JPH1169700A - 電動モータ用転がり軸受 - Google Patents

電動モータ用転がり軸受

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JPH1169700A
JPH1169700A JP9232796A JP23279697A JPH1169700A JP H1169700 A JPH1169700 A JP H1169700A JP 9232796 A JP9232796 A JP 9232796A JP 23279697 A JP23279697 A JP 23279697A JP H1169700 A JPH1169700 A JP H1169700A
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grease
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Hiroyuki Yatabe
裕之 谷田部
Masahiko Yamazaki
雅彦 山崎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非接触型で、しかもブラシの摩耗粉等の異物
が内部に入り込みにくい電動モータ用転がり軸受を提供
する。 【解決手段】 1対のシールド板14、14同士の間に
充填するグリースとして、基油として弗素油と合成油と
の混合油を、増ちょう剤として弗素樹脂を、それぞれ使
用した弗素系グリースを使用する。上記基油中の弗素油
の割合を60〜98容量%とし、同じく合成油の割合が
40〜2容量%とする。グリースの流動性が優れている
分、このグリースが、上記各シールド板14、14の内
周縁と凹部15、15の内面との間の隙間を塞ぐ。そし
て、ブラシの摩耗粉等の異物が、上記1対のシールド板
14、14同士の間に充填したグリース内に入り込む事
を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明に係る電動モータ用
転がり軸受は、例えば自動車のラジエータに通風する為
の冷却ファン、或は自動車用空調機に組み込む送風ファ
ンを駆動する為の電動モータに組み込み、ケーシングの
内側に回転軸を回転自在に支持する。
【0002】
【従来の技術】冷却ファンや送風ファン等を駆動する為
の電動モータは、例えば図1に示す様に構成している。
ケーシング1の内側中心部には回転軸2を、1対の転が
り軸受3、3により回転自在に支持している。上記回転
軸2の中間部にはロータ4を、上記ケーシング1の内面
でこのロータ4に対向する部分にはステータ5、5を、
それぞれ固定している。又、上記ケーシング1の内部に
はブラシ6を支持し、このブラシ6の先端面と、上記ロ
ータ4の内径寄り部分に設けた図示しない整流子とを摺
接させている。尚、電動モータとしては、図2に示す様
に、回転軸2をケーシング1の片側の壁にのみ支持した
ものや、図3に示す様に、ブラシ6を整流子7の外周面
に摺接させたものもある。
【0003】何れの構造の場合も、ケーシング1に対し
て回転軸2を回転自在に支持する為の転がり軸受3は、
図4〜5に示す様に構成している。この転がり軸受3
は、内周面に外輪軌道8を有する外輪9と、外周面に内
輪軌道10を有する内輪11とを同心に配置して成る。
そして、上記外輪軌道8と内輪軌道10との間に複数個
の転動体12を転動自在に設ける事により、上記外輪9
を内嵌固定した上記ケーシング1(図1〜3)の内側
に、上記内輪11を外嵌固定した上記回転軸2(図1〜
3)を回転自在に支持自在としている。又、上記外輪9
の内周面と上記内輪11の外周面との間に存在し、上記
複数個の転動体12を設置した空間13の両端部は、そ
れぞれが円輪状である1対のシールド板14、14によ
り塞いでいる。これら両シールド板14、14は、それ
ぞれの外周縁部を上記外輪9の内周面両端部に係止し、
それぞれの内周縁部を上記内輪11の外周面両端部に全
周に亙って形成した凹部15、15に、非接触状態で進
入させている。更に、上記1対のシールド板14、14
に挟まれて上記複数個の転動体12を設置した空間13
部分には、グリースを封入して、上記転動体12の転動
面と上記外輪軌道8及び内輪軌道10との当接部を潤滑
する。尚、上記グリースとして従来一般的には、基油と
