CN108352755B - 电动机及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的电动机(1)具有：具有第一轴承保持部(2a)的框架(2)；定子(3)；被第一轴承保持部所保持的第一轴承(4a)；由第一轴承(4a)能旋转地支承的转子(5)；以及产生转子(5)的轴线(A0)的方向的预负荷的预负荷部件(6)。框架(2)还具有第一框架部(21)。第一框架部(21)具有支承预负荷部件(6)的支承部(21d)。预负荷部件(6)的外侧端部以由支承部(21d)所覆盖的方式与支承部(21d)相向。

Description

电动机及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有定子和转子的电动机。
背景技术
一般来说，采用具有框架、被收容于框架的内部的轴承、转子和定子的电动机(例如内转子型的电动机)。在这样的电动机中通常采用的圆筒状的框架由以在电动机的轴线的方向的大致中央部包括与轴线的方向垂直的面的方式被一分为二的2个框架部构成。该圆筒状的框架的各框架部包括用于保持轴承的轴承保持部和供定子嵌入的定子嵌合部。但是，根据框架的组装精度、或这些各框架部中的各轴承保持部和各定子嵌合部的加工精度，有时会产生电动机内的转子相对于定子的偏心、倾斜等，这成为在电动机的驱动中产生振动的原因。因此，要求提高转子相对于定子的同轴度而提出了如下结构的电动机：利用将由包括转子的轴心在内的平面分割成的下部框架和上部框架组合而成的框架，来收容轴承、转子和定子(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开平04－17652号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，例如在电动机的框架是由沿着与电动机的旋转轴的轴线平行的方向而分割的多个框架部组合而构成的情况下，通常，也将直接或间接地支承转子的框架的支承部分割成多个部分。因此，根据框架的组装精度、或被分割成多个部分的各支承部处的接合部(分割面)的加工精度，有时无法得到转子相对于定子的适当的同轴度。
于是，本发明的目的在于提高电动机的转子相对于定子的同轴度。
用于解决课题的手段
本发明的电动机具有：具有第一轴承保持部的框架；固定于所述框架的定子；被所述第一轴承保持部所保持的第一轴承；由所述第一轴承能旋转地支承的转子；以及产生所述转子的轴线的方向的预负荷的预负荷部件；所述框架还具有第一框架部和第二框架部；所述第一框架部具有支承所述预负荷部件的支承部；所述预负荷部件的外侧端部以由所述支承部所覆盖的方式与所述支承部相向，所述第二框架部具有与所述支承部组合的凹状部分。
发明效果
根据本发明，能够提高电动机的转子相对于定子的同轴度。
附图说明
图1是概略地示出本发明的实施方式的电动机的内部构造的剖视图。
图2(a)是概略地示出电动机的外观的主视图，(b)是概略地示出电动机的外观的右侧视图。
图3(a)是概略地示出沿着图2(a)所示的电动机的C3－C3线的剖切面的构造的剖视图，(b)是概略地示出将(a)所示的电动机的框架分解了的状态的构造的图。
图4是概略地示出电动机的内部构造的另一例的剖视图。
图5是概略地示出电动机的内部构造的又一例的剖视图。
图6(a)是概略地示出图5所示的电动机的外观的主视图，(b)是概略地示出沿着(a)所示的电动机的C6－C6线的剖切面的构造的剖视图。
图7是概略地示出电动机的内部构造的又一例的剖视图。
图8是概略地示出将压缩弹簧设置于第一框架部的支承部的工序的图。
图9是概略地示出将定子、被转子插通的第一轴承及第二轴承设置于第一框架部内的工序的剖视图。
图10是概略地示出使转子移动而使压缩弹簧压缩的工序的剖视图。
图11是概略地示出在压缩弹簧被压缩了的状态下决定第二轴承的固定位置的工序的剖视图。
图12是概略地示出将第二框架部固定于第一框架部的工序的剖视图。
图13是概略地示出使第二框架部固定于第一框架部的状态的剖视图。
具体实施方式
采用附图对本发明的实施方式进行说明。在各图所示的xyz直角坐标系中，x轴方向表示与电动机1的转子5的轴线A0平行的方向(以下，称为“轴线的方向”或“轴线方向”)，y轴方向表示与框架2的分割面(第一框架部21和第二框架部22的各接合面)平行且与轴线方向正交的方向，z轴方向表示与x轴方向和y轴方向双方正交的方向。
