专利名称：风扇的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种产生空气流的风扇。
背景技术：
以往，在各种电子设备的壳体内部设置用于冷却电子部件的冷却风扇。日本公开公报2009-213225号中所公开的轴流风扇的马达部包括基底部、电枢、大致圆筒形状的轴承保持部、两个球轴承以及转子部。轴承保持部固定于基底部的中央。在轴承保持部的内侧面固定两个球轴承，并且在外侧面固定电枢。通过将轴插入于球轴承，转子部被支撑为相对于轴承保持部能够旋转。在基底部以包围轴承保持部的周围的方式设置环状的槽。在槽中载置螺旋状的螺旋弹簧。螺旋弹簧的上端部与电枢的绝缘件轴向接触。由此，在转子部旋转时，电枢的振动被螺旋弹簧吸收，从而能够减低轴流风扇的振动。
日本公开公报2005-155912号所公开的主轴马达的轴承装置包括轴、推力板、套筒、以及有底圆筒状的机壳。轴内嵌于套筒。机壳容纳套筒。推力板形成在轴的下侧端部。在套筒的内周面形成动压产生槽，在轴的外周面与套筒的内周面之间构成径向动压轴承。在套筒的下侧端面以及机壳内周的底面构成轴向动压产生槽。在套筒的下侧端面与推力板的上表面之间，以及在推力板的下表面与机壳内周的底面之间，构成轴向动压轴承。然而，近年，随着服务器等电子设备的高性能化，电子设备的发热量也在增大。因此，需要使电子设备内的风扇高速旋转从而增大风量。但是，伴随着冷却风扇的高速旋转化，风扇会产生大的振动，从而对电子设备内的其他装置产生影响。例如，由于冷却风扇的振动，盘驱动装置的读取和写入发生错误。
发明内容
本发明的一个主要目的是减低风扇的振动。本申请例示的第一发明的风扇包括马达和叶轮，所述叶轮具有多个叶片，所述叶轮借助于所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流。所述马达包括静止部和被所述静止部支撑为能够旋转的旋转部。所述静止部包括定子和配置在所述定子的内侧的轴承部。所述轴承部包括为金属烧结体的套筒、以及覆盖所述套筒的外周面的轴承机壳。所述旋转部包括转子磁铁，其配置在所述定子的径向外侧；轴，其上部直接或者通过一个以上的部件固定于所述叶轮，且该轴被插入于所述套筒中；以及推力板，其从所述轴的下端向径向外侧延展，并与所述套筒的下表面在轴向对置。在所述套筒的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙，构成径向动压轴承部，该径向动压轴承部产生朝向轴向下方的润滑油的流体动压，在所述套筒的所述下表面与所述推力板的上表面之间的轴向间隙，构成轴向动压轴承部，该轴向动压轴承部产生朝向径向内侧的所述润滑油的流体动压，从所述套筒的上表面向所述下表面沿轴向延伸的循环孔位于所述套筒的所述外周面与所述轴承机壳之间，所述径向间隙的径向的宽度为5 μ m以上20 μ m以下。本申请例示的第二发明的风扇包括马达和叶轮，所述叶轮具有多个叶片，所述叶轮借助于所述马达以中心轴线为中心旋转从而产生空气流。所述马达包括静止部和被所述静止部支撑为能够旋转的旋转部。所述静止部包括定子和位于所述定子的内侧的轴承部。所述轴承部包括为金属烧结体的套筒、以及覆盖所述套筒的外周面的轴承机壳。所述旋转部包括转子磁铁，其配置在所述定子的径向外侧；轴，其上部直接或者通过一个以上的部件固定于所述叶轮，且该轴被插入于所述套筒中；以及推力板，其从所述轴的下端向径向外侧延展，并与所述套筒的下表面在轴向对置。在所述套筒的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙，构成产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部，在所述套筒的所述下表面与所述推力板的上表面之间的轴向间隙，构成产生所述润滑油的流体动压的轴向动压轴承部，从所述套筒的上表面向所述下表面沿轴向延伸的循环孔位于所述套筒的所述外周面与所述轴承机壳之间，在所述旋转部旋转时，所述润滑油依次通过所述径向间隙、所述套筒的所述上表面上的间隙、所述循环孔以及所述轴向间隙而循环到所述径向间隙。根据本发明，能够减低风扇的振动。
