JP2001078385A - 予圧機構を有する玉軸受を備えた小型モータ - Google Patents
予圧機構を有する玉軸受を備えた小型モータInfo
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- JP2001078385A JP2001078385A JP25108799A JP25108799A JP2001078385A JP 2001078385 A JP2001078385 A JP 2001078385A JP 25108799 A JP25108799 A JP 25108799A JP 25108799 A JP25108799 A JP 25108799A JP 2001078385 A JP2001078385 A JP 2001078385A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低騒音かつ共振しない玉軸受を有する小型モ
ータを提供する。 【解決手段】 ステータベース（１）に植設した軸受ハ
ウジング（２）の内部に予め非金属バネを用いて離間す
る方向に予圧した玉軸受（１３と１４，２７と２８）を
備えて回転軸（１５）を支承した。
ータを提供する。 【解決手段】 ステータベース（１）に植設した軸受ハ
ウジング（２）の内部に予め非金属バネを用いて離間す
る方向に予圧した玉軸受（１３と１４，２７と２８）を
備えて回転軸（１５）を支承した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸受の予圧機構を
備えた小型モータに係り、特に偏心の大きいディスクを
高速で回転させても軸振れを防止できると共に予圧バネ
による共振現象を無くした軸受の予圧機構を備えた小型
モータに関する。
備えた小型モータに係り、特に偏心の大きいディスクを
高速で回転させても軸振れを防止できると共に予圧バネ
による共振現象を無くした軸受の予圧機構を備えた小型
モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、軸受として転がり軸受を備え
た小型モータが種々提案されている。例えば、内輪と外
輪の間にボールを充填した軸受をケースおよびベースや
軸受ハウジングによって固定し、この玉軸受によって、
回転軸を支持する小型モータがある。しかしながら、こ
のような構造の玉軸受を備えた小型モータは、ボールが
回転するためにはボールと内輪または外輪との間に隙間
が必要である。したがって、この隙間（即ちガタ）特に
角隙間のために、立ち上がり時および停止時、または、
歪みを有するディスク媒体が高速で回転するときに受け
る加速度等により回転軸に不均一な力が加わったりする
ため、軸振れを起こしたり、騒音や回転部の異常摩耗が
発生したりする。さらにこれらのために急速な寿命の低
下を招く問題があった。そこで、立ち上がり時や停止
時、高速回転時に軸振れ等を起こすことの無いよう、予
め玉軸受にコイルスプリング等の金属バネで予圧してお
くものが提案されている。以下、図面を用いて説明す
る。図５は従来の予圧手段を有する転がり玉軸受を備え
た小型モータの断面図である。図５において１はステー
タベース、２はこのステータベース１の略中央部に植設
された軸受ハウジング、３はこの軸受ハウジング２の外
周に固着されたステータコア、４はこのステータコア３
に巻回されたコイルである。５は軸受ハウジング２の中
央に第一の転がり玉軸受６および第二の転がり玉軸受７
によって支承された回転軸。転がり玉軸受６は、内輪６
ａと外輪６ｂとの間にボール１６を挟持している。同様
に、転がり玉軸受７も、内輪７ａと外輪７ｂとの間にボ
ール１６を挟持している。８は第一の転がり玉軸受６の
内輪６ａを出力軸方向に規制するスペーサである。９は
回転軸５の下端付近に嵌着され、第二の転がり玉軸受７
の内輪７ａを反出力軸方向に規制するＣ型クランプであ
る。１０は第一の転がり玉軸受６の外輪６ｂと第二の転
がり玉軸受７の外輪７ｂとの間に配置され、これら外輪
６ｂと外輪７ｂとを離間する方向に付勢し予圧する金属
バネである。Ｒはこの回転軸に固着されたロータ、１１
はロータケース、１２はこのロータケース１１の内周に
固着されたリングマグネットである。この様に構成され
た小型モータの回転軸に、例えば歪みを持ったディスク
媒体（図示していない）等が載置され、高速で回転する
と回転軸５に片寄った力が加わり回転支点がボールから
他の部分に移動する。すると逆側（例えば、回転支点が
右上へ上がれば左下）の隙間が広がり、無理が掛かる。
これを防止するため、金属バネ１０によって第一の転が
り玉軸受６および第二の転がり玉軸受７を予圧し、剛性
を高め、ボール１６の旋回滑り、公転滑り、自転滑りを
抑制している。しかしながら、このような予圧方法を備
えた小型モータでは、モータの振動が所定振動数になる
と予圧用の金属バネと共振を起こし、より大きな振動が
発生する欠点があった。
た小型モータが種々提案されている。例えば、内輪と外
輪の間にボールを充填した軸受をケースおよびベースや
軸受ハウジングによって固定し、この玉軸受によって、
回転軸を支持する小型モータがある。しかしながら、こ
