JP2015154496A - inner rotor type motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インナーロータ型モータに係り、更に詳しくは、ロータの径方向外方に配置されるステータがモータケーシングに収容されたインナーロータ型モータの改良に関する。 The present invention relates to an inner rotor type motor, and more particularly, to an improvement of an inner rotor type motor in which a stator disposed radially outward of a rotor is accommodated in a motor casing.
ロータがステータの径方向内方に配置されるインナーロータ型のモータの軸方向の長さを短くするために、シャフトを支持する軸受をロータに対して片側にのみ配置する構成が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載のブラシレスモータ1は、2つの玉軸受を収容する軸受部39がハウジング33の端面に設けられ、軸受部39は、ヨーク部11とシャフト部12との間の空間部に配置されている。前記ブラシレスモータ1では、軸受部39によるロータの片持ち構造を採用し、軸受部39の一部をヨーク部11とシャフト部12との間に配置したことにより、モータの軸方向の長さを短縮することができる。
In order to shorten the axial length of the inner rotor type motor in which the rotor is arranged radially inward of the stator, a configuration is known in which the bearing supporting the shaft is arranged only on one side with respect to the rotor. (For example, patent document 1). In the brushless motor 1 described in Patent Document 1, a bearing portion 39 that accommodates two ball bearings is provided on an end surface of the
しかしながら、特許文献1に記載されたブラシレスモータ1は、軸受部39に対し、2つの玉軸受を軸方向の同一方向、すなわち、ロータ側から挿入する構造であるため、予圧部材を用いて各玉軸受に軸方向の予圧を付加する場合、予圧部材の位置がハウジング33のロータ側に制限される。このため、予圧の向きが一方向に制限され、モータの用途によって予圧の向きが異なる場合に、軸受部39の形状を変更して玉軸受の挿入方向を変更しなければならず、製造コストが増大してしまうという問題があった。例えば、前述したブラシレスモータ1では、軸受部39の底壁と玉軸受との間に予圧部材を配置することにより、軸受部39からロータに向かう方向の予圧を玉軸受に付加することができる。しかし、軸受部39からロータとは反対側に向かう方向の予圧を玉軸受に付加することはできない。
However, the brushless motor 1 described in Patent Document 1 has a structure in which two ball bearings are inserted into the bearing portion 39 from the same axial direction, that is, from the rotor side. When the axial preload is applied to the bearing, the position of the preload member is limited to the rotor side of the
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストを増大させることなく、モータの用途に応じて予圧の向きを変更することができるインナーロータ型モータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an inner rotor type motor that can change the direction of preload according to the use of the motor without increasing the manufacturing cost. .
本発明によるインナーロータ型モータは、上下方向を中心軸とするシャフトと、前記シャフトに固定されたロータと、前記ロータの径方向外方に配置されたステータと、前記ステータ及び前記ロータを収容する円筒形状のモータケーシングと、前記シャフトを回転可能に支持する上軸受及び下軸受と、前記上軸受を収容する上軸受収容部と、前記下軸受を収容する下軸受収容部と、前記上軸受収容部又は前記下軸受収容部のいずれか一方に配置され、前記上軸受又は前記下軸受に軸方向の予圧を付加する予圧部材とを備える。前記モータケーシングの底板部は、前記ロータの軸方向下方に配置され、前記上軸受収容部及び前記下軸受収容部は、いずれも前記底板部に設けられた凹形状からなり、前記上軸受収容部は、軸方向上方に向けて開口する軸受挿入口を有し、前記下軸受収容部は、軸方向下方に向けて開口する軸受挿入口を有し、前記上軸受収容部及び前記下軸受収容部は、前記シャフトの一部を収容する貫通孔を介して互いに連結されている。 An inner rotor type motor according to the present invention accommodates a shaft having a vertical axis as a central axis, a rotor fixed to the shaft, a stator disposed radially outward of the rotor, the stator and the rotor. A cylindrical motor casing, an upper bearing and a lower bearing that rotatably support the shaft, an upper bearing accommodating portion that accommodates the upper bearing, a lower bearing accommodating portion that accommodates the lower bearing, and the upper bearing accommodating And a preloading member that adds axial preload to the upper bearing or the lower bearing. The bottom plate portion of the motor casing is disposed below the rotor in the axial direction, and the upper bearing housing portion and the lower bearing housing portion both have a concave shape provided in the bottom plate portion, and the upper bearing housing portion Has a bearing insertion port that opens upward in the axial direction, and the lower bearing housing part has a bearing insertion port that opens downward in the axial direction, and the upper bearing housing part and the lower bearing housing part Are connected to each other through a through hole that accommodates a part of the shaft.
上軸受収容部と下軸受収容部とでは、軸受挿入口が互いに反対方向に向けて開口し、上軸受及び下軸受が互いに反対方向からそれぞれ挿入される。すなわち、上軸受収容部には、上軸受が軸方向上方から挿入され、下軸受収容部には、下軸受が軸方向下方から挿入される。このため、予圧部材を上軸受収容部又は下軸受収容部のいずれか一方に配置することにより、予圧の向きを変更することができる。 In the upper bearing housing portion and the lower bearing housing portion, the bearing insertion openings are opened in opposite directions, and the upper bearing and the lower bearing are inserted from opposite directions. That is, the upper bearing is inserted into the upper bearing housing portion from above in the axial direction, and the lower bearing is inserted into the lower bearing housing portion from below in the axial direction. For this reason, the direction of a preload can be changed by arrange | positioning a preload member in any one of an upper bearing accommodating part or a lower bearing accommodating part.
本発明によるインナーロータ型モータは、モータケーシングの底板部に上軸受収容部及び下軸受収容部が設けられている。また、上軸受収容部は、軸方向上方に向けて開口し、下軸受収容部は、軸方向下方に向けて開口している。従って、軸受収容部の形状を変更しなくても、予圧の向きを変更可能であり、製造コストを増大させることなく、モータの用途に応じて予圧の向きを変更することができる。 In the inner rotor type motor according to the present invention, an upper bearing housing portion and a lower bearing housing portion are provided on the bottom plate portion of the motor casing. Further, the upper bearing housing part opens upward in the axial direction, and the lower bearing housing part opens downward in the axial direction. Therefore, the direction of the preload can be changed without changing the shape of the bearing housing portion, and the direction of the preload can be changed according to the use of the motor without increasing the manufacturing cost.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本明細書では、便宜上、モータの中心軸Jの方向を上下方向として説明するが、本発明によるモータの使用時における姿勢を限定するものではない。また、本明細書では、モータの中心軸Jの方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Jを中心とする径方向及び周方向を単に「径方向」及び「周方向」と呼ぶ。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification, for convenience, the direction of the central axis J of the motor will be described as the vertical direction, but the posture of the motor according to the present invention is not limited. In the present specification, the direction of the central axis J of the motor is simply referred to as “axial direction”, and the radial direction and the circumferential direction around the central axis J are simply referred to as “radial direction” and “circumferential direction”.
実施の形態1.
図1〜図3は、本発明の実施の形態1によるモールドモータ100の一構成例を示した図である。図1は、モールドモータ100の断面図であり、中心軸Jを含む平面によりモールドモータ100を切断した場合の切断面が示されている。図2は、モールドモータ100の展開斜視図であり、モールドモータ100を構成する各部品を軸方向に展開させた様子が示されている。図3は、モールドモータ100の詳細構成の一例を示した断面図であり、底板部23の上軸受収容部24及び下軸受収容部25が拡大して示されている。
Embodiment 1 FIG.
