(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの回転軸となるシャフトと、
前記シャフトが挿入されるボス穴を有するケースと、
前記シャフトに固定され、前記シャフトが前記ボス穴に挿入された状態のときに、前記シャフトが前記ボス穴から抜けるのを阻止するストップリングとを備え、
前記ボス穴の入口部よりも軸方向内方の位置において、前記ボス穴半径方向に突出する縁部に囲まれて穴の断面積が入口部よりも小さくされた狭小穴部が形成され、
前記ストップリングは軸方向に離間して配置された少なくとも２つの張出し部を有し、
連続する前記２つの張り出し部は、一方が前記狭小穴部を通過可能なときは、他方が通過不可となるように角度位置が互いに相違し、
縁部の厚さは連続する前記２つの張出し部間の軸方向最小距離よりも小さいことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
軸方向に離間している前記張出し部が２つであることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
連続する前記２つの張出し部の角度位置が回転軸中心に１８０°ずれていることを特徴とする請求項１または２に記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記ボス穴の入口部輪郭形状の一部が直線状となる突き当て部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のブラシレスモータのロータ外周部に複数の羽根を配置したことを特徴とする送風機。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のブラシレスモータの回転軸の組み付け方法であって、
前記ストップリングが固定された前記シャフトを前記ボス穴に挿入するステップと、
前記ストップリングの連続する前記２つの張り出し部のうちの前記一方の張出し部を狭小穴に挿入して前記他方の張出し部を縁部に当接させるステップと、
前記シャフトを回転して前記狭小穴部と前記他方の張出し部を係合させるステップと、
前記他方の張出し部を前記狭小穴部に挿入するステップと、
を含むことを特徴とするブラシレスモータの回転軸の組み付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータ、更には送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスモータを含むモータ類には、マグネットとコアとの吸引力を上回る力による回転軸の抜けの可能性があり、この防止の必要がある場合がある。その中で、例えば技術文献１では、回転軸が挿入されるボス部の穴と抜け止めリングの外周形状を非円形とし、抜け止めリングの最大径をボス部の穴の最大径より小さく且つボス部の穴の最小径より大きい寸法設定としている。この様な構成により、ボス部内に抜け止めリングを収容する構成を提案している。
【０００３】
また、技術文献２では、係止部材は、ロータフレームの締結部の外側に挿入可能な円環部と、この円環部の外周にラジアル方向に向かって延設された係止突部とからなっている。係止突部は複数でも良い。そして、係止突部を有する抜け止め部材（ストップリング）の回転と軸方向の挿入を組み合わせ、係止突部が挿通部（ボス）へ挿通可能としている。更に詳しくは、挿通部にメスネジ状の傾斜を配して、係止突部の先端を傾斜させ、更に回転させながら、捻り込んで挿通する構成が示されている。更には、挿通部の断面形状にＬ字状を配して、係止突部をそのＬ字状断面形状に沿って挿通する構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８２８８３号公報
【特許文献２】特開２００６−５０８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１においては、ボス部の穴と抜け止めリングの外周形状とは基本的に同形状である。つまり、１回転中に２回は形状が揃う位置があり、そのまま、抜けてしまう可能性が十分に存在するという問題がある。
