JP4248625B2

JP4248625B2 - モータ

Info

Publication number: JP4248625B2
Application number: JP19695998A
Authority: JP
Inventors: 栄治宮本; 慶彦向山
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2018-07-13
Also published as: JP2000032703A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スリーブ軸受を備えたモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スリーブ軸受を備えた従来のモータは、例えば、図６に示す構成である。図６を参照して、このモータは、静止部材２と、静止部材２に対して相対的に回転自在であるロータ４とから構成されている。静止部材２は、取付ブラケット６及び筒状支持部材８を備え、筒状支持部材８の他端部が取付ブラケット６に固定されている。ロータ４は、ロータ本体１０及びこのロータ本体１０に固定された回転軸１２を備えている。ロータ本体１０にはロータマグネット１４が装着され、このロータマグネット１４に対向してステータ１６が筒状支持部材８に取付けられている。
【０００３】
ロータ４の回転軸１２と静止部材２の筒状支持部材８との間には、ラジアル荷重を支持するためのスリーブ軸受１８と、スラスト荷重を支持するための滑り軸受片２０とが設けられている。スリーブ軸受１８は多孔質物質から形成され、その内部に潤滑用オイルが含まれている。
【０００４】
このようなモータでは、ロータ４が所定方向に回転すると、回転する回転軸１２によるポンピング作用によって、スリーブ軸受１８内のオイルがその内周面に滲出るようになる。このオイルの滲み量が多くなると遠心力によって周囲に飛散し、スリーブ軸受１８に含有されるオイルが減少し、スリーブ軸受１８の寿命が著しく低下する。
【０００５】
そこで、従来のモータでは、オイルの飛散を防止するために、スリーブ軸受１８の一端外側にプレート状部材２２が配置され、このプレート状部材２２が回転軸１２に固定されている。また、筒状支持部材８の一端部はスリーブ軸受１８を越えて外方に延び、その突出端部２４はプレート状部材２２の半径方向外方を覆っている。
【０００６】
このような構成のモータでは、スリーブ軸受１８から滲出たオイルは回転軸１２を伝わってプレート状部材２２に至り、回転する回転軸１２及び／又はプレート状部材２２から半径方外方に飛散するが、飛散したオイルは筒状支持部材８の突出端部２４の内周面に沿って流下してスリーブ軸受１８に戻るようになる。それ故に、滲出たオイルの飛散による減少を抑え、スリーブ軸受１８の寿命を長く保つことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このモータを垂直状態（回転軸１２が上下方向に延びる状態）で用いる場合、図６から理解される通り、スリーブ軸受１８から滲出たオイルは上述したように循環し、オイルの減少を抑えることができる。しかし、モータを水平状態（回転軸１２が水平に延びる状態）で用いる場合、プレート状部材２２から筒状支持部材１８の突出端部２４に飛散したオイルは、スリーブ軸受１８に向けて流れるのではなく、この突出端部２４から外側に流出し、オイルの上述した循環が行われない。それ故に、オイルの減少が著しく、スリーブ軸受１８の寿命が短くなる問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、モータを水平状態に用いた場合においても滲出たオイルの循環を達成し、これによってスリーブ軸受の寿命を延ばすことができるモータを提供することである。
【０００９】
【課題を達成するための手段】
本発明の請求項１は、筒状支持部を有する静止部材と、回転軸部を有するロータと、前記筒状支持部及び前記回転軸部の間に介在されたスリーブ軸受と、を備えたモータにおいて、
前記スリーブ軸受の一端面には、軸線方向外方に突出する環状突起が設けられ、
前記スリーブ軸受の軸線方向外方にはプレート状部材が配設され、
前記プレート状部材の外周面は前記筒状支持部の内周面に装着され、前記プレート状部材の他端部は、前記スリーブ軸受の環状突起と当接すると共に前記スリーブ軸受の前記一端面との軸方向の間にオイル空間を形成、
前記スリーブ軸受の外周面と前記筒状支持部の内周面との間には軸線方向に伸びる軸線方向連通孔が形成され、前記プレート状部材と前記環状突起とが当接する部位には半径方向に伸びる半径方向連通孔が形成され、前記軸線方向連通孔および前記半径方向連通孔により前記オイル空間と前記スリーブ軸受の他端側とが互いに連通することを特徴とする。
【００１０】
