JPH07274427A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸や軸受から生ずる磨耗粉の飛散を防止す
る。 【構成】 回転軸３のにはロータマグネット１１を有す
るロータ４が固着されており、回転軸３は支持筒６に内
装された軸受９ａ，９ｂを介して支持筒６に回転自在に
支持されている。また、回転軸３の一方の端部には、回
転軸３が嵌挿される軸嵌挿部１７を有するセンサーマグ
ネット１４が、軸受９ｂの下端近傍にその軸嵌挿部１７
の端部が位置するように設けられており、軸受９ｂと回
転軸３との摩擦によって生じた磨耗粉が磁性材料からな
るセンサーマグネット１４の軸嵌挿部１７に吸着され、
磨耗粉の周囲への飛散が防止されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレスモータに係
り、特に、軸受等から生ずるスラッジと称される磨耗粉
に起因する制御回路等の故障の発生防止を図ったものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラシレスモータは、永久磁石界磁を回
転子とする一方、電機子を固定子とし、直流モータにお
ける整流子とブラシの代わりに、半導体素子によって各
電機子コイルへの電流切り換えを行うようにすることに
よって、直流モータのブラシレス化を図ったものとして
公知・周知のものである。かかるブラシレスモータ構造
としては、ロータや固定子等が配設されるハウジングの
内部に、固定子への通電電流を制御するための制御回路
も一緒に配設されることが多い。

【０００３】このため、ハウジング内部は、塵埃等の飛
散が極力少ないことが望まれ、そのための方策の一つと
して、例えば、実開昭５８−１３１１５０号公報に示さ
れたように、軸受の内周面に接合する回転軸の部位を、
その前後の部位の径より大径に形成することによって、
含有軸受部材から浸出して先の大径部分に付着した潤滑
油が遠心力を受けるようにして軸受との間に保持される
ようにすることによって、その前後の小径部に滲み出さ
ないようにして、潤滑油の飛散を防止するようにしたも
のがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブラシ
レスモータ内部においては、潤滑油の飛散の他に、軸及
び軸受が回転のために磨耗し、その磨耗粉の飛散が生ず
ることがあるが、上述した従来例ではこの磨耗粉の飛散
を防ぐことはできないので、例えば、磨耗粉による制御
回路の短絡事故が生ずることがあり、ブラシレスモータ
の信頼性の低下を招くという問題を生じていた。

【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、軸や軸受から生ずる磨耗粉の飛散を防止することの
できるブラシレスモータを提供するものである。本発明
の他の目的は、磨耗粉に起因する制御回路の短絡事故の
ないブラシレスモータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るブラシレス
モータは、ロータの一端に取着されたセンサーマグネッ
トの回転に伴う磁極変化を検出し、固定子に設けられた
電機子コイルへの通電を制御することによって回転磁界
を生じさせ、前記ロータを回転せしめるようにしたブラ
シレスモータにおいて、前記センサーマグネットは、前
記ロータが固設された回転軸が嵌挿される軸嵌挿部を有
し、内装された軸受を介して前記回転軸を回転自在に支
持する支持部材の端部近傍に設けられた前記軸受の近傍
に前記軸嵌挿部の端部が位置するように前記軸嵌挿部に
回転軸を嵌挿させてなるものである。

【０００７】特に、センサーマグネットは、プラスチッ
クマグネットからなるものが好適であり、また、軸嵌挿
部の外周に径方向の断面が凹部となるようなスラッジだ
まりが形成されてなるものが好適である。

【０００８】

【作用】センサーマグネットの軸嵌挿部が軸受の近傍に
位置することによって、回転軸と軸受との間の摩擦によ
って生じた磨耗粉は、磁化されている軸嵌挿部に引きつ
けられ、吸着されることとなり、そのため、従来と異な
り磨耗粉が回転軸の周囲に飛散することが防止される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係るブラシレスモータの一実
施例について図１及び図２を参照しつつ説明する。ここ
で、図１は本発明に係るブラシレスモータの一実施例に
おける縦断面図、図２は本実施例におけるセンサーマグ
ネットの全体斜視図である。尚、以下に説明する部材、
配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨
の範囲内で種々改変することができるものである。

