JP3845241B2 - Brushless motor - Google Patents

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JP3845241B2 JP2000056862A JP2000056862A JP3845241B2 JP 3845241 B2 JP3845241 B2 JP 3845241B2 JP 2000056862 A JP2000056862 A JP 2000056862A JP 2000056862 A JP2000056862 A JP 2000056862A JP 3845241 B2 JP3845241 B2 JP 3845241B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、レーザービームプリンタや複写機などにおける主に紙送り機構の駆動源などの用途に用いられるブラシレスモータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上述のような用途に用いられるブラシレスモータとしては、図5の縦断面図に示すような構成を備えたものが知られている。このブラシレスモータは、上述のレーザービームプリンタや複写機などの適用機器における所要箇所に取り付けるための基台となる取付部材1の取付孔2に一部を貫通し図外のねじで固定される筒状のブラケット3を備え、このブラケット3の軸受ホルダ4の内面側に、上下一対の含油メタルスリーブ軸受7,8を介してシャフト9が回転自在に支持されている。
【0003】
上記シャフト9におけるブラケット3の上端から導出した上端部には、カップ状のロータ10が圧入などによって固着され、ロータ10はシャフト9回りに一体回転するようになっている。このロータ10の外周壁内周面には円環状のロータマグネット11が内嵌固定されいる。一方、ブラケット3の軸受ホルダ4の外周面には、ステータコア13にステータコイル14が巻装されてなるステータ12がロータマグネット11に対し僅かな間隙で対向する配置で外嵌固定され、且つねじ17により固定されている。ロータ10と上側スリーブ軸受7の上面との間には、ロータ10側に固着されたロータブッシュ18が介在され、このロータブッシュ18は、その下面で上側スリーブ軸受7の上端面に摺接しながら回転中のロータ10を保持する。また、ブラケット3のフランジ部19には、所要の電子部品が実装されてロータ10の回転駆動回路およびステータ12へのコイル電流制御回路などが形成された回路基板20が固着されている。
【0004】
上記シャフト9におけるブラケット3から導出した下端部分には、スクリュウ歯21が一体形成されている。このブラシレスモータが電子機器になどに取り付けられた際には、上記スクリュウ歯21に電子機器の減速機構などの伝達歯車(図示せず)が噛み合い連結される。そして、このブラシレスモータは、外部の駆動電源から回路基板20の制御回路を介してステータ12のステータコイル14に駆動電流(励磁電流)が供給されることにより、ステータ12とロータマグネット11間に発生する磁気作用による吸引力および反発力によってロータ10に回転力が生じ、このロータ10の回転力がシャフト9のスクリュウ歯21および伝達歯車を通じて適用電子機器の回転駆動負荷に伝達される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような用途に用いられる上記ブラシレスモータでは、一般に、玉軸受や流体動圧軸受などに比較して安価な滑り軸受である含油メタルスリーブ軸受7,8によってシャフト9を回転自在に支持する構成としているが、この含油メタルスリーブ軸受7,8は摩擦係数が比較的大きいことから、モータの定格電流を大きく設定する必要がある上に、速度を切り換えるのに時間がかかり過ぎる欠点がある。しかも、含油メタルスリーブ軸受7,8は、長寿命を確保したい場合、含有する油量の増大を図るために体積を大きくする必要があり、これがモータの小型化を阻害する一因になっている。さらに、特に下側スリーブ軸受8は、摺動リング22、ワッシャ23およびストッパリング24を介してシャフト9に支持されており、下側スリーブ軸受8を支持するための部品点数が多くなる。
【0006】
一方、シャフト9は、回転力伝達のためのスクリュウ歯21を下端部に一体形成するため、コスト高になっている。これを解消するために、従来では、図4に示すように、シャフト9にスクリュウ歯21を形成せずに、樹脂製ギヤ29をシャフト9に固着する構成も採用されている。すなわち、シャフト9は、その下端部に小径軸部27を一体に設けるとともに、この小径軸部27に軸方向に沿ったローレット目28が形成されている。内部に貫通孔29aを有してほぼ円筒状となった樹脂製ギヤ29は、これの貫通孔29aの孔周面に小径軸部27を圧入することにより、ローレット目28の係合によって回り止めした状態でシャフト9に固着されている。
【0007】
