CN107956804A - 轴承单元及马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴承单元及马达，通过将油回收并返回含油轴承来抑制轴承油的减少。轴承单元具备旋转自如地支撑轴(5)的含油轴承(2)、和固定含油轴承的有底筒状的壳体(1)，而且具备：收纳部(10)，其凹陷设置于壳体的底部(1b)，且收纳含油轴承；多个肋(16)，其形成于收纳部的内周面(10a)，并且沿周向互相分离地配置，且支撑含油轴承；第一储油部(11)，其具有设于收纳部的开口侧的径向外侧且沿径向及周向扩展的保持面(11b)、和设于保持面的径向外侧的外周壁(11a)，且用于回收从含油轴承飞溅出的油；空隙(14)，其位于相邻的肋间，且设于含油轴承的外周面(2a)与收纳部的内周面之间；以及回流路(13)，其连通第一储油部和空隙。

Description

轴承单元及马达

技术领域

本发明涉及具备旋转自如地支撑轴的含油轴承的轴承单元及应用了该轴承单元的马达。

背景技术

在用于商用设备、车载电装设备等的马达中，作为旋转自如地支撑轴的轴承，存在采用含油轴承的情况。含油轴承(以下，也称为“轴承”)在相对滑动的两个面间(即，轴承内周面与轴外周面之间)具有粘性油膜，利用该油膜的压力支撑轴。该油(以下，也称为“轴承油”)是含浸于作为烧结体的轴承的细孔内的润换油因轴的旋转的吸引力和轴承的温度上升而漏出至表面的油。此外，提出有具有对漏出的油进行保持并使其返回含油轴承的结构的轴承装置(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2903664号公报

发明内容

发明所要解决的课题

另外，从轴承漏出的油若接触轴承的表面，则自然地被吸收至细孔内，再次参与粘性油膜的形成。但是，从轴承漏出的油存在因马达的振动、轴的旋转力等而向周围飞溅的情况。从轴承飞溅出的油未直接被吸收至细孔内，因此导致轴承油的减少。若轴承油减少，则引起轴承或轴的磨损、旋转负载的增大，存在导致马达的品质降低、寿命降低的问题。

本申请鉴于这样的课题而提出，目的之一在于，在具备含油轴承的轴承单元中，通过将油回收并返回含油轴承来抑制轴承油的减少。另外，目的之一还在于提供能够抑制轴承油的减少的马达。此外，不限于这些目的，本申请的其它目的还在于由后述的用于实施发明的方案所示的各结构产生的作用效果且现有技术无法得到的作用效果。

用于解决课题的方案

(1)在此公开的轴承单元具备：含油轴承，其将轴支撑为旋转自如；以及有底筒状的壳体，其固定上述含油轴承，上述轴承单元的特征在于，具备：收纳部，其凹陷设置于上述壳体的底部，且收纳上述含油轴承；多个肋，其在上述收纳部的内周面形成为突条，并且沿周向互相分离地配置，且支撑上述含油轴承；第一储油部，其具有保持面和设于上述保持面的径向外侧的外周壁，且用于回收从上述含油轴承飞溅出的油，该保持面设于上述收纳部的开口侧的径向外侧且沿径向并沿周向扩展；空隙，其位于相邻的上述肋间，且设于上述含油轴承的外周面与上述收纳部的上述内周面之间；以及回流路，其连通上述第一储油部和上述空隙。

(2)优选的是，上述轴承单元具备承接部，其在比上述第一储油部的上述外周壁靠径向内侧沿径向并沿周向延伸设置，且挡住上述飞溅出的油。

(3)优选的是，上述轴承单元具备防飞溅壁，其在比上述第一储油部的上述外周壁靠径向内侧从上述承接部沿轴向并沿周向延伸设置，且挡住上述飞溅出的油。

(4)优选的是，上述防飞溅壁从与上述第一储油部的上述外周壁相反的方向设置，并在与上述保持面之间形成间隙，并且在沿径向观察的情况下，与上述外周壁的一部分重合。

(5)优选的是，上述轴承单元具备多个突起部，该多个突起部具有与上述收纳部的上述内周面连续的内表面，且比上述保持面向上述收纳部的上述开口侧突出设置，上述多个突起部在上述第一储油部的径向内侧沿周向互相分离地配置，并且在位于形成在上述收纳部的上述内周面上的上述肋的延长线上的上述内表面连续地形成上述肋，上述回流路位于相邻的上述突起部之间。

