JPH0767284A - モータの軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータの回転子をそのモータの固定子に回転
自在に支持するモータの軸受装置において、モータが高
速回転している時の、ボールベアリングに起因する振動
や騒音を効果的に吸収、減衰すること。 【構成】 軸受部材として少なくとも１つのボールベア
リングを備えたモータの軸受装置において、そのボール
ベアリングの固定輪が、合成樹脂もしくは合成ゴムから
なる振動吸収部材を介してモータの固定子側に取り付け
られたモータの軸受装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボールベアリングを備
えたモータの軸受装置に係り、例えば、毎分数千乃至数
万回転という高速で回転するモータに用いて好適する軸
受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールベアリングを備えたモータ
の軸受装置として、例えば第８図に示すようなものがあ
る。これはモータの回転子（７）に取り付けられた回転
軸（１）を、固定子（１６）に配置された一対（２個）
のボールベアリング（９）（１０）で回転自在に支持し
たものである。ここでモータの回転子（７）は、図示し
ない駆動用マグネットが取り付けられた回転子ヨーク
（３）にブッシュ（２）を介して回転軸（１）を取り付
けて構成されている。固定子（１６）は、中央部に中空
部（８ａ）が形成された軸受ハウジング（８）と、その
中空部（８ａ）に固定された一対のボールベアリング
（９）（１０）と、上記軸受ハウジング（８）の円筒状
部分（８ｂ）の外側に配置され、環状のスペーサ部材
（１２）及び回路基板（１１）を介してその軸受ハウジ
ング（８）の基台部（８ｃ）にネジ（１５）にて固定さ
れた磁芯コア（１３）とから構成されている。その磁芯
コア（１３）は、鉄板や硅素鋼板等の磁性薄板を型抜き
したものを複数枚積層してなり、放射上に延びる複数の
突極歯を有し、それら複数の突極歯に駆動コイル（１
４）を巻装して構成されている。

【０００３】上記のように構成された回転子（７）の回
転軸（１）が、固定子（１６）側に外輪（９ｂ）（１０
ｂ）が固定された一対のボールベアリング（９）（１
０）の内輪（９ａ）（１０ａ）を貫通するように挿通さ
れる。そして回転軸（１）の先端近傍に予圧バネ（６）
が配置され、この予圧バネ（６）の一部が片方のボール
ベアリング（１０）の内輪（１０ａ）を軸方向に附勢す
るように押さえワッシャ（５）で押さえられてモータが
構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成のモータの軸受装置では、軸受部材であるボー
ルベアリング（９）（１０）の固定輪（外輪（９ｂ）
（１０ｂ））が固定子（１６）の軸受ハウジング（８）
に堅固に固定されているから、回転時、ボールベアリン
グ（９）（１０）のボールの自転周期や公転周期に関連
する周波数の振動が外輪（９ａ）（１０ａ）を通じて直
接固定子（１６）に伝播し、モータ全体を振動させると
いう難点があった。特に、モータの回転数が毎分１万回
転以上の超高速回転となると、振動の周波数も高くな
り、不快な騒音を発生することになる。

【０００５】ここで、ボールベアリング（９）（１０）
に起因する振動は、軸方向と径方向の成分に分けられ
る。これらのうち予圧バネ（６）側のボールベアリング
（１０）の内輪（１０ａ）は回転軸（１）に対して軸方
向に移動可能であるから、このボールベアリング（１
０）に起因する振動の軸方向成分は、予圧バネ（６）の
弾性により相当程度吸収され、減衰される。しかし、回
転子（７）のブッシュ（２）に当接している側のボール
ベアリング（９）は、内輪（９ａ）は回転軸（１）に、
外輪（９ｂ）は軸受ハウジング（８）に、それぞれ堅固
に取り付けられているので、軸受がモータへ与える振動
の影響度は大きい。

【０００６】また、モータ自体を各種の機器に取り付け
る際に、モータと機器の取付部の間に振動吸収部材を介
挿して、モータの振動を機器側に伝えないようにするこ
とが考えられるが、振動の運動エネルギーの大きさは振
動している部分の質量に比例するから、不要な振動の低
減を図るには振動している部分の質量が小さいうちに対
処する方が有効である。

