JP2016213983A - 電動機の軸受構造および軸受組立方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】主に、軸保持力の低下や偏荷重による影響などを防止し得るようにする。
【解決手段】ステータ4の中心に設けられた軸挿通部7と、ステータ4を回転自在に覆うロータヨーク6の中心に設けられた回転軸8と、軸挿通部7に形成された第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13と、第一玉軸受14および第二玉軸受15と、を有し、
第一玉軸受14および第二玉軸受15が、回転軸8に対しては圧入され、第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13に対しては嵌合用隙間部を有して嵌合された電動機1の軸受構造に関する。
そして、少なくとも第一玉軸受14を収容する第一軸受ホルダ12を、第一玉軸受14の軸線方向11の長さ21よりも深い深穴部41とする。
【選択図】図1
【解決手段】ステータ4の中心に設けられた軸挿通部7と、ステータ4を回転自在に覆うロータヨーク6の中心に設けられた回転軸8と、軸挿通部7に形成された第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13と、第一玉軸受14および第二玉軸受15と、を有し、
第一玉軸受14および第二玉軸受15が、回転軸8に対しては圧入され、第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13に対しては嵌合用隙間部を有して嵌合された電動機1の軸受構造に関する。
そして、少なくとも第一玉軸受14を収容する第一軸受ホルダ12を、第一玉軸受14の軸線方向11の長さ21よりも深い深穴部41とする。
【選択図】図1
Description
この発明は、電動機の軸受構造および軸受組立方法に関するものである。
自動車などの車両には、車室内の温度を調整するために、空調装置が設けられている。この空調装置の本体には、空気を送給するためのファンモータが備えられている。そして、このファンモータに、アウターロータ型のブラシレスモータを用いることも行われている。
このアウターロータ型のブラシレスモータは、コイルが巻装された複数のティース部を有するステータと、コイルと対向する複数の磁極を有してステータを覆うロータヨークと、を備えている。そして、ステータの中心に設けられた軸挿通部に、ロータヨークの中心に設けられた回転軸を挿通することにより、ステータに対してロータヨークが回転されるようになっている。
このような、アウターロータ型のブラシレスモータなどのモータ(電動機)の軸受構造は、軸挿通部に対し、軸線方向に隔てて形成された第一軸受ホルダおよび第二軸受ホルダと、軸挿通部に挿通された回転軸と第一軸受ホルダおよび第二軸受ホルダとの間にそれぞれ介装された第一玉軸受および第二玉軸受と、を有するものとなっている。
そして、第一玉軸受および第二玉軸受は、回転軸に対しては圧入され、第一軸受ホルダおよび第二軸受ホルダに対しては嵌合用隙間部を有して嵌合されるようにして設置されている(例えば、特許文献1参照)。
更に、上記特許文献1に記載された電動機の軸受構造では、第一玉軸受および第二玉軸受を、回転軸の圧入部に対して、その一部のみが圧入されるようにしている。また、第一玉軸受および第二玉軸受を、第一軸受ホルダや第二軸受ホルダに対してその一部がはみ出すように嵌合している。
特許文献1の軸受構造の場合、第一玉軸受および第二玉軸受(の内輪)の回転軸に対する圧入代や、第一玉軸受および第二玉軸受(の外輪)の第一軸受ホルダや第二軸受ホルダに対する嵌合代が、第一玉軸受および第二玉軸受の軸線方向の長さよりも小さくなっているので、第一玉軸受および第二玉軸受の回転軸に対する軸保持力が低下するおそれがあった。また、第一玉軸受および第二玉軸受に偏荷重が作用されることによってベアリング寿命が短くなったり、ベアリング性能が悪化し易くなったりするおそれがあった。
そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。
上記課題を解決するために、本発明は、
コイルが巻装された複数のティース部を有するステータの中心に設けられた軸挿通部と、
前記コイルと対向する複数の磁極を有して前記ステータを回転自在に覆うロータヨークの中心に設けられた回転軸と、
前記軸挿通部に対し、軸線方向に隔てて形成された第一軸受ホルダおよび第二軸受ホルダと、
前記軸挿通部に挿通された前記回転軸と前記第一軸受ホルダおよび前記第二軸受ホルダとの間にそれぞれ介装された第一玉軸受および第二玉軸受と、を有し、
前記第一玉軸受および前記第二玉軸受が、前記回転軸に対しては圧入され、前記第一軸受ホルダおよび前記第二軸受ホルダに対しては嵌合用隙間部を有して嵌合された電動機の軸受構造において、
