(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ回転子を軸支する軸受を、所定樹脂材料から射出樹脂成型される軸受穴部の内周面の途中に段部が成型された軸受ハウジングにより支持する方法であって、
前記軸受ハウジングは、第１の型部において、前記軸受の開口部から連続成型される内周面を成型するための第１のキャビティ部を設け、第２の型部において、前記内周面の内径寸法より大きな外径寸法を有し、かつ型閉め時に前記第１のキャビティ部と第２のキャビティ部とから形成されるキャビティを同心軸上に位置させるとともに、前記段部を成型する複数の形状部を前記第１の型部に向けて延設し、前記キャビティ中に溶融状態の前記所定樹脂材料を導入して成型され、
前記軸受ハウジングに成型された前記段部を挟むように、当該段部の一方側にラジアル玉軸受を当接させ、他方側にキャップ部材を介して含油焼結メタル軸受を当接させて支持し、前記キャップ部材により前記含油焼結メタル軸受の含浸油が前記段部に漏れ出すことを阻止することを特徴とする軸受の支持方法。
【請求項２】
モータ回転子を軸支する軸受を、所定樹脂材料から射出樹脂成型される軸受穴部の内周面の途中に段部が成型された軸受ハウジングにより支持したモータであって、
前記軸受ハウジングは、第１の型部において、前記軸受の開口部から連続成型される内周面を成型するための第１のキャビティ部を設け、第２の型部において、前記内周面の内径寸法より大きな外径寸法を有し、かつ型閉め時に前記第１のキャビティ部と第２のキャビティ部とから形成されるキャビティを同心軸上に位置させるとともに、前記段部を成型する複数の形状部を前記第１の型部に向けて延設し、前記キャビティ中に溶融状態の前記所定樹脂材料を導入して成型され、
前記軸受ハウジングに成型された前記段部を挟むように、当該段部の一方側にラジアル玉軸受を当接させ、他方側にキャップ部材を介して含油焼結メタル軸受を当接させて支持し、前記キャップ部材により前記含油焼結メタル軸受の含浸油が前記段部に漏れ出すことを阻止したことを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受の支持方法及びモータに係り、例えば小型ファンモータに適用可能な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、羽根体を含む回転体をモータ軸に固定したモータ回転子を、ステータを備えた軸受ハウジングの軸受で軸支するように構成されたファンモータが実用化されている。
【０００３】
このファンモータによれば軸受が含油焼結製を含むメタル軸受である機種と、軸受がラジアル玉軸受である機種と、メタル軸受とラジアル玉軸受を併用した機種がある。そして、これらのメタル軸受とラジアル玉軸受は、所定樹脂材料から射出樹脂成型される軸受ハウジングの軸受穴部の内周面において環状に成型された段部において支持及び不動状態に固定するようにしている。
【０００４】
具体的には、軸受けの位置決めを行うための段部を軸受ハウジングの軸受穴部の内周面に環状に成型しておき、軸受穴部の両側からメタル軸受とラジアル玉軸受を挿入した後にロータを軸支するようにして完成している。
【０００５】
このような、環状の段部を成型するときに、同軸度を出すために、上下型の合わせ部となるパーティングラインから形成される円錐状の突起部と、この突起部に嵌合する円錐状の凹状部を形成しておき、型閉め時において突起部と凹状部同士の嵌合による同軸度の確保を行う一方で、円錐状の突起部の基部において上記の環状の段部を成型するキャビティ部を予め設けるようにして軸受ハウジングを成型するようにしている。または、上下型を位置決めピンで設定するようにして同軸度の確保を行い成型していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成される成型金型によれば、上下金型の合わせ部に発生する加工バラツキにより、型が上下合わさった型閉め時の同軸度の精度は、同一型内にメタル軸受とラジアル玉軸受の双方を装着する軸受穴部を成型するためのキャビティが彫り込まれている一体型に比べて最大で２倍の同軸度のズレが発生する。また、射出成型を行うときは、毎回の上下型合わせの為に嵌合の微小なズレや摩耗を起こしやすい場合がある。さらに、環状の段部は軸受穴部の全周にわたって連続形成されるために、段部の両側から挿入される軸受けの軸芯を合わせる事が難しい場合もある。
【０００７】
したがって、本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、例えば段部を挟んで２つの軸受を挿入固定するときに、射出成型金型の同軸度を確保することにより、軸受ハウジングの軸受穴部における同一の内周面で軸受を支持できる軸受の支持方法及びモータの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、モータ回転子を軸支する軸受を、所定樹脂材料から射出樹脂成型される軸受穴部の内周面の途中に段部が成型された軸受ハウジングにより支持する方法であって、
