JP2007046767A - Bearing for cleaner motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受に作用する空気圧により密封板と軌道輪との接触圧を調整し、軸受トルクを低減してモータの消費電流を低下させると共に、モータの回転効率を高めることで空気の吸い込み効率を向上させるクリーナモータ用軸受に関する。 The present invention adjusts the contact pressure between the sealing plate and the bearing ring by the air pressure acting on the bearing, reduces the bearing torque and lowers the motor current consumption, and increases the rotation efficiency of the motor to improve the air suction efficiency. The present invention relates to a bearing for a cleaner motor that improves the efficiency.
従来から、例えば自動車や家電機器などに設けられたクリーナモータには、モータ内に流す空気の吸い込み効率を向上させる要求がされており、これに応えるために、モータに使用される軸受内部への空気流を遮断する各種の技術が提案されている。その一例として例えば特許文献1の軸受には、接触タイプの密封板(接触シール)が適用されており、これにより空気の吸い込み効率の向上を図っている。
Conventionally, for example, cleaner motors provided in automobiles and home appliances have been required to improve the efficiency of sucking air flowing into the motor. Various techniques for blocking airflow have been proposed. As an example, for example, a contact-type sealing plate (contact seal) is applied to the bearing of
ところで、空気の吸い込み効率を向上させるべく軸受内部への空気流を遮断するためには、例えば特許文献1のように接触シールを適用すれば良いが、そのシール接触圧(接触シールが軌道輪に接触する圧力)は、比較的高めに設定する必要がある。しかしながら、シール接触圧を高くすると、軸受回転中において接触シールと軌道輪との間の摩擦抵抗が大きくなるため、軸受トルク(例えば、起動トルク、回転トルク)が増加し、その結果、モータの消費電流が増大するだけで無く、モータの回転効率が低下することで空気の吸い込み効率も低下してしまう。
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、軸受トルクを低減してモータの消費電流を低下させると共に、モータの回転効率を高めることで空気の吸い込み効率を向上させるクリーナモータ用軸受を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and its purpose is to reduce the bearing torque and reduce the current consumption of the motor, and improve the air suction efficiency by increasing the rotation efficiency of the motor. Another object is to provide a cleaner motor bearing.
かかる目的を達成するために、本発明は、空気吸込口及び空気排気口を有するケーシング内に設けられたモータと、モータの回転軸に取り付けられたファンと、回転軸を回転自在に支持する軸受とを具備し、ファンの回転により空気吸込口から吸い込んだ空気をケーシング内に流通させて空気排気口から排気するクリーナモータ用軸受であって、軸受は、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、軌道輪間に転動自在に組込まれた複数の転動体と、軌道輪の両側において当該軌道輪間に介在させた環状の密封板とを備え、密封板は、その基端が一方の軌道輪に固定され、その先端が他方の軌道輪に対して所定の接触圧で接触した状態に位置決めされていると共に、ケーシング内を流通する空気の空気圧が密封板に作用した際に、密封板の先端が他方の軌道輪から離間する方向に移動することで、当該他方の軌道輪に対する密封板の接触圧を所定圧だけ減少させる。 In order to achieve this object, the present invention provides a motor provided in a casing having an air suction port and an air exhaust port, a fan attached to the rotation shaft of the motor, and a bearing that rotatably supports the rotation shaft. A bearing for a cleaner motor that circulates air sucked from an air suction port by rotation of a fan into the casing and exhausts it from the air exhaust port. And a plurality of rolling elements that are rotatably incorporated between the race rings, and an annular sealing plate interposed between the race rings on both sides of the race ring. The sealing plate is fixed when it is fixed to the bearing ring and its tip is in contact with the other bearing ring at a predetermined contact pressure, and the air pressure of the air flowing through the casing acts on the sealing plate. Tip of By moving in the direction away from the other bearing ring, reducing the contact pressure of the sealing plate relative to the other of the raceway rings only predetermined pressure.
このような発明において、他方の軌道輪には、密封板の先端が一部入り込んで接触する環状のシール溝が設けられており、密封板の先端は、当該密封板に対する空気の作用方向とは反対向きにシール溝に接触している。この場合、密封板の先端は、空気の作用方向とは反対向きの凸形状を成した状態でシール溝に接触している。接触状態の一例として、軌道輪の両側に介在させた密封板のうち、反ファン側の密封板の先端は、ファン側の密封板の先端と同一向きでシール溝に接触している。 In such an invention, the other raceway ring is provided with an annular seal groove in which the tip of the sealing plate partially enters and contacts, and the tip of the sealing plate is the direction of the air acting on the sealing plate. It is in contact with the seal groove in the opposite direction. In this case, the front end of the sealing plate is in contact with the seal groove in a state of forming a convex shape opposite to the air acting direction. As an example of the contact state, of the sealing plates interposed on both sides of the race, the tip of the anti-fan side sealing plate is in contact with the sealing groove in the same direction as the tip of the fan side sealing plate.
