(57)【要約】本発明のモータにおいて、ベアリング（１１）は、上端面（１１ｄ）を有する内輪（１１ａ）と、外輪（１１ｂ）と、内輪（１１ａ）と外輪（１１ｂ）との間にボール（１１ｃ）と、を備える。与圧バネ（１２）は、回転軸（３）に挿入されてコア（４）とベアリング（１１）との間に位置し、回転軸（３）の軸方向に沿って付勢力を有する。外輪（１１ｂ）は、ベアリング保持部（９ａ）に圧入される。内輪（１１ａ）は、回転軸（３）との間に隙間（１５）を有して嵌め合わされる。内輪（１１ａ）は、上端面（１１ｄ）にて与圧バネ（１２）と接する。与圧バネ（１２）は、上端面（１１ｄ）と与圧バネ（１２）とが接する面において、軸方向を中心とする周方向に対して異なる強さの付勢力を加える。
2014054236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアの軸心を貫通して固定された回転軸と、を備えるロータと、
前記コアが位置する方向に上端面を有する内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間にボールと、を備えるベアリングと、
前記回転軸に挿入されて前記コアと前記ベアリングとの間に位置し、前記回転軸の軸方向に沿って付勢力を有する与圧バネと、
前記ベアリングを保持するベアリング保持部を有するとともに、前記ベアリングを介して前記ロータを回転可能に保持するヨークと、
を含み、
前記外輪は、前記ベアリング保持部に圧入され、
前記内輪は、前記回転軸との間に隙間を有して嵌め合わされるとともに、前記上端面にて前記与圧バネと接し、
前記与圧バネは、前記上端面と前記与圧バネとが接する面において、前記軸方向を中心とする周方向に対して異なる強さの付勢力を加えるモータ。
【請求項２】
さらに、前記コアは、前記ベアリングが位置する方向に下端面を有し、
前記与圧バネは、
前記上端面とは、ベアリング側表面とで接する内環部と、
前記下端面とは、コア側表面とで接する外環部と、
弾性力を有し、前記内環部と前記外環部とを接続する、複数の接続部と、を備え、
前記内環部と前記複数の接続部とは、それぞれ複数の内側接続位置で接続し、
前記外環部と前記複数の接続部とは、それぞれ複数の外側接続位置で接続する請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記複数の接続部において、少なくとも１つの接続部が有する弾性力は、他の接続部が有する弾性力とは異なる強さである請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
さらに、前記複数の接続部の各々は、一定の幅を有する帯状体で形成され、少なくとも１つの接続部を形成する前記帯状体の幅は、他の接続部を形成する前記帯状体の幅とは異なる請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
さらに、前記複数の接続部の各々は、一定の厚みを有する帯状体で形成され、少なくとも１つの接続部を形成する前記帯状体の厚みは、他の接続部を形成する前記帯状体の厚みとは異なる請求項３に記載のモータ。
【請求項６】
前記複数の内側接続位置は、前記回転軸の軸方向に対して直交する第１の直交面において、前記回転軸を中心とする周方向に対して略等間隔で位置し、
前記複数の外側接続位置は、前記軸方向に対して直交する第２の直交面において、前記回転軸を中心とする周方向に対して略等間隔で位置し、
ひとつの前記接続部の両端であって、一対を成す前記内側接続位置と前記外側接続位置とは、前記第１の直交面と前記第２の直交面において、前記回転軸を中心とする周方向に所定の角度を有して、ねじれて位置する請求項２から５のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項７】
さらに、前記与圧バネは、前記外環部の外周において、前記回転軸の軸方向に沿って、前記コア側表面の反対側に向けて突出した突起部を有する請求項２に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールベアリングを用いたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールベアリングが用いられた電装用モータなどでは、ボールベアリングで生じる騒音を低減することが、特に重要となる。以下、ボールベアリングを単にベアリングという。従来、この対応として、特許文献１では、例えば、ベアリングで生じる回転軸方向の、がたつきを抑えることにより、低騒音化を図ったモータが提案されている。【０００３】
図７を用いて、従来のモータに施された対応について、概要を説明する。図７は、従来のモータの要部拡大断面図である。図７に示すように、ロータ２８は、コア２４と、コア２４に固着された回転軸２３とを備える。回転軸２３のヨーク２９側先端には、ベアリング２１が取り付けられる。【０００４】
ベアリング２１は、内輪２１ａと、外輪２１ｂと、ボール２１ｃとを備える。ベアリング２１が備える外輪２１ｂは、ヨーク２９が有するベアリング保持部２９ａに圧入して保持される。ベアリング２１が備える内輪２１ａは、回転軸２３との間に隙間を有して嵌め合わされる。ロータ２８が備えるコア２４とベアリング２１が備える内輪２１ａとの間には、回転軸２３に挿入されたワッシャ２２が介在している。【０００５】
ワッシャ２２は、回転軸２３の軸方向に、圧縮された状態で取り付けられる。図７において、回転軸２３の軸方向とは、図中、上下方向をいう。内輪２１ａには、ワッシャ２２から、図７中、下向きの付勢力Ｆａが加えられる。ワッシャ２２と内輪２１ａとが接する面の全周にわたって、内輪２１ａには、ワッシャ２２から付勢力Ｆａが均等に加えられる。ワッシャ２２から加えられる付勢力Ｆａにより、ベアリング２１が備える内輪２１ａには、軸方向の与圧が加えられる。この与圧により、内輪２１ａとボール２１ｃとの間、および、ボール２１ｃと外輪２１ｂとの間で、隙間がなくなる。この結果、ベアリング２１の、がたつきによる騒音が抑えられるとともに、ベアリング２１の寿命が延ばされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３０８３０５号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明が対象とするモータは、ロータと、ベアリングと、与圧バネと、ヨークと、を含む。ロータは、コアと、コアの軸心を貫通して固定された回転軸と、を備える。ベアリングは、コアが位置する方向に上端面を有する内輪と、外輪と、内輪と外輪との間にボールと、を備える。与圧バネは、回転軸に挿入されてコアとベアリングとの間に位置し、回転軸の軸方向に沿って付勢力を有する。ヨークは、ベアリングを保持するベアリング保持部を有する。ヨークは、ベアリングを介してロータを回転可能に保持する。
【０００８】
外輪は、ベアリング保持部に圧入される。内輪は、回転軸との間に隙間を有して嵌め合わされる。内輪は、上端面にて与圧バネと接する。与圧バネは、上端面に対して異なる強さの付勢力を加える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるモータの断面図である。
【図２】図２は、同モータの要部拡大断面図である。
【図３】図３は、同モータのワッシャの斜視図である。
【図４】図４は、同モータのワッシャの平面図である。
【図５】図５は、図３の線Ｃ−Ｃについての概念断面図である。
【図６】図６は、図３の線Ｃ−Ｃについての他の概念断面図である。
