JPH10322957A - 軸回転型モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸の外周面に鍔や溝を形成するという手
間のかかる作業を行うことなく、焼結含油軸受けに用い
た潤滑油の消失を防止することのできる軸回転型モータ
を提供すること。 【解決手段】 本形態のモータ１では、第１の焼結含油
軸受け５の外端面５１を軸受けホルダ４の端縁より引っ
込めて油溜まり部を構成する。また、第１の焼結含油軸
受け５の外端面５１を引っ込め、かつ、ロータケース８
への環状溝９６の形成によって、第１の焼結含油軸受け
５の外端面５１とボス９との間隔を実質的に広くし、潤
滑油３８がロータケース８に付着することを防止する。
たとえロータケース８の環状溝９６内に潤滑油３８が付
着しても、潤滑油３８が周囲に飛散しないように、飛散
経路を複雑、かつ、狭くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼結含油軸受けに
よって支持された回転軸を備えた軸回転型モータに関す
るものである。さらに詳しくは、焼結含油軸受けに用い
た潤滑油が消失するのを防止するための構造技術に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】レーザプリンタの光走査装置においてポ
リゴンミラーを回転させるモータなどには、一対の焼結
含油軸受けが内部に同軸状に嵌め込まれた円筒状の軸受
けホルダを備えたステータと、焼結含油軸受けによって
ステータに対して回転自在に支持された回転軸および該
回転軸に固定されたロータケースを備えたロータとを有
するいわゆる軸回転型モータが用いられている。ここ
で、軸受けホルダの両端部のうち、ロータケースの平坦
な内面に対峙する側の端部は開放端になっており、モー
タの組立や点検の際には、そこから焼結含油軸受けに潤
滑油を供給することが可能になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
の薄型化に伴い、軸受けホルダの端部とロータケースの
内面との間隔は狭くなる一方であり、従来の構造のまま
では、焼結含油軸受けに用いた潤滑油が短期間で消失
し、油切れが起こるという事象が発生している。すなわ
ち、軸受けホルダとこの軸受けホルダに対向するロータ
ケースの内面との間隔が狭いと、焼結含油軸受けの端面
に補給した潤滑油や焼結含油軸受け内から滲みだしてき
た潤滑油がロータケースの内面に付着し、そこに付着し
た潤滑油は、ロータの回転による遠心力でそこから流出
してしまうのである。

【０００４】この問題を回避するために、特開平８−１
０３０４７号公報には、焼結含油軸受けとロータケース
との間で露出している回転軸の外周面に鍔や溝を形成
し、焼結含油軸受けに用いた潤滑油がロータケースの内
面に届かないようにした構造が開示されている。しか
し、このような構造を形成するには、回転軸の外周面に
鍔や溝を形成するという手間のかかる作業が追加する必
要があるので、生産性が低下するという問題点がある。

【０００５】そこで、本発明の課題は、回転軸の外周面
に鍔や溝を形成するという手間のかかる作業を行うこと
なく、焼結含油軸受けに用いた潤滑油の消失を防止する
ことのできる軸回転型モータを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、一対の焼結含油軸受けが円筒部内で
同軸状に配置された軸受けハウジングを備えるステータ
と、前記焼結含油軸受けによって前記ステータに対して
回転自在に支持された回転軸および該回転軸に固定され
たロータケースを備えたロータとを有する軸回転型モー
タにおいて、前記一対の焼結含油軸受けのうち、前記ロ
ータケース側に配置された焼結含油軸受けは、その外端
面が前記軸受けハウジングの端縁より引っ込んだ位置に
あるとともに、前記ロータケースの前記焼結含油軸受け
と対向する面には、前記回転軸の周囲で凹む環状溝が構
成されていることを特徴とする。

