特開 2024-56913 気体動圧軸受、モータおよび送風装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024056913

(43)【公開日】2024-04-23

(54)【発明の名称】気体動圧軸受、モータおよび送風装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 17/02 20060101AFI20240416BHJP

   H02K 7/08 20060101ALI20240416BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

F16C17/02 A

H02K7/08 A

H02K7/14 A

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024021846

(22)【出願日】2024-02-16

(62)【分割の表示】P 2019066218の分割

【原出願日】2019-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(72)【発明者】

【氏名】福島 和彦

(72)【発明者】

【氏名】玉岡 健人

(57)【要約】      （修正有）

【課題】回転および停止を繰り返した場合であっても、シャフトを安定して回転させることができる気体動圧軸受およびモータを提供する。
【解決手段】上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、少なくとも軸方向の一方に開口する孔を有して前記シャフトの少なくとも一部を前記孔の内部に収容するスリーブ５３と、を有し、前記スリーブは、前記孔の内周面に複数の動圧溝５３４を有し、前記シャフトは、芯部５１０と、前記芯部の外周面に配置されて少なくとも一部が前記孔の内周面と径方向に対向する保護部５２を有し、前記保護部は、第１保護部５２１と、第２保護部５２２とを有し、前記第１保護部は、軸方向において前記第２保護部よりも上側および下側の少なくとも一方に配置され、前記第１保護部の少なくとも一部の径方向の厚みが前記第２保護部の径方向の厚みよりも厚い。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、
少なくとも軸方向の一方に開口する孔を有して前記シャフトの少なくとも一部を前記孔の内部に収容するスリーブと、を有し、
前記スリーブは、
前記孔の内周面に複数の動圧溝を有し、
前記シャフトは、
芯部と、
前記芯部の外周面に配置されて少なくとも一部が前記孔の内周面と径方向に対向する保護部、を有し、
前記保護部は、
第１保護部と、第２保護部とを有し、
前記第１保護部は、軸方向において前記第２保護部よりも上側および下側の少なくとも一方に配置され、
前記第１保護部の少なくとも一部の径方向の厚みが前記第２保護部の径方向の最大の厚みよりも厚く、
前記外周面には、径方向に凹む凹部が形成され、
前記第１保護部は、前記凹部に配置され、
前記第１保護部の前記中心軸から径方向に最も遠い部分と前記中心軸との距離と、前記第２保護部の前記中心軸から径方向に最も遠い部分と前記中心軸との距離とが同じである気体動圧軸受。

【請求項2】

前記外周面は、
前記芯部の外径が一定の円筒面部と、
前記円筒面部よりも上側および下側の少なくとも一方に配置され、前記芯部の端部に向かって前記中心軸側に傾く傾斜面部と、を有し、
前記凹部は、軸方向において前記円筒面部と前記傾斜面部とを接続する請求項１に記載の気体動圧軸受。

【請求項3】

前記第１保護部は、前記傾斜面部に連続する保護傾斜面部を有し、前記保護傾斜面部は前記傾斜面部に滑らかに連結する請求項２に記載の気体動圧軸受。

【請求項4】

上下方向に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、
少なくとも軸方向の一方に開口する孔を有して前記シャフトの少なくとも一部を前記孔の内部に収容するスリーブと、を有し、
前記スリーブは、
前記孔の内周面に複数の動圧溝を有し、
前記シャフトは、
芯部と、
前記芯部の外周面に配置されて少なくとも一部が前記孔の内周面と径方向に対向する保護部、を有し、
前記保護部は、
第１保護部と、第２保護部とを有し、
前記第１保護部は、軸方向において前記第２保護部よりも上側および下側の少なくとも一方に配置され、
前記第１保護部の少なくとも一部の径方向の厚みが前記第２保護部の径方向の最大の厚みよりも厚く、
前記外周面は、
前記芯部の外径が軸方向において一定の円筒面部と、
前記円筒面部よりも上側および下側の少なくとも一方に配置され、前記芯部の軸方向の端部に向かって前記中心軸側に傾く傾斜面部と、を有し、
前記第１保護部は、前記傾斜面部上に配置され、
前記第１保護部の前記中心軸から径方向に最も遠い部分と前記中心軸との距離と、前記第２保護部の前記中心軸から径方向に最も遠い部分と前記中心軸との距離とが同じである気体動圧軸受。

【請求項5】

前記芯部は、
前記第１保護部よりも前記芯部の端部側に形成される縁部を有し、
前記縁部は、前記第１保護部と軸方向に接触し、
前記縁部の外径は、前記外周面の外径よりも大きい請求項１に記載の気体動圧軸受。

【請求項6】

前記縁部の最外径部の半径が、前記第１保護部の前記中心軸から径方向に最も遠い部分と前記中心軸との距離と同じである請求項５に記載の気体動圧軸受。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれかに記載の気体動圧軸受と、
前記スリーブの外面に配置されたステータと、
前記シャフトの上端に固定されるとともに前記ステータと径方向に対向するロータと、
を備え、
前記第１保護部が、前記外周面の軸方向上端に配置される、モータ。

【請求項8】

請求項７に記載のモータと、
前記ロータに取り付けられたインペラと、を有する送風装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気体動圧軸受、これを用いるモータおよび送風装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０００－３０４０３７号公報に記載の気体動圧軸受は、円筒状の外周面領域を有するリングと、外周面領域と対向する内周面領域を有する筒状部を備えるハウジングとを含む。そして、外周面領域又は内周面領域には、これら両面領域の間をラジアル動圧軸受領域として作用させる複数のラジアル動圧溝を備えている。

【0003】

気体動圧軸受は、例えば、空気を圧縮してラジアル動圧軸受領域とする構成であり、非接触であることから、高回転に対応可能であり、静音性も高い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－３０４０３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特開２０００－３０４０３７号公報に記載の気体動圧軸受では、回転体の回転速度が非常に遅いあるいは停止しているときに、リングとハウジングとが直接接触する可能性がある。例えば、回転と停止を繰り返すと、リングとハウジングが接触した状態でリングが回転するため、リングおよびハウジングの少なくとも一方が削れてしまい、安定して回転できなくなる可能性がある。

【0006】

本発明は、回転および停止を繰り返した場合であっても、シャフトを安定して回転させることができる気体動圧軸受およびモータを提供することを目的とする。

【0007】

本発明は、回転および停止を繰り返した場合であっても、安定して空気を吐出できる送風装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の例示的な気体動圧軸受は、上下に延びる中心軸に沿って配置されるシャフトと、少なくとも軸方向の一方に開口する孔を有して前記シャフトの少なくとも一部を前記孔の内部に収容するスリーブと、を有し、前記スリーブは、前記孔の内周面に複数の動圧溝を有し、前記シャフトは、芯部と、前記芯部の外周面に配置されて少なくとも一部が前記孔の内周面と径方向に対向する保護部、を有し、前記保護部は、第１保護部と、第２保護部とを有し、前記第１保護部は、軸方向において前記第２保護部よりも上側および下側の少なくとも一方に配置され、前記第１保護部の少なくとも一部の径方向の厚みが前記第２保護部の径方向の厚みよりも厚いことを特徴とする。本発明の例示的なモータは、前記スリーブの外面に配置されたステータと、前記シャフトの上端に固定されるとともに前記ステータと径方向に対向するロータと、を備え、 前記第１保護部が、前記外周面の軸方向上端に配置されることを特徴とする。本発明の例示的な送風装置は、前記のモータと、前記ロータに取り付けられたインペラと、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の例示的な気体動圧軸受およびモータによれば、回転および停止を繰り返した場合であっても、シャフトを安定して回転させることができる。

