带有散热器的风扇马达以及小型扁平马达 【技术领域】
本发明涉及装备在需要散热的各种IC等的机器上的带有散热器的风扇马达、以及由此风扇马达等构成的小型扁平马达的改良。
现有技术
现有技术的带有散热器的风扇马达中，如图11所示，设有紧贴固定在需要散热的各种机器上的基础板1，在此基础板1的板面中央装有风扇马达2，同时从基础板1的内面向上竖起散热块3a、3b…在叶轮2a、2b…地旋转领域的正下方、在转轴的同心圆上呈廊石状排列。基础板1的一边作为风的出口呈开放式，盖板4紧贴固定在基础板1的周侧壁上，这样就构成了由风扇马达产生的风来强制冷却散热块3a、3b…的构造。
这种带有散热器的风扇马达，由于散热块3a、3b…设于叶轮2a、2b…的旋转领域的正下方，因此有确保叶轮2a、2b…的旋转领域空间和散热块3a、3b…的竖起高度的必要，会使整体的厚度增加，难以形成薄形结构。另外，由于散热块3a、3b…排列在风扇马达2的转轴的同心圆上，因此风在遇到散热块3a、3b…时，则不会顺畅地吹出，也起不到较好的冷却效果。
对于这一点，特开平6-141507号和特开平8-98461号中公开的技术是，将与叶轮相对的套的侧面部作为散热片来构成，侧面部的厚度较厚，同时上流端在与转子圆的接线方向上伸出，并在侧面部上设有相当于侧面部的厚度的深度并呈放射状的凹槽，这样，由风扇马达产生的风就会在凹槽内流动，以强制冷却成为散热片的侧面部。
这种带有散热器的风扇马达中，由于上流端在与转子圆的接线方向上伸出的同时，在侧面部上设相当于侧面部厚度的深度并呈放射状的凹槽，故对于与叶轮的外周相对的散热片来说，其构造复杂且重量较重，制造成本也较高。
其它公开的技术中，这种带有散热器的风扇马达应由低噪音且转数安定的小型扁平马达来构成，并设有贯穿于转轴的侧面和动压套筒的内面的、上下逆向的螺旋沟，且用能够使油能够循环流动的动压式流体轴承来作为转子的轴承。
这样的动压式流体轴承由于它是由加工性能好的黄铜制的动压套筒组装的，故会造成马达整体的成本增高。
本发明的目的在于提供一种即使是小型扁平型也会有良好的散热乃至空气冷却效果的、整体构造简单、薄型，且容易组装的、低价的带有散热器的风扇马达。
除了这种带有散热器的风扇马达外，本发明还提供一种通过使用低价的动压式流体轴承而制造成低噪音且转数安定的小型扁平马达。
发明的公开
本发明的一种带有散热器的风扇马达，它设有紧贴固定在需要散热的各种机器上的基础板，在此基础板的板面中央设有由转子和定子组成的风扇马达，同时散热器配置在风扇马达的外环侧，而且所说的散热器是由板面中央设有能够容纳风扇马达并使之旋转的开口部的、并在保持所定间隙的同时相互间平行重叠的、多枚薄板状的散热板从基础板开始进行热传导组装而成的。
本发明的带有散热器的风扇马达中，在所说的散热器中，除设有能够收容风扇马达并使之转动的开口部的多枚散热板外，还在其最外层将设有直径小于风扇马达直径的开口部的散热板重叠在多枚的散热板上。
本发明的带有散热器的风扇马达中，在所说的组成散热器的多枚散热板之间，是由能够保证各板间的所定间隙、并倚靠在各板面角部的热传导部件来连接固定的。
本发明的带有散热器的风扇马达，所说的散热器中，基础板和散热板均由铝板或铜板来构成。
本发明的带有散热器的风扇马达，在所说的风扇马达中，设有在平面呈同向缓圆弧状、并沿转子的外周面呈放射状的多个突起、且多个突起的各个前端从散热板的开口部向内侧竖直突出、侧面呈L字形的立式叶轮。
本发明的带有散热器的风扇马达，在所说的风扇马达中，设有在平面呈多枝翼形状、并沿转子的轴向在隔有所定间隔的状态下相平行地伸出多枚、且前端侧分别位于基础板和散热板的各个间隙内的扁平型叶轮。
