JP2005210810A - 偏心出力部をもつモ−タ - Google Patents
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Abstract
【課題】
モ−タの小型化を損うことなく、偏心出力部50から生じる音を静かにする技術の提供。
【解決手段】
偏心出力部50のボ−ルベアリングとそれに隣り合う第2の軸受22との間にスプリングワッシャ60を設け、ボ−ルベアリングに対し回転軸30の軸線方向に向かう予圧を与える。偏心出力部のボ−ルベアリングは、回転軸30に対して内輪52が締まりばね状態で結合している。スプリングワッシャ60による予圧は、外輪54の側に加わる。
【選択図】 図1
モ−タの小型化を損うことなく、偏心出力部50から生じる音を静かにする技術の提供。
【解決手段】
偏心出力部50のボ−ルベアリングとそれに隣り合う第2の軸受22との間にスプリングワッシャ60を設け、ボ−ルベアリングに対し回転軸30の軸線方向に向かう予圧を与える。偏心出力部のボ−ルベアリングは、回転軸30に対して内輪52が締まりばね状態で結合している。スプリングワッシャ60による予圧は、外輪54の側に加わる。
【選択図】 図1
Description
この発明は、軸線をもち、電機子を支持する回転軸と、その回転軸上、軸線に対して偏心し、その偏心した部分が外部機器、たとえば自動車の液圧ブレ−キシステムにおけるポンプを駆動するための出力部となる、偏心出力部をもつモ−タに関する。
この種のモ−タにおいては、自動車に搭載することから、その小型化、ならびに振動および作動音を小さくすることが求められる。
後者の音の対策に着目すると、その対策の基本的な考え方は、回転軸とその軸周りの部品との間のがたをなくす点にある。たとえば、特許文献1は、コイルばねによって、また、特許文献2は、スプリングワッシャによってがたをなくす技術をそれぞれ示している。これらは、回転軸がベアリングの内輪に対し軸方向に移動可能であることを前提とし、コイルばねあるいはスプリングワッシャのばね力によって回転軸の軸方向の動きを抑えようとしている。
特開平5−30701号公報
特開2000−308305号公報
また、偏心出力部の振動を抑えるため、特許文献3は、回転軸の軸線方向に見て、偏心出力部の両側をベアリングで回転可能に支持(つまり、一般の片持ち支持に対し、両持ち支持)するようにしている。
実開平6−61637号公報
発明者は、ベアリングの内輪と回転軸との動きについては、回転軸に対し内輪をたとえば圧入することなどによって容易に対応することができると考えた。そして、音の問題は、回転軸を支えるベアリングの部分よりもむしろ偏心出力部における方が重大であると考え、偏心出力部の音の対策に着目した。その点、特許文献3のように偏心出力部の両側を支持する方法も有効である。しかし、回転軸を両持ち支持にすれば、それだけ回転軸の軸線方向の長さが大きくなり、モ−タの小型化の上からはマイナスになる。
そこで、この発明では、モ−タの小型化を損うことなく、偏心出力部から生じる音を静かにすることができる技術を提供することを目的とする。
また、この発明は、外部機器の作動液によってモ−タが損傷されることがないようにした技術を提供することを他の目的とする。
この発明のその他の目的については、以下の説明から明らかになるであろう。
また、この発明は、外部機器の作動液によってモ−タが損傷されることがないようにした技術を提供することを他の目的とする。
この発明のその他の目的については、以下の説明から明らかになるであろう。
この発明では、偏心出力部にボ−ルベアリングを用いる。なぜなら、ボ−ルベアリングは、ニ−ドルベアリングに比べてモ−タの小型化、軽量化を図る上、および振動や作動音を低減する上で有利であるからである。このボ−ルベアリングを含む出力部を偏心形態にする場合、回転軸を加工することにより、その一部に偏心した軸部分を構成し、その偏心した軸部分の外周に偏心しないボ−ルベアリングを結合する通常の手法と、回転軸の側を削り加工することに代えて、ストレ−トな回転軸の一部である軸部分に偏心したボ−ルベアリングを結合することによって偏心部を得る手法とを適用することができる。後者の手法を適用するとき、好ましくは、より径の小さいインナ−側が偏心した形態にする。部品の加工および強度の面から有利になるからである。
