JP4335413B2

JP4335413B2 - モータ回転軸の組付方法

Info

Publication number: JP4335413B2
Application number: JP2000160390A
Authority: JP
Inventors: 和貴迫平
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2020-05-30
Also published as: JP2001339903A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータハウジングに設けられた軸孔内に充填固化された樹脂によって、一端部が軸孔内に挿入されたモータ回転軸のスラスト荷重が支持されるモータ回転軸の組付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータの回転子（アーマチャー）はハウジング内に収容されており、その回転軸（アーマチャーシヤフト）はハウジングに回転可能に支持されている。この場合、簡単な方法で回転軸のスラスト荷重を支持する回転軸の組付方法として、回転軸の先端部にゴムクッションを配置し、このゴムクッションを回転軸により押圧した状態で組付け、このゴムクッション弾性力により回転軸のスラスト荷重を支持する方法が知られている。この種の組付方法では、組付が容易であるが、反面、ゴムクッションの弾性変形に伴ってスラストガタが発生するため、モータ反転時に反転音が生じるという問題があった。
【０００３】
そこで、スラストガタの発生を防止してスラスト荷重を支持する回転軸の組付方法として、回転軸の先端部にポリアセタール等の樹脂を充填し、この樹脂を硬化させ回転軸を支持する方法が知られている。この種の組付方法では、部品個々の寸法精度のばらつきを吸収することができ、簡単な方法で回転軸のスラスト力に対応した状態で回転軸を支持することができる。
【０００４】
しかしながら、このような従来の組付方法では、回転軸の先端部への樹脂の充填を回転軸のモータ本体への組付後に行うため、樹脂充填のためのインジェクション成形機が必要であり設備コストが高く、また、作業工数も多くなる、という問題があった。
【０００５】
さらに、このような従来の組付方法では、回転軸の先端部へ充填する樹脂として、熱可塑性樹脂を用いているため、スラスト荷重支持部の発熱により樹脂が溶け出す恐れがあった。このため、回転軸と樹脂との間に断熱板を配置する必要があり、部品点数が増加すると共に作業工数がさらに多くなるという問題があった。また、このような断熱板によっても樹脂の溶け出しを防止できず、回転軸のスラスト荷重が支持された状態を維持できなくなる可能性があった。すなわち、スラストガタの発生を防止できない場合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、回転軸組付時の作業工数が少なく作業が容易で、かつ設備コストが低く、スラストガタが発生しないモータ回転軸の組付方法を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のモータ回転軸の組付方法は、回転子に連結されると共に回転伝達部が設けられたモータ回転軸の一端部が、モータハウジングに設けられた軸孔内に位置し、前記軸孔内に充填固化された樹脂によって前記モータ回転軸のスラスト荷重が支持されるモータ回転軸の組付方法において、前記樹脂材を耐熱性樹脂とし、前記耐熱性樹脂を塑性変形可能な状態とすると共に前記耐熱性樹脂を前記モータ回転軸の先端に載置した状態で前記モータ回転軸を前記軸孔へ挿入しながらこのモータ回転軸によって前記耐熱性樹脂を押圧して前記軸孔内に充填する、ことを特徴としている。
【０００８】
請求項１記載のモータ回転軸の組付方法では、モータ組付の際に、塑性変形可能な状態の耐熱性樹脂をモータ回転軸より先にモータハウジングに設けられた軸孔内へ挿入する。すなわち、例えば、モータ回転軸の先端に耐熱性樹脂が予め載置された状態とする。
【０００９】
この状態でモータ回転軸を軸孔へ挿入しながらこのモータ回転軸で耐熱性樹脂を押圧し軸孔内に充填する。また、この耐熱性樹脂を軸孔内において所定の温度で固化（硬化）させる。
【００１０】
これにより、モータ回転軸は、硬化した耐熱性樹脂と直接的または間接的に当接し、そのスラスト荷重に対応した状態で支持される。
【００１１】
このように、モータ回転軸を軸孔へ挿入しながら耐熱性樹脂を軸孔内へ充填するため、モータ回転軸組付の際に容易にスラスト荷重の支持構造が得られると共にモータ回転軸の組付後の作業が不要となる。また、耐熱性樹脂を軸孔内へ充填するためのインジェクション成形機も不要となる。
