JP3505668B2 - Brushless motor - Google Patents
Brushless motorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、主に車両用空調
装置の送風機に用いられるブラシレスモータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor mainly used for a blower of a vehicle air conditioner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のブラシレスモータとしては、実開
平２−１３９４７３号公報に開示されているものがあ
る。このブラシレスモータは、界磁石を有して回転自在
に設けられたロータと、このロータに対して回転磁界を
発生する電機子と、前記電機子を励磁する励磁手段とを
具備し、前記電機子を収納するケーシングを設けてこの
電機子を防水するようにしたものである。2. Description of the Related Art A conventional brushless motor is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-139473. This brushless motor includes a rotor that has a field magnet and is rotatably provided, an armature that generates a rotating magnetic field for the rotor, and an excitation unit that excites the armature. A casing for housing the armature is provided to waterproof the armature.
【０００３】また、このブラシレスモータにおいて、回
転軸は前記ロータの下端部分とケーシングの上端面との
間が所定の間隔となるように、軸方向に固定されてい
る。具体的には、回転軸を回転自在に保持する上の軸受
の下端部及び下の軸受の上端部に、該上の軸受及び下の
軸受に当接するワッシャを設け、このワッシャによって
軸方向の位置を固定するようにしたものである。Further, in this brushless motor, the rotary shaft is fixed in the axial direction such that the lower end portion of the rotor and the upper end surface of the casing have a predetermined gap. Specifically, a washer is provided at the lower end of the upper bearing and the upper end of the lower bearing that rotatably hold the rotating shaft, and the washer is in contact with the upper bearing and the lower bearing. Is fixed.
【０００４】これによって、前記ブラシレスモータは、
ロータの下端とケースの上端面との間の距離を小さく設
定してその間隔を維持することができるために、風量の
低下及び騒音の原因となる送風時の乱流を防ぐことがで
きる。Accordingly, the brushless motor is
Since the distance between the lower end of the rotor and the upper end surface of the case can be set small and the distance can be maintained, it is possible to prevent turbulent flow at the time of blowing, which causes a decrease in air volume and noise.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このブ
ラシレスモータにおいて、ロータの下端とケースの上端
面との間の距離を小さくすると、外気と共に侵入してく
る水や雪等がこのロータとケースとの間に付着して氷結
し、ブラシレスモータの回転を阻害するという問題点が
生じ、またロータの下端とケースの上端面との間の距離
を大きくすると、風量の低下及び送風機の乱流を引き起
こす結果となる。However, in this brushless motor, if the distance between the lower end of the rotor and the upper end surface of the case is reduced, water, snow, and the like that enter with the outside air will separate between the rotor and the case. There is a problem that it adheres between them and freezes, hindering the rotation of the brushless motor, and increasing the distance between the lower end of the rotor and the upper end surface of the case causes a decrease in air flow and turbulence in the blower. Becomes
【０００６】このため、この発明においては、ロータと
ケースとの間を最適な間隔とすると共に、この間隔を維
持することのできるブラシレスモータを提供することを
目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to provide a brushless motor capable of maintaining an optimum gap between the rotor and the case and maintaining this gap.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】したがって、この発明
は、ケースハウジングと、該ケースハウジング上に固定
され、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻回されるス
テータと、該ステータを貫通して延出する回転軸と、こ
の回転軸を回転自在に保持する上下の軸受と、前記回転
軸の上端に固着され、前記ステータの周囲に配される円
筒部を有するロータと、前記円筒部に環状に配設される
永久磁石と、前記ケースハウジング内に収納され、前記
励磁コイルを制御するコントロール基板とを少なくとも
具備するブラシレスモータにおいて、前記円筒部の下端
と、該下端が対峙する前記ケースハウジングの外側面と
の間の空隙の間隔ｈが、１．５ｍｍ≦ｈ≦８ｍｍである
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is directed to a case housing and a fixed on the case housing.
And the excitation coil that generates the rotating magnetic field is wound.
A theta, a rotating shaft extending through the stator, and
Upper and lower bearings that rotatably hold the rotating shaft of the
A circle fixed around the upper end of the shaft and arranged around the stator
A rotor having a tubular portion, and a ring-shaped arrangement in the cylindrical portion
A permanent magnet and is housed in the case housing,
At least a control board that controls the excitation coil
In a brushless motor provided, the lower end of the cylindrical portion
And an outer surface of the case housing, the lower end of which faces.
Distance h of the gap between the is in <br/> be 1.5 mm ≦ h ≦ 8 mm.
【０００８】これによって、前記ロータの下端と前記ケ
ースハウジングの上端面との間の間隔ｈの下限を、１．
５ｍｍとしたことによって、毛細管現象及び表面張力に
よってロータとケースハウジング間に水の接続状態がで
きることを防止することができると共に、前記間隔ｈの
上限を図７（ａ），（ｂ）の特性線図で示す風量及び騒
音の臨界点である８ｍｍ以下としたことによって、風量
の確保及び騒音を増大を抑制でき、上記課題を達成でき
る。As a result, the lower limit of the distance h between the lower end of the rotor and the upper end surface of the case housing is set to 1.
By setting it to 5 mm, it is possible to prevent water from being connected between the rotor and the case housing due to the capillary phenomenon and surface tension, and the upper limit of the interval h is set to the characteristic line of FIGS. 7 (a) and 7 (b). By setting the air flow rate and noise shown in the figure to 8 mm or less, which is the critical point, it is possible to secure the air flow rate and suppress the increase in noise, thereby achieving the above object.
