JP3363095B2 - ブラシレスモータ及びブラシレスモータのセンターピース - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に車両用空調装
置の送風機用モータに好適なアウタロータ型ブラシレス
モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は先に車両用空調装置の送風機
用モータに好適なアウタロータ型ブラシレスモータを種
々提案している。このアウタロータ型ブラシレスモータ
は、モータホルダの上面にステータが固定されている。
ステータは、センターピースと、そのセンターピースに
より支持され且つ巻線を巻装したコアとを備えている。

【０００３】前記センターピースは、フランジ部と、前
記コアを保持する略円筒状の軸支持部とから構成されて
いる。軸支持部の内周面には、２つの軸受を保持するた
めの上下一対の支持凹部が形成されている。そして、そ
の支持凹部により保持された両軸受は、ロータを固着し
た回転軸を回転可能に支持している。つまり、センター
ピースはステータを支持するとともに、回転軸を回転可
能に支持している。

【０００４】ところで、ブラシレスモータのコストを下
げるために、センターピースを合成樹脂にて成形させる
ことが考えられるが、合成樹脂で形成されたセンターピ
ースは、精度がそれほど出ないと共に、剛性（強度）が
低いため肉厚を増す必要がありモータ全体のサイズが大
きくなるおそれがある。また、合成樹脂の熱伝導性が悪
いため、センターピースを介して前記ステータの巻線が
発する熱はほとんど放熱できず、発熱によってモータの
作動不良を引き起こすといった問題点がある。そこで、
強度、精度及び放熱を良好にするために、センターピー
スをアルミ合金を採用し、ダイカスト工法によって成形
させていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ダイカスト
工法の成形精度は限界があり、アルミダイカストで成形
されたセンターピースは、前記両軸受を嵌合保持する支
持凹部（内孔）の精度（同心度）を上げるため、支持凹
部（内孔）に対して切削加工を施す必要があった。従っ
て、センターピースの製造工数及びコストの低減を図る
ことができない問題点があった。

【０００６】本発明の目的は、優れた機械性質を保つと
共に、製造工数及びコストの低減を図ることができるブ
ラシレスモータ及びブラシレスモータのセンターピース
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、センターピースのフラ
ンジ部をモータホルダに固定し、そのフランジ部から突
出形成したセンターピースの円筒部の外側にステータコ
アを取着するとともに、内側に軸受を介して回転軸を回
転可能に支持してなるブラシレスモータにおいて、前記
フランジ部及び円筒部を備えたセンターピースをプレス
加工にて成形し、前記センターピースの円筒部の軸方向
中間位置に、前記回転軸を支持する軸受を軸方向に位置
決め支持するための前記円筒部の径方向内方に突出する
段差部を設けたことを要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のブラシレスモータにおいて、前記段差部を前記円筒部
の径方向内方に切り出し形成したことを要旨とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のブラシレスモータにおいて、前記センターピー
スは、金属材料の板材にて成形されたことを要旨とす
る。請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれ
か１に記載のブラシレスモータにおいて、前記軸受の回
転軸挿入孔の軸方向一部分には、前記回転軸の外周面と
離間する大径孔部を形成したことを要旨とする。

【００１０】請求項５に記載の発明は、モータホルダに
固定されるランジ部と、フランジ部から突出形成され、
外側にステータコアを取着するとともに内側に軸受を介
して回転軸を回転可能に支持する円筒部とを有したブラ
シレスモータのセンターピースにおいて、前記センター
ピースをプレス加工にて成形し、前記センターピースの
円筒部の軸方向中間位置に、前記回転軸を支持する軸受
を軸方向に位置決め支持するための前記円筒部の径方向
内方に突出する段差部を設けたことを要旨とする。

【００１１】（作用） 請求項１及び２に記載の発明によれば、プレス加工は高
精度成形加工の一種であるため、プレス加工による成形
されたセンターピースの成形精度を向上することができ
る。その結果、成形加工後の切削加工の必要がなくな
り、センターピースを有するブラシレスモータの製造工
数及び加工コストを低減することができる。

