JP2002219736A - 軸受ハウジングの成型方法および軸受ハウジングを用いたモータ - Google Patents

軸受ハウジングの成型方法および軸受ハウジングを用いたモータ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受穴部の途中に形成される段部を挟んで軸
受を挿入して固定するときに、射出成型金型の同軸度を
確保することで軸受穴部における同一の内周面で軸受を
支持することができる軸受ハウジングの成型方法および
軸受ハウジングを用いたモータの提供。 【解決手段】 第１の型部１０１に軸受穴部の開口部か
ら連続成型される第１の内周面を成型するための第１の
キャビティ部材１０３を設け、第２の型部１０２におい
て第１の内周面の内径寸法ｄ１より大きな外径寸法ｄ２
を有し、かつ型閉め時に第１のキャビティ部材１０３と
第２のキャビティ部とから形成されるキャビティＣを同
心軸上に位置させるとともに、段部を成型する複数の形
状部１０４を第１の型部に向けて延設し、キャビティ中
に溶融状態の前記所定樹脂材料を導入して成型する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸受ハウジングの
成型方法および軸受ハウジングを用いたモータに係り、
例えば小型ファンモータに適用可能な技術に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、羽根体を含む回転体をモータ
軸に固定したモータ回転子を、ステータを備えた軸受ハ
ウジングの軸受で軸支するように構成されたファンモー
タが実用化されている。
【０００３】このファンモータによれば軸受が含油焼結
製を含むメタル軸受である機種と、軸受がラジアル玉軸
受である機種と、メタル軸受とラジアル玉軸受を併用し
た機種がある。そして、これらのメタル軸受とラジアル
玉軸受は、所定樹脂材料から射出樹脂成型される軸受ハ
ウジングの軸受穴部の内周面において環状に成型された
段部において支持及び不動状態に固定するようにしてい
る。
【０００４】具体的には、軸受けの位置決めを行うため
の段部を軸受ハウジングの軸受穴部の内周面に環状に成
型しておき、軸受穴部の両側からメタル軸受とラジアル
玉軸受を挿入した後にロータを軸支するようにして完成
している。
【０００５】このような、環状の段部を成型するとき
に、同軸度を出すために、上下型の合わせ部となるパー
ティングラインから形成される円錐状の突起部と、この
突起部に嵌合する円錐状の凹状部を形成しておき、型閉
め時において突起部と凹状部同士の嵌合による同軸度の
確保を行う一方で、円錐状の突起部の基部において上記
の環状の段部を成型するキャビティ部を予め設けるよう
にして軸受ハウジングを成型するようにしている。また
は、上下型を位置決めピンで設定するようにして同軸度
の確保を行い成型していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成される成型金型によれば、上下金型の合わせ
部に発生する加工バラツキにより、型が上下合わさった
型閉め時の同軸度の精度は、同一型内にメタル軸受とラ
ジアル玉軸受の双方を装着する軸受穴部を成型するため
のキャビティが彫り込まれている一体型に比べて最大で
２倍の同軸度のズレが発生する。また、射出成型を行う
ときは、毎回の上下型合わせの為に嵌合の微小なズレや
摩耗を起こしやすい場合がある。さらに、環状の段部は
軸受穴部の全周にわたって連続形成されるために、段部
の両側から挿入される軸受けの軸芯を合わせる事が難し
い場合もある。
【０００７】したがって、本発明は上記の事情に鑑みて
成されたものであり、例えば段部を挟んで２つの軸受を
挿入固定するときに、射出成型金型の同軸度を確保する
ことにより、軸受ハウジングの軸受穴部における同一の
内周面で軸受を支持できる軸受ハウジングの成型方法お
よび軸受ハウジングを用いたモータの提供を目的として
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明によれば、モータ回転子
