JP2006322451A - 軸流ファン - Google Patents

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Abstract

【課題】高速回転を伴う軸流ファンにおいて、放熱性および長寿命を兼ね備えた軸流ファンを提供すること。
【解決手段】軸受であるボールベアリング20、21を収容した軸受保持部10の下端部に形成された膨大部13において、ステータ50を収容したケース40を固定する。このケース40は軸方向下側に向かい延びており、ボールベアリング20、21とステータ50とは径方向に重なることはない。膨大部13のみでケース40と固定されているので、ステータ50から発生する熱は、ケース40を介して、膨大部13のみに伝熱する。この伝熱部分が少ないので、ボールベアリング20,21に伝わる熱は限りなく抑えることができる。その結果、軸受寿命の長期化を図ることができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、軸流ファン(以下、単にモータとする)、特に10000回転以上の高速回転を伴う軸流ファンのモータ構造に関する。
近年、サーバーに用いられる集積回路群の処理速度が向上したため、サーバー自体の発熱量が増大した。そしてこのサーバーを冷却するファンモータは、これら集積回路群を安定して冷却するために必要な風量の確保が必須となっている。その結果、ファンモータの回転数を向上させることが熱望されている。
特開2000−184644号公報
しかしながら、モータの回転数を向上させると、モータ自身の発熱量も増大するという問題が付きまとう。すなわち、モータの回転数を向上させるために、より多くの電流をステータに流す必要が生じ、これがステータを発熱させる原因となっている。従来のモータ構造では、ステータと軸受部とは、軸受保持部を介して半径方向に対向する位置関係にあったため、この軸受保持部を介して軸受部にステータの熱が伝わってしまう。そのために軸受部は必要以上にステータより生じた熱の影響を受け、結果的に軸受寿命が短くなるという問題が生じていた。加えて軸受部は、モータ回転数の増大による強い回転衝撃を受けつづける。この回転衝撃が軸受自体を発熱させることとなり、一層軸受寿命が短くなっていた。
またモータの回転数を向上させるということは、磁極の切り替わりをより多くすることであり、その磁極の切り替わりの際に生じる振動が大きな問題となる。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、高速回転を伴うモータにおいて、放熱性・耐振動性を兼ね備えたモータを提供することである。
本発明の軸流ファンは、インペラの回転数が10000rpm以上であって、高風量を実現する。軸受は磁気駆動部に対して一方側に集中して配置されており、かつ、軸受保持部を介して固定されているため、ステータと直接接することが無い。また、軸受部は、磁気駆動部よりも小径に構成されている。
本発明の軸流ファンにおいては、軸受保持部とステータとが直接接触していないため、ステータから生じる熱は、直接に軸受を熱することが無い。その結果、10000rpmという過酷な高回転条件であっても、軸受寿命を確保することができる。さらに軸受を2つ以上保持する場合、この各軸受を一つの軸受保持部にて保持できるので、異なる部材にて各軸受を保持した場合と比較して、少なくともその異なる部材の組立誤差分だけ軸受間の同軸度精度が向上する。これによりこの各軸受に挿通する軸体の傾きを低減させることができる。したがって、軸体の傾きによる振動を抑制することができる。
本発明の軸受は磁気駆動部に比して小径であるため、インペラによって生じた軸方向の空気の流れの一部は、発熱部分である磁気駆動部に当たって、ここを効果的に冷却する事ができる。軸受保持部には膨大部が形成されており、膨大部には、軸方向に貫通孔が形成されている。
この膨大部に貫通孔を設けた構成により、ステータと外気とが連通するので、ステータの熱が外気に放射されやすくなる。また貫通孔を設けることにより、軸受保持部自身も外気との接触面積が増えるので放熱効果を促進させることができる。
本発明のケースの底部には、軸方向に貫通孔が形成されている。 底部に貫通孔が形成されることで、風は、ステータが収容されたケース内部をより一層流れやすくなり、ステータの放熱を促進することができる。
本発明のケース底部の下端側の面には、ステータからのコイル線が接続される回路基板が固定されている。
本発明のケース底部の貫通孔から予めコイル線を引き出した構成により、回路基板へのコイル線の接続が容易になる。また回路基板に集積回路が載置されていた際に、モータの外側にあるので放熱性を向上させることができる。
本発明のモータは、マグネットを半径方向に外囲するように前記ステータが配置され、前記マグネットの外周面と前記ステータの内周面とが間隙を介して対向するインナーロータ型である。
本発明のモータの回転形態をインナーロータ型にすることにより、回転のアンバランスを抑えることができる。これにより、回転のアンバランスによる軸受負荷を低減することができる。これは、特に高速回転を伴う場合において好適である。
本発明の軸体の軸受より上部には、複数の翼を備えたインペラが固定保持される。そしてこのモータの回転により、モータの上端側から下端側に向う空気流が生じ、この空気流が軸受、ステータを冷却する。
