JP2017158257A - モータ及びモータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受の同軸度が高いモータ及びモータの製造方法を提供すること。
【解決手段】ロータ部２０は、シャフト２１と、シャフト２１の外側に位置し、ケーシング部に収容されるマグネット２２と、シャフト２１の一端側に配置された第１軸受２３と、シャフト２１の他端側に配置され、第１軸受２３と同じ外径の第２軸受２４と、を含み、ケーシング部１０は、他端側に第１テーパ部１１ｃを有する第１ボディ１１と、第１ボディ１１の他端側に設けられ、第１テーパ部１１ｃに合わさる第２テーパ部１２ａを有する第２ボディ１２と、を含み、第１ボディ１１には、第１軸受２３を配置する第１開口部１１ａａが一端側に貫通するように形成され、第２ボディ１２には、第２軸受２４を配置する第２開口部１２ｃが貫通するように形成されており、第１開口部１１ａａと第２開口部１２ｃとは同じ内径を有する。
【選択図】図１

Description

本発明はモータ及びモータの製造方法に関する。

従来のモータの多くは、一方の軸受が設けられるとともにステータを収容するケーシング本体と、一方の軸受及びステータを有するケーシング本体にロータを挿入後、ケーシング本体の開口を塞ぐように取り付けられる他方の軸受が設けられたケーシングカバーを有する構造になっている（特許文献１参照）。

特開２０１５―９１１５２号公報

ところで、ロータのアンバランス（触れ）やステータに対する偏心による磁気回路の偏りは、モータの回転性能に大きく影響するため、その精度を確保するために回転軸となるシャフトの両端を支持する軸受の高い同軸度を得ることが重要であり、高速回転するモータでは、軸受の高い同軸度が求められる。

しかしながら、ケーシングが別部品であるケーシング本体とケーシングカバーとからなる場合、嵌め合いによるガタや加工公差等の影響によって軸受の高い同軸度を得ることが難しいという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軸受の同軸度が高いモータ及びモータの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明のモータは、ケーシング部及びロータ部を含むモータであって、前記ロータ部は、前記ケーシング部から一部が導出され、回転軸となるシャフトと、前記シャフトの外側に位置し、前記ケーシング部に収容されるマグネットと、前記シャフトの一端側に配置された第１軸受と、前記シャフトの他端側に配置され、前記第１軸受と同じ外径の第２軸受と、を含み、前記ケーシング部は、他端側に第１テーパ部を有する第１ボディと、前記第１ボディの他端側に設けられ、前記第１テーパ部に合わさる第２テーパ部を有する第２ボディと、を含み、前記第１ボディには、貫通するように形成された前記第１軸受を配置する第１開口部が一端側に設けられ、前記第２ボディには、貫通するように形成された前記第２軸受を配置する第２開口部であって、前記第１開口部と同じ内径を有する前記第２開口部が設けられている。

（２）上記（１）の構成において、前記第１テーパ部は、前記第１ボディの周壁部の他端側の内周面が一端側に向かって外側から内側に傾斜するように形成されており、前記第２テーパ部は、前記第２ボディの一端側から前記第１テーパ部に挿入されるように突出し、先端側に向かって外側から中央側に傾斜するように形成されている。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記第１ボディには、他端側に前記第２ボディの回転軸方向の位置決めを行う位置決めピンが設けられている。

（４）上記（３）の構成において、前記第２ボディは、前記位置決めピンが挿入される溝を有し、前記溝は、少なくとも前記位置決めピンを挟んで対向することになる内面部分の幅が前記位置決めピンの直径とほぼ同じ幅であるとともに、少なくとも前記位置決めピンを挟んで対向する内面が、前記内面同士の中央を通り前記第２ボディの中心に向かう直線に対してほぼ平行に形成されている。

（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記ケーシング部は、前記第１ボディの一端側に設けられる第１キャップと、前記第２ボディの他端側に設けられる第２キャップと、を備え、前記第１キャップには、中央側に前記第１軸受の外径よりも小さい内径を有し、前記シャフトを導出する導出開口部が設けられている。

（６）上記（１）から（５）のいずれか１つの構成において、前記ケーシング部に収容され、前記マグネットとの間に隙間を有して前記マグネットの外側に設けられるステータ部を備え、前記ステータ部は、ステータコアと、前記ステータコア上に設けられるインシュレータと、前記ステータコア上に前記インシュレータを介して巻回されるコイルと、を備え、前記インシュレータは、一端側に設けられ、前記第１軸受の外輪の他端側を圧入する圧入部を有している。

