JP2019060472A

JP2019060472A - 軸受装置、モータおよびファンモータ

Info

Publication number: JP2019060472A
Application number: JP2017187924A
Authority: JP
Inventors: 国士櫻田; Kunihito Sakurada; 映允隅地; Terumitsu Sumichi; 明宏弓立; Akihiro Yudachi; 翔中村; Sho Nakamura
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-04-18
Also published as: CN109578432A; CN109578432B; US20190093705A1; US10590989B2

Abstract

【課題】飛散した潤滑油を回収して、オイルロスの発生を抑制する、軸受装置、モータおよびファンモータを提供する。【解決手段】軸受装置であって、円筒状のスリーブ２４と、スリーブに挿入されるとともに、軸方向上端部がスリーブから突出して、スリーブに対して回転可能なシャフト３１と、スリーブの内周面と、シャフトの外周面との間の微小間隙７Aに充填された潤滑油と、スリーブの軸方向上端部に設けられるシール部材２５と、シャフトの軸方向上端部の外周面に固定され、シャフトと共に回転する環状部材３２と、を有する。環状部材は、軸方向下側に突出した突出部３２１を有する。シール部材と、突出部の軸方向下端部とは、軸方向および径方向の少なくとも一方において、重なる。【選択図】図２

Description

本発明は、軸受装置、モータおよびファンモータに関する。

従来、動圧型流体軸受を用いたモータが知られている。動圧型流体軸受は、シャフトと、シャフトを回転可能に支持するスリーブと、を備える。シャフトと、スリーブとの間には、微小間隙が設けられ、その微小間隙に、潤滑用流体が充填される。シャフトの外周面には、気液界面を形成する動圧発生溝が設けられる。シャフトは、微小間隙内の潤滑用流体の動圧作用で、回転する。特開平１１−２５２８５９号公報には、動圧型流体軸受を用いた電動機が開示されている。
特開平１１−２５２８５９号公報

流体軸受装置において、シャフトの回転に伴い、潤滑油が飛散する場合がある。この場合、飛散した潤滑油を随時、微小間隙に戻さないと、オイルロスが生じ、製品寿命の低下を引き起こすおそれがある。

このような問題を鑑みて、本発明の目的は、飛散した潤滑油を回収して、オイルロスの発生を抑制する、軸受装置、モータおよびファンモータを、提供することにある。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、モータに用いられる軸受装置であって、上下に延びる中心軸を中心として軸方向に延びる円筒状のスリーブと、中心軸に沿って延び、前記スリーブに挿入されるとともに、軸方向上端部が前記スリーブから突出して、前記スリーブに対して回転可能なシャフトと、前記スリーブの内周面と、前記シャフトの外周面との間の微小間隙に充填された潤滑油と、前記シャフトの軸方向上端部の外周面に固定され、前記シャフトと共に回転する環状部材と、を有し、前記環状部材は、軸方向下側に突出した突出部、を有し、前記スリーブと、前記突出部の軸方向下端部とは、軸方向および径方向の少なくとも一方において、重なる。

本願の第２発明は、モータに用いられる軸受装置であって、上下に延びる中心軸を中心として軸方向に延びる円筒状のスリーブと、中心軸に沿って延び、前記スリーブに挿入されるとともに、軸方向上端部が前記スリーブから突出して、前記スリーブに対して回転可能なシャフトと、前記スリーブの内周面と、前記シャフトの外周面との間の微小間隙に充填された潤滑油と、前記スリーブの軸方向上端部に設けられるシール部材と、前記シャフトの軸方向上端部の外周面に固定され、前記シャフトと共に回転する環状部材と、を有し、前記環状部材は、軸方向下側に突出した突出部、を有し、前記シール部材と、前記突出部の軸方向下端部とは、軸方向および径方向の少なくとも一方において、重なる。

本願の第３発明は、モータに用いられる軸受装置であって、上下に延びる中心軸を中心として軸方向に延びる円筒状のスリーブと、中心軸に沿って延び、前記スリーブに挿入されるとともに、軸方向上端部が前記スリーブから突出して、前記スリーブに対して回転可能なシャフトと、前記スリーブの内周面と、前記シャフトの外周面との間の微小間隙に充填された潤滑油と、前記スリーブの軸方向上端部に設けられたシール部材と、前記シャフトの軸方向上端部の外周面に固定され、前記シャフトと共に回転する環状部材と、を有し、前記環状部材は、軸方向下側に突出した突出部、を有し、前記シール部材は、前記スリーブの軸方向上面を覆う環状の蓋部と、前記蓋部の径方向外側端部から軸方向下側に延び、前記スリーブの外周面を覆う、円筒部と、を有し、前記蓋部の径方向外側端部と、前記突出部の内周面とは、軸方向に重なる。
軸受装置。