【図７】図７は、従来のモータの要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、後述する実施の形態におけるモータにおいて、ベアリングには、適度な与圧が加えられる。よって、ベアリングで生じていた騒音や振動が低減されるモータが、提供できる。
【００１１】
つまり、従来のモータには、次の改善点があった。すなわち、例えば、特許文献１に記載のモータにおいて、ベアリングが備える内輪は、回転軸との間に隙間を有して嵌め合わされる。ワッシャと内輪とが接する全周にわたって、内輪には、ワッシャから均等な付勢力Ｆａが加えられる。よって、回転軸の外周面と内輪の内周面との間には、わずかな隙間が存在する。この隙間を、図７中、隙間ｄ１、ｄ２として示す。
【００１２】
ここで、回転軸の軸方向に対して直交する断面が偏心していると、隙間は均一ではなくなる。従って、回転軸の外周面と内輪の内周面とは、摺り合わさりながら接する。よって、ロータが回転することに伴う騒音や振動が、十分には抑制できない。
【００１３】
以下、特に顕著な効果を発揮する本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるモータの構成を図１から図６を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態１におけるモータの断面図である。図２は、同モータの要部拡大断面図である。図３は、同モータのワッシャの斜視図である。図４は、同モータのワッシャの平面図である。図５は、図３の線Ｃ−Ｃについての概念断面図である。図６は、図３の線Ｃ−Ｃについての他の概念断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の実施の形態１におけるモータ１は、ロータ８と、ベアリング１１と、与圧バネであるワッシャ１２と、ヨーク９と、を含む。
【００１８】
ロータ８は、コア４と、コア４の軸心を貫通して固定された回転軸３と、を備える。ベアリング１１は、コア４が位置する方向に上端面を有する内輪１１ａと、外輪１１ｂと、内輪１１ａと外輪１１ｂとの間にボール１１ｃと、を備える。与圧バネであるワッシャ１２は、回転軸３に挿入されてコア４とベアリング１１との間に位置する。ワッシャ１２は、回転軸３の軸方向に沿って付勢力を有する。ヨーク９は、ベアリング１１を保持するベアリング保持部９ａを有する。ヨーク９は、ベアリング１１を介してロータ８を回転可能に保持する。
【００１９】
図２に示すように、外輪１１ｂは、ベアリング保持部９ａに圧入される。内輪１１ａは、回転軸３との間に隙間１５を有して嵌め合わされる。内輪１１ａは、上端面１１ｄにて与圧バネであるワッシャ１２と接する。与圧バネであるワッシャ１２は、上端面１１ｄに対して異なる強さの付勢力を加える。
【００２０】
本構成により、内輪１１ａは、回転軸３に対してわずかに傾くため、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とは、一部で接触する。つまり、ワッシャ１２から内輪１１ａに加えられる付勢力に基いて、内輪１１ａが傾くことにより、所定の力で内輪１１ａは回転軸３に押し付けられる。よって、内輪１１ａと回転軸３との位置関係は安定する。
【００２１】
従って、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とは、摺り合わさりながら接することがなくなる。よって、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とが、摺り合わさりながら接することで生じていた騒音は発生しない。
【００２２】
また、ワッシャ１２は、内輪１１ａに与圧を加える。内輪１１ａに与圧が加えられると、ベアリング１１の軸方向の、がたつきが抑えられる。つまり、ベアリング１１に適度な与圧が加えられると、ベアリング１１を原因とする騒音や振動が低減されるモータを提供できる。
【００２３】
さらに、詳細に説明する。
【００２４】
なお、以下の説明において、ロータからブラケットに向かう方向を、回転軸の出力側の方向と称する。ロータからヨークに向かう方向を、回転軸の反出力側の方向と称する。
【００２５】
図１に示すように、本発明の実施の形態１におけるモータ１は、次のロータ８を含む。すなわち、ロータ８は、コア４と、巻線２と、回転軸３と、整流子７と、を備える。
【００２６】
コア４は、略円弧形状であり、複数のスロットを有する。巻線２は、スロットに巻装して収納される。回転軸３は、コア４の軸心を軸方向に貫通して固定される。整流子７は、回転軸３に固定される。整流子７には、巻線２の端部が電気的に接続される。
【００２７】
ロータ８は、円筒形状のヨーク９に回転自在に収納される。ヨーク９は、中空の円筒形状であり、底部を有する。ヨーク９の内周面には、複数の永久磁石１３が固着される。ヨーク９の開口端には、ブラケット１０が装着される。ケースは、ヨーク９とブラケット１０で構成される。
【００２８】
ヨーク９は、底部の中央に、ベアリング保持部９ａを有する。ベアリング保持部９ａには、反出力側のベアリング１１が保持される。一方、ブラケット１０が有するベアリング保持部１０ａには、出力側のベアリング６が保持される。２つのベアリング６、１１により、回転軸３は、ケースに対して回転自在に支持される。
【００２９】
ベアリング１１は、内輪１１ａと、外輪１１ｂと、内輪１１ａと外輪１１ｂとの間に挿入されたボール１１ｃとを備える。外輪１１ｂは、ヨーク９に形成された円筒状のベアリング保持部９ａに、圧入して保持される。内輪１１ａは、回転軸３の軸方向に移動できるように、回転軸３に対して隙間１５を有して嵌め合わされる。回転軸３の出力側では、ベアリング６が備える外輪６ｂが、ベアリング保持部１０ａに圧入して保持される。
【００３０】
ブラケット１０は、ブラシホルダ１４を備えている。ブラシホルダ１４は、ブラシ５が整流子７と摺り合わさりながら動くように、取り付けられる。回転軸３の出力側には、負荷が取り付けられる。ブラシ５を介して駆動電流を流すことにより、ロータ８は回転する。ロータ８が回転すれば、回転軸３の出力側に取り付けられた負荷は、回転して駆動される。
【００３１】
ロータ８が備えるコア４と、ベアリング１１が備える内輪１１ａとの間には、回転軸３に挿入されたワッシャ１２が介在する。ワッシャ１２は、与圧バネである。ワッシャ１２は、軸方向に圧縮されて取り付けられる。ワッシャ１２は、内輪１１ａに対して、軸方向に沿った方向に作用する付勢力を与える。
【００３２】
ここで、本発明の実施の形態１におけるモータについて、重要な役割を果たす与圧バネであるワッシャの具体例を説明する。
【００３３】
図２に示すように、コア４は、ベアリング１１が位置する方向に下端面４ａを有する。
【００３４】
図２から図６に示すように、ワッシャ１２は、内環部１２ａと、外環部１２ｂと、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇと、を備える。
【００３５】
図２に示すように、内環部１２ａは、内輪１１ａが有する上端面１１ｄとは、ベアリング側表面１２ｍとで接する。外環部１２ｂは、コア４が有する下端面４ａとは、コア側表面１２ｎとで接する。接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、弾性力を有する。接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、内環部１２ａと外環部１２ｂとを接続する。ワッシャ１２には、複数の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇが形成される。
