JP6691161B2 - 回転電機 - Google Patents

Description

本発明は、電動機などの回転電機に関する。

電動機には、ロータを支持するロータ支持部材と、ステータを支持するステータ支持部材と、を有するものがある。特許文献１と特許文献２には、ロータ支持部材が内側に配置され、ステータ支持部材が外側に配置され、ステータ支持部材がロータ支持部材を覆う構成が開示されている。このような構成では、ステータ支持部材の外表面が塗装されれば、ロータ支持部材の外表面の塗装は、必ずしも必要無い。

これに対して、ロータ支持部材及びステータ支持部材の両方が外観に表れるように電動機が構成されている場合に、製造者は、ロータ支持部材の表面及びステータ支持部材の表面の両方を塗装することになる。このときに、製造者は、塗装されたロータ支持部材の端面及び塗装されたステータ支持部材の端面を加工して、端面同士を接触させて、電動機の外観を形成する。

製造者がそれらの支持部材の端面を加工した後に表面を塗装する場合には、加工した端面にマスキングをする必要がある。これにより、マスキング部品が必要となり、タクトタイム及び製造コストが増加する。これに対して、製造者がそれらの支持部材の表面を塗装した後に端面を加工すれば、加工した端面にマスキングをすることが不要になり、タクトタイム及び製造コストが低減する。

特開平１０−１１２９５３号公報 特開２００１−１０３６８６号公報

しかしながら、そのような部品の表面を塗装した後に端面を加工することにより、塗装面のうち加工面との境界部分に塗装剥がれが発生してしまう場合がある。この場合に、塗装剥がれの補修が必要となり、補修時間及び補修用部品が必要となり、製造コストが増加する。

従って、本発明は、塗装面のうち加工面との境界部分に塗装剥がれが発生する場合であっても、塗装剥がれを補修する手間を減らすことができる回転電機を提供することを目的とする。

（１）本発明は、塗装された塗装面（例えば、後述の塗装面４３ａ）と、前記塗装面に隣り合う面であって加工された加工面（例えば、後述の加工面４３ｃ）と、を有する第１部材（例えば、後述の後側支持環４３）であって、前記塗装面が前記加工面との境界部分に境界領域（例えば、後述の境界領域４３ｂ）を有する第１部材と、前記境界領域を覆う第２部材（例えば、後述の第２筐体本体４２）と、を含む筐体（例えば、後述の第２ハウジング６０）を備える、回転電機（例えば、後述のモータ１０）に関する。

（２） （１）の回転電機において、前記第２部材は、凹部（例えば、後述の凹部４２ｘ）を有し、前記凹部は、前記境界領域に対向する第１対向面（例えば、後述の第１対向面４２ｘ１）と、前記加工面に対向する第２対向面（例えば、後述の第２対向面４２ｘ２）と、を有していてもよい。

（３） （１）又は（２）の回転電機において、前記第２部材は、前記筐体が形成された状態において外面となる面が塗装された部材であってもよい。

（４） （２）の回転電機において、前記境界領域と前記第１対向面との間には隙間（例えば、後述の隙間５１）が設けられ、前記加工面と前記第２対向面とは接していてもよい。

（５） （４）の回転電機において、前記第２対向面は前記第１対向面よりも表面粗さが細かくてもよい。

（６） （１）〜（５）のいずれかの回転電機において、回転軸（例えば、後述の回転軸１３）と、前記回転軸を回転自在に支持する軸受（例えば、後述の第２軸受１２）と、前記回転軸に固定されたロータ（例えば、後述のロータ２０）と、前記ロータを囲むステータ（例えば、後述のステータ３０）と、を更に備え、前記第１部材は、前記軸受を保持する部材であり、前記第２部材は、前記ステータに固定される部材であってもよい。

本発明によれば、塗装面のうち加工面との境界部分に塗装剥がれが発生する場合であっても、塗装剥がれを補修する手間を減らすことができる回転電機を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るモータを概略的に示す縦断面図である。 図１に示す第２ハウジング６０における破線で囲まれた部分Ｐを拡大した分解断面図である。 図１に示す第２ハウジング６０における破線で囲まれた部分Ｐを拡大した断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の回転電機の一実施形態としての電動機（モータ）について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るモータを概略的に示す縦断面図である。

〔モータの全体構成〕
本実施形態のモータ１０は、主な構成として、ロータ２０（回転子）と、ステータ３０（固定子）と、筐体５０と、第１軸受１１と、第２軸受１２と、回転軸１３とを備える。

〔ロータ〕
ロータ２０は、回転軸１３に固定されており、回転軸１３と一体的に回転する。回転軸１３の両端部は、第１軸受１１及び第２軸受１２によって回転軸線Ｘの周りに回転可能に支持されている。