【０００９】また、この発明は、さらに、前記回転軸の
下端に固着されるセンサマグネットと前記下の軸受との
間に、軸受の下端側からセンサマグネット側に順次樹脂
ワッシャ、ゴムワッシャ及びＰＯＭ（ポリオキシメチレ
ン）ワッシャを配したことにある（請求項２）。また、
前記樹脂ワッシャは、ナイロンベースのワッシャである
ことが好ましく、さらにゴムワッシャは、合成ゴム、と
くにＮＢＲ（ブタジエンアクリロニトリルゴム）からな
るものが好ましい。 Further, according to the present invention, the rotating shaft
Between the sensor magnet fixed to the lower end and the lower bearing
In between, resin is sequentially applied from the lower end of the bearing to the sensor magnet side.
Washers, rubber washers and POM (polyoxymethyl
It has a washer (Claim 2 ) . Also,
The resin washer is a nylon-based washer.
Preferably, the rubber washer is made of synthetic rubber.
Made from Kuni NBR (butadiene acrylonitrile rubber)
One is preferable.
【００１０】これによって、熱膨張等によってセンサマ
グネットと軸受の間に配されたワッシャ群にスラスト力
が働いて回転軸の軸方向の位置が変化した場合、前記Ｐ
ＯＭワッシャが最も摩擦抵抗が少ないため、このＰＯＭ
ワッシャの側面に当接するセンサマグネットの回転によ
って生じる摩擦熱によってＰＯＭワッシャが変形して軸
方向に膨張することから、回転軸の軸方向の位置を保持
することができ、上記課題を達成できる。 As a result, the sensor
Thrust force is applied to the washer group arranged between the gnet and the bearing.
When the position of the rotary shaft changes in the axial direction due to
Since the OM washer has the least friction resistance, this POM
Rotation of the sensor magnet that contacts the side of the washer
The POM washer is deformed by the frictional heat generated by
Maintains the axial position of the rotating shaft as it expands in the direction
Therefore, the above problems can be achieved.
【００１１】さらに、この発明は、前記回転軸の下端に
挿着されるセンサマグネットを、プッシュナットによっ
て回転軸下端に固装したことにある（請求項３）。Further, according to the present invention, the sensor magnet inserted into the lower end of the rotary shaft is fixed to the lower end of the rotary shaft by a push nut (claim 3).
【００１２】これによって、センサマグネットの抜け落
ちを防止できるために、センサマグネットが抜け落ちる
ことによって生じる回転軸の軸方向のブレを防止でき、
上記課題を達成できる。As a result, since the sensor magnet can be prevented from falling off, it is possible to prevent the axial deviation of the rotary shaft caused by the sensor magnet coming off.
The above-mentioned subject can be achieved.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１乃至図３に示されるブラシレ
スモータ１は、例えば車両用空調装置の送風機として使
用されるもので、回転軸２の上端に形成された装着部３
にシロッコ型のファン４が固着される。前記装着部３の
下方近傍に、回転子（ロータ）５が圧入固着される。ま
た、このロータ５の下方には、スラストストッパ６が圧
入固着され、ロータ５を軸方向に支持している。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A brushless motor 1 shown in FIGS. 1 to 3 is used, for example, as a blower of an air conditioner for a vehicle, and has a mounting portion 3 formed at an upper end of a rotary shaft 2.
The sirocco type fan 4 is fixed to the. A rotor (rotor) 5 is press-fitted and fixed near the lower portion of the mounting portion 3. A thrust stopper 6 is press-fitted and fixed below the rotor 5 to support the rotor 5 in the axial direction.
【００１４】前記ロータ５は、回転軸２に圧入固着され
るボス部７と、このボス部７から傘状に広がると共に複
数の通気孔８が形成された傘部９と、この傘部９の最外
周縁から下方に延出する円筒部１０と、この円筒部１０
の内周側面に配される複数の永久磁石１１とによって構
成される。この実施の形態において、前記永久磁石１１
は、前記円筒部１０の内周側面の周方向に極性が交互と
なるように４つ配される。言い換えると、対向する位置
にある永久磁石は極性が同一であり、隣合う永久磁石の
極性は異なるように配されるものである。また、前記傘
部１５には、複数（この実施の形態においては４つ）の
通気孔８が形成されている。尚、この通気孔８の内側の
辺を結んだ円の直径は、図４で示すようにＤ3 である。The rotor 5 has a boss portion 7 press-fitted and fixed to the rotary shaft 2, an umbrella portion 9 extending from the boss portion 7 in an umbrella shape and having a plurality of vent holes 8, and the umbrella portion 9. The cylindrical portion 10 extending downward from the outermost peripheral edge, and the cylindrical portion 10
And a plurality of permanent magnets 11 arranged on the inner peripheral side surface of the. In this embodiment, the permanent magnet 11
Are arranged so that the polarities alternate in the circumferential direction of the inner peripheral side surface of the cylindrical portion 10. In other words, the permanent magnets at the opposite positions have the same polarity, and the adjacent permanent magnets are arranged so as to have different polarities. In addition, a plurality of (four in this embodiment) vent holes 8 are formed in the umbrella portion 15. The diameter of the circle connecting the inner sides of the vent hole 8 is D 3 as shown in FIG.
