JPH1175340A - モータ - Google Patents

モータ

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JPH1175340A
JPH1175340A JP9369016A JP36901697A JPH1175340A JP H1175340 A JPH1175340 A JP H1175340A JP 9369016 A JP9369016 A JP 9369016A JP 36901697 A JP36901697 A JP 36901697A JP H1175340 A JPH1175340 A JP H1175340A
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JP
Japan
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rotor
motor
housing
thrust bearing
ball bearing
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Application number
JP9369016A
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English (en)
Inventor
Fumihiro Umeda
文博 梅田
Hideji Takahashi
秀二 高橋
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Nidec Corp
Original Assignee
Nidec Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to US09/098,862 priority patent/US5982064A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/08Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/051Axial thrust balancing
    • F04D29/0513Axial thrust balancing hydrostatic; hydrodynamic thrust bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C21/00Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/085Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/46Fans, e.g. ventilators

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全高(全幅)を低く抑えることができ、かつ
製造コストの低減を図ることができるモータを提供する
こと。 【解決手段】 ハウジング7と、ハウジング7に回転自
在に支持されたロータ18と、ロータ18の内面に装着
されたロータマグネット36とロータマグネット36に
対向してハウジング7に装着されたステータ38とを具
備するファンモータ。ロータ18とハウジング7との間
には1個の玉軸受28と1個のスラスト軸受片30とが
介在され、玉軸受28はラジアル荷重を支持し、スラス
ト軸受片30はスラスト荷重を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタ、パーソナルコンピュータ等の電子機器の内部空
間、またはこれらに用いられる電子部品等を冷却するた
めのファンモータ、複写機、レーザプリンタ等の搬送系
を駆動するための駆動用DCモータの如きモータに関す
る。
【0002】
【従来の技術】マイクロプロセッサ等の電子部品を冷却
するために、ヒートシンク部を備えたファンモータが提
案され実用に供されている。そして、この種のファンモ
ータとして、たとえば、実開平7−32996号公報に
開示されたものが存在する。この公知のファンモータ
は、放熱のためのヒートシンク部を有するハウジング
と、ハウジングに相対的に回転自在に支持されたロータ
とを備えている。ロータの外周面には複数枚の羽根が設
けられ、またその内周面にはロータマグネットが装着さ
れている。また、ロータマグネットに対向してステータ
が配設され、ステータがハウジングに装着されている。
このようなファンモータにおいては、ハウジングのヒー
トシンク部が冷却すべき電子部品に取付けられる。そし
て、ロータが所定方向に回転駆動されると、回転駆動さ
れる羽根によってヒートシンク部を通る空気流が生成さ
れ、かかる空気流によってヒートシンク部、換言すると
ヒートシンク部が取付けられた電子部品が冷却される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たファンモータには、次のとおりの解決すべき問題が存
在する。従来のファンモータでは、ロータは回転軸を有
し、この回転軸が、その軸線方向に間隔を置いて配設さ
れた一対の玉軸受を介してハウジングに回転自在に支持
されている。それ故に、回転軸を支持するための一対の
