JPH0674062U - 回転電機 - Google Patents

回転電機

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JPH0674062U
JPH0674062U JP1184893U JP1184893U JPH0674062U JP H0674062 U JPH0674062 U JP H0674062U JP 1184893 U JP1184893 U JP 1184893U JP 1184893 U JP1184893 U JP 1184893U JP H0674062 U JPH0674062 U JP H0674062U
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Abstract

(57)【要約】 【目的】回転軸を支持する端部フランジにプリント基板
が固定される回転電機の組立を容易にする。 【構成】端部フランジ3に回転子1の回転軸104と平
行に延びる起立部304を設け、起立部304の内側の
側面に電子部品7の放熱面701aを接触させる。起立
部304の先端面にネジ止めされた第1の板部801
と、第1の板部801の先端から折れ曲って電子部品7
の放熱面と反対側の面に接触する第2の板部802とを
有する固定具8を設け、この固定具8により、電子部品
7を起立部304に固定する。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、回転子の回転軸を支持する端部フランジに、トランジスタ等の電子 部品を装着したプリント基板を取り付けた回転電機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子回路を用いた駆動回路や速度制御回路などを備えた直流ブラシレス電動機 等の回転電機では、回転子の回転軸を金属製の端部フランジに支持し、電子部品 を装着したプリント基板を回転軸に直交させた状態で前記端部フランジにネジ止 めして回転電機本体と電子回路部分とを一体に組み付けている。そして、電子部 品のうちの発熱の多いパワートランジスタ等はその放熱面をヒートシンクとして 作用する端部フランジに設けた部品当接面に接触させた状態で装着している。
【0003】 図7はその一例を示したもので、この回転電機では、回転子1がほぼカップ状 に形成された回転体101と、該回転体の周壁部の内周面に永久磁石102が取 り付けられ、回転体101の底壁部中央に設けられたボス103に回転軸104 が固定されている。2は回転子の永久磁石102の磁極と対向する磁極部を有す る固定子鉄心201に電機子コイル202を巻装してなる固定子である。回転子 1と固定子2とを支持するために、回転軸104と直交する状態で配置されたフ ランジ部301と該フランジ部301から直立した回転軸支持部302とを有す る金属製の端部フランジ3が設けられている。端部フランジの回転軸支持部30 2に嵌装された1対の軸受け4,4により回転軸104が回転自在に支承され、 また回転軸支持部302の一端側の外周部に形成された嵌合部及び段部に固定子 鉄心201の内周部が嵌着された状態でネジ501,501,…により固定子2 が回転軸支持部302に固定されている。
【0004】 6は電子回路を構成するパワートランジスタ等の発熱の大きい電子部品7及び 図示しないその他の電子部品が装着されたプリント基板で、プリント基板6は回 転軸104と直交させた状態で端部フランジのフランジ部301のネジ502, 502,…により取り付けられている。フランジ部301の外周側にはプリント 基板6の一方の面(上面)とほぼ同一の平面上に位置する部品当接面303aを 有する部品取付部303が設けられ、パワートランジスタ等の発熱の大きい電子 部品7が、その放熱面を部品当接面303aに当接させた状態で配置されて、ネ ジ503,…により部品取付部303に固定されている。パワートランジスタ等 の電子部品7の端子はプリント基板6の導電部に半田付けされている。
【0005】 この例では部品取付部303及びフランジ部301がヒートシンクとして作用 し、パワートランジスタ等の電子部品7から生じた熱を該部品取付部303及び フランジ部301に伝達させて、該部品取付部303及びフランジ部301を通 して放熱を行わせるようにしている。
