JP3421886B2 - モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば偏平ブラシレス
モータ等のモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の偏平ブラシレスモータは、図５に
示すように、モータシャーシ１に係合保持されるステー
タ基板２を両面側からヨーク板３，４に固定されたロー
タマグネット５，６により所定間隔を置いて挟み、この
状態で両ヨーク板３，４を、その中心部においてボス７
に固定し、このボス７の中心にロータシャフト８の一端
側８ａを圧入固定してロータ９を構成している。

【０００３】一方、モータシャーシ１には、ロータシャ
フト８を軸支する軸受支持機構１０が設けられて、この
軸受支持機構１０にロータシャフト８の他半部側８ｂを
軸支すると共にステータ基板２をモータシャーシ１の周
縁部に係合保持させ、このステータ基板２に対してロー
タマグネット５，６から発生する垂直磁束によりロータ
９が回転されるようになっている。

【０００４】このように構成される従来の偏平ブラシレ
スモータにおいては、軸受支持機構１０は、円筒状で基
端側にフランジ部１１ａを有する軸受ハウジング１１の
円筒部１１ｂに焼結含油軸受１２を圧入固定し、フラン
ジ部１１ａの外端面側に円筒部１１ｂの軸方向に対応し
てナイロン等の耐摩耗性樹脂から形成されるスラスト受
１３をかしめにより固定して構成されており、この軸受
支持機構１０をモータシャーシ１の中心部にかしめによ
り固定して、ロータシャフト８を、他半部側８ｂを焼結
含油軸受１２に挿入すると共にその端面をスラスト受１
３に当接させて軸支するようになっている。

【０００５】そして、この偏平ブラシレスモータは、ロ
ータ９がモータシャーシ１から浮上、即ち、ロータシャ
フト８のスラスト軸支方向と逆方向の移動を防止し安定
回転を確保するために、吸引マグネットによりモータシ
ャーシ１側とロータ９側を互いに吸引するいわゆるロー
タ吸引マグネット方式として構成されている。このため
軸受ハウジング１１は鉄等の磁性金属材により形成し、
真ちゅう等の金属により形成されるボス７の内周部に軸
受ハウジング１１のフランジ部１１ａに対応してリング
状の吸引マグネット１４を嵌合固定しておき、この吸引
マグネット１４と軸受ハウジング１１のフランジ部１１
ａとの間に磁性吸引力を作用させてロータ９をモータシ
ャーシ１側に偏倚、即ち、ロータシャフト８をスラスト
受１３に当接させてスラスト方向に軸支するよう構成さ
れている。

【０００６】また、この図示する偏平ブラシレスモータ
においては、モータシャーシ１の解放面側には、ロータ
９を保護するモータカバー１５が嵌合されており、ボス
７の外端部にはプーリー１６が一体に設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、図５に示
す従来の偏平ブラシレスモータは、ロータマグネットと
は別個の吸引マグネットをロータ側に固定し、モータシ
ャーシに固定した磁性金属により形成される軸受ハウジ
ングのフランジ部との間に磁性吸引力を作用させてロー
タをモータシャーシ側へ吸引し、ロータのモータシャー
シに対する浮上を防止するように構成したもので、ロー
タマグネットの磁気力がモータシャーシ側に作用しな
い、いわゆるロータ吸引マグネット方式であるため、ロ
ータの無負荷回転ロスが低く、低消費電力モータとして
適しているが、吸引マグネットをモータシャーシとは別
体の磁性金属により形成される軸受ハウジングに対して
吸引する構成であるためコスト高になる不具合がある。
即ち、モータ軸受として使用される焼結含油軸受は性能
向上のため十分な含油量を確保しようとすると焼結密度
が下がり衝撃荷重に対する強度が低下することになるの
で、十分な強度を持った高精度の軸受ハウジングに圧入
保持した後、軸受ハウジングをその基端のフランジ部に
おいてモータシャーシにかしめて結合していた。