【０００７】本発明では、焼結含油軸受けとロータケー
スとの間において、焼結含油軸受けの外端面は軸受けハ
ウジングの端縁より引っ込んだ位置にある一方、ロータ
ケースの焼結含油軸受けに対向した面のうち回転軸の周
囲、すなわち、焼結含油軸受けに対峙する部分には環状
溝が構成されているため、焼結含油軸受けの外端面とロ
ータケースの対向面との間隔が実質的に拡張されてい
る。従って、焼結含油軸受けに用いた潤滑油は、回転軸
の外周面に鍔や溝を形成しなくても、ロータケースの対
向面に届かない。また、焼結含油軸受けの外端面は軸受
けハウジングの端縁より引っ込んだ位置にあって、軸受
けハウジングの端縁が焼結含油軸受けの外端面から突出
しているので、焼結含油軸受けの外端面の上面には油溜
まり部が構成されている状態にある。それ故、焼結含油
軸受けから潤滑油が滲みだしてきても、また、焼結含油
軸受けに潤滑油を補給しても、潤滑油は前記の油溜まり
部に保持されるだけなので、ロータケースの対向面に付
着しない。それ故、潤滑油は、ロータが回転した際にそ
の遠心力を受けて飛散するということがないので、焼結
含油軸受けからの潤滑油の消失を防止でき、油ぎれが発
生しない。よって、モータの寿命および回転特性を向上
させることができる。さらにまた、潤滑油の飛散がない
分、潤滑油で周囲が汚れることもない。

【０００８】本発明において、前記ロータケースの対向
面は、前記軸受けハウジングの外周側面と対峙するよう
に屈曲して該軸受けハウジングの外周側面を、たとえば
０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の狭い隙間をもって囲む円
筒状の内周側面が構成されていることが好ましい。この
ように構成すると、潤滑油は、たとえ、ロータケースの
環状溝内に付着しても、この環状溝の壁面やロータケー
スの内周側面が障壁となって外部への飛散が妨げられる
など、焼結含油軸受けとロータケースとの間から複雑で
狭い経路を経ないと外部に飛散できないため、そのラビ
リンス効果によっても、潤滑油が外部に確実に飛散する
ことを防止できる。

【０００９】このように構成した軸回転型モータは、油
切れや潤滑油の飛散が発生しないため、高い回転精度が
求められ、かつ、潤滑油の汚れが致命的な不具合になっ
てしまうポリゴンミラーの回転駆動用に適している。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。

【００１１】（全体構成）図１は、本発明を適用した軸
回転型モータの構造を示す断面図である。

【００１２】図１に示す本発明の軸回転型モータ１は、
レーザビームプリンタの光走査装置で用いられるポリゴ
ンミラー３２を回転駆動するためのものであり、そのス
テータ２は、モータ基板２１と、モータ基板２１に固定
された円筒状の軸受けホルダ４（軸受けハウジング）
と、放射状に延びた複数の突極２５に巻線２４が巻回さ
れたステータコア２６とを有している。軸受けホルダ４
の内部には、円筒状の第１の焼結含油軸受け５、および
第２の焼結含油軸受け６が同軸状に配置されている。こ
れらの焼結含油軸受け５には潤滑油３８が含浸され、か
つ、飛散しにくいようにグリース配合の潤滑油３８が補
給され、その潤滑特性を高めてある。また、ロータ３
は、前記一対の焼結含油軸受け５、６に回転自在に支持
された回転軸７とロータケース８とを有しており、ロー
タケース８は、回転軸７に固定されたボス９と、このボ
ス９を介して回転軸７に固定されたロータケース本体１
０とから構成されている。

【００１３】ボス９は厚肉の円盤形状であり、中心に形
成された嵌合孔９１に回転軸７が嵌合固定されている。
ボス９の下半部９２は上半部９３よりも大径に形成さ
れ、その段差部分を利用してポリゴンミラー３２が搭載
される。ボス９の上面には上半部９３よりも大径なミラ
ー押さえキャップ３３が取り付けられ、このミラー押さ
えキャップ３３は、ボス９のねじ孔９４にねじ３４を止
めることによってボス９上に固定される。ミラー押さえ
キャップ３３の外周側にはポリゴンミラー３２との間に
ばね３５が配置され、このばね３５によって、ポリゴン
ミラー３２はボス９に押し付け固定されることになる。

