(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、この回転軸を支承する焼結含油軸受と、この焼結含油軸受を保持する焼結含油軸受ホルダーと、上記回転軸に固定されたボスと、を備えた小型モータにおいて、
上記焼結含油軸受の端面と対向して配置されたボスの端面に凹部が形成されていて、この凹部の外周側壁が油飛散防止壁となっており、
上記油飛散防止壁の内径が上記焼結含油軸受ホルダーの内径以下であることを特徴とする小型モータ。
【請求項２】
上記油飛散防止壁は、軸方向に延設され上記焼結含油軸受の外周面に対向配置されていることを特徴とする請求項１記載の小型モータ。
【請求項３】
上記ボスにロータケースが固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の小型モータ。
【請求項４】
少なくとも上記油飛散防止壁の内周面に溌油処理が施されていることを特徴とする請求項１または２記載の小型モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＤ、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、その他各種情報記録ディスク（以下、単に「ディスク」という）の回転駆動用として、あるいはその他各種用途に適用可能な小型モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のディスク駆動用モータの例を図６に示す。図６に示すように、モータ６０は、ステータ部６４とロータ部６５を有している。ステータ部６４は、モータ基板６４ａと、モータ基板６４ａに固定された焼結含油軸受６４ｂと、焼結含油軸受６４ｂの外周面に同心状態に固着されたステータコア６４ｃと、ステータコア６４ｃの突極に巻き付けられたコイル巻線６４ｄとを有している。
【０００３】
一方、ロータ部６５は、上記焼結含油軸受６４ｂを介して回転自在に支持された回転軸６５ｂと、回転軸６５ｂと一体に回転駆動するように結合されたカップ状のロータケース６５ｃと、ロータケース６５ｃの内周面に固着された環状のロータマグネット６５ｄとを有している。また、モータ基板６４ａには、ロータマグネット６５ｄの端面に対向させてモータ回転位置を検出し、あるいは回転速度を検出するための磁極センサとしてのホール素子６５ｆが複数個取り付けられていて、これらのホール素子６５ｆの出力に基づきモータ制御信号が形成される。
【０００４】
上記ロータケース６５ｃの上面から突出した回転軸５ｂの外周には、ディスクを回転駆動可能な状態に保持するチャッキング機構６３が設けられている。このチャッキング機構６３は、ディスクの中心孔に嵌合する嵌合体６８と、上記嵌合体６８の外周面の複数箇所に配置されたクランプ体６９と、各クランプ体６９をそれぞれ半径方向外側に付勢する複数の付勢手段７０とから主に構成されている。
【０００５】
上記ロータケース６５ｃの中心部分には、円板状のフランジ部６７ａが形成された肉厚の環状ボス６７が一体に嵌められていて、このボス６７を介することによりロータケース６５ｃは回転軸６５ｂと一体に回転可能に結合されている。また、ロータケース６５ｃの上面には、クランプ体６９と当接する位置に、回転中心方向に向かって徐々に低くなるように傾斜した傾斜ガイド部６５ｈが設けられている。この傾斜ガイド部６５ｈは、ロータケース６５ｃの一部をプレス加工することによって形成されている。また、ディスクが搭載されるロータケース６５ｃの上面には、載置されるディスクの滑りを防止するディスクラバー６５ｇが貼設されている。
【０００６】
ディスクの中心孔が嵌合される上記嵌合体６８は、その中心部に孔６８ａが形成された円板状のものであり、この孔６８ａに上記ボス６７が圧入されることによって回転軸６５ｂおよびロータケース６５ｃと一体に回転駆動することができるようになっている。この嵌合体６８にはその外周面の複数箇所に、周方向において等間隔になるようにクランプ体６９が放射状に配置されている。
【０００７】
