JP2020048291A - 組立治具およびそれを用いた回転機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケットとベアリングホルダとの位置合わせを容易且つ正確に行うことができる組立治具およびそれを用いたモータの製造方法を提供する。【解決手段】本発明の組立治具６０は、前方ブラケット１２の内側面に当接するブラケット側面当接部６１と、前方ベアリングホルダ１４の内側面に当接するホルダ当接部６５と、を具備する。係る構成により、半径方向に於いて前方ブラケット１２と前方ベアリングホルダ１４とを正確に整合することができ、製造されるモータ１０に於いてステータアッセンブリ５８とロータアッセンブリ５９との位置を正確に規定することができる。【選択図】図８

Description

本発明は、組立治具およびそれを用いた回転機の製造方法に関し、特に、ブラケットとベアリングホルダとの位置決めに用いられる組立治具およびそれを用いた回転機の製造方法に関する。

一般的な回転機としてのモータは、機械機器を駆動する駆動源として広範囲な分野で多用されている。また、モータには、高いレベルのコスト性および耐久性が要求される。このようなモータとして、近年はインバータモータが多用されている。インバータモータは、インバータ回路により回転数を任意に調整することができ、更に、効率を高めて消費電力を小さくできるので、様々な機器で多用されている。

インバータモータは、ブラケットの内部に、シャフト、回転子、固定子、ボールベアリング等が配置される。よって、ブラケット、シャフト、回転子、固定子、ボールベアリングは、同心円的に配置されるようにアッセンブリされる。このようなモータの組み立て方法の一例が、以下の特許文献１に記載されている。

特開２００８−１７２８８７号公報

上記したモータの組み立て方法では、モータ運転時にシャフトおよび回転子を良好に回転させるために、各部材の中心位置を一致させながら組み立てることが重要である。特に、ベアリングの外輪部分を外側から支えるベアリングホルダを有するモータを製造する場合、固定子が固定されるブラケットと、ベアリングホルダとの位置だしを正確に行うことが肝要である。しかしながら、この整合作業を作業員の経験や複雑な計測技術等に頼ると、ベアリングホルダとブラケットとの組立作業に長時間を要してしまう、両者の位置合わせが不十分になってしまう等の課題が存在する。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブラケットとベアリングホルダとの位置合わせを容易且つ正確に行うことができる組立治具およびそれを用いたモータの製造方法を提供することにある。

本発明の組立治具は、ブラケットと、前記ブラケットの内部に固定される固定子と、前記固定子の内側で回転する回転子と、前記回転子と共に回転するシャフトと、前記シャフトを回転自在に保持するボールベアリングと、前記ブラケットの底面に取り付けられて前記ボールベアリングの外側部分を保持するベアリングホルダと、を具備する回転機の製造工程に於いて、前記ベアリングホルダを前記ブラケットに取り付ける際に用いられ、前記ブラケットの内側面に当接するブラケット当接部と、前記ベアリングホルダの内側面に当接するホルダ当接部と、を具備することを特徴とする。

更に、本発明の組立治具では、前記ブラケット当接部は、前記ブラケットの内側面に当接する略円形形状を呈しており、前記ホルダ当接部は、前記ベアリングホルダの内側面に当接する略円形形状を呈していることを特徴とする。

更に、本発明の組立治具では、前記ブラケットおよび前記ベアリングホルダは、前記ブラケットおよび前記ベアリングホルダの孔部を貫通する締結手段により締結され、前記ブラケットおよび前記ベアリングホルダの前記孔部どうしを円周方向で位置合わせする整合手段を、更に具備することを特徴とする。

更に、本発明の組立治具では、前記ブラケットと前記ベアリングホルダとの間には、絶縁シートが介装され、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダは、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダの孔部を貫通する締結手段により締結され、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダの前記孔部どうしを円周方向で位置合わせする整合手段を、更に具備することを特徴とする。

更に、本発明の組立治具では、前記整合手段は、前記ブラケット当接部から略柱状に突起して、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダの孔部を貫通する、整合突起部であることを特徴とする。

更に、本発明の組立治具では、前記整合手段は、前記ブラケットに円周方向で係合するブラケット係合部と、前記絶縁シートに円周方向で係合するシート係合部と、前記ベアリングホルダに円周方向で係合するホルダ係合部と、を有することを特徴とする。

更に、本発明は、ブラケットと、前記ブラケットの内部に固定される固定子と、前記固定子の内側で回転する回転子と、前記回転子と共に回転するシャフトと、前記シャフトを回転自在に保持するボールベアリングと、前記ブラケットの底面に取り付けられて前記ボールベアリングの外側部分を保持するベアリングホルダと、を具備する回転機の製造方法であり、前記ブラケットの内側面に当接するブラケット当接部と、前記ベアリングホルダの内側面に当接するホルダ当接部と、を具備する組立治具を用いて、前記ベアリングホルダと前記ブラケットとを位置合わせすることを特徴とする。

