(57)【要約】【課題】  長寿命化と高精度な回転性能を実現できるブラシレスモータを提供する。【解決手段】  インナー軸受１４１とこれよりも含油率が大きいアウター軸受１４２からなる二重構造の軸受を用いる。インナー軸受１４１は、上部軸受部１４１ａと下部軸受部１４１ｂと中逃げ部１４１ｃを有している。インナー軸受１４１のすべての軸受部の軸方向全体に亘って、軸受部と軸受ハウジング１４３との間に全周に亘って間隙部１４７、１４８が設けられている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトを有するロータと、オイルを媒介として前記シャフトの径方向を支持する筒状の軸受と、上端が開口し内部に前記軸受を支持する軸受ハウジングとを備えたブラシレスモータにおいて、
前記軸受は、多孔質含油材からなるインナー軸受と、該インナー軸受の外周面に装着された多孔質含油材からなるアウター軸受とを有し、
前記インナー軸受は、径方向内方に凸に形成された複数の軸受部を有し、
前記アウター軸受は、前記インナー軸受よりも含油率が大きく、
アウター軸受は、インナー軸受よりも軸方向に若干長く、かつインナー軸受とアウター軸受の上端面は略面一となっており、
すべての前記軸受部の軸方向全体に亘って、前記軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に間隙部が設けられている、
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記軸受部は、前記インナー軸受の上端部に設けられた上側軸受部と、前記インナー軸受の下端部に設けられた下側軸受部を有し、前記上側軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に上部間隙部が設けられており、前記下側軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に下部間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記上部間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部と該下側軸受部の径方向外方に位置する前記アウター軸受との間に前記下部間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記上部間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記下部間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記インナー軸受の外周面と前記アウター軸受の内周面との間に、軸方向に連通する溝が設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
前記アウター軸受の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に、軸方向に連通する溝が設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項７】
前記シャフトの外表面には、前記インナー軸受から前記軸受ハウジングの開口側に突出した部分に環状溝が形成されている、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項８】
前記軸受ハウジングの前記開口に環状の撥油部材が装着されており、前記撥油部材の下面は前記環状溝の上端よりも高い位置にある、
ことを特徴とする請求項７に記載のブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は含油軸受を用いたブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ装置のカラーホイールやプリンタ装置のポリゴンミラー等を回転駆動させるスピンドルモータとして、アウターロータ型のブラシレスモータが用いられている。このようなモータでは高精度な回転性能が要求されており、軸受として従来は主に転がり軸受が用いられていたものの、回転騒音の問題や低コスト化の対応が困難であることから、近年、内部に潤滑油を含浸させた多孔質材料製の含油軸受が用いられるようになってきた。
【０００３】
上記のような含油軸受として、例えば特許文献１には、両端部に軸受部を有した圧粉成形焼結金属体からなるインナー部と、このインナー部を内周面側に同心状に圧入させるアウター部とからなり、アウター部はインナー部より低密度の圧粉焼結金属組織体からなる二重構造の軸受ユニットが記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載の含油軸受によれば、インナー部に比してアウター部の潤滑油保持量を増大させることができ、しかもアウター部より密度の高いインナー部の毛管力により良好な密度勾配が形成されてアウター部側からインナー部へと潤滑油が逐次吸引・移動しやすくなる結果、低振動で静粛性に優れ、しかも長寿命化された軸受ユニットが得られるとされている。
【０００５】
また、特許文献２には、シャフトを回転自在に支持する軸受面となる内周面を有し潤滑剤を含む多孔質材料製の内側軸受と、空孔率が内側軸受よりも高く潤滑剤を含む多孔質材料製の外側軸受とで構成される二重構造の含油軸受を備え、内側軸受の外周面と外側軸受の内周面との間に、外部と連通し、内側軸受の外周面の一部と外側軸受の内周面の一部とによって形成される連通溝が形成された含油軸受機構が記載されている。
【０００６】
特許文献２に記載の含油軸受機構によれば、内側軸受の外周面と外側軸受の内周面との間に連通溝が形成され、内側軸受及び外側軸受から染み出した潤滑剤をこの連通溝において保持することができ、長寿命化された含油軸受機構が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２９２１６１号公報