【００１４】ロータケース本体１０は、ボス９の下面に
沿って外周側に張り出す上面部１１と、上面部１１の外
周縁から下方に向けて直角に折れ曲がる外周部１２を備
え、この外周部１２の内周面には、突極２５の先端面と
対峙するようにロータマグネット３１が接着固定されて
いる。従って、ロータマグネット３１とステータコア２
６との間に発生する磁力によって、ロータ３は、ポリゴ
ンミラー３２と一体で回転軸７の軸線（モータ軸線７
１）周りに回転可能である。

【００１５】（軸受け部分の構成）軸受けホルダ４は、
その胴部に相当する円筒部４１と、この円筒部４１の下
端部に連接するフランジ４２とから構成されている。軸
受けホルダ４は、その円筒部４１がモータ基板２１のホ
ルダ取付け孔２２およびステータコア２６の中心孔２７
に差し込まれた状態にあり、この状態で、モータ基板２
１およびステータコア２６に対してねじ２９で固定され
ている。なお、ステータコア２６に巻き回されたコイル
巻線２４がモータ基板２１に接触しないように、モータ
基板２１の上面とステータコア２６の間には、ねじ２９
に被せられた絶縁性のスリーブ３０が配置されている。

【００１６】軸受けホルダ４の円筒部４１の内部には、
モータ軸線７１の方向における中央部で中心に向けて突
き出した突部４６が形成され、この突部４６を利用し
て、その上側位置および下側位置に第１の軸受け５およ
び第２の軸受け６が同軸状に位置決め固定されている。
ここで、軸受けホルダ４の円筒部４１の高さ寸法、突部
４６の形成位置、および第１の焼結含油軸受け５の長さ
寸法はそれぞれ、軸受けホルダ４の円筒部４１の内部に
第１の焼結含油軸受け５を固定したときに、第１の焼結
含油軸受け５の外端面５１が軸受けホルダ４の上端縁４
９から引っ込んだ位置となるように設定されている。な
お、第１の焼結含油軸受け５と第２の焼結含油軸受け６
とは同一のものが使用され、第２の焼結含油軸受け６の
下端面６２は、軸受けホルダ４の下端縁から引っ込んだ
位置にある。

【００１７】なお、軸受けホルダ４の下端面は円形板３
６で塞がれ、この円形板３６の上面にはスラスト軸受け
３７が構成されている。

【００１８】（潤滑油の消失・飛散防止構造）このよう
に構成した軸回転型のモータ１において、本形態では、
回転軸７の外周面に鍔や溝を形成するという手間のかか
る作業を行うことなく、焼結含油軸受けに用いた潤滑油
の消失を防止するという観点から、軸受け部分の周囲を
以下のように構成してある。

【００１９】まず、前記のとおり、第１および第２の焼
結含油軸受け５、６のうち、ロータケース８側に配置さ
れた第１の焼結含油軸受け５は、その外端面５１が軸受
けホルダ４の端縁４９より引っ込んだ位置にある。従っ
て、第１の焼結含油軸受け５の外端面５１とボス９の下
端面９５（ロータケース８の第１の焼結含油軸受け５と
対向した対向面）との間隔は、第１の焼結含油軸受け５
の外端面５１が軸受けホルダ４の端縁４９より引っ込ん
でいる分、広くなっている。逆にいえば、軸受けホルダ
４の端縁４９は第１の焼結含油軸受け５の外端面５１か
ら突出しているので、第１の焼結含油軸受け５の外端面
５１の上面には、第１の焼結含油軸受け５に供給した潤
滑油３８の油溜まり部が構成されている状態にある。