本発明の組立治具は、ブラケットと、前記ブラケットの内部に固定される固定子と、前記固定子の内側で回転する回転子と、前記回転子と共に回転するシャフトと、前記シャフトを回転自在に保持するボールベアリングと、前記ブラケットの底面に取り付けられて前記ボールベアリングの外側部分を保持するベアリングホルダと、を具備する回転機の製造工程に於いて、前記ベアリングホルダを前記ブラケットに取り付ける際に用いられ、前記ブラケットの内側面に当接するブラケット当接部と、前記ベアリングホルダの内側面に当接するホルダ当接部と、を具備することを特徴とする。これにより、本発明の組立治具では、ブラケットとベアリングホルダとの相対位置を正確に規定することができ、ベアリングホルダに保持されるボールベアリングおよびシャフトの位置を正確に規定することができる。

更に、本発明の組立治具では、前記ブラケット当接部は、前記ブラケットの内側面に当接する略円形形状を呈しており、前記ホルダ当接部は、前記ベアリングホルダの内側面に当接する略円形形状を呈していることを特徴とする。これにより、本発明の組立治具では、略円形のブラケット当接部がブラケットの内面に全体的に当接し、略円形のホルダ当接部がベアリングホルダの内面に全体的に当接することで、ブラケットの中心とベアリングホルダの中心とを正確に整合することができる。

更に、本発明の組立治具では、前記ブラケットおよび前記ベアリングホルダは、前記ブラケットおよび前記ベアリングホルダの孔部を貫通する締結手段により締結され、前記ブラケットおよび前記ベアリングホルダの前記孔部どうしを円周方向で位置合わせする整合手段を、更に具備することを特徴とする。これにより、本発明の組立治具では、ブラケットおよびベアリングホルダの孔部を、容易に円周方向に於いて位置合わせできるので、ネジなどの締結手段でブラケットとベアリングホルダとを容易に締結することができる。

更に、本発明の組立治具では、前記ブラケットと前記ベアリングホルダとの間には、絶縁シートが介装され、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダは、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダの孔部を貫通する締結手段により締結され、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダの前記孔部どうしを円周方向で位置合わせする整合手段を、更に具備することを特徴とする。これにより、本発明の組立治具では、ブラケット、絶縁シートおよびベアリングホルダの孔部を、容易に円周方向に於いて位置合わせできるので、ネジなどの締結手段でブラケット、絶縁シートおよびベアリングホルダとを容易に締結することができる。

更に、本発明の組立治具では、前記整合手段は、前記ブラケット当接部から略柱状に突起して、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダの孔部を貫通する、整合突起部であることを特徴とする。これにより、本発明の組立治具では、ブラケット、絶縁シートおよびベアリングホルダの孔部を貫通する整合突起で、簡易にブラケット、絶縁シートおよびベアリングホルダを円周方向に於いて位置合わせすることができる。

更に、本発明の組立治具では、前記整合手段は、前記ブラケットに円周方向で係合するブラケット係合部と、前記絶縁シートに円周方向で係合するシート係合部と、前記ベアリングホルダに円周方向で係合するホルダ係合部と、を有することを特徴とする。これにより、本発明の組立治具では、ブラケット係合部、シート係合部およびホルダ係合部が、ブラケット、絶縁シートおよびベアリングホルダに円周方向で係合することで、ブラケット、絶縁シートおよびベアリングホルダの円周方向に於ける相対的な位置を所定に固定することができる。

更に、本発明は、ブラケットと、前記ブラケットの内部に固定される固定子と、前記固定子の内側で回転する回転子と、前記回転子と共に回転するシャフトと、前記シャフトを回転自在に保持するボールベアリングと、前記ブラケットの底面に取り付けられて前記ボールベアリングの外側部分を保持するベアリングホルダと、を具備する回転機の製造方法であり、前記ブラケットの内側面に当接するブラケット当接部と、前記ベアリングホルダの内側面に当接するホルダ当接部と、を具備する組立治具を用いて、前記ベアリングホルダと前記ブラケットとを位置合わせすることを特徴とする。これにより、本発明の回転機の製造方法では、ブラケットとベアリングホルダとの相対位置を正確に規定することができ、ベアリングホルダに保持されるボールベアリングおよびシャフトの位置を正確に規定することができる。

本発明の実施形態に係る回転機としてのモータを示す図であり、（Ａ）はモータを前方から見た斜視図であり、（Ｂ）はモータを後方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る回転機としてのモータを前方から見た分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る回転機としてのモータを後方から見た分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る回転機としてのモータを示す図であり、前方ベアリングホルダが前方ブラケットに組み付けられる構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る回転機としてのモータを示す図であり、（Ａ）はモータを示す側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の切断面線Ａ−Ａに於ける断面図である。 本発明の実施形態に係る回転機としてのモータを示す図であり、（Ａ）は前方ベアリングホルダの斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の切断面線Ｂ−Ｂに於ける断面図である。 本発明の実施形態に係る組立治具を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る組立治具を用いたアッセンブリ工程を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る組立治具を用いたアッセンブリ工程を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は切開斜視図である。 本発明の実施形態に係るモータの組立工程を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る組立治具を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る組立治具を用いたアッセンブリ工程を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る組立治具を用いたアッセンブリ工程を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る組立治具を用いたアッセンブリ工程を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は切開斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る回転機としてのモータ１０、その製造に用いられる組立治具６０等、更に、モータ１０の製造方法を図面に基づき詳細に説明する。以下の説明では、同一の構成を有する部位には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。更に、以下の説明において、前方は後述するシャフト２０が導出する方向であり、後方は前方の反対方向である。

