JP2006230083A

JP2006230083A - モータ

Info

Publication number: JP2006230083A
Application number: JP2005039909A
Authority: JP
Inventors: Naoto Tsuchiya; 直人土屋; Hideyuki Sakamoto; 秀幸坂本
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】簡易な構成でクリープ現象を防ぎ、温度変化に伴うモータ特性への影響を低減するモータを提供する。
【解決手段】転がり軸受９の内輪９ａ側が回転軸２に一体に固定され、外輪９ｂ側がブラケット壁面５ａにシリコン系接着剤１３を介して接着されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば給湯器などの駆動源に用いられるモータに関する。

例えば、インナーロータ型のモータは、回転軸とモータケースなどのブラケットとの間に設けられた転がり軸受によって当該回転軸が軸方向に複数個所で回転可能に支持されている。転がり軸受は、内輪と外輪の凹溝（レース面）にボールが嵌め込まれており、該ボールが内輪及び外輪に接触しながら転動することで軸受として機能する。よって、転がり軸受は外輪に対して軸方向に予圧が付与されている

モータ回転軸は、負荷側からラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けて回転するため、回転軸の振れに伴い軸受にクリープ現象が発生するおそれがある。クリープ現象が発生すると外輪の連れ回りによる発熱により軸受の寿命が短くなり、結果的にモータ寿命が短くなる。このクリープ現象を防ぐために転がり軸受のうち外輪側を固定する方式が採用される。

例えば、一方のアンギュラ玉軸受の外輪側をブラケットと押え板との間でねじ止めにより挟み込むことでアキシャル荷重を受け、他方の玉軸受の外輪を予圧ばねで軸方向へ予圧をかけながら外輪をブラケットへ接着することでラジアル荷重を受けるようにしたモータが提案されている（特許文献１参照）。或いは、回転軸を２箇所で支持する一方の軸受の外輪とケースとの間を接着し、他方の軸受の外輪は予圧を付与するとともにケースの溝に設けられた弾性体に嵌め込まれる。これにより、クリープのみならずガタや振動を吸収するようになっている（特許文献２参照）。これらの転がり軸受においては、内輪側は回転軸に接着されている。
特開２００３−１６１３２８号公報特開平１０−１７８７６０号公報

しかしながら、クリープ現象を防ぐため転がり軸受の外輪側及び内輪側を接着すると、通常の接着剤では温度変化によるケースや回転軸の膨張収縮に追従できない。即ち、ブラケット（例えばアルミ板）、固定子（例えば電磁鋼板）、回転軸（例えば鉄）の材質が異なる場合、内外輪間におけるベアリングスパンが変化して予圧が変化する。
具体的には、温度が上昇するとベアリングスパンが広がるため、凹溝とボールとの間に隙間ができてボールが遊ぶため異音が発生する。また、温度が低くなるとベアリングスパンが狭くなるため、ボールと内外輪間接触抵抗が増えて起動特性が低下する（例えば定格回転数まで起動運転できないおそれがある）。特に日較差や年較差が大きい使用環境においては、温度変化に基づくモータの起動特性への影響は大きい。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、特殊な転がり軸受を用いることなく、簡易な構成でクリープ現象を防ぎ、温度変化に伴うモータ特性への影響を低減するモータを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
回転軸とブラケットとの間に設けられる転がり軸受により当該回転軸が回転可能に支持され、転がり軸受はブラケットとの間に設けられた予圧バネにより軸方向へ付勢されるモータにおいて、転がり軸受の内輪側が回転軸に一体に固定され、外輪側がブラケット壁面にシリコン系接着剤を介して接着されていることを特徴とする。
また、回転軸のうち出力側と反対側に設けられる転がり軸受は内輪側が嫌気性接着剤で回転軸と接着され、外輪側がシリコン系接着剤でブラケットと接着されていることを特徴とする。

