JP2000004556A - Motor and heat sink device using the same - Google Patents

Motor and heat sink device using the same

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JP2000004556A
JP2000004556A JP16490698A JP16490698A JP2000004556A JP 2000004556 A JP2000004556 A JP 2000004556A JP 16490698 A JP16490698 A JP 16490698A JP 16490698 A JP16490698 A JP 16490698A JP 2000004556 A JP2000004556 A JP 2000004556A
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JP
Japan
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oil
electric motor
dynamic pressure
frame
pressure generating
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JP16490698A
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Japanese (ja)
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Akitomo Yamashita
彰友 山下
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor which does not generate problems in which oil is released from the bearing end of the opening side, when the oil in the bearing is expanded and thereby oil shortage occurs during contraction, at the motor of a heat sink for cooling semiconductor. SOLUTION: In a motor, including a heling bone type dynamic pressure generating grooves 13 formed at two positions of the opening side and bottom surface side of the internal circumference of sleeve, when the length of axial direction of the dynamic pressure generating grooves 13 which contribute to flow of oil is considered, an opening side dynamic pressure generating groove is set so that the length to the opening side from the top of a herring bone is longer than the length to the bottom surface side from the top, while the bottom surface side dynamic pressure generating groove is set such that the length to the opening side from the top of the herring bone is equal to the length to the bottom surface side from the top.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動圧型流体軸受け
を用いた電動機及びそれを用いた半導体冷却用のヒート
シンク装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor using a dynamic pressure type fluid bearing and a heat sink device for cooling a semiconductor using the motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来における動圧型流体軸受けの電動機
を用いたヒートシンク装置の構成を図3および図4に示
す。
2. Description of the Related Art FIGS. 3 and 4 show the structure of a conventional heat sink device using a motor of a dynamic pressure type fluid bearing.

【0003】ここで、図3は従来の半導体冷却用のヒー
トシンク装置を示す断面図、図4は従来のヒートシンク
装置に用いる電動機の軸受け部の拡大断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a conventional heat sink device for cooling semiconductors, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of a bearing portion of a motor used in the conventional heat sink device.

【0004】図3に示すように、フレーム1の凹部に突
出形成されたカップ状のフレームハウジング1aの周囲
には、コイル2の巻かれたステータ3にホール素子等が
備え付けられた駆動回路基盤4が設置されている。ステ
ータ3はフレームハウジング1aの外周部に固定されて
おり、駆動回路基盤4とフレーム1との間には絶縁シー
ト7が設置されている。また、フレームハウジング1a
の底面には樹脂等で作られたスラスタ5が固定され、さ
らに、フレーム1の上面には空気の流れをスムーズにす
るためのベルマウス19が固定されている。フレームハ
ウジング1aにはスリーブ6が圧入固定されてステータ
ユニット15を構成している。
As shown in FIG. 3, around a cup-shaped frame housing 1a protruding from a concave portion of the frame 1, a drive circuit board 4 provided with a hall element and the like on a stator 3 on which a coil 2 is wound. Is installed. The stator 3 is fixed to an outer peripheral portion of the frame housing 1a, and an insulating sheet 7 is provided between the drive circuit board 4 and the frame 1. Also, the frame housing 1a
A thruster 5 made of resin or the like is fixed to a bottom surface of the frame 1, and a bell mouth 19 for smoothing the flow of air is fixed to an upper surface of the frame 1. The sleeve 6 is press-fitted and fixed to the frame housing 1a to form the stator unit 15.

【0005】ファン8には軸9が一体成型され、軸9は
スラスタ5に当接してスリーブ6に回軸自在にはめ込ま
れている。また、ファン8には、環状のステータ3と対
向するようにマグネット11およびマグネットヨーク1
2が固定され、ロータ16を構成している。
A shaft 9 is integrally formed with the fan 8, and the shaft 9 abuts on the thruster 5 and is rotatably fitted into the sleeve 6. The fan 8 has a magnet 11 and a magnet yoke 1 that face the annular stator 3.
2 are fixed to form the rotor 16.

【0006】図4に示すように、スリーブ6の内周面に
はボール転造等により動圧発生溝13が形成され、さら
に、ボール転造により発生した突起を除去してスリーブ
内径を±2μm以下の高精度で仕上げるためにサイジン
グが実施されている。この動圧発生溝13は、ヘリング
ボーン形状で2箇所に形成されており、ヘリングボーン
の頂点から端までの軸方向の長さは2箇所とも対称であ
る。
As shown in FIG. 4, a dynamic pressure generating groove 13 is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 6 by ball rolling or the like. Further, a protrusion generated by the ball rolling is removed to reduce the inner diameter of the sleeve to ± 2 μm. Sizing is performed to finish with the following high precision. The dynamic pressure generating grooves 13 are formed at two locations in a herringbone shape, and the axial length from the vertex to the end of the herringbone is symmetric at both locations.