＜モータ１０の構成＞
図１を参照して、モータ１０の概略構成を説明する。図１（Ａ）はモータ１０を前方から見た斜視図であり、図１（Ｂ）はモータ１０を後方から見た斜視図である。

図１（Ａ）を参照して、本形態のモータ１０は、所謂インバータモータであり、その内部にインバータを有している。このインバータは、直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ回路を有している。このようなモータ１０は、ブラシレスモータとも称される。モータ１０は、例えば、空調機の構成部品であり、ファンを駆動するファンモータとして用いられる。

ブラケット１１は、中空構造とされた略円柱形状を呈し、モータ１０を構成する各部品はブラケット１１に内蔵される。ブラケット１１は、ブラケット１１の前方部分である前方ブラケット１２と、ブラケット１１の後方部分である後方ブラケット１３とを有する。ここで、ブラケット１１は、アルミケース、絞り加工された鋼板、モールド一体成形品、またはこれらの組み合わせから構成される。ここで、ブラケット１１は、ケースとも称される。

前方ブラケット１２の前面中心部分には、前方ベアリングホルダ１４がネジ３１（締結手段）で締結されている。前方ベアリングホルダ１４は、後述するボールベアリング２１を覆うカバーである。前方ベアリングホルダ１４の中心に形成された開口から、シャフト２０が前方に向かって導出している。ここで、ベアリングホルダは、ボールベアリングハウジングとも称される。

図１（Ｂ）を参照して、後方ブラケット１３の後面中心部には、ネジ３３を介して後方ベアリングホルダ１５が締結されている。後方ベアリングホルダ１５は、後述するボールベアリング２８を保持する。

図２および図３を参照して、モータ１０の構成を説明する。図２はモータ１０を前方から見た分解斜視図であり、図３はモータ１０を後方から見た分解斜視図である。

モータ１０は、前方側から、前方ベアリングホルダ１４、絶縁シート３０、前方ブラケット１２、基板１７、ステータコア１８、ボールベアリング２１、シャフト２０、ロータ３５、ボールベアリング２８、後方ブラケット１３、絶縁シート３６および後方ベアリングホルダ１５を有する。モータ１０は、ベアリングホルダとして、前方ベアリングホルダ１４および後方ベアリングホルダ１５を有している。

前方ベアリングホルダ１４は、略円盤状に成形されたアルミニウム板や鋼板から成り、ボールベアリング２１を前方から被覆して保持する部材である。前方ベアリングホルダ１４は、ネジ３１および樹脂ブッシュ３２を介して、前方ブラケット１２の前面中央部に締結される。即ち、ネジ３１は、樹脂ブッシュ３２、前方ベアリングホルダ１４、絶縁シート３０を貫通して共締めし、前方ブラケット１２の孔部に螺合する。前方ベアリングホルダ１４の具体的形状は、図６を参照して後述する。

絶縁シート３０は、円環シート状を呈した樹脂から成り、前方ブラケット１２の前面と前方ベアリングホルダ１４の後面との間に配設され、前方ベアリングホルダ１４と前方ブラケット１２とを絶縁する。更に、絶縁シート３０は、モータ１０の外側部分に於けるインピーダンスを調整する。絶縁シート３０の材料としては、絶縁性を有する合成樹脂を全般的に採用可能であり、ここでは一例として、厚みが０．２ｍｍのポリエステルフィルムまたはアラミドフィルムを採用している。絶縁シート３０の外径は、前方ベアリングホルダ１４の外径よりも若干大きくされ、これにより前方ベアリングホルダ１４と前方ブラケット１２とを確実に絶縁することができる。絶縁シート３０の内径は、図６（Ａ）を参照して後述する、前方ベアリングホルダ１４のフランジ部４０の内縁部の径と同程度とされる。

ボールベアリング２１の内輪は、シャフト２０に回転不可能に結合される。また、ボールベアリング２１の外輪は、前方ベアリングホルダ１４にすきまばめの嵌合とされる。

前方ブラケット１２は、上記したように、後方ブラケット１３と共に、ブラケット１１を構成する。ここで、前方ブラケット１２、絶縁シート３０、前方ベアリングホルダ１４、樹脂ブッシュ３２およびネジ３１が、前方ブラケットアッセンブリ５６を構成している。

基板１７は、例えば、ガラスエポキシから成る板状部材であり、その前側表面に、インバータ回路を構成するトランジスタ等が実装されている。基板１７は、ステータコア１８の前方側に配置される。

ステータコア１８は、金属材料からなる固定子であり、外観的に略円筒形状を呈している。後述するように、ステータコア１８の内側部分には、絶縁材を介してコイル１９が巻回され、これによりステータアッセンブリ５８が形成されている。ここで、ステータコア１８は、鉄心とも称される。

