JP2007278428A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受にスラスト板を加締固定する作業を排することができると共に軸受の確実な回り止めを実現できる軸受装置の提供。
【解決手段】軸受装置１５は、板材１１のうち正方形状の受け板域Ｓを残してその４辺の矩形周辺域を相離して受け板域Ｓへやや鈍角で切り起し形成された４枚の矩形起立片Ｂ_１〜Ｂ_４を軸受ホルダー部として有している。これらの矩形起立片Ｂ_１〜Ｂ_４の内側に画成された受け穴Ｈには正方形状の異形軸受４０が圧入固定されている。この異形軸受４０は軸貫通孔４０ａを備えており、受け板域Ｓと異形軸受４０の端面との間にスラスト板３０が介装されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、モータ等に使用される軸受装置に関する。

特開平１１−２５０５６２のスピンドルモータにおいては、筒状のバーリング加工部を軸受ホルダー部として持つハウジングと、このバーリング加工部の孔に圧入したメタル軸受と、このメタル軸受の下端側段差に加締固定したスラスト板とを有するスラスト軸受装置が開示されている。
特開平１１−２５０５６２（図１）

上記のスラスト軸受においては、板材に形成したバーリング加工部は無底であるため、スラスト軸受装置とするには貫通軸孔を持つメタル軸受の下端側段差にスラスト板を加締固定する工程を要している。また、メタル軸受の抜去耐力はバーリング加工部の内径とメタル軸受の外径との締まり嵌めの公差管理が重要となるものの、メタル軸受の底面側段差にスラスト板が加締固定されているため、加締時の歪みがメタル軸受の端部外径の狂いをもたらしているので、上記の締まり嵌めを緩くする必要上、メタル軸受の回り止め力が悪化し、歩留まりの低下を招く。

そこで上記問題点を鑑み、本発明の課題は、軸受にスラスト板を加締固定する作業を排することができると共に軸受の確実な回り止めを実現できる軸受装置を提供することにある。

本発明に係る軸受装置は、受け板域を残してその周辺域を相離して前記受け板域側へ切り起した３枚以上の起立片を備える板材と、これらの起立片の内側に画成された受け穴に圧入固定した異形軸受とを有して成ることを特徴とする。

板材の切り起し加工により軸受ホルダー部となる３枚以上の起立片とスラスト板としても機能する受け板域が残されるので、スラスト板の部品点数を削減でき、しかも軸受にスラスト板を加締固定する作業が不要で、製造コスト安となる。また、異形軸受を３枚以上の起立片の内側に画成された受け穴に圧入固定したものであるから、異形軸受の回り止め効果が確実化し、歩留まりの向上に資する。板材の裏面と受け板域の裏面とが自ずと平坦面であるという利点もある。なお、切り起し角度をやや鈍角とすれば異形軸受の抜去耐力が増強する。

異形軸受は焼結体などの一体成形体であるので、一部又は全部の起立片に係合する係合部を特別設けても好い。

ここで、Ｎを３以上の自然数とすると、受け板域と異形軸受との外形は共に正Ｎ角形状であり、起立片の枚数はＮ枚であり、異形軸受の角部を相隣る起立片同士の挟間に位置決めして成ることが望ましい。Ｎが３の正三角形の場合はデットスペースができ易く、また、起立片の幅寸法が狭い場合は起立片の強度が下がるため、Ｎが４の正４角形とするのが望ましい。

上記の軸受装置はスラスト軸受装置として、必要ならばラジアル軸受装置として利用可能なものであるが、異形軸受は軸貫通孔を備えており、受け板域と異形軸受の端面との間にスラスト板を介装して成る構成では、受け板域が軸端を受けるのではなく、受け板域上に載る専用のスラスト板が軸端を受けることになるので、滑性や耐磨耗性に優れたスラスト板により遜色のないスラスト軸受装置を得ることができる。

ここで、起立片の抜き跡孔の間の狭隘域は受け板域の隅部に相当する狭窄部で架橋的に連結しているため、受け板域の中心点で軸端を直接受ける場合は、その中心点に加わる集中荷重により狭窄部に対する曲げモーメントが大きく、板材の板厚が薄いときなどでは狭窄部で撓みが生じ易く、軸端レベルが狂い易い。ところが、スラスト板が介在すると、受け板域が分布荷重を受けるため、狭窄部に対する曲げモーメントは小さく、狭窄部に撓みが生じ難く、それ故、起立片の幅を広くして強度を高めることができる。斯かる場合、スラスト板を軸受に加締固定する従前の作業に比べ、スラスト板を異形軸受と共に複数の起立片内に押し込む方が作業性は向上する。

