JP3656686B2 - 電動機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、スリーブ軸受と、スリーブ部から軸部が離脱するのを防ぐ抜け止め手段を備えており、且つ薄型化に適した電動機に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
スリーブ軸受を有するモータとしては、例えば図6に示すようなファンモータがある。このモータにおいては、スリーブ部aによって回転軸bを径方向に支持し、スラスト受部cによって回転軸bの下端部を上向きに受けると共に、ロータマグネットdの磁気センタをステータeの磁気センタよりもやや上方に位置させることによりロータに下向きの磁気吸引力を作用させて回転軸bの下端部をスラスト受部c押圧させている。
【0003】
しかしながら、この磁気吸引力だけでは回転軸bがスリーブ部aから離脱するおそれがあるので、別に何らかの抜け止め手段が必要となる。その抜け止め手段として、この種のモータでは、ロータにおける回転軸bの基部外周に径方向外方に突起する合成樹脂製の外方突起部fを設けると共に、スリーブ部aの上方に径方向内方に突起する合成樹脂製の内方突起部gを設け、ロータ側の外方突起部fをスリーブ部側の内方突起部gの下方に位置させて回転軸bの離脱を防いでいる。ロータの回転軸bをスリーブ部aに挿入して回転軸bにスリーブ部aをスリーブ嵌合させると、その過程において、外方突起部fと内方突起部gが接触して両者が弾性変形することにより、相互に相手方を乗り越えるので、外方突起部fを内方突起部gの下方に位置させることができる。
【0004】
ところが、このような従来の抜け止め構造はスリーブ部aの上方に位置するので、モータの回転軸線方向の高さが増大する。それ故、この種の抜け止め構造を、例えば記録用ディスク駆動のためのモータ等の緻密で薄型のモータに適用しようとすると、回転軸線方向の寸法の要求に応えられないという問題があった。
【0005】
本発明は、従来技術に存した上記のような問題点に鑑み行われたものであって、その目的とするところは、回転部の抜け止めを、内部のスペースを有効に利用して達成することにより、全体を薄型化することができる電動機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の電動機は、
回転部と固定部の一方に有する軸部に、他方に有するスリーブ部がスリーブ嵌合する際に、回転部に設けられた回転抜け止め部と固定部に設けられた固定抜け止め部が接触して回転部及び固定部の一方の一部又は両方の一部が弾性変形することにより、前記回転抜け止め部が前記固定抜け止め部よりも下方に達して回転部が固定部から回転軸線方向上方に離脱することが防がれてなり、
固定部と回転部が径方向の軸受隙間を隔てて相対する径方向軸受部の径方向外方に、ステータコイルが巻回されたステータコアを有する電動機であって、
回転軸線方向における前記径方向軸受部の上下端の間で、径方向における前記ステータコアに巻回されたステータコイルと径方向軸受部の間に、前記回転抜け止め部及び固定抜け止め部が位置することを特徴とする。
【0007】
回転部に軸部を有する場合、スリーブ部は固定され、軸部が回転する。回転部にスリーブ部を有する場合、軸部が固定され、スリーブ部が回転する。
【0008】
回転部及び固定部の一方の一部又は両方の一部の弾性変形というのは、回転部に設けられた回転抜け止め部又は固定部に設けられた固定抜け止め部自体が弾性変形するものの他、例えば、回転抜け止め部又は固定抜け止め部が支持部により支持されていて、主としてその支持部が弾性変形するものや、そのような支持部と回転抜け止め部又は固定抜け止め部の全体が弾性変形するものであってもよい。
【0009】
回転抜け止め部及び固定抜け止め部は、例えば一方を径方向内方突起部とし他方を径方向外方突起部とすることができる。金属薄板製又は合成樹脂製の断面略L字形状部又は略J字形状部の先端部を、そのような径方向内方突起部及び径方向外方突起部として利用することもできる。
【0010】
回転部と固定部の一方に有する軸部に、他方に有するスリーブ部をスリーブ嵌合させて電動機を組み立てる際に、回転抜け止め部と固定抜け止め部が接触して回転部及び固定部の一方の一部又は両方の一部が弾性変形することにより、回転抜け止め部が固定抜け止め部よりも下方に達する。回転部が固定部から回転軸線方向上方に離脱しようとすると、それに伴い回転抜け止め部が上方に移動するが、上方に位置する固定抜け止め部がそれ以上の上方移動を阻止することにより、回転部の離脱が防がれる。