少なくとも前記第一玉軸受を収容する前記第一軸受ホルダが、前記第一玉軸受の前記軸線方向の長さよりも深い深穴部とされたことを特徴としている。
コイルが巻装された複数のティース部を有するステータの中心に設けられた軸挿通部と、
前記コイルと対向する複数の磁極を有して前記ステータを回転自在に覆うロータヨークの中心に設けられた回転軸と、
前記軸挿通部に対し、軸線方向に隔てて形成された第一軸受ホルダおよび第二軸受ホルダと、
前記軸挿通部に挿通された前記回転軸と前記第一軸受ホルダおよび前記第二軸受ホルダとの間にそれぞれ介装された第一玉軸受および第二玉軸受と、を有し、
前記第一玉軸受および前記第二玉軸受が、前記回転軸に対しては圧入され、前記第一軸受ホルダおよび前記第二軸受ホルダに対しては嵌合用隙間部を有して嵌合された電動機の軸受構造において、
少なくとも前記第一玉軸受を収容する前記第一軸受ホルダが、前記第一玉軸受の前記軸線方向の長さよりも深い深穴部とされたことを特徴としている。
本発明によれば、上記構成によって、軸保持力の低下や偏荷重による影響を防止することができる。
以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図1〜図18は、この実施の形態を説明するためのものである。
図1〜図18は、この実施の形態を説明するためのものである。
<構成>以下、この実施例の構成について説明する。
自動車などの車両には、車室内の温度を調整するために、空調装置が設けられている。この空調装置の本体には、空気を送給するためのファンモータが備えられている。そして、このファンモータ用の電動機1に、図1に示すような、アウターロータ型の(ブラシレス)モータを用いることも行われている。
このアウターロータ型の(ブラシレス)モータは、コイル2が巻装された複数のティース部3を有するステータ4(固定子)と、コイル2と対向する複数の磁極5を有してステータ4を覆うロータヨーク6(回転子)と、を備えている。そして、ステータ4の中心に設けられた軸挿通部7(の軸穴)に、ロータヨーク6の中心に設けられた回転軸8を挿通することにより、ステータ4に対してロータヨーク6が回転されるようになっている。
このような、アウターロータ型の(ブラシレス)モータなどのモータ(電動機1)の軸受構造は、軸挿通部7に対し、軸線方向11に隔てて形成された第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13と、軸挿通部7に挿通された回転軸8と第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13との間にそれぞれ介装された第一玉軸受14および第二玉軸受15と、を有するものとなっている。
そして、第一玉軸受14および第二玉軸受15は、回転軸8に対しては圧入され、第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13に対しては嵌合用隙間部を有して嵌合されるようにして設置される。
ここで、ロータヨーク6は、円筒容器状のものとされている。第一軸受ホルダ12は、軸挿通部7に形成された凹穴状の軸受格納部とされている。第一軸受ホルダ12は、通常、図2(b)に示すように、第一玉軸受14の軸線方向11の長さ21とほぼ等しい深さのものとされる。また、第二軸受ホルダ13は、軸挿通部7に形成された凹穴状の軸受格納部とされている。第二軸受ホルダ13には、通常、第二玉軸受15に対して軸線方向11のテンションを付与するためのバネ22が介装される(この場合、バネ22は、皿バネとなっているがこれに限るものではない)。よって、第二軸受ホルダ13は、通常、第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23にバネ22の長さを加えた長さとほぼ等しい深さのものとされる。
第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13と第一玉軸受14および第二玉軸受15との間の嵌合用隙間部は、例えば、数μm〜数十μm程度のものとされる。第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13の入口部には、第一玉軸受14および第二玉軸受15を導入するための導入テーパ部25がそれぞれ形成されている。
第一玉軸受14と第二玉軸受15は、それぞれ、内輪31と、外輪32と、内輪31および外輪32の間に介在されるベアリングボール33と、を有するものとされる。この場合、第一玉軸受14と第二玉軸受15は、軸線方向11の長さ21,23が互いにほぼ等しいものとされている。但し、第一玉軸受14と第二玉軸受15は、軸線方向11の長さ21,23が異なるようにしても良い。なお、図では、第一玉軸受14および第二玉軸受15の軸線方向11の長さ21,23は、第一玉軸受14および第二玉軸受15の軸受間距離の大部分を占めている。
