JP2002021860A - 軸受装置及びその軸受装置を備えたモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取付姿勢に制約を受けることなく、含油軸受
からの潤滑油が外部へ漏出・飛散することを好適に防止
することができる軸受装置を提供する。 【解決手段】 含油軸受としてのすべり軸受２２は軸受
ハウジング部２１に一端が支持されおり、モータの回転
軸５を軸支している。ロックワッシャ２３は、軸受ハウ
ジング部２１に装着されており、すべり軸受２２の他端
を支持している。カップワッシャ２４は回転軸５に固着
されており、ロックワッシャ２３に覆設されている。軸
受ハウジング部２１（第２円筒部２１ｅ）の内周面とカ
ップワッシャ２４（折り返し部２４ａ）の外周面との間
にはＯリング２５が介装されて外部と液密的に分離され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ等の回転軸
を支持する軸受装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータ等の回転軸を支持する軸受
装置としては、例えば図３に示されるものが知られてい
る。同図に示されるように、この軸受装置５１は、モー
タのケースから回転軸の軸線に沿って略有底円筒状に突
出形成された軸受ハウジング部５２と、同軸受ハウジン
グ部５２にその一端が支持されたすべり軸受５３と、同
軸受ハウジング部５２に装着されてすべり軸受５３の他
端を支持するロックワッシャ５４と、モータの回転軸に
固着されて同ロックワッシャ５４に覆設されるカップワ
ッシャ５５とにより構成されている。

【０００３】上記すべり軸受５３は、多数の空孔を有す
る多孔質焼結金属にて形成されており、各空孔内には潤
滑油が充填されている。従って、モータの回転軸が回転
すると、同回転軸がすべり軸受５３の内周面に対して摺
動することにより摩擦熱が発生する。このとき、すべり
軸受５３内の潤滑油が膨張するとともにその粘度が低下
し、潤滑油がすべり軸受５３の内周面に湧き出る。そし
て、すべり軸受５３の内周面に湧き出た潤滑油によって
油膜が形成され、回転軸はこの油膜に支持された状態で
円滑に回転するようになっている。

【０００４】この際、湧き出た潤滑油の一部は、回転軸
を伝わりカップワッシャ５５側へと漏出することがあ
る。この漏出した潤滑油は、回転軸の遠心力により飛散
することとなる。上記カップワッシャ５５は、この飛散
した潤滑油を略遮断して、例えばモータの整流子に潤滑
油が付着したりすることを抑制する。

【０００５】しかしながら、このような軸受装置５１
を、例えば内部に強制的に冷却風を送り込むタイプのモ
ータに適用した場合、同冷却風に運ばれた潤滑油がモー
タの整流子に付着してしまい、必ずしも有用ではなかっ
た。

【０００６】また、このような軸受装置５１では、その
取付姿勢が著しく制約されることとなる。すなわち、モ
ータが取り付けられた状態での軸受装置５１の位置は、
下側に配置される必要があり、反対に上側に配置された
場合には、重力の影響で潤滑油が落下し、外部に潤滑油
が漏出・飛散してモータの整流子に付着してしまう。

【０００７】こうした冷却風の影響等を鑑みて、例えば
図４に示される軸受装置６１も知られている。同図に示
されるように、この軸受装置６１には、前記カップワッ
シャ５５の軸線方向一側（図４の下側）及び他側（図４
の上側）にそれぞれ第１及び第２プレート６２，６３が
新たに設けられている。そして、特に第１プレート６２
には、上記カップワッシャ５５の外周部に対応して膨出
する膨出部６２ａが形成されており、上記第１及び第２
プレート６２，６３は同カップワッシャ５５の間で形成
される空間（通路）を折り返す態様で迷路構造を形成し
ている。従って、この迷路構造により、上述の冷却風に
よる影響を緩和してモータの整流子に潤滑油が付着した
りすることを抑制する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の軸受
装置６１のように迷路構造を形成する場合、そのために
新たな部品（第１及び第２プレート６２，６３）を設け
る必要があり、部品点数の増大を余儀なくされている。
また、このような迷路構造は形状が複雑であることから
製造工数の増大も余儀なくされている。

【０００９】さらに、このような迷路構造を形成したと
しても、特に軸受装置６１を上側に配置した場合には、
振動や傾斜の影響で潤滑油が外部に漏出・飛散してモー
タの整流子に付着することがあり、やはりその取付姿勢
に制約を受けている。

