JP2005198422A - 電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を増やすことなく、安価に、軸受の両側の孔同士の同心精度を確保して軸受を固定できる電動機を得る。
【解決手段】 樹脂製のステータ支持ボス２の外周にステータ３を支持させ、ステータ支持ボス２の軸心には含油軸受を介して回転軸を回転自在に貫通支持させる。ステータ支持ボス２の内部に軸心に沿って軸受収容空間１４を設けると共にその両端には抜け止め板部２ａ，２ｂをそれぞれ設け、各抜け止め板部２ａ，２ｂには回転軸を通す軸孔３０ａ，３０ｂを設け、少なくとも一方の抜け止め板部３０ａには放射状に開口溝１５ａを軸孔３０ａに連ねて設ける。含油軸受には、その外周に各開口溝１５ａに嵌めて含油軸受を軸受収容空間１４に導く凸状部を複数突設する。含油軸受は、軸受収容空間１４内では各凸状部をその周方向に回して抜け止め板部２ａで抜け止めする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ステータを外周に支持する樹脂ボス内に含油軸受が支持され、この含油軸受で回転軸を支持している電動機に関するものである。

従来のこの種の電動機としては、図１０に示す構造のものがあった（特許文献１参照。）。この電動機は、フランジ１を基部に支持したアルミ製で筒状のステータ支持ボス２´の外周にステータ３が支持されている。ステータ３は、ステータ鉄心４の凸極に図示しないがコイルが巻装された構造になっている。

ステータ支持ボス２´の軸心には、両支点一体型の含油軸受５を介して回転軸６が回転自在に貫通支持されている。ステータ支持ボス２´の一端から突出した回転軸６の外周には、ステータ３に対向させてロータ７が支持されている。ロータ７は、筒部８ａの一端を底部８ｂで閉じたヨーク８の該底部８ｂの中央を回転軸６に固定し、筒部８ａの内周にマグネット９を固定した構造になっている。このマグネット９の磁極が、ステータ鉄心４の凸極に対向して回転するようになっている。

フランジ１側で含油軸受５から突出した回転軸６の基部外周には、樹脂成形ギヤー１０が固定されている。この樹脂成形ギヤー１０と含油軸受５との間には、回転軸６に嵌めてスラストワッシャ１１が介在されている。スラストワッシャ１１は、樹脂成形ギヤー１０と一緒に回転するようになっている。

フランジ１には、ステータコイルへの通電を制御するための制御回路を有する基板１２がネジ１３で支持されている。

このような電動機では、含油軸受５がアルミ製のステータ支持ボス２´の内周から抜けないようにするために、該ステータ支持ボス２´をダイカスト成形し、含油軸受５が同心関係となるように該ステータ支持ボス２´を切削加工していたので、高価となる問題点があった。

このような問題点がないものとして、図１１に示すように、筒状のステータ支持ボス２を樹脂製にし、軸受を分割形してメタル製の軸受５ａ，５ｂとし、ステータ支持ボス２の内周に突起部２ａを突出させ、この突起部２ａの両側を軸受５ａ，５ｂで挟むことにより、ギヤー１０の回転時に何らかの物体が当たったときの衝撃等の外力による軸受５ａ，５ｂのずれを防止する電動機も提案されている（特許文献２参照。）
特開２００２−３５４７４３号（図１） 実開平５−１８２７６号公報（図１）

しかしながら、図１１に示す電動機では、軸受が軸受５ａ，５ｂに分割されているので、部品の精度や組み立てにばらつきが累積されるため、一体型の含油軸受５に相当する同心度にするため、樹脂製のステータ支持ボス２における成形型の調整や、成形条件、組み立て工程の管理を厳しくしなければならない問題点があった。

本発明の目的は、部品点数を増やすことなく、安価に、軸受の両側の孔同士の同心精度を確保して軸受を固定できる電動機を提供することにある。

本発明は、樹脂製のステータ支持ボスの外周にステータが支持され、前記ステータ支持ボスの軸心には含油軸受を介して回転軸が回転自在に貫通支持され、前記ステータ支持ボスの一端から突出した前記回転軸の外周にはロータが前記ステータに対向させて支持されている電動機を対象とする。