【0006】 図8は発熱の多い電子部品の取付構造の他の例を示したもので、同図には図示 してないが、この例において、回転電機の本体部分の構成は、図7に示した例と 同様である。図8に示した例では、端部フランジのフランジ部301の端部に回 転子の回転軸(図示せず。)と平行に延びる起立部304が部品取付部として設 けられている。この例では、起立部304の内側の側面を部品当接面304aと し、パワートランジスタ等の発熱の多い電子部品7は、その放熱面を部品当接面 304aに当接させた状態で配置されて、ネジ503,503,…により起立部 304に固定されている。
【0007】
【考案が解決しようとする課題】
図7に示した従来の回転電機では、パワートランジスタ等の発熱の多い電子部 品7が取り付けられる部品取付部303が、端部フランジのフランジ部301の 端部に、回転軸104と直角な方向に延びるように設けられていた。そのため、 端部フランジ3の横方向長さ(回転軸104に対して直角な方向に測った長さを いう。以下同じ。)が長くなり、端部フランジ301を含む回転電機の外郭寸法 が大きくなるという問題があった。
【0008】 図8に示した従来の回転電機では、部品取付部としての起立部304が、フラ ンジ部301の端部から回転軸104と平行な方向に突出した状態で形成されて いるため、端部フランジ3の横方向長さを短くすることができる。しかしながら 、この回転電機では、固定子2をフランジ3に固定するネジ501と基板6をフ ランジ3に固定するネジ502とを、固定子の軸線方向に締め付けるのに対し、 パワートランジスタ等の電子部品7を取り付けるネジ503を、固定子の軸線方 向に対して直角な方向から締め付ける必要があるため、ネジ501,502及び 503を締付ける作業が繁雑になり、回転電機の組立の作業性が悪いという問題 があった。
【0009】 本考案の目的は、端部フランジの横方向長さを短くするとともに、各部品をネ ジ止めするためのネジの締付け方向が同一になるようにして、端部フランジの外 郭寸法が小さく、かつ組立作業性が良い回転電機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本考案は、回転子の回転軸を端部フランジに支持し、放熱を要する電子部品を 装着したプリント基板を回転軸と直交させた状態で端部フランジにネジ止めし、 電子部品の放熱面を端部フランジに設けた部品当接面に接触させた構造を有する 回転電機に関するものである。
【0011】 本考案においては、端部フランジに回転軸と平行に延びる起立部が設けられて 、該起立部の内側の側面が部品当接面とされ、起立部にはその先端面に開口した ネジ孔が設けられている。
【0012】 電子部品はその放熱面を部品当接面に当接させた状態で配置されて、起立部の 先端に固定された固定具により起立部に固定される。
【0013】 本考案で用いる固定具は、取付け孔を有する第1の板部と該第1の板部の先端 から該第1の板部の裏面側に折れ曲った第2の板部とを一体に有する形状に形成 されている。この固定具は、第1の板部の裏面の一部を起立部の先端面に沿わせ た状態で配置されて、該第1の板部が取付け孔を通して起立部のネジ孔にねじ込 まれたネジにより起立部に締結される。この状態で固定具の第2の板部が電子部 品の放熱面と反対側の面に弾性接触して該電子部品を部品当接面側に押圧する。 上記固定具の第1の板部は、起立部に固定される前の状態でその裏面側に凸な 形状を呈するように第2の板部の板面とほぼ平行に延びる折り曲げ線に沿って折 り曲げ成形されていることが好ましい。この場合、ネジが第1の板部を起立部に 締結した際に、ネジの頭部が第1の板部の折曲げ線の両側の領域を起立部の先端 面側に締め付けて、第2の板部を電子部品側に変位させるように折曲げ線の位置 が設定される。
【0014】
【作用】
上記のように、回転軸と平行に延びる起立部を端部フランジに設けて、該起立 部の内側の側面を電子部品の放熱面が当接される部品当接面とすると、端部フラ ンジの横方向長さを短くすることができるため、回転電機の外郭寸法を小さくす ることができる。
【0015】 また上記のように、固定具の第1の板部を起立部の先端面にネジ止めすること により電子部品を起立部に固定するようにすると、電子部品を固定するためのネ ジの締め付け方向と、固定子やプリント基板をネジ止めするためのネジの締付け 方向とを同じにすることができる。従って回転電機の組立時のネジの締付け作業 の作業性を良好にすることができ、回転電機の組み立てを容易にすることができ る。