1-3 is a figure which showed the example of 1 structure of the molded motor 100 by Embodiment 1 of this invention. FIG. 1 is a cross-sectional view of the mold motor 100, showing a cut surface when the mold motor 100 is cut along a plane including the central axis J. FIG. FIG. 2 is a developed perspective view of the mold motor 100, and shows a state in which each component constituting the mold motor 100 is developed in the axial direction. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a detailed configuration of the molded motor 100, in which the upper
モールドモータ100は、円筒形状のモータケーシング2を備えたインナーロータ型モータであり、家電製品、事務機器、医療機器、自動車などの駆動装置の駆動源として使用される。モータケーシング2の底部から突き出したシャフト10は、上下方向に延びる中心軸Jに沿って配置された回転軸である。
The mold motor 100 is an inner rotor type motor including a cylindrical motor casing 2 and is used as a drive source of a drive device for home appliances, office equipment, medical equipment, automobiles, and the like. The
モータケーシング2は、モールドモータ100を構成する部品が内部空間に配置されたハウジングであり、軸方向上方に向けて開口する有底円筒形のケーシング本体20と、ケーシング本体20の開口を覆うケーシングカバー21とにより構成される。ケーシング本体20は、樹脂製であり、ケーシング本体20の外周面下端部には、配線部材8が設けられている。
The motor casing 2 is a housing in which components constituting the molded motor 100 are arranged in an internal space, and has a bottomed
モールドモータ100は、駆動装置に固定される静止部と、当該静止部により回転可能に支持される回転部1とにより構成される。回転部1には、シャフト10及びロータ11が含まれる。一方、静止部には、ケーシング本体20、ケーシングカバー21、ステータ26、回路基板27、軸受ブラケット7及び配線部材8が含まれる。軸受ブラケット7は、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73により構成される。以下、これらの各部品について詳しく説明する。
The mold motor 100 includes a stationary part that is fixed to the driving device and a rotating part 1 that is rotatably supported by the stationary part. The rotating unit 1 includes a
<シャフト10>
シャフト10は、軸方向(上下方向)に延びる略円柱状の金属製部材であり、上軸受3及び下軸受4により支持され、中心軸Jを中心として回転する。また、上軸受3及び下軸受4のための止め輪12及び13がシャフト10に設けられている。シャフト10の下端部は、ケーシング本体20の底部から軸方向下方に向けて延びる突出部であり、当該突出部が出力軸として駆動装置の駆動部、すなわち、負荷に連結される。
<Shaft 10>
The
<ロータ11>
ロータ11は、シャフト10に固定され、シャフト10とともに回転する回転子であり、ロータマグネット110及びシャフト連結部111により構成される。
<
The
ロータマグネット110は、軸方向に延びる永久磁石であり、シャフト連結部111の外周面に固定されている。ロータマグネット110の外周面は、ステータ26に対向している。また、ロータマグネット110の径方向外側には、径方向においてステータ26と対向する磁極面が形成され、当該磁極面は、N極の磁極領域とS極の磁極領域とが周方向に交互に並ぶように着磁されている。
The
例えば、ロータマグネット110は、樹脂材にマグネット材を付加したプラスチックマグネットにより形成された円筒形状の磁石により構成される。或いは、ロータマグネット110は、複数個の円弧状のセグメントマグネットをロータコアに貼り付けた形状により構成される。
For example, the
シャフト連結部111は、シャフト10に固定され、ロータマグネット110を保持する保持部材であり、軸方向の厚さがロータマグネット110に比べて薄い。シャフト連結部111は、ロータマグネット110と同じ部材により一体成型されるような構成であっても良いし、ロータマグネット110と異なる部材により形成されるような構成であっても良い。また、シャフト連結部111の材質は、樹脂部材でも良いし、金属部材でも良い。例えば、シャフト連結部111は、ケイ素鋼板などの磁性鋼板を軸方向に積層した積層鋼板により構成される。シャフト連結部111は、シャフト10の上端部に配置され、ロータマグネット110の上端部を保持している。
The
シャフト連結部111には、シャフト10を収容するための貫通孔が設けられている。例えば、シャフト連結部111は、シャフト10をシャフト連結部111の貫通孔に圧入することにより、シャフト10に固定される。また、シャフト連結部111が樹脂部材からなる場合は、シャフト連結部111がシャフト10に対して一体成型して固定されるような構成であっても良い。
The
<上軸受3・下軸受4>
上軸受3は、シャフト10を回転可能に支持する玉軸受であり、2以上の転動体32と、一対の内輪31及び外輪33とを備えている。内輪31及び外輪33は、いずれも円環形状の金属部材であり、内輪31の径方向外方に外輪33が配置されている。転動体32は、球形状の部材であり、内輪31の外周面と、外輪33の内周面との間に配置されている。
<
The
下軸受4は、シャフト10を回転可能に支持する玉軸受であり、2以上の転動体42と、一対の内輪41及び外輪43とを備えている。内輪41及び外輪43は、いずれも円環形状の金属部材であり、内輪41の径方向外方に外輪43が配置されている。転動体42は、球形状の部材であり、内輪41の外周面と、外輪43の内周面との間に配置されている。
The
上軸受3及び下軸受4は、略同一の形状及びサイズの軸受であり、いずれもシャフト連結部111の下方に配置されている。なお、上軸受3及び下軸受4には、玉軸受以外の転がり軸受、例えば、円錐ころ軸受を用いることもできる。
The
<止め輪12及び13>
止め輪12及び13は、上軸受3及び下軸受4が軸方向に移動するのを制限する軸受ストッパーである。止め輪12及び13の形状としては、C字型、E字型などの形状の部材により構成される。止め輪12は、シャフト10に挿入された上軸受3の内輪31が軸方向上方へ移動するのを阻止するための上止め輪であり、シャフト10の外周面上に形成された周方向の溝部12aに固定される。止め輪13は、シャフト10に挿入された下軸受4の内輪41が軸方向下方へ移動するのを阻止するための下止め輪であり、シャフト10の外周面上に形成された周方向の溝部13aに固定される。
<Retaining rings 12 and 13>
The retaining rings 12 and 13 are bearing stoppers that restrict the
<ケーシング本体20>
ケーシング本体20は、軸方向上方に向けて開口するロータ挿入口20aを有する略有底円筒形の樹脂成形品であり、ケーシング円筒部22、底板部23、上軸受収容部24及び下軸受収容部25により構成される。ケーシング円筒部22は、軸方向に延びる円筒形状からなり、ステータ26の外周を覆っている。底板部23は、ケーシング円筒部22の下端から径方向内方に向けて延び、中心軸Jを中心とする円環形状の板状体であり、ロータ11の軸方向下方に配置されている。底板部23には、シャフト10を収容する貫通孔23aと、厚さが薄い肉薄部23bとが設けられている。
<
The
ケーシング本体20は、ステータ26及び回路基板27を金型内に挿入した後、金型内に樹脂を注入することにより、これらの部品を樹脂に埋め込み、当該部品を樹脂と一体化する成形方法、いわゆるインサート成形によって形成される。ケーシング本体20の樹脂には、絶縁性樹脂が用いられる。ケーシング本体20には、シャフト10、上軸受ブラケット71、上軸受3、止め輪12及びロータ11がロータ挿入口20aを介して挿入される。軸受ブラケット71及び73は、ケーシング本体20の上軸受収容部24及び下軸受収容部25にそれぞれ嵌め込むことにより、ケーシング本体20に固定される。ここでは、一例として、回路基板27を樹脂に埋め込んでケーシング本体20が形成されるとしたが、回路基板27に代えて、電子部品等を搭載せず、ステータ26への接続線を配線する配線板を樹脂に埋め込んでケーシング本体20を形成するような構成であっても良い。
The
<上軸受収容部24>
