JPH10257719A - Small motor - Google Patents
Small motorInfo
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- JPH10257719A JPH10257719A JP9250180A JP25018097A JPH10257719A JP H10257719 A JPH10257719 A JP H10257719A JP 9250180 A JP9250180 A JP 9250180A JP 25018097 A JP25018097 A JP 25018097A JP H10257719 A JPH10257719 A JP H10257719A
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- cooling fan
- fan
- fan ring
- armature core
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、小型モータ、例え
ばドリル等電動工具に利用される小型モータの冷却に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cooling of a small motor, for example, a small motor used for a power tool such as a drill.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ドリル等電動工具に利用される小型モー
タは、ブラシと接している整流子１２の摺動面より、そ
の接触抵抗と摩擦のために発熱をするが、これを冷却す
るために従来より冷却ファンが設けられていた。2. Description of the Related Art A small motor used for a power tool such as a drill generates heat from the sliding surface of a commutator 12 which is in contact with a brush due to its contact resistance and friction. Conventionally, a cooling fan has been provided.
【０００３】図１３は、従来技術の冷却ファンを内蔵さ
せた小型モータ（以下従来技術１という）の要部縦断面
図である。図１３において、１はハウジングであり、金
属材料により有底中空筒状に形成され、内周面にアーク
セグメント状に形成された永久磁石３を固着する。この
ハウジング１内には前記永久磁石３に対向し、コイル１
０を巻装してなる電機子鉄心９と整流子１２とからなる
回転子８を支持するよう構成されている。１４はブラシ
であり、導電性弾性材料によって形成され、整流子１２
と摺動係合するように、かつこのブラシと電気的に接続
されてなる入力端子と共にエンドプレート４に設けられ
る。１１は軸受であり、ハウジング１の底部とエンドプ
レート４の中央部に固着され、回転子８を回転自在に支
持する。５、６、７、はそれぞれ風穴であり、ハウジン
グ１及びエンドプレート４の適宜の位置に設けられる。
１３が冷却ファンであり、回転子８の電機子鉄心９と整
流子１２との間に設けられ、回転子８と一体に回転可能
に形成される。FIG. 13 is a vertical sectional view of a main part of a small motor (hereinafter referred to as prior art 1) incorporating a cooling fan of the prior art. In FIG. 13, reference numeral 1 denotes a housing, which is formed of a metal material and has a hollow cylindrical shape with a bottom, and a permanent magnet 3 formed in an arc segment shape is fixed to an inner peripheral surface of the housing. Inside the housing 1, the coil 1 is opposed to the permanent magnet 3.
It is configured to support a rotor 8 composed of an armature core 9 wound with zeros and a commutator 12. Reference numeral 14 denotes a brush, which is formed of a conductive elastic material.
Is provided on the end plate 4 so as to slidably engage with the brush and together with an input terminal electrically connected to the brush. Reference numeral 11 denotes a bearing, which is fixed to the bottom of the housing 1 and the center of the end plate 4 and rotatably supports the rotor 8. Reference numerals 5, 6, and 7 denote air holes, respectively, provided at appropriate positions on the housing 1 and the end plate 4.
A cooling fan 13 is provided between the armature core 9 of the rotor 8 and the commutator 12, and is formed so as to be able to rotate integrally with the rotor 8.
【０００４】図１４〜図１６は、それぞれ従来技術１の
冷却ファン１３を装着した３極小型モータの回転子８を
示す正面図、右側面図、及び冷却ファン１３のみの右側
面図である。回転子８は、電機子鉄心９、コイル１０、
整流子１２、冷却ファン１３、及び外部機器に結合され
るシャフト１５から構成されている。そして、冷却ファ
ンは、軸方向に間隔をおいて設けられた固着用ファンリ
ング３８及び位置決め用ファンリング３９の間に複数個
のフィン３４を一体に接続して形成される。FIGS. 14 to 16 are a front view, a right side view, and a right side view of only the cooling fan 13 showing the rotor 8 of the three-pole small motor to which the cooling fan 13 of the prior art 1 is mounted, respectively. The rotor 8 includes an armature core 9, a coil 10,
It is composed of a commutator 12, a cooling fan 13, and a shaft 15 connected to an external device. The cooling fan is formed by integrally connecting a plurality of fins 34 between a fixing fan ring 38 and a positioning fan ring 39 provided at intervals in the axial direction.
【０００５】この冷却ファン１３を回転子８に組み付け
るに際して、冷却ファン１３の固着用ファンリング３８
の内周面に設けられた複数の、これら図においては５個
の突起３７のそれぞれ内周面を整流子１２の外周面に当
接し、そして、この固着用ファンリング３８の内方に接
着剤を供給することによって回転子８に固着する。この
とき、位置決め用ファンリング３９の端面に複数個設け
られたボス３６は、軸方向位置決めのためのものであ
り、電機子鉄心９に設けられたスロットに進入させる
か、或いは電機子鉄心９の端面に当接させられる。When assembling the cooling fan 13 to the rotor 8, a fan ring 38 for fixing the cooling fan 13 is provided.
A plurality of projections 37 provided on the inner peripheral surface of the commutator 12 in contact with the outer peripheral surface of the commutator 12, and an adhesive is provided inside the fixing fan ring 38. To fix the rotor 8. At this time, a plurality of bosses 36 provided on the end face of the positioning fan ring 39 are for positioning in the axial direction, and are inserted into the slots provided in the armature core 9 or It is brought into contact with the end face.
【０００６】このような構成の回転子８が、図１３に示
されるように、ハウジング１に収容されて回転すると、
一体に回転する冷却ファン１３により、ハウジング風穴
５から吸入された空気は、図１３においては右から左方
向に整流子１２の上を通り、これを冷却して、フィン３
４から半径方向外側に、ハウジングの風穴６を通って排
出される。When the rotor 8 having such a configuration is accommodated in the housing 1 and rotated as shown in FIG.