【0016】 また上記のように、電子部品を、固定具の第2の板部により部品当接面側に押 圧して起立部に固定するようにすると、電子部品に生ずる熱を端部フランジの起 立部を通して放熱させることができるため、電子部品からの放熱を良好にするこ とができる。
【0017】 更に上記のように、固定具の第1の板部を裏面側に凸な形状に折り曲げ成形し て、ネジが該第1の板部の折り曲げ線の両側の領域を起立部の先端面側に締め付 けるようにしておくと、第1の板部をネジにより締結した際に第2の板部を電子 部品側に変位させて、該第2の板部が電子部品を押圧する押圧力を増大させるこ とができる。従って第1の板部を締結する前の状態では第2の板部が電子部品に 軽く接触するか、または電子部品から僅かに離れている状態とすることができ、 第1の板部を締結する前の状態で、第2の板部が電子部品から受ける反発力が第 1の板部側に伝達されるのを防いで、該第1の板部の位置決めを容易にすること ができる。
【0018】
【実施例】
図1ないし図4は、直流ブラシレス電動機の端部フランジに該電動機の駆動回 路や速度制御回路等を構成する電子部品を装着したプリント基板をネジ止めし、 該端部フランジに設けた部品当接面に放熱を要する電子部品を当接させて固定し た回転電機に本考案を適用した実施例を示したものである。同図において1は電 動機の回転子、2は回転子1の内側に配置された固定子、3は金属材料からなる 端部フランジ、4,4は回転子1の回転軸104を端部フランジ3に支持する軸 受、6は電子部品が装着されたプリント基板、7はパワートランジスタ等の放熱 を要する電子部品、8は電子部品7を端部フランジ3に固定するための固定具で ある。
【0019】 回転子1は磁性材料からなるカップ状の回転体101の周壁部の内周面に永久 磁石102を取付けたもので、回転体101の底壁部中央に設けられたボス10 3に回転軸104が固定されている。永久磁石102の各磁極構成領域が径方向 に着磁されて、周方向に交互に異なる極性の磁極が並ぶ磁石界磁が構成されてい る。
【0020】 回転子1の内側に配置された固定子2は、外周部に回転子1の磁極と対向する 磁極部を有する環状の固定子鉄心201と、該固定子鉄心のスロットに巻装され た所定の相数(例えば3相)の電機子コイル202とからなっている。
【0021】 端部フランジ3は軽合金等の金属材料からなっていて、回転軸104と直交す る状態で配置されたフランジ部301と、該フランジ部から直立した状態で設け られた回転軸支持部302と、フランジ部301の端部に設けられた起立部30 4とを一体に有している。回転軸支持部302に嵌装された1対の軸受4,4に より回転軸104が回転自在に支持されている。また回転軸支持部302の一端 側の外周部に形成された嵌合部302aに固定子鉄心201の内周部が嵌合され 、該固定子鉄心の端部が回転軸支持部302の中間部に形成された段部302b に当接されている。固定子鉄心201は、回転軸104と平行する方向に締付け られるネジ501,501,…により、回転軸支持部302に締結固定されてい る。
【0022】 電子部品7は、電動機の駆動回路のスイッチング回路を構成する多数個のパワ ートランジスタ等の発熱素子を内蔵したほぼ直方体状の本体701の一端から多 数の端子702を一列に整列させた状態で導出した構造を有し、本体701の端 子導出面と直交する他の一側面が放熱面701aとなっている。
【0023】 端部フランジ3の起立部304は、放熱を要する電子部品を取り付ける部品取 付部を構成するもので、この起立部304は、端部フランジ3の回転軸104と 直角をなす方向の長さを短くするために、フランジ部301の端部から回転軸1 04と平行に延びるように起立させた状態で設けられ、起立部304の内側の側 面が部品当接面304aとなっている。
【0024】 電子部品7はその放熱面701aを起立部304の部品当接面304aに当接 させた状態で配置されて、固定具8により起立部304に固定されている。電子 部品の複数個の端子702の先端部はプリント基板6の導電部に半田付けされて いる。
【0025】 電子部品7を端部フランジの起立部304に固定する固定具8は、バネ鋼板等 の弾性材料からなり、図3に示すように、裏面801A の一部が端部フランジの 起立部304の先端面304bに沿わせた状態で配置される第1の板部801と 、起立部304に固定する前の状態で第1の板部801の先端から該第1の板部 に対して鋭角αをなすように折れ曲った第2の板部802と、第1の板部801 の後端部から該第1の板部の後端部と直角な方向に折れ曲った折曲げ部803と を一体に有し、第1の板部801には、ネジ503を貫通させるための取付孔8 01a,801aが設けられている。図示してないが、端部フランジの起立部3 04には、取付け孔801a,801aに整合し得るネジ孔が該起立部の先端面 304bに開口した状態で設けられている。