(6)优选的是，上述轴承单元具备第二储油部，该第二储油部凹陷设置于上述收纳部的底面的外周部，并且与上述空隙连通，且用于回收从上述含油轴承漏出的油。

(7)优选的是，上述壳体具有至少在上述第一储油部及上述回流路实施了防油处理的防油面。

(8)在此公开的马达具备内置于外壳的定子及转子，上述马达的特征在于，对轴承和结合于上述外壳并且固定上述轴承的有底筒状的端盖应用了上述(1)至(7)中任一个轴承单元，该轴承将与上述转子一体旋转的轴支撑为旋转自如。

发明效果

根据公开的轴承单元，能够通过经由第一储油部及回流路引导至空隙来回收从含油轴承飞溅出的油，并被含油轴承吸收(返回)。由此，能够抑制轴承油的减少。

另外，根据公开的马达，能够将飞溅出的油回收并返回含油轴承，因此能够抑制轴承油的减少，能够提高马达的品质、寿命。

附图说明

图1是实施方式的马达的分解立体图。

图2是分解表示实施方式的轴承单元的轴向剖视图。

图3(a)是实施方式的轴承单元的轴向剖视图，图3(b)是放大表示图3(a)的A部的立体图。

图4(a)及(b)是用于说明油的移动的图，图4(a)是剖视图〔图3(a)的B部放大图〕，图4(b)是从图4(a)去除码轮及垫圈后从C方向观察的俯视图。

图中：

1—端盖(壳体)，1b—底部，2—轴承(含油轴承)，2a—外周面，3—码轮，3c—顶部(承接部)，3e—防飞溅壁，4—垫圈(承接部)，5—轴，6—外壳，9—马达，10—收纳部，10a—内周面，11—第一储油部，11a—外周壁，11b—保持面，12—第二储油部，13—回流路，14—空隙，15—突起部，16—肋。

具体实施方式

参照附图，说明作为实施方式的轴承单元及马达。以下所示的实施方式只是示例，不用于排除以下的实施方式未明示的各种变形、技术的应用。本实施方式的各结构能够在不脱离它们的宗旨的范围内进行各种变形而实施。另外，能够根据需要进行取舍选择，或者能够适当地进行组合。

[1.结构]

[1－1.马达]

图1是本实施方式的马达9的分解立体图，图2是分解表示本实施方式的轴承单元的轴向剖视图。本实施方式的马达9例如是用于商用设备、家用电气设备等的小型马达。此外，马达9的种类、用途不特别受限定。

如图1所示，马达9具备：均被内置于外壳6的定子、转子(均省略图示)、控制基板8以及码轮3；以及与转子一体旋转的轴5。外壳6形成为有底圆筒状，在其底部安装有旋转自如地支撑轴5的一端侧的滚动轴承7。在外壳6的开口结合有固定含油轴承2的端盖1(壳体)。

如图1及图2所示，端盖1形成为具有与外壳6的外周面形成表面一致的周壁1a的有底圆筒状。端盖1在其底部1b具有供轴5的端部插入的贯通孔1c、和收纳含油轴承2的收纳部10。贯通孔1c是贯通设置于底部1b的中央的圆形状的孔部。收纳部10是凹陷设置于底部1b的中央的部分，是底部1b降低一阶而成的部分，且由底面和内周面10a形成。此外，贯通孔1c位于收纳部10的底面的中央。

含油轴承2是使润滑油含浸的圆筒状的烧结体，且旋转自如地支撑轴5的另一端。当轴5旋转时，起到所谓的泵作用，细孔内的油被吸出至外部。由此，在含油轴承2与轴5之间形成油膜。轴5的旋转中，细孔内的油被吸出至外部，并且含油轴承2的周边的油被吸收至细孔内。另一方面，当轴5停止旋转时，与含油轴承2的表面接触着的油因毛细管现象而被细孔吸收。