（７）上記（６）の構成において、前記第２キャップと前記第２軸受との間に配置される予圧を付与する弾性部材を備え、前記第１軸受は内輪が前記シャフトに対して固定されるとともに隙間嵌めのできる内径に形成された前記第１開口部に隙間嵌めで配置され、前記第２軸受は内輪が前記シャフトに対して固定されるとともに隙間嵌めのできる内径に形成された前記第２開口部に隙間嵌めで配置され、前記弾性部材が前記第２軸受の外輪を前記第２キャップから離れる方向に付勢することで前記第２軸受及び前記第１軸受に予圧が付与される。

（８）上記（１）から（７）のいずれか１つの構成において、前記第１ボディと前記第２ボディとの間に配置される放熱部材を備える。

（９）本発明のモータの製造方法は、他端側に第１テーパ部を有する第１ボディ及び前記第１テーパ部に合わさる第２テーパ部を有する第２ボディを含むケーシング部と、一端側に配置された第１軸受及び他端側に配置された第２軸受を有するシャフトを含むロータ部と、を含むモータの製造方法であって、前記第１ボディの他端側の前記第１テーパ部に前記第２ボディの前記第２テーパ部を合わせるように前記第１ボディと前記第２ボディを組み付けて、前記第１ボディと前記第２ボディを一体化する一体化工程と、一体化された前記第１ボディ及び前記第２ボディに対して前記第１ボディの一端側又は前記第２ボディの他端側から同軸を保つように貫通孔を形成することで、前記第１ボディの一端側に前記第１軸受を配置する第１開口部と前記第２ボディに前記第２軸受を配置する第２開口部を同時形成する軸受開口部形成工程と、を含む。

（１０）上記（９）の構成において、前記第１ボディと前記第２ボディの組み付けを解いて分解状態にする分解工程と、前記第１ボディの前記第１開口部に前記第１軸受を隙間嵌めで配置するとともに、前記第２ボディの前記第２開口部に前記第２軸受を隙間嵌めで配置するようにしながら、前記第１ボディの前記第１テーパ部に前記第２ボディの前記第２テーパ部を合わせるように前記第１ボディと前記第２ボディを組み付けて、前記第１ボディと前記第２ボディを再度一体化する再一体化工程と、を含む。

本発明によれば、軸受の同軸度が高いモータ及びモータの製造方法を提供することができる。

本発明に係る実施形態のモータの断面図である。 本発明に係る実施形態のモータの分解斜視図である。 本発明に係る実施形態の第１ボディ及び第２ボディに第１開口部及び第２開口部を形成する前の状態を示す断面図である。 図３の第２ボディを正面に見た平面図である。 本発明に係る実施形態の第１ボディ及び第２ボディに第１開口部及び第２開口部を形成したところを示す断面図である。 本発明に係る実施形態の第１ボディの第１開口部の面取りを行ったところを示す断面図である。 本発明に係る実施形態の第１ボディにモータ部を挿入したところを示す断面図である。 本発明に係る実施形態の第１ボディに第１キャップを取り付けたところを示す断面図である。 本発明に係る実施形態の第１ボディの他端面に放熱部材を配置したところを示す断面図である。 本発明に係る実施形態の第１ボディに第２ボディを組み付けたところを示す断面図である。 本発明に係る実施形態の第２ボディの凹部に弾性部材を収容させたところを示す断面図である。 本発明に係る実施形態の第２ボディの他端側に第２キャップを配置したところを示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

図１は本発明に係る実施形態のモータ１の中心を通る断面を見た断面図であり、図２はモータ１の分解斜視図である。
図１及び図２に示すように、モータ１は、ケーシング部１０と、ロータ部２０と、ステータ部３０と、を主に含んでいる。

（ロータ部）
ロータ部２０は、図１に示すように、ケーシング部１０から一部が導出され、回転軸となるシャフト２１と、シャフト２１の外側に位置し、ケーシング部１０に収容されるマグネット２２と、シャフト２１の一端側（図右側）に配置された第１軸受２３と、シャフト２１の他端側（図左側）に配置され、第１軸受２３と同じ外径の第２軸受２４と、を含んでいる。

本実施形態では、シャフト２１の外周面に直接固定するようにマグネット２２が設けられているが、シャフト２１の外周面に磁性金属等からなるヨークが設けられ、そのヨークの外周面にマグネット２２が固定されてマグネット２２がシャフト２１の外側に位置するようにしてもよい。

