JP2012178963A - Motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動式のモータに関する。 The present invention relates to an electric motor.
従来より、空気清浄機や換気扇等の家電製品では、駆動源としてインナロータ型のモータが用いられている。家電製品に搭載されるモータは、簡易な防塵構造が必要となる。モータ内への塵等の進入を防止するために、例えば、AC(Alternating Current)モータでは、モータ全体が樹脂モールドされ、DC(Direct Current)モータでは、モータを覆うカバー部材が取り付けられる。 Conventionally, in home appliances such as an air cleaner and a ventilation fan, an inner rotor type motor is used as a drive source. A motor mounted on a home appliance needs a simple dustproof structure. In order to prevent dust and the like from entering the motor, for example, in an AC (Alternating Current) motor, the entire motor is resin-molded, and in a DC (Direct Current) motor, a cover member that covers the motor is attached.
特開2010−098815号公報には、車載用のファンモータであるアウタロータ型のDCブラシレスモータが開示される。このモータは、ロータと、ステータと、モータ軸と、軸受部と、カップ状のブラケットと、取付ベースと、を備える。ロータは、カップ状のロータヨークと、ロータマグネットと、を備える。ブラケットに形成された中空円筒部の内側には、軸受部が取り付けられ、軸受部によりモータ軸が軸支される。モータ軸にはロータヨークが固定され、ロータヨークの内周面にロータマグネットが接着される。また、中空円筒部の外周面には、ステータが固定される。ステータは、ロータマグネットの内側に位置する。ブラケットおよび取付ベースは、ねじ固定により一体に組み付けられる。ブラケットおよび取付ベースにより形成される閉塞空間内にモータの他の部材が収納される。
ところで、インナロータ型のモータでは、イナーシャが小さいため、外部からの影響により回転が不安定となりやすい。また、うねり音が発生しやすい。そこで、近年、高効率かつ高出力のアウタロータ型のモータを家電製品に利用することが提案されている。特開2010−098815号公報に示されるモータでは、ブラケットが、軸受部やステータを支持することから、振動や落下衝撃に耐えるように、ブラケットを取付ベースに強固に固定する必要がある。その結果、ブラケットと取付ベースとの締結構造の設計が煩雑となってしまう。 By the way, in the inner rotor type motor, since the inertia is small, the rotation tends to be unstable due to the influence from the outside. Also, swell sounds are likely to occur. Therefore, in recent years, it has been proposed to use an outer rotor type motor with high efficiency and high output for home appliances. In the motor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-098815, since the bracket supports the bearing portion and the stator, it is necessary to firmly fix the bracket to the mounting base so as to withstand vibration and drop impact. As a result, the design of the fastening structure between the bracket and the mounting base becomes complicated.
本発明は、モータのカバー部材と取付板との締結構造を簡素化することを目的としている。 An object of the present invention is to simplify a fastening structure between a cover member and a mounting plate of a motor.
本発明の例示的な一の側面に係るモータは、軸受と、前記軸受により上下方向を向く中心軸を中心に回転可能に支持されるシャフトと、前記軸受を内側に保持するブッシュと、前記ブッシュの外周面に固定されたステータと、前記シャフトの上部に固定された有蓋略円筒状のロータホルダと、前記ロータホルダの円筒部の内周面に固定され、前記ステータの径方向外側に位置するロータマグネットと、前記ブッシュの下端から径方向外方へと広がる板状であり、取付対象への取り付けに用いられる取付部、を有する取付板と、前記ロータホルダを覆う有蓋略円筒状であり、筒部の下端部が前記取付板に固定されるカバー部材と、を備える。 A motor according to an exemplary aspect of the present invention includes a bearing, a shaft that is rotatably supported by the bearing about a central axis that faces the vertical direction, a bush that holds the bearing inside, and the bush. A stator fixed to the outer peripheral surface of the rotor, a lid-shaped substantially cylindrical rotor holder fixed to the upper part of the shaft, and a rotor magnet fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the rotor holder and positioned on the radially outer side of the stator And a plate extending from the lower end of the bush radially outward, an attachment plate having an attachment portion used for attachment to an attachment target, and a lid-like substantially cylindrical shape covering the rotor holder, A cover member fixed at the lower end to the mounting plate.
本発明によれば、モータのカバー部材と取付板との締結構造を簡素化することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fastening structure of the cover member and attachment plate of a motor can be simplified.
