JP2000102210A - ブラシレスモータおよびブラシレスモータの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アウタロータ型ブラシレスモータにおいて、
軸受ハウジングの潤滑油の漏洩を防止するし、かつ、ロ
ータを支持する回転軸の抜けを防止する。 【解決手段】 軸受ハウジング（１３，１８）の内部に
軸受（６）を収納し、この軸受（６）にロータケース
（１１）を支持する回転軸（５）を挿入し、支承してな
るアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、軸受ハウ
ジング（１３，１８）の内部に段部（１３ｂ）を設け、
この段部（１３ｂ）の上に軸係止用バネ（１４，１５，
１６，１７）を載置し、軸受（６）を圧入等で固定し、
一方、回転軸（５）の反出力端側先端付近に全周溝
（７）を設け、この回転軸（５）を軸係止用バネ（１
４，１５，１６，１７）に抗して軸受（６）に挿入する
ことにより、軸係止用バネ（１４，１５，１６，１７）
が全周溝（７）に嵌合し、回転軸（５）の抜けを防止す
る

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンパクトディスク
等を駆動するスピンドルモータなどのアウタロータ型モ
ータのロータにおいて、潤滑油の漏洩防止機能を備えた
ロータの抜け防止機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＤ−ＲＯＭ装置等でメディアデ
ィスクをスピンドルモータのターンテーブルに搭載し、
該ロータと一体に高速回転を行うアウタロータ型ブラシ
レスモータにおいて、回転動作中に該ロ−タが飛び出す
ことがあった。これを防止する為、該装置本体に該モー
タのロータ抜け止め機構をつけるか又はスピンドルモー
タのアウタロータ形ブラシレスモータ自体に該ロータの
抜け止め機構を付ける方法が提案されている。また、こ
の手のコンパクトディスク等を駆動するスピンドルモー
タは、取り付け面すなわちハウジングに対する出力軸の
直角度が、ブラシレス、ブラシ付如何にかかわらず非常
に高精度に要求される。したがって、最近ではこの高精
度化要求に対応するため、ハウジングを構成するケース
側又はステータベース側の一方のみに軸受を配した、い
わゆる片持ち方式の軸受ハウジングの構造が採用されて
いる。

【０００３】この片持ち方式の軸受ハウジングの従来の
構造としては、図１０に示すようなものがある。図１０
は従来より実施されているアウタロータ型ブラシレスモ
ータの構造を説明するための断面図である。図１０にお
いて、１はモータのハウジングを構成するステータベー
スで、中央の透孔に円筒状の軸受ハウジング２がその下
面に設けられた開口部を外側にかしめることによって取
り付けられている。この軸受ハウジング２の外周にはス
テータコア３が放射状に植設され、このステータコア３
にコイル４が巻回されている。また、軸受ハウジング２
の内部には、回転軸５を支承する軸受６が圧入等により
固着されている。回転軸５はこの軸受６によりその外周
を回転自由に軸支されている。回転軸５の下端付近には
全周溝７が全周に渡って切削されており、この全周溝７
にＥ形止め輪８がはめこまれ、回転軸５が出力側に抜け
ようとしてもこのＥ形止め輪８が軸受６に当接し抜け防
止となる。さらに、軸受ハウジング２の下端部には押え
板９が固着され、この押え板９にスラスト軸受１０が固
着されていて、前記回転軸５を軸方向に支承し、回転軸
５の摺動を反出力方向に規制している。また、回転軸５
の出力端側には、逆カップ型のロータケース１１が固着
され、回転軸５の回転とともに回転する。このロータケ
ース１１の内周にマグネット１２がはめ込まれ固着され
ている。

