JP2012139004A - モータ及び送風ファン - Google Patents

Abstract

【課題】電機子のベース部への組込み作業の容易性を維持しつつ、突起部が当接部に対して周方向にずれ難い構成にする。
【解決手段】電機子において、外周面に突起部が設けられかつ内周面にて軸受部材を介してロータ部のシャフトを回転可能に支持する軸受保持部１５が挿通される挿通部の内周面部に、弾性部材の付勢により前記突起部に対して前記シャフトの中心軸方向の一側から当接する当接部４５と、前記突起部が前記当接部４５に対して前記中心軸方向の一側から他側へ相対的に移動するのを可能にする中心軸方向通路部４６と、前記軸受保持部１５に対して回動させることで、相対的に移動するのを可能にする周方向通路部４７と、前記突起部が前記中心軸方向通路部４６から前記当接部４５の側へ相対的に移動する第１移動を許容する一方、第１移動とは向きが反対の第２移動を規制する可撓性の爪部４８とを形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、モータ及び該モータを用いた送風ファンに関し、特に振動低減を可能にするモータの改良に関する。

従来より、送風ファン等に用いられるモータにおいて種々の振動・騒音低減技術が提案されている。例えば特開２００９−２１３２２５号公報に開示されたモータでは、電機子が、コイルスプリング等の弾性部材を介してベース部（ハウジング）に支持される構造であるため、電機子がベース部に接着剤等を用いて固定される構造のものに対して、電機子で発生する電磁振動等がハウジングに伝搬することを抑制し、振動抑制に大きな効果を発揮している。

前記公報に開示されたモータにおいては、ベース部に円筒状の軸受保持部が設けられ、この軸受保持部の内周面にて、ロータ部のシャフトが軸受部材を介して、該シャフトの中心軸を中心として回転可能に支持される。前記軸受保持部は、前記電機子の中心部に設けられた挿通孔に挿通されている。前記軸受保持部の外周面には、径方向外側に突出する突起部が設けられ、電機子の挿通孔の内周面には、前記弾性部材による付勢により前記突起部に対して当接する当接部が設けられており、これにより、電機子が軸受保持部から外れるのが防止される。そして、ベース部に電機子を組み込む際には、前記弾性部材の付勢力に抗するように前記軸受保持部を電機子の挿通孔に挿通させる。このとき、前記突起部と前記当接部とが周方向において同じ位置にあると、挿通の邪魔になるので、前記突起部と前記当接部との周方向の位置を互いにずらした状態で前記軸受保持部を前記挿通孔に挿通し、その後に、電機子を軸受保持部に対して回動させることで、前記突起部が前記当接部と周方向において同じ位置に位置するようにする。この位置では、周方向移動規制部により前記突起部が周方向に位置決めされるように構成されている。こうして電機子のベース部への組込みが完了し、前記弾性部材により前記当接部が前記突起部に当接することになる。
特開２００９−２１３２２５号公報

ところで、前記従来のモータ（前記公報に記載のモータ）と同様の構成にして、ベース部に電機子を組み込む際には、該モータと同様の組込み方法を採用すれば、その組込み作業を容易に行うことが可能になる。また、突起部が当接部と周方向において同じ位置に位置しているときには、周方向移動規制部により突起部が周方向に位置決めされるので、突起部が当接部に対して周方向にずれる可能性は低く、そのずれにより電機子が軸受保持部から外れるような問題は生じ難い。

ここで、ベース部に電機子を組み込んだ後の組立て作業工程で、仮に突起部が当接部に対して周方向にずれたとしても、そのことを作業者が目視で確認できない場合がある。例えば、ロータ部が、電機子の外周側及びベース部とは反対側を覆うような形状である場合、そのようなロータ部を軸受保持部に組み込んだ後は、突起部が当接部に対して周方向にずれているか否かを確認できなくなる。特にこのような場合には、突起部が当接部に対して周方向により一層ずれ難い構成にしておく必要があり、改良の余地がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、前記従来のモータの構成を改良することによって、電機子のベース部への組込み作業の容易性を維持しつつ、突起部が当接部に対して周方向により一層ずれ難い構成にすることにある。

上記の目的を達成するために、本発明のモータは、シャフトとロータマグネットとを有し、該シャフトの中心軸を中心として回転するロータ部と、中心部に、前記中心軸方向に延びる挿通孔が設けられ、前記ロータマグネットに対して前記ロータ部の径方向に対向するように配置されて、前記ロータマグネットとの間で、前記ロータ部を回転させるトルクを発生するように構成された電機子と、前記電機子に対して前記中心軸方向の一側に配置された、前記電機子を支持するためのベース部と、前記ベース部の前記電機子側の面に、前記挿通孔に挿通された状態で前記中心軸方向の他側へ向かって延びるように設けられ、外周面にて前記電機子を前記中心軸方向に移動可能に支持するとともに、内周面にて軸受部材を介して前記シャフトを回転可能に支持する略円筒状の軸受保持部と、前記電機子を前記ベース部に対して前記中心軸方向の前記他側へ付勢する弾性部材とを備え、前記電機子は、該電機子を前記軸受保持部の先端側から該軸受保持部に対して前記中心軸方向の前記一側へ移動させることで、前記挿通孔に前記軸受保持部が挿通された状態になるように構成され、前記軸受保持部の外周面には、径方向外側に突出する突起部が設けられ、
前記電機子の挿通孔の内周面部には、前記弾性部材の付勢により前記突起部に対して前記中心軸方向の前記一側から当接する当接部と、前記当接部に対して周方向一側において前記中心軸方向に延びるように配置され、前記挿通孔に前記軸受保持部が挿通される際に、前記突起部が前記当接部に対して前記中心軸方向の前記一側から前記他側へ相対的に移動するのを可能にする中心軸方向通路部と、前記中心軸方向通路部から、前記当接部と周方向において同じ位置でかつ該当接部に対して前記中心軸方向の前記他側の位置に亘って周方向に延びるように配置され、前記突起部が前記中心軸方向通路部において前記当接部に対して前記中心軸方向の前記他側に位置した状態にある前記電機子を、前記軸受保持部に対して回動させることで、前記突起部が前記中心軸方向通路部から前記当接部の側へ、該当接部に対して相対的に移動するのを可能にする周方向通路部と、前記周方向通路部の径方向外側の面から該周方向通路部に突出するように配置され、前記突起部が前記中心軸方向通路部から前記当接部の側へ該当接部に対して相対的に移動する第１移動を変形により許容する一方、前記突起部が前記当接部と周方向において同じ位置から前記中心軸方向通路部の側へ該当接部に対して相対的に移動する第２移動を規制する可撓性の爪部と、が形成されている、という構成とする。