前記軸受ハウジングは、第１の型部において、前記軸受の開口部から連続成型される内周面を成型するための第１のキャビティ部を設け、第２の型部において、前記内周面の内径寸法より大きな外径寸法を有し、かつ型閉め時に前記第１のキャビティ部と第２のキャビティ部とから形成されるキャビティを同心軸上に位置させるとともに、前記段部を成型する複数の形状部を前記第１の型部に向けて延設し、前記キャビティ中に溶融状態の前記所定樹脂材料を導入して成型され、
前記軸受ハウジングに成型された前記段部を挟むように、当該段部の一方側にラジアル玉軸受を当接させ、他方側にキャップ部材を介して含油焼結メタル軸受を当接させて支持し、前記キャップ部材により前記含油焼結メタル軸受の含浸油が前記段部に漏れ出すことを阻止することを特徴としている。
【０００９】
また、モータ回転子を軸支する軸受を、所定樹脂材料から射出樹脂成型される軸受穴部の内周面の途中に段部が成型された軸受ハウジングにより支持したモータであって、
前記軸受ハウジングは、第１の型部において、前記軸受の開口部から連続成型される内周面を成型するための第１のキャビティ部を設け、第２の型部において、前記内周面の内径寸法より大きな外径寸法を有し、かつ型閉め時に前記第１のキャビティ部と第２のキャビティ部とから形成されるキャビティを同心軸上に位置させるとともに、前記段部を成型する複数の形状部を前記第１の型部に向けて延設し、前記キャビティ中に溶融状態の前記所定樹脂材料を導入して成型され、
前記軸受ハウジングに成型された前記段部を挟むように、当該段部の一方側にラジアル玉軸受を当接させ、他方側にキャップ部材を介して含油焼結メタル軸受を当接させて支持し、前記キャップ部材により前記含油焼結メタル軸受の含浸油が前記段部に漏れ出すことを阻止したことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な一実施形態につき、添付の図面を参照して説明する。図１(ａ)は、軸受ハウジングの成型金型の型閉め状態を示す中心断面図であり、図１(ｂ)は、図１(ａ)のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【００１１】
先ず、図１(ａ)において、軸受ハウジングを所定樹脂材料から射出成型するために図示のような断面形状のキャビティＣ中に溶融状態の樹脂材料を高圧かつ高速度で注入した後に、硬化後に型開きして外部に取り出す。キャビティＣを形成する第１の型部１０１には、後述する軸受ハウジングの軸受穴部の開口部から連続成型される第１の内周面を成型する外周面１０３ａを外径寸法ｄ１で形成した円柱形状の第１のキャビティ部材１０３が形成されている。
【００１２】
また、この第１のキャビティ部材１０３には上記の外径寸法ｄ１より小さい外径寸法ｄ３の底面部１０３ｂを有する凹部が図１(ｂ)に図示のように等角度の１２０度間隔で３箇所形成されている。
【００１３】
一方、第２の型部１０２には型閉め時において第１のキャビティ部材１０３との間でキャビティＣを形成する第２のキャビティ部１０５が形成されている。また、この第２の型部１０２には上記の第１の内周面を成型する内径寸法ｄ１より大きな外径寸法ｄ２を有し、かつ上記の底面部１０３ｂに合致する内径寸法ｄ３を有した３箇所の形状部１０４が一体的に設けられている。
【００１４】
この形状部１０４は、軸受ハウジングの段部を成型する段部キャビティＣａを図１(ａ)に図示のように形成するために、上記の底面部１０３ｂを有する凹部の深さ寸法よりも浅い寸法を有している。
【００１５】
次に、図２(ａ)は、図１の成型金型が型開き状態になっている様子を示した外観斜視図であり、図２(ｂ)は型閉め状態を示す外観斜視図である。
【００１６】
本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、図２(ａ)において、ハッチングで図示した第２の型部１０２からは下方に向けて３箇所の形状部１０４が形成されており、第１の型部１０１の第１のキャビティ部材１０３に形成された凹部の底面部１０３ｂに対して嵌合するように構成されている。そして、図２(ｂ)において、型閉めされたときに、上記の段部キャビティＣａを形成する。
【００１７】
以上のように構成される成型金型のキャビティＣと段部キャビティＣａ中に不図示のゲート及びランナを中継して溶融状態の所定樹脂材料が導入されて、硬化後に型開きして取り出すことで軸受ハウジングを得る。
【００１８】
図３は、上記の成型金型を用いて成型された軸受ハウジング１の一部を破断して示した外観斜視図である。本図において、軸受ハウジング１の軸受穴部１ａの内周面の途中には３箇所の段部１ｂが成型されることになる。これらの段部１ｂから上方に向けて上記の外径寸法ｄ２の凹部１ｃが形成されることになるが、これらの凹部１ｃは軸受の外周面を支持する機能を有しないことになる。
【００１９】
以上のようにして成型された軸受ハウジング１の３箇所の段部１ｂにラジアル玉軸受２０をセットするとともに、後述の含油焼結メタル軸受５を下方からセットする。このようにして、段部を挟んで２つの軸受を挿入して固定するときに、軸受ハウジング１は同一のキャビティ部材１０３の外周面１０３ａにより軸受穴部１ａが成型されることから、各軸受の外周面に対する同軸度を確保することができるようになる。
【００２０】
