JP5229530B2 - 電動モータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、軸受に転がり軸受を用いた電動モータの製造方法に関する。

モータ装置に用いられる電動モータとしては、回転軸に固定されたロータと、ロータと間隙を保って配置されてハウジングに固定されたステータと、ハウジングに固定されてロータを回転自在に支持する軸受とを備えたものが知られている。この種の電動モータにおいては、軸受として、クロスローラ軸受などの転がり軸受が多く採用されている。クロスローラ軸受は、軌道輪としての内輪および外輪を備え、内輪と外輪との間に複数の転動体としての円筒コロが介装されている。外輪は軸方向に分割された一対の分割輪で構成されている。

そして、外輪をロータに連結するに際しては、ロータフランジあるいはロータ用ハウジングに予圧付与機構としての軸受押さえを連結し、この軸受押さえで外輪を軸方向に押圧し、外輪に対して予圧を付与することが行われている。しかし、外輪に付与される予圧が変動すると、クロスローラ軸受の起動摩擦トルクが変動し、電動モータが円滑に回転できなくなる。

このため、電動モータにクロスローラ軸受などの転がり軸受を用いる場合、軸受への軸力をコントロールする予圧調整機構として、外輪押さえ具を備えるとともに、ハウジングに固定ボルトを介して外輪押さえ具を締め付け固定するときに、外輪押さえ具に軸方向に進退可能で且つ外輪押さえとハウジングとの間に突出可能にねじ込まれ、締め付け時に突出端がハウジングに当接するねじ部材を備え、軸受に一定以上の予圧をかけないようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。

また、外輪に予圧を付与する軸受押さえをハウジングに固定ボルトを介して締結するとともに、ハウジングに固定ボルトの挿入部分に所定の深さの座ぐりを形成し、ハウジングに、固定ボルトの座ぐりの部分と螺合しない非接触領域を形成し、軸受押さえおよび固定ボルトを軸受の材料と同じ材料で構成し、軸受回りに熱膨張を考慮した逃げを設けたものが提案されている（特許文献２参照）。

特開平９−３０３３８５号公報 特開２００３−８３３２４号公報

しかし、従来技術においては、軸受を電動モータに組み込むときに、軸受をハウジングなどに締結固定するためのボルトの締め付けトルクを管理することについては配慮されていないので、軸受のアキシアル隙間を規定値に設定しても、軸受を電動モータに組み込んだ後、ボルトの締め付けトルクによっては、電動モータの起動トルクが設定値（一定値）から外れることがある。

本発明の目的は、軸受を締結固定するための締結部材の締め付けトルクを管理することができる電動モータの製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、回転軸に固定されたロータと、前記ロータと間隙を保って配置されてハウジングに固定されたステータと、前記ハウジングに固定されて前記ロータを回転自在に支持する軸受とを備え、前記軸受は、外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に配設された転動体とから構成され、前記外輪は、複数の分割輪を有する、転がり軸受で構成された電動モータの製造方法において、締結部材により前記軸受を前記ハウジングに締結固定する締結工程と、前記軸受がハウジングに締結固定された電動モータの起動トルクを測定する測定工程と、前記測定工程で得られた測定結果に応じて前記締結部材による締め付けトルクを調整する調整工程を含む、電動モータの製造方法を採用したものである。

係る構成によれば、締結部材により、軸受をハウジングに締結固定するときに、軸受が組み込まれた電動モータの起動トルクを測定し、測定結果が規定値内に入らないときには、軸受を締結固定するための締結部材による締め付けトルクを調整することで、電動モータの起動トルクを一定値にすることができる。

前記電動モータの製造方法を採用するに際しては、前記調整工程では、前記内輪または前記外輪のうち少なくとも一方を締結固定するための締結部材による締め付けトルクを調整することができる。

係る構成によれば、軸受を締結固定するための締結部材による締め付けトルクを調整するに際して、内輪を締結固定するための締結部材または外輪を締結固定するための締結部材による締め付けトルクを調整することで、電動モータの起動トルクを一定値にすることができる。

本発明によれば、電動モータの起動トルクを一定値にすることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、モータ装置の要部断面を示す構成図である。図１において、モータ装置１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２に固定された電動モータ１４と、電動モータ１４の回転速度（回転位置）を検出する回転検出器１６を備えて構成されている。

電動モータ１４は、モータロータ１８と、モータステータ２０と、軸受２２を備えて構成されている。モータロータ１８は、円環状に形成されて、モータステータ２０と間隙保って回転自在に配置されている。モータステータ２０は、永久磁石やコイルを備え、電力の供給を受けてモータロータ１８に対する回転磁界を形成するようになっており、六角穴付ボルト２４により、円環状のハウジングインナ２６に固定されている。モータロータ１８に隣接して、円環状のロータフランジ２８が配置されており、ロータフランジ２８は、六角穴付ボルト２９により、モータロータ１８の端部に連結されている。ロータフランジ２８の内周側には溝２８ａが形成され、この溝２８ａに相対向して、ハウジングインナ２６外周側には溝２６ａが形成されており、各溝２６ａ、２８ａ内には軸受２２が装着されている。

軸受２２は、例えば、クロスローラ軸受などの転がり軸受として、外周面に内輪軌道を有する内輪３０と、外周面に外輪軌道を有する外輪３２と、内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に配置された転動体としての円筒ころ３４を備えて構成されており、外輪３２は、軸方向に分割された一対の分割輪３２ａ、３２ｂで構成されている。内輪３０は、ハウジングインナ２６の溝２６ａに装着されているとともに、内輪押さえ３６に支持された状態でハウジングインナ２６に固定されている。内輪押さえ３６は、六角穴付ボルト３８でハウジングインナ２６に固定されている。一方、外輪３２は、ロータフランジ２８の溝２８ａに装着されているとともに、外輪押さえ４０により、軸方向に押圧されて予圧が付与されている。