また、本発明は、空気吸込口及び空気排気口を有するケーシング内に設けられたモータと、モータの回転軸に取り付けられたファンと、回転軸を回転自在に支持する軸受とを具備し、ファンの回転により空気吸込口から吸い込んだ空気をケーシング内に流通させて空気排気口から排気するクリーナモータ用軸受であって、軸受は、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、軌道輪間に転動自在に組込まれた複数の転動体と、軌道輪の両側において当該軌道輪間に介在させた環状の密封板と、当該軸受内に封入された潤滑剤とを備え、ファン側の密封板は、その基端が一方の軌道輪に固定され、その先端が他方の軌道輪に対して非接触の状態で位置決めされており、反ファン側の密封板は、その基端が一方の軌道輪に固定され、その先端が他方の軌道輪に対して所定の接触圧で接触した状態に位置決めされていると共に、ケーシング内を流通する空気の空気圧がファン側の密封板に作用した際に、軸受内の潤滑剤が反ファン側の密封板を押圧し、その先端を他方の軌道輪から離間する方向に移動させることで、当該他方の軌道輪に対する密封板の接触圧を所定圧だけ減少させる。 The present invention also includes a motor provided in a casing having an air suction port and an air exhaust port, a fan attached to the rotating shaft of the motor, and a bearing that rotatably supports the rotating shaft, Is a cleaner motor bearing that circulates air sucked from the air suction port by rotation of the air through the casing and exhausts it from the air exhaust port. A fan-side sealing plate, comprising: a plurality of rolling elements incorporated in a freely rolling manner; an annular sealing plate interposed between the bearing rings on both sides of the bearing ring; and a lubricant sealed in the bearing. The base end is fixed to one of the race rings, and the tip is positioned in a non-contact state with respect to the other race ring. Fixed to the other end When the air pressure of the air flowing through the casing acts on the sealing plate on the fan side, the lubricant in the bearing is placed on the anti-fan side. By pressing the sealing plate and moving its tip away from the other raceway, the contact pressure of the seal plate against the other raceway is reduced by a predetermined pressure.
このような発明において、他方の軌道輪には、反ファン側の密封板の先端が一部入り込んで接触する環状のシール溝が設けられており、反ファン側の密封板の先端は、当該密封板に対する潤滑剤の押圧方向とは反対向きにシール溝に接触している。また、軸受には、複数の転動体を1つずつ回転自在に保持する複数のポケットが形成された環状の保持器が設けられていると共に、保持器の片面側には、各ポケットに転動体を挿入するための複数の開口が形成されており、当該保持器は、複数の開口が形成された片面側を反ファン側の密封板に向けて配置されている。この場合、潤滑剤は、保持器の片面側であって且つ反ファン側の密封板と軌道輪間との間で囲まれた領域に封入されている。 In such an invention, the other raceway is provided with an annular seal groove in which the tip of the anti-fan side sealing plate partially enters and contacts, and the tip of the anti-fan side sealing plate is in contact with the sealing ring. The seal groove is in contact with the direction opposite to the direction in which the lubricant is pressed against the plate. In addition, the bearing is provided with an annular cage in which a plurality of pockets are formed to hold a plurality of rolling elements rotatably one by one, and on one side of the cage, the rolling elements are placed in each pocket. A plurality of openings for inserting the plurality of openings is formed, and the retainer is disposed with the one surface side where the plurality of openings are formed facing the sealing plate on the anti-fan side. In this case, the lubricant is sealed in a region surrounded on the one side of the cage and between the sealing plate on the side opposite to the fan and the raceway.
本発明のクリーナモータ用軸受によれば、軸受トルクを低減してモータの消費電流を低下させると共に、モータの回転効率を高めることで空気の吸い込み効率を向上させることができる。 According to the cleaner motor bearing of the present invention, it is possible to improve the air suction efficiency by reducing the bearing torque and reducing the current consumption of the motor and increasing the rotation efficiency of the motor.
