专利名称：轴承装置以及风扇的制作方法
技术领域：
轴承装置以及风扇技术领域[0001]本实用新型涉及一种利用流体动压的轴承装置以及风扇。
背景技术：
[0002]以往，在各种电子设备的壳体内部设有用于冷却电子元件的冷却风扇。在日本公 开公报第6-31199号中公开的风扇马达包括壳体、定子、套筒、轴、环状部件、转子以及多个 叶片。定子设置在壳体的内筒的外周。套筒嵌合在内筒内而被固定。轴插入于套筒中。在 轴的外周面设置有产生动压用的槽。环状部件嵌合在轴的下端部而被固定。环状部件与套 筒的下表面在轴向对置。在套筒与轴之间以及套筒与环状部件之间充填有润滑流体。在轴 的上端部固定有转子。在转子的圆筒状的安装部件的内周固定有磁铁，磁铁与定子在径向 对置。在安装部件的外周固定有多个叶片。在风扇马达中，由轴以及套筒构成径向动压轴 承。由套筒以及环状部件构成轴向动压轴承。[0003]然而，当利用流体动压的轴承装置作为搭载于风扇的轴承装置被使用时，在风扇 驱动时，由于在叶轮作用有大的上扬力，所以需要构成可产生足够的流体动压的轴向动压 轴承部。特别是，在60mm见方或80mm见方的大型风扇中，需要确保充分的轴承性能。实用新型内容[0004]本实用新型的目的是在风扇等用途中提高轴承装置的轴承性能。[0005]本实用新型例示的第一方面所涉及的轴承装置包括圆筒状的轴承部、帽部件、圆 筒状的保持架、轴以及推力板，所述帽部件闭塞所述轴承部的下部，所述保持架将所述轴承 部保持在内侧，且具有配置定子用的外周面，所述轴插入在所述轴承部中，所述推力板从所 述轴的下端部向径向外侧延展，所述保持架具有外径比所述外周面大的扩径部，所述轴承 部的比所述扩径部靠径向内侧的部位具有板容纳部，所述板容纳部在内侧容纳所述推力 板，所述板容纳部的外周面的直径大于所述轴承部的比所述板容纳部靠上侧的部位的外周 面的直径，且所述板容纳部的所述外周面与内周面之间的宽度比所述上侧的部位的所述外 周面与内周面之间的宽度小，在所述轴承部的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙， 构成有用于产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部，在所述推力板的上表面和所述轴承 部的与所述上表面沿轴向对置的环状的面之间的轴向间隙，构成有用于产生所述润滑油的 流体动压的轴向动压轴承部。[0006]本实用新型例示的第一方面所涉及的风扇包括马达和叶轮，所述叶轮具有多个叶 片且借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达包括第一方面所涉 及的轴承装置；具有定子的静止部；以及由所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋 转的旋转部，所述旋转部具有配置在所述定子的径向外侧的转子磁铁。[0007]本实用新型例示的第二方面所涉及的风扇包括马达和叶轮，所述叶轮具有多个叶 片且借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达包括第一方面所涉及 的轴承装置、静止部以及由所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋转的旋转部，所述旋转部具有转子磁铁，所述静止部具有定子，所述定子在比所述扩径部靠上侧的位置配 置在所述转子磁铁的径向内侧。[0008]本实用新型例示的第二方面所涉及的轴承装置包括圆筒状的轴承部、帽部件、轴 以及推力板，所述轴承部具有固定定子用的外周面，所述帽部件闭塞所述轴承部的下部，所 述轴插入于所述轴承部中，所述推力板从所述轴的下端部向径向外侧延展，所述轴承部具 有板容纳部，所述板容纳部将所述推力板容纳在内侧，所述板容纳部的外周面的直径大于 所述轴承部的比所述板容纳部靠上侧的部位的外周面的直径，且所述板容纳部的所述外周 面与内周面之间的宽度比所述上侧的部位的所述外周面与内周面之间的宽度小，在所述轴 承部的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙，构成有用于产生润滑油的流体动压的径 向动压轴承部，在所述推力板的上表面和所述轴承部的与所述上表面沿轴向对置的环状的 面之间的轴向间隙，构成有用于产生所述润滑油的流体动压的轴向动压轴承部。[0009]本实用新型例示的第三方面所涉及的风扇包括马达和叶轮，所述叶轮具有多个叶 片且借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达包括第二方面所涉 及的轴承装置；具有定子的静止部；以及由所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋 转的旋转部，所述旋转部具有配置在所述定子的径向外侧的转子磁铁。[0010]本实用新型例示的第四方面所涉及的风扇包括马达和叶轮，所述叶轮具有多个叶 片且借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达包括第二方面所涉及 的轴承装置、静止部以及由所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋转的旋转部，所 述旋转部具有转子磁铁，所述静止部具有定子，所述定子在比所述板容纳部靠上侧的位置 配置在所述转子磁铁的径向内侧。