JP5239342B2 - 電動機組み立て装置および電動機組み立て方法 - Google Patents

電動機組み立て装置および電動機組み立て方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5239342B2
JP5239342B2 JP2008001679A JP2008001679A JP5239342B2 JP 5239342 B2 JP5239342 B2 JP 5239342B2 JP 2008001679 A JP2008001679 A JP 2008001679A JP 2008001679 A JP2008001679 A JP 2008001679A JP 5239342 B2 JP5239342 B2 JP 5239342B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
housing
guide member
shaft
peripheral surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008001679A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009165292A (ja
Inventor
敏行 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2008001679A priority Critical patent/JP5239342B2/ja
Publication of JP2009165292A publication Critical patent/JP2009165292A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5239342B2 publication Critical patent/JP5239342B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Description

本発明は、電動機を組み立てる装置および方法に関する。
より詳細には、電動機の組み立て時にロータとステータとが磁力により吸着することを防止する技術に関する。
従来、電動機の組み立てはロータおよびステータをハウジングに収容することにより行われるが、電動機の多くは、電動機を構成する部材であるロータおよびステータの一方が強磁性体(永久磁石等、外部磁場の影響が無くても自発的に磁化する材料)からなるとともに他方が常磁性体(多くの鉄鋼材料等、外部磁場の影響により磁化する材料)からなるため、ロータとステータとの間には磁力が作用する。
従って、電動機の組み立て時にロータとステータとが磁力により吸着し、ロータ、ステータあるいはハウジングが破損する場合がある。
また、ロータとステータとの間に作用する磁力が大きい場合、電動機の組み立て時に併せて行われる芯出し作業(ハウジングに収容されたロータの中心線とステータの中心線とを一致させる作業)に支障をきたす場合がある。
このようなロータとステータとの間に作用する磁力に起因する問題を解消する方法として、芯出し用シャフトと移動台車とを用いた電動機の組み立て方法が知られている。
この方法に用いられる芯出し用シャフトは一対の円柱形状の部材からなり、当該一対の円柱形状の部材は互いに中心線が一直線となり、かつ両者が所定の間隔を空けた状態で支持台に固定される。
芯出し用シャフトを構成する一対の円柱形状の部材の間隔はロータの回転軸の長さと略同じであり、ロータの回転軸の両端はそれぞれ芯出し用シャフトを構成する一対の円柱形状の部材に固定・支持される。ロータの回転軸が芯出し用シャフトに固定されたとき、ロータの回転軸の中心線と芯出し用シャフトの中心線とは一直線となる。
また、この方法に用いられる移動台車は、芯出し用シャフトの長手方向(芯出し用シャフトの中心線の方向)に移動可能であり、移動台車にはステータが収容されたハウジングが固定される。
上記芯出し用シャフトと移動台車とを用いた電動機の組み立て方法は、(1)ステータが収容されたハウジングを芯出し用シャフトを構成する一対の円柱形状の部材の一方に貫装する工程と、(2)ステータが収容されたハウジングを移動台車に固定する工程と、(3)ロータの回転軸の両端を芯出し用シャフトに固定する工程と、(4)移動台車を芯出し用シャフトの長手方向に移動させる工程と、を含む。例えば、特許文献1に記載の如くである。
しかし、特許文献1に記載の方法は、ロータとステータとの間に作用する磁力に抗してロータおよびステータの姿勢を保持するために芯出し用シャフトを構成する一対の円柱形状の部材をいずれも十分な剛性を有する構造体(支持台)に固定しなければならず、かつ、ステータが収容されるハウジングを芯出し用シャフトを構成する一対の円柱形状の部材の一方に貫装する工程を実現するための前提として電動機のハウジングは両端が開口した構造であることを要する。
そのため、特許文献1に記載の方法はステータが収容されるハウジングの一端が閉塞されるとともに他端のみが開口した構造のハウジングを有する電動機の組み立てに適用することができないという問題を有する。
ステータが収容されるハウジングの一端が閉塞されるとともに他端のみが開口した構造のハウジングを有する電動機の組み立て方法としては、挿入補助治具を用いる方法が知られている。
この方法に用いられる挿入補助治具はリング状の部材であり、その中央部には貫通孔が形成され、当該貫通孔の直径(内径)はステータの直径(外径)と略同じである。従って、ステータの外周面が挿入補助治具の内周面に当接しつつ、ステータは挿入補助治具に沿って摺動可能である。
上記挿入補助治具を用いた電動機の組み立て方法は、(1)ロータが固定された回転軸の一端をハウジングの一端(閉塞されている方の端部)に軸支する工程と、(2)ロータが固定された回転軸の他端を保持する工程と、(3)挿入補助治具の中心線とハウジングの中心線とが一直線となる状態で、挿入補助治具をハウジングの他端(開口している方の端部)に配置する工程と、(4)ステータの外周面を挿入補助治具の内周面に当接させつつステータを挿入補助治具に沿って摺動させることによりステータをハウジングに挿入する工程と、を含む。例えば、特許文献2に記載の如くである。
しかし、特許文献2に記載の方法は、挿入補助治具をハウジングの他端(開口している方の端部)に配置するときに挿入補助治具の中心線とハウジングの中心線とが一直線となる状態を確保するための具体的な構成を開示していない。
また、特許文献2に記載の方法における挿入補助治具はステータの外周面に当接し、かつロータが固定された回転軸の他端(ハウジングの開口側の端部)を別の部材(保持装置)により固定する構成であることから、挿入補助治具および保持装置との干渉を回避するためにはステータをその上端のみ担持した状態でハウジングに挿入することを要する。
従って、ステータの重量が大きい場合には作業性が良くない(取り扱いが困難である)という問題を有する。
特開平8−126262号公報 特開2005−312241号公報
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、ロータとステータとの間に磁力が作用する場合であっても、ハウジングの一端が閉塞されるとともに他端のみが開口した構造のハウジングを有する電動機を容易に組み立てることが可能な電動機組み立て装置および電動機組み立て方法を提供する。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、
回転軸と、
前記回転軸に固定されるロータと、
前記ロータに対して所定の間隔を空けて対向する内周面を有するステータと、
前記回転軸、ロータおよびステータを収容するハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングは、
前記回転軸の一端を回転可能に軸支する軸支部と、
一端が前記軸支部により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入された前記ステータが固定される筒状のステータ固定部と、
を有する電動機を組み立てる電動機組み立て装置であって、
一対の端面および外周面を有する略円柱形状を成し、前記外周面が前記ステータの内周面に摺動可能に当接し、前記一対の端面のうち少なくとも一方の端面の中央部に開口して前記回転軸の他端が嵌装される嵌装孔が形成され、前記嵌装孔に前記回転軸の他端が嵌装されたときに前記ステータの摺動方向と前記回転軸の軸線方向とが一致するステータガイド部材を具備し、
前記ステータガイド部材には、
前記ステータガイド部材の外周面に対向する前記ステータの内周面に当接するとともに前記ステータの摺動方向に沿って回転可能なローラと、
前記ステータガイド部材に摺動可能に支持されるとともに前記ローラを回転可能に軸支するブラケットと、
前記ローラが前記ステータの内周面に接近する方向に前記ブラケットを付勢する付勢部材と、
前記ローラの回転速度を減速するダンパーと、
を具備する減速機構が設けられるものである。
請求項2においては、
