JP3678864B2

JP3678864B2 - モータの軸受構造

Info

Publication number: JP3678864B2
Application number: JP02156597A
Authority: JP
Inventors: 憲治熊木
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JPH10225047A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータの軸受構造に係り、詳しくはモータの回転軸の固定構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、自動車用のファンモータの断面を示し、図８はその軸受構造の要部拡大図である。モータ５０の回転軸５１は、ボールベアリング５２を介してモータハウジング５３に回転可能に支持されている。そして、該ベアリング５２の外輪５２ａはモータハウジング５３に対して固定され、内輪５２ｂはモータ５０の回転軸５１に対して固定されてる。ハウジング５３に対する外輪５２ａの固定方法は、ハウジング５３の円筒状のボス部５４先端の固定片５５とハウジング５３のボス部５４の基端に形成した中央が開口した固定プレート５３ａとで外輪５２ａの両側面を挟持固定している。
【０００３】
一方、回転軸５１に対する内輪５２ｂの固定方法は、リングスペース５８とファン５６に取着されたファンインサート部材５７とで内輪５２ｂの両側面を挟持固定している。詳述すると、回転軸５１の外周面に形成した周溝５９にスナップリング６０を嵌着させ、そのスナップリング６０にリングスペース５８を係止させておく。そして、該リングスペース５８に対して内輪５２ｂの後側面を当接させた状態で、前記ファンインサート部材５７を内輪５２ｂの前側面に当接するように回転軸５１に貫挿する。そして、回転軸５１の先端に取着した締結ボルト６１に締め付けナット６２を螺合してインサート部材５７を締め付けて行くことにより、該ナット６２とリングスペース５８が内輪５２ｂ及びインサート材部５７を回転軸５１に対して固定するようになっている。
【０００４】
又、回転軸に対する内輪の別の固定方法として実開平２−５１７１４号公報に記載されているように、回転軸に形成された段付部に内輪の一側面を当接させ、外輪を該段付部側に押圧固定することで内輪を固定する方法が開示されている。さらに、実開平４−１３１１５９号公報では前記段付部とＥリング等で内輪を回転軸に対して固定する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７，８に示す内輪５２ｂの固定方法では、内輪５２ｂの後側面側を固定するのにスナップリング６０とリングスペース５８の２個の部品を使用している。従って、組み付け工数も多くなるとともに部品管理の複雑化の要因になる問題があった。
【０００６】
又、実開平２−５１７１４号公報の固定方法では、部品数は削減されるものの、内輪の固定は外輪との固定と兼ねて固定されるのであり、内輪のためだけの単独固定方法ではない。従って、回転軸に対する内輪の固定は、外輪の固定にも影響があるため確実に固定することは難しく強固な固定はできなかった。
【０００７】
さらに、実開平４−１３１１５９号公報の固定方法では、外輪とは別に内輪は単独で固定される。しかしながら、Ｅリング等の高価な部品を新たに使って固定している。しかも、回転軸に対して連結固定されるファンは回転軸の別の箇所に固定されているため、ファンモータが大型化する問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたのもであって、その目的は部品数の低減及びモータの小型化に貢献できるモータの軸受構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、モータの回転軸にベアリングの内輪を嵌挿し、その内輪を回転軸に形成した周溝にスラスト方向に対して移動不能に嵌着された一部開放した環状のスナップリングに直接当接させるとともに、その内輪を前記嵌挿方向からスナップリングに向かって締付部材にて締め付けて該ベアリングの内輪を回転軸に対して固定するようにしたモータの軸受構造であって、前記スナップリングは、断面円形であるとともにその中心軸線は前記回転軸の外周面より内側に位置するように構成され、前記ベアリングの内輪における前記スナップリングとの当接面はテーパ面であることをその要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、モータの回転軸に形成した周溝にスラスト方向に対して移動不能に嵌着された一部開放された環状のスナップリングと、被回転体の回転中心部に形成され前記回転軸に貫挿される筒状の押圧支持部材との間にベアリングの内輪を配設し、締付部材にて前記押圧支持部材を前記スナップリング側に締め付けることによりベアリングの内輪を回転軸に対して固定するようにしたモータの軸受構造であって、前記スナップリングは、断面円形であるとともにその中心軸線は前記回転軸の外周面より内側に位置するように構成され、前記ベアリングの内輪における前記スナップリングとの当接面はテーパ面であることをその要旨とする。