【0010】

本発明の例示的な送風装置によれば、回転および停止を繰り返した場合であっても、安定して空気を吐出できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、送風装置の斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す送風装置の分解斜視図である。

【図3】図３は、図１に示す送風装置の縦断面図である。

【図4】図４は、気体動圧軸受５を構成するシャフトおよびスリーブの縦断面図である。

【図5】図５は、スリーブの縦断面図である。

【図6】図６は、本発明にかかる気体動圧軸受の第１保護部を拡大した拡大断面図である。

【図7】図７は、シャフトを製造する前の棒材の表面を切削した状態を示す拡大断面図である。

【図8】図８は、図７に形成した切削部分に保護部材を塗布した状態を示す拡大断面図である。

【図9】図９は、図８に示す棒材を切削加工にて成形した状態を示す拡大断面図である。

【図10】図１０は、本発明にかかる気体動圧軸受の第１保護部の拡大断面図である。

【図11】図１１は、本発明にかかる気体動圧軸受の縦断面図である。

【図12】図１２は、本発明にかかる気体動圧軸受の第１保護部の拡大断面図である。

【図13】図１３は、本発明にかかる気体動圧軸受の第１保護部の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、送風装置Ａ、モータ２０および気体動圧軸受５は中心軸Ｃｘが一致する。そして、本明細書において、送風装置Ａ、モータ２０および気体動圧軸受５の中心軸Ｃｘと平行な方向を「軸方向」とし、中心軸Ｃｘに直交する方向を「径方向」とし、中心軸Ｃｘを中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とする。本明細書では、送風装置Ａにおいて、軸方向を上下方向とし、インペラ３０に対してハウジング１０の吸気口１４側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。なお、上下方向は単に説明のために用いられる名称であって、送風装置Ａの使用状態における位置関係及び方向を限定しない。

【0013】

＜１．送風装置の全体構成＞ 本発明の例示的な実施形態の送風装置について以下説明する。図１は、送風装置Ａの斜視図である。図２は、図１に示す送風装置Ａの分解斜視図である。図３は、図１に示す送風装置Ａの縦断面図である。図１～図３に示すとおり、送風装置Ａは、ハウジング１０と、モータ２０と、インペラ３０と、回路基板４０と、を有する。

【0014】

図３に示すとおり、送風装置Ａでは、ハウジング１０の内部にモータ２０、インペラ３０および回路基板４０が配置される。インペラ３０はモータ２０に取り付けられる。モータ２０の回転によってインペラ３０が回転する。インペラ３０が取り付けられたモータ２０は、ハウジング１０の後述する風洞部１１の内部に取り付けられる。送風装置Ａでは、モータ２０の回転によって風洞部１１に軸方向上方から下方に向かう気流が発生する。気流は、後述の排気口１５から噴出される。

【0015】

＜２． ハウジング１０について＞ 図１から図３に示すとおり、ハウジング１０は、風洞部１１と、ベース部１２と、静翼１３と、を有する。風洞部１１は、ハウジング１０の上端と下端とをつなぐ貫通孔である。風洞部１１は、中心軸Ｃｘに沿って延びる筒状の内面を有する。風洞部１１の内部にインペラ３０が配置される。風洞部１１の内部でインペラ３０が回転することで、風洞部１１の内部に上方から下方に向かう気流が発生する。なお、風洞部１１は、インペラ３０の回転によって発生する気流を中心軸Ｃｘに沿って導くガイドである。風洞部１１の軸方向上端が、吸気口１４であり、軸方向下端が排気口１５である。インペラ３０が回転することで、吸気口１４から空気が吸い込まれ、インペラ３０で加速または加圧された気流が排気口１５から排出される。

【0016】

ベース部１２は、軸方向において風洞部１１の下端部、すなわち、気流の流れ方向において風洞部１１の下流側端部に配置される。そして、ベース部１２は、径方向において風洞部１１の内側に配置されている。ベース部１２は、中央部に軸方向に貫通するベース貫通孔１２１を有するとともに（図３参照）、ベース貫通孔１２１の辺縁部より軸方向上側に突出した筒状の軸受保持部１２２を有する。軸受保持部１２２は、ベース部１２と同一の部材で形成されるが、これに限定されない。例えば、軸受保持部１２２は、ベース部１２に溶接、接着、ねじ止め等の固定方法にて固定してもよい。

【0017】

風洞部１１とベース部１２とは、径方向に間隙をあけて配置されている。そして、風洞部１１とベース部１２との間隙には、複数の静翼１３が周方向に配置されている。静翼１３は、風洞部１１とベース部１２とを接続する。換言すると、ベース部１２は、静翼１３を介して風洞部１１に保持される。静翼１３は、インペラ３０の回転によって発生した気流を中心軸Ｃｘを中心とした軸対称な流れに整流する。そのため、複数の静翼１３は、周方向に等間隔で配置される。ベース部１２は、ハウジング１０と一体に形成されている。ここでは、ハウジング１０とベース部１２とは、樹脂の射出成形にて形成される。しかしながらこれに限定されず、ベース部１２は、ハウジング１０と別部材で形成されていてもよい。

【0018】

＜３． インペラ３０について＞ 上述したとおり、インペラ３０は、モータ２０に取り付けられた状態でハウジング１０の風洞部１１の内部に回転可能に配置される。インペラ３０は、モータ２０の後述されるロータ２２に取り付けられる。モータ２０の回転によって、インペラ３０が中心軸回りに回転する。図１～図３に示すように、インペラ３０は、インペラハブ３１と、複数の羽根３２と、を有する。インペラ３０は、樹脂の射出成形にて形成される。

【0019】

＜３．１ インペラハブ３１について＞ 図２、図３に示すように、インペラハブ３１は、ハブ天板部３１１と、ハブ筒部３１２とを有する。ハブ天板部３１１は径方向に拡がる円板状である。ハブ筒部３１２は、ハブ天板部３１１の径方向外縁から軸方向下側に延びる筒状である。

【0020】

ハブ筒部３１２の内部には、モータ２０の後述するロータ２２のロータヨーク２２１が固定される。これにより、インペラハブ３１とロータ２２とが固定される。

【0021】

＜３．２ 羽根３２について＞ 複数の羽根３２は、インペラハブ３１の外面に周方向に並んで配置される。本実施形態においては、羽根３２はインペラハブ３１の外面上に周方向に所定の間隔に並んで配置され、インペラハブ３１と一体成形される。羽根３２の上部は下部に対して回転方向Ｒｔ前方に配される。

【0022】

インペラ３０は、モータ２０に固定された状態で、ハウジング１０の風洞部１１の内部に取り付けられる。そして、モータ２０が駆動されることで、インペラ３０は風洞部１１の内部で、中心軸Ｃｘ回りに回転される。

【0023】

＜４．回路基板４０について＞ 回路基板４０は、ハウジング１０内部に配置される。回路基板４０は、モータ２０の軸方向下方に配置される。回路基板４０は、中央に貫通孔を有する円板状である。回路基板４０は、モータ２０を駆動させる駆動回路を有している。回路基板４０は、モータ２０の後述するステータ２１のインシュレータ２１２に形成された基板保持部２１４に保持される。