のような構造の玉軸受を備えた小型モータは、ボールが
回転するためにはボールと内輪または外輪との間に隙間
が必要である。したがって、この隙間（即ちガタ）特に
角隙間のために、立ち上がり時および停止時、または、
歪みを有するディスク媒体が高速で回転するときに受け
る加速度等により回転軸に不均一な力が加わったりする
ため、軸振れを起こしたり、騒音や回転部の異常摩耗が
発生したりする。さらにこれらのために急速な寿命の低
下を招く問題があった。そこで、立ち上がり時や停止
時、高速回転時に軸振れ等を起こすことの無いよう、予
め玉軸受にコイルスプリング等の金属バネで予圧してお
くものが提案されている。以下、図面を用いて説明す
る。図５は従来の予圧手段を有する転がり玉軸受を備え
た小型モータの断面図である。図５において１はステー
タベース、２はこのステータベース１の略中央部に植設
された軸受ハウジング、３はこの軸受ハウジング２の外
周に固着されたステータコア、４はこのステータコア３
に巻回されたコイルである。５は軸受ハウジング２の中
央に第一の転がり玉軸受６および第二の転がり玉軸受７
によって支承された回転軸。転がり玉軸受６は、内輪６
ａと外輪６ｂとの間にボール１６を挟持している。同様
に、転がり玉軸受７も、内輪７ａと外輪７ｂとの間にボ
ール１６を挟持している。８は第一の転がり玉軸受６の
内輪６ａを出力軸方向に規制するスペーサである。９は
回転軸５の下端付近に嵌着され、第二の転がり玉軸受７
の内輪７ａを反出力軸方向に規制するＣ型クランプであ
る。１０は第一の転がり玉軸受６の外輪６ｂと第二の転
がり玉軸受７の外輪７ｂとの間に配置され、これら外輪
６ｂと外輪７ｂとを離間する方向に付勢し予圧する金属
バネである。Ｒはこの回転軸に固着されたロータ、１１
はロータケース、１２はこのロータケース１１の内周に
固着されたリングマグネットである。この様に構成され
た小型モータの回転軸に、例えば歪みを持ったディスク
媒体（図示していない）等が載置され、高速で回転する
と回転軸５に片寄った力が加わり回転支点がボールから
他の部分に移動する。すると逆側（例えば、回転支点が
右上へ上がれば左下）の隙間が広がり、無理が掛かる。
これを防止するため、金属バネ１０によって第一の転が
り玉軸受６および第二の転がり玉軸受７を予圧し、剛性
を高め、ボール１６の旋回滑り、公転滑り、自転滑りを
抑制している。しかしながら、このような予圧方法を備
えた小型モータでは、モータの振動が所定振動数になる
と予圧用の金属バネと共振を起こし、より大きな振動が
発生する欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、立ち上がり時
・停止時および高速回転時に軸振れを起こすことの無い
よう予め玉軸受に予圧を掛けながら、しかも、モータの
振動が所定振動数になっても予圧機構と共振しないため
騒音の少ない玉軸受の予圧機構を備えた小型モータを提
供しようとするものである。
・停止時および高速回転時に軸振れを起こすことの無い
よう予め玉軸受に予圧を掛けながら、しかも、モータの
振動が所定振動数になっても予圧機構と共振しないため
騒音の少ない玉軸受の予圧機構を備えた小型モータを提
供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するに
は、請求項１に記載の発明のように、ステータベースに
植設した軸受ハウジングの内部にロータを固着した回転
軸を嵌挿し、予圧手段によって予め予圧した転がり玉軸
受によって支承した小型モータにおいて、転がり玉軸受
の外輪または内輪を非金属バネによって予圧したことを
特徴とする玉軸受の予圧機構を備えたことにより達成で
きる。また、請求項２に記載の発明のように、前記非金
属バネによる玉軸受の予圧は、回転軸に対して上下に備
えた２つの玉軸受を相反するアキシャル方向に予圧した
ことにより達成できる。さらに、請求項３に記載の発明
のように、前記非金属バネはウレタンゴムからなる非金
属バネとしたことにより達成できる。
は、請求項１に記載の発明のように、ステータベースに
植設した軸受ハウジングの内部にロータを固着した回転
軸を嵌挿し、予圧手段によって予め予圧した転がり玉軸
受によって支承した小型モータにおいて、転がり玉軸受
の外輪または内輪を非金属バネによって予圧したことを
特徴とする玉軸受の予圧機構を備えたことにより達成で
きる。また、請求項２に記載の発明のように、前記非金
属バネによる玉軸受の予圧は、回転軸に対して上下に備
えた２つの玉軸受を相反するアキシャル方向に予圧した
ことにより達成できる。さらに、請求項３に記載の発明
のように、前記非金属バネはウレタンゴムからなる非金
属バネとしたことにより達成できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を
示す断面図で内輪を持たないダイレクト玉軸受である。
図１において１はステータベース、２はこのステータベ
ース１の略中央部に植設された軸受ハウジング、３はこ
の軸受ハウジング２の外周に固着されたステータコア、
４はこのステータコア３に巻回されたコイルである。１
５は軸受ハウジング２の中央に第一のダイレクト玉軸受
