JP2017028872A - Outer rotor type motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ、特に、アウターロータ型のモータに関する。 The present invention relates to a motor, and more particularly to an outer rotor type motor.
従来のアウターロータ型のモータでは、軸受ハウジングにステータコアが圧入されることにより、軸受ハウジングのコア圧入部は応力を受ける。そして、軸受ハウジングの外径が応力を受けることに伴い、内径が弾性変形する。その結果、応力が伝達されて、軸受ハウジングに保持されている軸受の内径も、ステータコアが圧入される部分が変形し、ステータコアが圧入されていない範囲に比べて小さくなる。 In the conventional outer rotor type motor, the core press-fitted portion of the bearing housing receives stress when the stator core is press-fitted into the bearing housing. As the outer diameter of the bearing housing is subjected to stress, the inner diameter is elastically deformed. As a result, the stress is transmitted, and the inner diameter of the bearing held in the bearing housing is also reduced compared to the range where the stator core is not press-fitted because the portion into which the stator core is press-fitted is deformed.
これにより、軸受の内径の円筒精度が悪くなり軸の振れ周りが大きくなるという問題が発生する。また、アウターロータ型の含油軸受を持つ構造において、ステータコアで発生した振動が、軸受ハウジング(例えば、真鍮製)を通じて軸受及びシャフトに伝播して騒音及び負荷の振動を発生させる。 This causes a problem that the cylindrical accuracy of the inner diameter of the bearing is deteriorated and the shaft swing is increased. Further, in a structure having an outer rotor type oil-impregnated bearing, vibration generated in the stator core propagates to the bearing and the shaft through a bearing housing (for example, made of brass) to generate noise and load vibration.
これに対し、例えば、特許文献1では、軸受ハウジングの外径でステータコアが圧接される部分の内径側は軸受と接しないように凹状に形成してある。また、特許文献2では、軸受ハウジングを折り曲げ構造とし、軸受けが接する内径側と、ステータコアが接する外径側の間に距離を持たせた構造となっている。 On the other hand, for example, in Patent Document 1, the inner diameter side of the portion where the stator core is pressed into contact with the outer diameter of the bearing housing is formed in a concave shape so as not to contact the bearing. Further, in Patent Document 2, the bearing housing has a bent structure, and has a structure in which a distance is provided between an inner diameter side where the bearing contacts and an outer diameter side where the stator core contacts.
しかし、特許文献1では、軸受ハウジングの加工が複雑(内径側)となり、コストアップとなる。また、軸受ハウジングとステータコアが接する部分を狭くする必要があり、ステータコアの保持強度が弱くなるという問題がある。特許文献2では、ステータコアを軸受ハウジングに挿入する方向では内径側と外径側はつながっており、内径を変形させる要因となる。 However, in Patent Document 1, the processing of the bearing housing is complicated (inner diameter side), which increases the cost. Further, it is necessary to narrow a portion where the bearing housing and the stator core are in contact with each other, and there is a problem that the holding strength of the stator core is weakened. In Patent Document 2, the inner diameter side and the outer diameter side are connected in the direction in which the stator core is inserted into the bearing housing, which causes deformation of the inner diameter.
本発明はこのような問題に鑑みて行われたものであり、良好な軸受内径寸法精度を持つアウターロータ型の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 such problems, and an object of the present invention is to provide an outer rotor type motor having a good bearing inner diameter dimensional accuracy.
本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
(1)本発明の第1の観点は、アウターロータ型のモータであって、シャフトと、前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、前記軸受を保持する軸受ハウジングと、前記シャフトに取り付けられ、内周面にマグネットを有するロータと、前記マグネットに対向するように前記軸受ハウジングの外径に圧入されたステータコアを有するステータと、を備え、前記軸受ハウジングが、前記ステータコアが圧入される外径と前記軸受が接する内径との間の肉の中央に、間隙を有することを特徴とする。
The present invention is grasped by the following composition in order to achieve the above-mentioned object.
(1) A first aspect of the present invention is an outer rotor type motor, which is attached to a shaft, a bearing that rotatably supports the shaft, a bearing housing that holds the bearing, and the shaft. A rotor having a magnet on an inner peripheral surface, and a stator having a stator core press-fitted into the outer diameter of the bearing housing so as to face the magnet, and the bearing housing has an outer diameter into which the stator core is press-fitted. A gap is provided in the center of the meat between the inner diameter with which the bearing contacts.
