JP2018137950A - 電動機及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造性が高い電動機の提供。【解決手段】軸部１２に連結されるロータ本体部１１を有し、軸方向Ｙを中心に回転可能なロータ１０と、軸部１２に外挿される前ベアリング４０と、前ベアリング４０におけるロータ本体部１１と反対側に配置され、前ベアリング４０を保持するベアリング保持部２１と、ロータ本体部１１側への前ベアリング４０の移動を規制する移動規制部材３０と、ロータ本体部１１における移動規制部材３０の側に設けられる第１係合部１５と、移動規制部材３０におけるロータ本体部１１の側に設けられ、第１係合部１５が係合可能である第１被係合部３２と、移動規制部材３０におけるベアリング保持部２１の側に設けられる第２係合部３４と、ベアリング保持部２１における移動規制部材３０の側に設けられ、第２係合部３４に係合される第２被係合部２７と、ベアリング保持部２１と移動規制部材３０とを連結する連結部材５０と、を備える。【選択図】図４
Description
本発明は、電動機及びその製造方法に関する。
従来、電動機（モータ）は、ロータを回転可能に保持するベアリング（軸受）をフランジ（ハウジングの一部）に配置した後、ベアリングプレートをフランジにネジ止めすることで、ベアリングをフランジに押し付けて、クリープの発生を抑制するように構成されている。
また、従来、電動機は、例えば、以下の手順で組み立てられている。
まず、図６Ａに示すように、ハウジング１２０のフランジ１２１にベアリング１４０を収容させて配置させた後、ベアリング１４０におけるフランジ１２１と反対側にベアリングプレート１３０を配置し、ベアリングプレート１３０を複数のネジ（不図示）によりフランジ１２１に連結する。これにより、ベアリング１４０をフランジ１２１に固定して、クリープが生じることを抑制している。ここで、ベアリングプレート１３０に形成されているネジ孔とフランジ１２１に形成されたネジ孔との位置を合せる作業は、微妙な位置調整が必要であるため手作業で行われる。
まず、図６Ａに示すように、ハウジング１２０のフランジ１２１にベアリング１４０を収容させて配置させた後、ベアリング１４０におけるフランジ１２１と反対側にベアリングプレート１３０を配置し、ベアリングプレート１３０を複数のネジ（不図示）によりフランジ１２１に連結する。これにより、ベアリング１４０をフランジ１２１に固定して、クリープが生じることを抑制している。ここで、ベアリングプレート１３０に形成されているネジ孔とフランジ１２１に形成されたネジ孔との位置を合せる作業は、微妙な位置調整が必要であるため手作業で行われる。
次いで、図６Ｂに示すように、ロータ１１０をハウジング１２０に挿入する。具体的には、外部からプレス機等を利用して、ロータ１１０の軸部１１２を、ハウジング１２０に固定されているベアリング１４０に挿入（圧入）する（矢印Ｆ１０）。そして、ロータ１１０の他方の軸部１１３（軸部１１２とは反対側に延びる軸部）にベアリング１６０を挿入し、更に、図６Ｃに示すように、ベアリングプレート１３９を取り付ける（矢印Ｆ１１）ことで、電動機１００は組み立てられる。
しかし、従来の電動機１００では、上述の組み立て工程において、ベアリングプレート１３０のネジ孔とフランジ１２１のネジ孔との位置合わせが必要であり、組み立て作業が煩雑となっていた。また、ロータ１１０の軸部１１２を、フランジ１２１に固定されたベアリング１４０及びベアリングプレート１３０に挿入するため、プレス装置が必要であり、また、プレス時においてベアリングの軌道面に大きな荷重が掛かる場合があった。
これに対し、クリープ発生を抑制する工夫として、外輪に切欠き部を形成したベアリングを使用する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、特許文献１に開示された技術では、ベアリングの外輪の形状を変更しているため、汎用性が大きく低下すると共に、ベアリングの製造コストが上昇するため、電動機全体としての製造コストが上昇するという課題がある。
そのため、電動機においては、組み立て工程において、ベアリングプレートのネジ孔とフランジのネジ孔との位置合わせが必要であること、ロータの軸部をフランジに固定されたベアリング及びベアリングプレートに挿入するためプレス装置が必要であること、また、軸部をプレス装置により挿入する際においてベアリングの軌道面に大きな荷重が掛かるという課題があった。
本発明は、製造性が高い電動機及びその製造方法を提供することを目的とする。