１３および第二のダイレクト玉軸受１４によって支承さ
れた回転軸である。１６はボール、１７はボール保持用
の環状テーパ面１７ａを備え、軸受ハウジング２の内部
に圧入等によって嵌挿された環状の固定ボールホルダー
である。１８は前記環状テーパ面１７ａと略９０度のな
す角で対峙し、前記環状テーパ面１７ａと共同で前記ボ
ール１６を回転軸１５に押圧する環状テーパ面１８ａを
備えた環状の可動ボールホルダーである。この可動ボー
ルホルダー１８、前記固定ボールホルダー１７およびボ
ール１６によって第一のダイレクト玉軸受１３が構成さ
れる。また、１９はボール保持用の環状テーパ面１９ａ
を備え、有底の固定ボールホルダーで、軸受ハウジング
１２の内部に圧入等によって嵌挿されている。２０は前
記環状テーパ面１９ａと対応する環状テーパ面２０ａを
備えた環状の可動ボールホルダーである。有底の固定ボ
ールホルダー１９、可動ボールホルダー２０およびボー
ル２１で第二のダイレクト玉軸受１４を構成している。
このように回転軸１５はボール１６によって直接支承さ
れている。Ｒはロータ、２２は回転軸１５に固着された
ロータケース、２３はこのロータケース２２の内周に固
着されたリング状マグネットである。２４はゴム等から
なる非金属性バネで、可動ホルダ１８・２０の間に配置
され、これらの可動ホルダ１８と可動ホルダ２０とを離
間する方向に付勢し予圧する。２５は第一のダイレクト
玉軸受１３のボール１６を相互に離間させておくリテ
ナ、２６は第二のダイレクト玉軸受１４のボール２１を
相互に離間させておくリテナである。
に従って説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を
示す断面図で内輪を持たないダイレクト玉軸受である。
図１において１はステータベース、２はこのステータベ
ース１の略中央部に植設された軸受ハウジング、３はこ
の軸受ハウジング２の外周に固着されたステータコア、
４はこのステータコア３に巻回されたコイルである。１
５は軸受ハウジング２の中央に第一のダイレクト玉軸受
１３および第二のダイレクト玉軸受１４によって支承さ
れた回転軸である。１６はボール、１７はボール保持用
の環状テーパ面１７ａを備え、軸受ハウジング２の内部
に圧入等によって嵌挿された環状の固定ボールホルダー
である。１８は前記環状テーパ面１７ａと略９０度のな
す角で対峙し、前記環状テーパ面１７ａと共同で前記ボ
ール１６を回転軸１５に押圧する環状テーパ面１８ａを
備えた環状の可動ボールホルダーである。この可動ボー
ルホルダー１８、前記固定ボールホルダー１７およびボ
ール１６によって第一のダイレクト玉軸受１３が構成さ
れる。また、１９はボール保持用の環状テーパ面１９ａ
を備え、有底の固定ボールホルダーで、軸受ハウジング
１２の内部に圧入等によって嵌挿されている。２０は前
記環状テーパ面１９ａと対応する環状テーパ面２０ａを
備えた環状の可動ボールホルダーである。有底の固定ボ
ールホルダー１９、可動ボールホルダー２０およびボー
ル２１で第二のダイレクト玉軸受１４を構成している。
このように回転軸１５はボール１６によって直接支承さ
れている。Ｒはロータ、２２は回転軸１５に固着された
ロータケース、２３はこのロータケース２２の内周に固
着されたリング状マグネットである。２４はゴム等から
なる非金属性バネで、可動ホルダ１８・２０の間に配置
され、これらの可動ホルダ１８と可動ホルダ２０とを離
間する方向に付勢し予圧する。２５は第一のダイレクト
玉軸受１３のボール１６を相互に離間させておくリテ
ナ、２６は第二のダイレクト玉軸受１４のボール２１を
相互に離間させておくリテナである。
【０００６】図２は、バネのタワミと応力の関係を示す
グラフである。実線は（ウレタン）ゴムバネ、一点鎖線
は金属バネの特性を示している。図２から明らかなよう
にタワミ量が増大した場合、非金属バネ特性は金属バネ
に比較して非直線的関係が早く現れるが直線部分以内で
使用する限りにおいては金属バネと変わらないバネ特性
を有していると言える。
グラフである。実線は（ウレタン）ゴムバネ、一点鎖線
は金属バネの特性を示している。図２から明らかなよう
にタワミ量が増大した場合、非金属バネ特性は金属バネ
に比較して非直線的関係が早く現れるが直線部分以内で
使用する限りにおいては金属バネと変わらないバネ特性
を有していると言える。
【０００７】図３は本発明の第２の実施の形態を示す断
面図である。同図において、図１と同一の部分には同一
番号を付す。２７は第一の玉軸受、２８は第二の玉軸受
である。この第一の玉軸受２７と第二の玉軸受２８によ
り回転軸１５を軸受ハウジング２の中央で回転自在に支
承している。また、第一の玉軸受２７は内輪２７ａと外
輪２７ｂとの間にボール１６を挟持して構成されてい
る。同様に、第二の玉軸受２８は内輪２８ａと外輪２８
ｂとの間にボール１６を挟持して構成されている。２９
は第一の玉軸受２７の内輪２７ａを出力軸方向に規制す
るスペーサである。３０は第一の玉軸受２７の外輪２７
ｂと第二の玉軸受２８の外輪２８ｂとの間に配置され、
外輪２７ｂと外輪２８ｂとをそれぞれ相反する軸方向に
付勢する非金属バネである。この様に構成された第２の
