(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有する回転子と、前記回転軸を支持する一対の玉軸受と、前記玉軸受を保持するための軸受ハウジングを有する２つのブラケットとを含む電動機であって、
一方の前記玉軸受の側面と一方の前記軸受ハウジングの端壁との間にワッシャーを備え、
前記一方の玉軸受は、前記玉軸受の側面を覆う、軸受シール板を有し、
前記ワッシャーは、前記側面と前記端壁との間において、前記回転軸に沿った方向に向かって突出する、複数個の爪を有し、
前記爪が前記軸受シール板と対向するように、前記ワッシャーを配置したことを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記ワッシャーは、環状のヨークと、中央部が前記ヨークに固着した複数個の前記爪とを含み、
前記爪は、Ｕ字状に湾曲した形状であることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記ヨークを波形としたことを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
他方の前記玉軸受と他方の前記軸受ハウジングとは固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項５】
前記爪を、前記一方の玉軸受の側面および前記一方の軸受ハウジングの端壁の双方に対向するように両面に向けて配置したことを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項６】
前記ブラケットの少なくとも一方が合成樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項７】
前記軸受シール板は、ラバータイプであり、前記爪と接することを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項８】
前記爪と対向する前記一方の軸受ハウジングの端壁面に、前記爪と嵌合する端壁段差を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に家庭用掃除機などの電動送風機や産業用ブロワなどに利用される玉軸受を有する電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機の大出力化・高効率化のために、電動機が高速回転で使用されることが一般的となっている。ところが、電動機を高速回転させると、回転子を支持している玉軸受と玉軸受を保持しているブラケットの軸受ハウジングとの間で、玉軸受が軸受ハウジング内で円周方向に滑りながら回転する空転現象（一般的にクリープ現象と称されている）が発生しやすくなる。このため、従来、このようなクリープ現象を防止するために、玉軸受の軸受外輪と軸受ハウジングとの間を嵌合固定としたり、あるいは接着剤にて固定したり、さらには空転防止ストッパを用いて機械的に空転を防止するよう技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、従来の玉軸受の軸受外輪と軸受ハウジングとを嵌合や接着剤で固定する構成では、電動機運転中の発熱により、次のような不都合があった。すなわち、２つの玉軸受の外輪どうし間の寸法（一般的に軸受外輪間寸法と称されている）と、２つの玉軸受の内輪どうし間の寸法（一般的に軸受内輪間寸法と称されている）との間で、熱膨張係数の違いにより寸法差が発生することとなる。そして、軸受外輪と軸受ハウジングとを接着剤などで固定した場合、その寸法差が玉軸受に大きく影響して玉軸受内部でのガタ発生の原因となり、異常振動、異常音の発生や、玉軸受の破壊という課題を抱えていた。特に、軸受ハウジング間の寸法と玉軸受間の寸法との間で発生する寸法差は、合成樹脂製のブラケットを使用した場合に顕著であった。
【０００４】