玉軸受に関連して、ファンモータ自体の全高が高くなる
とともに、モータの製造コストも高価になる問題があ
る。特に、近年のノート型パソコンの小型化、薄型化の
傾向においては、ファンモータの高い全高はその用途が
著しく制限されるおそれがある。
【0004】このような問題は、複写機などの電子機器
の内部空間を冷却するための軸流型ファンモータ、さら
には複写機の搬送系などを駆動するためのDCモータに
も存在し、この種のモータにおいても全幅の薄型化、製
造コストの低減が望まれている。
【0005】本発明の目的は、全高(全幅)を低く抑え
ることができ、かつコストの低減を図ることができるモ
ータを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ハウジング
と、前記ハウジングに相対的に回転自在に支持されたロ
ータと、前記ロータの内面に装着されたロータマグネッ
トと、前記ロータマグネットに対向して前記ハウジング
に装着されたステータとを具備するモータにおいて、前
記ロータと前記ハウジングとの間には1個のラジアル軸
受と1個のスラスト軸受片とが配設され、前記ラジアル
軸受は前記ロータに作用するラジアル荷重を支持し、前
記スラスト軸受片は前記ロータに作用するスラスト荷重
を支持することを特徴とするモータである。
【0007】本発明に従えば、ロータは1個のラジアル
軸受と1個のスラスト軸受片によってハウジングに回転
自在に支持され、ラジアル軸受はロータに作用するラジ
アル荷重を支持し、スラスト軸受片はロータに作用する
スラスト荷重を支持する。このように1個のラジアル軸
受と1個のスラスト軸受片によりロータを支持するの
で、一対のラジアル軸受を間隔を置いて配設する場合に
比してモータの全高を低くまたは全幅を薄くすることが
できる。また、1個のラジアル軸受とスラスト軸受片し
か用いないので、モータの製造コストも低減することが
できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してさらに
詳述する。図1は、本発明に従うモータの一例としての
ファンモータの第1の実施形態を示す断面図であり、図
2は、図1のファンモータをモータ本体部とヒートシン
ク部とに分解して示す分解斜視図である。
【0009】図1および図2において、図示のファンモ
ータは、モータ本体部2と、このモータ本体部2に装着
されるヒートシンク部4とから構成されている。まず、
モータ本体部2について説明すると、図示のモータ本体
部2は合成樹脂製のモータハウジング6を備え、このモ
ータハウジング6とヒートシンク部4がファンモータの
ハウジング7を構成する。このモータハウジング6は略
矩形状のハウジング本体8を有し、ハウジング本体8の
中央部には円形状の開口が形成されている。ハウジング
本体8の開口には、円形状のモータ支持部10が設けら
れ、このモータ支持部10は複数(実施形態では4つ)
の接続部12を介してハウジング本体8に接続されてい
る。このように構成されているので、図2に示すとお
り、ハウジング本体8の内周面とモータ支持部10の外
周面との間には、空気が流れる開口14が規定される。
【0010】主として図1を参照して、モータ支持部1
0には円筒状の支持壁部16が一体的に形成され、この
支持壁部16にロータ18が回転自在に支持されてい
る。ロータ18はカップ状のロータ本体20を備え、こ
のロータ本体20は端壁部22と、この端壁部22の外
周縁から延びる周壁部24を有している。端壁部22に
は回転軸6が固定され、この回転軸26の一端側は、上
記端壁部22から図1において上方に延び、その他端側
は、端壁部22から図1において下方に延びている。こ
の実施形態では、回転軸26の一端部近傍は、ラジアル
軸受を構成する1個の玉軸受28を介して支持壁部16
に回転自在に支持され、この玉軸受28は回転軸26に
作用するラジアル荷重を支持する。また、回転軸26の
他端部(支持端部として作用する)は、後述する如く、
スラスト軸受片30を介してヒートシンク部4に回転自
在に支持され、このスラスト軸受片30は回転軸26に
作用するスラスト荷重を支持する。この第1の実施形態
では、支持壁部16に段部31が設けられ、この段部3
1に当接するように玉軸受28の外輪33が接着剤によ
って固定されている。
【0011】ロータ18の周壁部24の外周面には、周
方向に間隔を置いて複数枚の羽根32が設けられ、その
内周面には、環状ヨーク34を介してロータマグネット
36が装着されている。また、ロータマグネット36に
対向してステータ38が配設されている。ステータ38
は、ステータコア40とこのステータコア40に巻かれ
たコイル42を有し、ステータコア40がハウジング本
体8の支持壁部16の外周面に取付けられている。
【0012】次いで、主として図2を参照してヒートシ
ンク部4について説明すると、図示のヒートシンク部4
は、略矩形状のヒートシンク本体44を有している。ヒ
ートシンク本体44の4角部には、それぞれ、連結壁部
46が設けられており、ヒートシンク本体44の4側縁
部における、これら連結壁部44の間の部位には、それ
ぞれ、図2において上方に延びる冷却フィン48が多数
設けられている。これら冷却フィン48は、たとえば、
側壁部に切込みを施すことによって形成することができ
る。ヒートシンク本体44の中央部には、モータ本体2