【００１２】また、円筒部の回転軸挿入孔に圧入嵌合さ
れる軸受は、それぞれ段差部により軸方向に支持される
ことができるとともに、軸方向の位置決めすることがで
きる。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、ブラシレ
スモータ全体の骨格としてのセンターピースの強度及び
剛性を向上することができる。また、センターピースを
介してステータの放熱が容易に行われる。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、センター
ピースの打ち出し部の形成によりその近傍の円筒部が内
部側に若干変形しても、大径孔部によりその変形量を吸
収することによって、軸受は、円筒部の回転軸挿入孔に
容易に圧入嵌合されることができる。その結果、軸受の
シャフト受けは高精度を保ちつつけることができ、回転
軸の回転軸心精度も良好となる。

【００１５】請求項５に記載の発明によれば、プレス加
工は高精度成形加工の一種であるため、プレス加工によ
る成形されたセンターピースの成形精度を向上すること
ができる。その結果、成形加工後の切削加工の必要がな
くなり、センターピースの製造工数及び加工コストを低
減することができる。また、円筒部の回転軸挿入孔に圧
入嵌合される軸受は、それぞれ段差部により軸方向に支
持されることができるとともに、軸方向の位置決めする
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車両用空調装置の
送風機用モータとして使用されるアウタロータ型ブラシ
レスモータに具体化した一実施の形態を図１〜図３に従
って説明する。

【００１７】図１に示すように、モータホルダ１の上面
１ａ中央位置にはステータ２が固定されている。前記ス
テータ２は、センターピース３と、コア４と、巻線５と
を備えている。

【００１８】図３に示すように、前記センターピース３
は、金属材料（例えば、鉄合金や鋼など）の板材にてプ
レス加工より一体成形され、ほぼ円盤状のフランジ部３
ａと、当該フランジ部３ａの上面中央に上方へ突出形成
された円筒部３ｂとから構成されている。

【００１９】フランジ部３ａの下面には、当該フランジ
部３ａの下面に対して垂直な複数個のボス部３ｃが突出
形成されている。本実施形態では、３個のボス部３ｃ
は、フランジ部３ａの下面外周部に形成されている。ボ
ス部３ｃの内孔３ｄは前記フランジ部３ａを貫通してい
る。しかも、内孔３ｄは後加工よりネジ加工されてい
る。また、フランジ部３ａには、前記円筒部３ｂに近い
位置に３つの貫通孔３ｅが形成されている。さらに、フ
ランジ部３ａの外周面には、直線部３ｆ及び凹部３ｇが
切欠き形成されている。

【００２０】前記円筒部３ｂは、先端に小径部３ｈが形
成されている。円筒部３ｂの内孔３ｉは前記フランジ部
３ａを貫通するように形成されている。また、円筒部３
ｂの軸方向中間位置には、外周面より内孔３ｉに向かっ
て複数個の打ち出し部３ｊが形成されている。本実施形
態では、上下２段に分けて、円筒部３ｂの中心軸線に対
して対称的にそれぞれ４個の打ち出し部３ｊは形成され
ている。図１に示すように、前記打ち出し部３ｊは円筒
部３ｂの内周面から中心軸線側に突出するようになり、
段差部３ｋが形成される。

【００２１】そして、図２に示すように、円筒部３ｂを
前記コア４の内孔４ａに貫挿することにより、コア４は
円筒部３ｂにより嵌合支持される。円筒部３ｂの内孔３
ｉには、上下両方向から一対の第１及び第２軸受６ａ，
６ｂが圧入嵌合されている。図１に示すように、第１及
び第２軸受６ａ，６ｂは、それぞれ前記段差部３ｋによ
り軸方向に支持されているとともに、軸方向の位置も決
められている。

【００２２】また、前記第１及び第２軸受６ａ，６ｂ
は、一端に大径部６ｃ，６ｄが形成されている。図１に
おいて、第１及び第２軸受６ａ，６ｂの回転軸挿入孔と
しての内孔６ｅ，６ｆは、前記大径部６ｃ，６ｄと対応
する軸方向一部分に大径孔部６ｇ，６ｈが形成されてい
る。

