説明

モータ

【課題】摺動抵抗の増大を防止しながら、回転軸の回転時の振動を抑制することができるモータを提供する。
【解決手段】モータは、ヨークハウジング4に保持された略円筒状の軸受16に挿通されることで回転軸11が回転可能に支持される。軸受16の端面には、軸中心に対して偏心するように形成された環状の偏心溝16aが形成され、その偏心溝16aにおける周方向の一部の壁面が軸受側規制部16bを形成している。回転軸11に固定されたインシュレータ13(樹脂部材)には、回転軸11を軸中心とした略環状で可撓性を有し、軸受側規制部16bと径方向に当接することで径方向一方以外の径方向への回転軸11の移動を規制するための樹脂側規制部13cが形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軸受に回転軸が支持されるモータに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、モータとしては、ロータの回転軸が、ステータ側のハウジングに保持された略円筒状の軸受(焼結含油軸受)に挿通されることで回転可能に支持されるものがある(例えば、特許文献1参照)。このような軸受は、その内周面と回転軸の外周面との間に各部材の膨張率の差等を考慮したクリアランスが形成されるように設定される。これにより、軸受の内周面に適度な潤滑油が供給され、回転時の摺動抵抗(摩擦抵抗)が大きくなることが防止される。
【特許文献1】特開平5−49203号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記のようなモータでは、回転軸の外周面と軸受の内周面との間に十分なクリアランスを確保しようとすると、軸受内での回転軸の径方向の移動が許容され、ひいては回転軸の回転時に振動及びそれに伴う騒音が発生するという虞がある。尚、勿論、十分なクリアランスを確保しない場合、回転時の摺動抵抗(摩擦抵抗)が増大する虞が生じ、効率低下や回転不能といった問題が発生する。
【0004】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、摺動抵抗の増大を防止しながら、回転軸の回転時の振動を抑制することができるモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1に記載の発明は、ハウジングに保持された略円筒状の軸受に挿通されることで回転軸が回転可能に支持されたモータにおいて、前記軸受には、その周方向の一部に軸受側規制部が形成され、前記回転軸には、一体回転する樹脂部材が固定され、前記樹脂部材には、前記回転軸を軸中心とした略環状で可撓性を有し、前記軸受側規制部と径方向に当接することで径方向一方以外の径方向への前記回転軸の移動を規制するための樹脂側規制部が形成された。
【0006】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のモータにおいて、前記樹脂部材は、電機子コアを被覆するためのインシュレータである。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のモータにおいて、前記樹脂側規制部には、略環状である周方向の一部に前記回転軸と平行に延びるスリットが形成された。
【0007】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記軸受側規制部及び前記樹脂側規制部の少なくとも一方は、その断面が軸方向に対して傾斜した傾斜面を有する。
【0008】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記軸受側規制部を形成可能な軸受側規制部形状は、前記軸受の両端面においてそれぞれ形成された。
【0009】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のモータにおいて、前記軸受側規制部は、前記回転軸の軸中心に対して偏心するように形成された環状の溝における周方向の一部の壁面である。
【0010】
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、回転軸に固定された樹脂部材に形成され回転軸を軸中心とした略環状で可撓性を有する樹脂側規制部が、軸受の周方向の一部に形成された軸受側規制部と径方向に当接することで、径方向一方以外の径方向への回転軸の移動が規制される。よって、回転軸の外周面と軸受の内周面との間に十分なクリアランスを確保しながら、軸受内での回転軸の径方向の移動、ひいては回転軸の回転時の振動を抑制することができる。しかも、樹脂側規制部は、可撓性を有することから、軸受側規制部と強く押圧接触することを回避することができ、回転軸の回転時の摺動抵抗(摩擦抵抗)が増大してしまうことを防止することができる。
【0011】