以下、本発明の一実施の形態に係るクリーナモータ用軸受について、添付図面を参照して説明する。
図1(a)には、クリーナモータの全体構成が示されており、当該クリーナモータは、空気吸込口2及び空気排気口4を有するケーシング6a,6b内に設けられたモータと、モータの回転軸8に取り付けられたファン10と、回転軸8を回転自在に支持する複数の軸受12とを備えている。なお、ケーシング6a,6bは、ファン10を覆うファンケーシング6aと、モータを覆うモータケーシング6bとから構成されている。
Hereinafter, a cleaner motor bearing according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 (a) shows the overall configuration of a cleaner motor. The cleaner motor includes a motor provided in
モータは、回転軸8に固定された円筒状のロータ14と、ロータ14に対向して配置されたステータ16と、ロータ14に隣接して回転軸に装着されたコミュテータ(整流子)18と、コミュテータ18に接触するブラシ20とを備えている。この場合、例えばステータ(図示しないコイル)16に電流を流して当該ステータ16とロータ14との間に磁気的な相互作用を発生させることで、回転軸8を所定方向に所定速度で回転させることができる。なお、回転軸8の回転に伴ってコミュテータ18がブラシ20に接触しながら回転することで、ステータ(コイル)16に流れる電流の方向を切り換える転流制御が行われる。
The motor includes a
このように回転軸8が回転すると、当該回転軸8に取り付けられたファン10が回転することにより、空気吸込口2からファンケーシング6a内に空気が吸い込まれる。そして更に、ファン10を回転させ続けることにより、ファンケーシング6a内の空気は、エアガイド22を経由してモータケーシング6b内を流通した後、空気排気口4から排気される。このとき、回転軸8を支持する複数の軸受12には、ケーシング6a,6b内を流通する空気の空気圧Fが作用する。
When the rotating
図1(b)に示すように、軸受12は、相対回転可能に対向配置された軌道輪(内輪24、外輪26)と、内外輪24,26間に転動自在に組込まれた複数の転動体28と、内外輪24,26の両側において当該内外輪24,26間に介在させた環状の密封板30とを備えている。なお同図には、空気の作用方向上流側(ファン側)の密封板30のみを示したが、下流側(反ファン側)の密封板については、同様の密封板30を左右反転させて適用しても良いし、或いは、既存の密封板(例えば、シール、シールド)を適宜選択して適用しても良い。また、図面には、複数の転動体28を回転自在に保持する保持器32を示したが、当該保持器32は必ずしも必要ではない。
As shown in FIG. 1 (b), the
本実施の形態に係る密封板30は、その基端(外径側)30eが一方の軌道輪(外輪26)に固定され、その先端(内径側)30tが他方の軌道輪(内輪24)に対して所定の接触圧で接触した状態に位置決めされている。この場合、ケーシング6a,6b内を流通する空気の空気圧Fが密封板30に作用した際に、密封板30の先端30tが内輪24から離間する方向に移動することで、内輪24に対する密封板30の先端30tの接触圧を所定圧だけ減少させることができるように構成されている。ここでは密封板30として、心金入りのゴム製の接触シールを適用する。
The
具体的に説明すると、内輪24には、密封板30の先端30tが一部入り込んで接触する環状のシール溝24gが設けられており、密封板30の先端30tは、当該密封板30に対する空気(空気圧F)の作用方向とは反対向きにシール溝24gに接触している。この場合、密封板30の先端30tは、空気(空気圧F)の作用方向とは反対向きの凸形状を成すことが好ましい。つまり、先端30tを凸形状とすることで、当該先端30t部分にバネ性を持たせることができる。
More specifically, the
そして、かかる凸形状の先端30tをシール溝24gに接触させることにより、ケーシング6a,6b内を流通する空気の空気圧Fが密封板30に作用した際に、当該密封板30が軸受内方向に押されることで凸形状の先端30tが内輪24のシール溝24gから離間する方向に移動しても、最適なシール接触圧(凸形状の先端30tがシール溝24gに接触する圧力)を維持することができる。このとき、軸受内に流れ込む空気流量は、ゼロ或いは極微量であるため、ケーシング6a,6b内に流す空気の吸い込み効率を低下させることは無い。なお、空気圧Fが作用する方向は、図1における各々の軸受12において、密封板30とは反対側の図示しない密封板(下流側(反ファン側)の密封板)になることもモータの構造等によりあり得る。
Then, by bringing the
次に、密封板30の耐圧性能について、本実施の形態の軸受12(実施品)と従来の軸受(従来品)とを比較して考察する。
ここでは、実施品として、内輪24のシール溝24gに対する密封板30の先端30tの接触圧が同等の3種類の軸受を用意する。この場合、実施品1(図1(b))におけるシール溝24gと先端30tとの接触面積をM1、実施品2(図1(c))におけるシール溝24gと先端30tとの接触面積をM2、実施品3(図1(d))におけるシール溝24gと先端30tとの接触面積をM3とすると、M1<M2<M3なる関係になっている。