【0011】
回転抜け止め部及び固定抜け止め部は、回転軸線方向における前記径方向軸受部の上下端の間で、径方向における前記ステータコアに巻回されたステータコイルと径方向軸受部の間に位置するので、その部分のスペースが回転部の抜け止めのために利用される。
【0012】
この電動機は、回転抜け止め部及び固定抜け止め部が、回転軸線方向におけるステータコアの上面と径方向軸受部の上端の間に位置するものとすることができる。
【0013】
この場合、ステータコアの上面と径方向軸受部の上端の間のスペース、すなわちステータコアに巻回されたステータコイルのうちステータコアの上側突出する高さにほぼ相当する高さのスペースが、回転抜け止め部及び固定抜け止め部による回転部の抜け止めのために利用される。
【0014】
また、本発明の電動機は、ステータコアが固定される基盤と、そのステータコアを基盤に固定する固定用部材とを有してなる電動機であって、前記固定用部材により、固定抜け止め部を構成するための固定抜け止め部材を同時に固定部に固定したものとすることができる。
【0015】
固定用部材としては、例えば、リベットやネジを用いることができる。また固定抜け止め部材は、例えば、固定用部材としてのリベットやネジの頭部とステータコアの上面との間に挟圧固定することができる。
【0016】
この場合、固定抜け止め部を構成するための固定抜け止め部材が、固定用部材によりステータコアが基盤に固定されると同時に固定部に固定される。
【0017】
また、本発明の電動機は、ステータコアが固定される基盤と、そのステータコアを基盤に固定する固定用部材とを有してなる電動機であって、前記固定用部材のうちステータコアの上側に突出した部分に、固定抜け止め部を有するものとすることができる。
【0018】
固定用部材としては、例えば、固定抜け止め部となる突起部を頭部に形成したリベットやネジを用いることができる。
【0019】
この場合、固定用部材によりステータコアが基盤に固定されることにより、その固定用部材が有する固定抜け止め部が固定部に設けられる。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図1乃至図5を参照しつつ説明する。
【0021】
図1乃至図3は、本発明の実施の形態の一例としての電動機に関するものであって、図1は電動機の半断面図である。
【0022】
この電動機の固定部10は、主として、平板状の基盤12と、スリーブ部材14(スリーブ部の一例)と、スラスト受板16と、ステータコイル20が巻回されたステータコア22と、金属薄板製の固定抜け止め部材24と、固定抜け止め部材24とステータコア22とスリーブ部材14を同時に基盤12に固定するネジ26からなる。
【0023】
スリーブ部材14の内周面は、下端部を除き一定内径であり、スリーブ部材14の下端内側部は拡径され、基盤12との間にスラスト受板16を収容固定している。スリーブ部材14の下端外側部は、ネジ26が位置する部分を切り欠いた状態で外方へ張り出した外方張出部14aに形成されている。
【0024】
図2は、固定抜け止め部材24の要部斜視図である。
【0025】
固定抜け止め部材24は、環状平板部24aの外周部に断面略J字形状の上方突起部24bを等間隔に有してなる。各上方突起部24bの上端部の、上に凸に湾曲しつつ径方向外方に突起した部分が、固定抜け止め部24cを構成する。環状平板部24aには、等中心角毎の3箇所にネジ挿通孔24dを有する。
【0026】
外方張出部14aの上部の小外径部にステータコア22が外嵌され、ステータコア22の上面内周部上に固定抜け止め部材24の環状平板部24aの下面が位置した状態で、固定抜け止め部材24、ステータコア22及びスリーブ部材14が、等中心角毎の3箇所においてネジ26により一括的に基盤12に対し固定されている。基盤12とステータコア22及びステータコイル20の間には、それらをスリーブ部材14の外周部と共に固定して振動を防止することができる合成樹脂28が充填固化されている。
【0027】
