JPH08186968A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現行の最も小型のファンモータ用のブラシレ
スモータよりも更に小型のブラシレスモータを商品化す
る。 【構成】 小型化された四角形のハウジング２の底板３
を底面より内部に向かって膨出させ、底板３の外周側と
ハウジング２の内周側間に通風路３４を形成し、底板３
に直接回路基板１７をベアリングタワー４との反対側か
ら当接させる。底板３から立設するベアリングタワー４
にステータ５を固定し、その内部に軸受１０，１１を嵌
挿し、ロータ１３のシャフト１２を軸受１０，１１に枢
支させる。以上により、内部に通風路を確保した状態で
小型化出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現行の四角形のファン
モータの最小のものより更に小型に形成されるファンモ
ータ用のブラシレスモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は現行の最小の四角形のハウジング
を有するブラシレスモータ１ａの全体構造を示す断面図
である。このブラシレスモータ１ａのハウジング２ａは
四角形で、その一辺の寸法ａは約２５［ｍｍ］のものか
らなり現行のモータとしては最小型状のものである。ハ
ウジング２ａは底面に底板３ａを有し上面を開口する四
角形状の合成樹脂製箱体からなる。底板３ａの中心部に
は中空円筒状のベアリングタワー４ａがその下端部を底
板３ａに固定して立設する。ステータ５ａは、ステータ
コア６ａとこれを上下で挟持する上方側インシュレータ
７ａおよび下方側インシュレータ８ａと該インシュレー
タに巻回されるコイル９ａ等からなり、ベアリングタワ
４ａの外周に外嵌固定される。一方、ベアリングタワー
４ａ内には軸受１０ａ，１１ａが嵌着され、その中心に
シャフト１２ａが枢支される。シャフト１２ａにはカッ
プ状のロータ１３ａが固定される。ロータ１３ａの内部
のステータ５ａと相対向する位置にはロータマグネット
１４ａがヨーク１５ａを介して固定される。また、ロー
タ１３ａの外周には羽根部１６ａが一体的に形成され
る。平板状の回路基板１７ａはベアリングタワー４ａの
基部外周に嵌合され、ステータ５ａの下方側インシュレ
ータ８ａに当接して配置される。回路基板１７ａはロー
タ１３ａの外径とほぼ等しい外径を有するものからな
り、ＩＣ回路が形成されていると共にホールＩＣ１８ａ
やドライブＩＣ１９ａ等が固定される。また、回路基板
１７ａには導電ピン２０ａの下端側が連結し、上方側お
よび下方側インシュレータ７ａおよび８ａを貫通した導
電ピン２０ａの上端部にはコイル９ａがからげ等により
連結される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図３に示したブラシレ
スモータ１ａは前記したように２５×２５［ｍｍ］の極
めて狭いハウジング２ａの内部に前記した各構成部品が
収納され、ファンモータとして使用されている。しかし
ながら、業界は更に一層小型のもの、例えば２０×２０
［ｍｍ］のものを要請している。各構成部品の内、ステ
ータ５ａはコイル９ａの巻回作業の作業性からこれ以上
の小径化は極めて困難であり、軸受１０ａ，１１ａも限
界である。そこで、小型化の可能性のあるロータ１３
ａ，ロータマグネット１４ａ，ヨーク１５ａおよび羽根
部１６ａ等を小型化して寸法ｂが２０［ｍｍ］の２０×
２０［ｍｍ］のハウジング２ｂ内に前記の各構成要素を
仮りに収納したブラシレスモータ１ｂを図４に示す。図
中、サフィックスｂを符して図３と同一符号を用いた構
成部品が小型化されたものである回路基板１７ａは前記
したように各種のＩＣ回路やホールＩＣ１８ａやドライ
ブＩＣ１９ａや各種のチップが高密度に実装されている
ものでこのままの形状ではこれ以上小さくすることは困
難である。従って、図４に示すように、回路基板１７ａ
の外周が小型化されたロータ１３ａの羽根部１６ｂのと
ころまで広がり、羽根部１６ｂの通風路を塞ぎ、羽根部
１６ｂによる送風能力が極端に低下する問題点が生じ
る。これにより、ブラシレスモータが発熱し、性能低下
や寿命低下の問題点が生じる。そのため、図４に示した
構造のブラシレスモータ１ｂを生産品として製作するこ
とは出来ない。

【０００４】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、現行のものより更に小型化が可能であり、
ブラシレスモータとしての各性能の低下が殆どなく、容
易に実施出来るブラシレスモータを提供することを目的
とする。