前記の構成により、ベース部に電機子を組み込む際には、突起部が中心軸方向通路部を通って移動するように挿通孔に軸受保持部を挿通して、突起部が当接部に対して中心軸方向の一側から他側へ移動させ、突起部が中心軸方向通路部において当接部に対して中心軸方向の他側に位置した状態で、電機子を軸受保持部に対して回動させることで、突起部が周方向通路部を通って中心軸方向通路部から当接部の側へ移動する。この移動（第１移動）は、可撓性の爪部の変形により許容されるので、突起部が当接部と周方向において同じ位置に位置するようになる。こうして電機子のベース部への組込みが完了し、弾性部材により当接部が突起部に当接する。このように電機子のベース部への組込み作業は容易に行える。そして、突起部が当接部と周方向において同じ位置から中心軸方向通路部の側へ移動しようとしても、この移動（第２移動）は爪部によって規制される。したがって、このような爪部により、突起部が当接部に対して周方向により一層ずれ難くなる。

本発明の一実施形態によれば、前記爪部は、前記周方向通路部において径方向内側に向かって前記当接部の側に傾斜するように延びていて、前記突起部の前記第１移動時には、該突起部に押圧されることより径方向外側に撓み変形することで、前記第１移動を許容する一方、前記突起部の前記第２移動時には、該突起部が前記爪部の先端に突っ掛かることで、前記第２移動を規制するように構成されている。

このことにより、突起部の第１移動がよりスムーズに行えるとともに、第２移動がより一層確実に規制される。また、突起部の第１移動の完了時に爪部による移動抵抗がなくなるので、作業者は電機子のベース部への組込みが完了したことが感触で分かるようになる。

前記のように爪部が、中心軸方向通路部において径方向内側に向かって当接部の側に傾斜するように延びている場合には、前記突起部の先端面における前記第１移動時の前記当接部の側の部分が、該当接部の側に向かって径方向内側に傾斜している、ことが好ましい。

このようにすれば、突起部の押圧による爪部の撓み変形がスムーズに行われて、突起部の第１移動が更にスムーズに行えるようになる。

また、本発明の一実施形態によれば、前記電機子は、磁性体で形成されたステータコアと、前記ステータコアの前記中心軸方向の前記一側の部分を覆う第１インシュレータと、前記ステータコアの前記中心軸方向の前記他側の部分を覆う第２インシュレータとを有し、前記突起部は、前記軸受保持部の外周面における、前記中心軸方向において前記第２インシュレータに対応する部分に設けられており、前記ステータコア、第１インシュレータ及び第２インシュレータに、前記挿通孔としての貫通孔がそれぞれ設けられ、前記ステータコア、第１インシュレータ及び第２インシュレータの各貫通孔の内周面部に、前記中心軸方向通路部がそれぞれ形成され、前記第２インシュレータの貫通孔の内周面部に、前記当接部、前記周方向通路部及び前記爪部が形成されている。

或いは、前記電機子は、磁性体で形成されたステータコアと、前記ステータコアの前記中心軸方向の前記一側の部分を覆う第１インシュレータと、前記ステータコアの前記中心軸方向の前記他側の部分を覆う第２インシュレータとを有し、前記突起部は、前記軸受保持部の外周面における、前記中心軸方向において前記第１インシュレータに対応する部分に設けられており、前記ステータコア、第１インシュレータ及び第２インシュレータに、前記挿通孔としての貫通孔がそれぞれ設けられ、前記第１インシュレータの貫通孔の内周面部に、前記当接部、前記中心軸方向通路部、前記周方向通路部及び前記爪部が形成されている、という構成であってもよい。

このように突起部を、中心軸方向において軸受保持部の外周面における第１インシュレータに対応する部分に設ければ、ステータコア及び第２インシュレータに中心軸方向通路部を設ける必要がなくなる。これにより、特にステータコアの内周面全周を軸受保持部の外周面にほぼ接するようにすることができ、この結果、ステータコアの内周面に凹凸がなくなり、しかも、ステータコアの体積を大きくすることができる。

本発明の別の態様は、前述のモータと、該モータによって回転するインペラとを備えた送風ファンの発明である。

この送風ファンの駆動中に、突起部が当接部に対して周方向にずれるようなことはない。また、モータの電機子が弾性部材を介してベース部（ハウジング）に支持されているので、電機子で発生する電磁振動等がハウジングに伝搬することが抑制され、送風ファンの低騒音化を図ることができる。

以上説明したように、本発明によると、電機子のベース部への組込み作業の容易性を維持しつつ、突起部が当接部に対して周方向により一層ずれ難くすることができる。

本発明の実施形態に係るモータを備えた送風ファンとしての軸流ファンを示す断面図である。 軸流ファンのハウジングを上側から見た平面図である。 ベース部に電機子を組み込んだ状態を示す、斜め上側から見た斜視図である。 ベース部に電機子を組み込んだ状態を示す平面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 ステータコアを示す平面図である。 上側インシュレータを示す、斜め上側から見た斜視図である。 下側インシュレータを示す、斜め上側から見た斜視図である。 ベース部の一部及び軸受保持部を示す、斜め上側から見た斜視図である。 ベース部に電機子を組み込んでいる途中の状態（突起部が中心軸方向通路部に位置する状態）を示す平面図である。 ベース部に電機子を組み込んでいる途中の状態（突起部が周方向通路部に位置する状態）を示す平面図である。 軸受保持部の外周面における、シャフトの中心軸方向において下側インシュレータに対応する部分に突起部を設けた場合のベース部の一部及び軸受保持部を示す、斜め上側から見た斜視図である。 突起部を図１２の如く設けた場合の下側インシュレータを示す、斜め上側から見た斜視図である。 ベース部に電機子を組み込んだ状態を、ステータコア及び上側インシュレータの記載を省略して示す平面図である。 突起部を図１２の如く設けた場合において、ベース部に電機子を組み込んでいる途中の状態（突起部が中心軸方向通路部に位置する状態）を示す、図１４相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るモータを備えた送風ファンとしての軸流ファンＡを示す。図１では、軸流ファンＡのファン軸（後述の中心軸Ｊ）が図面の上下方向に延びるように描いており、便宜上、図面の上下方向を軸流ファンＡの上下方向とする。但し、軸流ファンＡの実際の取付状態では、これに限定するものではない。

