JP2002247798A - ファンモータ - Google Patents
ファンモータInfo
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- JP2002247798A JP2002247798A JP2001044013A JP2001044013A JP2002247798A JP 2002247798 A JP2002247798 A JP 2002247798A JP 2001044013 A JP2001044013 A JP 2001044013A JP 2001044013 A JP2001044013 A JP 2001044013A JP 2002247798 A JP2002247798 A JP 2002247798A
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- JP
- Japan
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- bearing
- rolling elements
- rotating shaft
- inner ring
- fan motor
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- Pending
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/303—Parts of ball or roller bearings of hybrid bearings, e.g. rolling bearings with steel races and ceramic rolling elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/46—Fans, e.g. ventilators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波ノイズに晒される環境下で使用されて
も、寿命が短くなることのないファンモータを提供す
る。 【解決手段】 ファンモータの回転軸１３を軸受支持用
筒体１６に嵌合した２つの軸受１５によって支持する。
軸受１５の転動体２４をＳｉ３Ｎ４を主材料とするセラ
ミックス材料から形成する。そして潤滑油としては、リ
チウム石鹸とエステル基油とを主成分とするグリースを
用いる。
も、寿命が短くなることのないファンモータを提供す
る。 【解決手段】 ファンモータの回転軸１３を軸受支持用
筒体１６に嵌合した２つの軸受１５によって支持する。
軸受１５の転動体２４をＳｉ３Ｎ４を主材料とするセラ
ミックス材料から形成する。そして潤滑油としては、リ
チウム石鹸とエステル基油とを主成分とするグリースを
用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、寿命の長いファン
モータに関するものである。
モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、放熱設計等の各種の工夫を施すこ
とにより、長寿命化を図ったファンモータが提案されて
いる。ファンモータの回転軸は、通常ボールベアリング
と呼ばれる軸受で支持されている。
とにより、長寿命化を図ったファンモータが提案されて
いる。ファンモータの回転軸は、通常ボールベアリング
と呼ばれる軸受で支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら最近、既
存の長寿命対策を施したファンモータであっても、高周
波ノイズが発生する環境下または温度が高い環境下等の
特殊環境下で使用されると、寿命が短くなる問題が発生
することが分かってきた。
存の長寿命対策を施したファンモータであっても、高周
波ノイズが発生する環境下または温度が高い環境下等の
特殊環境下で使用されると、寿命が短くなる問題が発生
することが分かってきた。
【０００４】本発明の目的は、特殊環境下で使用されて
も、寿命が短くなることのないファンモータを提供する
ことにある。
も、寿命が短くなることのないファンモータを提供する
ことにある。
【０００５】本発明の他の目的は、高周波ノイズに晒さ
れる環境下で使用されても、寿命が短くなることのない
ファンモータを提供することにある。
れる環境下で使用されても、寿命が短くなることのない
ファンモータを提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、温度が高い環境下で
使用されても、寿命が短くなることのないファンモータ
を提供することにある。
使用されても、寿命が短くなることのないファンモータ
を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、高周波ノイズを遮蔽
する構造を有するファンモータの寿命を更に伸ばすこと
ができるファンモータを提供することにある。
する構造を有するファンモータの寿命を更に伸ばすこと
ができるファンモータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明が改良の対象とす
るファンモータは、外輪と内輪との間に複数の転動体と
が配置され且つ回転する転動体と外輪及び内輪との間に
潤滑油が介在するように構成された１以上の軸受と、軸
受の内輪に嵌合されてモータの回転力により回転する金
属製の回転軸と、複数枚のブレードを備えて回転軸に固
定されたインペラとを有している。特に、軸受側への高
周波ノイズの侵入を遮蔽する構造を有する具体的なファ
ンモータは、複数枚の鋼板が積層されて構成され且つ複
数の突極部を有する鉄心の前記突極部に巻線が巻装され
てなる複数の固定子磁極を備えた固定子と、複数の固定
子磁極を構成する巻線に流す電流を制御するための制御
回路を構成する電子部品が実装された回路基板と、永久
磁石からなる複数の回転子磁極を内周側に備え且つ中心
部に回転軸の一端が固定されたカップ状部材及び複数枚
のブレードを備えてカップ状態部材の外側に配置された
インペラを有する回転子と、回転軸を回転自在に支持す
る１以上の軸受が内部に収納される軸受支持用筒体、回
転子のブレードの外周を囲むハウジング部、回路基板が
収納されて固定される基板収納部及び基板収納部とハウ
ジング部とを連結する複数本のウエブを備えてなる固定
子側ケースとを具備している。そして軸受が外輪と内輪
との間に複数の転動体とが配置され且つ回転する転動体
と外輪及び内輪との間に潤滑油が介在するように構成さ
れており、しかもカップ状部材、回転軸及び軸受支持用
筒体がそれぞれ金属材料によって形成されている。
るファンモータは、外輪と内輪との間に複数の転動体と
が配置され且つ回転する転動体と外輪及び内輪との間に
潤滑油が介在するように構成された１以上の軸受と、軸
受の内輪に嵌合されてモータの回転力により回転する金
属製の回転軸と、複数枚のブレードを備えて回転軸に固
定されたインペラとを有している。特に、軸受側への高
周波ノイズの侵入を遮蔽する構造を有する具体的なファ
ンモータは、複数枚の鋼板が積層されて構成され且つ複
数の突極部を有する鉄心の前記突極部に巻線が巻装され
てなる複数の固定子磁極を備えた固定子と、複数の固定
子磁極を構成する巻線に流す電流を制御するための制御
回路を構成する電子部品が実装された回路基板と、永久
磁石からなる複数の回転子磁極を内周側に備え且つ中心
部に回転軸の一端が固定されたカップ状部材及び複数枚
のブレードを備えてカップ状態部材の外側に配置された
インペラを有する回転子と、回転軸を回転自在に支持す
る１以上の軸受が内部に収納される軸受支持用筒体、回
転子のブレードの外周を囲むハウジング部、回路基板が
収納されて固定される基板収納部及び基板収納部とハウ
ジング部とを連結する複数本のウエブを備えてなる固定
子側ケースとを具備している。そして軸受が外輪と内輪
との間に複数の転動体とが配置され且つ回転する転動体
と外輪及び内輪との間に潤滑油が介在するように構成さ
れており、しかもカップ状部材、回転軸及び軸受支持用
筒体がそれぞれ金属材料によって形成されている。
【０００９】例えば、高周波ノイズに晒される環境下や
高温環境下でファンモータが使用されると、軸受の寿命
が短くなって、そのことがファンモータの寿命を短くす
る原因になっている。当初、高周波ノイズに晒される環
境下で、なぜ軸受の寿命が低下するのかその原因は不明
であった。しかし寿命に至った軸受を分解してみると、
転動体の表面にほぼ周期的に複数の凹凸が発生している
ことが分かった。当初、同じ環境に置かれた軸受のすべ
てに同じ現象が発生しなかったため、これらの凹凸がな
ぜ発生するのかその原因は不明であった。凹凸の発生状
態から見ると、電食も考えられたが、電食であれば、環
境のいかんを問わずに発生するはずである。しかしなが
ら一般的な用途で電食が発生していなかったため、電食
が原因とは考えられなかった。そもそも軸受で使用され
る潤滑油はグリースであり、グリースは電気的に絶縁性
を有する油である。したがって、この潤滑油の電気的な
絶縁性によって、電食は防止できていると考えていた。
しかしながら種々の推定原因について検討していくと、
やはり凹凸の発生原因が転動体の表面を通る放電にある
のではないかとの最終結論にいたった。そこで高周波ノ
イズが原因となって軸受の内輪と外輪との間に電荷が溜
まり、溜まった電荷量がある程度になると、転動体の周
囲に形成される電気的な絶縁性を有する潤滑油の膜が破
られて放電が発生するものとの仮説を立てた。そしてこ
の仮説にしたがって、転動体を電気的絶縁材料によって
形成した軸受を用いたところ、高周波ノイズが発生する
環境下で、軸受の転動体の表面に凹凸が発生しないこと
が確認された。この確認により、前述の推論が正しいも
のであるとの確信を得た。
高温環境下でファンモータが使用されると、軸受の寿命
が短くなって、そのことがファンモータの寿命を短くす
る原因になっている。当初、高周波ノイズに晒される環
境下で、なぜ軸受の寿命が低下するのかその原因は不明
であった。しかし寿命に至った軸受を分解してみると、