上記各クランプ体６９は、弾丸状に形成された一端部６９ａを有し、他端は小径円筒部６９ｂとなっていて、自身の一部がロータケース６５ｃの上面に設けられた上記傾斜ガイド部材６５ｈと当接すると共に、一端部６９ａが半径方向外側に向くように放射状にそれぞれ配置されている。各クランプ体６９の小径円筒部６９ｂの外周には、付勢手段としてのコイルばね７０がそれぞれ嵌められ、各コイルばね７０は、その一端がクランプ体６９の一端部６９ａと小径円筒部６９ｂとの間の段部に当接し、他端が嵌合体６８に形成された壁面に当接して圧縮された状態で設けられている。従って、各クランプ部材６９は、コイルばね７０の付勢力で嵌合体６８の半径方向外側に向かって突出する向きにそれぞれ付勢されている。この付勢力によって、各クランプ体６９は、一端部６９ａが嵌合体６８の外周面から突出すると共に、一定寸法以上に突出することのないように、図示されない適宜の規制手段によって規制されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
周知の通り、上記焼結含油軸受６４ｂには潤滑油が含浸されていて、この潤滑油が焼結含油軸受６４ｂの内周面と回転軸６５ｂの外周面との間隙に介在することによって回転軸６５ｂが円滑に回転するようになっている。回転軸６５ｂが回転すると、図７に示すように、上記間隙に介在された潤滑油８０は、上記焼結含油軸受６４ｂの上端からにじみ出るが、このにじみ出た潤滑油８０がボス６７の端面にまで及ぶと、この潤滑油８０の一部は、モータが回転駆動する際に生じる遠心力によってボス６７の端面を伝って矢印αで示す半径方向外方に飛散してしまう。
【０００９】
潤滑油８０が飛散してしまうと、上記間隙に介在されている潤滑油８０が減少し、軸受の寿命が短くなると共に、飛散した潤滑油８０によってモータの各部が汚染されてしまう。また、上記焼結含油軸受６４ｂの上端からにじみ出た潤滑油８０がボス６７にまで及ばないように、上記焼結含油軸受６４ｂの上端と、ボス６７の端面との間隔Ａを大きくすることもできるが、この間隔Ａを大きくすると、軸方向の寸法が大きくなり、モータの薄型化を図ることができない。
【００１０】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたものであり、潤滑油の飛散を防止すると共に、にじみ出た潤滑油を焼結含油軸受に再び含浸させることができる小型モータを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、回転軸と、上記回転軸を支承する焼結含油軸受と、上記焼結含油軸受を保持する焼結含油軸受ホルダーと、上記回転軸に固定されたボスとを備えた小型モータにおいて、焼結含油軸受の端面と対向して配置されたボスの端面に凹部が形成されていて、この凹部の外周側壁が油飛散防止壁となっており、油飛散防止壁の内径が焼結含油軸受ホルダーの内径以下であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記油飛散防止壁は、軸方向に延設され上記焼結含油軸受の外周面に対向配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、上記ボスにロータケースを固定したことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、少なくとも上記油飛散防止壁の内周面に溌油処理を施したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる小型モータの実施の形態について説明する。図１に示すように、モータ１は、ステータ部４とロータ部５を有している。ステータ部４は、モータ基板４ａと、モータ基板４ａに固定された軸受ホルダ４ｂと、軸受ホルダ４ｂの外周面に同心状態に固着されたステータコア４ｃと、ステータコア４ｃの突極に巻き付けられたコイル巻線４ｄとを有している。
【００１８】
一方、ロータ部５は、上記軸受ホルダ４ｂの内周面に固定保持された円筒状の焼結含油軸受５ａを介して回転自在に支承された回転軸５ｂと、回転軸５ｂと一体に回転駆動するように結合されたカップ状のロータケース５ｃと、ロータケース５ｃの周壁内周面に固着された環状のロータマグネット５ｄとを有している。上記焼結含油軸受５ａには、潤滑油が含浸されていて、この潤滑油が焼結含油軸受５ａの内周面と回転軸５ｂの外周面との間隙に介在することによって回転軸５ｂが円滑に回転するようになっている。また、モータ基板４ａには、モータ回転位置を検出するための磁極センサとしてのホール素子５ｆがロータマグネット５ｄの端面に対向させて複数個取り付けられていて、これらのホール素子５ｆの出力に基づきモータ制御信号が形成される。
【００１９】