【００３６】
図４に示すように、内環部１２ａと接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇとは、それぞれ内側接続位置Ｐｅａ、Ｐｆａ、Ｐｇａで接続される。外環部１２ｂと接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇとは、それぞれ外側接続位置Ｐｅｂ、Ｐｆｂ、Ｐｇｂで接続される。
【００３７】
本構成により、ワッシャ１２にかかる応力は、複数の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇに分散される。よって、ワッシャ１２が与える与圧の自由度を大きくすることができる。換言すれば、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇの幅を変えることで、得ることができる応力の幅を広くすることができる。ワッシャ１２が与える与圧の自由度を大きくすることができれば、ひとつの仕様のワッシャ１２で、モータが大きくなっても小さくなっても対応が可能となる。
【００３８】
本発明の実施の形態１におけるモータに用いられるワッシャについて、より具体的に説明する。複数の接続部において、少なくとも１つの接続部が有する弾性力は、他の接続部が有する弾性力とは異なる強さである。
【００３９】
図３、図４に示すように、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、それぞれ一定の幅Ｗｅ、Ｗｆ、Ｗｇを有する帯状体１２ｈ、１２ｊ、１２ｋで形成される。例えば、少なくとも１つの接続部１２ｇを形成する帯状体１２ｋの幅Ｗｇは、他の接続部１２ｅ、１２ｆを形成する帯状体１２ｈ、１２ｊの幅Ｗｅ、Ｗｆとは異なる。
【００４０】
あるいは、図５に示すように、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、それぞれ一定の厚みＴｅ、Ｔｆ、Ｔｇを有する帯状体１２ｈ、１２ｊ、１２ｋで形成される。例えば、少なくとも１つの接続部１２ｇを形成する帯状体１２ｋの厚みＴｇは、他の接続部１２ｅ、１２ｆを形成する帯状体１２ｈ、１２ｊの厚みＴｅ、Ｔｆとは異なる。
【００４１】
本構成により、簡単な構成のワッシャ１２で、ベアリングが有する内輪の周方向に、異なる強さの付勢力を加えることができる。
【００４２】
つぎに、より顕著な効果を奏するワッシャの形状について、説明する。
【００４３】
図３、図４に示すように、複数の内側接続位置Ｐｅａ、Ｐｆａ、Ｐｇａは、回転軸の軸方向に対して直交する第１の直交面において、回転軸を中心とする周方向に対して略等間隔で位置する。複数の外側接続位置Ｐｅｂ、Ｐｆｂ、Ｐｇｂは、回転軸の軸方向に対して直交する第２の直交面において、回転軸を中心とする周方向に対して略等間隔で位置する。
【００４４】
例えば、ひとつの接続部１２ｅの両端であって、一対を成す内側接続位置Ｐｅａと外側接続位置Ｐｅｂとは、第１の直交面と第２の直交面において、回転軸を中心とする周方向に所定の角度θを有して、ねじれて位置する。
【００４５】
本構成により、ワッシャ１２をコンパクトに構成できる。しかも、ワッシャ１２は、適度な弾性力を有することができる。
【００４６】
以下、ワッシャ１２の具体的な構成について、さらに詳細に説明する。なお、図２は、説明を分かり易くするために、本発明の実施の形態１におけるモータの要部を、模式的に表している。
【００４７】
図２に示すように、ワッシャ１２は、内環部１２ａと、外環部１２ｂと、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇとを有する。内環部１２ａは、ベアリング１１が有する内輪１１ａの上端面１１ｄに当たって接する。外環部１２ｂは、ロータ８が有するコア４の下端面４ａに当たって接する。３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、内環部１２ａと外環部１２ｂとを接続する。３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、弾性力を有する。図４に示すように、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、一定の幅Ｗｅ、Ｗｆ、Ｗｇを有する帯状体１２ｈ、１２ｊ、１２ｋで形成される。
【００４８】
内環部１２ａと外環部１２ｂとは、ワッシャ１２の中心に対して同心円状に形成される。外力が働かない状態、すなわち、ワッシャ１２が上下方向に縮んでない状態において、外環部１２ｂは、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇにより、内環部１２ａに対して所定の距離だけ、出力側に押し上げられる。
【００４９】
このように、内環部１２ａと外環部１２ｂとは、３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇで接続される。よって、ワッシャ１２にかかる応力は、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇに分散される。従って、ワッシャ１２が与える与圧の自由度を、大きくすることができる。ワッシャ１２が与える与圧の自由度を大きくすることができれば、モータが大きくなっても小さくなっても、ひとつの仕様のワッシャ１２にて対応が可能となる。
【００５０】
図４に示すように、３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇと内環部１２ａとは、内側接続位置Ｐｅａ、Ｐｆａ、Ｐｇａで接続される。内側接続位置Ｐｅａ、Ｐｆａ、Ｐｇａは、内環部１２ａの周方向に対して、略等間隔に配置される。同様に、３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇと外環部１２ｂとは、外側接続位置Ｐｅｂ、Ｐｆｂ、Ｐｇｂで接続される。外側接続位置Ｐｅｂ、Ｐｆｂ、Ｐｇｂは、外環部１２ｂの周方向に対して、略等間隔に配置される。ここで、例えば、ひとつの接続部１２ｅの両端であって、一対を成す内側接続位置Ｐｅａと外側接続位置Ｐｅｂとは、周方向に所定の角度θだけ離れて配置される。
【００５１】
本構成により、接続部１２ｅは、ねじれた略Ｓ字形状を成す。よって、ワッシャ１２は、内環部１２ａと外環部１２ｂとの間隔を小さく保ちながら、接続部１２ｅが所定の長さを確保できる。接続部１２ｅが所定の長さを確保できるため、接続部１２ｅは、適度な弾性力を有することができる。他の接続部である接続部１２ｆ及び接続部１２ｇについても同様である。ワッシャ１２を本構成とすれば、ワッシャ１２をコンパクトに構成しながら、ワッシャ１２に適度な弾性力を持たせることができる。
【００５２】
図４に示すように、さらに、接続部１２ｇの幅Ｗｇは、他の２本の接続部１２ｅ、１２ｆの幅Ｗｅ、Ｗｆよりも狭く構成される。本構成により、接続部１２ｇは、他の２本の接続部１２ｅ、１２ｆよりも弾性力が小さい。
【００５３】
つぎに、本発明の実施の形態１におけるモータに用いられる与圧バネであるワッシャについて、顕著な効果を奏する他の形態を説明する。
【００５４】
図３に示すように、与圧バネであるワッシャ１２は、外環部１２ｂの外周において、回転軸の軸方向に沿って、コア側表面１２ｎの反対側、すなわち、ベアリング側表面１２ｍの方向に向けて突出した突起部１２ｄを有する。突起部１２ｄは、円筒状であってもよい。