The air sucked from the housing wind hole 5 by the integrally rotating cooling fan 13 passes over the commutator 12 from right to left in FIG.
Radially outward from 4 through the air holes 6 in the housing.
【０００７】しかしながら、従来技術１の冷却ファン１
３は、固着用ファンリング３８と整流子１２の間が位置
決め用突起３７と接着剤でふさがれ、整流子側面の空気
の流れが流れにくくなり、整流子摺動面の冷却効果が下
がるという欠点がある。また、ブラシと接している整流
子の摺動面１２は、その接触抵抗と摩擦により発熱する
ことになるが、その発熱する整流子へ冷却ファンを固定
するため、耐熱性の高い材料を使用する必要があり、高
コストになるという欠点があった。However, the cooling fan 1 of the prior art 1
The third problem is that the gap between the fixing fan ring 38 and the commutator 12 is blocked by the positioning projection 37 and the adhesive, so that the flow of air on the side surface of the commutator becomes difficult to flow, and the cooling effect on the commutator sliding surface is reduced. There is. The sliding surface 12 of the commutator in contact with the brush generates heat due to the contact resistance and friction. To fix the cooling fan to the heat generating commutator, a material having high heat resistance is used. However, there is a disadvantage that the cost is high.
【０００８】そこで、また、従来、冷却ファンの固定及
び位置決めに整流子を利用せず、電機子鉄心端面のみを
利用することも考えられた。このような従来技術（以下
従来技術２という）の冷却ファンの例が、図１７及び図
１８に示されている。図１８はこの冷却ファン１３の側
面図であり、このX-Xで切断した断面図が図１７であ
る。Therefore, conventionally, it has been considered to use only the end face of the armature core without using the commutator for fixing and positioning the cooling fan. FIGS. 17 and 18 show examples of such a cooling fan of the related art (hereinafter, referred to as a related art 2). FIG. 18 is a side view of the cooling fan 13, and FIG. 17 is a cross-sectional view cut along XX.
【０００９】冷却ファン１３は、円筒壁２７に環状ブレ
ード支持体２５及びファンブレード２６が一体に支持さ
れてなり、また、円筒壁２７に一体に備えられたタブ２
８が電機子鉄心間に挿入され、かつ接着により回転子に
固定される。The cooling fan 13 has an annular blade support 25 and a fan blade 26 integrally supported on a cylindrical wall 27, and a tab 2 provided integrally with the cylindrical wall 27.
8 is inserted between the armature cores and fixed to the rotor by bonding.
【００１０】しかしながら、このような構成の冷却ファ
ンは、高い耐熱性の材料を必要としないという効果はあ
るものの、後に図１９を用いて説明するように、冷却効
果に関しては、図１４〜図１６に示した従来技術１と比
較しても良くはならない。これは、このような構成で
は、ファンブレードを安定して支持することができず、
それ故、ファンブレード表面積を大きくすることができ
ないためである。However, although the cooling fan having such a configuration has an effect of not requiring a material having high heat resistance, as described later with reference to FIG. No comparison is made with prior art 1 shown in FIG. This means that with such a configuration, the fan blade cannot be supported stably,
Therefore, the fan blade surface area cannot be increased.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、上記従来技術の問題点を解決し、冷却ファンの構成
を改良し、安定した空気の流れを形成すると共に、より
少ないパワーで風量を増し、整流子近くに風を流し、整
流子の冷却効果を高めることである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, improve the structure of a cooling fan, form a stable air flow, and use less power. The purpose of this is to increase the air volume and flow the wind near the commutator to enhance the cooling effect of the commutator.
【００１２】さらに、本発明の目的は、冷却ファンの取
付構成を改善して安定して支持すると共に、耐熱性の低
い材料でも使用することのできる低コストの小型モータ
を提供することである。It is a further object of the present invention to provide a low-cost small motor that can stably support the cooling fan by improving the mounting structure of the cooling fan and that can be used even with a material having low heat resistance.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の冷却ファンを内
蔵させた５極回転子小型モータの要部縦断面図である図
１において、１はハウジングであり、金属材料により有
底中空筒状に形成され、内周面に永久磁石３を固着す
る。このハウジング１内には前記永久磁石３に対向し、
コイル１０を巻装してなる電機子鉄心９と整流子１２と
からなる回転子８を支持するよう構成されている。回転
子８は、電機子鉄心９、コイル１０、整流子１２、冷却
ファン１３、及び外部機器に結合されるシャフト１５か
ら構成されている。１４はブラシであり、導電性弾性材
料によって形成され、整流子１２と摺動係合するように
設けられる。５、６、７はそれぞれ風穴であり、ハウジ
ング１及びエンドプレート４の適宜の位置に設けられ
る。１３が冷却ファンであり、回転子８の電機子鉄心９
の端面に位置決めかつ固定され、回転子８と一体に回転
可能に形成される。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a small-sized five-pole rotor motor incorporating a cooling fan according to the present invention. In FIG. The permanent magnet 3 is fixed to the inner peripheral surface. Inside the housing 1, it faces the permanent magnet 3,
It is configured to support a rotor 8 composed of an armature core 9 wound with a coil 10 and a commutator 12. The rotor 8 includes an armature core 9, a coil 10, a commutator 12, a cooling fan 13, and a shaft 15 connected to an external device. A brush 14 is formed of a conductive elastic material, and is provided so as to slidably engage with the commutator 12. Reference numerals 5, 6, and 7 denote air holes, respectively, provided at appropriate positions on the housing 1 and the end plate 4. Reference numeral 13 denotes a cooling fan, and the armature core 9 of the rotor 8
Are positioned and fixed to an end face of the rotor, and are formed so as to be rotatable integrally with the rotor 8.
