒22、帽23以及定子單元24。機殼21具有筒狀的外側(cè)筒部211和配置在比外側(cè)筒部211靠徑向內(nèi)側(cè)的位置的筒狀的內(nèi)側(cè)筒部212。外側(cè)筒部211與內(nèi)側(cè)筒部212通過基底部213連接。套筒22以及定子單元24被內(nèi)側(cè)筒部212支撐。并且，在外側(cè)筒部211與內(nèi)側(cè)筒部212之間形成有沿軸向貫通的風洞214。機殼21的材料例如使用樹脂、或者鋁等金屬。在本實施方式中，套筒22為沿軸向延伸的大致圓筒狀的套筒部。套筒22固定于機殼21的內(nèi)側(cè)筒部212的內(nèi)周面。帽23是將套筒22的下部的開口堵塞的大致圓板狀的部件。在由套筒22以及帽23形成的有底大致圓筒狀的杯部的內(nèi)側(cè)插入有后述的軸31。套筒22以及帽23的材料例如使用不銹鋼或者磷青銅等金屬。[0052]定子單元24具有定子鐵芯61和多個線圈62。本實施方式中的定子鐵芯61為沿軸向?qū)訅弘姶配摪宥傻膶訅后w。定子鐵芯61具有圓環(huán)狀的鐵芯背部611和從鐵芯背部611向徑向外側(cè)突出的多個齒612。鐵芯背部611固定于機殼21的內(nèi)側(cè)筒部212的外周面。多個齒612沿周向等間隔排列。并且，線圈62由纏繞在各齒612的導(dǎo)線構(gòu)成。圖4為風扇馬達I除外側(cè)筒部211以外的部分的橫剖視圖。如圖4所示，本實施方式中的定子鐵芯61具有九個齒612。九個齒612包括分別與三相兩極驅(qū)動(三相全波驅(qū)動)的U相、V相以及W相的各相對應(yīng)的各三個齒612。并且，線圈62分別安裝于這九個齒612。返回圖3。本實施方式中的旋轉(zhuǎn)部3包括軸31、下環(huán)狀部件32、上環(huán)狀部件33、轉(zhuǎn)子保持架34、葉輪35、軛36以及多個磁鐵37。軸31為沿軸向延伸的大致圓柱狀的部件。軸31的材料例如使用不銹鋼等金屬。軸31插入于套筒22的內(nèi)側(cè)。軸31被套筒22以及帽23支撐的同時以中心軸線9為中心旋轉(zhuǎn)。并且，軸31具有比套筒22的上表面向上方突出的頭部311。下環(huán)狀部件32為固定于軸31的下端部的圓環(huán)狀部件。下環(huán)狀部件32配置于套筒22的下表面與帽23的上表面之間。上環(huán)狀部件33為固定于軸31的頭部311的圓環(huán)狀的部件。上環(huán)狀部件33配置于套筒22的上方。轉(zhuǎn)子保持架34具有側(cè)壁部341以及頂板部342。側(cè)壁部341為配置于定子單元24的徑向外側(cè)的大致圓筒狀的部位。頂板部342從側(cè)壁部341的上端部向徑向內(nèi)側(cè)延展。在本實施方式中，頂板部342的內(nèi)周部通過上環(huán)狀部件33固定于軸31。但是，頂板部342的內(nèi)周部也可直接固定于軸31。葉輪35設(shè)置在側(cè)壁部341的徑向外側(cè)。葉輪35具有沿周向排列的多個葉片351。多個葉片351從側(cè)壁部341的外周部向徑向外側(cè)延伸。轉(zhuǎn)子保持架34以及葉輪35例如通過注塑成型而形成為一個樹脂部件。然而，轉(zhuǎn)子保持架34與葉輪35也可由分體的部件構(gòu)成。并且，轉(zhuǎn)子保持架34以及葉輪35的材料也可使用金屬。軛36為由磁性體形成的大致圓環(huán)狀的部件。軛36固定于轉(zhuǎn)子保持架34的側(cè)壁部341的內(nèi)周面。多個磁鐵37固定于軛36的內(nèi)周面。各磁鐵37的徑向內(nèi)側(cè)的面為與定子單元24在徑向?qū)χ玫拇艠O面。多個磁鐵37以N極的磁極面與S極的磁極面交替排列的方式等間隔排列在周向。另外，也可代替多個磁鐵37而使用沿周向被交替磁化成N極和S極的一個圓環(huán)狀的磁鐵。并且，所述風扇馬達I具有電路板4。在本實施方式中，電路板4配置在基底部213的上方且定子單元24的下方。S卩，電路板4在軸向配置在基底部213與定子單元24之間。然而，電路板4也可配置在其他的位置。電路板4構(gòu)成控制旋轉(zhuǎn)部3的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動控制機構(gòu)。