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、ベアリングの内輪の一側は回転軸に形成した周溝にスラスト方向に対して移動不能に嵌着されたスナップリングが直接当接して締め付け固定される。その結果、内輪の一側はスナップリングという１つの部品にて係止されることなり、部品数の低減及びモータの小型化を図ることができる。しかも、スナップリングは一部が開放した環状体であることから、スナップリング自体安価なものとなる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、ベアリングの内輪の一側は直接スナップリングに当接し、内輪の他側は押圧支持部材に当接して締め付け固定される。その結果、内輪の一側は、スナップリングという１つの部品にて係止されることになり、部品数の低減及びモータの小型化を図ることができる。しかも、スナップリングは一部が開放した環状体であることから、スナップリング自体安価なものとなる。又、内輪の他側は被回転体の回転中心部に形成された押圧支持部材が固定されることから、被回転体を別部材にて回転軸に対して固定する必要がない。
【００１４】
請求項１及び２に記載の発明によれば、断面円形のスナップリングと当接面であるテーパ面との係合は、楔のような係合となることから、内輪を確実に回転不能に固定することができる。しかも、内輪のテーパ面からスナップリングに加わる力は、回転軸の軸芯側に作用する分力が生じることから、スナップリングに大きな力が作用しても周溝から外れることはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車に搭載されラジエタの冷却に使用されるファンモータに具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。図１はそのファンモータの断面図、図２及び図３はファンモータの軸受部分を説明するための要部拡大図である。ファンモータ１は直流モータであって、そのハウジング２は後端が開放された円筒状に形成されている。ハウジング２の前端面中心部には、内側と外側を貫通する円筒状のボス部３が前方に延出形成されている。該ボス部３の先端外周部は、内側に折り曲げられて固定片４が形成されている。又、ハウジング２の内周面には、複数のマグネット７が周方向に等間隔に配置固定されている。
【００１６】
ハウジング２の後端開放部にはエンドフレーム８が嵌着され、そのフレーム８の裏面中心部には収容凹部９が形成されている。その凹部９の外周におけるフレーム８の裏面には、ブラシホルダ１０が取着されている。
【００１７】
ハウジング２にはロータ１１が配設され、そのロータ１１の回転軸１２が該ハウジング２に対して回転可能に支持されている。回転軸１２の基端は、前記収容凹部９に配設された軸受１３に回転可能に支持されている。又、回転軸１２の先端部は、前記ボス部３に配設されたボールベアリング１４に回転可能に支持されている。ロータ１１にはコンミテータ１５が取着され、該コンミテータ１５に対して前記ブラシホルダ１０に装着されたブラシ１６が摺接するようになっている。
【００１８】
次に、ボス部３に配設されたボールベアリング１４の取り付け構造を詳述する。図２において、ボールベアリング１４は、その外輪１４ａの外側側面が前記固定片４に当接するようにボス部３内に回転不能に嵌着されている。又、ボス部３内に配設された外輪１４ａの内側側面は、ハウジング２の内側面に固着した固定プレート１７に係止されている。つまり、ボールベアリング１４の外輪１４ａの両側面は固定片４と固定プレート１７にて挟持固定され、外輪１４ａの外周面はボス部３の内周面にて嵌着固定されている。
【００１９】
一方、ボールベアリング１４の内輪１４ｂは、回転軸１２に回転可能に嵌挿されている。内輪１４ｂの内側側面と外周面とが交差する角部は、図３に示すようにテーパ面となるように平面状の面取りがなされ、そのテーパ面よりなる当接面としての面取り部１８に係止リングとしてのスナップリング１９が係合している。スナップリング１９は図４（ａ），（ｂ）に示すように断面円形の棒体を一部開放した環状に湾曲させた形状であって、回転軸１２に周方向に形成した周溝２０に嵌着されている。周溝２０の断面形状は前記スナップリング１９が外周面に密接するように円弧状に形成されるとともに、溝２０の最深部はスナップリング１９の円形断面形状の半径Ｒと同等もしくは半径Ｒより若干深くなるように形成されている。つまり、周溝２０は、その溝幅Ｄがスナップリング１９の円形断面形状の直径（＝２Ｒ）と同等もしくはそれより若干大きく、最深部が前記半径Ｒと同等もしくは若干深い溝に形成されている。従って、スナップリング１９を周溝２０に嵌着した時、スナップリング１９の中心軸線Ｌは回転軸１２の外周面１２ａより内側に位置する、即ち、回転軸１２の外径Ｓ１より、スナップリング１９の中心軸線Ｌが形成する内径Ｉ１のほうが小さくなる。そして、スナップリング１９は該周溝２０からはみ出した部分の外周面が前記内輪１４ｂの面取り部１８と当接し、内輪１４ｂがそれ以上の内側へ移動しないように係止する。尚、本実施の形態では、周溝２０の断面形状を円弧状としたが、溝幅及び最深部を同様とすることで矩形形状でも適用できる。
