(57)【要約】【課題】簡単な構成で組み込めるロータの抜け止め機能を備える薄型のブラシレスモータを提供することを目的とする。【解決手段】ロータケース１１と、前記ロータケース１１に固定された軸１２と、前記ロータケース１１の内周面に固定されたマグネット１４とを有するロータ１０と、前記軸１２を回転自在に支承するラジアル軸受２３ａと、前記ラジアル軸受２３ａを保持する軸受ホルダ２４と、前記マグネット１３に対向配置されコイル２６が巻回されたステータコア２７と、前記コイル２６の端末が接続される印刷配線板２２を設けたステータベース２１を有するステータ２０と、を備えるブラシレスモータであって、前記軸１２は前記ラジアル軸受２３ａよりも上の部分に被係止部を有し、前記ロータ１０が軸方向に移動するときに前記被係止部と当接する線バネの抜け止め部材を有することを特徴とする。【選択図】  図３
2009142050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータケースと、前記ロータケースに固定された軸と、前記ロータケースの内周面に固定されたマグネットを有するロータと、
前記軸を回転自在に支承するラジアル軸受と、前記ラジアル軸受を保持する軸受ホルダと、前記マグネットに対向配置されコイルが巻回されたステータコアと、前記コイルの端末が接続される印刷配線板を設けたステータベースを有するステータと、を備えるブラシレスモータであって、
前記軸は前記ラジアル軸受よりも上の部分に被係止部を有し、
前記ステータは、前記ロータが軸方向に移動するときに前記被係止部に係止して抜け止め手段として機能する線バネを備えることを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記線バネは、前記軸受ホルダまたは前記ステータコアに装着されてい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】
前記線バネは、湾曲部と２つの直線部と折曲部を有し、
前記軸受ホルダまたは前記ステータコアは、前記湾曲部を固定する掛止部と、前記折曲部を固定する掛合部を有し、前記直線部が前記被係止部に係止することを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アウターロータタイプのブラシレスモータに関し、特にロータの抜け止めの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、レーザビームプリンタ等の偏向走査装置に用いられるアウターロータタイプのブラシレスモータの抜け止め構造として、特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
この特許文献１に記載のブラシレスモータは、図９に示すように、ヨーク６１の内側に固定された駆動用マグネット６２を有するロータ６３と、この駆動用マグネット６２と対向配置されハウジング６４に固定されたステータ６５と、このハウジング６４の内側に固定されたスリーブ６６（ラジアル軸受）と、このスリーブ６６に支承されロータ６３と一体に回転する回転軸６７より構成されている。
【０００４】
この回転軸６７の外周面にはスリーブ６６の内周面と対向する位置にヘリングボーン状の浅溝６８によって動圧ラジアル軸受が形成されると共に、スリーブ開口部近傍には動圧スラスト軸受に潤滑流体が流れるようにするスパイラル状の浅溝６９が形成されている。
【０００５】
このスパイラル状の浅溝６９とヘリングボーン状の浅溝６８の間の位置に対向するスリーブ６６の内周面には凹部７０が設けられ、この凹部７０に対応する位置の回転軸６７に溝７１が設けられている。この溝７１にはクリップ７２がまたがって圧接され、クリップ７２の両端がスリーブ６６の凹部内に遊嵌されている。
【０００６】
このクリップ６６は、形状記憶合金製で回転軸６７をスリーブ６６に挿入する時に過熱変形させておくことでスリーブ内に嵌挿することができ、回転軸６７を嵌挿後に過熱除去することで回転軸６７の周面に圧接されロータ６３の軸方向の抜け止め部材として機能する。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３４９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、形状記憶合金製のクリップをロータの軸方向の抜け止め部材として機能させるには、クリップをある一定の温度以上に過熱させる必要がある。そのためクリップの変形温度の高いものを使用した場合には、モータ組み立ての際にスリーブに熱が加わりスリーブの含浸油が劣化してしまう恐れがある。またクリップの変形温度の低いものを使用した場合には、ロータ回転時の軸摩擦熱によりクリップが変形してしまい抜け止め部材として機能しなくなってしまうことがあると共に、モータの使用環境に注意を要し使用条件が制限される。