（１）本発明は、軸方向（例えば、後述の軸方向Ｙ）に沿って配置される軸部（例えば、後述の前軸部１２）、及び前記軸部に連結されるロータ本体部（例えば、後述のロータ本体部１１）を有し、前記軸方向を中心に回転可能なロータ（例えば、後述のロータ１０）と、前記軸部に外挿され、前記軸部を回転可能に保持するベアリング（例えば、後述の前ベアリング４０）と、前記ベアリングにおける前記ロータ本体部と反対側に配置され、前記ベアリングを保持するベアリング保持部（例えば、後述の前フランジ２１）と、前記ベアリングにおける前記ロータ本体部の側に前記ロータ本体部から離間して配置され、前記ロータ本体部側への前記ベアリングの移動を規制する移動規制部材（例えば、後述の前ベアリングプレート３０）と、前記ロータ本体部における前記移動規制部材の側に設けられている第１係合部（例えば、後述の第１係合部１５）と、前記移動規制部材における前記ロータ本体部の側に設けられている第１被係合部（例えば、後述の第１被係合部３２）であって、前記第１係合部が係合可能であると共に、前記軸方向において前記第１係合部から離間して配置される第１被係合部と、前記移動規制部材における前記ベアリング保持部の側に設けられている第２係合部（例えば、後述の第２係合部３４）と、前記ベアリング保持部における前記移動規制部材の側に設けられ、前記第２係合部に係合される第２被係合部（例えば、後述の第２被係合部２７）と、前記ベアリング保持部と前記移動規制部材とを連結する連結部材（例えば、後述の連結部材５０）と、を備える、電動機（例えば、後述の電動機１）に関する。
（２） （１）の電動機において、前記移動規制部材は、前記ベアリング保持部及び前記連結部材により連結されておらず、且つ、前記第２係合部が前記第２被係合部に係合していない状態において、前記軸方向を中心に回転可能であると共に、前記軸方向に移動可能に配置され、また、前記第１係合部が前記第１被係合部に係合した状態において前記ロータ本体部が前記軸方向を中心に回転された場合、前記ロータ本体部の回転に応じて前記軸方向を中心に回転され、前記第２係合部が前記第２被係合部に係合する位置に移動可能に構成されてもよい。
（３） （１）又は（２）の電動機において、前記第１係合部は、前記軸方向に突出する凸部であり、前記第１被係合部は、前記軸方向に凹む凹部又は前記軸方向に貫通する貫通部であり、前記第２係合部は、前記軸方向に突出する凸部であり、前記第２被係合部は、前記軸方向に凹む凹部であってもよい。
（４） （１）〜（３）のいずれかの電動機において、前記ベアリング保持部は、第１連結用孔部（例えば、後述の第１連結用孔部２８）を有し、前記移動規制部材は、前記第２係合部が前記第２被係合部に係合した状態で、前記第１連結用孔部と連通する第２連結用孔部（例えば、後述の第２連結用孔部３６）を有し、前記連結部材は、連通した前記第１連結用孔部及び前記第２連結用孔部に挿入されて配置されてもよい。
（５） （１）〜（４）のいずれかの電動機の製造方法であって、前記軸部を前記移動規制部材及び前記ベアリングに挿入する第１挿入工程と、前記移動規制部材及び前記ベアリングが外挿された前記軸部を、前記ベアリング保持部に挿入する第２挿入工程と、前記軸方向を中心に前記ロータ本体部を回転させ、前記第１係合部を前記第１被係合部に対応する位置に移動させる第１回転工程と、前記第１係合部を前記第１被係合部に係合させる第１係合工程と、前記第１係合部が前記第１被係合部に係合した状態で前記軸方向を中心に前記ロータ本体部を回転させることで、前記軸方向を中心に前記移動規制部材を回転させ、前記第２係合部を前記第２被係合部に対応する位置に移動させる第２回転工程と、前記第１係合部と前記第１被係合部との係合を解除させると共に、前記第２係合部を前記第２被係合部に係合させる第２係合工程と、を備える、電動機の製造方法に関する。
本発明によれば、製造性が高い電動機及びその製造方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、図１〜図４により、実施形態の電動機１の構成を説明する。図１は、実施形態の電動機の正面図である。図２は、実施形態の電動機の展開斜視図である。図３は、実施形態の電動機の別方向から視た展開斜視図である。図４は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
まず、図１〜図４により、実施形態の電動機１の構成を説明する。図１は、実施形態の電動機の正面図である。図２は、実施形態の電動機の展開斜視図である。図３は、実施形態の電動機の別方向から視た展開斜視図である。図４は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
