JPH08103047A - ブラシレスモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータのすべり軸受に含浸されている油がモ
ータ外部へ漏れることを確実に防止し、軸受の寿命の長
いブラシレスモータを提供することにある。 【構成】 軸８の一端部に固定されたロータ２０と、前
記軸８が挿入され前記ロータ２０を回転支持するすべり
軸受６と、前記すべり軸受６が装着されるハウジング２
とを備えたブラシレスモータであって、前記すべり軸受
６の開口端部には凹部１０が設けられ、前記凹部１０に
は前記軸８を囲繞する外周壁部４８が設けられ、前記軸
８の外周部のうち、前記外周部と半径方向へ対向する部
位には、環状溝１８及び／または外周方向へ張り出した
鍔部１６が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、すべり軸受を備えたブ
ラシレスモータについて、特にすべり軸受の潤滑油漏れ
を確実に防止することが出来るブラシレスモータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ロータを保持する軸がハウジングの円筒
部に回転自在に挿入されているブラシレスモータにおい
ては、油を含浸した円筒形のすべり軸受により該軸を支
持するものが提案されている。

【０００３】例えば、図４で示されるブラシレスモータ
は、ハウジングｂの円筒部ａに内嵌されたすべり軸受ｃ
に回転自在に挿通される軸ｆを備えている。軸ｆの一端
には、ロータｄが嵌合されており、そのロータｄの周壁
内側には、ロータヨークｅを介してロータマグネットｇ
がはめ込まれている。円筒部ａの外周側に備えられたス
テータｈは、ロータマグネットｇに対向するように配置
されている。そして、ステータｈとロータマグネットｇ
との磁気的相互作用によりロータｄは回転する。すべり
軸受ｃは、潤滑油が含浸された多孔質材である。このよ
うなすべり軸受ｃを用いたモータは組立が一般に容易と
なりかつ安価であるが、回転側と固定側との潤滑は、油
で行われるため油漏れの心配があった。即ち、すべり軸
受ｃに含浸された油は、回転と同時に軸ｆとすべり軸受
ｃとの間にある隙間ｊから油のない面（軸ｆの露出面
ｋ、すべり軸受ｃの上端面等）へと広がろうとする。こ
のようにして、油は空間ｍを形成する部材表面に徐々に
広がる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この時、すべり軸受ｃ
の隙間ｊに保持されていた油は、軸受外に流出した分、
軸受内部から再び油はしみ出る。そしてこの一連の作用
が続くと軸受内に含浸された油量は、軸受全体として減
少することになる。つまり、潤滑のための油が減少する
ということは、接触面の摩擦を大きくし軸受の寿命が短
くなってしまうという問題があった。

【０００５】本発明は、従来技術に存し上記のような問
題点に鑑み行われたものであって、その目的とするとこ
ろは、モータのすべり軸受に含浸されている油がモータ
外部へ漏れることを確実に防止し、軸受の寿命の長いブ
ラシレスモータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のブラシレスモータにおいては、軸の一端部に
固定されたロータと、前記軸が挿入され前記ロータを回
転支持するすべり軸受と、前記すべり軸受が装着される
ハウジングと、を備えたブラシレスモータにおいて、前
記すべり軸受の開口端部には凹部が設けられ、前記凹部
には前記軸を囲繞する外周壁部が設けられ、前記軸の外
周部のうち、前記外周部と半径方向へ対向する部位に
は、環状溝及び／または外周方向へ張り出した鍔部が設
けられている。

【０００７】また、前記ハウジングには、前記すべり軸
受を固定するために止め部材が設けられ、前記止め部材
と前記ロータとは、全周にわたりわずかな間隙をもって
配置するのがよい。