图1是概略地示出本发明的实施方式的电动机1的内部构造的剖视图。
图2(a)是概略地示出电动机1的外观的主视图。图2(a)中虚线所示的部分与图1所示的电动机1的内部构造相对应。图2(b)是概略地示出电动机1的外观的右侧视图。
图3(a)是概略地示出沿着图2(a)所示的电动机1的C3－C3线的剖切面的构造的剖视图。图3(b)是概略地示出将(a)所示的电动机1的框架2分解了的状态的构造的图。
本实施方式的电动机1是例如内转子型的电动机。电动机1具有框架2(壳体)、定子3、配备于电动机1的负荷相反侧的第一轴承4a(也称为“负荷相反侧轴承”或“主轴承”)、配备于电动机1的负载侧的第二轴承4b(也称为“负载侧轴承”或“副轴承”)、转子5、以及作为预负荷部件的压缩弹簧6。
框架2具有作为框架2的基部的第一框架部21(也称为“基部侧框架部”或“下侧框架部”)、以及配备于框架2的基部相反侧的第二框架部22(也称为“基部相反侧框架部”或“上侧框架部”)。第一框架部21和第二框架部22通过粘接、螺纹连接、焊接等而相互固定。如图2所示，例如，框架2通过组合沿着与转子5的轴线A0平行的方向分割的多个框架部而构成为有底的圆筒形状。具体地说，框架2是通过组合在包括转子5的轴线A0在内的平面(其中，除去后述的支承部21d的部分)相互分割(一分为二)的配件(即第一框架部21和第二框架部22)而构成的。在本实施方式中，第一框架部21作为框架2的基部而构成，但也可以将第二框架部22作为框架2的基部而构成。
而且，框架2具有配备于电动机1的负荷相反侧的第一轴承保持部2a(也称为“负荷相反侧轴承保持部”或“主轴承保持部”)、以及配备于电动机1的负载侧的第二轴承保持部2b(也称为“负载侧轴承保持部”或“副轴承保持部”)。框架2收容定子3。具体地说，框架2的第一轴承保持部2a经由第一轴承4a而保持转子5的负荷相反侧(－x方向的端部)，框架2的第二轴承保持部2b经由第二轴承4b而保持转子5的负载侧(+x方向的端部)。
第一框架部21具有与定子3嵌合的定子嵌合部21a(也称为“第一定子嵌合部”、“基部侧定子嵌合部”或“下侧定子嵌合部”)、与第一轴承4a嵌合的轴承嵌合部21b、以及与第二轴承4b嵌合的轴承嵌合部21c。在本实施方式中，定子3(具体地说，相对于轴线A0为－z侧的定子芯3a)的外周部的一部分嵌入于凹状的定子嵌合部21a，相对于轴线A0为－z侧的第一轴承4a嵌入于轴承嵌合部21b，相对于轴线A0为－z侧的第二轴承4b嵌入于轴承嵌合部21c。
第一框架部21具有在电动机1的负荷相反侧支承压缩弹簧6的支承部21d(底部)。支承部21d具有朝向第二框架部22突出的凸状部分210d。支承部21d在与轴线方向正交的平面(zy平面)上形成为大致圆形。凸状部分210d在与轴线方向正交的平面(zy平面)上形成为大致半圆形。框架2被分割成多个框架部(例如第一框架部21和第二框架部22)，但支承部21d在框架2上也可以不被分割。支承部21d在电动机1的负载侧具有与压缩弹簧6相向并支承压缩弹簧6的支承面211d。
第一框架部21具有用于限制第二轴承4b在轴线方向上的固定位置的第一限制部21f。第一限制部21f也称为“基部侧限制部”、“下侧限制部”、“基部侧突出部”或“下侧突出部”。在本实施方式中，第二轴承4b的外侧(负荷相反侧)的端部与第一限制部21f相接触。但是，第二轴承4b也可以被定位成第二轴承4b的外侧(负荷相反侧)的端部不与第一限制部21f相接触。
第二框架部22具有与定子3嵌合的定子嵌合部22a(也称为“第二定子嵌合部”、“基部相反侧定子嵌合部”或“上侧定子嵌合部”)、与第一轴承4a嵌合的轴承嵌合部22b、以及与第二轴承4b嵌合的轴承嵌合部22c。在本实施方式中，定子3(具体地说，相对于轴线A0为+z侧的定子芯3a)的外周部的一部嵌入于凹状的定子嵌合部22a，相对于轴线A0为+z侧的第一轴承4a嵌入于轴承嵌合部22b，相对于轴线A0为+z侧的第二轴承4b嵌入于轴承嵌合部22c。