【０００６】
また、上記特許文献２においては、挿通部のメスネジ状の傾斜に対して係止突部を回転させてねじ込む構成の場合、係止突部の先端を傾斜させるということであるが、特に図を見ると同一平面にある複数の係止突部を設けている。この場合、先端を傾斜させるという工程を複数同時期に行う必要があり、相当の工数が必要となるという問題がある。また、逆回転時には、メスネジ状の傾斜を通って、外れ易くなってしまうという問題がある。
【０００７】
更に、上記特許文献２において、挿通部の断面形状にＬ字状を配する構成では、明確な表現がなされていないが、挿通部の断面形状が複雑で、比較的狭い範囲に複雑な形状を与えることで、剛性に不安があるという問題がある。
【０００８】
従って、本発明は、回転軸の組み付けが容易でありながら抜けも防止することができ、更には、回転軸の取り外しも可能である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】
【０００９】
本発明のブラシレスモータは、ロータの回転軸となるシャフトと、シャフトが挿入されるボス穴を有するケースと、シャフトに固定され、シャフトがボス穴に挿入された状態のときに、シャフトがボス穴から抜けるのを阻止するストップリングとを備え、ボス穴の入口部よりも軸方向内方の位置において、ボス穴半径方向に突出する縁部に囲まれて穴の断面積が入口部よりも小さくされた狭小穴部が形成され、ストップリングは軸方向に離間して配置された少なくとも２つの張出し部を有し、連続する２つの張り出し部は、一方が狭小穴部を通過可能なときは、他方が通過不可となるように角度位置が互いに相違し、縁部の厚さは連続する２つの張出し部間の軸方向最小距離よりも小さくなっている構成である。
【００１０】
前記ブラシレスモータは、軸方向に離間している張出し部が２つである構成が好ましい。また、前記ブラシレスモータは、連続する２つの張出し部の角度位置が回転軸中心に１８０°ずれている構成が好ましい。
【００１１】
前記ブラシレスモータは、ボス穴の入口部形状が非円形である構成が好ましい。
【００１２】
本発明のブラシレスモータの回転軸の組み付け方法は、ストップリングが固定されたシャフトをボス穴に挿入するステップと、ストップリングの連続する２つの張り出し部のうちの一方の張出し部を狭小穴に挿入して他方の張出し部を縁部に当接させるステップと、  シャフトを回転して狭小穴部と他方の張出し部を係合させるステップと、他方の張出し部を狭小穴部に挿入するステップとを含む構成である。
【００１３】
以上の構成によれば、ボス穴内部には突き当て部によって狭小穴部が形成されており、ストップリングに設けられた張出し部は、所定の角度位置でのみ狭小穴部に係合して通過可能な構成となる。従って、組み付け後のストップリングでは、それぞれの張出し部がボスの狭小穴部に嵌るタイミングが３６０°回転に一回のみとなり、外れる可能性のあるタイミングが少なくなる。
【００１４】
更に、ストップリングに設けられた少なくとも２つの張出し部が軸方向に離間して配置され、連続する２つのうちの、一方が小狭小穴部を通過可能であるとき、他方が通過不可となるように角度位置が互いに相違している構成である。従って、組み付け後のストップリングでは、一方の張出し部がボスの狭小穴部に例え誤って嵌ったとしても、他方の張出し部は狭小穴に嵌る位置にはないので、二段構えで抜け止めとすることができる。張出し部が２つあれば二重に抜け止めを阻止することができるので十分であるが、更に軸方向に離間して張出し部を３つ、４つと増やして、抜け止めを三重、四重の構成にすることも可能である。
【００１５】
連続する２つの張出し部の偏心方向を回転軸中心に１８０°ずらすことで、２つの張出し部の角度位置がもっとも離れる位置となり、シャフトが最も抜けにくくなる位置となる。
【００１６】
ボス穴の入口部に突き当て部を備える構成により、ストップリング組み付け時には、シャフトを回転させてボスの狭小穴部と係合させる工程で、突き当て部が張出し部のストッパとなり、回転移動からの係合をスムーズに移行できる。