【０００７】本発明はこのような状況の下になされたも
のであって、モータの回転子（７）が高速回転する際
に、ボールベアリングに起因して発生する振動を効果的
に低減し得るモータの軸受装置の提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述したような課題を解
決するために本発明のモータの軸受装置は、少なくとも
１つのボールベアリングを備え、このボールベアリング
がモータの固定子に振動吸収部材を介して取り付けられ
て構成されている。

【０００９】その振動吸収部材は、合成樹脂もしくは合
成ゴムによって形成され得る。

【００１０】モータが軸回転型の場合は、前記ボールベ
アリングの外輪とモータの固定子との間に振動吸収部材
が配置され、モータが軸固定型の場合は、その固定軸と
前記ボールベアリングの内輪との間に振動吸収部材が配
置されている。

【００１１】

【作用】このような手段を備えた本発明のモータの軸受
装置は、モータの回転子を回転自在に支持するボールベ
アリングが、固定子側に振動吸収部材を介して取り付け
られているから、回転子の回転に伴ってボールベアリン
グに起因して発生する振動が振動吸収部材によって吸
収、減衰され、固定子に伝わり難い。

【００１２】また、振動源がボールベアリングの外輪又
は内輪という質量の小さい部分であるから簡単な構造の
振動吸収部材で効果的に振動が吸収、減衰される。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施例
について説明する。なお、従来例と同等の機能を有する
ものには同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

【００１４】図１は本発明のモータの軸受装置の一実施
例を示す縦断面図であり、ブラシレスモータに適用した
ものである。図において、亜鉛ダイキャスト又はアルミ
ダイキャスト製の固定側軸受ハウジング（１８）は、平
板状のモータの基台部（１８ｃ）とこの基台部（１８
ｃ）の中央部から突設された中空の円筒状部分（１８
ｂ）とを備えている。この円筒状部分（１８ｂ）の中空
部（１８ａ）には、略円筒状の振動吸収部材（２５）が
固定されている。

【００１５】この振動吸収部材（２５）は、ポリアセタ
ール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド等の熱
可塑性樹脂若しくは珪素樹脂、ポリイミド等の熱硬化性
樹脂又はブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴ
ム等の合成ゴムから形成される。素材として何を用いる
かは、振動吸収部材（２５）の形状や吸収すべき振動の
周波数に応じて決定する。

【００１６】振動吸収部材（２５）の中空部には段部
（２５ｂ）が形成されており、そこに一対のボールベア
リング（１９）（２０）が、その外輪（１９ｂ）（２０
ｂ）の外周面部と一端面部の一部とに振動吸収部材（２
５）が当接するように共軸的に配置されている。

【００１７】そして軸受ハウジング（１８）の基台部
（１８ｃ）には回路基板（１１）が重ねられるように固
定され、従来例と同様にスペーサ部材（１２）を介して
駆動コイル（１４）を備えた磁芯コア（１３）がネジ
（１５）にて固定されてモータの固定子（２６）を構成
している。

【００１８】モータの回転子（７）は、図８に示したも
のと同様に、図示しない駆動用マグネットが固定された
回転子ヨーク（３）にブッシュ（２）を介して回転軸
（１）が取り付けられて構成されている。

【００１９】このように構成された回転子（７）の回転
軸（１）を、固定子（２６）に配置されたボールベアリ
ング（１９）（２０）の内輪（１９ａ）（２０ａ）に挿
通して、一方のボールベアリング（１９）の内輪（１９
ａ）にブッシュ（２）を当接させるとともに他方のボー
ルベアリング（２０）の内輪（２０ａ）に予圧バネ
（６）を当接させ、この予圧バネ（６）が内輪（２０
ａ）を軸方向に附勢するように押さえワッシャ（５）で
押さえながらこの押さえワッシャ（５）を回転軸（１）
に係止してモータが構成されている。

【００２０】本実施例の場合、予圧バネ（６）による押
圧力を、２個のボールベアリング（１９）（２０）の外
輪（１９ｂ）（２０ｂ）間の振動吸収部材（２５）で受
ける構造となっているため、振動吸収部材（２５）の素
材としては、例えばポリカーボネートやポリフェニレン
サルファイド等の硬質合成樹脂が好ましい。

