JPH11336778A - 電動機及び冷却ファン及びそれを用いたヒートシンク装置 - Google Patents

電動機及び冷却ファン及びそれを用いたヒートシンク装置

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JPH11336778A
JPH11336778A JP13946698A JP13946698A JPH11336778A JP H11336778 A JPH11336778 A JP H11336778A JP 13946698 A JP13946698 A JP 13946698A JP 13946698 A JP13946698 A JP 13946698A JP H11336778 A JPH11336778 A JP H11336778A
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JP
Japan
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bearing
fan
cooling
motor
cooling fan
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JP13946698A
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English (en)
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Akitomo Yamashita
彰友 山下
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーソナルコンピュータ等の電子機器では、
CPU等の発熱する半導体装置を冷却する冷却ファンを
付設しているが、半導体装置の熱が冷却ファンの軸受に
伝わってこの軸受が高い温度となり、軸受の摩擦熱を増
大させ、油膜強度の低下、オイルの劣化、半導体装置の
熱を逃がすのに不都合等の問題がある。 【解決手段】 受熱した熱を放熱するための羽根をもつ
冷却ファンであって、回転部材8に、モータ部の回転軸
5と嵌合する軸受4に対向する放射状リブ15よりなる
軸受部冷却手段を設けた構成とし、軸受4部の信頼性を
高め、有効に半導体装置の熱を逃がして冷却性能を向上
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機および電子
機器の発熱する半導体装置等の冷却に用いる冷却ファン
およびヒートシンク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、パーソナルコンピュータ等の電
子機器では、CPU等の発熱する半導体装置を用いてお
り、前記半導体装置は無冷却では100℃を上回る温度
となって、半導体装置自身あるいは周辺電子部品等を熱
破壊または熱劣化させることがあり、冷却ファンを付設
して前記半導体装置を冷却するようにしているものもあ
る。
【0003】図4は従来の半導体冷却装置の構成を示す
断面図であり、CPU等の半導体装置1の上に冷却ファ
ン2を接合して、半導体装置1の熱が冷却ファン2に伝
導するようにしている。
【0004】前記冷却ファン2は、皿形をした金属製の
フレーム3と、そのフレーム3の中央部のフレームハウ
ジングに保持されたスリーブ状の軸受4と、この軸受4
で回転自在に保持された回転軸5と、フレームハウジン
グの外周側に固定されたステータ6と、ステータ6に対
向する永久磁石7およびマグネットヨークと、この永久
磁石7およびマグネットヨークを取り付け、回転軸5の
先端に結合されたロータ9によってモータ部10を構成
し、また、前記ロータ9と、ロータ9の外周に放射状に
突出した羽根11によってファン部12を構成してい
る。図中の13は回路基板、14はベルマウス部材であ
る。また、図示していないが、軸受4と回転軸5の間に
は潤滑オイルが注油され、フレーム3の側部には通気孔
を形成している。
【0005】上記従来の半導体の冷却装置において、半
導体装置1が発する熱は冷却ファン2におけるフレーム
3に伝導される。そしてファン部12が回転することで
その羽根11が空気流を起こし、空気がフレーム3の内
面に触れながら流れるので、前記フレーム3の熱は放熱
されることとなり、すなわち、半導体装置1の熱は逃が
され、よって、半導体装置1は危険な温度になることを
防止される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の半導体の冷却装置では、半導体装置1の熱が軸受4
に伝わってこの軸受4が高い温度となり、オイル粘度の
低下による油膜強度の低下することで、高速回転させる
モータの軸受4自身の摩擦熱を増大させ、オイルの劣
化、オイルの蒸発促進等、結果として軸受4の信頼性を
低下させていた。
【0007】また、前記軸受4が高い温度となること
は、半導体装置1の熱を逃がすのに不都合であり、半導
体装置1の冷却が不十分となって、半導体装置1あるい
は周辺電子部品等を熱破壊または熱劣化させるという問
題が生じることがあった。
【0008】本発明は前記従来の問題に留意し、常に有
効な冷却ができる冷却ファンおよびヒートシンク装置を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、受熱した熱を放熱するための羽根を有する
ファン部と、前記ファン部を駆動するモータ部よりなる
冷却ファンであって、前記モータ部における軸受を冷却
する手段を設けた構成とする。
【0010】本発明によれば、受熱した熱をファン作用
で放熱するとともに、高い温度となる軸受も冷却手段で
冷却され、非冷却体を有効に冷却できる冷却ファンおよ