【００１０】本発明の目的は、取付姿勢に制約を受ける
ことなく、含油軸受からの潤滑油が外部へ漏出・飛散す
ることを好適に防止することができる軸受装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、軸受ハウジングに一端
が支持されて回転軸を軸支する含油軸受と、前記軸受ハ
ウジングに固着されて前記含油軸受の他端を支持するロ
ックワッシャと、前記回転軸に固着されて前記ロックワ
ッシャに覆設されるカップワッシャと、前記軸受ハウジ
ングと前記カップワッシャとの間に介装されて外部と液
密的に分離するシール部材とを備えたことを要旨とす
る。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の軸受装置において、前記軸受ハウジングの内壁面に
は、前記カップワッシャ側に縮開される第１段付き部が
形成され、前記カップワッシャの外壁面には、前記軸受
ハウジング側に拡開される第２段付き部が形成され、前
記シール部材は、前記第１段付き部及び第２段付き部の
間に配置されていることを要旨とする。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の軸受装置において、前記ロックワッシャ及びカ
ップワッシャの間に油吸収部材を挟持したことを要旨と
する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の軸受装置を備えたモータであることを
要旨とする。（作用）請求項１に記載の発明によれば、
上記軸受ハウジングとカップワッシャとの間にはシール
部材が介装されて、外部と液密的に分離されている。従
って、含油軸受から湧き出た潤滑油が外部へと漏出・飛
散することは防止される。

【００１５】また、このように潤滑油の漏出・飛散を防
止する構造は、例えば内部に強制的に冷却風を送り込む
タイプのものであって有用であるため、その汎用性は向
上される。

【００１６】さらに、その取付姿勢にも影響を受けない
ため、取付時の自由度も増大される。さらにまた、上記
軸受ハウジングとカップワッシャとの間にシール部材を
介装するという極めて簡易な構成にて上記潤滑油の漏出
・飛散を防止することができるため、部品点数の増大や
製造工数の増大も抑制される。

【００１７】請求項２に記載の発明によれば、上記シー
ル部材は、軸受ハウジングの第１段付き部及びカップワ
ッシャの第２段付き部の間に配置されている。従って、
上記シール部材が配置されている空間は、それぞれ第１
段付き部及び第２段付き部によりその開口部が狭くされ
ているため、同シール部材の脱落が防止される。このよ
うに、別途、部品等を追加することなく上記シール部材
の脱落が好適に防止される。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、上記ロッ
クワッシャ及びカップワッシャの間には油吸収部材が挟
持されているため、同ロックワッシャ及びカップワッシ
ャの間に漏出・飛散した潤滑油は吸収されて外部への漏
出・飛散は防止される。

【００１９】請求項４に記載の発明によれば、含油軸受
から湧き出た潤滑油が外部へと漏出・飛散することが防
止されることで、例えば外部に配置された整流子に潤滑
油が付着することが防止される。従って、整流子に潤滑
油が付着して目詰まりを起こすことによる短絡、異音の
発生、整流子の異常摩耗などが回避される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１及び図２に従って説明する。なお、図１は本
発明が適用される直流モータを示す断面図であり、図２
は図１の一部を示す拡大図である。

【００２１】図１に示されるように、電動工具や自動車
のウォッシャ装置（又はポンプ）などを駆動する場合に
使用される直流モータ１は、ハウジング２とエンドハウ
ジング３とで構成される空間に電機子４が回転軸５を介
して回転可能に収容されている。回転軸５は、両端にお
いて軸受装置６，７により回転可能に支持されている。
また、電機子４の回転軸５回りには、電機子４を囲む複
数の永久磁石８がハウジング２の内周面に周方向等間隔
に配置固定されている。回転軸５の一端（軸受装置７
側）には、ブラシ９と摺接する整流子１０が取り付けら
れている。外部電源と接続されたブラシ９及び整流子１
０を介して電機子４に巻装したコイル導線に電流が供給
されると、電機子４は回転駆動される。

【００２２】次に、上記軸受装置７の細部構造につい
て、図２に基づき更に説明する。図２に示されるよう
に、この軸受装置７は、上記エンドハウジング３の一部
を形成する軸受ハウジングとしての軸受ハウジング部２
１と、含油軸受としてのすべり軸受２２と、ロックワッ
シャ２３と、カップワッシャ２４と、シール部材として
のＯ（オー）リング２５と、油吸収部材としてのフェル
ト材２６とにより構成されている。