図１〜図４に示すように、電動機１は、ロータ１０と、ハウジング２０と、前ベアリングプレート３０（移動規制部材）と、後ベアリングプレート３９と、前ベアリング４０（ベアリング）と、複数の連結部材５０と、後ベアリング６０と、を備える。本実施形態の電動機１は、ロータとステータとが協働して動力を発生させる回転式の電動機である。具体的には、本実施形態の電動機１は、回転子の内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有するＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）電動機である。なお、電動機１のタイプは、本実施形態のタイプに限定されない。
ロータ１０は、軸方向Ｙに沿って配置される前軸部１２（軸部）と、軸方向Ｙに沿って配置される後軸部１３と、前軸部１２及び後軸部１３に連結されるロータ本体部１１と、を有する。ロータ１０は、軸方向Ｙを中心に回転する部材である。ロータ１０は、前ベアリング４０と後ベアリング６０とにより、軸方向Ｙを中心に回転可能にハウジング２０に保持される。前軸部１２は、出力側の軸である。
ロータ本体部１１は、例えば、複数の電磁鋼板が積層された構造を有する円筒状の回転子鉄心である。ロータ本体部１１は、後述するステータ２２ａにより発生される回転磁界により回転される部分である。
ロータ本体部１１は、その前ベアリングプレート３０の側（前軸部１２の側、前ベアリング４０の側）に、複数（本実施形態において４個）の軸方向Ｙに突出する第１係合部１５を有する。第１係合部１５については、後に説明する。
前軸部１２は、ロータ本体部１１の軸方向Ｙにおける一端側に連結される軸部材である。前軸部１２は、前ベアリングプレート３０及び前ベアリング４０に挿入される。前軸部１２は、電動機１の製造工程においては、後述する前フランジ２１（ベアリング保持部）に固定されていない状態の前ベアリングプレート３０及び前ベアリング４０に挿入される。前軸部１２は、前ベアリング４０により軸方向Ｙを中心に回転可能に保持される。
後軸部１３は、ロータ本体部１１の軸方向Ｙにおける他端側に連結される軸部材である。後軸部１３は、後ベアリングプレート３９及び後ベアリング６０に挿入される。後軸部１３は、後ベアリング６０により軸方向Ｙを中心に回転可能に保持される。
ハウジング２０は、前フランジ２１（ベアリング保持部）と、ハウジング本体部２２と、後フランジ２３と、を有する。ハウジング２０は、ロータ１０におけるロータ本体部１１と、前軸部１２の一部と、後軸部１３の一部と、前ベアリング４０と、前ベアリングプレート３０と、後ベアリング６０と、後ベアリングプレート３９と、を収容する。また、ハウジング２０は、その内部にステータ２２ａを有する。
前フランジ２１は、前ベアリング４０におけるロータ本体部１１と反対側に配置される。前フランジ２１は、前ベアリング収容部２６を有する前ベアリング保持部本体２５と、前軸挿通部２６ａと、を有する。前フランジ２１（前ベアリング保持部本体２５）は、前ベアリング収容部２６に収容された前ベアリング４０を保持する。具体的には、前フランジ２１（前ベアリング保持部本体２５）は、前ベアリング収容部２６に収容された前ベアリング４０であって、前ベアリングプレート３０により前ベアリング収容部２６の底面に押し付けられた前ベアリング４０を保持する。
前フランジ２１は、前ベアリング保持部本体２５における前ベアリングプレート３０の側に、複数（本実施形態において１２個）の軸方向Ｙに凹む第２被係合部２７を有する。前ベアリング保持部本体２５における複数の第２被係合部２７に対応する位置には、それぞれ第１連結用孔部２８が設けられている。複数の第２被係合部２７それぞれには、前ベアリングプレート３０に設けられる複数（本実施形態においては１２個）の第２係合部３４（後述）が係合される。
なお、図３には、仮想的に、第２係合部３４、第２被係合部２７、第１連結用孔部２８、及び連結部材５０が左側に配置され、第１係合部１５及び第１被係合部３２（後述）が右側に配置される断面図を示している。
なお、図３には、仮想的に、第２係合部３４、第２被係合部２７、第１連結用孔部２８、及び連結部材５０が左側に配置され、第１係合部１５及び第１被係合部３２（後述）が右側に配置される断面図を示している。
ハウジング本体部２２は、ハウジング２０の軸方向Ｙにおける中央部に配置される。ハウジング本体部２２は、その内部にステータ２２ａを有する。