また、特許文献１においては、玉軸受の外輪に圧入して固定されるリング部と、フランジ部よりなる金属製のストッパ部材が有するストッパと、樹脂製フレーム部材に設けられた嵌合部とにより、空転を防止する構成としている。ところが、特許文献１のような構成では、ストッパ部材という新規部品が必要であり、コスト的に高くなるという課題があった。さらに、特許文献１のような構成によれば、玉軸受の外輪を樹脂フレームの軸受取り付け部で保持できる部分が狭くなる。このため、軸受取り付け部での軸受外輪保持の精度確保が難しくなるという課題も有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２１７７５１号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の電動機は、回転軸を有する回転子と、回転軸を支持する一対の玉軸受と、玉軸受を保持するための軸受ハウジングを有する２つのブラケットとを含み、一方の玉軸受の側面と一方の軸受ハウジングの端壁との間にワッシャーを備えている。一方の玉軸受は、玉軸受の側面を覆う軸受シール板を有している。ワッシャーは、側面と端壁との間において、回転軸に沿った方向に向かって突出する、複数個の爪を有している。そして、爪が軸受シール板と対向するようにワッシャーを配置した構成である。
【０００７】
このような構成とすることにより、玉軸受が空転しようとすると、玉軸受や軸受ハウジングに対して、ワッシャーの爪が楔状に嵌合するように作用する。このため、クリープ現象のような玉軸受の空転を防止できる。さらに、上述のような、軸受外輪間寸法と軸受内輪間寸法との間で寸法差が発生しても、ワッシャーの爪が変形することによって、この寸法差を吸収するように作用し、玉軸受内部でのガタの発生を防止できる。このため、本発明の電動機によれば、軸受予圧荷重を確保しつつ玉軸受の空転現象を防止することができ、低振動・低騒音、かつ信頼性を高めた電動機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１における電動機の一部断面の側面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施の形態１におけるワッシャーの外観図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施の形態１におけるワッシャーの他の構成例の外観図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１における軸受ハウジングの箇所を拡大した部分断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、軸受外輪間寸法Ｄ１と軸受内輪間寸法Ｄ２とを示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態１における玉軸受が寸法差を有して軸長方向に摺動している様子を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２における軸受ハウジングの箇所を拡大した部分断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施の形態２におけるワッシャーの外観図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施の形態２におけるワッシャーの他の構成例の外観図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施の形態２における軸受ハウジングの正面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の実施の形態２における軸受ハウジングの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電動機１０の一部断面の側面図である。本実施の形態では、電動機１０として、整流子電動機および送風用ファンを備え、電気掃除機などの電動送風機として利用される電動機の一例を挙げて説明する。
【００１１】
電動機１０は、一方を開口した略カップ状の形状を成す鋼板製の第１のブラケット１２と、第１のブラケット１２の開口側に配設した合成樹脂製の第２のブラケット１３との２つのブラケットを備えている。そして、この２つのブラケットの内側に、整流子電動機１１を備えている。さらに、電動機１０は、第２のブラケット１３から突出した回転軸４３の先端にファン１８が取り付けられ、ファン１８と整流子電動機１１との間を仕切るようにしてエアガイド１９が取り付けられている。