【００１０】先ず、本実施例におけるブラシレスモータ
の全体構成について、図１を参照しつつ説明する。本実
施例のブラシレスモータは、基板ハウジング１に基部が
固定された固定子２と、回転自在に設けられた回転軸３
に固着されたロータ４と、固定子２への通電電流の切り
換えを制御する回路基板５とに大別されてなるものであ
る。固定子２は、支持筒６の外周に取着された電機子コ
ア７に巻線が巻回されてなり、例えば６極の電機子コイ
ル８が形成されているものである。

【００１１】そして、この電機子コイル８は、回路基板
５に形成された制御回路により通電電流の切換が行われ
ることにより、回転磁界を発生するようになっているも
のである。支持部材としての支持筒６は、中空円筒状に
形成されてなるもので、その一端部は基板ハウジング１
に固着されて、同ハウジング１内に連通するようになっ
ている。

【００１２】さらに、この支持筒６の両端近傍の内部に
は、軸受９ａ，９ｂがそれぞれ設けられており、回転軸
３が回動自在に支持されている。ここで、軸受９ａ，９
ｂは、例えば、鉄又は銅を主成分とする燒結合金に、ス
ピンドル油等の潤滑油を含浸させてなる部材を用いて形
成されたもので、支持筒６と回転軸３との間に圧入され
ているものである。回転軸３は、その両端が支持筒６か
ら突出するように設けられており、支持筒６の基部（基
板ハウジング１に接続されている側）と反対側から突出
した回転軸３の部位にはロータ４が固着されている。

【００１３】本実施例のロータ４は、略腕型に形成され
たロータハウジング１０と、このロータハウジング１０
の内周面に設けられたロータマグネット１１とからなる
もので、ロータハウジング１０はその底部側が上（反基
板ハウジング１側）に、開口面側が基板ハウジング１に
臨むようにして、底部中央に挿通された回転軸３に固着
されている。尚、このロータハウジング１０の内部側の
底部と一方の軸受９ａとの間には、回転軸３に挿通され
たスラストワッシャ１２とリテーナ１３が介在されてい
る。

【００１４】ロータマグネット１１は、電機子コア７と
その周縁で対向するようにしてロータハウジング１０の
内周面に固着されており、その磁極数は先に説明した固
定子２の６極の電機子コイル８に対して４極となってい
る。一方、基板ハウジング１に臨む回転軸３の端部に
は、センサーマグネット１４が設けられており（詳細は
後述）、そのセンサフランジ２０は、回路基板５の裏面
側に設けられたホール素子１６に臨むようになってい
る。

【００１５】基板ハウジング１は、蓋体部１５ａと本体
部１５ｂとからなり、蓋体部１５ａと本体部１５ｂとは
ネジ止めされて一体となっている。この基板ハウジング
１の内部には、固定子２の電機子コイル８への通電電流
の切り換えを行う制御回路が形成された回路基板５が収
納されている。この回路基板５には、センサーマグネッ
ト１４の磁極を検知し、検知磁極に応じた電圧信号を出
力するホール素子１６が、回路基板５の裏面側において
センサーマグネット１４のセンサフランジ２０に臨むよ
うに固着されている。

