(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有蓋円筒状のベアリングホルダと、
該ベアリングホルダの円筒部の内側に固定されたスリーブベアリングと、
該スリーブベアリングにより回転自在に支持されたシャフトと、
前記ベアリングホルダの底面に設けられ前記シャフトの端面が当接するスラスト受け部材と、
前記シャフトの端部に該シャフトに対し軸方向に摺動自在に支持された環状のワッシャと、
前記円筒部の内側に固定され前記スリーブベアリングの下面に前記ワッシャの上面に対向して配置されたスラストリングと、
前記シャフトに支持され前記ワッシャを前記スラストリングに弾接させる弾性力を付与する弾性体と、を備え、
前記ワッシャと前記スラストリングとの相互の当接面をそれぞれ鏡面に形成したことを特徴とする軸受構造体。
【請求項２】
前記ベアリングホルダは、モータのハウジングに一体成形された円筒体からなる請求項１記載の軸受構造体。
【請求項３】
前記ベアリングホルダは、モータのハウジングに透設された取付孔に圧入または溶着あるいは接着して固定されている請求項１記載の軸受構造体。
【請求項４】
前記シャフトの基部には、モータのロータを固定するためのねじが形成されている請求項１記載の軸受構造体。
【請求項５】
前記スリーブベアリングは、前記ベアリングホルダの円筒部内周面に固定された含油性重視の長寸の外周層と、該外周層の両端部内周にそれぞれ位置した耐摩耗性重視の短寸の２個の内周層とから構成されている請求項１記載の軸受構造体。
【請求項６】
前記弾性体は、取付環と該取付環より延出し等間隔に配置された複数の板ばね片とからなり、前記シャフトの端部周面には、前記取付環の一部が係止して当該弾性体をシャフトに対して回転方向一体に支持する切り込みが形成され、前記ワッシャの下面には、前記各板ばね片が係合する複数の係合穴が等間隔に形成されている請求項１記載の軸受構造体。
【請求項７】
前記ベアリングホルダの底部寄りの内周面には、底部側が小径となる段部が形成され、該段部と前記スリーブベアリングとの間に前記スラストリングが挟持されている請求項１記載の軸受構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ファンモータ等に好適な軸受構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ファンモータ等における軸受構造体としては、例えば特開平５ー１６８１９２号に示されるように、モータのハウジングの中央部に円筒状のベアリングホルダ（軸受ハウジング部）を突設し、このベアリングホルダの内側にスリーブベアリング（すべり軸受）を介してロータのシャフト（回転軸）を回転自在に支持する構成になっている。
【０００３】
この場合、シャフトの軸方向の支持は、ベアリングホルダの外側に固定されたステータとこれに対向するようにロータに取り付けられたロータマグネットとの磁気センターをずらせ、シャフトにその先端方向のスラスト力を与える一方、シャフトの先端にスリーブベアリングからの抜け止め用の止め輪を固着して行っている。なお、スリーブベアリングと止め輪との間にはスラスト板が介在されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成の軸受構造体にあっては、ベアリングホルダに対するシャフトのスラスト方向の支持が止め輪による片方向しか行えず、その両方向を単独で支持することができないため、モータ側でステータとロータマグネットとの磁気センターをずらせる等の構造的工夫を要する難点がある。
【０００５】
このことは、前記軸受構造体を単独で構成することが不可能であることを示唆しており、従って、ステータとロータマグネットとを要しない他の回転体の支持に用いることができない欠点がある。
【０００６】
また、前述したようなシャフト支持構造の場合、スリーブベアリングによりシャフトをラジアル方向に支持するため、シャフトのスラスト方向の支持に際しては軸方向の直線的な支持にのみ終始する傾向にあり、この結果、シャフトに振れ力が作用するとスリーブベアリングに部分的な変位力が作用し、騒音の原因になる問題がある。