【０００８】

【作用】前述したブラシレスモータにあっては、すべり
軸受の凹部内において、軸に環状溝、鍔部材、そしてロ
ータの突出部が径方向に凹凸部を形成しているので、軸
とすべり軸受との間に形成される隙間よりしみ出る油
は、部材表面を伝わってモータ外部に通じる開口部へ移
動しようとする。しかし、この軸部分には、環状溝、鍔
部材そして突出部によって凹凸が形成されているため、
これらにより油が移動する沿面距離は実質的に増長さ
れ、これにより油の移動が妨げられる。しかも移動途中
における鍔部材や突出部に滞溜した油は、軸回転に伴う
遠心力の作用を受けて飛散し、これを取り囲む外周壁部
にて受け止められ、すべり軸受に回収される。これによ
り、すべり軸受内の油は、モータ外部に漏れでないか
ら、軸受の寿命は長くすることができる。また、環状溝
だけで凹凸を形成する場合は、溝加工のみで済ませるこ
とができるのでモータ構造の簡略化が図れる。

【０００９】ハウジングの先端部には、止め部材が設け
られ、止め部材とロータとはわずかな間隙を開けて配置
されることにより、すべり軸受の固定が確実となる。更
に、すべり軸受からの油が、その間隙を通過しにくいラ
ビリンスシール構造を形成し、油漏れを防止できる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明に係るブラシレスモータの第一
の実施例を示しており、このブラシレスモータを使用し
た装置の一例としてのファン装置を示している。このフ
ァン装置は、中央部に軸受装着用の円筒部４を一体的に
有しているハウジング２と、該ハウジング２の円筒部４
に収容されているすべり軸受け６と、このすべり軸受６
に回転自在に支持されている軸８と、該軸８の上端部が
中央のボス部分１２に挿入固定されかつ外周辺部分にブ
レード（図示なし）が取り付けてあるロータ２０と、前
記円筒部４に外嵌固定されているステータ２２と、該ス
テータ２２に対向する位置において前記ロータ２０の内
周面に固定されたヨーク２４を介して固着されているロ
ータマグネット２６と、を備えている。

【００１１】ハウジング２の円筒部４は、一端が開放し
他端がハウジング２の底壁部２８にて閉じた有底円筒形
状となっており、該ハウジング２と円筒部４とは合成樹
脂によって一体的に成型されている。この底壁部２８の
中心部には凹み３０が形成されており、この凹み３０内
には、軸８の他端部の球面加工された端部を受けるため
のスラスト受け部材３２が収容されている。このスラス
ト受け部材３２は例えばＰＰＳ系樹脂の複合材料から構
成されている。これにより、軸８はスラスト受け部材３
２とすべり軸受６とにより安定した状態で円滑にその軸
心周りを静かに高速で回転することが出来る。

【００１２】また、円筒部４の先端部は、図２に示され
るように樹脂製の止め部材としてのキャップ４０が装着
されている。このキャップ４０は、環状の筒部４０ａと
この筒部４０ａ内において軸方向に装着用の凹溝４０ｂ
と、下端部に係止め部４０ｃと、内周から曲面状に垂下
する曲面部４０ｄとから構成されている。

【００１３】すべり軸受６は、ハウジング２の円筒部４
内に収容されており、前記軸８を円滑に回転支持し、潤
滑油が含浸された多孔質材である焼結金属等で構成され
ている。このすべり軸受６は、図示されているように上
方に示す部分において、半径方向中心部に近い部分が全
集にわたり浅く削り取られた凹部１０を有し、残る外周
部分には周壁部４８が形成されている。

【００１４】ロータ２０は、軸４の上端部にロータ２０
のボス部１２を挿入固定されている。このボス部１２
は、ロータ２０の径方向に広がる平面部１２ａと、平面
部１２ａの中央部に遠い方から大径部１２ｂ、中径部１
２ｃ、小径部１２ｄを有し、先端部は小径部１２ｄより
やや径方向に突出した突出部１４が形成されている。突
出部１４の外径はキャップ４０の曲面部４０ｄの内径よ
りもわずかに大きく設定されている。なお、中径部１２
ｃから小径部１２ｄへは、テーパ状に形成されており、
キャップ４０の曲面部４０ｄにわずかな間隙５０ａをあ
けて対向している。

