JP2003244887A - 小型モータ及びその製造方法 - Google Patents
小型モータ及びその製造方法Info
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- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/167—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
- H02K5/1672—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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Abstract
スト荷重を発生することがあっても、荷重を受ける含油
軸受端面での摺動ロスを低減する。 【解決手段】 本発明は、有底中空円筒状のモータケー
ス1の底部中央に一体に設けた円筒状に突出した軸受支
持部6に収容されたモータケース側軸受3と、該モータ
ケースの開口部に嵌合するケース蓋の中央部に収容され
たケース蓋側軸受とによって、ロータを回転可能に支持
する。このモータケース側軸受3は、ロータがモータケ
ース1側へ引き出された際に、ロータのシャフト上に備
えられたワッシャ15が少なくとも当接する表面部分
を、同心円状に円周方向に研磨して構成している。
Description
り発生するロータのスラスト荷重を受ける含油軸受端面
での摺動ロスを低減した小型モータ及びその製造方法に
関する。
モータから出力された駆動トルクは、モータシャフトか
らウォームに伝達され、そしてさらに、ウォームからウ
ォームホイールとしてのヘリカルギアに駆動トルクが伝
わり、その出力軸から外部負荷にトルクが取り出される
ことになる。このような外部負荷が結合されたウォーム
減速機付小型モータを起動するとき、回転方向によって
は、モータシャフトに結合されているウォームの推力
で、シャフトがモータから引き出される方向の力が働
く。これによって、シャフト上のワッシャが軸受に対し
て押しつけられた状態で、モータは回転することにな
る。
ォームを用いる場合、モータの回転によりスラスト荷重
を発生し、時としてその荷重を受ける含油軸受端面とロ
ータ上のワッシャとの間で摩擦抵抗により摺動ロスが生
じることにより、モータの最低起動電圧が高くなってし
まうという問題が生じる。特に、その状態で停止したも
のを起動させようとすると、摺動ロスを生じていないも
のに比べ、より大きな電力を必要とする。したがって、
ウォーム減速機付小型モータを、例えば自動車のエアコ
ンダンパー駆動に用いる場合、低温でバッテリー電圧が
下がっているときなどは動作できないという不具合が生
じていた。
る問題点を解決して、モータの回転によりスラスト荷重
を発生することがあっても、荷重を受ける含油軸受端面
での摺動ロスを低減し、また、これによって、モータの
最低起動電圧が高くなったり、大きな電力を必要とする
問題が生じるのを防止することを目的としている。
有底中空円筒状のモータケースの底部中央に一体に設け
た円筒状に突出した軸受支持部に収容されたモータケー
ス側軸受と、該モータケースの開口部に嵌合するケース
蓋の中央部に収容されたケース蓋側軸受とによって、ロ
ータを回転可能に支持する。このモータケース側軸受
は、ロータがモータケース側へ引き出された際に、ロー
タのシャフト上に備えられたワッシャが少なくとも当接
する表面部分を、同心円状に円周方向に研磨して構成し
たことを特徴としている。
モータケースの軸受支持部内に、モータケース側軸受を
配置した状態で、モータケースをケース受けにセットし
て、研磨棒を回転させながら、モータケース側軸受と同
軸にして押し付ける。そして、ロータのシャフト上に備
えられたワッシャに当接するモータケース側軸受の表面
部分を、同心円状に円周方向に研磨し、その後、完成し
たロータ、及びケース蓋を一体に組み立てる。
きるウォーム減速機付小型モータを例示する図であり、
そのA部詳細を、図2に示している。このような小型モ
ータは、例えば、自動車エアコンダンパー用等の電装用
ユニットに用いることができる。図中、1は、金属製の
有底中空円筒状のモータケースであり、その内周面に固
定子磁極となるマグネット2を固定すると共に、該モー
タケース1の底部中央には軸受3を収容するための円筒
状の突出部、即ち軸受支持部6を一体に設けている。こ
のモータケース1の開口部には、金属製のケース蓋22