実施の形態においても、このように第一の玉軸受２７お
よび第二の玉軸受２８の剛性を高め、ボール１６の旋回
滑り、公転滑り、自転滑りを抑制することが出来る。
面図である。同図において、図１と同一の部分には同一
番号を付す。２７は第一の玉軸受、２８は第二の玉軸受
である。この第一の玉軸受２７と第二の玉軸受２８によ
り回転軸１５を軸受ハウジング２の中央で回転自在に支
承している。また、第一の玉軸受２７は内輪２７ａと外
輪２７ｂとの間にボール１６を挟持して構成されてい
る。同様に、第二の玉軸受２８は内輪２８ａと外輪２８
ｂとの間にボール１６を挟持して構成されている。２９
は第一の玉軸受２７の内輪２７ａを出力軸方向に規制す
るスペーサである。３０は第一の玉軸受２７の外輪２７
ｂと第二の玉軸受２８の外輪２８ｂとの間に配置され、
外輪２７ｂと外輪２８ｂとをそれぞれ相反する軸方向に
付勢する非金属バネである。この様に構成された第２の
実施の形態においても、このように第一の玉軸受２７お
よび第二の玉軸受２８の剛性を高め、ボール１６の旋回
滑り、公転滑り、自転滑りを抑制することが出来る。
【０００８】非金属バネは金属バネに比較してはるかに
固有振動数が高いため、モータの使用範囲では共振現象
を起こすことはなくまた、非金属バネは高い振動絶縁
（吸収）および防音効果を有しているので高速回転にお
いても振動および騒音が極めて少ない安定したモータを
得ることが出来る。
固有振動数が高いため、モータの使用範囲では共振現象
を起こすことはなくまた、非金属バネは高い振動絶縁
（吸収）および防音効果を有しているので高速回転にお
いても振動および騒音が極めて少ない安定したモータを
得ることが出来る。
【０００９】次に、図４は本発明の第３の実施の形態を
示す断面図である。同図において、図１、図２と同一の
部分には同一番号を付す。３１は金属バネで非金属バネ
２４と共に可動ホルダ１８と可動ホルダ２０との間に設
けられ、該可動ホルダ１８と可動ホルダ２０とを離間す
る方向に付勢し予圧している。このように金属バネ３１
と非金属バネ２４とを併用することにより、強い予圧力
を金属バネ３１で作用させ、振動および騒音を非金属バ
ネ２４で吸収するようにし、例えば、使用する負荷の大
きさおよびモータサイズからくる予圧バネの取り付けス
ペースの制限等により非金属バネ２４の応力（予圧力）
の限界を越えて用いたときでも、高負荷高速回転の場合
でも軸振れは極めて小さく、共振現象も無いため、低振
動、低騒音の小型モータを提供することができる。
示す断面図である。同図において、図１、図２と同一の
部分には同一番号を付す。３１は金属バネで非金属バネ
２４と共に可動ホルダ１８と可動ホルダ２０との間に設
けられ、該可動ホルダ１８と可動ホルダ２０とを離間す
る方向に付勢し予圧している。このように金属バネ３１
と非金属バネ２４とを併用することにより、強い予圧力
を金属バネ３１で作用させ、振動および騒音を非金属バ
ネ２４で吸収するようにし、例えば、使用する負荷の大
きさおよびモータサイズからくる予圧バネの取り付けス
ペースの制限等により非金属バネ２４の応力（予圧力）
の限界を越えて用いたときでも、高負荷高速回転の場合
でも軸振れは極めて小さく、共振現象も無いため、低振
動、低騒音の小型モータを提供することができる。
【００１０】
【発明の効果】この発明は上述のように非金属バネによ
って予め転がり軸受を予圧し、この予圧した転がり軸受
によって回転軸を支承しているので、立ち上がり時およ
び停止時に軸振れを起こすことが無い。また、非金属弾
性体によって予圧しているため、モータの振動が所定振
動数になっても予圧機構と共振しない上、振動を吸収す
ることの出来る小型モータを提供することが出来る。
って予め転がり軸受を予圧し、この予圧した転がり軸受
によって回転軸を支承しているので、立ち上がり時およ
び停止時に軸振れを起こすことが無い。また、非金属弾
性体によって予圧しているため、モータの振動が所定振
動数になっても予圧機構と共振しない上、振動を吸収す
ることの出来る小型モータを提供することが出来る。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図２】金属バネとウレタンゴムの応力と歪み量との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図５】従来の転がり軸受を備えた小型モータを示す断
面図である。
面図である。
Ｒ ロータ １ ステータベース ２ 軸受ハウジング ３ ステータコア ４ コイル ５，１５ 回転軸 １０，３１ 金属バネ １３ 第一のダイレクト玉軸受 １４ 第二のダイレクト玉軸受 １６ ボール １７，１９ 固定ボールホルダー １８，２０ 可動ボールホルダー ２２ ロータケース ２３ リング状マグネット ２４，３０ 非金属バネ ２５，２６ リテナ ２７ 第一の玉軸受 ２８ 第二の玉軸受 ２９ スペーサ
Claims (4)
- 【請求項１】 ステータベースに植設した軸受ハウジン
グの内部にロータを固着した回転軸を嵌挿し、予圧手段
で予め予圧した転がり玉軸受によって支承した小型モー
タにおいて、転がり玉軸受の外輪または内輪の予圧に非
金属バネを用いたことを特徴とする予圧機構を有する玉