【０００８】一方、ロータ側に固定される吸引マグネッ
トはスペース上の制約から軸受ハウジングのフランジ部
に吸引することが必要となり、このため軸受ハウジング
は非磁性の真ちゅうより割高な磁性金属により形成する
ので軸受ハウジング自体がコスト高になると共に、モー
タシャーシに固定するかしめ作業等にかかるコストによ
りモータ全体のコストダウンの障害となっていた。

【０００９】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、モータシャーシ及びロータの軸受を保持する保持部
の素材選択に制約を無くし、コストの低減化を可能にし
たモータを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するもの
として本発明によるモータは、磁性体から成るモータシ
ャーシに一体に形成され、ロータのロータシャフトの軸
受を保持する軸受ハウジング部と、モータシャーシの軸
受ハウジング部の基部に固定された吸引マグネットと、
ロータ側のヨーク板に形成された磁性吸引部と吸引マグ
ネットとの間で吸引されるための所要の間隙を備えてな
るものである。

【００１１】

【作用】このように本発明のモータは、モータシャーシ
にロータシャフトの軸受を保持する軸受ハウジング部を
一体に形成し、この軸受ハウジング部の基部に吸引マグ
ネットを固定してロータを直接吸引するように構成した
ので、従来のモータに比して部品点数及び加工工数が削
減されてモータ全体のコストダウンが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４を参照し
て説明するに、先ず図１及び図２を参照して一実施例を
説明する。

【００１３】本例のブラシレスモータにおいても前述し
た図４に示す従来の偏平ブラシレスモータと同様にステ
ータとロータから構成されている。即ち、モータシャー
シ２１に固定されるステータコイルとしてのプリントコ
イルを形成したステータ基板２２を両面側からヨーク板
２３，２４に固定されたロータマグネット２５，２６に
より所定間隔を置いて挟んだ状態で両ヨーク板２３，２
４を、その中心部においてボス２７に固定し、このボス
２７の中心にロータシャフト２８の一端部側２８ａを圧
入固定することにより、ロータ２９を構成している。

【００１４】そして、本例においては、ロータ２９のモ
ータシャーシ２１と対面する下ヨーク板２４の中央部、
即ち、ボス２７に固定される部面を内側に段絞り加工に
より凹段状に形成して磁性吸引部２４ａを形成してあ
る。また、本例においてはロータ２９の軸受支持機構３
０をモータシャーシ２１に一体に設けるものである。即
ち、磁性金属製のモータシャーシ２１の底面中心部に深
絞り加工により軸受を保持する保持部としての円筒状の
軸受ハウジング部３１を一体に立上げ形成したもので、
この軸受ハウジング部３１の深絞り加工によりモータシ
ャーシ２１の底部下面側は、軸受ハウジング部３１の下
端の円筒口部３１ａを囲繞する外周面部が凹面部３１ｂ
として形成されている。

【００１５】このようにモータシャーシ２１に深絞り加
工により一体に形成された軸受ハウジング部３１に焼結
含油軸受３２を上端側から圧入固定すると共に、この軸
受ハウジング部３１の下端の円筒口部３１ａにナイロン
等の耐摩耗性物質により形成されるスラスト受３３を嵌
合して焼結含油軸受３２の下端面に当接させる。この状
態でモータシャーシ２１の下面側の凹面部３１ｂにスラ
スト規制板３３ａを溶接又は接着により固定してスラス
ト受３３を保持することにより軸受支持機構３０を構成
している。

【００１６】そして、この軸受支持機構３０の軸受ハウ
ジング部３１の基部を囲繞してモータシャーシ２１の底
部内面にリング状の吸引マグネット３４を固定し、前述
した下ヨーク板２４の磁性吸引部２４ａに対応するよう
にしてある。

【００１７】このように軸受ハウジング部３１を磁性材
製のモータシャーシ２１と一体化させる構造をとったと
きは、リング状の吸引マグネット３４は軸受ハウジング
部３１に嵌挿することによりモータシャーシ２１に磁性
吸着されて接着剤等を用いることなく固定され、また、
軸受ハウジング部３１が磁路を形成することになって、
磁気力を有効に活用できて、より確実に吸引固定され
る。また、モータシャーシ２１が非磁性材により形成さ
れる場合は、吸引マグネット３４を軸受ハウジング部３
１の基部外周に圧入又はモータシャーシ２１に接着する
ことにより固定する。