シャフト２０は、細長い円柱を呈する鋼棒である。シャフト２０の前方途中部分は、ボールベアリング２１の内側部分に回転不可能に結合される。また、シャフト２０の後端側はボールベアリング２８の内側部分に回転不可能に結合される。

ロータ３５は、シャフト２０に回転不可能に結合されており、その最外周部には後述するマグネット４６が配設されている。ここで、シャフト２０に、ロータ３５、ボールベアリング２１およびボールベアリング２８が組み込まれることで、ロータアッセンブリ５９が形成されている。

ボールベアリング２８は、後方ベアリングホルダ１５によって保持されている。ボールベアリング２８の内輪はシャフト２０の後方部分に回転不可能に結合される。ボールベアリング２８の外輪は、後方ベアリングホルダ１５にすきまばめの嵌合とされる。ボールベアリング２８は、上記したボールベアリング２１と同様の構成である。

絶縁シート３６は、後方ブラケット１３の後面と後方ベアリングホルダ１５の前面との間に配設され、後方ブラケット１３と後方ベアリングホルダ１５とを電気的に絶縁する。絶縁シート３６の構成は、上記した絶縁シート３０と同様である。

後方ベアリングホルダ１５は、樹脂ブッシュ３４およびネジ３３を介して、後方ブラケット１３の後面に締結される。即ち、ネジ３３は、樹脂ブッシュ３４、後方ベアリングホルダ１５および絶縁シート３６を貫通して、後方ブラケット１３の後面に形成された孔部に螺合する。

ここで、後方ブラケット１３、絶縁シート３６、後方ベアリングホルダ１５、樹脂ブッシュ３４およびネジ３３が、後方ブラケットアッセンブリ５７を構成している。そして、上記した前方ブラケットアッセンブリ５６と、後方ブラケットアッセンブリ５７とで、ブラケットアッセンブリ全体を構成している。

図４を参照して、前方ベアリングホルダ１４が前方ブラケット１２に締結される構成を説明する。図４は、前方ベアリングホルダ１４、絶縁シート３０および前方ブラケット１２を分解して示す斜視図である。

前方ベアリングホルダ１４は、絶縁シート３０を介して前方ブラケット１２の前面に配置される。そして、前方ベアリングホルダ１４、絶縁シート３０および前方ブラケット１２を貫通するネジ３１により、前方ベアリングホルダ１４は前方ブラケット１２に締結される。即ち、ネジ３１の軸部４８は、樹脂ブッシュ３２の孔部４９、前方ベアリングホルダ１４の孔部５０、絶縁シート３０の孔部５１を貫通し、前方ブラケット１２の孔部５２に螺入される。ここで、ネジ３１は金属から成るが、ネジ３１を介して前方ベアリングホルダ１４と前方ブラケット１２とが導通してしまうことを防止するために、樹脂ブッシュ３２は合成樹脂から成る。ここで、この絶縁を確実にするために、ネジ３１の材料として合成樹脂を採用しても良い。

ネジ３１の軸部４８は、前方ブラケット１２の孔部５２に螺入されるため、孔部５２の開口径は、軸部４８の外径よりも若干大きく形成されている。また、ネジ３１の軸部４８が挿通することを可能とするため、樹脂ブッシュ３２の孔部４９、前方ベアリングホルダ１４の孔部５０、および、絶縁シート３０の孔部５１は、ネジ３１の軸部４８よりも大きく開口している。

前方ベアリングホルダ１４の孔部５０は、絶縁シート３０の孔部５１よりも開口径が大きい。このようにすることで、ネジ３１の軸部４８が前方ベアリングホルダ１４の孔部５０に接触してしまうことを防止することができる。

また、前方ブラケット１２の前方底面の中央部近傍を略円形に開口することで開口部３９が形成されている。

図５を参照して、モータ１０の構成を更に説明する。図５（Ａ）はモータ１０を側方から見た側面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の切断面線Ａ−Ａに於ける断面図である。ここでは、モータ１０の内部構成を主に説明する。

図５（Ｂ）を参照して、上記した回転子であるロータ３５は、内側から、内コア４５、樹脂部４４、外コア４３およびマグネット４６から構成されている。内コア４５および外コア４３は、鋼材から成り、樹脂部４４は合成樹脂から成る。マグネット４６は永久磁石からなり、外コア４３の外面に複数のマグネット４６が配設されている。シャフト２０、内コア４５、樹脂部４４、外コア４３およびマグネット４６は、互いに相対回転不可能に結合されており、モータ１０の運転時にはこれらの構成要素は共に回転する。

ステータコア１８に巻回された導線によりコイル１９が形成されている。コイル１９は、ステータコア１８の円周方向に沿って複数が配設されている。ここで、ステータコア１８が鉄などの磁性体から形成されることで、コイル１９に通電することで発生する磁力を効果的にマグネット４６に伝達させることができる。

マグネット４６の半径方向外側の端部と、ステータコア１８の半径方向内側の端部とは離間しており、両者の間にエアギャップ３８が形成されている。

モータ１０を運転する際には、基板１７に組み込まれたインバータ回路から、所定の周波数の交流電力をコイル１９に印加すると、コイル１９から磁力が発生し、マグネット４６との磁気的相互作用により、シャフト２０が所定の速度で回転する。

