JP3701737B2 - 回転電機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機に関し、特に潤滑油受部材を用いて含油軸受の潤滑油が整流子へ付着することを防いだ回転電機に関する。
【0002】
【従来の技術】
回転電機において、含油軸受から流出した潤滑油が整流子へ付着することを防ぐために、潤滑油受部材を用いて回転軸へ圧入固定させている。しかし、回転軸へ潤滑油受部材を圧入させる方法では、圧入時に回転軸に傷が付いて、回転電機において異音が発生するという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題を解決するため、回転軸の潤滑油受部材を位置させる箇所を除いて回転軸の外径を研削し、潤滑油受部材を位置させる箇所を回転軸よりも一回り大きめの径で構成させることにより段差を設けて、この段差へ潤滑油受部材を圧入させるという方法がある。しかしこの方法では、段差を設けるための外径研削の工数と費用が必要になるという不都合がある。
【0004】
また、回転軸に傷を付けないために、潤滑油受部材の圧入部の内径公差の厳重な管理を実施する必要があり、また圧入時の潤滑油受部材の傾斜防止など多大な工数を要していた。
【0005】
さらに潤滑油受部材を回転軸に圧入して、この潤滑油受部材をスラスト位置決めするときには、圧入時に潤滑油受部材における傾斜等がないように、潤滑油受部材の圧入に関わる各部材寸法を厳重に管理する必要があった。
【0006】
また、潤滑油受部材を樹脂製にして、回転軸に傷を付きにくくする方法もある。ただし樹脂製の潤滑油受部材は鉄製のものと比較して、強度的に劣り、また熱衝撃による緩みや、潤滑油による劣化防止のため高価な材質を使用することが必要になり製造原価が高くなるという問題がある。
【0007】
或いは図9に示すように、含油軸受111の軸受受皿112に短管状部材113を連設し、この短管状部材113を整流子モールド部材114の凹部115に緩やかに嵌合させてラビリンスを構成して、凹部115へパッキン116を配設し、軸受の潤滑油が整流子117の外周に付着することを防ぐための技術が提案されている。(特開平2−101941号公報参照)。
【0008】
しかし上記技術では、ラビリンス端部と整流子117が接近しているため、万一から潤滑油が滲みだしたときに整流子117へ潤滑油が付着する可能性が高くなるという問題点がある。
【0009】
また、パッキン116を用いているので、部品増により製造原価が高くなるという不都合がある。
【0010】
本発明の目的は、従来のように多大な工数を要することなく、含油軸受の潤滑油が整流子へ付着することを防ぐことのできる、安価かつ品質的に安定した回転電機を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願請求項1に係る回転電機は、円筒状モールド部の周囲に導体を配列してなる整流子と、前記円筒状モールド部に貫通して固着された回転軸と、前記回転軸に嵌合する含油軸受とを備えた、回転電機において、前記整流子と前記含油軸受の間には潤滑油受部材が配設され、前記円筒状モールド部には含油軸受側に係合部が形成され、該係合部は前記回転軸の周囲を覆う所定の外径の周壁を有してなり、前記潤滑油受部材は潤滑油受部と該潤滑油受部から連続して形成された円筒状圧入部を有し、前記潤滑油受部材の円筒状圧入部を前記円筒状モールド部の周壁に圧入して外嵌させることにより、前記潤滑油受部材と前記整流子とを一体に形成したことを特徴とする。
【0012】
なお、請求項1における回転電機における潤滑油受部材は金属または樹脂からなることを特徴とする。
【0013】
また、請求項1における係合部は樹脂からなることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明に係る回転電機10は、円筒状モールド部の周囲に導体18aを配列してなる整流子18と、円筒状モールド部に貫通して固着された回転軸15と、回転軸15に嵌合する含油軸受14とを備えている。そして整流子18と含油軸受14の間には潤滑油受部材30が配設されている。円筒状モールド部には含油軸受14側に係合部20が形成されている。潤滑油受部材30は潤滑油受部32とこの潤滑油受部32から連続して形成された圧入部33を有している。そして潤滑油受部材30の圧入部33を整流子18の係合部20に圧入して、潤滑油受部材30と整流子18とを一体に形成する。
【0015】
このように、整流子18と、整流子18の含油軸受14側に潤滑油受部材30を一体に形成することにより、含油軸受14の潤滑油が整流子へ付着することを防ぐことができる。
【0016】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材,配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【0017】