【００２３】そして、図１及び図２に示すように、上記
のように構成されたステータ２の上方から、ロータ７の
回転軸１０が前記第１及び第２軸受６ａ，６ｂの内孔６
ｅ，６ｆに挿入嵌合されることによって、ロータ７は、
ステータ２により回転可能に支持される。このとき、ロ
ータ７を構成する釣り鐘形状のヨーク８は、前記ステー
タ２を覆うようになり、ヨーク８の内周面に固着された
複数のマグネット９は、前記コア４の回りに配置された
ようになっている。

【００２４】さらに、前記モータホルダ１の下面には、
励磁回路を搭載した回路基板１１が固定されている。そ
して、その励磁回路から前記ステータ２の前記巻線５に
励磁電流が供給されると、該ステータ２では回転磁界が
生じ、その回転磁界に基づいてロータ７が回転駆動され
る。

【００２５】次に、上記のように構成されたブラシレス
モータの特徴について説明する。 （１）本実施形態では、フランジ部３ａと、当該フラン
ジ部３ａの上面中央に上方へ突出形成された円筒部３ｂ
とから構成されたセンターピース３を、プレス加工より
一体成形した。従って、センターピース３の成形精度を
確保することができる。その結果、成形後の切削加工の
必要がなくなることから、ブラシレスモータの製造工数
及び加工コストを低減することができる。

【００２６】（２）又、本実施形態では、円筒部３ｂの
軸方向中間位置には、外周面より内孔３ｉに向かって複
数個の打ち出し部３ｊを設け、その打ち出し部３ｊによ
り、円筒部３ｂの内周面を中心軸線側に突出させて、段
差部３ｋを形成した。従って、円筒部３ｂの内孔３ｉに
圧入嵌合された第１及び第２軸受６ａ，６ｂを、それぞ
れ前記段差部３ｋにて軸方向に支持することができると
ともに、軸方向の位置決めすることができる。

【００２７】（３）本実施形態では、センターピース３
を、金属材料（例えば、鉄合金や鋼など）の板材にてプ
レス加工より一体成形している。従って、ブラシレスモ
ータ全体の骨格としてのセンターピース３の強度及び剛
性を向上することができる。また、金属材料のセンター
ピース３を介してステータ２の巻線５の放熱が容易に行
われる。

【００２８】（４）本実施形態では、第１及び第２軸受
６ａ，６ｂは、一端に大径部６ｃ，６ｄが形成されてい
る。第１及び第２軸受６ａ，６ｂの内孔６ｅ，６ｆは、
前記大径部６ｃ，６ｄと対応する一端に回転軸１０の外
周面と離間する大径孔部６ｇ，６ｈが形成されている。
従って、前記打ち出し部３ｊの形成によりその近傍の円
筒部３ｂが内部面に若干変形しても、前記大径孔部６
ｇ，６ｈによりその変形量を吸収することによって、第
１及び第２軸受６ａ，６ｂは、円筒部３ｂの内孔３ｉに
容易に圧入嵌合されることができる。その結果、第１及
び第２軸受６ａ，６ｂのシャフト受けは高精度を保ちつ
つけることができ、回転軸１０の回転軸心精度も良好と
なる。

【００２９】上記実施の形態は、以下のように変更して
もよい。 ○上記実施形態では、センターピース３を、鉄合金や鋼
などの金属板材にてプレス加工より一体成形して実施し
たが、強度（剛性）、熱伝導性及び塑性加工（プレス加
工）性に優れた金属材料であれば、例えば、銅合金、亜
鉛合金及びステンレスなどの板材にてプレス成形させて
実施してもよい。この場合、上記実施形態と同様な効果
を得ることができる。

【００３０】○上記実施形態では、センターピース３の
円筒部３ｂの軸方向中間位置には、上下２段に分けて、
円筒部３ｂの中心軸線に対して対称位置にそれぞれ４個
の打ち出し部３ｊは形成されて実施したが、円筒部３ｂ
の軸方向中間位置には、上下２段に分けて、それぞれ５
個以上の打ち出し部３ｊを形成させて実施してもよい。
この場合、上記実施形態と同様な効果を得ることができ
る。

