JPH04304142A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アウタロータタイプの
ブラシレスモータの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】アウタロータタイプのブラシレスモータ
は、従来から各種知られているが、最近構造の簡略化及
び製造工程の削減等を目的として、アウタロータを合成
樹脂で形成し、その内側に金属製フレームやマグネット
を一体成型したものが、本出願人により提案されている
。

【０００３】図４はこのような樹脂一体型のアウタロー
タタイプのブラシレスモータの一例である。図４におい
て、シャフト１が軸受け２ａを介してステータ２に回転
自在に設けられている。また、ステータ２の周囲には、
カップ状のロータ３がステータ２を覆うように一定間隔
を保って設けられている。このロータ３は、樹脂を金型
に流し込んで一体に成型されたもので、その中心部はシ
ャフト１のステータ２からの突出部に固定されて、シャ
フト１と共に回転自在となっている。

【０００４】このようなブラシレスモータは、ステータ
２に配設されたステータコイルと、ロータ３の内周面の
ステータコイルに対応する位置にフレーム９を介して装
着されたマグネット４によって、ロータ３の回転が行わ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブラシレスモータでは、その作動時のステータの発熱に
対する冷却手段が特に設けられてはいない。ステータと
ロータとの間に一定の間隔が設けられているだけでは、
冷却が十分ではないので、ステータ及びその周囲のロー
タが過熱する問題があり、ついには焼損等となる欠点が
ある。この発熱を冷却するために、別部材で強制冷却の
手段を設けることが考えられるが、それだけ、製造工程
が複雑化し、高価なものとなってしまう。しかも、別部
材のため、ブラシレスモータが大型化することにもなる
。

【０００６】一方、樹脂製のロータは、樹脂を金型に流
し込んで成型されるため、重量の不均一が生じ易く、重
量バランスを取るのが難しいという問題がある。即ち、
ロータはシャフトに一箇所が固定されるだけなので、ロ
ータの重量バランスの精度が良くない場合には、ロータ
の回転時に回転むらが生じて、このままでは、ロータの
端部がステータに接触する等となり、モータに負担がか
かり、ブラシレスモータの寿命を縮めることにもなる。 この場合、金型を削って重量バランスを修正することに
なるが、従来の金型では、かなり時間のかかる作業とな
り、効率の良くないものである。

【０００７】更に、樹脂製のロータと、ロータの内周面
に装着された金属製のマグネットとは、温度に対する収
縮率が異なる。収縮時には、収縮率の大きいロータに応
力が集中することになり、歪みが生じ、ロータの耐久性
が低下することになる。

【０００８】本発明のブラシレスモータは、以上のよう
な課題を解決するために提案されたもので、請求項１記
載の発明の目的は、アウタロータタイプのブラシレスモ
ータで、ステータの発熱に対する冷却手段を設け、ステ
ータ及びその周囲のロータの過熱を押さえて、安全性の
高いブラシレスモータを提供することである。

【０００９】一方、請求項２記載の発明の目的は、ロー
タの重量バランスを容易にとることができ、生産性の向
上されたブラシレスモータを提供することである。

【００１０】更に、請求項３記載の発明の目的は、ロー
タとこれに装着されるマグネットとの収縮率の差による
応力集中を逃がすことができ、ロータに歪みが生じるこ
との無い耐久性の優れたブラシレスモータを提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
ブラシレスモータは、シャフトに固定されてステータを
覆うように設けられたロータに、シャフトとの固定部の
周囲には複数の空気導入孔と、ロータ内面には空気導入
孔近傍から外縁方向に複数のフィンとがロータと一体に
形成されたことを特徴とする。

【００１２】また、請求項２記載の本発明は、前記請求
項１記載のブラシレスモータに、ロータの外周面に重量
バランスをとるためのバランス用溝が設けられたことを
特徴とする。