【００５５】
本構成により、外環部１２ｂの厚みが増すため、外環部１２ｂの強度が増す。よって、ロータが回転した際、与圧バネであるワッシャ１２は、ベアリングの内輪に対して、安定して付勢力を加えることができる。
【００５６】
さらに、図面を用いて、詳細に説明する。
【００５７】
図２、図３に示すように、外環部１２ｂは、円環部１２ｃと、円環部１２ｃの外周に、回転軸３の軸方向において反出力側に突出した円筒状の突起部１２ｄを有する。外環部１２ｂは、回転軸の軸方向に沿った断面形状が、Ｌ字状に構成される。外環部１２ｂが突起部１２ｄを有することにより、外環部１２ｂの回転軸の軸方向に沿った方向において厚みが増す。特に、外環部１２ｂの外周の厚みが増すため、外環部１２ｂの強度が増すという効果を奏する。よって、外環部１２ｂの強度が増すため、ロータ８が回転した場合であっても、ワッシャ１２の内輪１１ａに安定して付勢力を与えることができる。
【００５８】
図２に示すように、上記のような構成のワッシャ１２が、内輪１１ａとコア４の間に縮んだ状態で挿入される。ワッシャ１２と接する内輪１１ａの周方向に対して、内輪１１ａには、ワッシャ１２から異なる強さの付勢力が作用する。
【００５９】
つまり、幅が広い接続部１２ｅ，１２ｆが有する弾性力は、幅の狭い接続部１２ｇが有する弾性力よりも大きい。よって、内輪１１ａが接続部１２ｅ、１２ｆと接する側に作用する付勢力Ｆｂは、内輪１１ａが接続部１２ｇと接する側に作用する付勢力Ｆｃよりも大きくなる。
【００６０】
この結果、内輪１１ａは、回転軸３に対してわずかに傾いて接する。よって、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とは、図中、破線で示したＡ部及びＢ部の２箇所で接触する。換言すれば、Ａ部及びＢ部において、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面との間隔ｄ３、ｄ４はゼロとなる。
【００６１】
従って、ワッシャ１２から内輪１１ａに加えられる付勢力に基いて、内輪１１ａが傾くことにより、所定の力で内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とが押し付けられる。よって、内輪１１ａと回転軸３との位置関係は安定する。
【００６２】
この結果、内輪１１ａと回転軸３とが、摺り合わさりながら接することがなくなる。よって、内輪１１ａと回転軸３とが摺り合わさって接することにより生じる騒音は発生しない。
【００６３】
また、図２に示すように、本実施の形態におけるモータに用いられるワッシャ１２は、反出力側に働く付勢力Ｆｂ、Ｆｃにより、内輪１１ａに与圧を加える。内輪１１ａに加えられた与圧により、ベアリング１１の内部の隙間、すなわち、内輪１１ａとボール１１ｃとの間の隙間と、外輪１１ｂとボール１１ｃとの間の隙間とを無くすることができる。従って、この隙間に起因して発生していた軸方向の、がたつきによる騒音や振動を抑えることができる。さらに、ベアリング１１の寿命が延びる。
【００６４】
以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、ワッシャ１２と内輪１１ａとが接する面において、軸方向を中心とする周方向に対して、内輪１１ａには、ワッシャ１２から異なる強さの付勢力が加えられる。よって、回転軸３に対して内輪１１ａが傾斜を有することになり、回転軸３の外周面と内輪１１ａの内周面の一部とが接触する。つまり、ワッシャの付勢力に基づく一定の力により、内輪１１ａが傾いて回転軸３に押し付けられる。よって、内輪１１ａと回転軸３との位置関係は安定する。従って、内輪１１ａの外周面と回転軸３の内周面とが摺り合わさりながら接することが抑制される。この結果、摺り合わさりながら接することで生じていた騒音を低減できる。しかも、内輪１１ａと回転軸３との摩擦により、寿命が低下することを防止できる。
【００６５】
さらに、内輪１１ａには、ワッシャ１２から反出力側に向けて与圧が加えられる。よって、ベアリング１１が備える内輪１１ａとボール１１ｃとの間、および、ボール１１ｃと外輪１１ｂとの間に生じていた隙間をなくすことができる。従って、ベアリング１１の軸方向の、がたつきが抑えられる。つまり、本発明の実施の形態１におけるモータに用いられるワッシャ１２は、ベアリング１１に適度な与圧を加えるとともに、ベアリング１１で生じていた騒音や振動を低減できる。
【００６６】
なお、上記した説明において、本実施の形態で用いたワッシャ１２は、内環部１２ａと外環部１２ｂとは、弾性力を有する３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇで接続されていた。特に、３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇにおいて、そのうちの１本の接続部１２ｇの弾性力が異なるものを例示した。同様の作用効果を奏するために、ワッシャが有する接続部の本数は、３本より多くてもよい。また、ワッシャが有する複数の接続部のうちで、少なくとも１本の接続部の弾性力が異なっていればよい。具体的には、ワッシャが５本の接続部を有する場合、２本の接続部の弾性力が異なっていてもよい。
【００６７】
また、上記した説明において、本実施の形態で用いたワッシャ１２は、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇの弾性力を異ならせるために、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇのうち１本の接続部１２ｇの幅Ｗｇを狭くした。同じ効果を得るために、ワッシャが有する接続部１２ｇの厚さを薄くしてもよい。このとき、図５に示すように、接続部１２ｇの厚さＴｇは一様に薄くしてもよいし、図６中、厚さＴｇ１、Ｔｇ２として示すように、局所的に薄くなる箇所を作ってもよい。
【００６８】
換言すれば、本実施の形態で用いられるワッシャは、内環部と外環部とを接続する複数の接続部において、少なくとも１本の接続部の弾性力が異なるような構成であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、ベアリングで生じていた騒音や振動を効果的に低減することができるので、高品質が要求される電装用モータに特に有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１    モータ
２    巻線
３，２３    回転軸
４，２４    コア
４ａ    下端面
５    ブラシ
６，１１，２１    ベアリング
６ｂ，１１ｂ，２１ｂ    外輪
７    整流子
８，２８    ロータ
９，２９    ヨーク
９ａ，１０ａ，２９ａ    ベアリング保持部
１０    ブラケット
１１ａ，２１ａ    内輪
１１ｃ，２１ｃ    ボール
１１ｄ    上端面
１２，２２    ワッシャ（与圧バネ）
１２ａ    内環部
１２ｂ    外環部
１２ｃ    円環部
１２ｄ    突起部
１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ    接続部
１２ｈ，１２ｊ，１２ｋ    帯状体
１２ｍ    ベアリング側表面
１２ｎ    コア側表面
１３    永久磁石
１４    ブラシホルダ
１５    隙間
Ｐｅａ，Ｐｆａ，Ｐｇａ    内側接続位置
Ｐｅｂ，Ｐｆｂ，Ｐｇｂ    外側接続位置
Ｗｅ，Ｗｆ，Ｗｇ    幅
Ｔｅ，Ｔｆ，Ｔｇ，Ｔｇ１，Ｔｇ２    厚み
