(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状のハウジングと、
該ハウジングを保持する取付板と、
該ハウジングの内周面に取り付けられたスリーブ軸受と、
該スリーブ軸受の内周に挿通され、該スリーブ軸受を介して前記ハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、
ロータマグネットを有して前記シャフトの一端部に固着されたロータと、
前記ロータマグネットに対向して前記ハウジングの外周面に接着又は圧入により外嵌固定されたステータと、を備えたモータにおいて、
前記スリーブ軸受の内周面は、軸方向中央部を除く軸方向両端部に、前記シャフトを摺動自在に支持する上側及び下側の摺動面を有し、
前記スリーブ軸受の前記軸方向中央部の径方向に対応する軸受外周面が、前記ハウジングの内周面に嵌合して固定され、
前記スリーブ軸受の前記上側及び前記下側の前記摺動面の径方向に対応する前記軸受外周面のみに、前記ハウジングに対する締め代が位置し、
前記ハウジングは、軸方向下方の内周面に形成された大内径面と、該大内径面よりも軸方向上方の内周面に該大内径面よりも小径に形成された小内径面と、該大内径面と該小内径面との境界に形成された内方段部と、を備え、
前記スリーブ軸受は、前記上側の前記摺動面の径方向に対応する前記軸受外周面の外径が、前記軸方向中央部の径方向に対応する前記軸受外周面の外径よりも小径に形成され、
前記大内径面が、前記下側の前記摺動面に隙間を介して径方向に対応し、
前記スリーブ軸受が前記内方段部から前記小径部に圧入されることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記取付板は、前記ハウジングの下端部が嵌合する取付孔を備え、
前記ハウジングは、板金を塑性加工により成形されてなり、前記ハウジング外周面に前記ステータが軸方向に当接する外方段部と、前記ハウジングの軸方向下端に前記ハウジングの下端部が径方向に屈曲し、前記取付孔の周囲の平坦面に当接する複数の鍔状部と、前記取付孔の内側面に当接する複数の垂下部と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
複数の前記鍔状部と複数の前記垂下部とが、周方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記スリーブ軸受の前記上側の前記摺動面の径方向に対応する前記軸受外周面の外径が、前記上側へ向かうにつれて縮径するテーパ部が設けられている請求項１から請求項３のいずれかに記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機等におけるドラム駆動等の用途に用いられるモータ、及びその軸受のハウジングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上述したような用途に用いられるモータとして、例えばブラシレスモータが知られている。図３は、このような従来のブラシレスモータの構成を示す図であり、同図（ａ）は正面縦断面図、同図（ｂ）は下面図である。同図において、１は上記複写機等の適用機器における所用箇所に取り付けるための基台となる取付板である。略円筒形状のハウジング３は、その下端が取付板１に開けられた取付孔２を貫通し、周縁部のカシメにより固定されている。
【０００３】
このハウジング３の内面側に、上下一対の玉軸受７，８を介してシャフト９が回転自在に支持されている。ハウジング３の上端から導出したシャフト９の上端部には、カップ状のロータ１０が圧入等によって固着され、ロータ１０はシャフト９周りに一体回転するようになっている。このロータ１０の外周壁内周面には円環状のロータマグネット１１が内嵌固定されている。
【０００４】