【0007】この動圧発生溝13には潤滑油としてオイ
ル14が注油され、ラジアル軸受け17を構成してい
る。また、軸9のファン8と反対側の端面は球面に仕上
げられており、スラスタ5と接触してスラスト軸受け1
8を構成している。
An oil 14 is lubricated into the dynamic pressure generating groove 13 as a lubricating oil, and constitutes a radial bearing 17. The end surface of the shaft 9 on the side opposite to the fan 8 is finished to a spherical surface, and comes into contact with the thruster 5 to contact the thrust bearing 1.
8.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電動機では、次のような問題点を有してい
た。近年のパソコン等の電子機器や家庭電化製品は、高
性能・小型化により発熱量が増大しており、それに伴
い、電子機器等に取り付けられるヒートシンク装置及び
冷却ファンモータ等の電動機は温度変化の大きい環境下
に置かれることが多くなった。
However, such a conventional electric motor has the following problems. 2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices such as personal computers and home appliances have increased heat generation due to high performance and miniaturization, and accordingly, electric motors such as heat sink devices and cooling fan motors attached to electronic devices have large temperature changes. It is often placed under the environment.

【0009】このように電動機が温度変化の大きい環境
下に頻繁に置かれると、軸受け内のオイル14又はオイ
ル中の空気層が膨張収縮を繰り返し、従来の軸受け構成
では、膨張時オイル14が開口側軸受け端面から流出、
収縮時オイル不足という問題があった。このため、最終
的には常時軸受けのオイル不足が発生して回転数の低下
や電流値が増加したり異音が発生したりし、さらには、
ロータ16のロックが発生して信頼性を損なっていた。
When the electric motor is frequently placed in an environment having a large temperature change, the oil 14 in the bearing or the air layer in the oil repeats expansion and contraction. Outflow from the side bearing end face,
There was a problem of insufficient oil when shrinking. As a result, eventually, the bearing always runs short of oil, causing a decrease in the number of revolutions, an increase in the current value, and generation of abnormal noise.
Locking of the rotor 16 has occurred and reliability has been impaired.

【0010】そこで、本発明は、回転時における軸受け
からのオイル流出を防止することのできる電動機を提供
することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric motor capable of preventing oil from flowing out of a bearing during rotation.

【0011】また、本発明は、上記電動機を用いた冷却
効率の高いヒートシンク装置を提供することを目的とす
る。
Another object of the present invention is to provide a heat sink device using the electric motor and having high cooling efficiency.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の電動機は、一方端が開口され、他方端が同
部材又は他の部材を用いて密閉されたフレームハウジン
グを備えたフレームと、フレームに取り付けられたステ
ータと、フレームハウジング内にはめ込まれたスリーブ
と、スリーブに回転自在にはめ込まれた軸、及びステー
タに対向配置されたマグネットを備えたロータと、軸と
スリーブとの隙間に充填されたオイルと、スリーブ内周
面又は軸外周面のいずれか一方の開口側及び底面側の2
箇所に動圧発生溝が形成され、開口側の動圧発生溝は底
面側に向けオイルが流れるよう形成され、底面側の動圧
発生溝は底面側及び開口側に向けたオイルの流れが均一
になるよう形成されているものである。
In order to solve this problem, an electric motor according to the present invention comprises a frame having a frame housing having one end opened and the other end sealed using the same member or another member. A stator fitted to the frame, a sleeve fitted in the frame housing, a shaft rotatably fitted in the sleeve, and a rotor having a magnet arranged opposite to the stator, and a gap between the shaft and the sleeve. Oil on the opening side and bottom side of either the inner peripheral surface of the sleeve or the outer peripheral surface of the shaft.
A dynamic pressure generating groove is formed at the location, the dynamic pressure generating groove on the opening side is formed so that oil flows toward the bottom side, and the dynamic pressure generating groove on the bottom side has a uniform oil flow toward the bottom side and the opening side It is formed so that it becomes.

【0013】これにより、開口側の動圧発生溝は底面側
へオイルの流れが出来、底面側の動圧発生溝はオイルの
流れが均一であるが、高温になると空気層の膨張等で開
口側へオイルの流れが出来、総合的に見るとオイルの流
れが釣り合いオイルが開口側軸受け端面から流出する事
を防止することができる。
As a result, oil flows to the bottom side in the dynamic pressure generating groove on the opening side, and the oil flow in the dynamic pressure generating groove on the bottom side is uniform. The oil flows to the side, and when viewed comprehensively, the oil flows are balanced and the oil can be prevented from flowing out from the end face of the opening-side bearing.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、一方端が開口された筒状のフレームハウジングを備
えたフレームと、前記フレームハウジングの外周部に取
り付けられたステータと、前記フレームハウジングの筒
部内に取り付けられたスリーブと、前記スリーブに回転
自在にはめ込まれた軸と、前記ステータに対向配置され
たマグネットを備えたロータと、前記軸と前記スリーブ
との隙間に充填されたオイルとを備えた電動機であっ
て、前記スリーブの内周面または前記軸の外周面のいず
れか一方の面に2箇所の動圧発生溝が形成され、前記フ
レームハウジングの開口側に位置する動圧発生溝は前記
オイルが前記フレームハウジングの底面側方向に流れる
ように形成されている電動機であり、開口側の動圧発生
溝は底面側へオイルの流れが出来、底面側の動圧発生溝
はオイルの流れが均一であるが、高温になると空気層の
膨張等で開口側へオイルの流れが出来、総合的に視ると
オイルの流れが釣り合い、オイルが開口側軸受け端面か
ら流出する事を防止するという作用を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is directed to a frame provided with a cylindrical frame housing having one end opened, a stator attached to an outer peripheral portion of the frame housing, and A sleeve mounted in the cylindrical portion of the frame housing, a shaft rotatably fitted in the sleeve, a rotor having a magnet arranged opposite to the stator, and a gap between the shaft and the sleeve filled. An oil motor, wherein two dynamic pressure generating grooves are formed on one of an inner peripheral surface of the sleeve and an outer peripheral surface of the shaft, and the dynamic pressure generating groove is located on an opening side of the frame housing. The pressure generating groove is an electric motor formed so that the oil flows toward the bottom surface side of the frame housing. The oil flow is uniform in the dynamic pressure generating groove on the bottom side, but when the temperature becomes high, the oil flows to the opening side due to expansion of the air layer etc., and the oil flow is balanced when viewed comprehensively This has the effect of preventing the oil from flowing out of the bearing end surface on the opening side.