【００３１】○上記実施形態では、本発明を車両用空調
装置の送風機用モータとして使用されるアウタロータ型
ブラシレスモータに具体化して実施したが、他のブラシ
レスモータに具体化して実施してもよい。この場合、上
記実施形態と同様な効果を得ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１及び２に
記載の発明によれば、ブラシレスモータの製造工数及び
加工コストを低減することができる。

【００３３】また、円筒部の回転軸挿入孔に圧入嵌合さ
れる軸受は、それぞれ段差部により軸方向に支持される
ことができるとともに、軸方向の位置決めすることがで
きる。

【００３４】請求項３に記載の発明によれば、ブラシレ
スモータ全体の骨格としてのセンターピースの強度及び
剛性を向上することができる。また、センターピースを
介してステータの放熱が容易に行われる。

【００３５】請求項４に記載の発明によれば、軸受のシ
ャフト受けは高精度を保ちつつけることができ、回転軸
の回転軸心精度も良好となる。請求項５に記載の発明に
よれば、センターピースの製造工数及び加工コストを低
減することができる。また、円筒部の回転軸挿入孔に圧
入嵌合される軸受は、それぞれ段差部により軸方向に支
持されることができるとともに、軸方向の位置決めする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のブラシレスモータを示す要部断
面図。

【図２】同じくブラシレスモータを説明するための分解
斜視図。

【図３】同じくブラシレスモータのセンターピースの斜
視図。

【符号の説明】

２…ステータ、３…センターピース、３ｂ…円筒部、３
ｋ…段差部、４…ステータコア、６ａ，６ｂ…軸受、６
ｅ，６ｆ…回転軸挿入孔としての内孔、６ｇ，６ｈ…大
径孔部、１０…回転軸。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センターピース（３）のフランジ部（３
   ａ）をモータホルダ（１）に固定し、そのフランジ部
   （３ａ）から突出形成したセンターピース（３）の円筒
   部（３ｂ）の外側にステータコア（４）を取着するとと
   もに、内側に軸受（６ａ，６ｂ）を介して回転軸（１
   ０）を回転可能に支持してなるブラシレスモータにおい
   て、 前記フランジ部（３ａ）及び円筒部（３ｂ）を備えたセ
   ンターピース（３）をプレス加工にて成形し、前記セン
   ターピース（３）の円筒部（３ｂ）の軸方向中間位置
   に、前記回転軸（１０）を支持する軸受（６ａ，６ｂ）
   を軸方向に位置決め支持するための前記円筒部（３ｂ）
   の径方向内方に突出する段差部（３ｋ）を設けたことを
   特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のブラシレスモータにお
   いて、 前記段差部（３ｋ）を前記円筒部（３ｂ）の径方向内方
   に切り出し形成したことを特徴とするブラシレスモー
   タ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のブラシレスモー
   タにおいて、 前記センターピース（３）は、金属材料の板材にて成形
   されたことを特徴とするブラシレスモータ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１に記載のブ
   ラシレスモータにおいて、 前記軸受（６ａ，６ｂ）の回転軸挿入孔（６ｅ，６ｆ）
   の軸方向一部分には、前記回転軸（１０）の外周面と離
   間する大径孔部（６ｇ，６ｈ）を形成したことを特徴と
   するブラシレスモータ。
5. 【請求項５】 モータホルダ（１）に固定されるフラン
   ジ部（３ａ）と、 フランジ部（３ａ）から突出形成され、外側にステータ
   コア（４）を取着するとともに内側に軸受（６ａ，６
   ｂ）を介して回転軸（１０）を回転可能に支持する円筒
   部（３ｂ）とを有したブラシレスモータのセンターピー
   スにおいて、 前記センターピース（３）をプレス加工にて成形し、前
   記センターピース（３）の円筒部（３ｂ）の軸方向中間
   位置に、前記回転軸（１０）を支持する軸受（ ６ａ，６
   ｂ）を軸方向に位置決め支持するための前記円筒部（３
   ｂ）の径方向内方に突出する段差部（３ｋ）を設けたこ
   とを特徴とするブラシレスモータのセンターピース。