【００１５】また、前記ローラ５の下端と下記するケー
スハウジング４５上端面との間の間隔ｈは、１．５ｍｍ
〜８ｍｍの間に設定されており、ロータ５の下端とケー
スハウジング４７上端面との間が水滴によって接続状態
となること、及びロータ５の回転時に発生する乱流によ
る不具合を防止するようになっている。尚、ロータ５と
ケースハウジング４５の上端面との間の間隔ｈの下限
は、毛細管現象及び表面張力により、水が前記ロータ５
とケースハウジング４５との間を接続する状態にならな
い限界の寸法、具体的には１．５ｍｍとした。The distance h between the lower end of the roller 5 and the upper end surface of the case housing 45 described below is 1.5 mm.
It is set between 8 mm and 8 mm, and prevents the lower end of the rotor 5 and the upper end surface of the case housing 47 from being connected by water droplets, and prevents turbulent flow generated when the rotor 5 rotates. ing. Note that the lower limit of the distance h between the rotor 5 and the upper end surface of the case housing 45 is such that water is absorbed by the rotor 5 due to capillary phenomenon and surface tension.
And the case housing 45 are connected to each other at a limit dimension, specifically, 1.5 mm.
【００１６】また、前記間隔ｈの上限は、図７（ａ）で
示す間隔ｈと風量（ｍ3 ／ｈ）との関係、及び図７
（ｂ）で示す間隔ｈと騒音（ｄＢ−Ａ）との関係から臨
界点８ｍｍとした。これは、前記間隔ｈの上限をこの臨
界点８ｍｍ以上とした場合には、ファン４から吹き出さ
れる風が、ロータ５とケースハウジング４５との間から
ファン４の内側へ入り込むことから、ファン４の外方近
傍において吹出空気の乱流が生じるためである。そし
て、この乱流を原因として、図７（ａ）で示すように間
隔ｈが臨界点８ｍｍを越えるとファンから送り出される
風量は急減に減少していき、また図７（ｂ）で示すよう
に間隔ｈが臨界点８ｍｍを越えると騒音が急激に大きく
なるからである。The upper limit of the interval h is the relationship between the interval h and the air volume (m 3 / h) shown in FIG.
The critical point was set to 8 mm from the relationship between the distance h shown in (b) and the noise (dB-A). This is because when the upper limit of the interval h is set to the critical point of 8 mm or more, the air blown from the fan 4 enters the inside of the fan 4 from between the rotor 5 and the case housing 45. This is because the turbulent flow of the blown air occurs near the outside of. Due to this turbulent flow, as shown in FIG. 7 (a), when the interval h exceeds the critical point 8 mm, the air volume sent out from the fan decreases rapidly, and as shown in FIG. 7 (b). This is because when the distance h exceeds the critical point 8 mm, the noise abruptly increases.
【００１７】前記回転軸２は、軸受１６，１７によって
回転自在に保持される。また、軸受１６，１７は、下記
する固定子（ステータ）１２の中央を貫通して形成され
た貫通孔１３に装着される上下の軸受ホルダ１４，１５
に固着されている。前記回転軸２の下端には、前記ロー
タ５の永久磁石１１の位置を示すセンサマグネット１８
が圧入され、プッシュナット７９によって回転軸２の軸
方向に保持され、センサマグネット１８とコントロール
基板１９に取付られた複数のホール素子２０との距離が
一定に保たれるものである。The rotating shaft 2 is rotatably held by bearings 16 and 17. Further, the bearings 16 and 17 are mounted on a through hole 13 formed through a center of a stator (stator) 12 described below, and upper and lower bearing holders 14 and 15 are mounted.
Is stuck to. At the lower end of the rotating shaft 2, a sensor magnet 18 indicating the position of the permanent magnet 11 of the rotor 5 is provided.
Is press-fitted and held by the push nut 79 in the axial direction of the rotary shaft 2, and the distance between the sensor magnet 18 and the plurality of Hall elements 20 mounted on the control board 19 is kept constant.
【００１８】センサマグネット１８はコントロール基板
１９に形成された開口部２１を貫通して回転軸２に装着
され、センサマグネット１８の端部に形成されたフラン
ジ部２２は、コントロール基板１９の下方おいて径方向
に広がって形成され、前記コントロール基板１９の裏側
であって前記フランジ部２２と対峙する位置に複数のホ
ール素子２０が配されるものである。また、これらのホ
ール素子２０は、前記センサマグネット１８の磁性を検
出することによってロータ５の永久磁石１１の位置を的
確に検出し、この検出結果に基づいて前記コントロール
基板１９に配置された励磁回路によってステータ１２に
回転磁界を発生させるものである。尚、前記センサマグ
ネット１８と軸受１７との間には、複数のワッシャから
なるワッシャ群２３が介在され、センサマグネット１８
と軸受との間の摺動抵抗を減じるようになっている。The sensor magnet 18 is attached to the rotary shaft 2 through the opening 21 formed in the control board 19, and the flange portion 22 formed at the end of the sensor magnet 18 is located below the control board 19. A plurality of Hall elements 20 are formed so as to spread in the radial direction and are located on the back side of the control board 19 and at positions facing the flange portion 22. In addition, these Hall elements 20 accurately detect the position of the permanent magnet 11 of the rotor 5 by detecting the magnetism of the sensor magnet 18, and based on the detection result, the excitation circuit arranged on the control board 19 is detected. The rotating magnetic field is generated in the stator 12. A washer group 23 composed of a plurality of washers is interposed between the sensor magnet 18 and the bearing 17.