びヒートシンク装置とすることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、ロータ部材と、前記ロータ部材を駆動するモータ部
よりなり、回転軸または支軸と嵌合する軸受部を冷却す
る軸受部冷却手段を有する電動機であり、軸受部の温度
が上昇しなく、安定した高速駆動ができるという作用を
有する。
【0012】本発明の請求項2に記載の発明は、受熱し
た熱を放熱するための羽根を有するファン部と、前記フ
ァン部を駆動するモータ部よりなり、前記モータ部は、
回転軸または支軸と嵌合する軸受部を冷却する軸受部冷
却手段を有する冷却ファンであり、高い温度となる軸受
も冷却手段で冷却され、非冷却体を有効に冷却できると
いう作用を有する。
【0013】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
2に記載の冷却ファンにおいて、軸受部の冷却手段は、
ファン部材における回転軸軸支用の軸受に対向する部分
に形成された放射状のリブによって構成されたものであ
り、冷却ファンの冷却作用のほかに放射状のリブによっ
て軸受部を冷却し、非冷却体を有効に冷却できるという
作用を有する。
【0014】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
2に記載の冷却ファンにおいて、軸受部の冷却手段は、
支軸に嵌め合わされるとともにファン部材に固定された
軸受の端面に形成された放射状のリブによって構成され
たものであり、同じく冷却ファンの冷却作用のほかに軸
受自身の放射状のリブによって軸受部を冷却し、非冷却
体を有効に冷却できるという作用を有する。
【0015】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
3または4に記載の冷却ファンにおいて、軸受部の冷却
手段は、放射状のリブの先端側に位置するリング状リブ
を有するものであり、リング状リブが軸受部のオイルの
飛散を防止し、冷却ファンのモータ部における軸受け作
用を安定にするという作用を有する。
【0016】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
2〜5のいずれかに記載の冷却ファンにおいて、軸受部
は、軸受の内周面または支軸の外周面いずれか一方に動
圧発生溝を有し、オイルを保持しているものとしたもの
であり、軸受部の冷却とともに流体軸受によって軸受け
作用を安定にするという作用を有する。
【0017】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
2〜6のいずれかに記載の冷却ファンであって、モータ
部のフレームには発熱体を取り付け可能にしたものであ
り、受熱する冷却ファンそのものの放熱をよくし、発熱
体を常に有効な冷却ができるという作用を有する。
【0018】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項
7に記載のヒートシンク装置において、モータ部のフレ
ームに板状もしくはピン状のフィンを立設したものであ
り、受熱する冷却ファンそのものの放熱をよくし、発熱
体を常に有効な冷却ができるという作用を有する。
【0019】本発明の請求項9に記載の発明は、請求項
7に記載のヒートシンク装置において、モータ部のフレ
ームの側壁には一以上の開口部が設けられているもので
あり、受熱する冷却ファンそのものの放熱をよくし、発
熱体を常に有効な冷却ができるという作用を有する。
【0020】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1のヒー
トシンク装置の構成を示す断面図、図2は同ヒートシン
ク装置における冷却ファンのモータ部の軸受部の断面図
である。なお、各図において、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。
【0021】図1において、1は半導体装置(CP
U)、2は冷却ファン、3は金属製のフレーム、4はス
リーブ状の軸受、5は回転軸、6はステータ、7は永久
磁石、8はファン部材、9はロータ、10はモータ部、
11は羽根、12はファン部であり、これらは前記従来
の技術と同様に構成されているので、その説明は省略す
る。
【0022】本実施の形態1の特徴は、図2に示す冷却
ファン2のモータ部10における軸受部の構成にある。
すなわち、ファン部材8のスリーブ状の軸受4に対向す
る部分に、放射状リブ15を形成し、また、前記放射状
リブ15の先端を囲むようにリング状リブ16を設けた
ことにある。
【0023】上記構成において、半導体装置1が発する
熱は冷却ファン2におけるフレーム3に伝導され、ファ
ン部12が回転することで半導体装置1の熱が逃がされ
ることは、前記従来の技術と同じである。
【0024】本実施の形態1では、ファン部材8が回転
すると、ファン部材8のスリーブ状の軸受4に対向する
部分に形成した放射状リブ15により風が起こされ、高
い温度になる軸受4が前記の風により強制的に冷却され
る。このため、オイル粘度が低下しないので油膜強度を
高く維持し、また、オイルの劣化がなく、結果として軸
受4の信頼性を高くすることができる。もちろん、発熱
する半導体装置1より受熱する冷却ファン2全体の放熱
作用を高め、半導体装置1の効果的な冷却ができる。
【0025】さらに、前記放射状リブ15の先端を囲む
ように設けられたリング状リブ16は、回転によって生
じる軸受部のオイルの飛散を抑え、オイルの減少による
軸受け作用を損なうことはないく、この点からも軸受4
の信頼性を高くすることができる。
【0026】(実施の形態2)図3は、本発明の実施の
形態2の半導体冷却装置における冷却ファンのモータ部
の軸受部の断面図である。なお、図において、前記図1
