JP2016200251A - 軸受装置およびモータ - Google Patents

Abstract

【課題】弾性部材に対する軸受部材の中心軸周りの回転を抑制できる。
【解決手段】この軸受装置２５は、中心軸９に沿って上下に延びるシャフト31を回転可能に支持する環状の軸受部材と、軸受部材の径方向外側を取り囲み、軸受部材よりも高弾性である環状の弾性部材と、を有する。軸受部材の外周面と弾性部材の内周面とは、少なくとも部分的に接触する。軸受部材は、外周面から径方向外側へ向けて突出する突出部５５を有する。一方、弾性部材は、内周面から径方向外側へ向けて凹む溝部６２を有する。軸受部材の突出部は、弾性部材の溝部内に配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、軸受装置およびモータに関する。

従来、モータの内部には、１つまたは複数の軸受装置が搭載されている。従来の軸受装置については、例えば、特開平５−２２８９３号公報に記載されている。特開平５−２２８９３号公報に記載の軸受装置は、軸が挿通される軸受と軸受台との間に、緩衝弾性体を介在させている。当該軸受装置では、緩衝弾性体に対して軸受がすべり移動による回転を行うことで、軸の調芯がなされる（段落０００９等参照）。
特開平５−２２８９３号公報

しかしながら、特開平５−２２８９３号公報の軸受装置の構造では、軸受が、軸の回転に伴って、緩衝弾性体に対して中心軸周りに回転することが、軸受部材と弾性部材との摩擦のみによって抑制されている。万が一、緩衝弾性体に対して軸受が回転すると、緩衝弾性体と軸受との間の摩擦によって、緩衝弾性体が摩耗する虞がある。その場合、緩衝弾性体から生じる細かなちりが、軸受と軸との間に入り込み、回転不良を引き起こす要因となり得る。

本発明の目的は、軸受部材と軸受部材を取り囲む弾性部材とを有する軸受装置において、弾性部材に対する軸受部材の回転を抑制できる技術を提供することである。

本願の例示的な第１発明は、中心軸に沿って上下に延びるシャフトを回転可能に支持する環状の軸受部材と、前記軸受部材の径方向外側を取り囲み、前記軸受部材よりも高弾性である環状の弾性部材と、を有し、前記軸受部材の外周面と前記弾性部材の内周面とが、少なくとも部分的に接触し、前記軸受部材は、前記外周面から径方向外側へ向けて突出する突出部を有し、前記弾性部材は、前記内周面から径方向外側へ向けて凹む溝部を有し、前記突出部が、前記溝部内に配置される、軸受装置である。

本願の例示的な第２発明は、中心軸に沿って上下に延びるシャフトを回転可能に支持する環状の軸受部材と、前記軸受部材の径方向外側を取り囲み、前記軸受部材よりも高弾性である環状の弾性部材と、を有し、前記軸受部材の外周面と前記弾性部材の内周面とが、少なくとも部分的に接触し、前記軸受部材は、前記外周面から径方向内側へ向けて凹む溝部を有し、前記弾性部材は、前記内周面から径方向内側へ向けて突出する突出部を有し、前記突出部が、前記溝部内に配置される、軸受装置である。

本願の例示的な第１発明によれば、弾性部材の溝部に軸受部材の突出部が嵌ることにより、弾性部材に対する軸受部材の中心軸周りの回転を抑制できる。

本願の例示的な第２発明によれば、軸受部材の溝部に弾性部材の突出部が嵌ることにより、弾性部材に対する軸受部材の中心軸周りの回転を抑制できる。

図１は、第１実施形態に係るモータの縦断面図である。 図２は、第１実施形態に係るモータをクロスフローファンに連結した状態を示す概略図である。 図３は、第１実施形態に係る軸受装置の縦断面図である。 図４は、第１実施形態に係るスリーブの斜視図である。 図５は、第１実施形態に係るスリーブの横断面図である。 図６は、第１実施形態に係るスリーブの縦断面図である。 図７は、第１実施形態に係るスリーブの側面図である。 図８は、変形例に係るスリーブの側面図である。 図９は、変形例に係るスリーブの側面図である。 図１０は、変形例に係るスリーブの側面図である。 図１１は、変形例に係るスリーブの側面図である。 図１２は、変形例に係るスリーブの側面図である。 図１３は、変形例に係る軸受装置の縦断面図である。 図１４は、変形例に係るスリーブ保持部材の縦断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本願では、モータの中心軸と平行な方向を「軸方向」、モータの中心軸に直交する方向を「径方向」、モータの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、本願では、軸方向を上下方向とし、回路基板に対してステータ側を上として、各部の形状や位置関係を説明する。ただし、この上下方向の定義により、本発明に係るモータの製造時および使用時の向きを限定する意図はない。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．モータの構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ１の断面図である。図２は、モータ１をクロスフローファン１１に連結した状態を示す概略図である。このモータ１は、樹脂製のモータケーシング２２の内部にステータ２１が埋め込まれた、いわゆるモールドモータである。本実施形態のモータ１は、例えば、エアコン室内機のクロスフローファン１１を駆動させるために使用される。ただし、本発明のモータは、クロスフローファン以外の用途に使用されるものであってもよい。例えば、本発明のモータは、エアコン以外の家電製品、自動車や鉄道等の輸送機器、ＯＡ機器、医療機器、工具、産業用の大型設備等に搭載されて、種々の駆動力を発生させるものであってもよい。