【０００７】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、ベアリングホルダ内部においてシャフトをラジアル方向だけでなくスラスト方向における正逆両方向の支持が行え、しかも、シャフトに振れ力が作用してもこれをを安定して回転支持できる軸受構造体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の軸受構造体は、有蓋円筒状のベアリングホルダと、このベアリングホルダの円筒部の内側に固定されたスリーブベアリングと、このスリーブベアリングにより回転自在に支持されたシャフトと、ベアリングホルダの底面に設けられシャフトの端面が当接するスラスト受け部材と、シャフトの端部にこのシャフトに対し軸方向に摺動自在に支持された環状のワッシャと、円筒部の内側に固定されスリーブベアリングの下面にワッシャの上面に対向して配置されたスラストリングと、シャフトに支持されワッシャをスラストリングに弾接させる弾性力を付与する弾性体と、を備え、
前記ワッシャと前記スラストリングとの相互の当接面をそれぞれ鏡面に形成したことを特徴とするものである。
【０００９】
この場合、ベアリングホルダを、モータのハウジングに透設された取付孔に圧入または溶着あるいは接着して固定するようにしてもよい。
【００１０】
また、シャフトの基部に、モータのロータを固定するためのねじを形成することも好ましい。
【００１１】
さらに、前記弾性体を、取付環とこの取付環より延出し等間隔に配置された複数の板ばね片とから構成し、シャフトの端部周面に、取付環の一部が係止して当該弾性体をシャフトに対して回転方向一体に支持する切り込みを形成し、ワッシャの下面に、各板ばね片が係合する複数の係合穴を等間隔に形成することが望ましい。
【００１２】
そして、ベアリングホルダの底部寄りの内周面に、底部側が小径となる段部を形成し、この段部とスリーブベアリングとの間にスラストリングを挟持するようにするとよい。
【００１３】
【作用】
前述のように構成された本発明の軸受構造体にあっては、ベアリングホルダの円筒部に固定されたスリーブベアリングによりシャフトがラジアル方向に回転自在に支持される。シャフトのスラスト方向に対しては、シャフトの端面がスラスト受け部材に当接することによりシャフトの端部方向の支持が行われ、シャフトに支持されたワッシャが弾性体の弾性力によりスリーブベアリングの下面に位置したスラストリングの下面にシャフトの端部側から弾接することによりシャフトの基部方向の支持が行われる。従って、ベアリングホルダ内部のみにおいてシャフトの全方向の支持が可能となる。
【００１４】
この場合、ワッシャがスラストリングに面当たりし、しかも、両者の当接面が相互に鏡面に形成されているため、円滑な回転支持が行えると共に、シャフトに振れ力が作用した場合であっても、これが弾性体の弾性力により吸収されてワッシャとスラストリングとの面当たりが保持され、安定した回転支持が実現する。
【００１５】
【実施例】
本発明の実施例につき図面を参照して詳細に述べる。
まず、本発明の軸受構造体をファンモータに適用した場合の第１の実施例を、図１乃至図３を用いて説明する。
【００１６】
図１は、ファンモータのモータ部の構造を示したものである。樹脂製のブラケット１は、上方開口の浅皿状支持部２とこの中央部に上方に向かって突出した有底円筒状のベアリングホルダ３とを一体成形して構成されている。
【００１７】
ベアリングホルダ３の円筒部３ａにおける中央部外周には、ステータ４が固定されている。このステータ４は、複数のラミネーションを積層してなるステータコア５に上下から一対のインシュレータ６、７を被装し、これにコイル８を巻設してなる。そして、ステータ４は円筒部３ａに外嵌され、上側のインシュレータ６に設けられた環状突部９を円筒部３ａの環状凹溝１０に嵌め込むことにより抜け止めされる。
【００１８】
ハウジング２の支持部２の直上に配置された回路基板１２は、その中央孔に下側のインシュレータ７の内周側に設けられた筒部１１を嵌め込むことによりステータ４に支持され、インシュレータ７より下方に導出されたコイル８のからげピン１３が回路基板１２に半田付けされている。
【００１９】
前記ベアリングホルダ３の底板部３ｂの中央上部には、短円柱形状をなすスラスト受け部材１４が埋設されている。ベアリングホルダ３の内側には、スリーブベアリング１５を介して上下方向のシャフト１６が回転自在に支持され、シャフト１６の下端の半球面状先端部１７がスラスト受け部材１４の上面に回転自在に当接している。
【００２０】
スリーブベアリング１５は、円筒部３ａの内周面に圧入等により固定された含油性重視の長寸の外周層１５ａと、この外周層１５ａの両端部内周にそれぞれ位置した耐摩耗性重視の短寸の２個の内周層１５ｂとから構成され、円筒部３ａの上端に嵌着されたキャップ１８によりスリーブベアリング１５の抜け止めとオイル漏れ防止とが図られている。
【００２１】