【００１５】ロータ２０の突出部１４の下方には、円筒
状の鍔部材１６が装着されている。鍔部材１６は、ボス
部１２の下端面に当接する円筒部１６ａと、その円筒部
１６ａの下端縁から径方向に伸びる鍔部１６ｂとからな
る。故に、前記突出部１４と鍔部材１６とによって横凹
部４６を形成している。

【００１６】鍔部材１６の下方に位置する軸８は、すべ
り軸受６の凹部１０において露出している。この露出部
分は、全周にわたり削り取られ環状溝１８を形成してい
る。環状溝１８の深さは、軸径の縮小を伴い回転軸心の
歪みが生じることがないように設定されている。

【００１７】以上の構成により、本発明ではすべり軸受
６の性能低下の要因である油量の減少をくい止める構成
となっている。

【００１８】即ち、第一に円筒部４内に収容されている
すべり軸受６は、周壁部４８を径方向内方にキャップ４
０が大きく包囲している。従って、装置を転倒状態にし
た場合や、装置に衝撃が加わった場合、キャップ４０の
曲面部４０ｄが油の収容溝となる。これは、この収容溝
に溜まった油は、周壁部４８の先端部が油面に達し、多
質孔であるすべり軸受６に吸収される。これにより油は
モータ外部側へ漏れ出ることが防止される。更にキャッ
プ４０における曲面部４０ｄと（ボス部１２）小径部１
２ｄ、キャップ上端部と（ボス部１２）中径部１２ｃ、
（ボス部１２）大径部１２ｂとにより、モータ外部へ通
じる間隙部分５０ａがラビリンスシール構造を形成し、
これはより油の漏出が防止される。

【００１９】第二に、軸方向に沿って形成されているロ
ータ１２の突出部１４、鍔部材１６そして環状溝１８
は、軸受よりにじみ出た油がモータ外部に通じる開口部
５０まで到達しないように流出対策が施された構造とな
っている。

【００２０】即ち、軸８とすべり軸受６との間隙５２か
らしみ出る油は、遠心力によって径方向外方に一部流動
するものもあるが、そのまま環状溝１８へ流動するもの
もある。そして、環状溝１８内に保持されている油は、
開口部５０へ到達するまでにモータ回転中の遠心力によ
り環状溝１８から鍔部材１６の鍔部を伝わって凹部１０
の内周に飛散する。そして凹部１０における周壁部４８
の内周面に油は付着し、すべり軸受６に回収される。つ
まり、開口部５０離れた位置で油が保持されるすべり軸
受６の表面に飛ばされるので、油が開口部５０を経てモ
ータ外部へ漏出することが防止される。

【００２１】このことは、隙間５２から開口部５０まで
の距離をできるだけ長くなるように軸方向長さＨを或い
は溝深さＤを大きくとることを意味する。なぜなら、こ
うすることによって溝内に保持された油が、開口部５０
に到達するまでの沿面距離が長くなり、また溝容量が多
くなる。そして溝内に保持されている油は凹部１０の内
周に飛散されやすくなる。なお、軸方向長さＨ及び溝深
さＤの上限は、軸剛性の低下を招くことがないように、
軸の強度、材質及び回転部材（ロータ、ヨーク、ロータ
マグネット等）の質量の関係より規定される。

【００２２】第三に、鍔部材１６は、環状溝１８に収容
された油が転倒状態の時に、油の保持板となる。

【００２３】更に、第四として横凹部４６内に保持され
ている間に、回転による遠心力により油は、凹部１０の
内周にむけて飛散しすべり軸受６に吸収される。横凹部
４６は、凹形なので油の保持量も多くとれる。

【００２４】第五に、突出部１４とキャップ４０とで形
成される開口部５０は、突出部１４の外径が、キャップ
４０の内径よりも大きく設定されているので、モータの
反転状態の時に油は、キャップ４０の凹溝におのずと収
容される。

【００２５】以上のように、装置が転倒状態になって
も、或いは外部から衝撃が加わっても軸受の油が流出し
にくい構成となっている。

【００２６】次に、図３は本発明に係るブラシレスモー
タの第二の実施例としてのファン装置を示している。こ
のファン装置は、第１の実施例と基本的には同様の構成
である。相違点は、軸部分にあり、他の共通する部材、
部位については説明を省略する。