【００２０】
一方、内輪１４ｂの外側側面と外周面とが交差する角部は、同様に面取りがなされている。内輪１４ｂの外側側面には、ファンインサート部材２１が当接する。ファンインサート部材２１は、インサート成型にて合成樹脂性のファン２２の中心部に取着された金属体である。ファンインサート部材２１は、その後端が閉塞した円筒状の連結筒部２１ａと、その連結筒部２１ａの閉塞した後端壁２１ｃ中心部を内側と外側を貫通し該後端壁２１ｃから後方に延出する円筒状の押圧支持部材としての支持筒部２１ｂとから構成されている。連結筒部２１ａはファン２２に固着され、支持筒部２１ｂは回転軸１２に回転可能に嵌挿される。そして、支持筒部２１ｂを回転軸１２に嵌挿した時、該支持筒部２１ｂの後端面が前記内輪１４ｂの外側側面に当接するようになっている。
【００２１】
回転軸１２の先端面には、ボルト２３が取着されている。該ボルト２３には締め付けナット２４が螺合し、前記インサート部材２１の後端壁２１ｃの内側面に当接し、支持筒部２１ｂの後端面を前記内輪１４ｂの外側側面に圧着させる。そして、ナット２４の締め付けにより、ボールベアリング１４の内輪１４ｂとインサート部材２１の支持筒部２１ｂは、該ナット２４とスナップリング１９とにより挟持される。従って、内輪１４ｂと支持筒部２１ｂは、回転軸１２に対して固定される。その結果、ボールベアリング１４の外輪１４ａがハウジング２に固定され、内輪１４ｂが回転軸１２に固定されることになることから、回転軸１２はボールベアリング１４を介してハウジング２に対し回転可能に支持されることになる。
【００２２】
次に、上記のように構成したファンモータ１の特徴を以下に記載する。
（１）本実施形態のファンモータ１は、ベアリング１４にて回転軸１２が回転可能に支持されている。この時、ベアリング１４の内輪１４ｂは、その内側側面を回転軸１２に形成した周溝２０に嵌着させたスナップリング１９にてその内側側面を係止させただけの構成である。従って、図７，８に示す従来の内輪５２ｂの固定方法と較べてリングスペース５８が不要となり、組み付け工数も削減できるとともに部品管理を容易なものとすることができる。
【００２３】
（２）又、スナップリング１９は、図４（ａ），（ｂ）に示すように断面円形の棒体をリング状に湾曲させて製作したものである。その結果、製作も容易でかつ安価であるため、従来において軸受構造に高価なＥリング等を使用したファンモータに較べてファンモータを安価に製造することができる。
【００２４】
（３）又、スナップリング１９を周溝２０に嵌着した時、スナップリング１９の中心軸線Ｌは回転軸１２の外周面１２ａより内側に位置するようにしたため、スナップリング１９にて一方向から押圧されても、スナップリング１９は周溝２０から外れることはない。従って、スナップリング１９はボールベアリング１４の内輪１４ｂを確実に係止することができる。
【００２５】
（４）しかも、スナップリング１９は該周溝２０からはみ出した部分は前記内輪１４ｂの面取り部１８と係合する。従って、その係合は楔のような係合となるため、内輪１４ｂを確実に回転不能に固定することができる。又、内輪１４ｂの面取り部１８からスナップリング１９に加わる力は、回転軸１２の軸芯側に作用する分力が生じるため、スナップリング１９は大きな力が作用しても周溝２０から外れることはない。
【００２６】
（５）又、本実施の形態では、ファン２２のインサート部材２１を内輪１４ｂとともに挟持固定するため、該ファン２２を回転軸１２に対して別の場所おいて別の部材にて固定することがない。
【００２７】
尚、実施の形態は上記に限定されるものではなく、以下のように実施してもよい。
○上記実施の形態では、係止リングとして断面円形のリングスナップ１９を用いたが、図５及び図６（ａ），（ｂ）に示すように断面矩形状のリングスナップ３１を用いて実施してもよい。そして、このスナップリング３１において、その内周面と両側面が交差する角部は、半径Ｒ１の面取り３１ａがなされたスナップリングを使用する場合には、少なくとも該スナップリング３１の面取り３１ａが周溝２０内に位置するようにしている。この場合にも、上記実施の形態と同様に組み付け工数も削減できるとともに部品管理を容易なものとすることができる。又、このスナップリング３１も同様に安価に作ることができとともに内輪１４ｂを確実に係止することができる。
【００２８】