請求項2に記載の発明によれば、樹脂部材は、電機子コアを被覆するためのインシュレータであるため、特に特殊な部材を追加することなく、容易に樹脂側規制部を得ることができる。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、略環状である周方向の一部に回転軸と平行に延びるスリットが形成されるため、撓み易くなり、軸受側規制部と強く押圧接触しないように、即ち回転軸の回転時の摺動抵抗(摩擦抵抗)が大きくならないように、容易に設定することができる。
【0013】
請求項4に記載の発明によれば、軸受側規制部及び前記樹脂側規制部の少なくとも一方は、その断面が軸方向に対して傾斜した傾斜面を有するため、例えば、回転軸を軸受に挿通させていく際に、樹脂側規制部が軸受側規制部と径方向に当接するように傾斜面にて案内させることができる。即ち、言い換えると、例えば、回転軸を軸受に挿通させていくだけで、樹脂側規制部と軸受側規制部とを径方向に当接させることができる。
【0014】
請求項5に記載の発明によれば、前記軸受側規制部を形成可能な軸受側規制部形状は、軸受の両端面においてそれぞれ形成されるため、部品単位で軸受の上下(表裏)がなくなる。よって、軸受のハウジングへの組み付け工程が容易となる。
【0015】
請求項6に記載の発明によれば、軸受側規制部は、回転軸の軸中心に対して偏心するように形成された環状の溝における周方向の一部の壁面であるため、略環状の樹脂側規制部が、溝内に収容されることになる。よって、軸受の内周面と、軸受における溝より径方向外側の端面(外部)との間には、迷路構造が形成されることになり、軸受の内周面から潤滑油が外部に流出(飛散)してしまうことは低減される。特に、請求項4に記載の構成にこの構成を適用することで、例えば、軸受の内周面から流出(飛散)した潤滑油を、樹脂側規制部に形成した傾斜面にて前記溝の壁面に速やかに誘導させることができ、再び軸受に速やかに充填させることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、摺動抵抗の増大を防止しながら、回転軸の回転時の振動を抑制することができるモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図1〜図3に従って説明する。図1に示すように、モータ1は、固定子2と電機子(回転子)3とを備える。固定子2は、略有底筒形状のヨークハウジング4と、そのヨークハウジング4の内周面に固着された複数の永久磁石5とを備える。又、ヨークハウジング4の開口端には該開口を塞ぐようにエンドハウジング6が固定され、そのエンドハウジング6には給電用ブラシ7が保持されている。尚、本実施の形態では、ヨークハウジング4とエンドハウジング6とがハウジングを構成している。
【0018】
電機子3は、回転軸11と、その回転軸11に固定された電機子コア12と、電機子コア12に樹脂部材としてのインシュレータ13を介して巻装された巻線14と、回転軸11に固定された整流子15とを備える。そして、電機子3は、その回転軸11の両端側がヨークハウジング4の底部中央に保持された軸受16及びエンドハウジング6の中央に保持された軸受17にて回転可能に支持されている。尚、この状態で電機子コア12は、前記永久磁石5と対向して周囲を囲まれるように配置される。又、整流子15は、その外周面に給電用ブラシ7が押圧接触されるように配置される。又、回転軸11の先端部(図1中、下端部)は、ヨークハウジング4の底部から外部に突出する。
【0019】
ここで、前記軸受16は、多孔質の焼結金属よりなり、内部(孔内)に潤滑油が充填される含油軸受である。この軸受16は、図2(a)(b)に示すように、略円筒状に形成されている。尚、軸受16は、その内周面と回転軸11の外周面との間にそれら各部材の膨張率の差等を考慮したクリアランス(図示略)が形成されるように、その内径が設定されている。又、軸受16において、その端面には、該軸受16の軸中心に対して偏心するように形成された環状の溝としての偏心溝16aが形成されている。そして、偏心溝16aにおける周方向の一部の壁面、詳しくは、軸受16の内周面に最も遠い周方向の一部(図2中、下部)の壁面(径方向内側面)が、軸受側規制部16bを構成することになる。又、軸受側規制部16bを含む偏心溝16aの壁面(径方向内側面)は、その断面(図2(b)参照)が軸方向に対して傾斜した、詳しくは、軸受16の軸方向端部に向かうほど軸受16の内周面に近づくように傾斜した傾斜面とされている。尚、本実施の形態の軸受16は、上記のような軸受側規制部16bを形成可能な軸受側規制部形状(即ち偏心溝16a)が軸受16の両端面においてそれぞれ形成されている。又、本実施の形態の軸受16の外周には、径方向内側にV字に凹設される外周V字溝16cが複数形成されている。そして、軸受16は、その外周がヨークハウジング4の底部中央に形成された筒部4aに内嵌されることで、ヨークハウジング4に保持される。
【0020】