【０００９】
また、クリップを過熱変形させたり過熱除去したりしているがモータ組み立ての際に作業に手間がかかり、過熱除去後の回転軸へのクリップの圧接状態によっては、クリップがスリーブと接触しあたり音を発生させる恐れがある。さらに、クリップは回転軸の溝に一体となって回転するが、クリップの溝への圧接の状態によってはロータを偏心させてしまう恐れがあり、また、クリップをスリーブ内の凹部に挿入するには作業に時間と手間を要する。
【００１０】
そこで本発明は、簡単な構成で組み込めるロータの抜け止め機能を備え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】
【００１１】
上記の目的を達成すべく成された本発明のブラシレスモータは、ロータケースと、前記ロータケースに固定された軸と、前記ロータケースの内周面に固定されたマグネットとを有するロータと、前記軸を回転自在に支承するラジアル軸受と、前記ラジアル軸受を保持する軸受ホルダと、前記マグネットに対向配置されコイルが巻回されたステータコアと、前記コイルの端末が接続される印刷配線板を設けたステータベースを有するステータと、を備えるブラシレスモータであって、前記軸は前記ラジアル軸受よりも上の部分に被係止部を有し、前記ステータは、前記ロータが軸方向に移動するときに前記被係止部に係止して抜け止め手段として機能する線バネを備えることを特徴としているものである。
【００１２】
本発明のブラシレスモータは、さらなる好ましい特徴として、
「前記線バネは、前記軸受ホルダまたは前記ステータコアに装着されていること」、
「前記線バネは、湾曲部と２つの直線部と折曲部を有し、前記軸受ホルダまたは前記ステータコアは、前記湾曲部を固定する掛止部と、前記折曲部を固定する掛合部を有し、前記直線部が前記被係止部に係止すること」、
を含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のブラシレスモータによれば、形状記憶合金を用いることなく線バネを抜け止め部材としているため、モータ組み立ての際に軸受の含浸油を劣化させてしまうことがなくなると共に、ロータ回転時の軸摩擦熱によって抜け止め部材として機能しなくなる恐れがなく、さらに、モータ組み立ての際に抜け止め部材の回転軸への圧接状態による当たり音を発生させることがなく、また、抜け止め部材が回転軸と一体に回転しないためロータを偏心させてしまうことがない。
【００１４】
また、線バネを軸受ホルダまたはステータコアに装着したものにあっては、抜け止め手段を過熱変形しスリーブ（ラジアル軸受）内に挿入する作業や、その作業中に抜け止め手段がスリーブ（ラジアル軸受）内の底部に落下することがないため、非常に簡単に組み付けることができ大幅に作業工程を簡素化できる。
【００１５】
また、線バネは、湾曲部と２つの直線部と折曲部を有し、軸受ホルダまたは前記ステータコアは、湾曲部を固定する掛止部と、折曲部を固定する掛合部を有し、直線部が被係止部に係止するものにあっては、確実で強固な抜け止めとすることができると共に、仮に線バネの組み込み時に問題が生じた場合でも簡単に取り外しすることができ修理や再利用が可能となって安価にモータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態にかかるブラシレスモータを示しており、中心線より右側は断面を示している。図２は同モータの組立斜視図である。
このブラシレスモータは、ロータ１０と、このロータ１０を回転支持するステータ２０とから構成されている。
【００１８】
ロータ１０は、磁性を有する金属材料で有底円筒状に形成されたロータケース１１と、このロータケース１１の中心に圧入固定され略中央全周に溝１２ａが設けられた軸１２と、ロータケース１１の内周面に固定された円筒状のマグネット１３を備え、ターンテーブルとして機能するようにロータケース１１の上面にはディスクガイド１４と摩擦シート１５が固着されている。
【００１９】
ロータ１０に設けられているターンテーブルには不図示のディスクが載置され、このディスクはディスクガイド１４により心出しされる。
【００２０】