本発明に従えば、スリーブ軸受の環状突起に当接するようにプレート状部材が設けられるので、スリーブ軸受の一端面とプレート状部材との間にオイル空間が形成される。従って、回転軸部の回転に伴って回転軸部表面若しくは回転軸部とスリーブ軸受との間から滲出たオイルはこのオイル空間に飛散し、飛散したオイルはこのオイル空間を通してスリーブ軸受の一端面から内部に浸透し、このようにしてオイルの循環が達成される。それ故に、オイルの外部への飛散、流出を抑えることができ、スリーブ軸受の寿命を長く延ばすことができる。また、スリーブ軸受の環状突起にプレート状部材が当接しているので、オイル空間の半径方向外周面が閉塞されており、従ってモータを水平状態で用いた場合でも、滲出たオイルの外部への飛散、流出を抑えることができる。
【００１１】
また、本発明の請求項２は、前記スリーブ軸受の外周面のうち前記筒状支持部の内周面に対応する領域には、軸線方向に伸びる溝が形成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３は、前記スリーブ軸受の外周面のうち前記筒状支持部の内周面に対応する領域には、軸線方向に伸びる溝が形成され、
前記環状突起には、前記軸線方向に伸びる溝と前記オイル空間とを連通させる連通溝が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４は、前記スリーブ軸受の前記一端面における、前記環状突起よりも半径方向内側の部位には、軸線方向他方側に窪む環状溝が形成されていることを特徴とする。
本発明に従えば、スリーブ軸受の一端面に環状溝が形成されているので、この一端面の表面積が大きくなり、これによってオイルのスリーブ軸受への浸透を促進することができる。
【００１６】
本発明の請求項５は、前記プレート状部材は、撥油性を有する材料から形成されていることを特徴とする。
本発明に従えば、プレート状部材が撥油性材料から形成されているので、プレート状部材の表面にオイルが付着することが殆どなく、オイル空間に飛散したオイルはスリーブ軸受の一端面からその内部に浸透する。
【００１７】
本発明の請求項６は、前記プレート状部材の表面には、撥油性材料の被服層が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項７は、前記スリーブ軸受は、その内部に潤滑性オイルを含浸した多孔質含油軸受であることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を参照して、本発明に従うモータの実施形態ついて説明する。図１は、本発明に従うモータの第１の実施形態を示す断面図であり、図２は、図１のモータの要部を示す部分拡大断面図であり、図３は、図１のモータのプレート状部材を拡大して示す正面図である。
【００２０】
図１を参照して、図示のモータは、例えばディスクを駆動する駆動装置側に取付けられる静止部材３２と、この静止部材３２に対して相対的に回転自在であるロータ３４とを備えている。静止部材３２は略円形状の取付ブラケット３６を有している。取付ブラケット３６の中央部には円形開口が形成され、この円形開口に、例えば圧入によって筒状支持部材３８（筒状支持部を構成する）の他端部が固定されている。この筒状支持部材３８は取付ブラケット３６と一体に形成してもよい。
【００２１】
ロータ３４はカップ状のロータ本体４０を備えている。ロータ本体４０は円筒状の周側壁４２と、この周側壁４２の一端部に設けられた端壁４４を有し、端壁４４の中央部に回転軸４６（回転軸部を構成する）が例えば圧入により固定されている。回転軸４６の他端側は端壁４４から図１において下方に延び、その一端側は図１において上方に延びている。
【００２２】
ロータ３４の回転軸４６は、スリーブ軸受４８及び滑り軸受片５０を介して筒状支持部材３８に回転自在に支持されている。スリーブ軸受４８は、含油軸受と称され、焼結合金等の多孔質物質から形成され、その内部に潤滑用オイルが含まれる。このスリーブ軸受４８は筒状支持部材３８の内周面に、例えば圧入によって装着される。また、滑り軸受片５０は、筒状支持部材３８の他端部に装着される。この実施形態では、筒状支持部材３８の他端部には、内径が幾分大きい大内径部５２が設けられ、また、この大内径部５２より軸線方向（図１において上下方向）内側に少し間隔を置いて、半径方向内方に突出する環状保持突部５４が設けられている。筒状支持部材３８の大内径部５２には閉塞支持部材５６が配設され、筒状支持部材３８の他端面にカシメ加工を施すことによって、大内径部５２の肩部に当接するように固定される。滑り軸受片５０は閉塞支持部材５６の内側に配設される。滑り軸受片５０は円板状であり、その外径は環状保持突部５４の内径よりも大きく、またその厚さは閉塞支持部材５６と環状保持突部５４との間隔よりも幾分小さく設定されている。かく構成されているので、滑り軸受片５０は、閉塞支持部材５６と環状保持突部５４との間を軸線方向に幾分移動自在であり、このように構成することによって、閉塞支持部材５６をカシメ加工によって筒状支持部材４８に固定する際に、加工時の大きな力が滑り軸受片５０に作用することが回避され、これによって滑り軸受片５０の変形等を防止することができる。スリーブ軸受４８及びそれに関連する構成については、後に更に詳述する。