上軸受収容部24は、上軸受3を収容する軸受収容部であり、ケーシング本体20の底板部23に設けられた凹形状からなり、軸方向上方に向けて開口する軸受挿入口を有している。例えば、上軸受収容部24は、有底円筒形状のボス部として設けられ、軸受収容円筒部241及び底壁部242により構成される。上記ボス部は、底板部23の上面を凹ませた凹部として厚さが薄い肉薄部23bを形成し、肉薄部23bが貫通孔23aを取り囲むことにより、肉薄部23bの上面から軸方向上方に向けて突出した形状の構造体として形成される。
<
The upper
軸受収容円筒部241は、軸方向に延びる内周面を有している。底壁部242は、軸受収容円筒部241の内周面の下端から径方向内方に向けて延びる円環形状の底壁面を有している。上軸受収容部24には、上軸受3が軸方向上方から軸受挿入口を介して挿入され、上軸受3は、軸受収容円筒部241の径方向内側に配置される。
The bearing accommodating
<下軸受収容部25>
下軸受収容部25は、下軸受4を収容する軸受収容部であり、ケーシング本体20の底板部23に設けられた凹形状からなり、軸方向下方に向けて開口する軸受挿入口を有している。例えば、下軸受収容部25は、等径部251及び天壁部252により構成される。
<Lower bearing
The lower
等径部251は、軸方向に延びる内周面を有している。天壁部252は、等径部251の内周面の上端から径方向内方に向けて延びる円環形状の天壁面を有している。下軸受収容部25には、下軸受4が軸方向下方から軸受挿入口を介して挿入され、下軸受4は、等径部251の径方向内側に配置される。
The
上軸受収容部24及び下軸受収容部25は、ケーシング本体20の底板部23に設けられた貫通孔23aを介して互いに連結されている。貫通孔23aには、シャフト10の一部が収容されている。つまり、底板部23には、内周面の直径が大きい大径部として、上軸受収容部24及び下軸受収容部25が形成されている。また、底板部23には、シャフト10を貫通させる貫通孔であって、内周面の直径が大径部よりも小さい小径部として、貫通孔23aが形成されている。上軸受収容部24及び下軸受収容部25は、樹脂部材の成形体として、ケーシング本体20の底板部23に一体成形される。
The upper
<肉薄部23b>
肉薄部23bは、底板部23の上面を凹ませた凹部として形成され、上軸受収容部24を取り囲む形状からなる。肉薄部23bは、上軸受収容部24の軸受収容円筒部241の下端から径方向外方に延び、ケーシング本体20のケーシング円筒部22に達している。ロータマグネット110の下端は、ケーシング本体20の肉薄部23bを構成する凹部内に配置されている。つまり、上軸受収容部24の軸受収容円筒部241は、ロータマグネット110とシャフト10との間に配置され、上端がロータマグネット110の下端よりも軸方向上方に位置している。
<
The
<軸受ブラケット7>
軸受ブラケット7は、上軸受3及び下軸受4を保持するための金属製ブラケットであり、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73により構成される。
<Bearing bracket 7>
The bearing bracket 7 is a metal bracket for holding the
上軸受ブラケット71は、上軸受3を保持する上軸受保持部材であり、ケーシング本体20の上軸受収容部24内に配置される。上軸受ブラケット71は、軸方向に延びるブラケット円筒部711と、ブラケット円筒部711の下端から径方向内方に延びる底板部712とを含む有底円筒形状からなり、さらにブラケット円筒部711の上端には径方向外方に向けて突出するフランジ部713を備えている。上軸受ブラケット71は、ブラケット円筒部711の内周面が露出し、底板部712の下面が上軸受収容部24の底壁部242の底壁面に接触し、フランジ部713の先端が上軸受収容部24の軸受収容円筒部241の内周面に埋め込まれた状態で、上軸受収容部24内に配置されている。
The
下軸受ブラケット73は、下軸受4を保持する下軸受保持部材であり、ケーシング本体20の下軸受収容部25内に配置される。下軸受ブラケット73は、軸方向に延びるブラケット円筒部731と、ブラケット円筒部731の上端から径方向内方に延びる蓋板部732とを含む有蓋円筒形状からなり、さらにブラケット円筒部731の下端には径方向外方に向けて突出するフランジ部733を備えている。下軸受ブラケット73は、ブラケット円筒部731の内周面が露出し、蓋板部732の上面が下軸受収容部25の天壁部252の天壁面に接触し、フランジ部733の先端が下軸受収容部25の等径部251の内周面に埋め込まれた状態で、下軸受収容部25内に配置されている。
The
例えば、軸受ブラケット71,73は、いずれも亜鉛メッキ鋼板などの金属板をプレス加工することにより形成される。上軸受ブラケット71は、ブラケット円筒部711及び底板部712を含む有底円筒形状からなることから、金属板をプレス加工することにより容易に形成することができる。下軸受ブラケット73についても、上軸受ブラケット71と同様に、ブラケット円筒部731及び蓋板部732を含む有蓋円筒形状からなることから、金属板をプレス加工することにより容易に形成することができる。
For example, the bearing
上軸受3は、上軸受ブラケット71のブラケット円筒部711内に軸方向上方から挿入され、外輪33の外周面は、ブラケット円筒部711の内周面に接触する。下軸受4は、下軸受ブラケット73のブラケット円筒部731内に軸方向下方から挿入され、外輪43の外周面は、ブラケット円筒部731の内周面に接触する。
The
<予圧部材6>
予圧部材6は、上軸受3又は下軸受4に軸方向の予圧を付加する弾性部材である。例えば、予圧部材6には、円環形状のウェーブワッシャが用いられる。ウェーブワッシャは、周方向に凹凸が設けられた波形座金又は皿ばねである。予圧部材6は、モールドモータ100の用途に応じて、上軸受収容部24又は下軸受収容部25のいずれか一方に配置される。
<
The
例えば、予圧部材6は、下軸受4の外輪43に接触させた状態で、下軸受4と、下軸受ブラケット73の蓋板部732との間に配置した場合、外輪43を軸方向下方へ付勢する。下軸受4の外輪43に付加された軸方向下方の付勢力は、転動体42を介して内輪41に付加され、内輪41と接触している止め輪13を介してシャフト10が軸方向下方へ付勢される。シャフト10に付加された軸方向下方の付勢力は、止め輪12を介して上軸受3の内輪31に付加され、転動体32を介して外輪33が軸方向下方へ付勢される。
For example, when the
この様に予圧部材6を用いて上軸受3及び下軸受4に予圧を付加することにより、軸受の剛性が上がる。また、内外輪と転動体との接触位置がほぼ同等となり、転動体が転がる際の軌道が安定する。よって、シャフト10の軸方向の振動が低減し、騒音及びフレッチングの発生を抑制することができる。
By applying preload to the
<ケーシングカバー21>
ケーシングカバー21は、ケーシング本体20のロータ挿入口20aを覆う略有蓋円筒形部品である。例えば、ケーシングカバー21は、亜鉛メッキ鋼板などの金属板をプレス加工することにより形成しても良いし、樹脂で形成しても良い。
<
The
ケーシングカバー21は、ケーシングカバー円筒部21aをケーシング本体20のケーシング円筒部22内に軸方向上方から挿入することにより、ケーシング本体20に固定される。ケーシングカバー21をケーシング本体20に取り付けることにより、モータケーシング2が形成される。
The
<ステータ26>
ステータ26は、モールドモータ100の電機子であり、ロータ11の径方向外方に配置され、ステータコア261、コイル262及びインシュレータ263を備えている。ステータ26は、ロータマグネット110の径方向外方に形成された略円筒形状からなり、その内周面を露出させた状態でケーシング本体20のケーシング円筒部22内に埋め込まれ、当該内周面が、間隙を介してロータマグネット110の外周面と対向している。
<
The
ステータコア261は、ケイ素鋼板などの磁性鋼板を軸方向に積層した積層鋼板からなる。各磁性鋼板は、円環状のコアバックと、当該コアバックから径方向内方に突出する複数本の磁極歯とを有する。つまり、ステータ26の内周面は、磁極歯の端面により構成されている。
The
コイル262は、インシュレータ263を介して、ステータコア261の磁極歯に巻回された巻線である。コイル262に駆動電流を供給すれば、磁芯である磁極歯に径方向の磁束が発生する。このため、磁極歯とロータマグネット110との間に周方向のトルクが発生し、シャフト10が中心軸Jを中心として回転する。インシュレータ263は、ステータコア261とコイル262とを電気的に絶縁する樹脂製の部材である。
The
<回路基板27>
回路基板27は、ステータ26のコイル262に駆動電流を供給する電気回路と、ロータ11の回転位置を検出する磁気センサとを搭載した基板であり、モータ外部へ配線されている。回路基板27は、ケーシング本体20の底板部23に埋め込まれた基板、例えば、円環形状の基板であり、シャフト10を貫通させる貫通孔27aが設けられている。なお、回路基板27の形状は、円環形状だけでなく、半円形状、矩形形状であっても良い。
<
The
本実施の形態によるモールドモータ100を構成する各部品は、上述した通りである。以下では、これらの部品相互の関係や、それによって生じる作用効果について詳しく説明する。 Each component constituting the molded motor 100 according to the present embodiment is as described above. Below, the relationship between these components and the effect produced by it are demonstrated in detail.