又、前記インシュレータ13は、絶縁性の樹脂材料よりなり、図1に示すように、電機子コア12(それらの複数のティース)における軸方向端面を覆うための軸方向被覆部13aと、回転軸11に外嵌される円筒部13bとを含み、回転軸11と一体回転するように配設される。そして、円筒部13bにおいて、前記ヨークハウジング4の底部側(図1中、下側であって、図3中、左側)には、回転軸11を軸中心とした略環状で可撓性を有し、前記軸受側規制部16bと径方向に当接することで径方向一方以外の径方向への回転軸11の移動を規制するための樹脂側規制部13cが形成されている。樹脂側規制部13cは、その外径が円筒部13bの外径と同じで、その内径が円筒部13bの内径より大きく形成されている。又、樹脂側規制部13cには、図1に示すように、略環状である周方向の一部(本実施の形態では、等角度間隔に3箇所であって、図1中、1つのみ図示する)に回転軸11と平行に延びるスリット13dが形成されている。又、樹脂側規制部13cの内周面は、その断面(図3参照)が軸方向に対して傾斜した、詳しくは、回転軸11の軸方向先端部(図3中、左側端部)に向かうほど回転軸11の外周面から離れるように傾斜した傾斜面とされている。
【0021】
そして、樹脂側規制部13cの先端側は、電機子3がヨークハウジング4に組み付けられた状態で、前記偏心溝16a内に収容される。そして、この状態で、樹脂側規制部13cが軸受側規制部16bと径方向に当接することで、回転軸11が軸受側規制部16b側であって、図3中、下側に(前記クリアランス(図示略)が生じないように)寄せられて径方向一方(図3中、下方向)以外の径方向への回転軸11の移動が規制される。
【0022】
次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
(1)回転軸11に固定されたインシュレータ13に形成され回転軸11を軸中心とした略環状で可撓性を有する樹脂側規制部13cが、軸受16の周方向の一部に形成された軸受側規制部16bと径方向に当接することで、径方向一方(図3中、下方向)以外の径方向への回転軸11の移動が規制される。よって、回転軸11の外周面と軸受16の内周面との間に十分なクリアランスを確保しながら、軸受16内での回転軸11の径方向の移動、ひいては回転軸11の回転時の振動を抑制することができる。しかも、樹脂側規制部13cは、可撓性を有することから、軸受側規制部16bと強く押圧接触することを回避することができ、回転軸11の回転時の摺動抵抗(摩擦抵抗)が増大してしまうことを防止することができる。
【0023】
(2)樹脂側規制部13cは、電機子コア12を被覆するためのインシュレータ13に形成されるため、特に特殊な部材を追加することなく(部品点数を増加させることなく)、容易に樹脂側規制部13cを得ることができる。
【0024】
(3)略環状である樹脂側規制部13cの周方向の一部には回転軸11と平行に延びるスリット13d(図1参照)が形成されるため、樹脂側規制部13cが撓み易くなり、軸受側規制部16bと強く押圧接触しないように、即ち回転軸11の回転時の摺動抵抗(摩擦抵抗)が大きくならないように、容易に設定することができる。
【0025】
(4)軸受側規制部16b及び樹脂側規制部13cは、その断面が軸方向に対して傾斜した傾斜面を有するため、例えば、電機子3をヨークハウジング4に組み付ける際であって回転軸11を軸受16に挿通させていく際に、樹脂側規制部13cが軸受側規制部16bと径方向に当接するように傾斜面にて案内させることができる。即ち、言い換えると、例えば、回転軸11を軸受16に挿通させていくだけで、軸方向端面同士の衝突を避けながら、樹脂側規制部13cと軸受側規制部16bとを径方向に容易に当接させることができる。
【0026】
(5)軸受16は、軸受側規制部16bを形成可能な軸受側規制部形状(即ち偏心溝16a)が軸受16の両端面においてそれぞれ形成されるため、部品単位で軸受16の上下(表裏)がなくなる。よって、軸受16のヨークハウジング4への組み付け工程が、軸受16の上下(表裏)の判別を必要とせず、容易となる。
【0027】
(6)軸受側規制部16bは、回転軸11の軸中心に対して偏心するように形成された環状の偏心溝16aにおける周方向の一部の壁面であり、略環状の樹脂側規制部13cは偏心溝16a内に収容されることになる。よって、軸受16の内周面と、軸受16における偏心溝16aより径方向外側の端面(外部)との間には、迷路構造が形成されることになり、軸受16の内周面から潤滑油が外部に流出(飛散)してしまうことは低減される。よって、給電用ブラシ7や巻線14や整流子15等に潤滑油が付着するといったことは低減される。又、特に、本実施の形態では、樹脂側規制部13cの内周面の断面が回転軸11の先端部(図3中、左側端部)に向かうほど回転軸11の外周面から離れるように傾斜した傾斜面とされるため、軸受16の内周面から流出(飛散)した潤滑油を、前記傾斜面にて偏心溝16aの壁面に速やかに誘導させ、再び軸受16に速やかに充填させることができる。よって、軸受16の長寿命化を図ることができる。
【0028】
上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、樹脂側規制部13cは、電機子コア12を被覆するためのインシュレータ13に形成されるとしたが、これに限定されず、回転軸11に固定され一体回転する他の樹脂部材に形成してもよい。尚、この樹脂部材は、インシュレータ13とは異なる他の機能を有して回転軸11に固定される樹脂部材としてもよいし、他の機能を有さず新たに回転軸11に固定される樹脂部材としてもよい。
