JP2009100583A - コアレスモータ - Google Patents

Abstract

【課題】コアレスモータ（放熱板の組付作業）の組立時に生じていた、カップ型の円筒巻線コイルが真円に製作されていないことに起因する、カップ型の円筒巻線コイルの絶縁皮膜が破れ難くなるようにしたコアレスモータを提供する。
【解決手段】モールド板に一体又は別体に、且つカップ型の円筒巻線コイルの内周面に接してシャフトに固定されて取付けられた放熱板をコイルのセグメントと同数又はそれ以上の多角形状に形成したことを特徴とするコアレスモータ。
【選択図】 図４

Description

本発明は、樹脂製のモールド板に一体又は別体の放熱板を取付けたコアレスモータに関するものである。

昨今様々な用途に使用されるコアレスモータは、一端が開口した金属製ハウジングの底壁の中心部からメタルホルダ部が内方に向けて延びており、そのメタルホルダ部の外周にはマグネットが圧入により嵌装されている。
また、メタルホルダ部には、その両端に軸受が圧入されており、シャフトが回転可能に支持されている。
前記シャフトには、該シャフトを軸心としマグネットと、ハウジング間の隙間にカップ型の円筒巻線コイルが、マグネットの外周面および内壁との間にそれぞれ空隙が形成され、互いに接触しないように配置されている。
前記ハウジングの開口端と、開口端側の軸受との間にカップ型の円筒巻線コイルとシャフトをつなぐエンドブロックが整流子を備えて設けられており、さらにハウジングの開口端には整流子に摺接するブラシを備えるキャップが、そしてキャップの中心部の穴を塞ぐカバー部材が取付けられている。
特開２００２−７８２７４号公報

ところで、上述したコアレスモータを、長時間に亘って使用するケースや、又は規格以上の電流、電圧の使用によってカップ型の円筒巻線コイルが発熱を生じるものであった。この発熱は、モータの構造上、ほぼ密閉状態であるため、内部で対流し、結果、モータ寿命等が著しく低下する等の悪影響を及ぼしていた。

上述したカップ型の円筒巻線コイルの発熱対策として、熱伝導性に優れた、例えばアルミニウム、カーボン等からなる放熱板を、カップ型の円筒巻線コイルに接して取付け、放熱板を介して、その発熱をハウジングより外部に発散する構造（方法）が提案、知られている。

しかしながら、カップ型の円筒巻線コイルの発熱を効率よく伝導発散するには、放熱板をカップ型の円筒巻線コイルと同形状の、即ち円形状にすることが最も好ましい（効率の良い）形状ではあるが、組立作業等の際に、カップ型の円筒巻線コイルに外傷（絶縁皮膜が破れる）を生じさせるものであった。
これは、カップ型の円筒巻線コイルが真円に製作されていないことに要因があるものの、放熱板は、カップ型の円筒巻線コイルに接した状態で内装されねばならず、双方に厳しい製作、管理等を要求するものであり、外傷を生じたカップ型の円筒巻線コイルを知らずに使用すると、コイルのセグメント間で短絡（ショート）を生じるというモータにとっては致命的な問題を招く。

本発明の目的は、以上の点に鑑みなされたもので、カップ型の円筒巻線コイルに外傷を与えることのないコアレスモータを提供する。

このため、本発明にかかるコアレスモータは、一端が開口した有底円筒状の金属製ハウジングと、ハウジング内方へ所定長さ延びたホルダ部と、ホルダ部の外周に支持されるマグネットと、ホルダ部の両端部に取付けられた軸受と、マグネットとハウジングの内壁間の間隙に配置されたカップ型の円筒巻線コイルと、軸受間に支持されたシャフトと、整流子と基板をインサートモールドし、シャフトに固定された樹脂製のモールド板と、モールド板に一体又は別体に、且つカップ型の円筒巻線コイルの内周面に接してシャフトに固定されて取り付けられた放熱板と、整流子と摺接するブラシを備えるブラシ台とから構成されたコアレスモータに於いて、前記放熱板をコイルのセグメントと同数又はそれ以上の多角形状に形成したことを特徴とする。

本発明の構成によれば、少なくともコイルのセグメントと同数又はそれ以上の多角形状に形成した放熱板により、その組立作業時等に生じていた、例えばカップ型の円筒巻線コイルが真円に製作されていないことに起因するカップ型の円筒巻線コイルの絶縁皮膜の破れが生じ難くなる。結果、短絡（ショート）というモータにとって致命的な問題を招くことがない。