と同じ構成部には同一符号を付与する。
【0027】本実施の形態2も、図3に示す冷却ファン
2のモータ部10における軸受部の構成に特徴を有し、
すなわち、フレーム3に支軸17を固定し、前記支軸1
7に嵌合するスリーブ状の軸受4をファン部材8に固定
し、軸受4のフレーム側の端面に放射状リブ15を形成
したことにある。
【0028】本実施の形態2では、ファン部材8が回転
すると、ファン部材8とともに回転するスリーブ状の軸
受4の放射状リブ15により風が起こされ、高い温度に
なる軸受4自身が前記の風により強制的に冷却される。
このため、オイル粘度が低下しないので油膜強度を高く
維持し、また、オイルの劣化がなく、軸受4の信頼性を
高くすることができる。もちろん、発熱する半導体装置
1より受熱する冷却ファン2全体の放熱作用を高め、半
導体装置1の効果的な冷却ができる。
【0029】なお、本発明は冷却ファンについて説明し
たが、電動機そのものであってもよく、また、モータ部
のフレームには半導体を取り付け可能にし、さらに、フ
レームに板状もしくはピン状のフィンを立設し、さらに
フレームの側壁には一以上の開口部を設けるようにする
ことも効果的である。
【0030】また、被冷却体を発熱するCPU等の半導
体装置以外の回路部品としてもよい。そして、被冷却体
と冷却ファンの熱結合構造は、図示以外に熱伝導部材を
用いて結合する構成としてもよい。
【0031】
【発明の効果】上記の説明より明らかなように、本発明
は受熱した熱を放熱するための羽根を有するファン部
と、前記ファン部を駆動するモータ部よりなり、前記モ
ータ部は、回転軸または支軸と嵌合する軸受部を冷却す
る軸受部冷却手段を有する冷却ファンとしたので、受熱
した熱をファンで放熱するとともに、高い温度となる軸
受を冷却手段で冷却し、オイル粘度が低下しないので油
膜強度を高く維持し、また、オイルの劣化がなく、結果
として軸受の信頼性を高くすることができる。そして、
発熱する半導体装置等より受熱する冷却ファン全体の放
熱作用を高め、半導体装置等の効果的な冷却ができる冷
却ファンおよびヒートシンク装置を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の半導体冷却装置の構成
を示す断面図
【図2】同半導体冷却装置における冷却ファンのモータ
部の軸受部の断面図
【図3】本発明の実施の形態2の半導体冷却装置のモー
タ部の軸受部の断面図
【図4】従来の半導体冷却装置の構成を示す断面図
【符号の説明】
1 半導体装置 2 冷却ファン 3 フレーム 4 軸受 5 回転軸 6 ステータ 7 永久磁石 8 回転部材 9 ロータ 10 モータ部 11 羽根 12 ファン部 13 回路基板 14 ベルマウス部材 15 放射状リブ 16 リング状リブ 17 支軸

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロータ部材と、前記ロータ部材を駆動する
    モータ部よりなり、回転軸または支軸と嵌合する軸受部
    を冷却する軸受部冷却手段を有することを特徴とする電
    動機。
  2. 【請求項2】受熱した熱を放熱するための羽根を有する
    ファン部と、前記ファン部を駆動するモータ部よりな
    り、前記モータ部は、回転軸または支軸と嵌合する軸受
    部を冷却する軸受部冷却手段を有することを特徴とする
    冷却ファン。
  3. 【請求項3】軸受部の冷却手段は、ファン部材における
    回転軸軸支用の軸受に対向する部分に形成された放射状
    のリブによって構成されたことを特徴とする請求項2記
    載の冷却ファン。
  4. 【請求項4】軸受部の冷却手段は、支軸に嵌め合わされ
    るとともにフアン部材に固定された軸受の端面に形成さ
    れた放射状のリブによって構成されたことを特徴とする
    請求項2記載の冷却ファン。
  5. 【請求項5】軸受部の冷却手段は、放射状のリブの先端
    側に位置するリング状リブを有することを特徴とする請
    求項2または3記載の冷却ファン。
  6. 【請求項6】軸受部は、軸受の内周面または回転軸又は
    支軸の外周面いずれか一方に動圧発生溝を有し、オイル
    を保持していることを特徴とする請求項2〜5のいずれ
    かに記載の冷却ファン。
  7. 【請求項7】請求項2〜6のいずれかに記載の冷却ファ
    ンであって、モータ部のフレームには発熱体を取り付け
    可能にしたことを特徴とするするヒートシンク装置。
  8. 【請求項8】モータ部のフレームに板状もしくはピン状
    のフィンを立設したことを特徴とする請求項7記載のヒ
    ートシンク装置。
  9. 【請求項9】モータ部のフレームの側壁には一以上の開
    口部が設けられていることを特徴とする請求項7記載の
    ヒートシンク装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007300741A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Nippon Densan Corp モータ
US7541702B2 (en) 2006-07-05 2009-06-02 Sanyo Denki Co., Ltd. Brushless fan motor
CN102130538A (zh) * 2011-03-31 2011-07-20 大连洪成电机有限公司 中小型三相异步电动机用风扇
JP2014072928A (ja) * 2012-09-27 2014-04-21 Kyocera Document Solutions Inc トルク調整機構及びこれを備えた電子機器

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