図1乃至図4は本例に係る回転電機についての第1実施例を示すものであり、図1は回転電機の断面説明図、図2は潤滑油受部材の断面図、図3は整流子の正面図、図4は潤滑油受部材と整流子との組付けを示す説明図である。
【0018】
図1に示すように、本発明における回転電機10は、円筒状のハウジング11と、固定子12と、回転子13と、軸受14とを備えている。固定子12はハウジング11の内側にマグネットが固着されて構成されている。
【0019】
また本例の回転子13は回転軸15と一体となった鉄心16に巻線17を巻回して形成されており、回転軸15の反出力軸側には整流子18が配設され、整流子18と鉄心16の軸受側の端部にはそれぞれブッシュ19が形成されている。そして回転軸15は軸受14によって軸支されている。
【0020】
軸受14は含油軸受であり、軸受14と回転軸15との摺動部において、潤滑油を介在させて、軸受14及び回転軸15の寿命向上を図ることができるように構成されている。
【0021】
整流子18は、樹脂製の円筒状モールド部(図示せず)の周囲に導体18aを配列して構成されている。
【0022】
また整流子18は、軸受14側の端部において、係合部20が形成されている。この係合部20は樹脂製で、図3で示すように、台座21と、周壁22と、溝23とで構成されている。台座21は、円筒状モールド部と連続して形成されており、この台座21は中央に回転軸15を通すための孔24を備えたドーナツ状であり、台座21の外径は、整流子18の径より小さめに形成されている。この台座21に溝23を設ける。この溝23は、台座21の孔24と同心円で台座21上に形成される。この溝23により、溝23と孔24との間に周壁22が形成される。
【0023】
本例の潤滑油受部材30は、図2で示すように、周壁31に囲まれた内側空間からなる円筒状の潤滑油受部32と、潤滑油受部32の内径よりも小さめの内径で、潤滑剤受部32に連続して形成された円筒状の圧入部33とから構成されている。潤滑油受部32は圧入部33と反対側の端部に開口部34を有している。
【0024】
本例の潤滑油受部材30の潤滑油受部32の内径は、整流子18の径よりも大きめに形成されており、整流子18の外側に膨出するように構成されている。
【0025】
本例の潤滑油受部材30の圧入部33の内径Xは、整流子18の係合部20の周壁22の外径Yよりも若干小さめに形成されて、整流子18の周壁22へ圧入可能な構成となっている。
【0026】
次に上記潤滑油受部材30の整流子18への組付けについて説明する。図4で示すように、潤滑油受部材30の圧入部33を整流子18の周壁22へ圧入させる。そして、潤滑油受部材30の周壁31の整流子18へ向いた側の外面31aが台座21に当接して潤滑油受部材30が下げ止まるように構成されている。
【0027】
上記のように構成することにより、潤滑油受部材30における潤滑油受部32の開口部34が軸受14側に開口して、軸受14から整流子18へ向けて飛散する潤滑油を、潤滑油受部32で受けとめることができ、整流子18へ軸受14の潤滑油が付着することを防止することができる。
【0028】
また台座21に溝23が設けられているため、万一回転軸15と潤滑油受部材30との間から潤滑油が滲出しても、整流子18までの経路を長化できるので、整流子18への潤滑油付着を確実に防止することができる。
【0029】
図5は本例の第2実施例を示す説明図である。本例において前記実施例と同様部材等には同一符号を付してその説明を省略する。
【0030】
本例における潤滑油受部材30は、整流子18の軸受14側の端部において、整流子18の円筒状モールド部に連続して形成されている。この潤滑油受部材30は、円筒状で、一方に開口部34を有し、この開口部34は軸受14へ向けて開口している。
【0031】
潤滑油受部材30は周壁31と、底部35に囲まれた内側空間からなる潤滑油受部32を有し、底部35には回転電機10の回転軸15を通すための孔24が形成されている。
【0032】
また潤滑油受部材30の潤滑油受部32の内径は、整流子18の径よりも大きめに形成されており、整流子18の外側に膨出する構成となっている。
【0033】
以上のように構成されているので、軸受に含有された潤滑油が流出したときに、流出した潤滑油が整流子18へ向けて飛散しても、整流子18と一体に形成された潤滑油受部材30の潤滑油受部32が潤滑油を受けとめて、整流子18へ潤滑油が付着するのを防ぐことができる。また、潤滑油受部材は円筒状モールド部から連続して形成されているので部品数を低減することができる。
【0034】
図6は本例の第3実施例を示すものであり、整流子18の軸受14側の端部には、円筒状モールド部と連続して、係合部20が形成されている。この係合部20は樹脂製で、台座21と係合突起25とから構成され、台座21は、整流子18の径より小さめの径の円筒状に形成され、中央には回転電機10の回転軸15を通すための孔24が形成されている。また係合突起25は、台座21と連続して台座21の径よりも小さめの径の円筒状に形成されている。
