JP2577266B2 - モータ軸の軸受取付け構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、樹脂製フレームにモータ軸を軸承するため
のモータ軸の軸受取付け構造に関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする課題］ 今日、モータのなかには、軽量化等のため、樹脂性フ
レームに軸受（軸受メタル）を介してモータ軸を回動自
在に軸承するように構成されるものが有り、この場合、
軸受は、樹脂製フレームに形成した筒溝部の内周に圧入
組付けされるようになつている。

しかるに従来、このものは、第３図に示す如く、樹脂
製フレーム10に形成される筒溝部11を軸受外径よりも小
径として軸受圧入部11aとし、この圧入部11aに軸受８を
圧入しているにすぎなかつた。ところで樹脂材の加工精
度は、金属材の加工精度よりも悪く、このため軸受圧入
部の内径が設定寸法よりも大きくなつて必要な軸受圧入
応力が確保できない惧れが有り、この場合には、軸受が
圧入部から抜けてしまうという問題が生じる。

さらにモータのなかには、自動車等の車両に搭載され
るものがあり、この様な場合、使用温度範囲を高温側に
広く設定する必要が有る。しかしながらフレームを構成
する樹脂材は、軸受を構成する金属材に対して大きな膨
張率を有するため、高温になるに従い圧入部11aの内径
が軸受外径よりも大きくなり、これに樹脂材のクリープ
現象も加わつて、軸受の圧入応力が低下して緩み、これ
によつて軸受が圧入部から抜けてしまう惧れも考えられ
る。そこで高温時において必要な圧入応力を確保できる
よう軸受圧入部の内径を小さくすることが提唱される
が、この場合には、常温状態において圧入応力が強すぎ
て、圧入部内径と軸受とのあいだにかじり現象が発生
し、これによつて圧入部内径が削られたり軸溝部が割れ
てしまうという逆の問題が生じるため採用できるもので
はなく、このことに対する対応に迫られている。

［課題を解決する手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの欠点を一
掃することができるモータ軸の軸受取付け構造を提供す
ることを目的として創案されたものであつて、まず、モ
ータ軸を、樹脂製フレームに形成した筒溝部に軸受を介
して回動自在に軸承するにあたり、該筒軸部には、軸受
を筒軸部内に導入するための軸受導入部と、該導入され
た軸受が圧入される軸受圧入部と、軸受導入部と軸受圧
入部とのあいだに位置して、内径が軸受外径よりも小径
に設定されて、前記軸受圧入部に圧入された軸受の軸受
導入部側端面に当接する抜止め部とを形成したことを特
徴とするものである。

また、モータ軸を、樹脂製フレームに形成した筒溝部
に軸受を介して回動自在に軸承するにあたり、該筒軸部
には、軸受外径よりも大径に設定されて軸受を筒軸部内
に導入するための軸受導入部と、該導入された軸受が圧
入される軸受圧入部と、軸受導入部と軸受圧入部とのあ
いだに位置して、内径が軸受外径よりも小径に設定され
て、前記軸受圧入部に圧入された軸受の軸受導入部側端
面に当接する抜止め部とを形成したことを特徴とするも
のでもある。

そして上述の各発明において記載される抜止め部の内
径は、少なくてもモータが使用される使用温度範囲の上
限温度において膨張した軸受の外径に対して、膨張した
抜止め部の内径の方が小径となるように設定されている
ことを特徴とするものである。

そして本発明は、これらの構成によつて、樹脂製フレ
ームに形成される軸受圧入部に圧入された軸受が抜け出
てることがないようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図面において、１はモータのケーシングであつて、該ケ
ーシング１は、永久磁石２が内周面に固着され、かつロ
ータコア３が内装される金属性のヨーク４と、該ヨーク
４の開口端に一体的に固着される樹脂製のフロントブラ
ケツト（フロントフレーム）５とによつて構成されるも
のであるが、フロントブラケツト５の内面側に形成され
る刷子室5aには刷子ホルダ６が一体的に組付けられてお
り、該刷子ホルダ６に弾装された刷子6aがロータコア３
のコンミテータ3aに摺接するようになつている。

