JP3181760B2 - ブラシレスモータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はブラシレスモータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ハウジングの円筒部に回転自在に挿入さ
れる軸を備えたブラシレスモータでは、該軸は、円筒部
に内嵌される玉軸受を介して回転自在に枢支される。

【０００３】ところが、最近では、高価な玉軸受に代え
て円筒状スリーブ軸受（すべり軸受）により軸を回転支
持するようにしたものがあり、安価でしかも構造簡単な
モータが提供されている。

【０００４】スリーブ軸受を使用したものでは、反転状
態（ハウジングの円筒部の先端開口部が下方とされる状
態）で使用された場合、スリーブ軸受に含浸された油が
滴下するので、円筒部に、該油を受けるためのキャップ
を付設する場合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油の滴
下量が多くなれば、キャップの油の容量を越え、このキ
ャップから漏れる虞れがあった。

【０００６】そこで、本発明では、構造が簡単となるす
べり軸受を使用することができ、かつ、該すべり軸受に
含浸された油が外部へ流出することのないブラシレスモ
ータを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係るブラシレスモータは、ハウジングの
円筒部に内嵌された中空円筒状のすべり軸受に回転自在
に挿通される軸を備えたブラシレスモータであって、上
記円筒部の先端開口部に、すべり軸受側に開口する油受
け用凹周溝を有するキャップを設け、かつ、該すべり軸
受を油が含浸された多孔質材とすると共に、該すべり軸
受の先端部の半径方向外側部に、軸方向外側に延伸され
る延伸部を設け、上記凹周溝と該延伸部とが相互に非接
触状態で嵌まり合うものである。

【０００８】

【作用】ハウジングの円筒部の先端開口部が下方となる
状態にて使用された場合、すべり軸受に含浸された油
は、すべり軸受の先端部が侵入している凹周溝内に滴下
し、この凹周溝にて受けられる。

【０００９】そして、滴下量が多くなって凹周溝内に多
量の油が溜まれば、すべり軸受の先端部が凹周溝に侵入
しているので、該先端部がこの油内に浸漬し、毛細管現
象により、凹周溝内の油は再びすべり軸受に吸収され
る。

【００１０】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
詳説する。

【００１１】図１は本発明に係るブラシレスモータを使
用したファン装置を示し、このファン装置は、中央部に
軸受用の円筒部１を有するハウジング２と、該ハウジン
グ２の円筒部１にすべり軸受３を介して回転自在に挿通
される軸４と、該軸４の一端部が挿入固定されるロータ
５と、円筒部１に外嵌固定されるステータ６と、ロータ
５の内周面にヨーク７を介して固着されるロータマグネ
ット８と、を備える。

【００１２】ハウジング２の円筒部１は、一方開口状で
他端が底壁部10にて閉じた有底円筒形状とされる。

【００１３】また、すべり軸受３は、外径側に配設され
るスリーブ軸受11と、内径側に配設される短円筒体のメ
タル軸受12，12と、からなる。スリーブ軸受11及びメタ
ル軸受12ともに油が含浸された多孔質材である焼結金属
等からなる。なお、スリーブ軸受11を油の含油量を重視
して油含油量を多くし、メタル軸受12を耐摩耗性を重視
して油含油量を少なくするのが好ましい。

【００１４】そして、底壁部10には、軸４を受けるスラ
スト受部材13が設けられる。このスラスト受部材13は、
例えば、ＰＰＳ系樹脂複合材からなり、底壁部10の内面
に設けられた凹窪部14に嵌合される。なお、軸４の端面
15は球面加工される。

【００１５】従って、軸４は、スラスト受部材13とすべ
り軸受３にて安定した状態で円滑にその軸心廻りに回転
することができる。

【００１６】また、凹窪部14の外周縁には、図３と図４
に示すように、周方向に沿って立上り壁16…が立設さ
れ、この立上り壁16の外径側に平面視円弧状の溝17…が
形成され、この溝17には径方向溝18が連設される。