(1)予圧調整の容易化
本実施の形態によるモールドモータ100では、ケーシング本体20の底板部23に上軸受収容部24及び下軸受収容部25が設けられている。また、上軸受収容部24は、軸方向上方に向けて開口し、下軸受収容部25は、軸方向下方に向けて開口している。このため、予圧部材6を上軸受収容部24又は下軸受収容部25のいずれか一方に配置することにより、予圧の向きを変更することができる。また、軸受収容部の形状を変更しなくても、予圧の向きを変更可能であるため、製造コストの増大を抑制することができる。
(1) Ease of preload adjustment In the molded motor 100 according to the present embodiment, an upper
シャフト10を鉛直に立て、上軸受収容部24及び下軸受収容部25がシャフト連結部111の鉛直方向下方に位置する状態でモールドモータ100を使用する場合、上軸受3には、止め輪12を介して、シャフト10及びロータ11の荷重が付加されるのに対し、下軸受4には、当該荷重が付加されない。このため、予圧部材6を下軸受収容部25内に配置すれば、予圧部材6により下軸受4にも予圧がかかるため、両軸受に予圧がかかり適切に駆動することができる。
When the mold motor 100 is used with the
なお、モールドモータ100を水平方向に配置した構成で、シャフト10が上軸受収容部24から突出する構造とし、シャフト10が突出する出力側にファンを取り付ける場合がある。仮に、ファンの推力方向がシャフト10の突出方向であれば、予圧部材6は、上軸受収容部24内に配置すれば良い。また、ファンの推力方向がシャフト10の突出方向と反対方向であれば、予圧部材6は、下軸受収容部25内に配置すれば良い。
In some cases, the mold motor 100 is arranged in the horizontal direction, and the
(2)軸受収容部の製造容易化
本実施の形態によるモールドモータ100では、上軸受収容部24及び下軸受収容部25が、樹脂部材の成形体として、ケーシング本体20の底板部23に一体成形される。このため、上軸受収容部24及び下軸受収容部25を金属板のプレス成形によって形成する場合に比べ、軸受収容部の製造が容易である。また、ねじなどの締結部材を用いて上軸受収容部24及び下軸受収容部25を連結する場合に比べて、部品点数を減らすことができる。
(2) Facilitating manufacture of bearing housing portion In the molded motor 100 according to the present embodiment, the upper
(3)調心性の向上
本実施の形態によるモールドモータ100では、シャフト10の下端部が下軸受収容部25よりも軸方向下方に向けて延びる突出部であり、当該突出部に負荷が連結される。このため、ロータ11と負荷との間で上軸受3及び下軸受4がシャフト10を支持することになり、ロータ11よりも負荷から遠い位置でシャフト10を支持する場合に比べ、調心性を向上させることができる。
(3) Improvement of alignment In the molded motor 100 according to the present embodiment, the lower end portion of the
(4)ケーシングカバー21の簡素化
本実施の形態によるモールドモータ100は、ケーシング本体20の底板部23に上軸受収容部24及び下軸受収容部25が設けられる。一方、ケーシングカバー21に上軸受収容部24及び下軸受収容部25を設ける場合、ロータ11の荷重、ロータ11の回転時の振動に対する耐性が十分に得られるように、ケーシングカバー21とケーシング本体20との取付構造を強固にする必要がある。本実施の形態によるモールドモータ100では、ロータ11の荷重等がケーシングカバー21に付加されるわけではないことから、ケーシングカバー21とケーシング本体20との取付構造を簡素化することができる。
(4) Simplification of
(5)振動及び騒音の低減
本実施の形態によるモールドモータ100では、上軸受収容部24及び下軸受収容部25に上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73がそれぞれ配置され、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73を介して、上軸受3及び下軸受4がそれぞれ収容される。このため、上軸受3及び下軸受4を上軸受収容部24及び下軸受収容部25内に直接に収容する場合に比べ、熱による軸受収容部の変形量が小さくなることから、軸受と軸受収容部との嵌め合い寸法の経年変化を抑制することができ、振動、騒音を低減させることができる。
(5) Reduction of vibration and noise In the molded motor 100 according to the present embodiment, the
(6)軸受の位置決め構造の簡素化
本実施の形態によるモールドモータ100では、上軸受収容部24内に軸受収容円筒部241の内周面の下端から径方向内方に延びる底壁部242が設けられ、上軸受ブラケット71の底板部712を介して、上軸受3の軸方向下方への移動が制限される。また、下軸受収容部25内に等径部251の内周面の上端から径方向内方に延びる天壁部252が設けられ、下軸受ブラケット73の蓋板部732を介して、下軸受4の軸方向上方への移動が制限される。このため、上軸受3及び下軸受4の軸方向の位置決めのための部材を軸受収容部とは別個に設ける場合に比べ、軸受の位置決め構造を簡素化することができる。
(6) Simplification of Bearing Positioning Structure In the molded motor 100 according to the present embodiment, the
(7)軸受ブラケット7の回り止め
本実施の形態によるモールドモータ100では、上軸受ブラケット71にブラケット円筒部711の上端から径方向外方に突出するフランジ部713が設けられ、フランジ部713の先端が上軸受収容部24の内周面に埋め込まれている。また、下軸受ブラケット73にブラケット円筒部731の下端から径方向外方に突出するフランジ部733が設けられ、フランジ部733の先端が下軸受収容部25の内周面に埋め込まれている。このため、上軸受収容部24及び下軸受収容部25に対し、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73が周方向に回転するのを防止することができる。
(7) Anti-rotation of Bearing Bracket 7 In the molded motor 100 according to the present embodiment, the
(8)ケーシング本体20の底板部23の肉抜き
本実施の形態によるモールドモータ100では、ケーシング本体20の底板部23に厚さを薄くした肉薄部23bが設けられている。このため、底板部23に肉薄部23bを設けない場合に比べ、樹脂部材の使用量が減り、モールドモータ100を軽量化することができる。
(8) Thickening the
(9)モータの軸方向高さの薄型化
本実施の形態によるモールドモータ100では、ロータマグネット110の下端がケーシング本体20の肉薄部23bを構成する凹部内に配置される。このため、底板部23に肉薄部23bを設けない場合に比べ、上軸受収容部24及びシャフト連結部111を軸方向により近づけて配置することができ、モールドモータ100の軸方向の高さを薄型化することができる。
(9) Thinning of axial height of motor In the molded motor 100 according to the present embodiment, the lower end of the
(10)軸受の抜け落ち防止
本実施の形態によるモールドモータ100では、シャフト10に固定された止め輪12により、上軸受3が軸方向上方へ移動するのを阻止し、止め輪13により、下軸受4が軸方向下方へ移動するのを阻止している。このため、上軸受3が上軸受収容部24から抜け落ちるのを防止するとともに、下軸受4が下軸受収容部25から抜け落ちるのを防止することができる。
(10) Prevention of bearing dropout In the molded motor 100 according to the present embodiment, the