第１軸受２３及び第２軸受２４には、転がり軸受を用いており、第１軸受２３は、内輪２３ａと、外輪２３ｂと、内輪２３ａと外輪２３ｂの間に介在するボール２３ｃとを備え、第２軸受２４は、内輪２４ａと、外輪２４ｂと、内輪２４ａと外輪２４ｂの間に介在するボール２４ｃとを備えている。

そして、内輪２３ａの内周面とシャフト２１の外周面との間には、圧入固定部材２３ｄが挿入されており、この圧入固定部材２３ｄによってシャフト２１に対して第１軸受２３が固定されている。
なお、圧入固定部材２３ｄを介在させず、内輪２３ａの内径をシャフト２１より少し小さめにしておいて圧入で内輪２３ａがシャフト２１の外周面に直接固定されるようにしてもよく、また、接着固定で内輪２３ａをシャフト２１に固定するようにしてもよい。

同様に、内輪２４ａの内周面とシャフト２１の外周面との間には、圧入固定部材２４ｄが挿入されており、この圧入固定部材２４ｄによってシャフト２１に対して第２軸受２４が固定されている。
なお、第２軸受２４も第１軸受２３で述べたのと同様に、圧入や接着固定でシャフト２１に固定するようにしてもよい。

（ステータ部）
ステータ部３０は、図１に示すように、ステータコア３１と、ステータコア３１上に設けられるインシュレータ３２と、ステータコア３１上にインシュレータ３２を介して巻回されるコイル３３と、を備えており、ロータ部２０のマグネット２２との間に隙間を有するようにしてマグネット２２の外側に設けられる。

また、インシュレータ３２は、一端側（図右側）に設けられ、第１軸受２３の外輪２３ｂの他端側（図左側）を圧入する圧入部３２ａを有しており、この圧入部３２ａに第１軸受２３が圧入されることでロータ部２０はステータ部３０に対して回転可能に連結されている。

なお、ロータ部２０とステータ部３０とからなるモータ部の組み立ては、まず、シャフト２１の他端側（図左側）に設けられる第２軸受２４をシャフト２１に固定する前の状態のロータ部２０をステータ部３０の一端側（図右側）から挿入してステータ部３０のインシュレータ３２の圧入部３２ａに第１軸受２３の他端側（図左側）を圧入して固定する。

そして、次に、ステータ部３０の他端側（図左側）に導出されたシャフト２１の他端側（図左側）の所定の位置に第２軸受２４を圧入固定部材２４ｄで固定するようにして行われる。
ただし、この手順はあくまでも一例であり、ロータ部２０とステータ部３０とからなるモータ部の組み立ては、別の手順で行われてもよい。

（ケーシング部）
ケーシング部１０は、図１に示すように、第１ボディ１１と、第１ボディ１１の他端側（図左側）に設けられた第２ボディ１２と、第１ボディ１１の一端側（図右側）に設けられる第１キャップ１３と、第２ボディ１２の他端側（図左側）に設けられる第２キャップ１４と、を備えている。

第１ボディ１１は、一端側（図右側）に設けられたステータ部３０（より具体的にはインシュレータ３２）の一端側（図右側）を受ける一端部１１ａと、その一端部１１ａから他端側（図左側）に延在する円筒状の周壁部１１ｂと、を備えており、この一端部１１ａには、第１軸受２３を隙間嵌めできる内径の第１開口部１１ａａが貫通するように形成されている。

また、第１ボディ１１は、他端側（図左側）に第１テーパ部１１ｃを有しており、具体的には、第１テーパ部１１ｃは、第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の内周面が一端側（図右側）に向かって外側から内側に傾斜するように形成されている。

一方、第２ボディ１２は、第１ボディ１１の第１テーパ部１１ｃに合わさる第２テーパ部１２ａを有しており、具体的には、第２テーパ部１２ａは、第２ボディ１２の一端側（図右側）から第１テーパ部１１ｃに挿入されるように突出し、先端側に向かって外側から中央側に傾斜するように形成されている。

また、第２ボディ１２には、第２軸受２４及び第１軸受２３に予圧を付与するための弾性部材４０が収容される凹部１２ｂが他端側（図左側）に開口して形成されており、この凹部１２ｂの底面の中央には、第２軸受２４を隙間嵌めできる内径の第２開口部１２ｃが貫通するように形成されている。
そして、この第２開口部１２ｃの内径は、第１開口部１１ａａの内径と同じ内径になっている。