本発明のモータの軸体先端部にインペラを取り付けた構成では、モータを10000rpm以上で回転させることで高風量の空気流を生じさせることができる。この空気流は軸受と軸受保持部およびステータの表面にも空気流を誘導し、モータ回転により軸受やステータにおいて生じた熱を冷却させることができる。これにより、10000rpm以上の高速回転でありながら長期間安定に回転する高風量ファンモータを実現することができる。
その上、この空気流はまず軸受および軸受保持部表面付近を通過し、次にステータ表面付近を通過する。モータを高速で回転させる場合、ステータの巻線に対して高電流を供給する必要がある。この高電流が、巻線抵抗による発熱の原因となる。加えてブラシレスモータにおいては、10000rpmに対応する高周波数のスイッチング電流をステータに流すことになり、この電流により生じるステータコア内部の交番磁界により、ヒステリシスロスが生じ、これが熱となって放出される。したがって、高速回転時のモータでは、まずステータが高温となる。他方軸受も高速回転時の衝撃を受けつづけることとなり、これが熱となって軸受に生じる。本発明では、ファンインペラで生じた空気流は、まず軸受および軸受保持部を冷却し、次に最も高温になっているステータを冷却する。これにより軸受を効果的に空冷することができ、軸受寿命を延ばすことができる。加えてその空気流は高温になっているステータをも同時に空冷することができ、ステータの巻線寿命も延ばすことができる。これによりサーバー等長期間無停止で作動し続ける装置に最適の高風量かつ長寿命のファンモータを実現することができる。
本発明によれば、組立が容易であり、放熱性に優れ、そして軸受寿命の長い軸流ファンを提供することができる。そして高風量で且つ長寿命の無停止軸流ファンを提供することができる。
本発明に係るブラシレスモータにおける実施例の一形態を図1に示す。図1のa)の軸方向の上下方向を用いて明細書中の上下方向を規定する。また図1のa)は軸方向に切った模式断面図、b)は上面図、c)は下面図をそれぞれ示す。
図1のa)中の軸受保持部10は、アルミニウムダイカスト製であり、略中空円筒状をなしている。この軸受保持部10における後述する軸受を保持する軸受円筒部10aの軸方向上端および下端には、それぞれ凹部11、12が形成されている。これら凹部11、12はダイカストでの成形後、切削による追加工により同軸度精度を向上させる。そしてこの凹部11、12には、それぞれ軸受であるボールベアリング20、21が圧入により収容される。本構造では軸受保持部10の軸受円筒部10aのみにてボールベアリング20、21を保持することができるので、ボールベアリング20と21との同軸度精度を向上させることができる。他方このボールベアリング20、21を異なる部材にて保持した場合、各部材の加工誤差およびこれらの組立誤差が累積するために、各部材に対して高い加工精度が要求され、更に、高い組立精度が必要となる。
ボールベアリング20、21の内周には、ステンレス鋼を円柱状に形成した軸体である、シャフト30が取り付けられて、回転自在となっている。下側のボールベアリング21の下側に当接するように波状バネが取り付けられ、予圧バネ22となっている。そしてこの予圧バネ22を保持するようにステンレス鋼等にて成形され、シャフト30と当接する開口を有する円環形状のワッシャ23がシャフト30に固定されている。さらにこのワッシャ23を軸方向に位置決めするために止め輪24がワッシャ23の下端面に当接するようにシャフト30に固定されている。またボールベアリング20の上面の内輪に当接するように止め輪25がシャフト30に固定されている。これら予圧バネ22および止め輪25によりボールベアリング20,21の内輪に荷重を加え、さらに軸受保持部10がボールベアリング20,21の外輪に荷重を加えることによりボールベアリング内のボールの位置を半径方向および軸方向に固定することができる。
後述するステータ50にシャフト30にヨーク60、マグネット70、およびボールベアリング21を固定したユニットを下側より挿通して組み立てる際に、ステータ50とマグネット70との相互作用により軸方向上側に向う力が加えられる。予圧バネ22がボールベアリング21側にあることにより、シャフトを軸方向にずらす力が加わっても、予圧バネ22で吸収することができる。この作用により、ボールベアリング21に過剰な力が加わることによる不具合が抑制され、組立不良を減少させられる。なお、このボールベアリング20、21に収容されている玉は、長期寿命および高速回転を保証する場合においては、セラミック製であることが望ましい。
また軸受保持部10の下側には、半径方向外側に膨大する膨大部13が形成されている。この膨大部13は別体にて形成されていてもよい。しかし、軸受円筒部10aの軸方向の傾きを防ぐためには、一体にて成形した方が望ましい。この膨大部13の外周面は、ケース40の上端に圧入固定されている。ケース40は、樹脂に比して放熱性の良いオーステナイト系ステンレス鋼を、プレス成形してなるものである。このケース40は中空円筒状であり、このケース40の内周面には、ステータ50が配置されている。
シャフト30の下側には、磁性体であるステンレス鋼をプレス等の塑性加工により成形させた中空円筒状のヨーク60が圧入により固定されている。そしてこのヨーク60の外周面には、マグネット70が固定されている。このマグネット70の軸方向中心とステータ50の軸とは一致するように配置され、半径方向に微少間隙を介して対向している。マグネット70とステータ50は磁気駆動部を構成している。 図1のb)に示されるように、膨大部13には周方向に等間隔となるように軸方向に貫通する貫通孔13a複数が形成されており、周方向に等間隔に配置されている。この貫通孔13aは円弧状の開口を有することが望ましい。貫通孔13aの開口部を大きく形成することができるからである。また、本発明においては、ボールベアリング20,21の径方向の大きさは、磁気駆動部の径方向の大きさよりも小さい為、貫通孔13aの開口面積を十分に確保できる。この構成により、ステータ50により多くの外気が当たるため、ステータ50の放熱が促進される。
