JP2013128390A - モールドモータ - Google Patents

Abstract

【課題】 シャフトに対してロータマグネットを固定する際に、十分な固定強度が得られ、且つ、軸受部に対するシャフトの軸方向の適切な位置決めを行う。
【解決手段】 モータ１は、回転子３とモールドケーシング６と、軸受ホルダ１１ａ，１１ｂと、軸受１０ａ，１０ｂと、ブラケット７とを備える。回転子３は、シャフト８とロータマグネット９を有する。シャフト８には、円筒状のシャフト固定部３４が固定されている。軸受ホルダ１１ａ，１１ｂは、円筒部４８と底部５００を有する。シャフト固定部３４の軸方向長さは、外周側筒部３５よりも長い。このため、回転子３がシャフト８に対して強固に固定される。また、回転子３のシャフト固定部３４と底部５００との距離を、ロータマグネット９とモールドケーシング６との軸方向距離より大きくする。このため、軸受部に対してシャフト８の軸方向の適切な位置決めを行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、モールドモータに関する技術分野に属する。

固定子と回路基板が樹脂によってモールドされたモータフレームを有するモールドモータが特許文献１に記載されている。固定子の径方向内側には、回転軸が取り付けられた回転子が配置されている。回転軸は、一対の軸受によって、回転可能に支持されている。

モータフレームには、軸受ハウジングが形成されている。軸受ハウジングには、軸受ブラケットが取り付けられ、軸受が収容されている。モータフレームの開口側は、金属製のブラケットが取り付けられている。ブラケットにも、軸受が収容されている。

また、特許文献２に記載のモータにおいては、軸受と軸受ハウジングとの間に予圧バネが配置されて、軸受に予圧をかけている。これにより、モータの振動や騒音の低減が図られる。

特開２０１０−１１００２９号公報 特開２００４−１２９４１８号公報

特許文献１に記載されている回転子は、シャフトとの締結長が短く、十分な固定強度が得られていない

特許文献２に記載されている回転子は、コアを介してマグネットが固定されている。つまり、シャフトに対してコアが十分な締結長を持って固定されている。しかしながら、コアの重量により回転体の質量が大きくなり、回転効率が悪い。

本発明の目的は、シャフトに対してマグネットを固定する際に、十分な固定強度が得られ、且つ、軸受部に対するシャフトの軸方向の適切な位置決めを行うことである。

本発明のモータは、中心軸に沿って上下に伸びるシャフトと、前記シャフトに円筒状のシャフト固定部が固定され、前記シャフト固定部に対して直接又は間接的に固定されるロータマグネットと、を有する回転部と、前記ロータマグネットの径方向外方に配置される環状のコアバックと、前記コアバックから径方向内方に向けて突出し、内端面がロータマグネットと、径方向において対向する複数のティースと、を有する電機子コアと、前記ティースに対して導線が巻回されて構成されるコイルと、を有する電機子と、前記電機子の軸方向下方に位置する円環状の底部と、前記底部の中心部において軸方向下方に向かって突出し、中心軸にボス貫通孔を有するボス部と、を有する、前記電機子を内部に収容し、軸方向上方側に向けて開口するモールドケーシングと、円筒部と、中央にシャフトが挿入されるホルダ貫通孔を有する底部と、を有し、前記ボス部に支持される有底略円筒状の軸受ホルダと、前記軸受ホルダに収容され、前記シャフトを支持する軸受と、前記モールドケーシングの開口側を覆い、シャフトを支持する軸受が支持されるブラケットと、前記ボス貫通孔を規定する前記モールドケーシングの内周面は、軸方向下側に前記軸受ホルダが支持される大径部を有しており、軸方向上側に前記軸受ホルダの外径よりも小さい小径部を有し、前記軸受ホルダは、前記底部側が上側になる状態で前記小径部に支持され、前記軸受ホルダは、前記円筒部の上端が、前記小径部と軸方向に接触しており、前記小径部は、前記シャフト固定部の軸方向下端よりも内径が大きく、前記回転子の前記シャフト固定部と前記底部との距離が、前記ロータマグネットと前記モールドケーシングとの軸方向距離よりも大きいモータ。

本発明によれば、モータの回転子とシャフトが強固に固定され、かつ軸受部に対するシャフトの軸方向の位置決めを適切に行うことができる。

実施形態に係るモータの断面図である。 モータ内方側から見たブラケットの斜視図である。 モータ外方側から見たブラケットの斜視図である。 ブラケットをモータ内方側から見た平面図である。 ブラケットを外したモータをその軸心方向から見た平面図である。 ブラケットの製造方法を説明するための説明図である。 固定子が一体固定（収容）されたモールドケーシングをその開口側且つ径方向外側から見た斜視図である。 固定子が一体固定（収容）されたモールドケーシングをその開口側から見た平面図である。 軸受ホルダの断面図である。 実施形態４におけるブラケットの取り付け構造の断面図である。 実施形態５におけるブラケットの取り付け構造の断面図である。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態に係るモールドモータ１（以下、モータ１という）を示す。このモータ１は、ブラシレスＤＣモータであって、例えば、エアコン室内機のクロスフローファンを駆動するために使用される。