图I是一实施方式所涉及的风扇的剖视图。图2是轴承机构的剖视图。图3是将轴承机构的一部分放大表示的剖视图。图4是轴承部的剖视图。图5是轴承部的仰视图。图6是推力帽的俯视图。图7是将轴承机构的一部分放大表示的剖视图。图8是表示风扇产生的振动的模拟结果的图。图9是表示风扇产生的振动的模拟结果的图。图10是表示风扇产生的振动的模拟结果的图。图11是表示风扇产生的振动的模拟结果的图。图12是表示比较例所涉及的风扇产生的振动的模拟结果的图。图13是表示在马达驱动时循环的润滑油的流量与径向间隙的径向的宽度的关系的图。
具体实施例方式在本说明书中，将在马达的中心轴线方向的图I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的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为“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”。图I是本发明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通过支撑肋14与基底部15连接。多个支撑肋14沿周向排列。基底部15是与支持肋14连成一体的部件。马达11固定在基底部15上。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相对于中心轴线Jl垂直延展。侧壁部124从顶面部123的外缘部向下方延伸。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。杯部121以及多个叶片122通过树脂的注塑成型构成为连成一体的部件。在顶面部123的上表面设置孔部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的上部和下部配置配重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的下端部124a和孔部125称为“平衡修正部124a、125”。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。
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。如后所述，轴承机构4也可当做是由旋转部2的一部分和静止部3的一部分构成。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的内侧。转子磁铁22固定于轭21的内周面。转子磁铁22位于后述的定子32的径向外侧。旋转部2被支撑为通过轴承机构4以中心轴线Jl为中心相对于静止部3能够旋转。静止部3具有大致圆筒状的轴承保持部31、定子32、以及电路板33。轴承保持部31的下部固定于基底部15的规定中央的孔部的内周面。定子32在基底部15的上侧固定于轴承保持部31的外周面。定子32具有定子铁心321、以及形成在定子铁心321上的多个线圈322。定子铁心321由层压钢板形成。电路板33固定于定子32的下部。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的引出线也可直接固定于电路板。在马达11驱动时，在转子磁铁22与定子32之间产生旋转力。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。并且，在马达11静止时，在轴向，定子32的磁中心的位置位于比转子磁铁22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上浮的力。图2为将轴承机构4的附近放大表示的剖视图。轴承机构4包括轴41、环状的推力板42、轴承部44、为帽部件的推力帽45、和润滑油46。如图I所示，轴41的上部通过由金属形成的衬套25间接固定于叶轮12的顶面部123。如图2所示，推力板42固定在轴41的下部。推力板42从轴41的下端向径向外侧延展。推力板42与轴承部44的后述的套筒47的下表面472在轴向对置。推力板42的上表面具有垂直于中心轴线Jl并包围轴41的大致圆环状的面422。以下，将该面422称作“上环状面422”。推力板42的下表面具有垂直于中心轴线Jl的大致圆环状的面423。以下，将该面称为“下环状面423”。轴承部44配置在定子32的径向内侧。另外，轴41以及推力板42还是图I所示的旋转部2的一部分。并且，轴承部44以及推力帽45还是静止部3的一部分。