【０００５】

【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、底板を有する四角形のハウジングと、
前記底板の中心部に下端側を固定して立設する筒状のベ
アリングタワーと、ステータコアとこれを上下で挟持す
るインシュレータおよびこれに巻回するコイルを有し前
記ベアリングタワーの外周に固定されたステータと、前
記ベアリングタワーの内側に軸受を介して枢支されるシ
ャフトを有し前記ステータと相対向する位置にロータマ
グネットを備える羽根部付とのインペラと、ステータ側
に電気を供給すると共に各種のＩＣ部品を備える回路基
板とを前記ハウジング内に収納するブラシレスモータに
おいて、前記底板は前記ハウジング内部に前記ハウジン
グの外周側から延出した複数本のアーム部材により支持
されて配置され、前記ベアリングタワーが前記底板より
軸方向一方側に突設されると共に、前記回路基板が前記
底板に軸方向他方側から当接して配置されているブラシ
レスモータを構成するものである。また、更に具体的
に、前記回路基板は前記インペラを枢支するシャフトと
相対向する位置に開口部を有し、前記ＩＣ部品が前記回
路基板に前記開口部を閉塞するように固定されていこと
を特徴とするものである。

【０００６】

【作用】回路基板をベアリングタワの外周に挿着する構
造をやめてハウジングの底板に当接する構造とし、中心
側への有効面積の拡大化を図ると共に、外径側を縮径す
る。同時に、底板も回路基板の外周に淡せて小型化し、
底板とハウジングの外周側とを複数のアームで連結し
た。これによりロータの羽根部まわりの通回路を確保し
た状態で全体としての小型化が図れる。この場合シャフ
トの取り付け作業のために回路基板に中心孔を必要とす
るが、中心孔は小孔のため特に問題とならない。また、
この中心孔はドライブＩＣにより閉止され軸受側への影
響がなく、かつ回路基板の支持効果も生じる。

【０００７】

【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は本実施例の全体構造を示す軸断面図、図２は
図１の底面図である。

【０００８】図１および図２に示すように、ブラシレス
モータ１のハウジング２は一辺の寸法ｂが約２０［ｍ
ｍ］の２０×２０［ｍｍ］の四角形の超小型なものから
形成される。ハウジング２には円形の底孔２１が形成さ
れる。ハウジング２の底面２２には複数個（図示では４
個）の取付孔２３が形成される。また、底面２２からは
半径方向に沿って複数個（図示では３個）のアーム２４
が張り出し形成され、アーム２４の張り出し端にはハウ
ジング内部に向かって軸方向に延出する連結片２５が設
けられている。底板３は各連結片２５の延出端において
一体的に形成される。

【０００９】底板３の中心部には真鍮製円筒状のベアリ
ングタワー４がその下端部を固定し立設して配設され
る。また、底板３には導電ピン２０の貫通する貫通孔２
６が穿孔される。なお、底板３の外径はステータ５のス
テータコア６の外径とほぼ等しい寸法に形成される。

【００１０】回路基板１７は底板３とほぼ同じ外径を有
する円板状部材からなり、底板３の下面に当接して装着
される。なお、図２に示すように、回路基板１７の一部
には半径方向に沿って外方に張り出す取付面２７が形成
される。取付面２７にはホールＩＣ１８が取付られる。
また、底板３の外周部における各連結片２５の間にはこ
れと平行に支柱２８突設され、この端面が底面２２と面
一に形成されており、各アーム２４の先端部下面及び各
支柱２８の下面に跨って回路基板１７の裏面側を覆う銘
板２９が貼着される。回路基板１７の中央部下面にはド
ライブＩＣ１９が、回路基板１７の中心に形成された開
口孔３０を塞ぐように実装されている。なお、この開口
孔３０は後に説明するシャフト１２の端部が遊挿し得る
適宜大きさの小孔からなる。

【００１１】ステータ５は、積層構造ステータコア６と
これを上下で挟持する上方側インシュレータ７および下
方側インシュレータ８とこれ等に巻回されるコイル９等
からなり、底板３上に下方側インシュレータ８を介して
搭載されると共にベアリングタワー４の外周に固持され
る。また、回路基板１７に下端側を連結する導電ピン２
０の上端側にはコイル９がからげと半田付けとにより連
結される。

【００１２】ベアリングタワー４内には上下に軸受１０
および１１が嵌着される。なお、軸受１０，１１はベア
リングタワー４内の環状突出部３１にウェーブワッシャ
３２を介して又は直接当接して軸線方向に位置決めされ
る。

【００１３】ロータ１３の中心に固着されたシャフト１
２は軸受１０，１１に嵌挿し枢支されると共にワッシャ
３３により軸線方向に移動を拘束されて連結される。ロ
ータ１３の内周にはステータ５と相対向する位置にヨー
ク１５を介してロータマグネット１４が固定される。ま
た、その外周には羽根部１６が一体的に形成される。な
お、インペラは前記ロータ１３，ロータマグネット１
４，ヨーク１５およびロータ１３に一体的に固定される
羽根部１６等から構成される。