ステータ２２ａは、複数の電磁鋼板が積層された構造を有する筒状の固定子鉄心と、固定子鉄心に装着された固定子巻線と、を有する。固定子鉄心は、ハウジング本体部２２の内周面に固着される。また、固定子鉄心の内周面には、軸方向Ｙに沿って延在する複数のスロットが等間隔に形成され、前記スロットの内部に固定子巻線が配置される。ステータ２２ａは、軸方向Ｙを中心にロータ本体部１１を回転させる回転磁界を形成する。
ステータ２２ａは、複数の電磁鋼板が積層された構造を有する筒状の固定子鉄心と、固定子鉄心に装着された固定子巻線と、を有する。固定子鉄心は、ハウジング本体部２２の内周面に固着される。また、固定子鉄心の内周面には、軸方向Ｙに沿って延在する複数のスロットが等間隔に形成され、前記スロットの内部に固定子巻線が配置される。ステータ２２ａは、軸方向Ｙを中心にロータ本体部１１を回転させる回転磁界を形成する。
後フランジ２３は、軸方向Ｙにおいて前フランジ２１と反対側の端部に配置され、後ベアリングプレート３９と共に後ベアリング６０を保持する。
前ベアリングプレート３０（移動規制部材）は、円環状のプレート部材である。前ベアリングプレート３０は、円環状における中央部に設けられる挿通孔部３１を有する。
前ベアリングプレート３０は、前ベアリング４０におけるロータ本体部１１の側に配置される。前ベアリングプレート３０は、前ベアリング４０とロータ本体部１１との間に配置される。前ベアリングプレート３０は、軸方向Ｙにおいてロータ本体部１１から離間して配置される（図４参照）。
前ベアリングプレート３０は、複数（本実施形態では１２本）の連結部材５０により、前フランジ２１に連結（固定）される。前ベアリングプレート３０は、ロータ本体部１１の側への前ベアリング４０の移動を規制する。また、前ベアリングプレート３０は、前ベアリング４０を前フランジ２１（前ベアリング収容部２６の底面）に押し付ける。
前ベアリングプレート３０は、ロータ本体部１１の側の第１面側に、複数（本実施形態において４個）の第１被係合部３２を有する。本実施形態において、第１被係合部３２は、軸方向Ｙに凹む凹部である。第１被係合部３２は、第１係合部１５が係合可能に設けられていると共に、軸方向Ｙにおいて第１係合部１５から離間して配置される。
前ベアリングプレート３０は、前フランジ２１の側の第２面３０ｂに、複数（本実施形態において１２個）の軸方向Ｙに突出する第２係合部３４を有する。複数の第２係合部３４は、前フランジ２１（前ベアリング保持部本体２５）に設けられる複数の第２被係合部２７にそれぞれ係合する。
前ベアリングプレート３０は、複数（本実施形態において１２個）の第２連結用孔部３６を有する。複数の第２連結用孔部３６は、複数の第２係合部３４が複数の第２被係合部２７にそれぞれ係合した状態で、軸方向Ｙにおいて複数の第１連結用孔部２８それぞれと連通する孔部である。本実施形態において、第２連結用孔部３６は、第２係合部３４に設けられる。
連通した複数の第１連結用孔部２８及び複数の第２連結用孔部３６には、連結部材５０が挿入される。これにより、前ベアリングプレート３０は、前フランジ２１に連結される。
連通した複数の第１連結用孔部２８及び複数の第２連結用孔部３６には、連結部材５０が挿入される。これにより、前ベアリングプレート３０は、前フランジ２１に連結される。
ここで、前ベアリングプレート３０は、前フランジ２１及び複数の連結部材５０により連結されておらず、且つ、複数の第２係合部３４が複数の第２被係合部２７に係合していない状態において、軸方向Ｙを中心に回転可能であると共に、軸方向Ｙに移動可能である。つまり、前ベアリングプレート３０は、前フランジ２１に連結固定される前の製造時において、軸方向Ｙを中心に回転可能であると共に、軸方向Ｙに移動可能である。
また、前ベアリングプレート３０は、複数の第１係合部１５が複数の第１被係合部３２に係合した状態においてロータ本体部１１（ロータ１０）が軸方向Ｙを中心に回転された場合、ロータ本体部１１の回転に応じて軸方向Ｙを中心に回転され、複数の第２係合部３４が複数の第２被係合部２７に係合する位置に移動可能に構成される。つまり、前ベアリングプレート３０は、製造時において、軸方向Ｙを中心にロータ本体部１１を回転させることにより、第２係合部３４と第２被係合部２７との回転方向における位置を合わせることができる。更に、前ベアリングプレート３０は、製造時において、軸方向Ｙに自重等により移動されることにより、第２係合部３４を第２被係合部２７に係合させることができる。これにより、第１連結用孔部２８と第２連結用孔部３６とは互いに連通する。
前ベアリング４０（ベアリング）は、前軸部１２に外挿されて前軸部１２を回転可能に保持する。前ベアリング４０の内輪４１は、前軸部１２が挿入される挿通部を有する。
