JP2006180570A

JP2006180570A - モータ

Info

Publication number: JP2006180570A
Application number: JP2004368112A
Authority: JP
Inventors: Kenji Funakoshi; 健二船越; Kenichi Aoki; 健一青木
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】ベアリング外輪のクリープを防止し、信頼性の高い、部品コストの低減ができるベアリング予圧構造を有するモータを提供する。
【解決手段】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ブラケットおよび反負荷側ブラケットと、前記負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケット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ベアリングおよび反負荷側ベアリング４と、前記負荷側ベアリングおよび反負荷側ベアリング４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、反負荷側ベアリングを覆うプレート１をイタバネ２とこのイタバネ２の中央部に設けられたリング３とで構成すると共に、リング３を反負荷側ベアリング４に圧入し、イタバネ２を反負荷側ブラケット５に固定することで、ベアリング４に予圧を印加した。
【選択図】図１

Description

本発明はモータのベアリング固定構造に関するもので、特にベアリング予圧構造に関する。

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ブラケットおよび反負荷側ブラケットと、負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケット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ベアリングおよび反負荷側ベアリングと、負荷側ベアリングおよび反負荷側ベアリングの間で回転自在に支承したロータとで構成し、反負荷側ベアリングを予圧する構造を付与して成るものである。
以下、従来技術について、図３および図４に基づき説明する。図３は従来装置に係るベアリング予圧構造を有するモータを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で、図４は図３の装置に使用するウエーブワッシャを示す図である。
現在、モータ、特にＡＣサーボモータは、負荷側と反負荷側に備えられたベアリング４を介して電機子９にシャフト６を取付けており、ベアリング４の予圧構造に下記方法の１〜３が知られている。
（１）ベアリング４の予圧は主に『定圧予圧構造』を用いており、ベアリング４とブラケット５間にウエーブワッシャ８を配置し、ウエーブワッシャ８のバネ力をベアリング外輪４に印加することで行われている（例えば、特許文献１参照）。
（２）ベアリング外輪４とブラケット５のはめ合い面固定には、粘度のあるシール剤、例えば液状ガスケット等を塗布して組み立てることで行われている。
（３）ブラケット５の材質は主にアルミ合金が用いられ、ベアリング４のはめ合い面に鉄インサート１０を挿入し、ブラケット５のはめ合い面をベアリング外輪４と同じ材質にすることにより、温度上昇時におけるベアリング外輪４とブラケット５のはめ合い面の熱膨張差を抑えている。
特開平８−１４９７４１号公報

ところが従来技術には下記課題があった。
（１）液状ガスケットの固定強度を越える特異な荷重、例えばモータの負荷として大きなアンバランス荷重が加わる運転状況下では、ベアリング外輪〜ブラケットはめ合い面にクリープが発生し、信頼性に劣る。
（２）ブラケット素材形成時に鉄インサートを挿入するため、金型が複雑，鉄インサート部品が必要となりコスト高である。
そこで本発明は、この様な問題点に鑑みてなされたものであり、ベアリング外輪のクリープを防止し、信頼性の高い、部品コストの低減ができるベアリング予圧構造を有するモータを提供することを目的とするものである。

上記問題を解決するため、請求項１記載の発明は、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ブラケットおよび反負荷側ブラケットと、前記負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケット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ベアリングおよび反負荷側ベアリングと、前記負荷側ベアリングおよび反負荷側ベアリング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、前記反負荷側ベアリングを覆うプレートをイタバネとこのイタバネの中央部に設けられたリングとで構成すると共に、前記リングを前記反負荷側ベアリングに圧入し、前記イタバネを前記反負荷側ブラケットに固定することで、前記ベアリングに予圧を印加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記載のモータにおいて、前記リングの圧入と共に、又はこれに代えて前記リングと前記反負荷側ベアリング間を接着することを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のモータにおいて、前記イタバネをネジにて前記反負荷側ブラケットに固定することを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のモータにおいて、前記プレートの材質と前記ベアリングの外輪と同じ材質であることを特徴としている。

上記のように構成することにより、次のような効果が得られる。
（１）イタバネより発生するバネ力をベアリングに印加することにより定圧予圧が得られる。さらにベアリング外輪とプレートを圧入もしくは接着にて固定することが可能となるため、クリープに対する信頼性が向上する。
（２）ブラケットがアルミ合金製でも、プレート材質をベアリング外輪と同じ材質にすることにより、はめ合い面の熱膨張差を抑えることが可能となるため、鉄インサートが不要となり、コストダウン効果が得られる。