が嵌合される。このケース蓋22には、その中央部に、
圧入固定される軸受及びシャフト受けを収容するための
支持部がケース蓋と一体に設けられている。そして、こ
のケース蓋22には、ブラシ21とそれに接続されるタ
ーミナルが樹脂製のホルダーを介して取り付けられてい
る。また、シャフト11上には、コア12及び巻線13
と、コミテータ14を取り付けることにより、ロータが
構成される。図中、7は、ロータを軸方向に位置決めし
ている樹脂製或いは金属製のブッシュであり、8は油止
めワッシャである。さらに、この油止めワッシャ8と軸
受3との間に調整ワッシャ15が挿入されている。
ト11の先端側には、減速機部を構成するウォーム16
が嵌合して固定されている。このウォーム16には、ウ
ォームホイールとしてヘリカルギア17が噛み合わされ
ている。モータから出力された駆動トルクは、シャフト
11からウォーム16に伝達され、減速機部においてウ
ォーム16からヘリカルギア17に駆動トルクが伝わ
り、その出力軸から外部にトルクが取り出される。
て通常のものである。本発明の特徴とする軸受3の構成
は、図1に示したA部の詳細を示す図2を参照して説明
する。図2(a)は、図1と同様な方向に見た断面図で
あり、図2(b)は、調整ワッシャに当接する軸受3の
表面図である。図示したように、金属製のモータケース
1と一体に、その底面中央部に形成される円筒状の軸受
支持部6の中に焼結合金製の軸受3が収容されている。
略平坦に構成されている。この軸受の含油軸受端面の摩
擦抵抗を小さくするために、少なくともワッシャ15に
当接する表面部分を同心円状に研磨して、円周方向に平
滑化したものである。即ち、研磨面は、軸受表面の全面
を研磨する必要は必ずしも無く、軸受外径以下で、ワッ
シャの外径よりも少し大きくすれば十分である。図2
(b)は、軸受3の表面を示す図であり、図中、4は同
心円状に研磨した部分を、また、5は未研磨部分を示し
ている。
(b)と同様な図であるが、それとは別の例を示してい
る。例示の軸受3は、調整ワッシャに当接する側の内周
部が、平坦な頂面を有する突起部となっている。但し、
その中央部は、シャフトが挿通する貫通孔が設けられて
いる。この突起部の平坦頂面のみが、調整ワッシャに当
接することになる。そこで、このような軸受に本発明を
適用して研磨する場合、突起部の平坦頂面の全面を、同
心円状に研磨する。
を説明するための図である。モータケース1の軸受支持
部内に、軸受3を配置した状態で、モータケース1をケ
ース受け30にセットする。次に、研磨棒31を回転さ
せながら、軸受3と同軸にして押し付ける。これによっ
て軸受の端面が同心円状に研磨される。このとき、研磨
部の直径はワッシャ外径よりも大きく、軸受外径以下と
する。研磨により段差が生じるが、この研磨部と未研磨
部の段差が1〜5μmになれば十分である。なぜならば、
量産性を考慮した上で軸受端面の凸部を完全につぶし、
かつオイルの湧き出るポーラス部を残す最適量を判断で
きるからである。段差が小さいと端面の凸部が完全につ
ぶれないので、所期の効果が得られない。段差が必要以
上に大きいと研磨屑が多くなり、その屑による不具合
(例えば異音)が生じる。さらに、研磨時間が長くなる
ので生産効率も悪くなる。なお、図3に例示した軸受の
場合も、同程度研磨する。研磨に応じて突起部の高さが
減少するから、これにより研磨の程度を判断することが
できる。
受け30を堅固に固定するのではなく、研磨する時に軸
受3が研磨棒31の先端面にならうように、所定範囲内
で可動できるようにすることが望ましい。これは、例え
ば、バネを用いてケース受け30を支持体32内に弾性
支持することによって行うことができる。ケース受け3
0が動かないと、モータケース1や軸受3が傾いている
場合に研磨棒が軸受に対して片当たりし、円状に研磨で
きず、半円になったり、一部しか研磨できないことが発
生する。
あるから、軸受単品で片面のみを研磨する場合、軸受組
込み時に研磨した側を確認しなければならなくなるの
で、生産効率が悪くなる。それ故、軸受単品で研磨(周
方向)をせずに、モータケース1にセットした状態で研
磨したほうが、ハンドリング性が良く、生産効率が良い
ものとなる。
る。
タケース直径:24mm、モータケース長さ:31mm、シャフ
ト径:2mm、無負荷回転数:3000r/min、停止トルク:10
0gf・cm、定格電圧:12V 使用した軸受; 鉄銅系焼結含油軸受(金属粉を主成分
とする多孔質焼結体に含油させた軸受)、外径:φ5.