【００２０】また、ボス９の下端面９５（ロータケース
８の対向面）のうち回転軸７の周囲（第１の焼結含油軸
受け５の外端面５１に対峙する部分）には、ボス９の下
端面９５中央で垂直に凹む円形の凹部９７と回転軸７の
外周面とによって環状溝９６が構成されている状態にあ
る。従って、第１の焼結含油軸受け５の外端面５１とボ
ス９の下端面９５（ロータケース８の対向面）との間隔
は、環状溝９６の深さ分だけ、広くなっている。すなわ
ち、環状溝９６は、後述するように、第１の焼結含油軸
受け５に用いた潤滑油３８がロータケース８に付着する
のを防ぐ逃げ部になっている。たとえば、第１の焼結含
油軸受け５の外端面５１とボス９の下端面９５との間隔
Ｌ１が約１．０ｍｍあるところに、深さＬ２が０．４ｍ
ｍの環状溝９６が形成されているので、第１の焼結含油
軸受け５の外端面５１とボス９との間隔は、実質的に
は、上記の寸法Ｌ１とＬ２とを加算した１．４ｍｍもあ
り、環状溝９６は、後述するように、潤滑油３８がロー
タケース８に付着するのを防ぐ逃げ部として十分に機能
する。また、環状溝９６を構成するのにボス９の下端面
９５に凹部９７を形成する位であれば、プレス加工や簡
単な加工で済む。

【００２１】このように、本形態では、第１の焼結含油
軸受け５の外端面５１とロータケース８の対向面との間
隔が実質的に拡張されているため、回転軸７の外周面に
鍔や溝を形成しなくても、第１の焼結含油軸受け５に用
いた潤滑油３８はロータケース８の対向面に届かない。
また、第１の焼結含油軸受け５から潤滑油３８が滲みだ
してきても、また、第１の焼結含油軸受け５に潤滑油３
８を補給しても、潤滑油３８は、第１の焼結含油軸受け
５の外端面５１の上方で軸受けホルダ４の端縁４９で囲
まれた油溜まり部に保持されるだけなのでロータケース
８の対向面に付着しない。それ故、潤滑油３８は、ロー
タ３が回転した際にその遠心力を受けて飛散するという
ことがないので、第１の焼結含油軸受け５からの潤滑油
３８の消失を防止でき、油ぎれが発生しない。よって、
モータ１の寿命および回転特性を向上させることができ
る。さらに、第１の焼結含油軸受け５の外端面５１とロ
ータケース８の対向面との間隔が実質的に拡張されてい
るため、モータ１の組立や点検時に第１の焼結含油軸受
け５に潤滑油８を供給する際にも、そこに供給した潤滑
油８がロータケース８に付着することがないので、モー
タ１の組立作業が容易である。しかも、ロータケース８
に潤滑油３８が付着しないため、ロータ３が回転しても
潤滑油３８は飛散せず周囲を汚すことがない。

【００２２】さらにまた、本形態では、ボス９の下端面
９５は、軸受けホルダ４の外周側面４４と対峙するよう
に下方に向けて垂直に屈曲しているため、ボス９には、
軸受けホルダ４の外周側面４４を囲む円筒状の内周側面
９８が構成されている。しかも、ボス９の内周側面９８
と軸受けホルダ４の外周側面４４との隙間寸法Ｌ３は、
０．１ｍｍ〜１．０ｍｍと狭い。従って、たとえロータ
ケース８の環状溝９６内に潤滑油３８が付着しても、こ
の環状溝３８の側壁やボス９の内周側面９８（ロータケ
ース８の内周側面）が障壁となって潤滑油３８の外部へ
の飛散が妨げられるなど、潤滑油３８は、第１の焼結含
油軸受け５とロータケース８との間から複雑で狭い経路
を経ないと外部に飛散できないため、そのラビリンス効
果によっても、潤滑油３８が外部に確実に飛散すること
を防止できる。

【００２３】それ故、本形態のモータ１は、レーザプリ
ンタの光走査装置においてポリゴンミラー３２を回転駆
動するモータのように、高い回転精度が求められ、か
つ、潤滑油３８による汚れが致命的な不具合になってし
まうような用途に特に適している。