モータ１は、電機子２とモータハウジング５を備える。電機子２は円筒形である。モータハウジング５は内部に回転子３を収容する収容空間４が構成されている。モータハウジング５は、上方側に向けて開口する有底略円筒状のモールドケーシング６と、モールドケーシング６の開口側を覆う略円盤状のブラケット７とを備える。また、電機子２は、樹脂によって、モールドケーシング６中に埋め込まれる。その際、電機子２の内周面は露出する。回転子３は、環状の電機子２と同軸で、かつ回転子３の径方向内側に配置される。シャフト８は回転子３に取り付けられる。シャフト８は一対の玉軸受１０ａ，１０ｂを介してモータハウジング５に回転可能に支持される。一方の玉軸受１０ａは、モールドケーシング６の底壁部１３に軸受ホルダ１１ａを介して取り付けられる。他方の玉軸受１０ｂはブラケット７に軸受ホルダ１１ｂを介して取り付けられる。シャフト８の先端部は、クロスフローファンの支持シャフトに直列に連結される。クロスフローファンの支持シャフトは、その一端部がファン軸受により軸支される。クロスフローファンに関しては、図示を省略する。

なお、図１において、軸線Ｐは、シャフト８の中心に沿って伸びる線である。以下の説明では、軸線Ｐに沿う方向を「軸方向」と定義し、軸線Ｐに直交する方向を「径方向」と定義し、軸線Ｐの軸周りの方向を「周方向」と定義する。また、図１に示すモータ１の軸方向において、回転子３に対して玉軸受１０ｂ側を「上」と定義し、回転子３に対して玉軸受１０ａ側を「下」と定義する。

電機子２は、電機子コア１４とインシュレータ１７とコイル２０とを有する。電機子コア１４は、環状のコアバック１５と周方向に並ぶ複数のティース１６とを有する。コアバック１５は、ロータマグネット９の径方向外方に配置される。コアバック１５の内端面は、後述するロータマグネット９と径方向において対向する。ティース１６は、コアバックから径方向内方に向けて突出する。インシュレータ１７は、電機子コア１４における内周面及び外周面を除く部分を覆う。各ティース１６には、インシュレータ１７を介して導線が巻回され、コイル２０が構成される。内側インシュレータ壁１９は、ティース１６の先端の両端面から軸方向に向けて突出する。尚、インシュレータ１７は、電機子コア１４におけるコイル２０が巻回される部分を覆うものであればどのような形状でもよい。

モールドケーシング６は、全体が樹脂材料で構成される。モールドケーシング６は、円筒部２１と、円盤状の底壁部１３と、環状のモータ被覆部２２とを有する。円筒部２１は、電機子２の外周を囲んでいる。底壁部１３は、電機子２の軸方向下方に位置し、内側インシュレータ壁１９の下端付近から径方向内方に向けて伸びる。電機子２は、円筒部２１の内周面と底壁部１３とモータ被覆部２２に覆われ、モールド成型される。本実施形態では、モールド成型用のモールド樹脂として不飽和ポリエステルが使用される。

モールドケーシング６の製造方法について述べる。インシュレータ１７で絶縁した電機子２に巻線を施した後、電機子２を金型内に挿入する。モールドケーシング６は、金型内に樹脂を注入して成型される。その際、樹脂は高い圧力にて注入される。このため、電機子２は、金型に設けられたピンでインシュレータ１７の端面を押さえることにより位置決めされ、注入される圧力により電機子２が金型内での姿勢が傾くことが抑制される。成型後、モールドケーシング６は金型から取り外され、金型のピン跡２３がモールドケーシング６に残る。

モールドケーシング６は、底壁部１３の中心部において、軸方向下方に向かって突出するボス部２４を有する。ボス部２４は、中心軸と略同軸に軸受ホルダ１１ａが配設されるボス貫通孔２５を有する。ボス貫通孔２５を規定するモールドケーシング６の内周面は、軸方向下側に軸受ホルダ１１ａが支持される大径部２５０を有しており、軸方向上側に軸受ホルダ１１ａの外径よりも小さい小径部２５１を有する。軸受ホルダ１１ａは、有底略円筒状であり、円筒部４８と底部５００を有する。底部５００の中央には、シャフト８が挿入されるホルダ貫通孔５０１を有する。軸受ホルダ１１ａは、モールドケーシング６の底壁部１３と一体成型（インサート成型）され、ボス部２４で支持されることで、軸受ホルダ１１ａの軸方向（シャフト８の軸心方向）の移動が規制される。また、軸受ホルダ１１ａは、底部５００側が上側になるように圧入固定されてもよい。軸受ホルダ１１ａは、円筒部４８の上端が、小径部２５１と軸方向に接触することで軸方向上側への移動が規制される。