【0015】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の発明において、動圧発生溝はヘリングボーン形
状である請求項1記載の電動機であり、オイルの流れが
スムーズになるという作用を有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the electric motor according to the first aspect, wherein the dynamic pressure generating groove has a herringbone shape, and the oil flow is smooth. Has an action.

【0016】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
2記載の発明において、フレームハウジングの開口側に
位置する動圧発生溝はヘリングボーンの頂点から開口側
のヘリングボーンの幅が底面側のヘリングボーンの幅よ
りも長く、フレームハウジングの底面側に位置する動圧
発生溝はヘリングボーンの頂点から開口側のヘリングボ
ーンの幅と底面側のヘリングボーンの幅が等しい請求項
2記載の電動機であり、ヘリングボーン形状の動圧発生
溝の長さを調整することで、開口側の動圧発生溝と底面
側の動圧発生溝のオイルの流れが釣り合い、オイルが開
口側軸受け端面から流出する事を防止するという作用を
有する。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the dynamic pressure generating groove located on the opening side of the frame housing is such that the width of the herring bone on the opening side from the vertex of the herring bone has a bottom surface. The width of the herringbone on the bottom side is equal to the width of the herringbone on the bottom side, which is longer than the width of the herringbone on the side, and the dynamic pressure generating groove located on the bottom side of the frame housing has the same width as the herringbone on the opening side from the vertex of the herringbone. By adjusting the length of the herringbone-shaped dynamic pressure generating groove, the flow of oil in the dynamic pressure generating groove on the opening side and the oil flow in the dynamic pressure generating groove on the bottom side are balanced, and the oil flows from the bearing end face on the opening side. Has the effect of preventing outflow.

【0017】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
1〜3記載の発明において、フレームハウジングの底面
側には通気孔形成されている請求項1から3のいずれか
1記載の電動機であり、組立時スリーブへの軸の挿入を
容易にし、オイル中の空気層を溜まりにくくし、また、
温度変化による軸受け内の圧力変化を減少させオイルが
開口側軸受け端面から流出する事を防止するという作用
を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electric motor according to any one of the first to third aspects, wherein a vent hole is formed on a bottom side of the frame housing. It is easy to insert the shaft into the sleeve at the time of assembly, it is difficult to accumulate the air layer in the oil,
It has the effect of reducing the pressure change in the bearing due to the temperature change and preventing oil from flowing out from the bearing end face on the opening side.

【0018】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
4に記載の発明において、通気孔はフレームハウジング
の内壁またはスリーブの外周面に設けられ、前記フレー
ムハウジングの開口端部から底面部まで延びる溝により
形成されている請求項4記載の電動機であり、通気孔を
容易に形成することができるという作用を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the ventilation hole is provided in an inner wall of the frame housing or an outer peripheral surface of the sleeve. The electric motor according to claim 4, wherein the electric motor is formed by a groove extending to the outside, and has an effect that the ventilation hole can be easily formed.

【0019】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
1〜5の何れか一項に記載の発明において、軸の外周面
またはスリーブの内周面であって、2箇所の動圧発生溝
の間にオイルを保持するオイルプールが形成されている
請求項1から5のいずれか1記載の電動機であり、動圧
発生溝の余剰オイルを保持し、動圧発生溝のオイルが不
足したときは表面張力により動圧発生溝へオイルを供給
するという作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, in accordance with the first aspect of the present invention, there are provided two sets of dynamic pressures on the outer peripheral surface of the shaft or the inner peripheral surface of the sleeve. The electric motor according to any one of claims 1 to 5, wherein an oil pool that holds oil is formed between the generation grooves, and retains excess oil in the dynamic pressure generation grooves and runs out of oil in the dynamic pressure generation grooves. In this case, there is an effect that oil is supplied to the dynamic pressure generating groove by surface tension.