電動機の回転部40は、回転軸42(軸部の一例)と、回転軸42の上部に外嵌固定された環状体44と、内周部が環状体44の下面側の径方向中間位置に設けられた環状下方突部44aに外嵌固定された略椀形状の強磁性材料製のロータフレーム46と、ロータフレーム46の外周壁部の内周面に固定されてステータコア22と径方向に相対するロータマグネット48からなり、記録用ディスクを駆動する場合のターンテーブルとして利用される金属製の環状体44の外周部には、記録用ディスクを保持するための環状板状のクランプ用マグネット50が外嵌固定されている。
【0028】
図3は、ロータフレーム46の要部斜視図である。
【0029】
ロータフレーム46の上板の内周側における等中心角毎の4箇所に、プレス加工により、断面略L字形状の下方突起部46aが設けられ、各下方突起部46aの下端部の、径方向内方に突起した部分が、回転抜け止め部46bを構成する。
【0030】
回転軸42の下端面は、中心がその回転軸線に一致した下に凸の球面状に形成されている。
【0031】
回転部40を組み立てた後、回転軸42をスリーブ部材14に挿入して回転軸42にスリーブ部材14をスリーブ嵌合させると、回転軸42の外周面はスリーブ部材14の内周面に相対して径方向軸受部を構成し、回転軸42の下端面はスラスト受板16の平坦な上面上に支持される。ロータマグネット48の磁気センタがステータの磁気センタよりもやや上方に位置するので、回転部40に下向きの磁気吸引力が作用して回転軸42の下端面がスラスト受板16に押圧される。
【0032】
スリーブ嵌合の過程において、回転抜け止め部46bと固定抜け止め部24cが接触し、固定部10の上方突起部24b及び回転部40の下方突起部46aの両方、特に、金属薄板製の上方突起部24bが弾性変形することにより、相互に相手方を乗り越えて回転抜け止め部46bが固定抜け止め部24cよりも下方に達する。通常、電動機の回転中は、回転抜け止め部46bと固定抜け止め部24cは非接触状態である。回転部40が固定部10から回転軸線方向上方に離脱しようとすると、それに伴い回転抜け止め部46bが上方に移動するが、その上方に位置する固定抜け止め部24cが、回転部40のそれ以上の上方移動を阻止するので、回転部40の離脱が防がれる。なお、固定部10の上方突起部24b同士の間隔は、回転部40の下方突起部46aの径方向幅よりも小さく設定されているので、回転部40の回転角度の如何によらず有効に離脱防止される。
【0033】
回転抜け止め部46b及び固定抜け止め部24cは、回転軸線方向におけるステータコア22の上面とスリーブ部材14の内周面の上端(径方向軸受部の上端)の間で、径方向におけるステータコイル20とスリーブ部材14の間に位置するので、その部分のスペースが回転部40の抜け止めのために有効に利用され、電動機全体の薄型化が達成されている。特に、この例のように金属薄板を固定抜け止め部24c又は回転抜け止め部46bとして用いると、強度を確保しつつ必要スペースを低減することができるので好適である。
【0034】
なお、ステータコア必要箇所を、ステータコイルに対し電気的に絶縁するためのインシュレータにより被覆する場合は、そのインシュレータの一部により固定抜け止め部を形成することもできる。
【0035】
図4は、本発明の実施の形態の別の例としての電動機の断面図である。
【0036】
この電動機の固定部60は、主として、平板状の基盤62と、スリーブ部材64(スリーブ部の一例)と、スラスト受板66と、ステータコイル68が巻回されたステータコア70と、金属薄板製の固定抜け止め部材72と、ステータコア70とスリーブ部材64を同時に基盤62に固定するリベット74からなる。
【0037】
スリーブ部材64の内周面は、下端部を除き一定内径であり、スリーブ部材64の下端内側部は拡径され、基盤62との間にスラスト受板66を収容固定している。
【0038】
固定抜け止め部材72は、ステータコア70の上面内周部の数箇所に等中心角毎に固定されている。各固定抜け止め部材72は、下板の内端部に断面略L字形状の上方突起部72aが設けられ、その上端部の、径方向外方に突起した部分が、固定抜け止め部72bを構成する。
【0039】
ステータコア70は、スリーブ部材64の小外径部に外嵌され、そのステータコア70の内周部と、スリーブ部材64の下端の外方張出部が、等中心角毎の位置においてリベット74により基盤62に対し固定されている。各固定抜け止め部材72の固定をリベット74により同時に行って製造工程数を削減することもできる。