【００１８】このようにモータシャーシ２１とロータ２
９を構成し、ロータ２９のボス２７に一端部側２８ａが
圧入固定されたロータシャフト２８の他半部側２８ｂを
モータシャーシ２１側の軸受支持機構３０の焼結含油軸
受３２に挿入することにより、ロータ２９が下ヨーク板
２４の磁性吸引部２４ａにおいて吸引マグネット３４に
より直接磁性吸引されてロータ２９全体がモータシャー
シ２１の底部側に偏倚され、ロータシャフト２８は他半
部側２８ｂの端面がスラスト受３３に当接した状態で軸
支されると共にロータ２９の下ヨーク板２４の凹段状の
磁性吸引部２４ａ内に吸引マグネット３４が嵌挿状態で
位置し、磁性吸引部２４ａと所要の間隙を置いて対峙し
て互いに吸引されステータ基板２２がモータシャーシ２
１の周縁部の所定位置に係合保持される。このようにモ
ータシャーシ２１とロータ２９を組合せた後、モータシ
ャーシ２１の開放面側にはロータ２９を保護するモータ
カバー３５を嵌着することによりブラシレスモータが構
成される。また、本例においてもボス２７の外端部には
プーリー３６が一体に設けられている。

【００１９】以上のように本例の偏平状のブラシレスモ
ータにおいては、ロータシャフト２８を軸支する焼結含
油軸受３２を保持する軸受ハウジング部３１は、モータ
シャーシ２１に深絞り加工によって一体に形成し、吸引
マグネット３４を軸受ハウジング部３１の基端外周側に
おいてモータシャーシ２１の底部内面に固定してこの吸
引マグネット３４とロータ２９の下ヨーク板２４の磁性
吸引部２４ａとを直接磁性吸引させてロータ２９をモー
タシャーシ２１の底部側に偏倚させるように構成したの
で、軸受ハウジングをモータシャーシと別体に磁性金属
により形成し、ロータ側に固定した吸引マグネットと吸
引させるように構成した従来の偏平ブラシレスモータに
比し、モータシャーシ及び軸受ハウジング自体の素材選
択に制約を無くし、その部品代及び加工費が削減され、
そしてモータシャーシへのかしめ等による固定作業が不
要となってコストの低減化が可能になる。

【００２０】また、ロータ２９の下ヨーク板２４の凹段
状の磁性吸引部２４ａ内に吸引マグネット３４が嵌挿状
態で位置することにより、モータシャーシ２１とロータ
２９の間のスペースをかせぐことができて、薄型のモー
タを構成できる。

【００２１】また、軸受ハウジング部３１はモータシャ
ーシ２１に一体に形成することにより正位置に高い寸法
精度により形成できると共に、吸引マグネット３４とモ
ータシャーシ２１は直接磁性吸引されることにより、ロ
ータ２９をモータシャーシ２１の底部側に確実に偏倚さ
せることができて、ロータシャフト２８をスラスト方向
に高精度で軸支できロータ２９を安定して回転させるこ
とができる。

【００２２】また、図３は本発明によるモータの他の実
施例を示すものである。

【００２３】本例は図１及び図２に示す実施例において
軸受支持機構、特に軸受ハウジング部を改良したもので
あり、他の部材は同一に構成されるので、同一部材には
同一符号を付して説明を省略する。

【００２４】本例においてもロータ２９の軸受支持機構
４０をモータシャーシ２１に一体に設けるもので、モー
タシャーシ２１の底面中心部に深絞り加工により円筒状
の軸受ハウジング部４１を一体に立上げ形成したもので
ある。この軸受ハウジング部４１の深絞り加工によりモ
ータシャーシ２１の底部下面側には軸受ハウジング部４
１の中空基端部としての下端の円筒口部４１ａを囲繞す
る外周面部が凹面部４１ｂとして形成されている。