【０００４】次に、従来のアウタロータ型ブラシレスモ
ータの組立について、図１１によって説明する。図１１
によるとまず、ステータベース１の中央透孔に円筒状の
軸受ハウジング２をその下面に設けられた開口部を外側
にかしめることによって取り付ける。さらに軸受ハウジ
ング２の外周にコイル４を巻回したステータコア３を放
射状に植設し、また、軸受ハウジング２の内部には、軸
受６を圧入等により固着することによりステータ部を組
み立てる。一方、回転軸５の出力側にロータケース１１
を固着し、このロータケース１１の内周にマグネット１
２を嵌合等により固着してロータ部を組み立てておく。
次に、回転軸５を前記軸受６に差込み、軸受ハウジング
２の反出力側にのぞいた回転軸５の反出力側の全周溝７
にＥ形止め輪８をはめこむ。そして、スラスト軸受１０
を当接させて押え板９を圧入またはかしめ等で固着する
ことにより組立が完了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のアウタロータ型
ブラシレスモータにおいては、組立寸法精度の向上及び
構造と組立作業の簡素化の面で前述の方法が多く取られ
てきている。然し乍ら、この方法の場合Ｅ形止め輪を回
転軸の溝部に挿篏または脱篏させるためには、専用の取
付工具とある程度の作業者の熟練を要する問題があっ
た。又、軸受ハウジングの底部開口部に押え板を圧入
し、かしめにより固着する方法によるため、固着隙間よ
り潤滑油が漏洩し軸受の耐久を著しく低下させた。この
漏洩を防ぐため、押え板と軸受ハウジングの隙間に接着
剤を流す等のシールする対策がとられたが、これも作業
性を著しく悪化させる要因と成っていた。しかし、それ
でも潤滑油の漏洩は完全に防げなかった。さらに、振動
や衝撃により回転軸のスラストを受けるスラスト軸受及
び押え板が脱落する問題があった。また、この問題の対
策の為、前記軸受ハウジングを底有りの袋型ハウジング
とする方法もあるがそうすると、また元のように回転動
作中に該ロ−タが飛び出すことになり解決方法がなかっ
た。

【０００６】そこで、本発明は上述したような問題を解
決して、簡単な構造で潤滑油の漏洩を確実に防止すると
ともに、ロータの抜けの防止も実現したアウタロータ型
ブラシレスモータにおけるロータの抜け防止機構を提供
しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するために、請求項１の発明は、有底の軸受ハウジング
内部に軸受を収納し、この軸受にロータを支持する回転
軸を挿入し支承してなるアウタロータ型ブラシレスモー
タにおいて、軸受ハウジングの内部に段部を設け、この
段部の上に軸係止用バネを載置し、軸受を圧入等で固定
し、一方、回転軸の反出力端側先端付近に全周溝を設
け、この回転軸を軸係止用バネに抗して軸受に挿入する
ことにより、軸係止用バネが全周溝に嵌合し、回転軸の
抜けを防止することにより達成される。請求項２の発明
は、前記軸受ハウジング内部の段部は別体のリングから
なることにより達成される。請求項３の発明は、前記軸
係止用バネは接続された周囲から複数枚のバネ部１４ａ
が中心方向に向かって突出しているリングバネであるこ
とにより達成される。請求項４の発明は、前記軸係止用
バネはバネ部がすり鉢状に折れ曲がりテーパとなってい
ることにより達成される。請求項５の発明は、前記軸係
止用バネはＵ字型またはＶ字型の線材からなることによ
り達成される。請求項６の発明は、有底の軸受ハウジン
グ内部に軸受をはめ込み、この軸受にロータを支持する
回転軸を挿入支承してなるアウタロータ型ブラシレスモ
ータにおいて、反出力端側先端付近に全周溝を有する回
転軸にロータケースとこのロータケースに固着されたマ
グネットからなるロータを固定する第１の工程と、前記
第１の工程に前後して、軸受ハウジング内部の段部に軸
係止用バネを載置した後、軸受ハウジング内に軸受をは
め込み固定する第２の工程と前記軸受内に前記回転軸を
反出力端側から挿入し前記軸係止用バネを前記全周溝に
嵌合させる第３の工程を含むことにより達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の第１の実施の形
態を図面に基づき説明する。図１は、本発明を採用した
アウタロータ形ブラシレスモータを説明する為の一部断
面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態を採用
したアウタロータ形ブラシレスモータの構成を説明する
ための分解斜視図である。図１〜図２において、１はモ
ータのハウジングを構成するステータベースで、中央の
透孔に有底円筒状の軸受ハウジング１３がその下面に設
けられたカシメ用のカシメ溝１３ａを外側にかしめるこ
とによって取り付けられている。この例では、軸受ハウ
ジング１３側をカシメてあるが逆にステータベース１を
カシメ等の方法で加工して取り付けても良い。軸受ハウ
ジング１３の内径底側には底部１３ｃが形成され、この
底部１３ｃの周囲にリング状の段部１３ｂが一体に形成
されている。また、底部１３ｃの上には（後述の回転軸
５の下端部との間）回転軸５を軸方向に支承するスラス
ト軸受１０が設けられ、段部１３ｂの上には（後述の回
転軸５の全周溝７に対応するように）複数個のバネ部を
有する軸係止用のリングバネ１４が載置されている。