ところが、上記構成では、樹脂製ギヤ29を小径軸部27に圧入するに際して、圧入及びローレット目28により樹脂製ギヤ29内径が変形し、精度が悪化するだけでなく、2点鎖線矢印で示すように、樹脂製ギヤ29の圧入方向後端のギヤ端面を押圧している。この樹脂製ギヤ29の押圧時には、上記ギヤ端面の近傍箇所に変形が生じて筒状の樹脂製ギヤ29の内径が変化してしまい、樹脂製ギヤ29の伝達歯車などに対する噛み合い精度が悪化するという新たな問題が生じている。
【0008】
そこで本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、定格電流を小さくでき、且つ速度切り換えを迅速に行うことができ、さらにモータの小型化を図ることができるとともに、樹脂製ギヤを精度良く取り付けることのできる構成を備えたブラシレスモータを提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明のブラシレスモータは、筒状の軸受ホルダを有するブラケットと、前記軸受ホルダの内周面に取り付けられた少なくとも一対の樹脂製スリーブ軸受と、前記樹脂製スリーブ軸受を介して前記軸受ホルダに回転自在に支持されたシャフトと、ロータマグネットを有して前記シャフトの一端部に固着されたロータと、前記ロータマグネットに対向して前記軸受ホルダに装着されたステータとを備えてなり、前記ロータマグネットに対向して前記軸受ホルダの外周面から径方向外方に一体に突設されて前記ステータを支持し周方向に間隔を有して設置される複数のブッシュを有するとともに、前記ステータの内周面と前記軸受ホルダの隣接する前記ブッシュ間の外周面との間に空間を存した相対位置で配置されていることを特徴としている。
【0010】
このブラシレスモータでは、従来モータに用いられている含油メタルスリーブ軸受よりも摩擦係数の小さい樹脂製スリーブ軸受を採用しているので、モータの定格電流を小さく設定することが可能となり、且つ速度の切り換えを迅速に行うことができる。しかも、樹脂製スリーブ軸受は、含油メタルスリーブ軸受とは異なり潤滑油を含有しない構造を有するものであるから、体積を小さくした場合においても軸受機能が低下しないので、その体積を小さくしながらも長寿命を確保することができ、その分だけモータの特に径方向の寸法を小さくして小型化を図ることが可能となる。さらに、樹脂製スリーブ軸受は、含油メタルスリーブ軸受よりも安価に製作できるので、材料コストが低減する利点がある。
【0011】
また、このブラシレスモータでは、ブラケットにおける軸受ホルダの外周面から径方向外方に一体に突設し周方向に間隔を有して設置される複数のブッシュでステータを支持する構成とすることにより、ブラケットにおける軸受ホルダの外周面とステータとの間に空間を設けているので、この空間を通じてステータの発生熱をモータ外部に排出することができ、樹脂製スリーブ軸受の熱収縮の発生を抑制することが可能となる。したがって、樹脂製スリーブ軸受は、不都合の発生を防止して支障なく用いることができる。
【0012】
上記発明において、前記樹脂製スリーブ軸受は、含油メタルスリーブ軸受に比して熱収縮、熱膨張の量が大きいが、この樹脂製スリーブ軸受に筒状の前記軸受ホルダの開口端面に当接するフランジ部を一体に備えていることが好ましい。これにより、ステータの発生熱を軸受ホルダとステータとの空間を通じて全てを完全に排出することができない場合には、樹脂製スリーブ軸受に僅かであっても熱収縮が生じて軸受ホルダに対する取付位置が若干変化するが、樹脂製スリーブ軸受は、フランジ部が軸受ホルダの端面に当接することにより取付位置に保持されるから、シャフトに沿って軸方向に変位するのが防止される。
【0013】
また、上記発明において、一端部にロータが固着されたシャフトの他端部に、小径軸部が一体形成されているとともに、この小径軸部の根元部に、軸方向に沿った係合条部が一体形成され、一端にギア部分より径方向に膨大となるフランジ部を一体に備えた筒状の樹脂製ギヤが、前記フランジ部の内周面に形成された係合溝を前記係合条部に圧入状態で係合させることによって前記小径軸部に固着されている構成とすることが好ましい。
【0014】
これにより、樹脂製ギヤを小径軸部に取り付けるに際しては、筒状の樹脂製ギヤの貫通孔内に小径軸部を単に挿入していき、フランジ部の内周面に形成された係合溝が小径軸部の根元の係合条部の先端に接した時点から、樹脂製ギヤのフランジ部を押圧することによって樹脂製ギヤを小径軸部に対し圧入することができる。そのため、樹脂製ギヤのギヤ部分は、押圧力が全く付与されないことから変形が生じることがなく、適用電気機器の伝達歯車などに対して高精度に噛み合わせることができる。
【0015】
また、上記発明において、前記樹脂製ギヤに対向する前記樹脂製スリーブ軸受が、金属ワッシャを介在して前記樹脂製ギヤのフランジ部に摺動自在に支持されている構成とすることができる。これにより、樹脂製ギヤに一体形成したフランジ部は、樹脂製スリーブ軸受の支持部材としても兼用できるので、従来モータにおける摺動リングやストッパリングなどの軸受支持用の部材を削減できる。しかも、樹脂製ギヤは、樹脂製スリーブ軸受に対し直接摺動させて摩擦係数が大きくなるのを防止するために、そのフランジ部と樹脂製スリーブ軸受との間に金属ワッシャが介在されているので、金属ワッシャに摺動して円滑に回転させることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【0017】