図４(ａ)は上記のようにして得られた軸受ハウジングをブラシレス軸流ファンモータに適用した場合の第１の実施形態の中心断面図である。また、図４(ｂ)は一部構成部品の立体分解図である。
【００２１】
本図において、ＡＢＳ樹脂とポリブチレンテレフタレート樹脂とを所定重量比で混合したガラス入りの樹脂材料、ノリル樹脂あるいはポリプロピレン樹脂などの所定樹脂材料を素材として軸受ハウジング１が射出成形される。この軸受ハウジング１は、軸受穴部１ａを形成した円筒筒状の基部から支持棒１ｆを介して不図示の枠部が連続形成されており、支持棒１ｆの間の不図示の開口部を介して送気が行われるように構成されている。
【００２２】
また軸受穴部１ａには、図４(ｂ)に図示のようにモータ軸６を回転自在に軸支する含油焼結メタル軸受５がキャップ部材７を被せた後に段部１ｂに当接するようにしてセットされる。また、連続耐久時間の長いラジアル玉軸受２０は図３で述べたようにセットされる。このキャップ部材７は、含浸油が段部側に漏れ出すことを防止するように含油焼結メタル軸受５の外周まで包み込んだ形状としている。以上の構成により、メタル軸受５とラジアル玉軸受２０の双方でモータ軸６がブレなく軸支される。
【００２３】
一方、基板上にコイル９を巻回して形成されたステータ１１は、図示のように軸受ハウジング１に接着を含む方法で固定されており、不図示のホール素子により、モータ軸６をインサート成型したモータ回転子１２に固定された多極着磁された環状の永久磁石８の磁気変化を検出し、検出結果に基づきコイル９に対する通電を行なうことで、回転磁界を発生して、モータ回転子１２を磁気吸引し回転駆動を行なうブラシレスモータを構成している。モータ回転子１２は上記のように含油焼結メタル軸受５とラジアル玉軸受２０により回転自在に軸支されるが、モータ軸６は、例えばステンレス規格棒部材から製造される。
【００２４】
一方、上記のステータ１１により磁気吸引される永久磁石８のさらに外周面側には、不図示の複数の羽根部がモータ回転子１２と一体的に成型されている。
【００２５】
以上のように含油焼結メタル軸受５とラジアル玉軸受２０とにより軸支された後に、止め輪１４がモータ軸６の溝部にセットされて完成する。
【００２６】
以上のようにして完成されたモータによれば、モータ軸６が心振れなく正常に軸支されるので、起動時におけるコイル９への通電状態に変動があって若干少なめに通電が行われた場合でも確実に起動できることを確認できた。
【００２７】
最後に、図５(ａ)は軸受ハウジングをブラシレス軸流ファンモータに適用した場合の第２の実施形態の中心断面図である。また、図５(ｂ)は一部構成部品の立体分解図である。
【００２８】
本図において、本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、図示のように含油焼結メタル軸受５のみが軸受穴部１ａ内に設けられている。この含油焼結メタル軸受５は、図５(ｂ)において、段部１ｂを逃げるための凹部５ａが３箇所形成されている。また、モータ軸６の長手方向に沿う十分な深さの軸受孔部５ｃが形成されており、１つのメタル軸受５でモータ軸６の倒れ防止を図り軸支可能にしている。
【００２９】
なお、以上説明の２つの実施形態はブラシレス軸流ファンモータについてのみ述べたが、これに限定されず、種々の用途のモータに本発明は適用可能であることは言うまでもない。また、段部の成型個数は３個に限定されず、少なくとも２箇所あれば十分であり、大型機種において段部の成型個数を多くすると良い。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軸受穴部の途中に形成される段部を挟んで軸受を挿入して固定するときに、射出成型金型の同軸度を確保することにより、軸受ハウジングの軸受穴部における同一の内周面で軸受を支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】(ａ)は、軸受ハウジングの成型金型の型閉め状態を示す中心断面図、(ｂ)は図１(ａ)のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図２】(ａ)は、図１の成型金型が型開き状態になっている様子を示した外観斜視図であり、(ｂ)は型閉め状態を示す外観斜視図である。
【図３】成型金型を用いて成型された軸受ハウジング１の一部を破断して示した外観斜視図である。
【図４】(ａ)は、軸受ハウジングをブラシレス軸流ファンモータに適用した場合の第１の実施形態の中心断面図、(ｂ)は一部構成部品の立体分解図である。
【図５】(ａ)は、軸受ハウジングをブラシレス軸流ファンモータに適用した場合の第２の実施形態の中心断面図、(ｂ)は一部構成部品の立体分解図である。
【符号の説明】
１  軸受ハウジング
１ａ  軸受穴部
１ｂ  段部
５  含油焼結メタル軸受
６  モータ軸
８  永久磁石
１２  モータ回転子
２０  ラジアル玉軸受
１０１  第１の型部
１０２  第２の型部
１０３  第１のキャビティ部材
１０４  形状部材
Ｃ  キャビティ
Ｃａ  段部キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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