スリーブベアリング１５の下面には耐熱樹脂よりなる円環状のスラストリング１９が配置されている。すなわち、円筒部３ａの内周の底部寄りに底部側が小径となる段部２０が形成され、この段部２０を位置決め用としてスラストリング１９が円筒部３ａ内に挿入されると共に、スリーブベアリング１５がスラストリング１９を当たりとして円筒部３ａ内に圧入され、段部２０とスリーブベアリング１５とでスラストリング１９が挾持され、固定される。スラストリング１９の下面は鏡面に形成されている。
【００２２】
シャフト１６の下部外周には、回転自在で軸方向に摺動自在の円環状ワッシャ２１が設けられている。このワッシャ２１はステンレス鋼等により構成され、その上面が鏡面に形成されると共に、ワッシャ２１の下面に一対の外周方向の溝２２が１８０度毎に形成されている。
【００２３】
前記ワッシャ２１は、弾性体となる板ばね構造体２３によってシャフト１６に対し回転方向一体に支持されると共に、上方に弾付勢され、ワッシャ２１をスラストリング１９に弾接させる。
【００２４】
すなわち、図２及び図３に示すように、板ばね構造体２３は、ほぼ断頭円錐状の取付環２３ａとこの取付環２３ａの１８０度毎の２個所に形成されたテーパ面状の係止部２３ｂとこの係止部２３ｂより外周方向に延出して形成された一対の板ばね片２３ｃとからなる。そして、シャフト１６に下方から取付環２３ａを挿入し、シャフト１６の下端部周面に形成された一対の切り欠き溝２４にそれぞれ両係止部２３ｂを係止すると共に、シャフト１６に挿通されたワッシャ２１の溝２２に一対の板ばね片２３ｃを下方から挿入、係合することにより、ワッシャ２１がシャフト１６に対し回転方向一体でスラスト方向摺動自在に支持される。
【００２５】
このようにワッシャ２１及び板ばね構造体２３を支持したシャフト１６は、ベアリングホルダ３の円筒部３ａ内に挿入され、その後、スラスト受け部材１９及びスリーブベアリング１５が円筒部３ａ内に固定される。このとき、段部２０とスリーブベアリング１５との間でスラスト受け部材１９を固定する際に、ワッシャ２１を介して両板ばね片２３ｃがたわみ、この両板ばね片２３ｃの弾性復帰力によりワッシャ２１の鏡面（上面）がスラスト受け部材１９の鏡面（下面）に弾接する。
【００２６】
前記シャフト１６の基部には、ファン用インペラ２５の椀状ロータフレーム２６が取り付けられている。シャフト１６の基部は、ロータフレームの中心孔に挿通する取付軸部２７と雄ねじを形成したねじ部２８とが順次小径となるようにして設けられており、ロータフレーム２６に取付軸部２７をその先端側の段部に当接するまで挿通し、ロータフレーム２６の上面の凹溝２９内に導出したねじ部２８にナット３０を螺合することにより、シャフト１６にインペラ２５が取り付けられる。ねじ部２８及びナット３０は凹溝２９内に収納されている。
【００２７】
ロータフレーム２６の円筒部内周面には、ヨーク３１を介して円環状のロータマグネット３２が取り付けられている。このロータマグネット３２はステータ４の外周面に若干の隙間を介して対向し、ステータ４の磁気センターとロータマグネット３２の磁気センターとがほぼ一致している。
【００２８】
このような構成の軸受構造体にあっては、ベアリングホルダ３内に支持されたシャフト１６がスリーブベアリング１５によりラジアル方向に支持される一方、ベアリングホルダ３の底板部３ｂに固定されたスラスト受け部材１４にシャフト１６の先端部１７が当接することによりシャフト１６がスラスト方向の一方向に対し支持され、シャフト１６の下部に回転方向一体で軸方向に摺動自在に支持されたワッシャ２１が円筒部３ａ内に支持されたスラストリング１９に弾接することによりシャフト１６がスラスト方向の他方向に対し支持される。
【００２９】
従って、ベアリングホルダ３内部のみにおいてシャフト１６を全方向に対し確実に支持することが可能となる。このため、従来のようにステータ５とロータマグネット３２との相互の磁気センターをずらせてスラスト力を得る必要がなく、両者の相互の磁気センターを一致させて効率の良いロータ（インペラ２５）の回転を得ることが可能となる。
【００３０】
その上、シャフト１６と共に回転するワッシャ２１とスラストリング１９とをそれぞれの鏡面どうしを接触させて支持するため、摩擦等による損失がなく、円滑な回転が得られる。しかも、ワッシャ２１を一対の板ばね片２３ｃで押圧してスラストリング１９に弾接させるため、均一な面当たりが得られ、シャフト１６に振れ力が作用してもこれをばね力により吸収でき、騒音の発生原因となる振動が生じなく、安定した回転が得られる。
【００３１】