【0024】

＜５． モータ２０について＞ 次に、モータ２０の詳細について説明する。図２、図３に示すように、モータ２０は、ステータ２１と、ロータ２２と、気体動圧軸受５と、を有する。ステータ２１およびロータ２２が気体動圧軸受５を介してハウジング１０のベース部１２に取り付けられる。

【0025】

＜５．１ 気体動圧軸受５について＞ 図４は、気体動圧軸受５を構成するシャフト５１およびスリーブ５３の縦断面図である。図５は、スリーブ５３の縦断面図である。図６は、シャフト５１の第１保護部５２１を拡大した拡大断面図である。図６には、スリーブ５３の一
部も表示している。以下の説明に用いる第１保護部の拡大図でも、スリーブの一部も表示する。

【0026】

図２～図４に示すとおり、気体動圧軸受５は、シャフト５１と、スリーブ５３と、スラストマグネット５４と、スラスト板５５とを有する。図３、図４に示すとおり、シャフト５１は、スリーブ５３の内部に回転可能に配置されている。すなわち、シャフト５１は上下方向に延びる中心軸Ｃｘに沿って配置される。スラストマグネット５４は、シャフト５１およびスリーブ５３に取り付けられている。スラストマグネット５４によって、シャフト５１はスリーブ５３に回転可能であるとともに軸方向（スラスト方向）に一定の位置で支持される。スラスト板５５は、スリーブ５３の下端の開口を塞ぐ。

【0027】

シャフト５１とスリーブ５３とは径方向に隙間を介して対向する。シャフト５１とスリーブ５３の径方向に対向する部分は、軸方向に、２つの動圧発生部５０１と、動圧保持部５０２とに分けられる。２つの動圧発生部５０１は、シャフト５１とスリーブ５３との径方向の隙間における軸方向上端部および下端部の領域である。動圧保持部５０２は、シャフト５１とスリーブ５３との径方向の隙間における２つの動圧発生部５０１の間の領域である。

【0028】

動圧保持部５０２は、軸方向において動圧発生部５０１の間に各動圧発生部５０１と連続して配置される。スリーブ５３の動圧発生部５０１には、後述の気体圧縮部５３３が形成される。そして、シャフト５１が回転することで、動圧発生部５０１は軸方向中央側に向かう、すなわち、動圧保持部５０２に向かう気流を発生させる。これにより、動圧保持部５０２の気圧が上昇する。詳細は後述するが、気体動圧軸受５は、動圧保持部５０２の気圧を高めることで、動圧保持部５０２でシャフト５１をスリーブ５３に対して、非接触で支持する。以下に、気体動圧軸受５の各部の詳細について説明する。

【0029】

＜５．１．１ スリーブ５３について＞ まず、スリーブ５３について説明する。図４、図５に示すとおり、スリーブ５３は、中心軸Ｃｘに沿って延びる筒状である。スリーブ５３は、例えば、ステンレス等の金属で形成される。なお、スリーブ５３は、十分な強度を有する場合、例えば、セラミック等を用いてもよい。スリーブ５３を形成する材料はステンレス、セラミック等に限定されず、シャフト５１、ステータコア２１１を強固に保持できる材料を広く採用できる。

【0030】

スリーブ５３は、中心軸Ｃｘに沿って延びる孔５３０を有する。孔５３０は、軸方向の両端に開口を有する。孔５３０の内部には、シャフト５１が回転可能に配置される。すなわち、スリーブ５３は、少なくとも軸方向の一方に開口する孔５３０を有してシャフト５１の少なくとも一部を孔５３０の内部に収容する。

【0031】

スリーブ５３の孔５３０は、軸受マグネット保持部５３２と、気体圧縮部５３３と、内筒部５３６と、を有する。軸受マグネット保持部５３２は、孔５３０の軸方向下端に配置される。軸受マグネット保持部５３２は、スラストマグネット５４の径方向外面を保持する。そして、スリーブ５３の孔５３０の下端部には、スラスト板５５が取り付けられる。スラスト板５５はスリーブ５３の孔５３０に固定されており、スリーブ５３の外部からスリーブ５３の内部に異物が混入することを抑制する。

【0032】

上述したとおり、気体圧縮部５３３は、孔５３０の内周面５３１の動圧発生部５０１を構成する部分に形成される。内筒部５３６は、孔５３０の内周面５３１の動圧保持部５０２を構成する部分に形成される。

【0033】

内筒部５３６は、軸方向全長にわたって、内径が一定の筒状である。なお、ここで一定とは、正確に一定である場合を含むとともに、気圧の変動によりシャフト５１の回転が不安定にならない程度にばらつきがある場合も含む。

【0034】

気体圧縮部５３３には、複数本（たとえば、３本）の動圧溝５３４が配置される。すなわち、スリーブ５３は、孔５３０の内周面５３１に複数の動圧溝５３４を有する。動圧溝５３４は、孔５３０の内周面５３１から径方向に凹み、軸方向および周方向に延びる。動圧溝５３４は動圧保持部５０２側がシャフト５１の回転方向前方側に位置するらせん状である。気体圧縮部５３３では、３本の動圧溝５３４が周方向に並んで配置される。そして、周方向に隣り合う動圧溝５３４の間の部分には、陸部５３５が形成される。陸部５３５は、内筒部５３６と内径が同一の円筒状の一部である。ここで、同一とは、正確に同一である場合を含むとともに、気圧の変動によりシャフト５１の回転が不安定にならない程度にばらつきがある場合も含む。なお、気体圧縮部５３３および動圧溝５３４は、以上の構成に限定されず、シャフト５１の回転によって、気体を軸方向中央に送り込むことができる形状を広く採用できる。

【0035】

また、スリーブ５３は、通気孔５３７と、ステータ固定部５３８とを有する。通気孔５３７は、スリーブ５３の外側から孔５３０に貫通する貫通孔である。本実施形態において、通気孔５３７は、径方向に延びる。通気孔５３７は、スリーブ５３の軸方向下部に形成される。シャフト５１の回転によって、下側の動圧発生部５０１で軸方向上方に向いた気流が発生したとき、通気孔５３７を介して孔５３０に気体（空気）が流入する。これにより、下側の動圧発生部５０１が、動圧保持部５０２に空気を送ることができる。なお、通気孔５３７は、ステータ２１等で塞がれない位置に、配置される。

【0036】

ステータ固定部５３８はスリーブ５３の外面に形成される。図３に示すとおり、ステータ固定部５３３には、ステータ２１のステータコア２１１が固定される。なお、ステータコア２１１の固定は、例えば、圧入を挙げることができる。しかしながら、ステータコア２１１の固定は、圧入に限定されず、接着、溶接、ねじ止め等、ステータコア２１１をスリーブ５３に固定する固定方法を広く採用できる。

【0037】

＜５．１．２ シャフト５１について＞ シャフト５１は、中心軸Ｃｘに沿って延びる。シャフト５１は、芯部５１０と、保護部５２とを有する。本実施形態において、芯部５１０は、ステンレス等の金属製の柱部材である。芯部５１０は、十分な強度を有する場合、例えば、セラミック等を用いて金属でなくてもよい。さらに、十分な強度を有する場合、内部に空間を有する、いわゆる、中空の筒状の部材であってもよい。なお、芯部５１０の十分な強度とは、例えば、回転時に変形しにくい強度を挙げることができる。