図1は本発明の一実施の形態に係るブラシレスモータを示す縦断面図であり、同図において、図5と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、その説明を省略し、以下、図5と相違する構成について説明する。このブラシスモータが図5の従来のモータと相違する主な点は、含油メタルスリーブ軸受7,8に代えて、樹脂製スリーブ軸受30、31が用いられていることと、シャフト32の下端部に小径軸部33を一体に設けて、この小径軸部33に、内部に貫通孔を有してほぼ筒状となった樹脂製ギヤ34を圧入固定したことである。
【0018】
ところで、上記の樹脂製スリーブ軸受30,31を用いる場合には、ステータ12の発熱による熱影響で樹脂製スリーブ軸受30,31が熱収縮するのを極力防止できるようにする構成と、樹脂製スリーブ軸受30,31が熱収縮の発生に伴いシャフト32に対する圧着力が低下してシャフト32に沿って軸方向に変位するのを防止できるようにする構成とを設けなければならい課題が新たに生じる。この実施形態では、上記課題を解消して、樹脂製スリーブ軸受30,31を支障無く用いられるように図っている。
【0019】
先ず、樹脂製スリーブ軸受30,31の熱収縮の防止手段としては、図1のA−A線断面図である図2に示すように、ブラケット37のほぼ円筒状となった軸受ホルダ38の外径を従来モータよりも小さく設定して、この軸受ホルダ37の外面から3本のブッシュ39が等間隔(120 °間隔)の配置で径方向外方に向け一体に突設するとともに、図1に示す各ブッシュ39の支持段部40によってステータ12を支持する構成を設けている。したがって、ブラケット37の軸受ホルダ38は、従来モータに比較して外径を小さく設定されているので、この軸受ホルダ38の外周面とステータ12の内周面との間には、隣接する二つのブッシュ39の間となる3箇所に空間41が形成されることになる。これにより、ステータ12の発生熱は上記3箇所の空間41を通じてモータ外部に排出することができるので、樹脂製スリーブ軸受10,31に熱収縮が生じるのを抑制することができる。
【0020】
ところが、ステータ12の発生熱は上記空間41を通じて全てを完全に排出することが困難であるから、樹脂製スリーブ軸受30,31には若干であるが熱収縮が生じてシャフト32に対する圧着力が低下する。これに対し、樹脂製スリーブ軸受30,31には、各々の上端部分または下端部分から径方向外方に延びるフランジ部42,43が一体形成されており、樹脂製スリーブ軸受30,31は、フランジ部42,43が軸受ホルダ38の上端面または下端面にそれぞれ摺動することにより取付位置を保持されるので、シャフト32に対する圧着力が低下した場合にもシャフト32に沿って軸方向に変位するのが防止される。
【0021】
一方、上記樹脂製ギヤ34には、その小径軸部33に対する圧入方向の先端側にフランジ部44が一体形成されている。これに対し、小径軸部33には、図3に示すように、フランジ部44が圧入する根元部分にのみローレット目28が軸方向に沿って形成されている。また、樹脂製ギヤ34は、貫通孔47を同心状に有してほぼ円筒状となっている。
【0022】
したがって、この樹脂製ギヤ34を小径軸部33に取り付けるに際しては、樹脂製ギヤ34の貫通孔47内に小径軸部33が単にガイドとして挿入されていき、フランジ部44の内周面の係合溝がローレット目28の先端に接した時点から樹脂製ギヤ34が小径軸部33に対し圧入される。このとき、樹脂製ギヤ34は、図3に2点鎖線矢印で示すように、フランジ部44を押圧することによって小径軸部33に圧入される。そのため、樹脂製ギヤ34のギヤ部分は、押圧力が全く付与されないことから変形が生じることがなく、適用電気機器の伝達歯車などに対して高精度に噛み合わせることができる。
【0023】
また、上記樹脂製ギヤ34に一体形成したフランジ部44は、下部の樹脂製スリーブ軸受43の支持部材としても兼用できるので、図5の従来モータにおける摺動リング22やストッパリング24などの軸受支持用の部材を削減できる。但し、この場合には、共に樹脂製であるスリーブ軸受31とギヤ34とを摺動させると、摩擦係数が大きくなるので、樹脂製スリーブ軸受31のフランジ部43と樹脂製ギヤ34のフランジ部44との間に金属ワッシャ48を介在させている。これにより、樹脂製ギヤ34は、そのフランジ部44が金属ワッシャ48に摺動して円滑に回転する。
【0024】
上述したように、この実施形態のブラシレスモータでは、樹脂製スリーブ軸受30,31を支障無く使用できる構成になっているので、含油メタルスリーブ軸受よりも摩擦係数の小さい樹脂製スリーブ軸受30,31の採用によってモータの定格電流を小さく設定することが可能となり、且つ速度の切り換えを迅速に行うことができる。