【特許文献２】特開２００９−８５３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１や特許文献２に記載の二重構造の含油軸受では、アウター部（外側軸受）がインナー部（内側軸受）より低密度の場合には、インナー部をアウター部に圧入する際、インナー部の内径精度をそのまま維持できる可能性がある。
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の二重構造の含油軸受を用いてモータを構成する際、二重構造の含油軸受をハウジング内に圧入すると、シャフトを直接支持するインナー部の内径精度を維持することが難しく、高精度な回転性能を実現することが難しいという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、高精度な回転性能と長寿命化を実現できるブラシレスモータを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記の課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意な組み合わせで採用することができる。また、本発明の態様あるいは技術的特徴は以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものである。
【００１１】
本発明の一実施態様は、
シャフトを有するロータと、オイルを媒介として前記シャフトの径方向を支持する筒状の軸受と、上端が開口し内部に前記軸受を支持する軸受ハウジングとを備えたブラシレスモータにおいて、
前記軸受は、多孔質含油材からなるインナー軸受と、該インナー軸受の外周面に装着された多孔質含油材からなるアウター軸受とを有し、
前記インナー軸受は、径方向内方に凸に形成された複数の軸受部を有し、
前記アウター軸受は、前記インナー軸受よりも含油率が大きく、
アウター軸受は、インナー軸受よりも軸方向に若干長く、かつインナー軸受とアウター軸受の上端面は略面一となっており、
すべての前記軸受部の軸方向全体に亘って、前記軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に間隙部が設けられている、
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の実施態様では、更なる特徴として、
「前記軸受部は、前記インナー軸受の上端部に設けられた上側軸受部と、前記インナー軸受の下端部に設けられた下側軸受部を有し、前記上側軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に上部間隙部が設けられており、前記下側軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に下部間隙部が設けられていること」、
「前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記上部間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部と該下側軸受部の径方向外方に位置する前記アウター軸受との間に前記下部間隙部が設けられていること」、
「前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記上部間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記下部間隙部が設けられていること」、
「前記インナー軸受の外周面と前記アウター軸受の内周面との間に、軸方向に連通する溝が設けられていること」、
「前記アウター軸受の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に、軸方向に連通する溝が設けられていること」、
「前記シャフトの外表面には、前記インナー軸受から前記軸受ハウジングの開口側に突出した部分に環状溝が形成されていること」、
「前記軸受ハウジングの前記開口に環状の撥油部材が装着されており、前記撥油部材の下面は前記環状溝の上端よりも高い位置にあること」、
を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のブラシレスモータによれば、インナー軸受とアウター軸受からなる二重構造の軸受を用いて長寿命化を図りつつ、二重構造の軸受を軸受ハウジング内に支持固定させた際にインナー軸受の軸受部の内径精度を維持することができ、高精度な回転性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態例に係るブラシレスモータの縦断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態例に係るブラシレスモータの軸受ユニット（但し、撥油部材は省略）の上面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態例に係るブラシレスモータの軸受ユニット（但し、撥油部材は省略）の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態例に係るブラシレスモータの軸受ユニット（但し、撥油部材は省略）の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態例に係るブラシレスモータの軸受ユニット（但し、撥油部材は省略）の断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態例に係るブラシレスモータの軸受ユニット（但し、撥油部材は省略）の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態例を、図面を参照して説明する。