一方、ハウジング３の外周面には、ステータコア１３にステータコイル１４が巻装されてなるステータ１２が、ロータマグネット１１に対し僅かな間隙で対向する配置で外嵌固定され、且つネジ１７により固定されている。玉軸受７は、内輪上面のロータ１０の内周部と外輪下面のハウジング３の段部とで挟持されるようにして保持されている。また玉軸受８は、外輪上面のハウジング３の段部の皿ばね２４ａと内輪下面のストッパリング２４とで挟持されるようにして保持されている。また、ハウジング３のフランジ部１９には、所要の電子部品が実装されてロータ１０の回転駆動回路及びステータ１２へのコイル電流制御回路等が形成された回路基板２０が、ネジ５により固着されている。
【０００５】
また、回路基板２０は取付板１にもネジ６により固着されている。即ち、取付板１の周辺部１箇所に舌片１ｂが設けられており、ここに開けられたネジ孔１ｂａにて、回路基板２０がネジ６により取付板１に固着されている。その他、取付板１の四隅には舌片１ｃが設けられており、ここに開けられた孔１ｃａにて、取付板１が適用機器側に取り付けられる。
【０００６】
上記シャフト９におけるハウジング３から導出した下端部分には、スクリュウ歯２１が一体成形されている。このブラシレスモータが適用機器に取り付けられた際には、上記スクリュウ歯２１に適用機器の減速機構等の伝達歯車（不図示）が噛み合い連結される。そして、このブラシレスモータは、外部の駆動電源から回路基板２０の制御回路を介してステータ１２のステータコイル１４に駆動電流（励磁電流）が供給されることにより、ステータ１２とロータマグネット１１間に発生する磁気作用による吸引力及び反発力によってロータ１０に回転力が生じ、このロータ１０の回転力がシャフト９のスクリュウ歯２１及び伝達歯車を通じて、適用機器の回転駆動負荷に伝達される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、ハウジング３には一対の玉軸受７，８、ステータ１２、さらには取付板１をそれぞれ取り付けるための種々の凹凸が必要であり、このため従来の構成ではハウジング３を亜鉛ダイカスト又はアルミダイカストにより成型し、切削加工する等して、寸法精度を上げて成形していて、これが当該モータの製造に伴う高コストの原因となっていた。また、この成形方法は、肉厚を薄くするのが困難で、小型化に対応できなかった。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点に鑑み、従来よりも低コストで製造することができ小型化を達成できるモータを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、略円筒形状のハウジングと、  該ハウジングを保持する取付板と、該ハウジングの内周面に取り付けられたスリーブ軸受と、該スリーブ軸受の内周に挿通され、該スリーブ軸受を介して前記ハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、ロータマグネットを有して前記シャフトの一端部に固着されたロータと、前記ロータマグネットに対向して前記ハウジングの外周面に接着又は圧入により外嵌固定されたステータと、を備えたモータにおいて、前記取付板は、前記ハウジングの下端部が嵌合する取付孔を備え、前記ハウジングは、板金を塑性加工により成形されてなり、前記ハウジング外周面に前記ステータが軸方向に当接する外方段部と、前記ハウジングの軸方向下端に前記ハウジングの下端部が径方向に屈曲し、前記取付孔の周囲の平坦面に当接する複数の鍔状部と、前記取付孔の内側面に当接する複数の垂下部と、を備え、複数の前記鍔状部と複数の前記垂下部とが、周方向に交互に配置するようにすることができる。
【００１０】
また、略円筒形状のハウジングと、該ハウジングを保持する取付板と、  該ハウジングの内周面に取り付けられたスリーブ軸受と、該スリーブ軸受の内周に挿通され、該スリーブ軸受を介して前記ハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、ロータマグネットを有して前記シャフトの一端部に固着されたロータと、前記ロータマグネットに対向して前記ハウジングの外周面に接着又は圧入により外嵌固定されたステータと、を備えたモータにおいて、  