回転軸8には、第一玉軸受14および第二玉軸受15を圧入するための圧入部35が形成される。圧入部35は、第一玉軸受14および第二玉軸受15を第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13内の所定の位置に設置した時に、第一玉軸受14および第二玉軸受15の全体が圧入代36,37となるような範囲に形成される。回転軸8は、ロータヨーク6の側に長く突出され、ステータ4の側に短く突出されるようになっている。回転軸8の圧入部35よりもステータ4側の部分には、第二玉軸受15が嵌合される(圧入部35よりも小径の)嵌合部38が形成されている。
以上のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにしている。
(構成1)深穴部41について
図2(a)に示すように、少なくとも上記第一玉軸受14を収容する上記第一軸受ホルダ12が、上記第一玉軸受14の上記軸線方向11の長さ21よりも深い深穴部41とされる。
図2(a)に示すように、少なくとも上記第一玉軸受14を収容する上記第一軸受ホルダ12が、上記第一玉軸受14の上記軸線方向11の長さ21よりも深い深穴部41とされる。
ここで、深穴部41は、上記したような第一軸受ホルダ12の通常の深さを基準として、それよりも深いものという意味である。深穴部41は、内周面全体が凹凸や段差などのない滑らかで均一なものとされる。
(構成2)深穴部41の深さについて
より具体的には、上記深穴部41が、第一玉軸受14の上記軸線方向11の長さ21に、上記第二玉軸受15を複数回に分けて圧入する際の一回の圧入ストローク分の長さ45を加えた長さと同じかそれ以上の深さを有するものとされる。
より具体的には、上記深穴部41が、第一玉軸受14の上記軸線方向11の長さ21に、上記第二玉軸受15を複数回に分けて圧入する際の一回の圧入ストローク分の長さ45を加えた長さと同じかそれ以上の深さを有するものとされる。
ここで、第二玉軸受15を圧入する回数は、二回以上とする。但し、圧入回数が多くなると、生産効率が低下するので、圧入回数は二回とするのが最も好ましい。そして、一回の圧入ストロークは、基本的に第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23を圧入回数で割ったものとする。例えば、圧入回数が二回の場合には、一回の圧入ストロークは第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23の1/2に、圧入回数が三回の場合には、一回の圧入ストロークは第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23の1/3に、・・・なるようにする。但し、一回の圧入ストロークは、必ずしも均等に分ける必要はなく、この場合には、最長の圧入ストロークと、最短の圧入ストロークと、その中間値とのいずれかの値を選定することができる。なお、一回の圧入ストロークは、誤差程度分だけ短くなったような場合も含まれるものとする。また、深穴部41の深さの上限は、第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23以下となるようにする。これは、深穴部41の深さをこれ以上深くすると、設計的に成立し難くなると共に、加工が難しくなり、また、電動機1の性能に悪影響を及ぼすおそれがあることなどによる。
(構成3)延長突出部51について
例えば、上記深穴部41が、上記軸挿通部7を軸線方向11外方へ延長した延長突出部51を有するものとされる。
例えば、上記深穴部41が、上記軸挿通部7を軸線方向11外方へ延長した延長突出部51を有するものとされる。
(構成4)深堀状穴部55について
或いは、図3に示すように、上記深穴部41は、上記第一軸受ホルダ12を第二軸受ホルダ13側へ深堀りした深堀状穴部55を有するものとしても良い。
或いは、図3に示すように、上記深穴部41は、上記第一軸受ホルダ12を第二軸受ホルダ13側へ深堀りした深堀状穴部55を有するものとしても良い。
ここで、深堀状穴部55は、軸挿通部7を上記した第一軸受ホルダ12の基本的な深さに対して更に奥側へ深く堀込んだような形状を有するものとされる。深堀状穴部55を形成する場合には、第一軸受ホルダ12の寸法精度が低下されたり、ステータ4や軸挿通部7の形状に大きな影響を及ぼしたりしないように注意するのが好ましい。
なお、深穴部41は、延長突出部51と深堀状穴部55とを組み合わせて構成するようにしても良い。
(構成5)第二軸受ホルダ13について
なお、上記では、第一軸受ホルダ12を、第一玉軸受14の軸線方向11の長さ21よりも深い深穴部41としたが、これに加えて、または、これに替えて、図4に示すように、第二軸受ホルダ13を、第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23よりも深い深穴部61としても良い。