图2所示的轴承部44具有为金属烧结体的筒形状的套筒47、以及筒形状的轴承机壳48。在套筒47浸溃有润滑油46。轴承机壳48覆盖套筒47的外周面473。轴承机壳48具有在套筒47的上侧向径向内侧延展的大致圆环状的环状上部481。轴承机壳48固定在轴承保持部31的内周面。在比环状上部481靠下方的位置，轴承机壳48的内周面482与套筒47的外周面473径向对置。在套筒47的外周面473形成沿轴向延伸的多个槽。该多个槽从套筒47的上表面474直到下表面472。通过轴承机壳48的内周面482与套筒47的外周面473接触，该多个槽成为多个循环孔445。由构成该多个槽的面与轴承机壳48的内周面482构成多个循环孔445。多个循环孔445设置在套筒47的外周面473与轴承机壳48的内周面482之间。各循环孔445从套筒47的上表面474向下表面472沿轴向延伸。多个循环孔445在周向大致等间隔地配置。
套筒47的下表面472为以中心轴线Jl为中心的大致圆环状。在套筒47中插入有轴41。在本实施方式中，套筒47的轴向的长度大约为13. O mm。套筒47的内径以及外径分别大约为3. O mm以及6. 7 mm。推力板42的外径大约为6. 6 mm。推力帽45配置在轴承机壳48的下端部的内侧。推力帽45的外周面固定在轴承机壳48的内周面482的下端部。推力帽45封闭轴承机壳48的下部。也就是说，推力帽45为轴承机构4的底部。推力帽45与推力板42的下环状面423在轴向对置。在轴承机构4中，在套筒47的内周面471与轴41的外周面411之间构成径向间隙51。推力板42的上环状面422与套筒47的下表面472在轴向对置。在上环状面422与下表面472之间构成间隙52。以下，将间隙52称作“第一下部轴向间隙52”。推力板42的下环状面423与推力帽45的上表面451在轴向对置。在下环状面423与上表面451之间构成间隙53。以下，将间隙53称作“第二下部轴向间隙53”。第一下部轴向间隙52以及第二下部轴向间隙53的轴向的宽度之和为10 μ m以上40 μ m以下。在推力板42的外周面与推力帽45的内周面之间构成间隙54。以下，将间隙54称作“侧部间隙54”。图3是将轴承部44的上部附近放大表示的图。轴承机壳48的环状上部481的内周面481a为直径朝向上方逐渐增大的倾斜面。换言之，内周面481a朝向下方向径向内侧倾斜。以下，将内周面481a称作“第一倾斜面481a”。在套筒47的内周面471的上部设置直径朝向上方逐渐增大的倾斜面471a。换言之，倾斜面471a朝向下方向径向内侧倾斜。以下，将倾斜面471a称作“第二倾斜面471a”。第一倾斜面481a与中心轴线Jl所成的角比第二倾斜面471a与中心轴线J I所成的角大。在第一倾斜面481a与轴41的外周面411之间，构成径向的宽度随着朝向上方而逐渐增大的一个密封间隙55。密封间隙55为以中心轴线Jl为中心的环状。与密封间隙55的下侧邻接地，间隙56被构成在轴41的外周面411与第二倾斜面471a之间。在密封间隙55中，构成利用毛细管现象保持润滑油46的密封部55a。由于密封部55a构成在轴41的周围，因此能够抑制润滑油46由于离心力而从密封部55a泄漏。并且，密封间隙55作为保持很多润滑油46的油压缓冲器起作用。在马达11中，如图2所示，密封间隙55、径向间隙51、第一下部轴向间隙52、侧部间隙54以及第二下部轴向间隙53构成彼此相连的一个袋结构5，润滑油46连续存在于袋结构5中。在袋结构5中，润滑油46的界面只形成在密封间隙55中。
如图3所示，在固定于轴41的上部的衬套25的下表面与轴承部44的环状上部481的上表面之间构成沿径向延展的间隙501。在衬套25的外周面与轴承保持部31的内周面之间构成沿轴向延展的间隙502。密封部55a通过间隙501、502与外部空间连通。此处的外部空间指图I的定子32的上方的空间。通过设置间隙501、502，能够抑制含有气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46的蒸发。图4为套筒47的纵剖视图。在图4中，也画出了套筒47的内周面471。在套筒47的内周面471的上部以及下部设置有人字形的第一径向动压槽列711以及第二径向动压槽列712。第一径向动压槽列711为上下非对称的人字形。