【００２７】ロータ２０を嵌合している軸８は、すべり
軸受６の凹部１０内において露出面を形成している。即
ち、その露出面は、ロータ２０の突出部１４とすべり軸
受６の凹部１０の底面までの間の軸の外周面に相当す
る。

【００２８】露出面には、スパイラル状溝１９が設けら
れている。すべり軸受の隙間５２よりしみ出た油は、こ
のスパイラル状溝１９に保持される。溝がスパイラル状
に連続して形成されているため第一の実施例よりも更に
軸外周面の沿面距離が増加し、油が溝の一端部から他端
部まで伝わることが、より妨げられる。そして開口部５
０に油が達するまでに、回転中の遠心力により凹部１０
内面に飛散されるので、飛散した油は、またすべり軸受
６に回収される。このため油が開口部５０を通過してモ
ータ外部へ漏出するこがより効果的に防止される。

【００２９】更に、スパイラル状溝１９は、軸の回転に
より動圧が矢印Ａの方向に発生するので、油の流れをそ
の圧力によって抑えられる。

【００３０】また、軸に沿って平行に環状溝のみを複数
設けることで、沿面距離を増やしてもよく、溝加工が容
易に実現される。

【００３１】これは、第一の実施例よりも部品を削減で
きかつモータ構造が簡略化された上で第一の実施例と同
様の効果が得られるので、効果的な構成となる。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次に記載する効果を奏する。本発明のブラ
シレスモータは、すべり軸受の凹部内において軸に環状
溝、鍔部材、そして突出部が径方向に凹凸部を設けられ
ているため、ボス部とキャップとで形成される開口部に
油が到達するまでに沿面距離を長くとることができる。
これは、油が開口部に到達することが防止される。そし
て油は、開口部に到達するまでに遠心力によりすべり軸
受へ回収される。このため、すべり軸受の油がモータ外
部へ流出することが防止される。同時にハウジングの円
筒部にキャップを設けることにより、モータ外部に通じ
る間隙部分がラビリンスシール構造を形成し油漏れを防
止できる。従って油の枯渇の心配がないから長寿命のブ
ラシレスモータが実現される。

【００３３】更に軸にスパイラル状溝或いは複数の環状
溝を施すことによって、容易に沿面距離を増やせると共
に、特にスパイラル状溝は動圧による油の流動の抑止と
が図れ、油の流出を防止できる。これらは、部品点数の
削減とモータ構造の簡略化が図れ、組立性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例に係るブラシレスモータ
の全体断面図である。

【図２】図１の転倒状態を示す要部拡大断面図である。

【図３】本発明の第二の実施例に係るブラシレスモータ
の要部拡大断面図である。

【図４】従来例を示す全体断面図である。

【符号の説明】

２ ハウジング ６ すべり軸受 ８ 軸 １０ 凹部 ２０ ロータ １６ 鍔部（鍔部材） １８ 環状溝 １９ スパイラル状溝） ４０ キャップ（内方突出部） ４８ 外周壁部 ５０ａ 間隙部分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸の一端部に固定されたロータと、 前記軸が挿入され前記ロータを回転支持するすべり軸受
   と、 前記すべり軸受が装着されるハウジングと、を備えたブ
   ラシレスモータにおいて、 前記すべり軸受の開口端部には凹部が設けられ、 前記凹部には前記軸を囲繞する外周壁部が設けられ、 前記軸の外周部のうち、前記外周部と半径方向へ対向す
   る部位には、環状溝及び／または外周方向へ張り出した
   鍔部が設けられた、 ことを特徴とするブラシレスモータ。
2. 【請求項２】 前記ハウジングには、前記すべり軸受を
   固定するために止め部材が設けられ、 前記止め部材と前記ロータとは、全周にわたりわずかな
   間隙をもって配置された請求項１記載のブラシレスモー
   タ。