さらに前記フロントブラケツト５には、ロータコア３
のロータ軸3bを軸承する筒溝部７が形成されている。つ
まりこの筒溝部７は、ロータ軸3bを軸受８を介して回動
自在に軸承するものであるが、筒溝部７の内周面は次の
ようになつている。つまり、軸受８を圧入する側、即
ち、刷子室5a側に向けて軸受導入部7aが突出形成されて
いるが、該導入部7aの内径Ａは、軸受８の外径Ｘよりも
僅かに大径（Ａ＞Ｘ）となつていて、軸受８を芯合わせ
した仮保持状態で挿入できるように設定されている。そ
してこの導入部7aの先端側（溝奥側）に軸受圧入部7bが
形成されることになるが、導入部7aと圧入部7bとの間に
位置して、該圧入部7bに圧入された軸受８の導入部側端
面に対向当接して抜止めをする小径の抜止め部7cが形成
されている。

ところで、フロントブラケツト５は樹脂材であるた
め、その膨張係数は軸受８を構成する金属材の膨張係数
よりもかなり大きく、そこで前記抜止め部7cの内径Ｃ
を、常温において前記軸受８の外径Ｘより小径（Ｃ＜
Ｘ）になるよう設定されているが、さらにその径差（Ｘ
−Ｃ）は、少なくてもモータが使用される使用温度範囲
の上限値において、膨張した軸受８の外径Ｘ′（Ｘ＜
Ｘ′）よりも膨張した抜止め部7cの内径Ｃ′（Ｃ＜
Ｃ′）の方が小径（Ｘ′＜Ｃ′）となるように設定され
ている。

叙述のごとく構成された本発明の実施例において、軸
受８は、導入部7aに挿入して仮保持したものを強制圧入
して圧入部7bに圧入組付けするものであるが、該圧入さ
れた軸受８は、前記導入部7aと圧入部7bとの間に形成さ
れる小径の抜止め部7cが軸受８の導入部7a側の端面に当
接することになつて抜止め防止が成されることになる。

つまり、本発明が実施されたものにおいては、圧入部
7bに圧入される軸受８は、仮令その圧入応力が必要設定
値よりも小さいものであつても、該圧入部7bよりも導入
部7a側に形成される小径の抜止め部7cが軸受８の導入部
側端面に当接して抜止めをすることになり、このため、
外径が同一となる汎用性の高い軸受８を用いると共にフ
ロントブラケツト５を樹脂材で成形したものでありなが
ら、モータの信頼性が向上することになつて、軸受８が
抜け出てしまうことに起因するトラブルを回避できると
共にコストダウンを計ることができる。

さらにこのものでは、モータを高温状態で使用したと
しても、同じように軸受８が抜け出てしまうことが無
い。つまり、抜止め部7cの内径は、モータが高温使用状
態になつたときにおいても、膨張した軸受８の外径もり
も小さくなるよう設定されていて、それぞれ異なつた膨
張をする高温使用時においても軸受８が圧入部7bから抜
け出てしまうことが無く、もつてここにおいて、さらに
モータの信頼性が向上している。

しかもこのものにおいて、軸受８は、小径の抜止め部
7cを強制的に通り抜けるようにして圧入部7bに圧入組付
けしなければならないが、抜止め部7cの入口側に形成さ
れた大径の導入部7aに軸受８を挿入せしめることによつ
て、軸受８は芯合わせされた状態で仮保持され、そして
このものを強制押し込みすることによつて、小径の抜止
め部7cに対して芯ずれすること無く強制的に押し込んで
圧入部7bまで圧入することができ、押し込み加工上、何
ら問題になることは無い。しかもこのものにおいて、図
示するように、導入部7aから抜止め部7cに至る境界をテ
ーパ筒状にして、軸受８の導入部7aから抜止め部7cへの
移動が円滑になるよう配慮しておけばさらに好ましい。