上記ロータケース５ｃの上面から突出した回転軸５ｂの外周には、ディスクを回転駆動可能な状態に保持するチャッキング機構３が設けられている。このチャッキング機構３は、ディスクの中心孔に嵌合する嵌合体８と、上記嵌合体８の外周面の複数箇所に配置されたクランプ体９と、各クランプ体９をそれぞれ半径方向外側に付勢する複数の付勢手段１０とから主に構成されている。
【００２０】
回転軸５ｂの上端部には、円板状のフランジ部７ａが形成された肉厚の環状ボス７の中心孔が圧入されることにより環状ボス７が固定されている。また、このボス７は、上記ロータケース５ｃの中心部分に一体に固定されていて、このボス７を介することによりロータケース５ｃは回転軸５ｂと一体に回転可能に結合されている。また、ロータケース５ｃの上面には、クランプ体９と当接する位置に、回転中心方向に向かって徐々に低くなるように傾斜した傾斜ガイド部５ｈが一体形成されている。
【００２１】
ディスクの中心孔が嵌合される上記嵌合体８は、その中心部に孔８ａが形成された円板状のものであり、この孔８ａに上記ボス７の中心円筒部の外周が圧入されることによって回転軸５ｂおよびロータケース５ｃと一体に回転駆動することができるようになっている。この嵌合体８にはその外周面の複数箇所に、周方向において等間隔になるようにクランプ体９が放射状に配置されている。
【００２２】
上記各クランプ体９は、弾丸状に形成された一端部９ａを有し、他端は小径円筒部９ｂとなっていて、自身の一部がロータケース５ｃの上面に設けられた上記傾斜ガイド部材５ｈと当接すると共に、一端部９ａが半径方向外側に向くように放射状にそれぞれ配置されている。各クランプ体９の小径円筒部９ｂの外周には、付勢手段としてのコイルばね１０がそれぞれ嵌められ、各コイルばね１０は、その一端がクランプ体９の一端部９ａと小径円筒部９ｂとの間の段部に当接し、他端が嵌合体８に形成された壁面に当接して圧縮された状態で設けられている。
【００２３】
従って、各クランプ部材９は、コイルばね１０の付勢力で嵌合体８の半径方向外側に向かって突出する向きにそれぞれ付勢されている。この付勢力によって、各クランプ体９は、一端部９ａが嵌合体８の外周面から突出すると共に、一定寸法以上に突出することのないように、図示されない適宜の規制手段によって規制されている。
【００２４】
図１に示すように、上記クランプ体９の一端部９ａは、最先端９ｆを境にして上側がテーパ面９ｃに形成され、下側がテーパ面９ｄに形成されている。上記最先端９ｆの軸方向の位置、換言すれば高さ位置は、ロータケース５ｃの上面上に載置されたディスクの中心孔の上縁がテーパ面９ｄと当接することができる高さ位置に設定されている。
【００２５】
従って、ディスクがロータケース５ｃの上面上に載置されると、ディスクの中心孔の上縁がテーパ面９ｄに当接することとなり、上記コイルばね１０の付勢力でディスクの中心孔の上縁が、上記クランプ部材９が設けられた複数点において半径方向外側に向かって押されると共に、上記付勢力がディスクをロータケース５ｃに向かって押し付ける力としても作用する。このとき、クランプ体９のテーパ面９ｄとクランプ体９の底面とがなす角部が前記傾斜ガイド部５ｈに当たっている。
【００２６】
ディスクの中心孔を嵌合体８の位置に合わせてディスクを嵌合体８にチャッキングさせると、嵌合体８の外周面から突出している各クランプ体９の一端部９ａのテーパ面９ｃにディスクの中心孔の下縁が当接する。この状態からさらにディスクがロータケース５ｃ側に押下されると、各クランプ体９は、そのテーパー面９ｄとクランプ体９の底面とがなす上記角部が傾斜ガイド部５ｈに摺接しかつこの傾斜ガイド部５ｈにガイドされながら、上記コイルばね１０による付勢力に抗して嵌合体８の半径方向内方に向かって後退する。
【００２７】
その結果、各クランプ体９は図１の紙面に平面な面内において時計方向に傾き、テーパ面９ｃがディスク装着前の傾斜角度よりも急峻になる。そして、各クランプ体９が、ディスクの中心孔の内縁と各クランプ体９の一端部９ａの最先端９ｆとが当接する状態にまで傾くと、各クランプ体９の上記後退動作は留まり、各クランプ体９は一旦、この状態に維持される。
【００２８】
この状態からさらにディスクがロータケース５ｃ側に押下されると、ディスクの中心孔の内縁は、各クランプ体９の一端部９ａの最先端９ｆとの当接状態からテーパ面９ｄと当接した状態になりながら、嵌合体８の半径方向外方に向かって突出し、ディスクをクランプする。
【００２９】