[0011]本实用新型例示的第三方面所涉及的轴承装置包括圆筒状的轴承部、帽部件、保 持架、轴以及推力板，所述轴承部具有固定定子用的外周面，所述帽部件闭塞所述轴承部的 下部，所述保持架在比所述固定定子用的外周面靠下侧的位置保持所述轴承部的下部，所 述轴插入在所述轴承部中，所述推力板从所述轴的下端部向径向外侧延展，且容纳在构成 于所述轴承部的所述下部的板容纳部内，在所述轴承部的内周面与所述轴的外周面之间的 径向间隙，构成有用于产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部，在所述推力板的上表面 和所述轴承部的与所述上表面沿轴向对置的环状的面之间的轴向间隙，构成有用于产生所 述润滑油的流体动压的轴向动压轴承部。[0012]本实用新型例示的第五方面所涉及的风扇包括马达和叶轮，所述叶轮具有多个叶 片，且借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达包括第三方面所涉 及的轴承装置；具有定子的静止部；以及由所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋 转的旋转部，所述旋转部具有配置在所述定子的径向外侧的转子磁铁。[0013]根据本实用新型的轴承装置，能够提高轴承装置的轴承性能。其结果是，根据本实 用新型的风扇，能够高效冷却电子设备。
[0014]图1是表示第一实施方式所涉及的风扇的剖视图。[0015]图2是放大表示马达的一部分的剖视图。[0016]图3是放大表不马达的一部分的剖视图。[0017]图4是放大表不马达的一部分的剖视图。[0018]图5是套筒的剖视图。[0019]图6是套筒的仰视图。[0020]图7是推力帽的俯视图。[0021]图8是其他例子所涉及的马达的剖视图。[0022]图9是另一其他例子所涉及的马达的剖视图。[0023]图10是第二实施方式所涉及的风扇的剖视图。[0024]图11是放大表示马达的一部分的剖视图。[0025]图12是其他例子所涉及的马达的剖视图。[0026]图13是第三实施方式所涉及的风扇的剖视图。[0027]图14是其他例子所涉及的马达的剖视图。[0028]图15是第四实施方式所涉及的风扇的剖视图。[0029]图16是其他例子所涉及的马达的剖视图。[0030]图17是第五实施方式所涉及的风扇的剖视图。[0031]图18是其他例子所涉及的马达的剖视图。[0032]图19是第六实施方式所涉及的风扇的剖视图。[0033]图20是其他例子所涉及的马达的剖视图。[0034]图21是另一其他例子所涉及的马达的剖视图。
具体实施方式
[0035]在本说明书中，将在马达的中心轴线方向的图1的上侧简称为“上侧”，将下侧简 称为“下侧”。另外，上下方向并不表示组装到实际设备时的位置关系和方向。并且，将与中 心轴线平行的方向称作“轴向”，将以中心轴线为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线 为中心的周向简称为“周向”。[0036]第一实施方式[0037]图1是本实用新型的第一实施方式所涉及的轴流风扇I的剖视图。以下，将轴流 风扇I简称为“风扇I”。风扇I作为服务器等电子设备的冷却风扇而被使用。风扇I包括 马达11、叶轮12、机壳13、多个支撑肋14、以及基底部15。机壳13包围叶轮12的外周。机 壳13借助支撑肋14与基底部15连接。多个支撑肋14排列在周向。基底部15是由树脂 制成的与支撑肋14为一体的部件。马达11被固定在基底部15上。[0038]叶轮12由树脂制成，具有有盖大致圆筒状的杯部121、以及多个叶片122。杯部 121覆盖马达11的外侧。杯部121兼作后述的马达11的旋转部2的一部分。杯部121具 有顶面部123以及侧壁部124。顶面部123为相对于中心轴线Jl大致垂直延展的呈环状 的部位。侧壁部124为从顶面部123的外缘部向下方延伸的大致圆筒状的部位。多个叶片 122以中心轴线Jl为中心从侧壁部124的外周面向径向外侧延伸。叶片122等间隔配置在 周向。杯部121以及多个叶片122通过树脂的注塑成型构成为一体部件。[0039]在顶面部123的上表面设置有孔部125。在孔部125配置配重129。配重129为含 有钨等比重大的金属的粘结剂。在侧壁部124的下端部124a的径向内侧也配置配重129。 通过在叶轮12的上部以及下部配置配重129，能够降低叶轮12以及马达11的旋转部2的不平衡。通过如此进行两面平衡修正，能够抑制由于叶轮12和马达11的重心从中心轴线 Jl偏移而产生的风扇I的振动。以下，将配置配重129的侧壁部124的端部124a和孔部 125称为“平衡修正部124a、125”。另外，在旋转部2的不平衡小的情况下，也可不进行平衡修正。也就是说，在旋转部2的不平衡小的情况下，也可不在平衡修正部124a、125配置配重129。或者，也可在平衡修正部124a和125中的任意一方配置配重129。[0040]在风扇I中，由于叶轮12借助于马达11以中心轴线Jl为中心旋转，从而从上方朝向下方产生空气流。[0041]马达11为外转子型的三相马达。马达11具有旋转部2、静止部3以及轴承机构 4。旋转部2具有大致圆筒状的金属制的轭21、转子磁铁22以及杯部121。轭21固定于杯部121的内侦彳。转子磁铁22固定于轭21的内周面。另外，为磁性体的轭21和树脂制的杯部121也可通过插入成型而形成为一体。旋转部2通过轴承机构4被支撑为以中心轴线Jl 为中心相对于静止部3能够旋转。[0042]静止部3具有定子32以及电路板33。定子32位于转子磁铁22的径向内侧。