【００１７】凹窪部14の内周面には、立上り壁16の先端
に達する突部19…が設けられ、これにより、凹窪部14に
嵌合されるスラスト受部材13が密嵌状となる。20は凹窪
部14の底面に設けられた凹所である。

【００１８】ところで、スラスト受部材13を、取外す場
合、図７に示す治具21を使用する。治具21は、柄部22と
先端部23とからなる一対の第１・第２部材24ａ，24ｂ
と、第１・第２部材24ａ，24ｂを揺動自在に枢支する枢
支軸26と、を備え、第１・第２部材24ａ，24ｂの柄部2
2，22を接近させれば、先端部23，23が接近し、柄部2
2，22を離間させれば、先端部23，23が離間する。

【００１９】また、第１部材24ａの先端部23の内面先端
に、三角形の突部25が設けられ、第２部材24ｂの先端部
23の内面先端に、円弧状の突部27が設けられる。なお、
第１部材24ａの先端部23の幅寸法が隣合う立上り壁16，
16間の隙間より小さい場合には、この突部25を断面三角
形状の幅方向突条から構成してもよい。

【００２０】従って、図６と図８に示すように、スラス
ト受部材13を治具21にて挾持すれば、該スラスト受部材
13を凹窪部14から取出すことができる。

【００２１】また、ハウジング２の円筒部１の内周面29
には、図３と図４に示すように、突条部28…が周方向に
所定ピッチ（具体的には、 120°ピッチ）に配設され、
これにより、すべり軸受３ががたつくことなく、円筒部
１に内嵌される。さらに、円筒部１の外径側には、突条
部28に対応して逃げ孔30…が貫設される。

【００２２】しかして、円筒部１の先端開口部１ａに
は、油受け用凹周溝31を有するキャップ32が設けられ
る。キャップ32は、図２に示すように、円筒部１に内嵌
される内筒部33と、円筒部１に外嵌される外筒部34と、
内外筒部33，34を連結する連結壁35と、内筒部33から内
径方向へ突出する突出壁部36と、からなる。突出壁部36
はその内径端部がすべり軸受３側へ弯曲し、上記凹周溝
31を形成する。

【００２３】また、外筒部34の開口端部内面には、係止
用の突条37が設けられ、円筒部１の先端部外周面は、溝
38が形成され、図１と図２に示すように、円筒部１の先
端部を、内外筒部33，34にて形成される凹周溝32ａに挿
入すれば、突条37が溝38に係止し、キャップ32は円筒部
１に装着される。

【００２４】しかして、スリーブ軸受11は、先端部の内
周面に切欠き凹周溝39が形成され、延伸部40が形成さ
れ、この延伸部40の先端部、つまり、すべり軸受３の先
端部３ａが、油受け用凹周溝31に侵入する。

【００２５】また，軸４を固定するハウジング２のボス
部42は、大径部42ａと中径部42ｂと小径部42ｃと、を備
え、中径部42ｂの一部がキャップ32に遊嵌状に侵入し、
小径部42ｃの外周面は、キャップ32の突出壁部36に沿っ
て弯曲している。なお、小径部42ｃの端部には、外鍔部
42ｄが形成され、この外鍔部42ｄの外周に一対の係止突
部が膨出形成されている。

【００２６】この場合、キャップ32の内筒部33の内周面
と中径部42ｂの外周面との間、乃至キャップ32の突出壁
部36の外面と小径部42ｃの外周面との間には、隙間が形
成される。さらに、外鍔部42ｄの外径寸法Ｄ₁ を、キャ
ップ32の突出壁部36の内径寸法Ｄ₂ より僅かに大きくし
ている。これは、図２に示すように、ボス部42が下方と
なるように配置された場合において、ボス部42の外鍔部
42ｄに付着した油がその外周縁から滴下した際に、油受
け用凹周溝31にて確実に受けることができるようにする
ためである。