【００１２】
さらに、耐熱性樹脂を用いてモータ回転軸の支持を行うため、支持部の発熱に伴って樹脂が溶け出す恐れもなく、スラスト荷重を支持された状態が維持される。また、モータ回転軸と耐熱性樹脂との間の断熱板が不要となり、部品点数が削減され、組付工数がさらに削減される。
【００１３】
このように、請求項１記載のモータ回転軸の組付方法では、回転軸組付時の作業工数が少なく作業が容易で、かつ設備コストが低く、スラストガタが発生しない。
【００１４】
請求項２記載の発明に係るモータ回転軸の組付方法は、請求項１記載のモータ回転軸の組付方法において、前記モータ回転軸の先端に中間部材を介して前記耐熱性樹脂を載置した状態で前記モータ回転軸を前記軸孔へ挿入する、ことを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載のモータ回転軸の組付方法では、モータ組付の際に、モータ回転軸の先端に中間部材を介して耐熱性樹脂を載置した状態でモータ回転軸を前記軸孔へ挿入し、この中間部材を介してモータ回転軸で耐熱性樹脂を押圧し軸孔内に充填する。
【００１６】
このため、例えば、中間部材を耐熱性樹脂の載置に適した形状に形成しておくことにより耐熱性樹脂の脱落を防止するための慎重な作業が要求されることがなく、容易に耐熱性樹脂を軸孔内へ挿入することができる。また、例えば、中間部材を軸孔に対応した寸法形状とすれば、耐熱性樹脂を軸孔内で押圧し充填する際に耐熱性樹脂がモータ回転軸側に漏れ出すことが防止でき、これを防止するための慎重な作業が要求されることがなく、容易に耐熱性樹脂を軸孔内へ充填することができる。
【００１７】
このように、請求項２記載のモータ回転軸の組付方法では、回転軸組付時の作業工数が少なく作業が一層容易で、かつ設備コストが低く、スラストガタが発生しない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１乃び図２に基づいて説明する。
【００１９】
図１には、本発明の実施の形態に係るモータ回転軸の組付方法が適用されたギヤードモータ１０が一部破断した正面図によって示されている。また、図２には、ギヤードモータ１０の軸受部２２が平面断面図及び側面断面図によって示されている。
【００２０】
ギヤードモータ１０は、モータ部１０Ａとこのモータ部１０Ａに連結するギヤ部１０Ｂとによって構成されている。モータ部１０Ａのヨーク１２内には、アーマチャー１４のアーマチャーシャフト１６の一端部が軸受部（図示省略）によって支持されている。
【００２１】
アーマチャーシャフト１６の先端部は、ヨーク１２に連結されたギヤ部１０Ｂのモータハウジング１８内へ延出されている。
【００２２】
一方、ギヤ部１０Ｂでは、モータ回転軸としてのウォームギヤ２０がアーマチャーシャフト１６に連結されており、このウォームギヤ２０の先端部２０Ａが軸受部２２によってモータハウジング１８に支持されている。モータハウジング１８は、ウォームギヤ２０及びこのウォームギヤ２０に噛合するホイールギヤ２４を収容する略カップ状を成しており、カップ状の開口部をカバー２６にて閉鎖されている。また、ホイールギヤ２４の出力軸には、例えばパワーウインドレギュレータやサンルーフ等の被駆動系が連結される。
【００２３】
ウォームギヤ２０の先端部２０Ａを支持する軸受部２２では、図２に詳細に示される如く、モータハウジング１８に軸孔２８が設けられている。軸孔２８は、モータハウジングの内側が開口してウォームギヤ２０の軸線に沿って設けられ、円形断面の大径部２８Ａ及び六角断面部２８Ｂが形成されている。また、六角断面部２８Ｂには、この軸線と直交する軸線を有し、モータハウジング１８のカップ状の開口部側（図２（Ｂ）の上側）に開口した連通孔２８Ｃが連通されている。
【００２４】
また、軸受部２２では、軸孔２８の大径部２８Ａ内にラジアル軸受３０が配置され、このラジアル軸受３０にウォームギヤ２０の先端部２０Ａが挿通され、ウォームギヤ２０のラジアル荷重が支持されるようになっている。
【００２５】
さらに、ウォームギヤ２０の先端部２０Ａには、金属プレート３２が当接するようになっている。金属プレート３２は、六角断面部２８Ｂに挿入可能に断面が略六角形に形成され、その一端部には耐熱性樹脂３４を載置可能な凹部が形成されている。
【００２６】
これにより、軸受部２２では、ギヤードモータ１０の組付状態では軸孔２８の六角断面部２８Ｂに金属プレート３２が挿入され、この金属プレート３２が軸孔２８の六角断面部２８Ｂ及び連通孔２８Ｃに充填され硬化された耐熱性樹脂３４によりウォームギヤ２０の先端部２０Ａに当接して保持され、ウォームギヤ２０のスラスト荷重を支持する構成となっている。