ブラケット７は、全体が樹脂材料で構成される。このブラケット７を構成する樹脂材料は、モールドケーシング６と同じ材質の樹脂材であるのが好ましい。

また、ブラケット７は、中心部において、軸方向上方に向かって突出するボス部２６を有する。ボス部２６は、中心軸と略同軸に軸受ホルダ１１ｂが配設されるブラケット貫通孔２７を有する。ブラケット貫通孔２７を規定するブラケット７の内周面は、軸方向上側に軸受ホルダ１１ｂが圧入固定される大径部２７０を有しており、軸方向下側に軸受ホルダ１１ｂの外径よりも小さい小径部２７１を有する。軸受ホルダ１１ｂは、有底略円筒状であり、円筒部４８と底部５００を有する。底部５００の中央には、シャフト８が挿入されるホルダ貫通孔５０１を有する。軸受ホルダ１１ｂは、ブラケット７が射出成型される際に、ブラケット７と一体成型（インサート成型）され、ボス部２６で支持されてもよい。この場合、軸受ホルダ１１ｂの軸方向（シャフト８の軸心方向）の移動がより強固に規制される。また、軸受ホルダ１１ｂは、ボス部の２６の内周面に圧入され、ブラケット貫通孔２７に収容されてもよい。軸受ホルダ１１ｂは、底部５００側が下側になるように圧入固定される。軸受ホルダ１１ｂは、円筒部４８の下端が、小径部２７１と軸方向に接触することでブラケット７との位置決めがなされる。また、軸受ホルダ１ｂは、底部５００側が上側になるように圧入されてもよい。

また、ブラケット７は、図１及び図２に示すように、ボス部２６の径方向外方に位置する円筒状圧入部２８と、ボス部２６と薄肉の連結板部２９とを有する。円筒状圧入部２８は、モールドケーシング６の開口側の端部の内周面に圧入される。連結板部２９は、ボス部２６と円筒状圧入部２８とを連結する。

円筒状圧入部２８の径方向外方端部、径方向外側に突出するフランジ板部３０が形成される。フランジ板部３０は、円筒状圧入部２８の軸方向上側に位置する。フランジ板部３０の下面は、ブラケット７がモールドケーシング６に圧入された状態で、モールドケーシング６の開口側の軸方向端面に当接する。これにより、ブラケット７をモールドケーシング６に圧入する際に、ブラケット７の圧入される軸方向の位置を容易に決定することができる。

また、フランジ板部３０の下面は、周方向に互いに所定間隔を空けて並ぶ３つの位置決めブロック８０を有する。この３つの位置決めブロック８０は、モールドケーシング６の開口側の端面に形成された３つの位置決め凹部８１に対してそれぞれ圧入される。こうして、位置決めブロック８０が位置決め凹部８１に連結することで、ブラケット７の周方向の位置決めがなされる。また、モールドケーシング６に対するブラケット７の回り止めが構成される。位置決めブロック８０および凹部８１は、周方向において不等配されることで、ブラケット７をモールドケーシングに圧入する際のバカよけになる。この際、位置決めブロック８０および凹部８１のそれぞれの周方向の幅を異ならせることによってバカよけとしてもよい。

各位置決めブロック８０は、図３及び図４に示すように、円筒状圧入部２８の外周面から径方向外側に向かってフランジ板部３０の外周縁まで延びる。各位置決めブロック８０の高さは、円筒状圧入部２８の高さに略等しい。位置決めブロック８０及び円筒状圧入部２８のモータ内方側の端面は連続的に繋がって略同一面上に位置する。

各位置決めブロック８０は、ブラケット７の軸心方向から見て周方向に長い略円弧状をなしている。各位置決めブロック８０の周方向の両側面は、ブラケット７の径方向内側から外側に向かうにつれて周方向の外側に向けて傾斜している。この傾斜角α（図４参照）は、例えば２°〜５°の範囲内である。同様に、モールドケーシング６の位置決め凹部８１も周方向の両側面８１ａが、モールドケーシング６の径方向内側から外側に向かうにつれて周方向の外側に傾斜している。この傾斜角βは上記傾斜角αよりもやや小さい。このように、位置決めブロック８０の周方向の両側面を傾斜させることにより、位置決めブロック８０を位置決め凹部８１に対して楔効果により強固に固定することができる。

連結板部２９の上面には、ボス部２６側から円筒状圧入部２８側まで延びる複数のリブ４７が形成される。複数のリブ４７は、ボス部２６を中心として放射状に形成される。このように、リブ４７を設けることで、ブラケットカバー７の剛性を高めて、シャフト８の回転時における芯ずれを極力抑制することができる。

次にブラケット７の製造方法について説明する。ブラケット７は、図５に示すように、上型１０５と下型１０６との間に形成されるキャビティ１０７に熱硬化性の樹脂材料を射出して硬化させることにより成型される。本実施形態では、上型１０５及び下型１０６は、両者の合わせ面１０８が丁度、小径部２７１に位置するように構成されている。これにより、成型品に生じるパーティングラインが大径部２７０の内周面に形成されるのを防止し、軸受ホルダ１１ｂのブラケットカバー７への組み付け精度（延いては、玉軸受１０ｂの組み付け精度）を向上させることができる。よって、シャフト８の芯ずれを防止することができる。