このように第１ボディ１１に第１テーパ部１１ｃを設け、第２ボディ１２にその第１テーパ部１１ｃに合わさる第２テーパ部１２ａを設けるようにしているので、第１ボディ１１の他端側（図左側）の第１テーパ部１１ｃに第２ボディ１２の第２テーパ部１２ａを合わせるように第１ボディ１１と第２ボディ１２を組み付けて、第１ボディ１１と第２ボディ１２を一体化すると第１テーパ部１１ｃと第２テーパ部１２ａが面接触することになるのでガタつきの発生を抑制することができる。

なお、本実施形態では、第１ボディ１１の第１テーパ部１１ｃを凹み構造のテーパ部とし、第２ボディ１２の第２テーパ部１２ａをその凹み構造のテーパ部に嵌合する突出構造のテーパ部としているが、この関係は逆であってもよい。

つまり、第１ボディ１１の第１テーパ部１１ｃを周壁部１１ｂの他端側（図左側）の外周面が一端側（図右側）に向かって内側から外側に傾斜するように形成して、第２ボディ１２の第２テーパ部１２ａをその第１テーパ部１１ｃを受け入れるような一端側（図右側）から他端側に向かって外側から内側に傾斜する凹み構造に形成するようにしてもよい。

ところで、このような第１テーパ部１１ｃと第２テーパ部１２ａの面接触を確実なものとするためには、第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａが第２ボディ１２に製造誤差等の影響があっても、直接当接しないようにしておくことが好ましく、そのためには、第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａと第２ボディ１２との間に隙間ができる設計にしておくことになる。

そして、このような隙間があると、第１ボディ１１から第２ボディ１２への熱伝達が悪くなり、放熱性が低下することになる。
そこで、本実施形態では、シリコン材料からなる弾性変形が可能な放熱部材４１（リング状の放熱シート（図２参照））を、第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａと前記第２ボディ１２との間に配置するようにしている。

このため、第１ボディ１１と第２ボディ１２の設計を第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａと第２ボディ１２との間に隙間ができる設計にしても、その隙間に配置される放熱部材４１が第１ボディ１１と第２ボディ１２の間の良好な熱伝達を行ってくれるため、放熱性の低下を回避することができる。

なお、放熱部材４１は、第１テーパ部１１ｃと第２テーパ部１２ａとの面接触を阻害しないものであれば、材料は特に限定されるものではなく、放熱性の接着剤等を用いるようにしてもよい。

図２に示すように、予圧を付与するための弾性部材４０の受面を構成する第２キャップ１４が一端側（図左側）の外側に第２ボディ１２と対向して設けられている。
そして、第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａには、周方向に均等間隔で４つのネジ固定孔１１ｂａａが設けられており、放熱部材４１、第２ボディ１２及び第２キャップ１４には、その４つのネジ固定孔１１ｂａａに対応する位置に、それぞれ図示しないネジを通すための４つのネジ孔４１ａ、１２ｄ及び１４ａが形成されている。

このため、図示しない４つのネジを他端側（図左側）から順次、４つのネジ孔１４ａ、１２ｄ及び４１ａに通して、４つのネジをそれぞれ第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａに設けられた４つのネジ固定孔１１ｂａａに螺合させることで第２キャップ１４、第２ボディ１２及び放熱部材４１が第１ボディ１１に共止めされるようになっている。

このように共止めされた状態では、図１に示すように、弾性部材４０の一部は第２キャップ１４に受けられるため、弾性部材４０は第２軸受２４の外輪２４ｂを第２キャップ１４から離れる方向に付勢することになる。

そうすると、第２軸受２４の内輪２４ａはボール２４ｃを介して一端側（図右側）に付勢され、その付勢力がシャフト２１を介して第１軸受２３の内輪２３ａに伝達されるため、第１軸受２３の内輪２３ａが一端側（図右側）に付勢されることになる。

そして、第１軸受２３の内輪２３ａが一端側（図右側）に付勢されると、その付勢力は、第１軸受２３のボール２３ｃを介して外輪２３ｂに伝達されるが、上述したように、第１軸受２３の外輪２３ｂはステータ部３０のインシュレータ３２に圧入固定されているため、その付勢力によって動くことがない。
このため、第２軸受２４及び第１軸受２３は、弾性部材４０の付勢力に対応した予圧が付与された状態となる。

なお、本実施形態では、第２キャップ１４の中央に開口を設け、その開口を通じてシャフト２１の他端側が外部に少し導出されるようになっているが、シャフト２１の他端側が第２キャップ１４に届かず、また、第２軸受２４をシャフト２１に固定する圧入固定部材２４ｄが第２キャップ１４に届かない設計の場合には、第２キャップ１４の中央に開口を設ける必要はない。