の回転軸26に対応して、上記スラスト軸受片30が装
着されている。このスラスト軸受片30は、たとえば、
短円筒状に形成され、ヒートシンク本体44に形成され
た円形状の凹部に接着剤等によって固定される。このス
ラスト軸受片30は、合成樹脂材料、セラミック材料、
耐摩耗金属材料または含油金属材料などから料形成する
ことができる。ヒートシンク部4は熱伝導性のよい材
料、たとえばアルミニウムから形成される。
【0013】スラスト軸受片30に関連して、次のとお
りに構成するのが望ましい。図3を参照して、回転軸2
6については、その他端部が略半球状に、換言するとそ
の軸断面形状がスラスト軸受片30に向けて突出する円
弧状になるように形成される。また、スラスト軸受片3
0については、その表面に回転軸26を支持する支持凹
部50が設けられ、この支持凹部50の支持面が略半球
凹状に、換言するとその断面形状が内側に向けて円弧状
になるように形成される。そして、回転軸26の他端部
の曲率半径R1がスラスト軸受片30の支持凹部50の
曲率半径R2よりも小さく(R2>R1)設定するのが
望ましい。回転軸26およびスラスト軸受片30の曲率
半径R1,R2をこのように設定することによって、回
転軸26とスラスト軸受片30との接触部は、図3から
理解されるとおり、実質上点接触となり、したがってス
ラスト軸受片30によって回転軸26を回転自在に安定
して支持することができる。
【0014】モータ本体部2とヒートシンク部4とは、
次のとおりにして組立てられる。再び図1および図2を
参照して、ハウジング本体8の4角部には、ヒートシン
ク部4に向けて突出する連結突部52が設けられてお
り、各連結突部52には受け凹部54が形成されてい
る。一方、ヒートシンク部4の各連結壁部46の上端に
は、各受け凹部54に対応して、モータ本体部2に向け
て突出する突起56が形成されている。したがって、ヒ
ートシンク部4の各突起56をモータ本体部2の受け凹
部54に挿入することによって、モータ本体部2とヒー
トシンク部4とが相互に着脱自在に装着される。
【0015】この実施形態では、モータ本体部2の回転
軸26がスラスト軸受片30に向けて磁気的に偏倚され
るように構成されている。すなわち、この実施形態で
は、図1に示すように、ステータ30の軸線方向(図1
において上下方向)における磁気的中心は軸線L1の位
置に、またロータ18におけるロータマグネット36の
軸線方向の磁気的中心は軸線L2の位置になるように構
成されている。それ故に、ロータマグネット36の磁気
的中心は、ステータ30の磁気的中心を基準にしてスラ
スト軸受片30側とは反対側にずれて位置しており、し
たがってロータ18には、ステータ30とロータマグネ
ット36との磁気的作用によって、図1において下方へ
の、換言するとスラスト軸受片30に近接する方向への
磁気的偏倚力が作用し、この磁気的偏倚力によって、玉
軸受28に予圧が付与されるとともに、回転軸26は、
スラスト軸受片30に確実に支持される。
【0016】このようなファンモータは、図1に示すよ
うに、ヒートシンク部4のヒートシンク本体44が、冷
却すべき電子部品58、たとえばマイクロプロセッサに
取付けられ、その取付けは、両面テープ60または接着
剤を介して、または取付ねじを用いて直接取付けられ
る。電子部品58に上記ファンモータを取付けると、電
子部品58からの熱はヒートシンク部4に伝達され、ヒ
ートシンク部4を介して冷却される。この取付状態に
て、モータ本体部2が付勢されてロータ18が所定方向
に回転駆動されると、複数の羽根32の作用によって強
制冷却のための空気流が生成される。この空気流は、周
囲から多数の冷却フィン48間を通ってファンモータ内
部に流入し(冷却フィン48間の空間が吸気側開口とし
て作用する)、その後軸線方向に流れてハウジング本体
8の開口14から外部に流出し(開口14が吐出側開口
として作用する)、このような空気流が多数の冷却フィ
ン48間を通して、またヒートシンク本体44の内面に
沿って流れる間にヒートシンク部4からの放熱が行わ
れ、これによって電子部品58の冷却が行われる。
【0017】この実施形態のファンモータは、回転軸2
6を支持する軸受構造に関連して、次のとおりの特徴を
有する。すなわち、回転軸26を1個の玉軸受28とス
ラスト軸受片30とによって回転自在に支持しているの
で、2個の玉軸受を用いる従来の形態のものに比してフ
ァンモータの全高を低く抑えることができ、特にノート
型パソコンの如き内蔵スペースが制限された機器におけ
る電子部品の冷却に好都合に適用することができる。ま
た、比較的高価な玉軸受28を1個しか用いていないの
で、ファンモータの製造コストを低減することができ
る。
【0018】図4は、本発明に従うモータの一例として
のファンモータの第2の実施形態を示す断面図である。
この第2の実施形態では、ロータがヒートシンク部に回
転自在に支持されている。なお、図4の実施形態におい
て、図1〜図3の実施形態と実質上同一のものについて
は同一の番号を付してその説明を省略する。
【0019】図4を参照して、この実施形態のファンモ
ータにおけるハウジング101は、冷却すべき電子部品
に取付けられるヒートシンク部102と、このヒートシ
ンク部102に装着されるカバー104から構成されて
いる。ヒートシンク部102は略矩形状のヒートシンク