なお、本明細書では、図１の上方向を「上側」と呼び、下方向を「下側」と呼ぶ。また、上下方向は、モータが実際の機器に組み込まれたときの位置関係や方向を示すものではない。また、シャフトの中心軸に平行な方向を「軸方向」と呼び、中心軸を中心とする半径方向を「径方向」と呼ぶ。
【００１６】
（第１の実施形態例）
本発明の第１の実施形態例を、図１〜図３を用いて説明する。
本例のブラシレスモータは、主に、取付板１０と、ステータ２０と、ロータ３０と、軸受ユニット１４０で構成されている。
【００１７】
取付板１０は、表面に印刷回路を形成したいわゆる鉄基板、あるいは鉄基板に印刷配線板を重ねた基板などが用いられ、中央部分には円筒状のバーリング部１１が下方を向くように形成されている。
この取付板１０には、後述の駆動用マグネット３３の下端と軸方向（図１の上下方向）で対向するようにホール素子（不図示）が設けられており、このホール素子によってロータ３０の回転を検出することができるようになっている。
【００１８】
ステータ２０は、ステータコア２１、コアカバー２２及びコイル２３を備えている。
ステータコア２１は、中心に円形の開口を有し複数の突極が形成された板状コアの積層体からなり、その表面を絶縁性樹脂からなるコアカバー２２で被覆し、このコアカバー２２を介して各突極にコイル２３が巻かれている。
【００１９】
ロータ３０は、シャフト３１と、シャフト３１と一体に回転するロータケース３２と、ロータケース３２の内側に固定された駆動用マグネット３３を備えている。
【００２０】
シャフト３１は、細長い略円柱状を成し、後述の軸受ユニット１４０によって回転自在に支持されている。
シャフト３１の下端近傍に位置する部分には被係止部３１ａが形成され、シャフト３１の中間よりやや上方に位置する部分には環状溝３１ｂが形成されている。この被係止部３１ａと環状溝３１ｂは、いずれもシャフト３１の外周に形成された環状の凹部で構成されている。
【００２１】
ロータケース３２は、磁性を有する金属板から成り、シャフト３１と同軸で円筒状に形成された円筒部３２ａと、この円筒部３２ａの上面を覆う平板状の上面部３２ｂを有している。上面部３２ｂの中心には円筒状のバーリング部３２ｃが下方を向くように形成されており、このバーリング部３２ｃにシャフト３１の上部が圧入され固定されている。
【００２２】
ロータケース３２の円筒部３２ａの内側には、ステータコア２１の突極と径方向（図１の左右方向）で対向するように円筒状の駆動用マグネット３３が取り付けられている。この駆動用マグネット３３は、周方向にＮ極とＳ極が交互に複数着磁されている。
また、バーリング部３２ｃの外周には、円筒状の吸引用マグネット３４が取り付けられている。
【００２３】
軸受ユニット１４０は、ロータ３０を回転自在に支持するものであり、インナー軸受１４１と、アウター軸受１４２と、軸受ハウジング１４３と、スラスト板１４４と、抜止め部材１４５と、撥油部材１４６を備えている。
【００２４】
インナー軸受１４１は、オイルを媒介としてシャフト３１の径方向を回転自在に支持するラジアル軸受である。アウター軸受１４２は、インナー軸受１４１の外周面に圧入等によって装着され、インナー軸受１４１への補油機構として機能するように設けられている。
インナー軸受１４１とアウター軸受１４２は、いずれも筒状の焼結メタル等にオイル（潤滑油）が含浸された多孔質含油材からなり、アウター軸受１４２はインナー軸受１４１よりも含油率の大きいものが用いられている。
一例を挙げると、インナー軸受１４１として密度が約５．５〜６．６ｇ／ｃｍ３のものを用いた場合の含油率は約２２〜２６ｖｏｌ％となり、アウター軸受１４２として密度が約４．１〜４．９ｇ／ｃｍ３のものを用いた場合の含油率は約３８〜４８ｖｏｌ％となる。
【００２５】
インナー軸受１４１は、中心孔の上下両端にそれぞれ径方向内方に凸に形成された上部軸受部１４１ａと下部軸受部１４１ｂを有している。上部軸受部１４１ａと下部軸受部１４１ｂの間は、これらよりも内径の大きい中逃げ部１４１ｃとなっている。
上部軸受部１４１ａと下部軸受部１４１ｂの内径はシャフト３１の外径よりも僅かに大きく、上部軸受部１４１ａと下部軸受部１４１ｂによってシャフト３１の径方向を回転自在に支持することができる。また、中逃げ部１４１ｃを設けたことにより、シャフト３１との摺動抵抗を減少させてモータが過熱するのを抑制することができる。
【００２６】
インナー軸受１４１の外形は、上部軸受部１４１ａから中逃げ部１４１ｃの大半に亘る領域については外径が一定の大径部１４１ｄとなっており、中逃げ部１４１ｃの下端近傍から下部軸受部１４１ｂの領域については大径部１４１ｄよりも外径の小さい縮径部１４１ｅとなっている。
大径部１４１ｄの外周面には、軸方向に沿って複数本の溝１４１ｆが周方向に等間隔に形成されており、本例では８本の溝１４１ｆが形成されている。
【００２７】
アウター軸受１４２は、インナー軸受１４１よりも軸方向に若干長く、アウター軸受１４２とインナー軸受１４１の上端面は面一であるが、アウター軸受１４２はインナー軸受１４１よりも若干下方に突出している。
【００２８】
アウター軸受１４２の内径は軸方向の全体に亘って一定である。このアウター軸受１４２の内径は、インナー軸受１４１を内側に装着して固定できるように、インナー軸受１４１の大径部１４１ｄの外径よりも僅かに小さく設計されている。
アウター軸受１４２の外形は、インナー軸受１４１の上部軸受部１４１ａから中逃げ部１４１ｃの上端近傍までの径方向外方に位置する領域については、外径の小さい縮径部１４２ａとなっており、縮径部１４２ａよりも下の領域は縮径部１４２ａより外径の大きい大径部１４２ｂとなっている。
アウター軸受１４２の大径部１４２ｂの外周面には、軸方向に沿って複数本の溝１４２ｃが周方向に等間隔に形成されており、本例では１２本の溝１４２ｃが形成されている。
【００２９】