一方、図１に示すように、第１ボディ１１の一端部１１ａにも、図示しないネジを固定する複数（例えば、本実施例では８個）のネジ固定孔１１ａｂが周方向に均等間隔で設けられており、図１及び図２に示すように、第１ボディ１１の一端側（図右側）に設けられる第１キャップ１３のそのネジ固定孔１１ａｂに対応する位置には、図示しないネジを通すための８つのネジ孔１３ａが設けられている。

したがって、図示しないネジを一端側（図右側）から第１キャップ１３のネジ孔１３ａを通すようにして、その図示しないネジを第１ボディ１１の一端部１１ａのネジ固定孔１１ａｂに螺合させることで第１キャップ１３が第１ボディ１１に固定されるようになっている。

ここで、第１キャップ１３に着目すると、図１に示すように、第１キャップ１３には、中央にシャフト２１の一端側を外部に導出する導出開口部１３ｂが設けられているが、この導出開口部１３ｂの内径は、第１軸受２３の外径よりも小さい内径であって、且つ、第１軸受２３の内輪２３ａの外径よりも大きい内径となるように形成されており、第１キャップ１３が第１軸受２３の外輪２３ｂの一端側（図右側）の端面を受けるように構成されている。

上述したように、第１ボディ１１の一端部１１ａに設けられている第１開口部１１ａａは、第１軸受２３を隙間嵌めできる内径を有しているため、第１軸受２３が抜ける可能性があるものの、このように第１キャップ１３が第１軸受２３の外輪２３ｂの一端側（図右側）の端面を受けるようにしておくことで第１軸受２３が抜けることを確実に防止することができる。

なお、第１キャップ１３は、第１軸受２３の外輪２３ｂの一端側（図右側）の端面に当接する必要はなく、第１軸受２３が抜ける方向（一端側）に動こうとしたときに、第１軸受２３の外輪２３ｂの一端側（図右側）の端面を受けられるようになっていればよい。
ただし、第１キャップ１３が常に第１軸受２３の外輪２３ｂの一端側（図右側）の端面に当接するほうが第１軸受２３の固定がより安定するため、第１キャップ１３が常に第１軸受２３の外輪２３ｂの一端側（図右側）の端面に当接して、第１軸受２３の外輪２３ｂの一端側（図右側）の端面を受けるようにしておくことが好ましい。

（モータの製造方法）
以下では、本実施形態のモータ１を製造する製造方法について説明しながら、更に第１軸受２３及び第２軸受２４の同軸性が高くできる理由等について説明する。
図３は、第１ボディ１１及び第２ボディ１２に第１開口部１１ａａ及び第２開口部１２ｃを形成する前の状態を示す図である。

図３に示すように、第１ボディ１１及び第２ボディ１２に第１開口部１１ａａ及び第２開口部１２ｃを形成していない第１ボディ１１及び第２ボディ１２を一体化する作業を行う。

つまり、第１ボディ１１の他端側（図左側）の第１テーパ部１１ｃに第２ボディ１２の第２テーパ部１２ａを合わせるように第１ボディ１１と第２ボディ１２を組み付けて、第１ボディ１１と第２ボディ１２を一体化する一体化工程を実施する。
なお、この一体化工程のときには、第１ボディ１１と第２ボディ１２との間に配置される放熱部材４１を設ける必要はない。

このときに、図３及び図２を見るとわかるように、第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａには、位置決めピン４２を設けるための有底穴１１ｂａｂが設けられており、そこには第２ボディ１２の回転軸方向の位置決めを行う位置決めピン４２が設けられている。

なお、本実施形態では、別部材の位置決めピン４２を有底穴１１ｂａｂに圧入して固定する態様としているが、この位置決めピン４２を第１ボディ１１に一体形成するようにしてもよい。

そして、図２に示すように、第２ボディ１２は、位置決めピン４２が挿入される溝Ｂを有しており、図３に示すように、この溝Ｂに位置決めピン４２が挿入されることで第２ボディ１２の回転軸方向の位置決めが行われるようになっている。

より具体的に、図３の第２ボディ１２を正面に見た平面図である図４を参照しながら説明すると、図４に示すように、この溝Ｂは、少なくとも位置決めピン４２を挟んで対向することになる内面部分（内面Ｂ１の部分）の幅が位置決めピン４２の直径とほぼ同じ幅であるとともに、少なくとも位置決めピン４２を挟んで対向する内面Ｂ１が、内面Ｂ１同士の中央を通り、第２ボディ１２の中心Ｏに向かう直線Ｌ１に対してほぼ平行に形成されている。