【図１】
2014054236.tif 000003
【図２】
2014054236.tif 000004
【図３】
2014054236.tif 000005
【図４】
2014054236.tif 000006
【図５】
2014054236.tif 000007
【図６】
2014054236.tif 000008
【図７】
2014054236.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成27年3月6日(2015.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールベアリングを用いたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールベアリングが用いられた電装用モータなどでは、ボールベアリングで生じる騒音を低減することが、特に重要となる。以下、ボールベアリングを単にベアリングという。従来、この対応として、特許文献１では、例えば、ベアリングで生じる回転軸方向の、がたつきを抑えることにより、低騒音化を図ったモータが提案されている。
【０００３】
図７を用いて、従来のモータに施された対応について、概要を説明する。図７は、従来のモータの要部拡大断面図である。図７に示すように、ロータ２８は、コア２４と、コア２４に固着された回転軸２３とを備える。回転軸２３のヨーク２９側先端には、ベアリング２１が取り付けられる。
【０００４】
ベアリング２１は、内輪２１ａと、外輪２１ｂと、ボール２１ｃとを備える。ベアリング２１が備える外輪２１ｂは、ヨーク２９が有するベアリング保持部２９ａに圧入して保持される。ベアリング２１が備える内輪２１ａは、回転軸２３との間に隙間を有して嵌め合わされる。ロータ２８が備えるコア２４とベアリング２１が備える内輪２１ａとの間には、回転軸２３が挿入されたワッシャ２２が、介在している。
【０００５】
ワッシャ２２は、回転軸２３の軸方向に、圧縮された状態で取り付けられる。図７において、回転軸２３の軸方向とは、図中、上下方向をいう。内輪２１ａには、ワッシャ２２から、図７中、下向きの付勢力Ｆａが加えられる。ワッシャ２２と内輪２１ａとが接する面の全周にわたって、内輪２１ａには、ワッシャ２２から付勢力Ｆａが均等に加えられる。ワッシャ２２から加えられる付勢力Ｆａにより、ベアリング２１が備える内輪２１ａには、軸方向の与圧が加えられる。この与圧により、内輪２１ａとボール２１ｃとの間、および、ボール２１ｃと外輪２１ｂとの間で、隙間がなくなる。この結果、ベアリング２１の、がたつきによる騒音が抑えられるとともに、ベアリング２１の寿命が延ばされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３０８３０５号公報
【発明の概要】
【０００７】
本発明が対象とするモータは、ロータと、ベアリングと、与圧バネと、ヨークと、を含む。ロータは、コアと、コアの軸心をその軸心としてコアに固定された回転軸と、を備える。ベアリングは、コアが位置する方向に上端面を有する内輪と、外輪と、内輪と外輪との間にボールと、を備える。与圧バネは、回転軸が挿入されて、コアとベアリングとの間に位置し、回転軸の軸方向に沿って付勢力を有する。ヨークは、ベアリングを保持するベアリング保持部を有する。ヨークは、ベアリングを介してロータを回転可能に保持する。
【０００８】
外輪は、ベアリング保持部に圧入される。内輪は、回転軸との間に隙間を有して嵌め合わされる。内輪は、上端面にて与圧バネと接する。与圧バネは、上端面に対して異なる強さの付勢力を加える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるモータの断面図である。
【図２】図２は、同モータの要部拡大断面図である。
【図３】図３は、同モータのワッシャの斜視図である。
【図４】図４は、同モータのワッシャの平面図である。
【図５】図５は、図３の線Ｃ−Ｃについての概念断面図である。
【図６】図６は、図３の線Ｃ−Ｃについての他の概念断面図である。
【図７】図７は、従来のモータの要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、後述する実施の形態におけるモータにおいて、ベアリングには、適度な与圧が加えられる。よって、ベアリングで生じていた騒音や振動が低減されるモータが、提供できる。
【００１１】
つまり、従来のモータには、次の改善点があった。すなわち、例えば、特許文献１に記載のモータにおいて、ベアリングが備える内輪は、回転軸との間に隙間を有して嵌め合わされる。ワッシャと内輪とが接する全周にわたって、内輪には、ワッシャから均等な付勢力Ｆａが加えられる。よって、回転軸の外周面と内輪の内周面との間には、わずかな隙間が存在する。この隙間を、図７中、隙間ｄ１、ｄ２として示す。
【００１２】
ここで、回転軸の軸方向に対して直交する断面が偏心していると、隙間は均一ではなくなる。従って、回転軸の外周面と内輪の内周面とは、摺り合わさりながら接する。よって、ロータが回転することに伴う騒音や振動が、十分には抑制できない。
【００１３】
以下、特に顕著な効果を発揮する本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１におけるモータの構成を図１から図６を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態１におけるモータの断面図である。図２は、同モータの要部拡大断面図である。図３は、同モータのワッシャの斜視図である。図４は、同モータのワッシャの平面図である。図５は、図３の線Ｃ−Ｃについての概念断面図である。図６は、図３の線Ｃ−Ｃについての他の概念断面図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明の実施の形態１におけるモータ１は、ロータ８と、ベアリング１１と、与圧バネであるワッシャ１２と、ヨーク９と、を含む。
【００１８】
ロータ８は、コア４と、コア４の軸心をその軸心としてコア４に固定された回転軸３と、を備える。ベアリング１１は、コア４が位置する方向に上端面を有する内輪１１ａと、外輪１１ｂと、内輪１１ａと外輪１１ｂとの間にボール１１ｃと、を備える。与圧バネであるワッシャ１２は、回転軸３が挿入されて、コア４とベアリング１１との間に位置する。ワッシャ１２は、回転軸３の軸方向に沿って付勢力を有する。ヨーク９は、ベアリング１１を保持するベアリング保持部９ａを有する。ヨーク９は、ベアリング１１を介してロータ８を回転可能に保持する。
【００１９】
図２に示すように、外輪１１ｂは、ベアリング保持部９ａに圧入される。内輪１１ａは、回転軸３との間に隙間１５を有して嵌め合わされる。内輪１１ａは、上端面１１ｄにて与圧バネであるワッシャ１２と接する。与圧バネであるワッシャ１２は、上端面１１ｄに対して異なる強さの付勢力を加える。
【００２０】
本構成により、内輪１１ａは、回転軸３に対してわずかに傾くため、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とは、一部で接触する。つまり、ワッシャ１２から内輪１１ａに加えられる付勢力に基いて、内輪１１ａが傾くことにより、所定の力で内輪１１ａは回転軸３に押し付けられる。よって、内輪１１ａと回転軸３との位置関係は安定する。
【００２１】
