JPH07241054A - 小形モータ用の滑り軸受 - Google Patents

小形モータ用の滑り軸受

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Publication number
JPH07241054A
JPH07241054A JP5285194A JP5285194A JPH07241054A JP H07241054 A JPH07241054 A JP H07241054A JP 5285194 A JP5285194 A JP 5285194A JP 5285194 A JP5285194 A JP 5285194A JP H07241054 A JPH07241054 A JP H07241054A
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JP
Japan
Prior art keywords
bearing
peripheral surface
rotor shaft
gap
inner peripheral
Prior art date
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Pending
Application number
JP5285194A
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English (en)
Inventor
Hideji Ishimaru
英児 石丸
Nobuyuki Sueyoshi
伸行 末吉
Masayuki Kobayashi
正幸 小林
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FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータトルクの低下を極力小さくし、しかも
モータ振動を抑えて騒音発生を少なくする。 【構成】 軸受穴の内周面22にて小形モータの断面円
形のロータ軸24を回転自在に支承する構造の滑り軸受
20である。軸受穴は、その全周に沿って軸受穴の内周
面と前記ロータ軸の外周面との隙間を見たときに、狭い
部分28nと広い部分28wとが複数箇所交互に存在す
る形状である。軸受隙間の狭い部分と広い部分とは、3
箇所ずつ全周にわたって均等に設けられているのが好ま
しい。例えば、軸受穴の内周面形状を軸方向から見たと
きに、正三角形の各辺の中央部分を残して、その直線部
分sを円弧状の曲線部分cで滑らかに結び、直線部分で
軸受隙間が狭く、曲線部分で軸受隙間が広くなるオニギ
リ状とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小形モータ用滑り軸受
の改良に関し、更に詳しく述べると、軸受穴内周面とロ
ータ軸外周面との隙間が、狭い部分と広い部分とが全周
にわたって複数箇所交互に存在するような軸受穴形状を
有する小形モータ用の滑り軸受に関するものである。こ
の技術は、特に小形ステッピングモータの振動・騒音防
止対策として有用である。
【0002】
【従来の技術】小形ステッピングモータや小形DCモー
タなどにおいて、ロータ軸を回転自在に支承する軸受に
は、通常、滑り軸受が用いられている。滑り軸受として
は、銅系や鉄・銅系の焼結合金に潤滑油を含浸させた焼
結含油軸受、あるいは自己潤滑性をもつ樹脂(例えばポ
リアセタール系樹脂や4フッ化エチレン樹脂)からなる
プラスチック軸受などがある。また最近、プラスチック
材料に潤滑性付与処理を施した含油プラスチック軸受も
開発されている。
【0003】しかし、いずれにしても、このような従来
の滑り軸受は、図4のAに示すように、軸受10に形成
した軸受穴の内周面12が真円をなしており、その真円
の軸受穴の内周面12で、小形モータの断面真円のロー
タ軸14を支承する構造である。ロータ軸14は回転自
在であるから、当然、軸受穴の内周面12とロータ軸1
4の外周面16との間には、ある程度の隙間18が存在
することになる。一般的な小形モータ用軸受(具体的に
は例えば、モータ外径60mm以下、ロータ軸径6.35
mm以下)の場合、最大軸受ギャップ(軸受穴の内周面と
ロータ軸の外周面との隙間の最大値)G1 は0.010
〜0.020mm程度に設定されている。ロータ軸14
は、常に(停止時も回転時も)、軸受穴10の内周面1
2の1点で接触した状態で支承されている(含油軸受の
場合、実際には油膜を介して支えられている)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような軸受構造の
