JPH08182242A - モータ用ベアリングの防塵構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】組付工数や加工工数や部品点数を増大させずに
塵埃のベアリング内への侵入を確実に防止でき、また回
転軸の回転抵抗を増大させない。 【構成】一端に開口部１２ａが形成されたモータハウジ
ング１２の他端に挿入穴を有するベアリング保持部を設
け、ハウジングの一端に取付けられたヘッド１３に挿入
穴に対向して挿入孔１３ａを形成する。一端近傍が挿入
孔に挿入された第１ベアリング２１を介して他端が挿入
穴に挿入された第２ベアリングを介して回転軸１４を保
持する。回転軸に冷却ファン２３のボス２３ａを第１ベ
アリングに当接するように嵌着し、回転軸に遊嵌された
ベアリング押え板２４が第１ベアリングの外輪２１ａを
固定する。押え板の内周縁からファンに向ってインナリ
ング２４ｂを突設し、ファンから押え板に向ってアウタ
リング２３ｅを突設し、アウタリングとインナリングと
ボスとによりラビリンス２８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動工具、特にハンドグ
ラインダ、ハンドドリル等に使用されるモータの回転軸
を回転可能に保持するベアリングに適した防塵構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のベアリング防塵構造とし
て、ケーシングＡに軸受を介して回転軸が回転可能に保
持され、ケーシングＡに集塵ファン室を有するケーシン
グＢが接続され、回転軸の出力端部に集塵ファン室に挿
通される集塵ファン軸が一体的に設けられ、集塵ファン
軸に上記軸受に接近して嵌着された集塵ファンが集塵フ
ァン室に収容され、更に集塵ファンの背面部とケーシン
グＡとの間にラビリンスが形成された集塵ハンマドリル
が開示されている（実開平３−５９１１１）。この集塵
ハンマドリルでは、上記ラビリンスを形成するケーシン
グＡの溝にフエルトが配置され、かつラビリンスを形成
する集塵ファンの凸部が上記フエルトに当接するように
なっている。このように構成された集塵ハンマドリルで
は、このドリルによるコンクリート等への孔あけ作業時
に塵埃が発生し、この塵埃が集塵ファンによる吸引力で
集塵ファン室に流入するが、この塵埃はラビリンス及び
フエルトにより遮られて軸受内に侵入しないようになっ
ている。

【０００３】一方、ハウジングに包囲されかつ軸受にて
回転軸が保持され、上記軸受の外周部がベアリングキャ
ップにより略完全に包囲され、このキャップの一方の端
部にシール部が形成されかつ他方の端部に折返し部が設
けられ、キャップのシール部が回転軸外周と接触摺動す
るように構成された軸受の防塵機構が開示されている
（実開昭５７−１１７４２１）。このように構成された
軸受の防塵機構では、軸受がベアリングキャップにより
略完全に包囲されているので、軸受内に塵埃が侵入する
ことがなく、軸受の寿命を延ばすことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の集
塵ハンマドリルでは、ケーシングＡにラビリンスを形成
するための溝を施す必要があり、ケーシングＡの形状が
制約される不具合があった。また上記集塵ハンマドリル
では、フエルトをケーシングＡの溝に配置しなければな
らずこのフエルトという部品が増えかつその組付工数が
増大する問題点もあり、集塵ファンの凸部が常にフエル
トに接触しており、この接触により回転軸の回転抵抗が
増大する問題点もあった。また、上記従来の軸受の防塵
機構では、ベアリングキャップが袋状になっているた
め、このキャップの軸受への組付工数が増大したり、キ
ャップの成形が比較的難しい問題点があった。更に上記
軸受の防塵機構では、ベアリングキャップのシール部が
常に回転軸に接触しており、この接触により回転軸の回
転抵抗が増大する問題点もあった。