転動体の表面にほぼ周期的に複数の凹凸が発生している
ことが分かった。当初、同じ環境に置かれた軸受のすべ
てに同じ現象が発生しなかったため、これらの凹凸がな
ぜ発生するのかその原因は不明であった。凹凸の発生状
態から見ると、電食も考えられたが、電食であれば、環
境のいかんを問わずに発生するはずである。しかしなが
ら一般的な用途で電食が発生していなかったため、電食
が原因とは考えられなかった。そもそも軸受で使用され
る潤滑油はグリースであり、グリースは電気的に絶縁性
を有する油である。したがって、この潤滑油の電気的な
絶縁性によって、電食は防止できていると考えていた。
しかしながら種々の推定原因について検討していくと、
やはり凹凸の発生原因が転動体の表面を通る放電にある
のではないかとの最終結論にいたった。そこで高周波ノ
イズが原因となって軸受の内輪と外輪との間に電荷が溜
まり、溜まった電荷量がある程度になると、転動体の周
囲に形成される電気的な絶縁性を有する潤滑油の膜が破
られて放電が発生するものとの仮説を立てた。そしてこ
の仮説にしたがって、転動体を電気的絶縁材料によって
形成した軸受を用いたところ、高周波ノイズが発生する
環境下で、軸受の転動体の表面に凹凸が発生しないこと
が確認された。この確認により、前述の推論が正しいも
のであるとの確信を得た。
【００１０】本発明はこの確信を基礎とするものであ
り、本発明では、軸受の外輪、内輪及び複数の転動体の
少なくとも一つを電気的絶縁材料によって形成する。こ
のようにすると、高周波ノイズの侵入が原因となって軸
受の一部に電荷が溜まったとしても、転動体を通って電
荷が放電することがなくなり、転動体の表面に凹凸が形
成されるのを阻止することができる。また放電の発生が
ないため、放電によって潤滑油が焼き付くなどの問題も
発生しない。その結果，本発明によればファンモータの
寿命を延ばすことができる。
り、本発明では、軸受の外輪、内輪及び複数の転動体の
少なくとも一つを電気的絶縁材料によって形成する。こ
のようにすると、高周波ノイズの侵入が原因となって軸
受の一部に電荷が溜まったとしても、転動体を通って電
荷が放電することがなくなり、転動体の表面に凹凸が形
成されるのを阻止することができる。また放電の発生が
ないため、放電によって潤滑油が焼き付くなどの問題も
発生しない。その結果，本発明によればファンモータの
寿命を延ばすことができる。
【００１１】なお転動体を電気的絶縁材料により形成す
ると、軸受に必要な機械的強度を確保して、しかも確実
に放電の発生を防止できる。より高い機械的強度を要求
される場合には、軸受の外輪、内輪及び複数の転動体を
金属材料によってそれぞれ形成し、外輪及び内輪の転走
面並びに複数の転動体の表面の少なくとも一つを電気的
絶縁材料によってコーティングすればよい。このように
すると放電の発生を防止することができて、しかも必要
な機械的強度を確実に確保することができる。
ると、軸受に必要な機械的強度を確保して、しかも確実
に放電の発生を防止できる。より高い機械的強度を要求
される場合には、軸受の外輪、内輪及び複数の転動体を
金属材料によってそれぞれ形成し、外輪及び内輪の転走
面並びに複数の転動体の表面の少なくとも一つを電気的
絶縁材料によってコーティングすればよい。このように
すると放電の発生を防止することができて、しかも必要
な機械的強度を確実に確保することができる。
【００１２】前述の電気的絶縁材料としては、耐磨耗性
及び耐熱性を考えると、セラミックス材料を用いるのが
好ましい。その中でも、特に電気的絶縁材料として、Ｓ
ｉ３Ｎ４を主材料とするセラミックス材料を用いると、
必要な機械的強度と確実な絶縁性を確保することがで
き、長寿命化に大きく貢献する。特に転動体をセラミッ
クス材料で形成すると、従来の鋼球と比べて，転動体が
軽くなるために、遠心力が小さくなり、また熱膨張係数
が低いために温度が高くなっても、転動体と内輪及び外
輪の転走面との間のギャップ寸法があまり変化すること
がなくなり、これによって潤滑油の油膜切れが少なくな
って、寿命が延びる。またセラミックスを用いて転動体
等を形成したり、転動体の表面等をセラミックスでコー
ティングすると、セラミックスは共有結合であるため、
金属結合の鋼球を使用する軸受を用いる場合と比べて、
転動体と転走面との間で凝着摩擦及び凝着磨耗が発生し
難くなる。その結果、軸受の温度上昇が少なくなって、
温度上昇による潤滑油の劣化を抑制することができて、
寿命を延ばすことができる。
及び耐熱性を考えると、セラミックス材料を用いるのが
好ましい。その中でも、特に電気的絶縁材料として、Ｓ
ｉ３Ｎ４を主材料とするセラミックス材料を用いると、
必要な機械的強度と確実な絶縁性を確保することがで
き、長寿命化に大きく貢献する。特に転動体をセラミッ
クス材料で形成すると、従来の鋼球と比べて，転動体が
軽くなるために、遠心力が小さくなり、また熱膨張係数
が低いために温度が高くなっても、転動体と内輪及び外
輪の転走面との間のギャップ寸法があまり変化すること
がなくなり、これによって潤滑油の油膜切れが少なくな
って、寿命が延びる。またセラミックスを用いて転動体