【００１２】
整流子電動機１１は、図１に示すように、界磁である固定子３０と、電機子である回転子４０と、回転子４０を回転自在に支持する玉軸受１４、玉軸受１５と、ブラシ３５とを含み構成されている。
【００１３】
固定子３０は、鉄などで構成された界磁コア３１に界磁巻線３２を巻回している。界磁コア３１は、例えば所定形状の電磁鋼板を複数枚積層して形成されている。また、界磁コア３１は、その内側に、磁極となる磁極部を有するとともに、回転子４０を配置するための空間部を有している。このような固定子３０が第１のブラケット１２の内側に固定されている。
【００１４】
一方、回転子４０は、電機子コア４１と電機子巻線４２と回転軸４３と整流子４５とを含み構成されている。電機子コア４１には、電機子巻線４２が巻回されている。整流子４５には、電機子コア４１から引き出された電機子巻線４２の引出線が接続される。電機子コア４１および整流子４５は円筒状を成し、電機子コア４１および整流子４５の中心を貫通するように回転軸４３が結合されている。この回転軸４３の出力軸側となる一端側が玉軸受１５に、回転軸４３の反出力軸側となる他端側が玉軸受１４によって、回転自在に支承されている。このように構成された回転子４０は、電機子コア４１と界磁コア３１に形成された磁極部とが対面した状態で、固定子３０の内周側に配置されている。
【００１５】
そして、第２のブラケット１３には、ブラシ３５を保持するブラシ保持器が固定されている。ブラシ３５は、人造黒鉛等のカーボンブラシ材へ固体潤滑剤を含む組成で構成される。このようなブラシ３５が、ブラシ保持器内に保持されるとともに、ブラシバネなどによって整流子４５へと押圧されている。整流子電動機１１は、一対のこのようなブラシ３５を有しており、その一対のブラシ３５がそれぞれに、整流子４５に当接している。以上のようにして、整流子電動機１１が構成されている。
【００１６】
また、電動機１０において、第１のブラケット１２の開口した側を覆うように、ファンケース１７が取り付けられている。回転子４０の回転軸４３は、その出力軸側が第１のブラケット１２の開口から第２のブラケット１３の中央部を通ってファンケース１７内へと延伸し、その回転軸４３の先端部には、送風のためのファン１８が取り付けられている。さらに、ファン１８と第１のブラケット１２の開口との間には、エアガイド１９が取り付けられている。このように、ファンケース１７内にはファン１８およびエアガイド１９が配置されている。
【００１７】
また、第１のブラケット１２、第２のブラケット１３には、玉軸受１４、玉軸受１５を取り付けて保持するための軸受ハウジングが形成されている。すなわち、図１に示すように、第１のブラケット１２では、反出力軸側の円形端面の中央部に、軸受ハウジング１２ａを形成している。軸受ハウジング１２ａは、第１のブラケット１２の内部側において、円筒状の窪みとなるように形成されている。この円筒状の窪みに、玉軸受１４が挿入される。一方、第２のブラケット１３では、円形状の中央部に、軸受ハウジング１３ａを形成している。軸受ハウジング１３ａは、第２のブラケット１３の整流子電動機１１側において、円筒状の窪みとなるように形成されている。この円筒状の窪みに、玉軸受１５が挿入される。また、玉軸受１４、玉軸受１５は、軸受内輪と軸受外輪との間に複数の鉄ボールを有した円柱状のベアリングである。そして、玉軸受１４と玉軸受１５とのそれぞれの軸受内輪の内周側に回転軸４３が固着されている。
【００１８】
以上のように、電動機１０は、鋼板製の第１のブラケット１２と、合成樹脂製の第２のブラケット１３と、第１のブラケット１２および第２のブラケット１３のそれぞれの軸受ハウジング１２ａ、軸受ハウジング１３ａで保持され、回転子４０を回転自在に支える一対の玉軸受１４、玉軸受１５とを有している。
【００１９】
そして、本実施の形態では、第１のブラケット１２の軸受ハウジング１２ａの端壁１２ｂと軸受ハウジング１２ａに内包された玉軸受１４の側面との間に、ワッシャー２０が挿入されている。
【００２０】