定子32具有定子铁芯321以及形成在定子铁芯321上的多个线圈322。定子铁芯321为钢板的层压体。[0043]在定子32的下方配置电路板33。通过将从线圈322引出的引出线安装在插入至电路板33的省略图示的引脚，而将定子32与电路板33电连接。线圈322的引出线也可直接连接于电路板33。在马达11驱动时，在转子磁铁22与定子32之间产生旋转力。[0044]在电路板33的上表面配置环状的磁性部件331。磁性部件331位于转子磁铁22 的下方。在马达11静止时，定子32的在轴向的磁中心的位置位于比转子磁铁22的在轴向的磁中心的位置靠下方的位置。在风扇I中，在转子磁铁22与定子32之间以及在转子磁铁22与磁性部件331之间，产生向下方吸引转子磁铁22的磁吸引力。由此，在风扇I旋转时，能够降低叶轮12相对于静止部3的上浮量。[0045]轴承机构4为产生后述的润滑油40的流体动压的轴承装置。轴承机构4包括保持架31、轴41、环状的推力板 42、为帽部件的推力帽43、轴承部441、衬套25和润滑油40。 另外，轴41、推力板42以及衬套25也可当做旋转部2的一部分。保持架31、轴承部441以及推力帽43也可当做静止部3的一部分。在以下的其他方式中也一样。[0046]图2是放大表示轴承机构4的下部附近的剖视图。保持架31为以中心轴线Jl为中心的大致圆筒状的金属制的部件，且将轴承部441保持在该保持架31的内侧。保持架31 的下部固定在基底部15的中央的孔部。另外，金属制的保持架31和树脂制的基底部15也可通过插入成型而形成为一体。保持架31具有扩径部311和定子固定部312。扩径部311 位于定子固定部312的下侧。扩径部311的外径比定子固定部312的外周面312a的直径大。扩径部311具有环状部313和下筒部314。环状部313为以中心轴线Jl为中心的大致圆环状，且从定子固定部312的外周面312a的下部朝向径向外侧延展。下筒部314为以中心轴线Jl为中心的圆筒状，且从环状部313朝向下方延伸。定子铁芯321位于扩径部311 的上侧。定子铁芯321的径向内侧的部位固定于定子固定部312的外周面312a。并且，定子铁芯321的径向内侧的部位与环状部313的上表面313a、即法线朝向上方的面在轴向接触。[0047]如图1所示的衬套25为以中心轴线Jl为中心的大致环状，且由金属形成。在轴承部441的上侧，轴41的上部固定于衬套25。在衬套25的外周面安装叶轮12的顶面部 123。衬套25的外径比定子固定部312的内径小。推力板42从轴41的下端部向径向外侧延展。如图2所示，在推力板42与轴41之间构成沿轴向延伸的连通孔421a。推力帽43在推力板42的下侧闭塞轴承部441的下部。[0048]如图1所示，轴承部441具有筒形状的套筒45和覆盖套筒45的外周面的大致圆筒状的轴承机壳46。套筒45为金属烧结体，且在套筒45浸溃有润滑油40。轴41插入在套筒45的内侧。套筒45的下表面为垂直于中心轴线Jl的环状的面，且与推力板42的上表面在轴向对置。套筒45的下部451向径向外侧突出，且下部451的外径大于套筒45的比下部451靠上侧的部位452的外径。以下，将下部451称作“套筒下部451”。将部位452 称作“套筒上部452”。推力板42的外径比套筒上部452的外径大。[0049]轴承机壳46具有环状上部461、套筒保持部462和机壳下部463。环状上部461 为在套筒45的上侧沿径向延展的大致环状的部位。套筒保持部462为从环状上部461的外缘部向下方延伸的大致圆筒状，且套筒保持部462保持套筒上部452。作为轴承机壳46 的下部的大致圆筒状的机壳下部463在套筒保持部462的下侧向比套筒45靠下方的位置延伸。机壳下部463覆盖推力板42的外周面。[0050]在轴承部441，通过机壳下部463以及套筒下部451构成将推力板42容纳在内侧的板容纳部71。以下，将套筒保持部462以及套筒上部452、即轴承部441中位于板容纳部 71的上侧的部位称作“轴承中央部72”。[0051]如图2所示，板容纳部71位于保持架31的下筒部314的径向内侧。在套筒保持部462与机壳下部463之间设有朝向下方扩径的台阶部464，台阶部464与保持架31的环状部313在轴向接触。[0052]板容纳部71的内周面71b、即机壳下部463的内周面的直径比套筒保持部462的内周面的直径大。板容纳部71的外周面71a、即机壳下部463的外周面的直径比轴承中央部72的外周面72a、即套筒保持部462的外周面的直径大。板容纳部71的外周面71a与内周面71b之间的宽度比轴承中央部72的内周面72b、即套筒45的内周面与轴承中央部72 的外周面72a之间的宽度小。如图3所示，环状上部461的内周面461a朝向下方向径向内侧倾斜。在环状上部 461的内周面461a与轴41的外周面之间构成一个径向宽度随着朝向上方而逐渐增大的密封间隙55。密封间隙55为以中心轴线Jl为中心的环状。在密封间隙55中构成利用毛细管现象保持润滑油40的密封部55a。润滑油40的界面位于密封间隙55中。密封间隙55 也作为保持很多润滑油40的油压缓冲器起作用。[0054]如图4所示，在套筒45的内周面与轴41的外周面之间构成径向间隙51。径向间隙51位于图3的密封间隙55的下侧。在套筒45的外周面设有沿轴向延伸的纵向槽。由规定了该纵向槽的面与套筒保持部462的内周面构成循环孔56。在推力板42的上表面与套筒45的下表面之间构成间隙52。以下，将间隙52称作“第一轴向间隙52”。在推力板 42的下表面与推力帽43的上表面之间构成间隙54。以下，将间隙54称作“第二轴向间隙 54”。