なお、実施の形態1では、上軸受収容部24及び下軸受収容部25のうち、いずれか一方には、軸受とともに予圧部材6が収容され、他方には、軸受のみが収容される場合の例について説明したが、本発明は、モールドモータ100の構成をこれに限定するものではない。例えば、上軸受収容部24及び下軸受収容部25のうち、いずれか一方には、軸受とともに予圧部材6を配置し、他方には、軸受とともに平ワッシャを配置するような構成であっても良い。上記平ワッシャは、円環形状の平座金であり、予圧部材6と同程度の間隙を形成するためのスペーサとして用いられる。
In the first embodiment, the
予圧部材6が下軸受収容部25内に収容される場合、平ワッシャは、予圧部材6とは反対側、すなわち、上軸受収容部24内に配置される。例えば、平ワッシャは、上軸受3の外輪33と、上軸受ブラケット71の底板部712との間に配置される。平ワッシャを軸受収容部内に配置することにより、予圧部材6を上軸受収容部24又は下軸受収容部25のいずれに配置するのかによって、ケーシング本体20に対するロータ11の軸方向の位置が変化するのを防止することができる。
When the
また、実施の形態1では、止め輪12を用いて、上軸受3が軸方向上方へ移動するのを制限する場合の例について説明したが、本発明は、軸受ストッパーの構成をこれに限定するものではない。例えば、止め輪12に代えて、シャフト連結部111に下面から軸方向下方に突出する軸受ストッパーを設け、軸受ストッパーの先端を上軸受3の内輪31に接触させることにより、上軸受3が軸方向上方へ移動するのを制限するような構成であっても良い。
In the first embodiment, the example in which the
図4は、モールドモータ100の他の構成例を示した断面図であり、中心軸Jを含む平面でモールドモータ100を切断した場合の切断面により、底板部23の上軸受収容部24及び下軸受収容部25が示されている。図4に示したモールドモータ100では、止め輪12に代えて、シャフト連結部111の下面から軸方向下方に向けて突出する軸受ストッパー115がシャフト連結部111に設けられている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another configuration example of the mold motor 100, and the upper
軸受ストッパー115は、軸方向に延びる円筒形状部材であり、下端が上軸受3の内輪31に接触している。軸受ストッパー115の下端が上軸受3の内輪31に接触することにより、上軸受3が軸方向上方へ移動するのが阻止される。シャフト連結部111の軸受ストッパー115を用いて、上軸受3が軸方向上方へ移動するのを制限することにより、止め輪12が不要になるため、部品点数を削減することができる。
The bearing
また、実施の形態1では、ウェーブワッシャを予圧部材6として用いて上軸受3及び下軸受4に予圧を付加する場合の例について説明したが、本発明は、予圧部材6の構成をこれに限定するものではない。例えば、一端がシャフト10に固定され、他端を軸受の内輪に接触させて当該内輪を軸方向に付勢するコイルばねを予圧部材6として用いるような構成であっても良い。
In the first embodiment, the example in which the wave washer is used as the
図5は、モールドモータ100の他の構成例を示した断面図であり、中心軸Jを含む平面でモールドモータ100を切断した場合の切断面により、底板部23の上軸受収容部24及び下軸受収容部25が示されている。図5に示したモールドモータ100では、止め輪13を備えず、予圧部材6が、ばねストッパー61及びコイルばね62により構成される。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another configuration example of the mold motor 100, and the upper
ばねストッパー61は、円環形状の止め輪であり、シャフト10の外周面上に形成された周方向の溝部に固定されている。コイルばね62は、シャフト10の一部を径方向内方に収容し、下端をばねストッパー61に接触させる一方、上端を下軸受4の内輪41に接触させた状態で、下軸受4及びばねストッパー61間に配置されている。
The
コイルばね62は、軸方向に伸縮する螺旋状のばねであり、止め輪12とばねストッパー61との距離に応じた付勢力を上軸受3及び下軸受4に付加する。上軸受3は、外輪33の下面が上軸受ブラケット71の底板部712と接触し、内輪31の上面が止め輪12と接触している。一方、下軸受4は、外輪43の上面が下軸受ブラケット73の蓋板部732と接触し、内輪41の下面がコイルばね62と接触している。この様な予圧部材6であっても、上軸受3及び下軸受4に軸方向の予圧を付加することができる。
The
また、実施の形態1では、軸受ブラケット71及び73をケーシング本体20の上軸受収容部24及び下軸受収容部25にそれぞれ嵌め込むことにより、軸受ブラケット71及び73がケーシング本体20に固定される場合に例について説明したが、本発明は軸受ブラケット7の取付方向をこれに限定するものではない。例えば、軸受ブラケット71及び73を樹脂と一体化するインサート成形によりケーシング本体20を形成することにより、軸受ブラケット71及び73をケーシング本体20に固定するような取付方法であっても良い。
In the first embodiment, the bearing
実施の形態2.
実施の形態1では、ケーシング本体20の底板部23に厚さの薄い肉薄部23bが設けられる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、底板部23の上面が上軸受収容部24からケーシング本体20のケーシング円筒部22にかけてフラットである場合について説明する。なお、前述した実施の形態1によるモールドモータ100と同一の構成部分についての重複する説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
In Embodiment 1, the example in which the
図6は、本発明の実施の形態2によるモールドモータ101の一構成例を示した断面図であり、中心軸Jを含む平面によりモールドモータ101を切断した場合の切断面が示されている。図6に示したモールドモータ101では、底板部23の上面23cが上軸受収容部24からケーシング本体20のケーシング円筒部22にかけて平坦であり、肉薄部23bを備えていない。また、モールドモータ101では、回路基板27の内周縁部が、上軸受収容部24及び下軸受収容部25間に配置されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration example of the mold motor 101 according to the second embodiment of the present invention, and shows a cut surface when the mold motor 101 is cut along a plane including the central axis J. In the molded motor 101 shown in FIG. 6, the
シャフト連結部111は、ロータマグネット110の中央部を保持し、ロータマグネット110の下端は、上軸受収容部24よりも軸方向上方に位置している。上軸受収容部24は、下軸受収容部25と同様に、等径部243及び底壁部242により構成される。等径部243は、軸方向に延びる内周面を有している。底壁部242は、等径部243の内周面の上端から径方向内方に向けて延びる円環形状の底壁面を有している。上軸受収容部24には、上軸受3が軸方向上方から軸受挿入口を介して挿入され、上軸受3は、等径部243の径方向内側に配置される。
The
回路基板27の貫通孔27aの直径は、上軸受収容部24の等径部243の内径よりも小さく、回路基板27の内周縁部は、上軸受収容部24の底壁部242及び下軸受収容部25の天壁部252間に配置されている。つまり、回路基板27は、上軸受収容部24の等径部243の内周面よりも径方向内方に延びている。
The diameter of the through
本実施の形態によるモールドモータ101では、回路基板27の内周縁部が上軸受収容部24及び下軸受収容部25間に配置されている。このため、貫通孔27aの大きさが上軸受3を通す程度である場合に比べ、回路基板27の実装面積を増やすことができる。
In the molded motor 101 according to the present embodiment, the inner peripheral edge portion of the
実施の形態3.