【0025】
しかも、樹脂製スリーブ軸受30,31は、含油メタルスリーブ軸受とは異なり、潤滑油を含有しない構造を有するものであるから、体積を小さくした場合においても軸受機能が低下しない。したがって、図1と図5との比較から明らかなように、樹脂製スリーブ軸受30,31は、その体積を小さくしながらも長寿命を確保することができ、その分だけモータの特に径方向の寸法を小さくして小型化を図ることが可能となる。さらに、樹脂製スリーブ軸受30,31は、含油メタルスリーブ軸受よりも安価に製作できるので、材料コストが低減する利点がある。
【0026】
【発明の効果】
以上のように本発明のブラシレスモータによれば、ブラケットにおける筒状の軸受ホルダの内周面に取り付けた少なくとも一対の樹脂製スリーブ軸受を介してシャフトを回転自在に支持する構成としたので、従来モータに用いられている含油メタルスリーブ軸受よりも摩擦係数の小さい樹脂製スリーブ軸受を採用していることにより、モータの定格電流を小さく設定することが可能となり、且つ速度の切り換えを迅速に行うことができる。しかも、樹脂製スリーブ軸受は、含油メタルスリーブ軸受とは異なり潤滑油を含有する必要のない構造を有するものであるから、体積を小さくした場合においても軸受機能の低下をきたすことがなく、その体積を小さくしながらも長寿命を確保することができるから、その分だけモータの特に径方向の寸法を小さくして小型化を図ることが可能となる。さらに、樹脂製スリーブ軸受は、含油メタルスリーブ軸受よりも安価に製作できるので、材料コストが低減する利点がある。
【0027】
また、このブラシレスモータでは、ブラケットの軸受ホルダが、その外周面から径方向外方に一体に突設されてステータを支持する複数のブッシュを有するとともに、ステータに対し自体の外周面との間に空間を存した相対位置で配置されている構成としたので、空間を通じてステータの発生熱がモータ外部に排出されるので、樹脂製スリーブ軸受の熱収縮を抑制することができる。したがって、樹脂製スリーブ軸受は、不都合の発生を防止して支障無く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るブラシレスモータを示す縦断面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】同上のブラシレスモータにおける樹脂製ギヤを取り付ける過程を示す分解正面図である。
【図4】従来のブラシレスモータにおける樹脂製ギヤを取り付ける過程を示す分解正面図である。
【図5】従来のブラシレスモータを示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 ロータ
11 ロータマグネット
12 ステータ
28 ローレット目(係合条部)
30,31 樹脂製スリーブ軸受
32 シャフト
33 小径軸部
34 樹脂製ギヤ
37 ブラケット
38 軸受ホルダ
39 ブッシュ
41 空間
42,43 樹脂製スリーブ軸受のフランジ部
44 樹脂製ギヤのフランジ部
48 金属ワッシャ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a brushless motor used mainly for applications such as a drive source of a paper feed mechanism in a laser beam printer or a copying machine.
[0002]
[Prior art]
As a brushless motor used for the above-mentioned purposes, a brushless motor having a configuration as shown in a longitudinal sectional view of FIG. 5 is known. This brushless motor is a cylinder that passes through a part of the mounting hole 2 of the mounting member 1 serving as a base for mounting at a required location in the above-described application apparatus such as a laser beam printer or a copying machine and is fixed with a screw (not shown). A shaft 9 is rotatably supported on the inner surface side of the bearing holder 4 of the bracket 3 via a pair of upper and lower oil-impregnated metal sleeve bearings 7 and 8.