【００１４】本実施例のブラシレスモータ１は、ベアリ
ングタワー４の軸長を短くし、これに関連するステータ
５，ロータ１３等の軸線方向の長さを短くすることに特
徴を有すると共に、回路基板１７を底板３に下面側から
当接し、しかも底板３の外径とほぼ同一の大きさにし、
かつ中心側に電気部品を設けるエリアを形成することに
最大の特徴を有するものである。以上の構造により、図
１に示すようにロータ１３の羽根部１６の下方に適宜容
積の通風路３４を設けることが出来る。従って、ブラシ
レスモータ１は商品として機能し得る構造のものからな
る。

【００１５】次に、以上の構造のブラシレスモータ１の
組立順序を簡単に説明する。まずベアリングタワー４を
ハウジング２の底板３にインサート成形する。予め組み
上げたステータ５をベアリングタワー４に嵌め込む。次
に、下側の軸受１１をベアリングタワー４内に挿入し、
上方からウェーブワッシャ３２を挿入し上側の軸受１０
を挿入する。予めロータ１３に組み込まれたシャフト１
２を上方から挿入し、軸受１０，１１内を貫通し、ワッ
シャ３３により抜け止め装着する。次に、回路基板１７
を下方から挿入し底板３に当接し、回路基板１７側から
突出た捨てータ５の導電ピン２０を回路基板１７に下面
側から半田付けし、回路基板１７を導電ピン２０及びス
テータ５を介してハウジング２内部に固定する。最後
に、銘板２９をハウジング２の各アーム２４及び各支柱
２８に跨って貼着する。以上により組み立て作業が完了
する。回路基板１７側を電源部と連結することにより、
ステータ５とロータマグネット間に磁力作用が生じロー
タ１３が回転する。ロータ１３の羽根部１６は通風路３
４を介し空気を内部に導入し内部冷却を行う。

【００１６】以上のように、本発明のブラシレスモータ
１は構成されるが、その細部構造については実施例の内
容に限定されるものではなく公知の汎用技術がそれぞれ
適用される。

【００１７】

【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）ハウジングの底板を内部に向かって膨出させる構造
とし、この底板の一方側にベアリングタワーを突設する
と共に、他方側に回路基板を当接させる構造を採用する
ことによりロータの羽根部まわりに送風路を形成するこ
とが出来る。これにより、全体構造を従来のものより小
型にすることが可能になる。 ２）回路基板の全体の面積は従来のものより小さくなる
が、従来のものに較べて中心側に電気部品や回路を形成
するエリアを設けることが出来るため、特に問題がな
い。 ３）ドライブＩＣを中心側に設けることにより回路基板
が小型化し得ると共にドライブＩＣによりその中心孔を
閉止することが出来る。これにより、軸受等への塵埃等
の浸入が防止される効果も生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構造を示す軸断面図。

【図２】図１の底面図。

【図３】従来のブラシレスモータの全体構造を示す軸断
面図。

【図４】従来の構造のままで小型化した場合のブラシレ
スモータの問題点を説明するための軸断面図。

【符号の説明】

１ ブラシレスモータ ２ ハウジング ３ 底板 ４ ベアリングタワー ５ ステータ １０，１１ 軸受 １２ シャフト １３ ロータ １４ ロータマグネット １７ 回路基板 １９ ドライブＩＣ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底板を有する四角形のハウジングと、前
   記底板の中心部に下端側を固定して立設する筒状のベア
   リングタワーと、ステータコアとこれを上下で挟持する
   インシュレータおよびこれに巻回するコイルを有し前記
   ベアリングタワーの外周に固定されたステータと、前記
   ベアリングタワーの内側に軸受を介して枢支されるシャ
   フトを有し前記ステータと相対向する位置にロータマグ
   ネットを備える羽根部付とのインペラと、ステータ側に
   電気を供給すると共に各種のＩＣ部品を備える回路基板
   とを前記ハウジング内に収納するブラシレスモータにお
   いて、 前記底板は前記ハウジング内部に前記ハウジングの外周
   側から延出した複数本のアーム部材により支持されて配
   置され、前記ベアリングタワーが前記底板より軸方向一
   方側に突設されると共に、前記回路基板が前記底板に軸
   方向他方側から当接して配置されていることを特徴とす
   るブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 前記回路基板は前記インペラを枢支する
   シャフトと相対向する位置に開口部を有し、前記ＩＣ部
   品が前記回路基板に前記開口部を閉塞するように固定さ
   れている請求項１のブラシレスモータ。