JP3547825B2 - ブラシレスモータ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インペラのシャフトのスラスト受けを有すると共に該シャフトを含油軸受で枢支する構造のファンモータ等のブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレスモータとしては各種形式のものがあるが、インペラのシャフトをころがり軸受等より安価な含油軸受で枢支すると共にインペラのスラスト力を受けるスラスト受けを有する型式のものが採用されている。特開平６−２８４６３７号公報の「ファン装置」はその公知技術の一例である。
【０００３】
前記公報に開示するように、この「ファン装置」のロータのロータマグネットの磁気中心とステータの磁気中心とは軸線方向（スラスト方向）にずれて配置され、ロータマグネット側が上方に配置される。従って駆動時においては磁力によりロータは下方に向かって押圧される。そのためロータのシャフトはスラスト受けによりその下端側をスラスト支持されることが必要になる。また、図示のように、シャフトは含油軸受により枢支される。この公知技術は以下に説明する本発明と含油軸受およびスラスト受けを有する点において近似する構造のものからなるが、この公知技術はスラスト受けとこれに嵌着されるハウジングの円筒部の挿着部に係合部を設けスラスト受けの係脱を容易にすると共に、スラスト受けに回転トルクを与えるための工具差し込み溝が凹設される構造に特徴を有するものである。
【０００４】
図３は含油軸受５ａとスラスト受け６ａを有する従来のブラシレスモータ１ａのスラスト受け６ａまわりの詳細構造を示す部分拡大図である。図略のハウジングの円筒部４ａには図示のように含油軸受５ａが嵌着され円筒部４ａの下端側にはスラスト受け６ａが嵌着される。スラスト受け６ａにはスラストチップ７ａが嵌着される。図略のロータのシャフト１９ａの下端に形成される基端面２２ａがスラストチップ７ａに圧接しロータのスラスト受けを行う。また、スラスト受け６ａの上方側の内周にはシャフト１９ａの周溝２６ａに係合して抜け止めを行なうワッシャ８ａが嵌着される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示すように、従来のスラスト受け６ａは挿入方向の上端側が円筒部４ａに嵌着する構造のものからなる。この構造の場合、スラスト受け６ａを真直に円筒部４ａ内に嵌入しないとスラスト受け６ａと円筒部４ａとの嵌合面が周方向に均一の圧入状態にならない。しかしながら、スラスト受け６ａを真直に嵌入することは困難であり、そのためスラスト受け６ａと円筒部４ａとの間には嵌合不均一に基づく微少隙間が生じる。従って、含油軸受５ａの油が前記隙間を介して下方に漏出する問題点が生じる。更に、スラスト受け６ａが不均一に嵌入されるとスラスト受け６ａの上端側に嵌着されたワッシャ８ａに不均一な力が作用し、ワッシャ８ａを変形させる問題点が生じる。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を解決するもので、スラスト受けが円筒部に無理なく嵌入され、油漏れがなく、ワッシャの変形等も生じないブラシレスモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、皿状の底板とその中心から垂直方向上側に突出し、かつ垂直方向の貫通孔を有する円筒部を一体的に形成するハウジングと、前記円筒部に外嵌されるステータと、前記円筒部の内側に嵌入される含油軸受と、前記円筒部の下端部の内側に、下側から嵌着されるスラスト受けと、前記含油軸受に枢支されその下端部を前記スラスト受けにスラスト支持されるシャフトと、 前記シャフトの上端部に嵌着されるロータ、ヨークを介してロータ内部に固定されるロータマグネット、および前記ロータの外周側に羽根部と、を有するインペラと、前記ステータに電気を供給する回路基板と、を備えるブラシレスモータにおいて、前記スラスト受けの外周は、その挿入方向から順に外径が異なる小径部と中径部と大径部と形成し、前記円筒部の下端部の内径は、最下端から順に、前記小径部とともに圧入状態をなしうる部位と、挿入された前記中径部とともに前記含油軸受から流出した油が毛細管現象により保持される程度の微小間隙を形成する部位と、挿入された前記小径部とともに前記微小間隙よりも間隙幅が大きい間隙を形成する部位と、を有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】
スラスト受けが小径部，中径部，大径部から形成され、大径部が最も下端側に形成されている。そのため、スラスト受けは小径部を案内部として円筒部側に円滑に挿入される。また、中径部の存在により含油軸受側からの油がスラスト受け側に流れてきても中径部と円筒部間の微少隙間に基づく毛細管現像が生じ、油がそれ以上下方に流出しない。そのため、油漏れが完全に防止される。また、ワッシャがスラスト受けの小径部内に嵌着されているため無理な力が作用せず変形が生じない。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。図１は本発明の主要部の詳細構造を示す部分拡大軸断面図、図２は本実施例の適用されているブラシレスモータの全体構造を示す軸断面図である。