軸流ファンＡは、ロータ部２と電機子３とを有するモータ１と、このモータ１によって回転しかつ回転により上側から下側への空気流を発生するインペラ５とを備えている。このインペラ５は、ハブ６と、このハブ６の外周面に周方向に略等間隔をあけて固定された複数のプロペラ翼７とを有している。ハブ６は、下側が開放されたカップ状をなし、ハブ６の上端面部における中心部には、シャフト８がハブ６と一体的に回転するように固定されている。このシャフト８は、ハブ６の上端面部から下側へ延びている。すなわち、シャフト８の中心軸Ｊ（以下、単に中心軸Ｊという）は上下方向に延びている。インペラ５（ハブ６及びプロペラ翼７）は、後述の如く、モータ１のロータ部２の回転によって、中心軸Ｊを中心として回転するようになっている。以下、中心軸Ｊが延びる方向を中心軸方向といい、この中心軸方向と垂直な方向を径方向という。

また、軸流ファンＡは、プロペラ翼７の外周側全周を覆う筒状のハウジング１１を更に備えている。図２に示すように、このハウジング１１の外形は、前記中心軸方向から見て、略矩形状をなし、４つの角部近傍には、ハウジング１１（つまり軸流ファンＡ）を被取付部材に取り付けるためのネジ挿通孔１１ａがそれぞれ設けられている。ハウジング１１の内周面は、インペラ５の回転によって発生する空気流が流れる流路を形成しており、空気がその流路内を流れることによって、空気の流れが持つエネルギが静圧エネルギに変換される。

ロータ部２は、インペラ５のハブ６及びシャフト８と、ハブ６の内周面に円筒状のロータヨーク２６を介して取付固定された円筒状のロータマグネット２５とを有している。本実施形態では、インペラ５のハブ６及びシャフト８は、ロータ部２を兼用している。そして、ロータ部２は、中心軸Ｊを中心として回転することにより、インペラ５を中心軸Ｊを中心として回転させることになる。ロータマグネット２５は、Ｎ極とＳ極とが周方向に交互に並ぶように着磁されたものである。ロータヨーク２６は、磁性体で構成されていて、ロータマグネット２５によって形成される磁界が、軸流ファンＡの外部に漏れるのを防止する。

前記電機子３は、ロータマグネット２５に対してロータ部２の径方向内側に対向するように配置されていて、ロータマグネット２５との間で、ロータ部２を回転させるトルクを発生するように構成されたものである。詳細には、ロータマグネット２５と電機子３における後述のステータコア３１の磁極歯３１ｃの周方向延設部３１ｅの径方向外側の面とが互いに対向する。電機子３の中心部には、後述の軸受保持部１５が挿通される挿通孔３０が前記中心軸方向に延びるように設けられている。尚、本実施形態のモータ１は、ロータマグネット２５が電機子３よりも径方向外側に位置するアウタロータ型のモータである。

電機子３に対して前記中心軸方向の一側（下側）には、電機子３を支持するためのベース部１４が配置されている。このベース部１４は、図２に示すように、前記中心軸方向から見て円形状をなしていて、ハウジング１１に支持されている。具体的には、ベース部１４の外周面に、複数（本実施形態では、３つ）の支持リブ１２が径方向外側に向かって延びる（正確には、径方向外側に向かって周方向の一側に傾斜して延びる）ように設けられている。これら支持リブ１２の径方向外側の端部は、ハウジング１１の内周面における下端部に接続固定されている。こうしてベース部１４が支持リブ１２を介してハウジング１１に支持される。

ベース部１４の電機子３側の面（上面）には、中心軸Ｊを中心とする貫通孔１５ａを有する略円筒状の軸受保持部１５が、電機子３の挿通孔３０に挿通された状態で前記中心軸方向の他側（上側）へ向かって延びるように設けられている。軸受保持部１５は、その外周面にて、軸受保持部１５の外周側全周を覆うように位置する前記電機子３を前記中心軸方向に移動可能に支持する。

軸受保持部１５の内周面（貫通孔１５ａの内周面）における上下２箇所には、軸受部材としての上側及び下側ボールベアリング１６，１７がそれぞれ設けられている。そして、軸受保持部１５の貫通孔１５ａにシャフト８が挿通され、そのシャフト８が、上側及び下側ボールベアリング１６，１７によって、中心軸Ｊを中心として回転可能に支持されている。このことで、シャフト８は軸受保持部１５の内周面にて軸受部材を介して回転可能に支持されていることになる。

ハブ６の上端面部と上側ボールベアリング１６との間におけるシャフト８の周囲には、圧縮コイルバネからなる予圧バネ１８が設けられている。この予圧バネ１８は、上側ボールベアリング１６の内輪を下側に押圧するとともに、ハブ６及びシャフト８を上側へ押圧する。シャフト８の下端近傍には、シャフト８が下側ボールベアリング１７から上側へ抜けないように抜止部材１９が取り付けられ、この抜止部材１９が下側ボールベアリング１７の内輪を上側へ押圧する。上側ボールベアリング１６は下側に押圧されても、軸受保持部１５の貫通孔１５ａの内周面において上側ボールベアリング１６の外輪の直ぐ下側に形成された段部により、それ以上、下側へは移動不能になっている。また、下側ボールベアリング１７は上側に押圧されても、貫通孔１５ａの内周面において下側ボールベアリング１７の外輪の直ぐ上側に形成された段部により、それ以上、上側へは移動不能になっている。これにより、シャフト８並びに上側及び下側ボールベアリング１６，１７が軸受保持部１５に対して所定の位置に保持される。また、上側及び下側ボールベアリング１６，１７は、予圧を与えることで安定した軸受回転精度が得られるようになる。尚、各ボールベアリング１６，１７に代えて、例えばすべり軸受を採用してもよく、その他の軸受部材を採用してもよい。