第一轴向间隙52以及第二轴向间隙54的轴向的宽度之和为10 μ m以上40 μ m以下。 在推力板42的外周面与机壳下部463的内周面之间构成间隙53。以下，将间隙53称作“侧部间隙53”。[0055]在马达11中，图3的密封间隙55、径向间隙51、第一轴向间隙52、侧部间隙53以及第二轴向间隙54构成彼此相连的一个袋结构5，润滑油40连续存在于袋结构5中。在袋结构5中，润滑油40的界面只形成在密封间隙55中。[0056]在马达11驱动时，润滑油40在由径向间隙51、第一轴向间隙52、循环孔56、以及图3的环状上部461的下表面与套筒45的上表面之间的间隙构成的路径中循环。并且，润滑油40也在由第一轴向间隙52、侧部间隙53、第二轴向间隙54以及连通孔421a构成的路径中循环。[0057]如图3所示，在固定于轴41的上部的衬套25的下表面与环状上部461的上表面之间构成沿与中心轴线Jl垂直的方向延展的横向间隙501。在衬套25的外周面与保持架 31的内周面的上部之间构成沿轴向延展的纵向间隙502。横向间隙501的轴向宽度以及纵向间隙502的径向宽度为200 μ m以下，更优选为IOOym以下。密封间隙55通过横向间隙 501以及纵向间隙502与外部空间连通。此处的外部空间是指图1的定子32的上方的空间。通过设置横向间隙501以及纵向间隙502，能够抑制含有汽化了的润滑油的空气从密封部55a向轴承机构4的外部移动。其结果是，能够抑制轴承机构4内的润滑油40的蒸发。[0058]图5为套筒45的纵剖视图。在套筒45的内周面的上部以及下部设置有人字形的第一径向动压槽列491以及第二径向动压槽列492。在图4所示的径向间隙51的上部，由第一径向动压槽列491构成上径向动压轴承部681，该上径向动压轴承部681对润滑油40 在径向产生流体动压。在径向间隙51的下部，由第二径向动压槽列492构成下径向动压轴承部682。以下，将上径向动压轴承部681以及下径向动压轴承部682统称为“径向动压轴承部68”。在轴向，径向动压轴承部68位于图1的两个平衡修正部124a、125之间。并且， 在径向，上径向动压轴承部681与马达11的旋转部2以及叶轮12的重心重叠。[0059]图6为套筒45的仰视图。在套筒45的下表面设置有人字形的第一轴向动压槽列 493。图7为推力帽43的俯视图。在推力帽43的上表面设置有人字形的第二轴向动压槽列494。在图4所示的第一轴向间隙52，由第一轴向动压槽列493构成对润滑油40产生轴向的流体动压的第一轴向动压轴承部691。并且，在第二轴向间隙54由第二轴向动压槽列 494构成第二轴向动压轴承部692。在马达11驱动时，轴41被径向动压轴承部68在径向支撑。存在于袋结构5的底部的上方的推力板42被第一轴向动压轴承部691以及第二轴向动压轴承部692在轴向支撑。其结果是，图1的旋转部2以及叶轮12被支撑为相对于静止部3能够旋转。[0061]以上，对第一实施方式所涉及的风扇I进行了说明，在轴承机构4中，板容纳部71 的外周面71a位于比轴承中央部72的外周面72a靠径向外侧的位置，且板容纳部71的外周面71a与内周面71b之间的宽度比轴承中央部72的外周面72a与内周面72b之间的宽度小。由此，能够在径向扩大板容纳部71的内侧的空间，从而能够扩大容纳于板容纳部71 的推力板42的外径。特别是，在径向，由于轴承中央部72的外径几乎与板容纳部71的内径相同，因此能够进一步扩大推力板42的外径。[0062]其结果是，能够在第一轴向间隙52以及第二轴向间隙54构成可充分产生流体动压的第一轴向动压轴承部691以及第二轴向动压轴承部692，且能够提高轴承机构4的轴承性能。由于轴承机构4的轴承性能提高，因此即使在大型的风扇中也能够通过轴承机构 4而充分支撑叶轮以及旋转部。并且，能够使风扇I高速旋转，从而能够增大从风扇I送出的风量。其结果是，风扇I能够高效冷却电子设备。由于只有套筒45的套筒下部451向径 向外侧突出，因此能够扩大与推力板42在轴向对置的面且不会使套筒45整体扩大。[0063]由于衬套25的外径比保持架31的定子固定部312的内径小，所以在轴承机构4 组装时通过在轴41的上部固定能够安装叶轮的衬套25，能够构成横向间隙501以及纵向间 隙502，从而在组装轴承机构4和风扇I的其他部件时能够防止灰尘进入轴承机构4内。[0064]在轴承机构4中，如图8所示，套筒45也可由两个部件构成。套筒45具有上侧套 筒453以及下侧套筒454。在套筒45中，上侧套筒453为与图1所示的套筒45的套筒上部 452对应的部件，下侧套筒454为与套筒下部451对应的部件。在构成于上侧套筒453的内 周面与轴41的外周面之间的径向间隙51构成径向动压轴承部68。下侧套筒454固定在上 侧套筒453的下部。下侧套筒454的外径比上侧套筒453的外径大。推力板42的外径比 上侧套筒453的外径大。在构成于下侧套筒454的下表面与推力板42的上表面之间的轴 向间隙52构成第一轴向动压轴承部691。由于套筒45由两个部件构成，因此能够容易地形 成套筒45。[0065]图9为表示轴承机构4的其他例子的图。保持架31的扩径部311以及轴承部441 的板容纳部71位于比电路板33靠下方的位置。电路板33的径向内侧的部位在轴向与扩 径部311的环状部313的上表面313a接触。其他的结构与图2的轴承机构4相同。在风 扇I中，由于存在于电路板33的下侧的部件个数少，所以能够比较容易地进行将板容纳部 71向径向外侧扩大的设计。其结果是，能够更加扩大推力板42的外径。