前記ステータガイド部材の嵌装孔に前記回動軸の他端を嵌装したときに前記ステータガイド部材よりも前記ハウジングの内部に向かって延びた状態となり、かつ前記ロータの外周面と前記ステータの内周面との間に配置され、前記ステータの内周面に摺動可能に当接する非磁性体からなるスリーブ部材を前記ステータガイド部材に設けるものである。
請求項3においては、
前記ステータガイド部材は非磁性体からなるものである。
請求項4においては、
前記ハウジングを固定するハウジング固定部材を具備するものである。
請求項5においては、
回転軸と、
前記回転軸に固定されるロータと、
前記ロータに対して所定の間隔を空けて対向する内周面を有するステータと、
前記回転軸、ロータおよびステータを収容するハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングは、
前記回転軸の一端を回転可能に軸支する軸支部と、
一端が前記軸支部により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入された前記ステータが固定される筒状のステータ固定部と、
を有する電動機を組み立てる電動機組み立て装置であって、
前記ハウジングを固定するハウジング固定部材と、
先端部が、前記ハウジング固定部材に固定されたハウジングの軸支部に一端が軸支された回転軸の他端に嵌合するとともに、基部が、前記ハウジング固定部材に着脱可能に固定されるシャフト部材と、
一対の端面および外周面を有する略円柱形状を成し、前記外周面が前記ステータの内周面に摺動可能に当接し、前記一対の端面の中央部を貫通するとともに前記シャフト部材が貫装される貫装孔が形成され、前記貫装孔を通過する分割面を境界として複数の分割片に分割可能であって、前記シャフト部材が前記貫装孔に貫装され、かつ前記回転軸の他端が前記シャフト部材の先端部に嵌合されたときに前記ステータの摺動方向と前記回転軸の軸線方向とが一致するステータガイド部材と、
を具備するものである。
請求項6においては、
回転軸と、
前記回転軸に固定されるロータと、
前記ロータに対して所定の間隔を空けて対向する内周面を有するステータと、
前記回転軸、ロータおよびステータを収容するハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングは、
前記回転軸の一端を回転可能に軸支する軸支部と、
一端が前記軸支部により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入された前記ステータが固定される筒状のステータ固定部と、
を有する電動機を組み立てる電動機組み立て方法であって、
前記ロータが固定された回転軸を前記ハウジングに収容するとともに前記ロータが固定された回転軸の一端を前記ハウジングの軸支部に軸支する回転軸・ロータ収容工程と、
その外周面が前記ステータの内周面に摺動可能に当接する略円柱形状の部材であるステータガイド部材に形成された嵌装孔に前記回転軸の他端を嵌装するステータガイド部材嵌装工程と、
前記ステータを前記ステータガイド部材に嵌挿し、前記ステータの内周面が前記ステータガイド部材の外周面に当接した状態で前記ステータを前記ステータガイド部材に沿って前記回転軸の軸線方向に摺動させることにより前記ステータを前記ハウジングに収容するステータ収容工程と、
を具備し、
前記ステータガイド部材には、
前記ステータガイド部材の外周面に対向する前記ステータの内周面に当接するとともに前記ステータの摺動方向に沿って回転可能なローラと、
前記ステータガイド部材に摺動可能に支持されるとともに前記ローラを回転可能に軸支するブラケットと、
前記ローラが前記ステータの内周面に接近する方向に前記ブラケットを付勢する付勢部材と、
前記ローラの回転速度を減速するダンパーと、
を具備する減速機構が設けられるものである。
請求項7においては、
回転軸と、
前記回転軸に固定されるロータと、
前記ロータに対して所定の間隔を空けて対向する内周面を有するステータと、
前記回転軸、ロータおよびステータを収容するハウジングと、
を具備し、
前記ハウジングは、
前記回転軸の一端を回転可能に軸支する軸支部と、
一端が前記軸支部により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入された前記ステータが固定される筒状のステータ固定部と、
を有する電動機を組み立てる電動機組み立て方法であって、
ハウジング固定部材にハウジングを固定するハウジング固定工程と、
前記ロータが固定された回転軸を前記ハウジングに収容するとともに前記ロータが固定された回転軸の一端を前記ハウジングの軸支部に軸支する回転軸・ロータ収容工程と、
その外周面が前記ステータの内周面に摺動可能に当接する略円柱形状の部材であるステータガイド部材、前記ステータおよび前記ハウジングの他端を閉塞するキャップを、前記ハウジング固定部材に対して着脱可能なシャフト部材に貫装し、前記回転軸の他端を前記シャフト部材の先端部に嵌合し、前記シャフト部材を前記ハウジング固定部材に固定するシャフト嵌合・ステータガイド部材貫装工程と、
前記ステータを前記ステータガイド部材に嵌挿し、前記ステータの内周面が前記ステータガイド部材の外周面に当接した状態で前記ステータをステータガイド部材に沿って前記回転軸の軸線方向に摺動させることにより前記ステータを前記ハウジングに収容するステータ収容工程と、
前記シャフト部材を貫装するために前記ステータガイド部材に形成された貫装孔を通過する分割面を境界として前記ステータガイド部材を複数の分割片に分割することにより前記ステータガイド部材を前記シャフト部材から取り外すステータガイド部材取り外し工程と、
前記キャップを前記シャフト部材に沿って移動させるとともに前記ハウジングの他端に固定するキャップ固定工程と、
を具備するものである。
本発明は、ロータとステータとの間に磁力が作用する場合であっても、ハウジングの一端が閉塞されるとともに他端のみが開口した構造のハウジングを有する電動機を容易に組み立てることが可能である、という効果を奏する。
以下では、図1を用いて本発明に係る電動機組み立て装置および本発明に係る電動機組み立て方法の対象となる電動機の実施の一形態であるインホイールモータ1について説明する。
「電動機」は、電気エネルギーを機械エネルギー(駆動力)に変換する原動機を指す。
「原動機」は、自然界に存在するエネルギーを機械的な仕事(力学的なエネルギー)に変換する機械あるいは装置を指す。
本実施形態のインホイールモータ1は、特に電動機を各車輪に一基ずつ設ける形式の電気自動車に設けられ、当該各車輪を回転駆動する。
本実施形態のインホイールモータ1は電気自動車の車輪を回転駆動するものであるが、本発明に係る電動機組み立て装置および電動機組み立て方法は種々の用途に用いられる電動機の組み立てに適用可能である。
図1に示す如く、インホイールモータ1は主として回転軸10、ロータ20、ステータ30、ハウジング40、キャップ50、ギヤ60および出力軸70を具備する。
回転軸10は略円柱形状の部材であり、後述するロータ20が回転する際の中心軸となるものである。
ロータ20はインホイールモータ1が駆動力を発生する際に回転する部材である。本実施形態のロータ20は永久磁石からなる界磁(磁界を発生させるもの)であり、外周面20aを有する略円筒形状を成す。
ロータ20は回転軸10の中途部に固定され、ロータ20および回転軸10は一体的に回転する。
ステータ30はインホイールモータ1が駆動力を発生する際に固定されている(回転しない)部材である。本実施形態のステータ30は通電可能なコイルからなる電機子(界磁と相互作用してトルク(駆動力)を得るための磁界を発生するもの)であり、内周面30aを有する略円筒形状を成す。
本実施形態のインホイールモータ1はロータ20を界磁とするとともにステータ30を電機子とする電動機(回転界磁形の電動機)であるが、本発明に係る電動機組み立て装置および電動機組み立て方法はロータを電機子とするとともにステータを界磁とする電動機(回転電機子形の電動機)にも適用可能である。
ハウジング40は回転軸10、ロータ20およびステータ30を収容する部材である。
ハウジング40は非磁性体の一例であるアルミニウム合金を射出成形することにより一体的に成形される。ハウジング40は主として軸支部41およびステータ固定部42を有する。
軸支部41はハウジング40を構成する部分のうち、ロータ20が固定された回転軸10の一端を回転可能に軸支する部分である。
本実施形態では、軸支部41には軸支部41およびステータ固定部42で囲まれる空間とハウジング40の外部とを連通する孔が形成され、当該孔に軸受け81が嵌装されるとともに回転軸10の一端が軸受け81に貫装される。
このようにして、回転軸10の一端は軸支部41に回転可能に軸支されるとともに軸支部41に形成された孔からハウジング40の外部に突出する。
ステータ固定部42はハウジング40を構成する部分のうち、一端が軸支部41により閉塞されるとともに他端が開口した筒状の部分である。
ここで、「ステータ固定部42の一端が軸支部41により閉塞される」とは、軸支部41およびステータ固定部42で囲まれる空間(回転軸10、ロータ20およびステータ30が収容される空間)とハウジング40の外部とを連通する孔が軸支部41に形成されないことを指すのではなく、仮にそのような孔が軸支部41に形成されていても当該孔から軸支部41およびステータ固定部42で囲まれる空間に回転軸10、ロータ20およびステータ30を収容することが出来ない程度にステータ固定部42の一端が軸支部41により塞がれていることを指す。