本願発明によれば、微小間隙から飛散した潤滑油は、遠心力により、シャフトと共に回転する環状部材の軸方向下面から、突出部の内周面に向かって移動する。そして、潤滑油が突出部の内周面に溜まると、突出部とスリーブとの間で界面が形成される。その後、潤滑油は、マイグレーション現象によって移動する。そして、潤滑油を、微小間隙へ直接戻す、または、微小間隙に繋がる他の空間へ移動することで、飛散した潤滑油を回収でき、軸受装置のオイルロスを防止できる。

図１は、本実施形態に係るモータの縦断面図である。図２は、モータの一部拡大図である。図３は、飛散オイルが回収される状態を説明するための図である。図４は、飛散オイルが回収される状態を説明するための図である。図５は、飛散オイルが回収される状態を説明するための図である。図６は、変形例１のモータの一部拡大図である。図７は、変形例２のモータの一部拡大図である。図８は、変形例２のモータの一部拡大図である。図９は、変形例２のモータの一部拡大図である。図１０は、変形例２のモータの一部拡大図である。図１１は、変形例３のモータの一部拡大図である。図１２は、変形例３のモータの一部拡大図である。図１３は、変形例４のモータの一部拡大図である。図１４は、変形例５のモータの一部拡大図である。図１５は、変形例６のモータの一部拡大図である。図１６は、変形例６のモータの一部拡大図である。図１７は、変形例７のモータの一部拡大図である。

以下、本願の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。本願の軸受装置は、モータに用いられる。また、モータは、高温となる機器、例えば、車載用ヘッドライト等に用いられ、冷却用の空気流を供給するファンモータである。ただし、モータは、例えば、冷蔵庫などの家電製品、または複数の電子機器が配置されたサーバルームなどの室内に、冷却用の空気流を供給する装置として用いられてもよい。

また、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、ベースプレートに対して回転部側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本願に係るモータの使用時の向きを限定する意図はない。

さらに、本願において「平行な方向」とは、略平行な方向も含む。また、本願において「直交する方向」とは、略直交する方向も含む。

＜１．モータの全体構成＞
図１は、本実施形態に係るモータ１の縦断面図である。図２は、モータ１の一部拡大図である。

モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、モータ１が搭載される機器の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して回転可能に支持される。

静止部２は、ベースプレート２１、ステータ２２、スリーブハウジング２３、スリーブ２４、およびシール部材２５を有する。

ベースプレート２１は、中心軸９に対して垂直に拡がる板状の部材である。ベースプレート２１は、モータ１が搭載される機器の枠体に、例えばねじ止めで固定される。ベースプレート２１は、中心軸９を囲み、軸方向に延びる、円筒状の軸受ハウジング２１１を有する。軸受ハウジング２１１は、径方向内側で、後述のスリーブハウジング２３を保持する。ベースプレート２１の材料には、例えば、鉄などの金属が用いられる。ただし、ベースプレート２１の材料は、金属に限らず、樹脂であってもよい。

ステータ２２は、駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ２２は、軸受ハウジング２１１の径方向外側に配置される。ステータ２２は、磁性体であるステータコア（不図示）を有する。ステータコアには、絶縁体のインシュレータを介して、導線が巻かれ、コイル（不図示）が形成される。そして、コイルに電流が流れることで、磁束が径方向に発生する。

スリーブハウジング２３は、軸受ハウジング２１１の内周面で保持される。スリーブハウジング２３は、軸方向に延びる円筒状の側壁部２３１と、底部２３２とを有する。

側壁部２３１は、軸方向に延びる円筒状で、中心軸９を周方向に沿って囲む。側壁部２３１は、軸方向下側に位置する小径部２３１Ａと、小径部２３１Ａより軸方向上側に位置する大径部２３１Ｂとを有する。小径部２３１Ａの開口径は、大径部２３１Ｂの開口径よりも小さい。つまり、中心軸９から小径部２３１Ａの内周面までの距離は、中心軸９から大径部２３１Ｂの内周面までの距離より短い。

小径部２３１Ａおよび大径部２３１Ｂそれぞれの径方向内側に、スリーブ２４が配置される。小径部２３１Ａは、スリーブ２４の軸方向下部を、内周面で保持する。また、大径部２３１Ｂは、スリーブ２４の軸方向上部と、空間を介して対向する。詳しくは、スリーブ２４の軸方向上部の周囲には、後述のシール部材２５が設けられる。大径部２３１Ｂは、シール部材２５よりも径方向外側に配置されるともに、シール部材２５と、潤滑油８が充填される空間７Ｂを介して対向する。

また、シール部材２５と径方向に対向する大径部２３１Ｂの内周面は、径方向外側に凹む。また、大径部２３１Ｂの当該内周面は、軸方向上側へ向かうにつれて拡径するテーパ状である。より詳しくは、大径部２３１Ｂの内周面は、拡径部２３３と、縮小部２３４と、を有する。拡径部２３３は、軸方向下側に向けて径方向外側へ拡がる内周面である。縮小部２３４は、拡径部２３３の軸方向下端から軸方向下側に向けて径方向内側へ延びる内周面である。