【００２７】
なお、耐熱性樹脂３４としては、冷却状態では塑性変形可能な状態（粘土状）であり、常温に放置すると硬化する常温硬化性樹脂や、常温では塑性変形可能な状態であり、ある一定以上の熱を加えると硬化する熱硬化性樹脂を用いることができる。
【００２８】
次に、図３及び図４に基づいて本実施の形態の作用を説明する。
【００２９】
上記構成のギヤードモータ１０では、ウォームギヤ２０のスラスト調整（ギヤードモータ１０の組付）にあたっては、図３に示される如く、ウォームギヤ２０が連結されたアーマチャーシャフト１６と一体のアーマチャー１４をヨーク１２内に組付ける。一方、モータハウジング１８にはラジアル軸受３０等を組み付ける。
【００３０】
次いで、図４（Ａ）、（Ｂ）にも示される如く、塑性変形可能な状態の（粘土状の）適量の耐熱性樹脂３４を軸孔２８内へ挿入可能な円筒状に形成する。円筒状に形成された耐熱性樹脂３４を金属プレート３２の凹部に載置し、さらに、耐熱性樹脂３４を載置した状態の金属プレート３２をウォームギヤ２０の先端部２０Ａに載置する。この状態で、ヨーク１２の端面１２Ａとモータハウジング１８の端面１８Ａとが当接するまで、ウォームギヤ２０をモータハウジング１８内へ挿入する。これにより、耐熱性樹脂３４がウォームギヤ２０の先端部２０Ａより先に軸孔２８内へ挿入されることとなる。
【００３１】
ウォームギヤ２０をモータハウジング１８内へ挿入していくと、耐熱性樹脂３４は軸孔２８の大径部２８Ａに設けられたラジアル軸受３０内を通過（図４（Ｃ）、（Ｄ）の状態）し、軸孔２８の六角断面部２８Ｂの端部に当接する（図４（Ｅ）、（Ｆ）の状態）。この状態から、さらにウォームギヤ２０をモータハウジング１８内へ挿入していくと、耐熱性樹脂３４は、ウォームギヤ２０の先端部２０Ａ（金属プレート３２）によって押圧され、軸孔２８の六角断面部２８Ｂ内で変形して充填され始める。
【００３２】
ヨーク１２の端面１２Ａとモータハウジング１８の端面１８Ａとが当接すると、ウォームギヤ２０のモータハウジング１８内への挿入（ウォームギヤ２０の先端部２０Ａによる耐熱性樹脂３４の押圧）が終了される。このとき、金属プレート３２が六角断面部２８Ｂに挿入されると共にウォームギヤ２０の先端部２０Ａがラジアル軸受３０内に挿通された状態となる。一方、耐熱性樹脂３４は六角断面部２８Ｂ内に充填され、その一部が連通孔２８Ｃの開口部からはみ出す（図４（Ｇ）、（Ｈ）の状態）。
【００３３】
連通孔２８Ｃからはみ出した耐熱性樹脂３４をカットし、ヨーク１２とモータハウジング１８とを固定ねじ２７で固定する。
【００３４】
ここで、耐熱性樹脂３４として室温で硬化する常温硬化性樹脂を使用する場合は、組付時にこの耐熱性樹脂３４が塑性変形可能な状態となるように室温より低温状態で耐熱性樹脂３４の円筒状への形成作業、ウォームギヤ２０のモータハウジング１８内への挿入作業等を行い、その後、室温にて放置し耐熱性樹脂３４を硬化させる。一方、耐熱性樹脂３４として熱硬化性樹脂を使用する場合は、常温（室温）で耐熱性樹脂３４の円筒状への形成作業、ウォームギヤ２０のモータハウジング１８内への挿入作業等を行い、その後、モータハウジング１８の外部より耐熱性樹脂３４が充填された軸受部２２近傍を加熱し耐熱性樹脂３４を硬化させる。
【００３５】
さらに、耐熱性樹脂３４の硬化後、モータハウジング１８内にホイールギヤ２４を組付け、モータハウジング１８の開口部をカバー２６にて閉鎖する。
【００３６】
このように、ウォームギヤ２０を軸孔２８へ挿入しながらウォームギヤ２０上に載置した耐熱性樹脂３４を押圧して軸孔２８の六角断面部２８Ｂ内へ充填するため、ギヤードモータ１０の組付の際に容易にスラスト調整が実施されると共に組付後の作業が不要となる。また、耐熱性樹脂３４を六角断面部２８Ｂ内へ充填するためのインジェクション成形機も不要となる。
【００３７】
さらに、耐熱性樹脂３４を用いてウォームギヤ２０の支持を行うため、支持部の発熱に伴って樹脂が溶け出す恐れもなく、スラスト調整された状態が維持される。また、これに伴い、ウォームギヤ２０の先端部２０Ａ（金属プレート３２）と耐熱性樹脂３４との間の断熱板が不要となり、部品点数が削減され、組付工数がさらに削減される。
【００３８】