【0038】

図４に示すとおり、芯部５１０は、軸受部５１１と、ロータ固定部５１５と、マグネット固定部５１６とを有する。芯部５１０では、軸方向上方からロータ固定部５１５、軸受部５１１、マグネット固定部５１６が順に配置される。ロータ固定部５１５は、円柱状であり、ロータ２２の後述するロータヨーク２２１のシャフト保持部２２５が固定される。ロータ固定部５１５とシャフト保持部２２５との固定は、本実施形態において、圧入で行われる。しかしながら、ロータ固定部５１５とシャフト保持部２２５との固定は、圧入に限定されず、シャフト５１とロータ２２との中心線が一致するとともに強固に固定できる方法を広く採用できる。マグネット固定部５１６は、円柱状であり、スラストマグネット５４の内側が固定される。

【0039】

シャフト５１は、スラストマグネット５４によって、軸方向（スラスト方向）に支持される。スラストマグネット５４は、径方向の内側と外側に分かれており、内側はシャフト５１のマグネット固定部５１６に固定され、外側はスリーブ５３の軸受マグネット保持部５３２に保持される。スラストマグネット５４は、磁石の引力および斥力を利用して、シャフト５１のスリーブ５３に対する軸方向の位置を一定の位置に維持する。

【0040】

図６に示すとおり、軸受部５１１の外周面５１１０は、円筒面部５１２と、傾斜面部５１３と、凹部５１４とを有する。円筒面部５１２は、一定の外径を有する円筒状である。すなわち、軸受部５１１の外周面５１１０は、芯部５１０の外径が軸方向において一定の円筒面部５１２を有する。なお、一定の外径とは、正確に一定である場合を含むとともに、気圧の変動によりシャフト５１の回転が不安定にならない程度にばらつきがある場合も含む。

【0041】

傾斜面部５１３は、芯部５１０の円筒面部５１２よりも上側に配置されて芯部５１０の端部に向かって中心軸Ｃｘ側に傾く。すなわち、外周面５１１０は、円筒面部５１２よりも上側および下側の少なくとも一方に配置されて芯部５１０の端部に向かって中心軸Ｃｘ側に傾く傾斜面部５１３を有する。

【0042】

そして、芯部５１０の傾斜面部５１３が形成された部分を中心軸Ｃｘに直交する面で切断した断面は、円形状である。傾斜面部５１３は、例えば、テーパ形状である。なお、テーパ形状に限定されず、中心軸Ｃｘを含む縦断面で切断した断面形状において、曲線となる形状であってもよい。また、本実施形態では、傾斜面部５１３は円筒面部５１２よりも上方に配置されているが、これに限定されず、下方に配置されてもよい。本実施形態において、傾斜面部５１３は、周方向に連続した形状であるがこれに限定されない。例えば、軸受部５１１の端部の周方向の一部にだけ傾斜面部５１３が形成されてもよい。

【0043】

図６に示すとおり、凹部５１４は、径方向に凹む。すなわち、外周面５１１０には、径方向に凹む凹部５１４が形成される。凹部５１４は、円筒面部５１２と傾斜面部５１３とを接続する。すなわち、凹部５１４は、軸方向において円筒面部５１２と傾斜面部５１３とを接続する。凹部５１４は中心軸Ｃｘ回りに連続している。そして、凹部５１４は、中心軸Ｃｘまでの距離が軸方向端部よりも短い部分を有する。凹部５１４を中心軸Ｃｘまでの距離が軸方向端部よりも短い部分を有する構成とすることで、保護部５２を容易に形成できる。保護部５２の形成手順については、後述する。

【0044】

保護部５２は、シャフト５１の芯部５１０の軸受部５１１に配置される。保護部５２は軸受部５１１の外周面５１１０の径方向外側に配置され、外周面５１１０の径方向外側を覆う。保護部５２は、芯部５１０およびスリーブ５３を構成する材料、ここでは、ステンレスよりも摩擦係数が低く、やわらかい材料、例えば二硫化モリブデンを含む材料で形成される。

【0045】

保護部５２は、第１保護部５２１と、第２保護部５２２と、を有する。第２保護部５２２は、外周面５１１０の円筒面部５１２の径方向外側に配置される。シャフト５１がスリーブ５３の内部に配置されたとき、保護部５２は、孔５３０の内周面５３１と径方向に対向する。すなわち、保護部５２は、外周面５１１０に配置されて少なくとも一部が孔５３０の内周面５３１と径方向に対向する。

【0046】

第２保護部５２２は、例えば、円筒状である。第２保護部５２２は、外径が均一な外面を有する。ここで均一とは、完全に均一な場合を含むとともに、気圧の変動によりシャフト５１の回転が不安定にならない程度にばらつきがある場合も含む。また、第２保護部５２２は、筒状でなくてもよい。例えば、芯部５１０の円筒面部５１２の周方向に、間欠的、つまり、周方向に隙間をあけて配置されていてもよい。いずれの場合であっても、気圧の変動によりシャフト５１の回転が不安定にならない配置である。

【0047】

第１保護部５２１は、第２保護部５２２の軸方向上端に接続する。また、第１保護部５２１は、第２保護部５２２の軸方向下端に接続してもよい。すなわち、第１保護部５２１は、軸方向において第２保護部５２２よりも上側および下側の少なくとも一方に配置される。第１保護部５２１は円環状である。第１保護部５２１は、凹部５１４に配置される。第１保護部５２１の径方向の厚みは、第２保護部５２２の径方向の厚みよりも厚い。すなわち、第１保護部５２１の少なくとも一部の径方向の厚みが第２保護部５２２の径方向の厚みよりも厚い。

【0048】

また、第１保護部５２１が凹部５１４に配置されることで、第１保護部５２１と凹部５１４との接触面積を大きくすることができる。これにより、
第１保護部５２１が凹部５１４から剥離しにくい。つまり、凹部５１４に第１保護部５２１を配置することで、保護部５２が芯部５１０に強固に固定される。

【0049】

シャフト５１の芯部５１０において、凹部５１４は、傾斜面部５１３と隣り合う。そのため、第１保護部５２１の径方向外側の面には、傾斜面部５１３と滑らかに連続する保護傾斜面部５２３が形成される。ここで、傾斜面部５１３と保護傾斜面部５２３とが滑らかに接続するとは、傾斜面部５１３と保護傾斜面部５２３とが同一の傾斜を有する形状を含む。

【0050】

さらには、傾斜面部５１３と保護傾斜面部５２３とが中心軸Ｃｘを含む縦断面において境界上で微分可能に連続するものを含む。第１保護部５２１は、傾斜面部５１３に連続する保護傾斜面部５２３を有し、中心軸Ｃｘを含む縦断面において傾斜面部５１３と保護傾斜面部５２３との境界上で微分可能である。すなわち、前記第１保護部は、前記傾斜面部に連続する保護傾斜面部を有し、前記保護傾斜面部は前記傾斜面部に滑らかに連結する（請求項４）保護傾斜面部５２３の傾斜面部５１３と反対側は、第２保護部５２２と接続する。第２保護部５２２の最外径と、第１保護部５２１の最外径とは一致する。すなわち、第１保護部５２１の中心軸Ｃｘから径方向に最も遠い部分と中心軸Ｃｘとの距離と、第２保護部５２２の中心軸Ｃｘから径方向に最も遠い部分と中心軸Ｃｘとの距離とが同じである。