実施の形態1では、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73がそれぞれ別個の金属成形品により構成される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、軸受導通部材を用いて、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73を電気的に接続する場合について説明する。なお、前述した実施の形態1によるモールドモータ100と同一の構成部分についての重複する説明は省略する。
In the first embodiment, an example in which the
図7は、本発明の実施の形態3によるモールドモータ102の一構成例を示した断面図であり、中心軸Jを含む平面によりモールドモータ102を切断した場合の切断面が示されている。図7に示したモールドモータ102は、図1のモールドモータ100と比較すれば、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73を電気的に接続する軸受導通部材9を備えている点で異なる。また、モールドモータ102では、ロータ11として、ロータマグネット110をシャフト10から電気的に絶縁する絶縁ロータが採用されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration example of the mold motor 102 according to the third embodiment of the present invention, and shows a cut surface when the mold motor 102 is cut along a plane including the central axis J. The molded motor 102 shown in FIG. 7 differs from the molded motor 100 shown in FIG. 1 in that it includes a bearing conducting member 9 that electrically connects the
ロータ11のシャフト連結部111には、シャフト10に固定される内側コア部112と、内側コア部112の径方向外方に配置される外側コア部114と、内側コア部112及び外側コア部114を連結する連結部材113とが含まれる。
The
内側コア部112及び外側コア部114は、いずれも円筒形状の金属部材、例えば、ケイ素鋼板などの磁性鋼板を軸方向に積層した積層鋼板により構成される。連結部材113は、ロータマグネット110とシャフト10とを電気的に絶縁する絶縁部であり、絶縁性材料、例えば、所定の誘電率を有する絶縁樹脂により構成される。ロータ11として絶縁ロータを採用することにより、電食による軸受の劣化を抑制することができる。
The
上軸受3及び下軸受4は、金属製の玉軸受であり、転動体32が球形状の金属部材により形成される。
The
軸受導通部材9は、上軸受3の外輪33と下軸受4の外輪43とを短絡させるための導通部材であり、底板部23の貫通孔23aの内周面に沿って軸方向に延びている。軸受導通部材9は、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73を互いに導通させることにより、上軸受3及び下軸受4を互いに導通させている。例えば、銅等の金属箔に接着剤を塗布した帯状の導電性テープが、軸受導通部材9として用いられる。導電性テープは、上端が上軸受ブラケット71の底板部712に接触し、下端が下軸受ブラケット73の蓋板部732に接触している。
The bearing conducting member 9 is a conducting member for short-circuiting the
軸受導通部材9を用いて、上軸受3の外輪33及び下軸受4の外輪43を互いに導通させることにより、電食による上軸受3及び下軸受4の劣化を抑制することができる。なお、導電性を有する塗料を貫通孔23aの内周面に塗布することによって形成される導電膜を軸受導通部材9として用いることもできる。
By causing the
例えば、モールドモータ102は、パルス幅変調された駆動信号を回路基板27上のインバータ回路に供給することによって駆動される。モールドモータ102の駆動電圧は、高効率化の要求を満たすために、高電圧化されている。また、モールドモータ102の駆動信号は、低振動及び低騒音を実現するにあたって理想的な正弦波を得るために、そのキャリア周波数が高周波数化されている。
For example, the mold motor 102 is driven by supplying a pulse width modulated drive signal to the inverter circuit on the
ところが、モールドモータ102の場合、上軸受ブラケット71又は下軸受ブラケット73とステータ26のコイル262とが樹脂を挟んで配置されるため、軸受ブラケット71又は73とコイル262とは、所定の静電容量を有する容量素子として機能する。このため、コイル262の中性点における電圧が上がれば、上記容量素子には電荷が溜まることになる。このとき、上軸受3又は下軸受4の外輪と内輪との間に付加される電圧、すなわち、軸電圧が軸受内部の油膜の絶縁破壊電圧を超えれば、シャフト10から、ロータ11、ステータ26、樹脂、軸受ブラケット71又は73、上軸受3又は下軸受4を経てシャフト10に至る循環経路には微小電流が流れることになる。軸受に電流が流れれば、内輪又は外輪と転動体との間のギャップにおいてスパークが発生するため、軸受の表面が損傷するいわゆる電食が生じ、軸受の寿命が短くなる。
However, in the case of the molded motor 102, since the
本実施の形態によるモールドモータ102では、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73が軸受導通部材9により短絡しているため、上軸受3の外輪33と下軸受4の外輪43とが同電位となる。このため、上軸受3及び下軸受4に付加される軸電圧を小さくすることができ、上軸受3及び下軸受4の電食を抑制することができる。
In the molded motor 102 according to the present embodiment, since the
また、モールドモータ102では、内側コア部112と外側コア部114とが連結部材113によって電気的に絶縁されるため、連結部材113を備えない場合に比べ、ロータマグネット110及びシャフト10間に電流が流れるのを遮断することができる。このため、上軸受3及び下軸受4の電食をさらに抑制することができる。
Further, in the molded motor 102, the
なお、実施の形態3では、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73とは別個の軸受導通部材9を用いて、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73を電気的に接続する場合の例について説明したが、本発明は軸受導通部材の構成をこれに限定するものではない。例えば、上軸受ブラケット71又は下軸受ブラケット73の一部を軸受導通部材として用いることもできる。すなわち、上軸受ブラケット71に軸方向下方に向けて延びる突出部を設け、当該突出部を下軸受ブラケット73に接触させ、或いは、下軸受ブラケット73に軸方向上方に向けて延びる突出部を設け、当該突出部を上軸受ブラケット71に接触させるような構成であっても良い。
In the third embodiment, an example in which the
実施の形態4.
実施の形態1では、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73がそれぞれ別個の金属成形品により構成される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、軸受ブラケット7が、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73を連結する連結ブラケットを備える場合について説明する。なお、前述した実施の形態1によるモールドモータ100と同一の構成部分についての重複する説明は省略する。
In the first embodiment, an example in which the
図8は、本発明の実施の形態4によるモールドモータ103の一構成例を示した断面図であり、中心軸Jを含む平面によりモールドモータ103を切断した場合の切断面が示されている。図8に示したモールドモータ103は、図1のモールドモータ100と比較すれば、ロータ11が絶縁ロータであり、軸受ブラケット7が連結ブラケット72を備えている点で異なる。連結ブラケット72は、上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73を連結する金属製の接続部材であり、軸方向に延びる円筒形状からなる。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration example of the mold motor 103 according to the fourth embodiment of the present invention, and shows a cut surface when the mold motor 103 is cut along a plane including the central axis J. The molded motor 103 shown in FIG. 8 differs from the molded motor 100 shown in FIG. 1 in that the
上軸受ブラケット71、連結ブラケット72及び下軸受ブラケット73は、1つの金属板を成形した成形体により構成され、金属成形品として一体的に形成される。例えば、軸受ブラケット7は、亜鉛メッキ鋼板などの金属板をプレス加工することにより形成される。
The
本実施の形態によるモールドモータ103では、軸受ブラケット7が上軸受ブラケット71、連結ブラケット72及び下軸受ブラケット73により構成され、1つの金属板を成形した金属成形品として一体的に形成される。このため、軸受ブラケット7が上軸受ブラケット71、連結ブラケット72及び下軸受ブラケット73をそれぞれ別個に形成する場合に比べ、各部品を結合するための部材を必要としないことから、部品点数を削減することができる。また、連結ブラケット72が上軸受ブラケット71及び下軸受ブラケット73を電気的に接続するため、電食による上軸受3及び下軸受4の劣化を抑制することができる。
In the molded motor 103 according to the present embodiment, the bearing bracket 7 includes the
実施の形態5.
実施の形態1では、上軸受収容部24及び下軸受収容部25がケーシング本体20の底板部23に設けられる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ケーシングカバー21に上軸受収容部及び下軸受収容部を設ける場合について説明する。なお、前述した実施の形態1によるモールドモータ100と同一の構成部分についての重複する説明は省略する。
Embodiment 5 FIG.