図６を参照して、前方ベアリングホルダ１４の構成を説明する。図６（Ａ）は前方ベアリングホルダ１４を後方から見た斜視図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の切断面線Ｂ−Ｂに於ける断面図である。

図６（Ａ）を参照して、前方ベアリングホルダ１４は、半径方向内側から、収納領域４１と、突出領域４２と、フランジ部４０と、を有している。

収納領域４１は、前方ベアリングホルダ１４の中心部を略円筒状に前方に向かって突出させた部位であり、収納領域４１の内部の形状および大きさは、図５（Ｂ）に示したボールベアリング２１の外輪の外形形状および大きさと略同一とされている。ボールベアリング２１の外面は、収納領域４１の内面に嵌合される。

突出領域４２は、収納領域４１の周囲の環状部分に形成されている。具体的には、図６（Ｂ）に示すように、収納領域４１の周囲を後方に向かって突出させることで、収納領域４１が形成されている。収納領域４１を形成することで、図５（Ｂ）に示したボールベアリング２１を精度良く収納領域４１に嵌め込むことができる。また、収納領域４１の前面中央部を略円形に開口することで、開口部３７が形成されている。

フランジ部４０は、前方ベアリングホルダ１４の最外周部に形成された環状の平坦な部位である。フランジ部４０を部分的に円形に開口することで、孔部５０が形成されている。また、フランジ部４０は、絶縁シート３０に当接する部分である。

孔部５０は、前方ベアリングホルダ１４を上記した前方ブラケット１２に締結する際に用いられる。前方ベアリングホルダ１４には、円周方向に沿って等間隔に孔部５０が形成される。

上記した構成は、図２に示す、後方ベアリングホルダ１５に関しても同様である。

＜組立治具６０およびそれを用いたモータ１０の製造方法＞
図７を参照して、上記した構成を有するモータ１０の製造に用いられる組立治具６０の構成を説明する。図７は、組立治具６０を前方から見た斜視図である。

組立治具６０は、前方から、ホルダ当接部６５、整合突起部６６（整合手段）、突起保持部６２、柱部６４、ブラケット側面当接部６１および基材部６３を有する。組立治具６０は、モータ１０を製造するに際し、上記した前方ベアリングホルダ１４、絶縁シート３０および前方ブラケット１２を、半径方向および円周方向に於いて位置合わせする治具である。

ホルダ当接部６５は、略円柱状を呈する部材である。ホルダ当接部６５の外径は、図６（Ａ）に示した前方ベアリングホルダ１４の収納領域４１の内径と略同一とされている。

突起保持部６２は、略円板状を呈する部材である、突起保持部６２の直径は、図４に示した前方ブラケット１２の開口部３９の開口径よりも、若干大きく設定されている。

柱部６４は、ブラケット側面当接部６１の上面の中心部から、突起保持部６２の下面の中心部まで伸びる部材であり、ブラケット側面当接部６１と突起保持部６２とを連結している。

整合突起部６６は、突起保持部６２の上面外周部から前方に向かって略円柱状に突出する部位である。整合突起部６６の直径は、図４に示した、前方ベアリングホルダ１４の孔部５０、絶縁シート３０の孔部５１および前方ブラケット１２の孔部５２の開口径と同等か若干短い程度である。整合突起部６６は、突起保持部６２の周囲に略等しい角度間隔で配置されている。半径方向および円周方向に於ける整合突起部６６の位置は、前方ベアリングホルダ１４の孔部５０、絶縁シート３０の孔部５１および前方ブラケット１２の孔部５２と整合している。

ブラケット側面当接部６１は、略円板状に形成された部材である。ブラケット側面当接部６１の直径は、図４に示した前方ブラケット１２の内径と略同一とされている。

基材部６３は、略円板状を呈する部位であり、基材部６３の直径は、図４に示した前方ブラケット１２の内径よりも大きく形成されている。

図８を参照して、上記した組立治具６０を用いて、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を、半径方向および円周方向で位置合わせする方法を説明する。図８は、組立治具６０、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を上方から見た斜視図である。

前方ブラケット１２、絶縁シート３０および組立治具６０の位置合わせを行う際には、組立治具６０に、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を載置する。

具体的な位置合わせ方法としては、組立治具６０に上方から前方ブラケット１２を載置する。その際、前方ブラケット１２の内側面を、組立治具６０のブラケット側面当接部６１の外側面に当接させる。更に、前方ブラケット１２の下端を基材部６３の上面に当接される。この時、組立治具６０の整合突起部６６は、前方ブラケット１２の孔部５２を貫通する。

前方ブラケット１２の前面に絶縁シート３０が載置される。その際、組立治具６０の整合突起部６６は、絶縁シート３０の孔部５１を貫通する。このようにすることで、円周方向に於いて、前方ブラケット１２と絶縁シート３０の相対的位置が規定される。

更に、絶縁シート３０の前面には、前方ベアリングホルダ１４が配置される。その際、組立治具６０の整合突起部６６は、前方ベアリングホルダ１４の孔部５０を貫通する。また、前方ベアリングホルダ１４の収納領域４１の内側面には、組立治具６０のホルダ当接部６５の外側面が当接する。