本发明的带有散热器的风扇马达中，所说的相互平行重叠的多枚薄板状散热板，其开口部是以风扇马达的转轴为中心来设置的。
本发明的一种小型扁平马达，它设有由线芯卷装线圈的定子、带有磁石的转子、能够支持转子转动的轴承、在固定支持定子的同时其内径也插置固定转子轴承的轴承套、和在板面中央竖直固定此轴承套的基础板，而且将包括外侧面带有凸缘的由树脂成形的动压套筒、和镶嵌安装在此动压套筒外周并扣住凸缘的定位环的动压式流体轴承作为转子的轴承，此动压式流体轴承插置在竖直固定在基础板板面中央的轴承套内的同时，能够扣住动压套筒上的凸缘的定位环也镶嵌固定在轴承套的内径上，并通过带有树脂制动压套筒的动压式流体轴承来支持转子的旋转。
本发明的小型扁平马达，所说的能够支持转子转动的动压式流体轴承中，从动压套筒的单侧端面上沿与轴向平行的纵方向至少开设一个用于积存油的锪孔。
本发明的小型扁平马达，所说的能够支持转子转动的动压式流体轴承中，在动压套筒的圆周方向的同心圆上，每隔所定间隔设有多个用于积存油的锪孔。
附图的简单说明
图1所示的是有关本发明的带有散热器的风扇马达的侧截面图。
图2所示的是组装同风扇马达的一例中的叶轮的主视图。
图3所示的是图2的叶轮的立体图。
图4所示的是图1中的卸下最外部的散热板的带有散热器的风扇马达的立体图。
图5所示的是有关本发明的构成带有散热器的风扇马达的另一例中的叶轮的主视图。
图6所示的是由图5中的叶轮构成的带有散热器的风扇马达的侧截面图。
图7所示的是有关构成本发明小型扁平马达的一例中的动压式流体轴承的部分截面结构示意图。
图8所示的是图7中的动压式流体轴承的主视图。
图9所示的是有关构成本发明的小型扁平马达的另一例的动压式流体轴承的部分截面结构示意图。
图10所示的是图9中的动压式流体轴承的仰视图。
图11所示的是有关现有技术的带有散热器的风扇马达的立体图。
实施本发明的最佳形态
以下就图1～10予以详细说明，其中图1～4为由设有立式叶轮的风扇马达构成的带有散热器的风扇马达，图5和6为由设有扁平式叶轮的风扇马达的带有散热器的风扇马达。除了构成这些带有散热器的风扇马达的叶轮外，其它的构成部件基本上是共通的，此共通的部件均由相同的符号来表示。
这种带有散热器的风扇马达是由小型扁平马达构成的，此小型扁平马达如图7～10所示，由于设置了具有特殊构造的动压式轴承，故亦适用于那些不带有风扇马达的驱动马达。
带有散热器的风扇马达一般安装在需要散热的IC等机器中，如图1所示，紧贴固定于需要散热的各种机器中的基础板10构成了基台。此基础板10具有吸热板功能，是以热传导性良好的铝板或铜板为佳。此基础板10在作为风扇马达的基台的同时，亦为具有较高吸热作用的板厚较厚的吸热板。
此基础板10的板面中央设由转子11和定子12组成的风扇马达M，同时散热器H配设于风扇马达M的外周，并由此构成带有散热器的风扇马达。在此结构中，风扇马达M中设有竖直固定于基础板10中央的轴承套13，此轴承套13通过位于基框上的动压式流体轴承14来支持转子11并使之转动，另外定子12亦是由轴承套13来固定支持。
转子11处设有环状磁石11a，此磁石11a由磁轭11b来支持，同时紧贴固定于呈平面圆盘状的转子护盖11c的内周面上。此转子11中设有镶嵌固定在转子护盖11c中央的止档部11d上的旋转轴15，此旋转轴15由动压式流体轴承14来插通支持并使之能够自由旋转，同时通过轴承套13安装在基础板10板面上。