【００１４】冷却ファンは、図２〜図４に見られるよう
に、軸方向に間隔をおいて設けられた第１ファンリング
３２及び第２ファンリング３３の間に複数個のフィン３
４を一体に接続して形成される。この第１ファンリング
３２の内径と、整流子１２の円周面との間には、特に図
２に見られるように、空気の流れる隙間が設けられてい
る。そして、このような冷却ファン１３は、第２ファン
リング３３の端面に設けられた２つづつ隣り合う対にな
ったボス３１、３１によって位置決めされ、かつ接着剤
により第２ファンリングが電機子鉄心９の端面に接着さ
れる。As shown in FIGS. 2 to 4, the cooling fan includes a plurality of fins 3 between a first fan ring 32 and a second fan ring 33 provided at an axial distance.
4 are integrally connected. A gap through which air flows is provided between the inner diameter of the first fan ring 32 and the circumferential surface of the commutator 12, as seen particularly in FIG. The cooling fan 13 is positioned by two pairs of adjacent bosses 31, 31 provided on the end face of the second fan ring 33, and the second fan ring is fixed to the armature core by an adhesive. 9 is adhered to the end face.
【００１５】図６に見られるように、冷却ファン１３の
ボス３１はコアの羽根部１７の角度に沿って設けられて
おり、これが電機子鉄心の巻線部の隙間に挿入されると
き、コア羽根部１７の絶縁した内周面に接するように設
けられている。この隣り合う対になった２本のボス３１
の間の溝３０は、図３においてａとして示されているよ
うに、電機子鉄心端面と接する第２ファンリング３３の
端面よりもわずかに深く設けられている。As shown in FIG. 6, the boss 31 of the cooling fan 13 is provided along the angle of the blade 17 of the core. When the boss 31 is inserted into the gap between the winding portions of the armature core, The blade 17 is provided so as to be in contact with the insulated inner peripheral surface of the blade 17. These two adjacent bosses 31
The groove 30 is provided slightly deeper than the end face of the second fan ring 33 which is in contact with the end face of the armature core, as shown as a in FIG.
【００１６】冷却ファン１３は、その第２ファンリング
３３が突起電機子鉄心９の端面に、接着剤を用いて固定
されるが、この際、より固着力を増すために、接着剤だ
まりを目的とした段差が設けられている。これは、図３
及び図５において、溝２９として示されている。また、
電機子鉄心９の端面に接着する第２ファンリング３３の
面上に、適宜数の突起４０を、例えば、図２０〜２１に
示されているように、ボス３１の間に設けて、特に、高
い粘度の接着剤を用いるときに接着剤を付ける空間を確
保している。The second fan ring 33 of the cooling fan 13 is fixed to the end face of the protruding armature core 9 using an adhesive. At this time, in order to further increase the fixing force, the cooling fan 13 is used to collect the adhesive. Is provided. This is shown in FIG.
And in FIG. 5, it is shown as a groove 29. Also,
An appropriate number of protrusions 40 are provided between the bosses 31 on the surface of the second fan ring 33 adhered to the end surface of the armature core 9, for example, as shown in FIGS. When using a high-viscosity adhesive, a space for applying the adhesive is secured.
【００１７】さらに、本発明の冷却ファン１３のフィン
３４は、図４又は図５に見られるように、フィン中程よ
り先端に向けて角度を設け、フィンの厚みを先端側で薄
くしたものである。Further, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, the fins 34 of the cooling fan 13 of the present invention are provided with an angle toward the tip from the center of the fin, and the thickness of the fin is reduced at the tip. is there.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】図１〜図５は、本発明を５極回転
子の小型モータに適用した第１の実施の形態であり、図
１は、このような本発明の冷却ファンを内蔵させた小型
モータの要部縦断面図である。1 to 5 show a first embodiment in which the present invention is applied to a small motor having a five-pole rotor, and FIG. 1 shows a cooling fan of the present invention built in. It is a principal part longitudinal cross-sectional view of the made small motor.
【００１９】図１において、１はハウジングであり、例
えば軟鉄のような金属材料により有底中空筒状に形成さ
れ、内周面に例えばアークセグメント状に形成された永
久磁石３を固着し、そしてこの開口部にエンドプレート
４を嵌着している。このハウジング１内には前記永久磁
石３に対向し、コイル１０を巻装してなる電機子鉄心９
と整流子１２とからなる回転子８を支持するよう構成さ
れている。回転子８は、電機子鉄心９、コイル１０、整
流子１２、冷却ファン１３、及び外部機器に結合される
シャフト１５から構成されている。１４はブラシであ
り、導電性弾性材料によって形成され、整流子１２と摺
動係合するように、かつこのブラシと電気的に接続され
てなる入力端子と共にエンドプレート４に設けられる。
１１は軸受であり、ハウジング１の底部とエンドプレー
ト４の中央部に固着され、回転子８を回転自在に支持す
る。５、６、７はそれぞれ風穴であり、ハウジング１及
びエンドプレート４の適宜の位置に設けられる。１３が
冷却ファンであり、詳細は後述するが、回転子８の電機
子鉄心９の端面に位置決めかつ固定され、回転子８と一
体に回転可能に形成される。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a housing which is formed of a metal material such as soft iron in a hollow cylindrical shape with a bottom, and has a permanent magnet 3 formed in an inner peripheral surface thereof in the form of an arc segment, for example. The end plate 4 is fitted in this opening. An armature core 9 in which a coil 10 is wound facing the permanent magnet 3 is provided in the housing 1.
And a commutator 12. The rotor 8 includes an armature core 9, a coil 10, a commutator 12, a cooling fan 13, and a shaft 15 connected to an external device. Reference numeral 14 denotes a brush, which is formed of a conductive elastic material and is provided on the end plate 4 together with an input terminal which is slidably engaged with the commutator 12 and is electrically connected to the brush.
Reference numeral 11 denotes a bearing, which is fixed to the bottom of the housing 1 and the center of the end plate 4 and rotatably supports the rotor 8. Reference numerals 5, 6, and 7 denote air holes, respectively, provided at appropriate positions on the housing 1 and the end plate 4. A cooling fan 13 is positioned and fixed to the end face of the armature core 9 of the rotor 8, and will be described later in detail, and is formed so as to be able to rotate integrally with the rotor 8.