外輪押さえ４０は、ほぼ円環状に形成され、ロータフランジ２８に隣接して配置されている。この外輪押さえ４０は、外輪押さえ４０の穴４０ａ内に挿入されたボルト４２により、ロータフランジ２８に締結固定されている。すなわち、ボルト４２をロータフランジ２８に締結固定することにより、外輪３２に対して軸方向の予圧が付与されるようになっている。この場合、外輪押さえ４０は、ロータフランジ２８及びモータロータ１８とともに、モータ出力軸となる回転軸を構成するようになっている。

一方、回転検出器１６は、例えば、レゾルバとして、インクリメンタル側のレゾルバステータ４４、インクリメンタル側のレゾルバロータ４６、アブソリュート側のレゾルバステータ４８、アブソリュート側のレゾルバロータ５０を備えて構成されている。レゾルバステータ４４、４８はそれぞれボルト５２、５４により、ハウジングインナ２６に固定されており、レゾルバステータ４４とレゾルバステータ４８との間には、両者の磁気的干渉を抑制するための遮蔽円板５６が配置されている。

レゾルバロータ４６、５０は、間座となる、外輪押さえ４０の凸部５８に、ボルト６０で固定されている。この回転検出器１６は、例えば、レゾルバステータ４４、４８がＵ、Ｖ、Ｗ相に対応して設けられており、レゾルバロータ４６、５０がモータロータ１８とともに回転したときに、レゾルバロータ４６、５０の磁極変化に応答して、レゾルバロータ４６、５０の回転位置を検出するようになっている。

電動モータ１４を用いてフロッグレッグ式の真空搬送アームなどの負荷を回転駆動するに際しては、軸受２２のアキシアル隙間、すなわち分割輪３２ａ、３２ｂ間の隙間にばらつきがあると、電動モータ１４の起動摩擦トルクが安定せず、負荷を円滑に回転できなくなる。

このため、軸受２２を電動モータ１４に組み込むに際しては、軸受２２のアキシアル隙間が規定値となるように管理する必要がある。しかし、図２に示すように、軸受２２のアキシアル隙間ｄを規定値に設定しても、軸受２２を電動モータ１４に組み込むときに、ボルト３８またはボルト４２の締め付けトルクによっては、電動モータ１４の起動トルクが設定値（一定値）から外れることがある。

そこで、本実施例では、電動モータ１４の製造工程において、ボルト３８により、内輪３０を支持する内輪押さえ３６がハウジング１２に締結固定される締結工程と、ボルト４２により、外輪３２を支持する外輪押さえ４０がロータフランジ２８に締結固定される締結工程を経て、電動モータ１４がハウジング１２に組み付けられたときに、電動モータ１４の起動トルクを測定し、測定値が設定値（一定値）から外れているときには、測定結果に応じて、ボルト３８またはボルト４２の締め付けトルクを調整する調整工程を付加することとしている。

調整工程において、ボルト３８またはボルト４２の締め付けトルクを調整すると、ハウジング１２に組み込まれた電動モータ１４の起動トルクを設定値（一定値）にすることができる。

本実施例によれば、電動モータ１４がハウジング１２に組み付けられたときに、電動モータ１４の起動トルクを測定し、測定値が設定値（一定値）から外れているときには、測定結果に応じて、ボルト３８またはボルト４２の締め付けトルクを調整するようにしたため、ハウジング１２に組み込まれた電動モータ１４の起動トルクを設定値（一定値）にすることができる。

本発明の一実施例を示すモータ装置の要部断面を含む構成図である。 締結力によってアキシアル隙間が変動したときの状態を示す軸受の平面図である。

符号の説明

１０ モータ装置、１２ ハウジング、１４ 電動モータ、１６ 回転検出器、１８ モータロータ、２０ モータステータ、２２ 軸受、２６ ハウジングインナ、２８ ロータフランジ、３０ 内輪、３２ 外輪、３２ａ、３２ｂ 分割輪、３８ 内輪押さえ、４０ 外輪押さえ、４４ レゾルバステータ、４６ レゾルバロータ、４８ レゾルバステータ、５０ レゾルバロータ

Claims (1)

1. 回転軸に固定されたロータと、
   前記ロータと間隙を保ちながら前記ロータの内側に配置され、ハウジングに固定されたステータと、
   前記ハウジングに固定されて前記ロータを回転自在に支持するクロスローラ軸受と、
   前記回転軸にその一部が固定されており、前記ロータの回転位置を検出する検出器と、を備え、
   前記クロスローラ軸受は、外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有しており複数の分割輪で構成された外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に配設された転動体とから構成されており、
   前記回転軸は、前記外輪に予圧を付与するための外輪押さえとしても機能するものである、
   フロッグレッグ式の真空搬送アームを駆動するための電動モータの製造方法において、
   ボルトにより前記クロスローラ軸受を前記ハウジングに締結固定する締結工程と
   前記クロスローラ軸受がハウジングに締結固定された電動モータの起動トルクを測定する測定工程と、
   前記測定工程で得られた測定結果に応じて前記ボルトによる締め付けトルクを調整する調整工程を含み、
   前記調整工程では、前記内輪または前記外輪のうち少なくとも一方を締結固定するためのボルトによる締め付けトルクを調整する、
   フロッグレッグ式の真空搬送アームを駆動するための電動モータの製造方法。

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