つまり、この溝Ｂと位置決めピン４２による第２ボディ１２の位置規制は、回転軸方向にだけ行われるようになっており、半径方向には規制しないようになっている。
このようにすることで、上述した第１テーパ部１１ｃと第２テーパ部１２ａの面接触を阻害しないようにしつつ、第１ボディ１１に対する第２ボディ１２の回転軸方向の位置も正確に定めることができる。

次に、図３に示した位置規制をした状態で一体化されている第１ボディ１１と第２ボディ１２に対して、第１ボディ１１の一端側（図右側）又は第２ボディ１２の他端側（図左側）から同軸を保つように貫通孔を形成することで、図５に示すように、第１ボディ１１の一端側（図右側）に第１軸受２３を配置する第１開口部１１ａａと第２ボディ１２に第２軸受２４を配置する第２開口部１２ｃを同時形成する軸受開口部形成工程を実施する。

つまり、１つのドリルツールで２つの孔を一気に貫通形成するようにして第１開口部１１ａａ及び第２開口部１２ｃが形成されるため同軸度は極めて高いものとなる。
なお、このように第１開口部１１ａａ及び第２開口部１２ｃが形成されるため、第１開口部１１ａａと第２開口部１２ｃは、内径が同じ内径になる。

ここで、上述したように、第１ボディ１１と第２ボディ１２は、第１テーパ部１１ｃと第２テーパ部１２ａの面接触で規制されているとともに、溝Ｂと位置決めピン４２による回転軸方向の規制も受けているため、第１開口部１１ａａ及び第２開口部１２ｃを形成した後に、第１ボディ１１と第２ボディ１２の組み付けを解いて分解状態にしても、再度、一体化するときには、第１開口部１１ａａ及び第２開口部１２ｃが形成されたときと同じ状態に組み付けて一体化することが可能になっている。

そして、次に、第１ボディ１１と第２ボディ１２の組み付けを解いて分解状態にする分解工程を実施して、第１ボディ１１の第１開口部１１ａａの面取り（図５に示すＣの部分参照）を行うと、図６に示すようになる。

なお、この面取りは必須ではないが、次の工程で、上述したようにして作られているロータ部２０とステータ部３０とからなるモータ部を第１ボディ１１の他端側（図６の左側）から挿入して、第１軸受２３を第１開口部１１ａａに隙間嵌めの状態に配置することを行うが、第１開口部１１ａａの内径は、第１軸受２３にガタが出ない程度に第１軸受２３よりも大きいだけであるため、面取りを行っておく方が挿入作業が行い易くなるので好ましい。

このようにして、作製された第１ボディ１１及び第２ボディ１２を用いて、各部品を組み込んで、再度、第１ボディ１１と第２ボディ１２を一体化する再一体化工程を実施し、モータ１の組み立てが完成するが、この再一体化工程では、第１ボディ１１と第２ボディ１２を一体化するのに合わせて、第１キャップ１３や第２キャップ１４も一緒に一体化される。

具体的に、図７から図１２を参照しながら、この再一体化工程について説明する。
まず、図７に示しように、第１ボディ１１の他端側（図左側）からロータ部２０とステータ部３０とからなるモータ部を挿入して、第１ボディ１１の第１開口部１１ａａに第１軸受２３を隙間嵌めで配置する。

次に、図８に示すように、第１キャップ１３を第１ボディ１１の一端部１１ａの一端側（図右側）に配置して、一端側（図右側）から第１キャップ１３のネジ孔１３ａを通すようにして図示しないネジを第１ボディ１１の一端部１１ａのネジ固定孔１１ａｂに螺合させて第１キャップ１３を第１ボディ１１に固定する。

このようにすると、上述したように、第１軸受２３が一端側（図右側）に動くような動作をしても、第１キャップ１３によって第１軸受２３の外輪２３ｂの一端側（図右側）の端面が受けられるため、シャフト２１が一端側（図右側）に押されるようなことがあっても、ロータ部２０がステータ部３０から外れるようなことが起きない。

さらに、図９に示すように、第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａ上に放熱部材４１を配置して、図１０に示すように、第２ボディ１２の第２開口部１２ｃに第２軸受２４を隙間嵌めで配置するようにしながら、第１ボディ１１の第１テーパ部１１ｃに第２ボディ１２の第２テーパ部１２ａを合わせるように第１ボディ１１と第２ボディ１２を組み付ける。