【0051】

第１保護部５２１と第２保護部５２２との境界部分に段差が形成されにくいため、シャフト５１の外周面５１１に沿って流れる気流が第１保護部５２１の外面から第２保護部５２２の外面に流れるときに乱れにくい。これにより、動圧保持部５０２における気体の圧力のばらつきが抑制され、シャフト５１を安定して回転させることができる。

【0052】

なお、第１保護部５２１は、周方向の一部に間隙を有していてもよい。第１保護部５２１は、後述するとおり、シャフト５１が中心軸Ｃｘに対して傾いたとき、スリーブ５３の内周面５３１と接触する。第１保護部５２１の間隙は、シャフト５１の芯部５１０がスリーブ５３の内周面５３１と接触しない程度の間隙である。

【0053】

すなわち、第１保護部５２１および第２保護部５２２の少なくとも一方は、周方向に間隙を有してもよい。第１保護部５２１および第２保護部５２２の少なくとも一方は、周方向に間隙を有する場合、第１保護部５２１径方向に最も離れた部分の中心軸Ｃｘからの距離と、第２保護部５２２の径方向に最も離れた部分の中心軸Ｃｘからの距離とが同じであってもよい。シャフト５１の径方向の最も離れた部分を、第１保護部５２１と第２保護部５２２とで同じにすることができ、動圧のばらつきを抑制できる。

【0054】

また、第１保護部５２１および第２保護部５２２の少なくとも一方が、周方向に間隙を有する場合、保護部５２を構成する材料を削減することが可能である。保護部５２を構成する材料を削減することで、製造に要するコストを減らすことができる。保護部５２を構成する材料を削減することでシャフト５１を軽量化でき、省エネルギ化が可能である。

【0055】

＜５．２ ステータ２１について＞ 図３に示すように、ステータ２１は、ステータコア２１１と、インシュレータ２１２と、コイル２１３とを有する。

【0056】

ステータコア２１１は、筒状のコアバック部（不図示）と、コアバック部の外周面から径方向外側に突出するティース部（不図示）とを有する。ステータコア２１１は、電磁鋼板を積層した構造であってもよいし、粉体の焼成や鋳造等で形成された単一の部材であってもよい。ステータコア２１１は、コアバック部がスリーブ５３のステータ固定部５３８に固定される。

【0057】

インシュレータ２１２は、樹脂の成型体である。インシュレータ２１２は、ステータコア２１１の一部を覆う。インシュレータ２１２は、ティース部を覆っており、インシュレータ２１２にて覆われたティース部に導線を巻きつけることで、コイル２１３が形成される。インシュレータ２１２によって、ステータコア２１１とコイル２１３とが絶縁される。なお、本実施形態において、インシュレータ２１２は、樹脂の成型体とするが、これに限定されない。ステータコア２１１とコイル２１３とを絶縁することができる構成を広く採用できる。

【0058】

インシュレータ２１２は、基板保持部２１４を有する。基板保持部２１４は、インシュレータ２１２の軸方向下面から下方に延びる。基板保持部２１４は、回路基板４０の中央に形成された貫通孔を貫通するとともに、回路基板４０を保持する。

【0059】

気体動圧軸受５のスリーブ５３は、ベース部１２の軸受保持部１２２に保持される。上述のとおり、ステータコア２１１は、スリーブ５３に固定されるため、ステータコア２１１は、気体動圧軸受５のスリーブ５３を介して、ベース部１２に固定される。つまり、ステータ２１は、気体動圧軸受５のスリーブ５３に取り付けられて、ハウジング１０に固定される。ステータ２１がハウジング１０に固定されたとき、ステータコア２１１の中心は中心軸Ｃｘと一致する（図３参照）。

【0060】

＜５．３ ロータ２２について＞ 図２、図３に示すとおり、ロータ２２は、ロータヨーク２２１と、ロータマグネット２２２と、を有する。ロータヨーク２２１は、ロータ天板部２２３と、ロータ筒部２２４と、シャフト保持部２２５とを有する。ロータヨーク２２１は磁性金属で形成されている。ロータヨーク２２１は、例えば、金属板を押し出し成型にて形成される。なお、ロータヨーク２２１の成型方法については、金属板の押し出し成型に限定されない。

【0061】

ロータ天板部２２３は、円環状であり中央に貫通孔を有する。ロータ筒部２２４は、ロータ天板部２２３の径方向外側の縁部より軸方向下側に延びる。ロータ筒部２２４は円筒状である。シャフト保持部２２５は、貫通孔の辺縁部より軸方向上方に突出する筒形状である。なお、シャフト保持部２２５は、軸方向において、ロータ天板部２２３を挟んでロータ筒部２２４と反対側に形成されるが、これに限定されず、同じ側に形成されてもよい。

【0062】

ロータ天板部２２３の中央に形成された貫通孔をシャフト５１が貫通する。そして、シャフト保持部２２５は、シャフト５１の軸方向上端のロータ固定部５１５を保持する。シャフト保持部２２５とロータ固定部５１５とは、圧入によって固定される。これにより、ロータヨーク２２１の中心は、中心軸Ｃｘと一致する。なお、シャフト保持部２２５とロータ固定部５１５との固定は、圧入に限定されず、接着、溶接等、強固に固定できる方法を広く採用できる。

【0063】

ロータマグネット２２２は、円柱状である。ロータマグネット２２２は、ステータ２１と径方向に対向する。そして、ロータマグネット２２２は周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置された構成である。ロータマグネット２２２は、周方向に分割可能な磁石を用いて形成してもよいし、単一の部材で形成された筒体に周方向に交互に異なる磁極を形成してもよい。

【0064】

ロータマグネット２２２は、ロータヨーク２２１の内面に固定される。ロータマグネット２２２が固定されたロータヨーク２２１がシャフト５１のロータ固定部５１５に固定される。そして、シャフト５１がスリーブ５３に回転可能に支持されることで、ロータマグネット２２２は、ステータコア２１１と径方向に対向する。そして、コイル２１３に電流を流すことで、ステータコア２１１とロータマグネット２２２との間に発生する磁気力（引力および斥力）によって、ロータ２２に回転方向の力が作用する。

【0065】

送風装置Ａおよびモータ２０は、以上示した構成を有する。すなわち、モータ２０は、気体動圧軸受５と、スリーブ５３の外面に配置されたステータ２１と、シャフト５１の上端に固定されるとともにステータ２１と径方向に対向するロータ２２と、を有する。第１保護部５２１は、軸受部５１１の軸方向上端に配置される。また、送風装置Ａは、モータ２０と、ロータ２２に取り付けられたインペラ３０と、を有する。

【0066】

＜５．４ シャフト５１の製造工程について＞ 次に、シャフト５１の製造工程について説明する。図７は、シャフト５１を製造する前の棒材Ｓｔの表面を切削した状態を示す拡大断面図である。図８は、図７に形成した切削部分に保護部材を塗布した状態を示す拡大断面図である。図９は、図８に示す棒材Ｓｔを切削加工にて成形した状態を示す拡大断面図である。なお、ここで説明する製造工程は、シャフト５１の製造工程の一例であり、これ以外の工程で形成されてもよい。