5、内径:φ2.0、厚み2.0、潤滑油:ポリα−オレフィ
ン系オイル ワッシャ; 材質はPET(ポリエチレンテレフタレー
ト)、外径:φ3.4、内径:φ2.0、厚み0.2 以上のような条件で、本発明に基づき構成されたモータ
について、ロータをケース側に約2Kgfの荷重で引き出
したときの最低起動電圧を測定した結果を、図5におい
て最も右側に、「研磨有り(周方向)(本発明)」とし
て示している。上述したように、定格電圧12Vのモー
タではあるが、平均6.2V、最大でも7.1V、最小では5.
5Vで起動することが示されている。これは規格(9V
以下)に対して十分な実力である。
を使用したのを除いて、同一条件で測定した結果を、研
磨無し(従来技術)として示している。起動電圧が高
く、測定した全てのものが規格(9V以下)を達成でき
ていない。
異にする同一条件のモータについて測定した結果を、研
磨有り(線方向)(参考例)として示している。この研
磨は、通常に、軸受表面を線方向に(軸受単品を多数ラ
イン状に配置して、この配置したライン方向に)研磨し
た結果を示している。かなり良好な測定結果が示されて
おり、平均的には規格(9V以下)を満足するが、一
部、規格を達成できないものがあることを示している。
要するに、単なる研磨では不十分であり、周方向に研磨
する必要があることが示されている。
れている状態の時でも摺動ロスを減少させ、最低起動電
圧が問題となるレベルまで高くならない。したがって、
低温でバッテリー電圧が下がっているときに動作できな
いという不具合を解消することができる。
付小型モータを例示する図である。
は、図1と同様な方向に見た断面図であり、(b)は、
調整ワッシャに当接する軸受の表面図である。
を適用する別の例を示す図である。
の図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 有底中空円筒状のモータケースの底部中
央に一体に設けた円筒状に突出した軸受支持部に収容さ
れたモータケース側軸受と、該モータケースの開口部に
嵌合するケース蓋の中央部に収容されたケース蓋側軸受
とによって、ロータを回転可能に支持した小型モータに
おいて、 前記モータケース側軸受は、ロータがモータケース側へ
引き出された際に、ロータのシャフト上に備えられたワ
ッシャが少なくとも当接する表面部分を、同心円状に円
周方向に研磨して構成した、 ことから成る小型モータ。 - 【請求項2】 前記モータケース側軸受の前記ワッシャ
に面する側は全体的に略平坦であって、かつ、この略平
坦な面において軸受外径以下でワッシャの外径よりも少
し大きく研磨した請求項1に記載の小型モータ。 - 【請求項3】 前記モータケース側軸受の前記ワッシャ
に面する側に突起部を有していて、この突起部の前記ワ
ッシャと当接する全面を研磨した請求項1に記載の小型
モータ。 - 【請求項4】 モータシャフトに固定されたウォームと
それに係合するウォームホイールから構成されるウォー
ム減速機を介して、モータ駆動トルクを電装用ユニット
に出力するよう構成した請求項1に記載の小型モータ。 - 【請求項5】 有底中空円筒状のモータケースの底部中
央に一体に設けた円筒状に突出した軸受支持部に収容さ
れたモータケース側軸受と、該モータケースの開口部に
嵌合するケース蓋の中央部に収容されたケース蓋側軸受
とによって、ロータを回転可能に支持した小型モータの
製造方法において、 前記モータケースの軸受支持部内に、モータケース側軸
受を配置した状態で、モータケースをケース受けにセッ
トして、研磨棒を回転させながら、モータケース側軸受
と同軸にして押し付け、 ロータのシャフト上に備えられたワッシャに当接する前
記モータケース側軸受の表面部分を、同心円状に円周方
向に研磨し、 その後、完成したロータ、及びケース蓋を一体に組み立
てる、 ことから成る小型モータの製造方法。 - 【請求項6】 前記モータケース側軸受の前記ワッシャ
に面する側は全体的に略平坦であって、かつ、この略平
坦な面において軸受外径以下でワッシャの外径よりも少
し大きく研磨した請求項5に記載の小型モータの製造方
法。 - 【請求項7】 前記モータケース側軸受の前記ワッシャ
に面する側は、その内周部に平坦な頂面を有する突起部
を有していて、この突起部の平坦頂面の全面を研磨した
請求項5に記載の小型モータの製造方法。 - 【請求項8】 モータシャフトに固定されたウォームと
それに係合するウォームホイールから構成されるウォー
ム減速機を介して、モータ駆動トルクを電装用ユニット
に出力するよう構成した請求項5に記載の小型モータの
製造方法。
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JP2002041336A JP2003244887A (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 小型モータ及びその製造方法 |
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