底部２３２は、側壁部２３１の軸方向下端部に設けられる。底部２３２は、上面で、フランジ３１Ａを介して、シャフト３１を支持する。

スリーブ２４は、中心軸９を囲み、軸方向に延びる円筒状の部材である。スリーブ２４は、微小孔を多数有する多孔質体、例えば、銅を主成分とする焼結金属である。焼結金属には潤滑油が含浸されている。ただし、スリーブ２４は、微小孔を多数有する焼結金属ではなく、銅を主成分とする微小孔を有さない金属体、もしくはステンレス鋼であってもよい。スリーブ２４は、スリーブハウジング２３の小径部２３１Ａの内周面で保持される。スリーブ２４には、シャフト３１が回転可能に挿入される。スリーブ２４の内周面と、シャフト３１の外周面との間には、図２に示す、微小間隙７Ａが設けられる。微小間隙７Ａには、潤滑油８が充填される。スリーブ２４の内周面には、図示しない、潤滑油８による動圧を発生させるための動圧溝が設けられる。

シール部材２５は、蓋部２５１と、円筒部２５２とを有する。蓋部２５１は、中心軸９を取り囲む環状の部位である。蓋部２５１は、スリーブ２４の軸方向の上面を覆う。円筒部２５２は、蓋部２５１の径方向外側端部から軸方向下側に突出した部位である。円筒部２５２は、スリーブ２４の軸方向上部の外周面を覆う。また、円筒部２５２の外周面は、軸方向に延びる側面２５２Ａ、を有する。円筒部２５２の側面２５２Ａは、前記した大径部２３１Ｂの縮小部２３４と径方向に対向する。

シール部材２５は、スリーブハウジング２３の大径部２３１Ｂの径方向内側に位置する。シール部材２５の円筒部２５２の側面２５２Ａと、大径部２３１Ｂの内周面との間には、空間７Ｂが設けられる。空間７Ｂには、潤滑油８が充填される。空間７Ｂと、スリーブ２４とシャフト３１との間の微小間隙７Ａと、は連通する。例えば、スリーブ２４の外周面と、小径部２３１Ａの外周面との間にも空間（不図示）が設けられ、その空間を介して、スリーブ２４の軸方向の下方を通り、微小間隙７Ａと、空間７Ｂとが連通する。つまり、潤滑油８は、微小間隙７Ａと、空間７Ｂと、の間で循環可能である。

蓋部２５１の上面は、シャフト３１から、径方向外側に向かって順に、第１傾斜面２５１Ａと、平面２５１Ｂと、第２傾斜面２５１Ｃとを有する。平面２５１Ｂは、径方向に沿った面である。第１傾斜面２５１Ａは、シャフト３１と対向する面であって、平面２５１Ｂから軸方向下側、かつ、径方向内側に拡がる。第２傾斜面２５１Ｃは、平面２５１Ｂから軸方向下側かつ径方向外側に拡がる面である。第２傾斜面２５１Ｃは、断面視において直線状の面でもよいし、湾曲した面でもよい。また、少なくとも、平面２５１Ｂには、撥油剤６が塗布されている。

回転部３は、シャフト３１、固定リング３２、ハブ３３、およびマグネット３４を有する。なお、回転部３のシャフト３１および固定リング３２と、静止部２のスリーブ２４、潤滑油８、およびシール部材２５と、で本願の「軸受装置」が構成される。

シャフト３１は、中心軸９に沿って配置された柱状の部材である。シャフト３１の材料には、例えば、ステンレス等の金属が用いられる。シャフト３１は、スリーブ２４に挿入されるとともに、軸方向上側端部が、スリーブ２４から突出して、スリーブ２４に対して回転可能に支持される。シャフト３１の軸方向下端部も、スリーブ２４から突出する。そして、上記したように、スリーブハウジング２３の底部２３２の上面で、フランジ３１Ａを介して、支持される。

固定リング３２は、シャフト３１の軸方向上端部の外周面に固定され、シャフト３１と共に回転する、環状部材である。固定リング３２は、例えば金属部材である。固定リング３２は、シール部材２５と空間を介して、軸方向上側に配置される。固定リング３２の下面には、撥油剤６が塗布される。

固定リング３２は、軸方向下側に向かって突出する突出部３２１を有する。突出部３２１は、シャフト３１を周方向に沿って囲む。突出部３２１の内周面３２１Ａは、中心軸９に略平行な面であって、シャフト３１と径方向に対向する。ただし、突出部３２１の内周面３２１Ａは、軸方向下側へ向かうにつれて、シャフト３１から徐々に遠ざかる湾曲状であってもよい。