なお、上記の軸受装置はブラシレスモータ等のモータステータに用いるのが好適である。

本発明によれば、スラスト板の部品点数を削減でき、しかも軸受にスラスト板を加締固定する作業が不要となり、製造コスト安となる。また、異形軸受を３枚以上の起立片で包囲された受け穴に圧入固定したものであるから、軸受の回り止め効果が確実化し、歩留まりの向上に資する。

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１（Ａ）は本発明の実施例に係る扁平形ブラシレスモータを示す外観斜視図、図１（Ｂ）は同扁平形ブラシレスモータのロータを取り外した状態を示す斜視図、図２（Ａ）は同扁平形ブラシレスモータのロータを取り外したステータ側を示す平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）中のｂ−ｂ線で切断した状態を示す断面図、図２（Ｃ）は同ステータ側を示す背面図、図３は同ステータ側のスラスト軸受装置を示す組立斜視図、図４（Ａ）は同スラスト軸受装置の板材を示す平面図、図４（Ｂ）は同スラスト軸受装置の板材を示す正面図である。

本例の扁平形ブラシレスモータは、ステータ１０とモータ回転軸２１を固定したロータ２０とから成る。ステータ１０は、ハウジング又はシャーシとしての平板状の板材１１と、この上に搭載されて丸孔１２ａを持つフレキシブル印刷配線基板１２と、この基板１２上に搭載された制御回路用集積回路Ｉ３及び丸孔１２ａの周りに配置された複数のコイル巻線１４とを有する。なお、１２ｂは板材１１の突片部１１ａに形成された外部接続用端子パターン、１２ｃは配線パターンである。

板材１１のうち基板１２の丸孔１２ａに嵌る中央部分がスラスト軸受装置１５として構成されている。本例のスラスト軸受装置１５は、板材１１のうち正方形状の受け板域Ｓを残してその４辺の矩形周辺域を相離して受け板域Ｓへやや鈍角で切り起し形成された４枚の矩形起立片Ｂ_１〜Ｂ_４と、それらの抜き跡孔ｈ_１〜ｈ_４とを有している。抜き跡孔ｈ_１〜ｈ_４のうち隣接する抜き跡孔同士の間は扇形状の狭隘域Ｅ_１〜Ｅ_４となっており、狭隘域Ｅ_１〜Ｅ_４は受け板域Ｓの隅部に相当する狭窄部Ｑ_１〜Ｑ_４で架橋的に連結している。矩形起立片Ｂ_１〜Ｂ_４は、軸受ホルダー部として機能し、同一形状の平板であり、起立高さも同一である。

これらの矩形起立片Ｂ_１〜Ｂ_４の内側に形成された受け穴Ｈには、正方形のスラスト板３０が落し込まれて受け板域Ｓに重なっており、また、受け穴Ｈには貫通軸孔４０ａを持つ正方形の異形軸受４０が圧入固定されている。異形軸受４０の角部は矩形起立片Ｂ_１〜Ｂ_４のうち相隣接する起立片同士の隙間に位置している。

このように、板材１１の切り起し加工により軸受ホルダー部となる４枚の矩形起立片Ｂ_１〜Ｂ_４が形成されると共に受け板域Ｓが残されるので、軸受にスラスト板を加締固定する作業を無くすことができる。また、異形軸受４０を起立片Ｂ_１〜Ｂ_４の内側に画成された受け穴Ｈに圧入固定したものであるから、異形軸受４０の回り止め効果が確実化し、歩留まりの向上に資する。しかも、板材１１の裏面と受け板域Ｓの裏面とが自ずと平坦面であるという利点もある。また、起立片Ｂ_１〜Ｂ_４の切り起し角度をやや鈍角としてあるので、異形軸受４０の抜去耐力が増強する。

特に、異形軸受４０は正４角形状であるので、板材１１のデットスペースを少なくでき、また、起立片Ｂ_１〜Ｂ_４の幅寸法を広くできるので、起立片Ｂ_１〜Ｂ_４の強度が上がり、異形軸受４０の保持力を高めることができる。