[0066]第二实施方式[0067]图10为表示第二实施方式所涉及的风扇Ia的图。轴承机构4a具有一个由不锈钢 或磷青铜等金属形成的作为套筒的轴承部442。轴承部442固定在保持架31的定子固定部 312的内周面。轴承部442具有轴承上部471和轴承下部472。轴41插入在轴承上部471 中。轴承上部471的下端部473的下表面474、即法线朝向下方的面为以中心轴线Jl为中 心的环状，且在轴向与推力板42的上表面对置。轴承下部472为以中心轴线Jl为中心的 大致圆筒状，且从轴承上部471向下方延伸。轴承下部472覆盖推力板42的外周面。在轴 承机构4a中，由轴承上部471的下端部473以及轴承下部472构成将推力板42容纳在内 侧的板容纳部71。[0068]如图11所示，板容纳部71的内周面71b、即轴承下部472的内周面的直径比轴承 上部471的内周面471b的直径大。板容纳部71的外周面71a、即轴承下部472的外周面的 直径比轴承上部471的外周面471a的直径大，轴承上部471为比板容纳部71靠上侧的部 位。板容纳部71的外周面71a与内周面71b之间的宽度比轴承上部471的外周面471a与 内周面471b之间的宽度小。在轴承上部471与轴承下部472之间设有朝向下方扩径的台 阶部475，台阶部475的上表面与保持架31的环状部313在轴向接触。风扇Ia的其他结构 与第一实施方式所涉及的风扇I相同。[0069]在轴承上部471的下表面474设有与图6同样的第一轴向动压槽列493，且在构成 于下表面474与推力板42的上表面之间的第一轴向间隙52构成第一轴向动压轴承部691， 该第一轴向动压轴承部691在轴向支撑推力板。并且，在推力帽43的上表面设有与图7同 样的第二轴向动压槽列494，且在推力帽43与推力板42之间的第二轴向间隙54，构成第二 轴向动压轴承部692。[0070]与图5同样，在轴承部442的内周面设置有第一径向动压槽列491以及第二径向 动压槽列492，在构成于轴承部442的内周面与轴41的外周面之间的径向间隙51构成径 向动压轴承部68，该径向动压轴承部68在径向支撑轴41。在径向间隙51的上侧，在轴承 部442的内周面的上部与轴41的外周面之间构成密封间隙55，润滑油40的界面位于所述 密封间隙55。在密封间隙55构成保持润滑油40的密封部55a。在轴41的上部固定有衬 套25，在衬套25的下表面与轴承部442的上表面之间构成横向间隙501。在衬套25的外 周面与保持架31的内周面的上部之间构成纵向间隙502。通过设置横向间隙501以及纵向 间隙502，能够抑制润滑油40从密封部55a蒸发。[0071]在第二实施方式中也能够在径向扩大板容纳部71的内侧的空间，从而能够设置 外径大的推力板42。其结果是，能够构成可产生充分的流体动压的第一以及第二轴向动压 轴承部691、692。[0072]图12为表示轴承机构4a的其他例子的图。在保持架31，电路板33的径向内侧的 部位在轴向与扩径部311的环状部313的上表面313a接触。扩径部311以及轴承部442 的板容纳部71位于比电路板33靠下侧的位置。由于板容纳部71位于电路板33的下侧， 因此能够容易地进行将板容纳部71向径向外侧扩大的设计。[0073]第三实施方式[0074]图13为表示第三实施方式所涉及的风扇Ib的图。风扇Ib的轴承机构4b具有与 第一实施方式所涉及的风扇I的轴承部441同样的结构的轴承部441。在风扇Ib中，省略 图1的保持架31，将定子铁芯321直接固定于轴承中央部72的外周面72a。定子铁芯321 位于板容纳部71的上侧。定子铁芯321的径向内侧的部位在轴向与轴承机壳46的套筒保 持部462与机壳下部463之间的台阶部464接触。机壳下部463固定于基底部15的孔部。 风扇Ib的其他结构与第一实施方式相同。[0075]衬套25固定于轴41的上部。在衬套25的下表面与轴承机壳46的环状上部461 的上表面之间构成沿径向延展的横向间隙501。密封间隙55通过横向间隙501与外部空间 连通。衬套25的外径比定子铁芯321的内径小。由此，在轴承机构4b组装时，能够由可安 装叶轮的衬套25和环状上部461构成横向间隙501，在将轴承机构4b和风扇Ib的其他部 件组装时，能够防止尘埃进入轴承机构4内。在以下的实施方式中也一样。并且，通过构成 轴向宽度狭窄的横向间隙501，能够在一定程度上抑制润滑油40从密封间隙55蒸发。[0076]在第三实施方式中，也是板容纳部71的外周面71a的直径比轴承中央部72的外 周面72a的直径大，且板容纳部71的外周面71a与内周面71b之间的宽度比轴承中央部72 的外周面72a与内周面72b之间的宽度小。由此，能够在径向扩大板容纳部71的内侧的空 间。在风扇Ib中，由于不存在保持架，因此能够在径向将轴承机壳46整体扩大相应于保持 架的厚度的量。其结果是，能够更加扩大板容纳部71的内侧的空间。[0077]图14为表示轴承机构4b的其他例子的图。板容纳部71位于比电路板33靠下侧 的位置。电路板33的径向内侧的部位在轴向与位于板容纳部71的上侧的台阶部464的上 表面464a接触。在图14所示的情况下，也能够容易地进行将板容纳部71向径向外侧扩大 的设计。[0078]第四实施方式[0079]图15为表示第四实施方式所涉及的风扇Ic的图。风扇Ic的轴承机构4c具有与第二实施方式所涉及的风扇Ia的轴承部442相同形状的轴承部442。在风扇Ic中，省略保 持架，将定子铁芯321直接固定于轴承上部471的外周面471a。定子铁芯321的径向内侧 的部位与位于轴承上部471和轴承下部472之间的台阶部475的上表面在轴向接触。