なお、上記では、第一軸受ホルダ12を、第一玉軸受14の軸線方向11の長さ21よりも深い深穴部41としたが、これに加えて、または、これに替えて、図4に示すように、第二軸受ホルダ13を、第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23よりも深い深穴部61としても良い。
この際、第二軸受ホルダ13の深穴部61は、第一軸受ホルダ12の深穴部41と同様にしてその深さを設定する。また、深穴部61は、(構造的に可能な範囲で)第一軸受ホルダ12と同様の延長突出部62や深堀状穴部63などを設けることによって構成することができる。
なお、アウターロータ型の(ブラシレス)モータなどの電動機1は、相手部品に対してステータ4の取付フランジ部64を取付けることで固定されるようになっているので、第二軸受ホルダ13の側に延長突出部62を設ける場合には、ステータ4が、取付ける相手部品に対して干渉を起こさないような長さに、延長突出部62の突出量を抑える必要がある。また、深穴部61を設ける場合には、ステータ4や軸挿通部7の形状に大きな影響を及ぼしたりしないように注意するのが好ましい。
(構成6)電動機1の軸受組立方法について
上記した電動機1の軸受構造に対し、
図5に示すように、上記ステータ4の上記軸挿通部7に対し、予め上記第一玉軸受14が圧入された上記ロータヨーク6の上記回転軸8を嵌合して、上記第一玉軸受14が上記深穴部41とされた上記第一軸受ホルダ12内に完全に収まるように組み付け、
更に、上記第一玉軸受14が下側となるようにして上記回転軸8を軸支持台71に乗せると共に、上記ステータ4をその上下方向72の絶対位置が変わらないようにハウジング受治具73に保持させるセット工程と、
上記した電動機1の軸受構造に対し、
図5に示すように、上記ステータ4の上記軸挿通部7に対し、予め上記第一玉軸受14が圧入された上記ロータヨーク6の上記回転軸8を嵌合して、上記第一玉軸受14が上記深穴部41とされた上記第一軸受ホルダ12内に完全に収まるように組み付け、
更に、上記第一玉軸受14が下側となるようにして上記回転軸8を軸支持台71に乗せると共に、上記ステータ4をその上下方向72の絶対位置が変わらないようにハウジング受治具73に保持させるセット工程と、
図6に示すような、上記ハウジング受治具73に対し上記軸支持台71の位置を下げて、上記ステータ4に対し上記ロータヨーク6および上記回転軸8を下降させることにより、上記第一玉軸受14が上記第一軸受ホルダ12内に完全に収まった状態で、上記第一玉軸受14を上記第一軸受ホルダ12の下側に位置させる軸下げ工程と、
図7に示すように、上記ステータ4に対し上記ロータヨーク6を下降させることで、上記第二軸受ホルダ13内での位置が低くなった上記回転軸8の圧入部35の位置まで、上記第二玉軸受15の一部を上記第二軸受ホルダ13内へ上側から嵌合させる仮嵌合工程と、
図8、図9に示すように、上記第一玉軸受14が上記第一軸受ホルダ12の下側に位置され、
上記第二玉軸受15の一部が上記第二軸受ホルダ13内へ嵌合された状態で、上記第二玉軸受15を上記第二軸受ホルダ13の奥部まで圧入する第一段目圧入工程と、
上記第二玉軸受15の一部が上記第二軸受ホルダ13内へ嵌合された状態で、上記第二玉軸受15を上記第二軸受ホルダ13の奥部まで圧入する第一段目圧入工程と、
図10に示すように、上記ハウジング受治具73に対し上記軸支持台71の位置を上げて、
上記ステータ4に対する上記ロータヨーク6および上記回転軸8の位置を上昇させることにより、
上記第一玉軸受14を上記第一軸受ホルダ12の奥部まで嵌合させると共に、
上記第二玉軸受15が上記第二軸受ホルダ13内に完全に収まった状態で、
上記第二軸受ホルダ13に対して上記第二玉軸受15を持ち上げる軸上げ工程と、
上記ステータ4に対する上記ロータヨーク6および上記回転軸8の位置を上昇させることにより、
上記第一玉軸受14を上記第一軸受ホルダ12の奥部まで嵌合させると共に、
上記第二玉軸受15が上記第二軸受ホルダ13内に完全に収まった状態で、
上記第二軸受ホルダ13に対して上記第二玉軸受15を持ち上げる軸上げ工程と、
図11、図12に示すように、上記第一玉軸受14が上記第一軸受ホルダ12の奥部まで嵌合され、
上記第二軸受ホルダ13に対して上記第二玉軸受15が持ち上げられた状態で、第二玉軸受15を上記第二軸受ホルダ13の奥部まで圧入する第二段目圧入工程と、
を順番に行うようにする。
上記第二軸受ホルダ13に対して上記第二玉軸受15が持ち上げられた状態で、第二玉軸受15を上記第二軸受ホルダ13の奥部まで圧入する第二段目圧入工程と、
を順番に行うようにする。
なお、圧入回数が三回以上となる場合には、以後、更に上記した軸上げ工程と、第二段目圧入工程(この場合には、第n段目圧入工程となる。但し、n=3・・・)とを圧入回数に応じた分だけ繰り返すようにする。