図１に示すように、モータ１は、静止部２と回転部３とを有する。静止部２は、エアコン室内機の枠体に固定される。回転部３は、静止部２に対して回転可能に支持される。

本実施形態の静止部２は、ステータ２１、モータケーシング２２、カバー２３、回路基板２４、２つの軸受装置２５、上側防振部材２６および下側防振部材２７を有する。

ステータ２１は、回路基板２４から供給される駆動電流に応じて磁束を発生させる電機子である。ステータ２１は、上下に延びる中心軸９の周りを環状に取り囲む。ステータ２１は、ステータコア２１１、インシュレータ２１２、および複数のコイル２１３を有する。ステータコア２１１は、電磁鋼板が軸方向に積層された積層鋼板からなる。ステータコア２１１は、円環状のコアバック４１と、コアバック４１から径方向内側へ向けて突出する複数のティース４２と、を有する。コアバック４１は、中心軸９と略同軸に配置される。複数のティース４２は、周方向に等間隔に配列される。

インシュレータ２１２は、ステータコア２１１に取り付けられる。インシュレータ２１２の材料には、絶縁体である樹脂が用いられる。インシュレータ２１２は、ティース４２の軸方向の両端面および周方向の両端面を覆う。コイル２１３は、ティース４２の周囲にインシュレータ２１２を介して巻かれた導線により構成される。

モータケーシング２２は、ステータ２１および上側の軸受装置２５を保持する樹脂製の部材である。モータケーシング２２は、ステータ２１が収容された金型内の空洞に、樹脂を流し込んで硬化させることにより得られる。すなわち、モータケーシング２２は、ステータ２１をインサート部品とする樹脂成型品である。したがって、ステータ２１は、少なくともその表面の一部がモータケーシング２２に覆われる。

本実施形態のモータケーシング２２は、壁部２２１、天板部２２２、および上側軸受保持部２２３を有する。壁部２２１は、軸方向に略円筒状に延びる。ステータ２１は、壁部２２１を構成する樹脂に覆われる。ただし、ティース４２の径方向内側の端面を含むステータ２１の一部は、壁部２２１から露出している。また、壁部２２１の径方向内側には、後述するロータ３２が配置される。

天板部２２２は、壁部２２１の上端から径方向内側へ向けて、板状に広がる。天板部２２２は、ステータ２１およびロータ３２よりも軸方向上側に位置する。上側軸受保持部２２３は、天板部２２２の内端から上方へ向けて略円筒状に延びる上筒部４３と、上筒部４３の上端から径方向内側へ広がる上底部４４とを有する、カップ状の部位である。上側の軸受装置２５および後述するシャフト３１の上端部は、上側軸受保持部２２３内に配置される。

カバー２３は、モータケーシング２２の下方の開口を覆う。モータケーシング２２およびカバー２３により、ステータ２１、回路基板２４、および後述するロータ３２を収容する筐体２０が構成される。カバー２３は、底板部２３１および下側軸受保持部２３２を有する。

底板部２３１は、ステータ２１、モータケーシング２２、回路基板２４およびロータ３２よりも軸方向下側において、中心軸９に対して略垂直に広がる。下側軸受保持部２３２は、底板部２３１の内端から下方へ向けて略円筒状に延びる下筒部４５と、下筒部４５の下端から径方向内側へ広がる下底部４６とを有する、カップ状の部位である。下側の軸受装置２５および後述するシャフト３１の一部は、下側軸受保持部２３２内に配置される。

本実施形態では、モータケーシング２２とカバー２３とは、底板部２３１に設けられた段差部２３３の外周面が、壁部２２１の下端部の内周面に圧入されることにより、固定される。

回路基板２４は、ステータ２１およびロータ３２よりも軸方向下側において、中心軸９に対して略垂直に配置される。回路基板２４の下面には、コイル２１３に駆動電流を供給するための電気回路を構成する電子部品２４１が搭載される。コイル２１３を構成する導線の端部は、回路基板２４上の電気回路と電気的に接続される。

モータケーシング２２とカバー２３との間には、周方向の一部に、リード線２４２が通る接続孔２０１が設けられる。接続孔２０１の内部には、モータケーシング２２およびカバー２３の接続孔２０１を構成する端面と接触し、かつ、リード線２４２が配置される配線溝を有するブッシング２４３が配置される。回路基板２４から延びるリード線２４２は、接続孔２０１の内部においてブッシング２４３の配線溝を通って、筐体２０の外部へ引き出される。そして、当該リード線２４２の端部が、外部電源に接続される。外部電源から供給される電流は、回路基板２４上の電気回路を介して、コイル２１３へ流れる。

軸受装置２５は、モータケーシング２２またはカバー２３に対して、シャフト３１を回転可能に支持する機構である。上側の軸受装置２５は、後述するロータ３２よりも上側に位置する。下側の軸受装置２５は、後述するロータ３２よりも下側に位置する。２つの軸受装置２５は、上下を互いに反転させた姿勢で配置されるが、構造自体は同等である。軸受装置２５の詳細な構造については、後述する。