場合、特にモータ起動時、あるいはモータ運転周波数が
共振領域に入った時(あるいは近づいた時)、ロータ軸
は軸受穴の内周面(任意の場所)にぶつかりながら回転
することになる。これがロータ軸の振動となり、ロータ
軸と連結している負荷装置を振動させ、騒音が生じる。
とりわけステッピングモータは、本質的に断続的運転を
行う性質の(即ち、もともと振動を伴う性質の)モータ
であるので、連続運転するDCモータなどに比べて振動
や騒音が大きい。
【0005】この振動・騒音対策として、最大軸受ギャ
ップを小さくしてロータ軸の振れ量を狭い範囲に規制す
ることが考えられる。しかし、図4のBに示すように、
最大軸受ギャップG2 が0.010mm以下(0.004
〜0.010mm)と小さくなると、次のような問題が生
じる。 軸受穴の内周面の寸法精度(真円度及び真直度)及び
ロータ軸の外周面の寸法精度(真円度及び真直度)の関
係で、軸受とロータ軸との摩擦抵抗が大きくなってトル
クが低下する。 含油軸受の場合には、潤滑油の粘度が大きいと(温度
変化による粘度上昇も含む)、特にモータ起動時に油膜
形成が遅れて、摩擦損失が大きくなりトルク低下にな
る。また軸受磨耗の進行が速まり、軸受寿命が短くな
る。
【0006】このような理由で、軸受ギャップには適性
値があり、過度に小さくなると、製作が極めて困難にな
るばかりでなく、さまざまな障害が生じる。
【0007】本発明の目的は、上記のような技術的課題
を解決し、モータトルクの低下を極力小さくし、しかも
モータ振動を抑えて騒音発生を少なくできるような小形
モータ用の滑り軸受を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、軸受穴の内周
面にて小形モータの断面円形のロータ軸を回転自在に支
承する構造の滑り軸受である。ここで前記軸受穴は、そ
の全周に沿って軸受穴の内周面と前記ロータ軸の外周面
との隙間を見たときに、その隙間の狭い部分と広い部分
とが複数箇所交互に存在する形状をなしている。
【0009】軸受隙間の狭い部分と広い部分とは、3箇
所ずつ全周にわたって均等に設けられているのが好まし
い。具体的には、軸受穴の内周面形状を軸方向から見た
ときに、正三角形の各辺の中央部分を残して、その直線
部分を円弧状の曲線部分で滑らかに結び、直線部分で軸
受隙間が狭く、曲線部分で軸受隙間が広くなるオニギリ
状とするのがよい。本発明は、含油軸受(焼結含油軸受
や含油プラスチック軸受)に適用した場合に、特に有効
である。
【0010】
【作用】軸受隙間の狭い部分は、モータ振動時も定常回
転時も、ロータ軸を支承する機能を果たす。つまりロー
タ軸のラジアル方向の動き(ロータ軸に垂直な面内での
動き)は、この軸受隙間の狭い部分によって規制され
る。従って、この軸受隙間の狭い部分を、できるだけ小
さく設計することによって、低振動化、低騒音化がなさ
れる。次に軸受隙間の広い部分は、ロータ軸の外周面と
軸受穴の内周面の距離が大きく、ロータ軸と軸受穴とが
接触しないから、軸受穴の寸法精度(軸方向から見た形
状精度及び真直度)を緩くしても、摩擦抵抗に影響しな
い。つまり、高い寸法精度が要求されるのは軸受隙間の
狭い部分であって、軸受穴内周面の全周にわたって、高
い寸法精度が要求されることはない。
【0011】含油軸受の場合は、軸受隙間の狭い部分で
ロータ軸と軸受内周面とが接触し、その摩擦熱によって
含浸している潤滑油の粘度が下がって流動し、油膜が形
成される。そして軸受隙間が広くなっていく部分では、
ロータ軸の回転によるポンプ作用が生じて、潤滑油が供
給され、良好な油膜が維持される。
【0012】
【実施例】図1は本発明に係る小形モータ用の滑り軸受
の一実施例を示す説明図である。ここで軸受20は、銅
系あるいは鉄・銅系の粉体を焼結した焼結合金に潤滑油
を含浸させた焼結含油軸受である。軸受20の軸受穴の
内周面22で、小形モータの断面円形のロータ軸24を
回転自在に支承する。この軸受穴は、その全周に沿って
軸受穴の内周面22とロータ軸24の外周面26との隙
間を見たときに、その隙間の狭い部分28nと広い部分
28wとが3箇所ずつ全周にわたって均等に設けられて
いる。ロータ軸24は、通常、例えばステンレス鋼(S
US420J2,SUS303など)や鉄系材料で構成
されている。
【0013】軸受穴の形状について更に詳しく述べる
と、軸受穴をその中心軸方向に見たときに、その内周面
22の形状は、正三角形(二点鎖線で示す)の各辺の中
央部分を残して、その中央直線部分sを円弧状の曲線部