【0020】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
1〜6の何れか一項に記載の発明において、スリーブま
たはフレームハウジングの少なくとも一方の前記フレー
ムハウジングの底面側にオイルを保持するオイルプール
が形成されている請求項1から6のいずれか1に記載さ
れた電動機であり、動圧発生溝の余剰オイルを保持し、
動圧発生溝のオイルが不足したときは表面張力により動
圧発生溝へオイルを供給するという作用を有する。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, at least one of a sleeve and a frame housing holds oil on the bottom side of the frame housing. The electric motor according to any one of claims 1 to 6, wherein an oil pool is formed, the motor holding surplus oil in the dynamic pressure generation groove,
When the oil in the dynamic pressure generating groove runs short, the oil is supplied to the dynamic pressure generating groove by surface tension.

【0021】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項
1から7のいずれかに記載の電動機を備えたヒートシン
ク装置であって、前記電動機のフレームは発熱体を取付
可能としたヒートシンク装置であり、発熱体の熱を直接
電動機のフレームで伝導しそしてフレームが放熱作用を
行うとともに、ファンが起こす空気流が効率よくフレー
ムに当り放熱効果を高める作用を有する。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a heat sink apparatus provided with the electric motor according to any one of the first to seventh aspects, wherein a frame of the electric motor is capable of mounting a heating element. In addition, the heat of the heating element is directly conducted by the frame of the electric motor, and the frame performs a heat radiating action, and the air flow generated by the fan efficiently hits the frame to enhance the heat radiating effect.

【0022】本発明の請求項9に記載の発明は、電動機
のフレームに板状かもしくは柱状のフィンを立設した請
求項8記載のヒートシンク装置であり、フィンにより放
熱効率を高める作用を有する。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the heat sink device according to the eighth aspect, wherein plate-shaped or column-shaped fins are erected on the frame of the electric motor, and the fins have a function of increasing heat radiation efficiency.

【0023】本発明の請求項10に記載の発明は、電動
機のフレームの側壁に1以上の開口部が設けられている
請求項9のヒートシンク装置であり、開口部の位置、大
きさ、数を最適に行うことで、空気の流れを他の発熱体
に当てたり、高温の空気をスムーズに排気する作用を有
する。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the heat sink apparatus according to the ninth aspect, wherein one or more openings are provided in a side wall of the frame of the electric motor, and the position, size, and number of the openings are determined. Optimum operation has the effect of directing the flow of air to other heating elements and smoothly exhausting high-temperature air.

【0024】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図2を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In these drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and duplicate description is omitted.

【0025】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1によるヒートシンク装置を示す断面図、図2は本発
明の実施の形態1によるヒートシンク装置に用いる電動
機の軸受け部の拡大断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing a heat sink device according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a bearing portion of a motor used in the heat sink device according to Embodiment 1 of the present invention. It is.

【0026】以下に説明する実施の形態を含めて、本実
施の形態における電動機は半導体冷却用のヒトシンク装
置に用いられるものであり、前記従来の技術と同じ構成
部には従来の技術と同一符号を付与する。
The motor according to the present embodiment, including the embodiments described below, is used in a human sink device for cooling semiconductors, and the same components as those in the conventional technology are denoted by the same reference numerals. Is given.

【0027】図1において、フレーム1の凹部に突出形
成されたカップ状のフレームハウジング1aの周囲に
は、コイル2の巻かれたステータ3にホール素子等が備
え付けられた駆動回路基板4が設置されている。フレー
ム1の凹部には板状かもしくはピン状のフィン10が立
設され、側壁には空気流の通る開口部(図示せず)が所
定の数、所定の大きさで所定の方向に向けて設けられて
いる。また、フレームハウジング1aが設けられていな
い側のフレーム1の底部は半導体素子等の発熱体が取付
可能な平面領域を有している。ステータ3はフレームハ
ウジング1aの外周部に固定されており、駆動回路基板
4とフレーム1との間には絶縁シート7が設置されてい
る。また、フレームハウジング1aにはスリーブ6がは
め込まれ、フレームハウジング1aの底面には樹脂等で
作られたスラスタ5が設置され、さらに、フレーム1の
上面には空気の流れをスムーズにするためのベルマウス
19が固定され、ステータユニット15を構成してい
る。
In FIG. 1, a drive circuit board 4 having a hall element and the like mounted on a stator 3 around which a coil 2 is wound is installed around a cup-shaped frame housing 1a formed so as to protrude from a concave portion of the frame 1. ing. A plate-shaped or pin-shaped fin 10 is provided upright in the concave portion of the frame 1, and a predetermined number of openings (not shown) through which air flows through the side wall are formed in a predetermined direction in a predetermined direction. Is provided. Further, the bottom of the frame 1 on the side where the frame housing 1a is not provided has a flat area to which a heating element such as a semiconductor element can be attached. The stator 3 is fixed to an outer peripheral portion of the frame housing 1a, and an insulating sheet 7 is provided between the drive circuit board 4 and the frame 1. A sleeve 6 is fitted into the frame housing 1a, a thruster 5 made of resin or the like is installed on the bottom surface of the frame housing 1a, and a bell for smoothing the air flow is provided on the upper surface of the frame 1. The mouse 19 is fixed and forms the stator unit 15.