を軸支するために、所定樹脂材料から射出樹脂成型され
る軸受穴部の内周面の途中に段部を成型する軸受ハウジ
ングの成型方法であって、第１の型部において、前記軸
受穴部の開口部から連続成型される第１の内周面を成型
するための第１のキャビティ部を設け、第２の型部にお
いて、前記第１の内周面の内径寸法より大きな外径寸法
を有し、かつ型閉め時に前記第１のキャビティ部と第２
のキャビティ部とから形成されるキャビティを同心軸上
に位置させるとともに、前記段部を成型する複数の形状
部を前記第１の型部に向けて延設し、前記キャビティ中
に溶融状態の前記所定樹脂材料を導入して成型すること
を特徴としている。
【０００９】また、モータ回転子を軸支するために、所
定樹脂材料から射出樹脂成型される軸受穴部の内周面の
途中に段部を成型した軸受ハウジングを用いたモータで
あって、前記軸受ハウジングを、第１の型部において、
前記軸受穴部の開口部から連続成型される第１の内周面
を成型するための第１のキャビティ部を設け、第２の型
部において、前記第１の内周面の内径寸法より大きな外
径寸法を有し、かつ型閉め時に前記第１のキャビティ部
と第２のキャビティ部とから形成されるキャビティを同
心軸上に位置させるとともに、前記段部を成型する複数
の形状部を前記第１の型部に向けて延設し、前記キャビ
ティ中に溶融状態の前記所定樹脂材料を導入して成型す
るとともに、前記段部において、含油焼結製を含むメタ
ル軸受またはラジアル玉軸受の一方または双方を支持す
ることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な一実施形
態につき、添付の図面を参照して説明する。図１(ａ)
は、軸受ハウジングの成型金型の型閉め状態を示す中心
断面図であり、図１(ｂ)は、図１(ａ)のＸ−Ｘ線矢視断
面図である。
【００１１】先ず、図１(ａ)において、軸受ハウジング
を所定樹脂材料から射出成型するために図示のような断
面形状のキャビティＣ中に溶融状態の樹脂材料を高圧か
つ高速度で注入した後に、硬化後に型開きして外部に取
り出す。キャビティＣを形成する第１の型部１０１に
は、後述する軸受ハウジングの軸受穴部の開口部から連
続成型される第１の内周面を成型する外周面１０３ａを
外径寸法ｄ１で形成した円柱形状の第１のキャビティ部
材１０３が形成されている。
【００１２】また、この第１のキャビティ部材１０３に
は上記の外径寸法ｄ１より小さい外径寸法ｄ３の底面部
１０３ｂを有する凹部が図１(ｂ)に図示のように等角度
の１２０度間隔で３箇所形成されている。
【００１３】一方、第２の型部１０２には型閉め時にお
いて第１のキャビティ部材１０３との間でキャビティＣ
を形成する第２のキャビティ部１０５が形成されてい
る。また、この第２の型部１０２には上記の第１の内周
面を成型する内径寸法ｄ１より大きな外径寸法ｄ２を有
し、かつ上記の底面部１０３ｂに合致する内径寸法ｄ３
を有した３箇所の形状部１０４が一体的に設けられてい
る。
【００１４】この形状部１０４は、軸受ハウジングの段
部を成型する段部キャビティＣａを図１(ａ)に図示のよ
うに形成するために、上記の底面部１０３ｂを有する凹
部の深さ寸法よりも浅い寸法を有している。
【００１５】次に、図２(ａ)は、図１の成型金型が型開
き状態になっている様子を示した外観斜視図であり、図
２(ｂ)は型閉め状態を示す外観斜視図である。
【００１６】本図において、既に説明済みの構成部品に
ついては同様の符号を附して説明を割愛すると、図２
(ａ)において、ハッチングで図示した第２の型部１０２
からは下方に向けて３箇所の形状部１０４が形成されて
おり、第１の型部１０１の第１のキャビティ部材１０３
に形成された凹部の底面部１０３ｂに対して嵌合するよ
うに構成されている。そして、図２(ｂ)において、型閉
めされたときに、上記の段部キャビティＣａを形成す
る。
【００１７】以上のように構成される成型金型のキャビ
ティＣと段部キャビティＣａ中に不図示のゲート及びラ
ンナを中継して溶融状態の所定樹脂材料が導入されて、
硬化後に型開きして取り出すことで軸受ハウジングを得