再度図1のa)に戻って説明する。ケース40の内周面には、ステータ50の軸方向位置決めのために円環状の突起部41が形成されている。これにより、モータ組立の際に治具等を用いずにステータ50の軸方向の位置決めを容易に行うことができる。またこの突起部41のステータ50と反対側である上端面には、軸受保持部10が当接される。すなわち、この突起部41は軸受保持部10の軸方向の位置決めも兼ねている。なおこの突起部41は円環状の形状を有する必要はない。ステータ50の軸方向の位置を決めることができる軸方向に整列された複数の棒状突起部でもよい。
またケース40と軸受保持部10とが、ケース40の上部と軸受保持部10の膨大部13との接触により、すなわち、ケース40と軸受保持部10との接触面積が少ないことにより、ケース40から軸受保持部10への熱の伝達が少なくなる。すなわち、ステータ50により発生する熱は、ケース40に伝達される。しかしながらケース40の外周面全体は、外気と接しており、良好な放熱効果を有している。さらにケース40と軸受保持部10とが上部の一部のみの接触であるので、熱を伝える面積も少ないので、当然軸受保持部10への熱の伝達は少ない。これにより、軸受保持部10に保持されているボールベアリング20、21に伝わる熱は限りなく少なくなるので、熱影響による軸受寿命の低下を防ぐことができる。
またステータ50は、鋼板を積層させて形成され、周方向等間隔に半径方向内方に放射させたティース部51とティース部51の外周部に形成され、各ティース部51を周方向に連結するコアバック部52を有するステータコアと、ティース部51に巻回したコイル線53とから構成される。特に高速回転のモータにおいて発熱を極力抑えるために、モータの高効率化の必要性が生じる。この高効率化のために、コイル線53をティース部51に極力多く巻く手段が取られる。この手段の一つとして、ティース部51毎に分割する、いわゆる分割コア方式を本実施例では採用する。この分割コアでは、コイル線53の占積率を向上させることができるので、モータの効率を向上させることができる。
またケース40の下端側の内周面には、アルミニウム等にて成形したステータ固定部材80がステータ50のコアバック部52の下端面における径方向外側と当接し、かつケース40の内周面にステータ固定部材80の外周面を圧入されるように配置されている。ステータ固定部材80によってコアバック部52が周方向全体に渡り一様に押されることにより、ケース40の突起部41と軸方向にステータ50を挟みこむ形となる。その結果、ステータ50は、周方向全体に渡り一様な高さとなり、ステータ50の中心が周方向全体に渡り一様となる。すなわち、これらステータ固定部材80および突起部41によりステータ50の周方向の傾きを補正することができる。したがって、ステータ50の軸方向中心とマグネット70の磁気中心とがステータ50の要因にて周方向に傾くことがないので、磁極の切り替わりによる振動にばらつきを防ぐことができる。
さらにステータ50を軸方向両側より挟みこむことからステータ50の剛性が向上し、磁極の切り替わりによってステータ50が振動することを抑えることができる。このステータ50の振動は、ケース40および軸受保持部10を介してボールベアリング20、21に伝達されるので、振動低減によりボールベアリング20、21に与える振動も低減することができる。その結果、ボールベアリングの長寿命化を図ることができる。特に本発明の10000rpm以上にて回転することにより、磁極の切り替わりも激しく、それに伴う振動も大きくなるモータにおいては最適である。
このステータ固定部材80の下端面にはさらにアルミニウム等を円盤状に成形したプレート90が当接され、ケース40の下端面とカシメ等の塑性加工にて固定されて、ケースの底部を成している。またステータ固定部材80のプレート90に当接する部分は、半径方向内側に突出する突部81が周方向全体に形成されている。ケース40とプレート90がカシメにて固定される場合、軸方向上側に荷重を加えることにより、ケース40を塑性変形させる。この突部81は、カシメによる荷重を受ける役割を持つ。これにより、ステータ固定部材80は変形することがなくなり、プレート90を周方向全体に渡り一様な高さを保つことができる。さらにこのプレート90の固定による軸方向上側の力がステータ固定部材80を介してステータ50に作用するので、ステータ50における周方向の高さの一様化にも寄与している。
またこのプレート90には周方向等間隔に軸方向に貫通する貫通孔91が形成されている。これにより、ステータ50の下側は、外気と連通する。したがって、ステータ50と外気との接触面積が増加するので放熱を促進させることができる。この貫通孔91は、軸受保持部10の貫通孔13と同じ理由にて円弧状であることが望ましい。またプレート90の中心にも開口穴92が形成されている。
またプレート90の下側面には、さらに回路基板100がネジ等の固定部材110にて固定されている。この回路基板100の中央には、3本のリード線120が半田等にて固定されている。このリード線120の回路基板100との固定部分には、導体部121が設けられ、この導体部121と対応するように回路基板100には孔が形成され、この孔に挿通され、半田付けされる。またプレート90の開口穴92により、このリード線120の導体部121とプレート90とは接触しなくなる。