[0003]
A cup-shaped rotor 10 is fixed to the upper end portion of the shaft 9 derived from the upper end of the bracket 3 by press-fitting or the like, and the rotor 10 rotates integrally around the shaft 9. An annular rotor magnet 11 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the outer peripheral wall of the rotor 10. On the other hand, on the outer peripheral surface of the bearing holder 4 of the bracket 3, a stator 12, in which a stator coil 14 is wound around a stator core 13, is fitted and fixed so as to face the rotor magnet 11 with a slight gap, and a screw 17. It is fixed by. A rotor bush 18 fixed to the rotor 10 is interposed between the rotor 10 and the upper surface of the upper sleeve bearing 7. The rotor bush 18 rotates while sliding on the upper surface of the upper sleeve bearing 7 on the lower surface. The inner rotor 10 is held. In addition, a circuit board 20 on which required electronic components are mounted and a rotation drive circuit for the rotor 10 and a coil current control circuit for the stator 12 are formed is fixed to the flange portion 19 of the bracket 3.
[0004]
Screw teeth 21 are integrally formed at the lower end portion of the shaft 9 led out from the bracket 3. When the brushless motor is attached to an electronic device or the like, a transmission gear (not shown) such as a speed reduction mechanism of the electronic device is meshed with and connected to the screw teeth 21. The brushless motor is generated between the stator 12 and the rotor magnet 11 by supplying a drive current (excitation current) from an external drive power source to the stator coil 14 of the stator 12 via the control circuit of the circuit board 20. A rotational force is generated in the rotor 10 by the attractive force and repulsive force due to the magnetic action, and the rotational force of the rotor 10 is transmitted to the rotational drive load of the applied electronic device through the screw teeth 21 and the transmission gear of the shaft 9.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the brushless motor used for the above-described applications, the shaft 9 is generally rotatably supported by oil-impregnated metal sleeve bearings 7 and 8 which are low-cost sliding bearings compared to ball bearings and fluid dynamic bearings. However, since the oil-impregnated metal sleeve bearings 7 and 8 have a relatively large coefficient of friction, it is necessary to set the rated current of the motor to be large, and there is a disadvantage that it takes too much time to switch the speed. . In addition, the oil-impregnated metal sleeve bearings 7 and 8 need to be increased in volume in order to increase the amount of oil contained when it is desired to ensure a long life, which is one factor that hinders downsizing of the motor. . In particular, the lower sleeve bearing 8 is supported by the shaft 9 via the sliding ring 22, the washer 23, and the stopper ring 24, and the number of parts for supporting the lower sleeve bearing 8 is increased.
[0006]
On the other hand, the shaft 9 is costly because the screw teeth 21 for transmitting the rotational force are integrally formed at the lower end. In order to solve this problem, conventionally, as shown in FIG. 4, a structure in which the resin gear 29 is fixed to the shaft 9 without forming the screw teeth 21 on the shaft 9 is also employed. That is, the shaft 9 is integrally provided with a small-diameter shaft portion 27 at the lower end thereof, and a knurled eye 28 is formed in the small-diameter shaft portion 27 along the axial direction. The resin gear 29 having a through hole 29a therein and having a substantially cylindrical shape is prevented from rotating by the engagement of the knurled eyes 28 by press-fitting the small diameter shaft portion 27 into the peripheral surface of the through hole 29a. In this state, it is fixed to the shaft 9.
[0007]
However, in the above configuration, when the resin gear 29 is press-fitted into the small-diameter shaft portion 27, the inner diameter of the resin gear 29 is deformed by the press-fitting and the knurling eyes 28, and the accuracy is deteriorated. Further, the gear end surface of the resin gear 29 at the rear end in the press-fitting direction is pressed. When the resin gear 29 is pressed, deformation occurs in the vicinity of the gear end surface, and the inner diameter of the cylindrical resin gear 29 changes, and the meshing accuracy of the resin gear 29 with respect to the transmission gear and the like deteriorates. New problems have arisen.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems. The rated current can be reduced, the speed can be switched quickly, the motor can be miniaturized, and the resin gear can be reduced. It is an object of the present invention to provide a brushless motor having a configuration that can be attached with high accuracy.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a brushless motor according to the present invention includes a bracket having a cylindrical bearing holder, at least a pair of resin sleeve bearings attached to an inner peripheral surface of the bearing holder, and the resin sleeve. A shaft rotatably supported by the bearing holder via a bearing, a rotor having a rotor magnet fixed to one end of the shaft, and a stator mounted on the bearing holder so as to face the rotor magnet A plurality of bushes that are integrally protruded radially outward from the outer peripheral surface of the bearing holder so as to face the rotor magnet, and that support the stator and are spaced apart in the circumferential direction. And a relative position with a space between the inner peripheral surface of the stator and the outer peripheral surface between the bushes adjacent to the bearing holder. It is characterized in that.