【0067】

シャフト５１は、円柱状の棒材Ｓｔを加工して製造する。図７に示すように、棒材Ｓｔの外面を旋盤加工で切削する。旋盤加工によって、棒材Ｓｔの軸方向中央の部分が切削された第１切削部分Ｓｔ１が形成される。そして、第１切削部分Ｓｔ１の軸方向端部（ここでは、上端部）に、凹溝状の第２切削部分Ｓｔ２を形成する。第２切削部分Ｓｔ２は、周方向につながる。なお、第２切削部分Ｓｔ２の一部がシャフト５１の凹部５１４となる。

【0068】

そして、第１切削部分Ｓｔ１および第２切削部分Ｓｔ２に、保護部材Ｓｔ３を塗布する。保護部材Ｓｔ３は、焼成後、保護部５２になる材料で形成される。すなわち、モリブデンを含む材料である。保護部材Ｓｔ３は、例えば、粘性を有する材料であり、焼結後に摩擦係数をシャフト５１およびスリーブ５３よりも低くできる量の二硫化モリブデンを含む。そして、保護部材Ｓｔ３が、第１切削部分Ｓｔ１および第２切削部分Ｓｔ２を埋めた状態で、焼結する（図８参照）。

【0069】

保護部材Ｓｔ３が形成された棒材Ｓｔの外面を旋盤加工にて切削する。旋盤加工により、棒材Ｓｔの上端および下端にそれぞれロータ固定部５１５およびマグネット固定部５１６が形成される。また、保護部材Ｓｔ３の第２切削部分Ｓｔ２および第２切削部分Ｓｔ２に配置される部分を切削して、端部が中心軸Ｃｘに向かって傾斜する傾斜面部５１３および保護傾斜面部５２３を形成する。傾斜面部５１３および保護傾斜面部５２３を形成するとき、傾斜面部５１３とロータ固定部５１５との間に、保護部材Ｓｔ３が配置されない部分を形成しておく（図９参照）。

【0070】

そして、棒材Ｓｔの保護部材Ｓｔ３が焼結している部分を、研磨することで保護部５２を形成し、シャフト５１が完成する。なお、上述の凹所を有することで、研磨を行うための工具が、ロータ固定部５１５に接触することを抑制できる。これにより、最終工程である研磨工程において、芯部５１０となる部材が研磨されて生じる粉が保護部５２の外面に付着することを抑制できる。これにより、芯部５１０の研磨の粉によって削られることを抑制できる。また研磨の粉が付着することによる芯部５１０とスリーブ５３との摩耗が抑制される。

【0071】

シャフト５１に凹部５１４（第２切削部分Ｓｔ２）が形成されることで、保護部５２を形成する工程において、保護部５２を形成する材料Ｓｔ３を塗布するときに、材料が凹部Ｓｔ２に溜まりやすい。これにより、保護部５２および第１保護部５２１の形成が容易である。また、保護部材Ｓｔ３が凹部５１４（第２切削部分Ｓｔ２）に溜まることから、保護部材Ｓｔ３がシャフト５１（棒材Ｓｔ）から流れ落ちることを抑制でき、保護部５２（保護部材Ｓｔ３）を安定して形成することが可能である。

【0072】

また、軸受部５１１の外周面５１１０の端部に軸方向端部が中心軸Ｃｘに傾く傾斜面部５１３を有するシャフト５１でも、凹部５１４（第２切削部分Ｓｔ２）に保護部５２を形成する材料Ｓｔ３が溜まりやすく、第１保護部５２１の形成が容易である。また、凹部５１４（第２切削部分に材料Ｓｔ３が溜まる。これにより、材料Ｓｔ３がシャフト５１（棒材Ｓｔ）から流れ落ちることを抑制でき、保護部５２の製造が容易である。

【0073】

さらに、傾斜面部５１３と円筒面部５１２との間に凹部５１４を配置する構成とすることで、第１保護部５２１の径方向端縁が中心軸Ｃｘ側に傾斜する。これにより、シャフト５１の研磨が行われる研磨面を保護部５
２のみとすることができる。これにより、研磨面の研磨の精度を高めることが可能である。また、芯部５１０を研磨しないので、研磨粉に芯部５１０の研磨粉が含まれない。このため、気体動圧軸受５が回転するときのシャフト５１とスリーブ５３との摩擦、摩耗が抑制される。

【0074】

＜６． 送風装置Ａについて＞ 以上のように製造された送風装置Ａの動作について説明する。モータ２０のコイル２１３に電流を供給することで、ロータ２２に周方向の力が発生する。これにより、ロータ２２はシャフト５１を中心に、回転する。なお、送風装置Ａは、風洞部１１の内部に上方から下方に向かう気流を発生させる。そのため、ロータ２２およびシャフト５１の回転方向Ｒｔは、軸方向上方から見て反時計回り方向である（図３、図４等参照）。

【0075】

シャフト５１が回転するときにシャフト５１の外面に空気の流れが発生する。シャフト５１の外面に発生する気流は、シャフト５１の回転方向Ｒｔと同じ方向である。気体動圧軸受５では、軸方向の上部および下部の動圧発生部５０１にそれぞれ、気体圧縮部５３３を有する。動圧発生部５０１において、シャフト５１の外面に発生する気流は、気体圧縮部５３３の動圧溝５３４に流れ込み、動圧溝５３４に沿って流れる。動圧溝５３４は、シャフト５１の回転方向Ｒｔの前方が、動圧保持部５０２に向かっている。そのため、動圧溝５３４に沿って流れた気流は、動圧保持部５０２に向かって流入する。

【0076】

つまり、シャフト５１の回転によって動圧発生部５０１から動圧保持部５０２に気流が強制的に流入され、動圧保持部５０２の気体（空気）の圧力が高くなる。動圧保持部５０２の気体の圧力によって、シャフト５１はスリーブ５３から離れた（浮いた）状態で、回転する。すなわち、気体動圧軸受５では、動圧発生部５０１で動圧保持部５０２に向かって気体（空気）を送り込むことで、動圧保持部５０２の圧力を高め、動圧保持部５０２でシャフト５１を非接触で支持する。

【0077】

気体動圧軸受５は、上述のとおり、シャフト５１の回転によって動圧発生部５０１で動圧を発生させ、動圧保持部５０２の気体（空気）の圧力を高めてシャフト５１を支持する。そのため、シャフト５１を支持するために十分な動圧を発生させることが難しいとき、シャフト５１は中心軸Ｃｘに対して傾く場合がある。そして、傾きが大きいと、シャフト５１とスリーブ５３とが接触する。例えば、回転が停止しているとき、シャフト５１は、スリーブ５３と接触する。その後、回転を開始した時には、シャフト５１とスリーブ５３とは、一定時間擦れた状態となる。

【0078】

本実施形態の気体動圧軸受５では、シャフト５１の径方向最も径が大きい部分である外周面５１１０に保護部５２を形成している。さらに、保護部５２は、シャフト５１が停止したときにスリーブ５３の内周面５３１と接触しやすい、軸受部５１１の外周面５１１０の軸方向上端に第１保護部５２１を配置している。保護部５２を外周面５１１０に配置することで、モータ２０の停止中等で、シャフト５１が傾いたときに保護部５２がスリーブ５３と接触する。保護部５２は、シャフト５１の芯部５１０およびスリーブ５３よりも摩擦係数が低いため、保護部５２がスリーブ５３と接触した状態で回転が開始されても、保護部５２およびスリーブ５３の摩擦が小さく、摩耗が発生しにくい。