突出部３２１の軸方向下端部は、シール部材２５と、軸方向および径方向の少なくとも一方において、重なる。より詳しくは、突出部３２１は、径方向において、第２傾斜面２５１Ｃと、前記した大径部２３１Ｂの拡径部２３３との間に配置される。また、突出部３２１の径方向内側かつ軸方向下側の端部は、第２傾斜面２５１Ｃと、軸方向および径方向に重なる。そして、突出部３２１の径方向内側かつ軸方向下側の端部と、第２傾斜面２５１Ｃとで、固定リング３２とシール部材２５とが最も近接する。つまり、図２の破線で示すように、突出部３２１の軸方向下側、かつ、径方向内側の端部は、平面２５１Ｂよりも下側に位置し、円筒部２５２の側面２５２Ａよりも、径方向内側に位置する。これにより、突出部３２１の軸方向下側、かつ、径方向内側の端部と、第２傾斜面２５１Ｃとの間には、微小間隙が介在する。この微小間隙の最短距離は、例えば、０．１５〜０．３０ｍｍである。

スリーブハウジング２３の大径部２３１Ｂは、シール部材２５の円筒部２５２よりも径方向外側に配置されるともに、突出部３２１よりも径方向外側に配置される。そして、突出部３２１の少なくとも一部は、円筒部２５２と、大径部２３１Ｂとの間の空間７Ｂと、軸方向に重なる。

ハブ３３は、マグネット３４を保持する円環状の部材である。ハブ３３の材料には、例えば、鉄等の金属が用いられる。ハブ３３は、固定リング３２に固定され、ステータ２２の上方において、中心軸９に対して略垂直に拡がる。ハブ３３には、ファン３３１が設けられる。ハブ３３は、固定リング３２を介してシャフト３１およびファン３３１と共に回転する。

マグネット３４は、ハブ３３の内周面に固定される。マグネット３４は、円環状の１つの磁石であってもよく、周方向に配列された複数の磁石であってもよい。マグネット３４の径方向内側の面には、Ｎ極とＳ極とが、周方向に交互に着磁される。

このようなモータ１において、ステータ２２のコイルに駆動電流を供給すると、磁束が生じて、ステータ２２とマグネット３４との間に回転磁界が生じる。そして、周方向のトルクが発生する。その結果、静止部２に対して回転部３が、中心軸９を中心として回転する。

＜２．潤滑油の回収について＞
上記のように構成されたモータ１が高温になる機器に用いられる場合、シャフト３１とスリーブ２４との間の微小間隙７Ａ内の潤滑油８は気化し、シャフト３１の回転に伴い、微小間隙７Ａから飛散する場合がある。また、潤滑油８は、気化だけでなく、モータ１の駆動中に生じる振動や衝撃に伴って飛散する場合もある。本実施形態のモータ１は、上記構成を有することで、飛散した潤滑油（以下、飛散オイルと称す）を回収することができる。以下、飛散オイルの回収時の動作について説明する。

図３、図４および図５は、飛散オイル８Ａが回収される状態を説明するための図である。

微小間隙７Ａから飛散した飛散オイル８Ａは、回転するシャフト３１の遠心力により、径方向外側の突出部３２１に向けて移動する。また、飛散オイル８Ａには、第１傾斜面２５１Ａまたは平面２５１Ｂと軸方向に対向する、固定リング３２の下面に付着する。軸方向における固定リング３２の下面には、撥油剤６が塗布される。このため、固定リング３２の下面に付着した飛散オイル８Ａは、図３の矢印に示すように、固定リング３２の下面に沿って、突出部３２１に向けて移動する。

遠心力によって、突出部３２１へ移動した飛散オイル８Ａは、突出部３２１の内周面３２１Ａで受け止められる。そして、突出部３２１の内周面３２１Ａに、飛散オイル８Ａが集積される。突出部３２１の内周面３２１Ａに飛散オイル８Ａが集積され続けると、体積が増加する。その後、図４に示すように、重量により、突出部３２１の内周面３２１Ａの下端部に、飛散オイル８Ａが集積される。集積した飛散オイル８Ａは、突出部３２１の内周面３２１Ａの下端部から最短に位置する、第２傾斜面２５１Ｃの一部に接触する。

第２傾斜面２５１Ｃには撥油剤が塗布されていない。第２傾斜面２５１Ｃに飛散オイル８Ａが接触すると、図５に示すように、突出部３２１と、第２傾斜面２５１Ｃとの間で、飛散オイル８Ａの界面が形成される。集積した飛散オイル８Ａは、マイグレーション現象により、第２傾斜面２５１Ｃおよび円筒部２５２の側面２５２Ａを伝って移動する。そして、飛散オイル８Ａは、微小間隙７Ａと連通する空間７Ｂに回収される。