前記スリーブ軸受の内周面は、軸方向中央部を除く軸方向両端部に、前記シャフトを摺動自在に支持する上側及び下側の摺動面を有し、前記スリーブ軸受の前記軸方向中央部の径方向に対応する軸受外周面が、前記ハウジングの内周面に嵌合して固定され、前記スリーブ軸受の前記上側及び前記下側の前記摺動面の径方向に対応する前記軸受外周面のみに、前記ハウジングに対する締め代が位置し、前記ハウジングは、軸方向下方の内周面に形成された大内径面と、該大内径面よりも軸方向上方の内周面に該大内径面よりも小径に形成された小内径面と、該大内径面と該小内径面との境界に形成された内方段部と、を備え、前記スリーブ軸受は、前記上側の前記摺動面の径方向に対応する前記軸受外周面の外径が、前記軸方向中央部の径方向に対応する前記軸受外周面の外径よりも小径に形成され、前記大内径面が、前記下側の前記摺動面に隙間を介して径方向に対応し、前記スリーブ軸受が前記内方段部から前記小径部に圧入されることを特徴とする。また、前記スリーブ軸受の前記上側の前記摺動面の径方向に対応する前記軸受外周面の外径が、前記上側へ向かうにつれて縮径するテーパ部を設けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。説明の便宜上、従来例と同様の機能を持つ部分については同一の符号を付している。図１は、本発明の一実施形態のモータの構成を示す図であり、同図（ａ）は正面縦断面図、同図（ｂ）は下面図である。ここでは従来例と同様にブラシレスモータの例を示している。同図において、１は上記複写機等の適用機器における所用箇所に取り付けるための基台となる取付板である。また、図４は、図１のハウジング（後述）を模式的に示す外観斜視図である。
【００１４】
板金を塑性加工することにより形成された略円筒形状のハウジング３は、その下端部を周囲の複数箇所（本実施形態では周方向に等間隔に３箇所）において径方向外方に屈曲させてなる鍔状部３ａと、下端部より周囲の複数箇所（本実施形態では周方向に等間隔に３箇所で隣接する鍔状部３ａの中間に各々位置する）において垂下する垂下部３ｂとを有する。これによりモータ側取付部を構成している。また、外周面には絞り加工により形成された外方段部３ｃが設けられ、この外方段部３ｃを境界にして、上方が下方よりも外径が小さい。さらに、内周面には、同様に絞り加工により形成された内方段部３ｃが設けられ、この内方段部３ｃを境界にして、上方が下方よりも内径が小さい。
【００１５】
鍔状部３ａには、ネジ孔３ａａが開けられ、これを取付板１に開けられた孔１ａに合わせてネジ５によりネジ止めすることにより、取付板１に対してハウジング３の軸方向の位置決めを行って取り付けられている。このとき、垂下部３ｂは、取付板１の孔１ａに取り囲まれるようにその内方に開けられた取付孔２を貫通し、その内周面に当接することにより径方向の位置決めを行う。
【００１６】
この、複数の垂下部３ｂ全体の外径に対して、取付孔２の孔径が大きい場合は、これに合わせて垂下部３ｂを外側に屈曲させると良いし、逆に取付孔２の孔径が小さい場合は、これに合わせて垂下部３ｂを内側に屈曲させると良い。同様に鍔状部３ａにおいても、その取付孔２の孔径の変更に伴い鍔状部３ａの長さを変更させると良い。このように、垂下部３ｂ及び鍔状部３ａが塑性加工にて形成されているため、取付板１の種々の形状の変更があっても、従来のダイカスト成型に比べて柔軟に対応することが可能である。
【００１７】
内方段部３ｄから上方に位置する小内径部には、略円筒形状をした含油メタル製のスリーブ軸受７が圧入され、下方に位置する大内径部はスリーブ軸受７と微小間隙を形成しており、これを介してシャフト９が回転自在に支持されている。ハウジング３の上端から導出したシャフト９の上端部には、カップ状のロータ１０が圧入等によって固着され、ロータ１０はシャフト９周りに一体回転するようになっている。このロータ１０の外周壁内周面には円環状のロータマグネット１１が内嵌固定されている。
【００１８】
一方、この外方段部３ｃにはステータコア１３が載置され、外方段部３ｃの上方に位置する小外径部に、ステータコア１３にステータコイル１４が巻装されてなるステータ１２が、ロータマグネット１１に対し僅かな間隙で対向する配置で接着又は圧入により外嵌固定されている。スリーブ軸受７の上面は、回転中のロータ１０と摺接しつつこれを保持している。また、スリーブ軸受７の下面は、摺動リング２２，ワッシャ２３，及びストッパリング２４を介してシャフト９に支持されている。
