JP2006109592A - 軸受予圧構造モータ - Google Patents

Abstract

【課題】 接着剤の注入が容易で、構成部品の寸法公差の高精度を必要としない、タクトタイムを短くできる回避することができるモータを提供する。
【解決手段】 ステータ７と、ステータ７の両端に嵌合固着した負荷側ハウジング８および反負荷側ハウジング２と、両ハウジングにそれぞれ設けられた開口部にそれぞれ挿入された軸受３と、両軸受３、３の間で回転自在に支承したモータシャフト５とで構成されるモータであって、反負荷側軸受３を覆う軸受カバー１をバネ材で形成すると共に、軸受カバー兼バネ材１の一部で反負荷側ハウジング２の開口部の一部を覆いかつ反負荷側軸受に定位置予圧を与える向きに軸受カバー兼バネ材１を反負荷側ハウジング２に固定した。
【選択図】 図１

Description

本発明はモータの軸受固定構造に関するもので、特に軸受予圧構造に関する。

本発明が対象としているモータは、コイルを巻装したステータと、ステータの両端に嵌合固着した負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングと、負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングにそれぞれ設けられた開口部に挿入されたそれぞれ負荷側軸受および反負荷側軸受と、負荷側軸受および反負荷側軸受の間で回転自在に支承したロータとで構成し、ハウジング開口部と軸受外周との間に接着剤を入れて固定するものは知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
特開平９−１４２７５号公報 特開昭６２−１９０１２３号公報

さらに、ハウジング開口部と軸受外周との間に接着剤を入れて固定する際に、ハウジングの開口部に挿入された軸受をモータ中心部に押さえる定位置予圧を印加した状態で接着剤による固定を行なっている。そして、ロータを支持する軸受に予圧を印加する方法に『定位置予圧』を採用する場合、従来より下記方法の１〜３が知られている。

方法１：ステータとロータの寸法精度管理によって軸方向の寸法差を設定し、組立によって予圧を印加する方法である。
図５は方法１による定位置予圧法で、図において、２はハウジング、３は軸受、５はモータシャフト、６はマグネット、７はステータ、８はハウジング、９は軸受カバー、１０は固定ネジである。
このモータは、マグネット６を備えたモータシャフト５に軸受３の内輪を固定し、反負荷側ハウジング２の開口部に軸受３の外輪を固定し、負荷側ハウジング８の側の軸受３は、軸受カバー９が固定ネジ１０で負荷側ハウジング８に固定されていることで負荷側ハウジング８に固定支持されている構造となっている。
そして、反負荷側ハウジング２、軸受３、モータシャフト５、ステータ７の各部品の寸法を正確に製造して、各部品をこのように組み立てることにより、反負荷側ハウジング２の延設部２ａが軸受３をモータシャフト５の段差部５ａに押圧状態で固定されることで（バネを用いなくても）予圧印加状態が維持されるようになる。

方法２：円形のウェーブワッシャ等のバネで予圧を印加した状態で注入口等から接着剤を注入し軸受を接着固定する方法である。
図６は方法２による定位置予圧法で、図において、２はハウジング、３は軸受、４は接着剤、５はモータシャフト、６はマグネット、７はステータ、８はハウジング、９は軸受カバー、１０は固定ネジ、１１はウェーブワッシャによる予圧バネ、１２は接着剤注入口である。
図７はウェーブワッシャ１１の具体的形状を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。（ａ）および（ｂ）において、凸（山）部を○、節（中間）部を×、凹（谷）部を●で示している。ウエーブワッシャ１１は環状の薄板に図から判るように波状に凹凸を付け圧縮に対するバネ特性を考慮した座金である。
このモータは、マグネット６を備えたモータシャフト５に軸受３の内輪を固定し、反負荷側ハウジング２の開口部に軸受３の外輪を固定して成るもので、反負荷側ハウジング２の延設部２ａと軸受３との間に、図７のウエーブワッシャ１１を介在させることで、ウエーブワッシャ１１が軸受３をモータシャフト５の段差部５ａに押圧状態で固定して予圧を印加している。そして、この状態で接着剤注入口１２から接着剤４を注入すると、反負荷側ハウジング２の内部にあけられている接着剤通路１２ａを通って、反負荷側ハウジング２と軸受３との間の隙間に入って両者を堅く結合することとなり予圧印加状態が維持されるようになる。