【００２１】図２は本発明の他の実施例を示す縦断面図
である。本実施例では固定側軸受ハウジング（２８）の
中空部（２８ａ）に径方向に中心に向かう環状の段部
（２８ｂ）が形成されている。即ち、振動吸収部材（３
５）（３７）を除く固定子（３６）は、従来のものと略
同一である。

【００２２】ここで振動吸収部材（３５）（３７）は、
ボールベアリング（２９）（３０）の外輪（２９ｂ）
（３０ｂ）と軸受ハウジング（２８）の間に振動吸収層
を形成するように介在し、ボールベアリング（２９）
（３０）が軸受ハウジング（２８）に保持される。

【００２３】この図２に示す実施例では、予圧バネ
（６）による押圧力を軸受ハウジング（２８）の段部
（２８ｂ）で受けているので、振動吸収部材（３５）
（３７）の素材として振動吸収効果の高い軟質合成樹脂
や合成ゴムを使用できる。

【００２４】また、振動吸収部材（３５）（３７）は、
図示のように径方向内側にフランジが形成された薄肉リ
ング状に成形した部品を用いても良いし、あるいは軸受
ハウジング（２８）に直接コーティング成型しても良
い。これは振動吸収部材（３５）（３７）の形状、特に
厚さに応じて適宜選択できる。

【００２５】図３は本発明のさらに他の実施例を示す縦
断面図であり、図４はこれに用いられるボールベアリン
グの拡大縦断面図である。この実施例において、ボール
ベアリング（３９）（４０）と振動吸収部材（４５）
（４７）を除く回転子（７）及び固定子（４６）の構造
は、上述した図２に示すものと略同一である。

【００２６】本実施例においては、図４に示すように、
振動吸収部材（４５）が、ボールベアリング（３９）の
外輪（３９ｂ）に、その外輪（３９ｂ）の外周面と両端
面の全部または一部を覆う形状にアウトサート成型され
たボールベアリング（３９）を用いている。これによ
り、ボールベアリング（３９）（４０）及び振動吸収部
材（４５）（４７）の取扱いと組立て作業が容易とな
る。

【００２７】これは外輪（３９ｂ）の外周面及び両端面
の全てを振動吸収部材（４５）で覆うように形成しても
良いし、例えば外輪（３９ｂ）の両端面部ではリング状
で外周面部ではそれらリング状部分を連結する橋梁部を
周方向に複数本形成したような形状に振動吸収部材（４
５）を形成しても良い。またこのような振動吸収部材
（４５）を一体化したボールベアリング（３９）は、ボ
ールベアリング（３９）の完成品に振動吸収部材（４
５）をアウトサート成型して製造しても良いし、外輪
（３９ｂ）単体に振動吸収部材（４５）をアウトサート
成型した後、これにボール（３９ｃ）と内輪（３９ａ）
を組み込んでも良い。

【００２８】図５は、軸固定型のモータにおける本発明
のモータの軸受装置の一実施例を示す縦断面図である。
図において、亜鉛ダイキャスト又はアルミダイキャスト
製のモータ基台（５６）の中心部には固定軸（５１）が
圧入等の手段によって固定されている。この固定軸（５
１）の外周には、一開口端部にフランジ（５５ａ）の形
成された円筒状の振動吸収部材（５５）が、そのフラン
ジ（５５ａ）をモータ基台（５６）に当接するように嵌
合固定されている。

【００２９】また、振動吸収部材（５５）の嵌合された
固定軸（５１）の周囲には、後述する回転側軸受ハウジ
ング（５８）が配置される空間を空けて、駆動コイル
（１４）を巻装した磁芯コア（１３）がスペーサ部材
（１２）及び回路基板（１１）を介してモータ基台（５
６）にネジ（１５）にて固定されて固定子（６６）を構
成している。

【００３０】一方、中空円筒状の回転軸受ハウジング
（５８）の中空部（５８ａ）には一対のボールベアリン
グ（５９）（６０）が共軸的に保持され、この軸受ハウ
ジング（５８）に形成されたフランジ（５８ｂ）には、
図示しない駆動用マグネットが固定された回転子ヨーク
（５３）が取り付けられて、回転子（５７）を構成して
いる。