第二框架部22具有与支承部21d(具体地说，是凸状部分210d)组合的凹状部分22d。希望凹状部分22d的外缘为以不形成凸状部分210d与凹状部分22d之间的间隙的方式沿着凸状部分210d的外缘组合的形状(例如大致半圆形)。如图2(b)所示，在本实施方式中，框架2在第一框架部21和第二框架部22相互固定了的状态下沿着凸状部分210d的外缘组合凹状部分22d。但是，也可以在凸状部分210d与凹状部分22d之间形成间隙。
第二框架部22具有用于限制第二轴承4b在轴线方向上的固定位置的第二限制部22f。第二限制部22f也称为“基部相反侧限制部”、“上侧限制部”、“基部相反侧突出部”或“上侧突出部”。在本实施方式中，第二轴承4b的外侧(负荷相反侧)的端部与第二限制部22f相接触。也就是说，在本实施方式中，通过使第二轴承4b的外侧(负荷相反侧)的端部与第一限制部21f和第二限制部22f相接触来定位第二轴承4b。
希望第一框架部21和第二框架部22通过采用1个模具的成型来形成。作为第一框架部21和第二框架部22的成型的方法，例如树脂成型或铝压铸是适当的。
定子3具有定子芯3a和线圈3b。定子3固定于框架2的内侧(内壁)。具体地说，定子芯3a以在转子5的外侧隔着空隙8(气隙)而与转子5相向的方式，通过粘接、压入等手段而固定于定子嵌合部21a、22a。定子芯3a例如通过层叠多个电磁钢板并紧固而形成。定子芯3a的形状是例如大致圆环形状，在定子芯3a的内周侧在周向(例如转子5的旋转方向)以大致等间隔配备多个齿。在配备于定子芯3a的各齿上，隔着绝缘子而卷绕着线圈3b。
第一轴承4a被第一轴承保持部2a所保持。第一轴承4a是例如滚动轴承。在本实施方式中，第一轴承4a通过间隙配合而嵌合于轴承嵌合部21b、22b。第一轴承4a在第一轴承保持部2a内在轴线方向上可动。希望在第一轴承4a的外周面与第一轴承保持部2a(具体地说，轴承嵌合部21b、22b)之间形成间隙。但是，也可以是第一轴承4a的外周面与第一轴承保持部2a(具体地说，是轴承嵌合部21b、22b)相接触。
第二轴承4b被第二轴承保持部2b所保持。第二轴承4b是例如滚动轴承。在本实施方式中，第二轴承4b通过间隙配合而嵌合于轴承嵌合部21c、22c，由粘接剂7而紧固于第二轴承保持部2b。也就是说，在本实施方式中，第一轴承4a未被紧固于第一轴承保持部2a(具体地说，是轴承嵌合部21b、22b)而第二轴承4b被紧固于第二轴承保持部2b(具体地说，是轴承嵌合部21c、22c)。
转子5具有作为转子5的旋转轴的轴5a和永磁体5b。轴5a的剖面(与x轴正交的面)是例如圆形。转子5(具体地说，轴5a)由第一轴承4a和第二轴承4b可旋转地支承。永磁体5b通过粘接等而固定于轴5a的侧面(外周面)。永磁体5b是例如环形，被磁化成具有预先确定的极数。
作为转子5的其它例子，也可以构成为：将永磁体5b做成与预先确定的极数相对应的平板形状或鱼糕形(日文：蒲鉾形)的多个磁体，轴线方向上的轴5a的中央部(与定子3相向的部分)的剖面(与x轴正交的面)为与预先确定的极数相对应的多边形剖面。
压缩弹簧6被夹在支承部21d与第一轴承4a之间，压缩弹簧6的外侧端部(负荷相反侧的端部)以被支承部21d覆盖的方式与支承部21d相向。也就是说，压缩弹簧6的负荷相反侧的端部是压缩弹簧6中与支承部21d相向的整个部分。希望压缩弹簧6的整个外侧端部(负荷相反侧的端部)由支承部21d来支承。但是，压缩弹簧6的整个外侧端部(负荷相反侧的端部)也可以不必与支承部21d的支承面211d相接触。
压缩弹簧6是例如防松垫圈。压缩弹簧6被第一轴承4a和支承部21d在轴线方向压缩，所以，压缩弹簧6产生轴线方向的预负荷。例如，在采用滚动轴承作为第一轴承4a并采用防松垫圈作为压缩弹簧的情况下，希望将防松垫圈和滚动轴承的配置设定成防松垫圈对滚动轴承的外圈施加预负荷。
第二轴承4b被紧固于框架2而第一轴承4a并未被紧固于框架2，所以，压缩弹簧6带来的预负荷经由第一轴承4a而被施加给转子5。在压缩弹簧6经由第一轴承4a而向转子5施加预负荷的状态下，第二轴承4b被固定于第二轴承保持部2b。也就是说，压缩弹簧6将轴线方向(+x方向)的预负荷施加给第一轴承4a、第二轴承4b和转子5。
在本实施方式中，作为预负荷部件的例子，采用压缩弹簧6进行了说明，但预负荷部件只要能在转子5的轴线方向产生预负荷即可，而不限于弹簧。
接下来，采用图4至7对以上说明的电动机1的多个变型例进行说明。
变型例1.