在電路板4裝配有后述的電路40。從線圈62引出的導(dǎo)線與該電路40的一部分電連接。若通過電路板4向線圈62提供驅(qū)動電流，則在定子鐵芯61的齒612產(chǎn)生磁通。并且，通過齒612與磁鐵37之間的磁通作用，產(chǎn)生周向的轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是，旋轉(zhuǎn)部3相對于靜止部2以中心軸線9為中心旋轉(zhuǎn)。在該風扇馬達I中，在穩(wěn)態(tài)驅(qū)動時，旋轉(zhuǎn)部3向一個方向旋轉(zhuǎn)。并且通過葉輪35的旋轉(zhuǎn)而沿軸向產(chǎn)生氣流。<2-3.關(guān)于動壓軸承機構(gòu)>[0063]圖5是套筒22、帽23、軸31以及下環(huán)狀部件32的縱剖視圖。如圖5所示，在套筒22及帽23與軸31及下環(huán)狀部件32之間存在有潤滑液50。潤滑液50使用例如多元醇酯類油或者雙酯類油。在本實施方式中，套筒22、帽23、軸31、下環(huán)狀部件32以及潤滑液50構(gòu)成動壓軸承機構(gòu)5。旋轉(zhuǎn)部3被動壓軸承機構(gòu)5支撐為相對于靜止部2能夠旋轉(zhuǎn)。圖6是套筒22的縱剖視圖。如圖6所示，在套筒22的內(nèi)周面221的上部以及下部設(shè)置有人字形的徑向動壓槽列222。在風扇馬達I穩(wěn)態(tài)驅(qū)動時，軸31相對于套筒22向一個方向旋轉(zhuǎn)。此時，通過徑向動壓槽列222使介于套筒22與軸31之間的潤滑液50產(chǎn)生動壓。通過該動壓，軸31相對于套筒22在徑向被支撐。即，在本實施方式中，通過作為靜止軸承面的套筒22的內(nèi)周面221、作為旋轉(zhuǎn)軸承面的軸31的外周面312、以及介于這兩者之間的潤滑液50來構(gòu)成徑向軸承部。圖7是套筒22的仰視圖。如圖7所示，在套筒22的下表面223設(shè)置有人字形的第一軸向動壓槽列224。并且，圖8是帽23的俯視圖。如圖8所示，在帽23的上表面231設(shè)置有人字形的第二軸向動壓槽列232。在風扇馬達I穩(wěn)態(tài)驅(qū)動時，下環(huán)狀部件32相對于套筒22以及帽23向一個方向旋轉(zhuǎn)。此時，通過第一軸向動壓槽列224以及第二軸向動壓槽列232使?jié)櫥?0產(chǎn)生動壓。通過該動壓，下環(huán)狀部件32相對于套筒22以及帽23在軸向被支撐。即，在本實施方式中，由作為靜止側(cè)軸承面的套筒22的下表面223和帽23的上表面231、作為旋轉(zhuǎn)側(cè)軸承面的下環(huán)狀部件32的上環(huán)狀面321和下環(huán)狀面322、以及介于這幾者之間的潤滑液50構(gòu)成軸向軸承部。返回圖5。在本實施方式中，在套筒22以及帽23與軸31以及下環(huán)狀部件32之間，形成有連續(xù)的袋狀間隙。并且，在該間隙保持有潤滑液50。潤滑液50只在套筒22的上端部附近的內(nèi)周面與軸31的外周面之間具有一個液面51。在風扇馬達I穩(wěn)態(tài)驅(qū)動時，所述徑向動壓槽列222使液面51附近的潤滑液50產(chǎn)生朝向下方的動壓。由此，抑制潤滑液50向外部泄漏。特別是，在本實施方式中，潤滑液50的液面51只有一個。因此，潤滑液50更不容易從動壓軸承機構(gòu)5泄漏。并且，在本實施方式中，作為靜止側(cè)軸承面的套筒22的內(nèi)周面221與作為旋轉(zhuǎn)側(cè)軸承面的軸31的外周面312之間的間隙形成得較寬。具體地說，該間隙為5μπι以上且20 μ m以下。并且，在本實施方式中，套筒22的下表面223與下環(huán)狀部件32的上環(huán)狀面321之間的間隙以及帽23的上表面231與下環(huán)狀部件32的下環(huán)狀面322之間的間隙也形成得較寬。具體地說，這些間隙為10 μ m以上40 μ m以下。若使上述的各間隙形成得寬的話，則難以產(chǎn)生動壓。因此，即使通過旋轉(zhuǎn)部3以及葉輪35的逆向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生了朝向上方向的動壓，與所述各間隙形成得窄的軸承部相比也能夠抑制潤滑液50的泄漏。