【００３１】このように構成された回転子（５７）のボ
ールベアリング（５９）（６０）の内輪（５９ａ）（６
０ａ）に、固定子（６６）の振動吸収部材（５５）の外
周を嵌合し、モータ基台（５６）と反対側のボールベア
リング（５９）の内輪（５９ａ）に予圧バネ（５４）を
当接させ、この予圧バネ（５４）が内輪（５９ａ）を軸
方向に附勢するように押さえワッシャ（５２）で押さえ
られながらこの押さえワッシャ（５２）を回転軸（５
１）に係止してモータが構成されている。

【００３２】本実施例の軸受装置においては、モータの
回転に伴ってボールベアリング（５９）（６０）に起因
して発生する振動が、そのボールベアリング（５９）
（６０）の内輪（５９ａ）（６０ａ）と固定軸（５１）
の間に介在する振動吸収部材（５５）によって吸収、減
衰される。

【００３３】図６は、軸固定型のモータにおける本発明
のモータの軸受装置の他の実施例を示す縦断面図であ
り、図７はこれに用いられるボールベアリング（７０）
の拡大縦断面図である。この実施例において、ボールベ
アリング（６９）（７０）と振動吸収部材（７５）（７
７）を除く回転子（６７）及び固定子（７６）の構造
は、上述した図５に示すものと略同一である。

【００３４】本実施例においては、図７に示すように、
振動吸収部材（７７）が、ボールベアリング（７０）の
内輪（７０ａ）に、その内輪（７０ａ）の内周面と両端
面の全部または一部を覆う形状にアウトサート成型され
たボールベアリング（７０）を用いている。これによ
り、ボールベアリング（６９）（７０）及び振動吸収部
材（７５）（７７）の取扱いと組立て作業が容易とな
る。

【００３５】以上、本発明のいくつかの実施例について
説明したが、本発明は上記実施例に限定されない。例え
ば、上記各実施例では軸受部材としてボールベアリング
２個を用いて、これら両方のボールベアリングを振動吸
収部材を介して固定子に取り付ける例を示したが、これ
らの内片方のボールベアリングのみを振動吸収部材を介
して固定子に取り付ける構造としても本発明の目的を達
成できる。また、軸受部材として１個のボールベアリン
グと１個のオイルレスメタル軸受を用いた構造でも、そ
のボールベアリングの固定輪（モータが回転軸型ならば
外輪、固定軸型ならば内輪）を振動吸収部材を介して固
定子側に取り付ければ本発明の目的が達成される。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のモータの軸
受装置は、少なくとも１つのボールベアリングを備えた
軸受装置において、そのボールベアリングの固定輪が振
動吸収部材を介してモータの固定子側に取り付けられて
いるので、モータの高速回転時にボールベアリングに起
因して発生する振動が、その振動部分の質量が極めて小
さい段階で効果的に吸収され、減衰される。

【００３７】また、合成樹脂又は合成ゴムからなる振動
吸収部材をボールベアリングに一体成型すれば、ボール
ベアリング及び振動吸収部材の取扱いや組立てが容易に
なり量産に適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータの軸受装置を軸回転型モータに
用いた一実施例を示す縦断面図である。