前ベアリング４０は、前フランジ２１における前ベアリング収容部２６に収容されて配置される。前ベアリング４０は、前フランジ２１に連結される前ベアリングプレート３０により、軸方向Ｙの移動が規制される。また、前ベアリング４０は、前ベアリングプレート３０により前ベアリング収容部２６の底面に押し付けられる。これにより、前ベアリング４０は、クリープの発生が抑制された状態で、前フランジ２１に取り付けられる。
前ベアリング４０は、前フランジ２１における前ベアリング収容部２６に収容されて配置される。前ベアリング４０は、前フランジ２１に連結される前ベアリングプレート３０により、軸方向Ｙの移動が規制される。また、前ベアリング４０は、前ベアリングプレート３０により前ベアリング収容部２６の底面に押し付けられる。これにより、前ベアリング４０は、クリープの発生が抑制された状態で、前フランジ２１に取り付けられる。
ここで、上述の第１係合部１５、第１被係合部３２、第２係合部３４、第２被係合部２７、第１連結用孔部２８及び第２連結用孔部３６について整理して説明する。
第１係合部１５は、ロータ本体部１１における前ベアリングプレート３０の側に設けられている。第１係合部１５は、本実施形態において、軸方向Ｙに突出する凸部である。第１係合部１５は、第１被係合部３２に係合して、ロータ本体部１１の軸方向Ｙを中心とする回転を前ベアリングプレート３０に伝達する。
第１係合部１５は、電動機１の製造時において使用される部分であり、電動機１の製造後においては使用されていない部分である。完成状態の電動機１において、第１係合部１５は、第１被係合部３２と係合されておらず、前ベアリングプレート３０から軸方向Ｙに離間して配置されている。
第１係合部１５は、ロータ本体部１１における前ベアリングプレート３０の側に設けられている。第１係合部１５は、本実施形態において、軸方向Ｙに突出する凸部である。第１係合部１５は、第１被係合部３２に係合して、ロータ本体部１１の軸方向Ｙを中心とする回転を前ベアリングプレート３０に伝達する。
第１係合部１５は、電動機１の製造時において使用される部分であり、電動機１の製造後においては使用されていない部分である。完成状態の電動機１において、第１係合部１５は、第１被係合部３２と係合されておらず、前ベアリングプレート３０から軸方向Ｙに離間して配置されている。
第１被係合部３２は、前ベアリングプレート３０におけるロータ本体部１１の側に設けられ、第１係合部１５が係合可能になっている。また、第１被係合部３２は、軸方向Ｙにおいて第１係合部１５から離間して配置される。第１被係合部３２は、本実施形態において、軸方向Ｙに凹む凹部であり、前ベアリングプレート３０の径方向に延びており、外縁まで亘っている。第１被係合部３２は、第１係合部１５に係合されて、ロータ本体部１１の軸方向Ｙを中心とする回転を前ベアリングプレート３０に伝達する。
第１被係合部３２は、電動機１の製造時において使用される部分であり、電動機１の製造後においては使用されない部分である。完成状態の電動機１において、第１被係合部３２は、第１係合部１５と係合されておらず、ロータ本体部１１から軸方向Ｙに離間して配置されている。
第１被係合部３２は、電動機１の製造時において使用される部分であり、電動機１の製造後においては使用されない部分である。完成状態の電動機１において、第１被係合部３２は、第１係合部１５と係合されておらず、ロータ本体部１１から軸方向Ｙに離間して配置されている。
第２係合部３４は、前ベアリングプレート３０における前フランジ２１の側に設けられている。第２係合部３４は、本実施形態において、軸方向Ｙに突出する凸部である。第２係合部３４には、第２連結用孔部３６が設けられている。第２係合部３４は、前ベアリングプレート３０の軸方向Ｙを中心とする回転により第２被係合部２７に対応する位置に移動されると共に、例えば、自重により軸方向Ｙにおける前フランジ２１の側に移動して、第２被係合部２７に係合する。ここで、第２係合部３４が第２被係合部２７に係合した状態において、第１連結用孔部２８と第２連結用孔部３６との位置は調整され、連通した状態になる。
第２被係合部２７は、前フランジ２１における前ベアリングプレート３０の側に設けられ、第２係合部３４に係合される。第２被係合部２７は、本実施形態において、軸方向Ｙに凹む凹部であり、前フランジ２１の径方向外縁まで亘っている。第２被係合部２７は、第２係合部３４に係合される。ここで、第２係合部３４が第２被係合部２７に係合した状態において、第１連結用孔部２８と第２連結用孔部３６との位置は調整され、連通した状態になる。
