JPH04172932A - モータのステータ鉄心固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、樹脂成形された軸受ハウジングを使用するモ
ータにおけるステータ鉄、Ｌ・固定方法に関するもので
ある。

（従来の技術） 直流ブラシレスモーフにはロータをステータの外側に配
置した、いわゆるアウタロータ型のものか多い。この種
のモータの構造としては、一部を筒状にしてその部分の
内周に軸受を装着した軸受ハウジングを設け、この軸受
ハウジングの中央に回転軸を前記軸受により回転自在に
支持して設け、軸受ハウジングの外周部にはステータ鉄
心を固着し、前記回転軸の一端に前記ステータ鉄心の外
周に僅かの空隙を設けてロータを取付けたものが普通で
ある。そしてこの種のモータはＯＡ機器の冷却ファン等
に使用されることが多いことから、ロータの外周にファ
ンを固定することになる。このような構造のモータを製
造する場合、従来にあってはハウジングを樹脂成形によ
り製作し、その外周部にステータ鉄心を接着あるいは超
音波瀾着により固着していた。

（発明が解決しようとする課題） このように、ステータ鉄心を接着あるいは和音波渚着に
よって樹脂成形された軸受ハウジングに固着する方法で
あると、まず接着の場合には樹脂成形された軸受ハウジ
ングとステータ鉄心とか他膨張係数か異なることに起因
して良好な固着が行われにくく、しばしば、剥離してし
まうことかあった。したがって再度作業をやり直すケー
スがあり、この場合には作業二数が多くなってしまうと
いう問題があった。一方、超音波による７客着を行なう
場合には、超音波溶着治具（ホーンともいう）に触れて
いる表面部分のみが溶けるため、軸受ハウジングの内周
部にも溶けた樹脂が入り込み、軸受を内周部にセットす
ることができないこともある問題があった。

本発明は、従来のステータ鉄心固定方法が有するこれら
の問題点を解決するために成されたものであり、上記し
た従来のものが有する問題点が生じないようにした、モ
ータのステータ鉄心固定方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するための手段として、樹脂
軸受ハウジング２の外周部（筒状部２ｂ）にステータ鉄
心１０を固定したモータを組立てるに当たり、樹脂軸受
ハウジング２の先端部（筒状部２ｂの先端部）にカシメ
しろ２ｄを設けると共に、カシメ形状に合せた先端形状
を有し加熱された熱棒２９を設け、カシメしろ２ｄを伸
ばした状態の樹脂軸受ハウジング２の外周部（ｆｆｆｉ
状部２ｂ）にステータ鉄心ｌＯを嵌着し、該嵌置後の樹
脂軸受ハウジング２のカシメしろ２ｄに前記熱棒２９を
押し当て、これに押し圧力を与えて前記カシメしろ２ｄ
をステータ鉄心１０　Ｉｌｌに変形させて該ステータ鉄
心１０を樹脂軸受ハウジング２に固着することを特徴と
するモータのステータ鉄心固定方法を得たものである。

そしてこのように行なうとき、熱棒２９の加熱温度を、
樹脂軸受ハウジング２を形成する樹脂の熱変形温度と同
等の温度、あるいは該熱変形温度より低めの温度に設定
する。さらに加熱しながらカシメを行なう樹脂軸受ハウ
ジング２のカシメ作業時に５該樹脂軸受ハウジング２を
回転させる。

また上記作業中にステータ鉄心１０が回ると都合が悪い
のでこれを防止するか、その方法として、ステータ鉄心
ＩＯと一体のＰＣボード１３に凹部あるいは凸部を形成
し、該凹部あるいは凸部にステータ鉄心１０の一部に形
成した凸部あるいは凹部を嵌合させ、あるいはステータ
鉄心の内周部および樹脂軸受ハウジングの内周部に四部
を設け、これら凹部を合致させた状態で、これら凹部に
スペーサに形成した突起を嵌入したものである。

（作用） このように構成されたモータのステータ鉄心固定方法に
よれば、樹脂軸受ハウジング２の先端部に設けたカシメ
しろ２ｄが、カシメ形状に合せた先端形状を有し加熱さ
れた熱棒２９が押し当てられることによりステータ鉄心
１０を把持するように変形するから、ステータ鉄心１０
が確実に樹脂軸受ハウジング２に固着されることになる
。そしてこのような作業が行なわれるとき、熱棒２９の
加熱温度が、樹脂軸受ハウジング２を形成する樹脂の熱
変形温度と同等の温度、あるい：ま該熱変形温度より低
めの温度に設定され、さらに樹脂軸受ハウジング２が回
転させられることにより、この作業かより短時間に、ま
た確実に行われることになる。