定子12是由线圈12a卷装在线芯12b上，此线圈12a的终端与电路板2c上用于控制马达旋转的元件等的电路部件相连接。此定子12的构成中，由于将卷装了线圈12a的线芯12b嵌入固定在轴承套13的上侧，电路板12c固定安装在轴承套13的中部，故轴承套13是作为支持基体来组装的。
风扇马达M是由复数的叶轮16a、16b、……安装在转子护盖11c的外周来构成的。此叶轮16a、16b、……如图2和3所示，沿转子护盖11c的外周呈放射状设置数个具有相同弧度的突起，此突起的各个前端向上突出并且从侧面看呈L字状。此风扇马达M的旋转方向X设定为叶轮16a、16b、……的圆弧的内侧面方向。
此叶轮16a、16b、……，包括中央的环形部16c，使用的是具有良好散热性能的由铝等压铸而成的成形材料。另外，此叶轮16a、16b、……与转子护盖11为分别成形的，同时中央环形部16c粘贴固定在转子护盖11c的外周面上。
散热器H安装在包含侧面呈L字状的叶轮16a、16b、……的风扇马达M的外侧，并收容风扇马达M，以保证其能够旋转的空间。此散热器H如图4所示，由数枚散热板17…平行重叠而成，并且散热板17…的板面中央设有能够容纳风扇马达M并且能够使之旋转的开口部17a。此散热板17…是由热传导性能良好的薄铝板或薄铜板裁剪成方形而成，各板17…间保持一定的间隙。
各散热板17…之间使用的是由铝等热传导性能良好的材料所形成的垫片17b和铆钉17c，将垫片17b按散热板17的四个角分别放于各散热板17…之间以及散热板17与基础板10之间，以保证各散热板17…之间以及散热板17与基础板10之间的间隙，再将铆钉17c插通位于各个板面间的垫片17b，使得基础板10以及各散热板17…连接固定，并且使热传导能够从基础板10开始。
这样构造的带有散热器的风扇马达中，由于散热器H在能够保证风扇马达M的旋转空间的条件下安装在风扇马达M的外侧，故至少能够构成由基础板10的厚度加上风扇马达M的高度的扁平薄形的构造。
此散热器H由于是由板面中央设有能够容纳旋转的风扇马达M的开口部17a的、并且由热传导性能良好的铝板或铜板裁剪而成的方形薄板状数枚散热板17…平行重叠而成的，故其构造简单并且容易组装。
另外由于垫片17b夹于各散热板17…以及散热板17与基础板10之间以保证其所定间隙的同时，铆钉17c插通各板面间的垫片17b使基础板10与各散热板17…固定连接，故可以从基础板10快速地进行热传导。
由于薄板状的散热板17…的组装是相互平行重叠而成的，故能够确保比各散热板17…更大的散热面积。与此同时，由风扇马达M的叶轮16a、16b…产生的风分别通过薄板状散热板17…的作用进行散热，故由基础板10向各散热板17…所进行的热传递热能能够有效地被热发散。
除此以外，由于风扇马达M的叶轮16a、16b…为前端侧设有向上的突起其侧面呈L字形的立式结构，故可以产生大量的风，以使得散热板17…能够有效地进行空气冷却。
此散热器H亦可以在重叠着的设有开口部17a的数枚散热板17…的最外部，再增加一层设有比转子护盖11a的直径小的开口部18a的散热板18。此时，散热板17…的开口部17a作为集中空气的孔的同时，还可以有效地防止由风扇马达M产生的风逃逸，以使散热板17…能够有效地作用，从而达到散热板17…、18更加有效地进行热发散。
此风扇马达M除上述的纵形的叶轮16a、16b…外，亦可以是图5中的呈多枝翼形状的数枚叶轮160…来构成。此叶轮160…的构成中，以中央的环部161为基部，在此环部161的侧面连接设有主干162和与各主干162略呈直角相交的突出的分枝163、164…，并由此构成数个翼部160a～160d呈一体化，从而形成扁平型结构。