【００１０】
まず、図２により、本実施例のブラシレスモータ１の構造を説明する。ハウジング２は皿状の底板３とその中心から軸線方向に突出する円筒部４からなる。円筒部４の内部には、後に詳説する含油軸受５と、スラストチップ７およびワッシャ８を有するスラスト受け６が嵌着される。
【００１１】
ステータ９はステータコア１０と、ステータコアを上下で挟持する上方側インシュレータ１１及び下方側インシュレータ１２と、これ等に巻回するコイル１３等からなり、円筒部４に外嵌される。
【００１２】
回路基板１４は円筒部４に外嵌されると共に下方側インシュレータ１２の下面に当接して配置される。また、下方側インシュレータ１２に装着された導電ピン１５にはコイル１３がからげにより接続され、この導電ピン１５が回路基板１４に半田付けされ、コイル１３が回路基板１４に接続される。
【００１３】
インペラ１６は、羽根部１７を有するロータ１８と、ロータ１８にインサート成型により固定されるシャフト１９と、ロータ１８の内部にヨーク２０を介して固定されるロータマグネット２１等から構成される。シャフト１９は含油軸受５に枢着され、その下端側に形成される基端面２２はスラスト受け６のスラストチップ７に当接し軸線方向（スラスト方向）に支持される。
【００１４】
次に、図１によりスラスト受け６まわりの詳細構造を説明する。スラスト受け６は本実施例では外径が３段階に変化する段付状のものからなり、最上部に小径部２３が形成され、中間に中径部２４，最下部に大径部２５がそれぞれ形成される。なお、小径部２３の内側にワッシャ８が嵌着される。なお、ワッシャ８の内径はシャフト１９の先端部に形成された周溝２６の外径より小径に形成され、シャフト１９の抜け止め用として機能する。
【００１５】
小径部２３は円筒部４の内径よりもやや小径のものからなり挿入時にスラスト受け６を円筒部４に案内する役目を果たす。中径部２４はこれに対応する円筒部４の内径よりも微少間隙分だけ小径に形成される。大径部２５はスラスト受け６を円筒部４に嵌着するためのものでその外径は対応する円筒部４の内径よりも嵌合代分だけ大径に形成される。なお、スラストチップ７及びシャフト１９の基端面２２は硬度上げ処理され、摩耗防止を図っている。
【００１６】
以上の構造のブラシレスモータ１を組み立てる場合には、スラスト受け６が円筒部４にその下方側から挿入される。スラスト受け６は小径部２３により案内され真直に円筒部４内に挿入される。中径部２４によりスラスト受け６は更に挿入姿勢を真直に補正されながら大径部２５が円筒部４に嵌着される。以上の挿入，嵌入作業によりスラスト受け６は円筒部４内に真直に挿入される。従って従来技術のように圧入面に均一な圧力が殆ど作用しない。小径部２３は円筒部４の内周に当接しないため変形がなくワッシャ８の変形が生じない。また、中径部２４も変形しない。一方、含油軸受５側からの油は小径部２３と円筒部４間の隙間を通して下降するが中径部２４と円筒部４の内周の微少隙間により毛細管現象に基づく作用を受けるため油は下方に進まない。従って、油漏れがほぼ完全に防止される。
【００１７】
回路基板１４からステータ９側に通電することによりステータ９とロータマグネット２１に磁力が生じ、インペラ１６は回転し羽根部１７が送風を行う。ステータ９の磁気中心とロータマグネット２１の磁気中心とを軸方向にずらせたことにより、シャフト１９を下方に押圧するスラスト力が作用するが、スラストチップ７と基端面２２との圧接によりスラスト力は保持される。以上により、インペラは含油軸受５に枢支され、スラスト力を保持された状態で円滑に回転する。勿論前記したように油漏れもない。
【００１８】
本実施例は図２に示した形状のブラシレスモータに適用されたが、勿論それに限定するものではない。また、スラスト受けの段付形状は３段階に限定するものではない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような顕著な効果を奏する。
１）スラスト受けを挿入側が小径で次第に拡径する外径の相違する段付状のものから形成することによりスラスト受けが真直に円筒部に挿入され均一の圧入が行われる。また、小径部が円筒部に当接しないためスラスト受けは圧入により殆ど変形しない。そのため抜け止め用のワッシャ等の変形が生じない。
２）中径部と円筒部との微少間隙により含油軸受内の油は毛細管現象に基づく作用を受け油漏れが生じない。
３）油漏れが生じないため、高価なころがり軸受を使用せず含油軸受を用いることが出来る。これにより製造コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の主要部の詳細構造を示す部分拡大軸断面図。