The sliding resistance between the bearing and the bearing is reduced.
【００１９】ステータ１２は、珪素鋼板を多段積層して
形成された鉄心からなるステータコア３５と、このステ
ータコア３５を上下から挟持するように装着される上下
の絶縁カバー３６，３７と、上下の絶縁カバー３６，３
７によって絶縁されたステータコア３５に巻回される励
磁コイル３８とによって構成される。尚、前記ステータ
コア３５は、中央に前記軸受ホルダ１４，１５が装着さ
れる貫通孔１３を有し、この貫通孔１３の周壁３９から
６方向に延出するコイル巻回部４０を有し、このコイル
巻回部４０の先端には、前記ロータ５の永久磁石１１と
対面する円弧状の磁極面４１が形成される。尚、この実
施の形態においては、励磁コイル３８は、デルタ結線さ
れているものである。The stator 12 includes a stator core 35 made of an iron core formed by stacking silicon steel plates in multiple stages, upper and lower insulating covers 36 and 37 mounted so as to sandwich the stator core 35 from above and below, and upper and lower insulating covers. 36,3
And an exciting coil 38 wound around a stator core 35 insulated by 7. The stator core 35 has a through hole 13 in which the bearing holders 14 and 15 are mounted, and a coil winding portion 40 extending in six directions from a peripheral wall 39 of the through hole 13. An arc-shaped magnetic pole surface 41 facing the permanent magnet 11 of the rotor 5 is formed at the tip of the coil winding portion 40. In this embodiment, the exciting coil 38 is delta-connected.
【００２０】以上の構成のブラシレスモータ１におい
て、コントロール基板１９上に配置された励磁回路によ
って、前記ホール素子２０を介して検出された前記セン
サマグネット１８の位置、いわゆるロータ５の永久磁石
１１の位置に対して適切な回転磁界をステータ１２に発
生させるために、ロータ５を回転させることができるも
のである。In the brushless motor 1 having the above-mentioned structure, the position of the sensor magnet 18 detected by the exciting circuit arranged on the control board 19 through the Hall element 20, that is, the position of the so-called permanent magnet 11 of the rotor 5. In order to generate an appropriate rotating magnetic field in the stator 12, the rotor 5 can be rotated.
【００２１】前記下の絶縁カバー３７は６方向に延出す
る脚部４２を有し、この脚部４２の先端が、弾性部材４
３，４４で挟持されると共に、前記ケースハウジング４
５を形成する上ケース部材４６と蓋体４７との間に挟持
固定される。これによって、前記ステータ１２がケース
ハウジング４５に対して固定され、さらにステータ１２
の貫通孔１３に前記軸受ホルダ１４，１５が固定される
ことによって、前記回転軸２がケースハウジング４５に
対して回転自在に立設されることとなるものである。
尚、前記蓋体４７は、リブ４８によって位置決めされ、
螺子４９によって固定されているものである。The lower insulating cover 37 has leg portions 42 extending in six directions, and the tip ends of the leg portions 42 are elastic members 4.
The case housing 4 is sandwiched between 3, 44 and
5 is sandwiched and fixed between the upper case member 46 and the lid body 47 that form 5. As a result, the stator 12 is fixed to the case housing 45, and the stator 12
By fixing the bearing holders 14 and 15 to the through hole 13, the rotary shaft 2 is rotatably provided with respect to the case housing 45.
The lid 47 is positioned by a rib 48,
It is fixed by a screw 49.
【００２２】ケースハウジング４５は、上ケース部材４
６と、下ケース部材５０と、蓋体４７によって構成さ
れ、内部に前記コントロール基板１９が配設される。前
記上ケース部材４６には、このブラシレスモータ１に装
着するための螺子孔５１が形成された取付部５２，５
３，５４、コントロール基板１９に取付られた複数の電
界効果トランジスタ（ＦＥＴ）５５が固着される放熱板
５６が露出する開口部５７が形成される。The case housing 45 is made up of the upper case member 4
6, the lower case member 50, and the lid 47, and the control board 19 is disposed inside. The upper case member 46 has mounting portions 52, 5 in which screw holes 51 for mounting the brushless motor 1 are formed.
3, 54, an opening 57 is formed to expose a heat dissipation plate 56 to which a plurality of field effect transistors (FETs) 55 attached to the control board 19 are fixed.
【００２３】また、ケースハウジング４５の側部には、
上ケース部材４６の側部と下ケース部材５０の側部によ
って電源コネクタ（図示しない）が装着されるコネクタ
装着部５８が画成される。このコネクタ装着部５８は、
上ケース部材４６の側部に形成された複数の上ガイドリ
ブ５９及び一対の両側ガイドリブ６０と、下ケース部材
５０の側部に形成されたコネクタ装着孔６１とによって
形成され、さらに前記コネクタ装着孔６１には、前記コ
ントロール基板１９に接続される複数の端子６２が突出
するものである。これによって、電源コネクタを前記コ
ネクタ装着部５８に装着する場合、上ガイドリブ５９と
両側ガイドリブ６０とによって電源コネクタの上側及び
両側の位置を制限できるために、装着作業を容易にする
ことができる。Further, on the side of the case housing 45,
A side portion of the upper case member 46 and a side portion of the lower case member 50 define a connector mounting portion 58 to which a power connector (not shown) is mounted. The connector mounting portion 58 is
It is formed by a plurality of upper guide ribs 59 and a pair of both side guide ribs 60 formed on the side of the upper case member 46, and a connector mounting hole 61 formed on the side of the lower case member 50. A plurality of terminals 62 connected to the control board 19 are projected. Thus, when the power supply connector is mounted on the connector mounting portion 58, the upper guide rib 59 and the both side guide ribs 60 can limit the positions of the power supply connector on the upper side and both sides, which facilitates the mounting work.