图4是概略地示出电动机1的内部构造的另一例的剖视图。
如图4所示，变型例1的电动机1a的第二轴承保持部2b可以在与第二轴承4b的外周面相向的位置处具有凹部21g、22g。具体地说，可以在第一框架部21(具体地说，是轴承嵌合部21c)和第二框架部22(轴承嵌合部22c)上分别形成凹部21g、22g。在图4所示的例子中，在凹部21g、22g中填充着粘接剂7。第二轴承4b通过凹部21g、22g与第二轴承4b的外周面之间的粘接剂7而被固定于第二轴承保持部2b。希望第二轴承4b固定于第一框架部21和第二框架部22(即第二轴承保持部2b)的状态下的粘结层的厚度Dp被设定为比发挥粘接剂7的粘接强度所需的厚度更厚。
变型例2.
图5是概略地示出电动机1的内部构造的又一例的剖视图。
图6(a)是概略地示出图5所示的电动机1b的外观的主视图。图6(a)中虚线所示的部分与图5所示的电动机1b的内部构造相对应。
图6(b)是概略地示出沿着(a)所示的电动机1b的C6－C6线的剖切面的构造的剖视图。
变型例2的电动机1b的第一轴承保持部2a可以具有带有与第一轴承4a的外周面相向的内周面的环23。换言之，可以在第一轴承4a的外周面与框架2(第一框架部21和第二框架部22)之间配置环23。希望环23以第一轴承4a的外周面与框架2(第一框架部21和第二框架部22)之间的距离在周向均匀的方式在周向上不被分割。在图4所示的例子中，在第一轴承4a的外周面与环23的内周面之间形成间隙，但也可以是第一轴承4a的外周面与环23的内周面相接触。环23的主材料没有特别限定，但希望是耐磨损性比框架2的耐磨损性高的材料。
变型例3.
图7是概略地示出电动机1的内部构造的又一例的剖视图。
如图7所示，变型例3的电动机1c的第二轴承4b可以相对于第二限制部22f分离。也就是说，在第二轴承保持部2b，希望在轴线方向上的第二轴承4b与第二框架部22之间(第二轴承4b的负荷相反侧)形成间隙22i。换言之，希望第二框架部22的轴承嵌合部22c与第一框架部21的轴承嵌合部21c相比，在轴线方向上形成得大。需要说明的是，同样地，希望第二框架部22的轴承嵌合部22b与第一框架部21的轴承嵌合部21b相比，在轴线方向形成得大。
如图7所示，在变型例3的电动机1c中，定子嵌合部22a在轴线方向上的宽度可以比定子嵌合部21a在轴线方向上的宽度宽。也就是说，在定子嵌合部22a内，希望在轴线方向上的定子芯3a与第二框架部22(定子嵌合部22a的内壁)之间形成间隙22h。
以上说明的本实施方式的电动机1和变型例的电动机1a至1c能够适用于各种用途，例如能够适用于冰箱、空气调节机等。
以上说明的实施方式中的特征和各变型例中的特征能够适当地组合。
根据本实施方式的电动机1，压缩弹簧6经由第一轴承4a而对转子5施加预负荷。此时，例如在支承压缩弹簧的支承部被分割成多个部分的情况下，根据框架的组装精度、或被分割的支承部的各部分处的接合部(分割面)的加工精度，有时无法得到转子相对于定子的适当的同轴度。而与之相对地，根据本实施方式的电动机1，压缩弹簧6的外侧端部(负荷相反侧的端部)以被支承部21d覆盖的方式与支承部21d相向(即，支承部21d未被分割)，该支承部21d支承压缩弹簧6，所以，能够提高转子5相对于定子3的同轴度。换言之，支承部21d具有朝向第二框架部22突出的凸状部分210d，未被分割成多个部分的支承部21d支承着压缩弹簧6，所以，能够将压缩弹簧6的姿势维持为使得经由第一轴承4a而施加到转子5的预负荷的方向与轴线方向平行。因此，能够维持提高了转子5相对于定子3的同轴度的状态。
第二框架部22具有与凸状部分210d组合的凹状部分22d，所以，能够确保电动机1的负荷相反侧的框架2的密闭性。
另外，第二轴承4b在第二轴承保持部2b在轴线方向上被固定，但第一轴承4a在第一轴承保持部2a内在轴线方向可动(即，在轴线方向上未被固定)，所以，能够吸收框架2与转子5(具体地说，是轴5a)之间的膨胀差，能够抑制第一轴承4a和第二轴承4b中的应力，所以，能够防止第一轴承4a和第二轴承4b的故障。而且，通过使第二轴承4b在轴线方向上固定而第一轴承4a在轴线方向上可动，能够将轴线方向(+x方向)的预负荷施加到转子5，所以，能够抑制转子5在轴线方向上的振动、共振等所导致的异响。
第一框架部21和第二框架部22分别具有第一限制部21f和第二限制部22f，所以，能够限制第二轴承4b在轴线方向上的移动或固定位置。例如，第一限制部21f与第二轴承4b的外侧(负荷相反侧)的端部相接触，从而能够抑制转子5在轴线方向的振动、共振等所导致的异响。