上側防振部材２６は、モータケーシング２２の上側軸受保持部２２３の外周面を覆う。また、下側防振部材２７は、カバー２３の下側軸受保持部２３２の外周面を覆う。モータ１は、上側防振部材２６および下側防振部材２７を介して、エアコン室内機の枠体に固定される。これにより、モータ１の駆動時の振動が、エアコン室内機の枠体に伝達することが、抑制される。

回転部３は、シャフト３１およびロータ３２を有する。

シャフト３１は、中心軸９に沿って配置された円柱状の部材である。シャフト３１は、２つの軸受装置２５に支持され、中心軸９を中心として回転する。シャフト３１の下端部は、下側の軸受装置２５およびカバー２３よりも下側へ突出する。

図２に示すように、シャフト３１は、クロスフローファン１１の支持シャフト１１１の中心軸と同一軸線上に配置される。クロスフローファン１１の支持シャフト１１１の上端部は、シャフト３１の下端部に固定される。また、クロスフローファン１１の支持シャフト１１１の下端部は、エアコン室内機の枠体に固定されたファン軸受１１２に、回転可能に支持される。ただし、シャフト３１は、ギア等の動力伝達機構を介して、ファン以外の駆動部に連結されるものであってもよい。

なお、本発明のシャフト３１は、モータケーシング２２およびカバー２３で構成される筐体２０から下方へ向けて突出しているが、本発明はこの限りではない。シャフト３１は、筐体２０から上方へ向けて突出し、その上端部が駆動部と連結されるようになっていてもよい。また、シャフト３１は、筐体２０から上下に突出し、その上端部および下端部の双方が、それぞれ駆動部に連結されるようになっていてもよい。

ロータ３２は、シャフト３１に固定されて、シャフト３１とともに回転する。ロータ３２は、マグネット配合のプラスチック樹脂製であり、射出成型により形成される。図１に示すように、本実施形態のロータ３２は、内側筒部３２１、外側筒部３２２、および連結部３２３を有する。

内側筒部３２１は、シャフト３１に固定される略円筒状の部位である。シャフト３１の外周面のうち、内側筒部３２１との固着面には、螺旋状の溝３１１が設けられている。ロータ３２は、シャフト３１をインサート部品とする射出成型により形成される。このため、ロータ３２の射出成型時に、シャフト３１の外周面に設けられた溝３１１内に、マグネット樹脂が流れ込む。これにより、シャフト３１に対してロータ３２が強固に固着される。また、モータ１の駆動時に、シャフト３１に対してロータ３２が相対回転することを抑制できる。

外側筒部３２２は、内側筒部３２１よりも径方向外側に配置される、略円筒状の部位である。外側筒部３２２の外周面は、ティース４２の径方向内側の端面と、僅かな隙間を介して対向する。連結部３２３は、内側筒部３２１と外側筒部３２２とを連結する円板状の部位である。内側筒部３２１および外側筒部３２２の径方向の厚みは、連結部３２３との境界付近において最も大きくなる。また、内側筒部３２１および外側筒部３２２の径方向の厚みは、軸方向の両端へ向かうにつれて、徐々に小さくなる。

なお、本実施形態では、マグネット樹脂製のロータ３２を使用しているが、本発明はこれに限られない。ロータ３２は、複数のマグネットを、磁性体である円筒状のロータコアの外周面または内部に固定したものであってもよい。

モータ１の駆動時には、回路基板２４上の電気回路からコイル２１３に、駆動電流が供給される。これにより、ステータコア２１１の複数のティース４２に、磁束が生じる。そして、ティース４２とロータ３２との間の磁束が及ぼす作用により、周方向のトルクが発生する。その結果、中心軸９を中心として回転部３が回転する。

＜１−２．軸受装置の構造＞
続いて、軸受装置２５の詳細な構造について、図３〜図７を参照しながら説明する。上述の通り、２つの軸受装置２５は、上下を互いに反転させた姿勢で配置されるものの、構造自体は同等である。このため、以下では、上側の軸受装置２５のみについて説明する。

図３は、軸受装置２５の縦断面図である。この軸受装置２５は、いわゆるスリーブ軸受（すべり軸受）である。図３に示すように、軸受装置２５は、スリーブ５０と、スリーブ保持部材６０とを有する。スリーブ５０は、シャフト３１を回転可能に支持する環状の軸受部材である。スリーブ保持部材６０は、スリーブ５０の径方向外側を取り囲む環状の弾性部材である。本実施形態のスリーブ５０およびスリーブ保持部材６０は、ともに樹脂製である。ただし、スリーブ保持部材６０には、スリーブ５０よりも高弾性の樹脂が用いられる。なお、スリーブ保持部材６０は、ゴム製であってもよい。

図４は、スリーブ５０の斜視図である。図５は、スリーブ５０の横断面図である。図６は、スリーブ５０の縦断面図である。図４〜図６に示すように、スリーブ５０の内周面であるスリーブ内周面５１は、複数のシャフト対向部５１１と、複数のオイル保持溝５１２とを有する。シャフト対向部５１１は、シャフト３１の外周面と微小な間隙を介して径方向に対向する。オイル保持溝５１２は、シャフト対向部５１１から径方向外側に凹むとともに、軸方向に延びる。また、複数のオイル保持溝５１２は、周方向に略等間隔に配置される。