【０００５】本発明の目的は、組付工数や加工工数や部
品点数を増大させずに塵埃のベアリング内への侵入を確
実に防止でき、また回転軸の回転抵抗を増大させること
のないモータ用ベアリングの防塵構造を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施例に対応する図１、図２及び図
５を用いて説明する。本発明の第１は、図１及び図５に
示すように一端に開口部１２ａが形成され他端に挿入穴
１２ｃ又は通孔を有するベアリング保持部１２ｂが一体
的に設けられた筒状のモータハウジング１２と、ハウジ
ング１２の一端に開口部１２ａを覆うように取付けられ
挿入穴１２ｃ又は通孔に対向して挿入孔１３ａが形成さ
れたベアリングホルダ１３と、出力端となる一端の近傍
が挿入孔１３ａに挿入された第１ベアリング２１を介し
て他端が挿入穴１２ｃ又は通孔に挿入された第２ベアリ
ング２２を介してそれぞれ回転可能に保持された回転軸
１４と、回転軸１４に第１ベアリング２１に当接又は接
近して嵌着されたボス２３ａとこのボス２３ａに一体的
に形成された多数枚の羽根２３ｂとを有する冷却ファン
２３と、回転軸１４のうち第１ベアリング２１とファン
２３との間に遊嵌され第１ベアリング２１を挿入孔１３
ａに挿入した状態で第１ベアリング２１の外輪２１ａを
ベアリングホルダ１３に固定するベアリング押え板２４
とを備えたモータの改良である。その特徴ある構成は、
ベアリング押え板２４の内周縁からファン２３に向って
インナリング２４ｂが突設され、ファン２３からベアリ
ング押え板２４に向ってアウタリング２３ｅが突設さ
れ、アウタリング２３ｅとインナリング２４ｂとボス２
３ａとによりラビリンス２５が形成されたところにあ
る。

【０００７】本発明の第２は、図２及び図５に示すよう
に一端に開口部１２ａが形成され他端に挿入穴１２ｃ又
は通孔を有するベアリング保持部１２ｂが一体的に設け
られた筒状のモータハウジング１２と、ハウジング１２
の一端に開口部１２ａを覆うように取付けられ挿入穴１
２ｃ又は通孔に対向して挿入孔１３ａが形成されたベア
リングホルダ１３と、出力端となる一端の近傍が挿入孔
１３ａに挿入された第１ベアリング２１を介して他端が
挿入穴１２ｃ又は通孔に挿入された第２ベアリング２２
を介してそれぞれ回転可能に保持された回転軸１４と、
挿入穴１２ｃ又は通孔と第２ベアリング２２との間に介
装され少なくとも第２ベアリング２２の外周面を覆うベ
アリングキャップ２６と、第２ベアリング２２のうち挿
入穴１２ｃ又は通孔から露出する端面を覆うように回転
軸１４に嵌入された防塵リング２７とを備えたモータの
改良である。その特徴ある構成は、防塵リング２７がハ
ット状に形成され、リング２７と挿入穴１２ｃ又は通孔
の内周縁とキャップ２６の端部によりラビリンス２８が
形成されたところにある。

【０００８】

【作用】回転軸１４の回転とともに回転するファン２３
によりモータハウジング１２内に他端から一端に向う塵
埃を含むエア流が発生するが、アウタリング２３ｅとイ
ンナリング２４ｂとボス２３ａとにより形成されたラビ
リンス２５により第１ベアリング２１内には塵埃が侵入
せず、また防塵リング２７と挿入穴１２ｃ又は通孔の内
周縁とキャップ２６の端部により形成されたラビリンス
２８により第２ベアリング２２内にも塵埃が侵入しな
い。

【０００９】

【実施例】次に本発明の一実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。図１〜図５に示すように、ハンドグライン
ダ１０のモータ１１はこの例では交流整流子モータであ
り、一端に開口部１２ａが形成された筒状のモータハウ
ジング１２と、ハウジング１２の一端に開口部１２ａを
覆うように取付けられたヘッド１３と、ハウジング１２
及びヘッド１３に回転可能に保持された回転軸１４とを
備える。ハウジング１２は樹脂又はアルミニウム合金に
より形成され、ハウジング１２の他端には挿入穴１２ｃ
を有するベアリング保持部１２ｂがハウジング１２と一
体的に設けられる（図２及び図５）。ヘッド１３には上
記挿入穴１２ｃに対向して形成された挿入孔１３ａと、
互いに噛合するベベルピニオン１６及びベベルギヤ１７
が収容された歯車収容部１３ｂとを有する（図１、図４
及び図５）。回転軸１４の長手方向の略中央には電機子
鉄心１８が嵌着され、電機子鉄心１８には電機子巻線１
９が施される（図５）。回転軸１４の出力端となる一端
の近傍には挿入孔１３ａに挿入される第１ベアリング２
１が圧入され（図１、図４及び図５）、回転軸１４の他
端には挿入穴１２ｃに挿入される第２ベアリング２２が
圧入される（図２及び図５）。回転軸１４の出力端には
上記ベベルピニオン１６が嵌着される（図１、図４及び
図５）。