本体106を有し、このヒートシンク本体106にロー
タ18が回転自在に支持されている。ヒートシンク本体
106の中央部には、カバー104に向けて延びる支持
壁部108が一体的に形成され、この支持壁部108
に、ラジアル軸受を構成する1個の玉軸受28を介して
ロータ18の回転軸26の一端部近傍が回転自在に支持
されている。支持壁部108には段部109が設けら
れ、この段部109に当接するように玉軸受28の外輪
33が接着剤により固定される。玉軸受28は、回転軸
26に作用するラジアル荷重を支持する。ロータ18の
回転軸26の他端部(支持端部として作用する)は、端
壁部22から図4において上方に延びている。このロー
タ28は、図1〜図3に示すものと実質上同一の構成で
あるので、その詳細な説明は省略する。なお、ロータマ
グネット36に対向して配設されるステータ38のステ
ータコア40は、ヒートシンク部4の支持壁部108の
外周面に取付けられる。
【0020】カバー104は、略矩形状のカバー本体1
10を有し、このカバー本体110の所定部位には、図
1〜図3のハウジング本体8と同様に開口112が形成
されている。また、カバー本体110の中央部には、ロ
ータ18の回転軸26に対応してスラスト軸受片30が
取付けられ、このスラスト軸受片30は、回転軸26の
他端部(支持端部を構成する)を回転自在に支持する。
回転軸26の他端部およびスラスト軸受片30の構造
は、図3で説明したとおりの構成でよく、回転軸26に
作用するスラスト荷重を支持する。
【0021】この形態でも、ロータ18の回転軸26が
スラスト軸受片30に向けて磁気的に偏倚されるように
構成される。すなわち、ロータマグネット36の磁気的
中心は、ステータ30の磁気的中心を基準にしてスラス
ト軸受片30側とは反対側にずれて配置され、したがっ
てロータ18には、ステータ30とロータマグネット3
6との磁気的作用によって、図4において上方への、換
言するとスラスト軸受片30に近接する方向への磁気的
偏倚力が作用する。
【0022】ヒートシンク部102とカバー104と
は、図1〜図3のモータ本体部2とヒートシンク部4の
取付構造と同様の構造であり、受け凹部114と突起1
16の組合せによって相互に着脱自在に装着される。か
かるファンモータのその他の構成は、図1〜図3に示す
ものと実質上同一である。また、ヒートシンク102に
は、図2に示すと同様に多数の冷却フィン(図示せず)
が設けられる。
【0023】この形態のファンモータにおいても、ロー
タ18が所定方向に回転駆動されると、ヒートシンク部
102に設けられた多数の冷却フィン(図示せず)間を
通して空気が流入し、この流入した空気はカバー104
の開口112を通して外部に流出され、かかる空気流に
よってヒートシンク部102の放熱効果が高められ、こ
れによって、これが取付けられた電子部品の冷却が行わ
れる。また、回転軸26をヒートシンク部102とロー
タ18との間に介在された1個の玉軸受28と、ロータ
18とカバー104との間に介在されたスラスト軸受片
30とによって回転自在に支持しているので、図1〜図
3のものと同様に、ファンモータの全高を低く抑えるこ
とができ、上述したと同様の作用効果が達成される。
【0024】図5は、本発明に従うモータの一例として
のファンモータの第3の実施形態を示す断面図である。
第3の実施形態では、図1〜図3に示す第1の実施形態
と対比して玉軸受に予圧を付与する予圧付与構造が相違
している。なお、図5において、第1の実施形態と実質
上同一のものについては同一の番号を付してその説明を
省略する。
【0025】図5を参照して、第3の実施形態では、モ
ータ本体部2のハウジング本体8の支持壁部16には受
け部として作用する段部202が設けられ、支持壁部1
6の基部側(図5において上側)の内径は先端部側の内
径よりも大きく形成されている。そして、スラスト軸受
を構成する玉軸受28の外輪33は、この支持壁部16
の先端部側に上記段部202に当接するように接着剤に
よって固定される。またロータ18のロータ本体20に
固定された回転軸26は、ハウジング本体8の支持壁部
16に固定された玉軸受28の内輪35に軸線方向に移
動可能に挿通されるとともに、玉軸受28を介して回転
自在にハウジング本体8に支持されている。
【0026】この実施形態では、玉軸受28に予圧を付
与するために予圧付与用ばね208が用いられている。
このばね208は一端部の外径が他端部の外径よりも大
きいコイルばねから構成され、ばね208の一端部がロ
ータ18の端壁部22の内面(図5において上側面)に
当接され、その他端部が玉軸受28の内輪35の端面に
当接されている。このように予圧付与用ばね208を介
在させることによって、玉軸受28の内輪35はこのば
ね208の作用によって図5において上方に弾性的に偏
倚され、これによって玉軸受28に予圧が付与される。
また、この予圧付与用ばね208は、ロータ18の端壁
部22に作用して図5において下方に弾性的に偏倚し、
これによって回転軸26の一端部(支持端部として作用
する)はスラスト軸受片30に弾性的に圧接される。第
3の実施形態のその他の構成は、上記第1の実施形態と
実質上同一である。
【0027】第3の実施形態のファンモータでは、1個
の玉軸受28と1個のスラスト軸受片30によって回転
軸26を支持する基本的構成が第1の実施形態のものと