第一框架部21通过采用1个模具的成型来形成，从而能够提高被第一框架部21的各嵌合部(例如定子嵌合部21a和轴承嵌合部21b、21c)所分别支承的定子3与转子5之间的同轴度。同样地，第二框架部22通过采用1个模具的成型来形成，从而能够提高被第二框架部22的各嵌合部(例如定子嵌合部22a和轴承嵌合部22b、22c)所分别支承的定子3与转子5之间的同轴度。
根据变型例1的电动机1a，第二轴承保持部2b在与第二轴承4b的外周面相向的位置具有凹部21g、22g，所以，能够确保发挥粘接剂7的粘接强度所需的粘结层的厚度Dp。另外，能够降低源于粘结层的厚度Dp的偏差的第二轴承4b在径向(z方向)上的固定位置的偏差。
根据变型例2的电动机1b，第一轴承保持部2a具有带有与第一轴承4a的外周面相向的内周面的环23，所以，能够均匀地减小第一轴承4a的外周面与框架2之间的间隙，能够防止蠕变所导致的电动机1的故障。
根据变型例3的电动机1c，在第二轴承4b以相对于第二限制部22f分离的方式固定于第二轴承保持部2b的情况下，能够吸收第一框架部21与第二框架部22之间的轴线方向上的位置偏移(例如轴线方向上的轴承嵌合部21b的位置与轴承嵌合部22b的位置之间的位置偏移、轴线方向上的轴承嵌合部21c的位置与轴承嵌合部22c的位置之间的位置偏移、或轴线方向上的定子嵌合部21a的位置与定子嵌合部22a的位置之间的位置偏移)。同样地，在构成为定子嵌合部22a在轴线方向上的宽度比定子嵌合部21a在轴线方向上的宽度宽的情况下，能够吸收第一框架部21与第二框架部22之间的轴线方向上的位置偏移。在本申请中，位置偏移包括在第一框架部21和第二框架部22的制造过程中产生的(源于模具形状的精度和成型后的原材料的收缩的)定子嵌合部21a、22a的加工位置的位置偏移(加工误差)、以及在第一框架部21和第二框架部22的组装时产生的相对位置偏移(组装误差)这两者。
接下来，对实施方式的电动机1的制造方法进行说明。
首先，作为电动机1的构成要素的组装前的准备工序，利用模具来成型框架2。框架2具有例如第一框架部21和第二框架部22，在将它们组合时形成为有底的圆筒形状。希望第一框架部21和第二框架部22形成为将它们组合时的彼此的接合面(其中，除凸状部分210d和凹状部分22d的接合面之外)包括转子5的轴线A0。
在第一框架部21，在电动机1的负荷相反侧形成以覆盖压缩弹簧6的外侧端部(负荷相反侧的端部)的方式与之相向的支承部21d(底部)。在支承部21d形成与压缩弹簧6相向并支承压缩弹簧6的支承面211d。希望支承面211d形成为支承压缩弹簧6的整个外侧端部(负荷相反侧的端部)。而且，支承部21d在与轴线方向正交的平面(zy平面)上形成为大致圆形，并且，形成为具有朝向第二框架部22突出的凸状部分210d。凸状部分210d在与轴线方向正交的平面(zy平面)上形成为大致半圆形。而且，在第一框架部21上形成供定子3以及第一轴承4a和第二轴承4b嵌入的多个嵌合部(例如定子嵌合部21a以及轴承嵌合部21b、21c)。
在第二框架部22形成有与第一框架部21的支承部21d(具体地说，凸状部分210d)组合的凹状部分22d。而且，在第二框架部22上形成有供定子3以及第一轴承4a和第二轴承4b嵌入的多个嵌合部(例如定子嵌合部22a以及轴承嵌合部22b、22c)。
图8是概略地示出将压缩弹簧6设置于第一框架部21的支承部21d的工序(预负荷部件的设置工序)的图。压缩弹簧6是例如防松垫圈。
如图8所示，以压缩弹簧6的外侧端部(负荷相反侧的端部)与支承部21d(具体地说，支承面211d)相向的方式将压缩弹簧6设置于支承部21d。压缩弹簧6可以由例如粘接剂等而紧固于支承面211d。
图9是概略地示出将定子3和被转子5插通的第一轴承4a及第二轴承4b设置于第一框架部21内的工序(轴承设置工序)的剖视图。
首先，将粘接剂7涂敷于第一框架部21的轴承嵌合部21c。压缩弹簧6为设置于支承部21d的状态，压缩弹簧6为长度L1的自由长度(自然长度)的状态(即无载荷状态)。
接下来，在压缩弹簧6为自由长度的状态下且在转子5的轴5a与压缩弹簧6之间确保了长度L2的间隙的状态下，将定子3和被转子5插通的第一轴承4a及第二轴承4b从第一框架部21的开口部21e插入到第一框架部21的内部。此时，将定子3固定于第一框架部21，并且，将被转子5插通的第一轴承4a和第二轴承4b分别设置于第一轴承保持部2a和第二轴承保持部2b。