第１連結用孔部２８は、前フランジ２１の前ベアリング保持部本体２５における第２被係合部２７が配置される位置に、設けられている。詳細には、第１連結用孔部２８は、第２被係合部２７の底面に第１連結用孔部２８の一端である開口部が露出するように、設けられる。第１連結用孔部２８の他端である開口は、前フランジ２１の軸方向Ｙの外側の外面に露出して配置される。
第１連結用孔部２８は、第２係合部３４が第２被係合部２７に係合した状態で、軸方向Ｙにおいて第２連結用孔部３６と連通して配置される。
第１連結用孔部２８は、第２係合部３４が第２被係合部２７に係合した状態で、軸方向Ｙにおいて第２連結用孔部３６と連通して配置される。
第２連結用孔部３６は、前ベアリングプレート３０に設けられている。第２連結用孔部３６は、第２係合部３４に設けられている。詳細には、第２連結用孔部３６は、第２係合部３４の突出面に、第２連結用孔部３６の一端である開口部が露出するように、設けられる。第２連結用孔部３６の他端である開口は、前ベアリングプレート３０のロータ本体部１１の側の第１面３０ａの外面に露出して配置される。
第２連結用孔部３６は、第２係合部３４が第２被係合部２７に係合した状態で、軸方向Ｙにおいて第１連結用孔部２８と連通して配置される。
第２連結用孔部３６は、第２係合部３４が第２被係合部２７に係合した状態で、軸方向Ｙにおいて第１連結用孔部２８と連通して配置される。
連結部材５０は、連通した第１連結用孔部２８及び第２連結用孔部３６に挿入されて配置され、前フランジ２１と前ベアリングプレート３０とを連結する。本実施形態においては、連結部材５０は雄ネジから構成される。雄ネジに対応する雌ネジは、第２連結用孔部３６に設けられる。
続けて、図５Ａから図５Ｆにより、実施形態の電動機１の製造方法について説明する。図５Ａは、第１挿入工程を説明する図である。図５Ｂは、第２挿入工程を説明する図である。図５Ｃは、第１回転工程及び第１係合工程を説明する図である。図５Ｄは、第２回転工程を説明する図である。図５Ｅは、第２係合工程を説明する図である。図５Ｆは、連結工程を説明する図である。
まず、図５Ａに示すように、第１挿入工程において、製造者は、前軸部１２を前ベアリングプレート３０及び前ベアリング４０に挿入する（矢印Ｆ１）。詳細には、製造者は、前ベアリングプレート３０及び前ベアリング４０を前フランジ２１に取り付ける前の段階で、プレス機などを利用して、前軸部１２をまず、前ベアリングプレート３０に挿入し、更に前ベアリング４０に挿入（圧入）する。この圧入の際には、前ベアリング４０の内輪４１を保持した状態で圧入を行うことできるため、前ベアリング４０の軌道面には大きな荷重は掛からない。
続けて、図５Ｂに示すように、第２挿入工程において、製造者は、前ベアリングプレート３０及び前ベアリング４０が挿入された前軸部１２を前フランジ２１（前ベアリング収容部２６）に挿入する（矢印Ｆ２）。前ベアリング４０が前ベアリング収容部２６に配置されても、第２係合部３４は、前フランジ２１の前ベアリング保持部本体２５の外面に突き当たり、第２被係合部２７には係合しない。
なお、図５Ａに示す第１挿入工程における前ベアリング４０への前軸部１２の圧入に要する押圧力と比べて、第２挿入工程における前フランジ２１への前軸部１２の挿入に要する押圧力は、大幅に小さい。
なお、図５Ａに示す第１挿入工程における前ベアリング４０への前軸部１２の圧入に要する押圧力と比べて、第２挿入工程における前フランジ２１への前軸部１２の挿入に要する押圧力は、大幅に小さい。
続けて、図５Ｃに示すように、第１回転工程において、製造者は、軸方向Ｙを中心にロータ本体部１１を回転させ（矢印Ｆ３）、第１係合部１５を第１被係合部３２に対応する位置に移動させる。続けて、第１係合工程において、製造者は、ロータ本体部１１を軸方向Ｙに移動させ（矢印Ｆ４）、第１係合部１５を第１被係合部３２に係合させる。
続けて、図５Ｄに示すように、第２回転工程において、製造者は、第１係合部１５が第１被係合部３２に係合した状態で、軸方向Ｙを中心にロータ本体部１１を回転（矢印Ｆ５）させることで、軸方向Ｙを中心に前ベアリングプレート３０を回転させ、第２係合部３４を第２被係合部２７に対応する位置に移動させる。
続けて、図５Ｅに示すように、第２係合工程において、製造者は、第１係合部１５と第１被係合部３２との係合を解除させると共に、第２係合部３４を第２被係合部２７に係合させる。本実施形態において、軸方向Ｙが鉛直方向と平行になるようにロータ１０等を配置している。そのため、前ベアリングプレート３０が自重により軸方向Ｙ（垂直方向下方）へ移動し（矢印Ｆ６）、これにより、第１係合部１５と第１被係合部３２との係合状態の解除、及び、第２係合部３４の第２被係合部２７への係合は、自動的になされる。第２係合部３４が第２被係合部２７に係合した状態において、第１連結用孔部２８及び第２連結用孔部３６は、連通して配置される。