轴承 下部472固定于基底部15的孔部。在轴承部442的上表面与衬套25的下表面之间构成横 向间隙501。风扇Ic的其他结构与第二实施方式一样。[0080]在第四实施方式中，与第二实施方式一样，板容纳部71的外周面71a的直径比轴 承上部471的外周面471a的外周面的直径大，且板容纳部71的外周面71a与内周面71b 之间的宽度比轴承上部471的外周面471a与内周面471b之间的宽度小。由此，能够在径 向扩大板容纳部71的内侧的空间。由于不存在保持架，因此能够更加扩大板容纳部71的 内侧的空间。在轴承机构4c中，也可以如图16所示，板容纳部71位于比电路板33靠下侧 的位置，并且与图14 一样与电路板33在轴向接触。[0081]第五实施方式[0082]图17为表示第五实施方式所涉及的风扇Id的剖视图。在轴承机构4d的轴承部 443中，轴承机壳46的套筒保持部462的内周面以及外周面的直径分别与机壳下部463的 内周面以及外周面的直径大致相同。套筒45为以中心轴线Jl为中心的圆筒，套筒下部451 的外径与套筒上部452的外径相同。由为轴承部443的下部的机壳下部463以及套筒下部 451构成板容纳部71。轴承部443的其他结构与第一实施方式所涉及的风扇I的轴承部 441相同。[0083]在风扇Id中，定子铁芯321的径向内侧的部位直接固定于轴承中央部72的外周 面72a、即套筒保持部462的外周面。保持架31位于轴承中央部72的外周面72a的下部、 或者比外周面72a靠下侧的位置，并且保持架31保持板容纳部71。保持架31的上端部与 定子铁芯321的径向内侧的部位在轴向接触。风扇Id的其他结构与第一实施方式相同。[0084]在风扇Id中，由于在套筒保持部462与定子铁芯321之间不存在保持架31，因此 能够在径向将轴承机壳46整体扩大相应于保持架31的厚度的量。其结果是，能够在径向 扩大板容纳部71的内侧的空间。在以下的实施方式中也一样。[0085]图18为表示其他例子所涉及的轴承机构4d的图。在轴承部443中，板容纳部71 的外周面71a的直径比轴承中央部72的外周面72a的直径大，且板容纳部71的外周面71a 与内周面71b之间的宽度比轴承中央部72的外周面72a与内周面72b之间的宽度小。由 此，能够在径向更加扩大板容纳部71的内侧的空间，从而在板容纳部71中，能够使套筒下 部451的外径以及推力板42的外径比套筒上部452的外径大。轴承机构4d的其他结构与 图17 —样。板容纳部71以及保持架31也可与图14 一样配置在比电路板33靠下方的位 置。由此，能够进一步将板容纳部71在径向扩大。[0086]第六实施方式[0087]图19为表示第六实施方式所涉及的风扇Ie的剖视图。在风扇Ie中，轴承机构4e 的轴承部444的外周面为圆筒面。也就是说，轴承上部471的外周面471a的直径与为轴承 下部472的外周面的板容纳部71的外周面71a的直径相同。轴承部444的其他结构与第 二实施方式所涉及的轴承机构4a的轴承部442相同。定子铁芯321直接固定于轴承上部 471的外周面471a。保持架31位于定子铁芯321的下侧，且保持架31的上端部在轴向与 定子铁芯321的径向内侧的部位接触。并且，通过保持架31保持板容纳部71。风扇Ie的其他结构与第二实施方式相同。[0088]图20为表示其他例子所涉及的轴承机构4e的图。在轴承部444中，板容纳部71 的外周面71a的直径比轴承上部471的外周面471a的直径大，且板容纳部71的外周面71a 与内周面71b之间的宽度比轴承上部471的外周面471a与内周面471b之间的宽度小。由 此，能够进一步在径向扩大板容纳部71的内侧的空间。在轴承机构4e中也一样，板容纳部 71以及保持架31也可配置在比电路板33靠下方的位置。[0089]以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，根据上述实施方式，能够提高轴承机 构的轴承性能。并且，通过提高轴承机构的轴承性能，即使在大型的风扇中，也能够通过轴 承机构而充分支撑叶轮以及旋转部。并且，能够使风扇高速旋转，从而能够增大从风扇送出 的风量。其结果是，风扇能够高效冷却电子设备。[0090]本实用新型并不限定于上述实施方式，也可进行各种变更。例如，在第一实施方式 中，径向动压槽列也可设于轴41的外周面。第一轴向动压槽列也可设在推力板42的上表 面。第二轴向动压槽列也可设在推力板42的下表面。在轴承机构4中，不必一定设置第二 轴向动压轴承部692。此时，能够通过转子磁铁22与定子32之间以及转子磁铁22与磁性 部件331之间的磁吸引力，来降低叶轮12在风扇I旋转时的上浮力。在其他的实施方式中 也一样。[0091]在第三以及第五实施方式中，套筒也可由两个部件构成。在第一第三以及第五实 施方式中，轴承机壳46与推力帽43也可为一体部件。在第二、第四以及第六实施方式中， 轴承部442、444与推力帽43也可为一体部件。[0092]在上述实施方式中，叶轮12的顶面部123直接安装在衬套25的外周面，但顶面部 123也可借助一个以上的部件而安装在衬套25的外周面。在第一以及第二实施方式中，定 子铁芯321也可借助一个以上的部件而配置在定子固定部312的外周面312a的外侧。在 第一以及第二实施方式中，也可只构成横向间隙501。[0093]在第四实施方式中，如图21所示，在轴承部442的比轴承下部472靠下侧的位置 也可设置向径向外侧延展的环状部476。基底部15从环状部476的外周面向径向外侧延 展。但是，环状部476的外周面位于比转子磁铁22的外周面靠径向内侧的位置。由于环状 部476位于转子磁铁22的内侧，所以在进行叶轮12以及马达11的平衡修正时，能够容易 地在平衡修正部124a设置配重。[0094]马达11也可作为离心风扇等其他风扇的马达而使用。并且，也可用于风扇以外的 用途。[0095]上述实施方式以及各变形例中的结构只要不相互矛盾即可进行适当组合。[0096]本实用新型能够作为产生空气流的风扇使用。并且，轴承装置也可用于风扇以外 的用途。