(2)上記(1)の構成において、前記間隙は、前記シャフトの軸方向において、前記ステータコアの厚さ以上に長さを有してもよい。 (2) In the configuration of (1) above, the gap may have a length that is greater than or equal to the thickness of the stator core in the axial direction of the shaft.
(3)上記(1)又は(2)の構成において、前記間隙は、前記ステータコアを圧入する側に開口を有してもよい。 (3) In the configuration of (1) or (2), the gap may have an opening on a side where the stator core is press-fitted.
本発明によれば、良好な軸受内径寸法精度を持つアウターロータ型のモータを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the motor of an outer rotor type | mold with the favorable bearing internal-diameter dimensional accuracy can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same number is assigned to the same element throughout the description of the embodiment.
<モータ1の基本構造について>
まず、図1を参照しつつ、アウターロータ型のモータ(以下、単に「モータ1」という)の構成について説明する。なお、以下では、アウターロータ型のモータとしてスピンドルモータを取り上げて説明するが、本実施形態は、スピンドルモータに限ることなく、アウターロータ型のモータ全般に適用できるものである。
<Basic structure of motor 1>
First, the configuration of an outer rotor type motor (hereinafter simply referred to as “motor 1”) will be described with reference to FIG. In the following, a spindle motor will be described as an outer rotor type motor. However, the present embodiment is not limited to a spindle motor, but can be applied to all outer rotor type motors.
図1に示すように、モータ1は、主に、シャフト10と、回転するロータ20と、ロータ20と互作用して回転モーメントを発生させるステータ30とを備える。シャフト10は、軸受11に回転自在に支持され、軸受11は軸受ハウジング12に保持されている。軸受ハウジング12の下端には、シャフト10を受けるための円盤状の摺動板13と、軸受ハウジング12の下端部を覆う閉塞板14が取り付けられる。軸受ハウジング12には、後述するように、圧入されたステータコア31に対応する位置に間隙12aが設けられている。
As shown in FIG. 1, the motor 1 mainly includes a
ロータ20は、シャフト10に固定されるハブ21と、ステータ30の外側を覆うように配置される円筒形のロータヨーク22とを備える。ロータヨーク22は、ハブ21を介してシャフト10と接続し、ロータヨーク22の内周面でステータコア31に対向する位置にマグネット23が配置される。ステータ30は、コイル32を巻回させたステータコア31を備えており、軸受ハウジング12の周囲に回転対称に配置される。
The
モータ1においては、ロータ20がシャフト10を回転軸として回転することにより、ハブ21に固定されているシャフト10自体も回転する。ここで、軸受11としては含油軸受を用いることができ、シャフト10と軸受11との間には潤滑油(不図示)が注入されている。軸受11としては、このほかにも、本実施形態の適用にあたり、玉軸受(ベアリング)や流体軸受を用いてもよい。流体軸受の場合、シャフト10の外周面及び/又は軸受11の内周面に、へリングボーン状やスパイラル状の動圧発生溝(不図示)を形成しておくことにより、潤滑油は動圧発生溝の溝パターンにしたがって流れて押圧され、局部的な高圧部分を生じる。これにより、回転するシャフト10の側面が軸受11に支えられ、シャフト10の底面が摺動板13に支えられることとなる。
In the motor 1, when the
<軸受ハウジング12の間隙12aについて>
ところで、モータ1は、例えば、デジタル複写機等のレーザー書き込み系に用いられるポリゴンミラースキャナモーターや、HDDのスピンドルモータなど、高速回転が要求される場合に用いられる。ポリゴンミラースキャナモーターの場合、1分間に40000回を超える高速で回転し、半導体レーザーからのレーザー光線を反射して感光ドラムに転送する。このような高速回転においては、軸受11の内径の円筒精度が悪くなってシャフト10の振れ周りが大きくなったり、また、アウターロータ型の含油軸受を持つ構造において、ステータコア31で発生した振動が、軸受ハウジング12を通じて軸受11並びにシャフト10に伝播して騒音及び負荷の振動を発生させてしまったりすると、その影響が大きい。
<
The motor 1 is used when high-speed rotation is required, such as a polygon mirror scanner motor used in a laser writing system such as a digital copying machine or a spindle motor of an HDD. In the case of the polygon mirror scanner motor, it rotates at a high speed exceeding 40,000 times per minute, reflects the laser beam from the semiconductor laser, and transfers it to the photosensitive drum. In such a high-speed rotation, the cylindrical accuracy of the inner diameter of the