従って、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とは、摺り合わさりながら接することがなくなる。よって、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とが、摺り合わさりながら接することで生じていた騒音は発生しない。
【００２２】
また、ワッシャ１２は、内輪１１ａに与圧を加える。内輪１１ａに与圧が加えられると、ベアリング１１の軸方向の、がたつきが抑えられる。つまり、ベアリング１１に適度な与圧が加えられると、ベアリング１１を原因とする騒音や振動が低減されるモータを提供できる。
【００２３】
さらに、詳細に説明する。
【００２４】
なお、以下の説明において、ロータからブラケットに向かう方向を、回転軸の出力側の方向と称する。ロータからヨークに向かう方向を、回転軸の反出力側の方向と称する。
【００２５】
図１に示すように、本発明の実施の形態１におけるモータ１は、次のロータ８を含む。すなわち、ロータ８は、コア４と、巻線２と、回転軸３と、整流子７と、を備える。
【００２６】
コア４は、略円弧形状であり、複数のスロットを有する。巻線２は、スロットに巻装して収納される。回転軸３は、コア４の軸心を軸方向に貫通して固定される。整流子７は、回転軸３に固定される。整流子７には、巻線２の端部が電気的に接続される。
【００２７】
ロータ８は、円筒形状のヨーク９に回転自在に収納される。ヨーク９は、中空の円筒形状であり、底部を有する。ヨーク９の内周面には、複数の永久磁石１３が固着される。ヨーク９の開口端には、ブラケット１０が装着される。ケースは、ヨーク９とブラケット１０で構成される。
【００２８】
ヨーク９は、底部の中央に、ベアリング保持部９ａを有する。ベアリング保持部９ａには、反出力側のベアリング１１が保持される。一方、ブラケット１０が有するベアリング保持部１０ａには、出力側のベアリング６が保持される。２つのベアリング６、１１により、回転軸３は、ケースに対して回転自在に支持される。
【００２９】
ベアリング１１は、内輪１１ａと、外輪１１ｂと、内輪１１ａと外輪１１ｂとの間に挿入されたボール１１ｃとを備える。外輪１１ｂは、ヨーク９に形成された円筒状のベアリング保持部９ａに、圧入して保持される。内輪１１ａは、回転軸３の軸方向に移動できるように、回転軸３に対して隙間１５を有して嵌め合わされる。回転軸３の出力側では、ベアリング６が備える外輪６ｂが、ベアリング保持部１０ａに圧入して保持される。
【００３０】
ブラケット１０は、ブラシホルダ１４を備えている。ブラシホルダ１４は、ブラシ５が整流子７と摺り合わさりながら動くように、取り付けられる。回転軸３の出力側には、負荷が取り付けられる。ブラシ５を介して駆動電流を流すことにより、ロータ８は回転する。ロータ８が回転すれば、回転軸３の出力側に取り付けられた負荷は、回転して駆動される。
【００３１】
ロータ８が備えるコア４と、ベアリング１１が備える内輪１１ａとの間には、回転軸３に挿入されたワッシャ１２が介在する。ワッシャ１２は、与圧バネである。ワッシャ１２は、軸方向に圧縮されて取り付けられる。ワッシャ１２は、内輪１１ａに対して、軸方向に沿った方向に作用する付勢力を与える。
【００３２】
ここで、本発明の実施の形態１におけるモータについて、重要な役割を果たす与圧バネであるワッシャの具体例を説明する。
【００３３】
図２に示すように、コア４は、ベアリング１１が位置する方向に下端面４ａを有する。
【００３４】
図２から図６に示すように、ワッシャ１２は、内環部１２ａと、外環部１２ｂと、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇと、を備える。
【００３５】
図２に示すように、内環部１２ａは、内輪１１ａが有する上端面１１ｄとは、ベアリング側表面１２ｍとで接する。外環部１２ｂは、コア４が有する下端面４ａとは、コア側表面１２ｎとで接する。接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、弾性力を有する。接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、内環部１２ａと外環部１２ｂとを接続する。ワッシャ１２には、複数の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇが形成される。
【００３６】
図４に示すように、内環部１２ａと接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇとは、それぞれ内側接続位置Ｐｅａ、Ｐｆａ、Ｐｇａで接続される。外環部１２ｂと接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇとは、それぞれ外側接続位置Ｐｅｂ、Ｐｆｂ、Ｐｇｂで接続される。
【００３７】
本構成により、ワッシャ１２にかかる応力は、複数の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇに分散される。よって、ワッシャ１２が与える与圧の自由度を大きくすることができる。換言すれば、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇの幅を変えることで、得ることができる応力の幅を広くすることができる。ワッシャ１２が与える与圧の自由度を大きくすることができれば、ひとつの仕様のワッシャ１２で、モータが大きくなっても小さくなっても対応が可能となる。
【００３８】
本発明の実施の形態１におけるモータに用いられるワッシャについて、より具体的に説明する。複数の接続部において、少なくとも１つの接続部が有する弾性力は、他の接続部が有する弾性力とは異なる強さである。
【００３９】
図３、図４に示すように、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、それぞれ一定の幅Ｗｅ、Ｗｆ、Ｗｇを有する帯状体１２ｈ、１２ｊ、１２ｋで形成される。例えば、少なくとも１つの接続部１２ｇを形成する帯状体１２ｋの幅Ｗｇは、他の接続部１２ｅ、１２ｆを形成する帯状体１２ｈ、１２ｊの幅Ｗｅ、Ｗｆとは異なる。
【００４０】
あるいは、図５に示すように、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、それぞれ一定の厚みＴｅ、Ｔｆ、Ｔｇを有する帯状体１２ｈ、１２ｊ、１２ｋで形成される。例えば、少なくとも１つの接続部１２ｇを形成する帯状体１２ｋの厚みＴｇは、他の接続部１２ｅ、１２ｆを形成する帯状体１２ｈ、１２ｊの厚みＴｅ、Ｔｆとは異なる。
【００４１】
本構成により、簡単な構成のワッシャ１２で、ベアリングが有する内輪の周方向に、異なる強さの付勢力を加えることができる。
【００４２】
つぎに、より顕著な効果を奏するワッシャの形状について、説明する。
【００４３】
図３、図４に示すように、複数の内側接続位置Ｐｅａ、Ｐｆａ、Ｐｇａは、回転軸の軸方向に対して直交する第１の直交面において、回転軸を中心とする周方向に対して略等間隔で位置する。複数の外側接続位置Ｐｅｂ、Ｐｆｂ、Ｐｇｂは、回転軸の軸方向に対して直交する第２の直交面において、回転軸を中心とする周方向に対して略等間隔で位置する。
【００４４】
例えば、ひとつの接続部１２ｅの両端であって、一対を成す内側接続位置Ｐｅａと外側接続位置Ｐｅｂとは、第１の直交面と第２の直交面において、回転軸を中心とする周方向に所定の角度θを有して、ねじれて位置する。
【００４５】
本構成により、ワッシャ１２をコンパクトに構成できる。しかも、ワッシャ１２は、適度な弾性力を有することができる。
【００４６】