码轮3是光学式编码器的构成组件，且配置于比含油轴承2靠端盖1的开口侧。本实施方式的码轮3形成为杯型，具有平面状且圆环状的顶部3c(承接部)、从顶部3c的外缘及内缘分别向同一方向竖立设置的外筒部3a及内筒部3b。外筒部3a具有并列设置于周向且沿轴向延伸的多个狭缝3d。在码轮3的顶部3c与含油轴承2之间配置有圆盘状的垫圈4(承接部)。

上述的端盖1、含油轴承2、码轮3以及垫圈4是构成本实施方式的轴承单元的主要组件。以下，详细叙述轴承单元。此外，为了方便，在以下的说明中将端盖1的底部1b侧设为下方，将其相反侧(端盖1的开口侧)设为上方，从而进行说明，但是，根据马达9的搭载方向，也存在上下颠倒、横置、斜置的情况。例如，也存在端盖1的底部1b成为上方，开口侧成为下方的情况。

[1－2.轴承单元]

本实施方式的轴承单元挡住(捕捉)从含油轴承2飞溅出的油，并且具有使该油返回含油轴承2的构造(即，回收油的构造)。图3(a)是轴承单元的轴向剖视图，图3(b)是放大表示图3(a)的A部的立体图。另外，图4(a)是用于说明油的移动的剖视图〔图3(a)的B部放大图〕，图4(b)是从图4(a)去除了码轮3及垫圈4后从C方向观察的俯视图。此外，图4(a)及(b)中的点状图案示例油。

如图2、图3(a)及(b)所示，轴承单元具有：上述的收纳部10、支撑含油轴承2的多个肋16、用于回收从含油轴承2飞溅出的油的第一储油部11、用于将第一储油部11的油引导至含油轴承2的多个回流路13、以及用于使传输至回流路13的油被含油轴承2的细孔吸收的多个空隙14。而且，本实施方式的轴承单元具有：挡住飞溅出的油的顶部3c及防飞溅壁3e、用于回收漏出的油的第二储油部12、以及划分形成回流路13的多个突起部15和挡油的垫圈4。

如图1～图3(b)所示，多个肋16在收纳部10的内周面10a沿周向互相分离地配置。各肋16形成为沿轴向延伸的突条，且具有能够横贯整个轴向支撑含油轴承2的外周面2a的长度。含油轴承2以其外周面2a压接于肋16的方式被压入收纳部10内。在本实施方式的收纳部10，八个肋16沿周向等间隔地配置，且在周向上以均等的力支撑含油轴承2。此外，肋16的个数、配置也可以是除此之外的个数、配置。

如图1～图4(b)所示，第一储油部11是挡住并保持从含油轴承2飞溅出的油的部分，且设于收纳部10的开口侧(即上方)的径向外侧(以下，称为“外侧”)。第一储油部11是在端盖1的底部1b凹陷设置而成的环状的槽，且具有位于比收纳部10的内周面10a靠外侧的外周壁11a、和位于比含油轴承2的上端面2b靠下方的保持面11b。保持面11b是向径向且向周向扩展的平面，且临时保持被挡住的油。外周壁11a是设于(竖立设置于)保持面11b的外侧的壁部，限制油不会飞溅至此处的更外侧。

如图4(b)所示，回流路13是连通第一储油部11和空隙14的放射状的槽，设于第一储油部11的径向内侧(以下，称为“内侧”)。本实施方式的回流路13位于相邻的突起部15之间，并且如图3(b)及图4(b)所示，具有与保持面11b形成表面一致的下表面。将回流路13用与流通方向正交的平面切断时的剖面形状成为上方开放的コ字状。滞留于第一储油部11的保持面11b的油如图4(a)及(b)中虚线所示地在回流路13传输而被引导至空隙14。

