(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ部を取り付けたシャフトと、前記シャフトを回転自在に支承する軸受を保持するステータ部中央に設けた軸受ハウジングと、前記シャフトが前記軸受から抜けないようにする抜け止め手段と、を備えたモータのシャフト抜け防止機構に於いて、
前記抜け止め手段は、前記シャフトの先端部の外周に形成された環状の係止溝とこの係止溝と連続したＤカット部とを有する端部により構成される係止部と、
前記軸受ハウジングの底部に設けられた段部と前記軸受の反開口面に挟持される環状の基部と、この環状の基部の内側にほぼ等間隔に同心円上に配置され軸受ハウジングの底方向にくの字に曲げられた弾性変形可能な係止爪からなる抜け止め部材から構成され、
前記係止部に前記係止爪が係合することによりシャフト抜け止めとしたことを特徴とするシャフト抜け防止機構。
【請求項２】
前記シャフトのＤカット部は、シャフトの端部にほぼ等間隔に少なくとも１箇所以上設けられた請求項１に記載のシャフト抜け防止機構。
【請求項３】
前記シャフトのＤカット部の包絡線の描く円の最小径は、シャフトの端部径より小さく、係止溝径と等しいかややより大きいことを特徴とする請求項２に記載のシャフト抜け防止機構。
【請求項４】
前記係止爪の先端の包絡線が描く円の最小径は、前記シャフトのＤカット部の包絡線の描く円の最小径よりは大きく、シャフトの端部径より小さいことを特徴とする請求項１に記載のシャフト抜け防止機構。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載のシャフト抜け防止機構に於けるシャフトの抜脱方法は、前記抜け止め部材の係止爪の一方を前記シャフトのＤカット部を合わせ、抜きながら所定角度を回転させ、係止爪のもう一方の係止を外すことによりシャフトの抜脱を可能としたことを特徴とするシャフト抜け抜脱方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５に記載のシャフト抜け防止機構を軸受支持機構に備えたブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャフトの端部に形成された係止溝と、軸受側に設けられたこの係止溝に係合する抜け止め部材で構成される抜け止め防止機構を備えたモータの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモータ、特にアウターロータ型ブラシレスモータに於いて、薄型化等の理由で、ロータを端部に取り付けたシャフトの抜け止め防止機構は、シャフトの端部即ち軸受ハウジングの底部に設けられている。
【０００３】
このシャフトの抜け止め防止機構の構造としては、一般的にシャフトの端部の外周に環状の係止溝が設けられ、軸受ハウジングの底部に抜け止め部材が設けられている。この抜け止め部材は弾性材でなり、形状としては、リング状の部材自体にスリットを入れバネ性を持たせたワッシャーであったり、リング状部材の内側にシャフトの係止溝を係止する複数のバネ性を持たせた係止爪が設けられたワッシャーであったりするものが知られている。
【０００４】
この構造に於ける、シャフトの抜け止め防止機構は、シャフトの端部が軸受ハウジングの底部に設けられた抜け止め部材つまりワッシャーのスリット部又は係止爪を押し広げながら挿通されて行き、シャフトの端部が軸受ハウジングの底部に設けられたスラスト軸受に突き当たると同時にシャフトの端部に設けられた環状の係止溝に前記ワッシャーのスリット部又は係止爪が嵌挿される。これにより、シャフトは抜け止め部材に係止することになりこのシャフトは抜けなくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近、特に環境保護が叫ばれてきており、資源の有効活用又は環境に対するより良い廃棄方法が要求されてきている。例えば、モータに関しては修理して再使用するか、或いは、不要在庫品を機種変更して再使用する場合がある。更に、モータを廃棄する場合は、このモータを解体し部品を分別して行うことになるが、前述のように構成されたシャフト抜け防止機構を備えたモータのロータ部をステータ部より脱離しようとした場合、シャフトは軸受より容易に抜脱することが出来ない欠点があった。
【０００６】