ステータ２０は、不図示のホール素子や駆動部材を配置したフレキシブルの印刷配線板２２が載置固定されるステータベース２１と、軸１２を回転自在に支承するラジアル軸受２３ａおよびスラスト軸受２３ｂと、このラジアル軸受２３ａの外周を保持する軸受ホルダ２４と、抜け止め部材２５と、マグネット１３に対向配置されコイル２６が巻回されたステータコア２７とを備えている。
【００２１】
軸受ホルダ２４は、円筒部２４ａとその周縁にフランジ部２４ｂを有する金属製であって、そのフランジ部２４ｂの一部に抜け止め部材２５を固定する掛止部２４ｃと掛合部２４ｄとを有している。
【００２２】
ステータベース２１には軸受ホルダ２４が固定され、この軸受ホルダ２４の凹部２４ｅにスラスト軸受２３ｂを配し、軸受ホルダ２４の円筒部２４ａ内には、筒状の焼結メタルに潤滑油を含浸させたラジアル軸受２３ａが圧入され、軸１２がこれらの軸受に支持されてロータ１０は自在に回転できるようになっている。
【００２３】
ステータコア２７は、軸受ホルダ２４の外周に固定され、内周側の環状部２７ａとこの環状部２７ａの外周に連結された複数の突極２７ｂを形成した板状コアの積層板が配置され、絶縁シート２８を挿んでコイル２６が巻回されている。このステータコア２７の突極２７ｂはマグネット１３の内周に空間を介して対向配置されており、この突極２７ｂと環状部２７ａとの間には腕部２７ｃを設けている。
【００２４】
コイル２６の下部２６ａに対向する印刷配線板２２とベースプレート２１には、コイル２６との干渉を避ける収納穴２１ｃを設けている。よって、コイル２６の下部２６ａの高さ分だけステータコア２７の高さを低くした薄型のモータができる。
【００２５】
ステータコア２７の上には、磁性材のロータケース１１の天面１１ｂに対向するように、平面から見て１８０度開角以内に着磁されたリング状の付勢用マグネットＭがその中心と軸１２の中心が一致するように配置され、軸受ホルダ２４のロータ側の端部に設けた抜け止め部材２５が付勢用マグネットＭの軸方向の空間内に設けられている。
【００２６】
よって付勢用マグネットＭは、ロータ１０を一径方向に傾かせることができるため安定したモータの回転性能を実現することができると共に、モータの軸方向の空いた空間を有効に利用して抜け止め部材２５を配置できるのでより薄型のブラシレスモータを提供できる。
【００２７】
このような構成によって、ブラシレスモータは、不図示の駆動部材からコイル２６に通電することにより、ロータ１０はステータ２０に対して回転することができる。
【００２８】
図３は、抜け止め部材２５を軸受ホルダ２４に装着する前の要部斜視図である。図４は、抜け止め部材２５を装着した軸受ホルダ２４に軸１２を挿入した要部斜視図である。図５は、図４の矢印から見たときの断面図である。
【００２９】
抜け止め部材２５は、所定長に切断した略円形状の断面形状を有する１本の線材を曲げ加工して作られた線バネであって、中央で折り曲げられた湾曲部２５ａと、この湾曲部２５ａから延出した２つの直線部２５ｂと、この直線部２５ｂの端部に設けられた折曲部２５ｃを有する。この直線部２５ｂの両端にはテーパ部２５ｅを有し、軸受ホルダ２４に装着するときに掛止部２４ｃと掛合部２４ｄに掛りやすくしている。
【００３０】
軸受ホルダ２４は、有底円筒形状で周縁部にフランジ部２４ｂを有し、フランジ部２４ｂの一部に軸受ホルダ２４の周縁部から外径方向に突出した、湾曲部２５ａを固定する掛止部２４ｃと、フランジ部２４ｂの一部を切り欠いて折曲部２５ｃを固定する掛合部２４ｄを有し、掛止部２４ｃと掛合部２４ｄは、軸１２の回転中心を挟んで対称に配置されている。また軸受ホルダ２４には凹部２４ｅにスラスト軸受２３ｂが配置されると共にラジアル軸受２３ａが圧入固定され、ラジアル軸受２３ａの上面部は軸受ホルダ２４のフランジ部２４ｂより下方に配置される。
【００３１】
抜け止め部材２５の２つの直線部２５ｂは、軸受ホルダ２４に装着される前は図３に示すような非平行状態であり、装着された後は図４に示すような平行状態となって線バネの復元力によって固定される。軸受ホルダ２４に装着された後の２つの直線部間距離は、軸１２に設けた溝１２ａにわずかな隙間を保ちながら当接しないように設定されると共に、軸方向の移動に対して軸１２の抜け止めとして機能できるように設定されている。すなわち、２つの直線部間距離は、軸１２の溝１２ａの直径より大きくすると共に、軸１２の直径より小さく設定している。
【００３２】