【００２５】そして、この軸受ハウジング部４１を囲繞
する部面、即ち、凹面部４１ｂに軸受ハウジング部４１
の下端円筒口部４１ａ側へ支持部としての折返し可能な
複数の支持片４１ｃを軸受ハウジング部４１の基端周縁
から放射方向に切起し状に形成してある。この支持片４
１ｃを軸受ハウジング部４１の下端円筒口部４１ａ側へ
折返すことにより、凹面部４１ｂには開口部４１ｄが形
成されることになる。

【００２６】このようにモータシャーシ２１に深絞り加
工により一体に形成された軸受ハウジング部４１に焼結
含油軸受３２を上端口側から圧入固定すると共に、この
軸受ハウジング部４１の下端の円筒口部４１ａからナイ
ロン等の耐摩耗性物質により形成されるスラスト受３３
を嵌合して焼結含油軸受３２の下端面に当接させ、この
状態で支持片４１ｃを軸受ハウジング部４１の下端の円
筒口部４１ａ側へ折返してスラスト受３３を保持するこ
とにより軸受支持機構４０を構成している。

【００２７】この軸受支持機構４０の軸受ハウジング部
４１の基部を囲繞してモータシャーシ２１の底部内面、
即ち、凹面部４１ｂの内面側にリング状の吸引マグネッ
ト３４を固定して前述した実施例と同様にロータ２９の
下ヨーク板２４の磁性吸引部２４ａに対応するようにし
てある。

【００２８】本例においては軸受ハウジング部４１はモ
ータシャーシ２１と一体であるから、モータシャーシ２
１を磁性金属により形成することにより、リング状の吸
引マグネット３４はモータシャーシ２１に対して磁性吸
着されて接着剤等を用いることなく固定され、軸受ハウ
ジング部４１が磁路を形成することになって磁気力を有
効に活用できて、より確実に吸引固定される。

【００２９】また、モータシャーシ２１が非磁性材によ
り形成される場合は、吸引マグネット３４を軸受ハウジ
ング部４１の基部外周に圧入又はモータシャーシ２１に
軸受ハウジング部４１を囲繞する凹面部４１ｂの内面側
に接着剤により接着固定する。この接着剤による接着固
定の場合は、接着剤を前述した支持片４１ｃの切起し開
口部４１ｄに充填する状態で接着することにより接着剤
がモータシャーシ２１の内面側にはみ出すことなく接着
できる。

【００３０】このようにリング状の吸引マグネット３４
をモータシャーシ２１の底部内面、即ち、軸受ハウジン
グ部４１を囲繞する凹面部４１ｂの内面側に当接固定す
ることにより支持片４１ｃの切起し開口部４１ｄが閉塞
される。なお、前述したように開口部４１ｄに接着剤を
充填することにより、この開口部の４１ｄの閉塞はより
確実に行われる。

【００３１】このように構成されるモータシャーシ２１
の軸受支持機構４０側の焼結含油軸受３２に、ロータ２
９側のボス２７に一端部側２８ａにおいて圧入固定され
たロータシャフト２８の他半部側２８ｂを挿入すること
により、ロータ２９が、下ヨーク板２４の磁性吸引部２
４ａにおいて吸引マグネット３４により直接磁性吸引さ
れてロータ２９全体がモータシャーシ２１の底部側に偏
倚され、ロータシャフト２８は他半部側２８ｂの端面が
スラスト受３３に当接した状態で軸支されると共に、ス
テータ基板２２がモータシャーシ２１の周縁部の所要位
置に係合保持される。この状態でロータ２９の下ヨーク
板２４の凹段状の磁性吸引部２４ａ内に吸引マグネット
３４が嵌挿状態で位置し所要の間隙を置いて対峙して互
いに吸引される。そして、モータシャーシ２１の開放面
側にはロータ２９を保護するモータカバー３５が嵌合さ
れて偏平状のブラシレスレスモータが構成されている。
また、本例においてもボス２７の外端部にはプーリー３
６が一体に設けられている。