回転軸１３は、前方部１３ａと、後方部１３ｂと、を有する。前方部１３ａは、第１軸受１１側の方向（以下、「前側」ともいう）の端部に位置する。後方部１３ｂは、第２軸受１２側の方向（以下、「後側」ともいう）の端部に位置する。

〔第１軸受〕
第１軸受１１は、回転軸１３の前方部１３ａの近傍に配置されている。第１軸受１１は、回転軸１３の前方部１３ａを回転自在に支持する。第１軸受１１は、その内部に、粘度の高い潤滑剤を保持する。

〔第２軸受〕
第２軸受１２は、回転軸１３の後方部１３ｂの近傍に配置されている。第２軸受１２は、回転軸１３の後方部１３ｂを回転自在に支持する。第２軸受１２は、その内部に、粘度の高い潤滑剤を保持する。

〔ステータ〕
ステータ３０は、ロータ２０を囲み、回転軸線Ｘにおいて第１筐体本体４１（後述）と第２筐体本体４２（後述）との間に配置されている。ステータ３０は、回転軸線Ｘに沿って延在する概ね円筒形状の部材である。ステータ３０は、積層された多数の電磁鋼板からなるステータコア３１と、ステータコア３１の内周面に形成される突出部（図示せず）に巻回された巻線（図示せず）と、を備える。

ステータコア３１は、第１軸受１１側の端部に位置する前端面３１ａと、第２軸受１２側の端部に位置する後端面３１ｂと、を有する。

巻線は、樹脂等によってステータコア３１に固定されている。巻線は、ステータコア３１の両端から回転軸線Ｘに突出して、回転軸線Ｘに沿って延在している。巻線には、コネクタ４５から延出されたリード線（図示せず）が接続されている。巻線は、リード線を介して供給される電流によって回転磁界を発生させる。ロータ２０は、ステータ３０によって発生される回転磁界に従って、回転軸１３と一体的に回転するようになっている。

〔筐体〕
筐体５０は、第１ハウジング４０と、第２ハウジング６０（本実施形態においては、請求項１の「筐体」に対応する）と、を備える。
〔第１ハウジング〕
第１ハウジング４０は、第１筐体本体４１を有する。第１筐体本体４１の前側の部分は、第１軸受１１を支持する前側支持環として機能する。第１筐体本体４１の後側の部分は、第１筐体本体４１の径方向の外面を形成する。第１筐体本体４１の後側の部分は、ステータコア３１の前端面３１ａにネジ留めされている。第１筐体本体４１は、ステータコア３１の前端面３１ａから回転軸１３の前方部１３ａに向かって延在しており、回転軸１３の一部、第１軸受１１、ステータコア３１から突出する巻線を覆う。

回転軸１３の前方部１３ａは、第１筐体本体４１から突出している。回転軸１３の前方部１３ａは、例えば工作機械の主軸に直接的に又は間接的に連結される出力軸として機能する。

〔第２ハウジング〕
筐体５０の一部としての第２ハウジング６０は、第１部材としての後側支持環４３と、第２部材としての第２筐体本体４２と、エンコーダ４４と、を有する。

第２筐体本体４２は、第２ハウジング６０の径方向の外面を形成する。後側支持環４３は、第２軸受１２を保持する部材である。後側支持環４３は、第２筐体本体４２の後部にネジ留めされて連結されている。エンコーダ４４は、後側支持環４３に取付けられており、回転軸１３の回転位置、回転速度などを検出する。

〔第２ハウジング６０の詳細〕
第２ハウジング６０について更に詳述する。図２は、図１に示す第２ハウジング６０における破線で囲まれた部分Ｐを拡大した分解断面図である。図３は、図１に示す第２ハウジング６０における破線で囲まれた部分Ｐを拡大した断面図である。第１部材としての後側支持環４３は、図２及び図３に示されるように、塗装面４３ａと、加工面４３ｃと、を有する。

塗装面４３ａは、塗装された面である。塗装面４３ａは、後側支持環４３の側面（径方向の外面）にある。塗装面４３ａの一部は、径方向の外側において、モータ１０の外観に表れる。

境界領域４３ｂは、塗装面４３ａにおける加工面４３ｃに隣り合う面である。つまり、塗装面４３ａは、加工面４３ｃとの境界部分に、境界領域４３ｂを有する。境界領域４３ｂは、後側支持環４３の側面（径方向の外面）にあり、組み立て後にモータ１０の外観には表れない面である。境界領域４３ｂは、加工面４３ｃに隣り合うため、塗装が剥がれる虞がある。境界領域４３ｂにおいては、一般的には、全面的には塗装は剥離しておらず、一部の領域のみ塗装が剥離している。