図1のc)を参照して、回路基板100の外周縁におけるプレート90の貫通孔92と対応する部分は、若干回路基板100の外周縁が貫通孔92の内周縁より半径方向外側に出っ張る突出部101を有する。またリード線120とステータ50とを導通させるためにステータ50のコイル線53の引き出し部分を回路基板100に半田等にて固定するが、この回路基板100の突出部101には、コイル線53を周方向に位置決めする凹部102が形成されている。この突出部101により、プレート90とコイル線53とのスレを防止することができる。したがって、コイル線53を引き出し、回路基板100に固定する際に断線を防ぐことができる。加えて、プレート90とコイル線53とが直接接触することがなくなるので良好な絶縁を図ることができる。その上、凹部102を設けることにより、容易にコイル線53の周方向の位置決めを行うことができるので、作業性を向上させることができる。
図示しない外部電源よりリード線120を介してコイル線53に通電されることにより、ステータ50は磁場を発生させ、この磁場とマグネット70との相互作用により回転力が発生する。特に本実施例では、マグネット60を外囲するようにステータ50が配置されるインナーロータ型であり、回転半径を小さくすることができる。したがって、回転アンバランスが発生しても回転半径を小さくしているので、回転アンバランスを抑えることができる。その結果、回転アンバランスによって発生する振動を抑制することができる。これによりボールベアリング20、21が受ける回転衝撃を低減することができる。さらにこの回転衝撃により発生するボールベアリング20、21の熱も低減することができ、これらボールベアリング20、21の寿命を延ばすことができる。これは本発明のような高速回転に対しては好適である。
また軸受保持部10とケース40との圧入、軸受保持部10とボールベアリング20,21との圧入、シャフト30とヨーク60との圧入、ケース部とステータ固定部材80との圧入において、これらが互いに当接する部分の挿入方向の一部分までは挿入関係(すきまばめ)であり、途中より圧入関係(しまりばめ)に変わる。すなわち、挿入部分にて半径方向の位置を合わせ、圧入部分にて固定を行う。これにより、半径方向の偏りがなくなり、圧入精度を向上させることができる。例えば、軸受保持部10とケース40との圧入では、軸受保持部10の膨大部13の下部において、径の若干小さい縮径部13bが形成されている。この縮径部13bにより、ケース40との半径方向の位置を合わせ、すなわち、軸受保持部10の中心軸とケース40の中心軸とを合わせ、その後、縮径部13bよりも上部の外周面にてケース40の内周面と圧入する。これにより、軸受保持部10の縮径部13bがケース40に挿入したことにより傾かなくなるために、中心軸を固定した上で圧入することができる。この縮径部13bは、軸受保持部10の中心軸を傾かせない程度に形成されていればよい。特に互いに当接する部分の3分の1程度あると良好である。その結果、軸受保持部10が半径方向に傾かないので、ボールベアリング20、21の同軸度の精度が向上し、シャフト30の振れを抑えることができる。これにより、シャフト30の振れによるボールベアリング20、21への影響も抑えることができるので、軸受の長寿命化を図ることができる。さらにマグネット70とステータ50との間隙も周方向に一様となるので回転精度も向上させることができる。これにより、さらに振動の低減を図ることができる。
次にシャフト30の上部にファン130を固定させた場合について図2を参照して説明する。図2は、図1にファン130を取付けた場合の軸方向の模式断面図である。点線矢印はファン130を回転させることにより発生する空気の流れ方向を示している。
図2を参照して、シャフト30の上部に固定されるファン130は、シャフト30の取りつけ部131から軸受保持部10の上部の一部を外囲する半球状のカップ部132とこのカップ部132の外周面に一体的に成形される複数の外周羽根133とで形成される。この外周羽根133は、軸方向に沿って、周方向に一様に所定の傾きを有し、空気を回転軸方向上側から下側に送りこむように働く。
このファン130が回転することにより、図の点線矢印にて示すような空気の流れを形成する。この空気流は、軸受保持部10の貫通孔13aを通りステータ50と衝突する。特に本発明では、モータを10000rpm以上にて回転させるので、ステータ50に高電流を流すこととなり発熱量が大きい。このステータ50に直接空気流を衝突させることにより冷却効果は促進され、ステータの巻線寿命を延ばすことができる。さらにこの空気流は、ケース40の内部にとどまることなく、プレート90の貫通孔91より外気に放出される。これにより、外部よりケース40内に流入する空気は、ケース40内に存在するステータ50により熱せられた空気をモータ外部に押出すことができる。これにより、ステータ50の冷却効果をさらに促進させることができる。さらにこの空気流は、ケース40の内部のみでなく、軸受保持部10の外周面、軸受保持部10とケース40との当接部およびケース40の外周面にも接するので、これらの部分の冷却を促進させることができる。その結果、ボールベアリング20、21に伝わる熱が低減されるので、軸受寿命の長期化を図ることができる。これによりサーバー等の長期間無停止で作動し続ける装置に最適の高風量かつ長寿命のファンモータを提供することができる。