【００２３】上記軸受ハウジング部２１は、前記回転軸
５の軸線に沿って略有底円筒状に突出形成されており、
その軸線方向基端側（図２の上側）から先端側（図２の
下側）に向かって第１段付き部としての傾斜部２１ａ、
段差部２１ｂ及び曲線部２１ｃを介して順次、縮径され
ている。上記傾斜部２１ａの内周面は、軸受ハウジング
部２１の内周面に周設される傾斜面となっており、同傾
斜部２１ａに対して軸受ハウジング部２１の先端側（図
２の下側）及び基端側（図２の上側）はそれぞれ第１円
筒部２１ｄ及び第２円筒部２１ｅとなっている。また、
曲線部２１ｃの内周面は、軸受ハウジング部２１の内周
面に周設される球面となっている。

【００２４】上記すべり軸受２２は、多数の空孔を有す
る多孔質焼結金属にて形成されており、各空孔内には潤
滑油が充填されている。このすべり軸受２２は、上記軸
受ハウジング部２１の曲線部２１ｃに装着される態様で
前記回転軸５の一端を軸支している。詳述すると、この
すべり軸受２２は略円筒状に形成されており、その軸線
方向一側（図２の下側）及び他側（図２の上側）の外周
面には、それぞれ曲線部２２ａ，２２ｂを介して縮径さ
れている。これら曲線部２２ａ，２２ｂは、それぞれす
べり軸受２２の外周面に周設される球面となっている。
そして、上記曲線部２２ａは、軸受ハウジング部２１の
曲線部２１ｃの内周面に対応する形状にて形成されてお
り、すべり軸受２２はその曲線部２２ａが曲線部２１ｃ
の内周面に当接する態様で軸受ハウジング部２１に支持
されている。

【００２５】上記ロックワッシャ２３は、上記軸受ハウ
ジング部２１に装着されてすべり軸受２２を支持する。
詳述すると、このロックワッシャ２３は、略ドーナツ板
状に形成されており、その外周部には軸受ハウジング部
２１の基端側（図２の上側）に折り返される折り返し部
２３ａが形成されている。この折り返し部２３ａの外径
は上記軸受ハウジング部２１の第１円筒部２１ｄの内径
と略同等にされており、ロックワッシャ２３は折り返し
部２３ａが第１円筒部２１ｄの内周面に装着されて軸受
ハウジング部２１に固着されている。

【００２６】また、上記ロックワッシャ２３の内周部に
は軸受ハウジング部２１の基端側に曲成される曲線部２
３ｂが形成されている。この曲線部２３ｂの内周面は、
ロックワッシャ２３の内周面に周設される球面となって
いる。上記曲線部２３ｂの内周面は、上記すべり軸受２
２の曲線部２２ｂに対応する形状にて形成されており、
ロックワッシャ２３（軸受ハウジング部２１）は、曲線
部２３ｂの内周面をすべり軸受２２の曲線部２２ｂに当
接する態様で同すべり軸受２２を支持している。

【００２７】上記カップワッシャ２４は、回転軸５（整
流子１０）と一体に設けられている。詳述すると、この
カップワッシャ２４は、略ドーナツ板状に形成されてお
り、その内周部が上記回転軸５に嵌着される態様で同回
転軸５と一体とされている。カップワッシャ２４の外周
部には、軸受ハウジング部２１の先端側（図２の下側）
に膨出して折り返される折り返し部２４ａが形成されて
いる。この折り返し部２４ａは、軸受ハウジング部２１
の第２円筒部２１ｅに対応して配置されており、その外
径は同第２円筒部２１ｅの内径よりも若干小さく設定さ
れている。

【００２８】また、上記折り返し部２４ａは、その先端
部に形成された第２段付き部としての係止片２４ｂによ
り拡径されている。そして、上記軸受ハウジング部２１
（第２円筒部２１ｅ）の内周面及びカップワッシャ２４
（折り返し部２４ａ）の外周面により形成される空間の
軸線方向一側（図２の下側）及び他側（図２の上側）
は、それぞれ前記傾斜部２１ａ及び係止片２４ｂにより
その開口部がそれぞれ狭くされている。