Next, the pressure resistance performance of the
Here, three types of bearings having the same contact pressure at the
また、従来品の軸受として、シールド34を適用した従来品1(図2(a))、接触シール36を適用した従来品2(図2(b))、接触シール38を適用した従来品3(図2(c))の3種類を用意する。なお、従来品2の接触シール36は、先端36tが空気(空気圧F)の作用方向に向けてシール溝24gに接触しており、従来品3の接触シール38は、先端38tが空気(空気圧F)の作用方向とは反対向きにシール溝24gに接触しているが、その先端38の形状は凸形状では無く、平面状を成している。
Further, as a conventional bearing, the
そして、これら実施品1,2,3と従来品1,2,3に対して空気圧(負荷圧力)を増加させながら作用させ、そのときのモータ消費電流と漏れ空気圧力(軸受内に空気が流入する圧力)とを測定した。図3には、測定結果が示されており、点線で示す各グラフは負荷圧力に対するモータ消費電流の特性を示し、実線で示す各グラフは負荷圧力に対する漏れ空気圧力の特性を示している。
The air pressure (load pressure) is applied to these
これによれば、従来品1は、非接触の密封板(シールド34)を適用しているため、モータ消費電流は低いが、漏れ空気圧力の特性が急峻に上昇することから耐圧性能が悪いことが分る。従来品2は、漏れ空気圧力の特性が一定であることから耐圧性能については従来品1よりも優れているが、接触シール36の先端36tが空気(空気圧F)の作用を直接受けてシール溝24gに強く圧接するため、軸受トルクが上昇しモータ消費電流を増加させてしまう。従来品3は、空気(空気圧F)の作用により接触シール38の先端38tがシール溝24gから離間するため、軸受トルクが低減してモータの消費電流を低下させることはできるが、先端38tとシール溝24gとの隙間が増大し、軸受内に大量の空気が流入してしまう。
According to this, since the
これに対して、実施品1,2,3は、図3の特性から明らかなように、空気圧(負荷圧力)を増加させながら作用させても、そのときのモータ消費電流及び漏れ空気圧力を低く抑えることができる。この場合、漏れ空気圧力がゼロ以上になる負荷圧力について考察すると、実施品1の密封板30の耐圧性能は10kPa、実施品2の密封板30の耐圧性能は13kPa、実施品3の密封板30の耐圧性能は15kPaまで向上することが分る。なお、耐圧性能は、内輪24の外径と外輪26の内径との間の環状平面の平均面積をS、当該環状面積S全体に作用する空気圧(負荷圧力)をPとすると、“S÷P”の演算により算出される単位面積あたりの圧力値である。
On the other hand, as is apparent from the characteristics of FIG. 3, the
また、実施品1,2,3について空気圧(負荷圧力)がゼロのときは、シール接触圧によりモータ消費電流は高いが、空気圧(負荷圧力)が作用することでシール接触圧が低下し、これにより軸受トルクが低減され、その結果、モータの消費電流を低下させることができると共に、モータの回転効率を高めることができるため、空気の吸い込み効率を向上させることができる。この場合、図3の特性から、負荷圧力が10〜15kPa、漏れ空気圧力が0.1kPa以下、モータ消費電流が0.4〜0.8Aの範囲で、シール接触圧(シール性能)と軸受トルクとのバランスが良好となることが分る。
When the pneumatic pressure (load pressure) is zero for the
なお、上述した実施の形態では、空気の作用方向上流側(ファン側)の密封板30のみを例示して説明したが、下流側(反ファン側)の密封板については、軸受両側の密封板のシール接触圧のバランスを考慮して構成すれば良い。例えば、下流側(反ファン側)の密封板を非接触タイプにすることで、軸受トルクの低減を図ることができる。また、空気圧(負荷圧力)が作用した際の上流側(ファン側)の密封板30のシール接触圧を予め測定し、その測定値と略一致するように下流側(反ファン側)の密封板のシール接触圧を調節することにより、クリーナ運転時の両側の密封板のシール接触圧を同等にすることができるため、軸受トルクのバランスを良好に保つことができる。
In the embodiment described above, only the sealing
また、上述した実施の形態では、密封板30の基端30eを外輪26に固定する場合を想定して説明したが、シール溝を外輪26に形成すると共に、密封板30の基端30eを内輪24に固定する構成でも同様の効果を実現することができることは言うまでも無い。
また、軸受12としては、例えば図1(e)に示すような外輪肉厚タイプの軸受12にも上述した実施の形態の構成を施すことにより、同様の効果を得ることができる。なお、この場合、保持器32としては例えば樹脂製の冠形保持器を適用し、その閉塞側(各ポケットの開口とは反対側)をファン側に向けて内外輪間に配置することが好ましい。
In the above-described embodiment, the case where the
Further, as the
ここで、空気の作用方向下流側(反ファン側)の密封板40の構成例を加えたクリーナモータ用軸受12について、図4(a)を参照して説明する。