前記電機子３は、図３〜図５に示すように、ステータコア３１と、上側インシュレータ３２（絶縁部材）と、下側インシュレータ３３（絶縁部材）と、コイル３４と、回路基板３５とを有している。ステータコア３１並びに上側及び下側インシュレータ３２，３３には、前記挿通孔３０としての貫通孔３１ａ，３２ａ，３３ａがそれぞれ設けられている。尚、図３〜図５においては、ベース部について、軸受保持部が設けられている中心部及びその近傍しか図示していないとともに、上側ボールベアリング１６、下側ボールベアリング１７、コイル３４、回路基板３５、後述の電機子付勢バネ４１等を省略している（図９〜図１２、図１４及び図１５も同様）。

ステータコア３１は、図５及び図６に示すように、薄板状の磁性体で形成されたステータラミネーションを複数枚積層することで構成されている。本実施形態では、軸流ファンＡは、特に電子機器冷却用に使用されるものであり、駆動方式として単相バイポーラ又は二相ユニポーラが採用される。このような駆動方式が用いられる場合のステータコアは、４極の磁極を有する。このため、本実施形態のステータコア３１は、中心部に前記貫通孔３１ａが形成された円環状のコアバック部３１ｂと、コアバック部３１ｂと同じ材料にて一体形成されかつ中心軸Ｊを中心とする周方向に略等間隔に配列された４つの磁極歯３１ｃとを有している。各磁極歯３１ｃは、コアバック部３１ｂの外周面から径方向外側に向けて延びる径方向延設部３１ｄと、この径方向延設部３１ｄの先端側にて周方向に延びる周方向延設部３１ｅとを有していて、前記中心軸方向から見て、略Ｔ字状をなしている。

上側インシュレータ３２は、図３〜図５及び図７に示すように、ステータコア３１の上側部分（前記中心軸方向の前記他側の部分）を覆い、下側インシュレータ３３は、図５及び図８に示すように、ステータコア３１の下側部分（前記中心軸方向の前記一側の部分）を覆っている。但し、コアバック部３１ｂの内周面（つまりステータコア３１の貫通孔３１ａの内周面）、各磁極歯３１ｃの周方向延設部３１ｅにおける径方向外側の面及び周方向両側の端面は、上側及び下側インシュレータ３２，３３によって覆われておらず、露出している。上側及び下側インシュレータ３２，３３は、ステータコア３１の上下方向略中央で互いに突き合わされた状態で固定されている。下側インシュレータ３３は第１インシュレータに相当し、上側インシュレータ３２は第２インシュレータに相当する。

上側インシュレータ３２における、各磁極歯３１ｃの周方向延設部３１ｄの上面を覆う部分には、コイル３４の上端部を支持するべく上側に突出する上側コイル支持部３２ｂが設けられ、下側インシュレータ３３における、各磁極歯３１ｃの周方向延設部３１ｅの下面を覆う部分には、コイル３４の下端部を支持するべく下側に突出する下側コイル支持部３３ｂが設けられている。

上側インシュレータ３２の貫通孔３２ａ（電機子３の挿通孔３０）の内周面部における周方向の４箇所には、コアバック部３１ｂの上面を覆いかつ径方向内側の面が軸受保持部１５の外周面にほぼ接するコアバック部上面被覆部３２ｃがそれぞれ設けられている。また、下側インシュレータ３３の貫通孔３３ａ（電機子３の挿通孔３０）の内周面部における周方向の４箇所には、コアバック部３１ｂの下面を覆いかつ径方向内側の面が軸受保持部１５の外周面にほぼ接するコアバック部下面被覆部３３ｃがそれぞれ設けられている。さらに、ステータコア３１の貫通孔３１ａ（電機子３の挿通孔３０）の内周面部における周方向の４箇所には、軸受保持部１５の外周面にほぼ接する接触部３１ｆがそれぞれ設けられている。コアバック部上面被覆部３２ｃ及びコアバック部下面被覆部３３ｃ並びに接触部３１ｆは、周方向において同じ位置に設けられている。尚、上側インシュレータ３２の４つのコアバック部上面被覆部３２ｃについては、全周に亘る１つのコアバック部上面被覆部の４箇所が切り欠かれているとも言える。また、下側インシュレータ３３の４つのコアバック部下面被覆部３３ｃ及びステータコア３１の４つの接触部３１ｆについても同様である。これらの切り欠かれた部分は、後述の中心軸方向通路部４６に相当する。

コイル３４は、銅線で構成されていて、ステータコア３１における各磁極歯３１ｃの径方向延設部３１ｄの周囲に、上側及び下側インシュレータ３２，３３を介して巻かれたものである。このように巻かれたコイル３４とステータコア３１との間には、上側及び下側インシュレータ３２，３３が介在しており、コイル３４がステータコア３１に直接接触することはない。また、前記上側及び下側コイル支持部３２ｂ，３３ｂによって、前記のように巻かれたコイル３４の上端部及び下端部が、磁極歯３１ｃの周方向延設部３１ｅにおける径方向外側の面から径方向外側にはみ出さないように支持される。