因みに、小径の抜止め部7cを軸受８が通過する際に、
該抜止め部7cには強制的な膨張負荷が働くことになる
が、該部材は樹脂製であるため弾性を有しており、そし
てこの膨張負荷がその弾性限界内のものであれば、軸受
８が通り過ぎる時間も僅かであるため、軸受８の通過に
伴い強制的に膨張したとしても、抜止め部7cは、軸受通
過後、元の状態に復元することによつて、何ら問題にな
ることは無い。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は詳述の如く構成されたもので
あるから、軸受圧入部に圧入された軸受は外周全面が軸
受圧入部に摺接状に圧入支持されることになつて、軸受
が溝溝部に部分的にリング状にしか摺接支持されないも
ののように軸受が支持部を基点として偏芯し易くなつて
安定性が損なわれてしまうことがなく、安定した軸受支
持ができるものでありながら、その圧入応力が設定され
たものより小さいとしても、小径の抜止め部が前記圧入
された軸受の導入部側端面に当接することになつて軸受
は抜止めされ、このため、軸受圧入部が形成されるフレ
ームを樹脂製とし、軸受については外径が全て同じ汎用
性の高いものであつても、軸受が不用意に抜けてしまう
ことを回避できて、モータの信頼性が向上することにな
り、軸受が抜け出たり偏芯しやすいことに起因するトラ
ブルを回避できる。

しかも軸受を、小径の抜止め部を強制部に通り越して
圧入部に圧入組付けするにあたり、抜止め部の入口側
に、軸受外径よりも大径の軸受導入部を形成して、軸受
を芯合わせ状態で仮保持するものでは、軸受抜止め部の
押し込み通過作業時に、面倒な芯合わせ作業が不要にな
つて円滑に行われることになり、作業性が向上する。

そのうえ前記優れた軸受の抜止め作用は、抜止め部の
内径を、少なくてもモータが使用される使用温度範囲の
上限温度において膨張した軸受の外径に対して、膨張し
た抜止め部の内径の方が小径となるように設定しておけ
ば、膨張の異なる高温になつたときでも抜止めされるこ
とになつて、電装品のように高温使用されることが多い
モータにおいても、その信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明に係るモータ軸の軸受取付け構造の実施
例を示したものであつて、第１図はモータの概略断面
図、第２図はフロントフレームの要部拡大断面図、第３
図は従来例を示すフロントフレームの要部拡大断面図で
ある。 図中、３はロータコア、3bはロータ軸、５はフロントブ
ラケツト、７は筒溝部、7aは軸受導入部、7bは軸受圧入
部、7cは軸受抜止め部、８は軸受である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ軸を、樹脂製フレームに形成した筒
   溝部に軸受を介して回動自在に軸承するにあたり、軸受
   は外周が同一径を有するものとし、前記筒溝部には、軸
   受を筒軸部内に導入するための軸受導入部と、該導入さ
   れた軸受の外周全面が摺接状に圧入される軸受圧入部
   と、該圧入された軸受の軸受導入部側端面に対向するよ
   う軸受導入部と軸受圧入部とのあいだに位置して、内径
   が軸受外径よりも小径に設定されて、前記軸受圧入部に
   圧入された軸受の軸受導入部側端面に当接する抜止め部
   とを形成したことを特徴とするモータ軸の軸受取付け構
   造。
2. 【請求項２】モータ軸を、樹脂製フレームに形成した筒
   溝部に軸受を介して回動自在に軸承するにあたり、軸受
   は外周が同一径を有するものとし、前記筒溝部には、軸
   受外径よりも大径に設定されて軸受を筒軸部内に導入す
   るための軸受導入部と、該導入された軸受の外周全面が
   摺接状に圧入される軸受圧入部と、該圧入された軸受の
   軸受導入部側端面に対向するよう軸受導入部と軸受圧入
   部とのあいだに位置して、内径が軸受外径よりも小径に
   設定されて、前記軸受圧入部に圧入された軸受の軸受導
   入部側端面に当接する抜止め部とを形成したことを特徴
   とするモータ軸の軸受取付け構造。
3. 【請求項３】前記第一請求項または第二請求項におい
   て、抜止め部の内径は、少なくてもモータが使用される
   使用温度範囲の上限温度において膨張した軸受の外径に
   対して、膨張した抜止め部の内径の方が小径となるよう
   に設定されていることを特徴とするモータ軸の軸受取付
   け構造。