実質上同一であるので、第1の実施形態と同一の作用効
果が達成される。また、予圧付与用ばね208を用いて
いるので、このばね208によって、玉軸受28に所望
のとおりに予圧を付与することができ、またロータ18
の回転軸26の一端部とスラスト軸受片30とを弾性状
態的に保持することができる。なお、予圧付与用ばね2
08として、コイルばねに代えて、たとえば皿状ばね等
の他のばねを用いることもできる。
【0028】図6は、本発明に従うモータの一例として
のファンモータの第4の実施形態を示す断面図である。
第4の実施形態では、図4に示す第2の実施形態のもの
と対比して玉軸受に予圧を付与する予圧付与構造および
それに関連する構成が相違している。なお、図6におい
て、第2の実施形態と実質上同一のものについては同一
の番号を付してその説明を省略する。
【0029】図6を参照して、第4の実施形態では、フ
ァンモータにおけるハウジング302は、ヒートシンク
部304とこのヒートシンク部304に取付けられる蓋
体305から構成されている。このヒートシンク部30
4は矩形状のヒートシンク本体306を有し、このヒー
トシンク本体306の中央部には上方に向けて延びる支
持壁部308が一体的に設けられ、ヒートシンク本体3
06の周側部には、第1の実施形態と同様に、複数個の
冷却フィン307が設けられている。また、シートシン
ク本体306の支持壁部308の先端部には半径方向内
方に突出する環状突部310(受け部として作用する)
が設けられている。スラスト軸受を構成する玉軸受28
の外輪33は、この支持壁部308に上記環状突部31
0に当接するように接着剤によって固定される。またロ
ータ18のロータ本体20に固定された回転軸26は、
ヒートシンク本体306の支持壁部308に固定された
玉軸受28の内輪35に軸線方向に移動可能に挿通され
るとともに、玉軸受28を介して回転自在にヒートシン
ク本体306に支持されている。
【0030】この第4実施形態では、玉軸受28に予圧
を付与するために、第3の実施形態と同様に、予圧付与
用ばね312が用いられている。このばね312は外形
が円筒状のコイルばねから構成され、ばね312の一端
部が回転軸26に係止された係止部材314(抜け止め
として作用する)に当接され、その他端部が玉軸受28
の内輪35の端面に当接されている。このように予圧付
与用ばね312を介在させることによって、玉軸受28
の内輪35はこのばね312の作用によって図6におい
て上方に弾性的に偏倚され、これによって玉軸受28に
予圧が付与される。
【0031】第4の実施形態では、ロータ18が上述し
たように支持されることに関連して、ヒートシンク本体
306の支持壁部308の基部には円板状の蓋体316
が接着剤によって固定され、この蓋体316の内面にス
ラスト軸受片30が装着され、回転軸26の一端部(支
持端部として作用する)は、このスラスト軸受片30に
支持されている。予圧付与用ばね312は、また、係止
部材314を介して回転軸26を図6において下方に弾
性的に偏倚し、これによって回転軸26の一端部(支持
端部として作用する)は蓋体305に装着されたスラス
ト軸受片30に弾性的に圧接される。このように構成す
ることによって、第2の実施形態におけるカバー204
を省略することができ、ファンモータの全高をさらに低
減することができる。第4の実施形態のその他の構成
は、上記第2の実施形態と実質上同一である。
【0032】第4の実施形態のファンモータでは、1個
の玉軸受28と1個のスラスト軸受片30とによって回
転軸26を支持する基本的構成が第2の実施形態のもの
と実質上同一であるので、第2の実施形態と同一の作用
効果が達成される。また、予圧付与用ばね312を用い
ているので、このばね312によって、玉軸受28に所
望のとおりに予圧を付与することができ、またロータ1
8の回転軸26の一端部とスラスト軸受片30とを弾性
状態的に保持することができる。
【0033】図7は、本発明に従うモータの一例として
のファンモータの第5の実施形態を示す断面図である。
第5の実施形態では、本発明を軸流型ファンモータに適
用している。なお、第5の実施形態の基本的構成は、図
5に示す第3の実施形態と実質上同一であり、したがっ
て同一の構成要素には同一の番号を付してその説明を省
略する。
【0034】図7を参照して、図示のファンモータはモ
ータハウジング402を備え、このモータハウジング4
02は略矩形状の支持端壁部404と、この支持端壁部
404の周縁部から延びる側壁部406とを有し、側壁
部406に断面が円形状である空気流路408が形成さ
れている。モータハウジング402の側壁部406の開
口部には、またカバー410が設けられ、このモータハ
ウジング402とカバー410とがファンモータのハウ
ジング412を構成し、これらはたとえば合成樹脂から
形成される。
【0035】モータハウジング402の支持端壁部40
4の中央部には円形状の開口が形成され、この開口に円
形状のモータ支持部416が設けられ、モータ支持部4
16は複数(図示の実施形態では3つ)の接続部418
を介して支持端壁部404に接続されている。このよう
に構成されているので、支持端壁部404の内周面とモ
ータ支持部416の外周面との間に、空気が流れる開口
414が形成される。
【0036】モータ支持部416には支持壁部420が