してエステル系又は合成炭化水素系の油を、増ちょう剤
としてリチウム石鹸やウレア系のものを、それぞれ使用
したものを用いていた。又、上記シールド板14、14
の内周縁部の断面形状は、図4〜5の様な断面形状に限
らず、図6に示す様にシールド板14、14の内周縁部
の断面形状を鉤形にして、この内周縁部と上記凹部15
の内面との間にラビリンス隙間を形成する場合もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】電動モータ用転がり軸
受の場合、電動モータの運転に伴って周囲にブラシ6の
摩耗粉(通常はカーボン粉末)が浮遊する。この摩耗粉
がシールド板14、14の内周縁と凹部15、15の内
面との間に存在するラビリンス隙間を通じて空間13内
に入り込むと、この空間13内に充填しているグリース
が劣化し、転がり軸受3の寿命が低下する。上記空間1
3を両端開口部を塞ぐ密封部材として、非接触型のシー
ルド板14、14に代えて、接触型のシール板を使用す
れば、上記グリースの劣化を抑え、転がり軸受の寿命延
長を図れる。但し、接触型のシール板を組み込んだ転が
り軸受は回転トルクが大きくなる為、この転がり軸受を
組み込んだ電動モータの性能を十分に高くする事が難し
いだけでなく、消費電力が多くなる。本発明は、この様
な事情に鑑みて、非接触型で、しかもブラシの摩耗粉等
の異物が内部に入り込みにくい電動モータ用転がり軸受
を提供すべく発明したものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の電動モータ用転
がり軸受は、前述した従来から知られている電動モータ
用転がり軸受と同様に、内周面に外輪軌道を有する外輪
と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、上記外輪軌道と
内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体
と、それぞれが円輪状に造られ、それぞれの外周縁部を
上記外輪の内周面両端部に係止し、それぞれの内周縁部
を上記内輪の外周面両端部に形成した凹部に、非接触状
態で進入させた1対のシールド板と、この1対のシール
ド板に挟まれて上記複数個の転動体を設置した部分に封
入したグリースとを備える。そして、上記外輪を電動モ
ータのケーシングの一部に内嵌固定し、上記内輪を電動
モータの回転軸に外嵌固定した状態で、この回転軸を上
記ケーシングの内側に回転自在に支持する。特に、本発
明の電動モータ用転がり軸受に於いては、上記グリース
は、基油として弗素油と合成油との混合油を、増ちょう
剤として弗素樹脂を、それぞれ使用した弗素系グリース
であり、上記基油中の弗素油の割合が60〜98容量%
であり、同じく合成油の割合が40〜2容量%である。
【0006】
【作用】上述の様に構成する本発明の電動モータ用転が
り軸受の場合には、グリースが各シールド板の内周縁部
と凹部の内面との間の隙間に流入し、この隙間を塞ぐ
為、ブラシの摩耗粉等の異物が上記グリース内に混入し
にくくなる。即ち、弗素油と合成油との混合油である基
油中に合成油を40〜2容量%混入する事により、弗素
系グリースの流動性を確保できる。この為、この弗素系
グリースの一部が上記隙間に流入してこの隙間を塞ぎ、
1対のシールド板同士の間に存在するグリース内に異物
が混入する事を防止する。尚、上記基油中への合成油の
混入量が2容量%未満の場合には、弗素系グリースの流
動性を高くする効果が少なく、上記隙間をグリースによ
り十分に塞ぐ事ができない。反対に、上記基油中への合
成油の混入量が40容量%を越えると、この合成油と弗
素油とが分離し易くなり、弗素系グリースの特性が安定
しなくなり、グリース並びにこのグリースを充填した転
がり軸受の寿命が短くなる可能性がある。そこで、弗素
油と合成油との混合油である基油中への合成油の混合割
合を40〜2容量%とした。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の特徴は、電動モータ用転
がり軸受の内輪と外輪との間に存在する複数の転動体を
設置した部分に封入するグリースにある。このグリース
は、基油として弗素油と合成油との混合油を、増ちょう
剤として弗素樹脂を、それぞれ使用した弗素系グリース
とする。又、上記基油中の弗素油の割合を60〜98容