軸１２はラジアル軸受２３ａに支承されており、軸１２には溝１２ａが設けられ、溝１２ａの下壁面１２ｂはロータ１０が軸方向上方に移動したときに抜け止め部材２５の係止部（直線部２５ｂ）と当接する被係止部となっている。この溝１２ａは軸１２の略中央全周に設けられ、軸受ホルダ２４のフランジ部２４ｂとほぼ同じ高さに設定されている。
【００３３】
本例のブラシレスモータを組み立てるときは、ホール素子や駆動部材を配置した印刷配線板２２をステータベース２１に固着する。そしてコイル２６を巻回したステータコア２７を、ラジアル軸受２３ａを圧入した軸受ホルダ２４に組み込む。その後、この軸受ホルダ２４をステータベース２１に固定し、抜け止め部材２５を軸受ホルダ２４に装着する。
【００３４】
その際、抜け止め部材２５の湾曲部２５ａを軸受ホルダ２４の掛止部２４ｃに固定し、湾曲部２５ａを撓ませるように抜け止め部材２５を弾圧しながら折曲部２５ｃの先端が軸受ホルダ２４の掛合部２４ｄに掛かるようにする。抜け止め部材２５が軸受ホルダ２４に装着されると２つの直線部２５ｂは平行に配置される。
【００３５】
次に、ロータ１０をステータ２０に対して上方から挿入する。軸１２をラジアル軸受２３ａに挿入していくと、抜け止め部材２５の直線部２５ｂが径方向に押し広げられる。さらに軸１２を挿入していくと、抜け止め部材２５の直線部２５ｂが軸１２の被係止部の溝１２ａに達し線バネの弾性力により元の形状に戻り、直線部２５ｂが溝１２ａに入り込む。
【００３６】
そして、抜け止め部材２５の直線部２５ｂは、軸１２に設けた溝１２ａと当接しないようにわずかな隙間を保ちながらロータ１０が軸方向上方に移動するときに直線部２５ｂが溝１２ａの下壁面１２ｂに少なくとも１点以上当接することにより、ロータの抜け止め手段として機能する。
【００３７】
本例のブラシレスモータによれば、軸１２のラジアル軸受２３ａよりも上の部分に溝１２ａを形成して被係止部（下壁面１２ｂ）を設け、ロータ１０が軸方向上方に移動するときに被係止部と当接する係止部（直線部２５ｂ）を備える線バネを抜け止め部材２５として軸受ホルダ２４に装着したことにより、簡単な構成で抜け止め手段ができる。
【００３８】
また本例のブラシレスモータによれば、抜け止め部材として線バネを軸受ホルダ２４に装着して使用したことにより、抜け止め部材が軸１２と一体に回転しないためロータ１０を偏心させることがなく、また、モータの使用温度環境によらず抜け止め手段として機能できる。
【００３９】
（第２の実施形態）
図６は第２の実施形態にかかるブラシレスモータの抜け止め手段を示し、抜け止め部材を軸受ホルダに装着する前の要部斜視図であり、図６において第１の実施形態のものと同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４０】
本実施形態において第１の実施形態と異なる点は、抜け止め部材３５が中央にループ形状のコイル部３５ａを有し、このコイル部３５ａの両端から延出した２つの直線部３５ｂと、この２つの直線部３５ｂの端部に設けたＬ形の折曲部３５ｃを有し、コイル部３５ａの内周径は軸１２の溝１２ａの直径より大きくすると共に、軸１２の直径より小さく設定している点である。
【００４１】
組み立てるときは、コイル部３５ａがラジアル軸受２３ａの回転中央にくるように２つの折曲部３５ｃを軸受ホルダ２４の掛止部２４ｃに引っ掛けて装着する。そして軸１２をラジアル軸受２３ａに挿入していくと、コイル部３５ａが径方向に押し広げられる。さらに軸１２を挿入していくと、コイル部３５ａは軸１２の被係止部の溝１２ａに達し線バネの弾性力により元の形状に戻り、コイル部３５が溝１２ａに入り込む。
【００４２】
こうしてコイル部３５ａは軸１２に設けた溝１２ａと当接しないようにわずかな隙間を保ちながら、ロータが軸方向上方に移動するときにコイル部３５ａが溝１２ａの下壁面１２ｂの全周面に当接することで、ロータの抜け止め手段として機能する。
【００４３】
この形態によっても第１の実施形態と同等の効果を得ることができ、ロータが軸方向上方に移動するときにコイル部３５ａが溝１２ａの下壁面１２ｂの全周面に当接できるためより確実に抜け止め手段として機能する。
【００４４】
なお第１の実施形態の抜け止め部材２５は湾曲部２５ａを軸受ホルダ２４の掛止部２４ｃに固定し、折曲部２５ｃを軸受ホルダ２４の掛合部２４ｄに掛かるようにしていたが、図７に示すような積層された上段のステータコア２７の一部に立ち上げた掛止部２４ｆに抜け止め部材２５の湾曲部２５ａを固定し、掛止部２４ｆの反対側に立ち上げた２つの掛合部２４ｇに折曲部２５ｃを固定してもよい。
【００４５】