【００１６】本実施例のセンサーマグネット１４は、図
２に示されたように、回転軸３が嵌挿されるよう中空円
筒状に形成された軸嵌挿部１７を有すると共に、この軸
嵌挿部１７の一方の端部の外周においては、環状の凹部
が形成されてなるスラッジだまり１８が設けられている
ものである。軸嵌挿部１７は、その外径が支持筒６の内
径に略等しく形成されている。さらに、このセンサーマ
グネット１４は、このスラッジだまり１８の下側（スラ
ッジだまり１８の開口側と反対側）に、軸嵌挿部１７よ
り大径に形成された中空円筒部１９が形成されており、
この中空円筒部１９の下端側にはセンサフランジ２０が
形成されてなるものである。本実施例においては、この
センサーマグネット１４は、プラスッチクマグネットを
用いて上述した各部が一体的に形成されてなるものであ
る。したがって、図２に示されたような形状を得るため
の加工処理が容易に行えるという利点があるものであ
る。

【００１７】そして、センサーマグネット１４は、固定
子２の電機子コイル８により形成される磁極数に対応し
た数の磁極が円周方向で着磁されており、本実施例にお
いては４極の磁極が着磁されている。この着磁は、セン
サフランジ２０だけでなく、軸嵌挿部１７の端面１７ａ
まで行われている（図２参照）。かかる構造のセンサー
マグネット１４は、軸嵌挿部１７に回転軸３が嵌挿され
且つ軸嵌挿部１７の端部が支持筒６に嵌挿されて、その
端面１７ａがスラストワッシャ１２に当接するように設
けられている。

【００１８】上記構成におけるブラシレスモータは、例
えば、回転軸３の上方（基板ハウジング１と反対側の部
位）に図示しないファンが固着されて、車両用空調制御
装置等におけるいわゆるアスピレータファンモータとし
て用いられるものである。上記構成における本実施例の
ブラシレスモータの動作を説明すれば、先ず、図示しな
い動作スイッチの投入により、回路基板５に形成された
制御回路に電源電圧が供給され、ホール素子１６により
このホール素子１６と対向するセンサフランジ２０の磁
極が検知され、検知された磁極に対応して回路基板５の
制御回路により電機子コイル８への通電が行われること
となる。

【００１９】そして、電機子コイル８への通電により発
生する磁界とロータマグネット１１との間で生ずる磁気
力によりロータ４が回転を開始し、ロータ４の回転位置
がホール素子１６に検出され、ロータ４の回転位置に応
じて回路基板５の制御回路により電機子コイル８への通
電電流の切り換えが行われてゆくことによって回転磁界
が形成され、ロータ４の回転が維持されることとなる。

【００２０】かかるロータ４の回転が長時間継続的或い
は断続的に行われるに伴い、軸受９ａ，９ｂと回転軸３
との摩擦やスラストワッシャ１２と回転軸３との摩擦な
どにより、いわゆるスラッジと称される磨耗粉が生ず
る。特に、軸受９ｂにおいて生じた摩擦粉は、支持筒６
の下端側から外部へ徐々に現れてくるようになる。この
ため、マグネットから形成された軸嵌挿部１７を有しな
い従来のものにあっては、回転の際に生ずる遠心力によ
り周囲に飛散し、特に、回路基板５上に飛散した場合に
は、回路を短絡するようなことが生じることがあった。

【００２１】しかしながら、本実施例のようにマグネッ
トからなる軸嵌挿部１７が設けられていることにより、
上述のように生じた金属部材からなるスラッジＡ（図１
参照）は、軸嵌挿部１７の外周面に磁力によって吸着さ
れるので、従来と異なりその飛散が防止され、仮に吸着
力が弱くともスラッジだまり１８に落下し、そこで磁力
により吸着されて保持されるので、従来のような飛散に
起因するトラブルの発生が未然に防止されることとなる
ものである。また、軸嵌挿部１７の端面１７ａにおいて
もスラッジが吸着され、この吸着されたスラッジが軸受
９ｂのオイルがこの部分から外部へ流出するのを阻むよ
うに機能するので、オイルの流出防止にもなるという効
果をも生ずることとなる。

