JP2004096844A

JP2004096844A - ブラシレス直流モータ

Info

Publication number: JP2004096844A
Application number: JP2002252160A
Authority: JP
Inventors: Etsuo Nakazawa; 中澤　悦雄; Kenichiro Hamagishi; 濱岸　憲一朗; Kenichi Yamanaka; 山中　憲一
Original assignee: Nidec Shibaura Corp
Current assignee: Nidec Shibaura Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】モータの防塵効果と冷却効果を両立して得られるブラシレス直流モータを提供する。
【解決手段】ハウジング３１の内側に固定子１０が取り付けられ、前記固定子１０の内周に回転子２０が配され、前記回転子２０が回転軸２１とヨーク２３と磁性体２２とからなり、前記ハウジング３１の中心に設けられた軸受部３４により前記回転軸２１が回転自在に支持され、前記ヨーク２３が逆コップ状であり、その内側に前記軸受部３４が配されている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載エアコンの駆動用等に好適に用いられるブラシレス直流モータに関し、モータ内の防塵効果を向上するとともに、モータ冷却効果を向上することのできるブラシレス直流モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ブラシレス直流モータ（以下、ＢＬＤＣモータという）は、図３のモータ１００の外観図に示すように、円筒状のハウジング１１１内部に不図示の固定子と回転子からなるモータ部１０１を納め、また、回転子や駆動回路基板などのモータ部材を支持するブラケット１１３を設けてカバー１１４で覆われている。
【０００３】
モータ部１０１は、ハウジング１１１の内側にリング状に固定子が取り付けられ、その固定子の内周に回転子が配されている。回転子はブラケット１１３の中央部に設けられたメタルベアリングなどのベアリングを備えた軸受部に回転軸１０２が回転自在に支持されている。
【０００４】
従来より、ＢＬＤＣモータ１００では、固定子や回転子、軸受部などのモータ部１０１での発熱を冷却して過熱を防ぎモータ特性を維持するために、外気をモータ部１０１に導入し又内部の熱を放散する冷却用通気孔１２０がハウジング１１１に設けられ、例えば、図４のモーターフレーム１１０の平面図に示すように、ハウジング１１１の天井部１１２の回転軸用貫通孔１２１の周囲に冷却用通気孔１２０が等間隔で設けられているものがある。
【０００５】
ところが、モータ部１０１の冷却効果を十分に得ることができるだけの大きな通気孔１２０を設けると、この通気孔１２０から外気と共に砂や粉塵などの異物がモータ部１０１に侵入し、回転軸１０２やメタルベアリングなどの回転部を傷付けたり、或いは回転駆動部への異物の噛み込みによってＢＬＤＣモータ１００の回転不良や回転軸の異常摩耗、発熱などの不具合を生じるという問題がある。
【０００６】
また逆に、上記異物のモータ部１０１への侵入を防止するため、ハウジング１１１の天井部１１２に設ける冷却用通気孔１２０を小さくしたり、或いは開設数を減らすと、外気の導入や熱の放出が不足しモータ部１０１の冷却効果が十分得られなくなり、モータが過熱しモータ特性を低下させてしまう問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、モータの防塵効果と冷却効果を両立して得られるブラシレス直流モータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ハウジングの内側に固定子が取り付けられ、前記固定子の内周に回転子が配され、前記回転子が、回転軸とヨークと磁性体とからなり、前記ハウジングの中心に設けられた軸受部により前記回転軸が回転自在に支持され、前記ヨークが逆コップ状であり、その内側に前記軸受部が配されていることを特徴とするブラシレス直流モータである。
【０００９】
請求項２の発明は、前記軸受部が、ブラケットに立設された筒体と、前記筒体の内側に配したベアリングを有し、前記ベアリングの内周に前記回転軸が支持されたことを特徴とする請求項１に記載のブラシレス直流モータである。
【００１０】
本発明のブラシレス直流モータによれば、逆コップ状ヨークが回転軸やベアリングを含む軸受部を覆うように設けられているので、外気と共にモータ内部に侵入する砂や粉塵等の異物が軸受部にまで入り込むのを防ぎ、軸受部に含まれる回転軸やベアリングなどの回転部分の傷付き、異物の回転駆動部への噛み込みによる回転不良などの不具合を防止することができる。
【００１１】
また、上記軸受部の防塵効果により異物侵入の許容限度が緩められ、ブラケットの冷却用通気孔を大きくして冷却効率を向上することができ、高温雰囲気中の使用でも高い冷却効果により過熱を防ぎ、モータ特性を正常に保つことができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、実施形態のＢＬＤＣモータ１の縦断面図である。図において、ＢＬＤＣモータ１は、固定子１０と回転子２０からなるモータ部２をモータフレーム３０の円筒状ハウジング３１内に設け、フランジ部３２には回転子２０をハウジング３２内に支持するブラケット３３が設けられている。
【００１４】
モータ部２では、固定子１０がハウジング３１の内側に取り付けられた鉄心１１とそれに巻回された巻線１２とからリング状に形成され、固定子１０の内周に磁性体２２を有する回転子２０が配されている。
【００１５】