方法３：おもりで予圧を印加した状態で接着剤を注入し軸受を接着固定する方法である。
図８は方法３による定位置予圧法で、図において、２はハウジング、３は軸受、４は接着剤、５はモータシャフト、６はマグネット、７はステータ、８はハウジング、９は軸受カバー、１０は固定ネジ、１３はおもりである。
このモータは、マグネット６を備えたモータシャフト５に軸受３の内輪を固定し、反負荷側ハウジング２の開口部に軸受３の外輪を固定して成るもので、反負荷側ハウジング２を天に、負荷側ハウジング８を地にするようにモータを立てた状態に保持し、おもり１３で軸受３をモータシャフト５の段差部５ａを押圧して予圧印加状態にして、この状態で接着剤４を反負荷側ハウジング２と軸受３との間の隙間に注入し、両者を堅く結合させる。 接着剤４が固まって両者の結合が完了した後、おもり１３を取り外すことで予圧印加状態が維持されるようになる。

ところが、従来技術にはそれぞれ下記課題がある。
方法１によれば、構成部品の寸法公差を高精度に管理する必要がありコストアップとなる。
方法２によれば、ウエーブワッシャ１１がハウジング開口部と軸受との隙間を覆っているため接着剤４の注入の構造的障害物となり、接着剤４の注入がしにくく、また接着剤４の注入状況の確認も困難である。
方法３によれば、接着剤４が硬化するまでおもり１３を外せないためタクトタイムが長くなる。

上記問題を解決するため、請求項１記載の発明は、軸受予圧構造モータに係り、コイルを巻装したステータと、前記ステータの両端に嵌合固着した負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングと、前記負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングにそれぞれ設けられた開口部にそれぞれ挿入された負荷側軸受および反負荷側軸受と、前記負荷側軸受および反負荷側軸受の間で回転自在に支承したロータとで構成されるモータであって、前記反負荷側軸受を覆う軸受カバーをバネ材で形成すると共に、前記軸受カバー兼バネ材の一部で反負荷側ハウジングの前記開口部の一部を覆いかつ前記反負荷側軸受に定位置予圧を与える向きに前記軸受カバー兼バネ材を前記反負荷側ハウジングに固定したことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の軸受予圧構造モータにおいて、前記軸受カバー兼バネ材を平面視で略「口」状にかつ側面視でブリッジ状に形成し、前記口状の中央開口部にモータシャフトを通し、前記口状の四辺の対向する１対辺で前記反負荷側ハウジングに固定し、他の１対辺で前記反負荷側軸受に定位置予圧を与えることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、軸受予圧構造モータに係り、コイルを巻装したステータと、前記ステータの両端に嵌合固着した負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングと、前記負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングにそれぞれ設けられた開口部にそれぞれ挿入された負荷側軸受および反負荷側軸受と、前記負荷側軸受および反負荷側軸受の間で回転自在に支承したロータとで構成されるモータであって、前記反負荷側軸受を覆う軸受カバー部を前記反負荷側ハウジングから前記開口部上に延設して構成し、前記軸受カバー部と前記反負荷側軸受との間に予圧バネを介在させ、かつ前記開口部に接着剤を直視して注入できる穴を前記反負荷側ハウジングに形成したことを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の軸受予圧構造モータにおいて、前記予圧バネを平面視で中央部に環状部と該環状部から互いに直径方向外方に向かって延設する延設部とで形成しかつ側面視でブリッジ状に形成し、前記環状部の中央開口部にモータシャフトを通し、前記両延設部を前記軸受カバー部と前記反負荷側軸受との間に介在させて、環状部で前記反負荷側軸受に定位置予圧を与えることを特徴としている。

請求項１および２記載の発明によれば、バネで軸受カバーを兼ねることにより、接着剤を注入する構造的な障害がなくなり接着剤注入作業を容易にすることができる。また、構成部品の寸法公差の高精度管理を回避することができる。さらに長いタクトタイムを回避することができる。
請求項３および４記載の発明によれば、予圧バネ形状をブリッジ形状にすること、及び、ハウジングの接着剤注入口を大きくとることにより、接着剤を注入する構造的な障害がなくなり、接着剤注入作業を容易にすることができる。また、構成部品の寸法公差の高精度管理を回避することができる。さらに長いタクトタイムを回避することができる。