また、上述の熱硬化性樹脂による製法では、熱硬化性樹脂がキャビティ内で硬化する際、ボス部２６に径方向の倒れ変形が生じて、その内方に形成されるブラケット貫通孔２７の円筒度が、低下するという問題がある。これに対して、本実施形態では、ブラケット７の連結板部２９の内周側縁部が、ボス部２６の突出側に盛り上がって、ボス部２６の基端部を支えるリブ部８３（図２参照）を構成している。このように、リブ部８３を設けることによって、ボス部２６の硬化時の倒れを防止することができるとともに、ボス部２６のラジアル方向の剛性を可及的に高めることができる。ここで、リブ部８３の背面には、リブ部８３の肉厚が大きくなり過ぎないように凹部８４が形成される。これにより、リブ部８３にひけ等の成型不良が生じるのを防止することができる。

ブラケット７のボス部２６及びモールドケーシング６のボス部２４の外周面にはそれぞれ、ゴムからなる防振部材３１が嵌合されている。防振部材３１は、リング状の防振本体部３２とフランジ部３３とで構成されている。防振本体部３２は、内周面がボス部２６あるいはボス部２４の外周面に密着する。フランジ部３３は、防振本体部３２の軸方向の一端部から径方向外側に突出する。

回転子３は、シャフト８とロータマグネット９とを有する。シャフト８は、モールドケーシング６の円筒方向に沿って伸びる。ロータマグネット９は、シャフト３に直接又は間接的に固定される。回転子３は、略円筒状の内周側筒部３４と略円筒状の外周側筒部３５と、円盤状の連結部３６とを有する。換言すると、内周側筒部３４は、円筒状のシャフト固定部である。内周側筒部３４は、シャフト８に固着される。外周側筒部３５は、電機子コア１４からの磁力と直接的に作用する。連結部３６は、内周側筒部３４と外周側筒部３５とを連結する。回転子３は、磁性材料にプラスチックが配合されたマグネット樹脂からなるものである。回転子３は、射出成型により形成されている。つまり、回転子３は、一体的に形成されているため、高い剛性を保つことができる。尚、回転子３は、例えば、複数に分割された焼結マグネットを、円筒状のヨークの外周面に接着剤等により貼り合わせて形成されるものであってもよい。つまり、ロータマグネットがシャフトに対して間接的に固定されていてもよい。内周側筒部３４及び外周側筒部３５は共に、連結部３６において肉厚が最も大きくなり、そこから軸方向の両端側に向かうにしたがって肉厚が徐々に減少するように形成される。換言すると、内周側筒部３４の軸方向長さは、連結部３６の軸方向長さより長い。本実施形態においては、内周側筒部３４の軸方向長さは、外周側筒部３５よりも長い。つまり、内周側筒部３４がシャフト８に対して締結長が長く取られている。このため、回転子３がシャフト８に対して強固に固定される。

シャフト８における回転子３との固着面には、螺旋状の溝部３７が形成される。回転子３を射出成型する際に、マグネット樹脂がこの溝部３７に固着される。これにより、回転子３をシャフト８に対して強固に固着させることができ、回転子３がシャフト８回りに滑って空回りするのを防止することができる。

ブラケット７と回転子３との間には、制御用基板３８が配されている。制御用基板３８は、図６に示すように、モータ被覆部２２からブラケット側に突出する２つの突起８５の爪部８５ａにより固定されている。制御用基板３８の下面は、モータ被覆部２２の上面と接触している。制御用基板３８の上面は、爪部８５ａの下面と接触している。つまり、制御用基板３８は、モータ被覆部２２と爪部８５ａに挟み込まれることで固定されている。各突起８５の基端部はインシュレータ１７に一体成型されている。爪部８５ａは突起８５の先端部に形成される。

制御用基板３８には、ＰＷＭ制御を行ってモータ１を回転させるためのモータ駆動回路が設けられる。モータ駆動回路は、モータ１の各コイル２０に駆動電流を供給するインバータ回路とインバータ回路を制御する制御回路とを有している。制御用基板３８は、モータ駆動回路が形成される側の面である基板面３９をブラケット７のモータ内方側の面に対面させて配置される。制御用基板３８の基板面３９は、制御回路を内蔵し、略直方体のボックス状の制御用ＩＣ４０が設けられる。制御用ＩＣ４０は、ブラケット７をモールドケーシング６に取り付けた状態においてブラケット７のモータ内方側の面に接していても良い。

制御用基板３８は、ロータマグネット９の磁束を検知する磁気センサ３８１を有する。磁気センサ３８１は、ロータマグネット９の軸方向上側に配置される。制御用基板３８は、磁気センサ３８１の検出信号に基づいて、コイル２０へ供給する駆動電流を制御する

制御用基板３８には、回転子３の内周側筒部３４との干渉を避けるための円孔４１が形成される。内周側筒部３４は、円孔４１内を通過して制御用基板３８よりもブラケット７側に突出している。

制御用基板３８には、電機子２と電気的に接続される端子として機能する３つのピン孔９１と、位置決め用に使用される４つの位置決め孔９２とを有する。図６及び図７に示すように、４つの位置決め孔９２にはそれぞれ、モータ被覆部２２のブラケット側の面から突出する４つの位置決めピン９３が差し込まれる。これにより、制御用基板３８のシャフト８に垂直な平面内における周方向の位置決めがなされる。