上記のようにすることで、円周方向および半径方向に於いて、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４と、組立治具６０との位置が正確に規定される。

図９に、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を、組立治具６０に組み込んだ状態を示す。図９（Ａ）はこの状態を前方から見た斜視図であり、図９（Ｂ）はこの状態を前方から見た切開斜視図である。

図９（Ａ）および図９（Ｂ）を参照して、組立治具６０に、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４が組み付けられている。そして、組立治具６０のブラケット側面当接部６１の外側面が前方ブラケット１２の内側面に当接し、組立治具６０のホルダ当接部６５の外側面が前方ベアリングホルダ１４の収納領域４１の内側面に当接している。係る構成により、半径方向に於いて、前方ブラケット１２および前方ベアリングホルダ１４の位置が設計位置に規定される。

更に、図８を参照して上述したように、組立治具６０の整合突起部６６は、前方ブラケット１２の孔部５２、絶縁シート３０の孔部５１、および、前方ベアリングホルダ１４の孔部５０を貫通している。このようにすることで、前方ブラケット１２の孔部５２、絶縁シート３０の孔部５１、および、前方ベアリングホルダ１４の孔部５０の位置を容易に一致させることができる。よって、この状態で、整合突起部６６を後方に向かって移動させ、組立治具６０に、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を設置した状態にて、図４に示したネジ３１で、前方ベアリングホルダ１４、絶縁シート３０および前方ブラケット１２を正確な位置で締結することができる。

ここで、前方ブラケット１２の孔部５２、絶縁シート３０の孔部５１、および、前方ベアリングホルダ１４の孔部５０は、締結用の孔である。よって、位置合わせのための専用の部位を製品に形成することなく、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を円周方向で位置合わせすることができる。

上記工程を行うことで、図２に示す前方ブラケットアッセンブリ５６が組み立てられる。同様の工程により、図２に示す後方ブラケットアッセンブリ５７も組み立てられる。

図１０を参照して、上記工程が終了したら、前方ブラケットアッセンブリ５６および後方ブラケットアッセンブリ５７の内部に、ステータアッセンブリ５８およびロータアッセンブリ５９を収納し、前方ブラケットアッセンブリ５６と後方ブラケットアッセンブリ５７とを締結することで一体化する。これによりモータ１０が製造される。

ここで、図８を参照して、本形態の組立治具６０を前方から見た場合、ホルダ当接部６５の中心とブラケット側面当接部６１の中心とは一致している。よって、上記した方法により組立治具６０を用いて組立作業を行った場合、半径方向に於いて、前方ブラケット１２と前方ベアリングホルダ１４とを正確に位置合わせすることができる。

本形態では、前方ブラケットアッセンブリ５６および後方ブラケットアッセンブリ５７が、半径方向に於いても円周方向においても正確に組付けられているので、ステータアッセンブリ５８およびロータアッセンブリ５９を、モータ１０の内部に於いて所定位置に配置することができる。

＜組立治具７０およびそれを用いたモータ１０の製造方法＞
図１１から図１４を参照して、組立治具７０およびそれを用いたモータ１０の製造方法を説明する。

図１１を参照して、組立治具７０の構成を説明する。図１１は組立治具７０を前方から見た斜視図である。

組立治具７０は、基材部７３と、ブラケット当接部７１と、円柱突出部７７と、ホルダ当接部７２と、を具備する。組立治具７０は、上記した組立治具６０と同様に、図４に示す、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を、半径方向および円周方向に於いて位置合わせする治具である。ここでは、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を、円周方向に於いて位置合わせする整合手段として、ブラケット係合部７６、シート係合部７５およびホルダ係合部７４を有している。ここで、基材部７３、ブラケット当接部７１、円柱突出部７７およびホルダ当接部７２は、前方から見た場合、同心円形状を呈している。

基材部７３は、組立治具７０の最後部に形成された略円板状を呈する部位である。基材部７３の前面の周縁部に、前方に向かって突出する略円柱状のブラケット係合部７６が形成されている。ブラケット係合部７６は、上記した前方ブラケット１２の円周方向の位置を規定するための部位である。

ブラケット当接部７１は、基材部７３の前面に形成され、略円板状の形状を呈している。ブラケット当接部７１の外径は、上記した前方ブラケット１２の内径と略同一とされている。ブラケット当接部７１は、前方ブラケット１２の半径方向の位置を規定するための部位である。

円柱突出部７７は、ブラケット当接部７１の中央部から前方に向かって略円柱状に突出する部位である。円柱突出部７７の側面を半径方向内側に向かって窪ませることで、シート係合部７５が形成されている。シート係合部７５は、円柱突出部７７の側面に、円周方向に沿って略等間隔に複数個が形成されている。シート係合部７５は、上記した絶縁シート３０の円周方向の位置を規定するための部位である。

ホルダ係合部７４は、円柱突出部７７の前面の周縁部付近を部分的に前方に向かって突出させた部位である。ホルダ係合部７４は、円周方向に沿って略等間隔に複数個が形成されている。ホルダ係合部７４は、上記した前方ベアリングホルダ１４の円周方向の位置を規定するための部位である。