飛散オイル８Ａが、突出部３２１から径方向外側に飛散した場合、飛散オイル８Ａは、大径部２３１Ｂの拡径部２３３および縮小部２３４で受け止められる。縮小部２３４で受け止められた飛散オイル８Ａは、縮小部２３４を伝って、軸方向下側へ移動し、空間７Ｂに回収される。また、拡径部２３３に受け止められた飛散オイル８Ａは、拡径部２３３を伝って、軸方向下側に移動する。そして、縮小部２３４を伝って、空間７Ｂに回収される。このように、飛散オイル８Ａが、スリーブハウジング２３から漏れ出ることを防止できる。

また、拡径部２３３は、換言すれば、軸方向上側に向かって、径方向内側へ延びる内周面である。このため、拡径部２３３に相当する部位が、軸方向下側に向けて真っ直ぐ延びる内周面、もしくは、軸方向下側に向けて径方向外側へ拡がる内周面、であった場合と比較すると、突出部３２１と、拡径部２３３との間の距離は、軸方向上側に向かて、徐々に狭くなる。これにより、飛散オイル８Ａが、突出部３２１と、拡径部２３３との間を通って、大径部２３１Ｂの径方向外側へさらに飛散することが抑制される。

なお、本実施形態では、突出部３２１と、第２傾斜面２５１Ｃとの距離は、一例として、０．１５〜０．３０ｍｍとした。しかしながら、前記距離は、シャフト３１の回転数に応じて、適宜変更される。例えば、シャフト３１の回転数が高いと、飛散オイル８Ａにかかる遠心力も大きい。この場合、突出部３２１と、第２傾斜面２５１Ｃとの距離が大きいと、突出部３２１の軸方向下端部に集積される飛散オイル８Ａは、シール部材２５に接触することなく、径方向外側に移動することがある。そこで、飛散オイル８Ａの界面を形成するための、突出部３２１とシール部材２５との距離は、シャフト３１の回転数に応じて、変更することが好ましい。

以上のように、微小間隙７Ａから潤滑油８が飛散した場合であっても、微小間隙７Ａと連通する空間７Ｂに、飛散オイル８Ａを回収することで、微小間隙７Ａのオイルロスを抑制できる。そして、オイルロスによる、モータ１の製品寿命の低下を回避できる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

＜３．１．変形例１＞
図６は、変形例１のモータの一部拡大図である。

上記の実施形態では、突出部３２１の内周面３２１Ａは、軸方向下側へ向かうにつれて、シャフト３１から徐々に遠ざかる湾曲状である。これに対し、変形例１では、内周面３２１Ａは、断面視において直線状の面である。図６では、内周面３２１Ａと、第２傾斜面２５１Ｃとは、中心軸９に対する傾斜角度がほぼ同じであり、互いに平行である。

この構成であっても、突出部３２１の軸方向下端部と、第２傾斜面２５１Ｃとは、軸方向および径方向に重なる。そして、突出部３２１の軸方向下端部に飛散オイルが集積されると、突出部３２１の軸方向下端部と、第２傾斜面２５１Ｃとの間で保持される。そして、マイグレーション現象により、空間７Ｂに回収される。

＜３．２．変形例２＞
上記の実施形態では、突出部３２１の軸方向下端部は、シール部材２５と、軸方向および径方向それぞれにおいて重なる構成である。しかしながら、突出部３２１の軸方向下端部は、シール部材２５と、軸方向および径方向の少なくとも一方において、重なる構成であってもよい。

図７、図８、図９および図１０は、変形例２のモータの一部拡大図である。

図７および図８に示す例では、突出部３２１は、シール部材２５と、軸方向にのみ重なり、径方向には重ならない。つまり、突出部３２１の軸方向下端部は、シール部材２５の軸方向上側に位置する。さらに、図８に示す例では、シール部材２５は、第２傾斜面２５１Ｃを有さない。

この構成の場合、突出部３２１の軸方向下側、かつ、径方向内側の端部は、平面２５１Ｂに最も近い。そして、突出部３２１と平面２５１Ｂとの間で、集積された飛散オイルが保持される。その後、マイグレーション現象により、空間７Ｂに回収される。

図９および図１０に示す例では、突出部３２１は、シール部材２５と、径方向にのみ重なり、軸方向には重ならない。つまり、突出部３２１の径方向内側かつ軸方向下側の端部は、円筒部２５２の側面２５２Ａと、径方向に重なる。そして、突出部３２１の径方向内側かつ軸方向下側の端部と、円筒部２５２の外周面とで、固定リング３２とシール部材２５とが最も近接する。また、図１０に示す例では、シール部材２５は、第２傾斜面２５１Ｃを有さない。

図９および図１０の構成の場合、突出部３２１の軸方向下側、かつ、径方向内側の端部と、円筒部２５２の外周面との間で、集積された飛散オイルが保持される。そして、マイグレーション現象により、空間７Ｂに回収される。