回転軸10、ロータ20およびステータ30はステータ固定部42の他端(開口した他端)から軸支部41およびステータ固定部42で囲まれる空間に挿入され、ステータ30はステータ固定部42に固定される。
また、回転軸10、ロータ20およびステータ30がハウジング40に収容されているとき、ステータ固定部42に固定されたステータ30の内周面30aは、軸支部41および後述するキャップ50に軸支された回転軸10に固定されたロータ20の外周面20aに対して所定の間隔を空けて対向する。
なお、ステータ固定部42は筒状の部分であるが、その形状をステータ30の外形に沿った形状(円筒形状)とする必要はなく、例えば角筒形状とする等、他の部材との干渉や強度に応じてその形状を選択することが可能である。
キャップ50はハウジング40のステータ固定部42の他端を閉塞するとともにロータ20が固定された回転軸10の他端を回転可能に軸支する部材である。
本実施形態ではキャップ50はボルト締結によりハウジング40のステータ固定部42の他端に固定される。また、キャップ50にはハウジング40およびキャップ50で囲まれる空間とハウジング40の外部とを連通する貫装孔50aが形成され、貫装孔50aに軸受け82が嵌装されるとともに回転軸10の他端が軸受け82に貫装される。
このようにして、回転軸10の他端はキャップ50に回転可能に軸支される。
ギヤ60は回転軸10の一端に固定される平歯車であり、ギヤ60の外周面には歯60a・60a・・・が形成される。
出力軸70はハウジング40の軸支部41の外側に固定された軸受け83を介してハウジング40に軸支される部材である。
出力軸70の一端(軸受け83により軸支されている方の端部)の外周面には歯70a・70a・・・が形成される。歯70a・70a・・・はギヤ60の外周面に形成された歯60a・60a・・・噛合する。
出力軸70の外周面の中途部には歯70b・70b・・・が形成される。
ハウジング40において軸支部41を挟んでステータ固定部42の反対側となる位置には電気自動車の車輪のホイール(不図示)が回転可能に軸支される。
電気自動車の車輪のホイールの内周面には内周歯が形成され、当該内周歯および出力軸70の歯70b・70b・・・の両方に噛合する外周歯が形成されたプラネタリギヤが設けられる。
車輪のホイールの内周面に形成された内周歯、プラネタリギヤおよび出力軸70の歯70b・70b・・・により遊星歯車機構(不図示)が構成される。
従って、ステータ30を構成するコイルに通電するとロータ20が固定された回転軸10が回転し、回転軸10の回転により発生する駆動力がギヤ60、出力軸70、遊星歯車機構(不図示)を経て電気自動車の車輪に伝達され、当該車輪が回転駆動される。
以下では、図2から図4を用いて本発明に係る電動機組み立て装置の第一実施形態である組み立て装置100について説明する。
図2に示す如く、組み立て装置100はインホイールモータ1を組み立てる装置であり、主としてハウジング固定部材110およびステータガイド部材120を具備する。
ハウジング固定部材110は本発明に係るハウジング固定部材の実施の一形態であり、ハウジング40を固定する部材である。
本実施形態のハウジング固定部材110は、ハウジング40の他端(開口している方の端部)を上方に向けた姿勢でハウジング40を固定する。
ステータガイド部材120は本発明に係るステータガイド部材の実施の一形態であり、ステータ30とインホイールモータ1を構成する他の部材(回転軸10、ロータ20、ハウジング40等)との干渉を防止しつつステータ30をハウジング40の内部(軸支部41およびステータ固定部42で囲まれる空間)の所定の位置に導く部材である。
図2および図3に示す如く、ステータガイド部材120は一対の端面120a・120bおよび外周面120cを有する略円柱形状を成す。ステータガイド部材120は非磁性体の一例であるアルミニウム合金からなる。
ステータガイド部材120の外径はステータ30の内径よりわずかに小さいので、ステータ30がステータガイド部材120に外嵌されると、ステータ30の内周面30aがステータガイド部材120の外周面120cに当接するとともに、ステータ30はステータガイド部材120に沿って摺動することが可能である。
つまり、ステータガイド部材120は、その外径が、ステータガイド部材120に外嵌されたステータ30が摺動可能であり、かつステータガイド部材120に対するステータ30の半径方向の位置決めが可能なように、ステータ30の内径の大きさに対応した径に形成されているため、外周面120cがステータ30の内周面に摺動可能に当接することとなっている。
ステータガイド部材120には嵌装孔120dが形成される。嵌装孔120dはステータガイド部材120の端面120bの中央部に開口する。
以下では、図2、図4および図5を用いて本発明に係る電動機組み立て方法の第一実施形態について説明する。
図5に示す如く、本発明に係る電動機組み立て方法の第一実施形態は組み立て装置100を用いてインホイールモータ1を組み立てる方法であり、主としてハウジング固定工程S1100、回転軸・ロータ収容工程S1200、ステータガイド部材嵌装工程S1300およびステータ収容工程S1400を具備する。
ハウジング固定工程S1100はハウジング固定部材110にハウジング40を固定する工程である。
ハウジング固定工程S1100が終了したら、回転軸・ロータ収容工程S1200に移行する。
回転軸・ロータ収容工程S1200はロータ20が固定された回転軸10をハウジング40に収容するとともにロータ20が固定された回転軸10の一端(本実施形態では下端)をハウジング40の軸支部41に軸支する工程である。
回転軸・ロータ収容工程S1200が終了したら、ステータガイド部材嵌装工程S1300に移行する。
ステータガイド部材嵌装工程S1300はステータガイド部材120に形成された嵌装孔120dにロータ20が固定された回転軸10の他端(本実施形態では上端)を嵌装する工程である。
なお、図2に示す如く、嵌装孔120dに回転軸10の他端(本実施形態では上端)が嵌装されたとき、ステータガイド部材120に外嵌されたステータ30の摺動方向と回転軸10の軸線方向とが一致する(本実施形態では、ステータ30の摺動方向および回転軸10の軸線方向は上下方向である)。
ステータガイド部材嵌装工程S1300が終了したら、ステータ収容工程S1400に移行する。
ステータ収容工程S1400は、ステータ30をステータガイド部材120に嵌挿し、ステータ30の内周面30aがステータガイド部材120の外周面120cに当接した状態でステータ30をステータガイド部材120に沿って回転軸10の軸線方向に摺動させることによりステータ30をハウジング40に収容する工程である。
図2および図4に示す如く、ロータ20が固定された回転軸10の一端がハウジング40の軸支部41に軸支され、かつロータ20が固定された回転軸10の他端がステータガイド部材120の嵌装孔120dに嵌装された状態では、ロータ20の中心線とステータ30の中心線とが一致するとともに、ステータガイド部材120に対するステータ30の摺動方向とステータガイド部材120に形成された嵌装孔120dに嵌装された回転軸10の軸線方向とが一致する(平行となる)。
また、ステータ30はステータガイド部材120および回転軸10を介してハウジング40に支持され、回転軸10の半径方向(回転軸10の軸線方向に垂直な方向)への移動が規制される。
従って、このような状態でステータガイド部材120に外嵌されたステータ30をステータガイド部材120に沿って下方に摺動させると、ロータ20とステータ30との間に磁力が作用してもステータ30を回転軸10、ロータ20あるいはハウジング40の開口した他端等に接触させることなくスムーズにハウジング40の内部に収容することが可能である。
さらに、図2および図4に示す如く、ステータガイド部材120に外嵌されたステータ30をステータガイド部材120に沿って下方に摺動させる過程では、ステータ30の上端面および外周面が外部に露出した状態であるため、ステータ30を作業者が手で持って担持する、あるいはステータ30をアクチュエータにより担持することが容易である。
ステータ収容工程S1400が終了したら、ステータガイド部材120を回転軸10から取り外し(ステータガイド部材120の嵌装孔120dに回転軸10の他端が嵌装された状態を解除し)、キャップ50をハウジング40のステータ固定部42の他端に固定し、ハウジング40をハウジング固定部材110から取り外す。
本実施形態ではステータガイド部材嵌装工程S1300においてステータガイド部材120の嵌装孔120dに回転軸10の他端を嵌装し、ステータ収容工程S1400においてステータガイド部材120にステータ30を外嵌する構成としたが、ステータガイド部材嵌装工程S1300においてステータガイド部材120にステータ30を外嵌し、ステータ30が外嵌されたステータガイド部材120の嵌装孔120dに回転軸10の他端を嵌装する構成としても良い。