反ファン側の密封板40は、その基端(外径側)40eが一方の軌道輪(外輪26)に固定され、その先端(内径側)40tが他方の軌道輪(内輪24)に対して所定の接触圧で接触した状態に位置決めされている。なお、密封板40としては、心金入りのゴム製の接触シールを想定する。
Here, the cleaner motor bearing 12 to which a configuration example of the sealing
The non-fan
具体的に説明すると、反ファン側の密封板40の先端40tが接触する内輪24には、当該先端40tが一部入り込んで接触する環状のシール溝24gが設けられており、密封板40の先端は、ファン側の密封板30の先端30tと同一向きでシール溝24gに接触している。即ち、反ファン側の密封板40の先端40tは、ファン側の密封板30に対する空気(空気圧F)の作用方向とは反対向きにシール溝24gに接触している。なお、先端40tの形状は、ここにバネ性を持たせることができれば、シール溝24gに対して面当たり或いは凸当たり、線当たりとなる形状を適用することが可能である。
More specifically, the
この場合、ファン10(図1(a))を回転させてケーシング6a,6b内に空気を流通させると、ファン側の密封板30には、空気の空気圧Fがダイレクトに作用し、その先端30tが内輪24(シール溝24g)から離間する方向に移動することで、内輪24(シール溝24g)に対する接触圧が所定圧だけ減少する。また、ファン側の密封板30に作用した空気は、そのまま軸受の反対側に回り込み反ファン側の密封板40付近を負圧fに引きながら流通する。このとき、反ファン側の密封板40には、空気の負圧fが作用し、これにより、その先端40tが内輪24(シール溝24g)から離間する方向に移動することで、内輪24(シール溝24g)に対する接触圧が所定圧だけ減少する。
In this case, when the fan 10 (FIG. 1 (a)) is rotated to allow air to flow through the
このような軸受12によれば、クリーナモータの駆動中にケーシング6a,6b内に流通した空気の空気圧Fにより、ファン側及び反ファン側の密封板30,40の先端30t,40tを共に内輪24(シール溝24g)から離間する方向に移動させることができる。これにより、軸受回転中において密封板30,40の先端30t,40tと内輪24(シール溝24g)との間の摩擦抵抗が小さくなり、軸受トルク(例えば、起動トルク、回転トルク)を低減することができる。この結果、モータの消費電流を低下させることができると共に、モータの回転効率を向上させることができるため、空気の吸い込み効率を向上させることができる。
According to such a
この場合、双方の密封板30,40の先端30t,40tはバネ性を持たせて構成されているため、当該先端30t,40tがシール溝24gから離間する方向に移動しても、シール溝24gに対する最適なシール接触圧(先端30t,40tがシール溝24gに接触する圧力)を維持することができる。このとき、軸受12内に流れ込む空気流量は、ゼロ或いは極微量であるため、ケーシング6a,6b内に流す空気の吸い込み効率を低下させることは無い。
In this case, since the
次に、密封板30,40の耐圧性能について、図4(a)の軸受12(実施品1)と従来の軸受(従来品)と比較して考察する。
ここでは、従来品の軸受として、軸受両側に同一のシールド42を適用した従来品1(図5(a))、軸受両側に同一の接触シール44を適用した従来品2(図5(b))、ファン側に接触シール46を適用し且つ反ファン側にシールド48を適用した従来品3(図5(c))の3種類を用意する。なお、従来品2の接触シール44は、先端44tがシール溝24gに対して外側向きに凸当たりしている。また、従来品3において、ファン側の接触シール46は、先端46tが空気(空気圧F)の作用方向とは反対向きにシール溝24gに面当たりしている。
Next, the pressure resistance performance of the sealing
Here, as a conventional bearing, the conventional product 1 (FIG. 5A) in which the
そして、実施品1と従来品1,2,3に対して空気圧(負荷圧力F)を増加させながら作用させ、そのときのモータ消費電流と漏れ空気圧力(軸受内に空気が流入する圧力)とを測定した。なお、かかる測定において、実施品1と従来品1,2,3の軸受内径を共に8mmに設定した。
図6には、測定結果が示されており、点線で示す各グラフは負荷圧力に対するモータ消費電流の特性を示し、実線で示す各グラフは負荷圧力に対する漏れ空気圧力の特性を示している。
The
FIG. 6 shows the measurement results. Each graph shown by a dotted line shows the characteristic of the motor consumption current with respect to the load pressure, and each graph shown by a solid line shows the characteristic of the leakage air pressure with respect to the load pressure.