本例においてスラスト板３０を除いて異形軸受４０だけを受け穴Ｈに圧入固定した場合でも、受け板域Ｓがスラスト板として機能するので、スラスト軸受装置として使用可能である。滑性や耐磨耗性に優れたスラスト板３０を用いると、遜色のないスラスト軸受装置を得ることができる。また、スラスト板３０を用いると、受け板域Ｓにかかる荷重を分散できるので、狭窄部Ｑ_１〜Ｑ_４に撓みが生じ難く、それ故、起立片Ｂ_１〜Ｂ_４の幅を広くして強度を高めることができる。

なお、スラスト板３０としては正方形状に限らず、その角部から狭窄部Ｑ_１〜Ｑ_４を介して狭隘域Ｅ_１〜Ｅ_４と重なる張出片を有していても構わない。また、同様に、異形軸受４０もこの張出片に重なる輻射部を有していても構わない。狭窄部Ｑ_１〜Ｑ_４に加わる曲げモーメントを更に減じることができるからである。

本例においては、抜き跡孔ｈ_１〜ｈ_４は板材１１に載るフレキシブル印刷配線基板１２の丸穴１２ａの穴縁で一部塞がれているが、この丸穴１２ａを起立片Ｂ_１〜Ｂ_４の成す外形角柱が嵌る角穴とすれば、抜き跡孔ｈ_１〜ｈ_４板を完全に塞ぐことができる。また、部品点数は増えるものの、受け穴Ｈに異形軸受４０を圧入固定した後、起立片Ｂ_１〜Ｂ_４を締め込むと共に抜き跡孔ｈ_１〜ｈ_４に嵌る締め輪を用いれば、異形軸受４０を保持する力が増強し、また抜き跡孔ｈ_１〜ｈ_４を塞ぐことができる。

（Ａ）は本発明の実施例に係る扁平形ブラシレスモータを示す外観斜視図、（Ｂ）は同扁平形ブラシレスモータのロータを取り外した状態を示す斜視図である。 （Ａ）は同扁平形ブラシレスモータのロータを取り外した状態を示す平面図、（Ｂ）は図２（Ａ）中のｂ−ｂ線で切断した状態を示す断面図、（Ｃ）は同扁平形ブラシレスモータのロータを取り外した状態を示す背面図である。 同ステータ側のスラスト軸受装置を示す組立斜視図である。 （Ａ）は同スラスト軸受装置の板材を示す平面図、（Ｂ）は同スラスト軸受装置の板材を示す正面図である。

符号の説明

１０…ステータ
１１…板材
１１ａ…突片部
１２…フレキシブル印刷配線基板
１２ａ…丸孔
１２ｂ…外部接続用端子パターン
１２ｃ…配線パターン
１３…制御用集積回路
１４…コイル巻線
１５…スラスト軸受装置
２０…ロータ
２１…モータ回転軸
３０…スラスト板
４０…異形軸受
４０ａ…貫通軸孔
Ｂ_１〜Ｂ_４…矩形起立片
Ｅ_１〜Ｅ_４…狭隘域
Ｈ…受け穴
ｈ_１〜ｈ_４…抜き跡孔
Ｑ_１〜Ｑ_４…狭窄部
Ｓ…受け板域

Claims (5)

1. 受け板域を残してその周辺域を相離して前記受け板域側へ切り起した３枚以上の起立片を備える板材と、これらの起立片の内側に画成された受け穴に圧入固定した異形軸受とを有して成ることを特徴とする軸受装置。
2. 請求項１に記載の軸受装置において、Ｎを３以上の自然数とすると、前記受け板域と前記異形軸受との外形は共に正Ｎ角形状であり、前記起立片の枚数はＮ枚であり、前記異形軸受の角部を相隣る前記起立片同士の挟間に位置決めして成ることを特徴とする軸受装置。
3. 請求項２に記載のスラスト軸受装置において、前記Ｎは４であることを特徴とする軸受装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の軸受装置において、前記異形軸受は軸貫通孔を備えており、前記受け板域と前記異形軸受の端面との間にスラスト板を介装して成ることを特徴とする軸受装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に規定する軸受装置を用いて成ることを特徴とするモータ。

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