このように構成された電動機１０に対して、外部から整流子電動機１１に電力が供給されると、電機子電流がブラシ３５および整流子４５を介して電機子巻線４２に流れるとともに、固定子３０の界磁巻線３２には界磁電流が流れる。そして、界磁電流によって界磁コア３１で発生した磁束と、電機子巻線４２を流れる電機子電流との間で力が発生し、回転軸４３が玉軸受１４、玉軸受１５に支承されながら、回転子４０が回転する。この回転子４０の回転に伴なって、ファン１８が回転する。この回転によって、吸気口１７ａから空気が吸入されてファン１８の中に流れ込み、第１のブラケット１２内を経て、電動機１０の外に排出される。
【００２１】
次に、本実施の形態におけるクリープを抑制するための詳細な構成について説明する。
【００２２】
図２Ａは、本発明の実施の形態１におけるワッシャー２０の外観図である。また、図２Ｂは、本発明の実施の形態１におけるワッシャー２０の他の構成例の外観図である。
【００２３】
図２Ａに示すように、このワッシャー２０は、環状のヨーク２０ｂと、玉軸受１４に軸受予圧荷重を与える複数個の爪２０ａとを有している。より詳細には、平ワッシャーであるヨーク２０ｂの内周側に、所定幅ｗを有してＵ字状に湾曲する形状の爪２０ａを、周方向に等間隔で複数個配置することで、ワッシャー２０を構成している。図２Ａでは、爪２０ａを６個設けた一例を示している。また、各爪２０ａは、爪２０ａの中央曲部がヨーク２０ｂに固着した状態で、爪２０ａの２つの先端部がヨーク２０ｂの一方の面方向に突出するように、ヨーク２０ｂに固着形成されている。さらに、各爪２０ａは、その両先端部が周方向に沿うように配置している。すなわち、爪２０ａの両先端部を結ぶ直線が、ヨーク２０ｂの中心から半径方向に伸びる直線と交差するように、爪２０ａを配置している。
【００２４】
また、図２Ｂに示すワッシャー２０は、環状の波形形状したヨーク２１ｂに、図２Ａと同様のＵ字形状を成す複数個の爪２０ａを配置した構成である。図２Ｂに示すワッシャー２０では、Ｕ字形状の爪２０ａとともにヨーク２１ｂの波形形状によって、玉軸受１４に軸受予圧荷重を与えている。すなわち、本実施の形態では、爪２０ａのＵ字形状やヨーク２１ｂの波形形状によるばね効果を利用して、玉軸受１４に軸受予圧荷重を与えている。図２Ｂに示すワッシャー２０は、波形ワッシャーであるヨーク２１ｂの内周側に、図２Ａの構成と同様に、所定幅ｗを有したＵ字形状の爪２０ａを周方向に等間隔で複数個配置した構成である。また、各爪２０ａは、爪２０ａの中央曲部がヨーク２１ｂに形成された波の頂部に固着した状態で、爪２０ａの両先端部がヨーク２１ｂの一方の面方向に突出するように、ヨーク２１ｂに固着形成されている。さらに、各爪２０ａは、その両先端部が周方向に沿うように配置している。
【００２５】
本実施の形態では、ワッシャー２０において、このような爪２０ａを設けることにより、クリープの防止を図っている。
【００２６】
次に、ワッシャー２０を配置した詳細な構成について説明する。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態１における軸受ハウジング１２ａの箇所を拡大した部分断面図である。
【００２８】
図３に示すように、玉軸受１４は、軸受内輪１４ａと軸受外輪１４ｂとの間に複数の鉄ボール１４ｃを有している。さらに、玉軸受１４は、その円形面上に、外側表面がラバーで覆われた軸受シール板１４ｄを有している。そして、この軸受内輪１４ａには、回転軸４３の反出力軸側の端部が固着されている。
【００２９】
また、上述したように、第１のブラケット１２において、玉軸受１４を保持するために、円筒状の窪みとなる軸受ハウジング１２ａを成形している。軸受ハウジング１２ａは、円筒状の円筒部１２ｃとその底部の円形面となる端壁１２ｂとを有した形状である。
【００３０】
このような軸受ハウジング１２ａに対して、軸受外輪１４ｂの外周面が軸受ハウジング１２ａの円筒部１２ｃの内周面と対面するように、玉軸受１４が挿入されている。そして、玉軸受１４の一方の軸受シール板１４ｄと軸受ハウジング１２ａの端壁１２ｂとの間に、ワッシャー２０を挿入している。図３では、ワッシャー２０の爪２０ａが軸受シール板１４ｄと対向するように、ワッシャー２０を配置している。このような構成とすることにより、ワッシャー２０の爪２０ａが軸受シール板１４ｄで軽荷重で当接し、かつ軸受ハウジング１２ａと軸受外輪１４ｂとの間で、玉軸受１４が軸長方向に自在に摺動できる状態で保持される。