そこで、この発明は、前記の欠点を解決して、回転動作中及び振動や衝撃に対しては確実にシャフトの抜け防止機構が働き、又意図的に分解しようとする場合は簡単にシャフトを軸受より抜脱出来るシャフト抜け防止機構を提供しようというもので有る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するには、ロータ部を取り付けたシャフトと、前記シャフトを回転自在に支承する軸受を保持するステータ部中央に設けた軸受ハウジングと、前記シャフトが前記軸受から抜けないようにする抜け止め手段と、を備えたモータのシャフト抜け防止機構に於いて、
前記抜け止め手段は、前記シャフトの先端部の外周に形成された環状の係止溝とこの係止溝と連続したＤカット部とを有する端部により構成される係止部と、 前記軸受ハウジングの底部に設けられた段部と前記軸受の反開口面に挟持される環状の基部と、この環状の基部の内側にほぼ等間隔に同心円上に配置され軸受ハウジングの底方向にくの字に曲げられた弾性変形可能な係止爪からなる抜け止め部材から構成され、前記係止部に前記係止爪が係合することによりシャフト抜け止めとすれば、達成できる。
【０００８】
尚、このシャフトＤカット部は、請求項２に記載の発明のように、シャフトの端部にほぼ等間隔に少なくとも１箇所以上設け、更に、請求項３に記載の発明のように、前記シャフトのＤカット部の包絡線の描く円の最小径は、シャフトの端部径より小さく、係止溝径と等しいかややより大きくしてやれば達成できる。
【０００９】
又、前記係止爪の先端の包絡線が描く円の最小径は、請求項４に記載の発明のように、前記シャフトのＤカット部の包絡線の描く円の最小径よりは大きく、シャフトの端部径より小さくすれば達成できる。
【００１０】
前記シャフト抜け防止機構に於けるシャフトの抜脱方法は、請求項５に記載の発明のように、前記抜け止め部材の係止爪の一方を前記シャフトのＤカット部を合わせ、抜きながら所定角度を回転させ、係止爪のもう一方の係止を外すことによりシャフトの抜脱を可能とすることができる。
【００１１】
尚、請求項６に記載の発明のように、ブラシレスモータの軸受支持機構に前述したシャフト抜け防止機構を備えることにより、前記課題を解決して、回転動作中又は振動や衝撃に対しては確実にシャフトの抜け防止機構が働き、又意図的にアウターロータ型ブラシレスモータを分解できるモータを得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態に基づき本発明の構成を説明する。
図１は、本発明に係る第１の実施の形態を示すモータのシャフト抜け防止機構の要部断面図、図２は図１に於けるシャフトの端部の係止部を説明する断面図、図３は図１に於ける抜け止め部材を説明する構造図、図４は図１により説明したシャフトの係止溝と軸受ハウジングの底部に設けた抜け止め部材との寸法関係を説明する説明図、及び図５は図１により説明した抜け止め部材にシャフトを挿入し係止、及び抜脱する手順を示す説明図、図６は図１に示すシャフト抜け防止機構を備えたブラシレモータの断面図である。
【００１３】
図１及び図２に於いて、シャフト１の端部外周に環状の係止溝１ａが設けられており、この係止溝１ａを構成する端部１ｂの一方にＤカット部１ｃ、その反対側に係止段部１ｄが設けられている。図２は、図１に示すシャフト１の係止溝１ａを切断し端部１ｂ側に見た図である。
【００１４】
図１及び図３に於いて、抜け止め部材４は、弾性材料から成り、リング状部材の基部４ａと係止爪４ｂで構成されている。この基部４ａは、ラジアル軸受２の反開口面２ａと軸受ハウジング３の段部３ａに動かぬよう挟持されている。又、係止爪４ｂは長方形の爪であり、リング状部材の基部４ａの内側にほぼ等間隔に設けられ、それぞれ軸受ハウジング３の底方向に向かってくの字に曲げられている。
【００１５】
図４は、前記シャフト１の係止溝１ａ、端部１ｂ、及びＤカット部１ｃと抜け止め部材４の係止爪４ｂの寸法的位置関係を説明したものである。シャフト１の端部１ｂの半径をＲ１、Ｄカット部１ｃのシャフト１の中心からの最短距離をＲ２、係止溝１ａの半径をＲ３、又抜け止め部材４の無荷重時の係止爪４ｂの包絡線の描く最小円の半径をｒ１、係止爪４ｂにシャフト１の抜脱操作により、シャフト１の通常回転時には掛からない程の大きな荷重が掛かり、基部４ａの位置まで曲げられた時の係止爪４ｂの包絡線の描く最小円の半径をｒ２とすると、Ｒ３≦Ｒ２、Ｒ２＜ｒ１＜Ｒ１、Ｒ３＜ｒ２の寸法関係をもって構成されている。又、係止溝１ａの溝幅をＨ、係止爪４ｂの曲げ高さをｈとすると、Ｈ＞ｈの寸法関係も持っている。
