JP3745505B2

JP3745505B2 - すべり軸受け及びモータ

Info

Publication number: JP3745505B2
Application number: JP20022997A
Authority: JP
Inventors: 徹伊藤
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2017-07-25
Also published as: JPH1137157A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、すべり軸受け及びモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータのすべり軸受け、例えば含油軸受けは、多数の空孔を有する多孔質の焼結合金にて形成され、各空孔内には潤滑油が充填されている。この含油軸受けの軸受け孔内で回転軸が回転すると、内周面に開口する空孔から供給された潤滑油が内周面上で油膜を形成し、回転軸はこの油膜に支持された状態で回転する。ところが、軸受け孔の内周面と回転軸との摺動面（回転軸が油膜を介して接触することにより軸受け孔の圧力が高くなる面）においても空孔が開口しているため、逆に、開口から潤滑油が含油軸受けの内部に浸透してしまい摺動面上に十分な油膜が形成されにくい。この結果、回転軸と摺動面とが部分的に直接接触する恐れがあり、その場合には摩擦係数が高くなり軸受けの性能が上がらない。
【０００３】
このような不具合を解消するため、従来より、含油軸受けでは、軸受け孔の内周面に、摺動面を含む領域の空孔を目潰しした目潰し面を設けている。この目潰し面では、潤滑油が目潰し面を通過して含油軸受けの内部に逃げにくくなって潤滑油が溜まり、回転軸が回転すると摺動面上には目潰し面以外の内周面から供給される潤滑油により十分な油膜が形成される。この結果、回転軸と軸受け孔との摩擦係数が低くなり、回転軸がスムーズに回転する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、軸受け孔の内周面上の潤滑油の油量が多い場合には、潤滑油が回転軸を伝わって含油軸受けの外部に洩れる虞がある。特に、目潰し面が設けられた含油軸受けでは、目潰し面上の潤滑油が含油軸受けの内部に浸透しないため、摺動面付近の内周面上に溜まった潤滑油が含油軸受けの外部に洩れるといった問題があった。
【０００５】
この問題を解決するため、図７に示すように、目潰し面５１を有する含油軸受け５２の内周面５３に、端部側に向かって拡径となるテーパ部５４を形成した形状の含油軸受け５２を提案した。この含油軸受け５２は、テーパ部５４に含油軸受け５２の外部に流出しようとする潤滑油を溜めることができ、潤滑油が含油軸受け５２の外部に洩れにくくなる。しかし、例えばワイパモータのような、回転軸の支持方向が地面に垂直に近い状態で使用される場合には、回転軸の回転中に重力により潤滑油が下方に洩れて、含油軸受け５２の下部に位置するコンミテータに付着する虞があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、一方向に回転する回転軸を上下方向に延びる状態で支持するすべり軸受けから、すべり軸受けの外部に潤滑油が洩れるのを防止することができるモータを提供することにある。また、それに適したすべり軸受けを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に記載の発明では、回転軸が一方向に回転されるとともに回転軸が上下方向に延びる状態で使用されるモータにおける回転軸の軸受けに使用されるすべり軸受けであって、潤滑油が供給される軸受け孔の軸受け部をその内周面の中心軸線がすべり軸受けの外周面の中心軸線に対して傾斜するように形成し、この傾斜はすべり軸受けがモータに組み付けられた状態において軸受け孔における回転軸との摺動面から回転軸の反回転方向側の軸受け部と回転軸との空間が上方に向かって広がるように傾いている。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１の発明において、前記すべり軸受けは含油軸受けである。