本明細書では、モータの中心軸方向における図1の上側を単に「上側」と呼び、下側を単に「下側」と呼ぶ。なお、上下方向は、実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、中心軸に平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。 In the present specification, the upper side of FIG. 1 in the direction of the central axis of the motor is simply referred to as “upper side”, and the lower side is simply referred to as “lower side”. Note that the vertical direction does not indicate the positional relationship or direction when incorporated in an actual device. A direction parallel to the central axis is referred to as an “axial direction”, a radial direction centered on the central axis is simply referred to as “radial direction”, and a circumferential direction centered on the central axis is simply referred to as “circumferential direction”.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の例示的な第1の実施形態に係るモータ1の断面図である。モータ1は、アウタロータ型であり、空気清浄機や換気扇等の家電製品の駆動源として用いられる。モータ1は、モータ部11と、カバー部材12と、取付板13と、を備える。モータ部11は、回転部111と、静止部112と、玉軸受である2つの軸受部材113と、を備える。回転部111は、静止部112に対して上下方向を向く中心軸J1を中心に回転する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
回転部111は、シャフト21と、ロータホルダ22と、ロータマグネット23と、を備える。図1では、シャフト21の出力側の端部が下方を向く。ロータホルダ22は、有蓋略円筒状であり、薄板をプレス加工することにより形成される。ロータホルダ22の蓋部221の中央に設けられた孔部には、シャフト21の上部が固定される。ロータマグネット23は、ロータホルダ22の円筒部222の内周面に固定される。ロータマグネット23は、円筒状であってもよく、複数のマグネットが周方向に配列されたものであってもよい。
The rotating
静止部112は、ブッシュ31と、ステータ32と、回路基板33と、を備える。ブッシュ31は、中心軸J1を中心とする略円筒状である。ブッシュ31の内周面の上部および下部には、軸受部材113が挿入される。軸受部材113の内側には、シャフト21が圧入される。モータ部11では、シャフト21が、ブッシュ31の内側に保持された2つの軸受部材113により中心軸J1を中心に回転可能に支持される。ステータ32は、ステータコア321と、コイル322と、を備える。ステータコア321は、中心軸J1を中心とする環状であり、複数の薄板の磁性鋼板を上下方向に積層して形成される。ステータコア321の径方向内側の部位は、ブッシュ31の外周面に固定される。ステータコア321は、ブッシュ31に間接的に固定されてもよい。コイル322は、導線がステータコア321に巻回されることにより形成される。ステータ32の径方向外側には、ロータマグネット23が位置し、ステータ32とロータマグネット23との間にてトルクが発生する。
The
カバー部材12は有蓋略円筒状であり、ロータホルダ22を覆う。カバー部材12は、樹脂にて成型される。取付板13は、ブッシュ31の下端から径方向外方へと広がる円板状であり、家電製品等の機器内において取付対象に取り付けられる。取付板13は、金属にて形成される。モータ1では、カバー部材12の円筒部121の下端部121aが、取付板13に固定されることにより、モータ1内部に塵等が進入することが防止される。
The
図2は、モータ1の分解斜視図である。カバー部材12では、円筒部121の下端部121aが、径方向外方へと広がるフランジ部4を備える。フランジ部4には、上方に向かって窪む3つの凹部41が設けられる。3つの凹部41は周方向に等間隔に設けられる。凹部41の底部411には、下方に向かって突出するフック部42が設けられる。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
円筒部121には、上方に向かって窪む切欠状の部位43(以下、「切欠部43」という。)が設けられる。軸方向において、切欠部43は、回路基板33の径方向外方に突出する部位331(以下、「基板突出部331」という。)と重なる。カバー部材12がモータ部11に取り付けられた状態において、基板突出部331は切欠部43から径方向外方に突出する。基板突出部331には、外部電源に接続される図示省略のコネクタが設けられる。なお、実際には、切欠部43および基板突出部331は、図示省略のキャップにて覆われる。
The