如图3(b)～图4(b)所示，多个突起部15呈突出设置至比第一储油部11的保持面11b靠上方的块形状，且在第一储油部11的内侧沿周向互相分离地配置。各突起部15具有与收纳部10的内周面10a连续的内表面。在多个突起部15中的位于形成于收纳部10的内周面10a的肋16的延长线上的突起部15的内表面连续地形成该肋16。

如上所述，回流路13位于沿周向相邻的突起部15之间，因此也可以说突起部15具有划分(形成)回流路13的功能。而且，形成有肋16的突起部15同时具有支撑含油轴承2的功能。在突起部15延长设置肋16，从而利用肋16牢固地支撑含油轴承2，并且将收纳部10的深度抑制得小(轴向长度短)。在本实施方式的端盖1，十六个突起部15沿周向等间隔配置，对每隔一个该突起部15设置肋16。此外，突起部15的个数、配置不限于此。

如图3(b)～图4(b)所示，空隙14是设于含油轴承2的外周面2a与收纳部10的内周面10a之间的微小的空间，且形成于沿周向相邻的肋16之间。存在于空隙14的油由于毛细管现象而被含油轴承2的细孔吸收。本实施方式的端盖1具有至少对第一储油部11及回流路13实施防油处理而得到的防油面。防油处理是涂布排斥油的防油处理剂的处理。附着于防油面的油不会扩散而成为球状。此外，也可以对端盖1的整个表面实施防油处理。

如图4(a)所示，顶部3c在比第一储油部11的外周壁11a靠内侧沿径向且沿周向延伸设置，如图中虚线所示，具有将从含油轴承2飞溅出的油挡住并向第一储油部11、回流路13等返回的功能。本实施方式的顶部3c位于比第一储油部11的外周壁11a的上端靠上方，且径向尺寸比含油轴承2大。另外，如图3(a)～图4(a)所示，本实施方式的垫圈4以与含油轴承2分离而接触顶部3c的状态配置，具有防止从含油轴承2漏出的油向上方飞溅的功能。即，在本实施方式中，顶部3c及垫圈4主要作为挡住向轴向飞溅的油的承接部发挥功能。

如图3(a)～图4(a)所示，防飞溅壁3e是在比第一储油部11的外周壁11a靠内侧而从顶部3c向轴向且向周向延伸设置的壁部。如图2所示，本实施方式的防飞溅壁3e形成为圆环状，且从码轮3的顶部3c向与外筒部3a及内筒部3b相反的方向突出设置。码轮3以外筒部3a及内筒部3b位于顶部3c的上方的姿势安装，因此防飞溅壁3e向下方延伸。即，如图4(a)所示，防飞溅壁3e从与第一储油部11的外周壁11a相反的方向竖立设置，且在与保持面11b之间形成间隙。

防飞溅壁3e位于第一储油部11的外周壁11a与突起部15的外表面之间，如图4(a)中虚线所示，与顶部3c一起将飞溅出的油挡住，并引导至第一储油部11。本实施方式的防飞溅壁3e的内侧的面越远离顶部3c越向外侧倾斜，且朝向突出方向(图中下方)逐渐薄壁化。而且，在沿径向观察的情况下，防飞溅壁3e设置为与第一储油部11的外周壁11a的一部分重合。本实施方式中，如图3(a)所示，设置为外周壁11a的上端位于比第一储油部11外侧的底部1b的内表面靠上方，且防飞溅壁3e的下端配置于比该外周壁11a的上端靠下方。

如图1～图3(b)所示，第二储油部12是凹陷设置于收纳部10的底面的外周部的圆环状的槽，其与空隙14连通。第二储油部12挡住从含油轴承2漏出的油中沿收纳部10的内周面10a、含油轴承2的外周面2a等传输移动的油并临时保持，从而防止从轴5的另一端侧漏油。此外，被第二储油部12临时保持的油通过接触含油轴承2的表面而被吸收至细孔内。

[2.效果]