【００２４】前記スラストストッパ６は、図４に示すよ
うに、前記ロータ５を軸方向に支持するもので、軸受１
６との間にナイロンベースのワッシャ２４とＮＢＲゴム
からなるワッシャ２５を介在させて、スラストストッパ
６の摺動抵抗を減じるようにしてある。このスラストス
トッパ６は、回転軸２が挿通される貫通孔２６と、この
貫通孔２６が形成される円筒部２７と、この円筒部２７
の上端から前記ロータ５の傘部１５に沿って径方向の拡
張する円板部２８とによって構成される。この円板部２
８の外径はＤ2 である。The thrust stopper 6 supports the rotor 5 in the axial direction, as shown in FIG.
A nylon-based washer 24 and a washer 25 made of NBR rubber are interposed between the bearings 6 and 6 to reduce the sliding resistance of the thrust stopper 6. The thrust stopper 6 includes a through hole 26 into which the rotary shaft 2 is inserted, a cylindrical portion 27 in which the through hole 26 is formed, and the cylindrical portion 27.
And a disk portion 28 that extends in the radial direction from the upper end of the rotor 5 along the umbrella portion 15 of the rotor 5. This disk part 2
The outer diameter of 8 is D 2 .
【００２５】この円板部２８の外周縁部には、所定の幅
で下方に延出した周壁２９が形成されている。さらに、
前記円筒部２７の下端面には、ワッシャ２５との摺動当
接面から漸次径方向外方に向けて下方へ傾斜するオイル
ガイド３０が形成されている。このオイルガイド３０の
径方向外方端部と前記周壁２９の内側面の間には、実質
的に環状凹部３１が形成され、この環状凹部３１内に上
の軸受ホルダ１４のスラストストッパ側開口部（上部開
口端）３２が所定距離ｄだけ入り込むものである。A peripheral wall 29 extending downward with a predetermined width is formed on the outer peripheral edge of the disk portion 28. further,
On the lower end surface of the cylindrical portion 27, an oil guide 30 is formed, which gradually inclines downward from the sliding contact surface with the washer 25 outward in the radial direction. A substantially annular recess 31 is formed between the radially outer end of the oil guide 30 and the inner surface of the peripheral wall 29, and the thrust stopper side opening of the upper bearing holder 14 is formed in the annular recess 31. The (upper open end) 32 is inserted by a predetermined distance d.
【００２６】前記軸受ホルダ１４の上部開口端３２の直
径はＤ1 であり、該軸受ホルダ１４の内部には、軸受ス
トッパ３３によって固定された軸受１６が配されてい
る。この軸受１６の軸方向の略中央の外周面には、潤滑
油を含んだフェルト３４が当接しており、焼結金属によ
り形成された軸受１６に潤滑油を供給するようになって
いる。The diameter of the upper open end 32 of the bearing holder 14 is D 1 , and the bearing 16 fixed by the bearing stopper 33 is arranged inside the bearing holder 14. A felt 34 containing lubricating oil is in contact with the outer peripheral surface of the bearing 16 at the substantially central portion in the axial direction, and the lubricating oil is supplied to the bearing 16 made of sintered metal.
【００２７】以上のように、前記通気孔８の径方向内側
に位置する辺を結んでできる円の直径をＤ3 とし、前記
スラストストッパ６の径Ｄ2 よりも大きく設定したこと
から、通気孔８から侵入する塵埃は、このスラストスト
ッパ６に阻まれるために、軸受１６若しくは軸受１６と
回転軸２の摺動部分に付着しなくなる。さらに、上の軸
受ホルダ１４の上部開口端３２が、スラストストッパ６
の環状凹部３１内に所定の距離ｄだけ入り込むようにし
たために、軸受１６若しくは軸受１６と回転軸２との摺
動部分を塵埃の侵入経路から隔絶することができる。As described above, since the diameter of the circle formed by connecting the radially inner sides of the vent hole 8 is set to D 3 and is set to be larger than the diameter D 2 of the thrust stopper 6, the vent hole is formed. The dust entering from 8 is blocked by the thrust stopper 6, and thus does not adhere to the bearing 16 or the sliding portion between the bearing 16 and the rotary shaft 2. In addition, the upper open end 32 of the upper bearing holder 14 has the thrust stopper 6
Since the bearing 16 or the sliding portion between the bearing 16 and the rotary shaft 2 can be isolated from the invasion path of dust, the bearing 16 or the sliding portion between the bearing 16 and the rotary shaft 2 can be isolated from the inside.
【００２８】前記下の軸受ホルダ１５は、図５に示すよ
うに、前記ステータ１２の貫通孔１３及び下の絶縁カバ
ー３７に形成の貫通孔３７ａに下方から挿着されるもの
で、内側下方に下の軸受１７が軸受ストッパ７１によっ
て固着されている。また、内側が前記軸受１７に当接す
るフェルト７０は、軸受ストッパ７１によって軸受ホル
ダ１５の内部に保持されている。As shown in FIG. 5, the lower bearing holder 15 is inserted from below into the through hole 13 of the stator 12 and the through hole 37a formed in the lower insulating cover 37. The lower bearing 17 is fixed by a bearing stopper 71. The felt 70, the inner side of which is in contact with the bearing 17, is held inside the bearing holder 15 by a bearing stopper 71.