回転軸周りの偏心出力部におけるがたを低減するため、この発明では、偏心出力部のボ−ルベアリングとそれに隣り合う軸受(回転軸の中途部分を回転可能に支持する第2の軸受)との間にスプリングワッシャを設け、ボ−ルベアリングに対し回転軸の軸線方向に向かう予圧を与える。ここで、偏心出力部のボ−ルベアリングについては、回転軸に対して内輪を締まりばね状態で結合し、外輪の側にスプリングワッシャによる予圧を加えるようにすると良い。そうすれば、回転軸と内輪との間のがた(無用な動き)は勿論のこと、内輪とボ−ルを介する外輪との間の軸線方向の動きをも抑えることができる。
スプリングワッシャは、内周側に位置するリング本体と、そのリング本体の外周部分から周方向に延びる複数のスプリング片とを備える一体型が好ましい。しかし、リング本体の部分とスプリング片の部分とを別にしたものでも良い。特に好ましい形態は、予圧を与えるスプリングワッシャにスリンガ−機能をもたせる例である。たとえば、周方向に延びるスプリング片に回転軸の軸線方向に起立した起立部分を含ませることによって、スリンガ−機能をもたせることができる。スリンガ−機能をもつスプリングワッシャは、偏心出力部を通して駆動される外部機器(一般には、液圧ポンプ)の作動液の漏れからモ−タを守る。
図1は、この発明の一実施例であるDCモ−タ(つまり、モータ)10の半断面図を示している。モ−タ10は、円柱形状の内部空間を区画するモ−タハウジング12を備える。このモ−タハウジング12は、その径に比べて高さ(軸線方向の大きさ)が半分ほどの大きさである。モ−タハウジング12は、断面コ字型のハウジング本体121と、ハウジング本体121の一端をふさぐエンドプレ−ト122とからなる。エンドプレ−ト122の中央部には、外に広がったフランジ部分122fがある。また、ハウジンブ本体121の中央部分には、プレス加工による受け部121rがある。モ−タ10を小型化するため、受け部121rは、ハウジング本体121の他の部分と同じ高さ(つまり、面一)である。それら受け部121rおよびフランジ部分122fの内部が、第1および第2の軸受21,22を支持する部分となっている。それら2つの軸受21,22は、モ−タハウジング12と一体となり、それにより、モ−タ10の回転軸30を回転可能に支持する。回転軸30は、モ−タハウジング12の中心部に位置し、一端はハウジング本体121の受け部121rの中の第1の軸受21に支持され、また、その反対側は中途の部分が第2の軸受22に支持され、それよりも先の部分がエンドプレ−ト122を貫いてモ−タハウジング12の外側に出ている。
ここで、回転軸30は、第1の軸受21に支持される側の第1の端部31から外側に出た側の第2の端部32に至るまで、ストレ−トないわゆる丸棒である。すなわち、回転軸30は、その第1の端部31から第2の端部32の全長にわたって同じ軸線をもっている。この発明では、全体にわたってストレ−トな回転軸30上、モ−タハウジンブ12の外側部分に位置する軸部分に、偏心ボ−ルベアリング50を結合し支持させている。それにより、偏心ボ−ルベアリング50の外周がプランジャポンプ(図示しない)を駆動するための出力部を構成する。
偏心ボ−ルベアリング50は、偏心した内輪52と、内輪52の外側を囲む外輪54と、それら内輪52と外輪54との間に位置する複数のボ−ル55とから構成される。各ボ−ル55は、内輪52と外輪54との間に周方向に配列されており、両側のリテ−ナ(図示しない)がボ−ル55を保持する。したがって、偏心ボ−ルベアリング50の基本的な構成要素自体は、通常のボ−ルベアリングと同様である。偏心した内輪52を含む偏心ボ−ルベアリング50の偏心量は、たとえば1mm弱である。偏心ボ−ルベアリング50を、回転軸30の軸部分に締まりばめ状態に結合すると、回転軸30の回転に伴って、偏心ボ−ルベアリング50を含む偏心出力部は、回転軸30の軸線に対して直交する方向に偏心量の二倍の大きさのストロ−ク往復直線運動する。その運動により、図示しないプランジャポンプを駆動することができる。