また、図９および図１０に示す例では、側壁部２３１の大径部２３１Ｂの内周面は、突出部３２１と径方向に対向する第１内周面２３５と、突出部３２１の軸方向下端部より軸方向下側に位置し、かつ、第１内周面２３５より径方向内側に位置する、第２内周面２３６と、を有する。第２内周面２３６は、突出部３２１と軸方向に重なる。飛散オイル８Ａが、突出部３２１から径方向外側に飛散した場合に、大径部２３１Ｂの第１内周面２３５または第２内周面２３６で受け止められる。このように、飛散オイル８Ａが、スリーブハウジング２３から漏れ出ることを防止できる。

＜３．３．変形例３＞
変形例３では、突出部３２１の軸方向下端部は、シール部材２５と、軸方向および径方向のいずれにおいても、重ならない構成である。

図１１および図１２は、変形例３のモータの一部拡大図である。

図１１および図１２に示す例では、シール部材２５の蓋部２５１は、第２傾斜面２５１Ｃを有さない。そして、シール部材２５の蓋部２５１の径方向外側端部と、突出部３２１の内周面３２１Ａとは、軸方向に重なる。また、突出部３２１の軸方向下端部は、シール部材２５の径方向外側に位置し、空間７Ｂと軸方向に重なる。

この構成の場合、突出部３２１の内周面３２１Ａと、蓋部２５１の径方向外側端部との間で、集積された飛散オイルが保持される。そして、マイグレーション現象により、空間７Ｂに回収される。

＜３．４．変形例４＞
図１３は、変形例４のモータの一部拡大図である。

変形例４では、突出部３２１は、固定リング３２の径方向内側端部に設けられる。突出部３２１の内周面３２１Ａは、軸方向下側へ向かうにつれて、シャフト３１から徐々に遠ざかる傾斜面である。突出部３２１の径方向内側かつ軸方向下側の端部は、第１傾斜面２５１Ａと、軸方向および径方向に重なる。また、突出部３２１の径方向内側かつ軸方向下側の端部と、第１傾斜面２５１Ａとで、固定リング３２とシール部材２５とが最も近接する。

この構成の場合、飛散オイルは、遠心力により、突出部３２１の内周面３２１Ａと、軸方向下面３２１Ｂとを移動し、軸方向下面３２１Ｂの端部に集積される。そして、図１３に示すように、突出部３２１の軸方向下面３２１Ｂと、第１傾斜面２５１Ａとの間で、飛散オイル８Ａの界面が形成される。この例では、マイグレーション現象により、飛散オイル８Ａは、第１傾斜面２５１Ａに沿って移動し、微小間隙７Ａに回収される。

＜３．５．変形例５＞
図１４は、変形例５のモータの一部拡大図である。

変形例５では、モータは、シール部材２５を備えない。そして、固定リング３２の突出部３２１と、スリーブ２４とは、軸方向および径方向の少なくとも一方において、重なる。図１４では、固定リング３２の突出部３２１と、スリーブ２４とは、軸方向および径方向の両方において、重なる。また、潤滑油８が充填される空間７Ｂは、スリーブ２４と、スリーブハウジング２３の側壁部２３１との間に設けられる。

この構成の場合、固定リング３２の突出部３２１の軸方向下端部と、スリーブ２４とが、最も近くなる。飛散オイルは、固定リング３２の突出部３２１と、スリーブ２４との間で保持される。そして、マイグレーション現象により、空間７Ｂに回収される。

＜３．６．変形例６＞
図１５および図１６は、変形例６のモータの一部拡大図である。

変形例６では、円筒部２５２の側面２５２Ａには、径方向内側に凹む、第１段差部２５３が設けられる。第１段差部２５３は、径方向に沿った第１面２５３Ａと、軸方向に沿った第２面２５３Ｂとを有する。突出部３２１の内周面３２１Ａの軸方向下端部は、径方向外側に凹む、第２段差部３２２を有する。第２段差部３２２は、径方向に沿った第１面３２２Ａと、軸方向に沿った第２面３２２Ｂとを有する。第２段差部３２２は、第１段差部２５３と近接する。そして、第１段差部２５３と、第２段差部３２２とで、固定リング３２とシール部材２５とが最も近接する。

図１５の場合、突出部３２１の内周面３２１Ａの軸方向下端部と、第１段差部２５３の軸方向に沿った第２面２５３Ｂとの間で、飛散オイル８Ａの界面が形成される。また、第２段差部３２２の軸方向に沿った第２面３２２Ｂと、円筒部２５２の側面２５２Ａと、は径方向に対向する。これにより、飛散オイル８Ａは、スリーブハウジング２３から漏れ出ることなく、空間７Ｂへの回収を行うことができる。なお、第２段差部３２２の軸方向に沿った第２面３２２Ｂと円筒部２５２の側面２５２Ａとの間にも、飛散オイル８Ａの界面が形成され得る