また第２の実施形態の抜け止め部材３５は２つの折曲部３５ｃを軸受ホルダ２４に引っ掛けて抜け止め部材を装着したが、図８に示すようなコイル部５５ａの両端から延出した２つの直線部５５ｂと、この２つの直線部５５ｂの端部に設けたコ形状の折曲部５５ｃを有する抜け止め部材５５を用い、このコ形状の折曲部５５ｃをステータコア２７の腕部２７ｃに掛かるように固定してもよい。
【００４６】
以上説明した実施形態では、軸１２の被係止部を軸１２の全周に溝１２ａを設けて形成したが、この被係止部をラジアル軸受２３ａより上方の軸１２の外周全周に固着したリング形状のストッパとしてもよい。また、図６や図８の実施形態のようにループ形状のコイル部３５ａ，５５ａを有する抜け止め部材を用いる場合には、被係止部を軸１２の外周の一部に形成した突起形状をストッパとしてもよい。このストッパは抜け止め部材よりロータ軸方向下側に接触しないように配置され、ロータ１０が軸方向上側に移動するときにこのストッパ（被係止部）が抜け止め部材に当接することで、ロータ１０の抜け止め手段として機能する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるブラシレスモータであり、中心線より右側は断面を示している。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるブラシレスモータの組立斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる抜け止め部材の組み込み前の要部斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる抜け止め部材を装着した軸受ホルダに軸を挿入した要部斜視図である。
【図５】図４の矢印Ｘ−Ｘから見たときの断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる抜け止め部材の組み込み前の要部斜視図である。
【図７】ブラシレスモータの抜け止め手段の第１の変形例を示しており、抜け止め部材を軸受ホルダに装着する前の要部斜視図である。
【図８】ブラシレスモータの抜け止め手段の第２の変形例を示しており、抜け止め部材を軸受ホルダに装着する前の要部斜視図である。
【図９】従来のブラシレスモータの断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０      ロータ
１１      ロータケース
１１ｂ    天面
１２      軸
１２ａ    溝
１２ｂ    下壁部
１３      マグネット
１４      ディスクガイド
１５      摩擦シート
２０      ステータ
２１      ステータベース
２１ｃ    収納穴
２２      印刷配線板
２３ａ    ラジアル軸受
２３ｂ    スラスト軸受
２４      軸受ホルダ
２４ａ    円筒部
２４ｂ    フランジ部
２４ｃ    掛止部
２４ｄ    掛合部
２４ｅ    凹部
２４ｆ    掛止部
２４ｇ    掛合部
２５      抜け止め部材
２５ａ    湾曲部
２５ｂ    直線部
２５ｃ    折曲部
２５ｅ    テーパ部
２６      コイル
２６ａ    下部
２７      ステータコア
２７ａ    環状部
２７ｂ    突極
２７ｃ    腕部
２８      絶縁シート
３５      抜け止め部材
３５ａ    コイル部
３５ｂ    直線部
３５ｃ    折曲部
３５ｅ    テーパ部
５５      抜け止め部材
５５ａ    コイル部
５５ｂ    直線部
５５ｃ    折曲部
６１    ヨーク
６２    駆動用マグネット
６３    ロータ
６４    ハウジング
６５    ステータ
６６    スリーブ
６７    回転軸
６８    浅溝
６９    浅溝
７０    凹部
７１    溝
７２    クリップ
Ｍ        付勢用マグネット
【図１】
2009142050.tif 000003
【図２】
2009142050.tif 000004
【図３】
2009142050.tif 000005
【図４】
2009142050.tif 000006
【図５】
2009142050.tif 000007
【図６】
2009142050.tif 000008
【図７】
2009142050.tif 000009
【図８】
2009142050.tif 000010
【図９】
2009142050.tif 000011