【０００９】このような状態で軸受６が軸受ハウジング
１３の内部に圧入等により固着される。したがって、リ
ングバネ１４は軸受６によって段部１３ｂの上に挟持さ
れる。この場合、リングバネ１４は動かない様に挟持す
る必要はなくガタが有るくらいが良い。（以下の異なる
軸係止用バネの説明も同様）また、軸受ハウジング１３
の外周にはコイル４が巻回されたステータコア３が放射
状に植設さている。一方、前述の回転軸５の出力端側に
は、逆カップ型のロータケース１１が圧入によって固着
され、回転軸５の回転と共に回転する構成になってい
る。このロータケース１１の内周にマグネット１２がは
め込まれ固着されてロータを構成している。このように
形成された回転軸５の反出力端側から軸受６に挿入する
と、先端がリングバネ１４に当たったところで一端停止
するが、バネ部１４ａに抗して回転軸５を更に押し込む
と、リングバネ１４はバネ性により回転軸５の反出力側
先端を通過して全周溝７に嵌合する。このように、全周
溝７にリングバネ１４がはめこまれることにより、回転
軸５が出力側に抜けようとしてもこのリングバネ１４が
軸受６に当接し抜け防止となる。

【００１０】このように、第１の実施の形態によれば、
段部１３ｂの上にリングバネ１４を載せ、軸受６を圧入
等によってハウジング１３に固定することによりリング
バネ１４は固定される。そして、このリングバネ１４に
抗して内周にマグネット１２がはめ込まれたロータケー
ス１１と、このロータケース１１を圧入等により固定し
た回転軸５を反出力端側から軸受６に挿入することによ
りリングバネ１４が回転軸５の全周溝と嵌合し、容易に
抜けなくなる。したがって、モータ駆動中にロータが抜
けることがなくなる。

【００１１】次に図３は、本発明の第２の実施の形態を
採用したアウタロータ形ブラシレスモータを説明する為
の一部断面図である。図３において、１８は軸受ハウジ
ングである。第２の実施の形態における軸受ハウジング
１８は、内部に段部を持たない略円筒状に形成されてい
る。１９はこの軸受ハウジング１８の内部にはめ込まれ
るリングである。リング１９は軸受ハウジング１８とは
別体に構成され、軸受ハウジングの内側周囲に挿入可能
な径で所定の高さを有する。この例では、軸受ハウジン
グ１８の内部にリング１９をはめ込んで前述の段部の役
割を持たせている。軸係止用のリングバネ１４を前記リ
ング１９の上に載せ、軸受６をはめ込んで挟持する。こ
のようにするとリング１９を別体にしたので、軸受ハウ
ジング１８の内部の加工が簡単である。

【００１２】図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態
または第２の実施の形態に使用する別の軸係止用のリン
グバネを詳細に説明するための平面図である。図４
（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。図４にお
いて１４はリングバネで、接続された周囲から複数枚の
バネ部１４ａが中心方向に向かって突出している。な
お、バネ部１４ａの対向するバネ部１４ａとの間の内径
寸法は、前記回転軸５の外径寸法より小さく、かつ前記
全周溝７の外径寸法より大きく設定されている。

【００１３】次に、図５（ａ）は、本発明の第１の実施
の形態または第２の実施の形態に使用する軸係止用のリ
ングバネを説明するための平面図である。図５（ｂ）
は、図５（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。図５において、
１５は複数個のバネ部１５ａを有する第二のリングバネ
である。この第二のリングバネ１５のバネ部１５ａは図
５（ｂ）に示すように中心に向かって一方向に折れ曲が
りすり鉢状のテーパとなっている。第二のリングバネ１
５においてもバネ部１５ａの対向するバネ部１５ａとの
間の内径寸法は、前記回転軸５の外径寸法より小さく、
かつ前記全周溝７の外径寸法より大きく設定されてい
る。次に、軸係止バネとして第二のリングバネ１５を第
１の実施の形態に使用した場合について、図６によって
説明する。なお、図示してないが第２の実施の形態に使
用した場合も第１の実施の形態に使用したものと同様で
ある。図６において、１５は第二のリングバネである。
図６から分かる様に、全周溝７とバネ部１５ａとは軸受
６の下端よりも下の位置で嵌合する。すなわちリングバ
ネが平板の場合には、図１に示すように軸受６の内周摺
接面の下部は回転軸５の全周溝７と一部対向するが、図
６では、バネ部１５ａが折れ曲がっている分だけ回転軸
５が下に逃げて軸受６の内周摺接面全面と摺接する。こ
のため、回転軸５は軸受６の内周摺接面全面と摺接する
ので安定して軸支出来る。これにより回転軸振れの低減
と耐久性の向上をより得ることができる。さらに、バネ
部１５ａがすり鉢状のテーパとなっているため、回転軸
５が挿入し易くなる。