當使用動壓軸承機構(gòu)5時，通過由潤滑液帶來的減振效果，抑制了風扇馬達I驅(qū)動時的振動。特別是，與使用球軸承或滑動軸承等其他方式的軸承機構(gòu)的情況相比，能夠得到振動小的風扇馬達I。并且，與使用球軸承的情況相比，使用動壓軸承機構(gòu)5能夠降低風扇馬達I的制造成本?！?-4.關(guān)于搭載于電路板的電路〉圖9是表示搭載于電路板4的電路40的結(jié)構(gòu)的圖。電路40由多個電子部件和連接各電子部件的多個配線構(gòu)成。如圖9所示，本實施方式中的電路40具有電壓輸入部41、基準電位部42、控制信號輸入部43、多個集成電路44以及線圈連接部45。在線圈連接部45中，與三相交流的U相、V相以及W相對應(yīng)的線圈62U、62V、62W的一端部與一個中性點450連接。S卩，在本實施方式中，多個線圈62U、62V以及62W以Y形接線的方式連接。并且，在各線圈62U、62V以及62W的另一端部側(cè)，連接有朝向電壓輸入部41側(cè)延伸的第一配線46和朝向基準電位部42側(cè)延伸的第二配線47。在各第一配線46分別設(shè)置有開關(guān)元件81、82、83。并且在各第二配線47分別設(shè)置有開關(guān)元件84、85、86。開關(guān)元件81 86為根據(jù)源極801和柵極802的電位差來切換連接狀態(tài)和斷開狀態(tài)的元件。當各開關(guān)元件81 86為連接狀態(tài)時，在源極801與漏極803之間有電流流過。開關(guān)元件81 86例如能夠使用金氧半場效晶體管(M O S F E T )。并且，各開關(guān)元件81 86的柵極802與集成電路44電連接。集成電路44根據(jù)從控制信號輸入部43輸入的控制信號來對各開關(guān)兀件81 86輸出驅(qū)動信號。由此,各開關(guān)元件81 86的柵極802的電位發(fā)生變化。其結(jié)果是，開關(guān)元件81 86的連接狀態(tài)和斷開狀態(tài)相切換。即，進行開關(guān)動作。根據(jù)開關(guān)元件81 86的狀態(tài)向各線圈62U、62V以及62W提供驅(qū)動電流。由此，在各線圈62U、62V以及62W產(chǎn)生磁通，使風扇馬達I驅(qū)動。(I)關(guān)于短路制動風扇馬達I具有利用圖9的電路40來抑制非驅(qū)動時的葉輪35的逆向旋轉(zhuǎn)的功能。關(guān)于該功能，將在以下說明。在風扇馬達I未驅(qū)動時，向控制信號輸入部43輸入表不停止風扇馬達I的驅(qū)動的意圖的信號。集成電路44接收到該信號，則對第一配線46上的各開關(guān)元件81 83的柵極802施加用于使開關(guān)元件81 83處于連接狀態(tài)的ON電壓。另一方面，集成電路44對第二配線47上的各開關(guān)元件84 86的柵極802施加用于使開關(guān)元件84 86處于斷開狀態(tài)的OFF電壓。在本實施方式中，所述ON電壓以及OFF電壓為制動信號。當?shù)谝慌渚€46上的各開關(guān)元件81 83處于連接狀態(tài)，第二配線47上的各開關(guān)元件84 86處于斷開狀態(tài)時，在圖9中的用虛線包圍的區(qū)域70構(gòu)成多個閉合回路。具體地說，構(gòu)成三組閉合回路，所述閉合回路包括區(qū)域70內(nèi)的任意兩個線圈，且通過第一配線46上的兩個開關(guān)元件使所述兩個線圈的兩端部短路。在這種狀態(tài)下，若葉輪35逆向旋轉(zhuǎn)，則通過在線圈62產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢而在所述的閉合回路產(chǎn)生電流。該電流使定子單元24與磁鐵37之間產(chǎn)生抵抗旋轉(zhuǎn)部3的逆向旋轉(zhuǎn)的磁場。由此，葉輪35的逆向旋轉(zhuǎn)得到抑制。即，通過區(qū)域70內(nèi)的閉合回路，對旋轉(zhuǎn)部3進行短路制動。另外，在風扇馬達I未驅(qū)動時，集成電路44也可向第一配線46上的各開關(guān)元件81 83的柵極802提供OFF電壓，向第二配線47上的各開關(guān)元件84 86的柵極802提供ON電壓。