シャフト３１とスリーブ内周面５１との径方向の間隙には、潤滑用のオイルが介在する。これにより、シャフト３１は、スリーブ５０に対して回転可能に支持される。特に、この軸受装置２５では、オイル保持溝５１２内に潤滑用のオイルが満たされる。このため、モータ１の駆動時には、オイル保持溝５１２からシャフト３１とシャフト対向部５１１との間へ、常に適量のオイルが供給される。これにより、シャフト３１の滑らかな回転を継続させることができる。

図６に示すように、オイル保持溝５１２の下端部は、スリーブ５０の底部５２により塞がれる。一方、オイル保持溝５１２の上端部には、上方へ向けて開口する開口部５１３が設けられている。開口部５１３の上方には、開口部５１３を塞ぐ円環状のスリーブカバー５３が配置される。オイルは、オイル保持溝５１２内の、底部５２とスリーブカバー５３との間に保持される。なお、スリーブカバー５３は、スリーブ５０とは別部材である。

図７は、スリーブ５０の側面図である。図４〜図７に示すように、スリーブ５０は、曲面状のスリーブ外周面５４を有する。本実施形態では、スリーブ外周面５４は、中心軸９上の点を中心とした球面形状となっている。また、スリーブ５０は、スリーブ外周面５４から径方向外側へ向けて突出する複数の突出部５５を有する。複数の突出部５５は、周方向に略等間隔に配置される。なお、図３および図５〜図７では、スリーブ外周面５４と突出部５５との位置関係を明示するために、突出部５５の径方向内側において、スリーブ外周面５４に相当する位置を破線で示している。

スリーブ５０は、複数の突出部５５を含む一繋がりの樹脂部材である。スリーブ５０の製造時には、上述したシャフト対向部５１１、オイル保持溝５１２、底部５２、スリーブ外周面５４、および突出部５５が、同時に射出成型される。これにより、複雑な形状のスリーブ５０を、容易に作製できる。

図３に示すように、スリーブ保持部材６０の内周面６１は、スリーブ保持面６１１と、上側円筒面６１２と、下側円筒面６１３とを有する。スリーブ保持面６１１は、スリーブ外周面５４に沿って、球面状に湾曲している。上側円筒面６１２は、スリーブ保持面６１１の上側に位置する。下側円筒面６１３はスリーブ保持面６１１の下側に位置する。上側円筒面６１２および下側円筒面６１３は、上下に延びる円筒状の面であり、シャフト３１の外周面から径方向に間隔を空けて配置される。

スリーブ５０のスリーブ外周面５４と、スリーブ保持部材６０のスリーブ保持面６１１とは、少なくとも部分的に接触する。本実施形態では、スリーブ外周面５４の形状と、スリーブ保持面６１１の形状とが、略同一となっている。特に、この軸受装置２５では、スリーブ外周面５４およびスリーブ保持面６１１の中心軸９からの距離は、上端部から下方に向かうにつれて次第に大きくなり、その後次第に小さくなる。スリーブ外周面５４およびスリーブ保持面６１１を、このような曲面にすると、スリーブ５０が中心軸９に対して傾く方向に動きやすくなる。その結果、スリーブ５０によるシャフト３１の調芯性を向上させることができる。

また、本実施形態では、スリーブ外周面５４およびスリーブ保持面６１１が、いずれも、中心軸９上の点を中心とする球面の一部となっている。このようにすれば、スリーブ５０が中心軸９に対して傾く方向に、より動きやすくなる。したがって、スリーブ５０によるシャフト３１の調芯性を、より向上させることができる。

スリーブ保持部材６０は、スリーブ保持面６１１から径方向外側へ向けて凹む複数の溝部６２を有する。スリーブ５０の複数の突出部５５は、スリーブ保持部材６０の複数の溝部６２内に、それぞれ配置される。すなわち、各溝部６２に突出部５５が嵌まる。これにより、スリーブ保持部材６０に対してスリーブ５０が、中心軸９周りに回転することを抑制できる。特に、この軸受装置２５では、突出部５５と溝部６２とが、略同一の形状を有し、かつ、互いに面接触する。これにより、スリーブ保持部材６０に対するスリーブ５０の回転が、より抑制される。

スリーブ保持部材６０の外周面６３は、上下に延びる略円筒状の面である。スリーブ保持部材６０の当該外周面６３は、上側軸受保持部２２３の上筒部４３の内周面に嵌められている。これにより、上側軸受保持部２２３に対して、スリーブ保持部材６０が固定される。

また、図３に示すように、スリーブ保持部材６０は、複数の第１凹部６４と、複数の第２凹部６５とを有する。複数の第１凹部６４は、それぞれ、スリーブ保持部材６０の上面から、下方に向かって凹む。また、複数の第１凹部６４は、周方向に略等間隔に配列される。複数の第２凹部６５は、スリーブ保持部材６０の下面から、上方に向かって凹む。また、複数の第２凹部６５は、周方向に略等間隔に配列される。このような第１凹部６４および第２凹部６５を有することにより、スリーブ保持部材６０がより撓みやすくなる。したがって、スリーブ５０とスリーブ保持部材６０とを、より密着させることができる。