【００３１】
一方、第２のブラケット１３側の玉軸受１５については、図１に示すように、玉軸受１５が第２のブラケット１３の軸受ハウジング１３ａに挿入・保持されている。そして、玉軸受１５の軸受外輪１５ｂと軸受ハウジング１３ａとは、接着剤により接着固定、あるいは圧入により圧入固定されている。
【００３２】
以上のように構成された電動機１０において、回転子４０が高速で回転すると、玉軸受１４と軸受ハウジング１２ａとの間で、玉軸受１４がワッシャー２０を介して円周方向に滑りながら回転しようとする力（空転力）が発生する。ところが、このような空転力が生じると、ワッシャー２０の爪２０ａの両先端部が玉軸受１４の軸受シール板１４ｄに対して楔状に嵌合することになり、その結果、静摩擦力が増大する。本実施の形態では、このようにワッシャー２０を配置することで、爪２０ａと相対向する玉軸受１４の軸受シール板１４ｄとの間での静摩擦係数を高くし、玉軸受１４が空転するようなクリープ現象を防止している。さらに、本実施の形態では、爪２０ａと接触する軸受シール板１４ｄの表面をラバータイプとしている。このようなラバータイプとすることで、軸受与圧荷重による軸受シール板１４ｄの変形を防止するとともに、ワッシャー２０との間の摩擦係数をさらに高くし、クリープ現象の防止効果を高めている。
【００３３】
なお、以上の説明では、爪２０ａが軸受シール板１４ｄ側となるようにワッシャー２０を配置した例を挙げて説明したが、爪２０ａが軸受ハウジング１２ａの端壁１２ｂ側となるようにワッシャー２０を配置してもよい。このような配置によっても、同様に、爪２０ａと相対向する端壁１２ｂとの間での静摩擦係数が高くなり、クリープ現象の防止効果を得ることができる。
【００３４】
また、爪２０ａを配置する側としては、次のようにして決めることが好適である。ここで、玉軸受１４、すなわち軸受シール板１４ｄとワッシャー２０の爪２０ａの先端部との間の静摩擦係数をμ１とし、軸受ハウジング１２ａの端壁１２ｂとワッシャー２０の爪２０ａの先端部との間の静摩擦係数をμ２とする。このとき、静摩擦係数μ１、静摩擦係数μ２の小さい方向に爪２０ａが対向するように、ワッシャー２０を挿入すればよい。図３に示す本実施の形態の構成では、μ１＜μ２の場合を示しており、この場合には、爪２０ａがヨーク２１ｂと軸受シール板１４ｄとに挟まれるように、ワッシャー２０を配置している。
【００３５】
クリープ現象が発生する状態としては、ワッシャー２０が玉軸受１４と一緒に回転する場合と、ワッシャー２０は回転せずに、玉軸受１４のみが回転する場合との２通りがある。本実施の形態では、このように発生するクリープ現象に対して、静摩擦係数が小さい軸受シール板１４ｄ側に爪２０ａを配置することで、空転力に対する抵抗力を補強している。このように、ワッシャー２０からみて静摩擦係数μ１と静摩擦係数μ２とのいずれか小さいほうに爪２０ａをたてることで、全体としての摩擦抵抗を大きくすることができ、空転をより効果的に防止できる。
【００３６】
ところで、上述したように、電動機１０の運転中には、発熱により電動機１０各部の温度が上昇した際に、この発熱と構成部材の熱膨張係数の違いにより、玉軸受１４、玉軸受１５間の軸受外輪間寸法Ｄ１と、玉軸受１４、玉軸受１５間の軸受内輪間寸法Ｄ２との間で、寸法差が発生（一般的に、Ｄ１＞Ｄ２となる）することとなる。図４Ａは、軸受外輪間寸法Ｄ１と軸受内輪間寸法Ｄ２とを示す図である。図４Ａに示すように、軸受外輪間寸法Ｄ１は、玉軸受１４の軸受外輪１４ｂと玉軸受１５の軸受外輪１５ｂとの間の寸法である。また、軸受内輪間寸法Ｄ２は、玉軸受１４の軸受内輪１４ａと玉軸受１５の軸受内輪１５ａとの間の寸法である。特に、合成樹脂製を用いたブラケットにおいては熱時の寸法差が顕著となる。
【００３７】
本実施の形態では、このような寸法差による玉軸受内部のガタの発生を抑制するため、さらに詳細には、ワッシャー２０を次のように利用している。
【００３８】
上述したように、本実施の形態においては、玉軸受１４の軸受外輪１４ｂと第１のブラケット１２の軸受ハウジング１２ａとの間は、軸長方向に自在に摺動できる構成としている。このため、軸受外輪間寸法Ｄ１と、軸受内輪間寸法Ｄ２との間で寸法差が発生したとしても、軸受外輪１４ｂと軸受ハウジング１２ａとの間で、軸長方向に摺動して寸法差による玉軸受内部への影響を吸収することができる。