設けられ、この支持壁部420に、ラジアル軸受を構成
する1個の玉軸受28を介してロータ18の回転軸26
が回転自在に支持されている。支持壁部420の基部に
は受け部として作用する段部422が設けられ、玉軸受
28は、その外輪33が上記段部422に当接するよう
に接着剤によって固定される。ロータ18は、モータハ
ウジング402の側壁部406の内側に配置され、その
構成は図5に示す実施形態と実質上同一である。
【0037】図示のカバー410は、モータハウジング
402の外形に対応した略矩形状のカバー本体423を
有し、このカバー本体423の大部分には、モータハウ
ジング402の空気流路408に対応して円形状の開口
が形成されている。この開口の中央部には、円形状の支
持部424が設けられ、支持部424は複数(たとえば
3個)の接続部426を介してカバー本体423に接続
されている。このように構成されているので、カバー本
体423の内周面と支持部424の外周面との間に、空
気が流れる開口428が形成される。
【0038】カバー410の支持部424の内面には、
スラスト軸受片30が装着されている。スラスト軸受片
30は、ロータ18の回転軸26に対応して配設され、
この回転軸26の一端部(支持端部として作用する)を
支持する。
【0039】第5の実施形態では、玉軸受28に予圧を
付与するために予圧付与用ばね430が用いられてい
る。このばね430の構成およびその装着構造は図5に
示す第3の実施形態と実質上同一であり、したがって、
このばね430の作用によって玉軸受28に予圧が付与
されるとともに、ロータ18の回転軸26の一端部がス
ラスト軸受片30に弾性的に圧接保持される。第5の実
施形態のその他の構成は、上記第3の実施形態と実質上
同一である。
【0040】第5の実施形態のファンモータにおいて、
ロータ18が所定方向に回動されると、ロータ本体20
に設けられた複数の羽根32によってモータハウジング
404の軸線方向(図7において上方)に流れる空気流
が生成され、これによってカバー410の開口428
(吸気側開口として作用する)を通して流入した空気が
モータハウジング404の開口414(吐出側開口とし
て作用する)を通して外部に排出される。このようなフ
ァンモータは、たとえば複写機ハウジングに取付けら
れ、生成する空気流によって複写機ハウジング内の温度
上昇した空気が外部に排出され、これによって複写機ハ
ウジング内の冷却が行われる。また、1個の玉軸受28
と1個のスラスト軸受片30によって回転軸26を支持
する基本的構成、また予圧付与用ばね430を用いる予
圧付与構造が第3の実施形態のものと実質上同一である
ので、第3の実施形態と同一の作用効果が達成され、フ
ァンモータの全幅、すなわち図7において上下方向のサ
イズを薄くすることができる。
【0041】図8は、本発明に従うファンモータの第6
の実施形態を示す断面図である。第6の実施形態では、
第5の実施形態と同様に、本発明を軸流型ファンモータ
に適用している。なお、第6の実施形態の基本的構成
は、図6に示す第4の実施形態と実質上同一であり、し
たがって実質上同一の構成要素には同一の番号を付して
その説明を省略する。
【0042】図8を参照して、図示のファンモータはモ
ータハウジング502を備え、このモータハウジング5
02に蓋体504が取付けられ、モータハウジング50
2および蓋体504がファンモータのハウジング506
を構成している。モータハウジング502は矩形状の支
持端壁部508と、この支持端壁部508の周縁部から
延びる側壁部510とを有し、側壁部510に断面が円
形状である空気流路512が形成されている。支持端壁
部508の大部分には空気流路512に対応して円形状
の開口が形成され、この開口の中央部にはモータ支持部
513が設けられ、このモータ支持部513が複数(た
とえば3個)の接続部515を介して支持端壁部508
に接続され、端壁支持部508の内周面とモータ支持部
513の外周面との間に、空気が流れる開口517が形
成されている。
【0043】モータ支持部513には上方に向けて延び
る支持壁部514が一体的に設けられ、この支持壁部5
14の先端部には半径方向内方に突出する環状突部51
6(受け部として作用する)が設けられている。スラス
ト軸受を構成する玉軸受28の外輪33は、上記環状突
部516に当接するように支持壁部514の内周面に接
着剤によって固定される。またロータ18のロータ本体
20に固定された回転軸26は、この玉軸受28の内輪
35に軸線方向に移動可能に挿通されるとともに、玉軸
受28を介して回転自在にモータ支持部513に支持さ
れている。
【0044】蓋体504は、モータハウジング506の
支持壁部514の基部に接着剤によって固定され、この
蓋体504の内面にスラスト軸受片30が装着され、回
転軸26の一端部(支持端部として作用する)は、この
スラスト軸受片30に支持されている。また、玉軸受2
8の内輪35と回転軸26に係止された係止部材520
(抜け止めとして作用する)との間には、玉軸受28に
予圧を付与するための予圧予圧付与用ばね522が介在
されている。この第6の実施形態のロータ18の構造、
玉軸受28およびスラスト軸受片30の支持構造および
予圧付与用ばね522による予圧付与構造は、図6に示
す第4の実施形態と実質上同一である。
【0045】第6の実施形態のファンモータにおいて、