ここで、軸支持台71は、高さが可変のものを用いても良いし、または、高さが異なる二つの台を取替えながら用いるようにしても良いが、この場合には、異なる高さの二つの荷重支持面75,76を有する段付形状の軸支持台71を用いるようにしている。二つの荷重支持面75,76の間には、切り替えが容易なように、また、荷重支持面75,76から回転軸8を離さずに高さ変更ができるように、荷重支持面75,76間にスロープ部77などを設けるようにしても良い。ハウジング受治具73は、ステータ4の取付フランジ部64を支持するものとされる。圧入には、圧入用治具や機械的な圧入装置79などを用いるようにする。
<作用効果>この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
ステータ4の軸挿通部7に対し、予め第一玉軸受14が圧入されたロータヨーク6の上記回転軸8を嵌合して、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12内に完全に収まるように組み付けると共に、第二玉軸受15が第二軸受ホルダ13内に完全に収まるように第二玉軸受15を(第一玉軸受14とは反対側から)圧入することによって、電動機1の軸受構造が構成される。
(作用効果1)深穴部41および軸受組立方法について
この際、少なくとも第一軸受ホルダ12を第一玉軸受14の軸線方向11の長さ21(即ち、一般的な第一軸受ホルダ12の長さ)よりも深い深穴部41とした。これにより、組付時に、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12の内部に完全に収められた状態で、第一軸受ホルダ12の内部で第一玉軸受14の位置を変えることができるようになる。よって、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12の内部に完全に収められた状態を保持して、第二軸受ホルダ13に対し第二玉軸受15を複数回に分けて圧入することが容易且つ確実に実行できるようになる。
この際、少なくとも第一軸受ホルダ12を第一玉軸受14の軸線方向11の長さ21(即ち、一般的な第一軸受ホルダ12の長さ)よりも深い深穴部41とした。これにより、組付時に、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12の内部に完全に収められた状態で、第一軸受ホルダ12の内部で第一玉軸受14の位置を変えることができるようになる。よって、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12の内部に完全に収められた状態を保持して、第二軸受ホルダ13に対し第二玉軸受15を複数回に分けて圧入することが容易且つ確実に実行できるようになる。
この際、上記したような、セット工程と、軸下げ工程と、仮嵌合工程と、第一段目圧入工程と、軸上げ工程と、第二段目圧入工程と・・・を順番に行うことにより、複数回の圧入工程(実施例の場合には、第一段目圧入工程と第二段目圧入工程との二回の工程)で、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12内に完全に収まり、且つ、第二玉軸受15の少なくとも一部が第二軸受ホルダ13内に収まった状態、即ち、軸挿通部7に対して上下二箇所の位置で回転軸8の芯出しが行われ、しかも、第一玉軸受14と第一軸受ホルダ12との間の角度ガタが最小限に抑えられた状態で、全ての圧入工程が行われるようになる。よって、第一玉軸受14(の外輪32)と第一軸受ホルダ12(の内周壁)との間のカジリや第二玉軸受15(の外輪32)と第二軸受ホルダ13(の内周壁)との間のカジリの発生を防止することができると共に、圧入時に第一玉軸受14や第二玉軸受15が損傷を受けるのを防止することができる。
また、上記によって、第一玉軸受14および第二玉軸受15(の内輪31)の全体が回転軸8の圧入部35に対して完全に圧入され(即ち、圧入代36,37が100%の状態)、第一玉軸受14および第二玉軸受15(の外輪32)の全体が第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13に対して完全に嵌合され(即ち、嵌合代が100%の状態)、しかも、第一玉軸受14および第二玉軸受15が第一軸受ホルダ12および第二軸受ホルダ13の奥部の所定位置に完全に設置された、品質的に最も良好と言える状態に組み付けることが可能となる。
これに対し、例えば、図13、図14に示すように、第一軸受ホルダ12を深穴部41としない場合には、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12の内部に完全に収められ、回転軸8の嵌合部38に第二玉軸受15が嵌合されて第二玉軸受15が第二軸受ホルダ13内へ嵌合される前の状態となったところから、第二玉軸受15を第二軸受ホルダ13内へ嵌合しつつ、一回で第二玉軸受15を回転軸8の圧入部35へ圧入することとなる。しかし、このようにすると、第二軸受ホルダ13に対して第二玉軸受15が全く嵌合されていない状態からの圧入となるので、即ち、軸挿通部7の上側で第二軸受ホルダ13と回転軸8との芯出しが行われていない状態での圧入となるので、第二軸受ホルダ13と第二玉軸受15との間にカジリを生じるおそれが高い。