制御用基板３８の３つのピン孔９１には、モータ被覆部２２のブラケット側の面から突出する３つの配線ピン９４がそれぞれ差し込まれる。３つの配線ピン９４は、コイル２０に電気的に接続される。３つの配線ピン９４を制御用基板３８の配線パターン上に半田付けすることでモータ駆動回路とコイル２０とが電気的に接続される。

制御用基板３８にはさらに、制御用基板３８上の各回路に電力を供給するためのリード線４２が接続される。リード線４２は、モールドケーシング６とブラケット７との間からモータ１外に引き出されて、外部電源にコネクタを介して接続される（図６参照）。モールドケーシング６とブラケット７との間には、リード線４２を径方向から挟み込んで固定する一対のブッシング４３ａ，４３ｂが設けられる。一対のブッシング４３ａ，４３ｂの軸方向に対向する面にはそれぞれ、断面半円形の配線溝４４が径方向に伸びている。この配線溝４４にリード線４２を嵌め込んだ状態でリード線４２をモータ外に引き出すことによって、リード線４２は、しっかりと固定して所定の向きに配線可能になっている。各ブッシング４３ａ，４３ｂにおける配線溝４４が形成される側とは反対側の面には挿入溝４５が形成される。ブッシング４３ａは、挿入溝４５をモールドケーシング６の外周部に形成された凸部４６ａに係合させて固定される。ブッシング４３ｂは、挿入溝４５をブラケット７の外周部に形成された凸部４６ｂに係合させて固定される。こうして、各ブッシング４３ａ，４３ｂのモータ径方向の位置決めがなされる。

シャフト８は、玉軸受１０ａ，１０ｂによって支持されている。この前後の玉軸受１０ａ，１０ｂは、同一のものである。玉軸受１０ａ，１０ｂは、軸受ホルダ１１ａ，１１ｂに収容されている。

軸受ホルダ１１ａ，１１ｂは、金属製である。軸受ホルダ１１ａ，１１ｂは、円筒部４８と底部５００を有する。底部５００は、円環部４９と、突出部５０とを有する。円環部４９は、円筒部４８の軸方向において、ロータマグネット側の端部から径方向内方に向かって伸びる。また、円環部４９は、円環部４９の径方向内側且つ円筒部４８から離れた位置から径方向内方に突出する突出部５０を有する。本実施形態における玉軸受１０ａ，１０ｂは、それぞれシャフト８と共に回転する内輪と円筒部４８に支持される外輪とを有する。突出部５０は、内輪と接触しない。軸受ホルダ１１ａの円筒部４８は、モールドケーシング６のボス部２４と玉軸受１０ａの外輪との間に介在する。軸受ホルダ１１ｂの円筒部４８は、ブラケット７のボス部２６と玉軸受１０ｂの外輪との間に介在する。

軸受ホルダ１１ａは、円筒部４８の上端と小径部２５１とが接触する状態にて位置決めされている。小径部２５１は、突出部５０よりも内径が小さい。ここで、突出部５０は、玉軸受１０ａの内輪との接触を防止する程度、玉軸受１０ａの内輪から離れていれば良く、高い寸法精度は要求されない。ここで仮に、突出部５０に金型の入れ子を接触させようとした場合、突出部５０の寸法精度次第では、結果的に入れ子と突出部５０との間に隙間が生じ、溶融樹脂が金型内に注入された際に、当該隙間に樹脂が入り込みバリとなる可能性がある。これに対して、本実施形態は、インサート成型する際に、金型の入れ子を円環部４９の上面に突き当てることで、樹脂が径方向内側に流れ、軸受ホルダ１１ａのホルダ貫通孔５０１を通って、樹脂が流入するのを抑制している。よって、突出部５０に対して高い寸法精度を要求する必要がないため、歩留まりが改善される。

玉軸受１０ａ，１０ｂに対してそれぞれの軸方向上下から、止め輪５１ａ，５１ｂが取り付けられている。玉軸受１０ａ，１０ｂは、円環部４９と外輪が接触し、止め輪５１ａ，５１ｂと内輪とが接触している。さらに、板バネ１２が軸受ホルダ１１ａの円環部４９と玉軸受１０ａの外輪との間に配置されることで、定圧予圧が構成される。尚、板バネ１２は、軸受ホルダ１１ｂと玉軸受１０ｂの間に配置されても良い。

本実施形態では、玉軸受１０ａが軸受ホルダ１１ａの円環部４９と接触することで、回転子３が軸方向下方に向かって移動することを抑制する。これにより、回転子３の軸方向下方への移動が規制され、底壁部１３と接触することを防ぐ。また、板バネ１２によって、玉軸受１１ｂの外輪に対して、軸方向下方の力が発生し、一方、止め輪５１ｂが、玉軸受１１ｂの内輪に接触しているため、内輪に対して軸方向上方の力が発生する。これにより、回転子３が、磁気センサ３８１に接近する方向のみに移動可能であるため、磁気センサ３８１の検出精度が向上する。