【００１０】また回転軸１４には第１ベアリング２１と
電機子鉄心１８との間に位置するように冷却ファン２３
が嵌着される（図１、図４及び図５）。このファン２３
は遠心ファンであり、第１ベアリング２１の内輪２１ｂ
に当接して嵌着されたボス２３ａと、このボス２３ａに
一体的に形成された多数枚の羽根２３ｂとを有する。上
記ボス２３ａには鋼又はアルミニウム合金により形成さ
れたパイプ状の芯金２３ｃが埋設され、この芯金２３ｃ
を回転軸１４に形成されたローレット部１４ａに圧入す
ることによりボス２３ａが回転軸１４に嵌着される。多
数枚の羽根２３ｂの外周にはディフューザの役割を果た
す環状のディフューザリング２３ｄが多数枚の羽根２３
ｂと一体的に設けられ、このリング２３ｄの外周面とハ
ウジング１２の内周面との間の隙間が０．５〜１．０ｍ
ｍの範囲内に設定される。これにより従来、ディフュー
ザの役割を果たしていたバッフル（図示せず）が不要に
なり、部品点数及び製造コストの低減を図ることがで
き、また羽根２３ｂとバッフルの間に異物が挟まれるこ
とを防止できるようになっている。

【００１１】また回転軸１４には第１ベアリング２１と
ファン２３の羽根２３ｂとの間に位置しかつボス２３ａ
の外方に位置するようにベアリング押え板２４が遊嵌さ
れる。この押え板２４は両端に一対の爪２４ａ，２４ａ
をそれぞれ有する（図３及び図４）。これらの爪２４
ａ，２４ａはヘッド１３のハウジング１２への４つの取
付孔１３ｃ〜１３ｆのうちの対角に位置する２つの取付
孔１３ｄ，１３ｆを挟むように形成された一対の凹部１
３ｇ，１３ｈにそれぞれ遊挿され、ハウジング１２の一
方の端面により押されて弾性変形することにより挿入孔
１３ａ内の第１ベアリング２１の外輪２１ａをヘッド１
３に固定するようになっている。ベアリング押え板２４
の内周縁からファン２３に向ってインナリング２４ｂが
突設され、ファン２３からベアリング押え板２４に向っ
てアウタリング２３ｅが突設される。アウタリング２３
ｅはインナリング２４ｂの外面から所定の隙間をあけて
外方に位置し、アウタリング２３ｅとインナリング２４
ｂとボス２３ａとによりラビリンス２５が形成される
（図１、図４及び図５）。

【００１２】一方、挿入穴１２ｃと第２ベアリング２２
との間にはゴム又は樹脂により形成されたベアリングキ
ャップ２６が介装され、このキャップ２６により第２ベ
アリング２２の外周面とこのベアリング２２の外輪２２
ａの両端面のうち挿入穴１２ｃから露出する端面とは反
対側の端面とが覆われるようになっている（図２及び図
５）。また第２ベアリング２２のうち挿入穴１２ｃから
露出する端面を覆うように回転軸１４に防塵リング２７
が嵌入され、このリング２７は樹脂又はアルミニウム合
金により外周縁に鍔部２７ａを有するハット状に形成さ
れる。また鍔部２７ａの外周面には等間隔に複数の凸部
２７ｂが設けられる。防塵リング２７の外径はベアリン
グキャップ２６の外径と略同一に形成され、上記鍔部２
７ａは第２ベアリング２２の外輪２２ａから軸方向に所
定の距離だけ離れて設けられる。ベアリング保持部１２
ｂのうち挿入穴１２ｃを形成する周壁には防塵リング２
７の外周面から所定の隙間だけあけて防塵リング２７の
外周面を覆うようにリング状の突起１２ｄが設けられ
る。またキャップ２６の防塵リング２７に対向する端部
はリング２７の鍔部２７ａに向って延びて形成され、上
記鍔部２７ａに向って延びて形成されたキャップ２６の
端部と鍔部２７ａとの間には所定の隙間が形成される。
防塵リング２７と挿入穴１２ｃの内周縁とキャップ２６
の端部によりラビリンス２８が形成される。２１ｃ及び
２２ｃは第１及び第２ベアリング２１，２２の両端面に
予め組付けられた金属製又はゴム製のシール材である
（図１、図２及び図４）。