軸受ハウジング１４３は、インナー軸受１４１とアウター軸受１４２を内部に保持して固定するものであり、筒部と底部を有し上端が開口した有底筒状を成し、筒部１４３ａの上端には径方向外方に突出した鍔１４３ａ１が形成されている。
この軸受ハウジング１４３は、金属材料の深絞り品や切削品などを用いることができ、本例では深絞り品を用いている。
【００３０】
軸受ハウジング１４３の筒部１４３ａの内径は概ね一定である。この筒部１４３ａの内径は、アウター軸受１４２を内側に装着して固定できるように、アウター軸受１４２の大径部１４２ｂの外径よりも僅かに小さく設計されている。
軸受ハウジング１４３の底部は２段底の構造を成しており、第１底部１４３ｂと、第１底部１４３ｂの中央部が凹んだ第２底部１４３ｃを有している。
【００３１】
軸受ハウジング１４３は、取付板１０のバーリング部１１に圧入等によって固定されている。ステータコア２１は、軸受ハウジング１４３の外周上部に嵌め込まれ、鍔１４３ａ１の下面に当接された状態で固定されている。
【００３２】
スラスト板１４４は、耐摩耗性の樹脂板等からなり、軸受ハウジング１４３の第２底部１４３ｃの上に配されてシャフト３１の下端を支持する。
【００３３】
抜止め部材１４５は、リング状のワッシャからなり、軸受ハウジング１４３の第１底部１４３ｂの上に配されている。この抜止め部材１４５は、外縁部がアウター軸受１４２と第１底部１４３ｂに挟まれ固定されている。
抜止め部材１４５の内径部は、シャフト３１の被係止部３１ａに挿入されている。これにより、シャフト３１は上方への移動を制限され、ロータ３０が軸受ユニット１４０から抜けるのを防止することができる。
【００３４】
撥油部材１４６は、中央に貫通口を有し、表面が撥油処理された円環状の金属板からなり、軸受ハウジング１４３の開口部の上端に圧入されている。撥油部材１４６の貫通口の直径はシャフト３１の外径よりも僅かに大きく、シャフト３１と撥油部材１４６との間に僅かな隙間が設けられている。
撥油部材１４６の下面とインナー軸受１４１及びアウター軸受１４２の上面との間には空間Ｓが形成され、シャフト３１の環状溝３１ｂは空間Ｓに位置している。
なお、本例では撥油部材１４６として磁性金属材料を用いており、この撥油部材１４６と対向配置される吸引用マグネット３４との間に作用する磁気吸引力によって、ロータ３０が回転中に浮上するのを防止している。
【００３５】
以上説明した本例のブラシレスモータでは、インナー軸受１４１とこれよりも含油率が大きいアウター軸受１４２からなる二重構造の軸受を用いたことにより、アウター軸受１４２からインナー軸受１４１へ逐次補油されるため、モータの長寿命化を図ることができる。
【００３６】
また本例のブラシレスモータでは、軸受ハウジング１４３の筒部１４３ａの内径は一定であるものの、アウター軸受１４２の所定領域に外径の小さい縮径部１４２ａを設けている。これにより、上側軸受部１４１ａの軸方向全体に亘って、上側軸受部１４１ａの径方向外方に位置する軸受ハウジング１４３とアウター軸受１４２との間に上部間隙部１４７が形成されている。
さらに本例のブラシレスモータでは、アウター軸受１４２の内径は軸方向の全体に亘って一定であるものの、インナー軸受１４１の所定領域に外径の小さい縮径部１４１ｅを設けている。これにより、下側軸受部１４１ｂの軸方向全体に亘って、下側軸受部１４１ｂと該下側軸受部１４１ｂの径方向外方に位置するアウター軸受１４２との間に下部間隙部１４８が形成されている。
このように、本例のブラシレスモータでは、インナー軸受１４１のすべての軸受部（上部軸受部１４１ａと下部軸受部１４１ｂ）の軸方向全体に亘って、軸受部と軸受ハウジング１４３との間に全周に亘って間隙部（上部間隙部１４７と下部間隙部１４８）が設けられている。
このような構成によれば、インナー軸受１４１とアウター軸受１４２からなる二重構造の軸受を軸受ハウジング１４３内に圧入した際に、シャフト３１を直接支持するインナー軸受１４１の上部軸受部１４１ａと下部軸受部１４１ｂに径方向の大きな圧縮力が掛かるのを効果的に抑制できる。このため、上部軸受部１４１ａと下部軸受部１４１ｂの内径が収縮するのを抑制して、軸受部の内径精度を維持することができ、高精度な回転性能を得ることができる。
【００３７】
また、本例のブラシレスモータでは、インナー軸受１４１の外周面とアウター軸受１４２の内周面との間に、軸方向に連通する溝１４１ｆを設けている。
このような構成によれば、インナー軸受１４１からその外周面に染み出したオイルと、アウター軸受１４２からその内周面に染み出したオイルを溝１４１ｆに保持することができ、モータのさらなる長寿命化を図ることができる。
【００３８】
また、本例のブラシレスモータでは、アウター軸受１４２の外周面と軸受ハウジング１４３の内周面との間に、軸方向に連通する溝１４２ｃを設けている。
このような構成によれば、モータ駆動時の熱によってオイルが膨張した際、溝１４２ｃにオイルを保持でき、軸受外部へのオイル漏れを抑制することができる。
【００３９】
また、本例のブラシレスモータでは、シャフト３１の外表面には、インナー軸受１４１から軸受ハウジング１４３の開口側に突出した部分に環状溝３１ｂが形成されている。
このような構成によれば、シャフト３１の回転によってインナー軸受１４１の内周面に滲み出したオイルは、インナー軸受１４１の上端面を超えて環状溝３１ｂにある程度溜まると、シャフト３１の回転に伴う遠心力によって径方向外方に飛ばされるため、オイルをインナー軸受１４１とアウター軸受１４２に効果的に戻すことができる。
【００４０】
また、本例のブラシレスモータでは、軸受ハウジング１４３の開口部に環状の撥油部材１４６が装着されており、撥油部材１４６の下面は環状溝３１ｂの上端よりも高い位置にある。具体的には、撥油部材１４６の下面とインナー軸受１４１及びアウター軸受１４２の上面との間には空間Ｓが形成され、シャフト３１の環状溝３１ｂはこの空間Ｓに面している。