【００３２】以上のように構成される本例の偏平状のブ
ラシレスモータにおいて、ロータシャフト２８を軸支す
る焼結含油軸受３２を保持し、モータシャーシ２１に固
定する軸受ハウジング部４１は、モータシャーシ２１に
深絞り加工によって一体に形成し、また、軸受ハウジン
グ部４１の下端円筒口部４１ａに嵌合するスラスト受３
３を保持する支持片４１ｃをモータシャーシ２１に切起
し状に形成するので、軸受ハウジング及びスラスト受の
支持部材自体の部品代及び加工費が削減され、そしてモ
ータシャーシへのかしめ等による固定作業が不要とな
り、また、スラスト受３３の保持も支持片４１ｃを軸受
ハウジング部４１の下端円筒口部４１ａ側に折返すだけ
でかしめ等による固定作業が不要となってコストの低減
化が可能になる。また、本例の場合も軸受ハウジング部
４１はモータシャーシ２１に一体に形成することにより
正位置に高い寸法精度により形成できると共に、吸引マ
グネット３４とモータシャーシ２１は直接磁性吸引され
ることにより、ロータ２９をモータシャーシ２１の底部
側に確実に偏倚させることができてロータシャフト２８
をスラスト方向に高精度で軸支でき安定して回転させる
ことができることになる。

【００３３】また、モータシャーシ２１に生じる支持片
４１ｃの切起し折返しによる開口部４１ｄは、リング状
の吸引マグネット３４が内面側から対応して閉塞される
ので、モータシャーシ２１内は密閉構造になって、塵埃
等の異物の侵入が防止され、特に磁性粉の侵入によりロ
ータ２９の回転に支障を与える等のおそれがなく信頼性
が損なわれることはない。

【００３４】また、図４はさらに他の実施例の軸受支持
機構を示すものである。

【００３５】本例の軸受支持機構５０は前述した両実施
例と同様に焼結含油軸受３２を固定保持する軸受ハウジ
ング部５１をモータシャーシ２１に深絞り加工により円
筒状に一体に形成し、この軸受ハウジング部５１の中空
基端部としての下端の円筒口部５１ａに嵌合するスラス
ト受３３を支持する支持片５１ｃを、軸受ハウジング部
５１の周面に周方向に所要間隔で基端から軸方向に切起
し状に複数形成してあり、この支持片５１ｃを軸受ハウ
ジング部５１の下端の円筒口部５１ａ側に折曲すること
により、軸受ハウジング部４１の基部周面には開口部５
１ｄが形成される。このように支持片５１ｃを円筒口部
５１ａの口端を塞ぐように軸方向と直交する方向に折曲
しておき、この状態で軸受ハウジング部５１の上端口部
からスラスト受３３を嵌挿して支持片５１ｃにより支持
させた後、焼結含油軸受３２を軸受ハウジング部５１に
圧入固定することによりロータシャフト２８を軸支する
軸受支持機構５０が構成される。なお図４において５１
ｂは軸受ハウジング部５１の絞り加工により形成される
肉薄の凹面部である。

【００３６】この軸受支持機構５０の軸受ハウジング部
５１の基部を囲繞してモータシャーシ２１の底部内面、
即ち、凹面部５１ｂの内面側にリング状の吸引マグネッ
ト３４を固定して前述した両実施例と同様にロータの下
ヨーク板の磁性吸引部（図示せず）に対応するようにし
てある。

【００３７】このように構成される本例の軸受支持機構
５０はスラスト受３３を支持する支持片５１ｃを切起し
折曲した跡の軸受ハウジング部５１の周面に開放する開
口部は、軸受３２とスラスト受３３の外周面と吸引マグ
ネット３４の内周面によって閉塞されてモータシャーシ
２１内への塵埃等の侵入が防止される。

【００３８】以上、本発明の各実施例を説明したが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものである。