权利要求1.一种轴承装置，其特征在于，所述轴承装置包括圆筒状的轴承部；帽部件，其闭塞所述轴承部的下部；圆筒状的保持架，其将所述轴承部保持在内侧，且具有配置定子用的外周面；轴，其插入于所述轴承部中；以及推力板，其从所述轴的下端部向径向外侧延展，所述保持架具有外径比所述外周面大的扩径部，所述轴承部的比所述扩径部靠径向内侧的部位具有板容纳部，该板容纳部将所述推力板容纳在内侧，所述板容纳部的外周面的直径大于所述轴承部的比所述板容纳部靠上侧的部位的外周面的直径，且所述板容纳部的所述外周面与内周面之间的宽度比所述上侧的部位的所述外周面与内周面之间的宽度小，在所述轴承部的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙，构成有用于产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部，在所述推力板的上表面和所述轴承部的与所述上表面沿轴向对置的环状的面之间的轴向间隙，构成有用于产生所述润滑油的流体动压的轴向动压轴承部。
2.根据权利要求1所述的轴承装置，所述轴承部具有套筒，其为金属烧结体；以及轴承机壳，其覆盖所述套筒的外周面，所述轴承机壳的下部延伸至比所述套筒靠下方的位置，且在所述套筒的下表面与所述推力板之间构成有所述轴向动压轴承部，在所述板容纳部中，所述套筒的下部的外径大于所述套筒的比所述下部靠上侧的部位的外径。
3.根据权利要求1所述的轴承装置，所述轴承部为一个金属部件。
4.根据权利要求1所述的轴承装置，所述轴承装置还具有环状的衬套，所述衬套在所述轴承部的上侧固定于所述轴，且叶轮能够直接或者借助一个以上的部件安装于所述衬套的外周面，在所述轴承部与所述衬套之间构成有沿与所述中心轴线垂直的方向延展的横向间隙， 在所述径向动压轴承部的上侧，在所述轴承部与所述轴之间构成有密封间隙，所述润滑油的界面位于所述密封间隙，所述密封间隙通过所述横向间隙与外部空间连通。
5.根据权利要求4所述的轴承装置，在所述保持架的内周面与所述衬套的外周面之间构成有沿轴向延展的纵向间隙，所述密封间隙通过所述横向间隙以及所述纵向间隙与外部空间连通。
6.一种风扇，其特征在于，所述风扇包括马达；以及叶轮，其具有多个叶片，所述叶轮借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达具有权利要求1所述的轴承装置；静止部，其具有定子；以及旋转部，其具有配置于所述定子的径向外侧的转子磁铁，所述旋转部被所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋转。
7.一种风扇，其特征在于，所述风扇包括马达；以及叶轮，其具有多个叶片，所述叶轮借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达具有权利要求1所述的轴承装置；静止部；以及旋转部，其被所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋转，所述旋转部具有转子磁铁，所述静止部具有定子，所述定子在比所述扩径部靠上侧的位置被配置在所述转子磁铁的径向内侧。
8.根据权利要求7所述的风扇，所述静止部还具有电路板，所述电路板在所述定子的下侧与所述定子电连接，所述扩径部位于比所述电路板靠下方的位置。
9.根据权利要求8所述的风扇，所述扩径部具有朝向径向外侧延展的圆环状的环状部；以及从所述环状部的外缘部朝向下方延伸的圆筒状的筒部，所述电路板与所述环状部的上表面在轴向接触。
10.一种轴承装置，其特征在于，所述轴承装置包括轴承部，其呈圆筒状且具有固定定子用的外周面；帽部件，其闭塞所述轴承部的下部；轴，其插入于所述轴承部；以及推力板，其从所述轴的下端部向径向外侧延展，所述轴承部具有板容纳部，所述板容纳部将所述推力板容纳在内侧，所述板容纳部的外周面的直径大于所述轴承部的比所述板容纳部靠上侧的部位的外周面的直径，所述板容纳部的所述外周面与内周面之间的宽度比所述上侧的部位的所述外周面与内周面之间的宽度小，在所述轴承部的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙，构成有用于产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部，在所述推力板的上表面和所述轴承部的与所述上表面沿轴向对置的环状的面之间的轴向间隙，构成有用于产生所述润滑油的流体动压的轴向动压轴承部。
11.根据权利要求10所述的轴承装置，所述轴承部具有套筒，其为金属烧结体；以及轴承机壳，其覆盖所述套筒的外周面，所述轴承机壳的下部延伸至比所述套筒靠下方的位置，且在所述套筒的下表面与所述推力板之间构成有所述轴向动压轴承部，在所述板容纳部，所述套筒的下部的外径大于所述套筒的比所述下部靠上侧的部位的外径。
12.根据权利要求10所述的轴承装置，所述轴承部为一个金属部件。
