JP3678864B2 - モータの軸受構造 - Google Patents
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Description
【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 (2)
- 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。
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JPH10225047A (ja) | 1998-08-21 |
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