在图2所示的径向间隙51的上部，由第一径向动压槽列711构成上径向动压轴承部681，该上径向动压轴承部681产生朝向轴向下方的润滑油46的流体动压。并且，第二径向动压槽列712为上下对称的人字形。在径向间隙51的下部，由第二径向动压槽列712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”。由位于径向间隙51的上部的上径向动压轴承部681产生的流体动压比由位于径 向间隙51的下部的下径向动压轴承部682产生的流体动压大。因此，径向动压轴承部68整体产生朝向轴向下方的润滑油46的流体动压。在轴向，径向动压轴承部68位于图I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以及叶轮12的重心重叠。图5为套筒47的仰视图。在套筒47的下表面472设置有人字形的第一轴向动压槽列721。在图2所示的第一下部轴向间隙52，由第一轴向动压槽列721构成对润滑油46产生轴向(轴方向)的流体动压的第一下轴向动压轴承部691。如图5所示，在第一轴向动压槽列721中，各第一轴向动压槽721a的比周向的顶端721b更靠径向外侧的部位721c的径向宽度大于比顶端721b更靠径向内侧的部位721d的径向宽度。由此，在图2所示的第一下轴向动压轴承部691，产生朝向径向内侧的润滑油46的流体动压。第一轴向动压槽列721并不限定为人字形，也可以是螺旋形状。此时，在第一下轴向动压轴承部691产生朝向径向内侧的润滑油46的流体动压。图6为推力帽45的俯视图。在推力帽45的上表面451，即图2的袋结构5的底部的上表面，设置有人字形的第二轴向动压槽列722(参照图6)。在第二下部轴向间隙53，由第二轴向动压槽列722构成对润滑油46产生轴向(轴方向)的流体动压的第二下轴向动压轴承部692。第二轴向动压槽列722并不限定为人字形，也可以是螺旋形状。此时，也在第二下轴向动压轴承部692产生朝向径向内侧的润滑油的流体动压。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被第一下轴向动压轴承部691以及第二下轴向动压轴承部692在轴向支撑。其结果是，图I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。在马达11驱动时，润滑油46在图2所示的径向间隙51、环状上部481的下表面与套筒47的上表面474之间的间隙446、循环孔445以及第一下部轴向间隙52循环。环状上部481的下表面与套筒47的上表面474之间的间隙446即为套筒47的上表面474上的间隙，在以下称作“套筒上间隙446”。在本实施方式中，在套筒47的上表面474形成从套筒47的内周面471向外周面473沿径向延伸的多个槽。多个槽的径向外侧的端部与多个循环孔445的上端部连接。由于环状上部481的下表面与套筒47的上表面474接触，该多个槽成为套筒上间隙446。如图4所示，在第二倾斜面471a的下部存在第一径向动压槽列711的一部分。在风扇I驱动时，当图3所示的轴41稍稍倾斜，则在轴41的外周面411的靠近第二倾斜面471a的部位与第二倾斜面471a的对应于该部位的部位之间的间隙56中，产生由第一径向动压槽列711引起的流体动压。其结果是，轴41被第二倾斜面471a支撑。如此一来，若轴41在旋转部2旋转时倾斜，则在与密封间隙55的下侧邻接的间隙56，第二倾斜面471a沿着轴41的外周面411，由此能够防止轴41与轴承部44的上部强力接触。图7为将推力板42附近放大表不的剖视图。推力板42的上表面具有位于外缘部的倾斜面422a。倾斜面422a与上环状面422的径向外侧邻接。倾斜面422a朝向径向外侧向下方倾斜。倾斜面422a与套筒47的下表面472的外缘部在轴向对置。推力板42的下表面具有位于外缘部的倾斜面423a。倾斜面423a与下环状面423的径向外侧邻接。倾斜面423a朝向径向外侧向上方倾斜。通过在推力板42的上表面的外缘部设置倾斜面422a，