回路基板３５は、その中心部に貫通孔３５ａを有していて、該貫通孔３５ａに下側インシュレータ３３の下端部における周縁部が嵌められることで、下側インシュレータ３３に取付固定されている。この回路基板３５は、プリント基板と、このプリント基板上に実装された回路部品とで構成されている。プリント基板上には、銅箔で形成された導通パターンがプリントされており、実装された回路部品と導通パターンとによって、制御回路が構成される。この制御回路に、前記コイル３４の端部が電気的に接続されており、回路基板３５に外部電源から電流が供給されると、制御回路によってコイル３４への通電制御がなされて、ロータ部２（つまりインペラ５）の回転が制御される。コイル３４への通電制御により、ステータコア３１に磁界が発生し、この磁界と、ロータマグネット２５による磁界との相互作用によって、ロータ部２を中心軸Ｊを中心として回転させるトルクが発生する。これにより、インペラ５が、中心軸Ｊを中心として回転することになる。

電機子３は、ベース部１４に対して、圧縮コイルバネからなる電機子付勢バネ４１を介して支持されている。具体的には、図５に示すように、電機子３の下側インシュレータ３３におけるコアバック部下面被覆部３３ｃの下面には、環状溝からなる上側バネ支持部３３ｄが形成されている。一方、ベース部１４における軸受保持部１５の基端（下端）の周囲には、環状溝からなる下側バネ支持部１４ａが形成されている。そして、下側インシュレータ３３の上側バネ支持部３３ｄとベース部１４の下側バネ支持部１４ａと間における軸受保持部１５の下部の周囲に、電機子付勢バネ４１がそのバネ中心軸が上下方向に延びるように配設されている。これにより、電機子３は、電機子付勢バネ４１によって、ベース部１４に対して前記中心軸方向の前記他側（上側）へ付勢される（押圧される）。すなわち、電機子付勢バネ４１は、電機子３をベース部１４に対して前記中心軸方向の前記他側へ付勢する弾性部材を構成する。

図３〜図５及び図９に示すように、軸受保持部１５の外周面における、前記中心軸方向において上側インシュレータ３２に対応する部分（周方向の４箇所）には、径方向外側に突出する突起部１５ｂが周方向に略等間隔をあけて設けられている。そして、上側インシュレータ３２の内周面部（周方向の４箇所）には、電機子付勢バネ４１の付勢により前記突起部１５ｂに対して前記中心軸方向の前記一側（下側）からそれぞれ当接する当接部４５が形成されている。具体的には、上側インシュレータ３２の各コアバック部上面被覆部３２ｃにおける周方向一側かつ内周側の端部の上面が、前記当接部４５とされている。これら当接部４５が、その対応する突起部１５ｂの下面にそれぞれ当接することで、電機子付勢バネ４１による電機子３の上側への移動が規制される。尚、ベース部１４における軸受保持部１５の基端（下端）の周囲（下側バネ支持部１４ａ）において突起部１５ｂの真下に相当する部分には、前記突起部１５ｂを型で成形するための成形用孔１４ｂ（図９参照）が形成されている。

上側インシュレータ３２のコアバック部上面被覆部３２ｃの径方向内側の面、下側インシュレータ３３のコアバック部下面被覆部３３ｃの径方向内側の面、及び、ステータコア３１の接触部３１ｆが、軸受保持部１５の外周面にほぼ接しているので、電機子３は、コアバック部上面被覆部３２ｃ及びコアバック部下面被覆部３３ｃの径方向内側の面並びに接触部３１ｆ（以下、これらを電機子支持部という）にて、軸受保持部１５に対し前記中心軸方向に移動可能に支持される。また、電機子３は、前記電機子支持部にて、軸受保持部１５に対し中心軸Ｊの回り（軸受保持部１５の回り）に回転可能に支持されることにもなる。尚、前記電機子支持部は、電機子３が軸受保持部１５に対し前記中心軸方向に移動可能に支持されるのであれば、電機子３の挿通孔３０の内周面部において後述の中心軸方向通路部４６及び周方向通路部４７を除くどこの位置に設けてもよい。

電機子３が電機子付勢バネ４１によってベース部１４に対して弾性的に支持されているので、ロータ部２（インペラ５）が回転した際に発生する電機子３の振動が電機子付勢バネ４１によって吸収されて、ベース部１４への振動伝達が低減される。これにより、モータの振動、延いては軸流ファンＡとしての振動が低減され、モータ（軸流ファンＡ）の騒音も低減される。

ここで、電機子３をベース部１４（軸受保持部１５）に組み込むための構成について説明する。

電機子３は、該電機子３を軸受保持部１５の先端側（上端側）から該軸受保持部１５に対して前記中心軸方向の前記一側（下側）へ移動させることで、挿通孔３０に軸受保持部１５が挿通された状態になるように構成されている。但し、その挿入時に、突起部１５ｂが、当接部４５に干渉することなく、当接部４５に対して前記中心軸方向の前記一側（下側）から前記他側（上側）へ相対的に移動する必要がある。そこで、電機子３の挿通孔３０の内周面部（周方向の４箇所）には、前記当接部４５に加えて、各当接部４５に対して周方向一側において前記中心軸方向に延びるように配置され、挿通孔３０に軸受保持部１５が挿通される際に、突起部１５ｂが当接部４５に対して前記中心軸方向下側から上側へ相対的に移動するのを可能にする中心軸方向通路部４６と、この中心軸方向通路部４６の上端部から、当接部４５と周方向において同じ位置でかつ該当接部４５に対して前記中心軸方向上側の位置に亘って周方向に延びるように配置され、突起部１５ｂが中心軸方向通路部４６において当接部４５に対して前記中心軸方向上側に位置した状態にある電機子３を、軸受保持部１５に対して回動させることで、突起部１５ｂが中心軸方向通路部４６から当接部４５の側へ、該当接部４５に対して相対的に移動するのを可能にする周方向通路部４７とが形成されている。本実施形態では、中心軸方向通路部４６は、ステータコア３１、上側インシュレータ３２及び下側インシュレータ３３の各貫通孔３１ａ，３２ａ，３３ａの内周面部（前述の如くコアバック部上面被覆部３２ｃ、コアバック部下面被覆部３３ｃ及びステータコア３１の接触部３１ｆがそれぞれ全周に亘る１つであるとした場合の切り欠かれた部分）に、前記中心軸方向に連続するように形成され、当接部４５及び周方向通路部４７は、上側インシュレータ３２の貫通孔３２ａの内周面部に形成されている。