これによれば、従来品1は、非接触の密封板(シールド42)を適用しているため、モータ消費電流は低いが、漏れ空気圧力の特性が急峻に上昇することから耐圧性能が悪いことが分る。従来品2は、漏れ空気圧力の特性が一定であることから耐圧性能については従来品1よりも優れているが、反ファン側の接触シール44の先端44tが空気(空気圧f)の作用を直接受けてシール溝24gに強く圧接するため、軸受トルクが上昇しモータ消費電流を増加させてしまう。従来品3は、空気(空気圧F)の作用によりファン側の接触シール46の先端46tがシール溝24gから離間するため、軸受トルクが低減してモータの消費電流を低下させることはできるが、耐圧性能は15kPa辺りが限界となっている。
According to this, since the
これに対して実施品1(図4(a))は、図6の特性から明らかなように、空気圧(負荷圧力F)を増加させながら作用させても、そのときのモータ消費電流及び漏れ空気圧力を低く抑えることができる。この場合、漏れ空気圧力がゼロ以上になる負荷圧力について考察すると、耐圧性能が20kPaまで向上することが分る。また、実施品1(図4(a))について空気圧(負荷圧力)がゼロのときは、シール接触圧によりモータ消費電流は高いが、空気圧(負荷圧力F)が作用することでシール接触圧が低下し、これにより軸受トルクが低減され、その結果、モータの消費電流を低下させることができると共に、モータの回転効率を高めることができるため、空気の吸い込み効率を向上させることができる。 On the other hand, as is apparent from the characteristics of FIG. 6, the product 1 (FIG. 4 (a)) can be operated while increasing the air pressure (load pressure F). The pressure can be kept low. In this case, considering the load pressure at which the leakage air pressure becomes zero or more, it can be seen that the pressure resistance performance is improved to 20 kPa. In addition, when the air pressure (load pressure) is zero for the product 1 (Fig. 4 (a)), the motor current consumption is high due to the seal contact pressure, but the seal contact pressure is increased by the action of air pressure (load pressure F). As a result, the bearing torque is reduced. As a result, the current consumption of the motor can be reduced, and the rotational efficiency of the motor can be increased, so that the air suction efficiency can be improved.
また、上述した実施品1(図4(a))の構成に代えて、例えば図4(b)に示すような実施品2に係る軸受12としても実施品1と同様の効果(図6参照)を実現することができる。
図4(b)に示すように、実施品2の軸受12には、ファン側の密封板31としてシールドが適用されており、反ファン側の密封板40として心金入りのゴム製の接触シールが適用されている。この場合、ファン側の密封板31は、その基端(外径側)31eが一方の軌道輪(外輪26)に固定され、その先端(内径側)31tが他方の軌道輪(内輪24)に対して非接触状態(ラビリンスシールを形成した状態)で位置決めされている。なお、反ファン側の密封板40は実施品1(図4(a))と同様の構成であるため、その説明は省略する。
Further, instead of the configuration of the above-described embodiment product 1 (FIG. 4A), for example, the bearing 12 according to the embodiment product 2 as shown in FIG. ) Can be realized.
As shown in FIG. 4B, a shield is applied as a fan-
また、実施品2の軸受12には、保持器32として複数の転動体28を1つずつ回転自在に保持する複数のポケット32pが形成された樹脂製の冠型保持器32が設けられている。冠型保持器32の片面側には、各ポケット32pに転動体28を挿入するための複数の開口32aが形成されており、当該保持器32は、複数の開口32aが形成された片面側を反ファン側の密封板40に向けて配置されている。この場合、軸受12内には、当該軸受12の回転性能や潤滑性能を一定に維持するための潤滑剤(例えば、油、グリース)が封入されるが、当該潤滑剤の封入方向としては、保持器32の片面側(開口32a側)であって且つ反ファン側の密封板40と軌道輪(内外輪24,26)間との間で囲まれた領域12pに封入することが好ましい。
Further, the bearing 12 of the embodiment product 2 is provided with a resin crown-shaped
このような実施品2の軸受12によれば、ケーシング6a,6b内を流通する空気の空気圧Fがファン側の密封板31に作用した際に、軸受12内の潤滑剤(領域12pに封入された潤滑剤)が反ファン側の密封板40を押圧fpし、その先端40tを内輪24のシール溝24gから離間する方向に移動させる。この場合、反ファン側の密封板40の先端40tは、当該密封板40に対する潤滑剤の押圧fp方向とは反対向きにシール溝24gに接触しているため、潤滑剤により密封板40が押圧fpされると、その先端40tは内輪24(シール溝24g)から離間する方向に移動する。また、ファン側の密封板30に作用した空気は、そのまま軸受の反対側に回り込み反ファン側の密封板40付近を負圧fに引きながら流通する。このとき、反ファン側の密封板40には、空気の負圧fが作用し、これにより、その先端40tが内輪24(シール溝24g)から離間する方向に移動する。