具体地说，将插入侧(－z侧)的定子芯3a通过粘接、压入等而固定于定子嵌合部21a。而且，使第一轴承4a和第二轴承4b通过间隙配合而分别嵌合于第一轴承保持部2a(具体地说，是轴承嵌合部21b)和第二轴承保持部2b(具体地说，是轴承嵌合部21c)。使第一轴承4a通过间隙配合而嵌合于轴承嵌合部21b。将第一轴承4a和第二轴承4b插入第一框架部21内时的轴5a与压缩弹簧6之间的间隙(长度L2的间隙)设定为使第一轴承4a和转子5不与压缩弹簧6相接触的程度的长度为宜。
接下来，采用图10和图11，对在转子5经由第一轴承4a而在轴线方向(－x方向)按压压缩弹簧6的状态下将第二轴承4b固定于第二轴承保持部2b的工序(轴承固定工序)进行说明。
图10是概略地示出使转子5移动而使压缩弹簧6压缩的工序(预负荷部件压缩工序)的剖视图。
图11是概略地示出在压缩弹簧6被压缩了的状态下决定第二轴承4b的固定位置的工序(轴承定位工序)的剖视图。
也就是说，轴承固定工序包括预负荷部件压缩工序和轴承定位工序。
首先，在通过轴承设置工序的实施而将转子5插入了第一框架部21内的状态(图10的状态)下，使转子5与第一轴承4a和第二轴承4b一起向负荷相反侧的方向(－x方向)移动，从而经由第一轴承4a而将压缩弹簧6向负荷相反侧的方向按压。换言之，通过将转子5向负荷相反侧的方向按压，由第一轴承4a和支承部21d夹着压缩弹簧6地压缩压缩弹簧6。
接下来，在压缩弹簧6被压缩了的状态(转子5经由第一轴承4a而在负荷相反侧的方向按压压缩弹簧6的状态)下，决定第二轴承4b在轴线方向上的固定位置。在本实施方式中，第二轴承4b的固定位置是第二轴承4b的外侧端部(负荷相反侧的端部)与第一限制部21f相接触的位置。如图11所示，在压缩弹簧6被压缩了的状态下，使涂敷于轴承嵌合部21c的粘接剂7固化。通过使涂敷于轴承嵌合部21c的粘接剂7固化，第二轴承4b被紧固于第二轴承保持部2b(具体地说，是轴承嵌合部21c)，第二轴承4b的位置固定。在第二轴承4b被固定于第二轴承保持部2b(具体地说，是轴承嵌合部21c)的状态下，压缩弹簧6向第一轴承4a施加预负荷，经由第一轴承4a而向转子5(具体地说，是轴5a)施加预负荷，进而经由第一轴承4a和转子5而向第二轴承4b施加预负荷。
图12是概略地示出将第二框架部22固定于第一框架部21的工序(框架固定工序)的剖视图。
图13是概略地示出使第二框架部22固定于第一框架部21的状态的剖视图。
如图12所示，在第二框架部22的轴承嵌合部22c涂敷粘接剂7，以由第二框架部22盖上第一框架部21的开口部21e的方式将第二框架部22置于第一框架部21的上部(+z侧)。在将第二框架部22置于第一框架部21的上部时，使第一轴承4a通过间隙配合而嵌合于第二框架部22的轴承嵌合部22b，使第二轴承4b通过间隙配合而嵌合于第二框架部22的轴承嵌合部22c，将定子芯3a通过粘接、压入等而固定于定子嵌合部22a。
如图13所示，在第二轴承4b嵌合于轴承嵌合部22c的状态下，通过使涂敷于轴承嵌合部22c的粘接剂7固化，第二轴承4b被紧固于第二框架部22(具体地说，是轴承嵌合部22c)。最后，第一框架部21和第二框架部22通过粘接、螺纹连接、焊接等而固定。
通过以上说明的各工序，能够制造实施方式的电动机1。以上说明的电动机1的制造方法在制造变型例1至3的各电动机时也适用。但是，电动机1的制造方法不限于以上说明的方法。
例如，在制造变型例1的电动机1a(图4)时，可以采用模具在第一框架部21(具体地说，轴承嵌合部21c)和第二框架部22(轴承嵌合部22c)上分别形成凹部21g、22g。在此情况下，希望在凹部21g、22g中填充粘接剂7而使第二轴承4b紧固于第一框架部21和第二框架部22。希望第二轴承4b紧固于第一框架部21和第二框架部22的状态下的粘结层的厚度Dp被设定为比发挥粘接剂7的粘接强度所需的厚度更厚。
另外，例如，在制造变型例2的电动机1b(图5)时，可以在第一轴承4a(具体地说，是第一轴承4a的外周面)与框架2(第一框架部21和第二框架部22)之间配置环23。