【００２９】また、前記軸受１７と前記センサマグネッ
ト１８との間に配されるワッシャ群２３は、合成樹脂
製、特にナイロンベースのワッシャ（ナイロンワッシ
ャ）８１と、合成ゴム、特にＮＢＲ（ブタジエンアクリ
ロニトリルゴム）からなるワッシャ（ゴムワッシャ）８
２と、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）材からなるワッシ
ャ（ＰＯＭワッシャ）８３によって構成されるもので、
軸受１７側から順次配されるものである。尚、この実施
の形態においては、ナイロンワッシャ８１は２つ配され
ている。The washer group 23 disposed between the bearing 17 and the sensor magnet 18 is made of synthetic resin, particularly a nylon-based washer (nylon washer) 81, and synthetic rubber, especially NBR (butadiene acrylonitrile rubber). ) Washer (rubber washer) 8
2 and a washer (POM washer) 83 made of POM (polyoxymethylene) material,
The bearings are sequentially arranged from the bearing 17 side. In addition, in this embodiment, two nylon washers 81 are arranged.
【００３０】通常、このワッシャ群２３は軸方向に特別
な圧力がかかっていない状態で前記軸受１７とセンサマ
グネット１８との間に配されており、静止している軸受
１７と回転するセンサマグネット１８の間が円滑となる
ように、センサマグネット１８の回転を吸収して、軸受
１７の端部及びセンサマグネット１８の端部との間の摺
動性を高めるものである。Usually, this washer group 23 is arranged between the bearing 17 and the sensor magnet 18 in a state where no special pressure is applied in the axial direction, and the stationary bearing 17 and the rotating sensor magnet 18 are provided. The rotation of the sensor magnet 18 is absorbed so that the gap between them becomes smooth, and the slidability between the end portion of the bearing 17 and the end portion of the sensor magnet 18 is enhanced.
【００３１】しかしながら、ステータ１２から発生する
熱や各部の摺動面から発生する摩擦熱等により軸受ホル
ダ１５等の部品が熱膨張すると、前記ワッシャ群２３を
挟むようにスラスト力が働き、軸受１７とセンサマグネ
ット１８の間の間隔は狭くなる。これによって、ロータ
５の下端及びケースハウジング４５の上端面との間の間
隔ｈは影響され、上記設定した範囲（１．５ｍｍ≦ｈ≦
８ｍｍ）を逸脱する場合が生じる。これを回避するため
に、本発明は、前記ワッシャ群２３の一部にＰＯＭワッ
シャ８３を使用する。このＰＯＭワッシャ８３を形成す
る原材料としてのポリオキシメチレン（ＰＯＭ）は、ポ
リアセタールの末端にアセチル化処理を施して安定させ
たもので、耐油、耐水、耐化学薬品性に優れており、さ
らに強じんで、熱変形温度も高く、摺動摩擦係数も低い
ものである。However, when the components such as the bearing holder 15 thermally expand due to the heat generated from the stator 12 and the frictional heat generated from the sliding surface of each part, a thrust force acts so as to sandwich the washer group 23, and the bearing 17 The distance between the sensor magnet 18 and the sensor magnet 18 becomes narrower. As a result, the distance h between the lower end of the rotor 5 and the upper end surface of the case housing 45 is influenced, and the range set above (1.5 mm ≦ h ≦
8 mm) may occur. In order to avoid this, the present invention uses a POM washer 83 as a part of the washer group 23. Polyoxymethylene (POM), which is a raw material for forming the POM washer 83, is obtained by subjecting polyacetal to acetylation at the terminal to stabilize it, and it has excellent oil resistance, water resistance, chemical resistance, and high strength. The heat distortion temperature is high and the coefficient of sliding friction is low.
【００３２】このため、ワッシャ群２３にかかるスラス
ト力が一時的なものである場合には、軸受１７とセンサ
マグネット１８間に押圧されたワッシャ群２３におい
て、最も摩擦係数の低い、ＰＯＭワッシャ８３とセンサ
マグネット１８の上端の当接部分が摺動してセンサマグ
ネット１８の回転を吸収し、スラスト力の解消と共に、
通常の状態に戻るようになっている。Therefore, when the thrust force applied to the washer group 23 is temporary, the POM washer 83 having the lowest friction coefficient in the washer group 23 pressed between the bearing 17 and the sensor magnet 18 is used. The abutting portion of the upper end of the sensor magnet 18 slides to absorb the rotation of the sensor magnet 18, and the thrust force is eliminated.
It is designed to return to a normal state.