る。
【００１８】図３は、上記の成型金型を用いて成型され
た軸受ハウジング１の一部を破断して示した外観斜視図
である。本図において、軸受ハウジング１の軸受穴部１
ａの内周面の途中には３箇所の段部１ｂが成型されるこ
とになる。これらの段部１ｂから上方に向けて上記の外
径寸法ｄ２の凹部１ｃが形成されることになるが、これ
らの凹部１ｃは軸受の外周面を支持する機能を有しない
ことになる。
【００１９】以上のようにして成型された軸受ハウジン
グ１の３箇所の段部１ｂにラジアル玉軸受２０をセット
するとともに、後述の含油焼結メタル軸受５を下方から
セットする。このようにして、段部を挟んで２つの軸受
を挿入して固定するときに、軸受ハウジング１は同一の
キャビティ部材１０３の外周面１０３ａにより軸受穴部
１ａが成型されることから、各軸受の外周面に対する同
軸度を確保することができるようになる。
【００２０】図４(ａ)は上記のようにして得られた軸受
ハウジングをブラシレス軸流ファンモータに適用した場
合の第１の実施形態の中心断面図である。また、図４
(ｂ)は一部構成部品の立体分解図である。
【００２１】本図において、ＡＢＳ樹脂とポリブチレン
テレフタレート樹脂とを所定重量比で混合したガラス入
りの樹脂材料、ノリル樹脂あるいはポリプロピレン樹脂
などの所定樹脂材料を素材として軸受ハウジング１が射
出成形される。この軸受ハウジング１は、軸受穴部１ａ
を形成した円筒筒状の基部から支持棒１ｆを介して不図
示の枠部が連続形成されており、支持棒１ｆの間の不図
示の開口部を介して送気が行われるように構成されてい
る。
【００２２】また軸受穴部１ａには、図４(ｂ)に図示の
ようにモータ軸６を回転自在に軸支する含油焼結メタル
軸受５がキャップ部材７を被せた後に段部１ｂに当接す
るようにしてセットされる。また、連続耐久時間の長い
ラジアル玉軸受２０は図３で述べたようにセットされ
る。このキャップ部材７は、含浸油が段部側に漏れ出す
ことを防止するように含油焼結メタル軸受５の外周まで
包み込んだ形状としている。以上の構成により、メタル
軸受５とラジアル玉軸受２０の双方でモータ軸６がブレ
なく軸支される。
【００２３】一方、基板上にコイル９を巻回して形成さ
れたステータ１１は、図示のように軸受ハウジング１に
接着を含む方法で固定されており、不図示のホール素子
により、モータ軸６をインサート成型したモータ回転子
１２に固定された多極着磁された環状の永久磁石８の磁
気変化を検出し、検出結果に基づきコイル９に対する通
電を行なうことで、回転磁界を発生して、モータ回転子
１２を磁気吸引し回転駆動を行なうブラシレスモータを
構成している。モータ回転子１２は上記のように含油焼
結メタル軸受５とラジアル玉軸受２０により回転自在に
軸支されるが、モータ軸６は、例えばステンレス規格棒
部材から製造される。
【００２４】一方、上記のステータ１１により磁気吸引
される永久磁石８のさらに外周面側には、不図示の複数
の羽根部がモータ回転子１２と一体的に成型されてい
る。
【００２５】以上のように含油焼結メタル軸受５とラジ
アル玉軸受２０とにより軸支された後に、止め輪１４が
モータ軸６の溝部にセットされて完成する。
【００２６】以上のようにして完成されたモータによれ
ば、モータ軸６が心振れなく正常に軸支されるので、起
動時におけるコイル９への通電状態に変動があって若干
少なめに通電が行われた場合でも確実に起動できること
を確認できた。
【００２７】最後に、図５(ａ)は軸受ハウジングをブラ
シレス軸流ファンモータに適用した場合の第２の実施形
態の中心断面図である。また、図５(ｂ)は一部構成部品
の立体分解図である。
【００２８】本図において、本図において、既に説明済
みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛
すると、図示のように含油焼結メタル軸受５のみが軸受
穴部１ａ内に設けられている。この含油焼結メタル軸受
５は、図５(ｂ)において、段部１ｂを逃げるための凹部
５ａが３箇所形成されている。また、モータ軸６の長手