【００１４】図７（ａ）は、本発明の第１の実施の形態
または第２の実施の形態に使用するさらに別の軸係止バ
ネを詳細に説明するための平面図である。図７（ｂ）
は、図７（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。図７において、
１６は線材からなる回転軸５の抜け止め用Ｕ字バネであ
る。Ｕ字バネ１６においても対向する一対の線材の間隔
が、前記回転軸５の外径寸法より小さく、かつ前記全周
溝７の外径寸法より大きく設定されていることが望まし
いが、バネ性のある線材であるから必ずしも正確な寸度
は要求しない。次に、軸係止バネとしてＵ字バネ１６を
第１の実施の形態に使用した場合について、図８によっ
て説明する。なお、図示してないが第２の実施の形態に
使用した場合も第１の実施の形態に使用したものと同様
である。図８において、１６はＵ字バネである。図８か
ら分かる様に、Ｕ字バネ１６は段部１３ｂに掛け渡すよ
うに載置し、前述と同様、軸受６を圧入等によってハウ
ジング１３に固定することによりＵ字バネ１６は挟持さ
れ固定される。そして、このＵ字バネ１６に抗して、内
周にマグネット１２がはめ込まれたロータケース１１
と、このロータケース１１を圧入等により固定した回転
軸５を反出力端側から軸受６に挿入することによりＵ字
バネ１６が回転軸５の全周溝と嵌合し、その状態で回転
軸５が抜けようとしても、Ｕ字バネ１６の先端部と元部
とが軸受６に係合し容易に抜けなくなる。したがって、
モータ駆動中にロータが抜けることがなくなる。この方
法によれば、Ｕ字バネ１６を線材で形成するため、製造
が簡単で安価に出来る。

【００１５】次に、図９（ａ）は、本発明の第１の実施
の形態または第２の実施の形態に使用するさらに別の軸
係止バネを詳細に説明するための平面図である。図９
（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ｂ断面図である。図９
（ａ），（ｂ）において、１７は線材からなる回転軸５
の抜け止め用Ｖ字バネである。Ｖ字バネ１７は、Ｕ字バ
ネ１６の場合と同様に、バネ性のある線材であるから必
ずしも正確な寸度は要求しない。またＶ字であるから元
部から先端部までのどこかで全周溝７と嵌合するため、
Ｕ字バネ１６よりもさらに寸度の正確さは必要としな
い。Ｖ字バネ１７も前述と同様に段部１３ｂに掛け渡す
ように載置し、軸受６を圧入等によってハウジング１３
に固定することによりＶ字バネ１７は挟持される。そし
て、このＶ字バネ１７に抗して、内周にマグネット１２
がはめ込まれたロータケース１１と、このロータケース
１１を圧入等により固定した回転軸５を反出力端側から
軸受６に挿入することによりＶ字バネ１７が回転軸５の
全周溝７と嵌合し、その状態で回転軸５が抜けようとし
ても、Ｕ字バネ１６の先端部と元部とが軸受６に係合し
容易に抜けなくなる。したがって、モータ駆動中にロー
タが抜けることがなくなる。この方法によれば、Ｖ字バ
ネ１７を線材で形成するため、製造が簡単で安価に出来
る。さらにＶ字バネのため、元部から先端部までのどこ
かで全周溝７と嵌合するため、Ｕ字バネ１６よりもさら
に寸度の正確さは必要としない。