ロータ18が所定方向に回動されると、ロータ本体20
に設けられた複数の羽根32によってモータハウジング
502の軸線方向(図8において下方)に流れる空気流
が生成され、これによってモータハウジング502の空
気流路512を流れる空気は、その開口517を通して
外部に排出され、かかる空気流によってたとえば複写機
等の電子機器の内部空間を冷却することができる。ま
た、1個の玉軸受28と1個のスラスト軸受片30によ
って回転軸26を支持する基本的構成、また予圧付与用
ばね430を用いる予圧付与構造が第4の実施形態のも
のと実質上同一であるので、第4の実施形態と同一の作
用効果が達成される。
【0046】以上、本発明に従うファンモータの種々の
実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態
に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱するこ
となく種々の変形、修正が可能である。
【0047】たとえば、上述した実施形態では、ラジア
ル軸受として玉軸受を使用したが、これに限定されず、
スリーブ軸受等のすべり軸受を用いることもできる。ス
リーブ軸受としては、スラスト軸受片と同様に、合成樹
脂材料、セラミック材料、耐摩耗金属材料または含油金
属材料等から形成することができる。なお、ラジアル軸
受として玉軸受を用いた場合、軸受の信頼性を高め、そ
の寿命を長くすることができる。
【0048】また、ヒートシンク部を有する上記実施形
態では、ロータの回転によって生じる空気流を、周囲か
ら冷却フィン間を通してファンモータ内部に導入し、そ
の後軸線方向に流してハウジング本体の開口を通して外
部に排出しているが、これとは反対に、ハウジング本体
の開口から外部空気を軸線方向に導入し、その後冷却フ
ィン間を通して外部に排出するようにすることもでき
る。
【0049】また、ヒートシンク部を有する上記実施形
態では、ヒートシンク部とファンハウジングまたはカバ
ーとの連結を突起と受け凹部との組合せによって行って
いるが、これに限定されず、連結用ねじ、フック等の他
の手段を用いて行うようにすることもできる。
【0050】さらに、上述した実施形態では、本発明を
モータの一例としてのファンモータに適用して説明した
が、DCモータなどの他の形態のモータに広く適用する
ことができる。
【0051】
【発明の効果】本発明の請求項1記載のモータによれ
ば、ロータは1個のラジアル軸受と1個のスラスト軸受
片によってハウジングに回転自在に支持され、ラジアル
軸受はロータに作用するラジアル荷重を支持し、スラス
ト軸受片はロータに作用するスラスト荷重を支持する。
このように1個のラジアル軸受と1個のスラスト軸受片
によりロータを支持するので、一対のラジアル軸受を間
隔を置いて配設する場合に比してモータの全高を低くま
たは全幅を薄くすることができる。また、1個のラジア
ル軸受とスラスト軸受片しか用いないので、モータの製
造コストも低減することができる。
【0052】また本発明の請求項2記載のモータによれ
ば、回転軸の支持端部の曲率半径はスラスト軸受片の支
持凹部の曲率半径よりも小さく設定されているので、上
記支持端部と上記支持凹部とは実質上点接触によって支
持され、それ故に、回転軸を安定して支持することがで
きる。
【0053】また本発明の請求項3記載のモータによれ
ば、ロータマグネットの磁気的中心は、ステータの磁気
的中心を基準としてスラスト軸受片側とは反対側にずれ
ているので、ロータにはスラスト軸受片に向かう磁気的
偏倚力が作用し、この磁気的偏倚力によってロータはス
ラスト軸受片に確実に支持される。
【0054】また本発明の請求項4記載のファンモータ
によれば、ラジアル軸受は玉軸受から構成され、ロータ
と玉軸受の内輪との間に予圧付与用ばねが介在されてい
る。したがって、予圧付与用ばねによってロータの回転
軸の端部がスラスト軸受片に当接し、玉軸受に予圧を付
与することができるとともに、回転軸をスラスト軸受片
に確実に当接することができる。
【0055】また本発明の請求項5記載のモータによれ
ば、カップ状ロータ本体の端壁部と玉軸受の内輪との間
に予圧付与用ばねが介在されているので、回転軸におけ
る、上記端壁部より玉軸受の反対側に突出する端部がス
ラスト軸受片に当接し、これによって回転軸の上記端部
をスラスト軸受片に確実に当接することができる。
【0056】また本発明の請求項6記載のモータによれ
ば、ロータの回転軸の先端部に係止された抜け止めと玉
軸受の内輪との間に予圧付与用ばねが介在されているの
で、回転軸の先端部がスラスト軸受片に当接し、これに
よって回転軸の先端部をスラスト軸受片に確実に当接す
ることができる。
【0057】また本発明の請求項7記載のモータによれ
ば、ハウジングに受け部が設けられているので、玉軸受
における、予圧付与用ばねと反対側の端面がこの受け部
に保持され、これによって玉軸受を所定の位置に確実に
保持することができる。
【0058】また本発明の請求項8記載のモータによれ
ば、ロータの外面に複数枚の羽根が設けられているの
で、冷却用ファンモータとして用いることができる。
【0059】また本発明の請求項9記載のモータによれ
ば、ハウジングはヒートシンク部を有しているので、電
子部品単体を冷却するためのモータとして用いることが