以下、各図面に基づいて実施形態を詳細に説明する。

以下、各図面に基づいて、本発明のコアレスモータの構成について説明する。
図１に示すコアレスモータは、両端が開口した金属製の円筒形ハウジング１の一端に、メタルホルダ部２ａがハウジング１内方へ所定長さ延びたメタルハウス２が嵌合支持されている。
前記メタルホルダ部２ａ（メタルハウス２）の端面には外側から軸受３が圧入されている。また、メタルホルダ部２ａの内端には軸受４が圧入され、軸受４の端面とハウジング１の開口端の間には所定のスペースが残されている。さらにメタルホルダ部２ａの外周にはマグネット５が同じく圧入により嵌装されている。

ロータ６は、軸受３、軸受４に回転可能に支持されたシャフト７と、シャフト７を軸心としたマグネット５と、ハウジング１間の隙間に配置されたカップ型の円筒巻線コイル８と、整流子９、基板１０をインサートモールドした樹脂製のモールド板２０と、後述する放熱板３０とからなる。

他方の開口側のハウジング１には、前記整流子９に摺接するブラシ１１を保持固定するブラシ台１２を嵌合させ取付けてハウジング１内部を密閉状に成している。尚、ブラシ台１１には電気を流すために各リード線１３が接続されている。

さらに、前記モールド板２０と放熱板３０について詳しく説明する。
図２に示すように、円形状に形成され樹脂製のモールド板２０は、カップ型の円筒巻線コイル８の内周面で接着固定され、且つ整流子９は、そのセグメント部分においてブラシ１１と接続される。
また、樹脂製のモールド板２０の周縁には間隔をおいて窪み状の凹部２０ａが複数個（セグメント数と同数個）設けられている。この凹部２０ａは、後述する放熱板３０の頂点部３０ａとの取付け時、位置合わせを容易にするためのものである。

次に、図３に示すように、放熱板３０は、その材質を熱伝導性に優れた例えば、鉄系、銀系、銅系、アルミニウム合金系、カーボン系により形成したものが用いられ、長時間に亘っての使用、又は正転、逆回転を常に繰り返す使用、回転を瞬時に止めるような使用にあっては、その発熱は放熱板３０を介して、ハウジング１より外部に発散するものであって、モールド板２０に一体又は別体に、且つカップ型の円筒巻線コイル８の内周面に接してシャフト７に軸支されている。

また、放熱板３０は少なくともカップ型の円筒巻線コイル８のセグメント数（例えば、５角形、９角形、１１角形）と同数、又はそれ以上の多角形状に形成され、その頂点部３０ａが円筒巻線コイル８の内周面に接触する。

従って、従来コアレスモータ（放熱板３０の組付作業）の組立時に生じていた、例えばカップ型の円筒巻線コイル８が真円に製作されていないことに起因する、前記カップ型の円筒巻線コイル８の絶縁皮膜の破れが生じ難くなる。

本発明のコアレスモータの内部構成を示す断面図である。 本発明のモールド板を示す正面図である。 本発明の放熱板を示す正面図である。 本発明の放熱板とモールド板とを取付け状態を示す正面図である。 円筒巻線コイルに取付けた放熱板とモールド板を示す断面図である。

符号の説明

６ カップ型の円筒巻線コイル
２０ モールド板
２０ａ 凹部
３０ 放熱板
３０ａ 頂点部

Claims (1)

1. 一端が開口した有底円筒状の金属製ハウジングと、ハウジング内方へ所定長さ延びたホルダ部と、ホルダ部の外周に支持されるマグネットと、ホルダ部の両端部に取付けられた軸受と、マグネットとハウジングの内壁間の間隙に配置されたカップ型の円筒巻線コイルと、軸受間に支持されたシャフトと、整流子と基板をインサートモールドし、シャフトに固定された樹脂製のモールド板と、モールド板に一体又は別体に、且つ円筒巻線コイルの内周面に接してシャフトに固定されて取付けられた放熱板と、整流子と摺接するブラシを備えるブラシ台とから構成されたコアレスモータに於いて、
   前記放熱板をコイルのセグメントと同数又はそれ以上の多角形状に形成したことを特徴とするコアレスモータ。

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