更に、組み付け後のストップリングでは、一方の張出し部がボスの狭小穴部に例え嵌っても、他方の張出し部によりシャフトの抜けが抑えられ、突き当て部に当接することによりその角度位置を保持する可能性が高いので、ストップリングがボス内の元の位置に戻り易くなる。
【００１７】
回転軸の組み付け方法では、シャフトを回転させる間に、連続する２つの張出し部がボスの狭小穴へ嵌っていくので、容易に組み付けが実施できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、回転軸の組み付けが容易でありながら、抜けも防止することができ、取り外しも可能なブラシレスモータを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係わるブラシレスモータの断面図である。
【図２】（ａ）ボス部分の斜視図、（ｂ）ボス部分の上面図である。
【図３】本発明に係わるストップリングの斜視図である。
【図４】（ａ）シャフトをボス穴に挿入する際のボスを部分断面とした斜視図、（ｂ）図４（ａ）でストップリングの上側フランジがＰ１方向を向いてボスに当接した状態の斜視図、（ｃ）図４（ｂ）で上側フランジがＰ１方向からＰ２方向を向くようにシャフトが回転される状態の斜視図、（ｄ）図４（ｃ）でストップリングの上側フランジがボスの狭小穴部に嵌り込んだ状態の斜視図である。
【図５】（ａ）本発明に係わるボスとストップリングの組み立て時の関係を表す斜視図、（ｂ）図５（ａ）の断面図、（ｃ）本発明に係わるボスとストップリングの組み立て時の関係を表す斜視図、（ｄ）図５（ｃ）の断面図、（ｅ）本発明に係わるボスとストップリングの組み立て時の関係を表す斜視図、（ｆ）図５（ｅ）の断面図、（ｇ）本発明に係わるボスとストップリングの組み立て時の関係を表す斜視図、（ｈ）図５（ｇ）の断面図である。
【図６】ストップリングの他の形態を示す斜視図である。
【図７】ボス穴の入口部の他の形態を示すボス部分の上面図である。
【図８】図１のブラシレスモータのロータ外周部に複数の羽根を配置した送風機を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係わるブラシレスモータの好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係わるブラシレスモータの断面図である。
【００２１】
本実施形態のブラシレスモータ１００は、ケース１４０から立設するボス１３０と、ボス１３０の外周に固定されたステータ１８０と、ボス１３０内に配置された軸受１９０と、軸受１９０に回転自在に保持されるシャフト１５０と、シャフト１５０に固定されるストップリング１１０と、シャフト１５０に保持されてロータを構成するヨーク１６０とマグネット１７０とから構成される。本実施例の軸受１９０は焼結含油軸受であり、下側から組み付けた後に油漏れを防ぐために蓋がされる。そのため、下側からシャフト１５０を止めることはできず、シャフト１５０は上側から挿入しただけで抜け止めが機能する構造を要する。
【００２２】
図２（ａ）は、ボス部分の斜視図、図２（ｂ）ボス部分の上面図である。
ボス１３０は、シャフト１５０が挿入される狭小穴部１３２を備えている。狭小穴部１３２は回転軸から偏心している非円形の開口であり、ボス穴の入口部よりも軸方向内方の位置でボス穴半径方向に突出する縁部１３６によってその輪郭が定義されている。図２ｂの平面図で示されるように、狭小穴部１３２は、円を２本の平行線で切断した、略小判形状の輪郭を有している。しかし、狭小穴部１３２の輪郭は後述のように張出し部を所定の角度位置で受け入れ可能であればよく、略小判形状に限定されるものではない。また、ボス穴入口部の外周では外縁部１３４が縁部１３６よりも一段高く配置されている。
【００２３】
図３は、本発明に係わるストップリングの斜視図である。
ストップリング１１０は、シャフト１５０が圧入される保持貫通口１１６を備え、保持貫通口１１６の貫通軸線に垂直に（すなわち半径方向に）円筒外周面から突出する２つのフランジ(張出し部)１１２，１１４が軸方向に離間して配置される。なお、ストップリング１１０は図３の形状に限定されず、円筒外周面から半径方向に突出する張出し部が軸方向に離間して異なる角度位置で２つ以上配置されていればよく、張出し部の輪郭形状は前述の狭小穴部１３２と所定の角度位置で係合するような形状であればよい。