此時，第一配線46上的各開關(guān)元件81 83為斷開狀態(tài)，第二配線47上的各開關(guān)元件84 86為連接狀態(tài)。由此，構(gòu)成包括線圈62和第二配線47的多個閉合回路。此時，也能通過該閉合回路對旋轉(zhuǎn)部3進行短路制動。如果抑制了旋轉(zhuǎn)部3的逆向旋轉(zhuǎn)，則抑制了潤滑液50從動壓軸承機構(gòu)5泄漏。并且，還能夠通過動壓槽列222、224、232抑制在潤滑液50產(chǎn)生的動壓分散的問題。其結(jié)果是，動壓軸承機構(gòu)5的損傷得到抑制，能夠延長風扇馬達I的使用壽命。[0084](2)關(guān)于通過固定磁場實現(xiàn)的制動接下來，對抑制葉輪35的逆向旋轉(zhuǎn)的第二種方法進行說明。在第二種方法中，在風扇馬達I未驅(qū)動時，集成電路44例如對兩個開關(guān)元件81、86的柵極802提供作為制動信號的ON電壓。并且，集成電路44對其他的四個開關(guān)元件82 85的柵極802提供作為制動信號的OFF電壓。這樣一來，如圖9的箭頭所示，產(chǎn)生了順次通過開關(guān)元件81、線圈62W、線圈62U以及開關(guān)元件86的固定磁場用電流90。固定磁場用電流90相對于線圈62U、62W分別沿特定的方向連續(xù)或者斷續(xù)地流動。由此，在線圈62U、62W中沿特定方向產(chǎn)生磁場。這樣一來，多個磁鐵37的特定磁極被該線圈62U、62W吸引。其結(jié)果是，抑制了葉輪35的逆向旋轉(zhuǎn)。如圖4所示，本實施方式中的風扇馬達I具有六個磁鐵37和九個線圈62。S卩，本實施方式中的風扇馬達I為六極九槽馬達。因此，同相的線圈62間的相對于中心軸線9的角度間隔與同極的磁鐵37間的相對于中心軸線9的角度間隔均為120度。因此，能夠在同相的三個線圈62的徑向外側(cè)分別配置同極的三個磁鐵37。因此，容易實現(xiàn)由固定磁場進行的制動。另外，并不限于六極九槽，即使是四極六槽或八極十二槽，同相的線圈62之間的角度間隔以及同極的磁鐵37之間的角度間隔也是一致的。當線圈62的數(shù)量為S，磁鐵37的極數(shù)為m，s/3=m/2成立時，可謂容易實現(xiàn)由固定磁場進行的旋轉(zhuǎn)部3的制動。若固定磁場用電流90流通，則消耗電力。考慮到這一點，也可使集成電路44具有對固定磁場用電流90進行脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制的功能。并且，也可使集成電路44具有比穩(wěn)態(tài)驅(qū)動時的驅(qū)動電流更加抑制固定磁場用電流90的電流值的電流限制功能。如果對固定磁場用電流90進行脈沖寬度調(diào)制或電流限制，則在抑制非驅(qū)動時的電力消耗的同時，也能夠抑制葉輪35的逆向旋轉(zhuǎn)。 并且，固定磁場用電流也可為在與圖9中的固定磁場用電流90不同的路徑流動的電流。例如，固定磁場用電流也可為流經(jīng)線圈62U和線圈62V的電流，也可為流經(jīng)線圈62V和線圈62W的電流。即，固定磁場用電流為通過開關(guān)元件被提供給線圈、且連續(xù)或者斷續(xù)地沿特定方向流動的電流即可。并且，為了實現(xiàn)由固定磁場進行的制動，使固定磁場用電流在與三相交流的至少一相位對應(yīng)的線圈流動即可。例如，也可在電路的線圈連接部采用Y形接線以外的接線方法，使固定磁場用電流流過與一個相位對應(yīng)的線圈。并且，葉輪35逆向旋轉(zhuǎn)時，也可首先通過所述(I)的短路制動使葉輪35的旋轉(zhuǎn)速度降低，然后通過所述(2)的由固定磁場實現(xiàn)的制動來使葉輪35停止。<3.變形例 >以上對本實用新型例示的實施方式進行了說明，但本實用新型不限于上述實施方式。以下，以變形例與所述第二實施方式的不同點為中心對各種變形例進行說明。<3-1.單相馬達的例子〉圖10是表示一變形例所涉及的電路40B的結(jié)構(gòu)的圖。圖10的電路40B與單相驅(qū)動的風扇馬達相對應(yīng)。在圖10的例子中，朝向電壓輸入部41B側(cè)延伸的一對第一配線46B和朝向基準電位部42B側(cè)延伸的一對第二配線47B分別與單相線圈62B的兩端部連接。