【００２２】本実施例において、センサーマグネット１
４は、プラスチックマグネットを使用して形成したが、
特に、プラスチックマグネットである必要はなく、他の
磁性材料（例えば、アルニコ系磁石合金や希土類コバル
ト系磁石合金等）であってもよいことは勿論である。ま
た、本実施例においては、軸嵌挿部１７の下端にスラッ
ジだまり１８を設けたが、これは必ずしも必要なもので
はなく、例えば、図３に示されるようにスラッジだまり
１８を設けない構造としてもよい。

【００２３】さらに、本実施例においてセンサーマグネ
ット１４は、その全体が着磁されたものとしたが、必ず
しも全体が着磁されている必要はなく次述するような構
成であってもよいものである。すなわち、図４に示され
たように、このセンサーマグネット２１は、軸嵌挿部１
７と、中空円筒部１９と、センサフランジ２０とをそれ
ぞれ別体に形成し、これらを例えば接着剤により一体に
結合してなるもので、その外観形状は図２に示された先
の実施例と同一のものである。この場合、軸嵌挿部１７
とセンサフランジ２０とが磁性材料から形成されて図２
で説明したように着磁されていればよく、中空円筒部１
９は非磁性材料から形成されてもよいものである。

【００２４】またさらに、本実施例においては、支持部
材としての支持筒６を一本の中空円筒状に形成したが、
必ずしもこのような形態に限定される必要はなく、例え
ば、各ラジアル軸受９ａ，９ｂが配置される部位に、そ
れぞれ別個の中空円筒部材を設けるような構成としても
よい。また、必ずしも中空円筒状である必要はなく、軸
受９ａ，９ｂを保持しすると共に回転軸３を支持できる
形状であればよいものである。

【００２５】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
軸受から生じたいわゆるスラッジを吸着するような構成
とすることにより、スラッジの飛散が防止されるので、
スラッジの飛散に起因する回路の短絡事故をなくすこと
ができ、信頼性の高いブラシレスモータを提供すること
ができるという効果を奏するものである。

【００２６】また、センサーマグネットは軸受の下端ま
で延設されているので、その軸受の下端側のセンサーマ
グネットにスラッジが吸着されることによって、軸受下
端からの軸受内からの潤滑オイルの流失を防止すること
ができるという効果を奏するものである。

【００２７】さらに、ブラシレスモータの必須構成部品
であるセンサーマグネットを流用するような構成とした
ので、部品点数を増やすことなくブラシレスモータの信
頼性向上を図れるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るブラシレスモータの一実施例を
示す縦断面図である。

【図２】 図１に示された実施例におけるセンサーマグ
ネットの全体斜視図である。

【図３】 センサーマグネットの他の実施例を示す縦断
面図である。

【図４】 センサーマグネットの他の実施例を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

２…固定子、 ３…回転軸、 ４…ロータ、 ５…回路
基板、 ６…支持筒、９ａ，９ｂ…軸受、 １２…スラ
ストワッシャ、 １４…センサーマグネット、１６…ホ
ール素子、 １７…軸嵌挿部、 １８…スラッジだま
り、 １９…中空円筒部、 ２０…センサフランジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータの一端に取着されたセンサーマグ
   ネットの回転に伴う磁極変化を検出し、固定子に設けら
   れた電機子コイルへの通電を制御することによって回転
   磁界を生じさせ、前記ロータを回転せしめるようにした
   ブラシレスモータにおいて、 前記センサーマグネットは、前記ロータが固設された回
   転軸が嵌挿される軸嵌挿部を有し、内装された軸受を介
   して前記回転軸を回転自在に支持する支持部材の端部近
   傍に設けられた前記軸受の近傍に前記軸嵌挿部の端部が
   位置するように前記軸嵌挿部に回転軸を嵌挿させてなる
   ものであることを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】センサーマグネットは、プラスチックマグ
   ネットからなる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】センサーマグネットは、軸嵌挿部の外周に
   径方向の断面が凹部となるようなスラッジだまりが形成
   されてなる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。