(57)【要約】【課題】加工工数の増加を抑えつつ、異音の発生を抑制できるモータを提供する。【解決手段】モータ１０は、軸受収容部１４ｄを有するヨーク１４と、軸受収容部１４ｄに収容され、ロータ１２の回転軸１７を回転可能に支持する第１ボールベアリング１８と、第１ボールベアリング１８の外周面と軸受収容部１４ｄとの間に介在された弾性を有する筒状のスリーブ１９とを備える。そして、スリーブ１９は、第１ボールベアリング１８の外周面の軸方向全体を覆い、該スリーブ１９の軸方向両端部の各々が第１ボールベアリング１８の軸方向両端面よりも外側まで延出されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受収容部を有するモータハウジングと、
軸方向の一端部に回転を出力する出力端部を備えた回転軸を有し、前記モータハウジングの内部に配置されたロータと、
前記軸受収容部に収容され、前記回転軸を回転可能に支持するボールベアリングと
を備えたモータであって、
前記ボールベアリングの外周面と前記軸受収容部との間に、弾性を有する筒状のスリーブを備え、
前記スリーブは、前記ボールベアリングの外周面の軸方向全体を覆い、該スリーブの軸方向両端部の各々が前記ボールベアリングの軸方向両端面よりも外側まで延出されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータにおいて、
前記ボールベアリングよりも前記出力端部側で前記回転軸を回転可能に支持する出力側ボールベアリングを備え、
前記モータハウジングは、前記出力側ボールベアリングを収容する出力側軸受収容部を有し、前記出力側ボールベアリングの外周面が前記出力側軸受収容部に径方向に当接されていることを特徴とするモータ。
【請求項３】
請求項２に記載のモータにおいて、
前記回転軸における前記ボールベアリングと前記出力側ボールベアリングとの間の部位には、巻線が巻装されたロータコアと、前記巻線と接続された整流子とが設けられ、
前記整流子は、前記ロータコアよりも前記出力側ボールベアリング側に設けられていることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータには、例えば特許文献１に記載されているように、モータハウジングの内部にロータを収容し、モータハウジングにて支持された一対のボールベアリングにてロータの回転軸を軸支したものがある。また、特許文献１に記載されたモータでは、ボールベアリングの外周面とモータハウジングとの隙間に、緩衝材としての２つのＯリングが介装されている。これら各Ｏリングは、ボールベアリングの外周面に周方向に沿って環状に形成された２つの溝にそれぞれ装着されている。そして、ボールベアリングは、各Ｏリングを介してモータハウジングに支持されている。これにより、ロータの径方向の振動が各Ｏリングによって吸収されるとともに抑制されるため、ロータの径方向の振動によってモータハウジングが振動することが抑制される。また、ボールベアリングとモータハウジングとの間に介在させるＯリングを１つとした場合には、ボールベアリングの軸が傾きやすく、ボールベアリングの外周面がモータハウジングに接触して異音が発生しやすい。この点、Ｏリングを複数用いることで、ボールベアリングの軸の傾きが抑制され、ボールベアリングとモータハウジングとの接触による異音の発生が抑制されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６７５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ボールベアリングとモータハウジングとの間の緩衝材にＯリングを用いる場合には、Ｏリングの位置ずれ抑制のためにボールベアリングの外周面にＯリング装着用の溝を形成する必要があるため、加工工数が増加する問題がある。特に、上記特許文献１の構成のように、異音抑制のためにＯリングを複数用いる場合には、Ｏリング装着用の溝もＯリングの数に応じて複数形成しなければならない。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、加工工数の増加を抑えつつ、異音の発生を抑制できるモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するモータは、軸受収容部を有するモータハウジングと、軸方向の一端部に回転を出力する出力端部を備えた回転軸を有し、前記モータハウジングの内部に配置されたロータと、前記軸受収容部に収容され、前記回転軸を回転可能に支持するボールベアリングとを備えたモータであって、前記ボールベアリングの外周面と前記軸受収容部との間に、弾性を有する筒状のスリーブを備え、前記スリーブは、前記ボールベアリングの外周面の軸方向全体を覆い、該スリーブの軸方向両端部の各々が前記ボールベアリングの軸方向両端面よりも外側まで延出されている。
【０００７】
この構成によれば、弾性を有する筒状のスリーブがボールベアリングの外周面の軸方向全体を覆うため、ボールベアリングの外周面と軸受収容部との接触による異音の発生を抑制できる。また、ボールベアリングと軸受収容部との間の緩衝材にＯリングを用いる場合のように、ボールベアリングの外周面にＯリング装着用の溝を形成する必要がない。従って、加工工数の増加を抑えつつ、異音の発生を抑制できる。また、スリーブの軸方向両端部の各々がボールベアリングの軸方向両端面よりも外側まで延出されることから、ボールベアリングの外周面と軸受収容部との接触をより確実に抑制できる。
【０００８】
上記モータにおいて、前記ボールベアリングよりも前記出力端部側で前記回転軸を回転可能に支持する出力側ボールベアリングを備え、前記モータハウジングは、前記出力側ボールベアリングを収容する出力側軸受収容部を有し、前記出力側ボールベアリングの外周面が前記出力側軸受収容部に径方向に当接されている。
【０００９】
この構成によれば、出力側ボールベアリングの外周面がモータハウジングの出力側軸受収容部に径方向に当接されるため、出力側ボールベアリングがモータハウジングに対して径方向に相対移動することを抑制できる。そのため、回転軸の径方向の振動を減衰させやすく、回転軸の出力端部が受ける径方向への外力の影響を効果的に抑えて、回転軸の径方向の振動を抑制できる。
【００１０】
上記モータにおいて、前記回転軸における前記ボールベアリングと前記出力側ボールベアリングとの間の部位には、巻線が巻装されたロータコアと、前記巻線と接続された整流子とが設けられ、前記整流子は、前記ロータコアよりも前記出力側ボールベアリング側に設けられている。
【００１１】
この構成によれば、出力側軸受収容部と径方向に当接する出力側ボールベアリングは、スリーブを介して支持されたボールベアリングに比べて振動しにくい。そして、整流子は、ロータコアよりも出力側ボールベアリング側に設けられることから、整流子を出力側ボールベアリングに対してより近くに配置できるため、整流子の振動を抑制できる。その結果、整流子と給電ブラシとの摺接態様が安定し、モータ性能の向上に寄与できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のモータによれば、加工工数の増加を抑えつつ、異音の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のモータの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、モータの一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のモータ１０は直流モータである。モータ１０は、モータハウジング１１と、そのモータハウジング１１内に収容されるロータ１２（電機子）及びブラシ装置１３とを備えている。なお、モータ１０は、４極２２スロットで構成されている。
【００１５】
モータハウジング１１は、磁性体よりなるヨークハウジング１４（以下、ヨーク１４という）と、エンドフレーム１５とから構成されている。
ヨーク１４は、円形の底部１４ａと、底部１４ａの外周縁から軸方向に延びる円筒状の側壁部１４ｂとを有し、軸方向における底部１４ａとは反対側の端部に開口部１４ｃを有する有底円筒状をなしている。側壁部１４ｂの内周面には界磁磁石１６が固着されている。また、ヨーク１４の底部１４ａの中心部には、軸方向の外部側に突出するように屈曲形成された軸受収容部１４ｄが設けられている。軸受収容部１４ｄの内周面は、軸方向視で円形をなす。
【００１６】
軸受収容部１４ｄ内には、ロータ１２の回転軸１７の基端部１７ａを回転可能に支持する第１ボールベアリング１８がスリーブ１９を介して設けられている。スリーブ１９は、グロメット等の弾性を有する樹脂材料からなる円筒状の部材である。スリーブ１９は、径方向において、第１ボールベアリング１８の外周面（アウタレースの外周面）と軸受収容部１４ｄの内周面との間に介装されている。また、スリーブ１９の軸方向長さは、第１ボールベアリング１８の外周面の軸方向長さよりも長く設定され、スリーブ１９の軸方向両端部の各々が、第１ボールベアリング１８の軸方向両端面１８ａ，１８ｂよりも外側まで延出するように構成されている。すなわち、スリーブ１９は、第１ボールベアリング１８の外周面の軸方向全体を隙間なく覆っている。
【００１７】
ヨーク１４の開口部１４ｃには、該開口部１４ｃを略閉塞するエンドフレーム１５が組み付けられている。エンドフレーム１５は、円形の底部１５ａと、底部１５ａの外周縁から軸方向に延びる側壁部１５ｂとを有している。エンドフレーム１５の側壁部１５ｂは、ヨーク１４の開口部１４ｃから径方向に延出するフランジ部１４ｅに対してねじ２１によって固定されている。エンドフレーム１５の底部１５ａの中心部には、軸受収容部１５ｃが軸方向の内部側に凹設されている。
【００１８】
軸受収容部１５ｃ内には、回転軸１７における先端部１７ｂの近傍部位を回転可能に支持する第２ボールベアリング２２が嵌合（すきまばめでもしまりばめでもよい）されている。つまり、第２ボールベアリング２２の外周面は、軸受収容部１５ｃの内周面に対して径方向に直接的に当接されている。
【００１９】
ヨーク１４内において、界磁磁石１６の内周側にはロータ１２が回転可能に配置されている。ロータ１２は、前記回転軸１７と、回転軸１７に固定され、界磁磁石１６と径方向に対向するロータコア２３と、ロータコア２３に巻回される巻線２４と、回転軸１７に固定された整流子２５とを備えている。
【００２０】
回転軸１７は、その基端部１７ａがヨーク１４側の第１ボールベアリング１８に軸支されるとともに、先端部１７ｂの近傍部位がエンドフレーム１５側の第２ボールベアリング２２に軸支されている。回転軸１７の先端部１７ｂは、エンドフレーム１５の底部１５ａから外部に突出しており、該先端部１７ｂには出力部材２６が固定されている。この出力部材２６は、図示しない駆動対象の連結部と接続される。
【００２１】
整流子２５は、回転軸１７におけるロータコア２３よりも先端側（エンドフレーム１５側）の位置に固定され、エンドフレーム１５の側壁部１５ｂの径方向内側に配置されている。整流子２５は略円筒状を成し、その外周面に導体からなる複数のセグメント２５ａを備えている。各セグメント２５ａには、前記巻線２４が接続されている。
【００２２】
エンドフレーム１５の側壁部１５ｂの径方向内側には、ブラシ装置１３が収容されている。ブラシ装置１３は、ねじ３１ａによってエンドフレーム１５の底部１５ａに固定されたブラシホルダ３１と、ブラシホルダ３１に支持された給電ブラシ３２とを備えている。
【００２３】
給電ブラシ３２は、径方向に進退可能に構成されるとともに、径方向外側に設けられたコイルスプリング３３によって径方向内側に付勢されている。これにより、給電ブラシ３２の先端部がその内周側に配置された整流子２５のセグメント２５ａに対して径方向に圧接される。また、給電ブラシ３２にはピッグテール３４が接続されており、外部からの電源供給は、エンドフレーム１５に設けられた給電部３５からピッグテール３４を介して給電ブラシ３２になされる。そして、給電ブラシ３２から、摺接する整流子２５のセグメント２５ａに対して電源供給がなされる。
【００２４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
回転軸１７の基端部１７ａを軸支する第１ボールベアリング１８は、弾性を有するスリーブ１９を介して軸受収容部１４ｄに支持されている。これにより、回転軸１７から第１ボールベアリング１８に伝わった振動がスリーブ１９で吸収されるため、回転軸１７から軸受収容部１４ｄに伝わる振動が抑制されている。また、スリーブ１９は、第１ボールベアリング１８の外周面の軸方向全体を覆っていることから、第１ボールベアリング１８の振動時に第１ボールベアリング１８の外周面が軸受収容部１４ｄの内周面と接触することが防止される。更に、スリーブ１９の軸方向両端部の各々が、第１ボールベアリング１８の軸方向両端面１８ａ，１８ｂよりも外側まで延出されるため、第１ボールベアリング１８の外周面と軸受収容部１４ｄの内周面との接触がより確実に防止されるようになっている。
【００２５】
一方、回転軸１７の先端部１７ｂの近傍部位を軸支する第２ボールベアリング２２は、スリーブ１９のような緩衝材を介することなく、エンドフレーム１５の軸受収容部１５ｃに直接的に取り付けられている。このため、第２ボールベアリング２２がエンドフレーム１５に対して径方向に相対移動することが抑制され、その結果、回転軸１７の径方向の振動を減衰させやすい。特に、回転軸１７の先端部１７ｂは出力側の端部であり、出力部材２６を介して外力を受けやすいため、回転軸１７の先端部１７ｂの近傍部位を軸支する第２ボールベアリング２２において上記のように緩衝材を用いない支持構造とすることで、回転軸１７の先端部１７ｂが受ける径方向への外力の影響を効果的に抑えることができる。また、回転軸１７を軸支する第１ボールベアリング１８及び第２ボールベアリング２２のうち、第１ボールベアリング１８側のみにスリーブ１９を設けることから、モータ１０の製造コストの削減に寄与できる。
【００２６】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）第１ボールベアリング１８と軸受収容部１４ｄとの間の緩衝材に、弾性を有する筒状のスリーブ１９を用いる。そして、スリーブ１９は、第１ボールベアリング１８の外周面の軸方向全体を覆うため、第１ボールベアリング１８の外周面と軸受収容部１４ｄとの接触による異音の発生を抑制できる。更に、スリーブ１９の軸方向両端部の各々が第１ボールベアリング１８の軸方向両端面１８ａ，１８ｂよりも外側まで延出されることから、第１ボールベアリング１８の外周面と軸受収容部１４ｄとの接触をより確実に抑制できる。また、第１ボールベアリング１８と軸受収容部１４ｄとの間の緩衝材にＯリングを用いる場合のように、第１ボールベアリング１８の外周面にＯリング装着用の溝を形成する必要がない。従って、加工工数の増加を抑えつつ、異音の発生を抑制できる。また、第１ボールベアリング１８と軸受収容部１４ｄとの間の緩衝材にＯリングを１つのみ用いる場合と比較した場合には、部品点数を増やさずに異音の発生を抑制できる。
【００２７】
（２）第１ボールベアリング１８よりも先端部１７ｂ（出力端部）側で回転軸１７を回転可能に支持する第２ボールベアリング２２を備え、第２ボールベアリング２２の外周面は、エンドフレーム１５の軸受収容部１５ｃに径方向に当接される。この構成によれば、第２ボールベアリング２２がエンドフレーム１５に対して径方向に相対移動することを抑制できる。そのため、回転軸１７の径方向の振動を減衰させやすく、回転軸１７の先端部１７ｂが受ける径方向への外力の影響を効果的に抑えて、回転軸１７の径方向の振動を抑制できる。
【００２８】
（３）回転軸１７における第１ボールベアリング１８と第２ボールベアリング２２との間の部位には、巻線２４が巻装されたロータコア２３と、巻線２４と接続された整流子２５とが設けられる。そして、整流子２５は、ロータコア２３よりも第２ボールベアリング２２側に設けられている。この構成によれば、軸受収容部１５ｃと径方向に当接する第２ボールベアリング２２は、スリーブ１９を介して支持された第１ボールベアリング１８に比べて振動しにくい。そして、整流子２５は、ロータコア２３よりも第２ボールベアリング２２側に設けられることから、整流子２５を第２ボールベアリング２２に対してより近くに配置できるため、整流子２５の振動を抑制できる。その結果、整流子２５の外周面を構成する各セグメント２５ａと給電ブラシ３２との摺接態様が安定し、モータ性能の向上に寄与できる。
【００２９】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、第１ボールベアリング１８の外周面と軸受収容部１４ｄとの間に介在されるスリーブ１９を、径方向に複数重ねて構成してもよい。この場合、径方向に重なる複数のスリーブ１９の少なくとも１つの軸方向両端部の各々が、第１ボールベアリング１８の軸方向両端面１８ａ，１８ｂよりも外側まで延出されるように構成される。また、この場合、最も外周側に配置されたスリーブ１９の軸方向両端部の各々が、第１ボールベアリング１８の軸方向両端面１８ａ，１８ｂよりも外側まで延出されるように構成するとともに、最も内周側に配置されたスリーブ１９を、最も外周側に配置されたスリーブ１９よりも軸方向に短く構成してもよい。
【００３０】
・上記実施形態では、第２ボールベアリング２２の外周面は、軸受収容部１５ｃの内周面に対して径方向に直接的に当接されるが、これに限らず、第２ボールベアリング２２の外周面と軸受収容部１５ｃの内周面との径方向間に、スリーブ１９と同様の部材を介在させてもよい。上記実施形態では、第１ボールベアリング１８及び第２ボールベアリング２２のうち、第１ボールベアリング１８側のみにスリーブ１９を設けたが、これに限らず、第２ボールベアリング２２側のみ、又は第１及び第２ボールベアリング１８，２２の両方にスリーブ１９を設けてもよい。
【００３１】
・スリーブ１９は、ゴム材料、エラストマ、その他の樹脂材料等、弾性を有する材料から形成されていればよい。また、上記実施形態では、スリーブ１９が円筒状をなすが、スリーブ１９の形状は、第１ボールベアリング１８の外周面の形状に応じて適宜変更可能である。
【００３２】
・上記実施形態では、モータ１０を４極２２スロットの構成としたが、ヨーク１４側（界磁側）の極数、及びロータ１２側のスロット数（巻線２４が巻装されるティース数）は、構成に応じて適宜変更可能である。また、上記実施形態において、ロータコア２３に対する巻線２４の巻装態様を、複数の巻線層を有する態様としてもよい。なお、巻線層を上下２層とする場合、ロングα巻きにて巻回された下層巻線と、ショートα巻きにて巻回された上層巻線との重ね巻きとすることが好ましい。
【００３３】
・上記実施形態では、直流モータに適用したが、これに限らず、直流モータ以外のブラシレスモータ等に適用してもよい。
・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０…モータ、１１…モータハウジング、１２…ロータ、１４…ヨークハウジング、１４ｄ…軸受収容部、１５…エンドフレーム、１５ｃ…軸受収容部（出力側軸受収容部）、１７…回転軸、１７ｂ…回転軸の先端部（出力端部）、１８…第１ボールベアリング（ボールベアリング）、１９…スリーブ、２２…第２ボールベアリング（出力側ボールベアリング）、２３…ロータコア、２４…巻線、２５…整流子、３２…給電ブラシ。
【図１】
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