【００２０】このような構成の回転子８が回転すると、
一体に結合された冷却ファン１３により、ハウジング風
穴５から吸入された空気は、図１においては右から左方
向に整流子１２の上を通り、これを冷却して、冷却ファ
ン１３のフィンから半径方向外側に、ハウジングの風穴
６を通って排出される。When the rotor 8 having such a configuration rotates,
The air sucked from the housing air hole 5 by the integrally connected cooling fan 13 passes over the commutator 12 from right to left in FIG. To the outside in the direction, it is discharged through the air holes 6 in the housing.
【００２１】図２は、図１の５極回転子８を示す右側面
図、図３及び図４は、冷却ファン１３の正面図及び右側
面図である。冷却ファンは、軸方向に間隔をおいて設け
られた第１ファンリング３２及び第２ファンリング３３
の間に複数個のフィン３４を一体に接続して形成され
る。この第１ファンリング３２の内径と、整流子１２の
外周面との間には、特に図２に見られるように、空気の
流れる隙間が設けられている。そして、このような冷却
ファン１３は、第２ファンリング３３の端面に設けられ
た２つづつ隣り合う対になったボス３１、３１によって
電機子鉄心に対して位置決めされ、かつ接着剤により第
２ファンリングが電機子鉄心９の端面に接着される。FIG. 2 is a right side view showing the five-pole rotor 8 of FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are a front view and a right side view of the cooling fan 13. The cooling fan includes a first fan ring 32 and a second fan ring 33 provided at intervals in the axial direction.
A plurality of fins 34 are integrally connected therebetween. A gap through which air flows is provided between the inner diameter of the first fan ring 32 and the outer peripheral surface of the commutator 12, as particularly shown in FIG. Such a cooling fan 13 is positioned with respect to the armature core by two adjacent pairs of bosses 31 provided on the end face of the second fan ring 33, and the second fan ring 33 is provided with an adhesive. A fan ring is bonded to the end face of the armature core 9.
【００２２】冷却ファン１３が回転するとき、整流子１
２を冷却した風は、整流子１２と第１ファンリングとの
間の隙間を通り、かつ、特に図３に見られるような、第
１と第２のファンリング３２、３３と各フィン４によっ
て形成される開口３５を通って排出されることになる。
本発明の冷却ファン１３は、フィン３４が第１と第２の
ファンリング３２、３３により確実かつ安定して支持さ
れ、かつ後述のようにこの冷却ファン１３自体が電機子
鉄心端面に確実かつ安定して取り付けられるので、この
風通路となる開口３５の面積及びフィン３４の表面積を
大きくすることが可能となり、これによって冷却効果を
高めることができる。When the cooling fan 13 rotates, the commutator 1
The wind that has cooled 2 passes through the gap between the commutator 12 and the first fan ring, and by the first and second fan rings 32, 33 and each fin 4, as particularly seen in FIG. It will be discharged through the opening 35 formed.
In the cooling fan 13 of the present invention, the fins 34 are securely and stably supported by the first and second fan rings 32, 33, and the cooling fan 13 itself is securely and stably mounted on the end face of the armature core as described later. As a result, the area of the opening 35 serving as the air passage and the surface area of the fins 34 can be increased, whereby the cooling effect can be enhanced.
【００２３】図６は、図１に示したラインI-Iで切断し
た、Ａ部を拡大して示す詳細図である。図６において、
１０はコイル、１６は電機子鉄心を構成するコア、１７
はコア羽根部、１８はコア１６の絶縁コーティング、１
９は巻線部隙間、３１は対になった位置決め用のボス、
３０は対になった２つのボスの間の溝である。FIG. 6 is an enlarged detail view of a portion A cut along the line II shown in FIG. In FIG.
10 is a coil, 16 is a core constituting an armature core, 17
Is the core blade, 18 is the insulating coating of the core 16, 1
9 is a winding gap, 31 is a pair of positioning bosses,
Reference numeral 30 denotes a groove between two bosses in a pair.
【００２４】図６に見られるように、冷却ファン１３の
ボス３１はコアの羽根部１７の角度に沿って設けられて
おり、これが電機子鉄心の巻線部の隙間に挿入されると
き、コア羽根部１７の絶縁した内周面に接するように設
けられている。この隣り合う対になった２本のボス３１
の間の溝３０は、図３においてａとして示されているよ
うに、電機子鉄心端面と接する第２ファンリング３３の
端面よりもわずかに深く設けられている。このため、ボ
ス３１が内側（図６において矢印で示す方向）へ曲がり
やすくなっている。As shown in FIG. 6, the boss 31 of the cooling fan 13 is provided along the angle of the blade 17 of the core. When the boss 31 is inserted into the gap between the windings of the armature core, The blade 17 is provided so as to be in contact with the insulated inner peripheral surface of the blade 17. These two adjacent bosses 31
The groove 30 is provided slightly deeper than the end face of the second fan ring 33 which is in contact with the end face of the armature core, as shown as a in FIG. Therefore, the boss 31 is easily bent inward (in the direction indicated by the arrow in FIG. 6).
【００２５】電機子鉄心９の巻線部に面する側は絶縁の
ためのコーティング１８が施されており、このコーティ
ング方法も、通常は粉末のものを吹き付けて硬化させる
という方法で行っているため、そのコーティング膜の厚
さは一定でなく、１つの電機子鉄心でもその場所により
一定ではない。ボス３１は、この寸法の一定しないコア
羽根部内周面に接することになるが、前記のように、第
２ファンリング３３の端面よりも深く溝３０を形成し、
ボス３１を内側へ曲がりやすく構成したために、絶縁コ
ーティング層の厚さのばらつきを吸収し、それに対応す
ることができる。The side of the armature core 9 facing the winding portion is provided with a coating 18 for insulation, and this coating method is also usually performed by spraying and curing a powdered material. Also, the thickness of the coating film is not constant, and even one armature core is not constant depending on the location. The boss 31 comes into contact with the inner peripheral surface of the core blade portion whose dimensions are not constant. As described above, the boss 31 forms the groove 30 deeper than the end surface of the second fan ring 33,
Since the boss 31 is configured to bend easily inward, it is possible to absorb the variation in the thickness of the insulating coating layer and to cope with it.