取付板13は、段部5と、3つの取付孔131と、3つのブッシュ固定孔132と、を備える。段部5は、取付板13の外縁部13aにて、上方に向かって台状に突出する。段部5の略中央には、開口51が設けられる。3つの取付孔131は、径方向外方に突出する3つの部位133に設けられ、周方向に配列される。取付板13は、取付孔131および機器の取付対象に設けられたねじ孔にねじが挿入されることにより、取付対象に取り付けられる。このように、取付孔131は、取付対象への取り付けに用いられる取付部としての役割を果たす。取付板13の中央部134は、上方に向かって段状に突出する、すなわち、中央部134の下面134aは上方に向かって窪む部位の底面である。ブッシュ固定孔132は、中央部134に設けられる。以下の説明では、中央部134の周囲の部位を「周辺部135」という。
The mounting
モータ1が組み立てられる際には、まず、モータ部11が組み立てられる。次に、シャフト21が取付板13の中央部134の孔に通され、中心軸J1方向においてブッシュ31の下端に設けられたねじ孔311とブッシュ固定孔132とが重ねられる。ねじ孔311およびブッシュ固定孔132にねじ14が挿入されることにより、中央部134において取付板13とブッシュ31とが固定される。既述のように、中央部134の下面134aが上方に向かって窪むことから、図1に示すように、ねじ14の頭部が、周辺部135の下面135aより下方に突出することが防止される。
When the
取付板13とブッシュ31とが固定されると、図3に示すように、段部5が凹部41に嵌り合うようにして、カバー部材12と取付板13とが固定される。段部5と凹部41とは周方向および軸方向において当接する。段部5の凹部41への嵌合途上において、図4に示すように、フック部42では、先端部421の径方向外方に突出する部位421aが、開口51の上端のエッジ511に接触することにより、フック部42の弾性変形により先端部421が径方向内方に向かって移動する。図5に示すように、先端部421が開口51の下側に移動すると、フック部42が元の形状に戻り、部位421aが、開口51の下端のエッジ512および段部5の下面51aに係合する。すなわち、先端部412の上面が下面51aに当接または近接する。以下、法線が下方を向く面である段部5の下面51a、周辺部135の下面135aおよび図2の中央部134の下面134aをまとめ取付板13の「下面」という。
When the mounting
以上のように、モータ1では、フック部42が弾性変形を利用して取付板13の下面に係合することにより、カバー部材12と取付板13とが容易に固定される。フック部42では、先端部421の下端の位置が、周辺部135の下面135a、すなわち、段部5の周囲の部位の下面と同じ高さに位置する。これにより、フック部42が機器におけるモータ1の取付対象と干渉することを防止することができる。先端部421の下端は、周辺部135の下面135aよりも上方に位置してもよい。
As described above, in the
図3に示すように、モータ1では、円筒部121のフランジ部4と取付板13の外縁部13aとの間の境界6が、中心軸J1を中心とするほぼ全周に亘って存在する。ただし、図2の切欠部43が設けられる位置を除く。境界6において、フランジ部4と取付板13とが互いに沿う形状である。すなわち、フランジ部4と取付板13とが全周に亘って当接または近接し、フランジ部4の起伏が、取付板13の外縁部13aの起伏と一致する。これにより、境界6に隙間はほとんど生じない。その結果、境界6からの塵等の進入を防止または抑制することができる。
As shown in FIG. 3, in the
以上、第1の実施形態に係るモータ1の構造について説明したが、モータ1では、カバー部材12が静止部112等の他の部品を支持しないことから、モータ部11の振動や外部からの衝撃によりカバー部材12に大きな力は加わらない。また、カバー部材12には、機器に取り付けられる取付部が設けられないため、高い強度も必要とされない。このため、カバー部材12と取付板13とを強固に固定する必要がなく、カバー部材12と取付板13との間の締結構造を簡素化することができる。カバー部材12の設計も容易となる。
As described above, the structure of the
特に、このような締結構造として弾性変形を利用してフック部42が取付板13の下面に係合するスナップフィット構造が利用されることにより、カバー部材12と取付板13とを容易に固定することができる。また、カバー部材12と取付板13とを締結する専用の設備が不要となる。その結果、モータ1の製造コストを低減することができる。カバー部材12と取付板13とが分解可能であり、モータ1のメンテナンスが容易となる。カバー部材12と取付板13とがねじ固定される場合に比べて、部品点数を削減することができる。モータ1では、カバー部材12を薄くすることができるため、モータ1の軽量化を図ることができる。
In particular, the
取付板13では、フック部42が係合する部位を段部5とすることにより、固定箇所の強度を向上することができる。カバー部材12では、フック部42の周囲にて段部5に嵌り合う凹部41が設けられる。これにより、カバー部材12と取付板13とを固定する際に、カバー部材12を回転させる力がカバー部材12に作用しても、カバー部材12が取付板13に対して周方向にずれることが防止される。その結果、フック部42に対して周方向に力が加わることが防止され、フック部42の損傷が防止される。なお、フック部42に力が加わらない範囲内で、段部5と凹部41との間に周方向の隙間が存在してもよい。
In the mounting
(第2の実施形態)
図6は、第2の実施形態に係るモータ1aの正面図である。モータ1aは、金属にて形成されたカバー部材12aを備える。図7は、モータ1aの分解斜視図である。カバー部材12aでは、円筒部121の下端部121aが、径方向外方へと広がるフランジ部4aを備える。フランジ部4aには、複数の切欠状の部位(以下、「フランジ切欠部44」という。)が設けられる。フランジ切欠部44は、周方向に等間隔に設けられる。取付板13は、外縁部13aに上方に向かって延びる複数の突起部52を備える。実際には、モータ1aが組み立てられた状態において、突起部52は、図6に示すように、径方向内側に向かって折り曲げられる。図6では、突起部52の折り曲げ前の状態を二点鎖線にて示している。モータ1aの他の構造は、第1の実施形態に係るモータ1と同様である。以下、同様の構成には、同符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a front view of the