在一對第一配線46B以及一對第二配線47B設(shè)置有開關(guān)元件81B 84B。并且，二極管7IB 74B與各開關(guān)元件8IB 84B并列連接。各二極管7IB 74B使流向電壓輸入部4IB側(cè)的電流通過，并切斷流向基準電位部42B側(cè)的電流。并且，在開關(guān)元件81B、82B的源極801B和集成電路44B之間設(shè)置有二極管75B。該二極管75B使從電壓輸入部4IB流向開關(guān)元件81B、82B的源極80IB的電流通過，并切斷從開關(guān)元件81B、82B的源極801B流向集成電路44B的電流。在圖10的回路圖中，若葉輪逆向旋轉(zhuǎn)從而在線圈62B產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則感應(yīng)電流通過二極管71B、72B而流向開關(guān)元件81B、82B的各源極801B。由此，開關(guān)元件81B、82B的各源極801B的電位發(fā)生變化。另一方面，感應(yīng)電流不會通過二極管75B流向集成電路44B側(cè)。因此，開關(guān)元件81B、82B的各柵極802B的電位不會因線圈62B的感應(yīng)電動勢而發(fā)
生變化。因此，在圖10的電子電路40B中，能夠利用線圈62B的感應(yīng)電動勢使開關(guān)元件81B、82B的源極801B與柵極802B的電位差發(fā)生變化。由此，能夠使開關(guān)元件81B、82B處于連接狀態(tài)。這樣一來，即使在不能獲得外部電源的狀況下，在圖10的區(qū)域70B內(nèi)，也能夠構(gòu)成通過開關(guān)元件81B、82B而連接線圈62B的兩端部的閉合回路。因此，能夠?qū)πD(zhuǎn)部進行短路制動。在圖10的例子中，二極管71B、72B構(gòu)成向開關(guān)元件81B、82B提供驅(qū)動信號的驅(qū)動信號提供部。并且，感應(yīng)電流作為制動信號而被利用。并且，在圖10的例子中，二極管75B構(gòu)成切斷從閉合回路流向集成電路44B側(cè)的電流的切斷部。但是，也可取代二極管75B而用開關(guān)元件作為切斷部。并且，也可使集成電路44B具有切斷部的功能。并且，在圖10的電路40B中也能夠通過固定磁場而實現(xiàn)制動。在使固定磁場產(chǎn)生時，集成電路44B例如向兩個開關(guān)元件81B、84B的柵極802B提供ON電壓。并且，集成電路44B向其他的兩個開關(guān)元件82B、83B的柵極802B提供OFF電壓。這樣一來，如圖10中箭頭所示，產(chǎn)生了依次通過開關(guān)元件81B、線圈62B以及開關(guān)元件84B的固定磁場用電流90B。因此，在線圈62B沿特定方向產(chǎn)生磁場。其結(jié)果是，多個磁鐵的特定磁極被線圈62B吸引，從而抑制了葉輪的逆向旋轉(zhuǎn)。另外，集成電路44B也可向兩個開關(guān)元件81B、84B的柵極802B提供OFF電壓，向其他兩個開關(guān)元件82B、83B的柵極802B提供ON電壓。此時，產(chǎn)生依次通過開關(guān)元件82B、線圈62B以及開關(guān)元件83B的固定磁場用電流。〈3-2.動壓軸承機構(gòu)的結(jié)構(gòu)不同的例子〉圖11是其他變形例所涉及的風扇馬達IC的縱剖視圖。圖11的風扇馬達IC的動壓軸承機構(gòu)5C的結(jié)構(gòu)與上述第二實施方式不同。在圖11的例子中，由靜止部2C側(cè)的套筒22C、帽23C和套筒機殼25C這三者、旋轉(zhuǎn)部3C側(cè)的軸31C、下環(huán)狀部件32C和上環(huán)狀部件33C這三者以及潤滑液50C構(gòu)成動壓軸承機構(gòu)5C。套筒22C固定于大致圓筒狀的套筒機殼25C的內(nèi)側(cè)。帽23C堵塞套筒機殼25C的下部的開口。在這個例子中，由套筒22C和套筒機殼25C構(gòu)成套筒部。并且，上環(huán)狀部件33C具有固定于軸31的內(nèi)側(cè)環(huán)狀部331C和在內(nèi)側(cè)環(huán)狀部331C的徑向外側(cè)向下方延伸的圓筒部332C。圓筒部332C位于套筒機殼25C的徑向外側(cè)。