【0028】ファン8には軸9が一体成型され、軸9は
スラスタ5に当接してスリーブ6に回転自在にはめ込ま
れている。また、ファン8には、環状のステータ3と対
向するようにして、マグネット11およびマグネットヨ
ーク12が接着等で固定され、ロータ16を構成してい
る。
A shaft 9 is integrally formed with the fan 8, and the shaft 9 is rotatably fitted in the sleeve 6 in contact with the thruster 5. A magnet 11 and a magnet yoke 12 are fixed to the fan 8 by bonding or the like so as to face the annular stator 3, thereby forming a rotor 16.

【0029】図2に示すように、ほぼ軸方向にストレー
トであるスリーブ6の内周面には、動圧発生溝13がボ
ール転造等により2ヶ所に形成され、さらに、ボール転
造により発生した突起を除去してスリーブ内径を±2μ
m以下の高精度で仕上げるためにサイジングが実施され
ている。この動圧発生溝13には潤滑油としてオイル1
4が注油され、軸9と片側2〜12μmの軸受け隙間を
保ちラジアル軸受け17を構成している。
As shown in FIG. 2, on the inner peripheral surface of the sleeve 6 which is substantially straight in the axial direction, dynamic pressure generating grooves 13 are formed at two places by ball rolling or the like. Removed protrusions and increase sleeve inner diameter ± 2μ
Sizing is performed to finish with high precision of not more than m. Oil 1 is used as a lubricating oil in the dynamic pressure generating groove 13.
4 is lubricated to form a radial bearing 17 while maintaining a bearing gap of 2 to 12 μm on one side from the shaft 9.

【0030】また、フレームハウジング1aとスリーブ
6との間には、フレームハウジング1aの開口部から底
面にまで延びる通気溝1bがフレームハウジング1aの
内壁に形成されている。
Further, between the frame housing 1a and the sleeve 6, a ventilation groove 1b extending from the opening of the frame housing 1a to the bottom surface is formed on the inner wall of the frame housing 1a.

【0031】また、フレームハウジング1aの底面で、
軸9とスラスタ5が接触している付近は、余剰なオイル
を保持するべく凹形状のオイルプール1cを形成してい
る。
Also, on the bottom surface of the frame housing 1a,
In the vicinity where the shaft 9 and the thruster 5 are in contact, a concave oil pool 1c is formed to hold excess oil.

【0032】また、2個所の動圧発生溝13の間には、
余剰なオイルを保持するべく軸9の外周面に凹溝状のオ
イルプール9を形成している。
Between the two dynamic pressure generating grooves 13,
A groove-shaped oil pool 9 is formed on the outer peripheral surface of the shaft 9 to retain excess oil.

【0033】さらに、軸9の先端は球面に仕上げられて
おり、スラスタ5と接触してスラスト軸受け18を構成
している。また、軸9の先端には、スリーブ6の内部か
ら軸9のファン8の反対側端面に向けて径が小さくなる
テーパ9bが形成されている。このテーパ9bは、軸方
向に対し5°〜45°の角度を持って外周面につながっ
ている。
Further, the tip of the shaft 9 is finished in a spherical shape, and is in contact with the thruster 5 to form a thrust bearing 18. Further, a taper 9 b whose diameter decreases from the inside of the sleeve 6 toward the end face of the shaft 9 on the opposite side of the fan 8 is formed at the tip of the shaft 9. This taper 9b is connected to the outer peripheral surface at an angle of 5 ° to 45 ° with respect to the axial direction.

【0034】動圧発生溝13について詳しく説明する
と、この動圧発生溝13は2つのヘリングボーン形状の
溝であり、軸9の回転によりオイル14がヘリングボー
ン形状の溝に沿う流れを作り、行き場所のなくなったオ
イル14が径方向に圧力を発生させるものである。ま
た、一筆書きで加工されるため2つのヘリングボーン溝
の間は軸方向に真っ直ぐな溝であるが、オイル14の流
れ及び圧力の発生には寄与しないものである。また、オ
イル14の流れに寄与する軸受け隙間の十分小さい(片
側2〜12μm)部分のヘリングボーン溝の軸方向長さ
は、開口側ヘリングボーン溝が、ヘリングボーンの頂点
から開口側への長さ(=長さd)の方が頂点から底面側
への長さ(=長さe)より長く、底面側ヘリングボーン
溝が、ヘリングボーンの頂点から開口側への長さ(=長
さf)と頂点から底面側への長さ(=長さg)とは等し
く設定してある。
The dynamic pressure generating groove 13 will be described in detail. The dynamic pressure generating groove 13 is two herringbone-shaped grooves, and the rotation of the shaft 9 causes the oil 14 to generate a flow along the herringbone-shaped groove. The oil 14 having no space generates pressure in the radial direction. Further, since the two herringbone grooves are processed with a single stroke, they are straight grooves in the axial direction, but do not contribute to the flow of the oil 14 and the generation of pressure. The axial length of the herringbone groove in the portion of the bearing gap contributing to the flow of the oil 14 that is sufficiently small (2 to 12 μm on one side) is the length of the herringbone groove on the opening side from the vertex of the herringbone to the opening side. (= Length d) is longer than the length from the vertex to the bottom side (= length e), and the bottom side herringbone groove is the length from the vertex of the herringbone to the opening side (= length f). And the length from the vertex to the bottom surface side (= length g) are set equal.