【００１６】
この様に構成されたシャフト抜け防止機構にシャフト１を挿入して係止する手順、及び抜脱する手順の説明を図１及び図５に示す。
【００１７】
まずシャフト１を軸受２の開口部（図面上方）より挿入して行くと、シャフト１の端部１ｂの先端Ｒ部が抜け止め部材４の係止爪４ｂ１、４ｂ２を押し開き、更にスラスト軸受５に突き当たり止まる。この状態は、図５（Ａ）に示す如く、シャフト１の係止溝１ａが抜け止め部材４の爪部４ｂ１、４ｂ２に挿入された係止状態となる。尚、この状態に於いては、抜け止め部材４の係止爪４ｂ１、４ｂ２はシャフト１の係止溝１ａに接触しないように位置関係が設定されている。尚、モータの回転動作中に於いてもこの状態は維持される。又、この係止状態に於いて、シャフト１の係止段部１ｄは係止爪４ｂ１、４ｂ２の必ず１箇所以上が引掛ることになるのでシャフト１は所定抜脱力以内では抜けることがない。
【００１８】
次にシャフトを抜脱する手順を説明すると、図５（Ａ）に於いて、まずシャフト１を回しながら上方向（図に於ける）へ引き抜き（抜脱操作）を開始すると、シャフト１の係止段部１ｄと抜け止め部材４の係止爪４ｂ１、及びシャフト１のＤカット部１ｃと抜け止め部材４の係止爪部４ｂ２が相対する位置に移動して来る。この位置を迎えた時、シャフト１を更に上方向に引き抜きをすると、図５（Ｂ）に示す如くシャフト１の係止段部１ｄと係止される抜け止め部材４の係止爪４ｂ１は接触し弾性変形し、一方、Ｄカット部１ｃ側の係止爪４ｂ２は非接触状態となる。
【００１９】
次に、シャフト１を１８０゜回転させると図５（Ｃ）の如くに、Ｄカット部１ｄは係止爪４ｂ１側に移動しシャフト１の係止段部１ｄと抜け止め部材４の係止爪４ｂ１の係止が解除され、もう一方の係止爪４ｂ２は端部１ｂの外周に乗り上げし弾性変形する。
【００２０】
この状態で、シャフト１を上方へ引き抜くと抜け止め部材４の係止爪４ｂ２はシャフト１の端部１ｂの外周面を軸方向に摺動しながらこの外周面から外れることになり、係止は解除されシャフト１の抜脱は行われる（図５（Ｄ））。
【００２１】
図６は、第１の実施の形態になるシャフト抜け防止機構を備えたブラシレスモータの断面図である。図６に於いて、磁性材料からなる円筒状をしたロータヨーク９の中央に、本発明からなるシャフト抜け防止機構を備えたシャフト１、及びその内周側面にマグネット１０が固着されている。更に、ステータコア７にはコイル８が巻回され、中央環状部にラジアル軸受２とスラスト軸受５を固設した軸受ハウジング３が挿着され、ステータベース６に固着されている。又、このラジアル軸受２の反開口端面と軸受ハウジングの底部の段部に本発明からなるシャフト抜け防止機構を備えた抜け止め部材４が挟持固定されている。
【００２２】
図７は、前述図１に於ける第１の実施の形態の変形例として、シャフト１のＤカット部１ｃを、図７のようにキー溝状２１ｃの形状にしても良い。尚、このキー溝状２１ｃの溝幅寸法は、前記抜け止め部材４の長方形の係止爪４ｂの幅寸法より大きく設定されている。
【００２３】
図８は、本発明の第２の実施の形態を示す要部断面図である。
此の第２の実施の形態は、シャフト１１の係止溝１１ａを構成する端部１１ｂにＤカット部１１ｃをシャフト１の軸対称に２箇所設け、抜け止め部材１４のリング状部材の基部１４ａに等間隔に４箇所に長方形の係止爪１４ｂを設けたものである。シャフト１１の抜け防止構成は第１の実施の形態と同じである。又、シャフト１１の抜脱手順は、シャフト１１を９０゜回転しながら行う以外は第１の実施の形態と同じである。
【００２４】
尚、本発明に係る係止部は加工可能な範囲内に於いて複数個設けることができるが、その条件は次のようになる。Ｄカット部を円周方向にｎ箇所均等に設けるとすると、係止爪は２ｎ箇所必要となり、抜脱に於けるシャフトの必要回転角度は、３６０゜／２ｎとなる。
【００２５】