另外，例如，在制造变型例3的电动机1c(图7)时，可以采用模具将第二框架部22成型为使得第二轴承4b相对于第二限制部22f分离。也就是说，可以将第二框架部22成型为使得在第二轴承保持部2b处，在轴线方向上的第二轴承4b与第二框架部22之间(第二轴承4b的负荷相反侧)形成间隙22i。换言之，也可以将第二框架部22成型为使得第二框架部22的轴承嵌合部22c与第一框架部21的轴承嵌合部21c相比在轴线方向上形成得大。需要说明的是，同样地，也可以将第二框架部22成型为使得第二框架部22的轴承嵌合部22b与第一框架部21的轴承嵌合部21b相比在轴线方向上形成得大。
另外，例如，在制造变型例3的电动机1c(图7)时，可以采用模具而将第二框架部22成型为使得第二框架部22的定子嵌合部22a在轴线方向上的宽度比第一框架部21的定子嵌合部21a在轴线方向上的宽度宽。换言之，希望将第二框架部22成型为使得，在定子嵌合部22a内，在轴线方向上的定子芯3a与第二框架部22(定子嵌合部22a的内壁)之间形成间隙22g、22h。
根据本实施方式的电动机1的制造方法，第一框架部21具有覆盖压缩弹簧6在轴线方向上的外侧端部并支承压缩弹簧6的外侧端部的支承部21d，所以，在转子5设置于第一框架部21内的状态下，使转子5向负荷相反侧的方向(－x方向)移动，从而经由第一轴承4a而将压缩弹簧6向负荷相反侧的方向按压，由第一轴承4a和支承部21d夹着压缩弹簧6，从而能够压缩压缩弹簧6。因此，即使在设置于第一框架部21内的压缩弹簧6被压缩前的状态(自然长度的状态)下，也能够容易将压缩弹簧6、转子5、以及第一轴承4a和第二轴承4b设置于第一框架部21内。而且，在转子5设置于第一框架部21内的状态下，能够使转子5在轴线方向移动来压缩压缩弹簧6，所以，能够容易制造转子5相对于定子3的同轴度高的电动机1。
通过采用1个模具而在作为1个配件的第一框架部21上形成定子嵌合部21a和轴承嵌合部21b、21c，所以，与例如通过分别单独进行切削加工来形成各嵌合部的情况相比，能够提高由第一框架部21的各嵌合部所分别支承的定子3与转子5之间的同轴度。同样地，采用1个模具在作为1个配件的第二框架部22上形成定子嵌合部22a和轴承嵌合部22b、22c，所以，与例如通过分别单独进行切削加工来形成各嵌合部的情况相比，能够提高由第二框架部22的各嵌合部所分别支承的定子3与转子5之间的同轴度。
在将被转子5插通的第一轴承4a和第二轴承4b设置于第一框架部21内时，第一轴承4a通过间隙配合而嵌合于轴承嵌合部21b，所以，在转子5设置于第一框架部21内的状态下，通过使转子5与第一轴承4a和第二轴承4b一起向负荷相反侧的方向(－x方向)移动的动作，能够决定第二轴承4b在轴线方向上的固定位置。因此，与例如仅通过从第一框架部21的外部向内部插入的动作(向－z方向的插入动作)来定位被转子5插通的第一轴承4a和第二轴承4b的方法相比，能够容易进行压缩弹簧6的压缩和第二轴承4b的固定。
在第一框架部21(具体地说，是轴承嵌合部21c)和第二框架部22(轴承嵌合部22c)上分别形成凹部21g、22g的情况下，能够降低第二轴承4b在径向(z方向)上的固定位置的偏差。具体地说，通过形成凹部21g、22g，能够充分确保发挥粘接剂7的粘接强度所需的粘结层的厚度，能够降低源于粘结层的厚度的偏差的第二轴承4b在径向(z方向)上的固定位置的偏差。
在第一轴承4a(具体地说，是第一轴承4a的外周面)与框架2(第一框架部21和第二框架部22)之间配置环23的情况下，能够均匀地减小第一轴承4a的外周面与框架2之间的间隙，能够制造抑制了蠕变的产生的电动机1。
在第二框架部22成型为使得第二轴承4b相对于第二限制部22f分离的情况下，能够吸收制造时的第一框架部21与第二框架部22在轴线方向上的位置偏移(例如轴线方向上的轴承嵌合部21b的位置与轴承嵌合部22b的位置之间的位置偏移、轴线方向上的轴承嵌合部21c的位置与轴承嵌合部22c的位置之间的位置偏移、或轴线方向上的定子嵌合部21a的位置与定子嵌合部22a的位置之间的位置偏移)等所导致的组装误差。同样地，在第一框架部21和第二框架部22成型为使得定子嵌合部22a在轴线方向上的宽度比定子嵌合部21a在轴线方向上的宽度宽的情况下，能够吸收制造时的第一框架部21与第二框架部22在轴线方向上的位置偏移等所导致的组装误差。
附图标记说明
1，1a，1b，1c电动机、2框架、2a第一轴承保持部、2b第二轴承保持部、3定子、3a定子芯、3b线圈、4a第一轴承、4b第二轴承、5转子、5a轴、5b永磁体、6压缩弹簧、7粘接剂、8空隙、21第一框架部、22第二框架部、21a，22a定子嵌合部、21b，21c，22b，22c轴承嵌合部、21d支承部、21e开口部、21f第一限制部、21g，22g凹部、22d凹状部分、22f第二限制部、210d凸状部分、211d支承面。