【0035】このような構成の電動機によれば、開口側
のヘリングボーン溝は底面側へオイル14の流れが出
来、底面側のリングボーン溝はオイル14の流れが均一
となるが、高温になると空気層の膨張等で開口側へオイ
ル14の流れが出来、総合的に見るとオイル14の流れ
が釣り合いオイル14が開口側スリーブ端面から流出す
る事を防止することができる。
According to the electric motor having such a configuration, the oil 14 can flow to the bottom side in the herringbone groove on the opening side, and the flow of the oil 14 can be uniform in the ringbone groove on the bottom side. The flow of the oil 14 is generated toward the opening side due to expansion of the air layer or the like, and when viewed comprehensively, the flow of the oil 14 is balanced and it is possible to prevent the oil 14 from flowing out from the end face of the opening side sleeve.

【0036】また、通気溝1bの設置により高温時の空
気層の膨張等による内外圧差の変化を減少させ、オイル
14が開口側スリーブ端面から流出する事を防止するこ
とができる。
Further, by providing the ventilation groove 1b, a change in the pressure difference between the inside and outside due to expansion of the air layer at a high temperature can be reduced, and the oil 14 can be prevented from flowing out from the end face of the opening side sleeve.

【0037】また、フレームハウジング1aの底面のオ
イルプール1cのオイル14は、高温の空気層の膨張等
で軸受け内部へ供給され、さらに軸受け内部で余剰なっ
たオイル14はオイルプール9aに保持され、必要なオ
イル分が蒸発等で不足気味になっても、余剰オイル分が
十分オイルプール1c、9aにプールされているので、
表面張力のより高い軸受け隙間に余剰オイル分が随時供
給されることとなり、軸受けのオイル不足を防止するこ
とができる。
The oil 14 in the oil pool 1c on the bottom of the frame housing 1a is supplied to the inside of the bearing due to expansion of a high-temperature air layer, and the excess oil 14 inside the bearing is held in the oil pool 9a. Even if the required oil becomes short due to evaporation or the like, the surplus oil is sufficiently pooled in the oil pools 1c and 9a.
Excess oil is supplied to the bearing gap having a higher surface tension at any time, and it is possible to prevent a shortage of oil in the bearing.

【0038】つぎに本実施の形態のヒートシンク装置の
動作について説明する。電動機が回転が回転すると、フ
ァン8も回転を行い電動機の軸9方向にそって空気を吸
い込み、フィン10によって形成された空気の流路に従
ってながれ、フレーム1の側壁に設けられた開口部から
排気される。このとき空気流は発熱体の熱が伝導された
フレーム1、フィン10から熱を奪い冷却作用を行う。
側壁の開口部の方向はヒートシンク装置から排気された
空気を他の発熱素子に当てるため、また高温になった空
気を電子機器装置からスムーズに排気するため、ヒート
シンク装置を用いる電子機器装置に合わせて一方向ある
いは複数の方向に開けて用いる。
Next, the operation of the heat sink device of the present embodiment will be described. When the motor rotates, the fan 8 also rotates, sucks air along the axis 9 of the motor, flows along the air flow path formed by the fins 10, and exhausts air from the opening provided in the side wall of the frame 1. Is done. At this time, the air flow removes heat from the frame 1 and the fins 10 to which the heat of the heating element is conducted, and performs a cooling action.
The direction of the opening on the side wall should be adjusted according to the electronic device using the heat sink device so that the air exhausted from the heat sink device is applied to other heating elements and the high-temperature air is smoothly exhausted from the electronic device. Open in one or more directions.

【0039】フィン10の形状は板状、ピン状に限定さ
れるものではなく、三角状、翼状、渦巻状、円状、放射
状等同様の作用、効果を呈するものであればよい。な
お、ヒートシンク装置が所定の大きさ(40mm角)よ
り小さくなる場合には、電動機の大きさも必然的に小さ
くなり、その結果電動機の出力も小さくなる。従って、
上記の場合、電動機とファンによって発生させられる風
力が小さくなり、フィンを立設すると放出される風量が
小さくなり、かえって放熱効果を悪くすることがある。
このようにヒートシンク装置の大きさが上記の範囲の場
合には、フィンを立設せず、放出される風量を多くして
放熱効果を向上させることが好ましい。
The shape of the fin 10 is not limited to a plate shape or a pin shape, but may be any shape having the same function and effect as a triangular shape, a wing shape, a spiral shape, a circular shape, a radial shape, and the like. When the size of the heat sink device is smaller than a predetermined size (40 mm square), the size of the motor is inevitably reduced, and as a result, the output of the motor is also reduced. Therefore,
In the above case, the wind generated by the electric motor and the fan is reduced, and when the fins are erected, the amount of air discharged is reduced, which may worsen the heat radiation effect.
As described above, when the size of the heat sink device is in the above range, it is preferable to improve the heat radiation effect by increasing the amount of air to be released without providing the fins.