請求項３に記載の発明では、請求項２の発明において、前記含油軸受けは、軸受け孔の摺動面上に目潰し面が設けられている。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項２又は３の発明において、前記含油軸受けの軸受け孔には、その中間部に形成された軸受け部と、それに連続するとともに端部側に向かって拡径となるテーパ部が形成されている。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記モータは、その回転軸の回転に伴い回転するウォームと、ウォームに歯合してウォームの回転により回転するウォームホイールとを備えており、前記摺動面は、前記軸受け孔における回転軸に対してウォームホイールと反対側に位置する面である。
請求項６に記載の発明では、回転軸が一方向に回転されるとともに回転軸が上下方向に延びる状態で使用されるモータであって、回転軸の軸受けに使用されるすべり軸受における潤滑油が供給される軸受け孔の軸受け部をその内周面の中心軸線がすべり軸受けの外周面の中心軸線に対して傾斜するように形成し、この傾斜は軸受け孔における回転軸との摺動面から回転軸の反回転方向側の軸受け部と回転軸との空間が上方に向かって広がるように傾いている。
請求項７に記載の発明では、請求項６の発明において、前記すべり軸受けは含油軸受けである。
請求項８に記載の発明では、請求項７の発明において、前記含油軸受けは、軸受け孔の摺動面上に目潰し面が設けられている。
請求項９に記載の発明では、請求項７又は８の発明において、前記含油軸受けの軸受け孔には、その中間部に形成された軸受け部と、それに連続するとともに端部側に向かって拡径となるテーパ部が形成されている。
請求項１０に記載の発明では、請求項６〜９のいずれか一項に記載の発明において、前記モータの回転軸の回転に伴い回転するウォームと、ウォームに歯合してウォームの回転により回転するウォームホイールとを備え、前記摺動面は、前記軸受け孔における前記回転軸に対してウォームホイールと反対側に位置する面である。
【００１１】
従って、請求項１〜５に記載の発明によれば、すべり軸受けは、回転軸が一方向に回転されるとともに回転軸が上下方向に延びる状態で使用されるモータにおける回転軸の軸受けに使用される。そして、すべり軸受けは、潤滑油が供給される軸受け孔の軸受け部をその内周面の中心軸線がすべり軸受けの外周面の中心軸線に対して傾斜するように形成し、この傾斜はすべり軸受けがモータに組み付けられた状態において軸受け孔における回転軸との摺動面から回転軸の反回転方向側の軸受け部と回転軸との空間が上方に向かって広がるように傾いている。従って、回転軸の回転によって、潤滑油が前記空間に移動してすべり軸受けの上部に移動される。
請求項６〜１０に記載の発明は、回転軸が一方向に回転されるとともに回転軸が上下方向に延びる状態で使用されるモータに関するものである。そして、モータの回転軸の軸受けに使用されるすべり軸受における潤滑油が供給される軸受け孔の軸受け部をその内周面の中心軸線がすべり軸受けの外周面の中心軸線に対して傾斜するように形成し、この傾斜は軸受け孔における回転軸との摺動面から回転軸の反回転方向側の軸受け部と回転軸との空間が上方に向かって広がるように傾いている。従って、回転軸の回転によって、潤滑油が前記空間に吸い寄せられてすべり軸受けの上部に移動される。
【００１２】
請求項２，７に記載の発明によれば、傾斜部を形成する際に、潤滑油を軸受け孔の内周面に導入する導入路を考慮する必要がなくなる。
【００１３】
請求項３，８に記載の発明によれば、摺動面上には目潰し面以外の内周面から供給された潤滑油が溜まる。
請求項４，９に記載の発明によれば、すべり軸受けの下部に集まった潤滑油が一時的にテーパ部に溜められる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を回転軸が上下方向に延びる状態で、かつ一方向に回転されるモータに具体化した一の実施の形態を図１〜図５に従って説明する。
【００１６】