等を形成したり、転動体の表面等をセラミックスでコー
ティングすると、セラミックスは共有結合であるため、
金属結合の鋼球を使用する軸受を用いる場合と比べて、
転動体と転走面との間で凝着摩擦及び凝着磨耗が発生し
難くなる。その結果、軸受の温度上昇が少なくなって、
温度上昇による潤滑油の劣化を抑制することができて、
寿命を延ばすことができる。
【００１３】寿命を延ばすためには、使用する潤滑油も
十分に考慮する必要がある。潤滑油としては、増ちょう
剤としてのリチウム石鹸とエステル基油とを主成分とす
るグリースを用いると、長期間に渡って潤滑油の性能を
維持することができる。
十分に考慮する必要がある。潤滑油としては、増ちょう
剤としてのリチウム石鹸とエステル基油とを主成分とす
るグリースを用いると、長期間に渡って潤滑油の性能を
維持することができる。
【００１４】なお軸受として従来の金属製の軸受を用い
た場合でも、回転軸を電気的絶縁材料により形成した
り、軸受支持用筒体を電気的絶縁材料により形成した
り、回転軸の表面を電気的絶縁材料でコーティングした
り、軸受支持用筒体を電気的絶縁材料でコーティングす
ることによっても、軸受の転動体の表面に凹凸が発生す
るのを防止できる。これは回転軸を通して流れる電流を
確実に阻止できるためであると考えられる。
た場合でも、回転軸を電気的絶縁材料により形成した
り、軸受支持用筒体を電気的絶縁材料により形成した
り、回転軸の表面を電気的絶縁材料でコーティングした
り、軸受支持用筒体を電気的絶縁材料でコーティングす
ることによっても、軸受の転動体の表面に凹凸が発生す
るのを防止できる。これは回転軸を通して流れる電流を
確実に阻止できるためであると考えられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明
のファンモータにおける実施の形態の第１例の半部断面
図及び軸受の部分を拡大した断面図である。これらの図
において、符号１で示した部材は固定子であって、この
固定子１は複数枚の珪素鋼板が積層されて構成された鉄
心２を備えている。鉄心２は、周方向に並ぶ複数の突極
部２ａを有している。そしてこの鉄心２の各突極部２ａ
に巻線３が巻装されて固定子１が構成されている。これ
ら複数の突極部２ａは、巻線３が励磁されて固定子磁極
として機能する。従って、各突極部２ａの先端は固定子
磁極の磁極面２ｂとなる。符号４で示した部材は、固定
子１に固定された回路基板であって、この回路基板４に
は固定子１の複数の固定子磁極の一部を構成する巻線３
に流す電流を制御するための制御回路を構成する電子部
品が実装されている。回路基板４上の制御回路と巻線３
とは、回路基板４上の電極に半田付けされた端子ピン５
に巻線３のリード線が巻き付けられて、電気的に接続さ
れている。
のファンモータにおける実施の形態の第１例の半部断面
図及び軸受の部分を拡大した断面図である。これらの図
において、符号１で示した部材は固定子であって、この
固定子１は複数枚の珪素鋼板が積層されて構成された鉄
心２を備えている。鉄心２は、周方向に並ぶ複数の突極
部２ａを有している。そしてこの鉄心２の各突極部２ａ
に巻線３が巻装されて固定子１が構成されている。これ
ら複数の突極部２ａは、巻線３が励磁されて固定子磁極
として機能する。従って、各突極部２ａの先端は固定子
磁極の磁極面２ｂとなる。符号４で示した部材は、固定
子１に固定された回路基板であって、この回路基板４に
は固定子１の複数の固定子磁極の一部を構成する巻線３
に流す電流を制御するための制御回路を構成する電子部
品が実装されている。回路基板４上の制御回路と巻線３
とは、回路基板４上の電極に半田付けされた端子ピン５
に巻線３のリード線が巻き付けられて、電気的に接続さ
れている。
【００１６】符号６で示した部材は、回転子である。回
転子６は、回転子側ケース７を備えており、この回転子
側ケース７は導磁性材料からなるカップ状部材８と、こ
のカップ状部材の外側に嵌合されたブレード取付用ハブ
９とから構成されている。カップ状部材８は、内周部に
永久磁石からなる複数の回転子磁極１０が周方向に並ぶ
ように固定された筒状部８ａとこの筒状部８ａの一端を
塞ぐ底壁部８ｂとから構成されている。底壁部８ｂの中
心には、後に説明する回転軸１３が嵌合される貫通孔８
ｃが形成されている。ブレード取付用ハブ９は、外周部
に複数枚のブレード１２が固定された筒状部９ａとこの
筒状部９ａの一端を塞ぐ底壁部９ｂとから構成されてい
る。底壁部９ｂの中央部には、回転軸１３の端部を露出
させる穴９ｃが形成されている。
転子６は、回転子側ケース７を備えており、この回転子
側ケース７は導磁性材料からなるカップ状部材８と、こ
のカップ状部材の外側に嵌合されたブレード取付用ハブ
９とから構成されている。カップ状部材８は、内周部に
永久磁石からなる複数の回転子磁極１０が周方向に並ぶ
ように固定された筒状部８ａとこの筒状部８ａの一端を
塞ぐ底壁部８ｂとから構成されている。底壁部８ｂの中
心には、後に説明する回転軸１３が嵌合される貫通孔８
ｃが形成されている。ブレード取付用ハブ９は、外周部