このとき、上述したように、第２ボディ１２の溝Ｂに位置決めピン４２が挿入されるようにすることで、第１ボディ１１に対する第２ボディ１２の回転軸方向の位置決めも行われる。

そして、図１１に示すように、第２ボディ１２の他端側（図左側）に開口する凹部１２ｂに弾性部材４０を収容させて、図１２に示すように、第２ボディ１２の他端側に第２キャップ１４を位置させて、先に、図２を参照しながら説明したように、図示しない４つのネジを他端側（図左側）から順次、第２キャップ１４の４つのネジ孔１４ａ、第２ボディ１２の４つのネジ孔１２ｄ及び放熱部材４１の４つのネジ孔４１ａに通すようにして、その４つのネジをそれぞれ第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａに設けられた４つのネジ固定孔１１ｂａａに螺合させることで第２キャップ１４、第２ボディ１２及び放熱部材４１が第１ボディ１１に共止めされ、モータ１の組み立てが完了する。

なお、図２に示すように、放熱部材４１及び第２キャップ１４にも位置決めピン４２に対応する位置に、それぞれ位置決めピン４２を通すピン孔４１ｂ及び１４ｂが設けられている。

このため、このピン孔４１ｂ及び１４ｂに位置決めピン４２を通すことで第１ボディ１１の周壁部１１ｂの他端側（図左側）の他端面１１ｂａに設けられた４つのネジ固定孔１１ｂａａと第２キャップ１４の４つのネジ孔１４ａ及び放熱部材４１の４つのネジ孔４１ａの大体の位置合わせができ、組み立て作業が行い易いようになっている。

一方、上述したように、本実施形態では、インシュレータ３２の一端側に設けられた第１軸受２３の外輪２３ｂの他端側を圧入する圧入部３２ａでロータ部２０とステータ部３０が連結されているので、高い同軸精度で形成されている第１開口部１１ａａに第１軸受２３が配置されると、ステータ部３０の同軸度もそれに合わせるように高いものとなるようになっている。

以上のように、本実施形態のモータ１は、第１ボディ１１と第２ボディ１２とが第１テーパ部１１ｃと第２テーパ部１２ａによって面接触することで位置合わせがなされるため、ガタつきの発生がなく、騒音の発生を低減できるとともに、第１軸受２３及び第２軸受２４の間の同軸度が高いため、同軸度のズレに伴う回転性能の低下も抑制することができる。

さらに、ステータ部３０が第１軸受２３でロータ部２０と結合されているので、ステータ部３０の第１軸受２３及び第２軸受２４の軸心となるシャフト２１に対する同軸度も高いため、ロータ部２０のステータ部３０に対する偏りに伴う回転性能の低下も抑制することができる。

以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であり、そのような種々変更を行ったものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

１…モータ、１０…ケーシング部、１１…第１ボディ、１１ａ…一端部、１１ａａ…第１開口部、１１ａｂ…ネジ固定孔、１１ｂ…周壁部、１１ｂａ…他端面、１１ｂａａ…ネジ固定孔、１１ｂａｂ…有底穴、１１ｃ…第１テーパ部、１２…第２ボディ、１２ａ…第２テーパ部、１２ｂ…凹部、１２ｃ…第２開口部、１２ｄ…ネジ孔、１３…第１キャップ、１３ａ…ネジ孔、１３ｂ…導出開口部、１４…第２キャップ、１４ａ…ネジ孔、１４ｂ…ピン孔、２０…ロータ部、２１…シャフト、２２…マグネット、２３…第１軸受、２３ａ…内輪、２３ｂ…外輪、２３ｃ…ボール、２３ｄ…圧入固定部材、２４…第２軸受、２４ａ…内輪、２４ｂ…外輪、２４ｃ…ボール、２４ｄ…圧入固定部材、３０…ステータ部、３１…ステータコア、３２…インシュレータ、３２ａ…圧入部、３３…コイル、４０…弾性部材、４１…放熱部材、４１ａ…ネジ孔、４１ｂ…ピン孔、４２…位置決めピン、Ｂ…溝、Ｂ１…内面、Ｌ１…直線、Ｏ…中心

Claims (10)