【図２】本発明のモータの軸受装置を軸回転型モータに
用いた他の実施例を示す縦断面図である。

【図３】本発明のモータの軸受装置を軸回転型モータに
用いたさらに他の実施例を示す縦断面図である。

【図４】図３に示すボールベアリングを示す拡大縦断面
図である。

【図５】本発明のモータの軸受装置を軸固定型モータに
用いた一実施例を示す縦断面図である。

【図６】本発明のモータの軸受装置を軸固定型モータに
用いた他の実施例を示す縦断面図である。

【図７】図６に示すボールベアリングを示す拡大縦断面
図である。

【図８】従来のモータの軸受装置の一例を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

（１） 回転軸 （２） ブッシュ （３）（５３） 回転子ヨーク （５）（５２） 押さえワッシャ （６）（５４） 予圧バネ （７）（５７）（６７） 回転子 （８）（１８）（２８） 固定軸受ハウジング （８ａ）（１８ａ）（２８ａ）（５８ａ） 中空部 （８ｂ）（１８ｂ） 円筒状部分 （９）（１０）（１９）（２０）（２９）（３０）（３
９）（４０）（５９）（６０）（６９）（７０） ボー
ルベアリング （９ａ）（１０ａ）（１９ａ）（２０ａ）（３９ａ）
（５９ａ）（６０ａ）（７０ａ） 内輪 （９ｂ）（１０ｂ）（１９ｂ）（２０ｂ）（２９ｂ）
（３０ｂ）（３９ｂ） 外輪 （１１） 回路基板 （１２） スペーサ部材 （１３） 磁芯コア （１４） 駆動コイル （１６）（２６）（３６）（４６）（６６）（７６）
固定子 （２５）（３５）（３７）（４５）（４７）（５５）
（７５）（７７） 振動吸収部材 （２５ｂ）（２８ｂ） 段部 （３９ｃ） ボール （５１） 固定軸 （５５ａ） フランジ （５６） モータ基台 （５８） 回転軸受ハウジング

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転子を前記モータの固定子に
   回転自在に支持するモータの軸受装置において、 該軸受装置は少なくとも１つのボールベアリングを備
   え、該ボールベアリングが前記固定子に振動吸収部材を
   介して取り付けられていることを特徴とするモータの軸
   受装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のモータの軸受装置であ
   って、前記振動吸収部材が、合成樹脂又は合成ゴムから
   成ることを特徴とするモータの軸受装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のモータの軸受装
   置であって、前記回転子はその回転中心部に回転軸を有
   し、該回転軸に前記ボールベアリングの内輪が固定さ
   れ、前記ボールベアリングの外輪が前記固定子に設けら
   れた略円筒状の中空部を有する固定軸受ハウジングの該
   中空部に前記振動吸収部材を介して取り付けられている
   ことを特徴とするモータの軸受装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のモータの軸受装置であ
   って、前記振動吸収部材は、前記ボールベアリングの外
   輪の外周面部の全部又は一部及び該外輪の一端面の全部
   又は一部に当接する形状に形成されて前記固定軸受ハウ
   ジングの中空部に配置されていることを特徴とするモー
   タの軸受装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のモータの軸受装置であ
   って、前記振動吸収部材は、前記ボールベアリングの外
   輪に、該外輪の外周面部の全部又は一部及び該外輪の両
   端面の全部又は一部を覆う形状にアウトサート成形され
   ていることを特徴とするモータの軸受装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は２に記載のモータの軸受装
   置であって、前記固定子はその中心部に植立された固定
   軸を有し、該固定軸に前記振動吸収部材を介して前記ボ
   ールベアリングの内輪が取り付けられ、前記ボールベア
   リングの外輪が前記回転子に設けられた略円筒状の中空
   部を有する回転軸受ハウジングの該中空部に固定されて
   いることを特徴とするモータの軸受装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のモータの軸受装置であ
   って、前記振動吸収部材は円筒状に形成され、該円筒状
   振動吸収部材の内部に前記固定軸が挿通固定され、前記
   円筒状振動吸収部材の外周部に前記回転軸受ハウジング
   に外輪が固定された前記ボールベアリングの内輪が取り
   付けられていることを特徴とするモータの軸受装置。
8. 【請求項８】 請求項６に記載のモータの軸受装置であ
   って、前記振動吸収部材は、前記ボールベアリングの内
   輪に、該内輪の内周面部の全部又は一部及び該内輪の両
   端面の全部又は一部を覆う形状にアウトサート成形され
   ていることを特徴とするモータの軸受装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれかに記載のモー
   タの軸受装置であって、該軸受装置が２個のボールベア
   リングを備え、そのうちの少なくとも１つのボールベア
   リングが前記振動吸収部材を介して前記固定子に取り付
   けられていることを特徴とするモータの軸受装置。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至８のいずれかに記載のモ
    ータの軸受装置であって、該軸受装置が１個のボールベ
    アリングと１個のオイルレスメタル軸受を備えているこ
    とを特徴とするモータの軸受装置。