モータ1aが組み立てられる際には、図7に示すように、モータ部11のブッシュ31と、取付板13とがねじ14により固定される。次に、カバー部材12aがモータ部11を覆いつつフランジ部4aと取付板13の外縁部13aとが中心軸J1方向に当接する。このとき、図6に示すように、取付板13の突起部52は、フランジ切欠部44を介してフランジ部4aの上側に位置する。突起部52は、フランジ部4aの上面45上へと折り曲げられ、すなわち、塑性変形され、上面45に接触する。
When the
モータ1aでは、カバー部材12aと取付板13との締結構造として突起部52およびフランジ部4aにて構成されるかしめ構造が利用されることにより、カバー部材12aと取付板13とが容易に固定される。フランジ部4aと取付板13との間の境界6にて、フランジ部4aと取付板13とが互いに沿う形状であるため、境界6に隙間はほとんど生じない。その結果、境界6からの塵等の進入を防止または抑制することができる。
In the
第2の実施形態では、第1の実施形態と同様に、モータ1aの振動によりカバー部材12aに大きな力が加わることはない。また、カバー部材12aに高い強度が必要とされない。このため、カバー部材12aと取付板13とを強固に固定する必要がなく、カバー部材12aと取付板13との間の締結構造を簡素化することができる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, a large force is not applied to the
図8は、突起部の他の例を示すモータ1aの一部の斜視図である。図8に示す突起部52aの軸方向における長さは、図7に示す突起部52よりも短い。突起部52aの周方向における幅は、突起部52よりも広い。また、フランジ部4aから図7に示すフランジ切欠部44が省略される。
FIG. 8 is a perspective view of a part of the
カバー部材12aと取付板13とを固定する際には、フランジ部4aと取付板13とが軸方向に当接した状態にて、プレス加工により突起部52aの中央部521がフランジ部4aの上面45へと押し潰されるようにして僅かに折り曲げられる。これにより、カバー部材12aと取付板13とが容易に固定される。モータ1aでは、突起部52aの軸方向における長さが、フランジ部4aの厚さよりも僅かに長いため、1回のプレス加工にてフランジ部4aの上面45に突起部52aを接触させることができる。また、突起部52aの周方向における幅が広いため、突起部52aのプレス加工時に、治具と突起部52aの中央部521とが僅かにずれても突起部52aの潰し込まれる領域の周方向の長さが小さくなることが防止される。その結果、カバー部材12aと取付板13との締結強度の低下が防止される。
When the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。第1の実施形態では、取付板13の外縁部13aに切欠を設け、切欠を介してフック部42が取付板13の下面に係合してもよい。また、フック部42に代えて棒状に突出する部位が設けられてもよい。この場合、当該部位を段部5の開口51に挿入し、先端を段部5に溶着させることにより、カバー部材12と取付板13とが固定される。取付板は樹脂にて形成されてよく、取付板にフック部を設け、フック部がフランジ部4に係合してもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible. In the first embodiment, a cutout may be provided in the
第2の実施形態では、フランジ切欠部44に代えてフランジ部4aを貫通する開口が設けられてもよい。第1の実施形態と同様に、取付板13に段部を設け、フランジ部4aに段部に嵌り合う凹部が設けられてもよい。
In the second embodiment, instead of the
フランジ部4aに下方に突出する突起部を設け、取付板13の外縁部13aに切欠部を設けて突起部と切欠部との間にてかしめ固定が行われてよい。この場合、第1の実施形態にように切欠部の周囲の部位を上方に向かって段状に突出させることにより、取付板13の固定箇所における強度を向上してもよい。突起部の下端の位置は、切欠部の周囲の部位の下面よりも上方に位置する、または、下面と同じ高さに位置することが好ましい。
A protruding portion that protrudes downward may be provided on the
上記実施形態では、部品点数の増加が許容される場合は、カバー部材12,12aと取付板13とがねじ固定されてもよい。軸受として玉軸受である軸受部材113に代えて潤滑油が含浸されたスリーブが利用されてもよい。好ましくは、2つのスリーブが、ブッシュ31の内側面の上部および下部に設けられる。取付板に対してバーリング加工を施すことによりブッシュを形成してもよい。取付板13では、4以上の取付孔131が周方向に配列されてもよい。カバー部材12,12aの円筒部121は、モータ部11を収容することができる筒状であれば、円筒以外の形状であってもよい。
In the above embodiment, when the increase in the number of parts is allowed, the
カバー部材12,12aを取付板13に固定する手法は、暖房機や洗濯機等の大型のモータや家電製品以外のモータに適用されてもよい。
The method of fixing the