【0026】 第1の板部801は、ネジ503により起立部304に締結される前の状態で その裏面側に凸な逆への字形の形状を呈するように、第2の板部802の板面と ほぼ平行な方向に延びる折曲げ線804に沿って折曲げ成形されている。この場 合、ネジが第1の板部801を起立部304に締結した際に、ネジ503の頭部 が第1の板部801の折曲げ線804の両側の領域を起立部304の先端面側に 締め付けるように折曲げ線804の位置が設定されている。本実施例では、折曲 げ線804が取付け孔801a,801aの中心を通るように、該折曲げ線の位 置が設定されている。また本実施例では、第2の板部802の先端部802aが 外側に湾曲した形状に形成されていて、該先端部802aが電子部品7の放熱面 と反対側の面に当接するようになっている。
【0027】 第1の板部801と第2の板部802とがなす鋭角αは、図2に示したように 、取付孔801a,801aを起立部304の先端面304bに設けられたネジ 孔の位置に合せて第1の板部801をネジ503により起立部304に締結した ときに、第2の板部の先端部802aと起立部304の部品当接面304aとの 間の間隔dが電子部品7の放熱面701aと該放熱面と反対側の面との間の厚さ (本体701の厚さ)よりは小さくなるように選定されている。
【0028】 図3は、本実施例において、固定具8により電子部品7を端部フランジの起立 部304に固定する手順を示したものである。本実施例の回転電機を組み立てる 際には、先ず同図(A)に示すように、電子部品7を装着したプリント基板6を ネジ502,502,…により、端部フランジ301にネジ止め固定する。この とき電子部品7の放熱面701aを端部フランジの起立部304の部品当接面3 04aに当接させた状態とし、固定具8の第1の板部801を起立部304の先 端に当接させ、かつ第3の板部803を起立部304の部品当接面と反対側の面 の端部に当接させた状態にして、取付け孔801a,801aを起立部に設けら れたネジ孔に整合させる。この状態では、固定具の第2の板部802の先端部8 02aが電子部品7の放熱面701aと反対側の面701bに軽く接触するかま たは該電子部品から僅かに離れた状態にあり、第1の板部801は起立部304 の先端面304bに対して傾斜した状態となっている。このとき、第1の板部8 01に第2の板部のバネ性による反発力が作用することはないので、該第1の板 部801の位置決めを容易に行うことができる。次いで取付け孔801a,80 1aを通して起立部のネジ孔にネジ503,503をねじ込むことにより第1の 板部801を起立部の先端面304bに締結する。ネジ503,503を締めて いくと、該ネジの頭部503a,503aが第1の板部801の折曲げ線804 の両側の領域を起立部304の先端面304b側に締め付けていくため、図4( A),(B)に示すように、第2の板部802が電子部品側に変位していき、第 1の板部801と第2の板部802とがなす角が大きくなる(α→α´,α´> α)ように固定具が弾性変形する。従って第2の板部の先端部802aが電子部 品7の放熱面と反対側の面701bに強く弾性接触し、第2の板部802が電子 部品7を起立部304の部品当接面304a側に強く押圧して該電子部品7を起 立部304に固定する。ネジ503による折曲げ線804の両側の領域の締め付 けを確実にするため、本実施例では、ネジ503の頭部と固定具の第1の板部8 01との間にワッシャ9を介在させている。なおこのワッシャの代りにネジを貫 通させる孔を備えた板部材を用いても良く、ワッシャ等を用いずに、ネジの頭部 で直接第1の板部801を締め付けるようにしても良い。