に複数枚のブレード１２が固定された筒状部９ａとこの
筒状部９ａの一端を塞ぐ底壁部９ｂとから構成されてい
る。底壁部９ｂの中央部には、回転軸１３の端部を露出
させる穴９ｃが形成されている。
【００１７】１４で示した部材は、固定子側ケースであ
って、回転子６の回転軸１３を回転自在に支持する２つ
の軸受１５，１５が内部に収納された金属製の軸受支持
用筒体１６が嵌合される筒部１７，回転子６の複数枚の
ブレード１２の外周を囲むハウジング部１８，回路基板
４が収納されて固定される基板収納部１９及びこの基板
収納部１９とハウジング部１８とを連結する複数本のウ
エブ２０を備えて構成されている。複数本のウエブ２０
は、周方向に間隔を開けて配置されている。
って、回転子６の回転軸１３を回転自在に支持する２つ
の軸受１５，１５が内部に収納された金属製の軸受支持
用筒体１６が嵌合される筒部１７，回転子６の複数枚の
ブレード１２の外周を囲むハウジング部１８，回路基板
４が収納されて固定される基板収納部１９及びこの基板
収納部１９とハウジング部１８とを連結する複数本のウ
エブ２０を備えて構成されている。複数本のウエブ２０
は、周方向に間隔を開けて配置されている。
【００１８】軸受支持用筒体１６の内部には、径方向内
側に突出する位置決め用段部１６ａが一体に設けられて
いる。この段部１６ａと一方の軸受１５との間には、コ
イルバネ２１が圧縮された状態で嵌合されている。２つ
の軸受１５は、環状の外輪２２と環状の内輪２３との間
に配置された球状の複数の転動体２４とから構成されて
いる。そして回転する転動体２４と軸受支持用筒体１６
に嵌合された外輪２２及び回転軸１３が嵌合された内輪
２３との間の空間には、図示しないグリースからなる潤
滑油が充填されている。この実施の形態では、軸受１５
の転動体２４がＳｉ３Ｎ４を主材料とするセラミックス
材料から形成されている。そして潤滑油としては増ちょ
う剤とリチウム石鹸とエステル基油とを主成分とするグ
リースを用いている。回転軸１３が回転すると、摩擦熱
で潤滑油は粘度が低下し、転動体２４と外輪２２及び内
輪２３のそれぞれの転走面との間に潤滑油の油膜が形成
される。
側に突出する位置決め用段部１６ａが一体に設けられて
いる。この段部１６ａと一方の軸受１５との間には、コ
イルバネ２１が圧縮された状態で嵌合されている。２つ
の軸受１５は、環状の外輪２２と環状の内輪２３との間
に配置された球状の複数の転動体２４とから構成されて
いる。そして回転する転動体２４と軸受支持用筒体１６
に嵌合された外輪２２及び回転軸１３が嵌合された内輪
２３との間の空間には、図示しないグリースからなる潤
滑油が充填されている。この実施の形態では、軸受１５
の転動体２４がＳｉ３Ｎ４を主材料とするセラミックス
材料から形成されている。そして潤滑油としては増ちょ
う剤とリチウム石鹸とエステル基油とを主成分とするグ
リースを用いている。回転軸１３が回転すると、摩擦熱
で潤滑油は粘度が低下し、転動体２４と外輪２２及び内
輪２３のそれぞれの転走面との間に潤滑油の油膜が形成
される。
【００１９】この実施の形態によれば、高周波ノイズの
侵入が原因となって軸受１５の外輪２２と内輪２３とに
電荷が溜まったとしても、電気的絶縁材料であるセラミ
ックスからなる転動体２４を通って電荷が放電すること
がなくなる。そのため転動体の表面に凹凸が形成される
のを阻止することができる。またセラミックス製の転動
体２４を用いると、転動体２４が軽くなるために、遠心
力が小さくなり、また熱膨張係数が低いために温度が高
くなっても、転動体２４と内輪２３及び外輪２２の転走
面との間のギャップ寸法があまり変化することがなくな
る。そのため潤滑油の油膜切れが少なくなって、寿命が
延びる。またセラミックスを用いて転動２４体等を形成
したり、転動体２４の表面等をセラミックスでコーティ
ングすると、セラミックスは共有結合であるため、金属
結合の鋼球を使用する軸受を用いる場合と比べて、転動
体２４と転走面との間で凝着摩擦及び凝着磨耗が発生し
難くなる。その結果、軸受の温度上昇が少なくなって、
温度上昇による潤滑油の劣化を抑制することができて、
ファンモータの寿命を延ばすことができる。
侵入が原因となって軸受１５の外輪２２と内輪２３とに
電荷が溜まったとしても、電気的絶縁材料であるセラミ
ックスからなる転動体２４を通って電荷が放電すること
がなくなる。そのため転動体の表面に凹凸が形成される
のを阻止することができる。またセラミックス製の転動
体２４を用いると、転動体２４が軽くなるために、遠心
力が小さくなり、また熱膨張係数が低いために温度が高
くなっても、転動体２４と内輪２３及び外輪２２の転走
面との間のギャップ寸法があまり変化することがなくな
る。そのため潤滑油の油膜切れが少なくなって、寿命が
延びる。またセラミックスを用いて転動２４体等を形成
したり、転動体２４の表面等をセラミックスでコーティ
ングすると、セラミックスは共有結合であるため、金属
結合の鋼球を使用する軸受を用いる場合と比べて、転動
体２４と転走面との間で凝着摩擦及び凝着磨耗が発生し
難くなる。その結果、軸受の温度上昇が少なくなって、