【００２９】上記Ｏリング２５は、例えばゴム材にて上
記軸受ハウジング部２１の第２円筒部２１ｅの内径と略
同等の外径及びカップワッシャ２４の折り返し部２４ａ
の外径と略同等の内径を有して形成されている。このＯ
リング２５は、上記軸受ハウジング部２１（第２円筒部
２１ｅ）の内周面及びカップワッシャ２４（折り返し部
２４ａ）の外周面により形成される空間内に若干、圧縮
された状態で配置されており、軸受装置７の軸線方向一
側（図２の下側）及び他側（図２の上側）の間を液密的
に分離している。なお、このＯリング２５が配置されて
いる空間は、それぞれ傾斜部２１ａ及び係止片２４ｂに
よりその開口部が狭くされているため、同Ｏリング２５
の脱落が防止されている。

【００３０】上記フェルト材２６は、例えばポリプロピ
レン繊維にて略円環状に形成されており、上記ロックワ
ッシャ２３及びカップワッシャ２４（折り返し部２４
ａ）によって挟持される態様で収容されている。このフ
ェルト材２６は、例えば回転軸５の回転時においてすべ
り軸受２２から湧き出た過剰な潤滑油を吸収する。

【００３１】すなわち、回転軸５が回転すると、同回転
軸５がすべり軸受２２の内周面に対して摺動することに
より摩擦熱が発生する。このとき、すべり軸受２２内の
潤滑油が膨張するとともにその粘度が低下し、潤滑油が
すべり軸受２２の内・外周面に湧き出る。そして、すべ
り軸受２２の内周面に湧き出た潤滑油によって油膜が形
成され、回転軸５はこの油膜に支持された状態で円滑に
回転する。この際、湧き出た潤滑油の一部は、回転軸５
を伝わりモータ内部側（カップワッシャ２４側）へと漏
出することがある。この漏出した潤滑油は、回転軸５の
遠心力により飛散することとなる。上記フェルト材２６
は、このように漏出・飛散した潤滑油を吸収して外部
（整流子１０側）への漏出・飛散を防止する。

【００３２】ここで、軸受装置７は上記軸受ハウジング
部２１（第２円筒部２１ｅ）とカップワッシャ２４（折
り返し部２４ａ）との間に介装されたＯリング２５によ
り外部（整流子１０側）と液密的に分離されているた
め、上記フェルト材２６によって吸収されなかった潤滑
油が、同カップワッシャ２４よりも更にモータ内部側
（整流子１０側）へと漏出・飛散することは防止され
る。そして、例えば整流子１０に潤滑油が付着したりす
ることは回避される。

【００３３】以上詳述したように、本実施形態によれ
ば、以下に示す効果が得られるようになる。 （１）本実施形態では、軸受ハウジング部２１（第２円
筒部２１ｅ）の内周面及びカップワッシャ２４（折り返
し部２４ａ）の外周面により形成される空間内にＯリン
グ２５を配置して、外部（整流子１０側）と液密的に分
離した。従って、潤滑油がカップワッシャ２４よりも更
にモータ内部側（整流子１０側）へと漏出・飛散するこ
とを防止することができる。そして、整流子１０に潤滑
油が付着したりすることを回避することができる。従っ
て、整流子１０に潤滑油が付着して目詰まりを起こすこ
とによる短絡、異音の発生、整流子１０の異常摩耗など
を回避することができる。

【００３４】また、このように潤滑油の飛散を防止する
構造は、例えば内部に強制的に冷却風を送り込むタイプ
のモータであって有用であるため、その汎用性を向上す
ることができる。

【００３５】さらに、モータの取付姿勢にも影響を受け
ないため、取付時の自由度が増大する。 （２）本実施形態では、軸受ハウジング部２１の傾斜部
２１ａ及びカップワッシャ２４の係止片２４ｂによりそ
の開口部を狭くした空間にＯリング２５を配置したた
め、別途、保持のための部品等を設けることなく同Ｏリ
ング２５の脱落を防止することができる。

【００３６】（３）本実施形態では、ロックワッシャ２
３及びカップワッシャ２４の間にフェルト材２６を収容
した。従って、モータ内部側（カップワッシャ２４側）
へと漏出・飛散した潤滑油を吸収してその漏出・飛散を
防止することができる。

【００３７】（４）本実施形態では、フェルト材２６を
ポリプロピレン繊維にて形成した。このポリプロピレン
繊維は親油性が高いため、モータ内部側（カップワッシ
ャ２４側）へと漏出・飛散した潤滑油を好適に吸収する
ことができる。