【００１６】

【発明の効果】請求項１の発明は、有底の軸受ハウジン
グ内部に軸受を収納し、この軸受にロータを支持する回
転軸を挿入し支承してなるアウタロータ型ブラシレスモ
ータにおいて、軸受ハウジングの内部に段部を設け、こ
の段部の上に軸係止用バネを載置し、軸受を圧入等で固
定し、一方、回転軸の反出力端側先端付近に全周溝を設
け、この回転軸を軸係止用バネに抗して軸受に挿入する
ことにより、軸係止用バネが全周溝に嵌合させることに
より、潤滑油の漏れを完全に防止することができかつ、
駆動中に回転軸が抜けることがない。請求項２の発明
は、前記軸受ハウジング内部の段部は別体のリングから
なることにより軸受ハウジング内部の加工が簡単であ
る。請求項３の発明は、前記軸係止用バネは接続された
周囲から複数枚のバネ部が中心方向に向かって突出して
いるリングバネであることにより組立の際、回転軸の先
端がリングバネに当接しても更に押し込むことによりリ
ングバネが回転軸先端付近に設けた全周溝と嵌合し駆動
中に回転軸が抜けることがない。請求項４の発明は、前
記軸係止用バネはバネ部がすり鉢状に折れ曲がりテーパ
となっていることにより回転軸と軸受との組立が簡単で
ある。請求項５の発明は、前記軸係止用バネはＵ字型ま
たはＶ字型の線材からなることにより安価に作れ、組立
が簡単である。請求項６の発明は、有底の軸受ハウジン
グ内部に軸受をはめ込み、この軸受にロータを支持する
回転軸を挿入支承してなるアウタロータ型ブラシレスモ
ータにおいて、反出力端側先端付近に全周溝を有する回
転軸にロータケースとこのロータケースに固着されたマ
グネットからなるロータを固定する第１の工程と、前記
第１の工程に前後して、軸受ハウジング内部の段部に軸
係止用バネを載置した後、軸受ハウジング内に軸受をは
め込み固定する第２の工程と前記軸受内に前記回転軸を
反出力端側から挿入し前記軸係止用バネを前記全周溝に
嵌合させる第３の工程を含むことにより組立が簡単であ
り、潤滑油の漏れを完全に防止することができ、かつ、
駆動中に回転軸が抜けることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を採用したアウタロータ形ブラシレスモ
ータを説明する為の一部断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を採用したアウタロ
ータ形ブラシレスモータの構成を説明するための分解斜
視図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を採用したアウタロ
ータ形ブラシレスモータを説明する為の一部断面図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施の形態または第２の実施の
形態に使用する軸係止バネを詳細に説明するための図で
ある。

【図５】本発明の第１の実施の形態または第２の実施の
形態に使用する別の軸係止バネを説明するための図であ
る。

【図６】第二のリングバネを軸係止バネとして第１の実
施の形態に使用した場合について説明する図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態または第２の実施の
形態に使用するさらに別の軸係止バネを詳細に説明する
ための図である。

【図８】Ｕ字バネを軸係止バネとして第１の実施の形態
に使用した場合について、説明する図である。

【図９】図９は、本発明の第１の実施の形態または第２
の実施の形態に使用するさらに別の軸係止バネを詳細に
説明するための図である。

【図１０】図１０は従来より実施されているアウタロー
タ型ブラシレスモータの構造を説明するための断面図で
ある。

【図１１】従来のアウタロータ型ブラシレスモータの組
立について説明する図である。

【符号の説明】

１ ステータベース ２ 軸受ハウジング ３ ステータコア ４ コイル ５ 回転軸 ６ 軸受 ７ 全周溝 ８ Ｅ形止め輪 ９ 押え板 １０ スラスト軸受 １１ ロータケース １２ マグネット １３ 軸受ハウジング １３ａ カシメ溝 １３ｂ 段部 １３ｃ 底部 １４ リングバネ １５ 第二のリングバネ １６ Ｕ字バネ １７ Ｖ字バネ １８ 軸受ハウジング １９ リング

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有底の軸受ハウジング内部に軸受を収納
   し、この軸受にロータを支持する回転軸を挿入し支承し
   てなるアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、軸受
   ハウジングの内部に段部を設け、この段部の上に軸係止
   用バネを載置し、軸受を圧入等で固定し、一方、回転軸
   の反出力端側先端付近に全周溝を設け、この回転軸を軸
   係止用バネに抗して軸受に挿入することにより、軸係止
   用バネが全周溝に嵌合し、回転軸の抜けを防止すること
   を特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 前記軸受ハウジング内部の段部は別体の
   リングからなることを特徴とする請求項１記載のブラシ
   レスモータ。
3. 【請求項３】 前記軸係止用バネは接続された周囲から
   複数枚のバネ部が中心方向に向かって突出しているリン
   グバネであることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載のブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 前記軸係止用バネはバネ部がすり鉢状に
   折れ曲がりテーパとなっていることを特徴とする請求項
   １・請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のブ
   ラシレスモータ。
5. 【請求項５】 前記軸係止用バネはＵ字型またはＶ字型
   の線材からなることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載のブラシレスモータ。
6. 【請求項６】 有底の軸受ハウジング内部に軸受をはめ
   込み、この軸受にロータを支持する回転軸を挿入支承し
   てなるアウタロータ型ブラシレスモータにおいて、反出
   力端側先端付近に全周溝を有する回転軸にロータケース
   とこのロータケースに固着されたマグネットからなるロ
   ータを固定する第１の工程と、 前記第１の工程に前後して、軸受ハウジング内部の段部
   に軸係止用バネを載置した後、軸受ハウジング内に軸受
   をはめ込み固定する第２の工程と前記軸受内に前記回転
   軸を反出力端側から挿入し前記軸係止用バネを前記全周
   溝に嵌合させる第３の工程を含むことを特徴とするブラ
   シレスモータの製造方法。