以下、ワッシャ１２の具体的な構成について、さらに詳細に説明する。なお、図２は、説明を分かり易くするために、本発明の実施の形態１におけるモータの要部を、模式的に表している。
【００４７】
図２に示すように、ワッシャ１２は、内環部１２ａと、外環部１２ｂと、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇとを有する。内環部１２ａは、ベアリング１１が有する内輪１１ａの上端面１１ｄに当たって接する。外環部１２ｂは、ロータ８が有するコア４の下端面４ａに当たって接する。３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、内環部１２ａと外環部１２ｂとを接続する。３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、弾性力を有する。図４に示すように、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇは、一定の幅Ｗｅ、Ｗｆ、Ｗｇを有する帯状体１２ｈ、１２ｊ、１２ｋで形成される。
【００４８】
内環部１２ａと外環部１２ｂとは、ワッシャ１２の中心に対して同心円状に形成される。外力が働かない状態、すなわち、ワッシャ１２が上下方向に縮んでない状態において、外環部１２ｂは、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇにより、内環部１２ａに対して所定の距離だけ、出力側に押し上げられる。
【００４９】
このように、内環部１２ａと外環部１２ｂとは、３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇで接続される。よって、ワッシャ１２にかかる応力は、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇに分散される。従って、ワッシャ１２が与える与圧の自由度を、大きくすることができる。ワッシャ１２が与える与圧の自由度を大きくすることができれば、モータが大きくなっても小さくなっても、ひとつの仕様のワッシャ１２にて対応が可能となる。
【００５０】
図４に示すように、３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇと内環部１２ａとは、内側接続位置Ｐｅａ、Ｐｆａ、Ｐｇａで接続される。内側接続位置Ｐｅａ、Ｐｆａ、Ｐｇａは、内環部１２ａの周方向に対して、略等間隔に配置される。同様に、３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇと外環部１２ｂとは、外側接続位置Ｐｅｂ、Ｐｆｂ、Ｐｇｂで接続される。外側接続位置Ｐｅｂ、Ｐｆｂ、Ｐｇｂは、外環部１２ｂの周方向に対して、略等間隔に配置される。ここで、例えば、ひとつの接続部１２ｅの両端であって、一対を成す内側接続位置Ｐｅａと外側接続位置Ｐｅｂとは、周方向に所定の角度θだけ離れて配置される。
【００５１】
本構成により、接続部１２ｅは、ねじれた略Ｓ字形状を成す。よって、ワッシャ１２は、内環部１２ａと外環部１２ｂとの間隔を小さく保ちながら、接続部１２ｅが所定の長さを確保できる。接続部１２ｅが所定の長さを確保できるため、接続部１２ｅは、適度な弾性力を有することができる。他の接続部である接続部１２ｆ及び接続部１２ｇについても同様である。ワッシャ１２を本構成とすれば、ワッシャ１２をコンパクトに構成しながら、ワッシャ１２に適度な弾性力を持たせることができる。
【００５２】
図４に示すように、さらに、接続部１２ｇの幅Ｗｇは、他の２本の接続部１２ｅ、１２ｆの幅Ｗｅ、Ｗｆよりも狭く構成される。本構成により、接続部１２ｇは、他の２本の接続部１２ｅ、１２ｆよりも弾性力が小さい。
【００５３】
つぎに、本発明の実施の形態１におけるモータに用いられる与圧バネであるワッシャについて、顕著な効果を奏する他の形態を説明する。
【００５４】
図３に示すように、与圧バネであるワッシャ１２は、外環部１２ｂの外周において、回転軸の軸方向に沿って、コア側表面１２ｎの反対側、すなわち、ベアリング側表面１２ｍの方向に向けて突出した突起部１２ｄを有する。突起部１２ｄは、円筒状であってもよい。
【００５５】
本構成により、外環部１２ｂの厚みが増すため、外環部１２ｂの強度が増す。よって、ロータが回転した際、与圧バネであるワッシャ１２は、ベアリングの内輪に対して、安定して付勢力を加えることができる。
【００５６】
さらに、図面を用いて、詳細に説明する。
【００５７】
図２、図３に示すように、外環部１２ｂは、円環部１２ｃと、円環部１２ｃの外周に、回転軸３の軸方向において反出力側に突出した円筒状の突起部１２ｄを有する。外環部１２ｂは、回転軸の軸方向に沿った断面形状が、Ｌ字状に構成される。外環部１２ｂが突起部１２ｄを有することにより、外環部１２ｂの回転軸の軸方向に沿った方向において厚みが増す。特に、外環部１２ｂの外周の厚みが増すため、外環部１２ｂの強度が増すという効果を奏する。よって、外環部１２ｂの強度が増すため、ロータ８が回転した場合であっても、ワッシャ１２は、内輪１１ａに安定して付勢力を与えることができる。
【００５８】
図２に示すように、上記のような構成のワッシャ１２が、内輪１１ａとコア４の間に縮んだ状態で挿入される。ワッシャ１２と接する内輪１１ａの周方向に対して、内輪１１ａには、ワッシャ１２から異なる強さの付勢力が作用する。
【００５９】
つまり、幅が広い接続部１２ｅ，１２ｆが有する弾性力は、幅の狭い接続部１２ｇが有する弾性力よりも大きい。よって、接続部１２ｅ、１２ｆと接する側の内環部１２ａが内輪１１ａに作用する付勢力Ｆｂは、接続部１２ｇと接する側の内環部１２ａが内輪１１ａに作用する付勢力Ｆｃよりも大きくなる。
【００６０】
この結果、内輪１１ａは、回転軸３に対してわずかに傾いて接する。よって、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とは、図中、破線で示したＡ部及びＢ部の２箇所で接触する。換言すれば、Ａ部及びＢ部において、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面との間隔ｄ３、ｄ４はゼロとなる。
【００６１】
従って、ワッシャ１２から内輪１１ａに加えられる付勢力に基いて、内輪１１ａが傾くことにより、所定の力で内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とが押し付けられる。よって、内輪１１ａと回転軸３との位置関係は安定する。
【００６２】
この結果、内輪１１ａと回転軸３とが、摺り合わさりながら接することがなくなる。よって、内輪１１ａと回転軸３とが摺り合わさって接することにより生じる騒音は発生しない。
【００６３】
また、図２に示すように、本実施の形態におけるモータに用いられるワッシャ１２は、反出力側に働く付勢力Ｆｂ、Ｆｃにより、内輪１１ａに与圧を加える。内輪１１ａに加えられた与圧により、ベアリング１１の内部の隙間、すなわち、内輪１１ａとボール１１ｃとの間の隙間と、外輪１１ｂとボール１１ｃとの間の隙間とを無くすることができる。従って、この隙間に起因して発生していた軸方向の、がたつきによる騒音や振動を抑えることができる。さらに、ベアリング１１の寿命が延びる。
【００６４】