【0029】 上記の実施例によれば、放熱を要する電子部品7から発生する熱が、ヒートシ ンクとして作用する端部フランジ3の起立部304及びフランジ部301に伝達 されて、該起立部304及びフランジ部301を通して放散される。固定具8を 起立部304に固定するネジ503,503は、固定子2を端部フランジの回転 軸支持部302にネジ止めするネジ501,501,…及びプリント基板6を端 部フランジのフランジ部301にネジ止めするネジ502,502,…と同じ方 向に締め付けられるので、組立作業の際のネジの締め付けの作業性を良好にする ことができる。放熱を要する電子部品7を取り付ける起立部304は、端部フラ ンジ3のフランジ部301の端部から回転軸104と平行に延びるよう起立させ て設けられているため、端部フランジ3の横方向長さ(回転軸104と直角な方 向に測った長さ)を短くすることができ、回転電機が大形になるのを防ぐことが できる。
【0030】 上記の実施例では、固定具8をバネ鋼板等の弾性板材により形成したが、固定 具は弾性を有しかつ熱変形の少ない合成樹脂を所要の形状に成形したものであっ ても良い。
【0031】 上記の実施例では、第1の板部801の折曲げ線804が取付け孔801a, 801aの中心を通るように設定したが、ネジ503により第1の板部を起立部 304に締結したときに、該ネジにより折曲げ線の両側の領域が締め付けられる ようになっていればよいので、折曲げ線は必ずしも取付け孔801a,801a の中心を通る必要はない。またネジ503の頭部と第1の板部801との間にワ ッシャ等の板部材を介在させる場合には、折曲げ線804が取付け孔801a, 801aから多少外れた位置に設定されていても良い。
【0032】 上記の実施例のように、固定具の第1の板部801を折曲げ線804に沿って 折曲げて、ネジ503,503が該折曲げ線の両側の領域を締め付けるようにし ておくと、ネジ503,503を締め付ける前の状態では、第1の板部801に バネ力が殆ど作用しないため、第1の板部801の取付け孔801a,801a を起立部304のネジ孔に整合させる作業を容易に行わせることができる。
【0033】 しかしながら、本考案は、必ずしも、上記実施例のように固定具の第1の板部 801を折曲げ成形する場合に限定されるものではなく、図5(A)に示すよう に折曲げ成形されていない第1の板部801と、該第1の板部801の先端部か ら該第1の板部に対して鋭角αを成すように該第1の板部の裏面801A 側に折 れ曲った第2の板部802とを備えた固定具を用いることもできる。
【0034】 また場合によっては、図5(B)に示したように、第1の板部801がネジ5 03により締め付けられない位置に設定された折曲げ線804´に沿って折曲げ られていても良い。
【0035】 図5(A)または(B)に示すような固定具を用いる場合も、第1の板部80 1の取付け孔801a,801aを起立部304に設けられたネジ孔に整合させ て、第1の板部801を起立部304の先端面に密接させた際に、固定具8が弾 性変形して第2の板部802が電子部品を所定の圧力で押圧するように、第1の 板部801の後端部から先端部までの長さと第1の板部801と第2の板部80 2とがなす角度αとを設定しておくことにより、電子部品を固定することができ る。
【0036】 上記の実施例では、回転電機が直流ブラシレス電動機であり、端部フランジに 設けられた起立部304に固定される放熱を要する電子部品7が前記電動機の駆 動回路に用いられるトランジスタ等である場合を例にとったが、本考案は、一般 に回転子の回転軸を端部フランジに支持し、放熱を要する電子部品を装着したプ リント基板を回転軸と直交させた状態で端部フランジにネジ止めし、放電を要す る電子部品の放熱面を端部フランジに設けた部品当接面に接触させて取付ける回 転電機に適用することができる。
【0037】 上記の実施例では、固定具8の第2の板部802が第1の板部801に対して 鋭角αを成すように折れ曲っているが、図6に示したように、第2の板部802 に電子部品側に突出した突出部802bを形成する場合には、第2の板部802 が第1の板部801に対して90度ないしは鈍角を成すように折れ曲っていても よい。
【0038】
【考案の効果】
以上のように、本考案によれば、回転軸と平行に延びる起立部を端部フランジ に設けて、該起立部の内側の側面を電子部品の放熱面が当接される部品当接面と したので、端部フランジの横方向長さを短くすることができ、回転電機の外郭寸 法を小さくすることができる。
【0039】 また本考案によれば、固定具の第1の板部を起立部の先端面にネジ止めするこ とにより電子部品を起立部に固定するようにしたので、電子部品を固定するため のネジの締め付け方向と、固定子やプリント基板をネジ止めするためのネジの締 付け方向とを同じにすることができる。従って回転電機の組立時のネジの締付け 作業の作業性を良好にすることができ、回転電機の組み立てを容易にすることが できる。