図１６の場合、突出部３２１の内周面３２１Ａの軸方向下端部と、蓋部２５１の平面２５１Ｂとの間で、飛散オイル８Ａの界面が形成される。また、第２段差部３２２の軸方向に沿った第２面３２２Ｂと、第１段差部２５３の径方向に沿った第１面２５３Ａとは、軸方向に対向する。これにより、飛散オイル８Ａは、スリーブハウジング２３から漏れ出ることなく、空間７Ｂへの回収を行うことができる。なお第２段差部３２２の軸方向に沿った第２面３２２Ｂの軸方向下端部と、第１段差部２５３の径方向に沿った第１面２５３Ａとの間にも、飛散オイル８Ａの界面が形成され得る。

なお、図１５および図１６では、シール部材２５は第２傾斜面２５１Ｃを有さず、第１段差部２５３は、円筒部２５２の側面２５２Ａに設けているが、シール部材２５は、第２傾斜面２５１Ｃを有し、その第２傾斜面２５１Ｃに段差部２５３を設けてもよい。

＜２．７．変形例７＞
図１７は、変形例７のモータの一部拡大図である。

変形例７では、円筒部２５２の側面２５２Ａには、周方向の一部に、軸方向に延びる溝２５２Ｂが設けられる。溝２５２Ｂを設けることで、溝２５２Ｂの表面張力を利用して、飛散オイル８Ａの回収速度を速めることができる。

なお、図１４で説明した、シール部材２５を備えない構成の場合、スリーブ２４の外周面に溝を設けてもよい。

以上、一実施形態および変形例について説明したが、上述の実施形態および変形例それぞれに登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本願は、軸受装置、モータおよびファンモータに利用できる。

１：モータ
２：静止部
３：回転部
６：撥油剤
７Ａ：微小間隙
７Ｂ：空間
８：潤滑油
８Ａ：飛散オイル
９：中心軸
２１：ベースプレート
２２：ステータ
２３：スリーブハウジング
２４：スリーブ
２５：シール部材
３１：シャフト
３１Ａ：フランジ
３２：固定リング
３３：ハブ
３４：マグネット
２１１：軸受ハウジング
２３１：側壁部
２３１Ａ：小径部
２３１Ｂ：大径部
２３２：底部
２３３：拡径部
２３４：縮小部
２３５：第１内周面
２３６：第２内周面
２５１：蓋部
２５１Ａ：第１傾斜面
２５１Ｂ：平面
２５１Ｃ：第２傾斜面
２５２：円筒部
２５２Ａ：側面
２５２Ｂ：溝
２５３：第１段差部
２５３Ａ：第１面
２５３Ｂ：第２面
３２１：突出部
３２１Ａ：内周面
３２１Ｂ：軸方向下面
３２２：第２段差部
３２２Ａ：第１面
３２２Ｂ：第２面
３３１：ファン