図１に示すように、モータ１は、モータハウジング２内に一体的に構成されている。モータハウジング２内には、ロータ３が回転軸４を介して回転可能に収容されている。この回転軸４の中央部分は、すべり軸受けとしての含油軸受け５によって支持されている。また、回転軸４のロータ３と含油軸受け５との間にはコンミテータ６が取着されている。そして、回転軸４の先端側（図１において上側）にはウォーム７が固定され、このウォーム７はモータハウジング２に支持されたウォームホイール８に歯合されている。そして、図１に示すように、モータ１はウォーム７側が上方となるように配置され、含油軸受け５の下方にコンミテータ６が配置された状態になる。
【００１７】
含油軸受け５は多数の図示しない空孔を有する多孔質の焼結金属によって形成されている。なお、各空孔内には、潤滑油が充填されている。含油軸受け５は略円筒状に形成され、図２に示すように、軸受け孔９には中間部に形成された回転軸４を支承する面である軸受け部９ａと、軸受け部９ａに連続するとともに端部側に向かって拡径となるテーパ部９ｂとが設けられている。軸受け部９ａは一定の径を有するとともに、その内周面の中心軸線Ｘが含油軸受け５の外周面の中心軸線Ｙに対して傾斜するように形成されている。この傾斜は、含油軸受け５がモータ１に組み付けられた状態において、回転軸４が潤滑油を介して接触することにより軸受け孔９の圧力が高くなる面、即ち摺動面から回転軸４の反回転方向側の軸受け部９ａと回転軸４との空間が上方に向かって広がるように傾いている。本実施の形態では０．１°傾斜するように形成されている。
【００１８】
また、軸受け孔９の摺動面を含む範囲（図２の二点鎖線の範囲）には目潰し面１０が形成されている。目潰し面１０は、含油軸受け５に存在する空孔の内、内周面上の空孔を目潰しして孔を塞いで形成されている。
【００１９】
次に、以上のように構成されたすべり軸受けの作用について説明する。
図２に示す含油軸受け５に回転軸４が挿入されると、図３に示すように、回転軸４と軸受け孔９との間には、テーパ部９ｂの形状に対応する空間の他に、軸受け部９ａに対応した空間１１，１２が形成される。
【００２０】
この状態で回転軸４が図１の矢印の方向（図１の上から見て時計回り方向）に回転すると、ウォーム７も同方向に回転される。このウォーム７の回転によりウォームホイール８が回転され、回転軸４はウォームホイール８の反力を受ける。この反力を受けた状態で回転軸４が回転され、図４に示すように、回転軸４が反力を受けた面と反対側の面と対向する軸受け孔９の面、即ち摺動面１３に接触するような状態で回転軸４は常に回転する。即ち、摺動面１３はウォームホイール８の反対側に一定して位置している。この状態で回転軸４が回転すると、含油軸受け５の内部からしみ出た潤滑油は、摺動面１３から回転軸４の反回転方向側（図４の回転軸４の左側）に集まる。この潤滑油は、図５に示すように、矢印Ａのように摺動面１３上に移動するものと、矢印Ｂのように摺動面１３から空間１１を伝わって軸受け孔９の上部に移動するものと、矢印Ｃのように摺動面１３に沿って軸受け孔９の下部に移動するものとに分けられる。この内、回転軸４が回転していることから潤滑油は摺動面１３上に最も移動しやすく、潤滑油はまず矢印Ａのように移動される。そして、摺動面１３上に潤滑油が十分な油膜を形成して矢印Ａに移動できる量を超えた場合、空間１１と摺動面１３側の下部とでは、空間１１の方が広いため潤滑油は軸受け部９ａに沿うように、即ち重力に逆らって空間１１に移動しやすく、潤滑油は矢印Ｂのように移動される。これは、軸受け孔９と回転軸４との間の狭い空間内で回転軸４が回転していることにより潤滑油が回転軸４の回転方向に移動しやすいためである。
【００２１】
また、空間１２と空間１１とはつながっているので、軸受け孔９の下部に溜まった潤滑油も回転軸４の回転により、空間１２を通って空間１１に移動される。これにより、軸受け孔９の下部に潤滑油が溜まりにくく、温度上昇等で過剰な潤滑油が含油軸受け５内に生じた場合にも、含油軸受け５の下部から潤滑油が洩れにくくなる。
【００２２】
さらに、軸受け孔９にはテーパ部９ｂが設けられており、軸受け孔９の下部に溜まった潤滑油は、一時的にテーパ部９ｂに溜められる。このテーパ部９ｂに溜められた潤滑油は、回転軸４の回転により一部が空間１２を通って空間１１へと移動される。従って、さらに含油軸受け５の下部から潤滑油が洩れにくくなる。