分cで滑らかに結び、直線部分で軸受隙間が狭く、曲線
部分で軸受隙間が広くなるようなオニギリ状をなしてい
る。なお図1は、軸受穴の内周面形状を分かり易くする
ために、かなり誇張して描いてある。
【0014】この軸受の動作状態を図2に示す。同図の
Aは接点1箇所(荷重1点支持)で油膜を介してロータ
軸が回転している状態であり、Bは接点2箇所(荷重2
点支持)で油膜を介してロータ軸が回転している状態で
ある。軸受穴の内周面22の直線部分sは、モータ振動
時及び定常時ともに、ロータ軸24を受ける役割を果た
す。つまりロータ軸24のラジアル方向の動きは、3箇
所の直線部分sによって規制されることになる。次に軸
受穴内周面の曲線部分cは、ロータ軸24の外周面26
との距離を大きくしている(軸受ギャップG3 >軸受ギ
ャップG4 )。具体的には、軸受ギャップG3 は0.0
10〜0.020mm程度、軸受ギャップG4 は0.00
2〜0.005mm程度とする。このため、軸受穴の寸法
精度(穴形状及び真直度)の許容値を大きくしても、ロ
ータ軸と軸受穴とが接触せず、摩擦抵抗は増加にはつな
がらない。従って、軸受穴の全周にわたって高い寸法精
度が要求されることはない。
【0015】図2のBのようにロータ軸24にラジアル
荷重が作用すると、軸受20はロータ軸24を2点支持
する。この時の軸受ギャップG5 は0.004〜0.0
10mm程度である。この状態では、油膜形成が2箇所で
なされる。油膜は、ロータ軸24との接触面での摩擦熱
によって油粘度が低下して流動することで形成され、ま
た隙間が広くなる部分での楔膜効果によるポンプ作用に
よって安定な油膜が形成され、流体潤滑状態となって低
摩擦抵抗でロータ軸が支承される。
【0016】結局、軸受穴の寸法は、1点支持の場合の
軸受ギャップG3 が従来の通常の軸受の最大軸受ギャッ
プG1 と同程度、2点支持の場合の軸受ギャップG5
従来の隙間の狭い軸受の最大軸受ギャップG2 と同程度
となるように設計すればよいのである。
【0017】図3に、より実際的な軸受構造の例を示
す。軸受穴の内周面22を構成する直線部分sと曲線部
分cとの比率は、適宜変更してよい。この例では、直線
部分sを短く、曲線部分cを長く設定している。これだ
と、見た目はかなり円形に近くなる。基本的な構成は、
図1の場合と同様であるので、対応する部分には同一符
号を付し、それらについての説明は省略する。
【0018】含油軸受としては、上記焼結含油軸受の他
に、最近、含油プラスチック軸受が開発されていること
は、前述した通りである。これは、例えばポリアセター
ル樹脂をベースとして、それに潤滑性付与処理を施した
ものである。このような含油プラスチック軸受について
も、上記焼結含油軸受についての実施例と同様の内周面
形状を採用することで、所期の目的を達成できる。
【0019】以上、本発明の好ましい実施例について詳
述したが、本発明はこのような例のみに限定されるもの
ではない。上記の実施例では、正三角形をベースにして
いるが、正四角形などの正多角形をベースにし、それら
の各辺の中央直線部分を残して、角部を円弧状の曲線で
滑らかに結んだ形状でもよい。また軸受穴の内周面を直
線部分と曲線部分との組み合わせで構成しているが、全
て曲線で構成してもよい。曲線部分は真円に限らず楕円
などの一部であってもよく、複数の曲率の曲線を組み合
わせた構成でもよい。
【0020】本発明は、上記実施例で述べたように、特
に含油軸受に適用して場合に有効であるが、ポリアセタ
ール系や4フッ化エチレン系等の樹脂からなる通常のプ
ラスチック軸受にも適用でき、低振動化や低騒音化を図
ることができる。
【0021】
【発明の効果】本発明では上記のように、軸受穴は、そ
の全周に沿って軸受穴の内周面とロータ軸の外周面との
隙間を見たときに、その隙間の狭い部分と広い部分とが
複数箇所交互に存在する形状をなしているので、軸受隙
間の狭い部分でロータ軸がラジアル方向に動く距離を小
さく規制でき、それによってモータ振動が低減され、低
騒音化できる。軸受隙間の広い部分は、ロータ軸と接触
しないので、軸受穴の内周面の加工に高寸法精度(内周
面の形状、及び真直度)が要求されず、そのため製作が
容易となり、製作コストを低減できる。
【0022】本発明の軸受では、ロータ軸と軸受穴との
接点が限られるので、軸受穴の初期摩耗が速く進み、ロ
ータ軸との摩擦抵抗が短時間で安定する。またロータ軸
を2点支持したときは、摩耗量が小さく、軸受寿命が長
くなる。
【0023】含油軸受の場合、軸受隙間が狭くなると振
動は小さくなるが、油膜形成が困難になることが知られ
ている。しかし本発明では、軸受隙間が広くなる部分が