温度上昇による潤滑油の劣化を抑制することができて、
ファンモータの寿命を延ばすことができる。
【００２０】この実施の形態では、転動体２４のみを電
気的絶縁材料により形成したが、軸受１５の外輪２２、
内輪２３及び複数の転動体２４の少なくとも一つを電気
的絶縁材料によって形成すればよい。
気的絶縁材料により形成したが、軸受１５の外輪２２、
内輪２３及び複数の転動体２４の少なくとも一つを電気
的絶縁材料によって形成すればよい。
【００２１】図２は、本発明で用いることができる他の
軸受の拡大断面図である。図２においては、図１に示し
た部材と同様の部材には、図１に付した符号の数に１０
０の数を加えて数の符号を付してある。この軸受１１５
では、転動体１２４として金属製の球体を用い、その表
面をＳｉ３Ｎ４を主材料とするセラミックス材料等の電
気的絶縁材料からなる絶縁層１２５で覆ってコーティン
グしてある。この軸受は、金属製の球体を用いるため、
全体をセラミックスで形成する場合よりも転動体の機械
的強度が高くなる利点がある。
軸受の拡大断面図である。図２においては、図１に示し
た部材と同様の部材には、図１に付した符号の数に１０
０の数を加えて数の符号を付してある。この軸受１１５
では、転動体１２４として金属製の球体を用い、その表
面をＳｉ３Ｎ４を主材料とするセラミックス材料等の電
気的絶縁材料からなる絶縁層１２５で覆ってコーティン
グしてある。この軸受は、金属製の球体を用いるため、
全体をセラミックスで形成する場合よりも転動体の機械
的強度が高くなる利点がある。
【００２２】図３は、本発明で用いることができる他の
軸受の拡大断面図である。図３においては、図１に示し
た部材と同様の部材には、図１に付した符号の数に２０
０の数を加えて数の符号を付してある。この軸受２１５
では、転動体２２４として金属製の球体を用いている。
そして外輪２２２と内輪２２３の転動体２２４と接触す
る転走面をＳｉ３Ｎ４を主材料とするセラミックス材料
等の電気的絶縁材料からなる絶縁層２２６及び２２７で
覆ってコーティングしてある。この例では、外輪２２２
と内輪２２３の転走面だけを電気的絶縁材料によりコー
ティングしているが、外輪２２２の内周面の主要部及び
内輪２２３の外周面の主要部を電気的絶縁材料によりコ
ーティングするようにしてもよいのは勿論である。
軸受の拡大断面図である。図３においては、図１に示し
た部材と同様の部材には、図１に付した符号の数に２０
０の数を加えて数の符号を付してある。この軸受２１５
では、転動体２２４として金属製の球体を用いている。
そして外輪２２２と内輪２２３の転動体２２４と接触す
る転走面をＳｉ３Ｎ４を主材料とするセラミックス材料
等の電気的絶縁材料からなる絶縁層２２６及び２２７で
覆ってコーティングしてある。この例では、外輪２２２
と内輪２２３の転走面だけを電気的絶縁材料によりコー
ティングしているが、外輪２２２の内周面の主要部及び
内輪２２３の外周面の主要部を電気的絶縁材料によりコ
ーティングするようにしてもよいのは勿論である。
【００２３】図４は、本発明の他の実施の形態のファン
モータの半部断面図である。図４においては、図１に示
した部材と同様の部材には、図１に付した符号の数に４
００の数を加えて数の符号を付してある。この例では、
軸受４１５として、外輪４２２と内輪４２３と複数の転
動体４２４とが、すべて金属から形成された一般的な軸
受を用いている。そしてこの例では、軸受４１３として
電気的絶縁材料であるセラミックス製の軸を用いてい
る。このような構造でも、軸受４１５の転動体４２４の
表面に凹凸が発生するのを防止できる。これは回転軸４
１３を通して流れる電流を確実に阻止できるためである
と考えられる。なお図４の構成を採用する場合にも、図
１ないし図３に示した軸受を用いてもよいのは勿論であ
る。
モータの半部断面図である。図４においては、図１に示
した部材と同様の部材には、図１に付した符号の数に４
００の数を加えて数の符号を付してある。この例では、
軸受４１５として、外輪４２２と内輪４２３と複数の転
動体４２４とが、すべて金属から形成された一般的な軸
受を用いている。そしてこの例では、軸受４１３として
電気的絶縁材料であるセラミックス製の軸を用いてい
る。このような構造でも、軸受４１５の転動体４２４の
表面に凹凸が発生するのを防止できる。これは回転軸４
１３を通して流れる電流を確実に阻止できるためである
と考えられる。なお図４の構成を採用する場合にも、図
１ないし図３に示した軸受を用いてもよいのは勿論であ
る。
【００２４】なお軸受として従来の金属製の軸受を用い
た場合でも、軸受支持用筒体を電気的絶縁材料により形
成したり、回転軸の表面を電気的絶縁材料でコーティン
グしたり、軸受支持用筒体を電気的絶縁材料でコーティ
ングすることによっても、軸受の転動体の表面に凹凸が
発生するのを防止できる。
た場合でも、軸受支持用筒体を電気的絶縁材料により形
成したり、回転軸の表面を電気的絶縁材料でコーティン
グしたり、軸受支持用筒体を電気的絶縁材料でコーティ
ングすることによっても、軸受の転動体の表面に凹凸が