（実施例） 以下、本発明に係るモータのステータ鉄心固定方法を説
明するが、まず第１図によりこの発明方法で製作された
直流ブラシレスファンモータ１の説明をする。この直流
ブラシレスファンモータ１は、下部がフランジ部２ａに
、またその中央部が起立して筒状部２ｂに形成された樹
脂軸受ハウジング２と、この樹脂軸受ハウジング２の面
状部２ｂの内周部上下に嵌着されたベアリング３．４と
、これらベアリング３，４により、樹脂軸受ハウジング
２の筒状部２ｂに対して回転自在に支持された回転軸５
と、この回転軸５の上端に一体的に固定されたヨーク６
ならびにこのヨーク６の内周部に取付けられた多極＠磁
のマグネット７および外周部に一体に設けられたファン
８と、樹脂軸受ハウジング２の筒状部２ｂの外周部に取
付けられ、外周部がマグネット７に僅かのクリアランス
を有して対向させであるステータ鉄、Ｌ・（コイル９が
巻回されている）　１０で概略構成される。回転軸５、
ヨーク６、マグネット７およびファン８かロータ１１ｆ
８！：刑成し、これらがケーシング１２に収容される。

さらに詳細に説明する。樹脂軸受ハウシング２のフラン
ジ部２ａは外周部か上方に向けで起立しく第３図参照）
、外側筒状部２Ｃを形成しているが、この外側筒状部２
Ｃの上端近傍部位に、樹脂軸受ハウジンク２の筒状部２
ｂから板状のＰＣホード１３が設けられている。このＰ
Ｃボード１３は、この直流ブラシレスファンモータ１の
駆動回路を構成する部品（図示せず）を搭載しているも
のである。１４はリード線であり、図示しない電源回路
から、上記駆動回路に電源電圧を供給するものである。

ステータコア１０は、上部が樹脂軸受ハウジング２の筒
状部２ｂ上端に形成されたカシメしろ２ｄによるカシメ
で固定され（第６図参昭）、下部は脚部１０ａに圧入さ
れたビン１０ｂがＰＣボード１３に穿設された孔１３ｂ
（第５図参叩）に挿通され、銅箔面（図における下面）
で半田付け１５されることにより固定される。

ステータコア１０には上部インシュレータｌＯｂと下部
インシュレータｌＯｃとが設けられており、コイル９を
把持するとともに、下部インシュレータ１０ｃはＰＣボ
ード１３の姿勢保持脚１０ａ部と一体となっている。図
中に符号１６で示すものはスペーサで、カシメしろ２ｄ
の長さを調整するためのものである。２ｅは外側筒状部
２Ｃに形成された突起、１３ａはこの突起２ｅに対向さ
せてＰＣボード１３に設けられた突起（第４図および第
５図参岡）で、図示はしないが突起２ｅは突起１３ａを
前後から挟んで、ＰＣボード１３の回り止めとしている
。

このような構成からなる直流ブラシレスファンモータ１
は、図示しない電源回路からリード線１４を通じて供給
される電源電圧がＰＣボード１３の駆動回路を作動させ
、ステータコアｌＯに巻回されたコイル９を励磁するこ
とにより、ロータ１１を回転させる。ロータ１１にはフ
ァン８が取付けられているから、このファン８も一体に
回転し、風を発生する。

第２図に示すものは、第１図の直流ブラシレスファンモ
ータ１を製造するに当って行なう、本発明のモータのス
テータ鉄心固定方法に用いる加工装置１７である。これ
を説明する。この加工装置１７は、底板１８ａ　、前後
の側板１８ｂ、　１８ｃと上ｍ１８ｄとからなる基台１
８上の後部に支柱１９か立てられ、この支柱１９に固定
金具２０が昇降可能に支持され、ネジ２１で任意の高さ
に固定できるようになっている。固定金具２０の前端部
にはエアシリンダ２１が取付けられている。このエアシ
リンダ２１の上端には上部アーム２２が取付けられてお
り、またこのエアシリンダ２１から突出するプランジャ
２３の下端には下部アーム２４が取付けられている。

上部アーム２２には熱遮＠板２５を介して固定バンド２
６が取付けられており、下部アーム２４には同じく熱遮
蔽板２５を介して固定金具２７が取付けられている。こ
れら固定バンド２６と固定金具２７は、温度コントロー
ル付きの半田ゴテ２８を支持している。