存在するため、その部分での楔膜効果によるポンプ作用
により油膜形成が促進され、ロータ軸と軸受との摩擦が
減少し、良好な支承状態を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る軸受穴の一実施例を示す説明図。
【図2】そのロータ軸の支承状態を示す動作説明図。
【図3】本発明の他の実施例を示す説明図。
【図4】従来の軸受の例を示す説明図。
【符号の説明】
20 軸受 22 内周面 24 ロータ軸 26 外周面 28n 軸受隙間の狭い部分 28w 軸受隙間の広い部分 s 直線部分 c 曲線部分

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸受穴の内周面にて小形モータの断面円
    形のロータ軸を回転自在に支承する滑り軸受において、
    前記軸受穴は、その全周に沿って軸受穴の内周面と前記
    ロータ軸の外周面との隙間を見たときに、その隙間の狭
    い部分と広い部分とが複数箇所交互に存在する形状をな
    している小形モータ用の滑り軸受。
  2. 【請求項2】 軸受隙間の狭い部分と広い部分とが3箇
    所ずつ全周にわたって均等に設けられている請求項1記
    載の滑り軸受。
  3. 【請求項3】 軸受穴の内周面形状は、軸方向に見たと
    きに、正三角形の各辺の中央部分を残して、その中央直
    線部分を円弧状の曲線部分で滑らかに結び、直線部分で
    軸受隙間が狭く、曲線部分で軸受隙間が広くなるオニギ
    リ状をなしている請求項2記載の滑り軸受。
  4. 【請求項4】 軸受が焼結含油合金からなる焼結含油軸
    受である請求項2又は3記載の滑り軸受。
  5. 【請求項5】 軸受が含油プラスチック軸受である請求
    項2又は3記載の滑り軸受。
JP5285194A 1994-02-25 1994-02-25 小形モータ用の滑り軸受 Pending JPH07241054A (ja)

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JP5285194A JPH07241054A (ja) 1994-02-25 1994-02-25 小形モータ用の滑り軸受

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6120188A (en) * 1997-06-19 2000-09-19 Matsushita Electric Industiral Co., Ltd. Bearing unit manufacturing method bearing unit and motor using the bearing unit
JP2003528552A (ja) * 1999-11-12 2003-09-24 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 可撓性ベアリングブラケットを備えるベアリングシステム
JP2007517361A (ja) * 2003-12-05 2007-06-28 バレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー スイッチ・モジュール
CN102313963A (zh) * 2010-06-17 2012-01-11 思考电机(上海)有限公司 透镜驱动装置、照相机及附带照相功能的移动终端装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6120188A (en) * 1997-06-19 2000-09-19 Matsushita Electric Industiral Co., Ltd. Bearing unit manufacturing method bearing unit and motor using the bearing unit
JP2003528552A (ja) * 1999-11-12 2003-09-24 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 可撓性ベアリングブラケットを備えるベアリングシステム
JP2007517361A (ja) * 2003-12-05 2007-06-28 バレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー スイッチ・モジュール
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