13.根据权利要求10所述的轴承装置，所述轴承装置还具有环状的衬套，所述衬套在所述轴承部的上侧被固定于所述轴，且叶轮能够直接或者借助一个以上的部件安装于所述衬套的外周面，在所述轴承部与所述衬套之间构成有沿与所述中心轴线垂直的方向延展的横向间隙， 在所述径向动压轴承部的上侧，在所述轴承部与所述轴之间构成有密封间隙，所述润滑油的界面位于所述密封间隙，所述密封间隙通过所述横向间隙与外部空间连通。
14.根据权利要求13所述的轴承装置，所述衬套的外径比所述定子的内径小。
15.一种风扇，其特征在于，所述风扇包括马达；以及叶轮，其具有多个叶片，所述叶轮借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达具有权利要求10所述的轴承装置；静止部，其具有定子；以及旋转部，其具有配置在所述定子的径向外侧的转子磁铁，所述旋转部被所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋转。
16.一种风扇，其特征在于，所述风扇包括马达；以及叶轮，其具有多个叶片，所述叶轮借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达具有权利要求10所述的轴承装置；静止部；以及旋转部，其被所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋转，所述旋转部具有转子磁铁，所述静止部具有定子，所述定子在比所述板容纳部靠上侧的位置配置在所述转子磁铁的径向内侧。
17.根据权利要求16所述的风扇，所述静止部还具有电路板，所述电路板在所述定子的下侧与所述定子电连接，所述板容纳部位于比所述电路板靠下方的位置。
18.根据权利要求17所述的风扇，所述轴承部在所述板容纳部和比所述板容纳部靠上侧的部位之间具有台阶部，所述电路板与所述台阶部的上表面在轴向接触。
19.一种轴承装置，其特征在于，所述轴承装置包括轴承部，其呈圆筒状且具有固定定子用的外周面；帽部件，其闭塞所述轴承部的下部；保持架，其在比所述固定定子用的外周面靠下侧的位置保持所述轴承部的下部；轴，其插入在所述轴承部；以及推力板，其从所述轴的下端部向径向外侧延展，且容纳于构成在所述轴承部的所述下部的板容纳部内，在所述轴承部的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙，构成有用于产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部，在所述推力板的上表面和所述轴承部的与所述上表面沿轴向对置的环状的面之间的轴向间隙，构成有用于产生所述润滑油的流体动压的轴向动压轴承部。
20.根据权利要求19所述的轴承装置，所述轴承部具有套筒，其为金属烧结体；以及轴承机壳，其覆盖所述套筒的外周面，所述轴承机壳的下部延伸至比所述套筒靠下方的位置，且在所述套筒的下表面与所述推力板之间构成有所述轴向动压轴承部。
21.根据权利要求19所述的轴承装置，所述板容纳部的外周面的直径大于所述轴承部的比所述板容纳部靠上侧的部位的外周面的直径，且所述板容纳部的所述外周面与内周面之间的宽度比所述上侧的部位的所述外周面与内周面之间的宽度小。
22.根据权利要求21所述的轴承装置，所述轴承部具有套筒，其为金属烧结体；以及轴承机壳，其覆盖所述套筒的外周面，所述轴承机壳的下部延伸至比所述套筒靠下方的位置，且在所述套筒的下表面与所述推力板之间构成有所述轴向动压轴承部，在所述板容纳部，所述套筒的下部的外径大于所述套筒的比所述下部靠上侧的部位的外径。
23.根据权利要求22所述的轴承装置，所述套筒具有上侧套筒，其具有内周面，在该上侧套筒的内周面与所述轴的外周面之间构成所述径向间隙，且所述上侧套筒构成所述上侧的部位；以及下侧套筒，其具有下表面，在该下侧套筒的下表面与所述推力板的上表面之间构成所述轴向间隙，且所述下侧套筒配置在所述上侧套筒的下侧而构成所述下部。
24.根据权利要求22所述的轴承装置，所述推力板的外径比所述套筒的所述上侧的部位的外径大。
25.根据权利要求19所述的轴承装置，所述轴承部为一个金属部件。
26.一种风扇，其特征在于，所述风扇包括马达；以及叶轮，其具有多个叶片，所述叶轮借助所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流，所述马达具有权利要求19所述的轴承装置；静止部，其具有定子；以及旋转部，其具有配置在所述定子的径向外侧的转子磁铁，所述旋转部被所述轴承装置支撑为相对于所述静止部能够旋转。
专利摘要本实用新型提供一种轴承装置以及风扇，该轴承装置具有圆筒状的轴承部；闭塞所述轴承部的下部的帽部件；将轴承部保持在内侧的圆筒状的保持架；插入在轴承部的轴；以及从轴的下端部向径向外侧延展的推力板，其中，保持架具有外径比外周面大的扩径部，轴承部的比扩径部靠径向内侧的部位具有将推力板容纳在内侧的板容纳部，板容纳部的外周面的直径大于轴承部的比板容纳部靠上侧的部位的外周面的直径，板容纳部的外周面与内周面之间的宽度比上侧的部位的外周面与内周面之间的宽度小，且在推力板的上表面和轴承部的与该上表面沿轴向对置的环状的面之间的轴向间隙，构成有用于产生润滑油的流体动压的轴向动压轴承部。
文档编号F04D25/08GK202833267SQ20122052818
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月16日 优先权日2011年11月10日
发明者广野祯一, 野田慎一朗, 池上祥治 申请人:日本电产株式会社