【図２】本発明の実施例の適用されるブラシレスモータの全体構造を示す軸断面図。
【図３】従来のブラシレスモータのスラスト受けまわりの詳細構造を示す部分拡大軸断面図。
【符号の説明】
１ ブラシレスモータ
２ ハウジング
３ 底板
４ 円筒部
５ 含油軸受
６ スラスト受け
７ スラストチップ
８ ワッシャ
９ ステータ
１８ ロータ
１９ シャフト
２１ ロータマグネット
２３ 小径部
２４ 中径部
２５ 大径部
【産業上の利用分野】
本発明は、インペラのシャフトのスラスト受けを有すると共に該シャフトを含油軸受で枢支する構造のファンモータ等のブラシレスモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラシレスモータとしては各種形式のものがあるが、インペラのシャフトをころがり軸受等より安価な含油軸受で枢支すると共にインペラのスラスト力を受けるスラスト受けを有する型式のものが採用されている。特開平６−２８４６３７号公報の「ファン装置」はその公知技術の一例である。
【０００３】
前記公報に開示するように、この「ファン装置」のロータのロータマグネットの磁気中心とステータの磁気中心とは軸線方向（スラスト方向）にずれて配置され、ロータマグネット側が上方に配置される。従って駆動時においては磁力によりロータは下方に向かって押圧される。そのためロータのシャフトはスラスト受けによりその下端側をスラスト支持されることが必要になる。また、図示のように、シャフトは含油軸受により枢支される。この公知技術は以下に説明する本発明と含油軸受およびスラスト受けを有する点において近似する構造のものからなるが、この公知技術はスラスト受けとこれに嵌着されるハウジングの円筒部の挿着部に係合部を設けスラスト受けの係脱を容易にすると共に、スラスト受けに回転トルクを与えるための工具差し込み溝が凹設される構造に特徴を有するものである。
【０００４】
図３は含油軸受５ａとスラスト受け６ａを有する従来のブラシレスモータ１ａのスラスト受け６ａまわりの詳細構造を示す部分拡大図である。図略のハウジングの円筒部４ａには図示のように含油軸受５ａが嵌着され円筒部４ａの下端側にはスラスト受け６ａが嵌着される。スラスト受け６ａにはスラストチップ７ａが嵌着される。図略のロータのシャフト１９ａの下端に形成される基端面２２ａがスラストチップ７ａに圧接しロータのスラスト受けを行う。また、スラスト受け６ａの上方側の内周にはシャフト１９ａの周溝２６ａに係合して抜け止めを行なうワッシャ８ａが嵌着される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示すように、従来のスラスト受け６ａは挿入方向の上端側が円筒部４ａに嵌着する構造のものからなる。この構造の場合、スラスト受け６ａを真直に円筒部４ａ内に嵌入しないとスラスト受け６ａと円筒部４ａとの嵌合面が周方向に均一の圧入状態にならない。しかしながら、スラスト受け６ａを真直に嵌入することは困難であり、そのためスラスト受け６ａと円筒部４ａとの間には嵌合不均一に基づく微少隙間が生じる。従って、含油軸受５ａの油が前記隙間を介して下方に漏出する問題点が生じる。更に、スラスト受け６ａが不均一に嵌入されるとスラスト受け６ａの上端側に嵌着されたワッシャ８ａに不均一な力が作用し、ワッシャ８ａを変形させる問題点が生じる。
【０００６】
本発明は、以上の問題点を解決するもので、スラスト受けが円筒部に無理なく嵌入され、油漏れがなく、ワッシャの変形等も生じないブラシレスモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、皿状の底板とその中心から垂直方向上側に突出し、かつ垂直方向の貫通孔を有する円筒部を一体的に形成するハウジングと、前記円筒部に外嵌されるステータと、前記円筒部の内側に嵌入される含油軸受と、前記円筒部の下端部の内側に、下側から嵌着されるスラスト受けと、前記含油軸受に枢支されその下端部を前記スラスト受けにスラスト支持されるシャフトと、 前記シャフトの上端部に嵌着されるロータ、ヨークを介してロータ内部に固定されるロータマグネット、および前記ロータの外周側に羽根部と、を有するインペラと、前記ステータに電気を供給する回路基板と、を備えるブラシレスモータにおいて、前記スラスト受けの外周は、その挿入方向から順に外径が異なる小径部と中径部と大径部と形成し、前記円筒部の下端部の内径は、最下端から順に、前記小径部とともに圧入状態をなしうる部位と、挿入された前記中径部とともに前記含油軸受から流出した油が毛細管現象により保持される程度の微小間隙を形成する部位と、挿入された前記小径部とともに前記微小間隙よりも間隙幅が大きい間隙を形成する部位と、を有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】
