(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータを支持するモータ軸を固定子側のハウジングに挿入された軸受部によりラジアル方向に及びスラスト方向に支持すると共に軸端部をスラスト方向に受けるスラスト受け部を備え、前記ロータは固定子コアとの磁気吸引力により前記モータ軸が前記スラスト受け部に接する軸方向に吸引されて組み付けられているアウターロータ型ブラシレスモータであって、
前記モータ軸を受けるスラスト受け部と該スラスト受け部を収容する凹面部が形成されたスラストカバーを備え、該スラストカバーの凹面部であって前記スラスト受け部のモータ軸接点との延長線と交差する凹面部底部に空隙を形成する凹部が設けられており、該凹部の内径はモータ軸の外径より小さく形成されているアウターロータ型ブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、プリンタ、複写機、ＤＶＤ駆動装置などのＯＡ機器やシート空調、冷却用ブロワなどの車載機器、プロジェクターなどに用いられるアウターロータ型ブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
アウターロータ型のＤＣブラシレスモータの一例について説明する。筒体状のハウジングはモータケースに組み付けられ、該ハウジングの内周側に軸受部が組み付けられ、外周部にはモータ基板やステータコアが組み付けられる。マグネットを有するロータはモータ軸と一体に組み付けられ、該モータ軸がハウジング内に挿入され軸受部を介して回転可能に支持されている。ハウジングはモータケースと一体に組み付けられている。
【０００３】
ロータを支持するモータ軸のスラスト方向の負荷を受ける構造としては、例えば図３において、モータ軸５１の軸端部５２をＲ面形状に仕上げて或いは図示しない鋼球（スチールボール）を軸端部５２に圧入しモータケース（金属ケース）５４で直接受けるか或いはモータケース５４の凹部５５に樹脂製のスラスト受け部５３を収容して軸端部５２を支持する構造がとられている。
【０００４】
また、インナーロータ型のブラシ付モータではあるが、ウォームホイールと噛み合うウォームギヤがモータ軸に設けられており、該モータ軸の軸端部をケース凹部に設けられたすべり軸受とスラスト板でラジアル方向及びスラスト方向で支持している。軸端部を受けるスラスト板は、すべり軸受がケース凹部に圧入されるとケース支持部との間で挟み込まれて固定されている。モータ停止時や逆回転時にモータ軸がスラスト方向へ移動するとスラスト板が押圧されて変形し、当該スラスト板の弾性とケース底部に密閉された空気層によってモータ軸に作用するスラスト方向の負荷を吸収して衝撃音を低下する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１１２２１２号公報
【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、アウターロータ型のモータの場合、ロータは軸方向にマグネットと固定子コアの磁気吸引力により固定されている。このため、図３において外部から振動や衝撃を受けた場合、ロータは軸方向に慣性により一時的に跳ね上がって戻り、モータ軸５１の軸端部５２がスラスト受け部５３を叩くようになる。このとき発生する軸端部５２とモータケース（金属ケース）５４や鋼球（図示せず）とモータケース５４など金属どうしで直接接している場合はもちろんであるが、スラスト受け部５３を介している場合も衝突の衝撃が直線的にモータケース５４に伝わるため大きな衝突音が発生して、車載機器などのユーザーの近くに配置されるものにおいては、耳障りな音が発生する。
【０００６】
また、特許文献１の構造では、モータ軸にはウォームギヤの回転にともなってウォームホイールとの機械的な噛み合い構造によって軸方向へ移動することが予定されており、モータ自体に外部から作用する振動や衝撃によりロータが移動することは想定し難い。
また、スラスト板は金属製のケース蓋の凹部に収納されてすべり軸受が圧入されてケース支持部との間で挟み込まれて固定されている。ケース支持部の間に形成された凹部の直径は、モータ軸の直径より大きい寸法で形成されており、モータ軸の移動によりスラスト板を積極的に凹部内へ撓ませることで衝撃緩和効果が得られるようになっている。