【００１９】
また、取付板１の周辺部４箇所には舌片１ｂが設けられており、ここに開けられたネジ孔１ｂａにて、回路基板２０がネジ６により取付板１に固着されている。この回路基板２０は、所要の電子部品が実装されてロータ１０の回転駆動回路及びステータ１２へのコイル電流制御回路等が形成されたものである。その他、取付板１の四隅には舌片１ｃが設けられており、ここに開けられた孔１ｃａにて、取付板１が適用機器側に取り付けられる。なお、取付板１は適用機器に当該モータを取り付けやすくするために設けられたものであるが、取付板１のように適用機器から独立した板を設ける代わりに、適用機器を構成するシャーシの一部を取付部として、当該モータを取付板１を用いずに直接、適用機器に取り付けるようにしても良い。
【００２０】
上記シャフト９におけるハウジング３から導出した下端部分には、スクリュウ歯２１が一体成形されている。このブラシレスモータが適用機器に取り付けられた際には、上記スクリュウ歯２１に適用機器の減速機構等の伝達歯車（不図示）が噛み合い連結される。そして、このブラシレスモータは、外部の駆動電源から回路基板２０の制御回路を介してステータ１２のステータコイル１４に駆動電流（励磁電流）が供給されることにより、ステータ１２とロータマグネット１１間に発生する磁気作用による吸引力及び反発力によってロータ１０に回転力が生じ、このロータ１０の回転力がシャフト９のスクリュウ歯２１及び伝達歯車を通じて、適用機器の回転駆動負荷に伝達される。
【００２１】
上述したように、本実施形態では、ハウジング３は板金の塑性加工により形成されたものであるので、従来のダイカスト成型によるものと比較して、材料費が安価であってしかも加工時間が短縮でき、さらには各種の形状変更に容易に対応できることによるコストダウンが可能であるとともに、肉厚を薄くすることができる。また、ステータ１２をハウジング３に接着又は圧入により外嵌固定することにより、従来のようなネジ及びネジ孔が不要になるので、ハウジング３の肉厚を薄くすることができる。
【００２２】
これにより従来よりもハウジング３の外径が小さくてすむので、ステータ１２の内径も小さくすることができる。その分、ステータ１２のステータコア１３を大きくすることやステータコイル１４の巻設量を多くすること（線積率の向上）ができるので、モータの大きさを同じとすると、より強い出力を得ることができ、従来よりも磁気特性がアップする。或いは、ステータ１２及びロータマグネット１１が従来とほぼ同じ磁気特性でありながら、その分、モータの小型化を図ることができる。
【００２３】
また、図１（ａ）に示したように、スリーブ軸受７は、内周面の上部及び下部にそれぞれ摺動面７ａ，７ｂを有している。これらは、中央部と比較して僅かに径方向内方へ突出した、即ち内径が小さい面であり、この面がシャフト９に対して摺動する。そして、スリーブ軸受７外周面の上部には、上端へ向かうにつれて縮径するテーパ部ｔが設けられている。このようなスリーブ軸受７を、上述したようにハウジング３の内方段部３ｄから上方の小径部に圧入したとき、その締め代が中央部のみにきて、上部及び下部にはこないので、摺動面７ａ，７ｂは圧入による余分な力が加わって変形することがない。
【００２４】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態のモータは、先の実施形態のモータを構成するハウジング３のような、板金を塑性加工することにより形成された略円筒形状のハウジングにおいて、周囲に切り込みを入れてこの近傍を塑性変形させ、径方向内方に突出させることで軸受の軸方向の位置決めとするものである。このような突出部は、ハウジングの周方向に切り込みを入れることで、この部分が軸方向に直角となる軸受当接面となり、高精度に形成することができる。
【００２５】
このような突出部を備えたハウジングには、玉軸受の組み合わせが適している。玉軸受は、軸受特性を良好とするために予圧を付与する必要があり、取付位置を高精度に設定する必要があるためである。突出部は、１つの軸受に対してハウジングの周方向に等間隔に３個以上設けられていることが望ましい。このような、ハウジングに設けられた突出部の具体的な構成を以下に示す。