このような撥油部材１４６を設けることにより、特にモータを水平状態やこれに近い状態で用いる場合において、シャフト３１の回転に伴う遠心力によって径方向外方に飛ばされるオイルの量が多い場合であっても、軸受ユニット外部へのオイルの飛散を極めて効果的に抑制し、さらなるモータの長寿命化を図ることができる。
【００４１】
（第２の実施形態例）
本発明の第２の実施形態例に係るブラシレスモータは、軸受ユニットの構造だけが第１の実施形態例と異なる。
本例の軸受ユニット２４０を図４に示す。図４において、図１〜図３中の部材と同等の部材には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。
【００４２】
本例のインナー軸受２４１は、先のインナー軸受１４１と同様、上部軸受部２４１ａと下部軸受部２４１ｂと中逃げ部２４１ｃを有している。
インナー軸受２４１の外形は、下部軸受部２４１ｂから中逃げ部２４１ｃの大半に亘る領域については外径が一定の大径部２４１ｄとなっており、中逃げ部２４１ｃの上端近傍から上部軸受部２４１ａの領域については大径部２４１ｄよりも外径の小さい縮径部２４１ｅとなっている。
大径部２４１ｄの外周面には、軸方向に沿って複数本の溝２４１ｆが周方向に等間隔に形成されている。
【００４３】
本例のアウター軸受２４２の内径は軸方向の全体に亘って一定である。このアウター軸受２４２の外形は、インナー軸受２４１の上部軸受部２４１ａから中逃げ部２４１ｃの下端近傍までの径方向外方に位置する領域については、外径の大きい大径部２４２ｂとなっており、大径部２４２ｂよりも下の領域は大径部２４２ｂよりも外径の小さい縮径部２４２ａとなっている。
アウター軸受２４２の大径部２４２ｂの外周面には、軸方向に沿って複数本の溝２４２ｃが周方向に等間隔に形成されている。
【００４４】
以上の軸受ユニット２４０を用いた本例のブラシレスモータでは、アウター軸受２４２の内径は軸方向の全体に亘って一定であるものの、インナー軸受２４１の所定領域に外径の小さい縮径部２４１ｅを設けている。これにより、上側軸受部２４１ａの軸方向全体に亘って、上側軸受部２４１ａと該上側軸受部２４１ａの径方向外方に位置するアウター軸受２４２との間に上部間隙部２４７が形成されている。
また、本例のブラシレスモータでは、軸受ハウジング１４３の筒部１４３ａの内径は一定であるものの、アウター軸受２４２の所定領域に外径の小さい縮径部２４２ａを設けている。これにより、下側軸受部２４１ｂの軸方向全体に亘って、下側軸受部２４１ｂの径方向外方に位置する軸受ハウジング１４３とアウター軸受２４２との間に下部間隙部２４８が形成されている。
このように、本例のブラシレスモータでは、インナー軸受２４１のすべての軸受部（上部軸受部２４１ａと下部軸受部２４１ｂ）の軸方向全体に亘って、軸受部と軸受ハウジング１４３との間に全周に亘って間隙部（上部間隙部２４７と下部間隙部２４８）が設けられている。
このような構成によれば、インナー軸受２４１とアウター軸受２４２からなる二重構造の軸受を軸受ハウジング１４３内に圧入した際に、インナー軸受２４１の上部軸受部２４１ａと下部軸受部２４１ｂに径方向の大きな圧縮力が掛かるのを効果的に抑制できる。このため、上部軸受部２４１ａと下部軸受部２４１ｂの内径が収縮するのを抑制して、軸受部の内径精度を維持することができ、高精度な回転性能を得ることができる。
【００４５】
また、本例のブラシレスモータでは、アウター軸受２４２の下側領域に外径の小さい縮径部２４２ａを設けているため、二重構造の軸受を軸受ハウジング内に圧入するのが容易になり、モータ組立時の作業性を高めることができる。
【００４６】
（第３の実施形態例）
本発明の第３の実施形態例に係るブラシレスモータは、軸受ユニットの構造だけが第１の実施形態例と異なる。
本例の軸受ユニット３４０を図５に示す。図５において、図１〜図３中の部材と同等の部材には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。
【００４７】
本例のインナー軸受３４１は、先のインナー軸受１４１と同様、上部軸受部３４１ａと下部軸受部３４１ｂと中逃げ部３４１ｃを有している。このインナー軸受３４１の外径は、軸方向の全体に亘って一定である。
また、インナー軸受３４１の外周面には、軸方向に沿って複数本の溝３４１ｆが周方向に等間隔に形成されている。
【００４８】
本例のアウター軸受２４２の内径は軸方向の全体に亘って一定である。このアウター軸受２４２の外形は、インナー軸受２４１の中逃げ部２４１ｃの上端近傍から下端近傍までの径方向外方に位置する領域については、外径の大きい大径部３４２ｂとなっており、それ以外の領域は大径部３４２ｂよりも外径の小さい縮径部３４２ａとなっている。
アウター軸受３４２の大径部３４２ｂの外周面には、軸方向に沿って複数本の溝３４２ｃが周方向に等間隔に形成されている。
【００４９】
以上の軸受ユニット３４０を用いた本例のブラシレスモータでは、軸受ハウジング１４３の筒部１４３ａの内径は一定であるものの、アウター軸受３４２の所定領域に外径の小さい縮径部３４２ａを設けている。これにより、インナー軸受３４１のすべての軸受部（上部軸受部３４１ａと下部軸受部３４１ｂ）の軸方向全体に亘って、軸受部と軸受ハウジング１４３との間に全周に亘って間隙部（上部間隙部３４７と下部間隙部３４８）が設けられている。
このような構成によれば、インナー軸受３４１とアウター軸受３４２からなる二重構造の軸受を軸受ハウジング１４３内に圧入した際に、インナー軸受３４１の上部軸受部３４１ａと下部軸受部３４１ｂに径方向の大きな圧縮力が掛かるのを効果的に抑制できる。このため、上部軸受部３４１ａと下部軸受部３４１ｂの内径が収縮するのを抑制して、軸受部の内径精度を維持することができ、高精度な回転性能を得ることができる。
【００５０】
また、本例のブラシレスモータにおいても、アウター軸受３４２の下側領域に外径の小さい縮径部３４２ａを設けているため、二重構造の軸受を軸受ハウジング内に圧入するのが容易になり、モータ組立時の作業性を高めることができる。