できる。
【0060】さらに、本発明の請求項10記載のモータ
によれば、ヒートシンク部は複数個の冷却フィンを有し
ているので、ヒートシンク部の冷却効果を高めることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従うモータの一例としてのファンモー
タの第1の実施形態を示す断面図である。
【図2】図1のファンモータをモータ本体部とヒートシ
ンク部とに分解して示す斜視図である。
【図3】図1のファンモータにおけるスラスト軸受片お
よびその近傍を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図4】ファンモータの第2の実施形態を示す断面図で
ある。
【図5】ファンモータの第3の実施形態を示す断面図で
ある。
【図6】ファンモータの第4の実施形態を示す断面図で
ある。
【図7】ファンモータの第5の実施形態を示す断面図で
ある。
【図8】ファンモータの第6の実施形態を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
2 モータ本体部 4,102,304 ヒートシンク部 7,101,302,412,506 ハウジング 18 ロータ 26 回転軸 28 玉軸受 30 スラスト軸受片 32 羽根 33 外輪 35 内輪 36 ロータマグネット 38 ステータ 44,106,306 ヒートシンク本体 48 冷却フィン 50 支持凹部 104 カバー 208,312,430,522 予圧付与用ばね 305,504 蓋体

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングと、前記ハウジングに相対的
    に回転自在に支持されたロータと、前記ロータの内面に
    装着されたロータマグネットと、前記ロータマグネット
    に対向して前記ハウジングに装着されたステータとを具
    備するモータにおいて、 前記ロータと前記ハウジングとの間には1個のラジアル
    軸受と1個のスラスト軸受片とが配設され、前記ラジア
    ル軸受は前記ロータに作用するラジアル荷重を支持し、
    前記スラスト軸受片は前記ロータに作用するスラスト荷
    重を支持することを特徴とするモータ。
  2. 【請求項2】 前記ロータは、前記ラジアル軸受を介し
    て回転自在に支持される回転軸を有し、前記回転軸の一
    端部には、断面形状が円弧状である支持端部が設けら
    れ、また前記スラスト軸受片の表面には前記回転軸の前
    記支持端部を支持するための、断面形状が円弧状の支持
    凹部が設けられ、前記支持端部の曲率半径(R1)は前
    記支持凹部の曲率半径(R2)よりも小さく設定されて
    いることを特徴とする請求項1記載のモータ。
  3. 【請求項3】 前記ロータマグネットの磁気的中心は、
    前記ステータの磁気的中心を基準にして前記スラスト軸
    受片側とは反対側にずれており、これによって前記ロー
    タには前記スラスト軸受片に向けて偏倚する磁気的偏倚
    力が作用することを特徴とする請求項1または2記載の
    モータ。
  4. 【請求項4】 前記ラジアル軸受は玉軸受から構成さ
    れ、前記ロータは前記玉軸受の内輪に挿通される回転軸
    を有し、前記ロータと前記玉軸受の内輪との間には、前
    記ラジアル軸受に予圧を付与するための予圧付与用ばね
    が介在され、前記回転軸の端部が前記ばねの付勢により
    前記スラスト軸受片に当接していることを特徴とする請
    求項1記載のモータ。
  5. 【請求項5】 前記ロータはカップ状ロータ本体と該ロ
    ータ本体の端壁部に貫通固定された回転軸とを含み、前
    記ばねは玉軸受の内輪と前記端壁部との間に介在され、
    前記端壁部より前記玉軸受との反対方向に導出された前
    記回転軸の端部が前記スラスト軸受片に当接している請
    求項4記載のモータ。
  6. 【請求項6】 前記ばねは、前記玉軸受に挿通された前
    記回転軸の先端部側において前記内輪と前記先端部に係
    止された抜け止めとの間に介在され、前記回転軸の先端
    部が前記スラスト軸受片に当接している請求項4記載の
    モータ。
  7. 【請求項7】 前記玉軸受を保持する前記ハウジングに
    は、前記玉軸受の外輪における前記ばねとの反対側の端
    面を保持する受け部が設けられている請求項5また請求
    項6記載のモータ。
  8. 【請求項8】 前記ロータには、その外面に複数枚の羽
    根が設けられ、前記ハウジングには前記羽根により生じ
    る空気流の吸気側および吐出側の開口が形成されている
    請求項1〜7のいずれかに記載のモータ。
  9. 【請求項9】 前記ハウジングは、放熱するためのヒー
    トシンク部を有していることを特徴とする請求項8記載
    のモータ。
  10. 【請求項10】 前記ヒートシンク部は、複数個の冷却
    フィンを有し、前記ロータの回転によって生成される空
    気流は、前記複数個の冷却フィン間を通して流れること
    を特徴とする請求項5記載のモータ。
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