量%とし、同じく合成油の割合を40〜2容量%とす
る。
【0008】又、上記増ちょう剤として使用する弗素樹
脂は、一般的に弗素系グリースに使用されるものであれ
ば良いが、好ましくは、ポリ四弗化エチレン(PTF
E)の微粉末を使用する。又、この微粉末の好ましい粒
径は凡そ0.1〜25μmであり、好ましい添加量は2
0〜40重量%である。この様に好ましい粒径を上記範
囲としたのは、適正なグリース性状及び低コストを実現
する為であり、好ましい添加量を上記範囲としたのは、
適正な流動性及び潤滑性を得る為である。即ち、粒径が
上記範囲から外れると何れの方向に外れた場合にも、適
正なグリース性状が得られず、更に、粒径が上記範囲か
ら小さくなる方向に外れた場合には、コストの上昇を招
く。又、添加量が上記範囲から少なくなる方向に外れた
場合には、グリースが柔らかくなり、流動し過ぎる為、
上記複数の転動体を設置した部分にグリースが保持され
なくなる。更に、添加量が上記範囲から多くなる方向に
外れた場合には、基油の割合が減少して、潤滑性が悪化
する。
【0009】又、上記基油のうち弗素油は、一般的に弗
素系グリースに使用されるものであれば良いが、好まし
くは、弗化ポリエーテル油の、40℃での動粘度が凡そ
10〜4000mm2/s のものを使用する。この様に好ま
しい動粘度を上記範囲としたのは、適正な耐熱性及び潤
滑性を得る為である。即ち、動粘度が上記範囲より低く
なる方向に外れた場合には、耐熱性が悪化し、逆に高く
なる方向に外れた場合には、軸受の潤滑に適さなくな
る。
【0010】又、上記基油のうち合成油は、一般的に合
成油グリースに使用される合成油ならば良いが、好まし
くは、エーテル油、合成炭化水素油、エステル油、シリ
コーン油、或はこれらの混合油を使用する。又、この様
な合成油の好ましい40℃での動粘度は10〜4000
mm2/s とし、より好ましくはエステル油を、更に好まし
くは耐熱性に優れているポリオールエステル油を使用す
る。又、本発明に使用するグリースには、一般的にグリ
ースに添加される種々の酸化防止剤、極圧剤、防錆剤等
を添加する事もできる。
【0011】
【実施例】本発明の効果を確認する為に行なった実験に
就いて説明する。実験は、前述の図2に示した様な電動
モータを所定の条件で運転し、この電動モータに組み込
んだ転がり軸受3、3のうち、ブラシ6の摩耗粉が浮遊
しているケーシング1内に対向する、同図の右側の転が
り軸受3の寿命を測定する事により行なった。尚、使用
した転がり軸受は、内径が8mm、外径が16mm、幅が5
mmの単列深溝型玉軸受である。又、回転軸2の回転速度
は3000rpm 、雰囲気温度は160℃とした。又、転
がり軸受自体の諸元は、グリースの種類を除いて総ての
試料で同じとし、グリースに就いては、次の〜に示
した4種類のものを用意した。又、同種のグリースに就
いて試料を2個ずつ用意し、合計8個の試料に就いて、
それぞれの寿命を測定した。尚、転がり軸受3を組み込
んだ電動モータの運転時に振動が生じた場合に、転がり
軸受3である当該試料は寿命に達したと判定した。
【0012】 従来品 基油:40℃での動粘度が300mm2/s である、合成炭
化水素系のポリアルファオレフィン油(PAO) 増ちょう剤:シクロヘキシルアミンと4、4′−ジフェ
ニルメタンジイソシアネートとの反応によるジウレアを
20重量% 添加剤:フェニル−1−ナフチルアミンを2重量% 本発明品1 基油:弗素油として40℃での動粘度が200mm2/s で
ある弗化ポリエーテル油を98容量%と、合成油として
40℃での動粘度が138mm2/s であるポリオールエス
テル油を2容量%とを混合したもの 増ちょう剤:弗素樹脂である、平均粒径が7〜10μm
の微粉末のポリ四弗化エチレン(PTFE) 本発明品2 基油:弗素油として40℃での動粘度が200mm2/s で
ある弗化ポリエーテル油を90容量%と、合成油として
40℃での動粘度が138mm2/s であるポリオールエス
テル油を10容量%とを混合したもの 増ちょう剤:弗素樹脂である、平均粒径が7〜10μm
の微粉末のポリ四弗化エチレン(PTFE) 本発明品3 基油:弗素油として40℃での動粘度が200mm2/s で
ある弗化ポリエーテル油を70容量%と、合成油として
40℃での動粘度が138mm2/s であるポリオールエス
テル油を30容量%とを混合したもの 増ちょう剤:弗素樹脂である、平均粒径が7〜10μm