【００２６】また、ボス３１は、リング側のボス根本よ
りボス先端を太く形成してある。これを説明するため
に、図６のラインII-IIに沿った断面を示す図７及び図
８を参照する。前記のように、ボス３１が電機子鉄心巻
線部の隙間に挿入されるとき、絶縁コーティング層の厚
さのばらつきに応じて内側に曲がることとなるが、その
時、仮に、図７に示すように、ボス根本部を細くされて
いないならば、ボス３１の側面は電機子鉄心に対して平
行ではなくなり、言い換えるとボス３１はその全面では
なくボスの根本部で電機子鉄心に当接することとなる。
この場合、ボスの弾性力は、冷却ファンを電機子鉄心よ
り離す方向に、即ち浮き上がらせるように作用する。本
発明は、これを防ぐために、図８に示すように、ボス側
面の根本部を細くし、根本部では絶縁コーティングと接
することなく、その先端部で接するようにしたものであ
る。これにより、ボスが内側に曲がった際の抜けようと
する力を抑え、冷却ファンの浮き上がりを防止すること
ができる。 このようなボス３１を用いて電機子鉄心９
の端面に位置決めされた冷却ファン１３は、その第２フ
ァンリング３３が電機子鉄心９の端面に、接着剤を用い
て固定される。この際、より固着力を増すために、接着
剤だまりを目的とした段差が設けられている。これは、
図３及び図５において、溝２９として示されている。ま
た、電機子鉄心９の端面に接着する第２ファンリング３
３の面上に、適宜数の突起４０をボス３１の間に、例え
ば、図２０〜２１に示されているように、対になったボ
ス対３１の両側に設けて、特に、高い粘度の接着剤を用
いるときに接着剤を付ける空間を確保している。図２
２、２３において、高い粘度の接着剤、例えば０．６〜
０．７mmの高さになる程度の粘度の接着剤を使用し、１
mm幅で電機子鉄心端面に付けた際、突起の高さを０．５
mm程度にすることで良い接着効果を得ることができる。
そして、このように、冷却ファンは、発熱する整流子で
はなく、電機子鉄心端面に接着されるので、耐熱性の高
い材料を使用する必要がなく、それ故、低コストに製造
することができる。なお、冷却ファン材質としては、例
えば６６ナイロン（ＰＡ６６）ポリアミドを使用するこ
とができ、また、接着剤としては、例えばエポキシ系、
ウレタン系、エステル系の接着剤を用いることができ
る。低い粘度の接着剤を用いるときは、図３又は図５に
溝２９として示された段差により対応し、高い粘度の接
着剤を用いるときは、図２０〜２１に示されるような突
起４０を設けることにより対応できる。The boss 31 is formed so that the tip of the boss is thicker than the root of the boss on the ring side. To illustrate this, reference is made to FIGS. 7 and 8, which show a cross section along line II-II in FIG. As described above, when the boss 31 is inserted into the gap between the armature core windings, the boss 31 bends inward in accordance with the variation in the thickness of the insulating coating layer. At that time, as shown in FIG. If the base of the boss is not thinned, the side surface of the boss 31 is not parallel to the armature core. Become.
In this case, the elastic force of the boss acts so as to lift the cooling fan away from the armature core, that is, to lift the cooling fan. In the present invention, in order to prevent this, as shown in FIG. 8, the root portion on the side of the boss is narrowed, and the root portion does not come into contact with the insulating coating, but comes into contact with the tip portion. Thus, the force of the boss trying to come out when bent inward can be suppressed, and the cooling fan can be prevented from floating. Using such a boss 31, the armature core 9
The second fan ring 33 of the cooling fan 13 positioned on the end face of the armature is fixed to the end face of the armature core 9 using an adhesive. At this time, in order to further increase the fixing force, a step for the purpose of holding the adhesive is provided. this is,
In FIGS. 3 and 5, this is shown as a groove 29. The second fan ring 3 adhered to the end face of the armature core 9
3, an appropriate number of protrusions 40 are provided between the bosses 31, for example, on both sides of the paired boss pairs 31 as shown in FIGS. When using an adhesive, a space for applying the adhesive is secured. FIG.
2, 23, high viscosity adhesive, for example, 0.6 to
Use an adhesive with a viscosity of about 0.7 mm and use 1
When attached to the armature core end face with a width of 0.5 mm, the height of the protrusion is 0.5
By setting the diameter to about mm, a good adhesive effect can be obtained.
And, as described above, the cooling fan is bonded to the end face of the armature core instead of the commutator that generates heat, so that it is not necessary to use a material having high heat resistance, and therefore, it can be manufactured at low cost. . In addition, 66 nylon (PA66) polyamide can be used as a material of the cooling fan, for example.
Urethane-based or ester-based adhesives can be used. When a low-viscosity adhesive is used, it corresponds to the step shown as the groove 29 in FIG. 3 or FIG. 5, and when a high-viscosity adhesive is used, a projection 40 as shown in FIGS. It can respond by doing.
【００２７】さらに、本発明の冷却ファン１３のフィン
３４は、図４又は図５に見られるように、フィン中程よ
り先端に向けて角度を設け、フィンの厚みを先端側で薄
くしてある。これによって、モータ、それ故、冷却ファ
ンの回転方向にかかわらず、風は半径方向外側に向けら
れる。Further, as shown in FIG. 4 or 5, the fins 34 of the cooling fan 13 of the present invention are provided with an angle toward the tip from the middle of the fin, and the thickness of the fin is reduced at the tip. . This allows the wind to be directed radially outwards, regardless of the direction of rotation of the motor, and hence the cooling fan.