【００２３】
ロータ３４の回転軸４６の他端側はスリーブ軸受４８に挿入される。スリーブ軸受４８は回転軸４６の外周面を支持し、ロータ３４に作用するラジアル荷重を支持する。また、滑り軸受片５０は、回転軸４６の弧状に突出する他端面を支持し、ロータ３４に作用するスラスト荷重を支持する。
【００２４】
ロータ本体４０の周側壁４２の内周面には、環状のロータマグネット５８が装着されている。このロータマグネット５８に対向してステータ６０が設けられている。ステータ６０は、コアプレートを積層することによって形成されるステータコア６２を有し、ステータコア６２が筒状支持部材３８の外周面に取付けられている。ステータコア６２にはコイル６４が所要の通りに巻かれ、コイル６４に駆動電流を送給することによって、ロータマグネット５８とステータ６０との磁気的作用によってロータ３４が所定方向に回転駆動される。
【００２５】
次に、図１と共に図２及び図３を参照して、スリーブ軸受４８及びそれに関連する構成について説明する。主として図２を参照して、この実施形態では、スリーブ軸受４８の一端面（図１及び図２において上側端面）には軸線方向外方に突出する環状突起７２が設けられ、この環状突起７２の先端面は実質上平坦に形成されている。また、スリーブ軸受４８の一端外側にはプレート状部材７４が配設されている。プレート状部材７４は中央部に円形開口を有するリング状であり、回転軸４６はかかる円形開口を通して延びている。このプレート状部材７４は、環状突起７２の先端面に当接するように、その外周部が筒状支持部材３８の内周面に例えば圧入によって固定される。このようにプレート状部材７４を設けることによって、環状突起７２とプレート状部材７４との間が実質上閉塞され、スリーブ軸受４８の一端面とプレート状部材７４との間に環状のオイル空間７６が形成される。オイル空間７６は、回転軸４６と対向する内周面側が解放され、回転軸４６を伝わるオイルは、このオイル空間７６内に飛散し、飛散したオイルは、スリーブ軸受４８の一端面からその内部に浸透する。
【００２６】
この形態では、プレート状部材７４は、撥油性を有する材料、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から形成されており、このような材料から形成することによって、飛散したオイルはプレート状部材７４の表面（内側面）に付着することが殆どなく、スリーブ軸受４８の一端面からその内部に浸透する。なお、プレート状部材７４を撥油性材料から形成することに代えて、その表面、特に内側面（オイル空間７６を規定する面）に、撥油性材料の被覆層を設けても同様の効果が達成される。
【００２７】
この実施形態では、更に、スリーブ軸受４８の一端面に、具体的には環状突起７２よりも半径方向内側の部位に、環状溝７８が形成されている。この環状溝７８は断面形状がＶ字状であり、このような環状溝７８を形成することによって、上記一端面の表面積が大きくなり、これによってスリーブ軸受４８の一端面から内部へのオイルの浸透が促進される。また、このモータを垂直状態（図１及び図２に示す状態）に用いた場合、この環状溝７８が飛散したオイルのオイル溜として作用し、飛散したオイルの内部への浸透がより効果的に行われる。なお、環状溝７８の断面形状は、矩形状、半円状等のその他の任意の形状でよい。また、環状溝７８は、例えば同心状に複数個設けることもできる。
【００２８】
スリーブ軸受４８の一端面からのオイルの浸透をより効果的に行うためには、環状突起７２を上記一端面の外周部に設け、上記一端面における、オイル空間７６を規定する面積を大きくするのが望ましい。また、環状突起７２に続いてその半径方向内側に環状溝７８を設け、この環状溝７８の表面積を大きくするのが望ましい。
【００２９】
スリーブ軸受４８の一端内周部には、半径方向内方に向けて軸線方向内側に傾斜する傾斜面８０が形成されている。従って、モータを垂直状態に用いた場合、オイル空間７６に飛散したオイルの一部は、この傾斜面８０に沿って回転軸４６とスリーブ軸受４８との間隙に戻され、充分なオイルによる潤滑が行われる。
【００３０】