【００５１】
（第４の実施形態例）
本発明の第４の実施形態例に係るブラシレスモータは、軸受ユニットの構造だけが第１の実施形態例と異なる。
本例の軸受ユニット４４０を図６に示す。図６において、図１〜図３中の部材と同等の部材には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。
【００５２】
本例のインナー軸受４４１は、先のインナー軸受１４１と同様、上部軸受部４４１ａと下部軸受部４４１ｂと中逃げ部４４１ｃを有している。
インナー軸受４４１の外形は、上部軸受部４４１ａから中逃げ部４４１ｃの大半に亘る領域については外径が一定の大径部４４１ｄとなっており、中逃げ部４４１ｃの下端近傍から下部軸受部４４１ｂの領域については大径部４４１ｄよりも外径の小さい縮径部４４１ｅとなっている。
大径部４４１ｄの外周面には、軸方向に沿って複数本の溝４４１ｆが周方向に等間隔に形成されている。
【００５３】
本例のアウター軸受４４２の内径と外径は軸方向の全体に亘って一定である。このアウター軸受４４２の外周面には、軸方向に沿って複数本の溝４４２ｃが周方向に等間隔に形成されている。
【００５４】
本例の軸受ハウジング４４３では、筒部１４３ａの中ほどに段差部４４３ｄが設けられ、段差部４４３ｄよりも上方は内径の大きい大径部４４３ｅとなっており、段差部４４３ｄよりも下方は内径の小さい小径部４４３ｆとなっている。
【００５５】
以上の軸受ユニット４４０を用いた本例のブラシレスモータでは、アウター軸受４４２の外径は軸方向の全体に亘って一定であるものの、軸受ハウジング４４３の所定領域に外径の大きい大径部４４３ｅを設けている。これにより、上側軸受部４４１ａの軸方向全体に亘って、上側軸受部４４１ａと該上側軸受部４４１ａの径方向外方に位置する軸受ハウジング４４３との間に上部間隙部４４７が形成されている。
また、本例のブラシレスモータでは、アウター軸受４４２の内径は軸方向の全体に亘って一定であるものの、インナー軸受４４１の所定領域に外径の小さい縮径部４４１ｅを設けている。これにより、下側軸受部４４１ｂの軸方向全体に亘って、下側軸受部４４１ｂと該下側軸受部４４１ｂの径方向外方に位置するアウター軸受４４２との間に下部間隙部４４８が形成されている。
このように、本例のブラシレスモータでは、インナー軸受４４１のすべての軸受部（上部軸受部４４１ａと下部軸受部４４１ｂ）の軸方向全体に亘って、軸受部と軸受ハウジング４４３との間に全周に亘って間隙部（上部間隙部４４７と下部間隙部４４８）が設けられている。
このような構成によれば、インナー軸受４４１とアウター軸受４４２からなる二重構造の軸受を軸受ハウジング４４３内に圧入した際に、インナー軸受４４１の上部軸受部４４１ａと下部軸受部４４１ｂに径方向の大きな圧縮力が掛かるのを効果的に抑制できる。このため、上部軸受部４４１ａと下部軸受部４４１ｂの内径が収縮するのを抑制して、軸受部の内径精度を維持することができ、高精度な回転性能を得ることができる。
【００５６】
（第５の実施形態例）
本発明の第５の実施形態例に係るブラシレスモータは、軸受ユニットの構造だけが第１の実施形態例と異なる。
本例の軸受ユニット５４０を図７に示す。図７において、図１〜図３中の部材と同等の部材には同一の符号を付しており、重複する部分については説明を省略する。
【００５７】
本例のインナー軸受５４１は、先のインナー軸受１４１と同様、上部軸受部５４１ａと下部軸受部５４１ｂと中逃げ部５４１ｃを有している。このインナー軸受５４１の外径は、軸方向の全体に亘って一定である。
また、インナー軸受５４１の外周面には、軸方向に沿って複数本の溝５４１ｆが周方向に等間隔に形成されている。
【００５８】
本例のアウター軸受５４２の内径は軸方向の全体に亘って一定である。このアウター軸受５４２の外形は、インナー軸受５４１の上部軸受部５４１ａから中逃げ部５４１ｃの下端近傍までの径方向外方に位置する領域については、外径の大きい大径部５４２ｂとなっており、大径部５４２ｂよりも下の領域は大径部５４２ｂよりも外径の小さい縮径部５４２ａとなっている。
アウター軸受５４２の大径部５４２ｂの外周面には、軸方向に沿って複数本の溝５４２ｃが周方向に等間隔に形成されている。
【００５９】
本例の軸受ハウジング４４３は、筒部１４３ａの中ほどに段差部４４３ｄが設けられ、段差部４４３ｄよりも上方は内径の大きい大径部４４３ｅとなっており、段差部４４３ｄよりも下方は内径の小さい小径部４４３ｆとなっている。
【００６０】
以上の軸受ユニット５４０を用いた本例のブラシレスモータでは、軸受ハウジング４４３の所定領域に外径の大きい大径部４４３ｅを設けているため、上側軸受部５４１ａの軸方向全体に亘って、上側軸受部５４１ａの径方向外方に位置するアウター軸受５４２と軸受ハウジング４４３との間に上部間隙部５４７が形成されている。
また、本例のブラシレスモータでは、インナー軸受５４１の外径とアウター軸受５４２の内径は軸方向の全体に亘って一定であるものの、アウター軸受５４２の所定領域に外径の小さい縮径部５４２ａを設けている。これにより、下側軸受部５４１ｂの軸方向全体に亘って、下側軸受部５４１ｂの径方向外方に位置するアウター軸受５４２と軸受ハウジング４４３との間に下部間隙部５４８が形成されている。
このように、本例のブラシレスモータでは、インナー軸受５４１のすべての軸受部（上部軸受部５４１ａと下部軸受部５４１ｂ）の軸方向全体に亘って、軸受部と軸受ハウジング４４３との間に全周に亘って間隙部（上部間隙部５４７と下部間隙部５４８）が設けられている。
このような構成によれば、インナー軸受５４１とアウター軸受５４２からなる二重構造の軸受を軸受ハウジング４４３内に圧入した際に、インナー軸受５４１の上部軸受部５４１ａと下部軸受部５４１ｂに径方向の大きな圧縮力が掛かるのを効果的に抑制できる。このため、上部軸受部５４１ａと下部軸受部５４１ｂの内径が収縮するのを抑制して、軸受部の内径精度を維持することができ、高精度な回転性能を得ることができる。