電機子３をベース部１４（軸受保持部１５）に組み込むには、先ず、ベース部１４の下側バネ支持部１４ａに電機子付勢バネ４１をセットしておく。そして、突起部１５ｂと中心軸方向通路部４６とを周方向において位置合わせした状態で、電機子３の挿通孔３０の下端部に軸受保持部１５の上端部を挿通する。続けて、電機子３を軸受保持部１５に対して下側へ移動させると、やがて電機子付勢バネ４１の上端部が上側バネ支持部３３ｄに入り込み、その後は電機子付勢バネ４１を圧縮しながら電機子３を軸受保持部１５に対して下側へ移動させる。そして、突起部１５ｂが中心軸方向通路部４６において当接部４５に対して上側に位置した状態（周方向通路部４７と接続された部分に位置した状態）になったときに（図１０参照）、図１１に示すように、突起部１５ｂが中心軸方向通路部４６から当接部４５の側へ、該当接部４５に対して相対的に移動するように、電機子３を軸受保持部１５に対して中心軸Ｊの回りに図１１で反時計回りに回動させる（図１１の矢印参照）。この電機子３の回動により、突起部１５ｂが周方向通路部４７を通って中心軸方向通路部４６から当接部４５の側へ、当接部４５に対して相対的に移動し、やがて、突起部１５ｂが当接部４５と周方向において同じ位置に位置するようになる（図４参照）。この状態で作業者が電機子３から手を離しても、当接部４５が突起部１５ｂの下面に当接するので、電機子３が軸受保持部１５から外れることはない。

ここで、電機子３に何等かの力が作用して、突起部１５ｂが周方向通路部４７を通って、当接部４５と周方向において同じ位置から中心軸方向通路部４６の側へ該当接部４５に対して相対的に移動したとすると、電機子３が軸受保持部１５から外れる可能性がある。特にロータ部２が軸受保持部１５に組み込まれると、突起部１５ｂが当接部４５に対して周方向にずれたか否かが、作業者の目視では分からなくなる。

そこで、本実施形態では、突起部１５ｂが当接部４５に対して周方向にかなりずれ難い構成になるようにしている。具体的には、図３、図４及び図７に示すように、電機子３の挿通孔３０の内周面部（周方向の４箇所）に、周方向通路部４７の径方向外側の面から該周方向通路部４７に突出するように配置された可撓性の爪部４８が形成されている。本実施形態では、上側インシュレータ３２の貫通孔３２ａの内周面部に周方向通路部４７が形成されているので、爪部４８は、上側インシュレータ３２の貫通孔３２ａの内周面部（周方向通路部４７の径方向外側の面）に形成されている。

前記爪部４８は、周方向通路部４７において突起部１５ｂが中心軸方向通路部４６から当接部４５の側へ該当接部４５に対して相対的に移動する第１移動を変形により許容する一方、周方向通路部４７において突起部１５ｂが当接部４５と周方向において同じ位置から中心軸方向通路部４６の側へ該当接部４５に対して相対的に移動する第２移動（第１移動とは向きが反対の移動）を規制するように構成されている。具体的には、爪部４８は、周方向通路部４７において径方向内側に向かって当接部４５の側に傾斜するように延びていて、突起部１５ｂの前記第１移動時には、該突起部１５ｂに押圧されることより径方向外側に撓み変形する（図１１参照）ことで、前記第１移動を許容する一方、突起部１５ｂの前記第２移動時には、該突起部１５ｂが爪部４８の先端に突っ掛かることで、前記第２移動を規制する。すなわち、突起部１５ｂの前記第１移動時には、突起部１５ｂが爪部４８を押圧する力の大部分は、突起部１５ｂが撓む方向に作用する一方、突起部１５ｂの前記第２移動時には、突起部１５ｂが爪部４８を押圧する力の大部分は、突起部１５ｂが延びる方向に作用して、爪部４８が撓む方向には殆ど作用しない。このため、突起部１５ｂの前記第２移動時には、爪部４８が撓み変形することはなく、これにより、前記第２移動が規制されることになる。

また、本実施形態では、突起部１５ｂの先端面における前記第１移動時の当接部４５の側の部分が、該当接部４５の側に向かって径方向内側に傾斜する傾斜面１５ｃとされている。この傾斜面１５ｃにより、突起部１５ｂの押圧による爪部４８の撓み変形がスムーズに行われて、突起部１５ｂの前記第１移動が更にスムーズに行えるようになる。

前記構成により、突起部１５ｂが周方向通路部４７を通って、当接部４５と周方向において同じ位置から中心軸方向通路部４６の側へ移動しようとしても、この移動（前記第２移動）は爪部４８によって規制される。このような爪部４８により、突起部１５ｂが当接部４５に対して周方向にずれ難くなる。一方、突起部１５ｂの前記第１移動は、爪部４８の変形により許容されるので、作業者は電機子３を軸受保持部１５に対して回動させるだけで済み、電機子３のベース部１４への組込み作業は容易に行える。また、突起部１５ｂの前記第１移動の完了時に爪部４８による移動抵抗がなくなるので、作業者は電機子３のベース部１４への組込みが完了したことが感触で分かるようになる。尚、本実施形態では、その組込みの完了を、作業者が目視でも確認することができる。

本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、前記実施形態では、軸受保持部１５の外周面における、前記中心軸方向において上側インシュレータ３２に対応する部分に突起部１５ｂを設けたが、これに代えて、軸受保持部１５の外周面における、前記中心軸方向において下側インシュレータ３３に対応する部分に突起部１５ｂを設けてもよい。この構成の一例を、図１２〜図１５を参照して説明する。

図１２に示すように、突起部１５ｂは、軸受保持部１５の外周面における、前記中心軸方向において下側インシュレータ３３に対応する部分、つまり軸受保持部１５の基端（下端）の近傍に設けられている。これに対応して、図１３に示すように、上側インシュレータ３２の貫通孔３２ａの内周面部ではなくて、下側インシュレータ３３の貫通孔３３ａの内周面部に、当接部４５、中心軸方向通路部４６、周方向通路部４７及び爪部４８が形成されている。尚、本例では、当接部４５と中心軸方向通路部４６との周方向の位置関係が前記実施形態とは逆になっている。また、突起部１５ｂには、前記実施形態のような傾斜面１５ｃを設けていないが、傾斜面１５ｃと同様の傾斜面を設けることが好ましい。