本実施形態では、板バネ１２が軸受ホルダ１１ａの円環部４９と玉軸受１０ａの間に配置されることで，定圧予圧が構成される。この構成により、ロータマグネット９と固定子コア１４の磁気センターを一致させた状態を保持し、モータ駆動中に発生する異音や騒音を低減することができる。

軸受ホルダ１１ａ，１１ｂは、モールドケーシング６およびブラケット７の小径部２５１，２７１に対してモータ１から離れる方側に固定されており、玉軸受１０ａ，１０ｂを介して止め輪５１ａ，５１ｂが両側からシャフト８の移動を防止している。これにより、モールドケーシング６およびブラケット７から玉軸受１０ａ，１０ｂが離脱されることが防止される。

また、モールドケーシング６は凹部８１ａを有しているため、円筒形状ではない。そのため、ブラケット７がモールドケーシング６に圧入された際、モールドケーシング６側の各部変位は均一にならず、組み立て時点で軸がすれている懸念がある。しかし、本実施形態では、軸受ホルダ１１ａ，１１ｂがモータ外側に向けて取り付けられ、かつ、止め輪５１ａ，５１ｂが玉軸受１０ａ，１０ｂを固定する。この際、止め輪５１ａ，５１は玉軸受１０ａ，１０ｂだけではなく、ブラケット７も固定する。よって、ブラケット７とモールドケーシング６の取り付けは、やや緩めの嵌合でよいため、作業性が向上する。

モータ１を組み立てる際には、先ず、電機子２をモールド成型し、軸受ホルダ１１ａを一体成型したモールドケーシング６を用意する。また、軸受ホルダ１１ｂが一体成型されたブラケット７を用意する。次いで、回転子３が取り付けられたシャフト８が、軸受ホルダ１１ａに取り付けられた玉軸受１０ａの内周面に挿入される。シャフト８を玉軸受１０ａの内周面に挿入した後、止め輪１０ａが取り付けられる。次に、制御用基板３８がモールドケーシング６の軸方向の出力軸側から取り付けられる。そして、ブッシング４３ａがモールドケーシング６に取り付けられて、配線溝４４にリード線４０が嵌め込まれる。リード線４０の配線が完了した後は、ブッシング４３ｂがブッシング４３ａの軸方向上側に取り付けられる。次に、ブラケット７がモールドケーシング６に対して、シャフト８の出力軸側から取り付けられる。ブラケット７が取り付けられた後、玉軸受１０ｂが取り付けられる。これにより、ブラケット７がモールドケーシング６に取り付けられると同時に、玉軸受１０ｂの内周面にシャフト８が挿入される。玉軸受１０ｂが取り付けられた後、止め輪５１ｂが取り付けられ、玉軸受１０ｂを固定することで、モータ１の組み立てが完了する。

モールドケーシング６に対して回転子３を取り付ける際に、電機子２と回転子３とが磁力で引き合い、回転子３が勢いよくモールドケーシング６内に挿入され、回転子３がモールドケーシング６に接触する。この際に、回転子３の内周側筒部３４と軸受ホルダ１１ａの底部５００との距離が、回転子３の外周側筒部３５とモールドケーシング６との軸方向距離よりも大きくなっている。また、小径部２５１は、内周側筒部３４の軸方向下端部の外径より大きい。これにより、内周側筒部３４が軸受ホルダ１１ａに接触することがなく、軸受ホルダ１１ａの玉軸受１０ａの支持面が変形するようなことがない。また、変形例として軸受ホルダ１１ａの底部５００の上面を小径部２５１が覆った場合においても、小径部２５１に内周側筒部３４が小径部２５１に接触した場合においても、軸受ホルダ１１ａに応力が伝達し、玉軸受１０ａの支持面が変形する恐れがある。このため、上記で示した構成においても同様の問題が発生しうる。つまり、小径部２５１が内周側筒部３４と軸方向に重なる場合においては、内周側筒部３４と小径部２５１との距離は、回転子３の外周側筒部３５とモールドケーシング６との軸方向距離よりも大きくなっている。

ところで、このようにブラケット７を樹脂材料で構成した場合には、ブラケット７を金属材料で構成した場合に比べて寸法精度等の加工精度が劣るため、ブラケット７の円筒状圧入部２５の外径精度が低下して、モールドケーシング６に対するブラケット７の組み付け誤差（例えば同芯度のずれ）が増加してしまう。また、ブラケット７に玉軸受１０ｂを取り付けるためのブラケット貫通孔２７の孔径精度も低下するため、ブラケット７に対する玉軸受１０ｂの組み付け誤差も増加する。したがって、樹脂製のブラケット７を採用した場合、これらの組み付け誤差が累積して、モータ作動中におけるシャフト８の芯ずれが許容レベルを超えて、シャフト８の回転精度が著しく低下するという問題がある。これに対して、上記実施形態では、軸受ホルダ１１ｂとブラケット７を一体成型したことで、シャフト８の回転精度の低下を防止することができる。

