(57)【要約】【課題】合成樹脂製の滑り軸受を用いて軸を円滑に回転可能にあるいはスライド可能に支持できる軸受装置を提供すること。【解決手段】ファンモータ１２の回転軸１８が軸受装置２０により回転可能に支持されている。軸受装置２０は軸受部２８と合成樹脂製の滑り軸受３０で構成されている。軸受部２８には嵌合孔２８０２が形成されている。滑り軸受３０は、その嵌合用外周面３００２が嵌合孔２８０２に圧入されて配設されている。回転軸１８は滑り軸受３０の軸受孔３００８により回転可能に支持されている。滑り軸受３０の大径孔３０１０は、軸受部２８の嵌合孔２８０２に嵌合用外周面３００２が圧入された状態で回転軸１８の外周面との間に環状の隙間が確保されるように形成されている。この大径孔３０１０は、嵌合用外周面３００２の半径方向内側で該嵌合用外周面３００２の長さ方向の全長に対応した位置および長さで延在形成されている。【選択図】        図１
2004251314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸を合成樹脂製の滑り軸受を介して軸受部で支持する構造であって、
前記軸受部は、前記軸の軸方向に沿った長さを有する嵌合孔を備え、
前記滑り軸受は、前記軸の軸方向に沿った長さを有して前記嵌合孔に圧入され該滑り軸受を前記軸受部に固定する嵌合用外周面と、前記軸を回転可能あるいはスライド可能に支持する軸受孔と、前記軸受部の嵌合孔に嵌合用外周面が圧入された状態で前記軸受孔で支持される軸の外周面との間に該外周面の全周にわたり環状の隙間が確保されるように形成された大径孔とを備え、
前記大径孔は、前記嵌合用外周面の半径方向内側で該嵌合用外周面の長さ方向の全長に対応した位置および長さで延在形成されている、
ことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記嵌合用外周面と軸受孔と大径孔とは同軸上に設けられていることを特徴とする請求項１記載の軸受装置。
【請求項３】
前記嵌合用外周面と軸受孔と大径孔とは同軸上に設けられ、前記軸受孔に連続して前記大径孔が形成され、前記滑り軸受の長さ方向の一方の端部に前記軸受孔が開口し、前記滑り軸受の長さ方向の他方の端部に前記大径孔が開口していることを特徴とする請求項１記載の軸受装置。
【請求項４】
前記軸受孔の半径方向外側には、前記嵌合孔と同軸上に設けられた軸受部の孔の外周面よりも外径の小さい外周面が設けられていることを特徴とする請求項１記載の軸受装置。
【請求項５】
ファンケースに一体に設けたステータと、羽根車に一体に設けたロータとを備え、前記ファンケースと前記羽根車との一方に固設した軸を、合成樹脂製の滑り軸受を介して、前記ファンケースと前記羽根車との他方に設けた軸受部で支持するようにしたファンモータであって、
前記軸受部は、前記軸の軸方向に沿った長さを有する嵌合孔を備え、
前記滑り軸受は、前記軸の軸方向に沿った長さを有して前記嵌合孔に圧入され該滑り軸受を前記軸受部に固定する嵌合用外周面と、前記軸を回転可能あるいはスライド可能に支持する軸受孔と、前記軸受部の嵌合孔に嵌合用外周面が圧入された状態で前記軸受孔で支持される軸の外周面との間に該外周面の全周にわたり環状の隙間が確保されるように形成された大径孔とを備え、
前記大径孔は、前記嵌合用外周面の半径方向内側で該嵌合用外周面の長さ方向の全長に対応した位置および長さで延在形成されている、
ことを特徴とするファンモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は合成樹脂製の滑り軸受を用いた軸受装置およびその軸受装置を用いたファンモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファンモータなどの軸受装置には、一般に、金属製の転がり軸受が用いられ、転がり軸受によりファン回転時の荷重を支承するようにしている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