【００２４】（その他の実施の形態）ロータケース８に
形成する環状溝９６の構造については、図１に示したよ
うに、深さが一定で底面９９が第１の焼結含油軸受け５
の外端面５１と平行な環状溝９６に限らず、図２に示す
ように、回転軸７の側（内周側）が深く、そこから外周
側が向かって浅くなるようなテーパをもつ底面９９を有
する環状溝９６であってもよい。このように構成する
と、第１の焼結含油軸受け５に用いた潤滑油が最も届き
やすい回転軸７の側（内周側）で環状溝９６が深いの
で、ロータケース８に潤滑油３８が付着するのを効果的
に防止できる。

【００２５】また、ポリゴンミラー３２を回転させる軸
回転型のモータ１について説明したが、本発明は焼結含
油軸受けを用いた軸回転型のモータであれば、ポリゴン
ミラー３２を回転させるものに限らない。

【００２６】さらに、焼結含油軸受けが軸受けホルダ内
に配置されているものを例に説明したが、焼結含油軸受
けは軸受けホルダ内に限らず、各種機器の一部を利用し
て構成した軸受けハウジング内に配置されているもので
あってもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る軸
回転型のモータでは、焼結含油軸受けとロータケースと
の間隔が実質的に拡張されているため、焼結含油軸受け
に用いた潤滑油は、回転軸の外周面に鍔や溝を形成しな
くても、ロータケースの対向面に届かない。また、焼結
含油軸受けの外端面は軸受けハウジングの端縁より引っ
込んだ位置にあって、軸受けハウジングの端縁が焼結含
油軸受けの外端面から突出しているので、焼結含油軸受
けの外端面の上面には油溜まり部が構成されている状態
にある。それ故、焼結含油軸受けから潤滑油が滲みだし
てきても、また、焼結含油軸受けに潤滑油を補給して
も、潤滑油は前記の油溜まり部に保持されるだけなの
で、ロータケースの対向面に付着しない。それ故、潤滑
油は、ロータが回転した際にその遠心力を受けて飛散す
るということがないので、焼結含油軸受けからの潤滑油
の消失を防止でき、油ぎれが発生しない。よって、モー
タの寿命および回転特性を向上させることができる。さ
らにまた、潤滑油の飛散がない分、潤滑油で周囲が汚れ
ることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した軸回転型モータの構造を示す
断面図である。

【図２】図１に示すモータにおいて、ボスの下端面に形
成する環状溝の変形例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 軸回転型のモータ ２ ステータ ３ ロータ ４ 軸受けホルダ（軸受けハウジング） ５ 第１の焼結含油軸受け ６ 第２の焼結含油軸受け ７ 回転軸 ８ ロータケース ９ ボス １０ ロータケース本体 ３８ 潤滑油 ４４ 軸受けホルダの外周側面 ４９ 軸受けホルダの上端縁 ５１ 第１の焼結含油軸受けの上端面 ９６ ボスに構成した環状溝（ロータケースの環状溝） ９８ ボスの内周側面（ロータケースの内周側面）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の焼結含油軸受けが円筒部内で同軸
   状に配置された軸受けハウジングを備えるステータと、
   前記焼結含油軸受けによって前記ステータに対して回転
   自在に支持された回転軸および該回転軸に固定されたロ
   ータケースを備えたロータとを有する軸回転型モータに
   おいて、 前記一対の焼結含油軸受けのうち、前記ロータケース側
   に配置された焼結含油軸受けは、その外端面が前記軸受
   けハウジングの端縁より引っ込んだ位置にあるととも
   に、 前記ロータケースの前記焼結含油軸受けと対向する面に
   は、前記回転軸の周囲で凹む環状溝が構成されているこ
   とを特徴とする軸回転型モータ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ロータケースの
   対向面は、前記軸受けハウジングの外周側面と対峙する
   ように屈曲して該軸受けハウジングの外周側面を囲む円
   筒状の内周側面が構成されていることを特徴とする軸回
   転型モータ。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記ロータケースの
   内周側面と前記軸受けハウジングの外周側面との隙間寸
   法は、０．１ｍｍから１．０ｍｍまでの範囲にあること
   を特徴とする軸回転型モータ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記ロータケースにはポリゴンミラーが搭載されている
   ことを特徴とする軸回転型モータ。