さらに、上記実施形態では、モールドケーシング６とブラケット７とを同じ樹脂材料で構成したことで、両者の線膨張係数が等しくなる。したがって、モータ作動時の発熱（玉軸受１０ａ，１０ｂの摩擦熱等）や外気温によって、モールドケーシング６及びブラケット７の径方向寸法が変化したとしても、両者の嵌め合い精度を一定の関係に維持することができる。よって、両者の嵌合い精度が低下することによるシャフト８の回転精度の低下及び嵌め合い強度の低下を防止することができる。

（実施形態２）
上記実施形態では、軸受ホルダ１１ａをモールドケーシング６に一体成型しているが、モールドケーシング６のボス貫通孔２４を規定するモールドケーシング６の内周面の寸法精度が高ければ、軸受ホルダ１１ａをモールドケーシング６に圧入固定してもよい。また、上記実施形態では、軸受ホルダ１１ｂをブラケット７に一体成型しているが、ブラケット７のボス貫通孔２６を規定するブラケット７の内周面の寸法精度が高ければ、軸受ホルダ１１ｂをブラケット７に圧入固定してもよい。

（実施形態３）
上記実施形態において、ブラケット７はモータへの組み付け箇所にも誤差があるので、軸受精度が、ケーシング側よりも必要である。そのため、軸受ホルダ１１ｂとブラケット７は、一体成型する方が好ましい。

（実施形態４）
上記実施形態では、モールドケーシング６に対してブラケット７を圧入しているが、例えば、図９に示すように、モールドケーシング６の外周面に全周亘って断面三角状の突部１１１を形成して、ブラケット７の外周部に該突部１１１に係合する係合片１１２を設ける構成にすることもできる。これにより、モールドケーシング６に対してブラケット７をより一層強固に固定することができる。尚、図９の例では、係合突部１１１は、モールドケーシング６に対して一体成型されており、係合片１１２は、ブラケット７に対してインサート成型(又は接着）により固定される。

（実施形態５）
上記実施形態の他にも、例えば図１０に示すように、モールドケーシング６にブラケット７を圧入した状態で、固定用部材１１３をモールドケーシング６及びブラケット７に対して径方向外側から装着する構成とすることができる。図１０の例では、固定用部材１１３は、帯状プレート１１４と帯状プレート１１４の長手方向の両端部に接続され、モールドケーシング６の底壁部１３と一対の固定片１１５とで構成されている。帯状プレートは、モールドケーシング６の外周面に沿ってモータ軸心方向に延びる。一対の固定片１１５は、ブラケット７ら挟み込む。固定用部材１１３は、例えば樹脂材料により一体成型される。

（他の実施形態）
本発明の構成は、上記各実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記各実施形態では、モールド樹脂として不飽和ポリエステルを使用しているが、これに限ったものでなく、他の樹脂材料を使用するようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、モールドケーシング６の軸方向の一側が開口していて、開口をブラケット７で覆う例を示した。これに限ったものではなく、モールドケーシング６の筒軸方向の両側が開口していて、両側の開口をそれぞれブラケット７で覆うようにしてもよい。

上記各実施形態では、前後の玉軸受１０ａ，１０ｂに板バネ１２を用いた例を示したが、玉軸受１０ａ，１０ｂに予圧をかけられるものであれば、バネの種類は問わない。

本発明ではモータ外方に向けて軸受ホルダ１１ａ，１１ｂが取り付けられる。そのため、玉軸受１０ａ，１０ｂにゴミや塵が入りやすい環境では、蓋などを設ける構成にすることもできる。

本発明は、モールドケーシング内に固定子をモールド成型により一体固定したモールドモータに有用である。

１ モータ
２ 固定子
３ 回転子
６ モールドケーシング
７ ブラケット
８ シャフト
１０ａ 玉軸受
１０ｂ 玉軸受
１１ａ 軸受ホルダ
１１ｂ 軸受ホルダ
１２ 板バネ
１３ 底壁部
１４ 固定子コア
１６ ティース
１７ インシュレータ
２０ コイル
３８ 制御用基板
４８ 円筒部
４９ 円環部
５１ａ 止め輪
５１ｂ 止め輪
２５０、２７０ 大径部
２５１、２７１ 小径部
３８１ 磁気センサ
５００ 底部
５０１ ホルダ貫通孔

Claims (12)