【００２８】冷却ファン１３のフィン３４の半径方向外
側でハウジング１に開けられた風穴６からより多くの風
を外に出し、冷却効果を上げるためには、フィン３４か
らの風は、フィン３４の表面に直角方向ではなく、フィ
ン３４から可能な限り半径方向外側に向けられることが
望ましい。ただ、正逆転させる必要のあるモータの場
合、冷却フィン３４の形状を、例えば、くの字形や円弧
状にすることによりこれを達成することはできない。In order to extract more air from the air holes 6 formed in the housing 1 on the radial outside of the fins 34 of the cooling fan 13 and to increase the cooling effect, the wind from the fins 34 It is desirable to be oriented as radially outward as possible from the fins 34, rather than perpendicular to the surface. However, in the case of a motor that needs to be rotated in the forward and reverse directions, this cannot be achieved by making the shape of the cooling fins 34 into, for example, a U-shape or an arc.
【００２９】本発明は冷却ファンのフィン形状を前記し
たように構成したことにより、正逆いずれの方向に回転
させても、風を半径方向外側に向けることができ、それ
故、冷却効果を向上させることができる。According to the present invention, since the fin shape of the cooling fan is configured as described above, the wind can be directed outward in the radial direction regardless of whether the fan is rotated in the forward or reverse direction, and therefore, the cooling effect is improved. Can be done.
【００３０】図９〜図１２は、本発明を３極回転子の小
型モータに適用した第２の実施の形態である。図９及び
図１０は、３極回転子を示す正面図及び右側面図であ
り、図１１及び図１２は、冷却ファン１３の正面図及び
右側面図である。FIGS. 9 to 12 show a second embodiment in which the present invention is applied to a small motor having a three-pole rotor. 9 and 10 are a front view and a right side view showing the three-pole rotor, and FIGS. 11 and 12 are a front view and a right side view of the cooling fan 13.
【００３１】この第二の実施の形態は、回転子を３極に
したのを除いて、第１の実施の形態と同じである。冷却
ファン１３の構成も、特に図１２に見られるように、位
置決め用のボス３１の数が３対である点で、５対の第一
の実施の形態とは相違しているが、基本的には第１の実
施の形態と同じである。The second embodiment is the same as the first embodiment except that the rotor has three poles. The configuration of the cooling fan 13 is different from that of the first embodiment in which the number of positioning bosses 31 is three, as shown in FIG. Are the same as in the first embodiment.
【００３２】図１９は、従来技術１、従来技術２、及び
本発明について、ケース表面温度を測定した実験結果を
示している。横軸は、測定時間の経過を表し、縦軸は、
ケース表面で測定した温度の変化を表している。従来技
術１と本発明に関しては、標準ケースのものと、風穴を
追加したものとそれぞれ測定したが、いずれの場合も、
本発明の方が従来技術よりも温度上昇は低く、冷却効果
は優れていることがわかる。この測定結果によれば、従
来技術２は、前述したように温度の高い整流子面上で冷
却ファンを固着する必要がないという効果はあるとして
も、冷却効果に関しては最も劣っている。FIG. 19 shows the experimental results of measuring the case surface temperature for the prior art 1, the prior art 2, and the present invention. The horizontal axis represents the passage of the measurement time, and the vertical axis represents
It shows the change in temperature measured on the case surface. Regarding the prior art 1 and the present invention, measurements were made for the standard case and for the case where the air hole was added, but in each case,
It can be seen that the temperature rise of the present invention is lower than that of the prior art, and the cooling effect is superior. According to this measurement result, the prior art 2 has the effect of not having to fix the cooling fan on the commutator surface where the temperature is high as described above, but has the lowest cooling effect.
【００３３】図２０は、５極用冷却ファンの左側面図及
びその正面図である。この図において、電機子鉄心の端
面に接着する第２ファンリング３３の面上において、各
ボス対３１の両側にそれぞれ突起４０を設けた構成が示
されており、この突起４０により第２ファンリング３３
と鉄心９の端面との間に接着剤を付ける空間を確保する
ことが可能となる。なお、この突起４０の高さは、接着
剤の粘度の大小によるが、０．４〜０．６mm程度がよ
い。図２１は、３極用冷却ファンに適用した場合を示し
ている。FIG. 20 is a left side view and a front view of the five-pole cooling fan. In this figure, a configuration is shown in which projections 40 are provided on both sides of each boss pair 31 on the surface of the second fan ring 33 adhered to the end face of the armature core. 33
It is possible to secure a space for applying the adhesive between the core and the end face of the iron core 9. The height of the projection 40 depends on the viscosity of the adhesive, but is preferably about 0.4 to 0.6 mm. FIG. 21 shows a case where the present invention is applied to a three-pole cooling fan.
【００３４】図２２は、図２０に示した冷却ファン１３
を電機子鉄心９に取り付けた構成を示している。ボス対
３１の両側にそれぞれ突起４０が、言い換えるとボス対
３１の間に突起４０が２ヶづつ設けられている。この突
起の間に接着剤４１を付けて冷却ファンを取り付けるこ
とができる。突起４０の軸方向高さは０．４〜０．６mm
に設定してあるので、突起４０、第２ファンリング３
３、電機子鉄心９の端面で囲まれた部分が「接着剤だま
り」となって、第２ファンリングと電機子鉄心端面を直
接接着する場合と比較して、固着力を増すことができ
る。FIG. 22 shows the cooling fan 13 shown in FIG.
Is attached to the armature core 9. The protrusions 40 are provided on both sides of the boss pair 31, in other words, two protrusions 40 are provided between the boss pairs 31. A cooling fan can be attached by attaching an adhesive 41 between the projections. The axial height of the projection 40 is 0.4 to 0.6 mm.