この支持構造により、エアシリンダ２１が作動すると半
田ゴテ２８は矢印で示すように昇降できることになる。

２９は半田ゴテ２８の独棒であり、樹脂軸受ハウジング
２の筒状部２ｂの上端に形成されたカシメＬろ２ｄを押
圧してカシメるためのものである。

これは後で説明する。基台Ｉ８の内部にはモータ３０が
設けられており、その回転軸３１は基台Ｉ８の上板１８
ｄを貫通し、その上端に設けられた案内軸３２が前述の
熱棒２９に対向させである。３３は一部に回り止め３３
ａを有する回転板であり、回転軸３１に止めネジ３４に
より固定されているものである。回転板３３には被加工
物である直流ブラシレスファンモータ１か載置される。

次に、この加工装置１７を使用しての本発明方法を説明
する。まず回転板３３上に、樹脂軸受ハウジング２の筒
状部２ｂにステータ鉄心１０を挿入し、ベアリング３．
４と回転軸５は取付けない状態の、組立て過程の直流ブ
ラシレスファンモータ１を載置する。これは本発明の目
的であるステータ鉄心の固定のためである。直流ブラシ
レスファンモータ１を回転板３３上に載置するときには
、案内軸３２により、その中心合わせが行なわれる。な
お、直流ブラシレスモーフ１を回転板３３に載置すると
きには、エアシリンダ２１により、半田ゴテ２８はもつ
とも上昇した位置にしておき、モータ３０は停止させて
おく。

回転板３３上に直流ブラシレスモータｌを載置したらモ
ータ３０を作動させ、回転板３３とともに直流ブラシレ
スモーフ１を回転させる。そしてこの回転中にエアシリ
ンダ２１を作動させて半田ゴテ２８を降下させる（第３
図参照）。半田ゴテ２８が降下するとその熱棒２９が軸
受ハウジング２の筒状部２ｂ内に挿入され、その先端（
下端）が樹脂軸受ハウジング２の筒状部２ｂのカシメし
ろ２ｄに接触し、これを押圧する。するとカシメしろ２
ｄは熱棒２９から受ける熱と押圧力とにより外側に変形
し、この変形部分のカシメ作用でステータ鉄心１０を把
持することになる。

実際例の説明をする。−例として樹脂軸受ハウジング２
がＰＢＴ樹脂であるときには、熱棒２９のカシメ時の温
度として１６０〜１８０℃が仕上りを滑らかにする声、
で好ましいことか、実験上確認されている。執棒２９の
温度の目安としては、おおよそその樹脂の熱変形温度ｆ
ＪＩｓ　Ｋ７２［１７４，６ｋｇ／ｃｍＪ　またはこの
熱変形温度の５０％程度の温度にすることが適当である
と確認されている。回転板３３の回転数としては、普通
は５０〜６（ｌｒｐｍで行なうかこれに限られるもので
はなく、回転していればよく、回転方向に可逆方向に振
動させるように動かして行なうこともできる。このよう
にしてカシメ作業を行ない、これが終了すればエアシリ
ンダ２１を作動させて半田ゴテ２８を上昇させ、モータ
３０を停止させる。

第３図ないし第１１図に示すものは第１図に示した直流
ブラシレスモータ１を第２図に示す加工装置１７で加工
するときの各部を拡大したものである。まず第３図は樹
脂軸受ハウジング２の筒状部２ｂにステータ鉄心１０を
装着し、カシメしろ２ｄを外側に変形させる直前の状態
を示すものである。この状態で直流ブラシレスモーフ１
の全体を回転させ、上方から半田ゴテ２８の熱棒２９を
降下させる。

そしてこの熱棒２９の下端により、圧力を加えてカシメ
しろ２ｄを外側に変形すると第６図に示すようになる。

熱棒２９の下端にはカシメしろ２ｄの形状を形成する適
当形状の凹部２９ａが形成されている。

カシメしろ２ｄに熱棒２９を押し当てて変形（カシメ）
させるには、直流ブラシレスモータ１の全体が回転して
いるので、樹脂軸受ハウジング２の筒状部２ｂに対して
ステータ鉄心１０の回り止めを行なう必要がある。そこ
で前述のようにＰＣボード１３に突起１３ａを設けであ
る。