[0010]
This brushless motor employs a resin sleeve bearing with a smaller coefficient of friction than the oil-impregnated metal sleeve bearings used in conventional motors, so the motor's rated current can be set low and the speed can be switched. Can be done quickly. In addition, unlike the oil-impregnated metal sleeve bearing, the resin sleeve bearing has a structure that does not contain lubricating oil. Therefore, the bearing function does not deteriorate even when the volume is reduced. The service life can be ensured, and the motor can be reduced in size by reducing the dimension in the radial direction of the motor. Further, since the resin sleeve bearing can be manufactured at a lower cost than the oil-impregnated metal sleeve bearing, there is an advantage that the material cost is reduced.
[0011]
Further, in this brushless motor, the stator is supported by a plurality of bushes that are integrally protruded radially outward from the outer peripheral surface of the bearing holder in the bracket and are installed at intervals in the circumferential direction . Since a space is provided between the outer peripheral surface of the bearing holder in the bracket and the stator, the generated heat of the stator can be discharged to the outside of the motor through this space, and the occurrence of heat shrinkage of the resin sleeve bearing can be suppressed. Is possible. Therefore, the resin sleeve bearing can be used without any trouble by preventing occurrence of inconvenience.
[0012]
In the above invention, the resin sleeve bearing has a larger amount of thermal shrinkage and thermal expansion than the oil-impregnated metal sleeve bearing, but the flange portion abuts on the opening end surface of the cylindrical bearing holder on the resin sleeve bearing. Are preferably provided integrally. As a result, if all of the heat generated by the stator cannot be completely exhausted through the space between the bearing holder and the stator, even if the resin sleeve bearing is small, heat shrinkage occurs, and the mounting position with respect to the bearing holder is reduced. Although slightly changed, the resin sleeve bearing is prevented from being displaced in the axial direction along the shaft because the flange portion is held at the mounting position by contacting the end face of the bearing holder.
[0013]
In the above invention, a small-diameter shaft portion is integrally formed with the other end portion of the shaft having the rotor fixed to one end portion, and the engagement strip portion along the axial direction is formed at the root portion of the small-diameter shaft portion. Is formed integrally, and a cylindrical resin gear integrally provided with a flange portion radially extending from the gear portion at one end has an engagement groove formed on an inner peripheral surface of the flange portion. It is preferable that the portion is fixed to the small-diameter shaft portion by being engaged with the portion in a press-fitted state.
[0014]
Thus, when attaching the resin gear to the small diameter shaft portion, the small diameter shaft portion is simply inserted into the through hole of the cylindrical resin gear, and the engagement groove formed on the inner peripheral surface of the flange portion is formed. The resin gear can be press-fitted into the small-diameter shaft portion by pressing the flange portion of the resin gear from the point of contact with the tip of the engaging strip at the base of the small-diameter shaft portion. Therefore, the gear portion of the resin gear is not deformed because no pressing force is applied thereto, and can be meshed with the transmission gear of the applied electric device with high accuracy.
[0015]
In the above invention, the resin sleeve bearing facing the resin gear may be slidably supported by the flange portion of the resin gear via a metal washer. As a result, the flange portion formed integrally with the resin gear can also be used as a support member for the resin sleeve bearing, so that it is possible to reduce bearing support members such as a sliding ring and a stopper ring in a conventional motor. Moreover, since the resin gear is slid directly with respect to the resin sleeve bearing to prevent the friction coefficient from increasing, a metal washer is interposed between the flange portion and the resin sleeve bearing. It can slide on a metal washer and rotate smoothly.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a brushless motor according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same or equivalent parts as those in FIG. Hereinafter, a configuration different from FIG. 5 will be described. The brush Les Sumota the conventional motor and differences to main points of Figure 5, instead of the oil retaining metal sleeve bearings 7,8, and the resin sleeve bearings 30 and 31 is used, the lower end portion of the shaft 32 The small-diameter shaft portion 33 is integrally provided, and the small-diameter shaft portion 33 is press-fitted and fixed with a resin gear 34 having a through-hole inside and having a substantially cylindrical shape.
[0018]
By the way, when the resin sleeve bearings 30 and 31 are used, a structure that can prevent the resin sleeve bearings 30 and 31 from being thermally contracted due to the heat effect of the heat generated by the stator 12 and a resin sleeve are provided. There arises a new problem that the bearings 30 and 31 must be provided with a configuration that can prevent the bearings 30 and 31 from being displaced in the axial direction along the shaft 32 due to a decrease in the pressure-bonding force applied to the shaft 32. In this embodiment, the above-described problems are solved and the resin sleeve bearings 30 and 31 are used without any trouble.