このような構造では、空隙の直径、スラスト板の直径、ケース蓋の凹部の直径、シャフト径、凹部の深さに精密な寸法関係が必要になり、部品の製造コストが嵩む。また、ケース蓋の凹部にスラスト板のみならずすべり軸受を圧入したり当該スラスト板を撓ませたりするため、凹部の深さが必要になり、ケース蓋がスラスト方向に長くなり易い。よって、モータのスラスト方向の設置スペースが無い場合には、使い難い。
【０００７】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、振動や衝撃負荷により一時的にロータが浮き上がって戻る際のモータ軸とスラスト受け部との衝突音を簡易な構成で解消できるアウターロータ型ブラシレスモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
ロータを支持するモータ軸を固定子側のハウジングに挿入された軸受部によりラジアル方向に及びスラスト方向に支持すると共に軸端部をスラスト方向に受けるスラスト受け部を備え、前記ロータは固定子コアとの磁気吸引力により前記モータ軸が前記スラスト受け部に接する軸方向に吸引されて組み付けられているアウターロータ型ブラシレスモータであって、前記モータ軸を受けるスラスト受け部と該スラスト受け部を収容する凹面部が形成されたスラストカバーを備え、該スラストカバーの凹面部であって前記スラスト受け部のモータ軸接点との延長線と交差する凹面部底部に空隙を形成する凹部が設けられており、該凹部の内径はモータ軸の外径より小さく形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述したアウターロータ型ブラシレスモータを用いれば、スラストカバーの凹面部であって前記スラスト受け部のモータ軸接点を通過する延長線と交差する凹面部底部に空隙を形成する凹部が設けられている。よって、振動や衝撃負荷により一時的にロータが浮き上がって戻り軸端がスラスト受け部を叩いた時、軸端中央部の面圧の高い点衝突による衝撃をスラスト受け部が直下の凹部に向けてわずかな撓みをともなって受け、当該凹部の開口縁部を通じてスラストカバーの凹面部へ拡散させるので、衝撃音の発生を抑制できる。
また、前記スラストカバーの凹面部底部に設けられた凹部の内径は、モータ軸の外径より小さいので、凹部の加工に精度は不要でありしかも加工が容易であり、安価に低コストで量産に適している。
また、アウターロータ型ブラシレスモータの場合、ロータを支持するモータ軸が固定子側のハウジングに挿入された軸受部によってラジアル方向及びスラスト方向に支持されるため、車載用など厳しい使用環境におかれても衝撃などによってロータが軸方向に浮き上がって戻り衝突する際の衝撃音の発生を抑制でき、商品価値を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るアウターロータ型ブラシレスモータの最良の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態では、一例としてアウターロータ型のＤＣブラシレスモータを用いて説明する。
【００１１】
図１を参照して、ＤＣブラシレスモータの概略構成について説明する。
図１において、ロータ１は、インペラ２が円筒状のロータヨーク３と一体にインサート成形されたものが用いられる。インペラ２のハブ４にはモータ軸５の一端も一体に成形されている。ロータヨーク３の内周面には、リング状のマグネット６が固着されている。マグネット６は、周方向にＮ極とＳ極とで交互に着磁されている。モータ軸５は後述する軸受ハウジング７に挿入された軸受部１８によってラジアル方向及びスラスト方向に支持されている。
【００１２】
固定子８は、固定子コア９が金属円筒状の軸受ハウジング７の外周側に嵌め込まれて組み付けられる。固定子コア９はインシュレータ１０に覆われており、ティース部（極歯）１１にモータコイル１２が巻付けられている。また、モータ駆動回路が設けられたモータ基板１３も軸受ハウジング７に固定され、固定子８との組立体となり、モータケース１４にねじ１５により固定される。また、スラストカバー１６は軸受ハウジング７にねじ１７により固定されている。軸受ハウジング７は、内周側にモータ軸５をラジアル方向で支持する軸受部（例えば焼結含油軸受、ボールベアリングなど）１８が組み付けられ外周側に固定子コア９が組み付けられている。