此叶轮160如图6所示，中央的环部161隔有垫圈165a～165c固定，由垫圈165a～165c镶嵌并连接固定在转子护盖11c的外周上，使得数枚叶轮160能够在转子11的轴向上隔有所定间隔并相互平行地伸出。另外，各个叶轮160…的设置为使翼部160a～160d的前端位于基础板10和散热板17…、18的各个间隙内，并使之能够旋转。
此叶轮160…是由薄平板材通过冲压而成形的，而且由于形成了多枝翼形状，故能够确保各个枝所产生的风量。特别是，此叶轮160…由于其翼部160a～160d的前端能够安装在基础板10和散热板15…、18的各个间隙内，所以由位于此基础板10和散热板15…、18的各个间隙内的前端所产生的风就能够有效地在基础板10和散热板15…上作用。另外，多枝翼形状并不限于图示的状态，亦可设计为其它适宜的多枝形状。
另外，散热器H的数枚散热板17中，由于其圆形的开口部17a是以风扇马达的旋转轴为中心来设定，并且没有能够遮住由风扇马达所产生的风的边缘部分，故可以防止由边缘而产生的切风音构成低噪音的风扇马达。
此风扇马达M的构成如图7所示，转子11可以由组装在轴承套13中的动压式流体轴承14予以旋转可能的支撑。此动压式流体轴承14的构成是，在转轴15的侧面和动压套筒140的内侧面上，设有贯穿上下逆向的螺旋槽141a、141b，以使得油能够循环流动，并通过转轴15的插通支持可以构成低噪音、转数安定的小型扁平马达。
此动压式流体轴承14设有外侧为凸缘142的由树脂成形的动压套筒140、和镶嵌安装在此动压套筒140外周面上的能够扣住凸缘142的定位环143，其中动压套筒140安插在竖直固定在基础板10的板面中央的轴承套13的内径内，同时扣住动压套筒140上的凸缘142的定位环143亦镶嵌固定在轴承套13的内径上。
此动压式流体轴承14是由廉价的树脂制成的动压套筒140而构成的。由于动压套筒140的凸缘142是用镶嵌固定在轴承套13的内径上的定位环143来扣住的，故不会产生附加在动压套筒140内径方向上的压力，且不会影响轴承的内径精度，使得在即使设有树脂制的动压套筒140的情况下，也能够构成低噪音且转数安定的驱动马达。
此动压式流体轴承14如图8所示，在凸缘142的外周的纵向每隔一定间隔设有圆弧状的滑动肋144a～144d，这样，在轴承套13的内径侧则会较容易地插置固定动压套筒140。另外，在凸缘142的平面上，设有凹槽145a、145b，此凹槽145a、145b通过与设于定位环143上的嵌合突起(图中没有表示出来)相嵌合，可以防止定位环143的转动，从而确保其在轴承套13的内径内的嵌入固定。
此动压式流体轴承14的设置，通过定子12的线圈12a和转子11的磁石11a的磁场作用，可以使得转子全体在定子12的安装方向上被吸引支持，并使得转子能够安定地转动。同时如图1和图5所示，转子11的转轴15和在轴的端面对接的推力器19设置在轴承套13的内径底部，使得转子能够圆滑地进行旋转。
对于此动压式流体轴承14来说，如图9所示，从动压套筒140的单侧端面和与动压套筒140的轴线方向平行的位置上，至少纵向设置一个用于积存油的锪孔146。由于此锪孔146能够积存油，故在约80℃左右动作的时点，可以解消因伴随轴承部发热的继时变化而引起的油损耗，以延长轴承部的寿命。
这种用于积存油的锪孔如图10所示，也可以在动压套筒140圆周的同心圆上，按所定的间隔设定多个146～146g，这样，则能够更加有效地解消由伴随发热的继时变化而引起的油损耗。一个锪孔146或者是位于相对位置的锪孔146、146d中，通过设有与孔缘相连通的凹槽147a、147b，可以使得转子11的转轴15在轴端面与推力器19相对接，并且能够圆滑地进行转动。