なお、スリーブ保持部材６０は、上面および下面のいずれか一方のみに、複数の凹部を有していてもよい。また、スリーブ保持部材６０は、複数の第１凹部６４および複数の第２凹部６５に代えて、上面から下面まで軸方向に貫通し、かつ、周方向に配列される複数の貫通孔を有していてもよい。

続いて、突出部５５のより詳細な形状について、説明する。

図６および図７に示すように、突出部５５は、上傾斜面７１１、下傾斜面７１２、および接続面７１３を有する。上傾斜面７１１は、突出部５５の上端部７０１から軸方向に対して斜め下向きに広がる。中心軸９から上傾斜面７１１までの径方向の距離は、上端部７０１から軸方向下側へ向かうにつれて、次第に拡大する。下傾斜面７１２は、突出部５５の下端部７０２から軸方向に対して斜め上向きに広がる。中心軸９から下傾斜面７１２までの径方向の距離は、下端部７０２から軸方向上側に向かうにつれて、次第に拡大する。

接続面７１３は、軸方向に対して略平行な面であり、上傾斜面７１１と下傾斜面７１２とを繋ぐ。このように、突出部５５は、上端部７０１付近および下端部７０２付近に、傾斜面７１１，７１２を有する。このため、軸受装置２５の製造工程において、スリーブ保持部材６０の内部にスリーブ５０を挿入する際に、突出部５５が引っ掛かることを抑制できる。したがって、スリーブ保持部材６０の内部にスリーブ５０を容易に挿入できる。

また、上傾斜面７１１は、突出部５５の上端部７０１から離れるにつれて、次第に中心軸９と平行になる曲面である。下傾斜面７１２は、突出部５５の下端部７０２から離れるにつれて、次第に中心軸９と平行になる曲面である。接続面７１３は、上傾斜面７１１および下傾斜面７１２を滑らかに接続する曲面である。すなわち、上傾斜面７１１、接続面７１３、および下傾斜面７１２は、角の無い一繋がりの曲面となっている。このように、突出部５５の表面を曲面状にすれば、スリーブ保持部材６０の内側に、スリーブ５０をより挿入しやすくなる。また、スリーブ保持部材６０が、中心軸９に対して傾く方向に、より動きやすくなる。これにより、シャフト３１の調心性をより向上させることができる。

ここで、スリーブ外周面５４のうち、最も径方向外側に位置する点を、第１頂点５４０とする。一方、突出部５５の外周面のうち、最も径方向外側に位置する点を第２頂点５５０とする。第２頂点５５０は、各突出部５５の軸方向中央かつ周方向中央に位置する。また、第１頂点５４０と第２頂点５５０とは、同一の軸方向位置に配置される。このように、本実施形態では、スリーブ５０の軸方向中央に、第１頂点５４０および第２頂点５５０が配置される。これにより、スリーブ５０が中心軸９に対して傾く方向に、より動きやすくなる。したがって、スリーブ５０によるシャフト３１の調芯性を、より向上させることができる。

また、本実施形態では、突出部５５が、スリーブ５０の上端部から下端部までの範囲に亘って設けられている。すなわち、突出部５５の上端部７０１は、スリーブ５０の上端部と同一の軸方向位置に配置される。また、突出部５５の下端部７０２は、スリーブ５０の下端部と同一の軸方向位置に配置される。このようにすれば、スリーブ５０の軸方向の範囲内において、突出部５５の軸方向の長さを最大化できる。したがって、突出部５５と溝部６２との接触面積が広がる。これにより、スリーブ保持部材６０に対してスリーブ５０が中心軸９周りに回転することを、より抑制できる。

図７に示すように、突出部５５を径方向外側から（すなわち、正面から）見たときの輪郭は、一対の上傾斜辺７２１，７２２と、一対の下傾斜辺７３１，７３２とを有する。一対の上傾斜辺７２１，７２２は、突出部５５の上端部７０１から軸方向下側へ向かうにつれて、中心軸９からの径方向の距離が、次第に増加する。また、一対の上傾斜辺７２１，７２２は、突出部５５の上端部７０１から軸方向下側へ向かうにつれて、互いに周方向に離れる。一対の下傾斜辺７３１，７３２は、突出部５５の下端部７０２から軸方向上側へ向かうにつれて、中心軸９からの径方向の距離が、次第に増加する。また、一対の下傾斜辺７３１，７３２は、突出部５５の下端部７０２から軸方向上側へ向かうにつれて、互いに周方向に離れる。

このように、本実施形態の突出部５５は、上端部７０１および下端部７０２に近づくにつれて、周方向および径方向に縮小する。このため、スリーブ５０が中心軸９に対して傾く方向に、より動きやすくなる。したがって、スリーブ５０によるシャフト３１の調芯性を、より向上させることができる。

特に、本実施形態では、一対の上傾斜辺７２１，７２２の上端部同士が、互いに１点で接続する。そして、一対の上傾斜辺７２１，７２２の上端部同士が、軸方向上側へ向けて尖った角部を形成する。また、一対の下傾斜辺７３１，７３２の下端部同士が、互いに１点で接続する。そして、一対の下傾斜辺７３１，７３２の下端部同士が、軸方向下側へ向けて尖った角部を形成する。これにより、シャフト３１の調心性をより向上させることができる。また、スリーブ保持部材６０に対して、スリーブ５０をより挿入しやすくなる。