【0040】
電動機の回転部80は、回転軸82(軸部の一例)と、回転軸82の上部に外嵌固定された環状体84と、内周部が環状体84に外嵌固定された略椀形状の強磁性材料製のロータフレーム86と、ロータフレーム86の外周壁部の内周面に固定されてステータコア70と径方向に相対するロータマグネット88からなり、ロータフレーム86の上板の内周部上には、環状板状のクランプ用マグネット90が外嵌固定されている。
【0041】
記録用ディスクを駆動する場合のターンテーブルとして利用される金属製の環状体84の外周部は、全周にわたり下方に突出し、更にその下端内周部に、全周にわたり径方向内方に突起した回転抜け止め部84aが設けられている。この回転抜け止め部84aは切削加工により形成されている。
【0042】
回転軸82の下端面の中央部には、中心がその回転軸82線に一致した下に凸の球面凸部82aが設けられている。
【0043】
回転部80を組み立てた後、回転軸82をスリーブ部材64に挿入して回転軸82にスリーブ部材64をスリーブ嵌合させると、回転軸82の外周面はスリーブ部材64の内周面に相対して径方向軸受部を構成し、回転軸82の下端面中央部の球面凸部82aは、スラスト受板66の上面中央部の、球面凸部82aの曲率よりも小さい曲率の球面凹部66a上に支持される。ロータマグネット88の磁気センタがステータの磁気センタよりもやや上方に位置するので、回転部80に下向きの磁気吸引力が作用して回転軸82の下端面がスラスト受板66に押圧される。
【0044】
スリーブ嵌合の過程において、回転抜け止め部84aと固定抜け止め部72bが接触し、主として固定部60の上方突起部72aが弾性変形することにより、相互に相手方を乗り越えて回転抜け止め部84aが固定抜け止め部72bよりも下方に達し、回転部80の離脱が防がれる。
【0045】
回転抜け止め部84a及び固定抜け止め部72bは、回転軸線方向におけるステータコア70の上面とスリーブ部材64の内周面の上端(径方向軸受部の上端)の間で、径方向におけるステータコイル68とスリーブ部材64の内周面(径方向軸受部)の間に位置するので、その部分のスペースが回転部80の抜け止めのために有効に利用され、電動機全体の薄型化が達成されている。この場合、回転抜け止め部84aを切削加工により形成していて寸法精度を出しやすいので、より小型化・薄型化された寸法精度の厳しい電動機として好適である。
【0046】
図5は、本発明の実施の形態の更に別の例としての電動機の断面図である。
【0047】
この例においては、金属薄板製の固定抜け止め部材100が、その環状下板において、ステータコア70及びスリーブ部材64と共にリベット74によりステータコア70の上面内周部に固定されている。固定抜け止め部材100の内周部の数箇所に、等中心角毎に断面略L字形状の上方突起部100aが設けられ、その上端部の、径方向内方に突起した部分が、固定抜け止め部100bを構成する。なお、この固定抜け止め部材は、金属製のものよりもやや肉厚にして十分な強度を持たせれば、合成樹脂により形成することもできる。その場合、金属製の固定抜け止め部材をプレス加工により得るのが困難な形状のものでも、成形しやすい。
【0048】
また、金属製の環状体110の径方向中間部が、全周にわたり下方に突出し、更にその下端外周部に、全周にわたり径方向外方に突起した回転抜け止め部110aが設けられている。この回転抜け止め部は切削加工により形成されており、径方向外方に突起しているので切削加工が容易である。
【0049】
その他の点は、図4の例と同様である。
【0050】
なお、固定抜け止め部材100に替えて、リベット74の上端内周部に径方向内方に突起した固定抜け止め部74aを設ければ、部品点数及び製造工程数が削減される。
【0051】
以上は、何れも、回転部に回転軸を有し、固定部にスリーブ部を有する電動機の例であるが、回転部にスリーブ部を有し、固定部に固定軸部を有するものであっても勿論差し支えない。
【0052】
【発明の効果】
本発明の電動機においては、回転軸線方向における径方向軸受部の上下端の間で、径方向におけるステータコイルと径方向軸受部の間の部分のスペースを、回転部の抜け止めのために有効に利用し、抜け止めのための回転抜け止め部及び固定抜け止め部が占めるべき高さ分を薄型化することができる。