以上の如く、組み立て装置100は、
回転軸10と、
回転軸10に固定されるロータ20と、
ロータ20に対して所定の間隔を空けて対向する内周面30aを有するステータ30と、
回転軸10、ロータ20およびステータ30を収容するハウジング40と、
を具備し、
ハウジング40は、
回転軸10の一端を回転可能に軸支する軸支部41と、
一端が軸支部41により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入されたステータ30が固定される筒状のステータ固定部42と、
を有するインホイールモータ1を組み立てる電動機組み立て装置であって、
一対の端面120a・120bおよび外周面120cを有する略円柱形状を成し、外周面120cがステータ30の内周面30aに摺動可能に当接し、一方の端面120bの中央部に開口して回転軸10の他端が嵌装される嵌装孔120dが形成され、嵌装孔120dに回転軸10の他端が嵌装されたときにステータ30の摺動方向と回転軸10の軸線方向とが一致するステータガイド部材120を具備する。
このように構成することにより、ロータ20とステータ30との間に磁力が作用してもステータ30を回転軸10、ロータ20あるいはハウジング40の開口した他端等に接触させることなくスムーズにハウジング40の内部に収容し、ひいてはハウジング40の一端が閉塞されるとともに他端のみが開口した構造のハウジング40を有するインホイールモータ1を容易に組み立てることが可能である。
また、組み立て装置100のステータガイド部材120は非磁性体からなる。
このように構成することによりステータガイド部材120とステータ30との間に磁力が作用してステータ30がステータガイド部材120に吸着することを防止することが可能である。
なお、ロータが界磁である場合、ステータガイド部材を非磁性体とすることにより、ステータガイド部材がロータに引き寄せられることを防止し、ひいてはステータガイド部材に形成された嵌装孔に回転軸の他端を嵌装する作業が容易となる。
また、組み立て装置100は、
ハウジング40を固定するハウジング固定部材110を具備する。
このように構成することにより、ハウジング40の姿勢および位置を一定に保持することが可能であり、ひいてはハウジング40にロータ20が固定された回転軸10を収容する作業、ステータガイド部材120の嵌装孔120dに回転軸10の他端を嵌装する作業、およびステータ30をステータガイド部材120に沿って摺動させつつハウジング40に収容する作業を容易に行うことが可能である。
また、本発明に係る電動機組み立て方法の第一実施形態は、
回転軸10と、
回転軸10に固定されるロータ20と、
ロータ20に対して所定の間隔を空けて対向する内周面30aを有するステータ30と、
回転軸10、ロータ20およびステータ30を収容するハウジング40と、
を具備し、
ハウジング40は、
回転軸10の一端を回転可能に軸支する軸支部41と、
一端が軸支部41により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入されたステータ30が固定される筒状のステータ固定部42と、
を有するインホイールモータ1を組み立てる電動機組み立て方法であって、
ロータ20が固定された回転軸10をハウジング40に収容するとともにロータ20が固定された回転軸10の一端をハウジング40の軸支部41に軸支する回転軸・ロータ収容工程S1200と、
その外周面120cがステータ30の内周面に摺動可能に当接する略円柱形状部材であるステータガイド部材120に形成された嵌装孔120dに回転軸10の他端を嵌装するステータガイド部材嵌装工程S1300と、
ステータ30をステータガイド部材120に嵌挿し、ステータ30の内周面30aがステータガイド部材120の外周面120cに当接した状態でステータ30をステータガイド部材120に沿って回転軸10の軸線方向に摺動させることによりステータ30をハウジング40に収容するステータ収容工程S1400と、
を具備する。
このように構成することにより、ロータ20とステータ30との間に磁力が作用してもステータ30を回転軸10、ロータ20あるいはハウジング40の開口した他端等に接触させることなくスムーズにハウジング40の内部に収容し、ひいてはハウジング40の一端が閉塞されるとともに他端のみが開口した構造のハウジング40を有するインホイールモータ1を容易に組み立てることが可能である。
本実施形態のインホイールモータ1のハウジング40を構成する軸支部41およびステータ固定部42は一体的に成形されるが、本発明に係る電動機組み立て装置および電動機組み立て方法はハウジングを構成する軸支部およびステータ固定部が別体であっても、予め軸支部およびステータ固定部とをボルト締結あるいは溶接等の方法により相互に固定し、その後回転軸、ロータおよびステータをハウジングに収容する場合に適用可能である。
本実施形態のステータガイド部材120に形成される嵌装孔120dはロータ20が固定される端面120bにのみ開口する構成であるが、本発明に係る電動機組み立て装置および電動機組み立て方法におけるステータガイド部材の嵌装孔はこれに限定されず、ステータガイド部材を貫通する(一対の端面の両方に開口する)構成でも良い。
以下では、図6および図7を用いて本発明に係る電動機組み立て装置の第二実施形態である組み立て装置200について説明する。
図6に示す如く、組み立て装置200はインホイールモータ1を組み立てる装置であり、主としてハウジング固定部材210およびステータガイド部材220を具備する。
ハウジング固定部材210は本発明に係るハウジング固定部材の実施の一形態であり、ハウジング40を固定する部材である。
本実施形態のハウジング固定部材210は、ハウジング40の他端(開口している方の端部)を上方に向けた姿勢でハウジング40を固定する。
ステータガイド部材220は本発明に係るステータガイド部材の実施の一形態であり、ステータ30とインホイールモータ1を構成する他の部材(回転軸10、ロータ20、ハウジング40等)との干渉を防止しつつステータ30をハウジング40の内部(軸支部41およびステータ固定部42で囲まれる空間)の所定の位置に導く部材である。
図6および図7に示す如く、ステータガイド部材220は一対の端面220a・220bおよび外周面220cを有する略円柱形状を成す。
ステータガイド部材220の外径はステータ30の内径より少し小さくなるように設定される。ステータガイド部材220には嵌装孔220dが形成される。嵌装孔220dはステータガイド部材220の端面220bの中央部に開口する。
ステータガイド部材220にはスリーブ部材230・230・230が設けられる。
スリーブ部材230は本発明に係るスリーブ部材の実施の一形態である。
本実施形態のステータガイド部材220の外周面220cに沿うように湾曲された板状の部材であり、非磁性体の一例であるアルミニウム合金からなる。
スリーブ部材230の一端(上端)は屈曲され、ボルト240によりステータガイド部材220の上側の端面220aに固定される。
ステータガイド部材220に固定されたスリーブ部材230の他端(下端)はステータガイド部材220の下側の端面220aよりも下方に延びた形状を成す。
従って、ステータガイド部材220の嵌装孔220dに回転軸10の他端を嵌装したとき、スリーブ部材230はステータガイド部材220よりもハウジング40の内部に向かって延びた状態となる。
図6に示す如く、ステータガイド部材220の嵌装孔220dに回転軸10の他端を嵌装したとき、スリーブ部材230の凹状の板面はロータ20の外周面20aに摺動可能に当接する。
また、ステータ30をステータガイド部材220に外嵌したとき、ステータ30の内周面30aはスリーブ部材230の凸状の板面に摺動可能に当接する。
従って、ステータガイド部材220の嵌装孔220dに回転軸10の他端を嵌装したとき、スリーブ部材230はロータ20の外周面20aとステータ30の内周面30aとの間に配置される。
以上の如く、組み立て装置200は、
ステータガイド部材220の嵌装孔220dに回動軸10の他端を嵌装したときにステータガイド部材220よりもハウジング40の内部に向かって延びた状態となり、かつロータ20の外周面20aとステータ30の内周面30aとの間に配置され、ステータ30の内周面30aに摺動可能に当接する非磁性体からなるスリーブ部材230・230・230をステータガイド部材220に設ける。
このように構成することにより、ステータ30の内周面30aがロータ20の外周面20aに対向する位置にステータ30が移動してもステータ30がロータ20に接触することが無くステータ30がスリーブ部材230・230・230に支持された状態が保持されるとともにステータ30がスリーブ部材230・230・230に磁力により吸着することが無い。
従って、ステータ30をハウジング40に収容するときにスリーブ部材230・230・230に沿って常に滑らかに摺動させることが可能である。
なお、ロータが界磁である場合、スリーブ部材を非磁性体とすることにより、スリーブ部材がロータに吸着されることが無く、ステータガイド部材に回転軸の他端を嵌装する作業およびステータガイド部材を回転軸から取り外す(ステータガイド部材に回転軸の他端を嵌装した状態を解除する)作業が容易となる。