発生するのを防止できる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、高周波ノイズが原因と
なって軸受の一部に電荷が溜まったとしても、転動体を
通って電荷が放電することがなくなり、転動体の表面に
凹凸が形成されるのを阻止することができて、ファンモ
ータの寿命を延ばすことができる利点がある。
なって軸受の一部に電荷が溜まったとしても、転動体を
通って電荷が放電することがなくなり、転動体の表面に
凹凸が形成されるのを阻止することができて、ファンモ
ータの寿命を延ばすことができる利点がある。
【００２６】また本発明によれば、高周波ノイズが少な
い環境下であっても、高温時に凝着摩擦や凝着磨耗が発
生し難くなるため、ファンモータの長寿命化を図ること
ができる。
い環境下であっても、高温時に凝着摩擦や凝着磨耗が発
生し難くなるため、ファンモータの長寿命化を図ること
ができる。
【００２７】特に、電気的絶縁材料としてセラミックス
を用いると、ファンモータの使用温度範囲を従来よりも
高温側に拡大することができる。また特殊な冷却構造に
する必要がなくなるため、安価に長寿命化を図ることが
できる。
を用いると、ファンモータの使用温度範囲を従来よりも
高温側に拡大することができる。また特殊な冷却構造に
する必要がなくなるため、安価に長寿命化を図ることが
できる。
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明のファンモータに
おける一実施の形態の半部断面図及び軸受の部分を拡大
した断面図である。
おける一実施の形態の半部断面図及び軸受の部分を拡大
した断面図である。
【図２】本発明で用いることができる軸受の他の例を示
す拡大半部断面図である。
す拡大半部断面図である。
【図３】本発明で用いることができる軸受の更に他の例
を示す拡大半部断面図である。
を示す拡大半部断面図である。
【図４】本発明のファンモータにおける他の実施の形態
の半部断面図である。
の半部断面図である。
１ 固定子 ２ 鉄心 ２ａ 突極部 ２ｂ 磁極面 ３ 巻線 ４ 回路基板 ４ａ スルーホール ５ 端子ピン ６ 回転子 １２ ブレード １４ 固定子側ケース １３ 回転軸 １５ 軸受 １６ 軸受支持用筒体 ２２ 外輪 ２３ 内輪 ２４ 転動体
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 33/62 Ｆ１６Ｃ 33/62 ５Ｈ６２１ 33/66 33/66 Ａ Ｈ０２Ｋ 7/14 Ｈ０２Ｋ 7/14 Ａ 21/22 21/22 Ｍ Ｆターム(参考） 3H022 AA03 BA03 BA06 BA07 CA01 CA04 CA12 CA18 CA19 CA20 CA45 CA48 CA50 CA51 CA53 CA56 DA01 DA03 DA12 DA13 3H032 CA04 CA07 CA09 3J101 AA02 BA10 BA70 DA05 EA63 EA73 FA11 GA24 5H605 AA12 BB05 BB10 BB19 CC04 DD05 DD09 EB10 FF10 FF11 GG10 5H607 AA12 BB01 BB07 BB09 BB14 BB17 BB26 CC01 DD03 DD16 FF04 GG01 GG08 JJ05 5H621 BB07 GA01 GA04 GB08 JK13 JK17 JK19
Claims (10)
- 【請求項１】 外輪と内輪との間に複数の転動体とが配
置され且つ回転する前記転動体と前記外輪及び前記内輪
との間に潤滑油が介在するように構成された１以上の軸
受と、 前記軸受の前記内輪に嵌合されてモータの回転力により
回転する金属製の回転軸と、 複数枚のブレードを備えて前記回転軸に固定されたイン
ペラとを有するファンモータであって、 前記軸受の前記外輪、前記内輪及び前記複数の転動体の
少なくとも一つが電気的絶縁材料によって形成されてい
ることを特徴とするファンモータ。 - 【請求項２】 外輪と内輪との間に複数の転動体とが配
置され且つ回転する前記転動体と前記外輪及び前記内輪
との間に潤滑油が介在するように構成された１以上の軸
受と、 前記軸受の前記内輪に嵌合されてモータの回転力により
回転する回転軸と、 複数枚のブレードを備えて前記回転軸に固定されたイン
ペラとを有し、 前記軸受の前記外輪、前記内輪及び前記複数の転動体が
金属材料によってそれぞれ形成されているファンモータ
であって、 前記軸受の前記外輪及び前記内輪の転走面並びに前記複
数の転動体の表面の少なくとも一つが電気的絶縁材料に
よってコーティングされていることを特徴とするファン
モータ。 - 【請求項３】 複数枚の鋼板が積層されて構成され且つ
複数の突極部を有する鉄心の前記突極部に巻線が巻装さ
れてなる複数の固定子磁極を備えた固定子と、 前記複数の固定子磁極を構成する前記巻線に流す電流を
制御するための制御回路を構成する電子部品が実装され
た回路基板と、 永久磁石からなる複数の回転子磁極を内周側に備え且つ
中心部に回転軸の一端が固定されたカップ状部材及び複
数枚のブレードを備えて前記カップ状態部材の外側に配