スラスト受けが小径部，中径部，大径部から形成され、大径部が最も下端側に形成されている。そのため、スラスト受けは小径部を案内部として円筒部側に円滑に挿入される。また、中径部の存在により含油軸受側からの油がスラスト受け側に流れてきても中径部と円筒部間の微少隙間に基づく毛細管現像が生じ、油がそれ以上下方に流出しない。そのため、油漏れが完全に防止される。また、ワッシャがスラスト受けの小径部内に嵌着されているため無理な力が作用せず変形が生じない。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。図１は本発明の主要部の詳細構造を示す部分拡大軸断面図、図２は本実施例の適用されているブラシレスモータの全体構造を示す軸断面図である。
【００１０】
まず、図２により、本実施例のブラシレスモータ１の構造を説明する。ハウジング２は皿状の底板３とその中心から軸線方向に突出する円筒部４からなる。円筒部４の内部には、後に詳説する含油軸受５と、スラストチップ７およびワッシャ８を有するスラスト受け６が嵌着される。
【００１１】
ステータ９はステータコア１０と、ステータコアを上下で挟持する上方側インシュレータ１１及び下方側インシュレータ１２と、これ等に巻回するコイル１３等からなり、円筒部４に外嵌される。
【００１２】
回路基板１４は円筒部４に外嵌されると共に下方側インシュレータ１２の下面に当接して配置される。また、下方側インシュレータ１２に装着された導電ピン１５にはコイル１３がからげにより接続され、この導電ピン１５が回路基板１４に半田付けされ、コイル１３が回路基板１４に接続される。
【００１３】
インペラ１６は、羽根部１７を有するロータ１８と、ロータ１８にインサート成型により固定されるシャフト１９と、ロータ１８の内部にヨーク２０を介して固定されるロータマグネット２１等から構成される。シャフト１９は含油軸受５に枢着され、その下端側に形成される基端面２２はスラスト受け６のスラストチップ７に当接し軸線方向（スラスト方向）に支持される。
【００１４】
次に、図１によりスラスト受け６まわりの詳細構造を説明する。スラスト受け６は本実施例では外径が３段階に変化する段付状のものからなり、最上部に小径部２３が形成され、中間に中径部２４，最下部に大径部２５がそれぞれ形成される。なお、小径部２３の内側にワッシャ８が嵌着される。なお、ワッシャ８の内径はシャフト１９の先端部に形成された周溝２６の外径より小径に形成され、シャフト１９の抜け止め用として機能する。
【００１５】
小径部２３は円筒部４の内径よりもやや小径のものからなり挿入時にスラスト受け６を円筒部４に案内する役目を果たす。中径部２４はこれに対応する円筒部４の内径よりも微少間隙分だけ小径に形成される。大径部２５はスラスト受け６を円筒部４に嵌着するためのものでその外径は対応する円筒部４の内径よりも嵌合代分だけ大径に形成される。なお、スラストチップ７及びシャフト１９の基端面２２は硬度上げ処理され、摩耗防止を図っている。
【００１６】
以上の構造のブラシレスモータ１を組み立てる場合には、スラスト受け６が円筒部４にその下方側から挿入される。スラスト受け６は小径部２３により案内され真直に円筒部４内に挿入される。中径部２４によりスラスト受け６は更に挿入姿勢を真直に補正されながら大径部２５が円筒部４に嵌着される。以上の挿入，嵌入作業によりスラスト受け６は円筒部４内に真直に挿入される。従って従来技術のように圧入面に均一な圧力が殆ど作用しない。小径部２３は円筒部４の内周に当接しないため変形がなくワッシャ８の変形が生じない。また、中径部２４も変形しない。一方、含油軸受５側からの油は小径部２３と円筒部４間の隙間を通して下降するが中径部２４と円筒部４の内周の微少隙間により毛細管現象に基づく作用を受けるため油は下方に進まない。従って、油漏れがほぼ完全に防止される。
【００１７】
回路基板１４からステータ９側に通電することによりステータ９とロータマグネット２１に磁力が生じ、インペラ１６は回転し羽根部１７が送風を行う。ステータ９の磁気中心とロータマグネット２１の磁気中心とを軸方向にずらせたことにより、シャフト１９を下方に押圧するスラスト力が作用するが、スラストチップ７と基端面２２との圧接によりスラスト力は保持される。以上により、インペラは含油軸受５に枢支され、スラスト力を保持された状態で円滑に回転する。勿論前記したように油漏れもない。
【００１８】
本実施例は図２に示した形状のブラシレスモータに適用されたが、勿論それに限定するものではない。また、スラスト受けの段付形状は３段階に限定するものではない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような顕著な効果を奏する。
１）スラスト受けを挿入側が小径で次第に拡径する外径の相違する段付状のものから形成することによりスラスト受けが真直に円筒部に挿入され均一の圧入が行われる。また、小径部が円筒部に当接しないためスラスト受けは圧入により殆ど変形しない。そのため抜け止め用のワッシャ等の変形が生じない。