【００２６】
図２は、ハウジングに設けられた突出部の様々な構成を示す斜視図である。同図では、同形状の複数個の突出部が周方向に等配して設けられるため、それらのうちの１個のみを示すこととし、ハウジング内周面を部分的に図示している。また、矢印方向を軸方向且つ上下方向としている。同図（ａ）に示した突出部ｐは、ハウジング３の周方向に切り込み３ｅを一箇所設け、その下側（或いは上側）を径方向内方に押し込むことにより形成される。このとき、突出部ｐは軸方向視が略三角形となる。そして、突出部ｐの切り込み側が略三角形の軸受当接面３ｆとなり、これを軸受の位置決めとすることができる。
【００２７】
同図（ｂ）に示した突出部ｐは、ハウジング３の周方向に切り込み３ｅを上下一対設け、その間を径方向内方に押し込むことにより形成される。このとき、突出部ｐは軸方向視が矩形となる。そして、突出部ｐの切り込み側である上下両端が矩形の軸受当接面３ｆとなり、これを軸受の位置決めとすることができる。なお、突出部ｐは軸方向視が半円形となっても良い。
【００２８】
同図（ｃ）に示した突出部ｐは、ハウジング３の周方向に切り込み３ｅを上下一対設け、更に両切り込みを結ぶように軸方向にも切り込み３ｇを設け、各切り込みで概ね囲まれた部分を径方向内方に押し込むことにより形成される。ここでは、突出部ｐの切り込み３ｅ側である上下両端が矩形の軸受当接面３ｆとなり、これを軸受の位置決めとすることができる。この場合、突出部ｐの先端が自由端となっているので、（ａ）や（ｂ）の場合と比較して、突出部ｐの根元部分に加わる引っ張り力が緩和されるので、ハウジング３において歪みが発生しにくく、より径方向内方に突出させることができる。
【００２９】
上記（ａ）〜（ｃ）で示したような突出部を軸受の位置決めに使用する場合、軸受が上下一対あるときは、それぞれの軸受毎に突出部を設けても良いし、また（ｂ）或いは（ｃ）の突出部を使用する場合であれば、１つの突出部における上下両端の軸受当接面をそれぞれ各軸受に利用することが可能である。また、軸受が上下一対ある場合であっても、上記（ａ）〜（ｃ）で示したような突出部を、いずれか一方の軸受のみに位置決め用として設けるようにしても良い。
【００３０】
上述したような突出部を設けることは、ハウジングの加工工程内で可能であり、また別途位置決め部品を備える必要がなくなるので、さらなるコストダウンが可能となる。なお、このような突出部を有するハウジングを備えたモータを適用機器に取り付ける構成とするために、図１で説明したようなモータ側取付部を設けても良いことは勿論である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来よりも低コストで製造することができるとともに、磁気特性の向上又はモータの小型化を実現したモータを提供することができる。
【００３２】
また、簡単な構成により、軸受の軸方向の位置決めを高精度に行うことができるハウジングを備えたモータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のモータの構成を示す図。
【図２】本発明の他の実施形態のモータにおけるハウジングに設けられた突出部の様々な構成を示す斜視図。
【図３】従来のブラシレスモータの構成を示す図。
【図４】図１のハウジングを模式的に示す外観斜視図。
【符号の説明】
１    取付板
２    取付孔
３    ハウジング
３ａ    鍔状部
３ｂ    垂下部
３ｃ    外方段部
３ｄ    内方段部
５，６    ネジ
７    スリーブ軸受
９    シャフト
１０    ロータ
１１    ロータマグネット
１２    ステータ
１３    ステータコア
１４    ステータコイル
２０    回路基板
２１    スクリュウ歯
２２    摺動リング
２３    ワッシャ
２４    ストッパリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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