図９は、前述図１に於ける第１の実施の形態、及び図８に於ける第２の実施の形態の変形例を説明する図である。この図９に示す如く、軸受ハウジング１３の底部に段部を設けず、代わりに軸受ハウジング１３の底部にスリーブ１２を嵌挿し、このスリーブ１２を介して抜け止め部材４又は（図８に於ける）１４をラジアル軸受２の反開口端面と軸受ハウジング１３の底部で動かぬよう挟持し本発明の抜け防止機構を構成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、ロータ部を取り付けたシャフトと、前記シャフトを回転自在に支承する軸受を保持するステータ部中央に設けた軸受ハウジングと、前記シャフトが前記軸受から抜けないようにする抜け止め手段と、を備えたモータのシャフト抜け防止機構に於いて、前記抜け止め手段は、前記シャフトの端部に形成された係止部と、前記軸受ハウジングの底部に固設された前記係止部と係合する抜け止め部材からシャフト抜け防止機構を構成し、所定の抜脱力に対して前記シャフトの係止部が前記抜け止め部材より離脱可能にすることにより提供することができる。
【００２７】
又、前記シャフトの係止部は、請求項２に記載した発明によれば、このシャフトの先端部の外周に形成された環状の係止溝と、この係止溝を構成する係止段部とＤカット部とを有する端部としたことにより提供することができる。尚、このシャフトＤカット部は、請求項３に記載した発明によれば、シャフトの端部にほぼ等間隔に少なくとも１箇所以上設け、更に、請求項４に記載した発明によれば、前記シャフトのＤカット部の包絡線の描く円の最小径は、シャフトの端部径より小さく、係止溝径と等しいかややより大きくしてやることにより提供できる。
【００２８】
前記抜け止め部材は、請求項５に記載した発明によれば、軸受ハウジングの底部に設けられた段部又はスリーブと、前記軸受の反開口面に挟持される環状の基部と、この環状の基部の内側にほぼ等間隔に同心円上に配置され、軸受ハウジングの底方向にくの字に曲げられた弾性変形可能な係止爪とすることにより簡単に提供できる。又、前記係止爪の先端の包絡線が描く円の最小径は、請求項６に記載した発明によれば、前記シャフトのＤカット部の包絡線の描く円の最小径よりは大きく、シャフトの端部径より小さくすれば精度良く提供できる。
【００２９】
前記シャフト抜け防止機構に於けるシャフトの抜脱方法は、請求項７に記載した発明によれば、前記抜け止め部材の係止爪の一方を前記シャフトのＤカット部を合わせ、抜きながら所定角度を回転させ、係止爪のもう一方の係止を外すことによりシャフトの抜脱を敏速に、且つ簡単に行うことができる。
【００３０】
尚、請求項８に記載した発明によれば、ブラシレスモータの軸受支持機構に前述したシャフト抜け防止機構を備えることにより、前記課題を解決して、回転動作中又は振動や衝撃に対しては確実にシャフトの抜け防止機構が働き、又意図的にアウターロータ型ブラシレスモータを分解できるモータを提供することができる。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態を示すシャフト抜け防止機構の要部断面図である。
【図２】  図１に於けるシャフトの端部の係止部を説明する係止溝を切断した断面図である。
【図３】  図１に於ける抜け止め部材の構造を説明する構造図である。
【図４】  第１の実施の形態に於ける係止部の寸法関係を説明する図である。
【図５】  第１の実施の形態に於けるシャフト挿入及び抜脱の手順を説明する説明図である。
【図６】  第１の実施の形態のシャフト抜け防止機構を備えたブラシレスモータの断面図である。
【図７】  図１に於けるＤカット部を別構造に置き換えた図である。
【図８】  本発明の第２の実施の形態を示すシャフト抜け防止機構の要部断面図である。
【図９】  図１又は図８に於ける軸受ハウジングの段部を廃止して、スリーブに置き換えた図である。
【符号の説明】
１  シャフト
１ａ  （シャフト）係止溝
１ｂ  （シャフト）端部
１ｃ  （シャフト）Ｄカット部
１ｂ  （シャフト）係止段部
２  ラジアル軸受
２ａ  （ラジアル軸受）反開口面
３  軸受ハウジング
３ａ  （軸受ハウジング）段部
４  抜け止め部材
５  スラスト軸受
【図１】
0003706551.tif 000002
【図２】
0003706551.tif 000003
【図３】
0003706551.tif 000004
【図４】
0003706551.tif 000005
【図５】
0003706551.tif 000006
【図６】
0003706551.tif 000007
【図７】
0003706551.tif 000008
【図８】
0003706551.tif 000009
【図９】
0003706551.tif 000010