しかしながら、小型のファンモータでは、支承する荷重も小さくなり、金属製の転がり軸受の代わりに合成樹脂製の滑り軸受を用いることも考えられ、合成樹脂製の滑り軸受を用いることができれば、軽量化、低コスト化を図る上で有利となりる。
【０００３】
【特許文献１】
実開平６−２９３６９号公報（図１）
【特許文献２】
特許第２９１８７９３号公報（図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、滑り軸受は、一般に、軸受部の嵌合孔に圧入されて用いられている。
この場合、合成樹脂製の滑り軸受が嵌合孔に圧入されると、金属に比べて合成樹脂は変形し易いため、嵌合孔のシメシロにより滑り軸受の軸受孔が縮径し、ファンの回転軸を円滑に回転可能に支持できなくなる不具合が生じる。
このような不具合を解消するため、嵌合孔への圧入時に軸受孔が縮径される寸法分だけ予め軸受孔の内径を大きく形成しておき、嵌合孔により縮径された状態の軸受孔で回転軸を支持することも考えられるが、嵌合孔の内径はその加工公差内でばらつきがあるため、軸受孔が縮径される寸法にばらつきを生じ、やはり、ファンの回転軸を円滑に回転可能に支持することは困難となる。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、合成樹脂製の滑り軸受を用いて軸を円滑に回転可能にあるいはスライド可能に支持できる軸受装置およびその軸受装置を用いたファンモータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、軸を合成樹脂製の滑り軸受を介して軸受部で支持する軸受装置であって、前記軸受部は、前記軸の軸方向に沿った長さを有する嵌合孔を備え、前記滑り軸受は、前記軸の軸方向に沿った長さを有して前記嵌合孔に圧入され該滑り軸受を前記軸受部に固定する嵌合用外周面と、前記軸を回転可能あるいはスライド可能に支持する軸受孔と、前記軸受部の嵌合孔に嵌合用外周面が圧入された状態で前記軸受孔で支持される軸の外周面との間に該外周面の全周にわたり環状の隙間が確保されるように形成された大径孔とを備え、前記大径孔は、前記嵌合用外周面の半径方向内側で該嵌合用外周面の長さ方向の全長に対応した位置および長さで延在形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、ファンケースに一体に設けたステータと、羽根車に一体に設けたロータとを備え、前記ファンケースと前記羽根車との一方に固設した軸を、合成樹脂製の滑り軸受を介して、前記ファンケースと前記羽根車との他方に設けた軸受部で支持するようにしたファンモータであって、前記軸受部は、前記軸の軸方向に沿った長さを有する嵌合孔を備え、前記滑り軸受は、前記軸の軸方向に沿った長さを有して前記嵌合孔に圧入され該滑り軸受を前記軸受部に固定する嵌合用外周面と、前記軸を回転可能あるいはスライド可能に支持する軸受孔と、前記軸受部の嵌合孔に嵌合用外周面が圧入された状態で前記軸受孔で支持される軸の外周面との間に該外周面の全周にわたり環状の隙間が確保されるように形成された大径孔とを備え、前記大径孔は、前記嵌合用外周面の半径方向内側で該嵌合用外周面の長さ方向の全長に対応した位置および長さで延在形成されていることを特徴とする。
このような本発明によれば、嵌合用外周面からシメシロの影響を受けても大径孔の内周面と軸の外周面との間には環状の隙間が確保されている。そして軸は、嵌合用外周面とは軸方向に位相がずれている軸受孔により回転可能に支持されており、軸受孔の外周部は、シメシロの影響を受けることがない小径外周面に形成されている。
したがって、シメシロによる影響を受けずに軸は合成樹脂製の滑り軸受により回転可能にあるいはスライド可能に円滑に支持される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の軸受装置をファンモータに適用した実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はファンモータの断面側面図、図２は軸受装置の要部拡大図、図３は滑り軸受の説明図を示す。