【００２７】従って、上述の如く構成されたキャップ32
を円筒部１に装着すれば、図２に示すように、反転され
た状態でこのブラシレスモータが使用された場合、すべ
り軸受３の油が滴下した際、凹周溝31にて該油を受ける
ことができる。

【００２８】そして、滴下量が多くなって、凹周溝31に
多くの油が溜まったとしても、すべり軸受３の先端部３
ａが凹周溝31内に侵入しているので、該先端部３ａが油
内に浸漬されることになり、浸漬されれば、毛細管現象
にて、油はスリーブ軸受３に吸収される。即ち、このよ
うに、反転状態にて使用されたとしても、油は円筒部１
の外部へ飛散しない。

【００２９】しかして、ボス部42の小径部42ｃには、断
面山形状の油案内部43が形成されている。即ち、図５に
示すように、このブラシレスモータが横倒された場合
に、突出壁部36を伝って、ボス部42に油が滴下された際
に、ロータ５の回転により、この油案内部43の傾斜面に
沿って油が矢印の如く飛散してスリーブ軸受11に吸収さ
れるようにしている。

【００３０】ところで、キャップ32は、ポリアミド系樹
脂（炭素数６のε−カプロラクタムの開環重合によって
得られるポリアミド（ナイロン６）、ヘキサメチレンジ
アミンとアジピン酸の重縮合によって合成されるナイロ
ン66）にて形成され、ハウジング２は、ＰＢＴ（ポリブ
チレンテレフタレート）にて形成される。

【００３１】即ち、キャップ32の線膨張係数を、8.1 ×
10^-5とし、ハウジング２の線膨張係数を３×10^-5とし、
これにより、常温でのキャップ32の最大締め代Ａ（図２
参照）を0.09mm位とし、 120℃の高温状態で締め代Ａを
0.13mm位となるように設定し、高温になるほど圧入力を
大としてシール効果を高めている。

【００３２】逆に、低温になれば、上記締め代Ａは小と
なって、圧入部分が緩くなるが、温度低下にともなって
油の粘度も大きくなり、かつ、体積も小となって、油の
流出を抑えることができる。

【００３３】次に、ステータ６は、図１に示すように、
複数枚の薄板状コアが積層されてなるステータコア44
と、該コア44に装着されるインシュレータ45，46と、イ
ンシュレータ45，46が装着された状態のコア44に巻設さ
れるコイル47とからなる。

【００３４】即ち、一方のインシュレータ45には、その
筒部45ａ内周面に弾性係止片部48が設けられ、この係止
片部48が、円筒部１の外周面に設けられた係止突部49，
49に係止し、このステータ６は円筒部１に固定される。

【００３５】なお、他方のインシュレータ46には垂下片
50が設けられ、この垂下片50から、コイル47が接続され
た端子51が突設され、この端子51がハウジング２に固定
される回路基板52に接続される。

【００３６】そして、ステータ６の磁気センターとロー
タマグネット８の磁気センターとを軸方向に所定寸法だ
けずらせ、ロータ５が矢印Ｂ方向への力を受けるように
して、軸４の端面15を常にスラスト受部材13に当接させ
るようにする。

【００３７】この場合、ステータコア44とロータマグネ
ット８との相対的な位置関係により、ロータ５の回転時
に軸４がスラスト受部材13を介してハウジング２に振動
力を与えるが、実施例においては、ハウジング２の軸対
応位置及びその周辺部には、凹凸部及び逃げ孔30が設け
られ、これにより、振動を減衰させている。

【００３８】また、ハウジング２の円筒部１の外周面に
は、図３と図４に示すように、突条53が設けられ、この
突条53がステータ６のステータコア44の内周面に設けら
れた合マーク用の凹所に嵌合する。