【0040】なお、ヒートシンク装置の構造及び、それ
に用いられる電動機の構造、電動機の形式、軸受けの構
造、オイル等はこれらの実施の形態の内容に限定される
ものではなく、様々な設計変更が可能であることは言う
までもない。また、前述した実施の形態において、動圧
発生溝13はスリーブ6の内周面に形成されているが、
軸9の外周面に形成してもよく、オイルプール1cはフ
レームハウジング1aに設けがスリーブ6に設けてもよ
く、オイルプール9aは軸9に設けたがスリーブ6に設
けてもよく、通気溝1bはフレームハウジング1aに設
けがスリーブ6に設けてもよい。
The structure of the heat sink device, the structure of the electric motor used therein, the type of the electric motor, the structure of the bearing, the oil and the like are not limited to the contents of these embodiments, and various design changes are possible. Needless to say, In the above-described embodiment, the dynamic pressure generating groove 13 is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 6.
The oil pool 1c may be provided on the sleeve 6 while the oil pool 1c is provided on the frame housing 1a. The oil pool 9a may be provided on the sleeve 6 but may be provided on the sleeve 6. 1b may be provided on the frame housing 1a, but may be provided on the sleeve 6.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、開口側
のヘリングボーン溝は底面側へオイルの流れが出来、底
面側のヘリングボーン溝はオイルの流れが均一となる
が、高温になると空気層の膨張等で開口側へオイルの流
れが出来、総合的に見るとオイルの流れが釣り合いオイ
ルが開口側スリーブ端面から流出する事を防止すること
ができる。
As described above, according to the present invention, the herringbone groove on the opening side allows the oil to flow to the bottom side, and the herringbone groove on the bottom side makes the oil flow uniform. When this happens, oil flows to the opening side due to expansion of the air layer and the like, and when viewed comprehensively, the oil flows are balanced and oil can be prevented from flowing out from the end face of the opening side sleeve.

【0042】これにより、円滑な運転が可能になり、高
い信頼性と長寿命をもった電動機を得ることが可能にな
るという有効な効果が得られる。
As a result, a smooth operation can be performed, and an effective effect that a motor having high reliability and long life can be obtained can be obtained.

【0043】また、通気溝の設置により高温時の空気層
の膨張等による内外圧差の変化をある程度調整でき、オ
イルが開口側スリーブ端面から流出する事を防止するこ
とができるという有効な効果が得られる。
Further, by providing the ventilation groove, it is possible to adjust the change in the internal / external pressure difference due to expansion of the air layer at a high temperature to some extent, and it is possible to obtain an effective effect that oil can be prevented from flowing out from the end face of the opening side sleeve. Can be

【0044】また、フレームハウジングの底面のオイル
プールのオイルは、高温の空気層の膨張等で軸受け内部
へ供給され、さらに軸受け内部で余剰なったオイルはオ
イルプールに保持され、必要なオイル分が蒸発等で不足
気味になっても、余剰オイル分が十分オイルプールにプ
ールされているので、表面張力のより高い軸受け隙間に
余剰オイル分が随時供給されることとなり、軸受けのオ
イル不足を防止することができるという有効な効果が得
られる。
The oil in the oil pool on the bottom surface of the frame housing is supplied to the inside of the bearing due to expansion of a high-temperature air layer or the like, and excess oil inside the bearing is held in the oil pool, and the necessary oil is removed. Even if it becomes insufficient due to evaporation, etc., since the excess oil is sufficiently pooled in the oil pool, the excess oil is supplied to the bearing gap having a higher surface tension at any time, thereby preventing the bearing from running out of oil. An effective effect is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1によるヒートシンク装置
を示す断面図
FIG. 1 is a sectional view showing a heat sink device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1によるヒートシンク装置
に用いる電動機の軸受け部の拡大断面図
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a bearing portion of the electric motor used in the heat sink device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】従来の半導体冷却用のヒートシンク装置を示す
断面図
FIG. 3 is a sectional view showing a conventional heat sink device for cooling semiconductors.