○上記実施の形態では、押圧支持部材は、ファン２２のインサート部材２１に形成した支持筒部２１ｂにて構成した。これを、インサート部材２１と分離した単独の筒体で実施しもよい。この場合、ファン２２に連結されるインサート部材２１は支持筒部２１ｂが形成されず、連結筒部２１ａと、その連結筒部２１ａの閉塞した中心部に貫通孔が形成された後端壁２１ｃとから構成される。従って、インサート部材２１は軽量で簡単な構成となることからインサート成型作業はより容易となる。
【００２９】
○上記実施の形態では、ファンモータ１に具体化したが、ドアガラス開閉用モータ、ワイパ駆動用モータ等、その他各種モータに具体化してもよい。この場合においても前記実施の形態と同様な効果を発揮することができる。
【００３０】
上記実施形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
○モータ１の回転軸１２に形成した周溝２０にスラスト方向に対して移動不能に嵌着された一部開放した環状のスナップリング１９、３１と、冷却用ファン２２の回転中心部に形成され前記回転軸１２に貫挿されるインサート部材２１との間にベアリング１４の内輪１４ｂを配設し、締め付けナット２４にて前記インサート部材２１を前記スナップリング１９側に締め付けることによりベアリング１４の内輪１４ｂを回転軸１２に対して固定するようにしたファンモータの軸受構造。
【００３１】
この場合、ベアリング１４の内輪１４ｂの一側は直接スナップリング１９，３１に当接し、内輪の他側はファン２２のインサート部材２１に当接して締め付け固定される。その結果、内輪１４ｂの一側は、スナップリング１９，３１という１つの部品にて係止されることになり、部品数の低減及びファンモータの小型化を図ることができる。しかも、スナップリング１９，３１は一部が開放した環状体であることから、リング１９，３１自体安価なものとなる。又、ファン２２は内輪１４とともに固定されることから、別部材にて回転軸１２に対して固定する必要がない。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明のモータの軸受構造によれば、部品数の低減及びモータを小型化することができるとともに、安価なものにすることができる。
【００３３】
請求項２に記載の発明のモータの軸受構造によれば、部品数の低減及びモータをより小型化することができるとともに、安価なものとすることができる。
請求項１及び２に記載の発明のモータの軸受構造によれば、内輪を確実に回転不能にかつ強固に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態を説明するためのファンモータの断面図。
【図２】ファンモータの軸受部分を説明するための要部拡大図。
【図３】スナップリングと内輪との係合状態を説明するための要部拡大図。
【図４】（ａ）はスナップリングの正面図、（ｂ）はその断面図。
【図５】別例のスナップリングと内輪を説明するための要部拡大図。
【図６】（ａ）は別例のスナップリングの正面図、（ｂ）はその断面図。
【図７】従来のファンモータの断面図。
【図８】従来のボールベアリングの支持構造を示す要部拡大図。
【符号の説明】
１…ファンモータ、２…ハウジング、３…ボス部、４…固定片、１１…ロータ、１２…回転軸、１４…ボールベアリング、１４ａ…外輪、１４ｂ…内輪、１７…固定プレート、１８…面取り部、１９…スナップリング、２０…周溝、２１…ファンインサート部材、２１ａ…連結筒部、２１ｂ…支持筒部、２１ｃ…後端壁。

Claims

モータ（１）の回転軸（１２）にベアリング（１４）の内輪（１４ｂ）を嵌挿し、その内輪（１４ｂ）を回転軸（１２）に形成した周溝（２０）にスラスト方向に対して移動不能に嵌着された一部開放した環状のスナップリング（１９）に直接当接させるとともに、その内輪（１４ｂ）を前記嵌挿方向からスナップリング（１９）に向かって締付部材（２３，２４）にて締め付けて該ベアリング（１４）の内輪（１４ｂ）を回転軸（１２）に対して固定するようにしたモータの軸受構造であって、
前記スナップリング（１９）は、断面円形であるとともにその中心軸線（Ｌ）は前記回転軸（１２）の外周面（１２ａ）より内側に位置するように構成され、前記ベアリング（１４）の内輪（１４ｂ）における前記スナップリング（１９）との当接面はテーパ面（１８）であるモータの軸受構造。
モータ（１）の回転軸（１２）に形成した周溝（２０）にスラスト方向に対して移動不能に嵌着された一部開放された環状のスナップリング（１９）と、被回転体（２２）の回転中心部に形成され前記回転軸（１２）に貫挿される筒状の押圧支持部材（２１ｂ）との間にベアリング（１４）の内輪（１４ｂ）を配設し、締付部材（２３，２４）にて前記押圧支持部材（２１ｂ）を前記スナップリング（１９）側に締め付けることによりベアリング（１４）の内輪（１４ｂ）を回転軸（１２）に対して固定するようにしたモータの軸受構造であって、
前記スナップリング（１９）は、断面円形であるとともにその中心軸線（Ｌ）は前記回転軸（１２）の外周面（１２ａ）より内側に位置するように構成され、前記ベアリング（１４）の内輪（１４ｂ）における前記スナップリング（１９）との当接面はテーパ面（１８）であるモータの軸受構造。