【0040】 更に本考案によれば、電子部品を固定具の第2の板部により部品当接面側に押 圧して起立部に固定するようにしたので、電子部品に生ずる熱を端部フランジの 起立部を通して放熱させることができ、電子部品からの放熱を良好にすることが できる。
【0041】 特に請求項2に記載した考案によれば、固定具の第1の板部を裏面側に凸な形 状に折り曲げ成形して、ネジが第1の板部の折り曲げ線の両側の領域を起立部の 先端面側に締め付けた際に第2の板部が電子部品側に変位して該電子部品を押圧 するようにしたので、第1の板部を締結する前の状態では第2の板部が電子部品 に軽く接触するか、または電子部品から僅かに離れている状態とすることができ 、第1の板部を締結する前の状態で第1の板部にバネ力が作用するのを防いで、 該第1の板部の位置決めを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例を示した断面図である。
【図2】図1の実施例に用いられる固定具の斜視図であ
る。
【図3】図1の実施例において固定具により電子部品を
固定する手順を示したもので、(A)は固定前の状態を
示した斜視図、(B)は固定後の状態を示した斜視図で
ある。
【図4】(A)及び(B)は固定具を締結する際の該固
定具の形状の変化を示した説明図である。
【図5】(A)及び(B)はそれぞれ本考案で用いる固
定具の異なる変形例を示した斜視図である。
【図6】本考案で用いる固定具の更に他の変形例を示し
た斜視図である。
【図7】従来の回転電機の一例を示した断面図である。
【図8】従来の他の回転電機の図4の例と異なる部分を
示した側面図である。
【符号の説明】
1 回転子 104 回転軸 2 固定子 3 端部フランジ 304 起立部 304a 部品当接面 304b 起立部の先端面 6 プリント基板 7 放熱を要する電子部品 701a 電子部品の放熱面 8 固定具 801 第1の板部 802 第2の板部 804 折曲げ線

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転子の回転軸を端部フランジに支持
    し、放熱を要する電子部品を装着したプリント基板を前
    記回転軸と直交させた状態で前記端部フランジにネジ止
    めし、前記電子部品の放熱面を前記端部フランジに設け
    た部品当接面に接触させてなる回転電機において、 前記端部フランジに前記回転軸と平行に延びる起立部が
    設けられて、該起立部の内側の側面が前記部品当接面と
    され、 前記起立部にはその先端面に開口したネジ孔が設けら
    れ、 前記電子部品はその放熱面を前記部品当接面に当接させ
    た状態で配置されて、前記起立部の先端に固定された固
    定具により前記起立部に固定され、 前記固定具は、取付け孔を有する第1の板部と該第1の
    板部の先端から該第1の板部の裏面側に折れ曲った第2
    の板部とを一体に有する形状に形成され、 前記固定具は、前記第1の板部の裏面の一部を前記起立
    部の先端面に沿わせた状態で配置されて、該第1の板部
    が前記取付け孔を通して起立部のネジ孔にねじ込まれた
    ネジにより前記起立部に先端面に締結され、前記第2の
    板部が電子部品の放熱面と反対側の面に弾性接触して該
    電子部品を部品当接面側に押圧していることを特徴とす
    る回転電機。
  2. 【請求項2】 前記固定具の第1の板部は、前記起立部
    に固定される前の状態でその裏面側に凸な形状を呈する
    ように前記第2の板部の板面とほぼ平行に延びる折り曲
    げ線に沿って折り曲げ成形され、 前記ネジが前記第1の板部を前記起立部に締結した際
    に、前記ネジにより第1の板部の折曲げ線の両側の領域
    が前記起立部の先端面側に締め付けられて前記第2の板
    部が電子部品側に変位させられるように前記折曲げ線の
    位置が設定されていることを特徴とする請求項1に記載
    の回転電機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017131058A (ja) * 2016-01-21 2017-07-27 株式会社デンソー モータ、および、これを用いた電動パワーステアリング装置

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