【００３９】
図４Ｂは、玉軸受１４が寸法差ｄＤを有して軸長方向に摺動している様子を示す図である。図４Ｂでは、軸受内輪間寸法Ｄ２に対して軸受外輪間寸法Ｄ１のほうが長くなった場合の例を示している。この例のように、軸受外輪間寸法Ｄ１のほうが軸受内輪間寸法Ｄ２よりも長くなったとする。すると、Ｕ字形状した爪２０ａの変形時高さｈが変化することによって、長くなった軸受外輪間寸法Ｄ１による影響を吸収している。寸法差ｄＤに対して、爪２０ａがこのように作用することにより、安定した軸受予圧荷重を維持することができることになる。そして、温度による軸受外輪間寸法Ｄ１や軸受内輪間寸法Ｄ２の変化をスムースに吸収することが可能となる。
【００４０】
本実施の形態では、ワッシャー２０の周方向に配置した爪２０ａを利用して、周方向の力として加わる空転力に対しては、爪２０ａが楔状に嵌合することによってクリープ現象を防止するとともに、上述のような寸法差によるスラスト方向に加わる力に対しては、爪２０ａが変形することによって、玉軸受１４、玉軸受１５内部のガタ発生を防止している。本実施の形態では、このようにして、クリープ現象とともに玉軸受内部のガタを防止し、安定した低振動・低騒音の電動機１０を提供している。
【００４１】
さらには、このような構成とすることにより、従来必要としていた接着剤の塗布などの作業が不要となるため、安価で作業性の向上も図ることができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における第１のブラケット１２の軸受ハウジング５２ａの箇所を拡大した部分断面図である。本実施の形態の電動機１０は、実施の形態１との比較において、回転軸４３の反出力軸側での軸受ハウジング５２ａの構成と軸受ハウジング５２ａに配置されるワッシャー２５の構成とが異なっている。その他の構成については、実施の形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００４３】
本実施の形態においても、第１のブラケット１２には、玉軸受１４を保持するために、円筒状の窪みとなる軸受ハウジング５２ａを成形している。軸受ハウジング５２ａは、概略、円筒状の円筒部５２ｃとその底部の円形面となる端壁５２ｂとを有した形状である。
【００４４】
このような軸受ハウジング５２ａに対して、軸受外輪１４ｂの外周面が軸受ハウジング５２ａの円筒部５２ｃの内周面と対面するように、玉軸受１４が挿入されている。そして、玉軸受１４の一方の軸受シール板１４ｄと軸受ハウジング５２ａの端壁５２ｂとの間に、ワッシャー２５を挿入している。
【００４５】
次に、このような構成におけるワッシャー２５および軸受ハウジング５２ａのさらに詳細について説明する。
【００４６】
まず、図６Ａは、本発明の実施の形態２におけるワッシャー２５の外観図である。また、図６Ｂは、本発明の実施の形態２におけるワッシャー２５の他の構成例の外観図である。
【００４７】
図６Ａに示すように、ワッシャー２５は、環状のヨーク２５ｂと、玉軸受１４に軸受予圧荷重を与える複数個の爪２０ａを有している。より詳細には、平ワッシャーであるヨーク２５ｂの内周側に、実施の形態１と同様のＵ字形状の爪２０ａを、周方向に等間隔で複数個配置することで、ワッシャー２５を構成している。ここで、本実施の形態では、図６Ａに示すように、ワッシャー２５の爪２０ａを、玉軸受１４の側面と第１のブラケット１２の端壁５２ｂとの両側に対向するように配置している。すなわち、隣り合う爪２０ａどうしの先端部の向く方向が互いに逆向きとなるように、それぞれの爪２０ａを配置している。図６Ａでは、３つの爪２０ａが玉軸受１４の側面方向、他の３つの爪２０ａが端壁５２ｂ方向へと向くように構成した一例を示している。また、図６Ｂに示すワッシャー２５は、環状の波形形状したヨーク２６ｂに、図６Ａと同様のＵ字形状を成す複数個の爪２０ａを、爪２０ａの先端が交互に逆向きとなるように配置した構成である。また、図６Ａおよび図６Ｂでの各爪２０ａは、実施の形態１と同様に、その両先端部が周方向に沿うように配置している。
【００４８】