1. ケーシング部及びロータ部を含むモータであって、
   前記ロータ部は、
   前記ケーシング部から一部が導出され、回転軸となるシャフトと、
   前記シャフトの外側に位置し、前記ケーシング部に収容されるマグネットと、
   前記シャフトの一端側に配置された第１軸受と、
   前記シャフトの他端側に配置され、前記第１軸受と同じ外径の第２軸受と、を含み、
   前記ケーシング部は、
   他端側に第１テーパ部を有する第１ボディと、
   前記第１ボディの他端側に設けられ、前記第１テーパ部に合わさる第２テーパ部を有する第２ボディと、を含み、
   前記第１ボディには、貫通するように形成された前記第１軸受を配置する第１開口部が一端側に設けられ、
   前記第２ボディには、貫通するように形成された前記第２軸受を配置する第２開口部であって、前記第１開口部と同じ内径を有する前記第２開口部が設けられているモータ。
2. 前記第１テーパ部は、前記第１ボディの周壁部の他端側の内周面が一端側に向かって外側から内側に傾斜するように形成されており、
   前記第２テーパ部は、前記第２ボディの一端側から前記第１テーパ部に挿入されるように突出し、先端側に向かって外側から中央側に傾斜するように形成されている請求項１に記載のモータ。
3. 前記第１ボディには、他端側に前記第２ボディの回転軸方向の位置決めを行う位置決めピンが設けられている請求項１又は請求項２に記載のモータ。
4. 前記第２ボディは、前記位置決めピンが挿入される溝を有し、
   前記溝は、少なくとも前記位置決めピンを挟んで対向することになる内面部分の幅が前記位置決めピンの直径とほぼ同じ幅であるとともに、少なくとも前記位置決めピンを挟んで対向する内面が、前記内面同士の中央を通り前記第２ボディの中心に向かう直線に対してほぼ平行に形成されている請求項３に記載のモータ。
5. 前記ケーシング部は、
   前記第１ボディの一端側に設けられる第１キャップと、
   前記第２ボディの他端側に設けられる第２キャップと、を備え、
   前記第１キャップには、中央側に前記第１軸受の外径よりも小さい内径を有し、前記シャフトを導出する導出開口部が設けられている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモータ。
6. 前記ケーシング部に収容され、前記マグネットとの間に隙間を有して前記マグネットの外側に設けられるステータ部を備え、
   前記ステータ部は、
   ステータコアと、
   前記ステータコア上に設けられるインシュレータと、
   前記ステータコア上に前記インシュレータを介して巻回されるコイルと、を備え、
   前記インシュレータは、一端側に設けられ、前記第１軸受の外輪の他端側を圧入する圧入部を有している請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ。
7. 前記第２キャップと前記第２軸受との間に配置される予圧を付与する弾性部材を備え、
   前記第１軸受は内輪が前記シャフトに対して固定されるとともに隙間嵌めのできる内径に形成された前記第１開口部に隙間嵌めで配置され、
   前記第２軸受は内輪が前記シャフトに対して固定されるとともに隙間嵌めのできる内径に形成された前記第２開口部に隙間嵌めで配置され、
   前記弾性部材が前記第２軸受の外輪を前記第２キャップから離れる方向に付勢することで前記第２軸受及び前記第１軸受に予圧が付与される請求項６に記載のモータ。
8. 前記第１ボディと前記第２ボディとの間に配置される放熱部材を備える請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のモータ。
9. 他端側に第１テーパ部を有する第１ボディ及び前記第１テーパ部に合わさる第２テーパ部を有する第２ボディを含むケーシング部と、一端側に配置された第１軸受及び他端側に配置された第２軸受を有するシャフトを含むロータ部と、を含むモータの製造方法であって、
   前記第１ボディの他端側の前記第１テーパ部に前記第２ボディの前記第２テーパ部を合わせるように前記第１ボディと前記第２ボディを組み付けて、前記第１ボディと前記第２ボディを一体化する一体化工程と、
   一体化された前記第１ボディ及び前記第２ボディに対して前記第１ボディの一端側又は前記第２ボディの他端側から同軸を保つように貫通孔を形成することで、前記第１ボディの一端側に前記第１軸受を配置する第１開口部と前記第２ボディに前記第２軸受を配置する第２開口部を同時形成する軸受開口部形成工程と、を含む製造方法。
10. 前記第１ボディと前記第２ボディの組み付けを解いて分解状態にする分解工程と、
    前記第１ボディの前記第１開口部に前記第１軸受を隙間嵌めで配置するとともに、前記第２ボディの前記第２開口部に前記第２軸受を隙間嵌めで配置するようにしながら、前記第１ボディの前記第１テーパ部に前記第２ボディの前記第２テーパ部を合わせるように前記第１ボディと前記第２ボディを組み付けて、前記第１ボディと前記第２ボディを再度一体化する再一体化工程と、を含む請求項９に記載の製造方法。

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