ホルダ当接部７２は、円柱突出部７７の前面中央部から前方に向かって円柱状に突出する部位である。ホルダ当接部７２の外径は、上記した前方ベアリングホルダ１４の収納領域４１の内径と略同一とされている。ホルダ当接部７２は、前方ベアリングホルダ１４の半径方向の位置を規定するための部位である。

ここで、組立治具７０を前方から見た場合、ブラケット当接部７１の中心点と、ホルダ当接部７２の中心点とは一致している。これにより、組立治具７０を用いてアッセンブリされる、前方ブラケット１２の中心点と、前方ベアリングホルダ１４の中心点とを一致させることができる。

図１２から図１４を参照して、上記した構成の組立治具７０を用いて、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を、半径方向および円周方向に於いて位置合わせしてアッセンブリする方法を説明する。

図１２は、組立治具７０および前方ブラケット１２を前後方向に離して示す斜視図である。ここでは、円柱突出部７７に、前方から前方ブラケット１２を載置している。この時、組立治具７０の円柱突出部７７およびホルダ当接部７２は、前方ブラケット１２の開口部３９を貫通する。

前方ブラケット１２の内側面がブラケット当接部７１の外側面に当接することで、前方ブラケット１２の半径方向に於ける位置が規定される。また、前方ブラケット１２の後方端部が、基材部７３の上面に当接することで、前方ブラケット１２の前後方向の位置が規定される。更に、基材部７３のブラケット係合部７６は、前方ブラケット１２の係合孔８０に挿入され、これにより前方ブラケット１２の円周方向に於ける位置が規定される。ここで、係合孔８０は前方ブラケット１２のアッセンブリに用いられる締結用孔部であるため、前方ブラケット１２に位置合わせ専用の部位を形成することなく、前方ブラケット１２の円周方向に於ける位置を規定することができる。

図１３を参照して、次に、前方ブラケット１２の前面に、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を載置する。図１３は、前方ブラケット１２が組み付けられた組立治具７０、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を前後方向に離して示す斜視図である。

この図を参照して、前方ブラケット１２の開口部３９からは、円柱突出部７７の前端部およびホルダ当接部７２が前方に向かって露出している。ここで、円柱突出部７７の前面は、前方ブラケット１２の前面と同一平面上に存在しているか、前方ブラケット１２の前面よりも若干前方に突出している。

絶縁シート３０は、前方ブラケット１２の前面に配置される。絶縁シート３０は円環シート状に成形されており、絶縁シート３０の開口部６７の直径は、円柱突出部７７の直径と略同一とされている。絶縁シート３０の内側縁部を半径方向内側に向かって突出させることで、係合部７９が形成されている。

絶縁シート３０の係合部７９の位置および形状は、円柱突出部７７のシート係合部７５の位置および形状に対応している。即ち、絶縁シート３０の係合部７９は円周方向に沿って等間隔に４個が形成されており、円柱突出部７７のシート係合部７５も円周方向に沿って等間隔に４個が形成されている。また、絶縁シート３０の係合部７９と、円柱突出部７７のシート係合部７５とは、互いに反転した形状を呈している。即ち、絶縁シート３０の係合部７９は半径方向内側に向かって突出し、円柱突出部７７のシート係合部７５は半径方向内側に向かって窪んでいる。よって、前方ブラケット１２の前面に絶縁シート３０を配置すると、絶縁シート３０の係合部７９が円柱突出部７７のシート係合部７５に係合する。これにより、絶縁シート３０の半径方向および円周方向に於ける位置を規定することができる。

絶縁シート３０の前面には前方ベアリングホルダ１４が載置される。ここで、前方ベアリングホルダ１４には、フランジ部４０を部分的に前方に窪ませることで、係合部７８が形成されている。前方ベアリングホルダ１４の係合部７８の位置および形状は、円柱突出部７７のホルダ係合部７４の位置および形状に対応している。即ち、前方ベアリングホルダ１４の係合部７８は円周方向に沿って等間隔に４個が形成されており、円柱突出部７７のホルダ係合部７４も円周方向に沿って等間隔に４個が形成されている。また、前方ベアリングホルダ１４の係合部７８と、円柱突出部７７のホルダ係合部７４とは、互いに反転した形状を呈している。即ち、前方ベアリングホルダ１４の係合部７８は前方に向かって窪み、円柱突出部７７のホルダ係合部７４は前方に向かって突出している。よって、前方ブラケット１２の前面に前方ベアリングホルダ１４を配置し、前方ベアリングホルダ１４の係合部７８を円柱突出部７７のホルダ係合部７４に係合すると、前方ベアリングホルダ１４の円周方向に於ける位置を規定することができる。

図１４に前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を組立治具７０に組み付けた状態を示す。図１４（Ａ）はこの状態を示す斜視図であり、図１４（Ｂ）はこの状態を示す切開斜視図である。