图8为径向间隙51的径向的宽度为3 μ m时风扇I产生的振动的模拟结果。横轴表示振动的频率，纵轴表示振动的各频率成分的振幅。图9至图11为径向间隙51为4 μ m、5 μ m、6 μ m时风扇I产生的振动的模拟结果。图12为搭载了具有球轴承的马达的比较例风扇产生的振动的模拟结果。如图12的曲线90所示，在具有球轴承的风扇产生的振动中，在750Hz 1250Hz的范围存在多个峰值。在图12中，从右侧的峰值开始依次标记符号901 904。与此相对，在径向间隙的宽度为3μπι以及4μπι的轴承机构4中，如图8以及图9所示，可知与图12的峰值901 904相比，与它们对应的峰值911 914更低。并且，在径向间隙51的宽度为5μπι以及6μπι的轴承机构4中，如图10以及图11所示，可知在与位于图12的右侧以及左侧的两个峰值901、904对应的位置不存在峰值。并且，可知与余下的两个峰值902、903对应的峰值912、913的高度为余下的两个峰值902、903的高度的一半以下。如上所示，在风扇I中，使用为流体动压轴承机构的轴承机构4，通过轴41与轴承部44之间的润滑油46所带来的所谓的减振效果，与使用球轴承的以往的风扇相比，能够降低振动。其结果是，能够抑制风扇I的电力消耗。特别是，通过将径向间隙51的径向的宽度设为5 μ m以上，能够充分降低振动。为了在径向间隙51充分产生流体动压，径向间隙51的径向的宽度为20 μ m以下。优选径向间隙51的径向的宽度为5 μ m以上10 μ m以下。图13为表示在马达11驱动时循环的润滑油46的流量与径向间隙51的径向的宽度之间的关系的图。图13的横轴表示径向间隙51的径向的宽度，纵轴表示在径向间隙51流动的润滑油46的流量。在图13中，以润滑油46在径向间隙51朝向上方流动时的流量为正，以朝向下方流动时的流量为负。如图13所示，若径向间隙51的径向的宽度比5μπι大(不包括5 μ m)，则在径向间隙51润滑油46朝向上方流动。若径向间隙51的径向的宽度比5μπι大，则润滑油46在径向间隙51朝向上方流动，并依次流经径向间隙51、套筒上间隙446、循环孔445以及第一下部轴向间隙52而循环到径向间隙51。当由于轴41的旋转而在润滑油46中卷入了气泡等时，通过润滑油46循环，能够通过密封间隙55而将润滑油46中的气泡向轴承机构4的外部排出。因此，更优选径向间隙51的径向的宽度大于5 μ m而在20 μ m以下。在与径向间隙51的上方邻接的密封间隙55中，润滑油46的压力等于大气压。因此，径向间隙51的上端部处的润滑油46的压力与大气压大致相等。由于润滑油46在径向间隙51向上方流动，因此径向间隙51的下端部处的润滑油46的压力比径向间隙51的上端部处的润滑油46的压力高。因此，径向间隙51的下端部处的润滑油46的压力比大气压高。在风扇I中，润滑油46按照径向间隙51、套筒上间隙446、循环孔445以及第一下部轴向间隙52的顺序循环，由此能够防止径向间隙51的下端部处的润滑油46的压力变成负压。然而，在密封部设置在轴承部的上部以及下部的轴承机构中，为了防止由于密封部间产生压力差而导致的润滑油泄漏，需要精密设计。与此相对，在马达11的轴承机构4中，由于密封部55a只有一处，也就是所谓的全充填(full-fill)结构，所以能够容易地防止润滑油46的泄漏。并且，能够将密封部55a处的润滑油46的液面的位置保持为不变。与·设置多个密封部的情况相比，能够抑制润滑油46的蒸发。特别是由于密封部55a设置在马达11内部，因此，在风扇I驱动时能够防止密封部55a暴露在空气流中。其结果是，能够进一步抑制润滑油46的蒸发。也能够防止异物进入密封部55a内。在轴承机构4中，由于密封部55a构成在轴41的周围，因此，与从轴41向径向外侧离开而构成密封部的情况相比，能够防止润滑油46由于离心力而从密封部55a泄漏。通过使第一下部轴向间隙52以及第二下部轴向间隙53的轴向的宽度之和为IOym以上40 μ m以下，能够在确保由润滑油46产生的减振效果的同时产生流体动压。在轴承机构4中，通过扩大径向间隙51，径向间隙51的下端部处的润滑油46的压力下降，而通过在扩大径向间隙51的同时扩大第一下部轴向间隙52以及第二下部轴向间隙53的轴向的宽度之和，能够抑制径向间隙51的下端部处的润滑油46的压力下降。由于在套筒47的内周面471设置存在有第一径向动压槽列711的一部分的第二倾斜面471a，所以即使扩大了径向间隙51也能够充分支撑轴41。其结果是，即使在风扇I高速旋转，或是在高温状态下旋转的情况下，也能够防止轴承刚性的下降。由于马达11为三相马达，因此能够使马达11高速旋转。