(1)根据上述的轴承单元，在收纳含油轴承2的收纳部10的开口侧的外侧设有第一储油部11，因此能够用外周壁11a挡住从含油轴承2飞溅出的油，并由保持面11b临时保持。而且，因为以使滞留于第一储油部11的油向含油轴承2返回的方式设有回流路13及空隙14，所以能够回收飞溅出的油，并在此被含油轴承2吸收。由此，能够抑制轴承油的减少。

(2)根据上述的轴承单元，能够利用顶部3c及垫圈4主要抑制油向轴向飞溅。

(3)另外，在比第一储油部11的外周壁11a靠内侧设有防飞溅壁3e，因此能够与顶部3c一起将飞溅出的油挡住，并引导至第一储油部11，能够高效地回收飞溅出的油。

(4)另外，防飞溅壁3e从与第一储油部11的外周壁11a相反的方向设置，且在从径向观察时，与外周壁11a的一部分重合，因此能够将飞溅出的油无遗漏地回收，能够提高油的回收效率。此外，在防飞溅壁3e设于码轮3的情况下，能够简化结构。另外，在码轮3为已有组件的情况下，能够不增加组件个数而提高油的回收率。

(5)在上述的轴承单元中，在第一储油部11的内侧突出设置有多个突起部15，在位于肋16的延长线上的突起部15连续形成该肋16。即，延伸设置有肋16的突起部15比第一储油部11的保持面11b突出设置，因此能够既将收纳部10的深度抑制得小，又牢固支撑含油轴承2。另外，通过将相邻的突起部15间的槽用作回流路13，从而第一储油部11的油容易被引导至空隙14，能够提高油的循环性。

(6)根据上述的轴承单元，在收纳部10的底面的外周部凹陷设置第二储油部12，因此也能够回收从含油轴承2漏出的油中沿收纳部10的内周面10a、含油轴承2的外周面2a等传输移动的油。第二储油部12与空隙14连通，因此被第二储油部12挡住的油均能够被引导至空隙14，并返回含油轴承2。由此，能够进一步抑制轴承油的减少。

(7)根据上述的轴承单元，至少在第一储油部11和回流路13设置防油面，因此将附着于表面的油形成为球状，能够防止油扩散。由此，存在于第一储油部11、回流路13的油容易返回空隙14，因此能够提高油的循环性。

(8)根据上述的马达9，对旋转自如地支撑轴5的含油轴承2、和固定该含油轴承2的端盖1应用了上述的轴承单元，因此能够将飞溅出的油回收并返回至含油轴承2。由此，能够抑制轴承油的减少，能够提高马达9的品质、寿命。

[3.其它]

上述的实施方式所说明的轴承单元是一例，其结构不限于上述的说明。例如，第一储油部可以不是凹陷设置于端盖1的底部1b，而是由从底部1b突出设置的外周壁、和作为保持面的底部1b的表面构成。只要第一储油部至少设于收纳部10的开口侧的外侧，且为通过具有外周壁和保持面来发挥挡住并保持从轴承2飞溅出的油的功能(即用于回收飞溅出的油的功能)的结构即可。

另外，回流路13的结构不限于上述的说明。上述的实施方式示例了在相邻的突起部15之间具有回流路13的结构，但是也可以省略突起部15，将回流路13设置为从保持面11b与内侧一样地扩展的圆环状的面。另外，回流路13的底面也可以朝向内侧向下倾斜。回流路13只要是至少发挥作为连通第一储油部11和空隙14的流路的功能的结构即可。此外，突起部15也可以仅设于肋16的延长线上，也可以省略突起部15而增大收纳部10的轴向长度(深度)。

挡住飞溅出的油的承接部及防飞溅壁3e的各结构不限于上述结构。例如，作为承接部的顶部的下端也可以设于比第一储油部11的外周壁11a的上端靠下方(含油轴承2侧)。该情况下，能够将被顶部挡住的油用外周壁11a有效地挡住，因此能够提高油的回收率。另外，也可以使顶部3c及垫圈4的任一方作为承接部发挥功能，也可以追加具有作为承接部的功能的专用件。