In the first embodiment, the example in which the upper
図9は、本発明の実施の形態5によるモールドモータ104の一構成例を示した断面図であり、中心軸Jを含む平面によりモールドモータ104を切断した場合の切断面が示されている。図9に示したモールドモータ104は、図1のモールドモータ100と比較すれば、ケーシング本体20が有蓋円筒形状からなり、上軸受収容部214及び下軸受収容部215が樹脂製のケーシングカバー21に設けられている点で異なる。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration example of the mold motor 104 according to the fifth embodiment of the present invention, and shows a cut surface when the mold motor 104 is cut along a plane including the central axis J. Compared with the mold motor 100 of FIG. 1, the molded motor 104 shown in FIG. 9 has a
ケーシング本体20は、軸方向下方に向けて開口するロータ挿入口20aを有する略有蓋円筒形の樹脂成形品であり、ケーシング円筒部22及び天板部28により構成される。天板部28は、ケーシング円筒部22の上端から径方向内方に向けて延びる円板形状の板状体であり、ロータ11の軸方向上方に配置されている。天板部28には、回路基板27が埋め込まれている。
The
ケーシングカバー21は、ケーシング本体20のロータ挿入口20aを覆う板状の底蓋であり、モータケーシング2の底板部を構成している。例えば、ケーシングカバー21は、中心軸Jを中心とする円環形状の樹脂成形品であり、上軸受収容部214及び下軸受収容部215が設けられている。ケーシングカバー21の樹脂には、絶縁性樹脂が用いられる。ケーシングカバー21には、シャフト10を収容する貫通孔21cが設けられている。
The
ケーシングカバー21は、ねじなどの締結部材21bを用いてケーシング本体20に固定される。なお、締結部材21bを用いた取付方法に代えて、ケーシングカバー21をケーシング本体20に圧入することにより、ケーシングカバー21がケーシング本体20に固定されるような取付方法であっても良い。
The
上軸受収容部214は、上軸受3を収容する軸受収容部であり、ケーシングカバー21の上面に設けられた凹形状からなり、軸方向上方に向けて開口する軸受挿入口を有している。例えば、上軸受収容部214は、ケーシングカバー21の上面から軸方向上方に向けて突出する有底円筒形状のボス部として設けられる。上軸受収容部214は、ロータマグネット110とシャフト10との間に配置され、上端がロータマグネット110の下端よりも軸方向上方に位置している。
The upper
下軸受収容部215は、下軸受4を収容する軸受収容部であり、ケーシングカバー21の下面に設けられた凹形状からなり、軸方向下方に向けて開口する軸受挿入口を有している。上軸受収容部214及び下軸受収容部215は、ケーシングカバー21に設けられた貫通孔21cを介して互いに連結されている。貫通孔21cには、シャフト10の一部が収容されている。上軸受収容部214及び下軸受収容部215は、樹脂部材の成形体として、ケーシングカバー21に一体成形される。
The lower
シャフト10を鉛直に立て、上軸受収容部214及び下軸受収容部215がシャフト連結部111の鉛直方向上方に位置する状態でモールドモータ104を使用する場合、予圧部材6は、上軸受収容部214内に配置される。例えば、予圧部材6は、上軸受3の外輪33に接触させた状態で、上軸受3と、上軸受ブラケット71の底板部712との間に配置され、外輪33を軸方向上方へ付勢する。
When the mold motor 104 is used in a state where the
実施の形態5によるモールドモータ104では、ケーシングカバー21に上軸受収容部214及び下軸受収容部215が設けられ、上軸受収容部214が軸方向上方に向けて開口し、下軸受収容部215が軸方向下方に向けて開口している。このため、予圧部材6を上軸受収容部214又は下軸受収容部215のいずれか一方に配置することにより、予圧の向きを変更することができる。
In the molded motor 104 according to the fifth embodiment, the
また、上軸受収容部214及び下軸受収容部215が、樹脂部材の成形体として、ケーシングカバー21に一体成形される。このため、上軸受収容部214及び下軸受収容部215を金属板のプレス成形によって形成する場合に比べ、軸受収容部の製造が容易である。
Further, the upper
実施の形態6.
実施の形態2では、底板部23の上面23cが上軸受収容部24からケーシング本体20のケーシング円筒部22にかけてフラットである場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ケーシング本体20の底板部23に肉薄部23bを設け、回路基板27の内周縁部を上軸受収容部24及び下軸受収容部25間に配置する場合について説明する。なお、前述した実施の形態1によるモールドモータ100と同一の構成部分についての重複する説明は省略する。
In the second embodiment, an example in which the
図10は、実施の形態6によるモールドモータ105の一構成例を示した断面図であり、中心軸Jを含む平面によりモールドモータ105を切断した場合の切断面が示されている。図10に示したモールドモータ105では、底板部23の上面が、上軸受収容部24の軸受収容円筒部241と下軸受収容部25の天壁部252との間に位置し、回路基板27が、上軸受収容部24の底壁部242と下軸受収容部25の天壁部252との間に配置されている。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of the mold motor 105 according to the sixth embodiment, and shows a cut surface when the mold motor 105 is cut along a plane including the central axis J. In the molded motor 105 shown in FIG. 10, the upper surface of the
下軸受収容部25は、有蓋円筒形状のボス部として設けられ、軸受収容円筒部253及び天壁部252により構成される。軸受収容円筒部253は、軸方向に延びる内周面を有している。天壁部252は、軸受収容円筒部253の内周面の上端から径方向内方に向けて延びる円環形状の天壁面を有している。下軸受収容部25には、下軸受4が軸方向下方から軸受挿入口を介して挿入され、下軸受4は、軸受収容円筒部253の径方向内側に配置される。
The lower
本実施の形態によるモールドモータ105では、回路基板27の内周縁部が上軸受収容部24及び下軸受収容部25間に配置され、回路基板27の実装面積を増やすことができる。
In the molded motor 105 according to the present embodiment, the inner peripheral edge of the
100〜105 モールドモータ
1 回転部
10 シャフト
11 ロータ
110 ロータマグネット
111 シャフト連結部
112 内側コア部
113 連結部材
114 外側コア部
115 軸受ストッパー
12,13 止め輪
2 モータケーシング
20 ケーシング本体
20a ロータ挿入口
21 ケーシングカバー
21a ケーシングカバー円筒部
21b 締結部材
21c 貫通孔
22 ケーシング円筒部
23 底板部
23a 貫通孔
23b 肉薄部
23c 上面
24 上軸受収容部
241 軸受収容円筒部
242 底壁部
25 下軸受収容部
251 等径部
252 天壁部
26 ステータ
261 ステータコア
262 コイル
263 インシュレータ
27 回路基板
27a 貫通孔
28 天板部
3 上軸受
31 内輪
32 転動体
33 外輪
4 下軸受
41 内輪
42 転動体
43 外輪
6 予圧部材
7 軸受ブラケット
71 上軸受ブラケット
711 ブラケット円筒部
712 底板部
713 フランジ部
72 連結ブラケット
73 下軸受ブラケット
731 ブラケット円筒部
732 蓋板部
733 フランジ部
8 コネクタ
9 軸受導通部材
J 中心軸
100 to 105 Molded motor 1
Claims (18)
前記シャフトに固定されたロータと、
前記ロータの径方向外方に配置されたステータと、
前記ステータ及び前記ロータを収容する円筒形状のモータケーシングと、
前記シャフトを回転可能に支持する上軸受及び下軸受と、
前記上軸受を収容する上軸受収容部と、
前記下軸受を収容する下軸受収容部と、
前記上軸受収容部又は前記下軸受収容部のいずれか一方に配置され、前記上軸受又は前記下軸受に軸方向の予圧を付加する予圧部材とを備え、
前記モータケーシングの底板部は、前記ロータの軸方向下方に配置され、
前記上軸受収容部及び前記下軸受収容部は、いずれも前記底板部に設けられた凹形状からなり、
前記上軸受収容部は、軸方向上方に向けて開口する軸受挿入口を有し、
前記下軸受収容部は、軸方向下方に向けて開口する軸受挿入口を有し、
前記上軸受収容部及び前記下軸受収容部は、前記シャフトの一部を収容する貫通孔を介して互いに連結されていることを特徴とするインナーロータ型モータ。 A shaft centered in the vertical direction;
A rotor fixed to the shaft;
A stator disposed radially outward of the rotor;
A cylindrical motor casing that houses the stator and the rotor;
An upper bearing and a lower bearing that rotatably support the shaft;
An upper bearing housing portion for housing the upper bearing;
A lower bearing housing for housing the lower bearing;
A preload member that is arranged in either the upper bearing housing portion or the lower bearing housing portion and applies axial preload to the upper bearing or the lower bearing,
The bottom plate portion of the motor casing is disposed below the rotor in the axial direction,
Each of the upper bearing housing portion and the lower bearing housing portion has a concave shape provided in the bottom plate portion,
The upper bearing housing portion has a bearing insertion opening that opens upward in the axial direction,
The lower bearing housing portion has a bearing insertion opening that opens downward in the axial direction,
The upper bearing housing portion and the lower bearing housing portion are connected to each other through a through hole that houses a part of the shaft.