ステータコア３１及び上側インシュレータ３２の各貫通孔３１ａ，３２ａの内周面部には、前記実施形態のような中心軸方向通路部４６は形成されておらず、貫通孔３１ａ，３２ａの内周面において前記電機子支持部が全周に亘って形成されている。

電機子３をベース部１４に組み込んだ状態では、前記実施形態と同様に、図１４に示す如く、突起部１５ｂが当接部４５と周方向において同じ位置に位置する。尚、図１４では、ステータコア３１及び上側インシュレータ３２の記載を省略しており、実際の組込み状態では、下側インシュレータ３３の上側にステータコア３１及び上側インシュレータ３２が位置している。このため、前記実施形態とは異なり、組込み完了状態になったか否かを作業者が目視で確認することはできない。しかし、前述のように、作業者は電機子３のベース部１４への組込みが完了したことが感触で分かるので、問題はない。

電機子３をベース部１４に組み込む作業は、前記実施形態と同様である。すなわち、突起部１５ｂと中心軸方向通路部４６とを周方向において位置合わせした状態で、電機子３の挿通孔３０の下端部に軸受保持部１５の上端部を挿通し、続けて、電機子３を軸受保持部１５に対して下側へ移動させる。そして、突起部が中心軸方向通路部において当接部に対して上側に位置した状態になったときに（図１５参照）、突起部１５ｂが中心軸方向通路部４６から当接部４５の側へ、該当接部４５に対して相対的に移動するように、電機子３を軸受保持部１５に対して中心軸Ｊの回りに図１５で時計回りに回動させる（図１５の矢印参照）。このときの突起部１５ｂの移動（第１移動）は、爪部４８の変形により許容される。そして、前記電機子３の回動により、突起部１５ｂが当接部４５と周方向において同じ位置に位置するようになる（図１４参照）。突起部１５ｂが当接部４５と周方向において同じ位置から中心軸方向通路部４６の側へ移動しようとしても、この移動（第２移動）は爪部４８によって規制される。

したがって、この例でも、前記実施形態と同様に、電機子３のベース部１４への組込み作業の容易性を維持しつつ、突起部１５ｂが当接部４５に対して周方向にずれ難くすることができる。また、前記実施形態とは異なり、ステータコア３１に中心軸方向通路部４６を形成する必要がなく、これにより、ステータコア３１の内周面全周が軸受保持部１５の外周面にほぼ接する接触部３１ｆ（前記電機子支持部）とすることができ、この結果、ステータコア３１の内周面に凹凸がなくなり、しかも、ステータコア３１の体積を大きくすることができる。

また、前記実施形態では、軸受保持部１５の外周面に４つの突起部１５ｂを設けたが、突起部１５ｂの数はいくつであってもよく、例えば１つであってもよい。そして、突起部１５ｂに対応して、当接部４５、中心軸方向通路部４６、周方向通路部４７及び爪部４８を、それぞれ突起部１５ｂと同じ数だけ設ければよい。ここで、突起部１５ｂの数は、電機子３の上側移動をバランス良く規制する観点からは、複数であることが好ましい。また、軸受保持部１５や、爪部４８が形成されるインシュレータ等の製造の観点からは、突起部１５ｂを多くすることは望ましくない。このため、３つ又は４つの突起部１５ｂを設けるのが最も好ましい。

さらに、前記実施形態では、本発明のモータ１を軸流ファンＡに適用した例を示したが、本発明のモータ１は、軸流ファンＡ以外の送風ファン（例えば遠心ファン）にも適用することができるとともに、送風ファン以外の、モータ１により駆動される装置に適用することができる。

前記実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

Ａ 軸流ファン
１ モータ
２ ロータ部
３ 電機子
５ インペラ
８ シャフト
１４ ベース部
１５ 軸受保持部
２５ ロータマグネット
３０ 挿通孔
３１ ステータコア
３１ａ 貫通孔
３２ 上側インシュレータ
３２ａ 貫通孔
３３ 下側インシュレータ
３３ａ 貫通孔
４１ 電機子付勢バネ（弾性部材）
４５ 当接部
４６ 中心軸方向通路部
４７ 周方向通路部
４８ 爪部

Claims (6)