【００２３】
上記実施の形態によれば、以下に示す効果を有する。
（イ）含油軸受け５をその長手方向が上下方向となる状態で使用した場合、軸受け部９ａを傾斜させて空間１１を形成しているので、潤滑油は空間１１に移動しやすくなり、軸受け孔９の下部に潤滑油が溜まりにくくなる。このため、すべり軸受けの外部に潤滑油が洩れにくくなり、含油軸受け５の直ぐ下側にコンミテータ６が存在してもコンミテータ６に油が付着するのを防止できる。
【００２４】
（ロ）含油軸受け５をその長手方向が上下方向となる状態で使用した場合、軸受け部９ａを傾斜させ空間１２を形成しているので、軸受け孔９の下部の潤滑油が空間１２を通って空間１１に移動され、さらに軸受け孔９の下部に潤滑油が溜まりにくくなる。このため、すべり軸受けの外部に潤滑油がより洩れにくくなる。
【００２５】
（ハ）含油軸受け５をその長手方向が上下方向となる状態で使用した場合、軸受け孔９にテーパ部９ｂが設けられているので、軸受け孔９の下部に溜まった潤滑油を一時的にテーパ部９ｂに溜めることができ、さらに潤滑油の一部が空間１２、空間１１へと移動される。従って、さらにすべり軸受けの外部に潤滑油が洩れにくくなる。
【００２６】
（ニ）すべり軸受けとして含油軸受け５を用いているので、軸受け部９ａを傾斜させる際に、潤滑油を軸受け孔９内に導入する導入路を考慮する必要がなくなり、すべり軸受けの製造が容易になる。
【００２７】
（ホ）含油軸受け５をその長手方向が上下方向となる状態で使用され、摺動面に目潰し面１０を形成した摺動面上の潤滑油が含油軸受け５の内部に逃げにくい場合にも、軸受け部９ａを傾斜して空間１１，１２が形成されていることから、すべり軸受けの外部に潤滑油が洩れにくくなる。
【００２８】
なお、実施の形態は上記に限らず、例えば以下の場合であってもよい。
○ 軸受け部９ａの傾斜方向は、回転軸４の回転方向、支持方向により異なり、例えば実施の形態において回転軸４が図１の上から見て反時計回りに回転する場合には、図６に示すように、軸受け部９ａの傾斜方向は逆方向になる。
○ 軸受け部９ａの傾斜角度は含油軸受け５の大きさ、回転軸４と含油軸受け５とのクリアランス等によって異なり、例えば傾斜角度を大きくする場合には回転軸４と含油軸受け５とのクリアランスを大きくする等の必要がある。
○ 含油軸受け５の軸受け孔９にはテーパ部９ｂを設けなくてもよい。この場合にも、軸受け部９ａを傾斜することによって形成された空間１１，１２により軸受け孔９の下部に潤滑油が溜まりにくくすることができる。
○ 軸受け孔９の摺動面上に目潰し面１０を形成していなくてもよい。この場合にも、軸受け部９ａによって形成された空間１１，１２により軸受け孔９の下部に潤滑油が溜まりにくくなることから、すべり軸受け５の外部に潤滑油が洩れにくくすることができる。
○ すべり軸受けは含油軸受けでなくてもよく、例えば潤滑油をすべり軸受けの外部から導入できるように導入路を設けたものであってもよい。
【００２９】
以下に、前記実施の形態から把握できる技術的思想を効果とともに説明する。
（１）軸受け孔の軸受け部の形状を、すべり軸受けを回転軸が一方向に回転するモータに組み付けた状態で、回転軸の回転に伴って潤滑油が上方に向かって移動するような形状に形成したことを特徴とするモータのすべり軸受け。この場合、すべり軸受けを回転軸が上下方向に延びる状態のモータで使用しても、軸受け孔の下部に潤滑油が溜まりにくくなることから、すべり軸受けの下側に潤滑油が洩れにくくすることができる。
【００３０】
（２）含油軸受けの軸受け孔に目潰し面が設けられていない。この場合、すべり軸受けを回転軸が上下方向に延びる状態のモータで使用しても、軸受け孔の下部に潤滑油が溜まりにくくなることから、すべり軸受けの下側に潤滑油が洩れにくくすることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明によれば、すべり軸受けを回転軸が一方向に回転するとともに、回転軸が上下方向に延びる状態で使用されるモータに組み付けた場合、軸受け孔の下部に潤滑油が溜まりにくく、すべり軸受けの外部に潤滑油が洩れにくくなり、すべり軸受けの下側にコンミテータを配置してもコンミテータに潤滑油が付着するのを防止できる。