続けて、図５Ｆに示すように、連結工程において、製造者は、連結部材５０を、連通して配置される第１連結用孔部２８及び第２連結用孔部３６に挿入し（矢印Ｆ７）、前ベアリングプレート３０を前フランジ２１に連結する。そして、後ベアリング６０や後ベアリングプレート３９を後軸部１３に挿入し、蓋部２９を取り付けることで、電動機１は製造される。
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態によれば、製造性が高い電動機を提供することができる。具体的には、本実施形態の電動機１は、ロータ本体部１１における前ベアリングプレート３０の側に設けられている第１係合部１５と、前ベアリングプレート３０におけるロータ本体部１１の側に設けられている第１被係合部３２であって、第１係合部１５が係合可能であると共に、軸方向Ｙにおいて第１係合部１５から離間して配置される第１被係合部３２と、前ベアリングプレート３０における前フランジ２１の側に設けられている第２係合部３４と、前フランジ２１における前ベアリングプレート３０の側に設けられ、第２係合部３４に係合される第２被係合部２７と、前フランジ２１と前ベアリングプレート３０とを連結する連結部材５０と、を備える。
本実施形態によれば、製造性が高い電動機を提供することができる。具体的には、本実施形態の電動機１は、ロータ本体部１１における前ベアリングプレート３０の側に設けられている第１係合部１５と、前ベアリングプレート３０におけるロータ本体部１１の側に設けられている第１被係合部３２であって、第１係合部１５が係合可能であると共に、軸方向Ｙにおいて第１係合部１５から離間して配置される第１被係合部３２と、前ベアリングプレート３０における前フランジ２１の側に設けられている第２係合部３４と、前フランジ２１における前ベアリングプレート３０の側に設けられ、第２係合部３４に係合される第２被係合部２７と、前フランジ２１と前ベアリングプレート３０とを連結する連結部材５０と、を備える。
そのため、係合部と被係合部との係合及びその解除を利用して、例えば、前述の各工程を経ることにより、前フランジ２１と前ベアリングプレート３０との位置合わせが容易である。これにより、製造工程が簡素化され、製造コストも低減される。また、特殊な外形形状を有し汎用性が低いベアリングを用いる必要が無いため、それに起因する製造コストの増加を抑制できる。
また、前ベアリング４０及び前ベアリングプレート３０を前軸部１２に外挿した状態のロータ１０を、ハウジング２０に挿入することができるため、前ベアリング４０への前軸部１２の圧入の際には、前ベアリング４０の内輪４１を保持した状態で圧入を行うことできる。そのため、前ベアリング４０の軌道面に大きな荷重が掛かることを抑制でき、ベアリングの損傷が抑制される。
また、本実施形態によれば、第２係合部３４を第２被係合部２７に係合させることで、第１連結用孔部２８と第２連結用孔部３６とを連通させることができる。これにより、前フランジ２１の第１連結用孔部２８と前ベアリングプレート３０に設けられた第２連結用孔部３６との位置合わせ作業が不要となる。また、これにより、電動機１の製造工程において、作業負担が軽減され、製造効率が向上される。
上述において、実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良も当然に本発明に含まれる。
例えば、実施形態では、第１係合部、第１被係合部、第２係合部及び第２被係合部は、出力側（前ベアリング４０の側）に設けられているが、反出力側（後ベアリング６０の側）に設けることができる。
ベアリング保持部は、フランジ以外の部位から構成することができる。移動規制部材は、プレート状ではない部材から構成することができる。連結部材は、ベアリング保持部と移動規制部材とを連結できれば、ネジ以外の部材から構成することができる。
例えば、実施形態では、第１係合部、第１被係合部、第２係合部及び第２被係合部は、出力側（前ベアリング４０の側）に設けられているが、反出力側（後ベアリング６０の側）に設けることができる。
ベアリング保持部は、フランジ以外の部位から構成することができる。移動規制部材は、プレート状ではない部材から構成することができる。連結部材は、ベアリング保持部と移動規制部材とを連結できれば、ネジ以外の部材から構成することができる。
第１被係合部は軸方向Ｙに貫通する貫通部であってもよい。貫通部は例えば貫通孔、切り欠き部である。