前記ケーシング本体は、樹脂製であり、前記ステータの少なくとも一部を覆う有底円筒形状からなり、軸方向上方に向けて開口するロータ挿入口を有し、
前記ケーシングカバーは、前記ロータ挿入口を覆う天蓋であることを特徴とする請求項1に記載のインナーロータ型モータ。 The motor casing includes a casing body and a casing cover.
The casing body is made of resin, has a bottomed cylindrical shape that covers at least a part of the stator, and has a rotor insertion opening that opens upward in the axial direction.
The inner rotor type motor according to claim 1, wherein the casing cover is a canopy that covers the rotor insertion opening.
前記下軸受収容部内に配置され、前記下軸受を保持する金属製の下軸受ブラケットとを備えたことを特徴とする請求項2に記載のインナーロータ型モータ。 A metal upper bearing bracket disposed in the upper bearing housing and holding the upper bearing;
The inner rotor type motor according to claim 2, further comprising: a metal lower bearing bracket disposed in the lower bearing housing portion and holding the lower bearing.
前記下軸受収容部は、軸方向に延びる内周面と、該内周面の上端から径方向内方に向けて延びる円環形状の天壁面とを有し、
前記上軸受ブラケットは、有底円筒形状からなり、
前記下軸受ブラケットは、有蓋円筒形状からなることを特徴とする請求項3に記載のインナーロータ型モータ。 The upper bearing housing portion has an inner peripheral surface extending in the axial direction and an annular bottom wall surface extending radially inward from the lower end of the inner peripheral surface,
The lower bearing housing portion has an inner peripheral surface extending in the axial direction and an annular ceiling wall surface extending radially inward from the upper end of the inner peripheral surface,
The upper bearing bracket has a bottomed cylindrical shape,
The inner rotor type motor according to claim 3, wherein the lower bearing bracket has a covered cylindrical shape.
前記回路基板は、前記シャフトを貫通させる貫通孔を有し、前記回路基板の内周縁部が前記上軸受収容部及び前記下軸受収容部間に配置されていることを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載のインナーロータ型モータ。 An electric circuit for supplying a driving current to the winding of the stator is provided, and includes a circuit board accommodated in the bottom plate portion of the casing body,
The circuit board has a through hole through which the shaft passes, and an inner peripheral edge portion of the circuit board is disposed between the upper bearing housing portion and the lower bearing housing portion. 6. An inner rotor type motor according to any one of 5 above.
前記肉薄部は、前記上軸受収容部を取り囲む形状からなることを特徴とする請求項2〜6のいずれかに記載のインナーロータ型モータ。 The bottom plate portion of the casing body is provided with a thin thin portion as a concave portion with a concave upper surface,
The inner rotor type motor according to claim 2, wherein the thin portion has a shape surrounding the upper bearing housing portion.
前記シャフトに固定され、前記ロータマグネットを保持するシャフト連結部とを備え、
前記ロータマグネットは、軸方向に延び、下端が前記ケーシング本体の前記凹部内に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のインナーロータ型モータ。 The rotor has a rotor magnet whose outer peripheral surface faces the stator;
A shaft coupling portion fixed to the shaft and holding the rotor magnet;
The inner rotor type motor according to claim 7, wherein the rotor magnet extends in an axial direction, and a lower end thereof is disposed in the concave portion of the casing body.
前記シャフトに固定され、前記下軸受が軸方向下方に移動するのを阻止する円環形状の下止め輪とを備えたことを特徴とする請求項2〜9のいずれかに記載のインナーロータ型モータ。 A ring-shaped upper retaining ring that is fixed to the shaft and prevents the upper bearing from moving upward in the axial direction;
The inner rotor type according to any one of claims 2 to 9, further comprising a ring-shaped bottom retaining ring that is fixed to the shaft and prevents the lower bearing from moving downward in the axial direction. motor.
前記ロータは、外周面が前記ステータに対向する円筒形状のロータマグネットと、
前記シャフトに固定され、前記ロータマグネットを保持するシャフト連結部とを備え、
前記シャフト連結部には、下面から軸方向下方に突出する軸受ストッパーが設けられ、該軸受ストッパーの先端が前記上軸受の内輪に接触していることを特徴とする請求項2〜9のいずれかに記載のインナーロータ型モータ。 A ring-shaped bottom retaining ring that is fixed to the shaft and restricts the lower bearing from moving downward in the axial direction;
The rotor has a cylindrical rotor magnet whose outer peripheral surface faces the stator;
A shaft coupling portion fixed to the shaft and holding the rotor magnet;
The shaft connecting portion is provided with a bearing stopper that protrudes downward in the axial direction from the lower surface, and the tip of the bearing stopper is in contact with the inner ring of the upper bearing. The inner rotor type motor described in 1.
前記上軸受ブラケット、前記下軸受ブラケット及び前記連結ブラケットは、1つの金属板を成形した成形体により構成されることを特徴とする請求項4又は5に記載のインナーロータ型モータ。 A cylindrical connection bracket that connects the upper bearing bracket and the lower bearing bracket,
6. The inner rotor type motor according to claim 4, wherein the upper bearing bracket, the lower bearing bracket, and the connection bracket are configured by a molded body obtained by molding one metal plate.
前記ケーシング本体の前記貫通孔の内周面に沿って軸方向に延び、前記上軸受ブラケット及び前記下軸受ブラケットを電気的に接続する軸受導通部材をさらに備えたことを特徴とする請求項13に記載のインナーロータ型モータ。 The upper bearing and the lower bearing are made of metal,
The bearing conducting member that extends in the axial direction along the inner peripheral surface of the through hole of the casing body and further electrically connects the upper bearing bracket and the lower bearing bracket. The described inner rotor type motor.
前記ケーシング本体は、前記ステータの少なくとも一部を覆う有蓋円筒形状からなり、軸方向下方に向けて開口するロータ挿入口を有し、
前記ケーシングカバーは、前記ロータ挿入口を覆う板状の底蓋であり、前記モータケーシングの前記底板部を構成することを特徴とする請求項1に記載のインナーロータ型モータ。 The motor casing is composed of a resin casing body and a casing cover,
The casing body has a covered cylindrical shape that covers at least a part of the stator, and has a rotor insertion opening that opens downward in the axial direction.
2. The inner rotor type motor according to claim 1, wherein the casing cover is a plate-like bottom cover that covers the rotor insertion opening, and constitutes the bottom plate portion of the motor casing.
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