請求項６〜１０に記載の発明によれば、すべり軸受けの軸受け孔の下部に潤滑油が溜まりにくく、すべり軸受けの外部に潤滑油が洩れにくくなり、すべり軸受けの下側にコンミテータを配置してもコンミテータに潤滑油が付着するのを防止できる。
【００３２】
請求項２，７に記載の発明によれば、軸受け部を設ける際に、潤滑油を軸受け孔内に導入する導入路を考慮する必要がなくなり、すべり軸受けの製造が容易になる。
【００３３】
請求項３，８に記載の発明によれば、摺動面に目潰し面を形成して摺動面上から潤滑油が逃げにくい場合にも、軸受け孔の下部に潤滑油が溜まりにくく、すべり軸受けの外部に潤滑油が洩れにくくなる。
【００３４】
請求項４，９に記載の発明によれば、軸受け孔の下部に溜まった潤滑油を一時的にテーパ部に溜めることができ、またテーパ部に溜められた潤滑油の一部が軸受け孔の上部へ移動され、すべり軸受けの外部に潤滑油が洩れにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のモータの断面図。
【図２】同じく軸受けの模式断面図。
【図３】同じく軸受けに回転軸を挿入した模式部分断面図。
【図４】同じく軸受けに回転軸を挿入した模式平面図。
【図５】同じく潤滑油の流れを示す模式断面図。
【図６】別の実施の形態の軸受けの模式断面図。
【図７】従来の軸受けの断面図
【符号の説明】
１…モータ、４…回転軸、５…すべり軸受けとしての含油軸受け、９…軸受け孔、９ａ…軸受け部、９ｂ…テーパ部、１０…目潰し面、１１…空間、Ｘ…内周面の中心軸線、Ｙ…外周面の中心軸線。

Claims

回転軸が一方向に回転されるとともに回転軸が上下方向に延びる状態で使用されるモータにおける回転軸の軸受けに使用されるすべり軸受けであって、
潤滑油が供給される軸受け孔の軸受け部をその内周面の中心軸線がすべり軸受けの外周面の中心軸線に対して傾斜するように形成し、この傾斜はすべり軸受けがモータに組み付けられた状態において軸受け孔における回転軸との摺動面から回転軸の反回転方向側の軸受け部と回転軸との空間が上方に向かって広がるように傾いていることを特徴とするすべり軸受け。
前記すべり軸受けは含油軸受けである請求項１に記載のすべり軸受け。
前記含油軸受けは、軸受け孔の摺動面上に目潰し面が設けられている請求項２に記載のすべり軸受け。
前記含油軸受けの軸受け孔には、その中間部に形成された軸受け部と、それに連続するとともに端部側に向かって拡径となるテーパ部が形成されている請求項２又は３に記載のすべり軸受け。
前記モータは、その回転軸の回転に伴い回転するウォームと、ウォームに歯合してウォームの回転により回転するウォームホイールとを備えており、前記摺動面は、前記軸受け孔における前記回転軸に対してウォームホイールと反対側に位置する面である請求項１〜４のいずれか一項に記載のすべり軸受け。
回転軸が一方向に回転されるとともに回転軸が上下方向に延びる状態で使用されるモータであって、
回転軸の軸受けに使用されるすべり軸受における潤滑油が供給される軸受け孔の軸受け部をその内周面の中心軸線がすべり軸受けの外周面の中心軸線に対して傾斜するように形成し、この傾斜は軸受け孔における回転軸との摺動面から回転軸の反回転方向側の軸受け部と回転軸との空間が上方に向かって広がるように傾いていることを特徴とするモータ。
前記すべり軸受けは含油軸受けである請求項６に記載のモータ。
前記含油軸受けには、軸受け孔の摺動面上に目潰し面が設けられている請求項７に記載のモータ。
前記含油軸受けの軸受け孔には、その中間部に形成された軸受け部と、それに連続するとともに端部側に向かって拡径となるテーパ部が形成されている請求項７又は８に記載のモータ。
前記モータの回転軸の回転に伴い回転するウォームと、ウォームに歯合してウォームの回転により回転するウォームホイールとを備え、前記摺動面は、前記軸受け孔における前記回転軸に対してウォームホイールと反対側に位置する面である請求項６〜９のいずれか一項に記載のモータ。