さて、偏心ボ−ルベアリング50についても、第1および第2の軸受21,22と同様、回転軸30に対し内輪を圧入することによって、内輪52のがたをなくすことができる。しかし、外輪54の動き、すなわち、外輪54がボ−ル55を介して内輪52(つまりは、内輪52を保持する回転軸30)に対して軸線方向に動く動きが残る。そうした動きを抑えるため、モ−タ10は、第2の軸受32と偏心ボ−ルベアリング50との間にスプリングワッシャ60を配置する。
図2および図3がスプリングワッシャ60を明らかにしている。スプリングワッシャ60は、内周の縁部分62fが盛り上がったリング本体62と、そのリング本体62の外周部分から周方向に延びる3本のスプリング片64とを備える。このスプリングワッシャ60については、ばね鋼などを材料にしてプレス加工によって容易に得ることができる。3本のスプリング片64は、リング本体62の中心に対して点対称の配置となっており、しかも、軸線方向に見るとき、それぞれの片の根元部がリング本体62とほぼ同じ位置にあるのに対し、片の先端部はリング本体62に対したとえば4〜5mmほど離れている。スプリングワッシャ60を回転軸30にセットするとき、リング本体62の内周の縁部分62fは第2の軸受22の内輪222の部分に当たるのに対し、各スプリング片64の先端部は偏心ボ−ルベアリング50の外輪54の部分に当たる。それにより、スプリングワッシャ60は、各スプリング片64のばね力によって偏心ボ−ルベアリング50の外輪54に所定の予圧を加える。その予圧によって、外輪54の無用な動きあるいはがた(軸線方向の動き)がなくなり、がたに伴う音の発生を防止することができる。
また、スプリングワッシャ60の各スプリング片64には、根元部から先端部にわたる部分にジグザグ状の3つの起立部分66がある。各起立部分66は、軸線方向に起立し、スプリングワッシャ60にスリンガ−機能を与えている。スリンガ−機能とは、回転に伴う遠心作用によって異物の侵入を防ぐ機能であり、ここでは、特には、プランジャポンプから漏れる作動液が第2の軸受22を通してモ−タハウジング12の内部に入り込むことを防ぐようにしている。
モ−タハウジング12の内部に目を向けると(図1参照)、まず、断面コ字型のハウジング本体121の内周壁面に複数のマグネット70がある。これらマグネット70は、ヨ−クとして機能するハウジング本体121と相俟って磁界を生じる。そして、マグネット70が囲む内側空間に電機子80が位置する。電機子80は、積層したコアとそれに巻回したコイル巻線部とを備え、それ自体は回転軸30に一体に支持され回転軸30と一緒に回転する。電機子80のコイル巻線部に流れる電流と、マグネット70による磁界との作用によって、電機子80に所定の力が作用し、それがモ−タ10の回転力を生む。
回転する電機子80に対し外部から通電するため、電機子80に隣り合う部分に整流子(コンミテ−タ)90がある。整流子90は、回転軸30上、電機子80と第2の軸受22との間に回転軸30に一体に支持されている。整流子90は、樹脂成形品からなる円筒形の絶縁リング92と、その絶縁リング92の外周に組み付けられた複数の整流子片94とを含んでいる。絶縁リング92は、電気絶縁性の樹脂材料からなり、また、複数の整流子片94は、銅などの導電性の金属材料からなる。整流子片94の一端に折れ曲がったライザ94rは、各整流子片94と電機子80の各コイル巻線部のコイルの端部をフックする部分である。整流子90は、通電用のブラシと相俟って、外部の回路と接続される。
偏心ボ−ルベアリング50を用いるこのモ−タ10においては、モ−タ10の小型化、特には回転軸30の方向の長さの低減を図るために、電機子80を中心部が凹んだ構成とし、その凹んだ部分に隣り合う第1の軸受21および整流子90の各一部を入り込ませるようにしている。
10 DCモ−タ(モータ)
12 モ−タハウジング
30 回転軸
50 偏心ボ−ルベアリング(偏心出力部)
52 内輪
54 外輪
55 ボ−ル
60 スプリングワッシャ
62 リング本体
64 スプリング片
66 起立部分
80 電機子
90 整流子
12 モ−タハウジング