本実施形態では計三つのスリーブ部材230・230・230をステータガイド部材220におけるステータ30の摺動方向から見て120°ずつ位相をずらしてステータガイド部材220に設ける構成としたが、本発明はこれに限定されず、ステータガイド部材に設けるスリーブ部材の数を四つ以上としても良い。
また、スリーブ部材の形状をステータガイド部材の外径よりもわずかに大きい内径を有する略円筒形状の部材としても良い。
以下では、図8および図9を用いて本発明に係る電動機組み立て装置の第三実施形態である組み立て装置300について説明する。
図8に示す如く、組み立て装置300はインホイールモータ1を組み立てる装置であり、主としてハウジング固定部材310およびステータガイド部材320を具備する。
ハウジング固定部材310は本発明に係るハウジング固定部材の実施の一形態であり、ハウジング40を固定する部材である。
本実施形態のハウジング固定部材310は、ハウジング40の他端(開口している方の端部)を上方に向けた姿勢でハウジング40を固定する。
ステータガイド部材320は本発明に係るステータガイド部材の実施の一形態であり、ステータ30とインホイールモータ1を構成する他の部材(回転軸10、ロータ20、ハウジング40等)との干渉を防止しつつステータ30をハウジング40の内部(軸支部41およびステータ固定部42で囲まれる空間)の所定の位置に導く部材である。
図8および図9に示す如く、ステータガイド部材320は一対の端面320a・320bおよび外周面320cを有する略円柱形状を成す。
ステータガイド部材320の外径はステータ30の内径よりわずかに小さいので、ステータ30がステータガイド部材320に外嵌されると、ステータ30の内周面30aがステータガイド部材320の外周面320cに当接するとともに、ステータ30はステータガイド部材320に沿って摺動することが可能である。
ステータガイド部材320には嵌装孔320dが形成される。嵌装孔320dはステータガイド部材320の端面320bの中央部に開口する。
ステータガイド部材320には摺動孔320eが形成される。摺動孔320eはステータガイド部材320の外周面320cに開口する。
ステータガイド部材320には減速機構350が設けられる。
減速機構350は本発明に係る減速機構の実施の一形態であり、ステータガイド部材320に沿ったステータ30の摺動速度を減速するものである。
減速機構350は主としてローラ351、ブラケット352、スプリング353およびダンパー354・354を具備する。
ローラ351は本発明に係るローラの実施の一形態であり、ローラ本体351aおよびローラ軸351bを有する。
ローラ本体351aはゴムからなる略円柱形状の部材である。ローラ本体351aの外周面はステータガイド部材320の外周面320cに対向するステータ30の内周面30aに当接する。ローラ本体351aをゴムで構成することにより、ローラ本体351aの外周面とステータ30の内周面30aとの当接部分の摩擦係数が大きくなり、当該当接部分においてスリップが容易に発生することは無い。
ローラ軸351bはローラ本体351aに相対回転不能に貫装された金属製の棒材であり、ローラ351の回転軸を成す部材である。
ブラケット352は本発明に係るブラケットの実施の一形態であり、ローラ351を回転可能に軸支する部材である。
ブラケット352はステータガイド部材320に形成された摺動孔320eに収容され、摺動孔320eに沿って摺動可能である。このように、ブラケット352はステータガイド部材320に摺動可能に支持される。
スプリング353は本発明に係る付勢部材の実施の一形態であり、ローラ351がステータ30の内周面30aに接近する方向にブラケット352を付勢する部材である。
本実施形態のスプリング353は金属製の巻きバネであり、摺動孔320eにおいて摺動孔320eの奥壁とブラケット352との間に配置される。スプリング353がブラケット352を摺動孔320eの開口部分から突出する方向に付勢することにより、ブラケット352に軸支されたローラ351は摺動孔320eの開口部分からステータガイド部材320の外周面320aの外側に向かって突出し、ある程度の弾性力で付勢された状態でステータ30の内周面30aに当接する。
また、ブラケット352に軸支されたローラ351は、ステータ30の摺動方向に沿って回転する(より詳細には、ステータ30がステータガイド部材320に沿って摺動するとき、ステータ30の内周面30aに当接するローラ351がステータ30の内周面30aに対してスリップすることなく回転する)。
なお、本発明に係る付勢部材は本実施形態のスプリング353に限定されず、例えば付勢部材を弾性変形し得るゴムの塊で構成しても良い。
ダンパー354・354は本発明に係るダンパーの実施の一形態であり、ローラ351の回転速度を減速するものである。
本実施形態のダンパー354・354はブラケット352においてローラ351のローラ軸351bの両端を軸支する位置にそれぞれ設けられ、ダンパー354に充填された油の粘性抵抗によりローラ351の回転速度を減速する。
なお、本発明に係るダンパーは本実施形態のダンパー354・354に限定されず、例えばローラの回転軸とダンパーとの間の摩擦抵抗によりローラの回転速度を減速しても良い。
以上の如く、組み立て装置300は、
ステータガイド部材320の外周面320cに対向するステータ30の内周面30aに当接するとともにステータ30の摺動方向に沿って回転可能なローラ351と、
ステータガイド部材320に摺動可能に支持されるとともにローラ351を回転可能に軸支するブラケット352と、
ローラ351がステータ30の内周面30aに接近する方向にブラケット352を付勢するスプリング353と、
ローラ351の回転速度を減速するダンパー354・354と、
を具備する減速機構350をステータガイド部材320に設ける。
このように構成することにより、ロータ20とステータ30との間に作用する磁力により引き寄せられてステータ30がステータガイド部材320に沿ってハウジング40の内部に向かって摺動する場合でもステータ30の摺動速度を減速し、ひいてはステータ30が軸支部41に勢いよく衝突すること(ステータ30あるいはハウジング40が破損すること)を防止することが可能である。
以下では、図10および図14を用いて本発明に係る電動機組み立て装置の第四実施形態である組み立て装置400について説明する。
図10に示す如く、組み立て装置400はインホイールモータ1を組み立てる装置であり、主としてハウジング固定部材410、シャフト部材460およびステータガイド部材420を具備する。
ハウジング固定部材410は本発明に係るハウジング固定部材の実施の一形態であり、ハウジング40を固定する部材である。
ハウジング固定部材410はベース411およびコラム412を具備する。
ベース411はハウジング固定部材410の下部を成す部材であり、ハウジング40はハウジング40の他端(開口している方の端部)を上方に向けた姿勢でベース411に固定される。
コラム412はハウジング固定部材410の上部を成す上下方向に延びた直方体形状の部材である。
コラム412の下端はベース411の側端部に固定される。また、コラム412の上端がベース411に固定されたハウジング40よりも上方となるようにコラム412の上下方向の長さが設定される。
シャフト部材460は本発明に係るシャフト部材の実施の一形態である。
シャフト部材460は主としてアーム461およびメインシャフト462を具備する。
アーム461は水平方向に延びた直方体形状の部材であり、アーム461の基部はボルト470によりコラム412の上端部に着脱可能に固定される。アーム461の先端部はベース411に固定されたハウジング40の真上に位置する(平面視でベース411に固定されたハウジング40と重なる)。
メインシャフト462は略円柱形状の部材であり、メインシャフト462の基部(上端部)はアーム461の先端部の下面に固定される。
メインシャフト462の先端部の端面には嵌合孔462aが形成される。
ステータガイド部材420は本発明に係るステータガイド部材の実施の一形態であり、ステータ30とインホイールモータ1を構成する他の部材(回転軸10、ロータ20、ハウジング40等)との干渉を防止しつつステータ30をハウジング40の内部(軸支部41およびステータ固定部42で囲まれる空間)の所定の位置に導く部材である。
図10および図11に示す如く、ステータガイド部材420は一対の端面420a・420bおよび外周面420cを有する略円柱形状を成す。ステータガイド部材420は非磁性体の一例であるアルミニウム合金からなる。
ステータガイド部材420の外径はステータ30の内径よりわずかに小さいので、ステータ30がステータガイド部材420に外嵌されると、ステータ30の内周面30aがステータガイド部材420の外周面420cに当接するとともに、ステータ30はステータガイド部材420に沿って摺動することが可能である。
ステータガイド部材420には貫装孔420fが形成される。貫装孔420fはステータガイド部材420を貫通し、一対の端面420a・420bの中央部にそれぞれ開口する。