また軸受保持部10の軸受円筒部10aの外径は、ケース40よりも小さく形成されているので、この軸受円筒部10aを外囲するカップ部132の外径をより小さくすることができる。これにより、外周羽根133の外径が同一である場合、カップ部132の外径を小さくすることによってより多くの風量を発生させることができる。
以上、本発明に係る実施例に関し説明したが、本発明はこれに限定されることなく、種々の変形が可能である。
例えば本実施例では、ケース40とプレート90とは別体であったが、これを一体的に成形してもよい。これにより部品削減ができ、モータの低価格化を図ることができる。しかし、ステータ50のコイル線53をモータ外部に引き出す場合には、別体であった方が作業性に優れる。
また例えば本実施例では、ケース40とプレート90との固定はカシメであったが、これに限定されることはない。固定方法は、溶接、接着、圧入等でもよい。しかしながらカシメの方法が、作業性が最も良い。またケース40の底部はプレート90を固定することによって形成されたが、これに限定されることはない。ケース40の底部は、一体的に成形されてもよい。
また例えば本実施例では、ステータ50は分割コア方式であったが、これに限定されることはない。ステータ50は円環状のコアにコイル線53を巻回、およびストレートコアにコイル線53を巻回し、その後、ストレートコアを環状に変形させて作製してもよい。
本発明に係る実施例の一形態を示した図であり、a)は軸方向に切った模式断面図、b)は上面図、c)は下面図を示す 図1のシャフト上部にファンを搭載した際の軸方向に切った模式断面図である
符号の説明
10 軸受保持部材
11、12 凹部
13 膨大部
13a 貫通孔
13b 縮径部
20、21 ボールベアリング
22 予圧バネ
23 ワッシャ
24、25 止め輪
30 シャフト
40 ケース
41 突起部
50 ステータ
51 ティース部
52 コアバック部
53 コイル線
60 ヨーク
70 マグネット
80 ステータ固定部材
81 突部
90 プレート
91 貫通孔
92 開口穴
100 回路基板
101 突出部
102 凹部
110 固定部材
120 リード線
130 ファン

Claims (11)

  1. 軸体と、
    前記軸体の一端側に固定され前記軸体と一体に回転する円筒形状のロータマグネット、及び、径方向端部が該ロータマグネットの周面と径方向に対向する磁極歯を複数有するステータと、からなる、磁気駆動部と、
    前記磁気駆動部に対して前記軸体の他端側に配置され、前記軸体を回転可能に支持し、その外径が前記磁気駆動部の外径よりも小さい、軸受部と、
    軸方向に拡がる空洞を内部に有し、前記磁気駆動部が該空洞内部に収容され、前記ステータが固定される、ケースと、
    前記軸受を支持し、前記ケースに対して固定されている軸受保持部と、
    前記軸受よりも他端側において前記軸体に固定され、前記磁気駆動部の外径よりも大きな直径を有し、該軸体と共に回転することで軸方向の空気の流れを発生させる、インペラと、からなり、
    前記インペラは10000rpm以上の回転速度で回転する、
    事を特徴とする、軸流ファン。
  2. 前記軸受部は、軸方向に離間して配置された一対の軸受からなり、該一対の軸受を保持する前記軸受保持部材は継ぎ目のない一つの部材である、
    事を特徴とする、請求項1に記載の軸流ファン。
  3. 前記軸受保持部は、軸方向に貫通する中空の孔を有し、該中空の孔は前記インペラの一端側端縁に対向して開口する、
    事を特徴とする、請求項1および請求項2のいずれかに記載の軸流ファン。
  4. 前記ケースの一端側には底部が形成されており、該底部が前記空洞の一端側壁面となっている、
    事を特徴とする、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の軸流ファン。
  5. 前記ケースの一端側には、前記ステータに電流を供給するコイル線が接続される回路基板が設置されている、
    事を特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の軸流ファン。
  6. 前記ケースの一端側底面、若しくは、前記回路基板には、前記ケースの空洞内部と軸方向一端側外部との間とで空気の流通を可能にする、貫通孔が形成されている、
    事を特徴とする、請求項4に記載の軸流ファン。
  7. 前記ケースの内周面の一部は、前記空洞の中央方向に向けて屈曲して段差部を成しており、
    前記ステータの他端側端部は前記段差部に当接しており、
    ステータ固定部材が前記ステータの一端側端部に当接して前記ケースに固定されている、
    事を特徴とする、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の軸流ファン。
  8. 前記軸受保持部は前記ケースとは別体に形成された部材であり、
    前記ケースの内周面には、径方向内方に向けて突出する凸部が形成されており、
    前記ステータは該凸部の軸方向一端側端面に当接しており、
    前記軸受保持部は前記凸部の軸方向他端側端面に当接して前記ケースに固定されている、
    事を特徴とする、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の軸流ファン。
  9. 前記磁極歯端部は前記ロータマグネットの外周面に対して対向し、前記ロータマグネットは前記ステータに対して径方向内方側に配置されている、
    事を特徴とする、請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の軸流ファン。