２）中径部と円筒部との微少間隙により含油軸受内の油は毛細管現象に基づく作用を受け油漏れが生じない。
３）油漏れが生じないため、高価なころがり軸受を使用せず含油軸受を用いることが出来る。これにより製造コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の主要部の詳細構造を示す部分拡大軸断面図。
【図２】本発明の実施例の適用されるブラシレスモータの全体構造を示す軸断面図。
【図３】従来のブラシレスモータのスラスト受けまわりの詳細構造を示す部分拡大軸断面図。
【符号の説明】
１ ブラシレスモータ
２ ハウジング
３ 底板
４ 円筒部
５ 含油軸受
６ スラスト受け
７ スラストチップ
８ ワッシャ
９ ステータ
１８ ロータ
１９ シャフト
２１ ロータマグネット
２３ 小径部
２４ 中径部
２５ 大径部
Claims (2)
- 皿状の底板とその中心から垂直方向上側に突出し、かつ垂直方向の貫通孔を有する円筒部を一体的に形成するハウジングと、
前記円筒部に外嵌されるステータと、
前記円筒部の内側に嵌入される含油軸受と、
前記円筒部の下端部の内側に、下側から案内嵌着されるスラスト受けと、
前記含油軸受に枢支されその下端部を前記スラスト受けにスラスト支持されるシャフトと、
前記シャフトの上端部に嵌着されるロータ、ヨークを介してロータ内部に固定されるロータマグネット、および前記ロータの外周側に羽根部と、を有するインペラと、
前記ステータに電気を供給する回路基板と、を備えるブラシレスモータにおいて、
前記スラスト受けの外周は、その挿入方向から順に外径が異なる小径部と中径部と大径部とを形成し、
前記円筒部の下端部の内径は、最下端から順に、前記大径部とともに圧入状態を形成する部位と、挿入された前記中径部とともに前記含油軸受から流出した油が毛細管現象により保持される程度の微小間隙を形成する部位と、挿入された前記小径部とともに前記微小間隙よりも間隙幅が大きい間隙を形成する部位と、を有することを特徴とするブラシレスモータ。 - 前記スラスト受けの小径部の内周側には前記シャフトの抜け止め用のワッシャが嵌着されてなる請求項１のブラシレスモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33973294A JP3547825B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | ブラシレスモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33973294A JP3547825B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | ブラシレスモータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08186970A JPH08186970A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3547825B2 true JP3547825B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=18330286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33973294A Expired - Fee Related JP3547825B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | ブラシレスモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3547825B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1957516B (zh) | 2004-05-25 | 2010-10-13 | Ntn株式会社 | 流体动力轴承设备和使用其的电动机 |
| JP2005337341A (ja) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Ntn Corp | 動圧軸受装置及びこれを用いたモータ |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP33973294A patent/JP3547825B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08186970A (ja) | 1996-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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