〈第１の実施例〉
以下、本発明の第１の実施例について図１および図２に基づき説明する。
図１は第１の実施例に係る軸受予圧構造モータを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図２は第１の実施例に使用する軸受けカバー兼予圧バネを説明する図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図１において、１は本発明に係る軸受カバーを兼ねた予圧バネである。その他の同じ符号は従来例のそれと同じで、２は反負荷側ハウジング、３は軸受、４は接着剤、５はモータシャフト、６はマグネット、７はステータ、８は負荷側ハウジング、９は軸受カバー、１０は固定ネジである。
図２において、軸受カバー兼バネ材１は、バネ材を、（ａ）の平面図（平面視）で中央に開口部１ａを有する概ね「口」状に打ち抜き、その対向する２辺１ｂ、１ｂに固定用のネジ孔１ｃ設け、他の対向する２辺１ｄ、１ｄに（ｂ）の側面図（側面視）で中央部を凸状（ブリッジ状）１ｅに形成して成る。
この軸受カバー兼バネ材１の口状の中央開口部１ａに図１のモータシャフト５を通し、かつその一部で反負荷側ハウジング２の開口部の一部を覆って反負荷側軸受３に定位置予圧を与える向きに反負荷側ハウジング２に固定ネジ１０で固定している。その後、接着剤４が軸受カバー兼予圧バネ１の口状の広い中央開口部１ａを用いて反負荷側ハウジング２と反負荷側軸受３との隙間に注入されることで予圧印加状態が維持されるようになる。
このように、第１の実施例によれば、口状の中央開口部のある軸受カバー兼予圧バネ１を用いることで、接着剤の注入を容易にすることができる。また、バネと接着剤併用による固定なので、構成部品の寸法公差の高精度管理を回避することができ、さらに軸受接着におもりを使用しないため長いタクトタイムを回避することができる。

〈第２の実施例〉
次に、第２の実施例について図３および図４に基づき説明する。
図３は第２の実施例に係る軸受予圧構造モータを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図４は第２の実施例に使用する予圧バネを説明する図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図３において、１’は本発明に係る予圧バネである。その他の同じ符号は従来例のそれと同じで、２は反負荷側ハウジング、３は軸受、４は接着剤、５はモータシャフト、６はマグネット、７はステータ、８は負荷側ハウジング、９は軸受カバー、１０は固定ネジ、１５は反負荷側ハウジング２の軸受対向部位にあけられた大穴である。反負荷側ハウジング２は反負荷側ハウジング２から一部がその開口部上に延設してハウジング延設部２ａが形成されている。
図４において、バネ材１は、（ａ）の平面図（平面視）で中央部に環状部１ａ’と、環状部１ａ’から互いに直径方向外方に向かって延設するバネ延設部１ｂ’、１ｂ’とで形成し、かつ（ｂ）の側面図（側面視）で中央部を凸状（ブリッジ状）１ｃ’に形成して成る。
そこで、このバネ材１’の環状部１ａ’の開口部１ｄ’に図１のモータシャフト５を通し、かつバネ延設部１ｂ’をハウジング延設部２ａと軸受３とに間に介在させて、そのバネ圧で反負荷側軸受３に定位置予圧を与えるようにしている。この状態で、接着剤４が反負荷側ハウジング２の大穴１５から予圧バネ１’の横に見える反負荷側ハウジング２と反負荷側軸受３との隙間に直接注入されることで予圧印加状態が維持されるようになる。
このように、第２の実施例によれば、中央に開口部のあるブリッジ状予圧バネ１’と穴１５の設けてある反負荷側ハウジング２とを用いることで、接着剤の注入を容易にすることができる。また、バネと接着剤併用による固定なので、構成部品の寸法公差の高精度管理を回避することができ、さらに軸受接着におもりを使用しないため長いタクトタイムを回避することができる。