其结果是，能够容易地使对搭载了风扇I的电子设备的其他装置产生影响的频带与马达11产生的振动的频率错开。在马达11中，通过设置磁性部件331，对转子磁铁22产生朝向下方的磁吸引力。由此，在风扇I驱动时，能够抑制叶轮12相对于静止部3上浮的力，并抑制第一下轴向动压轴承部691处的轴承损失的增大。并且，由于定子32的磁中心位于比转子磁铁22的磁中心靠下方的位置，从而对转子磁铁22产生朝向下方的磁吸引力。由此，能够进一步抑制第一下轴向动压轴承部691处的轴承损失的增大。在轴向，由于径向动压轴承部68位于两个平衡修正部124a、125之间，所以能够使旋转部2以及叶轮12稳定旋转，并能够进一步降低振动。并且，能够缩短径向动压轴承部68的轴向的长度，从而能够缩短轴承部44的套筒47。因此，能够高精度制造轴承部44。优选套筒47的轴向的长度为外径的4倍以下。由于在径向上径向动压轴承部681与马达11以及叶轮12的重心重叠，因此能够更加稳定地旋转旋转部2以及叶轮12，并能够进一步降低振动。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，可以进行各种变更。在上述实施方式中，第一径向动压槽列711的上部也可与第一径向动压槽列711的其他部位相独立地设置在套筒47的第二倾斜面471a。在轴承部44中，也可不必在第二倾斜面471a存在动压槽。即使这样，通过设置第二倾斜面471a也能够确保支撑轴41的面积，因此能够在一定程度上提高轴承刚性。第一以及第二径向动压槽列711、712也可设置在轴41的外周面411。也可在推力板42的上表面以及下表面设置轴向动压槽列721、722。在推力板42的下环状面423与推力帽45的上表面451之间的间隙53，不必一定构成下径向动压轴承部682。循环孔445也可通过使套筒47的外周面473与形成有多个槽 的轴承机壳48的内周面483接触而形成。套筒上间隙446也可通过使套筒47的上表面474与形成有多个槽的环状上部481的下表面接触而形成。在上述实施方式中，也可在轴承部44的上部附近，通过在轴41的外周面411设置缩径的部位，而在该部位与环状上部481的内周面481a之间构成密封部55a。也可在套筒47的上侧代替环状上部481而设置轴承机壳48以外的筒状部件。此时，在该筒部件的内周面与轴41的外周面411之间构成密封部55a。并且，在该筒状部件的下表面与套筒47的上表面474之间构成套筒上间隙446。轴41的上部也可直接固定于叶轮12。轴41也可通过两个以上的部件固定于叶轮12。也可使用由设置在密封间隙的动压槽来产生流体动压的螺纹密封作为密封部。也可在叶轮12的顶面部123的平衡修正部125设置金属块作为配重。并且，也可设置贯通孔或切口状的部位作为平衡修正部。在侧壁部124的平衡修正部124a也一样。也可只在顶面部123以及侧壁部124的下端部124a中的一方设置配重。并且，也可通过去除顶面部123和侧壁部124的一部分来消除旋转部2的不平衡。在上述实施方式中，也可以是，在马达11静止时，在轴向，定子32的磁中心与转子磁铁22的磁中心一致。由此，能够进一步降低马达11的振动。马达11也可作为离心风扇等其他的风扇的马达使用。使用马达11的风扇最适用于如服务器那样搭载有硬盘的设备。在服务器中，风扇搭载于靠近硬盘的位置。因此，在搭载有振动大的风扇时，容易产生硬盘的读写错误。但是，若在服务器搭载使用了马达11的风扇，则不易产生硬盘的读写错误。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。本发明能够用于产生空气流的风扇。
权利要求
1.一种风扇，其特征在于，所述风扇包括 马达；以及 叶轮，其具有多个叶片，所述叶轮借助于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 静止部；以及 旋转部，其被所述静止部支撑为能够旋转， 所述静止部包括 定子；以及 轴承部，其位于所述定子的内侧， 所述轴承部包括 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， 所述旋转部包括 转子磁铁，其位于所述定子的径向外侧； 轴，其上部直接或者通过一个以上的部件固定于所述叶轮，且该轴被插入于所述套筒中；以及推力板，其从所述轴的下端向径向外侧延展，并与所述套筒的下表面在轴向对置，在所述套筒的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙，构成径向动压轴承部，该径向动压轴承部产生朝向轴向下方的润滑油的流体动压，在所述套筒的所述下表面与所述推力板的上表面之间的轴向间隙，构成轴向动压轴承部，该轴向动压轴承部产生朝向径向内侧的所述润滑油的流体动压， 从所述套筒的上表面向所述下表面沿轴向延伸的循环孔位于所述套筒的所述外周面与所述轴承机壳之间， 所述径向间隙的径向的宽度为5μπι以上20 μ m以下。