そこで、図15、図16に示すように、回転軸8の圧入部35を第一玉軸受14側へオフセットさせるようにすると(オフセット圧入部35a)、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12の内部に完全に収められた状態で、回転軸8の嵌合部38に対して第二玉軸受15を嵌合させることで、第二軸受ホルダ13に対して第二玉軸受15の一部が嵌合された状態となる。そのため、軸挿通部7の上下二箇所の位置で第二軸受ホルダ13と回転軸8との芯出しが行われた状態で第二玉軸受15を第二軸受ホルダ13に案内させて圧入工程を行うことができるようになるので、第二軸受ホルダ13と第二玉軸受15との間のカジリについては改善されるようになる。しかし、第二軸受ホルダ13に対する第二玉軸受15の圧入代37が少なくなるため(縮小圧入代37a)、第二玉軸受15の回転軸8に対する軸保持力が低下されたり、第二玉軸受15の内輪31に偏荷重が作用されることによってベアリング寿命が短くなったり、ベアリング性能が悪化し易くなったりするおそれが生じる。
更に、図17に示すように、第一軸受ホルダ12を深穴部41にしないまま第二玉軸受15を複数回に分けて圧入することが考えられる。この場合には、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12の内部に一部のみ収められた状態での圧入となるため、図18(a)に示すように、第一玉軸受14の第一軸受ホルダ12に対するズレ角度81が、図18(b)に示すような、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12の内部に完全に収められた場合のズレ角度82よりも大きくなってしまう(例えば、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12から半分はみ出すと、ズレ角度は第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12に完全に収まっている時の倍になる)。よって、角度ガタの影響が大きくなってしまい、本実施例のものよりも不利になる。
上記したように、本実施例によれば、例えば、第一玉軸受14および第二玉軸受15の回転軸8に対する圧入代36,37を少なく設定した場合のように、第一玉軸受14および第二玉軸受15の(回転軸8に対する)軸保持力が低下されることや、第一玉軸受14および第二玉軸受15(の内輪31)に偏荷重が作用されることによってベアリング寿命が短くなったり、ベアリング性能が悪化し易くなったりするような不具合を有効に防止することができる。
(作用効果2)深穴部41の深さについて
上記において、深穴部41を、第一玉軸受14の軸線方向11の長さ21に、第二玉軸受15を複数回に分けて圧入する際の一回の圧入ストローク分の長さ45を加えた長さと同じかそれ以上の深さにした。これにより、深穴部41を、短かすぎず、長すぎない最適な深さにすることができ、深穴部41が電動機1(アウターロータ型のブラシレスモータ)に与える影響を最小限に抑えることができる。
上記において、深穴部41を、第一玉軸受14の軸線方向11の長さ21に、第二玉軸受15を複数回に分けて圧入する際の一回の圧入ストローク分の長さ45を加えた長さと同じかそれ以上の深さにした。これにより、深穴部41を、短かすぎず、長すぎない最適な深さにすることができ、深穴部41が電動機1(アウターロータ型のブラシレスモータ)に与える影響を最小限に抑えることができる。
(作用効果3)延長突出部51について
具体的には、深穴部41が、延長突出部51を有するものとした。これにより、第一玉軸受14と第二玉軸受15との間の軸受間距離を短くすることなく、深穴部41を得ることができるので、回転軸8の回転安定性を確保する上では有利である。また、延長突出部51は、軸挿通部7に対して形成し易いので、比較的容易に上記した深穴部41を得ることができる。
具体的には、深穴部41が、延長突出部51を有するものとした。これにより、第一玉軸受14と第二玉軸受15との間の軸受間距離を短くすることなく、深穴部41を得ることができるので、回転軸8の回転安定性を確保する上では有利である。また、延長突出部51は、軸挿通部7に対して形成し易いので、比較的容易に上記した深穴部41を得ることができる。
(作用効果4)深堀状穴部55について
または、深穴部41が、深堀状穴部55を有するものとしても良い。これにより、軸挿通部7に延長突出部51を設けずに上記した深穴部41を得ることができる。