軸受を備えた小型モータ。 - 【請求項２】 前記非金属バネを用いた玉軸受の予圧
は、回転軸に対して上下に備えた２つの玉軸受を相反す
るアキシャル方向に予圧したことを特徴とする請求項１
記載の予圧機構を有する玉軸受を備えた小型モータ。 - 【請求項３】 前記非金属バネはウレタンゴムからなる
非金属バネとしたことを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の軸受の予圧機構を有する玉軸受を備えた小
型モータ。 - 【請求項４】 前記回転軸は直接ボールで支承されたこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の軸受の予
圧機構を有する玉軸受を備えた小型モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25108799A JP2001078385A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 予圧機構を有する玉軸受を備えた小型モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25108799A JP2001078385A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 予圧機構を有する玉軸受を備えた小型モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001078385A true JP2001078385A (ja) | 2001-03-23 |
Family
ID=17217454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25108799A Pending JP2001078385A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | 予圧機構を有する玉軸受を備えた小型モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001078385A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1533527A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-05-25 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Assembly method of motor housing and motor stator of sealed type compressor |
| WO2018219620A1 (fr) * | 2017-06-02 | 2018-12-06 | Valeo Systèmes d'Essuyage | Moto-reducteur pour systeme d'essuyage de vehicule automobile |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP25108799A patent/JP2001078385A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1533527A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-05-25 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Assembly method of motor housing and motor stator of sealed type compressor |
| US7363696B2 (en) | 2003-11-21 | 2008-04-29 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Method of assembling a sealed type motor-driven compressor |
| WO2018219620A1 (fr) * | 2017-06-02 | 2018-12-06 | Valeo Systèmes d'Essuyage | Moto-reducteur pour systeme d'essuyage de vehicule automobile |
| FR3066968A1 (fr) * | 2017-06-02 | 2018-12-07 | Valeo Systemes D'essuyage | Moto-reducteur pour systeme d'essuyage de vehicule automobile |
| CN110832754A (zh) * | 2017-06-02 | 2020-02-21 | 法雷奥系统公司 | 用于机动车辆刮擦系统的齿轮马达 |
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