【図4】従来のヒートシンク装置に用いる電動機の軸受
け部の拡大断面図
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a bearing portion of a motor used in a conventional heat sink device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フレーム 1a フレームハウジング 1b 通気溝 1c オイルプール 2 コイル 3 ステータ 4 駆動回路基板 5 スラスタ 6 スリーブ 7 絶縁シート 8 ファン 9 軸 9a オイルプール 9b テーパ 10 フィン 11 マグネット 12 マグネットヨーク 13 動圧発生溝 14 オイル 16 ロータ 17 ラジアル軸受け 18 スラスト軸受け 19 ベルマウス Reference Signs List 1 frame 1a frame housing 1b ventilation groove 1c oil pool 2 coil 3 stator 4 drive circuit board 5 thruster 6 sleeve 7 insulating sheet 8 fan 9 shaft 9a oil pool 9b taper 10 fin 11 magnet 12 magnet yoke 13 dynamic pressure generating groove 14 oil 16 Rotor 17 Radial bearing 18 Thrust bearing 19 Bellmouth

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一方端が開口された筒状のフレームハウジ
ングを備えたフレームと、前記フレームハウジングの外
周部に取り付けられたステータと、前記フレームハウジ
ングの筒部内に取り付けられたスリーブと、前記スリー
ブに回転自在にはめ込まれた軸と、前記ステータに対向
配置されたマグネットを備えたロータと、前記軸と前記
スリーブとの隙間に充填されたオイルとを備えた電動機
であって、 前記スリーブの内周面または前記軸の外周面のいずれか
一方の面に2箇所の動圧発生溝が形成され、前記フレー
ムハウジングの開口側に位置する動圧発生溝は前記オイ
ルが前記フレームハウジングの底面側方向に流れるよう
に形成されていることを特徴とする電動機。
A frame provided with a cylindrical frame housing having one end opened; a stator mounted on an outer peripheral portion of the frame housing; a sleeve mounted in a cylindrical portion of the frame housing; An electric motor comprising: a shaft rotatably fitted in a rotor; a rotor provided with a magnet opposed to the stator; and oil filled in a gap between the shaft and the sleeve. Two dynamic pressure generating grooves are formed on one of the peripheral surface and the outer peripheral surface of the shaft, and the dynamic pressure generating grooves located on the opening side of the frame housing are arranged such that the oil is directed toward the bottom side of the frame housing. An electric motor characterized in that it is formed so as to flow through the motor.
【請求項2】動圧発生溝はヘリングボーン形状であるこ
とを特徴とする請求項1記載の電動機。
2. The electric motor according to claim 1, wherein the dynamic pressure generating groove has a herringbone shape.
【請求項3】フレームハウジングの開口側に位置する動
圧発生溝はヘリングボーンの頂点から開口側のヘリング
ボーンの幅が底面側のヘリングボーンの幅よりも長く、
フレームハウジングの底面側に位置する動圧発生溝はヘ
リングボーンの頂点から開口側のヘリングボーンの幅と
底面側のヘリングボーンの幅が等しいことを特徴とする
請求項2記載の電動機。
3. The dynamic pressure generating groove located on the opening side of the frame housing, wherein the width of the herring bone on the opening side from the vertex of the herring bone is longer than the width of the herring bone on the bottom side.
3. The electric motor according to claim 2, wherein the width of the herringbone on the opening side is equal to the width of the herringbone on the bottom side from the apex of the herringbone.
【請求項4】フレームハウジングの底面側には通気孔形
成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれ
か1記載の電動機。
4. The electric motor according to claim 1, wherein a ventilation hole is formed on a bottom side of the frame housing.
【請求項5】通気孔はフレームハウジングの内壁または
スリーブの外周面に設けられ、前記フレームハウジング
の開口端部から底面部まで延びる溝により形成されてい
ることを特徴とする請求項4記載の電動機。
5. The electric motor according to claim 4, wherein the ventilation hole is provided in an inner wall of the frame housing or an outer peripheral surface of the sleeve, and is formed by a groove extending from an open end to a bottom surface of the frame housing. .
【請求項6】軸の外周面またはスリーブの内周面であっ
て、2箇所の動圧発生溝の間にオイルを保持するオイル
プールが形成されていることを特徴とする請求項1から
5のいずれか1記載の電動機。
6. An oil pool for holding oil is formed between two dynamic pressure generating grooves on an outer peripheral surface of a shaft or an inner peripheral surface of a sleeve. The electric motor according to any one of the above.
【請求項7】スリーブまたはフレームハウジングの少な
くとも一方の前記フレームハウジングの底面側にオイル
を保持するオイルプールが形成されていることを特徴と
する請求項1から6のいずれか1に記載された電動機。
7. An electric motor according to claim 1, wherein an oil pool for holding oil is formed on a bottom surface of at least one of the sleeve and the frame housing. .
【請求項8】請求項1から7のいずれかに記載の電動機
を備えたヒートシンク装置であって、前記電動機のフレ
ームは発熱体を取付可能としたことを特徴とするヒート
シンク装置。
8. A heat sink device provided with the electric motor according to claim 1, wherein a frame of the electric motor is capable of mounting a heating element.
【請求項9】電動機のフレームに板状かもしくは柱状の
フィンを立設したことを特徴とする請求項8記載のヒー
トシンク装置。
9. The heat sink device according to claim 8, wherein plate-shaped or column-shaped fins are erected on a frame of the electric motor.
【請求項10】電動機のフレームの側壁に1以上の開口
部が設けられていることを特徴とする請求項9記載のヒ
ートシンク装置。
10. The heat sink device according to claim 9, wherein one or more openings are provided on a side wall of the frame of the electric motor.
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