次に、本発明の特徴部分について説明する。図１に示すように、上記焼結含油軸受５ａの上端面と対向して配置された上記ボス７の下端面には、環状の油飛散防止壁１１が形成されている。より具体的には、ボス７の下端面の中心には、環状の凹部７ｂが形成されており、この凹部７ｂの外周側壁が油飛散防止壁１１を構成している。図示のように、この油飛散防止壁１１は、軸方向にある程度の長さ（高さ）をもって延設されていて、焼結含油軸受５ａの外周面の上部と半径方向に一定の間隙γを介して対向配置されている。上記間隙γは、後述するように、軸受ホルダ４ｂの上端面に落下した潤滑油が焼結含油軸受５ａの外周面に付着することができる間隔に設定されている。
【００３０】
前述のように、上記焼結含油軸受５ａには、潤滑油が含浸されていて、この潤滑油が焼結含油軸受５ａの内周面と回転軸５ｂの外周面との間隙に介在することによって回転軸５ｂが円滑に回転するようになっている。回転軸５ｂが回転すると、図２に示すように、上記間隙に介在された潤滑油８０は、上記焼結含油軸受５ａの上端からにじみ出す。にじみ出た潤滑油が回転軸５ｂを伝ってボス７の凹部７ｂの内周面にまで及ぶと、モータが回転する際に生じる遠心力によって矢印βで示す半径方向外方に飛散あるいはボス７の凹部７ｂの内周面に沿って移動してしまうが、このβ方向には、上記油飛散防止壁１１が設けられているため、上記遠心力によって油飛散防止壁１１の内周面に付着する。すなわち、油飛散防止壁１１によって潤滑油８０がモータの各部に飛散するのが防止されている。
【００３１】
モータの回転が停止すると、油飛散防止壁１１の内周面に付着した潤滑油８０は、図３に示すように、上記油飛散防止壁１１の内周面に付着した潤滑油８０は油飛散防止壁１１の端面から垂下し、軸受ホルダ４ｂの上端面に落下する。前述のように、上記間隙γは、軸受ホルダ４ｂの上端面に落下した潤滑油８０が焼結含油軸受５ａの外周面と付着することができる間隔に設定されているため、軸受ホルダ４ｂの上端面に落下した潤滑油８０は、上記焼結含油軸受５ａの外周面に付着して再び焼結含油軸受５ａに含浸される。あるいは、上記油飛散防止壁１１の内周面に付着した潤滑油８０が垂下した際に、上記焼結含油軸受５ａの外周面に付着して焼結含油軸受５ａに含浸される。潤滑油８０は、回転軸５ｂが回転していないときだけでなく、回転軸５ｂが回転しているときにも、焼結含油軸受５ａに含浸される。
【００３２】
以上のように、焼結含油軸受５ａの端面と対向して配置されたボス７の下端面に油飛散防止壁１１を形成し、焼結含油軸受５ａの上端からにじみ出た潤滑油８０を油飛散防止壁１１の内周面に付着させているため、潤滑油８０がモータの各部に飛散するのを防止することができる。また、焼結含油軸受５ａの上端からにじみ出た潤滑油８０がボス７の下端面にまで及んでも、油飛散防止壁１１によって潤滑油８０がモータの各部に飛散するのを防止することができるため、焼結含油軸受５ａの上端とボス７の下端面との間隔、すなわち軸方向の寸法を小さくすることができ、モータの薄型化を図ることができる。さらに、油飛散防止壁１１の内周面に付着した潤滑油８０を再び焼結含油軸受５ａに含浸させることができるため、軸受の寿命を長くすることができる。
【００３３】
また、図３に破線４７で示すように、潤滑油８０が落下する軸受ホルダ４ｂの上端内周縁を面取りして、半径方向内方に向かって徐々に低くなるように傾斜したテーパ面を設ければ、油飛散防止壁１１の内周面から落下した潤滑油８０を、このテーパ面内に収めることができるとともに、テーパ面に沿って焼結含油軸受５ａに導くことができるため、円滑に焼結含油軸受５ａに循環させることができる。また、図２及び図４の両者において、凹部７ｂの内周面、あるいは少なくとも油飛散防止壁１１の内周面に、例えばフッ素を塗布するなどして溌油処理を施せば、潤滑油８０をさらに円滑に焼結含油軸受５ａに循環させることができる。
【００３４】
図１に示すものは、軸受ホルダ４ｂの内周面に焼結含油軸受５ａを保持しているものであるが、図５に示すように、ステータコア４ｃを保持する軸受ホルダ２が焼結メタルによって構成されることにより、軸受ホルダ２が回転軸５ｂを回転自在に支承する焼結含油軸受を兼ねているものについても本発明を適用することができる。図５において、図１に示す実施の形態と同じ構成部分には共通の符号を付して説明は省略する。
【００３５】