According to the bearing 12 of the embodiment 2 as described above, when the air pressure F of the air flowing through the
このとき、内輪24(シール溝24g)に対する密封板40の先端40tの接触圧が所定圧だけ減少するため、軸受回転中における密封板40の先端40tと内輪24(シール溝24g)との間の摩擦抵抗が小さくなる。この場合、ファン側の密封板31は内輪24に対して非接触となっており、内輪24との間の摩擦抵抗は生じない。また、ファン側の密封板31の先端31tと内輪24との間には、ラビリンスシールが形成されているため、漏れ空気圧力の上昇(耐圧性能の低下)を生じることは無い。
At this time, the contact pressure of the
これにより、実施品2の軸受12においても実施品1と同様に、軸受トルク(例えば、起動トルク、回転トルク)を低減することができる。この結果、モータの消費電流を低下させることができると共に、モータの回転効率を向上させることができるため、空気の吸い込み効率を向上させることができる。
ここで、実施品2の軸受12の耐圧性能について、上述した従来品1,2,3(図5)と比較して考察すると、実施品2(図4(b))は、図6の特性から明らかなように、空気圧(負荷圧力F)を増加させながら作用させても、そのときのモータ消費電流及び漏れ空気圧力を低く抑えることができる。この場合、漏れ空気圧力がゼロ以上になる負荷圧力について考察すると、10kPa〜15kPa程度の耐圧性能を維持できることが分る。なお、その他の効果は、実施品1(図4(a))と同様であるため、その説明は省略する。
Thereby, also in the bearing 12 of the implementation product 2, similarly to the
Here, considering the pressure resistance performance of the bearing 12 of the embodiment product 2 in comparison with the above-described
なお、実施品2の軸受12では、ファン側の密封板31の基端31eを外輪26に固定する場合を想定して説明したが、これとは逆に、基端31eを内輪24に固定し、先端31tを外輪26に対して非接触状態(ラビリンスシールを形成した状態)で位置決めするように構成しても同様の効果を実現することができる。また、実施品1及び実施品2の軸受12において(図4)、図面上では反ファン側の密封板40の基端40eを外輪26に固定した構成例を示したが、シール溝24gを外輪26に形成すると共に、当該密封板40の基端40eを内輪24に固定する構成でも同様の効果を実現することができる。更に、実施品1及び実施品2の軸受12において(図4)、ファン側の密封板30,31及び反ファン側の密封板40の基端30e,31e,40eを共に外輪26に固定する代わりに、いずれか一方側の密封板(例えば、ファン側の密封板30,31)の基端30e,31eを外輪に固定し、他方側(即ち、反ファン側の密封板40)の基端40eを内輪24に固定する構成でも同様の効果を実現することができる。
The bearing 12 of the embodiment 2 has been described assuming that the
2 空気吸込口
4 空気排気口
6a,6b ケーシング
8 回転軸
10 ファン
12 軸受
30 ファン側の密封板
40 反ファン側の密封板
2 Air inlet 4 Air outlet
6a,
Claims (8)
軸受は、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、軌道輪間に転動自在に組込まれた複数の転動体と、軌道輪の両側において当該軌道輪間に介在させた環状の密封板とを備え、
密封板は、その基端が一方の軌道輪に固定され、その先端が他方の軌道輪に対して所定の接触圧で接触した状態に位置決めされていると共に、ケーシング内を流通する空気の空気圧が密封板に作用した際に、密封板の先端が他方の軌道輪から離間する方向に移動することで、当該他方の軌道輪に対する密封板の接触圧を所定圧だけ減少させることを特徴とするクリーナモータ用軸受。 A motor provided in a casing having an air suction port and an air exhaust port, a fan attached to a rotation shaft of the motor, and a bearing that rotatably supports the rotation shaft, and the air suction port by rotation of the fan A cleaner motor bearing that circulates air sucked from the casing and exhausts it from the air exhaust port,
The bearing includes a bearing ring disposed so as to be relatively rotatable, a plurality of rolling elements that are rotatably incorporated between the bearing rings, and an annular sealing plate interposed between the bearing rings on both sides of the bearing ring. With
The sealing plate is positioned such that its base end is fixed to one of the race rings and its tip is in contact with the other race ring at a predetermined contact pressure, and the air pressure of the air flowing through the casing is A cleaner that reduces the contact pressure of the sealing plate with respect to the other raceway by a predetermined pressure by moving the tip of the seal plate away from the other raceway when acting on the seal plate. Motor bearing.