Claims

モータに用いられる軸受装置であって、
上下に延びる中心軸を中心として軸方向に延びる円筒状のスリーブと、
中心軸に沿って延び、前記スリーブに挿入されるとともに、軸方向上端部が前記スリーブから突出して、前記スリーブに対して回転可能なシャフトと、
前記スリーブの内周面と、前記シャフトの外周面との間の微小間隙に充填された潤滑油と、
前記シャフトの軸方向上端部の外周面に固定され、前記シャフトと共に回転する環状部材と、
を有し、
前記環状部材は、
軸方向下側に突出した突出部、
を有し、
前記スリーブと、前記突出部の軸方向下端部とは、軸方向および径方向の少なくとも一方において、重なる、
軸受装置。
モータに用いられる軸受装置であって、
上下に延びる中心軸を中心として軸方向に延びる円筒状のスリーブと、
中心軸に沿って延び、前記スリーブに挿入されるとともに、軸方向上端部が前記スリーブから突出して、前記スリーブに対して回転可能なシャフトと、
前記スリーブの内周面と、前記シャフトの外周面との間の微小間隙に充填された潤滑油と、
前記スリーブの軸方向上端部に設けられるシール部材と、
前記シャフトの軸方向上端部の外周面に固定され、前記シャフトと共に回転する環状部材と、
を有し、
前記環状部材は、
軸方向下側に突出した突出部、
を有し、
前記シール部材と、前記突出部の軸方向下端部とは、軸方向および径方向の少なくとも一方において、重なる、
軸受装置。
請求項２に記載の軸受装置であって、
前記シール部材は、
前記スリーブの軸方向上面を覆う環状の蓋部と、
前記蓋部の径方向外側端部から軸方向下側に延び、前記スリーブの外周面を覆う、円筒部と、
を有する、
軸受装置。
請求項３に記載の軸受装置であって、
前記蓋部の軸方向上面は、径方向に沿った平面と、前記平面から軸方向下側かつ径方向内側に拡がる第１傾斜面、を有し、
前記突出部の径方向内側かつ軸方向下側の端部は、前記第１傾斜面と、軸方向および径方向に重なるとともに、
前記突出部の径方向内側かつ軸方向下側の端部と前記第１傾斜面とで、前記環状部材と前記シール部材とが最も近接する、
軸受装置。
請求項３に記載の軸受装置であって、
前記円筒部の外周面は、軸方向に延びる側面、を有し、
前記突出部の径方向内側かつ軸方向下側の端部は、前記側面と、径方向に重なるとともに、
前記突出部の径方向内側かつ軸方向下側の端部と前記側面とで、前記環状部材と前記シール部材とが最も近接する、
軸受装置。
請求項３に記載の軸受装置であって、
前記蓋部の軸方向上面は、径方向に沿った平面と、前記平面から軸方向下側かつ径方向外側に拡がる第２傾斜面と、を有する、
前記突出部の径方向内側かつ軸方向下側の端部は、前記第２傾斜面と、軸方向および径方向に重なるとともに、
前記突出部の径方向内側かつ軸方向下側の端部と前記第２傾斜面とで、前記環状部材と前記シール部材とが最も近接する、
軸受装置。
請求項３に記載の軸受装置であって、
前記円筒部の外周面は、軸方向に延びる側面、を有し、
前記蓋部の軸方向上面は、径方向に沿った平面と、前記平面から軸方向下側かつ径方向外側に拡がる第２傾斜面と、を有し、
前記側面または前記第２傾斜面は、第１段差部を有し、
前記突出部の軸方向下端部は、前記第１段差部と近接する第２段差部を有し、
前記第１段差部と前記第２段差部とで、前記環状部材と前記シール部材とが最も近接する、
軸受装置。
請求項１から請求項７までのいずれか一つに記載の軸受装置であって、
前記スリーブの外周面または前記円筒部の外周面は、周方向の一部において、軸方向に延びる溝を有る、
軸受装置。
モータに用いられる軸受装置であって、
上下に延びる中心軸を中心として軸方向に延びる円筒状のスリーブと、
中心軸に沿って延び、前記スリーブに挿入されるとともに、軸方向上端部が前記スリーブから突出して、前記スリーブに対して回転可能なシャフトと、
前記スリーブの内周面と、前記シャフトの外周面との間の微小間隙に充填された潤滑油と、
前記スリーブの軸方向上端部に設けられたシール部材と、
前記シャフトの軸方向上端部の外周面に固定され、前記シャフトと共に回転する環状部材と、
を有し、
前記環状部材は、
軸方向下側に突出した突出部、
を有し、
前記シール部材は、
前記スリーブの軸方向上面を覆う環状の蓋部と、
前記蓋部の径方向外側端部から軸方向下側に延び、前記スリーブの外周面を覆う、円筒部と、
を有し、
前記蓋部の径方向外側端部と、前記突出部の内周面とは、軸方向に重なる、
軸受装置。
請求項３から請求項９までのいずれか一つに記載の軸受装置であって、
前記スリーブを支持するスリーブハウジング、
をさらに備え、
前記スリーブハウジングは、
前記シール部材の前記円筒部よりも径方向外側に配置されるともに、
前記突出部よりも径方向外側に配置され、
前記円筒部との間に、前記潤滑油が充填された空間を介して対向する円筒状の側壁部と、を有し、
前記空間は、前記微小間隙と連通する、軸受装置。
請求項１０に記載の軸受装置であって、
前記突出部の少なくとも一部は、前記空間と軸方向に重なる、
軸受装置。
請求項３から請求項１１までのいずれか一つに記載の軸受装置であって、
前記蓋部の軸方向上面は、径方向に沿った平面、を有し、
前記環状部材の下面、および前記平面に、撥油剤が塗布される、
軸受装置。
請求項１０から請求項１２までのいずれか一つに記載の軸受装置であって、
前記突出部の軸方向下端部の少なくとも一部は、前記シール部材より径方向外側に位置し、
前記側壁部の内周面は、
前記突出部と径方向に対向する第１内周面と、
前記突出部の軸方向下端部より軸方向下側に位置し、かつ、前記第１内周面より径方向内側に位置する、第２内周面と、
を有し、
前記第２内周面は、前記突出部と軸方向に重なる、
軸受装置。
請求項１０から請求項１２までのいずれか一つに記載の軸受装置であって、
前記突出部の軸方向下端部の少なくとも一部は、前記シール部材より径方向外側に位置し、
前記側壁部の内周面は、径方向外側に凹む、
軸受装置。
請求項１４に記載の軸受装置であって、
前記側壁部の内周面は、軸方向下側に向けて径方向外側へ拡がる拡径部と、前記拡径部の軸方向下端から軸方向下側に向けて径方向内側へ延びる縮小部と、を有する
軸受装置。
請求項１から請求項１５までのいずれか一つに記載の軸受装置、を備えるモータ。
請求項１から請求項１５までのいずれか一つに記載の軸受装置、を備えるファンモータ。