回転子２０は、回転軸２１と、回転軸２１の圧入部２４に圧入し取り付けられたコップ状のヨーク２３と、ヨーク２３の外周に固定された磁性体２２とからなり、ハウジング３１の中心に設けられた軸受部３４により回転軸２１が回転自在に支持されている。
【００１６】
前記軸受部３４は、ブラケット３３の中央部に立設しその基部をリブ３８で支持されたブラケット３３に一体に形成された円筒体３７と、円筒体３７の内側に配されたメタルベアリング３５からなり、回転軸２１がベアリングの内環部３５ａ、３５ｂに支持されている。
【００１７】
すなわち、回転子２０は、ブラケット３３に設けられた軸受部３４に回転軸２１が支持されることにより、ハウジング３１の中心に固定子１０の内周に磁性体２２が対向するように配されている。
【００１８】
ヨーク２３は、図に示すようにコップ状の開口部２３ａを下向きにした逆コップ状に回転軸２１中間の圧入部２４に取り付けられ、メタルベアリング３５をその内側に納めている軸受部３４と回転軸２１のモータ部２１ａとをコップ状の内側に覆うように配されている。
【００１９】
さらに、ヨーク２３外周の磁性体２２が、固定子１０の内周に対向して配されているので、回転中の回転子２０が固定子１０と回転子２０の間の僅かの隙間３９を残して軸受部３４を密閉するようになっている。
【００２０】
また、ハウジング３１は、その天井部３６の中央部に回転軸２１を通す貫通孔４１と、貫通孔４１の周囲に従来よりも径の大きい冷却用通気孔４２が等間隔に開設されている（図２のモータフレーム３０の平面図参照）。
【００２１】
上記構造のＢＬＤＣモータ１は、通電により回転子２０が回転し、その回転作用によりモータ部２内の空気が撹拌されることにより、貫通孔４１及び冷却用通気孔４２から外気がモータ部２内に導入され、またモータ部２の熱がそれらの孔から外部に放出されてＢＬＤＣモータ１を冷却するようになっている。
【００２２】
本発明のＢＬＤＣモータ１では、回転子２０のヨーク２３及び磁性体２２が軸受部３４を覆い密閉するので、空気は固定子１０と回転子２０との隙間３９を通過しハウジング３１内を流動してモータ部２内を冷却することができる。しかし、外気と共に貫通孔４１や冷却用通気孔４２を通りモータ部２に侵入してくる砂や粉塵等の異物は、粒子が大きく又流動性が空気より小さいため、その僅かの隙間３９を通過することができずモータ部２奥部への侵入が阻止される。
【００２３】
これにより、異物が軸受部３４に入り込むのを防ぐことができ、回転軸２１やメタルベアリング３５の回転部の傷付き、回転駆動部内への異物の噛み込みを防ぎ、回転不良や回転軸の異常摩耗、発熱などによる故障を防止することができる。
【００２４】
上記軸受部への防塵効果の向上により、モータ部２への異物侵入の許容限度を緩和することができ、ハウジング３１に設ける貫通孔４１や冷却用通気孔４２の孔を従来より大きく明ける、或いは開設数を増すことが可能となり、モータ部２への外気の導入或いは内部の熱の放散がより効果的に行われるようになり、モータ部２内の固定子１０や回転子２０またブラケット３３の発熱や蓄熱を効率よく冷却しＢＬＤＣモータ１の冷却効果を一層向上することができる。
【００２５】
上記の冷却効果の向上により、ＢＬＤＣモータ１は常温ではもちろんのこと、高温雰囲気中で使用される場合でも、モータの過熱をより防ぎモータ特性を正常に保つことができる。
【００２６】
従って、本発明のＢＬＤＣモータは、高温、かつ砂や粉塵等の多い過酷な使用条件下においても、例えば自動車のエアコン用送風機の駆動に使用される場合、その優れた防塵効果と冷却効果により、モータの回転部分の傷付き、回転駆動部内への異物の噛み込み等による故障発生を防ぎ、かつモータの過熱を防いでモータ特性を維持し、長時間の連続運転にも対応することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のブラシレス直流モータでは、回転子を支持する軸受部がコップ状ヨーク及び磁性体に覆われているので、モータ内に侵入する砂、粉塵等の異物が軸受部に入り込むことを防ぎ、回転軸やベアリングの損傷や回転不良を防止することができる。また、その防塵効果により、冷却用通気孔を大きく設けられるので、モータ部の通気性がよくなりモータの冷却効率が向上し、高温雰囲気中での使用においても優れた冷却効果を有し、異物による故障発生を防ぐとともにモータ特性を維持することができる。
【００２８】
従って、本発明のブラシレス直流モータでは、高温中や粉塵の多い過酷な条件下で用いられるのに適した、信頼性の高いブラシレス直流モータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のブラシレス直流モータの縦断面図である。
【図２】実施形態のブラシレス直流モータのモータフレームの平面図である。
【図３】従来例のブラシレス直流モータの外観図である。
【図４】従来例のブラシレス直流モータのモータフレームの平面図である。
【符号の説明】
１……ブラシレス直流モータ
２……モータ部
１０……固定子
２０……回転子
２１……回転軸
２２……磁性体
２３……コップ状ヨーク
３１……ハウジング
３３…ブラケット
３４……軸受部
３５……メタルベアリング
３６……ハウジング天井
３７……筒体
４１……回転軸用貫通孔
４２……冷却用通気孔

Claims

ハウジングの内側に固定子が取り付けられ、前記固定子の内周に回転子が配され、
前記回転子が、回転軸とヨークと磁性体とからなり、前記ハウジングの中心に設けられた軸受部により前記回転軸が回転自在に支持され、
前記ヨークが逆コップ状であり、その内側に前記軸受部が配されている
ことを特徴とするブラシレス直流モータ。
前記軸受部が、ブラケットに立設された筒体と、前記筒体の内側に配したベアリングを有し、
前記ベアリングの内周に前記回転軸が支持された
ことを特徴とする請求項１に記載のブラシレス直流モータ。