另外，防飞溅壁3e的位置只要比第一储油部11的外周壁11a靠内侧即可，也可以与回流路13在轴向上重合。防飞溅壁3e也可以具有与第一储油部11的保持面11b接触的突出长度，内侧面也可以与顶部3c正交。此外，在上述的实施方式中在码轮3设有防飞溅壁3e，但是也可以在码轮3以外的其它组件设置防飞溅壁，也可以追加防飞溅壁的专用件。或者，也可以省略防飞溅壁。该情况下，优选增高第一储油部11的外周壁11a，且缩小外周壁11a的上端与码轮3的顶部3c之间的间隙，或者使码轮3的外径比外周壁11a的内径小，且使码轮3的顶部3c的下端比外周壁11a的上端低。此外，在不使用码轮3的情况下，通过设置成与省略了防飞溅壁的情况相同的结构，从而能够期待通过垫圈4等防止油飞溅的效果。

第二储油部12的结构不限于上述结构。例如，第二储油部12可以不是圆环状，而设置成在轴5的周围呈放射状扩展的多个槽。此外，也可以省略第二储油部12。另外，在上述的端盖1设有防油面，但是防油处理并非必须，也可以省略。此外，端盖1、码轮3、外壳6等的具体的形状不限于上述，它们只要是有底筒状即可，轴向正交剖面可以不是圆形而是矩形、椭圆状等。

另外，上述的轴承单元能够应用于具备旋转自如地支撑轴的含油轴承、和固定该含油轴承的有底筒状的壳体的产品，应用对象不限于马达。

Claims (8)

1.一种轴承单元，其具备：含油轴承，其将轴支撑为旋转自如；以及有底筒状的壳体，其固定上述含油轴承，

上述轴承单元的特征在于，具备：

收纳部，其凹陷设置于上述壳体的底部，且收纳上述含油轴承；

多个肋，其在上述收纳部的内周面形成为突条，并且沿周向互相分离地配置，且支撑上述含油轴承；

第一储油部，其具有保持面和设于上述保持面的径向外侧的外周壁，且用于回收从上述含油轴承飞溅出的油，其中该保持面设于上述收纳部的开口侧的径向外侧且沿径向并沿周向扩展；

空隙，其位于相邻的上述肋间，且设于上述含油轴承的外周面与上述收纳部的上述内周面之间；以及

回流路，其连通上述第一储油部和上述空隙。

2.根据权利要求1所述的轴承单元，其特征在于，

具备承接部，其在比上述第一储油部的上述外周壁靠径向内侧沿径向并沿周向延伸设置，且挡住上述飞溅出的油。

3.根据权利要求2所述的轴承单元，其特征在于，

具备防飞溅壁，其在比上述第一储油部的上述外周壁靠径向内侧从上述承接部沿轴向并沿周向延伸设置，且挡住上述飞溅出的油。

4.根据权利要求2所述的轴承单元，其特征在于，

上述防飞溅壁从与上述第一储油部的上述外周壁相反的方向设置，并在与上述保持面之间形成间隙，并且在沿径向观察的情况下，与上述外周壁的一部分重合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轴承单元，其特征在于，

具备多个突起部，该多个突起部具有与上述收纳部的上述内周面连续的内表面，且比上述保持面向上述收纳部的上述开口侧突出设置，

上述多个突起部在上述第一储油部的径向内侧沿周向互相分离地配置，并且在位于形成在上述收纳部的上述内周面上的上述肋的延长线上的上述内表面连续地形成上述肋，

上述回流路位于相邻的上述突起部之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴承单元，其特征在于，

具备第二储油部，该第二储油部凹陷设置于上述收纳部的底面的外周部，并且与上述空隙连通，且用于回收从上述含油轴承漏出的油。

7.根据权利要求1至7中任一项所述的轴承单元，其特征在于，

上述壳体具有至少在上述第一储油部及上述回流路实施了防油处理的防油面。

8.一种马达，其具备内置于外壳的定子及转子，

上述马达的特征在于，

对轴承和结合于上述外壳并且固定上述轴承的有底筒状的端盖应用了权利要求1至7中任一项所述的轴承单元，其中该轴承将与上述转子一体旋转的轴支撑为旋转自如。