さらにまた、耐熱性樹脂３４が金属プレート３２を介して回転軸に間接的に当接するため、回転軸に回転による耐熱性樹脂３４の磨耗が防止される。また、金属プレート３２は断面が略六角形であり六角断面部２８Ｂへ挿入されるため、金属プレート３２のウォームギヤ２０の回転に伴う連れ回りも防止される。さらに、金属プレート３２によりウォームギヤ２０の先端部２０Ａと軸孔２８との隙間に耐熱性樹脂３４が漏れ出すことが防止され、耐熱性樹脂３４が漏れ出さないように慎重な作業を要求されることがなくなり、スラスト調整（ギヤードモータ１０の組付）が一層容易になる。
【００３９】
なお、押圧され充填される前における耐熱性樹脂の形状は円筒状に限定されることはなく、例えば、直方体や三角錐、不定形等の任意の形状とすることができる。さらに、本実施の形態では、耐熱性樹脂３４を用いて適用したが、本発明はこれに限定されず、耐熱性樹脂に代えて、例えば、熱可塑性樹脂等を用いて適用することもできる。この場合、ウォームギヤ２０の先端部２０Ａと熱可塑性樹脂等との間に断熱板を備えることが望ましい。
【００４０】
また、本実施の形態では、金属プレート３２を介して耐熱性樹脂３４をウォームギヤ２０の先端部２０Ａに載置する方法としたが、本発明はこれに限定されず、金属プレート３２を用いずに耐熱性樹脂３４をウォームギヤ２０の先端部２０Ａに直接載置する方法としても良く、他の部材を介して耐熱性樹脂３４をウォームギヤ２０の先端部２０Ａに載置する方法としても良い。
【００４１】
さらに、金属製プレート３２が六角断面を有し、これを軸孔２８の六角断面部２８Ｂに挿入して連れ回りを防止する方法としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、金属プレートの断面が円形に形成されると共に中心から偏心した位置に凹部が形成され、この凹部に挿入した樹脂が硬化して連れ回りを防止する方法を採っても良い。
【００４２】
さらにまた、本実施の形態では、軸孔２８と直行方向に連通孔２８Ｃを設け、この連通孔２８Ｃから余分な耐熱性樹脂３４が排出される方法としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、連通孔は軸孔の軸線方向に設けても良く、また、耐熱性樹脂の使用量を管理することにより連通孔を設けずに耐熱性樹脂を排出しない方法としても良い。
【００４３】
このように、本実施の形態に係るギヤードモータ１０に適用した回転軸の組付方法では、スラスト調整がギヤードモータ１０の組付の際に容易に行われると共に組付後の作業が不要で作業工数が少なく、かつインジェクション成形機が不要で設備コストが低く、樹脂の溶け出しに伴うスラストガタが発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータ回転軸の組付方法が適用されたギヤードモータの一部破断した正面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るモータ回転軸の組付方法が適用されたギヤードモータの軸受部の構成を示す正面断面図、（Ｂ）は、側面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るモータ回転軸の組付方法が適用されるギヤードモータの組付前の状態を示す一部破断した正面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るモータ回転軸の組付方法が適用されるギヤードモータの組付過程を示す図であり、（Ａ）はウォームギヤ状に樹脂が載置された状態を示す正面図、（Ｂ）は同平面図、（Ｃ）はウォームギヤが軸孔に挿入される際の正面図、（Ｄ）は同平面図、（Ｅ）は樹脂が軸孔壁面に当接した状態を示す正面図、（Ｆ）は同平面図、（Ｇ）は樹脂が軸孔内に充填された状態を示す正面図、（Ｈ）は同平面図、である。
【符号の説明】
１０ギヤードモータ
１８モータハウジング
２０ウォームギヤ(モータ回転軸）
２２軸受部
２８軸孔
３２金属プレート（中間部材）
３４耐熱性樹脂（樹脂）

Claims

回転子に連結されると共に回転伝達部が設けられたモータ回転軸の一端部が、モータハウジングに設けられた軸孔内に位置し、前記軸孔内に充填固化された樹脂によって前記モータ回転軸のスラスト荷重が支持されるモータ回転軸の組付方法において、
前記樹脂材を耐熱性樹脂とし、
前記耐熱性樹脂を塑性変形可能な状態とすると共に前記耐熱性樹脂を前記モータ回転軸の先端に載置した状態で前記モータ回転軸を前記軸孔へ挿入しながらこのモータ回転軸によって前記耐熱性樹脂を押圧して前記軸孔内に充填する、
ことを特徴とするモータ回転軸の組付方法。
前記モータ回転軸の先端に中間部材を介して前記耐熱性樹脂を載置した状態で前記モータ回転軸を前記軸孔へ挿入する、ことを特徴とする請求項１記載のモータ回転軸の組付方法。