【００１３】
図１において、ロータ１のマグネット６の磁極中心と固定子コア９のティース部１１の中心はシフトして組み付けられ、モータ軸５は常時軸端部５ａがスラスト受け部２０に接する向きに軸方向に吸引されている。ロータ１が回転するとインペラ２が回転し、外気が軸方向にインペラ２に向かって吸引されモータケース１４内を周回して送風口２２より排出されるようになっている。
【００１４】
図２において、金属製のスラストカバー１６はプレス加工により凹面部１９が形成されている。この凹面部１９の底部１９ａにはスラスト受け部２０が嵌め込まれ、モータ軸５の軸端部５ａをスラスト方向に支持している。スラスト受け部２０には、例えばポリエーテルエーテルケトン材などの耐摩耗性を有する低摩擦樹脂材が好適に用いられる。スラスト受け部２０は、凹面部底部１９ａに載置され、モータ軸５のＲ面に形成された軸端部５ａが点接触している。尚、モータ軸５の軸端部５ａ近傍には、抜け止めワッシャ２３、ワッシャ２４、調整ワッシャ２５が重ね合わせて嵌め込まれており、モータ軸５をスラスト方向に抜け止めしている。
【００１５】
スラストカバー１６の凹面部１９にはスラスト受け部２０のモータ軸接点Ｐを通過する延長線Ｍと交差する凹面部底部１９ａに空隙を形成する凹部２１が形成されている。凹面部底部１９ａに設けられた凹部２１の内径φ１は、モータ軸５の外径φ２より小さくなるように設計されている（φ１＜φ２）。本実施例では、凹部２１の内径φ１＝２．５ｍｍ、モータ軸５の外径φ２＝４ｍｍ、凹部２１の深さＬ＝０．１５±０．０５ｍｍ程度に形成されている。
【００１６】
上記構成によれば、図２において、振動や衝撃負荷により一時的にロータ１（図１参照）が浮き上がり、吸引により戻って軸端部５ａがスラスト受け部２０に衝突するが、軸端部５ａ中央部の面圧の高い点衝突による衝撃をスラスト受け部２０が直下の凹部２１に向けてわずかな撓みをともなって受け、凹部２１の開口縁部２１ａを通じてスラストカバー１６の凹面部１９へ拡散させるので、衝撃音の発生を抑制できる。
また、スラストカバー１６の凹面部底部１９ａに設けられた凹部２１の内径φ１は、モータ軸５の外径φ２より小さいので、凹部２１の加工に精度は不要でありしかも加工が容易であり、安価に低コストで量産に適している。
また、アウターロータ型のブラシレスモータにおいては、ロータ１は固定子コア９との磁気吸引力のみで軸方向に位置決めされているため、車載用など厳しい使用環境におかれても衝撃などによってロータが軸方向に浮き上がり、吸引により戻って軸端が衝突する際の衝撃音の発生を抑制でき、商品価値を高めることができる。
【００１７】
また、上記実施例は、ＤＣブラシレスモータを用いて説明したが、ブラシ付モータやＡＣモータなど、他のアウターロータ型モータに用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】アウターロータ型ブラシレスモータの断面説明図である。
【図２】図１のＡ部（モータ軸を支持するスラスト受け部近傍）の拡大断面図である。
【図３】従来のモータ軸を支持するスラスト受け部近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  ロータ
２  インペラ
３  ロータヨーク
４  ハブ
５  モータ軸
５ａ  軸端部  
６  マグネット
７  軸受ハウジング
８  固定子
９  固定子コア
１０  インシュレータ
１１  ティース部  
１２  モータコイル  
１３  モータ基板  
１４  モータケース  
１５、１７  ねじ  
１６  スラストカバー  
１８  軸受部  
１９  凹面部  
１９ａ  凹面部底部
２０  スラスト受け部  
２１  凹部  
２１ａ  開口縁部
２２  送風口
２３  抜け止めワッシャ
２４  ワッシャ
２５  調整ワッシャ
【図１】
0004857245.tif 000002
【図２】
0004857245.tif 000003
【図３】
0004857245.tif 000004