次に、図７Ａは、本発明の実施の形態２における第１のブラケット１２の軸受ハウジング５２ａの正面図であり、図７Ｂは、本発明の実施の形態２における第１のブラケット１２の軸受ハウジング５２ａの断面図である。
【００４９】
図７Ａおよび図７Ｂに示すように、第１のブラケット１２は、中心部において、玉軸受１４を保持する軸受ハウジング５２ａを有している。そして、軸受ハウジング５２ａの端壁５２ｂには、径方向に放射状に延びた複数個の端壁段差５２ｄを設けている。このような端壁段差５２ｄは、ワッシャー２５の爪２０ａと契合させるために設けている。このため、図７Ａでは、図６Ａや図６Ｂの端壁５２ｂ側の爪２０ａの数に併せて、３つの端壁段差５２ｄを設けた一例を示している。
【００５０】
すなわち、本実施の形態では、図５に示すように、玉軸受１４は、ワッシャー２５に対向する側面に、表面をラバーで覆われた軸受シール板１４ｄを有しており、ワッシャー２５の爪２０ａが軸受シール板１４ｄで軽荷重で当接している。そして、第１のブラケット１２の端壁５２ｂに面した爪２０ａが端壁段差５２ｄに契合している。
【００５１】
以上のように、本実施の形態においては、爪２０ａをワッシャー２５の両側に設けている。このため、玉軸受１４とワッシャー２５との間の空転とともに、ワッシャー２５と軸受ハウジング５２ａとの間の空転の双方に対して、空転防止を図ることができる。
【００５２】
さらに、このような構成とすることで空転防止をより確実なものとすることができるばかりでなく、電動機１０組立時のワッシャー２５の挿入に際して、方向性を規制する必要がなくなるため、組立の作業性をさらに向上させることができる。
【００５３】
なお、実施の形態１および実施の形態２においては、出力軸側の第２のブラケット１３を合成樹脂材、反出力軸側の第１のブラケット１２は鋼板材として説明したが、いずれも合成樹脂材ないしは鋼板材であってもよい。
【００５４】
また、実施の形態１および実施の形態２においては、玉軸受１４の軸受シール板１４ｄの表面をラバータイプとして説明したが、鋼板材であってもよい。
【００５５】
以上説明したように、本発明の電動機は、一方の玉軸受の側面と軸受ハウジングの端壁との間にワッシャーを備え、このワッシャーが複数個の爪を有した構成である。複数個の爪は、側面と端壁との間において、回転軸に沿った方向に向かって突出する。また、一方の玉軸受は、玉軸受の側面を覆う軸受シール板を有している。そして、爪が軸受シール板と対向するようにワッシャーを配置した構成である。
【００５６】
この構成により、爪を利用して、クリープ現象のような玉軸受の空転を防止できるとともに、熱時の寸法変化が発生したとしても、軸受内部のガタの発生を防止できる。したがって、本発明の電動機によれば、安定した軸受予圧荷重を確保しつつ、軸受の空転現象を防止することができる低振動・低騒音の電動機を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の電動機は、玉軸受の空転防止と合成樹脂ブラケットを利用した電動機の信頼性の向上に最適であり、高速回転条件での使用用途、高温条件下での信頼性を必要とする用途などにも有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１０    電動機
１１    整流子電動機
１２    第１のブラケット
１２ａ，１３ａ，５２ａ    軸受ハウジング
１２ｂ，５２ｂ    端壁
１２ｃ，５２ｃ    円筒部
１３    第２のブラケット
１４，１５    玉軸受
１４ａ，１５ａ    軸受内輪
１４ｂ，１５ｂ    軸受外輪
１４ｃ    鉄ボール
１４ｄ    軸受シール板
１７    ファンケース
１７ａ    吸気口
１８    ファン
１９    エアガイド
２０，２５    ワッシャー
２０ａ    爪
２０ｂ，２１ｂ，２５ｂ，２６ｂ    ヨーク
３０    固定子
３１    界磁コア
３２    界磁巻線
３５    ブラシ
４０    回転子
４１    電機子コア
４２    電機子巻線
４３    回転軸
４５    整流子
５２ｄ    端壁段差
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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