また、ステータガイド部材420は、貫装孔420fを通過する分割面420gを境界として二つの分割片421・422に分割可能である。二つの分割片421・422はボルト480・480により着脱可能に固定される。
以下では、図10、図12、図13、図14および図15を用いて本発明に係る電動機組み立て方法の第二実施形態について説明する。
図15に示す如く、本発明に係る電動機組み立て方法の第二実施形態は組み立て装置400を用いてインホイールモータ1を組み立てる方法であり、主としてハウジング固定工程S4100、回転軸・ロータ収容工程S4200、シャフト嵌合・ステータガイド部材貫装工程S4300、ステータ収容工程S4400、ステータガイド部材取り外し工程S4500およびキャップ固定工程S4600を具備する。
ハウジング固定工程S4100はハウジング固定部材410にハウジング40を固定する工程である。
ハウジング固定工程S4100が終了したら、回転軸・ロータ収容工程S4200に移行する。
回転軸・ロータ収容工程S4200はロータ20が固定された回転軸10をハウジング40に収容するとともにロータ20が固定された回転軸10の一端(本実施形態では下端)をハウジング40の軸支部41に軸支する工程である。
回転軸・ロータ収容工程S4200が終了したら、シャフト嵌合・ステータガイド部材貫装工程S4300に移行する。
シャフト嵌合・ステータガイド部材貫装工程S4300はステータガイド部材420、ステータ30およびキャップ50をシャフト部材460に貫装し、回転軸10の他端(本実施形態では下端)をシャフト部材460の先端部に嵌合し、シャフト部材460をハウジング固定部材410に固定する工程である。
より詳細には、シャフト嵌合・ステータガイド部材貫装工程S4300は以下の(a)〜(d)の手順からなる。
(a)シャフト部材460のメインシャフト462が、キャップ50の貫装孔50aに貫装される。
(b)シャフト部材460のメインシャフト462が、ステータ30が外嵌されたステータガイド部材420の貫装孔420fに貫装される。
(c)ハウジング40の軸支部41に一端が軸支された回転軸10の他端が、メインシャフト462の先端部に形成された嵌合孔462aに嵌合される。
(d)シャフト部材460のアーム461の基部がボルト470によりハウジング固定部材410のコラム412の上端部に固定される。(d)が終了した時点で、図10に示す状態となる。
シャフト嵌合・ステータガイド部材貫装工程S4300が終了したら、ステータ収容工程S4400に移行する。
ステータ収容工程S4400はステータ30をステータガイド部材420に嵌挿し、ステータ30の内周面30aがステータガイド部材420の外周面420cに当接した状態でステータ30をステータガイド部材420に沿って回転軸10の軸線方向に摺動させることによりステータ30をハウジング40に収容する工程である。
図10および図12に示す如く、ロータ20が固定された回転軸10の一端がハウジング40の軸支部41に軸支され、かつロータ20が固定された回転軸10の他端がシャフト部材460のメインシャフト462の先端部に形成された嵌合孔462aに嵌合した状態では、ロータ20の中心線とステータ30の中心線とが一致するとともに、ステータガイド部材420に対するステータ30の摺動方向とメインシャフト462の先端部に形成された嵌合孔462aに嵌合した回転軸10の軸線方向とが一致する(平行となる)。
また、ステータ30はステータガイド部材420、回転軸10およびシャフト部材460を介してハウジング40に支持され、回転軸10の半径方向(回転軸10の軸線方向に垂直な方向)への移動が規制される。
従って、このような状態でステータガイド部材420に外嵌されたステータ30をステータガイド部材420に沿って下方に摺動させると、ロータ20とステータ30との間に磁力が作用してもステータ30を回転軸10、ロータ20あるいはハウジング40の開口した他端等に接触させることなくスムーズにハウジング40の内部に収容することが可能である。
また、図10および図12に示す如く、ステータガイド部材420に外嵌されたステータ30をステータガイド部材420に沿って下方に摺動させる過程では、ステータ30の上端面および外周面が外部に露出した状態であるため、ステータ30を作業者が手で持って担持する、あるいはステータ30をアクチュエータにより担持することが容易である。
ステータ収容工程S4400が終了した時点で、図12に示す状態となる。
ステータ収容工程S4400が終了したら、ステータガイド部材取り外し工程S4500に移行する。
ステータガイド部材取り外し工程S4500はステータガイド部材420をシャフト部材460から取り外す工程である。
より詳細には、ボルト480・480を緩めることによりステータガイド部材420を
二つの分割片421・422に分割し、シャフト部材460をハウジング固定部材410から取り外すことなく(回転軸10の両端がそれぞれハウジング40およびシャフト部材460により支持された状態を保持して)シャフト部材460から取り外す。
ステータガイド部材取り外し工程S4500が終了した時点で、図13に示す状態となる。
ステータガイド部材取り外し工程S4500が終了したら、キャップ固定工程S4600に移行する。
キャップ固定工程S4600はキャップ50をハウジング40の他端(開口している方の端部)に固定する工程である。
より詳細には、キャップ50をメインシャフト462に沿って下方に摺動させ、図示せぬボルトによりキャップ50をハウジング40の他端に固定する。
キャップ固定工程S4600が終了した時点で、図14に示す状態となる。
キャップ固定工程S4600が終了したら、ボルト470を緩めることによりシャフト部材460をハウジング固定部材410から取り外し、ハウジング40をハウジング固定部材410から取り外す。
以上の如く、組み立て装置400は、
回転軸10と、
回転軸10に固定されるロータ20と、
ロータ20に対して所定の間隔を空けて対向する内周面30aを有するステータ30と、
回転軸10、ロータ20およびステータ30を収容するハウジング40と、
を具備し、
ハウジング40は、
回転軸10の一端を回転可能に軸支する軸支部41と、
一端が軸支部41により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入されたステータ30が固定される筒状のステータ固定部42と、
を有するインホイールモータ1を組み立てる電動機組み立て装置であって、
ハウジング40を固定するハウジング固定部材410と、
先端部(本実施形態では、メインシャフト462の先端部)が、ハウジング固定部材410に固定されたハウジング40の軸支部41に一端が軸支された回転軸10の他端に嵌合するとともに、基部(本実施形態では、アーム461の基部)がハウジング固定部材410(本実施形態では、コラム412の上端部)に着脱可能に固定されるシャフト部材460と、
一対の端面420a・420bおよび外周面420cを有する略円柱形状を成し、外周面420cがステータ30の内周面30aに摺動可能に当接し、一対の端面420a・420bの中央部を貫通するとともにシャフト部材460(本実施形態では、メインシャフト462)が貫装される貫装孔420fが形成され、貫装孔420fを通過する分割面420gを境界として二つの分割片421・422に分割可能であって、シャフト部材460(本実施形態では、メインシャフト462)が貫装され、かつ回転軸10の他端がシャフト部材460の先端部(本実施形態では、メインシャフト462の先端部)に嵌合されたときにステータ30の摺動方向と回転軸10の軸線方向とが一致するステータガイド部材420と、
を具備する。
このように構成することにより、ロータ20とステータ30との間に磁力が作用してもステータ30を回転軸10、ロータ20あるいはハウジング40の開口した他端等に接触させることなくスムーズにハウジング40の内部に収容し、ひいてはハウジング40の一端が閉塞されるとともに他端のみが開口した構造のハウジング40を有するインホイールモータ1を容易に組み立てることが可能である。
また、ステータ30をハウジング40に収容するとき回転軸10の両端はそれぞれ軸支部41およびシャフト部材460に支持されているので、回転軸10の一端と軸支部41との間(本実施形態の場合、軸受け81)にある程度の遊び(ガタ)があっても回転軸10がハウジング40に対して大きく傾くことが無く、ロータ20とステータ30とが吸着することを防止することが可能であるとともに、ハウジング40に対する回転軸10の軸線の傾きを調整する作業を省略することが可能であり、作業性に優れる。
本実施形態ではステータガイド部材420は貫装孔420fを通過する分割面420gを境界として二つの分割片421・422に分割可能な構成としたが、本発明はこれに限定されず、ステータガイド部材が貫装孔を通過する分割面を境界として三つ以上の分割片に分割可能な構成としても良い。
また、本発明に係る電動機組み立て方法の第二実施形態は、
回転軸10と、
回転軸10に固定されるロータ20と、
ロータ20に対して所定の間隔を空けて対向する内周面30aを有するステータ30と、
回転軸10、ロータ20およびステータ30を収容するハウジング40と、
を具備し、
ハウジング40は、
