(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO2014054236
(43)【国際公開日】20140410
【発行日】20160825
(54)【発明の名称】モータ
(51)【国際特許分類】
   H02K 5/24 20060101AFI20160729BHJP
   H02K 5/173 20060101ALI20160729BHJP
   F16C 25/08 20060101ALI20160729BHJP
   F16C 35/067 20060101ALI20160729BHJP
   F16F 1/32 20060101ALI20160729BHJP
【FI】
   !H02K5/24 B
   !H02K5/173 A
   !F16C25/08 Z
   !F16C35/067
   !F16F1/32
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】27
【出願番号】2014539592
(21)【国際出願番号】JP2013005574
(22)【国際出願日】20130920
(31)【優先権主張番号】2012222823
(32)【優先日】20121005
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市中央区城見2丁目1番61号
(74)【代理人】
【識別番号】100106116
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 健司
(74)【代理人】
【識別番号】100170494
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 浩夫
(72)【発明者】
【氏名】左近 正蔵
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真1006番地 パナソニック株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】遠矢 和雄
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真1006番地 パナソニック株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】内田 保治
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真1006番地 パナソニック株式会社内
【テーマコード(参考)】
3J012
3J059
3J117
5H605
【Fターム(参考)】
3J012AB04
3J012AB07
3J012BB03
3J012CB04
3J012DB09
3J012DB14
3J012FB10
3J012HB02
3J059AA10
3J059BA21
3J059BA24
3J059BA27
3J059BB01
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3J059CA03
3J059GA28
3J117AA01
3J117DB07
5H605AA04
5H605BB05
5H605BB09
5H605CC04
5H605EB10
5H605EB19
5H605EB39
(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。
【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】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】

【手続補正書】
【提出日】20150306
【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の周面と回転軸3の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】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【国際調査報告】