【００２４】
フランジ１１２，１１４の輪郭形状は上述のように所定の角度位置でのみボス１３０の狭小穴部１３２を通過できる形状となっている。さらに、フランジ１１２とフランジ１１４は互いに回転軸中心に１８０°ずれて配置されている。つまり、一方のフランジ１１２が狭小穴部１３２を通過可能であるとき、他方のフランジ１１４は狭小穴部１３２を通過不可となる角度位置の配置となる。
【００２５】
そして、縁部１３６の厚さは連続する２つのフランジ１１２，１１４の間の軸方向最小距離よりも小さく形成されている。また、ボス穴入口部の外周では外縁部１３４の一部に、フランジ１１２，１１４が当接する直線状の突き当て部１３８を備える。すなわち、外縁部１３４に囲まれた入口部の輪郭形状は突き当て部１３８を設けたことによって円の一部を直線で切断した非円形の形状とされている。
【００２６】
図１に示すように、ボス１３０の穴内への組み付け後のストップリング１１０では、上側フランジ１１２がボス１３０の狭小穴部１３２に嵌るタイミングが３６０°の回転に一回のみとなり、外れる可能性のあるタイミングが少なくなる。この場合、下側フランジ１１４は上側フランジ１１２が嵌った場合の抜け止めとして機能する。
【００２７】
つまり、上側フランジ１１２がボス１３０の狭小穴部１３２に嵌ったとしても、下側フランジ１１４は１８０°位置が異なっており、通過不可の回転位置であるので、二段構えで抜け止めとすることができる。
【００２８】
更に、上側フランジ１１２が略小判形状の狭小穴１３２に例え嵌っても、下側フランジ１１４が縁部に当たることにより抜けが阻止され、突き当て部１３８に上側フランジ１１２が当接することによりその角度位置を保持する可能性が高いので、ストップリング１１０がボス１３０内の元の正しい位置に戻り易くなる。
【００２９】
次に、ブラシレスモータの回転軸の組み付け方法について、図面を参照しながら説明する。
図４（ａ）はシャフトをボスに挿入する際のボスを部分断面とした斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）でストップリングのフランジ１１２が縁部１３６に当接した状態の斜視図、図４（ｃ）は図４（ｂ）でシャフトが回転される状態の斜視図、図４（ｄ）は図４（ｃ）でストップリングのフランジ１１２がボスの狭小穴部１３２に嵌り込んだ状態の斜視図である。
【００３０】
図５（ａ）は本発明に係わるボスとストップリングの組み立て時の関係を表す斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の断面図、図５（ｃ）は本発明に係わるボスとストップリングの組み立て時の関係を表す斜視図、図５（ｄ）は図５（ｃ）の断面図、図５（ｅ）は本発明に係わるボスとストップリングの組み立て時の関係を表す斜視図、図５（ｆ）は図５（ｅ）の断面図、図５（ｇ）は本発明に係わるボスとストップリングの組み立て時の関係を表す斜視図、図５（ｈ）は図５（ｇ）の断面図である。ただし、図を分かりやすくするために、図５ａ〜図５ｈではシャフト本体を省略している。
【００３１】
ここで、図４（ａ）は図５（ａ）、図５（ｂ）に対応しており、図４（ｂ）は図５（ｃ）、図５（ｄ）に対応しており、図４（ｃ）は図５（ｅ）、図５（ｆ）に対応しており、図４（ｄ）は図５（ｇ）、図５（ｈ）に対応している。
【００３２】
図４（ａ）は、シャフト１５０をボス１３０に挿入する前の状態である。ストップリング１１０とボス１３０当接する前である。作業者が組み付けを行う場合には、突き当て部１３８にフランジ１１２，１１４を沿わせるように挿入する。このように、突き当て部が備えられていることにより、下側フランジ１１４を狭小穴に係合させて通過させることが容易となる。この時、図５（ａ）、（ｂ）に示すような、ボス１３０とストップリング１１０の位置関係である。
【００３３】