そこで、本実施形態では、軸受ハウジング12にステータ30のステータコア31を圧入する際に発生する軸受11の変形(シャフト10側への傾き)を生じさせない方途に注目し、高速回転の使用条件下においても上記のような事態を抑制できるモータ1を得るものである。以下、図2を参照しつつ、この点を説明する。
Therefore, in the present embodiment, attention is paid to a method in which the deformation of the bearing 11 (inclination toward the
図2は、モータ1の分解組立図を示している。図中下端の軸受ハウジング12へ、順次、ステータコア31、軸受11、ワッシャ15、ロータ20を取り付けたシャフト10を、圧入又は挿入して、モータ1を組み立てる。なお、図示していないが、モータ1の回転バランスを調整するため、必要に応じて、ロータ20の上面には、プラスバランス調整の場合は錘を、マイナスバランス調整の場合は丸穴形成による肉盗みを設けてもよい。
FIG. 2 shows an exploded view of the motor 1. The motor 1 is assembled by press-fitting or inserting the
軸受ハウジング12は非鉄金属又は樹脂により形成されており、非鉄金属の場合はその塊を切削加工などで形成され、樹脂の場合は射出成型により形成されている。ここで、非鉄金属としては、例えば真鍮などの銅合金が好ましく用いられる。
The bearing
図2に示すように、ステータコア31は、モータ1の軸受11を保持する軸受ハウジング12の外径側に圧入される。軸受ハウジング12には、ステータコア31が圧入される外径と軸受11が接する内径との間の肉の中央に、スリットなどの間隙12aが設けられている。間隙12aを設けることにより、ステータコア31の圧入による軸受ハウジング12の変形を軸受ハウジング12自身に設けた間隙12aで逃がすことができる。これにより、軸受ハウジング12の変形が軸受11へ伝達されることがなく、軸受11の位置が正確に同心に配置できる。よって、シャフト10の回転に影響するような軸受11の傾きを防げる。
As shown in FIG. 2, the
間隙12aは、シャフト10の軸方向において、ステータコア31の厚さ以上に、すなわち、その厚さに等しいか又はそれを上回るように、その長さを設定すればよい。これにより、ステータコア31の圧入による変形をより一層確実に逃がすことができる。また、間隙12aは、ステータコア31を圧入する側に開口を形成するのが望ましい。これにより、ステータコア31の圧入を容易に行うことができる。さらにまた、間隙12aは、加工できうる範囲で狭い幅を有するように形成することが望ましい。これにより、軸受ハウジング12の強度を損なわずに済むことができる。
The length of the
このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を行ったものも含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。 As described above, the present invention is not limited to the specific embodiments but includes various modifications, which will be apparent to those skilled in the art from the description of the scope of claims. It is.
1…モータ(アウターロータ型のモータ。スピンドルモータ)
10…シャフト
11…軸受
12…軸受ハウジング
12a…間隙(スリット)
13…摺動板
14…閉塞板
15…ワッシャ
20…ロータ
21…ハブ
22…ロータヨーク
23…マグネット
30…ステータ
31…ステータコア
32…コイル
1. Motor (outer rotor type motor, spindle motor)
DESCRIPTION OF
13 ... sliding
Claims (3)
シャフトと、
前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、
前記軸受を保持する軸受ハウジングと、
前記シャフトに取り付けられ、内周面にマグネットを有するロータと、
前記マグネットに対向するように前記軸受ハウジングの外径に圧入されたステータコアを有するステータと、を備え、
前記軸受ハウジングが、前記ステータコアが圧入される外径と前記軸受が接する内径との間の肉の中央に、間隙を有することを特徴とするモータ。 An outer rotor type motor,
A shaft,
A bearing that rotatably supports the shaft;
A bearing housing for holding the bearing;
A rotor attached to the shaft and having a magnet on the inner peripheral surface;
A stator having a stator core press-fitted into the outer diameter of the bearing housing so as to face the magnet,
The motor according to claim 1, wherein the bearing housing has a gap in the center of the meat between the outer diameter into which the stator core is press-fitted and the inner diameter with which the bearing contacts.
The motor according to claim 1, wherein the gap has an opening on a side where the stator core is press-fitted.
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