JPH03181610A - スラスト軸受構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、スラスト軸受構造に関し、特に、ギャードモ
ータ等のモータ軸端に配設され、軸端に加わるスラスト
力をスチールボールで受けとめるように構成したスラス
ト軸受構造に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種のスラスト軸受は、例えば自動車のパワー
シート装置、ワイパー装置等に使用されており、特に、
モータと各装置の出力軸との間に減速ギヤを介設してい
る機構における駆動軸又はモータ軸のスラスト軸受に好
適に使用されている。

このスラスト軸受は、第５図に示すように、シャフト２
の軸端に大略円錐形状の溝４を凹設し、該溝４の中にス
チールボール６を挿入すると共に、該スチールボール６
をハウジング８の端面に設置したプレートＩＯに接触せ
しめ、シャフト２に加わるスラスト力Ｐをスチールボー
ル６及びプレートｌＯを介して受けている。従って、上
記シャフト２に形成された溝４の円錐形状の内周壁とス
チ−ルボール６の外周面とは線接触する一方、スチール
ボール６とプレート１０とは点接触した状態となってい
る。又、スチールボール６の周囲には、潤滑剤か充填さ
れており、シャフト２の回転に伴う摺動部の摩耗あるい
は騒音を抑制している。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記したような従来のスラスト軸受構造においては、シ
ャフト２に形成された溝４とスチールボール６とが線接
触し、スチールボール６とハウジング８端面に設置した
プレート１０とが点接触しているため、スラスト力Ｐが
大きくなると、点接触部を中心に回転するが、スチール
ボール６と溝４との接触抵抗の方が大きくなるので、シ
ャフト２とスチールボール６が固着された状態で一体的
に回転することとなる。

このため、シャフト２の回転と独立したスチールボール
６独自の回転が妨げられ、プレートｌＯに対してスチー
ルボール６の一点が常に摺接することになるので、スチ
ールボール６の周囲に充填されている潤滑剤が潤滑せず
、油切れを起こすことになる。その結果、スチールホー
ル６とプレート１０との点接触部において、異常摩耗を
起こし、シャフト２の回転時、キーキーという異常音が
発生することがあった。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、スラス
ト力に関係なく、シャフトと独立してスチールボールを
自由に回転させ、シャフトの軸端とスチールボール、及
び、スチールボールとスラスト受けとの摺接部における
異常摩耗及び異常音の発生を極力おさえたスラスト軸受
構造を提供するものである。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明のスラスト軸受構造は
、回転軸の一端面と摺接するスチールボールと、該スチ
ールボールを介して伝達されるスラスト方向の力を受け
るスラスト受けと、前記スチールボールの外径より僅か
に大きい内径を有し、スチールボールの半径方向の移動
を抑制する保持部材を備えており、回転軸の前記端面と
スチールボール、及び、スチールボールとスラスト受け
を互いに点接触させたものである。

尚、前記回転軸の軸端に円筒形状の溝を形成し、スチー
ルボールをこの溝の中に挿入し、溝の側壁により前記保
持部材を構成すると効果的である。

又、回転軸の軸端に溝を形成することなく、軸端が挿入
されたラジアル軸受により前記保持部材を構成し、スチ
ールボールのラジアル方向の移動を抑制してもよい。

又、スチールボールと摺接するスラスト受けの部分は、
焼き入れ処理を施すのが好ましい。

更に、回転軸の軸端のスチールボールとの摺接部におい
て、摩耗が心配される場合には、焼き入れ処理を施した
プレートを挿入してもよい。

く作用〉 上記したように、回転軸にかかるスラスト方向の力は、
回転軸の軸端とスチールボール及びスチールボールとス
ラスト受けが互いに点接触した状態で、スラスト受けに
よって受は止められる。又、大きなスラスト力が加わっ
ても、スチールボール両側での接触抵抗はほぼ等しいの
で、大きなスラスト荷重が加わった時にスチールボール
が回転軸に固着し、一体内に回転することはない。従っ
て、スチールボールは絶えず回転軸とは独立して自由に
回転し、摺接部における潤滑が円滑に行なわれ、油切れ
を起こすこともない。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示す。

第１図に示すギャードモータは、例えば、自動車のパワ
ーシート装置、ワイパー装置等に使用されており、モー
タ２０の回転力はモータ軸２２を介してウオーム２３と
ウオームホイール２４からなる減速機構に伝達され、更
に、ウオームホイール２４と連結した出力軸２６を介し
て取り出される。この出力軸２６の回転により、パワー
シート装置のシートの背もたれを起こし又は倒し、もし
くは、ワイパー装置のワイパーを往復運動させる。

本発明に係るスラスト軸受構造は、上記ギヤードモータ
のモータ軸端に装着されている。

第２図において、モータ軸２２の端部には、端面の中央
に開口する円筒形状のボール受は溝３２が形成されてお
り、このボール受は溝３２の中にスチールボール３４が
挿入されている。このスチールボール３４はモータ軸側
の軸線Ｑ上の点ｐｔにおいて、モータ軸２２と点接触す
ると共に、軸線Ｑ上の反対側の点Ｐ２において、モータ
軸２２の端面より突出し、鉄製のヨーク３６の内面に装
着されたプレート３８と点接触している。このプレート
３８には焼き入れ処理が施され、スチールボール３４と
の摺接部の摩耗を極力おさえている。

スチールボール３４の外径はボール受は溝３２の内径よ
り僅かに小さく形成して、両者間に隙間を設けており、
スチールボール３４と受は溝３２とが回転時に線接触せ
ず互いに固着しないようにしている。このように、スチ
ールボール３４はモータ軸２２の軸線Ｑ上の点ＰＩと点
Ｐ２の２点のみでモータ軸２２及びプレート３８と点接
触しているため、モータ軸の回転とは独立してボール受
は溝３２内で自由に回転することができる。