ファンモータ１２はブラシレス型のものであり、ファンケース１４と、ファンケース１４に一体に設けたステータ２２と、羽根車（ファン）１６と、羽根車１６に一体に設けたロータ２４とを備え、さらに、回転軸１８、軸受装置２０、回路基板２６などを含んで構成されている。
【０００７】
前記ファンケース１４は、例えば、ガラス繊維強化ＡＢＣ樹脂やガラス繊維強化ポリブチレンテレフタレート樹脂などの繊維強化合成樹脂で形成されている。
前記ファンケース１４は、筒状の外周壁１４０２と、外周壁１４０２の長手方向の一端が開放されて形成された円形の空気吸い込み口１４０４と、外周壁１４０２の長手方向の他端に形成された前記軸受装置２０やステータ２２を支持するための支持壁１４０６と、前記支持壁１４０６に形成された複数の空気吹き出し口１４０８などを備えている。
前記外周壁１４０２の中央に位置する支持壁１４０６箇所からは空気吸い込み口１４０４方向に膨出する筒状の軸受部２８が形成され、前記回路基板２６は軸受部２８の基部寄りの支持壁１４０６箇所に取着されて配設されている。
前記ステータ２２は、前記軸受部２８の外周面に配設されたステータコア２２０２と、このステータコア２２０２に装備されたステータコイル２２０４などで構成されている。
【０００８】
前記羽根車１６は合成樹脂製で、複数の羽根部１６０２と、複数の羽根部１６０２の基部を連結する筒部１６０４と、筒部１６０４の一方の端面を閉塞する端面部１６０６とを備えている。
前記ロータ２４は、前記筒部１６０４の内周面に取着されヨークとして機能する鉄製で筒状のロータハウジング２４０２と、このロータハウジング２４０２の内周面に取着された複数のロータマグネット２４０４などにより構成されている。
前記ロータ２４とステータ２２は対向するように配置され、前記回路基板２６の駆動回路からステータコイル２２０４に駆動用の電流が供給されることで、ロータ２４が回転され、これにより羽根車１６が回転され空気流が生じるように構成されている。
前記端面部１６０６の中央には、筒部１６０４と同軸上にボス部１６０８が膨出形成され、ボス部１６０８には断面が正多角形の角孔１６１０が貫設されている。
前記回転軸１８（特許請求の範囲の軸に相当）は金属製で、断面が円形の均一外径の軸部１８０２と、この軸部１８０２の端部に形成され前記角孔１６１０に係合される断面が正多角形の角柱部１８０４とで構成され、角柱部１８０４が前記角孔１６１０に係合することで回転軸１８と羽根車１６とは一体に回転する。
【０００９】
前記軸受装置２０は、前記軸受部２８と、滑り軸受３０などで構成されている。
前記軸受部２８には、図２に示すように、嵌合孔２８０２、大径孔３０１０、フランジ２８０６が同軸上に形成されている。
前記嵌合孔２８０２は、軸受部２８の軸方向に沿った長さを有して支持壁１４０６側に開放状に形成され、前記大径孔３０１０は空気吸い込み口１４０４方向に開放状に形成され、前記フランジ２８０６は、嵌合孔２８０２と大径孔３０１０との境の部分に半径方向の内方に突出するように形成されている。
【００１０】
前記滑り軸受３０は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂や、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの合成樹脂から形成されている。
前記滑り軸受３０は、図３に示すように、同軸上に設けられた嵌合用外周面３００２と小径外周面３００４と段部３００６と軸受孔３００８と大径孔３０１０などを備えている。
前記嵌合用外周面３００２は、前記回転軸１８の軸方向に沿った長さを有して前記嵌合孔２８０２に圧入され該滑り軸受３０を前記軸受部２８に固定するように形成されている。
前記小径外周面３００４は、前記嵌合用外周面３００２よりも小さい外径で形成され、前記段部３００６は、前記小径外周面３００４と前記嵌合用外周面３００２との境の部分に形成されている。
前記軸受孔３００８は、前記回転軸１８を回転可能に支持するように形成されている。
前記大径孔３０１０は、軸受部２８の嵌合孔２８０２に嵌合用外周面３００２が圧入された状態で前記軸受孔３００８で支持される回転軸１８の外周面との間に該外周面の全周にわたり環状の隙間が確保されるように形成されている。