以上説明したように、本発明の実施の形態１によれば、ワッシャ１２と内輪１１ａとが接する面において、軸方向を中心とする周方向に対して、内輪１１ａには、ワッシャ１２から異なる強さの付勢力が加えられる。よって、回転軸３に対して内輪１１ａが傾斜を有することになり、回転軸３の外周面と内輪１１ａの内周面の一部とが接触する。つまり、ワッシャの付勢力に基づく一定の力により、内輪１１ａが傾いて回転軸３に押し付けられる。よって、内輪１１ａと回転軸３との位置関係は安定する。従って、内輪１１ａの内周面と回転軸３の外周面とが摺り合わさりながら接することが抑制される。この結果、摺り合わさりながら接することで生じていた騒音を低減できる。しかも、内輪１１ａと回転軸３との摩擦により、寿命が低下することを防止できる。
【００６５】
さらに、内輪１１ａには、ワッシャ１２から反出力側に向けて与圧が加えられる。よって、ベアリング１１が備える内輪１１ａとボール１１ｃとの間、および、ボール１１ｃと外輪１１ｂとの間に生じていた隙間をなくすことができる。従って、ベアリング１１の軸方向の、がたつきが抑えられる。つまり、本発明の実施の形態１におけるモータに用いられるワッシャ１２は、ベアリング１１に適度な与圧を加えるとともに、ベアリング１１で生じていた騒音や振動を低減できる。
【００６６】
なお、上記した説明において、本実施の形態で用いたワッシャ１２は、内環部１２ａと外環部１２ｂとは、弾性力を有する３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇで接続されていた。特に、３本の接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇにおいて、そのうちの１本の接続部１２ｇの弾性力が異なるものを例示した。同様の作用効果を奏するために、ワッシャが有する接続部の本数は、３本より多くてもよい。また、ワッシャが有する複数の接続部のうちで、少なくとも１本の接続部の弾性力が異なっていればよい。具体的には、ワッシャが５本の接続部を有する場合、２本の接続部の弾性力が異なっていてもよい。
【００６７】
また、上記した説明において、本実施の形態で用いたワッシャ１２は、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇの弾性力を異ならせるために、接続部１２ｅ、１２ｆ、１２ｇのうち１本の接続部１２ｇの幅Ｗｇを狭くした。同じ効果を得るために、ワッシャが有する接続部１２ｇの厚さを薄くしてもよい。このとき、図５に示すように、接続部１２ｇの厚さＴｇは一様に薄くしてもよいし、図６中、厚さＴｇ１、Ｔｇ２として示すように、局所的に薄くなる箇所を作ってもよい。
【００６８】
換言すれば、本実施の形態で用いられるワッシャは、内環部と外環部とを接続する複数の接続部において、少なくとも１本の接続部の弾性力が異なるような構成であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、ベアリングで生じていた騒音や振動を効果的に低減することができるので、高品質が要求される電装用モータに特に有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１    モータ
２    巻線
３，２３    回転軸
４，２４    コア
４ａ    下端面
５    ブラシ
６，１１，２１    ベアリング
６ｂ，１１ｂ，２１ｂ    外輪
７    整流子
８，２８    ロータ
９，２９    ヨーク
９ａ，１０ａ，２９ａ    ベアリング保持部
１０    ブラケット
１１ａ，２１ａ    内輪
１１ｃ，２１ｃ    ボール
１１ｄ    上端面
１２，２２    ワッシャ（与圧バネ）
１２ａ    内環部
１２ｂ    外環部
１２ｃ    円環部
１２ｄ    突起部
１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ    接続部
１２ｈ，１２ｊ，１２ｋ    帯状体
１２ｍ    ベアリング側表面
１２ｎ    コア側表面
１３    永久磁石
１４    ブラシホルダ
１５    隙間
Ｐｅａ，Ｐｆａ，Ｐｇａ    内側接続位置
Ｐｅｂ，Ｐｆｂ，Ｐｇｂ    外側接続位置
Ｗｅ，Ｗｆ，Ｗｇ    幅
Ｔｅ，Ｔｆ，Ｔｇ，Ｔｇ１，Ｔｇ２    厚み
【手続補正２】
【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】
コアと、前記コアの軸心をその軸心として前記コアに固定された回転軸と、を備えるロータと、
前記コアが位置する方向に上端面を有する内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間にボールと、を備えるベアリングと、
前記回転軸が挿入されて、前記コアと前記ベアリングとの間に位置し、前記回転軸の軸方向に沿って付勢力を有する与圧バネと、
前記ベアリングを保持するベアリング保持部を有するとともに、前記ベアリングを介して前記ロータを回転可能に保持するヨークと、
を含み、
前記外輪は、前記ベアリング保持部に圧入され、
前記内輪は、前記回転軸との間に隙間を有して嵌め合わされるとともに、前記上端面にて前記与圧バネと接し、
前記与圧バネは、前記上端面と前記与圧バネとが接する面において、前記軸方向を中心とする周方向に対して異なる強さの付勢力を加えるモータ。
【請求項２】
さらに、前記コアは、前記ベアリングが位置する方向に下端面を有し、
前記与圧バネは、
前記上端面とは、ベアリング側表面とで接する内環部と、
前記下端面とは、コア側表面とで接する外環部と、
弾性力を有し、前記内環部と前記外環部とを接続する、複数の接続部と、を備え、
前記内環部と前記複数の接続部とは、それぞれ複数の内側接続位置で接続し、
前記外環部と前記複数の接続部とは、それぞれ複数の外側接続位置で接続する請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記複数の接続部において、少なくとも１つの接続部が有する弾性力は、他の接続部が有する弾性力とは異なる強さである請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
さらに、前記複数の接続部の各々は、一定の幅を有する帯状体で形成され、少なくとも１つの接続部を形成する前記帯状体の幅は、他の接続部を形成する前記帯状体の幅とは異なる請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
さらに、前記複数の接続部の各々は、一定の厚みを有する帯状体で形成され、少なくとも１つの接続部を形成する前記帯状体の厚みは、他の接続部を形成する前記帯状体の厚みとは異なる請求項３に記載のモータ。
【請求項６】
前記複数の内側接続位置は、前記回転軸の軸方向に対して直交する第１の直交面において、前記回転軸を中心とする周方向に対して略等間隔で位置し、
前記複数の外側接続位置は、前記軸方向に対して直交する第２の直交面において、前記回転軸を中心とする周方向に対して略等間隔で位置し、
ひとつの前記接続部の両端であって、一対を成す前記内側接続位置と前記外側接続位置とは、前記第１の直交面と前記第２の直交面において、前記回転軸を中心とする周方向に所定の角度を有して、ねじれて位置する請求項２から５のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項７】
さらに、前記与圧バネは、前記外環部の外周において、前記回転軸の軸方向に沿って、前記コア側表面の反対側に向けて突出した突起部を有する請求項２に記載のモータ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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