【0079】

すなわち、保護部５２は、スリーブ５３よりも摩擦係数が低い材料で形成されているため、シャフト５１とスリーブ５３とが接触しても摩擦が小さい。また、保護部５２は、スリーブ５３よりもやわらかいため、保護部５２はスリーブ５３よりも削れやすい。保護部５２が削れた場合であっても、シャフト５１とスリーブ５３とが直接接触しにくい。さらに、シャフト５１が傾いたときに保護部５２がスリーブ５３と接触することで、保護部５２は緩衝部材として働き、シャフト５１とスリーブ５３とが直接接触しにくい。

【0080】

以上のことから、シャフト５１とスリーブ５３の摩擦および摩耗が抑制され、シャフト５１を安定して回転させることができる。また、シャフト５１が起動および停止を繰り返した場合であっても、シャフト５１を安定して回転させることができる。

【0081】

本実施形態の気体動圧軸受５では、シャフト５１が傾いたときに、スリーブ５３の内周面５３１と最も接触しやすい部分に第２保護部５２２よりも径方向の厚みが厚い第１保護部５２１を配置している。シャフト５１が傾いたとき、第１保護部５２１が削れるが、第１保護部５２１の径方向の厚さは第２保護部５２２よりも厚いため、第１保護部５２１がスリーブ５３との接触により削れても、芯部５１０がスリーブ５３と直接接触しにくい。そのため、シャフト５１が起動および停止を繰り返した場合であっても、シャフト５１を安定して回転させることができる。

【0082】

また、モータ２０は上述した気体動圧軸受５を備えており、起動および停止を繰り返した場合でも、シャフト５１およびスリーブ５３の摩擦および摩耗を抑制できる。これにより、起動および回転を繰り返しても、モータ２０は安定して円滑に回転可能である。

【0083】

上述のように、シャフト５１がスリーブ５３に安定して回転可能に支持されることで、モータ２０の回転によって、インペラ３０が安定して回転する。これにより、風洞部１１で安定して気流を発生させることができ、送風装置Ａは排気口１５から安定した気流を吐出することができる。

【0084】

なお、本実施形態において、保護部５２は、上端に第１保護部５２１が形成された構成としているが、これに限定されない。保護部５２の下端に第１保護部５２１が形成されてもよい。また、保護部５２の上端および下端両方に第１保護部５２１が形成されていてもよい。すなわち、第１保護部５２１は、軸方向において第２保護部５２２よりも上側および下側の少なくとも一方に配置される。

【0085】

＜７．１ 第１変形例＞ 本実施形態の第１変形例について図面を参照して説明する。図１０は、本発明にかかる他の例の気体動圧軸受５ｂの第１保護部５２１ｂの拡大断面図である。図１０に示す気体動圧軸受５ｂは、シャフト５１ｂ、保護部５２ｂの構成が異なる以外、図６に示す気体動圧軸受５と同じ構成を有する。そのため、気体動圧軸受５ｂにおいて、気体動圧軸受５と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0086】

図１０に示すように、シャフト５１ｂの軸受部５１１ｂの外周面５１１１は、円筒面部５１２と、傾斜面部５１３とを有する。そして、円筒面部５１２と傾斜面部５１３とが軸方向に接続する。

【0087】

そして、軸受部５１１ｂの外周面５１１１の径方向外側には、保護部５２ｂが配置される。保護部５２ｂの第１保護部５２１ｂは、傾斜面部５１３の径方向外側に配置され、第２保護部５２２ｂは円筒面部５１２の径方向外側に配置される。

【0088】

すなわち、外周面５１１１は、芯部５１０ｂの外径が一定の円筒面部５１２と、円筒面部５１２よりも上側および下側の少なくとも一方に配置されて軸方向の端部に向かって前記中心軸Ｃｘ側に傾斜する傾斜面部５１３と、を有する。第１保護部５２１は、傾斜面部５１３の径方向外側に配置される。

【0089】

気体動圧軸受５ｂでは、凹部５１４を形成しないため、シャフト５１ｂの製造が容易である。詳細には、凹部５１４を形成する工程を削減することができるため、作業工数が削減される。

【0090】

＜７．２ 第２変形例＞ 本実施形態の第２変形例について図面を参照して説明する。図１１は、本発明にかかる気体動圧軸受５ｃの縦断面図である。図１２は、本発明にかかる気体動圧軸受５ｃの第１保護部５２１ｃの拡大断面図である。図１１、図１２に示す気体動圧軸受５ｃは、シャフト５１ｃ、保護部５２ｃの構成が異なる以外、図６に示す気体動圧軸受５と同じ構成を有する。そのため、気体動圧軸受５ｃにおいて、気体動圧軸受５と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0091】

図１１、図１２に示す気体動圧軸受５ｃにおいて、シャフト５１ｃは、スリーブ５３に比べて軸方向の長さが長く、シャフト５１ｃの軸受部５１１ｃの一部は、スリーブ５３の孔５３０の上端の開口から外側に突出する。軸受部５１１ｃの外周面５１１２は、軸方向に外径が均一な円筒面部５１２ｃと、円筒面部５１２ｃの軸方向両端に配置された凹部５１４ｃとを有する。

【0092】

円筒面部５１２ｃの径方向外側および凹部５１４ｃの内部に、保護部５２ｃが配置される。保護部５２は、凹部５１４ｃの内部に配置される第１保護部５２１ｃと、円筒面部５１２ｃの径方向外側を覆う第２保護部５２２ｃとを有する。

【0093】

そして、芯部５１０ｃの保護部５２ｃよりも軸方向上側端部側および下側端部側に形成された縁部５１７を有する。本実施形態において、縁部５１７は、円柱状である。しかしながら、縁部５１７は円柱状に限定されず、シャフト５１ｃの回転を阻害しにくい形状を広く採用できる。縁部５１７は、保護部５２の第１保護部５２１ｃよりも芯部５１０ｃの端部側に形成される。すなわち、芯部５１０ｃは、第１保護部５２１ｃよりも芯部５１０ｃの端部側に形成される縁部５１７を有する。そして、縁部５１７は、第１保護部５２１ｃと軸方向に接触する。

【0094】

シャフト５１ｃにおいて、第１保護部５２１ｃは、軸方向の中間部分に形成される。シャフト５１ｃに第１保護部５２１ｃが形成される位置は、シャフト５１ｃが傾いたときに、スリーブ５３の孔５３０の開口の縁が接触する位置を含む位置である。第１保護部５２１ｃをシャフト５１ｃの軸方向の中間部分に形成することで、シャフト５１ｃのスリーブ５３の開口の縁等の鋭利な部分と接触する部分を第１保護部５２１ｃにできる。そのため、シャフト５１ｃとスリーブ５３の摩擦および摩耗を抑制することが可能である。これにより、スリーブ５３がシャフト５１ｃを安定して回転可能に支持することが可能である。

【0095】

縁部５１７の外径は、軸受部５１１ｃの外周面の外径よりも大きい。そして、縁部５１７の外径は、第１保護部５２１ｃの最外径と同じである。すなわち、縁部５１７の最外径部の半径が、第１保護部５２１ｃの中心軸Ｃｘから径方向に最も遠い部分と中心軸との距離と同じである。