【００１３】このように構成されたモータ用ベアリング
の防塵構造では、回転軸１４が回転すると、この軸１４
の回転とともにファン２３が回転してモータハウジング
１２内に他端から一端に向うモータ１１冷却用のエア流
が発生する。このエア流には円板状の砥石２９により研
削された金属粉等の塵埃が比較的多く含まれるが、アウ
タリング２３ｅとインナリング２４ｂとボス２３ａとに
より形成されたラビリンス２５により第１ベアリング２
１内には塵埃が侵入せず、防塵リング２７と挿入穴１２
ｃの内周縁とキャップ２６の端部により形成されたラビ
リンス２８により第２ベアリング２２内にも塵埃が侵入
しない。またラビリンス２８の入口では防塵リング２７
に設けられた複数の凸部２７ｂが回転することにより塵
埃を叩き落とすので、塵埃はラビリンス２８にも寄り付
けなくなる。この結果、第１及び第２ベアリング２１，
２２の寿命が延びる。

【００１４】なお、上記実施例ではハンドグラインダの
モータのベアリングに本発明の防塵構造を適用したが、
ハンドドリル、電気丸のこ又は集塵機等のモータのベア
リングに本発明の防塵構造を適用してもよい。また、上
記実施例ではモータとして交流整流子モータを挙げた
が、直流整流子モータ、誘導モータ、同期モータ又はそ
の他のモータでもよい。また、上記実施例ではモータハ
ウジングの他端に一体的に設けられたベアリング保持部
に挿入奥面が塞がれている挿入穴を形成したが、第２ベ
アリングを挿入できれば挿入奥面が開放されている通孔
でもよい。この場合、上記挿入奥面に対向する第２ベア
リングの端面を、第２ベアリング内への塵埃の侵入を防
止するため、ベアリングキャップにより完全に覆う必要
がある。更に、上記実施例では冷却ファンのボスと第１
ベアリングの内輪に当接させたが、ボスを第１ベアリン
グの内輪に接近させてボスと内輪との間に所定の隙間を
形成してもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、第
１ベアリングの外輪をベアリングホルダに固定するベア
リング押え板の内周縁から冷却ファンに向ってインナリ
ングを突設し、このファンからベアリング押え板に向っ
てアウタリングを突設し、アウタリングとインナリング
とボスとによりラビリンスを形成したので、冷却ファン
により塵埃を含むエア流がモータハウジング内に流入し
ても、上記ラビリンスにより第１ベアリング内に塵埃が
侵入することはない。またケーシングＡの形状が制約さ
れて軸受の外輪をハウジングに固定するベアリング押え
板を取付けるスペースを確保できない従来の集塵ハンマ
ドリルと比較して、本発明ではベアリング押え板により
第１ベアリングの外輪を確実にベアリングホルダに固定
できる。またフエルトという部品が増えかつその組付工
数が増大する従来の集塵ハンマドリルと比較して、本発
明では組付工数や部品点数が増大せず、製造コストを押
上げることはない。また集塵ファンの凸部のフエルトへ
の接触により回転軸の回転抵抗が増大する従来の集塵ハ
ンマドリルと比較して、本発明では防塵構造部分にその
ような接触がないので、回転軸の回転抵抗が増大するこ
とはない。

【００１６】また第２ベアリングのうち挿入穴又は通孔
から露出する端面を覆うように回転軸に嵌入された防塵
リングをハット状に形成し、リングと挿入穴又は通孔の
内周縁とキャップの端部によりラビリンスを形成すれ
ば、塵埃を含むエア流がモータハウジング内に流入して
も、上記ラビリンスにより第２ベアリング内に塵埃が侵
入することはない。また袋状のベアリングキャップの軸
受への組付工数が増大したり、キャップの成形が比較的
難しい従来の軸受の防塵機構と比較して、本発明では組
付工数が増大せず、製造コストを押上げることはない。
またベアリングキャップのシール部の回転軸への接触に
より回転軸の回転抵抗が増大する従来の軸受の防塵機構
と比較して、本発明では防塵構造部分にそのような接触
がないので、回転軸の回転抵抗が増大することはない。
更に防塵リングの外周面に複数の凸部を設ければ、上記
凸部の回転により塵埃は叩き落とされてラビリンスにも
寄り付けなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例モータ用ベアリングの防塵構造
を示す図５のＡ部拡大断面図。