1. モータであって、
   シャフトとロータマグネットとを有し、該シャフトの中心軸を中心として回転するロータ部と、
   中心部に、前記中心軸方向に延びる挿通孔が設けられ、前記ロータマグネットに対して前記ロータ部の径方向に対向するように配置されて、前記ロータマグネットとの間で、前記ロータ部を回転させるトルクを発生するように構成された電機子と、
   前記電機子に対して前記中心軸方向の一側に配置された、前記電機子を支持するためのベース部と、
   前記ベース部の前記電機子側の面に、前記挿通孔に挿通された状態で前記中心軸方向の他側へ向かって延びるように設けられ、外周面にて前記電機子を前記中心軸方向に移動可能に支持するとともに、内周面にて軸受部材を介して前記シャフトを回転可能に支持する略円筒状の軸受保持部と、
   前記電機子を前記ベース部に対して前記中心軸方向の前記他側へ付勢する弾性部材とを備え、
   前記電機子は、該電機子を前記軸受保持部の先端側から該軸受保持部に対して前記中心軸方向の前記一側へ移動させることで、前記挿通孔に前記軸受保持部が挿通された状態になるように構成され、
   前記軸受保持部の外周面には、径方向外側に突出する突起部が設けられ、
   前記電機子の挿通孔の内周面部には、
   前記弾性部材の付勢により前記突起部に対して前記中心軸方向の前記一側から当接する当接部と、
   前記当接部に対して周方向一側において前記中心軸方向に延びるように配置され、前記挿通孔に前記軸受保持部が挿通される際に、前記突起部が前記当接部に対して前記中心軸方向の前記一側から前記他側へ相対的に移動するのを可能にする中心軸方向通路部と、
   前記中心軸方向通路部から、前記当接部と周方向において同じ位置でかつ該当接部に対して前記中心軸方向の前記他側の位置に亘って周方向に延びるように配置され、前記突起部が前記中心軸方向通路部において前記当接部に対して前記中心軸方向の前記他側に位置した状態にある前記電機子を、前記軸受保持部に対して回動させることで、前記突起部が前記中心軸方向通路部から前記当接部の側へ、該当接部に対して相対的に移動するのを可能にする周方向通路部と、
   前記周方向通路部の径方向外側の面から該周方向通路部に突出するように配置され、前記突起部が前記中心軸方向通路部から前記当接部の側へ該当接部に対して相対的に移動する第１移動を変形により許容する一方、前記突起部が前記当接部と周方向において同じ位置から前記中心軸方向通路部の側へ該当接部に対して相対的に移動する第２移動を規制する可撓性の爪部と、
   が形成されている、モータ。
2. 請求項１記載のモータにおいて、
   前記爪部は、前記周方向通路部において径方向内側に向かって前記当接部の側に傾斜するように延びていて、前記突起部の前記第１移動時には、該突起部に押圧されることより径方向外側に撓み変形することで、前記第１移動を許容する一方、前記突起部の前記第２移動時には、該突起部が前記爪部の先端に突っ掛かることで、前記第２移動を規制するように構成されている、モータ。
3. 請求項２記載のモータにおいて、
   前記突起部の先端面における前記第１移動時の前記当接部の側の部分が、該当接部の側に向かって径方向内側に傾斜している、モータ。
4. 請求項１記載のモータにおいて、
   前記電機子は、磁性体で形成されたステータコアと、前記ステータコアの前記中心軸方向の前記一側の部分を覆う第１インシュレータと、前記ステータコアの前記中心軸方向の前記他側の部分を覆う第２インシュレータとを有し、
   前記突起部は、前記軸受保持部の外周面における、前記中心軸方向において前記第２インシュレータに対応する部分に設けられており、
   前記ステータコア、第１インシュレータ及び第２インシュレータに、前記挿通孔としての貫通孔がそれぞれ設けられ、
   前記ステータコア、第１インシュレータ及び第２インシュレータの各貫通孔の内周面部に、前記中心軸方向通路部がそれぞれ形成され、
   前記第２インシュレータの貫通孔の内周面部に、前記当接部、前記周方向通路部及び前記爪部が形成されている、モータ。
5. 請求項１記載のモータにおいて、
   前記電機子は、磁性体で形成されたステータコアと、前記ステータコアの前記中心軸方向の前記一側の部分を覆う第１インシュレータと、前記ステータコアの前記中心軸方向の前記他側の部分を覆う第２インシュレータとを有し、
   前記突起部は、前記軸受保持部の外周面における、前記中心軸方向において前記第１インシュレータに対応する部分に設けられており、
   前記ステータコア、第１インシュレータ及び第２インシュレータに、前記挿通孔としての貫通孔がそれぞれ設けられ、
   前記第１インシュレータの貫通孔の内周面部に、前記当接部、前記中心軸方向通路部、前記周方向通路部及び前記爪部が形成されている、モータ。
6. モータと、該モータによって回転するインペラとを備えた送風ファンであって、
   前記モータは、
   シャフトとロータマグネットとを有し、該シャフトの中心軸を中心として回転することにより、前記インペラを該中心軸回りに回転させるロータ部と、
   中心部に、前記中心軸方向に延びる挿通孔が設けられ、前記ロータマグネットに対して前記ロータ部の径方向に対向するように配置されて、前記ロータマグネットとの間で、前記ロータ部を回転させるトルクを発生するように構成された電機子と、
   前記電機子に対して前記中心軸方向の一側に配置された、前記電機子を支持するためのベース部と、
   前記ベース部の前記電機子側の面に、前記挿通孔に挿通された状態で前記中心軸方向の他側へ向かって延びるように設けられ、外周面にて前記電機子を前記中心軸方向に移動可能に支持するとともに、内周面にて軸受部材を介して前記シャフトを回転可能に支持する略円筒状の軸受保持部と、
   前記電機子を前記ベース部に対して前記中心軸方向の前記他側へ付勢する弾性部材と、
   を備え、
   前記電機子は、該電機子を前記軸受保持部の先端側から該軸受保持部に対して前記中心軸方向の前記一側へ移動させることで、前記挿通孔に前記軸受保持部が挿通された状態になるように構成され、
   前記軸受保持部の外周面には、径方向外側に突出する突起部が設けられ、
   前記電機子の挿通孔の内周面部には、
   前記弾性部材の付勢により前記突起部に対して前記中心軸方向の前記一側から当接する当接部と、
   前記当接部に対して周方向一側において前記中心軸方向に延びるように配置され、前記挿通孔に前記軸受保持部が挿通される際に、前記突起部が前記当接部に対して前記中心軸方向の前記一側から前記他側へ相対的に移動するのを可能にする中心軸方向通路部と、
   前記中心軸方向通路部から、前記当接部と周方向において同じ位置でかつ該当接部に対して前記中心軸方向の前記他側の位置に亘って周方向に延びるように配置され、前記突起部が前記中心軸方向通路部において前記当接部に対して前記中心軸方向の前記他側に位置した状態にある前記電機子を、前記軸受保持部に対して回動させることで、前記突起部が前記中心軸方向通路部から前記当接部の側へ、該当接部に対して相対的に移動するのを可能にする周方向通路部と、
   前記周方向通路部の径方向外側の面から該周方向通路部に突出するように配置され、前記突起部が前記中心軸方向通路部から前記当接部の側へ該当接部に対して相対的に移動する第１移動を変形により許容する一方、前記突起部が前記当接部と周方向において同じ位置から前記中心軸方向通路部の側へ該当接部に対して相対的に移動する第２移動を規制する可撓性の爪部と、
   が形成されている、送風ファン。

Images