軸受は、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、軌道輪間に転動自在に組込まれた複数の転動体と、軌道輪の両側において当該軌道輪間に介在させた環状の密封板と、当該軸受内に封入された潤滑剤とを備え、
ファン側の密封板は、その基端が一方の軌道輪に固定され、その先端が他方の軌道輪に対して非接触の状態で位置決めされており、反ファン側の密封板は、その基端が一方の軌道輪に固定され、その先端が他方の軌道輪に対して所定の接触圧で接触した状態に位置決めされていると共に、
ケーシング内を流通する空気の空気圧がファン側の密封板に作用した際に、軸受内の潤滑剤が反ファン側の密封板を押圧し、その先端を他方の軌道輪から離間する方向に移動させることで、当該他方の軌道輪に対する密封板の接触圧を所定圧だけ減少させることを特徴とするクリーナモータ用軸受。 A motor provided in a casing having an air suction port and an air exhaust port, a fan attached to a rotation shaft of the motor, and a bearing that rotatably supports the rotation shaft, and the air suction port by rotation of the fan A cleaner motor bearing that circulates air sucked from the casing and exhausts it from the air exhaust port,
The bearing includes a bearing ring disposed so as to be relatively rotatable, a plurality of rolling elements that are rotatably incorporated between the bearing rings, and an annular sealing plate interposed between the bearing rings on both sides of the bearing ring. A lubricant enclosed in the bearing,
The fan-side sealing plate has its base end fixed to one of the race rings and its tip is positioned in a non-contact state with respect to the other race ring, and the non-fan-side sealing plate has its base end Is fixed to one of the race rings, and its tip is positioned in contact with the other race ring at a predetermined contact pressure,
When the air pressure flowing through the casing acts on the fan-side sealing plate, the lubricant in the bearing presses the anti-fan-side sealing plate and moves its tip away from the other race ring. Thus, the cleaner motor bearing is characterized in that the contact pressure of the sealing plate with respect to the other raceway is reduced by a predetermined pressure.
当該保持器は、複数の開口が形成された片面側を反ファン側の密封板に向けて配置されていることを特徴とする請求項5又は6に記載のクリーナモータ用軸受。 The bearing is provided with an annular cage formed with a plurality of pockets for holding a plurality of rolling elements rotatably one by one, and a rolling element is inserted into each pocket on one side of the cage. A plurality of openings are formed,
7. The cleaner motor bearing according to claim 5, wherein the retainer is disposed with one side of the plurality of openings formed facing the anti-fan side sealing plate.
8. The cleaner motor according to claim 7, wherein the lubricant is sealed in a region surrounded on a single side of the cage and between the sealing plate on the side opposite to the fan and the raceway ring. bearing.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012207757A (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Keihin Corp | Compressor |
JP2013152017A (en) * | 2011-12-27 | 2013-08-08 | Nsk Ltd | Cleaner motor bearing |
WO2014050940A1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 澤藤電機株式会社 | Generator |
KR20160097280A (en) | 2014-02-17 | 2016-08-17 | 닛본 세이고 가부시끼가이샤 | Ball bearing with seal |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60123429A (en) * | 1983-12-06 | 1985-07-02 | Nichiden Kagaku Kk | Substrate for pulverization of liquid substance |
JPH0214827A (en) * | 1988-05-06 | 1990-01-18 | Philips Gloeilampenfab:Nv | Production of superconductive oxide layer |
JPH1193892A (en) * | 1997-09-18 | 1999-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Motor-driven air blower |
JPH11299710A (en) * | 1998-04-20 | 1999-11-02 | Nippon Seiko Kk | Cleaner motor |
JP2004092785A (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Nsk Ltd | Sealing device for rolling bearing |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60123429U (en) * | 1984-01-27 | 1985-08-20 | 光洋精工株式会社 | Rolling bearing sealing device |
JPH0214827U (en) * | 1988-07-12 | 1990-01-30 |
-
2005
- 2005-12-02 JP JP2005348670A patent/JP4742834B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60123429A (en) * | 1983-12-06 | 1985-07-02 | Nichiden Kagaku Kk | Substrate for pulverization of liquid substance |
JPH0214827A (en) * | 1988-05-06 | 1990-01-18 | Philips Gloeilampenfab:Nv | Production of superconductive oxide layer |
JPH1193892A (en) * | 1997-09-18 | 1999-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Motor-driven air blower |
JPH11299710A (en) * | 1998-04-20 | 1999-11-02 | Nippon Seiko Kk | Cleaner motor |
JP2004092785A (en) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Nsk Ltd | Sealing device for rolling bearing |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012207757A (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Keihin Corp | Compressor |
JP2013152017A (en) * | 2011-12-27 | 2013-08-08 | Nsk Ltd | Cleaner motor bearing |
WO2014050940A1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 澤藤電機株式会社 | Generator |
JP2014068517A (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Sawafuji Electric Co Ltd | Power generator |
CN104769818A (en) * | 2012-09-27 | 2015-07-08 | 泽藤电机株式会社 | Generator |
EP2903140A4 (en) * | 2012-09-27 | 2016-07-20 | Sawafuji Electric Co Ltd | Generator |
US9667116B2 (en) | 2012-09-27 | 2017-05-30 | Sawafuji Electric Co., Ltd. | Generator with brackets with positioning holes for knock pins for axial alignment of a drive shaft and a rotary shaft |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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