【0029】
・上記実施の形態では、略環状である樹脂側規制部13cの周方向の一部には回転軸11と平行に延びるスリット13d(図1参照)が形成されるとしたが、これに限定されず、スリット13dが形成されていない樹脂側規制部に変更してもよい。又、上記実施の形態のスリット13dは、等角度間隔に3箇所形成されるとしたが、角度間隔や個数は変更してもよい。
【0030】
・上記実施の形態では、軸受側規制部16b及び樹脂側規制部13cは、その断面が軸方向に対して傾斜した傾斜面を有するとしたが、これに限定されず、いずれか一方のみが傾斜面を有するようにしてもよいし、共に傾斜面を有さないように変更してもよい。
【0031】
・上記実施の形態では、軸受側規制部16bを形成可能な軸受側規制部形状(即ち偏心溝16a)は軸受16の両端面においてそれぞれ形成されるとしたが、これに限定されず、一方の端面にのみ軸受側規制部形状(即ち偏心溝16a)が形成されている軸受に変更してもよい。
【0032】
・上記実施の形態では、樹脂側規制部13cが軸受側規制部16bと径方向に直接当接することで径方向一方以外の径方向への回転軸11の移動が規制されるとしたが、樹脂側規制部と軸受側規制部とは直接当接しなくても、例えばグリス等を介して当接するように変更してもよい。
【0033】
・上記実施の形態では、軸受側規制部16bは、軸中心に対して偏心するように形成された環状の偏心溝16aにおける周方向の一部の壁面であるとしたが、これに限定されず、軸受の周方向の一部に形成され樹脂側規制部13cと径方向に当接することができれば、他の軸受側規制部に変更してもよい。例えば、(偏心溝16aが形成されていない)軸受の端面における周方向の一部に非環状の凸部を形成し、その凸部の壁面を軸受側規制部としてもよい。
【0034】
・上記実施の形態では、回転軸11の先端側(図1中、下側)についてのみ本発明を具体化したが、回転軸11の基端側(図1中、上側)についても同様の構造で本発明を具体化してもよい。尚、回転軸11の基端側については、整流子15が固定されるため、その整流子15を構成し内部に配設される樹脂部(樹脂部材)に樹脂側規制部を一体で形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本実施の形態におけるモータの要部断面図。
【図2】(a)本実施の形態の軸受の平面図。(b)(a)のA−A断面図。
【図3】本実施の形態におけるモータの要部拡大断面図。
【符号の説明】
【0036】
4…ハウジングの一部を構成するヨークハウジング、11…回転軸、12…電機子コア、13…インシュレータ(樹脂部材)、13c…樹脂側規制部、13d…スリット、16…軸受、16a…偏心溝(溝)、16b…軸受側規制部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングに保持された略円筒状の軸受に挿通されることで回転軸が回転可能に支持されたモータにおいて、
前記軸受には、その周方向の一部に軸受側規制部が形成され、
前記回転軸には、一体回転する樹脂部材が固定され、
前記樹脂部材には、前記回転軸を軸中心とした略環状で可撓性を有し、前記軸受側規制部と径方向に当接することで径方向一方以外の径方向への前記回転軸の移動を規制するための樹脂側規制部が形成されたことを特徴とするモータ。
【請求項2】
請求項1に記載のモータにおいて、
前記樹脂部材は、電機子コアを被覆するためのインシュレータであることを特徴とするモータ。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のモータにおいて、
前記樹脂側規制部には、略環状である周方向の一部に前記回転軸と平行に延びるスリットが形成されたことを特徴とするモータ。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記軸受側規制部及び前記樹脂側規制部の少なくとも一方は、その断面が軸方向に対して傾斜した傾斜面を有することを特徴とするモータ。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記軸受側規制部を形成可能な軸受側規制部形状は、前記軸受の両端面においてそれぞれ形成されたことを特徴とするモータ。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記軸受側規制部は、前記回転軸の軸中心に対して偏心するように形成された環状の溝における周方向の一部の壁面であることを特徴とするモータ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−204037(P2006−204037A)
【公開日】平成18年8月3日(2006.8.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−14364(P2005−14364)
【出願日】平成17年1月21日(2005.1.21)
【出願人】(000101352)アスモ株式会社 (1,622)
【Fターム(参考)】