【００１３】更に、請求項３記載の本発明は、前記請求
項１記載のブラシレスモータに、ロータの内周面に凹部
が設けられ、この凹部にマグネットが装着され、更に、
収縮時にロータにかかる応力集中を避けるために、ロー
タのシャフト方向に複数のスリットが貫通されたことを
特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１記載のブラシレスモータでは
、ロータに形成された空気導入孔とフィンによって、ロ
ータとステータとの間に常に新鮮な外気が導入されるの
で、ロータ回転時には、ステータとロータの間を常時冷
却することができる。

【００１５】また、請求項２記載のブラシレスモータで
は、ロータの外周にバランス用の溝が形成されたことに
よって、ロータの重量バランスを均一化するための金型
の修正が容易となる。

【００１６】請求項３記載のブラシレスモータでは、ロ
ータのシャフト方向に複数のスリットが貫通されたこと
によって、マグネットとロータとの収縮率の差を吸収す
ることができる。

【００１７】

【実施例】本発明のブラシレスモータの一実施例を図１
及び図３に基づいて説明する。

【００１８】なお、本実施例は、請求項１記載乃至請求
項３記載の発明を包含するものである。また、本実施例
において従来技術と同様の部材に関しては同一の符号を
付し、説明は省略する。

【００１９】即ち、本実施例のアウタロータタイプのブ
ラシレスモータに設けられたロータ３は、ステータ２に
対して通気自在に設けられている。シャフト１の方向を
上下方向とした場合に、シャフト１に固定されるロータ
３の天板には、シャフト１の周囲に一定間隔で複数の空
気導入孔５が形成されている。更に、天板の下面には、
空気導入孔５の周囲から外縁方向に、放射状に複数のフ
ィン６が形成されている。

【００２０】また、ロータ３の外周面には、マグネット
４の形状に沿って段部７が形成されている。この段部７
の上面円周上にはバランス用溝８が形成されている。

【００２１】一方、ロータ３のマグネット４装着部には
、シャフト１方向に複数のスリット３ａが貫通されてい
る。

【００２２】この様なロータ３の形成時には、金型内に
シャフト１及びフレーム９とマグネット４をセットして
、金型に樹脂を流し込んでロータ３を形成する。このシ
ャフト１が固定させたロータを回転させる。この時の回
転によって、回転時の重量バランスの悪い部分が発見さ
れる。その部分のバランス用溝８を埋めて、重量の均一
化を行う。これを繰り返して重量バランスのとれたロー
タ３を形成する。このロータ３のバランス用溝８の埋め
られた位置及びその量から、金型のバランス用溝８の対
応部分となる突起を、相当する量だけ削って型を修正す
る。

【００２３】この様なロータ３を形成する金型には、空
気導入孔５、フィン６、バランス用溝８及びスリット３
ａ等の対応部分も一体に形成されるので、ロータ３はこ
れらが一体に形成されたものとなる。更に、この時、シ
ャフト１及びフレーム９とマグネット４も金型内にセッ
トされるので、これらもロータ３と一体に形成される。 このシャフト１にはロータ３との接面に凹部が形成され
ているので、ロータ３のシャフト１との接面に形成され
た凸型のシャフトＤカット部１ａと嵌合される。また、
図３に示すように、ロータ３内に装着されるフレーム９
は、金型Ｍのスリット３ａのための突起Ｍａに押さえら
れ、位置決めされる。

【００２４】以上のように構成される本実施例のブラシ
レスモータでは、ロータ３の空気導入孔５から取り込ま
れた空気が、フィン６によって拡散され、更に、ロータ
３とステータ２とが通気自在に一定の間隔で設けられて
いるので、その間を通過してロータ３の端部から排出さ
れる。

【００２５】以上のような本実施例のブラシレスモータ
は、ロータ３に空気導入孔５とフィン６が形成されるこ
とによって、ロータ３の回転時には、常に空気導入孔５
からステータ２とロータ３の間に新鮮な外気が導入され
て、ロータ３回転時のステータ２とロータ３の間を冷却
し、過熱を防止することができる。しかも、これらの冷
却手段の空気導入孔５やフィン６はロータ３と一体に成
型され、別部材による強制送風の手段を設ける必要が無
いので、焼損等の心配の無い、安全性の高いブラシレス
モータを安価で提供することができる。