また、図４に示すように、軸受ホルダ４ｂの上端面が焼結含油軸受５ａの上端面よりも軸方向に高く設定されている場合には、油飛散防止壁１１の内径を軸受ホルダ４ｂの内径以下に設定して凹部７ｂを形成することができる。この場合、潤滑油８０が焼結含油軸受５ａの上端からにじみ出てボス７の下端面にまで及ぶと、モータが回転駆動する際に生じる遠心力によって半径方向外方に飛散あるいはボス７の凹部７ｂの内周面に沿って移動し、上記遠心力によって油飛散防止壁１１の内周面に付着する。そして、上記油飛散防止壁１１の内周面に付着した潤滑油８０は垂下し、直接焼結含油軸受５ａの上端面に落下して再び焼結含油軸受５ａに循環される。
なお、図１、図５の例は、ディスク回転駆動用モータの例であるが、本発明の小型モータの用途は、これに限定されるものではない。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、回転軸と、上記回転軸を支承する焼結含油軸受と、上記焼結含油軸受を保持する焼結含油軸受ホルダーと、上記回転軸に固定されたボスとを備えた小型モータにおいて、上記焼結含油軸受の端面と対向して配置されたボスに油飛散防止壁が形成されているため、潤滑油がモータの各部に飛散するのを防止することができる。また、潤滑油がボスの端面にまで及んでも、油飛散防止壁によって潤滑油がモータの各部に飛散するのを防止することができるため、焼結含油軸受の上端とボスの端面との間隔を小さくすることができ、モータの薄型化を図ることができる。さらに、潤滑油を再び焼結含油軸受に含浸させることができるため、軸受の寿命を長くすることができる。
焼結含油軸受の端面と対向して配置されたボスの端面に凹部を形成し、この凹部の外周側壁を油飛散防止壁としたため、潤滑油がモータの各部に飛散するのを防止することができる。また、潤滑油がボスの端面にまで及んでも、油飛散防止壁によって潤滑油がモータの各部に飛散するのを防止することができるため、焼結含油軸受の上端とボスの端面との間隔を小さくすることができ、モータの薄型化を図ることができる。さらに、潤滑油を再び焼結含油軸受に含浸させることができるため、軸受の寿命を長くすることができる。
油飛散防止壁の内径が焼結含油軸受ホルダーの内径以下であるため、油飛散防止壁の内周面に付着した潤滑油を直接焼結含油軸受の端面に落下させて、円滑に焼結含油軸受に含浸させることができる。
【００３９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、上記油飛散防止壁は、軸方向に延設され上記焼結含油軸受の外周面に対向配置されているため、焼結含油軸受の上端とボスの端面との間隔を小さくすることができ、モータの薄型化をさらに図ることができる。
【００４０】
請求項４記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明において、少なくとも油飛散防止壁の内周面に溌油処理を施したため、潤滑油をより円滑に焼結含油軸受に含浸させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる小型モータの実施の形態を示す側面図である。
【図２】上記実施の形態に適用された油飛散防止壁を示す部分横断面図である。
【図３】同上油飛散防止壁を示す部分横断面図である。
【図４】別の実施の形態に適用された油飛散防止壁を示す部分横断面図である。
【図５】本発明にかかる小型モータの別の実施の形態を示す側面図である。
【図６】従来のモータを示す側面図である。
【図７】上記モータに適用された軸受部を示す部分横断面図である。
【符号の説明】
１    モータ
２    軸受ホルダ
３    チャッキング機構
４    ステータ部
４ａ  モータ基板
４ｂ  軸受ホルダ
４ｃ  ステータコア
４ｄ  コイル巻線
５    ロータ部
５ａ  焼結含油軸受
５ｂ  回転軸
５ｃ  ロータケース
５ｄ  ロータマグネット
５ｆ  ホール素子
７    ボス
７ａ  フランジ部
７ｂ  凹部
８    嵌合体
９    クランプ体
１０    付勢手段
１１    油飛散防止壁
８０    潤滑油
【図１】
0003701809.tif 000002
【図２】
0003701809.tif 000003
【図３】
0003701809.tif 000004
【図４】
0003701809.tif 000005
【図５】
0003701809.tif 000006
【図６】
0003701809.tif 000007
【図７】
0003701809.tif 000008