【図２】図５のＢ部拡大断面図。

【図３】図１のＣ−Ｃ線断面図。

【図４】図３のＤ−Ｄ線断面図。

【図５】図３のＥ−Ｅ線断面図。

【符号の説明】

１１ モータ １２ モータハウジング １２ａ 開口部 １２ｂ ベアリング保持部 １２ｃ 挿入穴 １３ ヘッド（ベアリングホルダ） １３ａ 挿入孔 ２４ｂ インナリング １４ 回転軸 ２１ 第１ベアリング ２１ａ 第１ベアリングの外輪 ２２ 第２ベアリング ２３ 冷却ファン ２３ａ ボス ２３ｂ 羽根 ２３ｅ アウタリング ２４ ベアリング押え板 ２５，２８ ラビリンス ２６ ベアリングキャップ ２７ 防塵リング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に開口部(12a)が形成され他端に挿
   入穴(12c)又は通孔を有するベアリング保持部(12b)が一
   体的に設けられた筒状のモータハウジング(12)と、前記
   ハウジング(12)の一端に前記開口部(12a)を覆うように
   取付けられ前記挿入穴(12c)又は通孔に対向して挿入孔
   (13a)が形成されたベアリングホルダ(13)と、出力端と
   なる一端の近傍が前記挿入孔(13a)に挿入された第１ベ
   アリング(21)を介して他端が前記挿入穴(12c)又は通孔
   に挿入された第２ベアリング(22)を介してそれぞれ回転
   可能に保持された回転軸(14)と、前記回転軸(14)に前記
   第１ベアリング(21)に当接又は接近して嵌着されたボス
   (23a)とこのボス(23a)に一体的に形成された多数枚の羽
   根(23b)とを有する冷却ファン(23)と、前記回転軸(14)
   のうち前記第１ベアリング(21)と前記ファン(23)との間
   に遊嵌され前記第１ベアリング(21)を前記挿入孔(13a)
   に挿入した状態で前記第１ベアリング(21)の外輪(21a)
   をベアリングホルダ(13)に固定するベアリング押え板(2
   4)とを備えたモータにおいて、 前記ベアリング押え板(24)の内周縁から前記ファン(23)
   に向ってインナリング(24b)が突設され、 前記ファン(23)から前記ベアリング押え板(24)に向って
   アウタリング(23e)が突設され、 前記アウタリング(23e)と前記インナリング(24b)と前記
   ボス(23a)とによりラビリンス(25)が形成されたことを
   特徴とするモータ用ベアリングの防塵構造。
2. 【請求項２】 一端に開口部(12a)が形成され他端に挿
   入穴(12c)又は通孔を有するベアリング保持部(12b)が一
   体的に設けられた筒状のモータハウジング(12)と、前記
   ハウジング(12)の一端に前記開口部(12a)を覆うように
   取付けられ前記挿入穴(12c)又は通孔に対向して挿入孔
   (13a)が形成されたベアリングホルダ(13)と、出力端と
   なる一端の近傍が前記挿入孔(13a)に挿入された第１ベ
   アリング(21)を介して他端が前記挿入穴(12c)又は通孔
   に挿入された第２ベアリング(22)を介してそれぞれ回転
   可能に保持された回転軸(14)と、前記挿入穴(12c)又は
   通孔と前記第２ベアリング(22)との間に介装され少なく
   とも前記第２ベアリング(22)の外周面を覆うベアリング
   キャップ(26)と、前記第２ベアリング(22)のうち前記挿
   入穴(12c)又は通孔から露出する端面を覆うように前記
   回転軸(14)に嵌入された防塵リング(27)とを備えたモー
   タにおいて、 前記防塵リング(27)がハット状に形成され、 前記リング(27)と前記挿入穴(12c)又は通孔の内周縁と
   前記キャップ(26)の端部によりラビリンス(28)が形成さ
   れたことを特徴とするモータ用ベアリングの防塵構造。