产业上的利用可能性
如上所述，本发明的带有散热器的风扇马达中，由于在板面中央设能够收容风扇马达并能使之转动的开口部，并使用能够保持所定间隙的相平行重叠的多枚薄板状散热板组装了由基础板开始热传导的散热器，因此，就可以很容易地组装成结构简单、厚度只有基础板的板厚加上风扇马达的高度的扁平薄形的带有散热器的风扇马达，同时也能够确保比各散热板大的散热面积。另外，由风扇马达产生的风分别在各个薄板状的散热板中作用，故从基础板向各散热板被热传送的热量则会很有效地进行热发散。
本发明的带有散热器的风扇马达中，由于将在板面中央所设的能够收容风扇马达并能使之转动的开口部的多枚散热板进行了重叠，同时又在其最外部放置一枚带有比风扇马达的直径小的开口部的散热板而构成了散热器，因此，各散热板的开口部在作为空气的吸入孔的同时，由风扇马达产生的风因最外部的散热板而不会逃逸，故由此产生的风压可以有效地在散热板上作用。
本发明的带有散热器的风扇马达中，由于散热器的组装是通过能够在各板面之间保持所定间隙的、并由热传导部件放于各角部的多枚散热板来连接固定的，因此，就能够从基础板开始进行快速的热传导。
本发明的带有散热器的风扇马达中，由于所说的基础板的材料是铝板或铜板，且组装成散热器的散热板也是由铝板或铜板制成，故能够装备成从基础板开始快速进行热传导的散热器。
本发明的带有散热器的风扇马达中，由于风扇马达设置了在平面上呈同向缓弯曲弧度、沿转子的外周呈放射状的多个突出、其各个前端从散热板的开口部向内侧竖直突起侧面呈L字状的立式叶轮，故可以产生大量的风，使得散热板能够有效地进行空气冷却。
本发明的带有散热器的风扇马达中，由于风扇马达设有了多枚呈扁平的多枝翼形状、沿转子的轴向隔有所定间隔地从外周部相平行地伸出、其前端处位于基础板和散热板的各个间隙内的扁平型叶轮，可以使得由叶轮的前端所产生的风能够有效地在基础板和散热板内作用。
本发明的带有散热器的风扇马达中，在散热器H的多枚的散热板17中，圆形的开口部17a由于是以风扇马达的转轴为中心来设置的，故不会有遮住由风扇马达产生的风的边缘部分，也不会产生切风的声音，可以构成低噪音的风扇马达。
本发明的小型扁平马达中，由于动压式流体轴承装备有在外侧面上设作为转子轴承的凸缘的由树脂成形的动压套筒、和在此动压套筒的外周上嵌装能够扣住凸缘的定位环，此动压式流体轴承插置在竖直固定在基础板的板面中央的轴承套的内径内的同时，扣住动压套筒的凸缘的定位环也镶嵌固定在轴承套的内径内，因此，能够构成具有树脂制的动压套筒的成本低的驱动马达。另外，由于在动压套筒的内径方向上不会产生附加压力，故可以构成即使使用树脂制动压套筒也会使轴承的内径精度安定的驱动马达。
本发明的小型扁平马达中，由于设有了含至少一个从动压套筒的单侧端而沿与轴线方向平行的纵向开设的用于积存油的锪孔的动压式流体轴承，并能够支持转子转动，因此，发生动作时可以有效地解消因伴随轴承部发热的继时变化而造成的油损耗，以延长轴承的寿命。
本发明的小型扁平马达中，由于动压式流体轴承在动压套筒的圆周方向的同心圆上每隔所定间隔设有多个用于积存油的锪孔，并能够支持转子转动，因此，发生动作时可以更有效地解消因伴随轴承部发热的继时变化而造成的油损耗，以延长轴承的寿命。
以上本说明书中所使用的用语和表现形式仅仅是为了说明，并非限定本发明的内容。即使使用了限定性用语或表现，也没有排除与本发明相同或一部分相同的实施形态的意思。因此，只要不偏离本发明的权利要求范围，其实施形态可以予以变更。