〈第１の実施例〉
以下、本発明の第１の実施例について図１に基づき説明する。
図１は第１の実施例に係るモータを示す図で、（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プレートを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
図１および図２において、１は本発明に係るプレート、２はイタバネ、３はリング、４はベアリング、５は反負荷側のブラケット、６はモータシャフト、７はネジ、９は電機子である。
図２において、プレート１は円板状をしており、周辺の取付け部以外の円板部はその軸方向に一方に若干変位してイタバネ材を構成し、（ａ）の正面図から判るように、その中央に開口部１ａを、周辺に複数（図では３カ所）の開口部１ｂを、周辺にネジ孔１ｃを設けている。さらに、その軸方向に突出変位して成るイタバネ材の反対側にリング３が形成されている。このリング３は軸方向に突出する環状をしており、その内径はベアリング外径とほぼ同じとなっている。
このプレート１は、突出変位側を外側にして、かつリング３をベアリング４の外側に圧入した状態でブラケット５にネジ７で取付けられる。図１はリング３をベアリング４の外側に圧入した状態でブラケット５にネジ７で取付けられた状態を示している。
図１において、プレート１は、中央開口部１ａにモータシャフト６を通し、かつその一部でブラケット５の開口部の一部を覆って反負荷側ベアリング３に定位置予圧を与える向きにブラケット５に固定ネジ７で固定しているので、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、イタバネ２とリング３で構成されたプレート１でベアリング予圧を印加することにより、プレートのリングにベアリング外輪を確実に固定することが可能となるため、クリープに対する信頼性が向上する。さらに、ブラケット内の鉄インサートが不要となることによりコストダウン効果が期待出来る。

また、リング３の圧入に代えて、リング３と反負荷側ベアリング４との間に接着材を注入することで、リング３と反負荷側ベアリング４との間の固定をすることができる。あるいは、接着材の注入をリング３の圧入と併用すると、リング３と反負荷側ベアリング４との間の固定をより強固にすることができる。

〈第２の実施例〉
次に、第２の実施例について説明する。
第２の実施例は、プレート１の材質と反負荷側ベアリング４の外輪とを同じ材質で作ることである。ブラケット５の材質は主にアルミ合金が用いられ、ベアリング４のはめ合い面に鉄を使用し、プレート１にも同じく鉄を使用することにより、温度上昇時におけるベアリング外輪４とプレート１のリング３のはめ合い面の熱膨張差を抑えることができる。

以上述べたように、本発明によれば、（１）イタバネより発生するバネ力をベアリングに印加することにより定圧予圧が得られる。さらにベアリング外輪とプレートを圧入もしくは接着にて固定することが可能となるため、クリープに対する信頼性が向上する。
（２）ブラケットがアルミ合金製でも、プレート材質をベアリング外輪と同じ材質にすることにより、はめ合い面の熱膨張差を抑えることが可能となるため、鉄インサートが不要となり、コストダウン効果が得られる。

第１の実施例に係るモータを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。第１の実施例に使用するプレートを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。従来装置に係るモータを示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図３の装置に使用するウエーブワッシャを示す図である。

符号の説明

１．プレート
２．イタバネ
３．リング
４．ベアリング
５．ブラケット
６．シャフト
７．ネジ
８．ウエーブワッシャ
９．電機子
１０．鉄インサート

Claims

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ブラケットおよび反負荷側ブラケットと、前記負荷側ブラケットおよび反負荷側ブラケット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ベアリングおよび反負荷側ベアリングと、前記負荷側ベアリングおよび反負荷側ベアリング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、前記反負荷側ベアリングを覆うプレートをイタバネとこのイタバネの中央部に設けられたリングとで構成すると共に、前記リングを前記反負荷側ベアリングに圧入し、前記イタバネを前記反負荷側ブラケットに固定することで、前記ベアリングに予圧を印加したことを特徴とするモータ。
前記リングの圧入と共に、又はこれに代えて前記リングと前記反負荷側ベアリング間を接着することを特徴とする請求項１記載のモータ。
前記イタバネをネジにて前記反負荷側ブラケットに固定することを特徴とする請求項１又は２記載のモータ。
前記プレートの材質と前記ベアリングの外輪と同じ材質であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のモータ。