JPS63225717A - 回転体の軸受機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分腎） 本発明は、回転体の軸受機構に関する。

（従来の技術） 従来、ファン等回転体を回転させるとファン等の回転軸
の歪みや重心と回転中心のズレ等から振動が発生し、直
接ファンや振動が伝導された本体ケースから振動音が発
生するという問題があり、この問題を解決するため回転
軸と、本体ケースの間に玉軸受を配してその振動音を防
止する方法が採られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の従来の技術には次のような問題点
がある。

まず、回転体の振動を防止するための玉軸受には高精度
が要求されるという問題点がある。

玉軸受の各部品の真円度、面粗度をかなり高精度にしな
いと回転体の振動を防止できないばかりでなく玉軸受自
体がラジアル、スラスト両方向の振動源となってしまい
実用にならないばかりでなく、それ自体の振動で寿命が
短くなってしまう。

さらに玉軸受の外輪および内輪は精度を確保するために
は１個１個研削により製造されるので、技術的困難さと
も相俟って回転体の軸受用の玉軸受の生産コストはかな
り高くなるという問題点がある。

従って、本発明は安価で、回転体の振動音を防止可能な
回転体の軸受機構を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、本発明は次の構成を備える
。

すなわち、回転体の回転軸の振動を防止するため、前記
回転軸に玉軸受を外嵌してなる回転体の軸受機構におい
て、 前記玉軸受の外輪と軸受機構が固定される本体との間に
振動を吸収するための緩衝材が配されたことを特徴とす
る。

（作用） 作用を第１図とともに説明する。

回転体１４が回転した際に、回転軸１４の歪や重心と回
転中心とのズレによる回転軸１４の振動および、軸受機
構１８ａ、１８ｂを構成する部品の真円度、面粗度が原
因で生じる振動は、外輪２６ａ、２６ｂと、本体１６に
固定されたスリーブ４２もしくは本体１６との間に配さ
れた緩衝材３６ａ、３６ｂによりラジアル、スラスト両
方向とも吸収されるので振動音の発生を防止し得る。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例を添付図面とともに詳述す
る。

実施例として電子機器、測定器等の熱放出用の冷却用や
、冷蔵庫等の冷気攪拌用に用いられるファン装置を挙げ
て説明する。

まず構成について説明する。

第３図（ａ）には前記ファン装置ｌＯの正面図を示し、
（ｂ）はその部分破断断面図であり、ファン１２が回転
軸１４を中心に所定方向へ回転すると風は矢印Ａの方向
へ本体１６を通過して送られるようになっている。

本発明に係る軸受機構は１８ａ、１８ｂに示される部分
であり、第１図に示された軸受機構１８ａ、１８ｂの正
面断面図（第１図）とともに、まずその構成について説
明する。

１２は回転体であるファンであり、回転軸１４がモータ
ーにより回転力を付与されファン１２が回転するよう軒
なっている。１８ａはファン１２側の軸受機構であり、
同じく１８ｂはファン１２とは反対側の軸受機構であり
、両者は回転軸１４の回転を円滑にすべく配されている
。

軸受機構１８ａの構造を第１図および第２図とともに説
明する。

２０ａは内輪であり回転軸１４に遊嵌され、ラジアル、
スラスト両方向にわずか移動可能に配されている。内輪
２０はステンレス鋼を自動旋盤により図に示すような円
筒状に加工され、図面上の上端にはフランジ２２が形成
されている。さらにタフトライド焼入処理を施し、表面
は銅ボールと研磨材を用いた遠心バレル研磨を数時間行
って鏡面に仕上げられている。

２４はボールであり、前記内輪２０ａと後述する外輪２
６ａとの間に介挿され両者に点接触し、両輪２０ａ、２
６ａ間に回転抵抗（摩擦抵抗）を小さくする。ボール２
４は少なくとも３個以上配されている。

２８ａはリテーナであり、内側に刻設されたノツチ３０
内にボール２４を位置させている。これはボール２４の
真円度が高精度でなかったり、ボール２４同士の大きさ
が微妙に異なっているとボール２４の位置がずれること
があるのでボール２４の位置ずれ防止の為配されている
。リテーナ２８ａの材質は合成樹脂（例えばポリアセタ
ール）で一体成形されている。

２６ａは外輪であり、ステンレス鋼を自動旋盤に依り図
に示すような形状に加工され、さらにタフトライド焼入
れ処理を施し、表面は銅ボールと研磨材を用いた遠心バ
レル研磨を数時間行って鏡面に仕上げられている。内側
にテーパ面３２が形成されており、軸受機構が組まれた
際にはそのテーパ面３２と、内輪２０ａのフランジ２２
内壁面と、内輪２０ａの外周面３４の３点でボール２４
と点接触するように構成されている。

ファンモーター等、小型モーターにおいては負荷トルク
が小さい（約１．５ｅｉ以下）のでラジアル方向の力（
側圧）はバランスが取れて打ち消されてしまい、スラス
ト方向の負荷のみ軸受機構等には発生しないため、使用
条件としては非常に緩い条件となるので、本実施例では
内輪２０ａ、ボール２４および外輪２６ａの真円度や面
粗度の精度をある程度落としても、後述する緩衝材３６
ａで精度の差を後述する理由によりカバー可能である。

３８ａは抜止リングであり、内輪２０ａの下端部に圧入
されて、内輪２０ａ、ボール２４、リテーナ２８ａ、外
輪２６ａを一体に組み立て、玉軸受を形成した際に内輪
２０ａのフランジ２２とで玉軸受の分解を阻止している
。抜止リング３８ａはステンレス鋼板をプレスで打ち抜
き、リング状に形成されている。