  10. 前記軸受は軸方向に離間した一対のボールベアリングにて構成され、下端側の前記ボールベアリングに当接するように予圧バネが配置されている、
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の軸流ファン。
  11. 前記軸受保持部と前記ケースとの固定は、前記軸受保持部材の外周面および前記ケースの内周面とが圧入することによって行われ、
    圧入される前記ケースの内周面と径方向に重なる前記軸受保持部の外周面の軸方向の一部には、縮径部が形成され、
    前記軸受保持部材と前記ケースとが固定された状態において、前記縮径部の外周面と前記ケースの内周面とは接触しない、
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の軸流ファン。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008312272A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Nippon Densan Corp 軸流ファン
US8540496B2 (en) 2009-02-25 2013-09-24 Minebea Co., Ltd. Fan apparatus
JP2014220998A (ja) * 2013-05-03 2014-11-20 ダイソン テクノロジー リミテッド 圧縮機
US9109607B2 (en) 2010-10-22 2015-08-18 Nidec Corporation Blower fan
US9897104B2 (en) 2013-05-03 2018-02-20 Dyson Technology Limited Compressor
US10001141B2 (en) 2013-05-03 2018-06-19 Dyson Technology Limited Compressor
WO2019044518A1 (ja) * 2017-08-31 2019-03-07 日本電産トーソク株式会社 電動オイルポンプ
WO2019171596A1 (ja) * 2018-03-09 2019-09-12 東芝ライフスタイル株式会社 電動送風機および電気掃除機
KR20190133805A (ko) * 2015-12-11 2019-12-03 다이슨 테크놀러지 리미티드 전기 모터
KR102048574B1 (ko) * 2018-08-23 2020-01-22 엘지전자 주식회사 모터 및 그 제조방법
KR20200023260A (ko) * 2018-08-23 2020-03-04 엘지전자 주식회사 모터
KR20200125536A (ko) * 2019-04-25 2020-11-04 엘지전자 주식회사 모터 어셈블리 및 그 제조 방법
KR20210128956A (ko) * 2019-11-18 2021-10-27 엘지전자 주식회사 모터

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060202576A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Vinson Wade D Cooling fan with outboard bearings
US7443671B2 (en) * 2005-10-31 2008-10-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Axial duct cooling fan
EP1995853A1 (en) * 2007-05-24 2008-11-26 Alcatel Lucent Electric Motor
TWI371153B (en) * 2008-01-15 2012-08-21 Delta Electronics Inc Fan and inner rotor motor thereof
CN201730841U (zh) * 2010-03-22 2011-02-02 德昌电机(深圳)有限公司 风机、使用所述风机的干手器及吸尘器
US8651830B2 (en) * 2010-08-13 2014-02-18 Asia Vital Components Co., Ltd. Central tubular structure of a shaft seat and fan device thereof
CN102312866A (zh) * 2011-08-25 2012-01-11 张家港市东丰特种风机有限公司 轴流式热风循环风机的隔热箱体
US9444308B2 (en) 2011-12-29 2016-09-13 Ta Instruments-Waters L.L.C. Linear motor cooling system
CN104394920B (zh) * 2012-03-06 2017-03-01 瑞思迈发动机及马达技术股份有限公司 流量发生器
DE102012219120A1 (de) * 2012-10-19 2014-04-24 Robert Bosch Gmbh Dünnwandiges Gehäuse mit Kühlfluid lenkenden Kraftübertragungselementen
JP5542984B1 (ja) * 2013-02-18 2014-07-09 三菱電機株式会社 車両用交流発電機