図４（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すように、ストップリング１１０の下側フランジ１１４が突き当て部１３８に接触しつつ狭小穴部１３２に係合される。この時、突き当て部１３８に接触しない状態であると、下側フランジ１１４は、縁部１３６に当接、若しくは、外縁部１３４に当接することとなる。この場合、シャフト１５０を反時計回りに回転させることで、縁部１３６又は外縁部１３４上を摺動させ、最終的に下側フランジ１１４は突き当て部１３８に到達し、狭小穴部１３２に係合される。
【００３４】
一方、下側フランジ１１４が狭小穴部１３２を通過している状態では、ストップリング１１０の上側フランジ１１２は、縁部１３６に当接しており、図５（ｄ）からも分かるように、それ以上シャフト１５０がボス１３０に入らないようになっている。この時、上側フランジ１１２は半径方向の向きＰ１方向に向いている。
【００３５】
図４（ｃ）、図５（ｅ）、図５（ｆ）に示すように、シャフト１５０は反時計回りに回転され、上側フランジ１１２は縁部１３６上を摺動しながら移動する（図４（ｃ）の半径方向の向きＰ２）。最終的には、上側フランジ１１２が図５（ｅ）に示す半径方向の向きＰ３に到達し、狭小穴部１３２に係合することとなる。
【００３６】
図４（ｄ）、図５（ｇ）、図５（ｈ）に示すように、上側フランジ１１２が略小判形状の狭小穴１３２に係合する状態となった時、ストップリング１１０は狭小穴部１３２を通過可能となる。そこでシャフト１５０をボス１３０内へ挿入し、さらに回転させると抜け止め機能が働き、組み付け完了となる。
【００３７】
以上のように、回転軸の組み付け方法では、シャフト１５０を回転させる間に、２つのフランジ１１２，１１４がボスの狭小穴部１３２へ順次嵌っていくので、容易に組み付けが実施できる。
特に、狭小穴部１３２で突き当て部１３８を備える構成により、フランジ１１２，１１４を回転させて略小判形状の狭小穴部１３２と係合させる工程で、フランジ１１２，１１４が回転するときのストッパとなり、回転移動から係合へとスムーズに移行できる。
【００３８】
図６は、ストップリングの他の形態を示す斜視図である。
ストップリングのフランジとして、最も抜けにくい位置は図３に示すように、互いに１８０°ずれる位置であるが、これに限定されるわけでなく、図６に示すストップリング２１０のように、フランジ２１２，２１４が１８０°以外のずれ位置でも、十分にストップリング機能を果たすことが可能である。このようなストップリング２１０に対しては、突き当て部を備えない、図７に示す環状の外縁部１３４に囲まれた円形の入口部を有する構造の方がシャフトを挿入しやすいので適している。
【００３９】
以上のように、本発明の上記実施形態によれば、回転軸から偏心しているボス１３０の狭小穴部１３２と、軸方向に離間して配置されるフランジ１１２，１１４を備えるストップリングにより、フランジ１１２が狭小穴部１３２に嵌るタイミングが３６０°回転に一回のみとなり、外れる可能性のあるタイミングが少なくなる。また、二段構えで抜け止めとすることができる。
また、回転軸の組み付け方法では、シャフトを回転させる間に、２つのフランジがボスの狭小穴部へ嵌っていくので、容易に組み付けが実施できる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明の含まれるものである。
例えば、本実施形態は、ブラシレスモータ以外に、図８で示すように図１のブラシレスモータ１００のロータ外周部に複数の羽根を配置した送風機２００にも利用可能であり、更には、ボスに回転軸を挿入し、抜け止めを必要とする構成を利用するものであれは、多くの装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１００  ブラシレスモータ
１１０  ストップリング
１１２，１１４  フランジ
１３０  ボス
１３２  狭小穴部
１３６  縁部
１３８  突き当て部
１４０  ケース
１５０  シャフト
１６０  ヨーク
１７０  永久磁石（マグネット）
１８０  ステータ
１９０  軸受
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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