并且，潤滑液50C的液面51C位于套筒機殼25C的外周面與圓筒部332C的內(nèi)周面之間。[0110]在這個例子中，套筒22C的內(nèi)周面、套筒22C的下表面、套筒22C的上表面、帽23C的上表面、套筒機殼25C的下端部附近的內(nèi)周面、套筒機殼25C的上表面以及套筒機殼25C的上端部附近的外周面為靜止軸承面。并且，軸31C的外周面、下環(huán)狀部件32C的下表面、下環(huán)狀部件32C的上表面、內(nèi)側(cè)環(huán)狀部331C的下表面以及圓筒部332C的內(nèi)周面為旋轉(zhuǎn)軸承面。并且，在靜止軸承面以及旋轉(zhuǎn)軸承面中的至少一方設(shè)置有動壓槽列。〈3-3.其他的變形例〉本實用新型的風扇馬達也可搭載于電子設(shè)備以外的裝置。并且，本實用新型的風扇馬達也可用于冷卻以外的目的。并且，風扇馬達的細節(jié)部位的形狀、電路的細節(jié)部位的結(jié)構(gòu)也可與本申請的各圖示不同。并且，在不產(chǎn)生矛盾的范圍內(nèi)，所述的實施方式以及變形例中出現(xiàn)的各要素可進行適當組合。本實用新型能夠利用于風扇馬達。
權(quán)利要求1.一種風扇馬達，其特征在于，所述風扇馬達包括: 靜止部； 旋轉(zhuǎn)部，其被所述靜止部支撐為能夠旋轉(zhuǎn)； 動壓軸承機構(gòu)，其介于所述靜止部與所述旋轉(zhuǎn)部之間；以及 驅(qū)動控制機構(gòu)，其控制所述旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動， 所述靜止部具有線圈， 所述旋轉(zhuǎn)部具有葉輪以及與所述線圈對置的磁鐵， 所述旋轉(zhuǎn)部在穩(wěn)態(tài)驅(qū)動時向一個方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動， 所述動壓軸承機構(gòu)包括: 靜止軸承面，其設(shè)置于所述靜止部側(cè)； 旋轉(zhuǎn)軸承面，其設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)部側(cè)；以及 潤滑液，其介于所述靜止軸承面與所述旋轉(zhuǎn)軸承面之間， 在所述靜止軸承面以及所述旋轉(zhuǎn)軸承面中的至少一方設(shè)置有動壓槽列， 在所述旋轉(zhuǎn)部向所述一個方向旋轉(zhuǎn)時，所述動壓槽列使所述潤滑液產(chǎn)生朝向遠離液面的方向的動壓， 所述驅(qū)動控制機構(gòu)包括: 驅(qū)動信號提供部，其提供驅(qū)動`信號；以及 開關(guān)元件，其根據(jù)所述驅(qū)動信號進行開關(guān)動作，來向所述線圈提供驅(qū)動電流， 在非驅(qū)動時或者所述旋轉(zhuǎn)部逆向旋轉(zhuǎn)時，所述驅(qū)動信號提供部向所述線圈輸出制動信號，該制動信號用于產(chǎn)生抵抗所述旋轉(zhuǎn)部的逆向旋轉(zhuǎn)的磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風扇馬達， 在所述驅(qū)動控制機構(gòu)構(gòu)成閉合回路，該閉合回路通過所述開關(guān)元件而使所述線圈的兩端部短路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風扇馬達， 所述開關(guān)元件為根據(jù)源極和柵極間的電位差來切換連接狀態(tài)和斷開狀態(tài)的元件， 所述源極與電壓根據(jù)所述線圈的感應(yīng)電動勢而發(fā)生變化的部分連接， 所述柵極與電壓不根據(jù)所述線圈的感應(yīng)電動勢而發(fā)生變化的部分連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風扇馬達， 所述風扇馬達還具有切斷部，該切斷部用于切斷從所述閉合回路流向所述驅(qū)動信號提供部側(cè)的電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風扇馬達， 所述開關(guān)元件為根據(jù)源極和柵極間的電位差來切換連接狀態(tài)和斷開狀態(tài)的元件， 