【0035】
本例の潤滑油受部材30は、図6で示すように、周壁31に囲まれた内側空間からなる円筒状の潤滑油受部32と、潤滑油受部32の内径よりも小さめの内径で、潤滑油受部32に連続して形成された円筒状の圧入部33とから構成されている。潤滑油受部32は圧入部33と反対側の端部に開口部34を有している。
【0036】
本例の潤滑油受部材30の潤滑油受部32の内径は、整流子18の径よりも大きめに形成されており、整流子18の外側に膨出する構成となっている。
【0037】
本例の潤滑油受部材の圧入部33の内径は、整流子18の係合部20の係合突起25の外径よりも若干小さめに形成されて、整流子18の係合突起25へ圧入可能な構成となっている。
【0038】
次に上記潤滑油受部材30の整流子18への組付けについて説明する。まず、潤滑油受部材20の圧入部33を整流子18の係合突起25へ圧入させる。そして、圧入部33の端部33aが台座21に当接して潤滑油受部材30が下げ止まるように構成されている。
【0039】
上記のように構成することにより、潤滑油受部材30における潤滑油受部32の開口部34が軸受14側に開口して、軸受14から整流子18へ向けて飛散する潤滑油を、潤滑油受部32で受けとめることができ、整流子18へ軸受14の潤滑油が付着することを防止することができる。
【0040】
図7は本発明の第4実施例を示すものである。本例において、潤滑油受部材30は、圧入部33に止め部36が形成されている。この止め部36は、圧入部33の端部から径の外方向へ延出して形成されている。
【0041】
整流子18は、軸受14側の端部において、係合部20が形成されている。この係合部20は樹脂製で、台座21と、周壁22と、溝23とで構成されている。台座21は、円筒状モールド部と連続して形成されており、この台座21は中央に回転軸15を通すための孔24を備えたドーナツ状であり、台座21の外径は、整流子18の径より小さめに形成されている。この台座21に溝23を設ける。この溝23は、台座21の孔24と同心円で台座21上に形成される。この溝23により、溝23と孔24との間に周壁22が形成される。
【0042】
そして前記止め部36は、溝23の幅よりも若干大きめに形成されている。そして圧入部33を係合部20の周壁22に圧入させて係合させると、止め部36が溝23に入り込んで台座21の内周面21aに圧接する。圧入部33を周壁22へ圧入するに従って、止め部36の端部が溝23において台座21の内周面21aを押しつけながら摺動する。
【0043】
このようにして、潤滑油受部材30が下げ止まった位置において、圧入部33が周壁22へ圧入されているとともに、止め部36が台座21の内周面21aへ圧接されて、潤滑油受部材30が固定される。
【0044】
以上のように構成されているので、軸受14に含有された潤滑油が、整流子18へ向けて飛散したときに、この潤滑油を受けとめる潤滑油受部材30が整流子18の係合部20においてよりしっかりと固定されるため、潤滑油を確実に受けとめることが可能となる。
【0045】
また台座21に溝23が設けられているため、万一回転軸15と潤滑油受部材30との間から潤滑油が滲出しても、整流子18までの経路を長化できるので、整流子18への潤滑油付着を確実に防止することができる。
【0046】
上記実施例1及び3及び4、即ち潤滑油受部材30を係合部20に圧入して構成する実施例では、潤滑油受部材30を樹脂で形成しても金属で形成しても良い。金属で形成したときは、強度を向上できると共に、樹脂のクリープなどによる潤滑油受部材30のゆるみを防止し、整流子18との固定力を向上させることができる。
【0047】
なお上記のように、潤滑油受部材30を金属で形成し、係合部20を樹脂で形成しているような場合には、温度差の厳しい使用下においては、潤滑油受部材30と係合部20との熱膨張係数の違いにより、圧入固定力が温度によって変化する。このとき第4実施例に示す構成では、潤滑油受部材30は圧入部33が周壁22へ圧入されているとともに、止め部36が台座21の内周面21aへ圧接されているので、高温時には樹脂製の周壁22の外径膨張量が金属製の潤滑油受部材30の内径膨張量より大きいことにより圧入部33における固定力が強まり、また低温時には樹脂製の台座21の内径縮小量が金属製の潤滑油受部材30の外径縮小量より大きいことにより止め部36における固定力が強まって、潤滑油受部材30が固定され、温度条件に左右されずに潤滑油受部30の係合部20における固定保持力を確保することができる。
【0048】
また、図8で示すように円筒モールド部の上部に係合部20を形成するのではなく、円筒モールド部本体において、回転軸15を通すための孔24を囲んだ周壁に溝23を設けて、この溝23により、孔24と溝23との間に形成される周壁22に、潤滑油受部材30の圧入部33を圧入させる構成にしても良い。このような構成にすることにより、潤滑油受部材30を組み付けた整流子18の、軸方向の長さを短縮することができる。