【0053】
本発明の電動機においては、回転軸線方向における径方向軸受部の上下端の間で、径方向におけるステータコイルと径方向軸受部の間の部分のスペースを、回転部の抜け止めのために有効に利用し、抜け止めのための回転抜け止め部及び固定抜け止め部が占めるべき高さ分を薄型化することができる。加えて、固定抜け止め部を構成するための固定抜け止め部材を、ステータコアを基盤に固定すると同時に固定部に固定することができるので、製造工程数を削減することができる。
【0054】
請求項2の電動機においては、前述と同様に、回転軸線方向における径方向軸受部の上下端の間で、径方向におけるステータコイルと径方向軸受部の間の部分のスペースを、回転部の抜け止めのために有効に利用し、抜け止めのための回転抜け止め部及び固定抜け止め部が占めるべき高さ分を薄型化することができる。加えて、固定用部材によりステータコアを基盤に固定することにより、その固定用部材が有する固定抜け止め部を固定部に設けることができるので、部品点数及び製造工程数を削減することができる。
【0055】
請求項3の電動機においては、ステータコアに巻回されたステータコイルのうちステータコアの上側突出する高さにほぼ相当する高さのスペースを、回転部の抜け止めのために有効に利用し、抜け止めのための回転抜け止め部及び固定抜け止め部が占めるべき高さ分を薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電動機の半断面図である。
【図2】固定抜け止め部材の要部斜視図である。
【図3】ロータフレームの要部斜視図である。
【図4】別の電動機の断面図である。
【図5】更に別の電動機の断面図である。
【図6】従来の電動機の断面図である。
【符号の説明】
14 スリーブ部材
20 ステータコイル
22 ステータコア
24b 上方突起部
24c 固定抜け止め部
42 回転軸
46 ロータフレーム
46a 下方突起部
46b 回転抜け止め部
Claims (3)
- 回転部と固定部の一方に有する軸部に、他方に有するスリーブ部がスリーブ嵌合する際に、回転部に設けられた回転抜け止め部と固定部に設けられた固定抜け止め部が接触して回転部及び固定部の一方の一部又は両方の一部が弾性変形することにより、前記回転抜け止め部が前記固定抜け止め部よりも下方に達して回転部が固定部から回転軸線方向上方に離脱することが防がれてなり、
固定部と回転部が径方向の軸受隙間を隔てて相対する径方向軸受部の径方向外方に、ステータコイルが巻回されたステータコアを有すると共に、ステータコアが固定される基盤と、そのステータコアを基盤に固定する固定用部材とを有する電動機であって、
前記固定用部材により、固定抜け止め部を構成するための固定抜け止め部材がステータコアと同時に固定部に固定され、
回転軸線方向における前記径方向軸受部の上下端の間で、径方向における前記ステータコアに巻回されたステータコイルと径方向軸受部の間に、前記回転抜け止め部及び固定抜け止め部が位置することを特徴とする電動機。 - 回転部と固定部の一方に有する軸部に、他方に有するスリーブ部がスリーブ嵌合する際に、回転部に設けられた回転抜け止め部と固定部に設けられた固定抜け止め部が接触して回転部及び固定部の一方の一部又は両方の一部が弾性変形することにより、前記回転抜け止め部が前記固定抜け止め部よりも下方に達して回転部が固定部から回転軸線方向上方に離脱することが防がれてなり、
固定部と回転部が径方向の軸受隙間を隔てて相対する径方向軸受部の径方向外方に、ステータコイルが巻回されたステータコアを有すると共に、ステータコアが固定される基盤と、そのステータコアを基盤に固定する固定用部材とを有する電動機であって、
前記固定用部材のうちステータコアの上側に突出した部分に、固定抜け止め部を有し、
回転軸線方向における前記径方向軸受部の上下端の間で、径方向における前記ステータコアに巻回されたステータコイルと径方向軸受部の間に、前記回転抜け止め部及び固定抜け止め部が位置することを特徴とする電動機。 - 回転抜け止め部及び固定抜け止め部が、回転軸線方向におけるステータコアの上面と径方向軸受部の上端の間に位置する請求項1又は2記載の電動機。
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