1. 中心軸に沿って上下に伸びるシャフトと、
   前記シャフトに円筒状のシャフト固定部が固定され、前記シャフト固定部に対して直接又は間接的に固定されるロータマグネットと、
   を有する回転部と、
   前記ロータマグネットの径方向外方に配置される環状のコアバックと、
   前記コアバックから径方向内方に向けて突出し、内端面がロータマグネットと、径方向において対向する複数のティースと、
   を有する電機子コアと、
   前記ティースに対して導線が巻回されて構成されるコイルと、
   を有する電機子と、
   前記電機子の軸方向下方に位置する円環状の底壁部と、
   前記底壁部の中心部において軸方向下方に向かって突出し、中心軸にボス貫通孔を有するボス部と、
   を有する、前記電機子を内部に収容し、軸方向上方側に向けて開口するモールドケーシングと、
   円筒部と、
   中央にシャフトが挿入されるホルダ貫通孔を有する底部と、
   を有し、前記ボス部に支持される有底略円筒状の軸受ホルダと、
   前記軸受ホルダに収容され、前記シャフトを支持する軸受と、
   前記モールドケーシングの開口側を覆い、シャフトを支持する軸受が支持されるブラケットと、
   前記ボス貫通孔を規定する前記モールドケーシングの内周面は、軸方向下側に前記軸受ホルダが支持される大径部を有しており、
   軸方向上側に前記軸受ホルダの外径よりも小さい小径部を有し、
   前記軸受ホルダは、前記底部側が上側になる状態で前記小径部に支持され、
   前記軸受ホルダは、前記円筒部の上端が、前記小径部と軸方向に接触しており、
   前記小径部は、前記シャフト固定部の軸方向下端よりも内径が大きく、
   前記回転子の前記シャフト固定部と前記底部との距離が、前記ロータマグネットと前記モールドケーシングとの軸方向距離よりも大きいモータ。
2. 中心軸に沿って上下に伸びるシャフトと、
   前記シャフトに円筒状のシャフト固定部が固定され、前記シャフト固定部に対して直接又は間接的に固定されるロータマグネットと、
   を有する回転部と、
   前記ロータマグネットの径方向外方に配置される環状のコアバックと、
   前記コアバックから径方向内方に向けて突出し、内端面がロータマグネットと、径方向において対向する複数のティースと、
   を有する電機子コアと、
   前記ティースに対してインシュレータを介して導線が巻回されて構成されるコイルと、
   を有する電機子と、
   前記電機子の軸方向下方に位置する円環状の底部と、
   前記底部の中心部において軸方向下方に向かって突出し、中心軸にボス貫通孔を有するボス部と、
   を有する、前記電機子を内部に収容し、軸方向上方側に向けて開口するモールドケーシングと、
   円筒部と、
   中央にシャフトが挿入されるホルダ貫通孔を有する底部と、
   を有し、前記ボス部に支持される有底略円筒状の軸受ホルダと、
   前記軸受ホルダに収容され、前記シャフトを支持する軸受と、
   前記モールドケーシングの開口側を覆い、シャフトを支持する軸受が支持されるブラケットと、
   前記ボス貫通孔を規定する前記モールドケーシングの内周面は、軸方向下側に前記軸受ホルダが支持される大径部を有しており、
   軸方向上側に前記軸受ホルダの外径よりも小さい小径部を有し、
   前記軸受ホルダは、前記底部側が上側になる状態で前記小径部に支持され、前記軸受ホルダは、前記円筒部の上端が、前記小径部と軸方向に接触しており、
   前記小径部が前記シャフト固定部と軸方向において重なっており、
   前記回転子の前記シャフト固定部と前記小径部との距離が、前記ロータマグネットと
   前記モールドケーシングとの軸方向距離よりも大きい、モータ。
3. 請求項１又は２に記載のモータにおいて、
   前記回転子は、前記シャフト固定部と、前記ロータマグネットを連結する連結部を備え、
   前記シャフト固定部の軸方向の長さは前記連結部の軸方向長さより長い、モータ。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のモータにおいて、
   前記底部は、円環部と、突出部と、を有し、
   前記円環部は、前記円筒部の軸方向において、前記ロータマグネット側の端部から径方向内方に向かって伸び、
   前記突出部は、前記円環部の径方向内側且つ前記円筒部から離れた位置から径方向内方に突出しており、前記小径部は、前記突出部よりも内径が小さい、モータ。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のモータにおいて、
   前記モールドケーシングの径方向内側に配置され、中心軸を中心とした環状であり、
   前記ロータマグネットと軸方向において対向配置される制御用基板と、
   前記軸受ホルダの前記円環部と前記玉軸受との間に配置される板バネと、
   前記軸受に対して、軸方向上下から取り付けられた止め輪と、を有し、
   前記制御用基板は、前記ロータマグネットの軸方向上側に磁気センサを備え、
   前記ロータマグネットと前記磁気センサとの軸方向の距離を接近させ、
   前記磁気センサの検出精度を向上させる
   モータ
6. 請求項１から５のいずれかに記載のモータにおいて、
   前記軸受ホルダは、前記モールドケーシングおよび前記ブラケットと一体成型されるモータ。
7. 請求項１から５のいずれかに記載のモータにおいて、
   前記軸受ホルダは、前記モールドケーシングおよび前記ブラケットと圧入固定されるモータ。
8. 請求項１から５のいずれかに記載のモータにおいて、
   前記軸受ホルダの一方は、前記ブラケットと一体成型され、
   前記軸受ホルダの他方は、前記モールドケーシングに圧入固定されるモータ。
9. 請求項５に記載のモータにおいて、
   前記インシュレータは、突起を有し、
   前記突起は、先端部に爪部を備え、
   前記制御用基板は、前記爪部に固定されるモータ。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のモータであって、
    前記モールドケーシングは、樹脂材料でモールド成型されているモータ。
11. 請求項１から９のいずれかに記載のモータにおいて、
    前記ブラケットは、樹脂材料でモールド成型されているモータ。
12. 請求項１から９のいずれかに記載のモータにおいて、
    前記ブラケットは、前記モールドケーシングと同じ樹脂材料からなるモータ。

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