(57)【要約】【課題】巻線、電子部品の発熱による高出力化への妨げを解決し、巻線及び電子部品に対し大きな冷却効果を得ることが可能な小型で高性能な自己冷却装置付きブラシレスモータを得ることを目的とする。【解決手段】ロータフレーム１１の天面に孔１９を設けるとともに、ロータフレームの天面に内側に切り起こし部１１aを設け、この切り起こし部１１aの軸方向の端部形状１１ｂが巻線８の外形８aの近傍で、かつ均一な間隔を有した形状を有することにより発熱体である巻線に対して大きな冷却効果が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ状のロータフレームとロータフレーム内周であって巻線が施されたステータコアと空隙を介して径方向に対向する位置に界磁磁石を配置したブラシレスモータであって、ロータフレーム天面に径方向に放射状の孔を設けるとともにロータフレーム天面を内側に切り起こし、切り起こしの軸方向の端部形状が巻線の外形から均一な間隔を有した形状を有したことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
天面に径方向に放射状の孔を設けたロータフレームと、請求項１の切り起こし形状と同形状の突起を有した冷却ファンとを有したことを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、レーザービームプリンタ等の各種機構を駆動する為に用いられるブラシレスモータに関し、特にモータ近傍に配置した電子部品及びモータの巻線の冷却装置の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータ近傍に配置した電子部品及びモータの巻線の冷却装置を有したブラシレスモータとして、ロータ軸と一体で回転する自冷ファンによる冷却風を利用したものが知られている。この自冷ファンの外径をロータフレームの外径よりも大きくし、ファンによる送風の直接の流路に電子部品や放熱板を配置することにより、モータの巻線だけでなく電子部品や放熱板に対しても大きな冷却効果を得る自冷ファン付きモータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、前記特許文献１に記載された従来の自冷ファン付きモータの構造を示す。図５において、１はハウジングで軸受２と３を保持する。４はプレートで、プリント基板５を保持しハウジング１をカシメ付けにより保持する。６はコアで、絶縁層７を介して巻線８が施されステータを構成する。９はネジで、コア６を貫通しハウジング１に締め付けられ、ステータとハウジング１を圧接固定する。１０はロータ軸で、コア６の外周方向に空隙を介して配置したマグネットを接着保持したロータフレーム１１を圧入固定しハウジング１に外輪を保持された軸受２及び３の内輪に圧入固定される。１２は電子部品で、ネジ１３により放熱板１４に固定されプリント基板５に共に実装される。１５は自冷ファンでロータフレーム１１の外径よりも大きい外径を有しロータ軸１０に固定する。
【０００４】
以上のように構成されたブラシレスモータにおいて、巻線に流れる電流の大きさに比例して巻線が発熱し、発熱した巻線は、ロータ軸と一体で回転する自冷ファンによる冷却風によって、プレートとハウジングとコアと絶縁層を介し冷却され温度上昇を防ぐことができる。また、自冷ファン１５の外径をロータフレーム１１の外径よりも大きくし、ロータの外周に配置した電子部品１２や放熱板１４と自冷ファン１５が対向する構成にすることによって、ファンによる送風の直接の流路に電子部品や放熱板を配置することができ、電子部品や放熱板に対しても大きな冷却効果を得ることができる。
【特許文献１】特開平９−６５６３２号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来の構成では、ロータ軸と一体に回転する自冷ファンによって発生する冷却風によって、巻線に流れる電流によって発生する熱を絶縁層とコアとハウジングとプレートを介して間接的冷却し温度上昇を抑えるために冷却の効率が悪く、更に高出力を得るためにより大きな電流を流すことができないという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、大きな冷却効果を得ることが可能な小型で高性能なブラシレスモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、カップ状のロータフレームとロータフレーム内周であって巻線が施されたステータコアと空隙を介して径方向に対向する位置に界磁磁石を配置したブラシレスモータであって、ロータフレーム天面に径方向に放射状の孔を設けるとともにロータフレーム天面を内側に切り起こし、切り起こしの軸方向の端部形状が巻線
の外形から均一な間隔を有した形状を有した構成、もしくは、天面に径方向に放射状の孔を設けたロータフレームと、前記切り起こし形状と同形状の突起を有した冷却ファンとを有した構成を特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、ロータフレーム天面に径方向に放射状の孔を設けるとともにロータフレーム天面を内側に切り起こし、切り起こしの軸方向の端部形状が巻線から均一な間隔を有した形状を有したことで、巻線に近い位置で空気の撹拌を行うことにより、非常に大きな冷却効果によって巻線の発熱が抑えられ、より大きな電流をモータに流すことが出来るため、自冷ファンを付けることなく小型で高出力のブラシレスモータを構成出来るという有利な効果が得られる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明によれば、ロータフレーム天面に径方向に放射状の孔を設け、自冷ファンに請求項1の切り起こし形状と同形状の突起を設けることによって自冷ファンの流路にある電子部品や放熱板を冷却すると同時に、直接の流路にある巻線を冷却、しかも巻線の近い位置で空気の撹拌を行うことによって非常に大きな冷却効果が得られ、小型で高出力のブラシレスモータを構成出来るという効果が得