【００３９】具体的には、イとロの逃げ孔30，30間に、
突条53を形成し、ステータコア44に合マーク用の凹所を
180°毎に設ける。

【００４０】従って、突条53に対向するハの逃げ孔30か
ら、突条53に嵌合していない合マーク用凹所に、キャッ
プ32を取外すための治具を挿入し、この治具にてキャッ
プ32の係合を解除すれば、ロータ５をキャップ32ととも
に取外すことができる。

【００４１】なお、ロータ５は、碗形とされ、外周面に
複数の羽根54…が突設される。

【００４２】次に、図９は他の実施例を示し、この場
合、ステータ６の一方のインシュレータ45とキャップ32
とを一体化している。

【００４３】即ち、インシュレータ45は、図10と図11に
示すように、ステータコア44に当接する当接壁55と、該
当接壁55から垂下される垂下壁56と、当接壁55から立設
される円筒部57と、を備え、該円筒部57にキャップ32が
連設される。

【００４４】この場合のキャップ32は、上述のキャップ
32と同様、内筒部33と外筒部34と連結壁35と突出壁部36
とからなる。

【００４５】従って、外筒部34の内周面には突条37が設
けられず、ハウジング２の円筒部１には突条37が係止す
る溝が形成されない。

【００４６】即ち、円筒部１の先端部をキャップ32の凹
周溝32ａに嵌合させて円筒部57の内面に形成される弾性
係止片部48を、円筒部１の外周面の係止突部49に係止さ
せれば、キャップ32が装着される。

【００４７】従って、この実施例によれば、ハウジング
２の円筒部１の形状を簡素化することができる。

【００４８】なお、本発明は上述の実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であ
り、例えば、キャップ32がハウジング２の円筒部１と一
体化されているものであってもよい。この場合、円筒部
１の底壁部10を省略して円筒部１を基端開口状とし、こ
の基端開口部に、スラスト受部材13を有する基端用のキ
ャップを装着するようにすればよい。

【００４９】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００５０】 構造が簡単となるすべり軸受３を使用
することができ、コストの低減を図ると共に、円滑に回
転することができるブラシレスモータを提供することが
できる。

【００５１】 反転状態（ハウジング２の円筒部１の
先端開口部１ａが下方となる状態）にて使用されても、
すべり軸受３の油をキャップ32の凹周溝31にて受けるこ
とができ、しかも、油の滴下量が多くなって油の溜る量
が増大したとしても、この凹周溝31内の油は再びすべり
軸受３の先端部３ａを介して該すべり軸受３に吸収され
るので、油の円筒部１外への流出を有効に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】反転状態の要部拡大断面図である。

【図３】要部断面平面図である。

【図４】ハウジングの断面正面図である。

【図５】横倒状態の要部拡大断面図である。

【図６】要部拡大断面図である。

【図７】スラスト受部材取外し用治具を示す斜視図であ
る。

【図８】スラスト受部材取外し状態を示す説明図であ
る。

【図９】他の実施例を示す断面図である。

【図10】キャップの平面図である。

【図11】図10のＸ−Ｏ−Ｘ線断面図である。

【符号の説明】

１ 円筒部 １ａ 先端開口部 ２ ハウジング ３ すべり軸受 ４ 軸 31 油受け用凹周溝 32 キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−60355（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−178488（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−150529（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−269142（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−58265（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−50955（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−55758（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 5/10 H02K 5/16 - 5/167 H02K 29/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング２の円筒部１に内嵌された中
   空円筒状のすべり軸受３に回転自在に挿通される軸４を
   備えたブラシレスモータであって、上記円筒部１の先端
   開口部１ａに、すべり軸受３側に開口する油受け用凹周
   溝31を有するキャップ32を設け、かつ、該すべり軸受３
   を油が含浸された多孔質材とすると共に、該すべり軸受
   ３の先端部３ａの半径方向外側部に、軸方向外側に延伸
   される延伸部40を設け、上記凹周溝31と該延伸部40とが
   相互に非接触状態で嵌まり合うことを特徴とするブラシ
   レスモータ。