方向に沿う十分な深さの軸受孔部５ｃが形成されてお
り、１つのメタル軸受５でモータ軸６の倒れ防止を図り
軸支可能にしている。
【００２９】なお、以上説明の２つの実施形態はブラシ
レス軸流ファンモータについてのみ述べたが、これに限
定されず、種々の用途のモータに本発明は適用可能であ
ることは言うまでもない。また、段部の成型個数は３個
に限定されず、少なくとも２箇所あれば十分であり、大
型機種において段部の成型個数を多くすると良い。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軸受穴部の途中に形成される段部を挟んで軸受を挿入し
て固定するときに、射出成型金型の同軸度を確保するこ
とにより、軸受ハウジングの軸受穴部における同一の内
周面で軸受を支持することができる軸受ハウジングの成
型方法および軸受ハウジングを用いたモータを提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】(ａ)は、軸受ハウジングの成型金型の型閉め状
態を示す中心断面図、(ｂ)は図１(ａ)のＸ−Ｘ線矢視断
面図である。
【図２】(ａ)は、図１の成型金型が型開き状態になって
いる様子を示した外観斜視図であり、(ｂ)は型閉め状態
を示す外観斜視図である。
【図３】成型金型を用いて成型された軸受ハウジング１
の一部を破断して示した外観斜視図である。
【図４】(ａ)は、軸受ハウジングをブラシレス軸流ファ
ンモータに適用した場合の第１の実施形態の中心断面
図、(ｂ)は一部構成部品の立体分解図である。
【図５】(ａ)は、軸受ハウジングをブラシレス軸流ファ
ンモータに適用した場合の第２の実施形態の中心断面
図、(ｂ)は一部構成部品の立体分解図である。
【符号の説明】
１ 軸受ハウジング １ａ 軸受穴部 １ｂ 段部 ５ 含油焼結メタル軸受 ６ モータ軸 ８ 永久磁石 １２ モータ回転子 ２０ ラジアル玉軸受 １０１ 第１の型部 １０２ 第２の型部 １０３ 第１のキャビティ部材 １０４ 形状部材 Ｃ キャビティ Ｃａ 段部キャビティ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 モータ回転子を軸支するために、所定樹
    脂材料から射出樹脂成型される軸受穴部の内周面の途中
    に段部を成型する軸受ハウジングの成型方法であって、 第１の型部において、前記軸受穴部の開口部から連続成
    型される第１の内周面を成型するための第１のキャビテ
    ィ部を設け、 第２の型部において、前記第１の内周面の内径寸法より
    大きな外径寸法を有し、かつ型閉め時に前記第１のキャ
    ビティ部と第２のキャビティ部とから形成されるキャビ
    ティを同心軸上に位置させるとともに、前記段部を成型
    する複数の形状部を前記第１の型部に向けて延設し、 前記キャビティ中に溶融状態の前記所定樹脂材料を導入
    して成型することを特徴とする軸受ハウジングの成型方
    法。
  2. 【請求項２】 モータ回転子を軸支するために、所定樹
    脂材料から射出樹脂成型される軸受穴部の内周面の途中
    に段部を成型した軸受ハウジングを用いたモータであっ
    て、 前記軸受ハウジングを、第１の型部において、前記軸受
    穴部の開口部から連続成型される第１の内周面を成型す
    るための第１のキャビティ部を設け、 第２の型部において、前記第１の内周面の内径寸法より
    大きな外径寸法を有し、かつ型閉め時に前記第１のキャ
    ビティ部と第２のキャビティ部とから形成されるキャビ
    ティを同心軸上に位置させるとともに、前記段部を成型
    する複数の形状部を前記第１の型部に向けて延設し、 前記キャビティ中に溶融状態の前記所定樹脂材料を導入
    して成型するとともに、前記段部において、含油焼結製
    を含むメタル軸受またはラジアル玉軸受の一方または双
    方を支持することを特徴とする軸受ハウジングを用いた
    モータ。
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