上述したモータを用いれば、転がり軸受の内輪側が回転軸に一体に固定され、外輪側がブラケット壁面にシリコン系接着剤を介して接着されているので、予圧が付与された転がり軸受の使用環境（温度）が変化しても、ベアリングスパンの変化をシリコン系接着剤層により外輪側の軸方向へ移動を許容して吸収できる。したがって、低温環境下になってもモータ負荷が増大することはなく、簡易な構成でクリープ現象を防ぎ、温度変化に伴うモータ特性への影響を低減することができる。
また、回転軸のうち出力側と反対側に設けられる転がり軸受は内輪側が嫌気性接着剤で回転軸と接着され、外輪側がシリコン系接着剤でブラケットと接着されていると、出力側から回転軸に作用するスラスト方向及びラジアル方向の荷重の影響を外輪側で吸収することができる。

以下、本発明に係るモータの最良の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態のモータは、インナーロータ型のＤＣブラシレスモータを例示して説明する。

図１及び図２を参照して、ＤＣブラシレスモータの概略構成について説明する。
図１において、ロータ１は、回転軸２にマグネット３が一体に組み付けられている。回転軸２の左端側が出力側となる。ロータ１は、カップ状のブラケット４、５によって回転可能に支持されている。ブラケット４、５には、固定子６が組み付けられている。固定子６のティース部にはマグネットワイヤ７が巻付けられている。

ブラケット４、５の内面には、起立壁４ａ、５ａが軸方向に形成されている。この起立壁４ａ、５ａと回転軸２との間に、第１、第２の軸受（転がり軸受）８、９が設けられている。回転軸２は、第１、第２の軸受（転がり軸受）８、９によってブラケット４、５に回転可能に支持されている。回転軸２には、止め輪（ワッシャー）１０、１１が嵌め込まれており、第１、第２の軸受（転がり軸受）８、９の軸方向位置を規定している。

図３において、転がり軸受の構成について第２の軸受９を用いて説明する。軸受９は、内輪９ａと外輪９ｂとが設けられており、内輪９ａ及び外輪９ｂには凹溝９ｃ、９ｄが対向面に形成されている。この凹溝９ｃ、９ｄにはボール（鋼球）９ｅが嵌め込まれている。このボール９ｅが内輪９ａ及び外輪９ｂに接触しながら転動することで軸受として機能する。外輪９ｂとブラケット５との間には予圧ばね１２が設けられており、ボール９ｅを両側から挟みこむように外輪９ｂを軸方向（図３矢印Ｆ方向）に付勢している。

第２の軸受９のうち、内輪９ａは回転軸２に対し嫌気性接着剤により接着されている。或いは、内輪９ａは回転軸２に圧入されていても良い。また、外輪９ｂは、起立壁５ａにシリコン系接着剤が塗布されて接着されている。この外輪９ｂと起立壁５ａとの間に形成されるシリコン系接着剤層１３の弾性により、予圧が付与された転がり軸受８、９の使用環境（温度）が変化しても、ベアリングスパンの変化をシリコン系接着剤層１３により外輪９ｂ側の軸方向へ移動を許容して吸収できる（図４（ａ）（ｂ)参照）。

モータは、インナーロータ型に限らず、アウターロータ型のモータであっても良い、ブラシレスに限らずブラシ付のモータであっても良い。

モータの半断面図である。図１のＡ部拡大断面図である。第２の軸受の断面図である。ベアリングスパンの変化を接着剤層が吸収することを示す説明図である。

符号の説明

１ロータ
２回転軸
３マグネット
４、５ブラケット
４ａ、５ａ起立壁
６固定子
７マグネットワイヤ
８第１の軸受
９第２の軸受
９ａ内輪
９ｂ外輪
９ｃ、９ｄ凹溝
９ｅボール
１０、１１止め輪
１２予圧ばね
１３シリコン系接着剤層

Claims

回転軸とブラケットとの間に設けられる転がり軸受により当該回転軸が回転可能に支持され、転がり軸受はブラケットとの間に設けられた予圧バネにより軸方向へ付勢されるモータにおいて、
転がり軸受の内輪側が回転軸に一体に固定され、外輪側がブラケット壁面にシリコン系接着剤を介して接着されていることを特徴とするモータ。
回転軸のうち出力側と反対側に設けられる転がり軸受は内輪側が嫌気性接着剤で回転軸と接着され、外輪側がシリコン系接着剤でブラケットと接着されていることを特徴とする請求項１記載のモータ。