[0019]
First, as a means for preventing thermal shrinkage of the resin sleeve bearings 30 and 31, as shown in FIG. 2 which is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. The diameter is set smaller than that of the conventional motor, and three bushes 39 project from the outer surface of the bearing holder 37 integrally at an equal interval (120 ° interval) outward in the radial direction. The structure which supports the stator 12 by the support step part 40 of each bush 39 shown is provided. Therefore, since the bearing holder 38 of the bracket 37 is set to have a smaller outer diameter compared to the conventional motor, there are two adjacent ones between the outer peripheral surface of the bearing holder 38 and the inner peripheral surface of the stator 12. Spaces 41 are formed at three locations between the bushes 39. As a result, the heat generated by the stator 12 can be discharged to the outside of the motor through the three spaces 41, so that thermal contraction of the resin sleeve bearings 10 and 31 can be suppressed.
[0020]
However, since it is difficult to completely exhaust all the heat generated by the stator 12 through the space 41, the resin sleeve bearings 30 and 31 are slightly shrunk, and the pressure applied to the shaft 32 is reduced. To do. On the other hand, the resin sleeve bearings 30 and 31 are integrally formed with flange portions 42 and 43 extending radially outward from the upper end portion or the lower end portion of the resin sleeve bearings 30 and 31, respectively. Since the mounting positions are maintained by sliding the portions 42 and 43 respectively on the upper end surface or the lower end surface of the bearing holder 38, the axial displacement is performed along the shaft 32 even when the crimping force to the shaft 32 is reduced. Is prevented.
[0021]
On the other hand, the resin gear 34 is integrally formed with a flange portion 44 on the distal end side in the press-fitting direction with respect to the small diameter shaft portion 33. On the other hand, as shown in FIG. 3, the knurled eye 28 is formed in the small diameter shaft portion 33 along the axial direction only at the root portion into which the flange portion 44 is press-fitted. The resin gear 34 is substantially cylindrical with the through holes 47 concentrically.
[0022]
Therefore, when the resin gear 34 is attached to the small diameter shaft portion 33, the small diameter shaft portion 33 is simply inserted as a guide into the through hole 47 of the resin gear 34, and the inner peripheral surface of the flange portion 44 is engaged. The resin gear 34 is press-fitted into the small-diameter shaft portion 33 from the time when the groove contacts the tip of the knurled eye 28. At this time, the resin gear 34 is press-fitted into the small diameter shaft portion 33 by pressing the flange portion 44 as indicated by a two-dot chain line arrow in FIG. Therefore, the gear portion of the resin gear 34 is not deformed because no pressing force is applied thereto, and can be meshed with a transmission gear of an applied electric device with high accuracy.
[0023]
Further, since the flange portion 44 formed integrally with the resin gear 34 can also be used as a support member for the lower resin sleeve bearing 43, it supports bearings such as the sliding ring 22 and the stopper ring 24 in the conventional motor of FIG. The number of members can be reduced However, in this case, if the sleeve bearing 31 and the gear 34, both of which are made of resin, are slid, the coefficient of friction increases. Therefore, the flange portion 43 of the resin sleeve bearing 31 and the flange portion 44 of the resin gear 34 are used. A metal washer 48 is interposed therebetween. As a result, the flange portion 44 of the resin gear 34 slides on the metal washer 48 and rotates smoothly.
[0024]
As described above, in the brushless motor of this embodiment, since the resin sleeve bearings 30 and 31 can be used without hindrance, the resin sleeve bearings 30 and 31 having a smaller coefficient of friction than the oil-impregnated metal sleeve bearings. By adopting it, the rated current of the motor can be set small, and the speed can be switched quickly.
[0025]
Moreover, unlike the oil-impregnated metal sleeve bearings, the resin sleeve bearings 30 and 31 have a structure that does not contain lubricating oil, so that the bearing function does not deteriorate even when the volume is reduced. Therefore, as is clear from a comparison between FIG. 1 and FIG. 5, the resin sleeve bearings 30 and 31 can ensure a long life while reducing the volume thereof, and the motor sleeve bearings 31 and 31 can be secured by that much in the radial direction. The size can be reduced by reducing the size. Further, since the resin sleeve bearings 30 and 31 can be manufactured at a lower cost than the oil-impregnated metal sleeve bearing, there is an advantage that the material cost is reduced.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the brushless motor of the present invention, the shaft is rotatably supported via at least a pair of resin sleeve bearings attached to the inner peripheral surface of the cylindrical bearing holder in the bracket. By adopting a resin sleeve bearing with a smaller coefficient of friction than the oil-impregnated metal sleeve bearing used in the motor, it is possible to set the motor's rated current to a smaller value and to quickly change the speed. Can do. In addition, unlike the oil-impregnated metal sleeve bearing, the resin sleeve bearing has a structure that does not need to contain lubricating oil. Therefore, even when the volume is reduced, the bearing function is not deteriorated. Since a long service life can be ensured while reducing the size of the motor, it is possible to reduce the size of the motor by reducing the size in the radial direction. Further, since the resin sleeve bearing can be manufactured at a lower cost than the oil-impregnated metal sleeve bearing, there is an advantage that the material cost is reduced.