一対の上傾斜辺７２１，７２２は、上端部７０１から離れるにつれて、次第に中心軸９と平行になる曲線である。また、一対の下傾斜辺７３１，７３２は、下端部７０２から離れるにつれて、次第に中心軸９と平行になる曲線である。また、一方の上傾斜辺７２１の下端部と、一方の下傾斜辺７３１の上端部とは、互いに接続される。したがって、一方の上傾斜辺７２１および一方の下傾斜辺７３１の全体が、角の無い一繋がりの曲線となる。また、他方の上傾斜辺７２２の下端部と、他方の下傾斜辺７３２の上端部とは、互いに接続される。したがって、他方の上傾斜辺７２２および他方の下傾斜辺７３２の全体が、角の無い一繋がりの曲線となる。

このように、突出部５５の表面を滑らかな形状にすれば、スリーブ５０が中心軸９に対して傾く方向に、より動きやすくなる。したがって、スリーブ５０によるシャフト３１の調芯性を、より向上させることができる。

＜２．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。

図８は、一変形例に係るスリーブ５０Ａの側面図である。図８の例では、突出部５５Ａの上端部７０１Ａが、スリーブ５０Ａの上端部よりも軸方向下側に位置する。また、突出部５５Ａの下端部７０２Ａが、スリーブ５０Ａの下端部よりも軸方向上側に位置する。このように、突出部５５Ａがスリーブ５０Ａの軸方向の範囲の一部分にのみ設けられていてもよい。この場合であっても、突出部５５Ａにより、スリーブ保持部材に対してスリーブ５０Ａが中心軸周りに回転することを抑制できる。

図９は、他の変形例に係るスリーブ５０Ｂの側面図である。図９の例では、突出部５５Ｂの上端部７０１Ｂおよび下端部７０２Ｂが、１点に収束していない。突出部５５Ｂの上端部７０１Ｂおよび下端部７０２Ｂは、周方向に延びる辺となっている。このような形状であっても、突出部５５Ｂにより、スリーブ保持部材に対してスリーブ５０Ｂが中心軸周りに回転することを抑制できる。

図１０は、他の変形例に係るスリーブ５０Ｃの側面図である。図１０の例では、突出部５５Ｃの上端部７０１Ｃおよび下端部７０２Ｃが、１点に収束していない。突出部５５Ｂの上端部７０１Ｃおよび下端部７０２Ｃは、周方向に延びる辺となっている。また、図１０の突出部５５Ｃは、上端部７０１Ｃから軸方向に対して斜め下向きに広がる平面状の上傾斜面７１１Ｃと、下端部７０２Ｃから軸方向に対して斜め上向きに広がる平面状の下傾斜面７１２Ｃと、上傾斜面７１１Ｃおよび下傾斜面７１２Ｃを接続する平面状の接続面７１３Ｃとを有する。

また、図１０の例では、突出部５５Ｃを径方向外側から見たときの輪郭は、一対の直線状の上傾斜辺７２１Ｃ，７２２Ｃと、一対の直線状の下傾斜辺７３１Ｃ，７３２Ｃとを有する。一対の上傾斜辺７２１Ｃ，７２２Ｃは、上端部７０１Ｃから軸方向下側へ向かうにつれて、互いに周方向に離れる。一対の下傾斜辺７３１Ｃ，７３２Ｃは、下端部７０２Ｃから軸方向上側へ向かうにつれて、互いに周方向に離れる。このように、突出部５５Ｃの表面は、複数の平面により構成されていてもよい。

図１１は、他の変形例に係るスリーブ５０Ｄの側面図である。図１１の例では、突出部５５Ｄは、上端部７０１Ｄから軸方向に対して斜め下向きに広がる平面状の上傾斜面７１１Ｄと、下端部７０２Ｄから軸方向に対して斜め上向きに広がる平面状の下傾斜面７１２Ｄとを有する。そして、上傾斜面７１１Ｄの下端部と、下傾斜面７１２Ｄの上端部とが、他の面を介することなく繋がっている。このように、突出部は、上傾斜面と下傾斜面との間に、軸方向に対して略平行な接続面を有していなくてもよい。

図１２は、他の変形例に係るスリーブ５０Ｅの側面図である。図１２の例では、突出部５５Ｅの上端部７０１Ｅおよび下端部７０２Ｅは、中心軸に対して略垂直な平面となっている。この突出部５５Ｅは、スリーブ外周面５４Ｅから径方向外側へ向けて、四角柱状に延びる。したがって、図１２の例では、突出部５５Ｅが、傾斜面および傾斜辺を有していない。このように、突出部５５Ｅは、上端部および下端部に近づくにつれて、周方向および径方向に縮小する形状でなくてもよい。この場合であっても、突出部５５Ｅにより、スリーブ保持部材に対してスリーブ５０Ｅが中心軸周りに回転することを抑制できる。

