JP2017028872A

JP2017028872A - Outer rotor type motor

Info

Publication number: JP2017028872A
Application number: JP2015145479A
Authority: JP
Inventors: 秀樹能登; Hideki Noto
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: JP6311997B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an outer rotor type motor having good bearing inner diameter dimensional accuracy.SOLUTION: An outer rotor type motor 1 includes a shaft 10, a bearing 11 for rotatably supporting the shaft 10, a bearing housing 12 for holding the bearing 11, a rotor 20 attached to the shaft 10 and having a magnet 23 on its inner peripheral surface; and a stator 30 having a stator core 31 which is press-fitted in an outer diameter of the bearing housing 12 so as to face the magnet 23. The bearing housing 12 has a gap 12a in a center of a fillet between an outer diameter, in which the stator core 31 is press-fitted, and an inner diameter, with which the bearing 11 contacts.SELECTED DRAWING: Figure 1

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.

特開２００３−２４４８９０号公報JP 2003-244890 A 特開２００３−３３９１３２号公報JP 2003-339132 A

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.

本発明の実施形態に係るアウターロータ型のモータ（スピンドルモータ）の断面図である。1 is a cross-sectional view of an outer rotor type motor (spindle motor) according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るアウターロータ型のモータ（スピンドルモータ）の分解組立図である。1 is an exploded view of an outer rotor type motor (spindle motor) according to an embodiment of the present invention.

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 shaft 10, a rotating rotor 20, and a stator 30 that interacts with the rotor 20 and generates a rotational moment. The shaft 10 is rotatably supported by a bearing 11, and the bearing 11 is held by a bearing housing 12. A disc-shaped sliding plate 13 for receiving the shaft 10 and a closing plate 14 covering the lower end portion of the bearing housing 12 are attached to the lower end of the bearing housing 12. As will be described later, the bearing housing 12 is provided with a gap 12a at a position corresponding to the press-fitted stator core 31.

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 rotor 20 includes a hub 21 fixed to the shaft 10 and a cylindrical rotor yoke 22 arranged so as to cover the outside of the stator 30. The rotor yoke 22 is connected to the shaft 10 via the hub 21, and the magnet 23 is disposed at a position facing the stator core 31 on the inner peripheral surface of the rotor yoke 22. The stator 30 includes a stator core 31 around which a coil 32 is wound, and is arranged around the bearing housing 12 in a rotationally symmetrical manner.

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 rotor 20 rotates about the shaft 10 as a rotation axis, the shaft 10 itself fixed to the hub 21 also rotates. Here, an oil-impregnated bearing can be used as the bearing 11, and lubricating oil (not shown) is injected between the shaft 10 and the bearing 11. In addition to this, a ball bearing or a fluid bearing may be used as the bearing 11 in applying the present embodiment. In the case of a hydrodynamic bearing, a herringbone-shaped or spiral-shaped dynamic pressure generating groove (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the shaft 10 and / or the inner peripheral surface of the bearing 11, so that the lubricating oil has a dynamic pressure. It flows and presses according to the groove pattern of the generating groove, producing a local high-pressure part. As a result, the side surface of the rotating shaft 10 is supported by the bearing 11, and the bottom surface of the shaft 10 is supported by the sliding plate 13.

＜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。 <Gap 12a of Bearing Housing 12>
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 bearing 11 is deteriorated and the vibration around the shaft 10 is increased. In addition, in the structure having the outer rotor type oil-impregnated bearing, If it propagates to the bearing 11 and the shaft 10 through the bearing housing 12 to generate noise and load vibration, the influence is great.

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 shaft 10 side) that occurs when the stator core 31 of the stator 30 is press-fitted into the bearing housing 12, and under the use conditions of high-speed rotation. The motor 1 which can suppress the above situations is also obtained. Hereinafter, this point will be described with reference to FIG.

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 shaft 10 to which the stator core 31, the bearing 11, the washer 15, and the rotor 20 are attached sequentially into the bearing housing 12 at the lower end in the drawing. Although not shown, in order to adjust the rotational balance of the motor 1, a weight is formed on the upper surface of the rotor 20 in the case of positive balance adjustment and a round hole is formed in the case of negative balance adjustment as necessary. Stealing may be provided.

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 housing 12 is made of non-ferrous metal or resin. In the case of non-ferrous metal, the lump is formed by cutting or the like, and in the case of resin, it is formed by injection molding. Here, as the nonferrous metal, for example, a copper alloy such as brass is preferably used.

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 stator core 31 is press-fitted into the outer diameter side of the bearing housing 12 that holds the bearing 11 of the motor 1. In the bearing housing 12, a gap 12 a such as a slit is provided at the center of the meat between the outer diameter into which the stator core 31 is press-fitted and the inner diameter with which the bearing 11 is in contact. By providing the gap 12a, the deformation of the bearing housing 12 due to the press-fitting of the stator core 31 can be released by the gap 12a provided in the bearing housing 12 itself. Thereby, the deformation of the bearing housing 12 is not transmitted to the bearing 11, and the position of the bearing 11 can be arranged accurately and concentrically. Therefore, the inclination of the bearing 11 that affects the rotation of the shaft 10 can be prevented.

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 gap 12a may be set to be equal to or greater than the thickness of the stator core 31 in the axial direction of the shaft 10, that is, equal to or greater than the thickness. Thereby, the deformation | transformation by press injection of the stator core 31 can be escaped still more reliably. Further, it is desirable that the gap 12a is formed with an opening on the side where the stator core 31 is press-fitted. Thereby, the press fit of the stator core 31 can be performed easily. Furthermore, it is desirable to form the gap 12a so as to have a narrow width in a range that can be processed. Thereby, the strength of the bearing housing 12 can be kept intact.

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 SYMBOLS 10 ... Shaft 11 ... Bearing 12 ... Bearing housing 12a ... Gap (slit)
13 ... sliding plate 14 ... closing plate 15 ... washer 20 ... rotor 21 ... hub 22 ... rotor yoke 23 ... magnet 30 ... stator 31 ... stator core 32 ... coil

Claims

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.

前記間隙が、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することを特徴とする請求項１に記載のモータ。 The motor according to claim 1, wherein the gap has a length greater than a thickness of the stator core in an axial direction of the shaft.

前記間隙が、前記ステータコアを圧入する側に開口を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ。
The motor according to claim 1, wherein the gap has an opening on a side where the stator core is press-fitted.