係合部と被係合部との凹凸関係は、実施形態とは逆でもよい。具体的には、第１被係合部は凸部であってもよい。第１係合部は凹部や貫通部であってもよい。第２被係合部は凸部であってもよい。第２係合部は凹部や貫通部であってもよい。
係合部と被係合部との凹凸関係は、実施形態とは逆でもよい。具体的には、第１被係合部は凸部であってもよい。第１係合部は凹部や貫通部であってもよい。第２被係合部は凸部であってもよい。第２係合部は凹部や貫通部であってもよい。
１ 電動機
１０ ロータ
１１ ロータ本体部
１２ 前軸部（軸部）
１５ 第１係合部
２１ 前フランジ（ベアリング保持部）
２７ 第２被係合部
２８ 第１連結用孔部
３０ 前ベアリングプレート（移動規制部材）
３２ 第１被係合部
３４ 第２係合部
３６ 第２連結用孔部
４０ 前ベアリング（ベアリング）
５０ 連結部材
Ｙ 軸方向
１０ ロータ
１１ ロータ本体部
１２ 前軸部（軸部）
１５ 第１係合部
２１ 前フランジ（ベアリング保持部）
２７ 第２被係合部
２８ 第１連結用孔部
３０ 前ベアリングプレート（移動規制部材）
３２ 第１被係合部
３４ 第２係合部
３６ 第２連結用孔部
４０ 前ベアリング（ベアリング）
５０ 連結部材
Ｙ 軸方向
Claims (5)
- 軸方向に沿って配置される軸部、及び前記軸部に連結されるロータ本体部を有し、前記軸方向を中心に回転可能なロータと、
前記軸部に外挿され、前記軸部を回転可能に保持するベアリングと、
前記ベアリングにおける前記ロータ本体部と反対側に配置され、前記ベアリングを保持するベアリング保持部と、
前記ベアリングにおける前記ロータ本体部の側に前記ロータ本体部から離間して配置され、前記ロータ本体部側への前記ベアリングの移動を規制する移動規制部材と、
前記ロータ本体部における前記移動規制部材の側に設けられている第１係合部と、
前記移動規制部材における前記ロータ本体部の側に設けられている第１被係合部であって、前記第１係合部が係合可能であると共に、前記軸方向において前記第１係合部から離間して配置される第１被係合部と、
前記移動規制部材における前記ベアリング保持部の側に設けられている第２係合部と、
前記ベアリング保持部における前記移動規制部材の側に設けられ、前記第２係合部に係合される第２被係合部と、
前記ベアリング保持部と前記移動規制部材とを連結する連結部材と、を備える、
電動機。 - 前記移動規制部材は、
前記ベアリング保持部及び前記連結部材により連結されておらず、且つ、前記第２係合部が前記第２被係合部に係合していない状態において、前記軸方向を中心に回転可能であると共に、前記軸方向に移動可能に配置され、
また、前記第１係合部が前記第１被係合部に係合した状態において前記ロータ本体部が前記軸方向を中心に回転された場合、前記ロータ本体部の回転に応じて前記軸方向を中心に回転され、前記第２係合部が前記第２被係合部に係合する位置に移動可能に構成される、
請求項１に記載の電動機。 - 前記第１係合部は、前記軸方向に突出する凸部であり、
前記第１被係合部は、前記軸方向に凹む凹部又は前記軸方向に貫通する貫通部であり、
前記第２係合部は、前記軸方向に突出する凸部であり、
前記第２被係合部は、前記軸方向に凹む凹部である、
請求項１又は２に記載の電動機。 - 前記ベアリング保持部は、第１連結用孔部を有し、
前記移動規制部材は、前記第２係合部が前記第２被係合部に係合した状態で、前記第１連結用孔部と連通する第２連結用孔部を有し、
前記連結部材は、連通した前記第１連結用孔部及び前記第２連結用孔部に挿入されて配置される、
請求項１〜３のいずれかに記載の電動機。 - 請求項１〜４のいずれかに記載の電動機の製造方法であって、
前記軸部を前記移動規制部材及び前記ベアリングに挿入する第１挿入工程と、
前記移動規制部材及び前記ベアリングが外挿された前記軸部を、前記ベアリング保持部に挿入する第２挿入工程と、
前記軸方向を中心に前記ロータ本体部を回転させ、前記第１係合部を前記第１被係合部に対応する位置に移動させる第１回転工程と、
前記第１係合部を前記第１被係合部に係合させる第１係合工程と、
前記第１係合部が前記第１被係合部に係合した状態で前記軸方向を中心に前記ロータ本体部を回転させることで、前記軸方向を中心に前記移動規制部材を回転させ、前記第２係合部を前記第２被係合部に対応する位置に移動させる第２回転工程と、
前記第１係合部と前記第１被係合部との係合を解除させると共に、前記第２係合部を前記第２被係合部に係合させる第２係合工程と、を備える、
電動機の製造方法。
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