図１３は、他の変形例に係る軸受装置２５Ｆの縦断面図である。図１３の例では、スリーブ保持部材６０Ｆが複数の突出部６７Ｆを有し、スリーブ５０Ｆが複数の溝部５６Ｆを有する。複数の突出部６７Ｆは、それぞれ、スリーブ保持部材６０Ｆの内周面６１Ｆから径方向内側へ向けて突出する。複数の溝部５６Ｆは、それぞれ、スリーブ外周面５４Ｆから径方向内側へ向けて凹む。そして、スリーブ保持部材６０Ｆの複数の突出部６７Ｆが、スリーブ５０Ｆの複数の溝部５６Ｆ内に、それぞれ配置される。このような構造であっても、各溝部５６Ｆに突出部６７Ｆが嵌まることにより、スリーブ保持部材６０Ｆに対してスリーブ５０Ｆが、中心軸周りに回転することを抑制できる。

図１４は、他の変形例に係るスリーブ保持部材６０Ｇの縦断面図である。このスリーブ保持部材６０Ｇは、内周面６１Ｇから径方向外側へ向けて凹む複数の溝部６２Ｇと、内周面６１Ｇから径方向内側へ向けて突出する複数のリブ６８Ｇとを有する。リブ６８Ｇは、溝部６２Ｇとは異なる位置において、軸方向に延びる凸部である。リブ６８Ｇは、スリーブの外周面に接触する。また、溝部６２Ｇ内には、スリーブの外周面から径方向外側へ向けて突出する突出部が配置される。

このように、スリーブ保持部材６０Ｇの内周面６１Ｇに、複数のリブ６８Ｇを設ければ、スリーブの外周面とスリーブ保持部材６０Ｇの内周面６１Ｇとが、リブ６８Ｇにおいて接触する。したがって、スリーブの外周面とスリーブ保持部材６０Ｇの内周面６１Ｇとが、全体的に接触する場合と比べて、接触箇所において互いに径方向にかかる抗力が大きくなる。このため、スリーブ保持部材６０Ｇに対するスリーブの周方向の滑りを抑制できる。その結果、スリーブ保持部材６０Ｇに対してスリーブが中心軸周りに回転することを、さらに抑制できる。

なお、図１４の例では、スリーブ保持部材６０Ｇの内周面６１Ｇにリブ６８Ｇを設けているが、スリーブの外周面に、スリーブ保持部材の内周面に接触するリブを設けてもよい。その場合、当該リブは、スリーブが有する突出部または溝部と異なる位置に配置すればよい。

また、各部材の細部の形状については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

本発明は、軸受装置およびモータに利用できる。

１ モータ
２ 静止部
３ 回転部
９ 中心軸
２１ ステータ
２２ モータケーシング
２３ カバー
２５，２５Ｆ 軸受装置
３１ シャフト
３２ ロータ
５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ，５０Ｅ，５０Ｆ スリーブ
５１ スリーブ内周面
５２ 底部
５３ スリーブカバー
５４，５４Ｅ，５４Ｆ スリーブ外周面
５５，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ，５５Ｅ 突出部
５６Ｆ 溝部
６０，６０Ｆ，６０Ｇ スリーブ保持部材
６１，６１Ｆ，６１Ｇ 内周面
６２，６２Ｇ 溝部
６３ 外周面
６４ 第１凹部
６５ 第２凹部
６７Ｆ 突出部
６８Ｇ リブ
５１１ シャフト対向部
５１２ オイル保持溝
５１３ 開口部
５４０ 第１頂点
５５０ 第２頂点
６１１ スリーブ保持面
７０１，７０１Ａ，７０１Ｂ，７０１Ｃ，７０１Ｄ，７０１Ｅ 上端部
７０２，７０２Ａ，７０２Ｂ，７０２Ｃ，７０２Ｄ，７０２Ｅ 下端部
７１１，７１１Ｃ，７１１Ｄ 上傾斜面
７１２，７１２Ｃ，７１２Ｄ 下傾斜面
７１３，７１３Ｃ 接続面
７２１，７２２，７２１Ｃ，７２２Ｃ 上傾斜辺
７３１，７３２，７３１Ｃ，７３２Ｃ 下傾斜辺

Claims (25)