US20160025104A1 (en) * 2014-07-28 2016-01-28 Asia Vital Components Co., Ltd. Annular fan wiring structure
TWI565198B (zh) * 2015-01-08 2017-01-01 周文三 可抑住馬達內部升溫之散熱構造
US10100902B2 (en) 2015-02-18 2018-10-16 Nidec Motor Corporation Motor with encoder flywheel
TWM524007U (zh) * 2015-10-06 2016-06-11 Wen-San Chou 具備散熱結構之馬達
TWM524005U (zh) * 2015-10-06 2016-06-11 Wen-San Chou 馬達之散熱構造
TWI586085B (zh) * 2015-10-07 2017-06-01 周文三 具散熱效果之馬達結構
EP3229350B1 (en) * 2016-04-08 2021-06-23 Black & Decker Inc. Brushless motor for a power tool
JPWO2018025986A1 (ja) * 2016-08-05 2019-06-06 日本電産株式会社 モータ
JP6796474B2 (ja) * 2016-12-09 2020-12-09 ツカサ電工株式会社 ブラシレスモータ
CN108626146B (zh) * 2017-03-17 2020-05-22 日本电产株式会社 送风装置以及吸尘器
ES2885103T3 (es) 2018-01-02 2021-12-13 Carrier Corp Montaje de ventilador
AU2019101751A4 (en) * 2018-02-19 2020-11-05 Milwaukee Electric Tool Corporation Impact tool
US11268532B2 (en) * 2018-02-28 2022-03-08 Mitsubishi Electric Corporation Electric blower, electric vacuum cleaner, and hand dryer
EP3894136A4 (en) * 2018-12-10 2023-01-11 Milwaukee Electric Tool Corporation HIGH TORQUE IMPACT TOOL
US11484997B2 (en) * 2018-12-21 2022-11-01 Milwaukee Electric Tool Corporation High torque impact tool
US11258332B2 (en) 2019-01-11 2022-02-22 Delta Electronics, Inc. Motor base and motor structure
CN111435801B (zh) 2019-01-11 2022-04-05 台达电子工业股份有限公司 马达基座及马达结构
CN111435800A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 台达电子工业股份有限公司 马达结构
JP7386027B2 (ja) * 2019-09-27 2023-11-24 株式会社マキタ 回転打撃工具
JP7320419B2 (ja) 2019-09-27 2023-08-03 株式会社マキタ 回転打撃工具
USD948978S1 (en) 2020-03-17 2022-04-19 Milwaukee Electric Tool Corporation Rotary impact wrench
CN111900834B (zh) * 2020-08-10 2022-06-17 淄博高新区华科大高效节能电机技术研发中心 一种用于异步电机的内置散热系统
KR102608743B1 (ko) * 2021-02-24 2023-12-01 엘지전자 주식회사 모터

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0344986A (ja) * 1989-07-13 1991-02-26 Fanuc Ltd レーザ用ターボブロア及びそれを用いたレーザ発振装置
JP2003184750A (ja) * 2001-12-17 2003-07-03 Sanden Corp 電動式圧縮機

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60144123A (ja) * 1983-12-29 1985-07-30 Fanuc Ltd 交流サ−ボモ−タ及びその製造方法
US4814653A (en) * 1986-12-30 1989-03-21 Hitachi, Ltd. Device for air cooling bearing of hermetic dynamic machine
US5347187A (en) * 1991-08-29 1994-09-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Miniature electric motor
JP2000184644A (ja) 1998-12-17 2000-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd アウタロータモータとそのアウタロータモータを備えた機器
US6411000B1 (en) * 1999-11-02 2002-06-25 Lg Electronics Inc. Motor with a cooling means