本発明に係る電動機では、樹脂製の前記ステータ支持ボスは、その内部に軸心に沿って軸受収容空間が設けられると共にその両端には前記含油軸受の軸線方向の抜け止めをする抜け止め板部がそれぞれ設けられ、前記各抜け止め板部には前記回転軸を通す軸孔が設けられ、少なくとも一方の前記抜け止め板部には放射状に開口溝が前記軸孔に連なって設けられ、
前記含油軸受は、その外周に前記ステータ支持ボスの前記各開口溝に嵌って該含油軸受を前記ステータ支持ボス内の前記軸受収容空間に導ける凸状部が複数突設され、
前記含油軸受は、前記軸受収容空間内ではその周方向に回されて前記各凸状部が前記抜け止め板部で抜け止めされていることを特徴とする。

この場合、前記抜け止め板部または前記含油軸受の前記各凸状部のいずれか一方又は双方には、前記回転軸をその周方向に回転した際に前記含油軸受が周方向に動かないように回り止めする回り止め手段が設けられていることが好ましい。

また、前記回り止め手段は、前記抜け止め板部の内面に周方向にテーパ状に突出するテーパ部により形成されていることが好ましい。

また、前記回り止め手段は、前記含油軸受の前記各凸状部の外周に突設された突起と、前記ステータ支持ボスの前記軸受収容空間の内周に設けられていて前記含油軸受が周方向に回されたときに前記突起が嵌る凹部とにより形成されていることが好ましい。

本発明の電動機では、含油軸受が分割されていない一体型構造のため両端の孔の同心度が一致し、しかも該含油軸受はステータ支持ボスの軸受収容空間に収まって抜け止め板部で抜け止めされ、軸受収容空間内への含油軸受の収容は、該含油軸受の外周に放射状に凸状部を複数突設し、抜け止め板部の放射状の各開口溝に各凸状部を嵌めて行うようになっているので、部品点数が少なくなり、部品点数を増やすことなく、安価に、軸受の両側の孔同士の同心精度を確保して軸受を固定できる電動機を得ることができる。

この場合、ステータ支持ボス内に、回転軸をその周方向に回転した際に含油軸受が周方向に動かないように回り止めする回り止め手段が設けられていると、含油軸受の各凸状部が抜け止め板部の各開口溝に合致して含油軸受がステータ支持ボス内から脱出するのを防止することができる。

回り止め手段は、抜け止め板部の内面に周方向にテーパ状に突出するテーパ部により形成されていても、或いは含油軸受の各凸状部の外周に突設された突起と、ステータ支持ボスの軸受収容空間の内周に設けられていて含油軸受が周方向に回されたときに突起が嵌る凹部とにより形成されていても、いずれでもよい。

図１乃至図５は本発明に係る電動機を実施するための最良の形態の一例を示したもので、図１は本例の電動機の縦断面図、図２（Ａ）は本例の電動機におけるステータ側の縦断面図、図２（Ｂ）（Ｃ）は図２（Ａ）に示すステータ支持ボスの左右端面図、図３（Ａ）（Ｂ）は本例の電動機で用いている含油軸受の縦断面図及び軸線方向端面図、図４（Ａ）（Ｂ）は本例の電動機でステータ支持ボス内に含油軸受を挿入している過程の軸線方向端面図及びステータ支持ボス内に含油軸受を挿入して周方向に回転した状態の軸線方向端面図、図５（Ａ）（Ｂ）はステータ支持ボスの抜け止め板部に設けている回り止め手段を示す抜け止め板部の縦断面図及び抜け止め板部の突出方向の端面図である。なお、図１０及び図１１と対応する部分には同一符号を付けて示している。