[0027]
In this brushless motor, the bearing holder of the bracket has a plurality of bushes which are integrally projected radially outward from the outer peripheral surface thereof to support the stator, and between the outer peripheral surface of the bracket and the stator itself. Since the space is disposed at a relative position, the generated heat of the stator is discharged to the outside of the motor through the space, so that the heat shrinkage of the resin sleeve bearing can be suppressed. Therefore, the resin sleeve bearing can be used without any trouble by preventing occurrence of inconvenience.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a brushless motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is an exploded front view showing a process of attaching a resin gear in the brushless motor same as above.
FIG. 4 is an exploded front view showing a process of attaching a resin gear in a conventional brushless motor.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a conventional brushless motor.
[Explanation of symbols]
10 Rotor 11 Rotor magnet 12 Stator 28 Knurled eyes (engaging strip)
30, 31 Resin sleeve bearing 32 Shaft 33 Small diameter shaft portion 34 Resin gear 37 Bracket 38 Bearing holder 39 Bush 41 Space 42, 43 Flange portion of resin sleeve bearing 44 Flange portion of resin gear 48 Metal washer

Claims (4)

筒状の軸受ホルダを有するブラケットと、前記軸受ホルダの内周面に取り付けられた少なくとも一対の樹脂製スリーブ軸受と、前記樹脂製スリーブ軸受を介して前記軸受ホルダに回転自在に支持されたシャフトと、ロータマグネットを有して前記シャフトの一端部に固着されたロータと、前記ロータマグネットに対向して前記軸受ホルダに装着されたステータとを備えてなり、
前記ブラケットは、前記軸受ホルダの外周面から径方向外方に一体に突設されて前記ステータを支持し周方向に間隔を有して設置される複数のブッシュを有するとともに、前記ステータの内周面と前記軸受ホルダの隣接する前記ブッシュ間の外周面との間に空間を存した相対位置で配置されていることを特徴とするブラシレスモータ。
A bracket having a cylindrical bearing holder, at least a pair of resin sleeve bearings attached to an inner peripheral surface of the bearing holder, and a shaft rotatably supported by the bearing holder via the resin sleeve bearing; A rotor having a rotor magnet fixed to one end of the shaft, and a stator mounted on the bearing holder facing the rotor magnet,
The bracket includes a plurality of bushes that are integrally protruded radially outward from the outer peripheral surface of the bearing holder, support the stator , and are installed at intervals in the circumferential direction. A brushless motor, wherein the brushless motor is disposed at a relative position with a space between a surface and an outer peripheral surface between the bushes adjacent to the bearing holder.
前記樹脂製スリーブ軸受は、筒状の前記軸受ホルダの開口端面に当接するフランジ部を一体に備えている請求項1に記載のブラシレスモータ。  The brushless motor according to claim 1, wherein the resin sleeve bearing is integrally provided with a flange portion that comes into contact with an opening end surface of the cylindrical bearing holder. 一端部にロータが固着されたシャフトの他端部に、小径軸部が一体形成されているとともに、この小径軸部の根元部に、軸方向に沿った係合条部が一体形成され、一端にギア部分より径方向に膨大となるフランジ部を一体に備えた筒状の樹脂製ギヤが、前記フランジ部の内周面に形成された係合溝を前記係合条部に圧入状態で係合させることによって前記小径軸部に固着されている請求項1または2に記載のブラシレスモータ。  A small-diameter shaft portion is integrally formed with the other end portion of the shaft having the rotor fixed to one end portion, and an engagement strip portion along the axial direction is integrally formed at the root portion of the small-diameter shaft portion. A cylindrical resin gear that is integrally provided with a flange portion that is larger than the gear portion in the radial direction is engaged with an engagement groove formed on the inner peripheral surface of the flange portion in a press-fitted state in the engagement strip portion. The brushless motor according to claim 1 or 2, wherein the brushless motor is fixed to the small-diameter shaft portion by combining them. 前記樹脂製ギヤに対向する前記樹脂製スリーブ軸受が、金属ワッシャを介在して前記樹脂製ギヤのフランジ部を摺動自在に支持されている請求項3に記載のブラシレスモータ。  The brushless motor according to claim 3, wherein the resin sleeve bearing facing the resin gear is slidably supported by a flange portion of the resin gear via a metal washer.
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