JP2003052160A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Tokyo R & D Co Ltd モータ
US7230359B2 (en) * 2002-03-22 2007-06-12 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Electric motor with poles shaped to minimize cogging torque
US6828700B2 (en) * 2002-09-03 2004-12-07 Lasko Holdings, Inc. Apparatus and method for cooling an electric motor
WO2004092582A2 (en) * 2003-04-14 2004-10-28 Hargraves Technology Corporation Pump motor with bearing preload

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0344986A (ja) * 1989-07-13 1991-02-26 Fanuc Ltd レーザ用ターボブロア及びそれを用いたレーザ発振装置
JP2003184750A (ja) * 2001-12-17 2003-07-03 Sanden Corp 電動式圧縮機

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008312272A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Nippon Densan Corp 軸流ファン
US8540496B2 (en) 2009-02-25 2013-09-24 Minebea Co., Ltd. Fan apparatus
US9109607B2 (en) 2010-10-22 2015-08-18 Nidec Corporation Blower fan
US9897105B2 (en) 2013-05-03 2018-02-20 Dyson Technology Limited Compressor
JP2016104991A (ja) * 2013-05-03 2016-06-09 ダイソン テクノロジー リミテッド 圧縮機
US9897104B2 (en) 2013-05-03 2018-02-20 Dyson Technology Limited Compressor
US10883517B2 (en) 2013-05-03 2021-01-05 Dyson Technology Limited Compressor
US10001141B2 (en) 2013-05-03 2018-06-19 Dyson Technology Limited Compressor
JP2014220998A (ja) * 2013-05-03 2014-11-20 ダイソン テクノロジー リミテッド 圧縮機
KR20190133805A (ko) * 2015-12-11 2019-12-03 다이슨 테크놀러지 리미티드 전기 모터
KR102384550B1 (ko) 2015-12-11 2022-04-08 다이슨 테크놀러지 리미티드 전기 모터
WO2019044518A1 (ja) * 2017-08-31 2019-03-07 日本電産トーソク株式会社 電動オイルポンプ
JPWO2019044518A1 (ja) * 2017-08-31 2020-07-02 日本電産トーソク株式会社 電動オイルポンプ
JP7003996B2 (ja) 2017-08-31 2022-01-21 日本電産トーソク株式会社 電動オイルポンプ
WO2019171596A1 (ja) * 2018-03-09 2019-09-12 東芝ライフスタイル株式会社 電動送風機および電気掃除機
KR20200023260A (ko) * 2018-08-23 2020-03-04 엘지전자 주식회사 모터
TWI721512B (zh) * 2018-08-23 2021-03-11 南韓商Lg電子股份有限公司 馬達及其製造方法
KR102314113B1 (ko) 2018-08-23 2021-10-19 엘지전자 주식회사 모터
KR102048574B1 (ko) * 2018-08-23 2020-01-22 엘지전자 주식회사 모터 및 그 제조방법
US11431218B2 (en) 2018-08-23 2022-08-30 Lg Electronics Inc. Motor and manufacturing method of the same
KR20200125536A (ko) * 2019-04-25 2020-11-04 엘지전자 주식회사 모터 어셈블리 및 그 제조 방법
KR102410220B1 (ko) 2019-04-25 2022-06-17 엘지전자 주식회사 모터 어셈블리 및 그 제조 방법
KR20210128956A (ko) * 2019-11-18 2021-10-27 엘지전자 주식회사 모터
KR102358176B1 (ko) 2019-11-18 2022-02-08 엘지전자 주식회사 모터

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