上記実施形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。 The configurations in the above embodiment and each modification may be combined as appropriate as long as they do not contradict each other.
本発明は、様々な用途のモータに利用することができる。 The present invention can be used for motors for various purposes.
1,1a モータ
4,4a フランジ部
5 段部
6 境界
12,12a カバー部材
13 取付板
21 シャフト
23 ロータマグネット
31 ブッシュ
32 ステータ
41 凹部
42 フック部
43 (フランジ部の)上面
51a (段部の)下面
113 軸受部材
121 円筒部
121a (円筒部の)下端部
131 取付孔
135 周辺部
135a (周辺部の)下面
221 ロータホルダ
222 円筒部
421 (フック部の)先端部
J1 中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記軸受により上下方向を向く中心軸を中心に回転可能に支持されるシャフトと、
前記軸受を内側に保持するブッシュと、
前記ブッシュの外周面に固定されたステータと、
前記シャフトの上部に固定された有蓋略円筒状のロータホルダと、
前記ロータホルダの円筒部の内周面に固定され、前記ステータの径方向外側に位置するロータマグネットと、
前記ブッシュの下端から径方向外方へと広がる板状であり、取付対象への取り付けに用いられる取付部、を有する取付板と、
前記ロータホルダを覆う有蓋略円筒状であり、筒部の下端部が前記取付板に固定されるカバー部材と、
を備える、モータ。 A bearing,
A shaft that is supported by the bearing so as to be rotatable around a central axis facing in the vertical direction;
A bush for holding the bearing inside;
A stator fixed to the outer peripheral surface of the bush;
A lid-shaped substantially cylindrical rotor holder fixed to the top of the shaft;
A rotor magnet fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the rotor holder, and positioned on the radially outer side of the stator;
A mounting plate having a plate shape extending radially outward from the lower end of the bush and used for mounting to a mounting target;
A cover member that is substantially cylindrical with a lid covering the rotor holder, and a lower end portion of a cylindrical portion is fixed to the mounting plate;
Comprising a motor.
前記筒部の前記下端部が、下方に向かって突出するフック部、を備え、
前記フック部が、前記取付板の下面と係合する、請求項1に記載のモータ。 The cover member is molded of resin;
The lower end portion of the cylindrical portion includes a hook portion protruding downward,
The motor according to claim 1, wherein the hook portion engages with a lower surface of the mounting plate.
前記フック部が前記段部と係合する、請求項2に記載のモータ。 The mounting plate includes a stepped portion that protrudes upward in a trapezoidal shape;
The motor according to claim 2, wherein the hook portion engages with the stepped portion.
前記筒部の前記下端部が、径方向外方へと広がるフランジ部、を備え、
前記取付板の一部が、前記フランジ部の上面上へと折り曲げられて前記上面に接触する、請求項1に記載のモータ。 The mounting plate and the cover member are made of metal,
The lower end portion of the cylindrical portion includes a flange portion that extends radially outward,
The motor according to claim 1, wherein a part of the mounting plate is bent onto an upper surface of the flange portion and contacts the upper surface.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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