本例の電動機では、樹脂製のステータ支持ボス２は、その内部に軸心に沿って軸受収容空間14が筒状に設けられると共にその両端には含油軸受5の軸線方向の抜け止めをする抜け止め板部２ａ，２ｂがそれぞれ設けられている。各抜け止め板部２ａ，２ｂには、回転軸６を通す軸孔３０ａ，３０ｂが設けられている。また、各抜け止め板部２ａ，２ｂには、放射状に開口溝１５ａ，１５ｂが軸孔３０ａ，３０ｂに連なって設けられている。本例では、抜け止め板部２ａの開口溝１５ａと、抜け止め板部２ｂの開口溝１５ｂとは、図示のように各抜け止め板部２ａ，２ｂの周方向に位置をずらして設けられている。また、含油軸受５は、その外周にステータ支持ボス２ａの各開口溝１５ａに嵌って該含油軸受５をステータ支持ボス２内の軸受収容空間１４に導ける凸状部５ａが複数突設されている。この場合、抜け止め板部２ｂの各開口溝１５ｂの周方向の開き角度をＡとし、含油軸受５の各凸状部５ａの周方向の突出角度をＢとし、抜け止め板部２ａの各開口溝１５ａの周方向の開き角度をＣとすると、これらの角度関係はＣ≧Ｂ＞Ａに定められている。含油軸受５の軸心には、回転軸６を通す孔１６が設けられている。この孔１６は、軸心方向の両端が同心度を保つように精度よく設けられている。

含油軸受5は、軸受収容空間14内では各凸状部5ａがその周方向に回されて抜け止め板部２ａ，２ｂで抜け止めされている。このため、抜け止め板部２ａには、回転軸６をその周方向に回転した際に含油軸受５が周方向に動かないように回り止めする回り止め手段１７ａが図５（Ａ）（Ｂ）に示すように設けられている。本例の回り止め手段１７ａは、抜け止め板部２ａの内面に周方向にテーパ状に突出するテーパ部１８により形成されている。

このような電動機の組み立てに際しては、回転軸６の外周の所定の位置に含油軸受５を嵌めておいて、図２（Ａ）に矢印で示す挿入方向より、回転軸６の先端を抜け止め板部２ａの軸孔３０ａに通し、含油軸受５の各凸状部５ａを抜け止め板部２ａの各開口溝１５ａに嵌めて含油軸受５を軸受収容空間１４内に収容し、且つ回転軸６の先端を抜け止め板部２ｂの軸孔３０ｂから外に出す。かかる状態で、回転軸６をその周方向に回転すると、抜け止め板部２ａの回り止め手段１７ａとしてのテーパ部１８により含油軸受５の軸線方向の端面が押されて回り止めされる。

なお、抜け止め板部２ｂの開口溝部１５ｂは場合によっては省略することができる。

図６（Ａ）（Ｂ）は回り止め手段の他の例を示した要部縦断面図及び突出方向端面図である。

この回り止め手段１７ｂは、抜け止め板部２ａの各開口溝１５ａで仕切られた各突出部分２ａａで回転軸６を回した時に端部となる幅方向の縁部にストッパー部１９が設けられて形成されている。また，図示しないが回転軸６または含油軸受５の軸線方向の端部には、ストッパー部１９の周方向間隔でストッパーが突設されている。

このような回り止め手段１７ｂを有する電動機では、前述したようにして含油軸受５の各凸状部５ａを抜け止め板部２ａの各開口溝１５ａに嵌めて含油軸受５を軸受収容空間１４内に収容した後、回転軸６を回し、含油軸受５を回すと、回転軸６または含油軸受５の各ストッパーが抜け止め板部２ａの各突出部分２ａａに設けられたストッパー部１９に当たり回り止めされる。

この例の回り止め手段１７ｂは、前述した図５（Ａ）（Ｂ）の回り止め手段１７ａと組み合わせて使用すると、図５（Ａ）（Ｂ）の回り止め手段１７ａを周方向に回した時に、回転限界でこの図６（Ａ）（Ｂ）の回り止め手段１７ｂが回転のストッパーを掛けることになって、非常に好適に使用することができる。

図７（Ａ）（Ｂ）乃至図９は回り止め手段のさらに他の例を示したもので、図７（Ａ）（Ｂ）は本例の電動機におけるステータ側に回り止め手段の一部を設けた縦断面図及びそのステータ支持ボスの軸線方向端面図、図８（Ａ）（Ｂ）は本例の含油軸受側に回り止め手段の一部を設けた縦断面図及びその軸線方向端面図、図９は本例の回り止め手段の嵌り合い状態での要部縦断面図である。