または、深穴部41が、深堀状穴部55を有するものとしても良い。これにより、軸挿通部7に延長突出部51を設けずに上記した深穴部41を得ることができる。
(作用効果5)第二軸受ホルダ13について
更に、第二軸受ホルダ13を、第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23よりも深い深穴部41としても良い。これにより、上記と同様の作用効果を得ることができる。更に、第二軸受ホルダ13を第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23の二倍以上の深さの深穴部41とすると、回転軸8の上げ下げを行わずに、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12内に完全に収まり、且つ、第二玉軸受15が第二軸受ホルダ13内に完全に収まった状態での圧入を、一回で行うことができるようになる。
更に、第二軸受ホルダ13を、第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23よりも深い深穴部41としても良い。これにより、上記と同様の作用効果を得ることができる。更に、第二軸受ホルダ13を第二玉軸受15の軸線方向11の長さ23の二倍以上の深さの深穴部41とすると、回転軸8の上げ下げを行わずに、第一玉軸受14が第一軸受ホルダ12内に完全に収まり、且つ、第二玉軸受15が第二軸受ホルダ13内に完全に収まった状態での圧入を、一回で行うことができるようになる。
以上、実施例を図面により詳述してきたが、実施例は例示にしか過ぎないものである。よって、実施例の構成にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても含まれることは勿論である。例えば、上記した電動機の軸受構造および軸受組立方法は、方式が異なる他のモータや、コンプレッサなどに対しても適用することができる。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
1 電動機
2 コイル
3 ティース部
4 ステータ
5 磁極
6 ロータヨーク
7 軸挿通部
8 回転軸
11 軸線方向
12 第一軸受ホルダ
13 第二軸受ホルダ
14 第一玉軸受
15 第二玉軸受
21 第一玉軸受の軸線方向の長さ
23 第二玉軸受の軸線方向の長さ
35 圧入部
41 深穴部
45 圧入ストローク分の長さ
51 延長突出部
55 深堀状穴部
61 深穴部
62 延長突出部
63 深堀状穴部
71 軸支持台
72 上下方向
73 ハウジング受治具
2 コイル
3 ティース部
4 ステータ
5 磁極
6 ロータヨーク
7 軸挿通部
8 回転軸
11 軸線方向
12 第一軸受ホルダ
13 第二軸受ホルダ
14 第一玉軸受
15 第二玉軸受
21 第一玉軸受の軸線方向の長さ
23 第二玉軸受の軸線方向の長さ
35 圧入部
41 深穴部
45 圧入ストローク分の長さ
51 延長突出部
55 深堀状穴部
61 深穴部
62 延長突出部
63 深堀状穴部
71 軸支持台
72 上下方向
73 ハウジング受治具
Claims (5)
- コイルが巻装された複数のティース部を有するステータの中心に設けられた軸挿通部と、
前記コイルと対向する複数の磁極を有して前記ステータを回転自在に覆うロータヨークの中心に設けられた回転軸と、
前記軸挿通部に対し、軸線方向に隔てて形成された第一軸受ホルダおよび第二軸受ホルダと、
前記軸挿通部に挿通された前記回転軸と前記第一軸受ホルダおよび前記第二軸受ホルダとの間にそれぞれ介装された第一玉軸受および第二玉軸受と、を有し、
前記第一玉軸受および前記第二玉軸受が、前記回転軸に対しては圧入され、前記第一軸受ホルダおよび前記第二軸受ホルダに対しては嵌合用隙間部を有して嵌合された電動機の軸受構造において、
少なくとも前記第一玉軸受を収容する前記第一軸受ホルダが、前記第一玉軸受の前記軸線方向の長さよりも深い深穴部とされたことを特徴とする電動機の軸受構造。 - 請求項1に記載の電動機の軸受構造において、
前記深穴部が、第一玉軸受の前記軸線方向の長さに、前記第二玉軸受を複数回に分けて圧入する際の一回の圧入ストローク分の長さを加えた長さと同じかそれ以上の深さを有するものとされたことを特徴とする電動機の軸受構造。 - 請求項1または請求項2に記載の電動機の軸受構造において、
前記深穴部が、前記軸挿通部を軸線方向外方へ延長した延長突出部を有することを特徴とする電動機の軸受構造。 - 請求項1または請求項2に記載の電動機の軸受構造において、
前記深穴部が、前記第一軸受ホルダを第二軸受ホルダ側へ深堀りした深堀状穴部を有することを特徴とする電動機の軸受構造。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の電動機の軸受構造を備え、