【００３９】例えば、ロータ側の磁性吸引部は、ボスを
磁性材により形成することにより、ボスに直接形成する
ことができる。

【００４０】また、本例のブラシレスモータはステータ
基板に対しロータマグネットを両面側から対応させて垂
直磁束を発生させるように構成しているが、ロータマグ
ネットをステータ基板の一方の面、即ち、ステータコイ
ル面側のみに対応させた構成でもよい。

【００４１】また、ステータ基板のステータコイルとし
てはプリントコイルに限ることなく、巻線により形成し
たコイルを用いた構成でもよい。

【００４２】また、ボスにはプーリーを形成することな
く、ロータシャフトを延長して、他の回転部材を軸着す
ることができる。

【００４３】そして、本発明は、偏平状のブラシレスモ
ータに限ることなく、軸方向に厚みを有するモータにも
適用することができ、また、軸受支持機構はモータのロ
ータシャフトの軸支に限ることなく、他の回転装置の軸
の軸支にも適用できるものである。

【００４４】

【発明の効果】上記のように本発明のモータは、モータ
シャーシにロータシャフトの軸受を保持する軸受ハウジ
ング部を一体に形成し、この軸受ハウジング部の基部に
吸引マグネットを固定してロータを直接吸引するように
構成したので、軸受ハウジングをモータシャーシと別体
に磁性金属により形成し、この軸受ハウジングを介して
吸引マグネットによりロータをモータシャーシ側に偏倚
させる従来のモータに比して、モータシャーシ及び軸受
保持部の素材選択に制約が無く部品点数及び加工工数が
削減されてモータ全体の大幅なコストダウンが可能にな
る。そしてさらに本発明のモータでは、吸引マグネット
を磁性体から成るモータシャーシに一体に形成された軸
受ハウジング部に固定することにより、モータシャーシ
と軸受ハウジング部が磁路を形成でき、このため磁気力
を有効に活用できてより確実に吸引され、安定したモー
タ構造を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したブラシレスモータの一実施例
の断面図である。

【図２】図１に示すブラシレスモータの分解斜視図であ
る。

【図３】本発明を適用したブラシレスモータの他実施例
の断面図である。

【図４】本発明によるモータの軸受機構の他実施例の斜
視図である。

【図５】従来の偏平ブラシレスモータの断面図である。

【符号の説明】

２１ モータシャーシ ２２ ステータ基板 ２４ ヨーク板 ２４ａ 磁性吸引部 ２７ ボス ２８ ロータシャフト ２９ ロータ ３１，４１，５１ 保持部としての軸受ハウジング部 ３２ 軸受 ３３ スラスト受 ３４ 吸引マグネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−336697（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−157566（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−183559（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−23782（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体から成るモータシャーシに一体に
   形成され、ロータのロータシャフトの軸受を保持する軸
   受ハウジング部と、 上記モータシャーシの軸受ハウジング部の基部に固定さ
   れた吸引マグネットと、 上記ロータ側のヨーク板に形成された磁性吸引部と、上
   記吸引マグネットとの間で吸引されるための所要の間隙
   を備えたことを特徴とするモータ。
2. 【請求項２】 上記磁性吸引部を上記ロータのヨーク板
   に上記吸引マグネットに対応して形成したことを特徴と
   する請求項１に記載のモータ。
3. 【請求項３】 上記磁性吸引部を上記ロータの上記ヨー
   ク板に上記吸引マグネットに対応して凹段状に形成した
   ことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
4. 【請求項４】 上記軸受ハウジング部を上記モータシャ
   ーシに絞り加工により一体に形成し、上記軸受ハウジン
   グ部を囲繞する部面に、上記軸受ハウジング部の基端口
   側へ折返して上記ロータシャフトのスラスト受を支持す
   る支持片を切起し状に形成し、上記軸受ハウジング部の
   基部に上記吸引マグネットを、上記支持片の切起し開口
   部を閉塞するように囲繞して固定したことを特徴とする
   請求項１に記載のモータ。