この回り止め手段１７ｃは、ステータ支持ボス２の軸受収容空間１４の内面に１８０°間隔で設けられた凹部２０と、含油軸受５の１８０°離れた凸状部５ａの外周に設けられた凸部２１とで構成されている。

このような回り止め手段１７ｃを有する電動機では、前述したようにして含油軸受５の各凸状部５ａを抜け止め板部２ａの各開口溝１５ａに嵌めて含油軸受５を軸受収容空間１４内に収容した後、回転軸６を回し、含油軸受５を回すと、含油軸受５の凸状部５ａの外周に設けられた凸部２１が軸受収容空間１４の内面の凹部２０に嵌り、含油軸受５がステータ支持ボス２に対して回り止めされる。

本発明に係る電動機を実施するための最良の形態の一例を示した縦断面図である。 本例の電動機におけるステータ側の構造を示す図である。 本例の電動機における含油軸受側の構造を示す図である。 本例の電動機でステータ支持ボス内に含油軸受を挿入している過程の説明図である。 本例の電動機で用いる回り止め手段の一例の説明図である。 本例の電動機で用いる回り止め手段の他の例の説明図である。 本例の電動機で用いる回り止め手段のさらに他の例の一部の説明図である。 本例の電動機で用いる回り止め手段のさらに他の例の部分の説明図である。 この回り止め手段の要部縦断面図である。 従来の電動機の一例の縦断面図である。 従来の電動機の他の一例の縦断面図である。

符号の説明

１ フランジ
２´，２ ステータ支持ボス
２ａ，２ｂ 位置決め板部
２ａａ 突出部分
３ ステータ
４ ステータ鉄心
５ 含油軸受
５ａ，５ｂ メタル軸受
６ 回転軸
７ ロータ
８ ヨーク
８ａ 筒部
８ｂ 底部
９ マグネット
１０ 樹脂成形ギヤー
１１ スラストワッシャ
１２ 基板
１３ ネジ
１４ 軸受収容空間
１５ａ，１５ｂ 開口溝
１６ 孔
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 回り止め手段
１８ テーパ部
１９ ストッパー部
２０ 凹部
２１ 凸部
３０ａ，３０ｂ 軸孔

Claims (4)

1. 樹脂製のステータ支持ボスの外周にステータが支持され、前記ステータ支持ボスの軸心には含油軸受を介して回転軸が回転自在に貫通支持され、前記ステータ支持ボスの一端から突出した前記回転軸の外周にはロータが前記ステータに対向させて支持されている電動機において、
   樹脂製の前記ステータ支持ボスは、その内部に軸心に沿って軸受収容空間が設けられると共にその両端には前記含油軸受の軸線方向の抜け止めをする抜け止め板部がそれぞれ設けられ、前記各抜け止め板部には前記回転軸を通す軸孔が設けられ、少なくとも一方の前記抜け止め板部には放射状に開口溝が前記軸孔に連なって設けられ、
   前記含油軸受は、その外周に前記ステータ支持ボスの前記各開口溝に嵌って該含油軸受を前記ステータ支持ボス内の前記軸受収容空間に導ける凸状部が複数突設され、
   前記含油軸受は、前記軸受収容空間内ではその周方向に回されて前記各凸状部が前記抜け止め板部で抜け止めされていることを特徴とする電動機。
2. 前記抜け止め板部または前記含油軸受の前記各凸状部のいずれか一方又は双方には、前記回転軸をその周方向に回転した際に前記含油軸受が周方向に動かないように回り止めする回り止め手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
3. 前記回り止め手段は、前記抜け止め板部の内面に周方向にテーパ状に突出するテーパ部により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動機。
4. 前記回り止め手段は、前記含油軸受の前記各凸状部の外周に突設された突起と、前記ステータ支持ボスの前記軸受収容空間の内周に設けられていて前記含油軸受が周方向に回されたときに前記突起が嵌る凹部とにより形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動機。
   

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