【００３３】しかし、前記ワッシャ群２３にかかるスラ
スト力が継続的なものである場合には、、ＰＯＭワッシ
ャ８３とセンサマグネット１８の間の摺動部分の温度が
次第に上昇して前記ＰＯＭワッシャ８３の臨界温度を越
える。この場合、ＰＯＭワッシャ８３は摺動部分の温度
によって変形して膨張することとなり、前記軸受１７と
センサマグネット１８間を広げる方向に付勢力が働き、
前記軸受１７とセンサマグネット１８間の間隔を維持す
ることができる。これによって、回転軸２の軸方向のず
れを防止できるために、前記ロータ５とケ−スハウジン
グ４５の上端面との間の間隔ｈを一定に維持できる。ま
た、ＰＯＭワッシャ８３の当接面が摺動することから、
樹脂ワッシャ８１が軸受１７に対して回転することを防
止でき、よって樹脂ワッシャ８１が軸受１７に対して回
転摺動することによって生じる摩擦熱により焼きつくこ
とを防止できるために、回転軸２がロックすることを防
止できる。However, when the thrust force applied to the washer group 23 is continuous, the temperature of the sliding portion between the POM washer 83 and the sensor magnet 18 gradually rises, and the POM washer 83 is heated. Exceeds the critical temperature. In this case, the POM washer 83 deforms and expands due to the temperature of the sliding portion, and the urging force acts in the direction of expanding the space between the bearing 17 and the sensor magnet 18,
The space between the bearing 17 and the sensor magnet 18 can be maintained. As a result, the axial displacement of the rotary shaft 2 can be prevented, so that the distance h between the rotor 5 and the upper end surface of the case housing 45 can be kept constant. Further, since the contact surface of the POM washer 83 slides,
Since the resin washer 81 can be prevented from rotating with respect to the bearing 17, and therefore the resin washer 81 can be prevented from being burned by frictional heat generated by rotationally sliding with respect to the bearing 17, the rotating shaft 2 is locked. Can be prevented.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ブラシレスモータにおいて、ロータの下端とケース
ハウジングの上端面との間の間隔ｈを、１．５ｍｍ≦ｈ
≦８ｍｍとしたことによって、毛細管現象及び表面張力
によってロータとケースハウジング間に水の接続状態が
できることを防止することができると共に、前記間隔ｈ
の上限を風量及び騒音の臨界点である８ｍｍ以下とした
ことによって、風量の確保及び騒音を増大を抑制できる
ものである。As described above, according to the present invention, in the brushless motor, the distance h between the lower end of the rotor and the upper end surface of the case housing is 1.5 mm≤h.
By setting ≦ 8 mm, it is possible to prevent water from being connected between the rotor and the case housing due to the capillary phenomenon and surface tension, and the distance h can be prevented.
By setting the upper limit of 8 mm or less, which is the critical point of air volume and noise, to secure the air volume and suppress the increase of noise.
【００３５】また、この発明は、回転軸の下端に固着さ
れるセンサマグネットと下の軸受との間に、軸受の下端
側からセンサマグネット側に順次樹脂ワッシャ、ゴムワ
ッシャ及びＰＯＭ（ポリオキシメチレン）ワッシャを配
したことによって、熱膨張等によってセンサマグネット
と軸受との間に配されるセンサ群の軸方向に所定の圧力
が加わった場合でも、前記ＰＯＭワッシャとセンサマグ
ネットの間が最も摩擦抵抗が小さいために、ＰＯＭワッ
シャとセンサマグネットの間が回転し、この回転によっ
て生じる摩擦熱によってＰＯＭワッシャが変形して前記
軸受とセンサマグネットの間の間隔を元に戻すことがで
き、回転軸の軸方向の位置を保持することができる。 Further, according to the present invention, the lower end of the rotary shaft is fixed.
The lower end of the bearing between the sensor magnet and the lower bearing
Resin washer and rubber washer from the sensor side to the sensor magnet side.
Disposed washer and POM (polyoxymethylene) washer
By doing so, due to thermal expansion, etc., the sensor magnet
Pressure in the axial direction of the sensor group arranged between the bearing and the bearing
Even if the PAM washer is added, the POM washer and sensor mug
Since the frictional resistance between the nets is the smallest, the POM
The space between the shear and the sensor magnet rotates, and this rotation causes
The friction heat generated as a result deforms the POM washer and
The gap between the bearing and the sensor magnet can be restored.
Therefore, the axial position of the rotary shaft can be maintained.
【００３６】さらに、この発明は、前記回転軸の下端に
挿着されるセンサマグネットを、プッシュナットによっ
て回転軸下端に固装したことにある。Further, according to the present invention, the sensor magnet inserted into the lower end of the rotary shaft is fixed to the lower end of the rotary shaft by a push nut.
【００３７】これによって、センサマグネットの抜け落
ちを防止できるために、センサマグネットが抜け落ちる
ことによって生じる回転軸の軸方向のブレを防止でき
る。With this arrangement, the sensor magnet can be prevented from falling off, so that the axial deviation of the rotary shaft caused by the sensor magnet falling off can be prevented.
【図１】本発明に係るブラシレスモータの断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view of a brushless motor according to the present invention.
【図２】本発明に係るブラシレスモータの側面図であ
る。FIG. 2 is a side view of the brushless motor according to the present invention.
【図３】本発明に係るブラシレスモータの平面図であ
る。FIG. 3 is a plan view of the brushless motor according to the present invention.
【図４】本発明に係るブラシレスモータの上部付近の一
部拡大断面図である。FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of the vicinity of the upper portion of the brushless motor according to the present invention.
【図５】本発明に係るブラシレスモータの下部付近の一
部拡大断面図である。FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the vicinity of the lower portion of the brushless motor according to the present invention.
【図６】本発明のワッシャ群の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a washer group of the present invention.