Projection 40, the second fan ring 3
3. The portion surrounded by the end face of the armature core 9 becomes an "adhesive pool", and the fixing force can be increased as compared with the case where the second fan ring and the armature core end face are directly bonded.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明の冷却ファンは、フィンが第１と
第二のファンリングにより確実かつ安定して支持され、
冷却ファン自体が電機子鉄心端面に確実かつ安定して取
り付けられるので、風の通路となる開口の面積及びフィ
ンの表面積を大きくすることが可能となり、これによっ
て冷却効果を高めることができる。そして、このよう
に、冷却ファンは、発熱する整流子ではなく、電機子鉄
心端面に接着されるので、耐熱性の高い材料を使用する
必要がなく、それ故、低コストに製造することができ
る。According to the cooling fan of the present invention, the fins are reliably and stably supported by the first and second fan rings.
Since the cooling fan itself is securely and stably attached to the end face of the armature core, it is possible to increase the area of the opening serving as a wind passage and the surface area of the fin, thereby improving the cooling effect. And, as described above, the cooling fan is bonded to the end face of the armature core instead of the commutator that generates heat, so that it is not necessary to use a material having high heat resistance, and therefore, it can be manufactured at low cost. .
【００３６】第２のファンリングに設けられたボスは、
電機子鉄心の寸法の一定しないコア羽根部内周面の絶縁
コーティング層に接することになるが、第２ファンリン
グの端面よりも深く溝を形成し、ボスを内側へ曲がりや
すく構成したために、絶縁コーティング層の厚さのばら
つきを吸収し、それに対応することができる。また、ボ
スの根本部を細くし、根本部では絶縁コーティングと接
することなく、その先端部で接するようにしたことによ
り、ボスが内側に曲がった際の抜けようとする力を抑
え、冷却ファンの浮き上がりを防止することができる。The boss provided on the second fan ring includes:
It comes into contact with the insulating coating layer on the inner peripheral surface of the core blade portion, where the dimensions of the armature core are not constant, but the groove is formed deeper than the end surface of the second fan ring, and the boss is easily bent inward. Variations in layer thickness can be absorbed and accommodated. In addition, the root of the boss is made thinner, and the root does not come into contact with the insulating coating, but comes into contact with the tip of the boss. Floating can be prevented.
【００３７】冷却ファンは、その第２ファンリングが電
機子鉄心の端面に、接着剤を用いて固定されるが、この
際、接着剤だまりを目的とした段差、又は突起による接
着剤を付ける空間が設けられているため、より固着力を
増すことができる。In the cooling fan, the second fan ring is fixed to the end face of the armature core by using an adhesive. At this time, a space for applying an adhesive by a step or a projection for the purpose of holding the adhesive. Is provided, it is possible to further increase the fixing force.
【００３８】さらに、本発明の冷却ファンのフィンは、
フィン中程より先端に向けて角度が設けられていること
によって、モータ、それ故、冷却ファンの回転方向にか
かわらず、風を半径方向外側に向け、冷却効果を向上さ
せることができる。Further, the fin of the cooling fan of the present invention
By providing the angle toward the tip from the middle of the fin, the wind can be directed radially outward regardless of the rotation direction of the motor and therefore the cooling fan, and the cooling effect can be improved.
【図１】第１の実施の形態の冷却ファンを内蔵した５極
回転子の小型モータの要部縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a main part of a small motor of a five-pole rotor incorporating a cooling fan according to a first embodiment.
【図２】第１の実施の形態における５極回転子を示す右
側面図である。FIG. 2 is a right side view showing the five-pole rotor according to the first embodiment.
【図３】第１の実施の形態における冷却ファンの正面図
である。FIG. 3 is a front view of the cooling fan according to the first embodiment.
【図４】第１の実施の形態における冷却ファンの右側面
図である。FIG. 4 is a right side view of the cooling fan according to the first embodiment.
【図５】第１の実施の形態における冷却ファンの左側面
図である。FIG. 5 is a left side view of the cooling fan according to the first embodiment.
【図６】図１のＡ部の断面詳細図である。FIG. 6 is a detailed sectional view of a portion A in FIG. 1;
【図７】ボス根本部が細くされていない場合の図６のラ
インII-II に沿った断面詳細図である。7 is a detailed sectional view taken along line II-II in FIG. 6 when the boss root is not thinned.
【図８】ボス根本部を細くした場合の図６のラインII-I
Iに沿った断面詳細図である。FIG. 8 is a line II-I of FIG. 6 when the boss root is made thinner.
FIG. 2 is a detailed sectional view along I.
【図９】第２の実施の形態の冷却ファンを取り付けた３
極回転子の正面図である。FIG. 9 illustrates a cooling fan according to the second embodiment.
It is a front view of a polar rotor.
【図１０】第２の実施の形態の冷却ファンを取り付けた
３極回転子の右側面図である。FIG. 10 is a right side view of a three-pole rotor to which the cooling fan according to the second embodiment is attached.
【図１１】第２の実施の形態における冷却ファンの正面
図である。FIG. 11 is a front view of a cooling fan according to a second embodiment.
【図１２】第２の実施の形態における冷却ファンの左側
面図である。FIG. 12 is a left side view of the cooling fan according to the second embodiment.
【図１３】従来技術１の冷却ファンを内蔵させた小型モ
ータの要部縦断面図である。FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a main part of a small motor in which a cooling fan according to prior art 1 is incorporated.
【図１４】従来技術１の回転子を示す正面図である。FIG. 14 is a front view showing a rotor according to the related art 1.
【図１５】従来技術１の回転子を示す右側面図である。FIG. 15 is a right side view showing a rotor according to the related art 1.
【図１６】従来技術１の冷却ファンのみの右側面図であ
る。FIG. 16 is a right side view of only the cooling fan of the related art 1.
【図１７】従来技術２の冷却ファンの断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a cooling fan according to Prior Art 2.
【図１８】従来技術２の冷却ファンの側面図である。FIG. 18 is a side view of a cooling fan according to the related art 2.