【００６１】
また、本例のブラシレスモータでは、アウター軸受５４２の下側領域に外径の小さい縮径部５４２ａを設けているため、二重構造の軸受を軸受ハウジング内に圧入するのが容易になり、モータ組立時の作業性を高めることができる。
【００６２】
以上、本発明の５つの実施形態例を説明したが、本発明はこれらの実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態例を適宜に変形可能である。
【００６３】
具体的には、軸受部の軸方向全体に亘って軸受部と軸受ハウジングとの間に間隙部が設けられる構造としては、実施形態例以外にも、例えば、上側軸受部の軸方向全体に亘って上側軸受部とアウター軸受との間に上側間隙部を設け、下側軸受部の軸方向全体に亘って下側軸受部とアウター軸受との間に下側間隙部を設けた構造を採ることもできる。
【００６４】
また、実施形態例ではシャフトの被係止部に抜止め部材を係止させるロータ抜け止め構造を採用しているが、従来公知の任意の抜け止め構造を採用することもできる。
【００６５】
以下に、この出願の優先基礎となる出願の出願当初の特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の出願当初の特許請求の範囲のとおりである。
［原出願の出願当初の請求項１］  シャフトを有するロータと、オイルを媒介として前記シャフトの径方向を支持する筒状の軸受と、上端が開口し内部に前記軸受を支持する軸受ハウジングとを備えたブラシレスモータにおいて、
前記軸受は、多孔質含油材からなるインナー軸受と、該インナー軸受の外周面に装着された多孔質含油材からなるアウター軸受とを有し、
前記インナー軸受は、径方向内方に凸に形成された軸受部を有し、
前記アウター軸受は、前記インナー軸受よりも含油率が大きく、
前記軸受部の軸方向全体に亘って、前記軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に間隙部が設けられている、
ことを特徴とするブラシレスモータ。
［原出願の出願当初の請求項２］  前記軸受部は、前記インナー軸受の上端部に設けられた上側軸受部と、前記インナー軸受の下端部に設けられた下側軸受部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
［原出願の出願当初の請求項３］  前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部と該下側軸受部の径方向外方に位置する前記アウター軸受との間に前記間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
［原出願の出願当初の請求項４］  前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部と該上側軸受部の径方向外方に位置する前記アウター軸受との間に前記間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
［原出願の出願当初の請求項５］  前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
［原出願の出願当初の請求項６］  前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部と該上側軸受部の径方向外方に位置する前記アウター軸受との間に前記間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部と該下側軸受部の径方向外方に位置する前記アウター軸受との間に前記間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
［原出願の出願当初の請求項７］  前記インナー軸受の外周面と前記アウター軸受の内周面との間に、軸方向に連通する溝が設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
［原出願の出願当初の請求項８］  前記アウター軸受の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に、軸方向に連通する溝が設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
［原出願の出願当初の請求項９］  前記シャフトの外表面には、前記インナー軸受から前記軸受ハウジングの開口側に突出した部分に環状溝が形成されている、
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
［原出願の出願当初の請求項１０］  前記軸受ハウジングの前記開口に環状の撥油部材が装着されており、前記撥油部材の下面は前記環状溝の上端よりも高い位置にある、
ことを特徴とする請求項９に記載のブラシレスモータ。
【符号の説明】
【００６６】
１０  取付板
１１  バーリング部
２０  ステータ
２１  ステータコア
２２  コアカバー
２３  コイル
３０  ロータ
３１  シャフト
３１ａ  被係止部
３１ｂ  環状溝
３２  ロータケース
３２ａ  円筒部
３２ｂ  上面部
３２ｃ  バーリング部
３３  駆動用マグネット
３４  吸引用マグネット
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０  軸受ユニット
１４１、２４１、３４１、４４１、５４１  インナー軸受
１４１ａ、２４１ａ、３４１ａ、４４１ａ、５４１ａ  上部軸受部
１４１ｂ、２４１ｂ、３４１ｂ、４４１ｂ、５４１ｂ  下部軸受部
１４１ｃ、２４１ｃ、３４１ｃ、４４１ｃ、５４１ｃ  中逃げ部
１４１ｄ、２４１ｄ、４４１ｄ  大径部