図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）を参照して、組立治具７０に、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４が組み付けられる。これにより、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４は、半径方向および円周方向において所定の位置関係で組立治具７０に組み付けられている。よって、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４の中心位置は略一致している。更には、図４に示したように、前方ブラケット１２の孔部５２、絶縁シート３０の孔部５１および前方ベアリングホルダ１４の孔部５０の位置は略一致している。よって、この状態で、前方ブラケット１２の孔部５２、絶縁シート３０の孔部５１および前方ベアリングホルダ１４の孔部５０をネジ３１で締結することで、前方ブラケット１２、絶縁シート３０および前方ベアリングホルダ１４を、相対的位置を正確にして締結することができる。

また、図２に示す後方ブラケット１３、絶縁シート３６および後方ベアリングホルダ１５も、上記と同様に組立治具７０でアッセンブリを行うことができる。

上記工程が終了した後は、図１０に示したように、前方ブラケットアッセンブリ５６、ステータアッセンブリ５８、ロータアッセンブリ５９およびロータアッセンブリ５９を互いに組み付けることで、モータ１０が製造される。

以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記した実施形態では、絶縁シート３０を備えたモータ１０の製造に組立治具６０等を用いたが、絶縁シート３０を有さないモータ１０の製造に組立治具６０等を用いることもできる。

１０ モータ
１１ ブラケット
１２ 前方ブラケット
１３ 後方ブラケット
１４ 前方ベアリングホルダ
１５ 後方ベアリングホルダ
１７ 基板
１８ ステータコア
１９ コイル
２０ シャフト
２１ ボールベアリング
２８ ボールベアリング
３０ 絶縁シート
３１ ネジ
３２ 樹脂ブッシュ
３３ ネジ
３４ 樹脂ブッシュ
３５ ロータ
３６ 絶縁シート
３７ 開口部
３８ エアギャップ
３９ 開口部
４０ フランジ部
４１ 収納領域
４２ 突出領域
４３ 外コア
４４ 樹脂部
４５ 内コア
４６ マグネット
４８ 軸部
４９ 孔部
５０ 孔部
５１ 孔部
５２ 孔部
５６ 前方ブラケットアッセンブリ
５７ 後方ブラケットアッセンブリ
５８ ステータアッセンブリ
５９ ロータアッセンブリ
６０ 組立治具
６１ ブラケット側面当接部
６２ 突起保持部
６３ 基材部
６４ 柱部
６５ ホルダ当接部
６６ 整合突起部
６７ 開口部
７０ 組立治具
７１ ブラケット当接部
７２ ホルダ当接部
７３ 基材部
７４ ホルダ係合部
７５ シート係合部
７６ ブラケット係合部
７７ 円柱突出部
７８ 係合部
７９ 係合部
８０ 係合孔

Claims (7)

1. ブラケットと、前記ブラケットの内部に固定される固定子と、前記固定子の内側で回転する回転子と、前記回転子と共に回転するシャフトと、前記シャフトを回転自在に保持するボールベアリングと、前記ブラケットの底面に取り付けられて前記ボールベアリングの外側部分を保持するベアリングホルダと、を具備する回転機の製造工程に於いて、前記ベアリングホルダを前記ブラケットに取り付ける際に用いられ、
   前記ブラケットの内側面に当接するブラケット当接部と、前記ベアリングホルダの内側面に当接するホルダ当接部と、を具備することを特徴とする組立治具。
2. 前記ブラケット当接部は、前記ブラケットの内側面に当接する略円形形状を呈しており、
   前記ホルダ当接部は、前記ベアリングホルダの内側面に当接する略円形形状を呈していることを特徴とする請求項１に記載の組立治具。
3. 前記ブラケットおよび前記ベアリングホルダは、前記ブラケットおよび前記ベアリングホルダの孔部を貫通する締結手段により締結され、
   前記ブラケットおよび前記ベアリングホルダの前記孔部どうしを円周方向で位置合わせする整合手段を、更に具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組立治具。
4. 前記ブラケットと前記ベアリングホルダとの間には、絶縁シートが介装され、
   前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダは、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダの孔部を貫通する締結手段により締結され、
   前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダの前記孔部どうしを円周方向で位置合わせする整合手段を、更に具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の組立治具。
5. 前記整合手段は、前記ブラケット当接部から略柱状に突起して、前記ブラケット、前記絶縁シートおよび前記ベアリングホルダの孔部を貫通する、整合突起部であることを特徴とする請求項４に記載の組立治具。
6. 前記整合手段は、前記ブラケットに円周方向で係合するブラケット係合部と、前記絶縁シートに円周方向で係合するシート係合部と、前記ベアリングホルダに円周方向で係合するホルダ係合部と、を有することを特徴とする請求項４に記載の組立治具。
7. ブラケットと、前記ブラケットの内部に固定される固定子と、前記固定子の内側で回転する回転子と、前記回転子と共に回転するシャフトと、前記シャフトを回転自在に保持するボールベアリングと、前記ブラケットの底面に取り付けられて前記ボールベアリングの外側部分を保持するベアリングホルダと、を具備する回転機の製造方法であり、
   前記ブラケットの内側面に当接するブラケット当接部と、前記ベアリングホルダの内側面に当接するホルダ当接部と、を具備する組立治具を用いて、前記ベアリングホルダと前記ブラケットとを位置合わせすることを特徴とする回転機の製造方法。
   
   
   

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