この実施形態では、更に、ロータ３４の組付けが容易に行われるように、次の通りに構成されている。即ち、スリーブ軸受４８の一端外周部には、角部を切欠くことによって環状凹部８２が形成されている。また、スリーブ軸受４８の外周面には、その一端から軸線方向に所定部位まで延びる、換言するとスリーブ軸受４８の外周面のうち筒状支持部材３８の内周面と接触する領域において延びる空気逃げ溝８４が形成され、空気逃げ溝８４の一端は上記環状凹部８２に連通している。更に、プレート状部材７４には、環状凹部８２に対応して、その外周部の一部に切欠き８６が形成されている。このように構成されているので、図１及び図２から理解される如く、スリーブ軸受４８にロータ３４の回転軸４６を挿入するとき、回転軸４６の挿入によってスリーブ軸受４８内の空気が圧縮されるが、この圧縮された空気は、スリーブ軸受４８の他端側からスリーブ軸受４８と筒状支持部材３８との間隙及び空気逃げ溝８４を通って環状凹部８２に流れ、更にプレート状部材７４の切欠き８６を通って外部に流出する。このようにしてスリーブ軸受４８内の空気抜きが行われるので、回転軸４６をスリーブ軸受４８内に容易に挿入することができる。なお、空気逃げ溝８４は、スリーブ軸受４８の周方向に１個又は２個以上設けることができる。
【００３１】
このモータでは、ロータ３４が所定方向に回転すると、回転する回転軸４６によるポンピング作用によって、スリーブ軸受４８内のオイルがその内周面に滲出る。この滲出たオイルは回転軸４６の表面に沿ってスリーブ軸受４８の軸線方向外方に伝わり、遠心力の作用によってオイル空間７６に向けて飛散し、飛散したオイルはスリーブ軸受４８の一端面から内部に浸透する。従って、滲出たオイルはオイル空間７６を通して循環され、オイルの飛散による減少が著しく抑えられ、スリーブ軸受４８の寿命を長く延ばすことができる。
【００３２】
このようなモータを水平状態（回転軸４６が水平方向の延びる状態）に用いた場合、図１から理解される如く、飛散したオイルは、オイル空間７６の下部に溜まり、溜まったオイルがスリーブ軸受４８の一端面から内部に浸透する。従って、このような状態で用いても滲出たオイルの循環が達成され、垂直状態で用いた場合と同様に、オイルの飛散による減少を著しく抑えることができる。
【００３３】
図４及び図５は、本発明に従うモータの第２の実施形態を示している。図４は、本発明に従うモータの第２の実施形態を示す断面図であり、図５は、図４のモータの一部を示す部分拡大断面図である。この第２の実施形態では、スリーブ状軸受及びプレート状部材に改良が施されており、第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
図４及び図５を参照して、この第２の実施形態では、スリーブ軸受４８Ａの一端面（図４及び図５において上側端面）には、第１の実施形態と同様に、軸線方向外方に突出する環状突起７２Ａが設けられ、また、スリーブ軸受４８Ａの一端外側にはプレート状部材７４Ａが配設されている。更に、筒状支持部材３８Ａの一端部（図４及び図５において上端部）には、内径が幾分拡大された大内径部９２が設けられている。プレート状部材７４Ａは、大内径部９２によって形成される肩部に載置され、大内径部９２の内周部にかしめ加工を施すことによって筒状支持部材３８Ａの一端部に固定される。この取付状態においては、プレート状部材７４Ａは、環状突起７２Ａの先端面に当接し、環状突起７２Ａとプレート状部材７４Ａとの間が閉塞され、スリーブ軸受４８Ａの一端面とプレート状部材７４Ａとの間に環状のオイル空間７６が形成される。従って、第１の実施形態と同様に、回転軸４６を伝わるオイルは、このオイル空間７６内に飛散し、飛散したオイルは、スリーブ軸受４８の一端面からその内部に浸透する。また、かくプレート状部材７４Ａを固定することによって、筒状支持部材３８Ａとプレート状部材７４Ａとの間も閉塞され、オイルの外部への漏れを一層確実に防止することができる。
【００３５】
また、この形態では、第１の実施形態と同様に、スリーブ軸受４８Ａの一端面に環状溝７８及び傾斜面８０が形成されている。更に、プレート状部材７４Ａに切欠きを設けることに代えて、スリーブ軸受４８Ａの環状突起７２Ａに半径方向に延びる連通溝９４が形成されている。連通溝９４は、１個又は周方向に間隔を置いて２個以上設けることができる。連通溝９４は、図５に示すとおり、スリーブ軸受４８Ａの一端外周部に設けられた環状凹部８２とオイル空間７６とを連通する。
【００３６】
かく構成されているので、第２の実施形態において回転軸４６の挿入によってスリーブ軸受４８Ａ内の空気が圧縮されと、この圧縮された空気は、スリーブ軸受４８Ａの他端側からスリーブ軸受４８Ａと筒状支持部材３８Ａとの間隙及び空気逃げ溝８４を通って環状凹部８２に流れ、更に連通溝９４及びオイル空間７６を通してプレート状部材７４Ａ及び回転軸４６の間から外部に逃げ、上述したと同様の効果が達成される。
【００３７】
この第２の実施形態では、オイルの漏れを一層防止するために、次の個所に撥油剤９６が施されている。筒状支持部材３８Ａの他端部内周面、即ち閉塞支持部材５６及び滑り軸受片５０が装着されている部位と、筒状支持部材３８Ａの一端部、即ちプレート状部材７４Ａが取付られている部位と、ロータ本体４０の端壁４４の内周部内面とに、撥油剤９６が塗布されている。第２の実施形態のその他の構成は、第１の実施形態と実質上同一である。