前記軸受孔３００８と前記大径孔３０１０とは連続して形成され、前記軸受孔３００８は滑り軸受３０の長さ方向の一方の端部に開口し、前記大径孔３０１０は前記滑り軸受３０の長さ方向の他方の端部に開口している。
そして、前記大径孔３０１０は、前記嵌合用外周面３００２の半径方向内側で該嵌合用外周面３００２の長さ方向の全長に対応した位置および長さで延在形成されている。
また、小径外周面３００４は、前記軸受孔３００８の半径方向外側で該軸受孔３００８の長さ方向の全長に対応した位置および長さで延在形成されている。
【００１１】
次に、ファンモータ１２の組立てについて説明する。
ファンケース１４の支持壁１４０６に回路基板２６を組み付け、軸受部２８の外周面にステータ２２を組み付ける。
また、軸受部２８の嵌合孔２８０２に嵌合用外周面３００２を嵌合させ、軸受部２８のフランジ２８０６に段部３００６を当接させ、軸受部２８の大径孔２８０４内に小径外周面３００４を臨ませて滑り軸受３０を軸受部２８に組み付ける。
一方、前記羽根車１６にはロータ２４を組み付ける。
そして、ステータ２２の外周にロータ２４が臨むようにファンケース１４の内側に羽根車１６を組み込み、滑り軸受３０の軸受孔３００８、大径孔３０１０に軸部１８０２を挿通した回転軸１８の角柱部１８０４を角孔１６１０に係合させ、ボス部１６０８の先端面を滑り軸受３０の端面に当接させ、滑り軸受３０の大径孔３０１０から突出する回転軸１８部分と、端面部１６０６から突出する回転軸１８部分にそれぞれＥリング３２を装着することでファンモータ１２の組み付けがなされる。
【００１２】
本実施の形態では、滑り軸受３０は合成樹脂製であり、軸受部２８の嵌合孔２８０２に嵌合用外周面３００２を圧入させて滑り軸受３０を軸受部２８に固定させると、嵌合孔２８０２のシメシロにより嵌合用外周面３００２の半径方向内側の滑り軸受３０部分は、半径方向の内側に圧縮されて縮径する。
しかしながら、このシメシロの影響を受ける滑り軸受３０の部分には大径孔３０１０が形成されており、シメシロの影響を受けても大径孔３０１０の内周面と回転軸１８の外周面との間には環状の隙間が確保されている。
そして回転軸１８は、嵌合用外周面３００２とは軸方向に位相がずれている軸受孔３００８により回転可能に支持されており、言い換えると、軸受部２０により圧入支持される箇所とは別の箇所で回転可能に支持されており、しかも、軸受孔３００８の外周部は、軸受部２８からのシメシロの影響を受けることがない小径外周面３００４に形成されているので、シメシロによる影響を受けずに回転軸１８は合成樹脂製の滑り軸受３０により円滑に回転可能に支持される。
【００１３】
なお、本実施の形態では、軸受装置をファンモータに適用した場合について説明したが、本発明の軸受装置は、ファンモータ以外の種々の機器に適用可能である。
また、本実施の形態では、軸が回転軸である場合について説明したが、軸がスライドする場合にも本発明は無論適用され、さらに、軸が静止し、滑り軸受が回転あるいはスライドする場合にも無論適用される。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の軸受装置によれば、合成樹脂製の滑り軸受を用いて軸を回転可能にあるいはスライド可能に円滑に支持することができ、軸受装置の軽量化、低コスト化を図る上で有利となり、また、本発明のファンモータによれば、合成樹脂製の滑り軸受を用いるので、ファンモータの軽量化、低コスト化を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ファンモータの断面側面図である。
【図２】軸受装置の要部拡大図である。
【図３】滑り軸受の説明図である。
【符号の説明】
１２  ファンモータ
１４  ファンケース１４
１６  羽根車
１８  回転軸
２０  軸受装置
２２  ステータ
２４  ロータ
２８  軸受部
３０  滑り軸受
【図１】
2004251314.tif 000003
【図２】
2004251314.tif 000004
【図３】
2004251314.tif 000005