以上述べたように、第１の実施例によれば、バネで予圧を印加した後接着剤を注入して軸受固定を実施する『定位置予圧構造』において、接着剤注入を容易にすることができる。また、バネと接着剤併用による固定なので、構成部品の寸法公差の高精度管理を回避することができる。さらに軸受接着におもりを使用しないため長いタクトタイムを回避することができる。
また、第２の実施例によれば、バネで予圧を印加した後接着剤を注入して軸受固定を実施する『定位置予圧構造』において、接着剤注入を容易にすることができる。また、バネと接着剤併用による固定なので、構成部品の寸法公差の高精度管理を回避することができる。さらに軸受接着におもりを使用しないため長いタクトタイムを回避することができる。

第１の実施例に係る軸受予圧構造モータを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 第１の実施例に使用する軸受けカバー兼予圧バネを説明する図である。 第２の実施例に係る軸受予圧構造モータを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 第２の実施例に使用するブリッジ形状予圧バネを説明する図である。 従来方法１による定位置予圧法を説明する図である。 従来方法２による定位置予圧法を説明する図である。 従来方法２に使用するウエーブワッシャを説明する図である。 従来方法３による定位置予圧法を説明する図である。

符号の説明

１ 軸受けカバー兼予圧バネ
１ａ 開口部
１ｂ 対向する２辺
１ｃ ネジ孔
１ｄ 他の対向する２辺
１ｅ 中央凸状（ブリッジ状）部
１’ ブリッジ形状予圧バネ
１ａ’環状部
１ｂ’延設部
１ｃ’中央凸状（ブリッジ状）部
１ｄ’開口部
２ ハウジング
２ａ 延設部
３ 軸受
４ 接着剤
５ ロータシャフト
６ マグネット
７ ステータ
８ 負荷側ハウジング
９ 軸受カバー
１０ 固定ネジ
１１ 予圧バネ
１２ 接着剤注入口
１３ おもり
１５ ハウジングの大穴

Claims (4)

1. コイルを巻装したステータと、前記ステータの両端に嵌合固着した負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングと、前記負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングにそれぞれ設けられた開口部にそれぞれ挿入された負荷側軸受および反負荷側軸受と、前記負荷側軸受および反負荷側軸受の間で回転自在に支承したロータとで構成されるモータであって、前記反負荷側軸受を覆う軸受カバーをバネ材で形成すると共に、前記軸受カバー兼バネ材の一部で反負荷側ハウジングの前記開口部の一部を覆いかつ前記反負荷側軸受に定位置予圧を与える向きに前記軸受カバー兼バネ材を前記反負荷側ハウジングに固定したことを特徴とする軸受予圧構造モータ。
2. 前記軸受カバー兼バネ材を平面視で略「口」状にかつ側面視でブリッジ状に形成し、前記口状の中央開口部にモータシャフトを通し、前記口状の四辺の対向する１対辺で前記反負荷側ハウジングに固定し、他の１対辺で前記反負荷側軸受に定位置予圧を与えることを特徴とする請求項１記載の軸受予圧構造モータ。
3. コイルを巻装したステータと、前記ステータの両端に嵌合固着した負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングと、前記負荷側ハウジングおよび反負荷側ハウジングにそれぞれ設けられた開口部にそれぞれ挿入された負荷側軸受および反負荷側軸受と、前記負荷側軸受および反負荷側軸受の間で回転自在に支承したロータとで構成されるモータであって、前記反負荷側軸受を覆う軸受カバー部を前記反負荷側ハウジングから前記開口部上に延設して構成し、前記軸受カバー部と前記反負荷側軸受との間に予圧バネを介在させ、かつ前記開口部に接着剤を直視して注入できる穴を前記反負荷側ハウジングに形成したことを特徴とする軸受予圧構造モータ。
4. 前記予圧バネを平面視で中央部に環状部と該環状部から互いに直径方向外方に向かって延設する延設部とで形成しかつ側面視でブリッジ状に形成し、前記環状部の中央開口部にモータシャフトを通し、前記両延設部を前記軸受カバー部と前記反負荷側軸受との間に介在させて、環状部で前記反負荷側軸受に定位置予圧を与えることを特徴とする請求項３記載の軸受予圧構造モータ。

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