2.根据权利要求I所述的风扇， 所述径向间隙的径向的宽度比5 μ m大。
3.根据权利要求I或2所述的风扇， 所述推力板的所述上表面的外缘部具有朝向径向外侧向下方倾斜的倾斜面。
4.根据权利要求I或2所述的风扇， 所述静止部还具有与所述推力板的下表面在轴向对置的轴承底部， 在所述推力板的所述下表面与所述轴承底部的上表面之间的其他轴向间隙，构成产生所述润滑油的流体动压的其他轴向动压轴承部。
5.根据权利要求4所述的风扇， 所述轴向间隙以及所述其他轴向间隙的轴向的宽度之和为10 μ m以上40 μ m以下。
6.根据权利要求I或2所述的风扇， 所述轴承机壳具有在所述套筒的上侧向径向内侧延展的环状上部， 在所述环状上部的内周面与所述轴的所述外周面之间构成径向的宽度随着朝向上方而逐渐增大的密封间隙。
7.根据权利要求6所述的风扇， 与所述密封间隙的下侧邻接地在所述套筒的所述内周面设置直径随着朝向上方而逐渐增大的倾斜面， 当所述轴在所述旋转部旋转时倾斜的情况下，所述倾斜面沿着所述轴的所述外周面。
8.根据权利要求7所述的风扇， 在所述倾斜面存在所述径向动压轴承部的动压槽的一部分。
9.根据权利要求I或2所述的风扇， 所述径向动压轴承部具有位于所述径向间隙的上部的上径向动压轴承部；以及位于所述径向间隙的下部的下径向动压轴承部， 在径向，所述上径向动压轴承部与所述马达以及所述叶轮的重心重叠。
10.一种风扇，其特征在于，所述风扇包括 马达；以及 叶轮，其具有多个叶片，所述叶轮借助于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 静止部；以及 旋转部，其被所述静止部支撑为能够旋转， 所述静止部包括 定子；以及 轴承部，其位于所述定子的内侧， 所述轴承部包括 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， 所述旋转部包括 转子磁铁，其位于所述定子的径向外侧； 轴，其上部直接或者通过一个以上的部件固定于所述叶轮，且该轴被插入于所述套筒中；以及 推力板，其从所述轴的下端向径向外侧延展，并与所述套筒的下表面在轴向对置，在所述套筒的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙，构成产生润滑油的流体动压的径向动压轴承部，在所述套筒的所述下表面与所述推力板的上表面之间的轴向间隙，构成产生所述润滑油的流体动压的轴向动压轴承部， 从所述套筒的上表面向所述下表面沿轴向延伸的循环孔位于所述套筒的所述外周面与所述轴承机壳之间， 在所述旋转部旋转时，所述润滑油依次通过所述径向间隙、所述套筒的所述上表面上的间隙、所述循环孔以及所述轴向间隙而循环到所述径向间隙。
全文摘要
本发明提供一种风扇，其具有马达和叶轮，所述马达具有静止部和旋转部，所述静止部具有定子和轴承部，所述轴承部具有为金属烧结体的套筒以及覆盖所述套筒的外周面的轴承机壳，所述旋转部具有转子磁铁、插入在所述套筒中的轴以及从所述轴的下端向径向外侧延展的推力板，在所述套筒的内周面与所述轴的外周面之间的径向间隙，构成产生朝向轴向下方的润滑油的流体动压的径向动压轴承部，在所述套筒的下表面与所述推力板的上表面之间的轴向间隙，构成产生朝向径向内侧的所述润滑油的流体动压的轴向动压轴承部，沿轴向延伸的循环孔位于所述套筒与所述轴承机壳之间，所述径向间隙的径向的宽度为5μm以上20μm以下。
文档编号F04D29/05GK102852831SQ20121022554
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月29日 优先权日2011年6月30日
发明者广野祯一, 长谷川朋广, 野田慎一朗, 池上祥治, 藤本将文 申请人:日本电产株式会社