【0049】
なお、整流子18と潤滑油受部材30の組み付けにおいては、整流子18を回転電機10へ配設した後、この整流子18へ潤滑油受部材30を組み付けても良く、或いは予め潤滑油受部材30と整流子18とを組み付けてセットしておき、このセットされた潤滑油受部材30と整流子18を回転電機10へ配設する方法によっても良い。
【0050】
また、係合部20については、上記実施例では、台座21の外径が、整流子18の径より小さめに形成されている例を示したが、台座21の外径が整流子18の径と同一或いは整流子18の径よりも大きめに形成されていても良い。
【0051】
さらに係合部20の溝23は、前記実施例では、孔24と同心の円形に形成した例を示したが、台座21において途切れることなく形成されていれば、矩形等他の形状で形成しても良い。このとき周壁22の形状は溝23の形状によって変わるので、この周壁22へ圧入する潤滑油受部材30の圧入部33も、周壁22へ圧入可能な形状に形成される。
【0052】
また上記第1実施例乃至第4実施例において潤滑剤受部材30の潤滑剤受部32は円筒状である例を示したが、円錐形等他の形状で形成しても良い。
【0053】
以上のように、整流子18に形成された係合部20へ潤滑油受部材30を連続して或いは一体に形成する構成とすることにより、回転軸15の径と潤滑油受部材30の圧入部33の径との差を大きく取ることができ、回転軸15の軸受14との摺動面に傷が発生することがなく異音の発生を防止して安定した品質の回転電機を提供することができる。
【0054】
また、本発明では、係合部20が樹脂から構成されているため、潤滑油受部材30を圧入するときの圧入荷重が、金属へ圧入するときと比べて低く、また変形領域が金属へ圧入するときと比べて広いため、内径公差を緩くすることができ、内径公差の厳重管理を実施する必要がなく、工数を削減することができる。
【0055】
さらに潤滑油受部材30を回転軸15に圧入して、この潤滑油受部材30をスラスト位置決めするときには、潤滑油受部材30の圧入に関わる各部品寸法を厳重に管理する必要があったが、本例においては通常管理でよい。
【0056】
また、回転軸15に段差を設ける等の工程が不要であるので、製造原価が高くなることがない。
【0057】
【発明の効果】
以上のように構成することにより、従来のように多大な工数を要することなく、含油軸受の潤滑油が整流子へ付着することを防げる、安価かつ品質的に安定した回転電機とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回転電機の断面図である。
【図2】本発明の第1実施例に係る潤滑油受部材の断面図である。
【図3】本発明の第1実施例に係る整流子の正面図である。
【図4】本発明の第1実施例に係る潤滑油受部材と整流子との組付けを示す説明図である。
【図5】本発明の第2実施例に係る整流子の正面図である。
【図6】本発明の第3実施例に係る潤滑油受部材と整流子との組付けを示す説明図である。
【図7】本発明の第4実施例に係る潤滑油受部材と整流子との組付けを示す説明図である。
【図8】本発明の潤滑油受部材と整流子との他の組付け方法を示す説明図である。
【図9】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
10 回転電機
11 ハウジング
12 固定子
13 回転子
14 軸受
15 回転軸
16 鉄心
17 巻線
18 整流子
18a 導体
19 ブッシュ
20 係合部
21 台座
22 周壁
23 溝
24 孔
25 係合突起
30 潤滑油受部材
31 周壁
32 潤滑油受部
33 圧入部
34 開口部
35 底部
36 止め部
Claims (3)
- 円筒状モールド部の周囲に導体を配列してなる整流子と、前記円筒状モールド部に貫通して固着された回転軸と、前記回転軸に嵌合する含油軸受とを備えた、回転電機において、
前記整流子と前記含油軸受の間には潤滑油受部材が配設され、
前記円筒状モールド部には含油軸受側に係合部が形成され、該係合部は前記回転軸の周囲を覆う所定の外径の周壁を有してなり、
前記潤滑油受部材は潤滑油受部と該潤滑油受部から連続して形成された円筒状圧入部を有し、前記潤滑油受部材の円筒状圧入部を前記円筒状モールド部の周壁に圧入して外嵌させることにより、前記潤滑油受部材と前記整流子とを一体に形成したことを特徴とする回転電機。 - 前記回転電機における潤滑油受部材は金属または樹脂からなることを特徴とする請求項1記載の回転電機。
- 前記係合部は樹脂からなることを特徴とする請求項1記載の回転電機。
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