回転軸10の一端を回転可能に軸支する軸支部41と、
一端が軸支部41により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入されたステータ30が固定される筒状のステータ固定部42と、
を有するインホイールモータ1を組み立てる電動機組み立て方法であって、
ハウジング固定部材410にハウジング40を固定するハウジング固定工程S4100と、
ロータ20が固定された回転軸10をハウジング40に収容するとともにロータ20が固定された回転軸10の一端(本実施形態では下端)をハウジング40の軸支部41に軸支する回転軸・ロータ収容工程S4200と、
その外周面420cがステータ30の内周面30aに摺動可能に当接する略円柱形状の部材であるステータガイド部材420、ステータ30およびハウジング40の他端を閉塞するキャップ50をシャフト部材460に貫装し、回転軸10の他端(本実施形態では下端)をシャフト部材460の先端部に嵌合し、シャフト部材460をハウジング固定部材410に固定するシャフト嵌合・ステータガイド部材貫装工程S4300と、
ステータ30をステータガイド部材420に嵌挿し、ステータ30の内周面30aがステータガイド部材420の外周面420cに当接した状態でステータ30をステータガイド部材420に沿って回転軸10の軸線方向に摺動させることによりステータ30をハウジング40に収容するステータ収容工程S4400と、
シャフト部材460を貫装するためにステータガイド部材420に形成された貫装孔420fを通過する分割面420gを境界としてステータガイド部材420を二つの分割片421・422に分割することによりステータガイド部材420をシャフト部材460から取り外すステータガイド部材取り外し工程S4500と、
キャップ50をハウジング40の他端(開口している方の端部)に固定するキャップ固定工程S4600と、
を具備する。
このように構成することにより、ロータ20とステータ30との間に磁力が作用してもステータ30を回転軸10、ロータ20あるいはハウジング40の開口した他端等に接触させることなくスムーズにハウジング40の内部に収容し、ひいてはハウジング40の一端が閉塞されるとともに他端のみが開口した構造のハウジング40を有するインホイールモータ1を容易に組み立てることが可能である。
また、ステータ30をハウジング40に収容するとき回転軸10の両端はそれぞれ軸支部41およびシャフト部材460に支持されているので、回転軸10の一端と軸支部41との間(本実施形態の場合、軸受け81)にある程度の遊び(ガタ)があっても回転軸10がハウジング40に対して大きく傾くことが無く、ロータ20とステータ30とが吸着することを防止することが可能であるとともに、ハウジング40に対する回転軸の軸線の傾きを調整する作業を省略することが可能であり、作業性に優れる。
電動機の実施の一形態を示す側面断面図。 本発明に係る電動機組み立て装置の第一実施形態を示す側面断面図。 本発明に係る電動機組み立て装置の第一実施形態におけるステータガイド部材を示す平面図。 同じく本発明に係る電動機組み立て装置の第一実施形態を示す側面断面図。 本発明に係る電動機組み立て方法の第一実施形態を示すフロー図。 本発明に係る電動機組み立て装置の第二実施形態を示す側面断面図。 本発明に係る電動機組み立て装置の第二実施形態におけるステータガイド部材を示す平面図。 本発明に係る電動機組み立て装置の第三実施形態を示す側面断面図。 本発明に係る電動機組み立て装置の第三実施形態におけるステータガイド部材を示す平面断面図。 本発明に係る電動機組み立て装置の第四実施形態を示す側面断面図。 本発明に係る電動機組み立て装置の第四実施形態におけるステータガイド部材を示す平面図。 同じく本発明に係る電動機組み立て装置の第四実施形態を示す側面断面図。 同じく本発明に係る電動機組み立て装置の第四実施形態を示す側面断面図。 同じく本発明に係る電動機組み立て装置の第四実施形態を示す側面断面図。 本発明に係る電動機組み立て方法の第二実施形態を示すフロー図。
1 インホイールモータ(電動機)
10 回転軸
20 ロータ
30 ステータ
30a ステータの内周面
40 ハウジング
41 軸支部
42 ステータ固定部
100 組み立て装置(電動機組み立て装置の第一実施形態)
110 ハウジング固定部材
120 ステータガイド部材
120a 端面
120b 端面
120c ステータガイド部材の外周面
120d ステータガイド部材の嵌装孔

Claims (7)

  1. 回転軸と、
    前記回転軸に固定されるロータと、
    前記ロータに対して所定の間隔を空けて対向する内周面を有するステータと、
    前記回転軸、ロータおよびステータを収容するハウジングと、
    を具備し、
    前記ハウジングは、
    前記回転軸の一端を回転可能に軸支する軸支部と、
    一端が前記軸支部により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入された前記ステータが固定される筒状のステータ固定部と、
    を有する電動機を組み立てる電動機組み立て装置であって、
    一対の端面および外周面を有する略円柱形状を成し、前記外周面が前記ステータの内周面に摺動可能に当接し、前記一対の端面のうち少なくとも一方の端面の中央部に開口して前記回転軸の他端が嵌装される嵌装孔が形成され、前記嵌装孔に前記回転軸の他端が嵌装されたときに前記ステータの摺動方向と前記回転軸の軸線方向とが一致するステータガイド部材を具備し、
    前記ステータガイド部材には、
    前記ステータガイド部材の外周面に対向する前記ステータの内周面に当接するとともに前記ステータの摺動方向に沿って回転可能なローラと、
    前記ステータガイド部材に摺動可能に支持されるとともに前記ローラを回転可能に軸支するブラケットと、
    前記ローラが前記ステータの内周面に接近する方向に前記ブラケットを付勢する付勢部材と、
    前記ローラの回転速度を減速するダンパーと、
    を具備する減速機構が設けられる、
    電動機組み立て装置。
  2. 前記ステータガイド部材の嵌装孔に前記回動軸の他端を嵌装したときに前記ステータガイド部材よりも前記ハウジングの内部に向かって延びた状態となり、かつ前記ロータの外周面と前記ステータの内周面との間に配置され、前記ステータの内周面に摺動可能に当接する非磁性体からなるスリーブ部材を前記ステータガイド部材に設ける請求項1に記載の電動機組み立て装置。
  3. 前記ステータガイド部材は非磁性体からなる請求項1または請求項2に記載の電動機組み立て装置。
  4. 前記ハウジングを固定するハウジング固定部材を具備する請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の電動機組み立て装置。
  5. 回転軸と、
    前記回転軸に固定されるロータと、
    前記ロータに対して所定の間隔を空けて対向する内周面を有するステータと、
    前記回転軸、ロータおよびステータを収容するハウジングと、
    を具備し、
    前記ハウジングは、
    前記回転軸の一端を回転可能に軸支する軸支部と、
    一端が前記軸支部により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入された前記ステータが固定される筒状のステータ固定部と、
    を有する電動機を組み立てる電動機組み立て装置であって、
    前記ハウジングを固定するハウジング固定部材と、
    先端部が、前記ハウジング固定部材に固定されたハウジングの軸支部に一端が軸支された回転軸の他端に嵌合するとともに、基部が、前記ハウジング固定部材に着脱可能に固定されるシャフト部材と、
    一対の端面および外周面を有する略円柱形状を成し、前記外周面が前記ステータの内周面に摺動可能に当接し、前記一対の端面の中央部を貫通するとともに前記シャフト部材が貫装される貫装孔が形成され、前記貫装孔を通過する分割面を境界として複数の分割片に分割可能であって、前記シャフト部材が前記貫装孔に貫装され、かつ前記回転軸の他端が前記シャフト部材の先端部に嵌合されたときに前記ステータの摺動方向と前記回転軸の軸線方向とが一致するステータガイド部材と、
    を具備する電動機組み立て装置。
  6. 回転軸と、
    前記回転軸に固定されるロータと、
    前記ロータに対して所定の間隔を空けて対向する内周面を有するステータと、
    前記回転軸、ロータおよびステータを収容するハウジングと、
    を具備し、
    前記ハウジングは、
    前記回転軸の一端を回転可能に軸支する軸支部と、
    一端が前記軸支部により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入された前記ステータが固定される筒状のステータ固定部と、
    を有する電動機を組み立てる電動機組み立て方法であって、
    前記ロータが固定された回転軸を前記ハウジングに収容するとともに前記ロータが固定された回転軸の一端を前記ハウジングの軸支部に軸支する回転軸・ロータ収容工程と、