【0096】

また、第１保護部５２１ｃの最外径と第２保護部５２２ｃの最外径とが同じである。すなわち、シャフト５１ｃにおいて、縁部５１７、第１保護部５２１ｃおよび第２保護部５２２ｃの径方向径方向外側の面は、同一の外径を有する円筒面である。すなわち、第１保護部５２１ｃの中心軸Ｃｘから径方向に最も遠い部分と中心軸Ｃｘとの距離と、第２保護部５２２ｃの中心軸Ｃｘから径方向に最も遠い部分と中心軸Ｃｘとの距離とが同じである。なお、縁部５１７と第１保護部５２１ｃの境界部、第１保護部５２１ｃと第２保護部５２２ｃの境界部が滑らかに連続する形状であれば、縁部５１７、第１保護部５２１ｃおよび第２保護部５２２ｃの径方向外側の面は、同一の外径を有する円筒面でなくてもよい。

【0097】

縁部５１７と第１保護部５２１ｃとの境界部分が滑らかに連続するため、シャフト５１ｃの外周面５１１２に沿って流れる気流が縁部５１７の径方向外面から第１保護部５２１ｃの径方向外面に流れるときに乱れにくい。これにより、動圧保持部５０２における気体の圧力のばらつきが抑制され、シャフト５１ｃを安定して回転させることができる。

【0098】

さらに説明すると、第１保護部５２１ｃおよび第２保護部５２２ｃの少なくとも一方が周方向に間隙を有する場合がある。この場合、第１保護部５２１ｃの径方向において中心軸Ｃｘから最も離れた部分の中心軸Ｃｘからの距離と縁部５１７の外径が同じである。また、第１保護部５２１ｃの径方向において中心軸Ｃｘから最も離れた部分の中心軸Ｃｘからの距離と第２保護部５２２ｃの径方向において中心軸Ｃｘから最も離れた部分の中心軸Ｃｘからの距離とが同じである。

【0099】

第１保護部５２１ｃと第２保護部５２２ｃとの境界部分
に段差が形成されにくいため、シャフト５１ｃの外周面５１１２に沿って流れる気流が、第１保護部５２１ｃの径方向外面から第２保護部５２２ｃの径方向外面に流れるときに乱れにくい。これにより、動圧保持部５０２における気体の圧力のばらつきが抑制され、シャフト５１ｃを安定して回転させることができる。また、第１保護部５２１ｃおよび第２保護部５２２ｃの少なくとも一方が、周方向に隙間を有する場合、保護部５２ｃを構成する材料を削減でき、製造コストを下げることができる。また、シャフト５１ｃの軽量化が可能であり、省エネルギ化が可能である。

【0100】

縁部５１７を有することで、芯部５１０ｃの外部に配置された保護部５２ｃを形成する材料が縁部に向かって付勢されたとき、保護部５２ｃを形成する材料は縁部５１７の端部に当たる。保護部５２ｃを形成する材料が縁部５１７の端部に押されて縁部よりも軸方向外側に流れにくくなる。

【0101】

また、本変形例の保護部５２ｃにおいて、第１保護部５２１ｃのシャフト５１ｃ軸方向位置の変更が容易である。これにより、シャフト５１ｃの長さに合わせて、第１保護部５２１ｃの位置を調整することが可能である。縁部５１７が凹部５１４ｃに連結される場合、保護部の材料を径方向に厚く形成することができ、第２保護部５２２ｃよりも径方向の厚さが厚い第１保護部５２１ｃをより確実に形成することが可能である。

【0102】

＜７．３ 第３変形例＞ 本実施形態の第３変形例について図面を参照して説明する。図１３は、本発明にかかる気体動圧軸受５ｄの第１保護部５２１ｄの拡大断面図である。図１３に示す気体動圧軸受５ｃは、シャフト５１ｄ、保護部５２ｄの構成が異なる以外、図６に示す気体動圧軸受５と同じ構成を有する。そのため、気体動圧軸受５ｄにおいて、気体動圧軸受５と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

【0103】

図１３に示すとおり、気体動圧軸受５ｄは、シャフト５１ｄの軸受部５１１ｄの外周面５１１３に保護部５２ｄが配置されている。軸受部５１１ｄの外周面５１１３は、軸方向に均一な大きさの外径を有する。なお、均一な外径とは、正確に均一な場合を含むとともに、シャフト５１ｄの回転による気体動圧軸受５ｄの動作が不安定にならない程度のばらつきが発生する場合も含む。

【0104】

そして、保護部５２ｄにおいて、第１保護部５２１ｄは、第２保護部５２２ｄに比べて、径方向外側に突出している。保護部５２ｄを備えることで、シャフト５１ｄが傾いたときに、第１保護部５２１ｄがスリーブ５３の開口の縁部と接触する。これにより、シャフト５１ｄの芯部５１０ｄとスリーブ５３とが直接接触することによる、摩擦および摩耗が抑制される。

【0105】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形及び組合せが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0106】

本発明によると、例えば、電子機器に冷却風を吹き付ける送風装置として利用することができる。

【符号の説明】

【0107】

１０ ハウジング １１ 風洞部 １２ ベース部 １２１ ベース貫通孔 １２２ 軸受保持部 １３ 静翼 １４ 吸気口 １５ 排気口 ２０ モータ ２１ ステータ ２１１ ステータコア ２１２ インシュレータ ２１３ コイル ２１４ 基板保持部 ２２ ロータ ２２１ ロータヨーク ２２２ ロータマグネット ２２３ ロータ天板部 ２２４ ロータ筒部 ２２５ シャフト保持部 ３０ インペラ ３１ インペラハブ ３１１ ハブ天板部 ３１２ ハブ筒部 ３２ 羽根 ４０ 回路基板 ５ 気体動圧軸受 ５０ 芯部 ５０１ 動圧発生部 ５０２ 動圧保持部 ５１ シャフト ５１０ 芯部 ５１１ 軸受部５１１０ 外周面 ５１２ 円筒面部 ５１３ 傾斜面部 ５１４ 凹部 ５１５ ロータ固定部 ５１６ マグネット固定部 ５１７ 縁部 ５２ 保護部 ５２１ 第１保護部 ５２２ 第２保護部 ５２３ 保護傾斜面部 ５３ スリーブ ５３０ 孔 ５３１ 内周面 ５３２ 軸受マグネット保持部 ５３３ 気体圧縮部 ５３４ 動圧溝 ５３５ 陸部 ５３６ 内筒部 ５３７ 通気孔 ５３８ ステータ固定部 ５４ スラストマグネット ５５ スラスト板 ５ｂ 気体動圧軸受 ５１ｂ シャフト ５１０ｂ 芯部 ５１１ｂ 軸受部５１１１ 外周面 ５２ｂ 保護部 ５２１ｂ 第１保護部 ５ｃ 気体動圧軸受 ５１ｃ シャフト ５１０ｃ 芯部 ５１１ｃ 軸受部５１１２ 外周面 ５１２ｃ 円筒面部 ５１４ｃ 凹部 ５２ｃ 保護部 ５２１ｃ 第１保護部 ５２２ｃ 第２保護部 ５ｄ 気体動圧軸受 ５１ｄ シャフト ５１０ｄ 芯部 ５１１ｄ 軸受部５１１３ 外周面 ５２ｄ 保護部 ５２１ｄ 第１保護部 ５２２ｄ 第２保護部 Ａ 送風装置 Ｃｘ 中心軸 Ｒｔ 回転方向 Ｓｔ 棒材 Ｓｔ１ 第１切削部分 Ｓｔ２ 第２切削部分 Ｓｔ３ 保護部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】