このようにＰＣボード１３に回り止めを設けたことによ
り、リード！ｓ１４にストレスがかかつてもステータ鉄
心ＩＯの下部インシュレータＩ（ｌｃにかかるストレス
は小さくなる。なお、回り止めは他の方法でもよい。す
なわち、ステータ鉄心１０の回り止めとして、第１０図
および第１１図に示すように、ステータ鉄心１０の内周
部および樹脂軸受ハウジング２の内周部に四部を設け、
これら凹部を合致させた状態で、これら凹部にスペーサ
１６に形成した突起１６ａ（第７図ないし第９図参照）
を嵌入させて行なうこともできる。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように、樹脂軸受ハウジングの外
周部にステータ鉄心を固定したモータを組立てるに当た
り、樹脂軸受ハウジングの先端部にカシメしろを設ける
と共に、カシメ形状に合せた先端形状を有し加熱された
熱棒を設け、カシメしろを伸ばした状態の樹脂軸受ハウ
ジングの外周部にステータ鉄心を嵌着し、該嵌着後の樹
脂軸受ハウジングのカシメしるに前記熱棒を押し当て、
これに押し圧力を与えて前記カシメしろをステル夕鉄心
側に変形させて該ステータ鉄心を樹脂軸受ハウジングに
固着することを特徴とするモータのステータ鉄心固定方
法である。この方法により、従来の超音波を用いて溶着
していた方法に比べ、簡単な装置で熱カシメを行なうこ
とができ、しかも滑らかな仕上りとなるから、軸受の挿
入が円滑に行なわれることになる。カシメ形状が熱棒先
端の形状になるから、確実なカシメ成形とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する直流ブラシレスファンモータ
の断面図、第２図は本発明方法により第１図のものを得
るための加工装置の側面図、第３図はカシメ直前の状態
を説明するための説明図、第４図は第３図の直流ブラシ
レスファンモータ側の平面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ
線に沿う断面図、第６図はカシメ終了後の状態を示す断
面図、第７図はスペーサに回り止めの突起を設けた場合
を示す平面図、第８図は第７図のうちのスペーサ部分を
示す平面図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面
図、第１０図ならびに第１１図は第７図のものの突起の
停台状態を示す断面図である。 １・・・直流ブラシレスファンモータ ２・・・樹脂軸受ハウジング ２ｂ・・・筒状部 ２ｄ・・・カシメしろ １０・・・ステータ鉄心 １１・・・ロータ Ｉ３・・・ＰＣボード １７・・・加工装置 １８・・・基台 ２Ｉ・・・エアシリンダ ２８・・・半田ゴテ ２９・・・熱棒 ３０・・・モータ ３Ｉ・・・回転軸 ３３・・・回転板 特　許　出願人　ミネベア株式会社 第２図 ／ 第３図 ２ｂ 第４図　　　　１ 第６図　↓ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）樹脂軸受ハウジングの外周部にステータ鉄心を固
   定したモータを組立てるに当たり、樹脂軸受ハウジング
   の先端部にカシメしろを設けると共に、カシメ形状に合
   せた先端形状を有し加熱された熱棒を設け、カシメしろ
   を伸ばした状態の樹脂軸受ハウジングの外周部にステー
   タ鉄心を嵌着し、該嵌着後の樹脂軸受ハウジングのカシ
   メしろに前記熱棒を押し当て、これに押し圧力を与えて
   前記カシメしろをステータ鉄心側に変形させて該ステー
   タ鉄心を樹脂軸受ハウジングに固着することを特徴とす
   るモータのステータ鉄心固定方法。 （２）熱棒の加熱温度を、樹脂軸受ハウジングを形成す
   る樹脂の熱変形温度と同等の温度、あるいは該熱変形温
   度より低めの温度に設定したことを特徴とする請求項１
   記載のモータのステータ鉄心固定方法。 （３）加熱しながらカシメを行なう樹脂軸受ハウジング
   のカシメ作業時に、該樹脂軸受ハウジングを回転させる
   ことを特徴とする請求項１記載のモータのステータ鉄心
   固定方法。（４）ステータ鉄心の回り止めとして、ステ
   ータ鉄心と一体のＰＣボードに凹部あるいは凸部を形成
   し、該凹部あるいは凸部にステータ鉄心の一部に形成し
   た凸部あるいは凹部を嵌合させたことを特徴とする請求
   項１記載のモータのステータ鉄心固定方法。 （５）ステータ鉄心の回り止めとして、ステータ鉄心の
   内周部および樹脂軸受ハウジングの内周部に凹部を設け
   、これら凹部を合致させた状態で、これら凹部にスペー
   サに形成した突起を嵌入したことを特徴とする請求項１
   記載のモータのステータ鉄心固定方法。