【００３８】なお、本発明の実施の形態は上記実施形態
に限定されるものではなく、次のように変更してもよ
い。 ・前記実施形態においては、フェルト材２６をポリプロ
ピレン繊維にて形成した。これに対してフェルト材２６
を、例えばウールにて形成してもよい。このように変更
をしても前記実施形態の（１）〜（３）と同様の効果が
得られる。また、このようなフェルト材２６は、必ずし
も必要ではない。このように変更をしても前記実施形態
の（１）、（２）と同様の効果が得られる。

【００３９】・前記実施形態においては、軸受ハウジン
グ部２１の傾斜部２１ａ及びカップワッシャ２４の係止
片２４ｂによりその開口部を狭くした空間にＯリング２
５を配置して、同Ｏリング２５の脱落を防止するように
した。このような脱落防止のための形状を割愛し、別
途、保持のための部品等を設けてもよい。このように変
更をしても前記実施形態の（１）、（３）、（４）と同
様の効果が得られる。

【００４０】・前記実施形態においては、軸受装置７側
に本発明を適用したが、軸受装置６側に本発明を適用し
てもよい。 ・前記実施形態においては、モータに本発明を適用した
が、例えば発電機に本発明を適用してもよい。要は、回
転軸を軸支する軸受装置であればよい。

【００４１】次に、以上の実施形態から把握することが
できる請求項以外の技術的思想を、その効果とともに以
下に記載する。 （イ）請求項３に記載の軸受装置において、前記油吸収
部材（２６）はポリプロピレン繊維にて形成されたこと
を特徴とする軸受装置。同構成によれば、ポリプロピレ
ン繊維は親油性が高いため、カップワッシャ側へと漏出
・飛散した潤滑油は好適に吸収される。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、取付姿勢に制約を受けることなく、含油
軸受からの潤滑油が外部へ漏出・飛散することを好適に
防止することができる。

【００４３】請求項２に記載の発明によれば、別途、部
品等を追加することなくシール部材の脱落を好適に防止
することができる。請求項３に記載の発明によれば、ロ
ックワッシャ及びカップワッシャの間に漏出・飛散した
潤滑油を吸収して外部への漏出・飛散を防止することが
できる。

【００４４】請求項４に記載の発明によれば、整流子に
潤滑油が付着して目詰まりを起こすことによる短絡、異
音の発生、整流子の異常摩耗などを回避することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す断面図。

【図２】図１の一部を示す拡大図。

【図３】従来の軸受装置を示す断面図。

【図４】従来の他の軸受装置を示す断面図。

【符号の説明】

５…回転軸、２１…軸受ハウジングとしての軸受ハウジ
ング部、２１ａ…第１段付き部としての傾斜部、２４ｂ
…第２段付き部としての係止片、２２…含油軸受として
のすべり軸受、２３…ロックワッシャ、２４…カップワ
ッシャ、２５…シール部材としてのＯリング、２６…油
吸収部材としてのフェルト材。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受ハウジング（２１）に一端が支持
   されて回転軸（５）を軸支する含油軸受（２２）と、 前記軸受ハウジング（２１）に固着されて前記含油軸受
   （２２）の他端を支持するロックワッシャ（２３）と、 前記回転軸（５）に固着されて前記ロックワッシャ（２
   ３）に覆設されるカップワッシャ（２４）と、 前記軸受ハウジング（２１）と前記カップワッシャ（２
   ４）との間に介装されて外部と液密的に分離するシール
   部材（２５）とを備えたことを特徴とする軸受装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の軸受装置において、 前記軸受ハウジング（２１）の内壁面には、前記カップ
   ワッシャ（２４）側に縮開される第１段付き部（２１
   ａ）が形成され、 前記カップワッシャ（２４）の外壁面には、前記軸受ハ
   ウジング（２１）側に拡開される第２段付き部（２４
   ｂ）が形成され、 前記シール部材（２５）は、前記第１段付き部（２１
   ａ）及び第２段付き部（２４ｂ）の間に配置されている
   ことを特徴とする軸受装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の軸受装置にお
   いて、 前記ロックワッシャ（２３）及びカップワッシャ（２
   ４）の間に油吸収部材（２６）を挟持したことを特徴と
   する軸受装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の軸受
   装置を備えたことを特徴とするモータ。