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発明は、カップ状のロータフレームとロータフレーム内周であって巻線が施されたステータコアと空隙を介して径方向に対向する位置に界磁磁石を配置したブラシレスモータであって、ロータフレーム天面に径方向に放射状の孔を設けるとともにロータフレーム天面を内側に切り起こし、切り起こしの軸方向の端部形状が巻線の外形から均一な間隔を有した形状を有したことを特徴としたものであり、ロータフレーム天面に孔を空けることによって発熱体である巻線が冷却風の直接の流路に構成出来るとともに、ロータフレーム天面に放射状の孔を設けるとともにロータフレーム天面を内側に切り起こし、切り起こしの軸方向の端部形状が巻線の外形から均一な間隔を有した形状にすることによって、巻線に非常に近い位置で空気の撹拌をすることで巻線に対して非常に大きな冷却作用を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、天面に径方向に放射状の孔を設けたロータフレームと、請求項１の切り起こし形状と同形状の突起を有した自冷ファンとを有することによって、巻線に対して直接の流路を形成し、しかも巻線の近い位置で空気の撹拌をすることで巻線を冷却するとともに、自冷ファンの流路にある電子部品や放熱板を冷却する作用を有する。
【００１２】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるブラシレスモータを示す構造図である。図２は実施の形態１におけるロータフレーム天面の切り起こし部詳細図である。１はハウジングで軸受２と３を保持する。４はプレートでプリント基板５を保持しハウジング１をカシメ付けにより保持する。６はコアで、絶縁層７を介して巻線８が施されステータを構成する。９はネジで、コア６を貫通しハウジング１に締め付けられ、ステータとハウジング１を圧接固定する。１０はロータ軸で、コア６の外周方向に空隙を介して配置したマグネットを接着保持したロータフレーム１１を圧入固定しハウジング１に外輪を保持された軸受２及び３の内輪に圧入固定される。
【００１４】
また、ロータフレーム１１の天面に孔１９を設けることにより冷却風の流路１７が形成されるとともに、図２に示す様にロータフレーム１１の天面に内側に切り起こし部１１aを設け、この切り起こし部１１aの軸方向の端部形状１１ｂが巻線８の外形８aから近傍で
かつ均一な間隔を有した形状を有することで発熱体である巻線に近い位置で空気の撹拌を行うことになり大きな冷却効果を得ることができる。
【００１５】
以上のように構成されたロータフレーム天面内側の切り起こし部１１ａによる自冷ファン付きモータにおいて、巻線８に流れる電流の大きさに比例して巻線８が発熱し、発熱した巻線８は、ロータ軸１０と一体で回転する自冷ファン１１ａによる冷却風によって、ロータフレーム１１と軸受２とハウジング１とコア６と絶縁層７を介し冷却され温度上昇を防ぐことができる。
【００１６】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２によるブラシレスモータを示す構造図である。図４は本発明の実施の形態２におけるブラシレスモータの自冷ファンブレード部詳細図である。ロータフレーム近傍に電子部品１２が配置され、ネジ１３により放熱板１４に固定されプリント基板５に共に実装される。１５は自冷ファンで図４に示す様に回転軸の軸心から放射状に形成した複数のブレード１５ｃで構成され、ブレードの一部１５ａがロータフレーム１１の天面に設けた孔２０からロータフレーム内部に挿入され、ブレードの軸方向の端部形状１５ｂが巻線８の外形８ａから近傍でかつ均一な間隔を有した形状で構成されている。
【００１７】
そしてこの実施例によれば、ロータフレーム１１の天面に孔２０を設けることにより冷却風の流路１７が形成されるとともに、自冷ファンに一部１５ａがロータフレーム内に挿入され、ブレードの軸方向の端部形状１５ｂが巻線８の外形８ａから近傍でかつ均一な間隔を有した形状を有することで巻線に近い位置で空気の撹拌を行うことにより巻線の冷却に大きな効果を得るとともに、自冷ファンのブレード１５ｃによって冷却風の流路１８が形成され、この冷却風の直接の流露に電子部品１２、放熱板１４を配置することで電子部品、放熱板に対しても非常に大きな冷却効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明にかかる自己冷却装置付きブラシレスモータは、電子部品及びモータの巻線の冷却装置を有し、複写機、レーザービームプリンタ等の各種機構を駆動する小型で高出力のブラシレスモータとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１によるブラシレスモータを示す構造図
【図２】本発明の実施の形態１におけるブラシレスモータのロータフレーム天面切り起こし部詳細図
【図３】本発明の実施の形態２によるブラシレスモータを示す構造図
【図４】本発明の実施の形態２におけるブラシレスモータの自冷ファンブレード部詳細図
【図５】従来のブラシレスモータの構造図
【符号の説明】
【００２０】
１  ハウジング
２、３  軸受
４  プレート
５  プリント基板
６  コア
７  絶縁層
８  巻線
８ａ  巻線の外形
９、１３  ネジ
１０  ロータ軸
１１  ロータフレーム
１１ａ  ロータフレーム天面の切り起こし部（自冷ファン）
１１ｂ  ロータフレーム天面の切り起こし部：軸方向端部の形状
１２  電子部品
１４  放熱板
１５  自冷ファン
１５ａ  自冷ファンのブレードのロータフレーム挿入部
１５ｂ  自冷ファンのブレードのロータフレーム挿入部：軸方向端部の形状
１５ｃ  自冷ファンのブレード
１６  外周面開口部
１７、１８  冷却風の流路
１９、２０  ロータフレーム天面の孔
【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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