【図７】（ａ）はロータとケースハウジングの上端面と
の間の間隔ｈと風量との関係を示した特性線図であり、
（ｂ）はロータとケースハウジングの上端面との間の間
隔ｈと騒音との関係を示した特性線図である。FIG. 7A is a characteristic diagram showing a relationship between a space h between a rotor and an upper end surface of a case housing and an air volume,
(B) is a characteristic diagram showing the relationship between the noise and the distance h between the rotor and the upper end surface of the case housing.
１ ブラシレスモータ ２ 回転軸 ５ 回転子（ロータ） １１ 永久磁石 １２ 固定子（ステータ） １４ （上の）軸受ホルダ １５ （下の）軸受ホルダ １６ （上の）軸受 １７ （下の）軸受 １８ センサマグネット １９ コントロール基板 ２３ ワッシャ群 ３８ 励磁コイル ４５ ケースハウジング ７９ プッシュナット ８１ 樹脂ワッシャ ８２ ゴムワッシャ ８３ ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）ワッシャ 1 brushless motor 2 rotation axes 5 Rotor 11 permanent magnets 12 Stator (stator) 14 Bearing holder (upper) 15 Bearing holder (bottom) 16 (upper) bearing 17 (bottom) bearing 18 sensor magnet 19 Control board 23 Washers 38 Excitation coil 45 case housing 79 Push nut 81 resin washer 82 rubber washer 83 POM (polyoxymethylene) washers
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武政 雅美 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番 地 株式会社ゼクセル 江南工場内 (72)発明者 原口 達夫 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番 地 株式会社ゼクセル 江南工場内 (72)発明者 郡司 佳英 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番 地 株式会社ゼクセル 江南工場内 (72)発明者 大澤 博 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番 地 株式会社ゼクセル 江南工場内 (56)参考文献 特開 平７−59295（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−78508（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−64409（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−210123（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−15247（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−41377（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−43379（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−106862（ＪＰ，Ｕ) 国際公開94／001920（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02K 29/00 H02K 5/10 H02K 5/24 H02K 21/22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masami Takemasa, Masami Takemasa 39, Toyo, Chiyo-ji, Konan-cho, Oza-gun, Saitama Prefecture Zexel Co., Ltd. inside the Konan factory (72) Tatsuo Haraguchi, Chiyo-ji, Konan-cho, Oza-gun, Saitama Prefecture Address 39 XXcel Co., Ltd. in the Gangnam Plant (72) Inventor, Kaei Gunei, Saitama Prefecture, Osa-gun, Konan-cho, Odaira, Chiyoji 39 Address XXcel Co., Ltd. in the Konan Plant, (72) Inventor, Hiroshi Osawa, Saitama-ken, Osa-gun, Konan-cho 39 Chiyoji Touhara No. 39, Zexel Co., Ltd. Gangnam Factory (56) Reference JP-A-7-59295 (JP, A) JP-A-6-78508 (JP, A) JP-A 5-64409 (JP, A) JP 4-210123 (JP, A) JP 3-15247 (JP, A) Actual flat 5-41377 (JP, U) Actual flat 4-43379 (JP, U) Actual flat 3-106862 JP, U) WO 94/001920 (WO, A1) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) H02K 29/00 H02K 5/10 H02K 5/24 H02K 21/22
Claims (3)
グ上に固定され、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻
回されるステータと、該ステータを貫通して延出する回
転軸と、この回転軸を回転自在に保持する上下の軸受
と、前記回転軸の上端に固着され、前記ステータの周囲
に配される円筒部を有するロータと、前記円筒部に環状
に配設される永久磁石と、前記ケースハウジング内に収
納され、前記励磁コイルを制御するコントロール基板と
を少なくとも具備するブラシレスモータにおいて、前記円筒部の下端と、該下端が対峙する前記ケースハウ
ジングの外側面との間の空隙の 間隔ｈが、１．５ｍｍ≦
ｈ≦８ｍｍであることを特徴とするブラシレスモータ。1. A case housing and the case housing
The excitation coil, which is fixed on the
A stator that is rotated and a rotation that extends through the stator
Rolling shaft and upper and lower bearings that rotatably hold this rotating shaft
And fixed to the upper end of the rotating shaft, around the stator
A rotor having a cylindrical portion arranged in
And the permanent magnet installed in the case housing
And a control board for controlling the exciting coil
In a brushless motor including at least: the case how, the lower end of the cylindrical portion and the lower end face each other.
The gap h between the outer surface of the ging is 1.5 mm ≦
brushless motor, which is a h ≦ 8 mm.
グネットと前記下の軸受との間に、軸受の下端側からセ
ンサマグネット側に順次樹脂ワッシャ、ゴムワッシャ及
びＰＯＭ（ポリオキシメチレン）ワッシャを配したこと
を特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ。 2. A sensor sensor fixed to the lower end of the rotary shaft.
Between the lower part of the bearing and the lower part of the bearing,
Resin washer, rubber washer and
And POM (polyoxymethylene) washers
The brushless motor according to claim 1, wherein:
グネットを、プッシュナットによって回転軸下端に固装
したことを特徴とする請求項１又は２記載のブラシレス
モータ。3. The brushless motor according to claim 1, wherein the sensor magnet inserted into the lower end of the rotary shaft is fixed to the lower end of the rotary shaft by a push nut.
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| DE19637036A DE19637036A1 (en) | 1995-09-13 | 1996-09-12 | Brushless electric motor for motor vehicle air-conditioning |
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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| DE10330614A1 (en) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Robert Bosch Gmbh | Thrust washer for an electric machine |
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Also Published As
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