【００２６】また、本実施例のブラシレスモータでは、
バランス用溝８が設けられることによって、ロータ３の
金型の修正を容易に行うことができ、生産効率を大幅に
向上することができる。

【００２７】更に、ロータ３のマグネット４装着部に形
成された複数のスリット３ａによって、成型時における
樹脂製のロータ３と金属製のフレーム９及びマグネット
４との熱収縮率の差による応力集中を逃がすことができ
る。これにより、ロータの歪みの発生を防止することが
でき、温度の変化に対して耐久性の向上されたブラシレ
スモータを提供することができる。

【００２８】一方、シャフト１とロータ３が一体に形成
され、シャフト１の凹部とロータ３の凸型のシャフトＤ
カット部１ａが嵌合されることによって、シャフト１と
ロータ３と間が密着するため、滑り等による回転のずれ
が防止される。

【００２９】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものでなく、具体的な各部材の形状、或いは各々の取
付け位置及び方法は適宜変更可能である。

【００３０】例えば、フィン６の形状及び方向は直線的
な放射状だけでなく、ロータ３の回転方向と逆に向かう
直線や曲線による形状とすることもできる。これにより
、ロータ３の回転に合わせて、空気が容易にステータ２
とロータ３との間に流込むことができ、更に、導入空気
の流速を速めることができるので、十分な冷却効果を得
ることができる。

【００３１】また、バランス用溝８の形成位置は、ロー
タ３の外周面に形成された段部７に限定されず、ロータ
の回転を阻害することのない位置であれば、ロータの天
板上や側面周囲等に円周状に設けることも可能である。 更に、ロータの端部の形状を同心円上に広がる形状であ
れば、その端部にバランス用溝を形成することもできる
。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の本発明では、ロータの回
転時の発熱に対する冷却手段を、ロータと一体に成型す
ることによって、安価で安全性の高いブラシレスモータ
を提供することができる。

【００３３】また、請求項２記載の本発明では、ロータ
の重量バランスを容易にとることができるので、生産性
の向上されたブラシレスモータを提供することができる
。

【００３４】更に、請求項３記載の本発明では、ロータ
に形成されたスリットによって、ロータとマグネットと
の収縮率の差を吸収することができるので、耐久性の向
上されたブラシレスモータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるブラシレスモータを示
す要部側面断面図。

【図２】図１のロータ部分の底面図。

【図３】図１のロータが金型によって成型されるときの
要部平面断面図。

【図４】従来のブラシレスモータを示す要部側面断面図
。

【符号の説明】

１　　　　　　シャフト １ａ　　　　シャフトＤカット部 ２　　　　　　ステータ ３　　　　　　ロータ ３ａ　　　　スリット ４　　　　　　マグネット ５　　　　　　空気導入孔 ６　　　　　　フィン ７　　　　　　段部 ８　　　　　　バランス用溝 ９　　　　　　フレーム Ｍ　　　　　　金型 Ｍａ　　　　金型の突起

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ステータと、ステータに回転自在に設
   けられたシャフトと、シャフトに固定され、ステータを
   覆うように設けられたロータとを備えるブラシレスモー
   タにおいて、ロータのシャフトとの固定部の周囲に形成
   された複数の空気導入孔と、ロータ内面で、空気導入孔
   近傍から外縁方向に形成された複数のフィンと、を備え
   たことを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】　　ロータの外周面に重量バランスをとる
   ためのバランス用溝が設けられたことを特徴とする請求
   項１記載のブラシレスモータ。
3. 【請求項３】　　ロータの内周面に設けられた凹部と、
   前記凹部に装着されたマグネットと、ロータに応力集中
   を避けるために貫通されたシャフト方向の複数のスリッ
   トと、を備えたことを特徴とする請求項１記載のブラシ
   レスモータ。