30 回転軸
50 偏心ボ−ルベアリング(偏心出力部)
52 内輪
54 外輪
55 ボ−ル
60 スプリングワッシャ
62 リング本体
64 スプリング片
66 起立部分
80 電機子
90 整流子
Claims (6)
- 軸線をもち、電機子を支持する回転軸と、その回転軸の軸線上、前記電機子の一方の側であり、前記回転軸の一方の端部近くを回転可能に支持する第1の軸受と、前記回転軸の軸線上、前記電機子の他方の側であり、前記回転軸の中途部分を回転可能に支持する第2の軸受と、前記回転軸の軸線上、前記第2の軸受に隣り合う部分であり、第2の軸受よりも前記電機子からさらに離れた部分に位置し、前記軸線に対して偏心し、その偏心した部分が外部機器を駆動するための出力部となる、偏心出力部をもつモ−タにおいて、次の特徴をさらに備えるモ−タ。
A 前記偏心出力部はボ−ルベアリングを含む
B そのボ−ルベアリングと前記第2の軸受との間にスプリングワッシャがある
C 前記スプリングワッシャは、前記ボ−ルベアリングに対し、前記軸線方向に向かう予圧を与えている - 前記ボ−ルベアリングは、前記回転軸に対して締まりばめ状態で結合される内輪と、その内輪の外側に位置する外輪と、それら外輪と内輪との間に支持されたボ−ルとを備える構成であり、前記外輪は、外部機器であるプランジャポンプを駆動するための出力部として機能し、しかも、その外輪に対し、前記スプリングワッシャによる予圧が加わる、請求項1のモ−タ。
- 前記スプリングワッシャは、内周側に位置するリング本体と、そのリング本体の外周部分から周方向に延びる複数のスプリング片とを備え、それらスプリング片が、前記軸線方向に起立した起立部分を含み、それにより、スリンガ−として機能する、請求項1のモ−タ。
- 前記偏心出力部は、前記軸線と同一の軸線をもつ前記回転軸の軸部分と、その回転軸の軸部分に結合し、前記回転軸およびその軸部分の軸線から偏心した別の軸線をもつ偏心ボ−ルベアリングとからなる、請求項1のモ−タ。
- 前記偏心出力部のボ−ルベアリングに対して前記予圧を与えるだけでなく、前記第1および第2の軸受の少なくとも一方と前記電機子との間にも前記前記軸線方向に向かう予圧を与える、請求項1のモ−タ。
- 前記回転軸の軸線上、前記第1の軸受、前記電機子、その電機子に通電するための整流子、前記第2の軸受、前記スプリングワッシャ、前記偏心出力部の順番で配置されている、請求項3のモ−タ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004013520A JP2005210810A (ja) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | 偏心出力部をもつモ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004013520A JP2005210810A (ja) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | 偏心出力部をもつモ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005210810A true JP2005210810A (ja) | 2005-08-04 |
Family
ID=34899554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004013520A Pending JP2005210810A (ja) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | 偏心出力部をもつモ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005210810A (ja) |
-
2004
- 2004-01-21 JP JP2004013520A patent/JP2005210810A/ja active Pending
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