    その外周面が前記ステータの内周面に摺動可能に当接する略円柱形状の部材であるステータガイド部材に形成された嵌装孔に前記回転軸の他端を嵌装するステータガイド部材嵌装工程と、
    前記ステータを前記ステータガイド部材に嵌挿し、前記ステータの内周面が前記ステータガイド部材の外周面に当接した状態で前記ステータを前記ステータガイド部材に沿って前記回転軸の軸線方向に摺動させることにより前記ステータを前記ハウジングに収容するステータ収容工程と、
    を具備し、
    前記ステータガイド部材には、
    前記ステータガイド部材の外周面に対向する前記ステータの内周面に当接するとともに前記ステータの摺動方向に沿って回転可能なローラと、
    前記ステータガイド部材に摺動可能に支持されるとともに前記ローラを回転可能に軸支するブラケットと、
    前記ローラが前記ステータの内周面に接近する方向に前記ブラケットを付勢する付勢部材と、
    前記ローラの回転速度を減速するダンパーと、
    を具備する減速機構が設けられる、
    電動機組み立て方法。
  7. 回転軸と、
    前記回転軸に固定されるロータと、
    前記ロータに対して所定の間隔を空けて対向する内周面を有するステータと、
    前記回転軸、ロータおよびステータを収容するハウジングと、
    を具備し、
    前記ハウジングは、
    前記回転軸の一端を回転可能に軸支する軸支部と、
    一端が前記軸支部により閉塞されるとともに他端が開口し、当該開口した他端から挿入された前記ステータが固定される筒状のステータ固定部と、
    を有する電動機を組み立てる電動機組み立て方法であって、
    ハウジング固定部材にハウジングを固定するハウジング固定工程と、
    前記ロータが固定された回転軸を前記ハウジングに収容するとともに前記ロータが固定された回転軸の一端を前記ハウジングの軸支部に軸支する回転軸・ロータ収容工程と、
    その外周面が前記ステータの内周面に摺動可能に当接する略円柱形状の部材であるステータガイド部材、前記ステータおよび前記ハウジングの他端を閉塞するキャップを、前記ハウジング固定部材に対して着脱可能なシャフト部材に貫装し、前記回転軸の他端を前記シャフト部材の先端部に嵌合し、前記シャフト部材を前記ハウジング固定部材に固定するシャフト嵌合・ステータガイド部材貫装工程と、
    前記ステータを前記ステータガイド部材に嵌挿し、前記ステータの内周面が前記ステータガイド部材の外周面に当接した状態で前記ステータをステータガイド部材に沿って前記回転軸の軸線方向に摺動させることにより前記ステータを前記ハウジングに収容するステータ収容工程と、
    前記シャフト部材を貫装するために前記ステータガイド部材に形成された貫装孔を通過する分割面を境界として前記ステータガイド部材を複数の分割片に分割することにより前記ステータガイド部材を前記シャフト部材から取り外すステータガイド部材取り外し工程と、
    前記キャップを前記シャフト部材に沿って移動させるとともに前記ハウジングの他端に固定するキャップ固定工程と、
    を具備する電動機組み立て方法。
JP2008001679A 2008-01-08 2008-01-08 電動機組み立て装置および電動機組み立て方法 Expired - Fee Related JP5239342B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008001679A JP5239342B2 (ja) 2008-01-08 2008-01-08 電動機組み立て装置および電動機組み立て方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008001679A JP5239342B2 (ja) 2008-01-08 2008-01-08 電動機組み立て装置および電動機組み立て方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009165292A JP2009165292A (ja) 2009-07-23
JP5239342B2 true JP5239342B2 (ja) 2013-07-17

Family

ID=40967246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008001679A Expired - Fee Related JP5239342B2 (ja) 2008-01-08 2008-01-08 電動機組み立て装置および電動機組み立て方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5239342B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103023239A (zh) * 2012-12-14 2013-04-03 中船重工电机科技股份有限公司 电机磁性转子入壳工装及入壳工艺
CN107276330A (zh) * 2017-08-01 2017-10-20 安徽达来电机有限公司 一种电机组装用模具

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56110464A (en) * 1980-02-01 1981-09-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Concentric assembling method of stator and rotor of motor
JP2001251817A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Moric Co Ltd 永久磁石界磁モータの組立て装置
JP2005312241A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Aisin Seiki Co Ltd 電動機の組立て方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009165292A (ja) 2009-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4968535B2 (ja) ロータ組付け装置
US11278998B2 (en) Double disc surface grinding machine and grinding method
JP2009254115A (ja) 電動機組み立て装置および電動機組み立て方法
JP4849974B2 (ja) ブラシレスモータ
CN105940176A (zh) 驱动单元
JP5329910B2 (ja) リニアアクチュエータ
JP5239342B2 (ja) 電動機組み立て装置および電動機組み立て方法
JP4220545B2 (ja) 組み立てが便利なステッピングモーター
US8599516B2 (en) Disk drive device in which reduction in unbalanced amount can be adjusted
JP5714991B2 (ja) モータ
JP3399368B2 (ja) スクリュー付きモータ
JP2003074661A (ja) 二つの回転体を利用した直線駆動装置
US7918323B2 (en) Magnetic resistor control assembly
JP5195316B2 (ja) 電動機組み立て方法及び電動機組み立て用ロータガイド治具
JP5267780B2 (ja) モータ及び電動パワーステアリング装置
JP5738117B2 (ja) クラッチ、モータ及び車両用ドア開閉装置
WO2021006083A1 (ja) リニア振動アクチュエータ
JP7077854B2 (ja) 回転アクチュエータ及びロボット
JP7070214B2 (ja) 回転アクチュエータ及びロボット
CN103378683A (zh) 马达
JP3379885B2 (ja) ステッピングモータ及びその製造方法
US8156513B2 (en) Motor and storage disk drive apparatus
JP2007020241A (ja) 小型モータ
JP2008092775A (ja) 減速機構付モータ
JP6319033B2 (ja) 電動式パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100609

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120904

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120905

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121003

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130318

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees