(57)【要約】【課題】簡単な構成で部品点数の少ない調芯機能を有する軸受装置を提供する。【解決手段】軸方向に配列した軸受２０２および２０３で弾性体２１５を挟み込み、前記軸受を軸受保持部２０７および２０８によって保持する。前記軸受保持部によって圧縮された前記弾性体２１５の反発力により、軸受２０２および２０３は軸受保持部の支持環部２１７および２１８に圧接され、これによって、軸受と軸２０１との相対的な傾斜を緩和する調芯機能を有する。また、弾性体２１５の中央孔の内径を軸受２０２と２０３の中央孔よりも大きくして中抜き構造にすることで、軸の軸受への接触を抑制し、軸受損失の低減を図る。さらに、弾性体２１５は内部に潤滑油を含み、保油材としての機能も有するため、軸受装置の円滑な動作を実現するとともに、潤滑油の枯渇による軸受装置の焼け付きも防止し、部品点数を削減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体である軸を中央部に設けた孔に貫通させて支持する軸受と、前記軸受を保持する軸受保持部からなる軸受装置において、前記軸受は平坦な円環形状であり、かつ軸方向に少なくとも二つ以上配列され、前記二つ以上の軸受と軸受の間には弾性体を挟みこみ、前記軸受保持部によって前記軸受と前記弾性体を保持し、前記軸を回転自在に支持する軸受装置。
【請求項２】
前記弾性体は円環形状であり、弾性体中央部に設けた孔の内径が前記軸受の中央部に設けた孔の内径よりも大きい請求項１記載の軸受装置。
【請求項３】
前記弾性体は内部に潤滑油を含む請求項１または請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記軸受は多孔質体からなる請求項１から請求項３のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項５】
前記弾性体は樹脂材料からなる請求項１から請求項４のいずれかに記載の軸受装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の軸受装置を備えたモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調芯機能を有する滑り軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転中心となる軸を二つ以上の軸受装置で支持する構造のモータにおいて、滑り軸受を用いた例を示す。
図３はひとつの軸受装置の構成を示したものである。軸受装置は、回転体である軸１と、軸１を支持する軸受２と軸受２を保持する軸受台３および軸受保持部４から構成される。軸受２の軸方向中央側は軸受台３に保持され、軸受２の軸先端側はバネ板６を介して軸受保持部４に保持されている。
図４に示すモータの場合、軸１を支持する軸受装置が軸方向二箇所にあり、この２つの軸受装置によって軸１を回転自在に支持する。軸１に対する軸受２の軸受中心と軸受１２の軸受中心が一致しない場合、軸受２と軸受１２の間に相対的な偏りが生じ、軸受の内面に軸の片当たりが生じる。片当たりの発生は、軸受装置の焼け付きや摩耗といった損傷の原因となり、モータの寿命に悪影響を及ぼす。
上記課題に対して、従来の滑り軸受においては、外周部が球状の軸受２と軸受保持部４との間にバネ板６を配設することで、バネ板６の反発力によって、軸受２を軸受台３の支持環部７に圧接し、軸受２が支持環部７に対して自在に傾斜可能となる。上記構造によって、軸１の傾きと軸受２との相対的な傾斜が緩和される。さらに、軸受２と同様の調芯機構を軸受１２にも設けることにより、軸受２と軸受１２との間で生じる相対的な軸受中心の偏りを緩和し、軸の軸受内面への片当たりを防止している。
また、軸受装置において、軸受損失はモータの効率にも影響することから、発生する軸受損失を極力低減する必要がある。軸受損失は軸１と軸受２が対向する軸受２の内面で、軸１が軸受２に接触することによって生じるため、図５に示すように、軸受２２の内面の一部を加工し、軸１と軸受２２の間隙を広げるための窪みを設けることで、軸と軸受内部の接触を防止して軸受損失を低減する中抜き構造が知られている。
また、軸受装置において、潤滑油が軸受表面から枯渇した場合、軸受２と軸１の間で焼付きなどの損傷が生じ、軸受としての機能が失われる。よって、潤滑油の枯渇を防止することが長期間メンテナンスフリーで使用するためには必要な技術である。滑り軸受では、軸と軸受の間に潤滑油を用いて摩擦や摩耗を防止し、寿命を延ばす手法が用いられる。そこで、軸受の材質を多孔質材とし、多孔質材中に潤滑油を含浸し、軸受表面の潤滑油の枯渇を防止する手法が知られている。また、図３に示すように、軸受２に保油材５を隣接した状態で設置し、軸受２と保油材５の間で潤滑油の受渡しを行い、軸受に潤滑油を供給する手法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−８１９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、調芯機能を有する滑り軸受を用いた軸受装置は、一般に軸受の外周部の形状が球状であり、この球状の軸受をバネ板によって軸受台に圧接しながら回転自在に固定することで調芯機能をもたせたものである。しかしながら、上記従来の軸受は、滑り軸受外周部を球状に加工するために、専用の金型や加工機が必要となる。また、滑り軸受外周部が球状であるために、それを保持するための複雑な構造とバネ板等の部品が必要であり、更には球状の体積分の軸受材料が必要であることなど、材料費、加工費、省資源の点から見て、課題がある。
また、滑り軸受の軸受損失改善のため、従来、軸に対向する軸受内部に窪みを設ける手法が知られているが、この方法だと、軸受製造のための金型が複雑化し、コストがかかる。
また、滑り軸受の寿命を延ばすためには、従来、軸受周辺に設置した保油材から潤滑油を供給し、軸受表面の潤滑油の枯渇を防止する手法が知られている。しかし、この方法は保油材の分だけ部品点数が増加し、更には軸受装置の小型化を阻んでいた。
本発明は、上記従来の課題を解決するために、従来と同等の調芯機能を有しながら、軸受の加工と組立が容易で、部品点数を削減した、省資源でかつ安価な滑り軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、回転体である軸を中央部に設けた孔に貫通させて支持する軸受と、前記軸受を保持する軸受保持部からなる軸受装置において、前記軸受は平坦かつ円環形状であり、かつ軸方向に少なくとも二つ以上配列され、前記二つ以上の軸受と軸受の間には弾性体を挟みこみ、前記軸受と弾性体を前記軸受保持材で保持する軸受装置である。
本構成によって、軸受は弾性体の反発力によって軸受保持部の内部に圧接され、軸の傾きと軸受との相対的な傾斜を緩和する調芯機能を有するようになるため、軸受の焼け付きや摩耗といった軸受装置の損傷の原因となる軸の片当たりを防止することができる。
さらに、上記円環状の軸受は、製造する際に、従来の球状の軸受のような専用の金型等が不要であるため、安価で容易に製造することが可能である。
さらに、本発明の軸受装置は平坦な円環形状の軸受を軸方向に複数配列し、軸受の間に弾性体を挟みこんだ構造であるため、軸受の内部に窪みを設けて軸と軸受内面との間隙を広げる従来の方法と異なり、複雑な加工をせずに、軸と軸受内面との間隙を広げることが可能なため、簡単な構造で軸受損失を低減することができる。
さらに、本発明の軸受装置は軸受を軸受台に圧接するためのバネ板や軸受設置のための複雑な構造が不要のため、部品点数と工数の削減が可能である。
また、本発明は、軸受の間に挟みこまれる弾性体が円環形状であり、弾性体の中央孔の内径が軸受の中央孔の内径よりも大きい軸受装置である。本構成により、軸方向に配列された軸受と軸受の間に軸当りを防止する空間を構成することができるため、従来の軸受のような複雑な加工をせずに、軸受損失の低減を図ることができる。
【０００６】
また、本発明は、軸受と軸受の間に挟みこむ弾性体に潤滑油を含み、前記軸受に潤滑油を供給する機能を備えた軸受装置である。本構成により、弾性体が軸受に潤滑剤を供給する機能を有するため、従来軸受周辺部に設けていた保油材が不要となり、部品点数を削減することができ、さらには軸受装置の小型化を実現することができる。
また、本発明は、軸受の材料として多孔質材を用いている軸受装置である。本構成により、軸受の多孔質材中に潤滑油を含浸し、軸受表面の潤滑油の枯渇を防止することができる。
【０００７】
また、本発明は、軸受と軸受の間に挟みこむ弾性体に樹脂材料を用いている軸受装置である。樹脂材料による弾性体は金属に比較し加工が容易であるため、より容易に製造が可能である。
【０００８】
以上のように、本発明は従来よりも少ない部品点数で、かつ簡単な構造で調芯機能を有する軸受装置を製造することが可能なため、部品点数と組立工数を削減した安価で長寿命、省資源に貢献する軸受装置を提供することができる。
また、本発明の軸受装置をモータに用いれば、安価で長寿命、省資源に貢献するモータを提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来の調芯機能を有する複雑な構成の軸受装置に比べ、簡単な構造で部品点数の少ない調芯機能を有する軸受装置を製造できるため、安価で省資源に貢献する軸受装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の軸受の断面図である。
【図２】図２は、本発明の軸受を用いたモータの断面図である。
【図３】図３は、従来の軸受の断面図である。
【図４】図４は、従来の軸受を用いたモータの断面図である。
【図５】図５は、従来の軸受に中抜き構造を設けた軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に関わる軸受装置について図面を参照しながら説明する。
本発明の軸受装置は、円環上の軸受を、軸方向に二つ以上配列し、前記二つ以上の軸受と軸受の間に円環形状の弾性体を挟み込む。弾性体を挟み込んだ二つの軸受を、中央部に軸を貫通させる孔を設けた二つのカップ形状の軸受保持部によって軸方向の上下から包み込むように保持する。この軸受保持部によって軸受が押さえられることで、挟み込まれた弾性体が圧縮される。この弾性体が圧縮されることによる反発力によって、軸受は上下の軸受保持部の支持環部に圧接される。軸受は圧接された軸受保持部の支持環部に対して自在に傾斜でき、軸の傾きと軸受との相対的な傾斜を緩和することが可能となる。これにより、回転体である軸に対して調芯機能を有する軸受を提供することが可能となる。
また、軸受の間に挟みこまれる弾性体は、中央孔の内径が軸受の中央孔の内径よりも大きいものを用いるのが望ましい。上記構成によって、軸方向に配列された軸受と軸受の間に軸当りを防止する空間を構成することができるため、従来の軸受のような複雑な加工をせずに、軸受損失の低減を図ることができる。
また、軸受装置を構成する軸受の材質には、金属多孔質焼結体を用いる。軸受と軸受保持部は、互いに圧接された状態である。軸受の材質を摺動性に優れた金属多孔質焼結体とすることにより、軸受と軸受保持部の圧接箇所の摩耗を防止するとともに、軸受の円滑な動作を可能にする。さらに、金属多孔質焼結体は、液体の潤滑成分である潤滑油を含浸する機能を有するため、軸受部の摺動性を向上させ、軸のより円滑な回転を実現することができる。
【００１２】
さらに、弾性体の材質を繊維などの含油可能な材料とする。これによって、軸受と弾性体の間で潤滑油の受渡しが可能となり、軸と軸受の摺動部だけでなく、軸受と軸受台の圧接部にも潤滑油が供給され、軸受と軸受保持部の圧接部における摩耗の抑制や円滑な回転を実現することができる。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の滑り軸受装置の断面図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の軸受装置は、平坦かつ円環状の軸受２０２と２０３を軸方向に配列し、上記二個の軸受の間に円環状の弾性体２１５を挟みこむ。弾性体２１５を挟み込んだ軸受２０２と２０３は、中央部に軸を貫通する孔を設けたカップ形状の軸受保持部２０７と２０８によって軸方向上下から包み込むように保持される。すなわち、軸受２０２は軸受保持部２０７に、軸受２０３は軸受保持部２０８にそれぞれ接する形で保持される。軸受保持部２０７と２０８は軸受２０２と２０３を介して弾性体２１５を圧縮し、圧縮された弾性体２１５の反発力によって、軸受２０２と２０３は上下の軸受保持部２０７と２０８に圧接される。さらに、弾性体の反発力によって、軸受２０２は軸受保持部２０７の支持環部２１７に対して自在に傾斜し、軸受２０３は軸受保持部２０８の支持環部２１８に対して自在に傾斜し、この作用によって、回転体である軸２０１の傾きと軸受２０２および２０３との相対的な傾斜が緩和され、調芯機能を有する軸受装置を提供することが可能となる。
なお、軸受２０２および２０３の間に挟みこまれる弾性体２１５は、中央孔の内径が軸受の中央孔の内径よりも大きいものを用いる。これによって、軸方向に配列された軸受２０２と２０３の間に軸当りを防止する空間２０９を構成することができるため、従来の軸受のような複雑な加工をせずに、軸受損失の低減を図ることができる。
【００１５】
また、軸受２０２および軸受２０３は、材質に金属多孔質焼結体を用いる。本軸受装置の構成では、軸受２０２が軸受保持部２０７に、軸受２０３が軸受保持部２０８に圧接されている。金属多孔質焼結体は、潤滑剤を内部に含浸する機能を持つため、上記の圧接箇所の摩耗を抑制し、軸受２０２と２０３の自在な動作と軸２０１のより円滑な回転動作を可能にする。
また、本滑り軸受装置を構成する弾性体２１５は、金属材料よりも加工が容易な樹脂材料を用いるのが好ましい。また、弾性体２１５の材料の性質としては、軸受２０２および軸受２０３との間で潤滑油の受渡しができ、軸受に潤滑油を供給できる機能を持つ、繊維状で保油性能を持つものが適しており、例えば、フェルト状や綿状のものを選択すると良い。繊維状で保油性能を持つ材料としては、例えば、高い含油機能を持つ中空糸を用いると、軸受２０２および２０３に供給可能な潤滑油量を増やすことが可能である。
図２は、本発明の実施形態に係る軸受装置を用いたモータの断面図である。
図２に示すように、本発明の軸受装置を用いたモータにおいては、上記の軸受装置を２箇所用いる。２箇所の軸受装置は、それぞれ軸２０１に対して軸受中心を持つが、個々の軸受装置が有する調芯機能の相乗効果によって、軸受中心をより適切に調整することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明によれば、調芯機能を有しながら、部品点数と材料費を削減し、軸受損失を低減した軸受を提供することができ、たとえばエアーコンディショナーといった空調装置の送風部に用いるモータなどに好適である。ただし、本発明の軸受はこれらの用途に限定されるものではなく、調芯機能を必要とするモータの軸受として広範囲に利用することができる。
【符号の説明】
【００１７】
１、２０１    軸              
２、１２、２０２、２０３    軸受
３、１３    軸受台
４、１４、２０７、２０８    軸受保持部
５、１５    保油材
６、１６    バネ板
７、２１７、２１８    支持環部
８、１８    モータブラケット
２２    中抜き構造の軸受      
３１    ロータ
３２    ステータ
３３    構造材
２０９    弾性体中央孔部
２１５    弾性体
【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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