又、受は溝３２内部のスチールボール３４の周囲には、
グリース等の潤滑剤が充填されており、点接触するモー
タ軸端とスチールボール３４、及び、スチールボール３
４とプレート３８の摺動摩擦に起因する摩耗あるいは異
常音を抑制している。

モータ軸端の外周には、調芯軸受等のラジアル軸受４０
が配設されると共に、ヨーク端部にロックワッシャ４２
にて固定支持されており、モータ軸２２のラジアル方向
の荷重を受けている。

上記スラスト軸受構造とすると、モータ軸端に加わるス
ラスト方向の力Ｐはスチールボール３４及びプレート３
８を介してヨーク３６により受は止められる。この時、
モータ軸端とスチールボール３４は点ＰＩにおいて点接
触すると共に、スチールボール３４とプレート３８は点
Ｐ２において点接触する。

又、スチールボール３４は、モータ軸端に形成された受
は溝３２の内面に対しても線接触することがないため、
たとえ大きなスラスト力Ｐがモータ軸端に加わっても、
スチールボール３４の接触抵抗はあまり増大することが
なく、その両側の２点ＰＩ、Ｐ２における接触抵抗はほ
ぼ等しい。よって、スチールボール３４はスラスト力Ｐ
に関係なく、摺接するモータ軸端及びプレート３８とは
独立して、自由に回転することができ、油切れの問題も
なく、異常摩耗及び異常音の発生も防止できる。

次に、第５図に示される従来のスラスト軸受構造と第２
図に示される本発明にかかるスラスト軸受構造の両者に
対し耐久試験を行った。この耐久試験においては、モー
タ軸２２の軸線Ｑ方向のスラスト力Ｐとして、約１０ｋ
ｇ４の負荷が繰り返し矢印方向に加えられた。

その結果、第５図に示される従来のスラスト軸受構造の
場合、計２０００回、約１００時間でキーキーという異
常音が発生した。

これに対し、第２図に示される本発明にかかるスラスト
軸受構造の場合、計１００００回以上で、約５００時間
を経過した後も異常音の発生は確認できなかった。

第３図は第２図の実施例の変形例を示しており、スラス
ト力Ｐが更に大きく、スチールボール３４と摺接するモ
ータ軸端の摩耗が心配される場合には、二〇軸端に形成
されたボール受は溝３２の底部に、焼き入れ処理を施し
たプレート５０を装着した後、スチールボール３４を挿
入してもよい。

こうすれば、モータ受は溝３２の底部はスチールボール
３４と摺接することがなく、スチールボール３４はヨー
ク３６に固定されたプレート３８と同様、ボール受は溝
３２の底部に装着されたプレート５０に対しても点接触
し、モータ軸２２の摩耗が防止される。

第４図は、本発明の第２実施例を示している。

この実施例においては、モータ軸２２°の端部にボール
受は溝を設けず、モータ軸端より突出してヨーク３６′
の端面に当接するラジアル軸受５２をモータ軸２２°に
遊嵌し、軸受内部のハウジング３６゛の内面にプレート
３８°を装着している。

又、モータ軸２２゛とプレート３８′及びラジアル軸受
５２で囲繞された部分にモータ軸２２′の外径より僅か
に小さい直径のスチールボール３４を挿入し、このスチ
ールボール３４をモータ軸２２の端面とプレート３８゛
とにそれぞれ点接触させて支持している。この第２実施
例に示されるスラスト軸受構造は、モータ軸端にボール
受は溝を形成する必要がなく、ラジアル軸受をスチール
ボールのラジアル方向の保持部材として利用しており、
構造が簡単となる利点を有する。

〈発明の効果〉 本発明は上述の通り構成されているので、回転軸の軸端
とスチールボール、及び、スチールボールとハウジング
に固定されたプレートは常に点接触しており、大きなス
ラスト力が加わっても、スチールボールの両側における
接触抵抗はほぼ等しくなる。その結果、スチールボール
は絶えず自由に回転することができ、その両側の摺接部
において、油切れに起因する異常摩耗あるいは異常音の
発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るスラスト軸受構造を
備えたギャードモータの一部断面正面図、第２図は第１
図のスラスト軸受構造の断面図、第３図は第２図の変形
例を示す断面図、第４図は本発明の第２実施例にかかる
スラスト軸受構造の断面図、第５図は従来例を示すスラ
スト軸受構造の断面図である。 ２０・・・モータ、２２・・・モータ軸、３２・・・ボ
ール受は溝、３４・・・スチールボール、３６・・・ヨ
ーク、３８．５０・・・プレート、４０．５２・・・ラ
ジアル軸受。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転軸の一端面と摺接するスチールボールと、 該スチールボールを介して伝達されるスラスト方向の力
   を受けるスラスト受けと、 前記スチールボールの外径より僅かに大きい内径を有し
   、スチールボールの半径方向の移動を抑制する保持部材
   を備え、 回転軸の前記端面とスチールボール、及び、スチールボ
   ールとスラスト受けが互いに点接触していることを特徴
   とするスラスト軸受構造。 ２、前記回転軸の軸端には円筒形状の溝が形成され、該
   溝の側壁により前記保持部材を構成した請求項１記載の
   スラスト軸受構造。 ３、前記回転軸の前記軸端が挿入されたラジアル軸受に
   より前記保持部材を構成した請求項１記載のスラスト軸
   受構造。