1. 中心軸に沿って上下に延びるシャフトを回転可能に支持する環状の軸受部材と、
   前記軸受部材の径方向外側を取り囲み、前記軸受部材よりも高弾性である環状の弾性部材と、
   を有し、
   前記軸受部材の外周面と前記弾性部材の内周面とが、少なくとも部分的に接触し、
   前記軸受部材は、前記外周面から径方向外側へ向けて突出する突出部を有し、
   前記弾性部材は、前記内周面から径方向外側へ向けて凹む溝部を有し、
   前記突出部が、前記溝部内に配置される、軸受装置。
2. 中心軸に沿って上下に延びるシャフトを回転可能に支持する環状の軸受部材と、
   前記軸受部材の径方向外側を取り囲み、前記軸受部材よりも高弾性である環状の弾性部材と、
   を有し、
   前記軸受部材の外周面と前記弾性部材の内周面とが、少なくとも部分的に接触し、
   前記軸受部材は、前記外周面から径方向内側へ向けて凹む溝部を有し、
   前記弾性部材は、前記内周面から径方向内側へ向けて突出する突出部を有し、
   前記突出部が、前記溝部内に配置される、軸受装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の軸受装置であって、
   前記軸受部材の前記外周面または前記弾性部材の前記内周面は、上方から下方に向かうにつれて前記中心軸からの距離が次第に大きくなり、その後次第に小さくなる曲面である、軸受装置。
4. 請求項３に記載の軸受装置であって、
   前記軸受部材の前記外周面または前記弾性部材の前記内周面は、前記中心軸上の点を中心とする球面の一部である、軸受装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
   前記突出部は、
   上端部から軸方向に対して斜め下向きに広がる上傾斜面と、
   下端部から軸方向に対して斜め上向きに広がる下傾斜面と、
   を有する、軸受装置。
6. 請求項５に記載の軸受装置であって、
   前記上傾斜面は、前記突出部の上端部から軸方向下側へ向かうにつれて、前記中心軸からの距離が次第に変化する曲面であり、
   前記下傾斜面は、前記突出部の下端部から軸方向上側へ向かうにつれて、前記中心軸からの距離が次第に変化する曲面であり、
   前記突出部は、前記上傾斜面と前記下傾斜面とを繋ぐ接続面をさらに有する、軸受装置。
7. 請求項６に記載の軸受装置であって、
   前記接続面は曲面状である、軸受装置。
8. 請求項７に記載の軸受装置であって、
   前記上傾斜面、前記接続面、および前記下傾斜面が、角の無い一繋がりの曲面である、軸受装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
   前記軸受部材の前記外周面は、最も径方向外側に位置する第１頂点を有し、
   前記第１頂点は、前記突出部の軸方向中央と同一の軸方向位置に配置される、軸受装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
    前記突出部の上端部は、前記軸受部材の上端部と同一の軸方向位置に配置され、
    前記突出部の下端部は、前記軸受部材の下端部と同一の軸方向位置に配置される、軸受装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
    前記突出部を正面から見たときの輪郭は、
    上端部から軸方向下側へ向かうにつれて、互いに周方向に離れる一対の上傾斜辺と、
    下端部から軸方向上側へ向かうにつれて、互いに周方向に離れる一対の下傾斜辺と、
    を有する、軸受装置。
12. 請求項１１に記載の軸受装置であって、
    一方の前記上傾斜辺の下端部と、一方の前記下傾斜辺の上端部とが、接続し、
    他方の前記上傾斜辺の下端部と、他方の前記下傾斜辺の上端部とが、接続する、軸受装置。
13. 請求項１２に記載の軸受装置であって、
    前記一対の上傾斜辺は、前記突出部の上端部から軸方向下側へ向かうにつれて、前記中心軸からの距離が次第に変化する曲線であり、
    前記一対の下傾斜辺は、前記突出部の下端部から軸方向上側へ向かうにつれて、前記中心軸からの距離が次第に変化する曲線である、軸受装置。
14. 請求項１３に記載の軸受装置であって、
    一方の前記上傾斜辺と、一方の前記下傾斜辺とが、角の無い一繋がりの曲線であり、
    他方の前記上傾斜辺と、他方の前記下傾斜辺とが、角の無い一繋がりの曲線である、軸受装置。
15. 請求項１４に記載の軸受装置であって、
    前記一対の上傾斜辺の上端部同士が、接続し、
    前記一対の下傾斜辺の下端部同士が、接続する、軸受装置。
16. 請求項１５に記載の軸受装置であって、
    前記一対の上傾斜辺の上端部同士が、軸方向上側へ向けて尖った角部を形成し、
    前記一対の下傾斜辺の下端部同士が、軸方向下側へ向けて尖った角部を形成する、軸受装置。
17. 請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
    前記突出部と前記溝部とが、略同一の形状を有し、互いに面接触する、軸受装置。
18. 請求項１に記載の軸受装置であって、
    前記軸受部材は、前記突出部を含む一繋がりの樹脂部材である、軸受装置。
19. 請求項１から請求項１８までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
    前記突出部を複数有し、
    前記複数の突出部は、周方向に等間隔に配置されている、軸受装置。
20. 請求項１から請求項１９までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
    前記軸受部材の内周面は、複数のオイル保持溝を有し、
    前記オイル保持溝内に、潤滑用のオイルが満たされる、軸受装置。
21. 請求項２０に記載の軸受装置であって、
    前記軸受部材は、
    前記オイル保持溝の上端部に設けられた開口部と、
    前記オイル保持溝の下端部を塞ぐ底部と、
    を有し、
    前記軸受部材とは別部材であるスリーブカバーをさらに有し、
    前記スリーブカバーは、前記開口部を塞ぐ、軸受装置。
22. 請求項１から請求項２１までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
    前記軸受部材の前記外周面および前記弾性部材の前記内周面のどちらか一方は、前記突出部および前記溝部とは異なる位置に、径方向に突出する複数の凸部を有し、
    前記凸部は、前記軸受部材の前記外周面および前記弾性部材の前記内周面の他方に接触する、軸受装置。
23. 請求項１から請求項２２までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
    前記弾性部材は、上面および下面の少なくとも一方に、複数の凹部を有し、
    前記複数の凹部は周方向に配列される、軸受装置。
24. 請求項１から請求項２２までのいずれか１項に記載の軸受装置であって、
    前記弾性部材は、軸方向に貫通する複数の貫通孔を有し、
    前記複数の貫通孔は周方向に配列される、軸受装置。
25. 請求項１から請求項２４までのいずれか１項に記載の軸受装置を有する静止部と、
    前記シャフトを有する回転部と、
    を有するモータ。

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