Claims (13)

1.一种电动机，具有：
具有第一框架部和第二框架部的框架；
固定于所述框架的定子；
第一轴承；
第二轴承；
由所述第一轴承和所述第二轴承能旋转地支承的转子；以及
产生所述转子的轴线的方向的预负荷的预负荷部件；
所述第一框架部具有保持所述第一轴承的外周面的第一轴承保持部、保持所述第二轴承的外周面的第二轴承保持部以及支承所述预负荷部件的支承部；
所述预负荷部件的外侧端部以被所述支承部覆盖的方式与所述支承部相向，
所述第二框架部具有与所述支承部组合的凹状部分，
所述第一轴承在所述第一轴承保持部内在所述轴线的方向可动，
所述第二轴承在所述第二轴承保持部在所述轴线方向上被固定。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
在所述预负荷部件经由所述第一轴承向所述转子施加所述预负荷的状态下，所述第二轴承被固定于所述第二轴承保持部。
3.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，
所述支承部具有朝向所述第二框架部突出的凸状部分。
4.根据权利要求3所述的电动机，其特征在于，
所述凹状部分与所述凸状部分组合。
5.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，
所述外侧端部是所述预负荷部件的与所述支承部相向的整个部分。
6.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，
所述预负荷部件是压缩弹簧；
所述压缩弹簧被所述第一轴承和所述支承部压缩。
7.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，
所述第二轴承保持部在与所述第二轴承的外周面相向的位置具有凹部；
所述第二轴承被所述凹部与所述第二轴承的外周面之间的粘接剂固定于所述第二轴承保持部。
8.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，
第一轴承保持部具有环，该环具有与所述第一轴承的外周面相向的内周面。
9.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，
所述第一框架部具有用于限制所述第二轴承在所述轴线的方向上的固定位置的第一限制部。
10.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，
所述第二框架部具有用于限制所述第二轴承在所述轴线的方向上的固定位置的第二限制部；
所述第二轴承从所述第二限制部离开。
11.根据权利要求3所述的电动机，其特征在于，
所述第一框架部具有供所述定子的外周部的一部分嵌入的第一定子嵌合部；
所述第二框架部具有供所述定子的所述外周部的另一部分嵌入的第二定子嵌合部。
12.根据权利要求11所述的电动机，其特征在于，
所述第二定子嵌合部在所述轴线的方向上的宽度比所述第一定子嵌合部在所述轴线的方向上的宽度宽。
13.一种电动机的制造方法，所述电动机具有定子、第一和第二轴承、框架、由所述第一和第二轴承能旋转地支承的转子、以及产生所述转子的轴线的方向的预负荷的预负荷部件，该框架具有分别保持所述第一和第二轴承的第一和第二轴承保持部，所述框架具有第一和第二框架部，所述第一框架部具有以覆盖所述预负荷部件的外侧端部的方式与所述预负荷部件的外侧端部相向并支承所述预负荷部件的所述外侧端部的支承部，其特征在于，
所述第一框架部具有保持所述第一轴承的外周面的第一轴承保持部、保持所述第二轴承的外周面的第二轴承保持部以及所述支承部，
所述第一轴承在所述第一轴承保持部内在所述轴线的方向可动，
所述第二轴承在所述第二轴承保持部在所述轴线方向上被固定，
所述电动机的制造方法具有如下工序：
将所述预负荷部件设置于所述第一框架部的所述支承部；
将所述定子固定于所述第一框架部，并且，将被所述转子插通的所述第一和第二轴承分别设置于所述第一和第二轴承保持部；
在所述转子经由所述第一轴承而在所述轴线的方向按压所述预负荷部件的状态下，将所述第二轴承固定于所述第二轴承保持部；以及
将所述第二框架部的凹状部分与所述支承部组合。
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