特に、実施例のようにシャフト１６の基部にねじ部２８を形成してロータフレーム２６を取り付ける構成とすれば、ロータフレーム２６にシャフト１６をインサート成形などにより一体化する手間が省けるだけでなく、組立が簡単になる利点があり、インペラ２５のみの交換も容易になる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施例を図４を用いて説明する。なお、同図において前記と同一符号のものは同一もしくは相当するものを示すものとする。
【００３３】
この実施例に示すものは、有底円筒状のベアリングハウジング３を単独で構成し、このベアリングホルダ３内にシャフト１６をスリーブベアリング１５によりラジアル方向に対し回転自在に支持する一方、ベアリングホルダ３の底板部３ｂに固定されたスラスト受け部材１４にシャフト１６の半球面状先端部１７を当接してシャフト１６をスラスト方向の一方向に対し支持し、さらに、シャフト１６の下部に回転方向一体で軸方向に摺動自在のワッシャ２１を、円筒部３ａ内に支持されたスラストリング１９に板ばね構造体２３により弾接させてシャフト１６をスラスト方向の他方向に対し支持するようにしたものである。
【００３４】
この構成によれば、軸受構造体をユニット化でき、これをモータのハウジング等に適宜組み込むことにより、第１の実施例の場合と同様にインペラの支持等が行えるものであり、この軸受構造体を単独で形成しておくことができる利点がある。軸受構造体のハウジング等への組み込みは、圧入、溶着、接着等により行える。
【００３５】
さらに、前記軸受構造体は、モータのロータに限らず、他の回転体の支持に用いることができる。
【００３６】
以上、本発明に従う軸受構造体の具体例について説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００３７】
【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、つぎに記載する効果を奏する。
ベアリングホルダ内において、シャフトをスリーブベアリングによりラジアル方向に対し回転自在に支持する一方、ベアリングホルダの底面のスラスト受け部材にシャフト１６の端部を当接してシャフトをスラスト方向の一方向に対し支持すると共に、シャフトの下部に軸方向に摺動自在のワッシャを円筒部内に支持されたスラストリングに弾性体により弾接させてシャフトをスラスト方向の他方向に対し支持することができ、ベアリングホルダ内部のみにおいてシャフトを全方向に対し確実に支持することが可能となる。
【００３８】
このため、ファンモータ等に適用した場合に、従来のようにステータとロータマグネットとの相互の磁気センターをずらせてスラスト力を得る必要がなく、両者の相互の磁気センターを一致させて効率の良いロータの回転を得ることが可能となる。
【００３９】
その上、シャフトと共に回転するワッシャとスラストリングとをそれぞれの鏡面どうしを接触させて支持するため、摩擦等による損失がなく、円滑な回転が得られ、しかも、ワッシャを弾性体で押圧してスラストリングに弾接させるため、均一な面当たりが得られ、シャフトに振れ力が作用してもこれを弾性体の弾性力により吸収でき、騒音の発生原因となる振動が生じなく、安定した回転が得られる。
【００４０】
また、シャフトの基部にねじ部を形成すれば、例えばモータのロータをシャフトに取り付ける際、ロータにシャフトをインサート成形などにより一体化する手間が省けるだけでなく、組立が簡単になる利点があり、ロータのみの交換も容易になる。
【００４０】
さらに、ベアリングホルダをモータのハウジングに取り付ける構成とすれば、軸受構造体をユニット化でき、これを単独で形成しておくことができ、製作が容易になるばかりでなく、部品化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による軸受構造体をファンモータに適用した場合の第１の実施例を示す断面図である。
【図２】図１のシャフトとワッシャと板ばね構造体との分解斜視図である。
【図３】図１の板ばね構造体を示し、（Ａ）は下面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
３  ベアリングホルダ
３ａ  円筒部
１４  スラスト受け部材
１５  スリーブベアリング
１５ａ  外周層
１５ｂ  内周層
１６  シャフト
１９  スラストリング
２１  ワッシャ
２３  板ばね構造体
２３ｃ  板ばね片
２６  ロータフレーム
２８  ねじ部
【図１】
0003609112.tif 000002
【図２】
0003609112.tif 000003
【図３】
0003609112.tif 000004
【図４】
0003609112.tif 000005