前記ステータの前記軸挿通部に対し、予め前記第一玉軸受が圧入された前記ロータヨークの前記回転軸を嵌合して、前記第一玉軸受が前記第一玉軸受の前記軸線方向の長さよりも深い深穴部とされた前記第一軸受ホルダ内に完全に収まるように組み付け、
更に、前記第一玉軸受が下側となるようにして前記回転軸を軸支持台に乗せると共に、前記ステータをその上下方向の絶対位置が変わらないようにハウジング受治具に保持させるセット工程と、
前記ハウジング受治具に対し前記軸支持台の位置を下げて、前記ステータに対し前記ロータヨークおよび前記回転軸を下降させることにより、前記第一玉軸受が前記第一軸受ホルダ内に完全に収まった状態で、前記第一玉軸受を前記第一軸受ホルダの下側に位置させる軸下げ工程と、
前記ステータに対し前記ロータヨークを下降させることで、前記第二軸受ホルダ内での位置が低くなった前記回転軸の圧入部の位置まで、前記第二玉軸受の一部を前記第二軸受ホルダ内へ上側から嵌合させる仮嵌合工程と、
前記第一玉軸受が前記第一軸受ホルダの下側に位置され、
前記第二玉軸受の一部が前記第二軸受ホルダ内へ嵌合された状態で、前記第二玉軸受を前記第二軸受ホルダの奥へ圧入する第一段目圧入工程と、
前記ハウジング受治具に対し前記軸支持台の位置を上げて、
前記ステータに対する前記ロータヨークおよび前記回転軸の位置を上昇させることにより、
前記第一玉軸受を前記第一軸受ホルダの奥部まで嵌合させると共に、
前記第二玉軸受が前記第二軸受ホルダ内に完全に収まった状態で、
前記第二軸受ホルダに対して前記第二玉軸受を持ち上げる軸上げ工程と、
前記第一玉軸受が前記第一軸受ホルダの奥部まで嵌合され、
前記第二軸受ホルダに対して前記第二玉軸受が持ち上げられた状態で、第二玉軸受を前記第二軸受ホルダの奥側へ圧入する第二段目圧入工程と、
を順番に行うことを特徴とする電動機の軸受組立方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015096536A JP2016213983A (ja) | 2015-05-11 | 2015-05-11 | 電動機の軸受構造および軸受組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2016213983A true JP2016213983A (ja) | 2016-12-15 |
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Family Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107612184A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-01-19 | 广州市瑞宝电器有限公司 | 一种一体式电机端盖及其精加工方法 |
CN108880067A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-23 | 胡宇和 | 一种电机轴承安装结构及其安装方法 |
JP2021023077A (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-18 | 株式会社デンソー | ブラシレスモータ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4629919A (en) * | 1982-01-11 | 1986-12-16 | Papst-Motoren Gmbh & Co. | Direct drive motor |
JPS63105451U (ja) * | 1986-12-22 | 1988-07-08 | ||
JPH0522889A (ja) * | 1991-07-10 | 1993-01-29 | Hitachi Ltd | ブラシレスモータ |
-
2015
- 2015-05-11 JP JP2015096536A patent/JP2016213983A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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CN107612184B (zh) * | 2017-10-19 | 2024-02-20 | 广州市瑞宝电器有限公司 | 一种一体式电机端盖及其精加工方法 |
CN108880067A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-23 | 胡宇和 | 一种电机轴承安装结构及其安装方法 |
JP2021023077A (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-18 | 株式会社デンソー | ブラシレスモータ |
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