３６ａは緩衝材でありゴムまたは樹脂製のリングであり
、外輪２６ａの外周に設けた段差４０ａ、４０ｂと係合
可能に、内側に段差４０ｃが形成され、外輪２６ａの外
周に外嵌されている。

以上にように軸受機構１８８は構成されており、また、
軸受機構１８ｂは軸受機構１８ａの位置を１８０°反転
しただけで全く同じ構成になっている。

さらに第１図により詳しく説明する。

４２はスリーブであり、断面が第３図すに示すような黄
銅型の筒であり、本体１６に圧入固定されている、回転
軸１４に外嵌された軸受機構１８３の緩衝材３６ａの下
端はスリーブ４２の段差４６に掛止して軸受機構１８ａ
の下端が位置決めされる。同じく軸受機構１８ｂの上端
は、緩衝材３６ｂの上端がスリーブ４２の下端に当接し
て位置決めされる。

４８はコイルスプリングであり、回転軸１４に外嵌され
ており、軸受機構１８ａの内輪２０ａを常時図面上の下
方へ付勢している。内輪２０ａを付勢する手段はコイル
スプリング４８に代えて板バネ等の弾性部材を用いても
よい。

５０は規制板であり、回転軸１４の下端に圧入固定され
、軸受機構１８ｂの下端の位置決めをしている。

次に動作について説明する。

モーターを駆動してファン１２を所定の回転方向へ回転
軸１４を中心に回転させると風は矢印Ａの方向へ流れる
。その際に軸圧力は矢印Ａと逆方向に作用する。従って
両軸受機構１８ａ、１８ｂにも軸圧力、つまりスラスト
方向の力が作用する。

その際、軸受機構１８８はコイルスプリング４８の弾発
力により、また軸受機構１８ｂは固定されたスリーブ４
２の下端によりスラスト方向のズレを阻止されているの
で、コイルスプリング４８の弾発力とファン１２の回転
に伴う軸圧力が矢印Ａと逆方向に作用し、軸受機構１８
ａ、１８ｂそのもののがたつきは阻止される。

ここで問題になるのが精度を落として形成された内輪２
０ａ、２０ｂ、ボール２４、外輪２６ａ１２６ｂの精度
の低さに起因する振動である。この実施例の場合も当然
両軸受機構１８ａ、１８ｂ自らがスラスト方向およびラ
ジアル方向の力を受けて振動する。しかし、両軸受機構
１８ａ、１８ｂの緩衝材３６ａ、３６ｂが外輪２６ａ、
２６ｂとスリーブ４２もしくは本体１６との間に配され
ているので、軸受機構１８ａ、１８ｂから発生した振動
は緩衝材３６ａ、３６ｂに吸収され、回転軸１４や本体
１６に伝導されることがなく振動音の発生が抑えられる
とともに、振動による軸受機構１８ａ、１８ｂそのもの
の損傷も防止できる。

また、回転軸１４にラジアル方向の力が加わった場合で
も、緩衝材３６ａ、３６ｂは軸受機構１８ａ、１８ｂの
発生する振動を吸収可能なので同様な防振、吸音効果が
ある。

第４図には他の実施例を示す。

基本的な構造は先述の実施例と同じである。相違点は内
輪１２０、外輪１２６が共にボール１２４とＲ面で転が
り接触し、ラジアル方向およびスラスト方向荷重の一方
向のみの荷重を受けるようになっている。

１３６がゴム等の弾性材で形成された緩衝材である。

以上、本発明の好適な実施例について述べてきたが、本
発明は上記の実施例に限定されるのではなく、発明の精
神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもちろ
んである。

（発明の効果） 従来は、回転体装置のラジアル方向の力によるステータ
とロータのギャップが狂う問題があり、回転体の回転軸
の軸受周囲に緩衝材を配すことは行われていなかったが
、例えばファン等のようにトルクが小さいモーターにお
いて本発明に係る軸受機構を用いると、軸受を構成する
各部品の真円度、面粗度の精度を多少落とすことも可能
となり、緩衝材を併用することにより低精度部品が使用
可能となるので、軸受機構は従来の玉軸受の１／３位に
大幅なコストダウンが可能となる。

また、緩衝材の使用により軸受機構の低精度に起因する
振動も吸収できるので防振、防音の他に軸受機構の損傷
も防止でき、その寿命を伸ばすことが可能となる。さら
に、玉軸受を構成する部品の精度を若干落とせるので、
それにより特定の部品の製造方法において大量生産が可
能となる（例えば、内輪および外輪は遠心バレル研磨で
１回に何百個も研磨可能である）。従って、部品の生産
効率も上がるコストの低減化がさらに可能となる等の経
済的、かつ技術的な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回転体の軸受機構の要部を示した
断面図、第２図は軸受機構の分解斜視図、第３図（ａｌ
は実施例に係るファンモーターの正面図であり、（ｂ）
はその部分破断側面断面図、第４図は他の実施例を示し
た断面図である。 １０・・・ファン装置、　　１２・・・ファン、１４・
・・回転軸、　１６・・・本体、１８ａ、１８ｂ−−−
軸受機構、　２０ａ、２０ｂ・・・内輪、　２４・・・
ボール、 ２６ａ、２６ｂ−−・外輪、　２８ａ　−−・リテーナ
、　３６ａ、３６ｂ−−−緩衝材、　４２・・・スリー
ブ、　４４・・・ステータコイル、４８・・・コイルス
プリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転体の回転軸の振動を防止するため、前記回転軸
   に玉軸受を外嵌してなる回転体の軸受機構において、 前記玉軸受の外輪と軸受機構が固定される 本体との間に振動を吸収するための緩衝材が配されたこ
   とを特徴とする回転体の軸受機構。