置されたインペラを有する回転子と、 前記回転軸を回転自在に支持する１以上の軸受が内部に
収納される軸受支持用筒体、前記回転子の前記ブレード
の外周を囲むハウジング部、前記回路基板が収納されて
固定される基板収納部及び前記基板収納部と前記ハウジ
ング部とを連結する複数本のウエブを備えてなる固定子
側ケースとを具備し、 前記軸受が外輪と内輪との間に複数の転動体とが配置さ
れ且つ回転する前記転動体と前記外輪及び前記内輪との
間に潤滑油が介在するように構成されており、 前記カップ状部材、前記回転軸及び前記軸受支持用筒体
がそれぞれ金属材料によって形成されているファンモー
タであって、 前記軸受の前記外輪及び前記内輪が金属材料によって形
成され、前記複数の転動体が電気的絶縁材料によって形
成されていることを特徴とするファンモータ。 - 【請求項４】 前記電気的絶縁材料が、セラミックス材
料である請求項１，２または３に記載のファンモータ。 - 【請求項５】 前記電気的絶縁材料が、Ｓｉ３Ｎ４を主
材料とするセラミックス材料である請求項３に記載のフ
ァンモータ。 - 【請求項６】 前記潤滑油が、リチウム石鹸とエステル
基油とを主成分とするグリースである請求項１、２また
は３に記載のファンモータ。 - 【請求項７】 外輪と内輪との間に複数の転動体とが配
置され且つ回転する前記転動体と前記外輪及び前記内輪
との間に潤滑油が介在するように構成されて軸受支持用
筒体の内部に保持された１以上の軸受と、 前記軸受の前記内輪に嵌合されてモータの回転力により
回転する回転軸と、 複数枚のブレードを備えて前記回転軸に固定されたイン
ペラとを有するファンモータであって、 前記回転軸が電気的絶縁材料によって形成されているこ
とを特徴とするファンモータ。 - 【請求項８】 外輪と内輪との間に複数の転動体とが配
置され且つ回転する前記転動体と前記外輪及び前記内輪
との間に潤滑油が介在するように構成されて軸受支持用
筒体の内部に保持された１以上の軸受と、 前記軸受の前記内輪に嵌合されてモータの回転力により
回転する金属製の回転軸と、 複数枚のブレードを備えて前記回転軸に固定されたイン
ペラとを有するファンモータであって、 前記回転軸の表面が電気的絶縁材料によってコーティン
グされていることを特徴とするファンモータ。 - 【請求項９】 外輪と内輪との間に複数の転動体とが配
置され且つ回転する前記転動体と前記外輪及び前記内輪
との間に潤滑油が介在するように構成されて金属製の軸
受支持用筒体の内部に保持された１以上の軸受と、 前記軸受の前記内輪に嵌合されてモータの回転力により
回転する金属製の回転軸と、 複数枚のブレードを備えて前記回転軸に固定されたイン
ペラとを有するファンモータであって、 前記軸受支持用筒体の表面が電気的絶縁材料によってコ
ーティングされていることを特徴とするファンモータ。 - 【請求項１０】 外輪と内輪との間に複数の転動体とが
配置され且つ回転する前記転動体と前記外輪及び前記内
輪との間に潤滑油が介在するように構成されて軸受支持
用筒体の内部に保持された１以上の軸受と、 前記軸受の前記内輪に嵌合されてモータの回転力により
回転する金属製の回転軸と、 複数枚のブレードを備えて前記回転軸に固定されたイン
ペラとを有するファンモータであって、 前記軸受支持用筒体が電気的絶縁材料によって形成され
ていることを特徴とするファンモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044013A JP2002247798A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | ファンモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044013A JP2002247798A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | ファンモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002247798A true JP2002247798A (ja) | 2002-08-30 |
Family
ID=18906079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001044013A Pending JP2002247798A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | ファンモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002247798A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-02-20 JP JP2001044013A patent/JP2002247798A/ja active Pending
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