在所述風扇馬達未驅(qū)動時，所述驅(qū)動信號提供部向所述柵極提供用于使所述開關(guān)元件處于連接狀態(tài)的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風扇馬達， 在所述風扇馬達未驅(qū)動時，所述驅(qū)動控制機構(gòu)通過所述開關(guān)元件連續(xù)或者斷續(xù)地向所述線圈提供流向特定方向的固定磁場用電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風扇馬達， 所述靜止部具有與三相兩極或者三相全波的各相位對應(yīng)的多個線圈，在所述風扇馬達未驅(qū)動時，所述驅(qū)動控制機構(gòu)向與至少一個相位對應(yīng)的線圈施加所述固定磁場用電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風扇馬達， 設(shè)所述線圈的數(shù)量為s，所述磁鐵的極數(shù)為m，此時s/3=m/2成立。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任一項所述的風扇馬達， 所述驅(qū)動控制機構(gòu)對所述固定磁場用電流進行脈沖寬度調(diào)制或者進行電流限制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的風扇馬達， 所述動壓軸承機構(gòu)在所述靜止軸承面與所述旋轉(zhuǎn)軸承面之間具有連續(xù)的袋狀的間隙， 保持在所述間隙的所述潤滑液具有單一的液面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的風扇馬達， 所述靜止部還具有配置于所述線圈的徑向內(nèi)側(cè)的圓筒狀的套筒部， 所述旋轉(zhuǎn)部還包括: 軸，其插入于所述套筒部的內(nèi)側(cè)；以及 環(huán)狀部件，其固定于所述軸，且具有與所述套筒部的軸向的端面在軸向?qū)χ玫沫h(huán)狀面， 所述動壓軸承機構(gòu)包括: 徑向軸承部，其由所述 套筒部的內(nèi)周面、所述軸的外周面以及介于這兩者之間的潤滑液構(gòu)成；以及 軸向軸承部，其由所述套筒部的軸向的端面、所述環(huán)狀部件的所述環(huán)狀面以及介于這兩者之間的潤滑液構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的風扇馬達， 所述潤滑液的液面位于所述套筒部的內(nèi)周面與所述軸的外周面之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的風扇馬達， 所述環(huán)狀部件具有位于所述套筒部的徑向外側(cè)的圓筒部， 所述潤滑液的液面位于所述套筒部的外周面與所述圓筒部的內(nèi)周面之間。
專利摘要一種風扇馬達，其具有介于靜止部與旋轉(zhuǎn)部之間的動壓軸承機構(gòu)。通過使用動壓軸承機構(gòu)，降低了風扇馬達驅(qū)動時的振動。并且，該風扇馬達具有控制旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動控制機構(gòu)。驅(qū)動控制機構(gòu)具有提供驅(qū)動信號的驅(qū)動信號提供部和根據(jù)驅(qū)動信號進行開關(guān)動作的開關(guān)元件。在非驅(qū)動時或者旋轉(zhuǎn)部逆向旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動信號提供部向線圈輸出用于產(chǎn)生抵抗旋轉(zhuǎn)部的逆向旋轉(zhuǎn)的磁場的制動信號。由此，葉輪的逆向旋轉(zhuǎn)被抑制。如果葉輪的逆向旋轉(zhuǎn)被抑制，則能夠抑制由于潤滑液的泄漏等導(dǎo)致的動壓軸承機構(gòu)的損傷。
文檔編號H02P6/24GK203039505SQ201220679089
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者杉山知嗣, 加藤雅之, 日野典久, 清水大介 申請人:日本電產(chǎn)株式會社