【００３８】
この第２の実施形態では、その基本的構成が第１の実施形態と同一であるので、第１の実施形態と同様の作用効果が達成される。
【００３９】
以上、本発明に従うモータの実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の請求項１のモータによれば、スリーブ軸受から滲出たオイルはこのオイル空間に飛散し、飛散したオイルはこのオイル空間を通してスリーブ軸受の一端面から内部に浸透する。それ故に、オイルの外部への飛散、流出を抑えることができ、スリーブ軸受の寿命を長く延ばすことができる。また、オイル空間の半径方向外周面が実質上閉塞されているので、モータを水平状態で用いた場合でも、滲出たオイルの外部への飛散、流出を抑えることができる。
【００４１】
また、本発明の請求項２のモータによれば、スリーブ軸受の一端面の表面積を大きくしてオイルのスリーブ軸受への浸透を促進することができる。
【００４２】
また、本発明の請求項３のモータによれば、プレート状部材の表面にオイルが付着することが殆どなく、オイル空間に飛散したオイルをスリーブ軸受の内部に浸透させることができる。
【００４３】
更に、本発明の請求項４又は５のモータによれば、スリーブ軸受にロータの回転軸部を挿入するとき、スリーブ軸受内の空気を外部に逃がしことができ、これによって、回転軸部をスリーブ軸受に容易に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従うモータの第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のモータの要部を示す部分拡大断面図である。
【図３】図１のモータのプレート状部材を拡大して示す正面図である。
【図４】本発明に従うモータの第２の実施形態を示す断面図である。
【図５】図４のモータの要部を示す部分拡大断面図である。
【図６】従来のモータの一部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
３２静止部材
３４ロータ
３８，３８Ａ筒状支持部材
４０ロータ本体
４６回転軸
４８，４８Ａスリーブ軸受
５０滑り軸受片
５８ロータマグネット
６０ステータ
７２，７２Ａ環状突起
７４，７４Ａプレート状部材
７６オイル空間
７８環状溝
９４連通溝

Claims

筒状支持部を有する静止部材と、回転軸部を有するロータと、前記筒状支持部及び前記回転軸部の間に介在されたスリーブ軸受と、を備えたモータにおいて、
前記スリーブ軸受の一端面には、軸線方向外方に突出する環状突起が設けられ、
前記スリーブ軸受の軸線方向外方にはプレート状部材が配設され、
前記プレート状部材の外周面は前記筒状支持部の内周面に装着され、前記プレート状部材の他端部は、前記スリーブ軸受の環状突起と当接すると共に前記スリーブ軸受の前記一端面との軸方向の間にオイル空間を形成し、
前記スリーブ軸受の外周面と前記筒状支持部の内周面との間には軸線方向に伸びる軸線方向連通孔が形成され、前記プレート状部材と前記環状突起とが当接する部位には半径方向に伸びる半径方向連通孔が形成され、前記軸線方向連通孔および前記半径方向連通孔により前記オイル空間と前記スリーブ軸受の他端側とが互いに連通することを特徴とするモータ。
前記スリーブ軸受の外周面のうち前記筒状支持部の内周面に対応する領域には、軸線方向に伸びる溝が形成されることを特徴とする請求項１記載のモータ。
前記スリーブ軸受の外周面のうち前記筒状支持部の内周面に対応する領域には、軸線方向に伸びる溝が形成され、
前記環状突起には、前記軸線方向に伸びる溝と前記オイル空間とを連通させる連通溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載のモータ。
前記スリーブ軸受の前記一端面における、前記環状突起よりも半径方向内側の部位には、軸線方向他方側に窪む環状溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のモータ。
前記プレート状部材は、撥油性を有する材料から形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のモータ。
前記プレート状部材の表面には、撥油性材料の被服層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載のモータ。
前記スリーブ軸受は、その内部に潤滑性オイルを含浸した多孔質含油軸受であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載のモータ。