【図１９】従来技術１、従来技術２、及び本発明につい
て、ケース表面温度を測定した実験結果を示している。FIG. 19 shows experimental results obtained by measuring the case surface temperature for the prior art 1, the prior art 2, and the present invention.
【図２０】突起を備えた５極用冷却ファンの左側面図及
びその正面図である。FIG. 20 is a left side view and a front view of a five-pole cooling fan having projections.
【図２１】突起を備えた３極用冷却ファンの左側面図で
ある。FIG. 21 is a left side view of a three-pole cooling fan having a projection.
【図２２】突起を備えた冷却ファンを接着した回転子の
正面図である。FIG. 22 is a front view of a rotor to which a cooling fan having projections is bonded.
【図２３】図２３の III−III 断面図であり、第２ファ
ンリングとコアとの接着部分の拡大図である。FIG. 23 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 23, and is an enlarged view of a bonding portion between the second fan ring and the core.
１ ハウジング ３ 永久磁石 ４ エンドプレート ５〜７風穴 ８ 回転子 ９ 電機子鉄心 １０ コイル １１ 軸受 １２ 整流子 １３ 冷却ファン １４ ブラシ １５ シャフト １６ コア １７ コア羽根部 １８ 絶縁コーティング １９ 巻線部隙間 ２９ リング部溝 ３０ ボス間溝 ３１ 位置決め用ボス ３２ 第１ファンリング ３３ 第２ファンリング ３４ フィン ３５ 開口 ４０ 突起 ４１ 接着剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 3 Permanent magnet 4 End plate 5-7 air hole 8 Rotor 9 Armature iron core 10 Coil 11 Bearing 12 Commutator 13 Cooling fan 14 Brush 15 Shaft 16 Core 17 Core blade 18 Insulation coating 19 Winding gap 29 Ring part Groove 30 Groove between bosses 31 Positioning boss 32 First fan ring 33 Second fan ring 34 Fin 35 Opening 40 Projection 41 Adhesive
Claims (6)
磁石を固着してなるハウジングと、前記ハウジングの開
口部に嵌着されるエンドプレートと、前記永久磁石に対
向しコイルを巻装してなる電機子鉄心及び整流子からな
る回転子と、前記整流子と摺動係合されるブラシとを備
え、前記ハウジング及びエンドプレートに風穴を設ける
と共に、冷却ファンを前記回転子に一体に形成してなる
小型モータにおいて、 前記冷却ファンは第１のファンリングと、第２のファン
リングと、それらの間で円周方向等間隔に設けられた複
数個のフィンと、第２のファンリングの端面に設けられ
た複数個のボスとから成り、 前記複数個のフィンは、これらと第１のファンリング及
び第２のファンリングとの間に風通路となる開口を形成
し、 前記第１のファンリングは、その内周面を前記整流子外
周面よりも大きな径にして、その間に風通路を形成し、 前記第２のファンリングは、それに設けた前記ボスを電
機子鉄心に設けられた巻線部隙間内に進入させることに
より位置決めすると共に、その端面が電機子鉄心の端面
に接着剤を用いて接着され、それによって、冷却ファン
が回転子に固定される、ことを特徴とする小型モータ。1. A housing having a hollow cylindrical shape with a bottom and a permanent magnet fixed to an inner peripheral surface, an end plate fitted into an opening of the housing, and a coil facing the permanent magnet. A rotor comprising a wound armature core and a commutator, and a brush slidably engaged with the commutator, air holes are provided in the housing and the end plate, and a cooling fan is attached to the rotor. In a small motor formed integrally, the cooling fan includes a first fan ring, a second fan ring, a plurality of fins provided at regular intervals in a circumferential direction between the first fan ring and the second fan ring, A plurality of bosses provided on an end face of the fan ring, wherein the plurality of fins form an opening serving as an air passage between the fin and the first fan ring and the second fan ring; The first fa The ring has an inner peripheral surface having a diameter larger than that of the commutator outer peripheral surface, and forms an air passage therebetween. The second fan ring has the boss provided thereon provided on an armature core. A small motor characterized in that it is positioned by entering into a wire gap and its end face is bonded to an end face of an armature core using an adhesive, whereby a cooling fan is fixed to a rotor. .
成され、かつ前記ボスが巻線部隙間内に進入した際、ボ
スの外周側の側面が電機子鉄心のコア羽根部の内側面に
接すると共に、対になったボス間の溝は前記第２のファ
ンリング端面よりも深いものである請求項１に記載の小
型モータ。2. The method according to claim 1, wherein the plurality of bosses are formed in pairs, and when the bosses enter the gap between the windings, the outer peripheral side surfaces of the bosses correspond to the core blades of the armature core. 2. The small motor according to claim 1, wherein the groove between the paired bosses that is in contact with the inner side surface is deeper than the second fan ring end surface. 3.
ング側のボス根本部よりも先端部を太く形成した請求項
１又は請求項２に記載の小型モータ。3. The small-sized motor according to claim 1, wherein each of the plurality of bosses is formed to have a tip portion wider than a root portion of the boss on the fan ring side.
２のファンリングの端面に、接着剤をためるための溝を
設けた請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の小型モ
ータ。4. The small motor according to claim 1, wherein a groove for accumulating an adhesive is provided on an end face of the second fan ring bonded to an end face of the armature core. .
２のファンリングの端面において、接着剤を付ける空間
を確保する突起をボスの間に設けた請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載の小型モータ。5. The boss according to claim 1, wherein a projection for securing a space for applying an adhesive is provided between the bosses on an end face of the second fan ring bonded to an end face of the armature core. Small motor according to crab.
より先端にかけて薄くした請求項１乃至請求項５のいず
れかに記載の小型モータ。6. The small motor according to claim 1, wherein the thickness of each fin of the cooling fan is reduced from the middle to the tip.
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| JP25018097A JP3469751B2 (en) | 1997-01-07 | 1997-09-16 | Small motor |
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