の微粉末のポリ四弗化エチレン(PTFE)
【0013】上記〜のグリースを転がり軸受3内に
充填し、前述した条件でそれぞれの寿命を測定したとこ
ろ、図7に示す様な結果を得られた。この図7から明ら
かな通り、のグリースを充填した従来品は、600〜
800時間程度で寿命に達したのに対して、本発明品
は、のグリースを充填した本発明品1のうちの一方の
試料が2000時間強で寿命に達した以外、試験時間
(凡そ2100時間)の間には寿命に達しなかった。
【0014】
【発明の効果】本発明の電動モータ用転がり軸受は、以
上に述べた通り構成され作用するので、転がり軸受及び
この転がり軸受を組み込んだ電動モータの耐久性向上を
図れる。又、優れた耐熱性を有する反面高価である弗素
油の使用量を、合成油を添加する分少なく抑える事がで
きる。この為、弗素系グリース及びこの弗素系グリース
を充填した転がり軸受のコスト低減にも寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象となる転がり軸受を組み込んだ電
動モータの第1例を示す断面図。
【図2】同第2例を示す断面図。
【図3】同第3例を示す断面図。
【図4】本発明の対象となる転がり軸受の部分断面図。
【図5】図4のA部拡大図。
【図6】シールド板の別例を示す図5と同様の図。
【図7】本発明の効果を確認する為に行なった実験の結
果を示すグラフ。
【符号の説明】
1 ケーシング 2 回転軸 3 転がり軸受 4 ロータ 5 ステータ 6 ブラシ 7 整流子 8 外輪軌道 9 外輪 10 内輪軌道 11 内輪 12 転動体 13 空間 14 シールド板 15 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10M 119:22) C10N 40:02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周
    面に内輪軌道を有する内輪と、上記外輪軌道と内輪軌道
    との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、それ
    ぞれが円輪状に造られ、それぞれの外周縁部を上記外輪
    の内周面両端部に係止し、それぞれの内周縁部を上記内
    輪の外周面両端部に形成した凹部に、非接触状態で進入
    させた1対のシールド板と、この1対のシールド板に挟
    まれて上記複数個の転動体を設置した部分に封入したグ
    リースとを備え、上記外輪を電動モータのケーシングの
    一部に内嵌固定し、上記内輪を電動モータの回転軸に外
    嵌固定した状態で、この回転軸を上記ケーシングの内側
    に回転自在に支持する電動モータ用転がり軸受に於い
    て、上記グリースは、基油として弗素油と合成油との混
    合油を、増ちょう剤として弗素樹脂を、それぞれ使用し
    た弗素系グリースであり、上記基油中の弗素油の割合が
    60〜98容量%であり、同じく合成油の割合が40〜
    2容量%である事を特徴とする電動モータ用転がり軸
    受。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000303088A (ja) * 1999-04-16 2000-10-31 Koyo Seiko Co Ltd 潤滑剤組成物とそれを用いた転がり軸受
JP2002235759A (ja) * 2000-12-04 2002-08-23 Nsk Ltd 転がり軸受
JP2002357226A (ja) * 2001-03-28 2002-12-13 Nsk Ltd 玉軸受

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000303088A (ja) * 1999-04-16 2000-10-31 Koyo Seiko Co Ltd 潤滑剤組成物とそれを用いた転がり軸受
JP2002235759A (ja) * 2000-12-04 2002-08-23 Nsk Ltd 転がり軸受
JP2002357226A (ja) * 2001-03-28 2002-12-13 Nsk Ltd 玉軸受

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