１４１ｅ、２４１ｅ、４４１ｅ  縮径部
１４１ｆ、２４１ｆ、３４１ｆ、４４１ｆ、５４１ｆ  溝
１４２、２４２、３４２、４４２、５４２  アウター軸受
１４２ａ、２４２ａ、３４２ａ、５４２ａ  縮径部
１４２ｂ、２４２ｂ、３４２ｂ、５４２ｂ  大径部
１４２ｃ、２４２ｃ、３４２ｃ、４４２ｃ、５４２ｃ  溝
１４３、４４３  軸受ハウジング
１４３ａ  筒部
１４３ａ１  鍔
１４３ｂ  第１底部
１４３ｃ  第２底部
１４４  スラスト板
１４５  抜止め部材
１４６  撥油部材                                        
１４７、２４７、３４７、４４７、５４７  上部間隙部
１４８、２４８、３４８、４４８、５４８  下部間隙部
４４３ｄ  段差部
４４３ｅ  大径部
４４３ｆ  小径部
【図１】
2020159556.tif 000003
【図２】
2020159556.tif 000004
【図３】
2020159556.tif 000005
【図４】
2020159556.tif 000006
【図５】
2020159556.tif 000007
【図６】
2020159556.tif 000008
【図７】
2020159556.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月10日(2020.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトを有するロータと、オイルを媒介として前記シャフトの径方向を支持する筒状の軸受と、上端が開口し内部に前記軸受を支持する軸受ハウジングとを備えたブラシレスモータにおいて、
前記軸受は、多孔質含油材からなるインナー軸受と、該インナー軸受の外周面に装着された多孔質含油材からなるアウター軸受とを有し、
前記インナー軸受は、径方向内方に凸に形成された複数の軸受部を有し、
前記アウター軸受は、前記インナー軸受よりも含油率が大きく、
前記アウター軸受は、前記インナー軸受よりも軸方向に若干長く、かつ前記インナー軸受と前記アウター軸受の上端面は略面一となっており、
すべての前記軸受部の軸方向全体に亘って、前記軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に間隙部が設けられている、
ことを特徴とするブラシレスモータ。
【請求項２】
前記軸受部は、前記インナー軸受の上端部に設けられた上側軸受部と、前記インナー軸受の下端部に設けられた下側軸受部を有し、前記上側軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に上部間隙部が設けられており、前記下側軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に下部間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。
【請求項３】
前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記上部間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部と該下側軸受部の径方向外方に位置する前記アウター軸受との間に前記下部間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
【請求項４】
前記上側軸受部の軸方向全体に亘って、前記上側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記上部間隙部が設けられており、
前記下側軸受部の軸方向全体に亘って、前記下側軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングと前記アウター軸受との間に前記下部間隙部が設けられている、
ことを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータ。
【請求項５】
前記インナー軸受の外周面と前記アウター軸受の内周面との間に、軸方向に連通する溝が設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項６】
前記アウター軸受の外周面と前記軸受ハウジングの内周面との間に、軸方向に連通する溝が設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項７】
前記シャフトの外表面には、前記インナー軸受から前記軸受ハウジングの開口側に突出した部分に環状溝が形成されている、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のブラシレスモータ。
【請求項８】
前記軸受ハウジングの前記開口に環状の撥油部材が装着されており、前記撥油部材の下面は前記環状溝の上端よりも高い位置にある、
ことを特徴とする請求項７に記載のブラシレスモータ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一実施態様は、
シャフトを有するロータと、オイルを媒介として前記シャフトの径方向を支持する筒状の軸受と、上端が開口し内部に前記軸受を支持する軸受ハウジングとを備えたブラシレスモータにおいて、
前記軸受は、多孔質含油材からなるインナー軸受と、該インナー軸受の外周面に装着された多孔質含油材からなるアウター軸受とを有し、
前記インナー軸受は、径方向内方に凸に形成された複数の軸受部を有し、
前記アウター軸受は、前記インナー軸受よりも含油率が大きく、
前記アウター軸受は、前記インナー軸受よりも軸方向に若干長く、かつ前記インナー軸受と前記アウター軸受の上端面は略面一となっており、
すべての前記軸受部の軸方向全体に亘って、前記軸受部と該軸受部の径方向外方に位置する前記軸受ハウジングとの間に間隙部が設けられている、
ことを特徴とする。