加工面４３ｃは、塗装面４３ａの境界領域４３ｂに隣り合う面であり、加工された面である。加工面４３ｃは、後側支持環４３の前側の面にあり、境界領域４３ｂ（塗装面４３ａ）と垂直な面であり、塗装されていない面である。

第２部材としての第２筐体本体４２は、ステータ３０のステータコア３１の後端面３１ｂに、ネジ留めにより固定されている。第２筐体本体４２は、筐体５０が形成された状態において外面となる面が塗装された部材である。第２筐体本体４２は、ステータコア３１の前端面３１ａから回転軸１３の後方部１３ｂに向かって回転軸線Ｘに延在しており、回転軸１３の一部、第２軸受１２を覆う。

第２筐体本体４２は、凹部４２ｘを有する。凹部４２ｘは、第１対向面４２ｘ１と、第２対向面４２ｘ２と、を有する。

第１対向面４２ｘ１は、後側支持環４３の境界領域４３ｂよりも径方向の外側に配置され、境界領域４３ｂの全部及び塗装面４３ａの一部に対して径方向の内側に向けて対向し、境界領域４３ｂを覆っている。第２対向面４２ｘ２は、後側支持環４３の加工面４３ｃに対して後側に向けて対向する。第２対向面４２ｘ２は、第１対向面４２ｘ１よりも表面粗さが細かい（表面が滑らかである）。

第２筐体本体４２の外面には、第２塗装面４２ｄが設けられている。第２塗装面４２ｄは、凹部４２ｘには設けられていない。

第１部材としての後側支持環４３と第２部材としての第２筐体本体４２との配置関係は、以下のように設計されている。図３に示されるように、塗装面４３ａの一部と第１対向面４２ｘ１との間には、隙間５１が設けられている。加工面４３ｃと第２対向面４２ｘ２とは接している。

〔製造工程〕
以上のようなモータ１０において、第２ハウジング６０は、以下のような工程により製造される。後側支持環４３については、塗装面４３ａ（境界領域４３ｂを含む）が塗装される。その後に加工面４３ｃが加工される。これにより、塗装面４３ａの一部の塗装が、この加工により剥離し、境界領域４３ｂに、塗装剥がれが形成されることがある。第２筐体本体４２の凹部４２ｘの第２対向面４２ｘ２が加工面４３ｃに対して接触させられ、第１対向面４２ｘ１が塗装面４３ａに所定の隙間５１を空けて対向させられるように、第２筐体本体４２が配置される。この配置関係を保持して、後側支持環４３と第２筐体本体４２とは固定（連結）される。詳細には、後側支持環４３に設けられた貫通孔にボルト（図示せず）を挿通して、第２筐体本体４２に設けられた雌ネジにボルトを螺合する。

〔実施形態の効果〕
本実施形態のモータ１０によれば、例えば、以下の効果が奏される。
本実施形態のモータ１０は、塗装された塗装面４３ａと、塗装面４３ａに隣り合う面であって加工された加工面４３ｃと、を有する第１部材としての後側支持環４３であって、塗装面４３ａが加工面４３ｃとの境界部分に境界領域４３ｂを有する後側支持環４３と、境界領域４３ｂを覆う第２部材としての第２筐体本体４２と、を備える第２ハウジング６０を備える。

そのため、塗装面４３ａの境界領域４３ｂに塗装剥がれが発生した場合であっても、第２筐体本体４２が境界領域４３ｂを覆う。従って、塗装剥がれを補修する手間を減らすことができる。

本実施形態においては、第２筐体本体４２は、凹部４２ｘを有する。凹部４２ｘは、境界領域４３ｂに対向する第１対向面４２ｘ１と、加工面４３ｃに対向する第２対向面４２ｘ２と、を有する。そのため、凹部４２ｘが第１対向面４２ｘ１により境界領域４３ｂを被覆するので、境界領域４３ｂが外観に表れ難い。

本実施形態においては、第２筐体本体４２は、第２ハウジング６０が形成された状態において外面となる面が塗装された部材である。そのため、後側支持環４３に境界領域４３ｂがあっても、第２筐体本体４２と塗装面４３ａとの間に、塗装が剥離した部分が現れない。

本実施形態においては、境界領域４３ｂと第１対向面４２ｘ１との間には隙間５１が設けられ、加工面４３ｃと第２対向面４２ｘ２とは接している。塗装面４３ａと第１対向面４２ｘ１の間の隙間５１により、第１対向面４２ｘ１が塗装面４３ａと非接触状態で配置されるので、第１対向面４２ｘ１が塗装面４３ａの塗装を剥離する可能性が低減される。加工面４３ｃと第２対向面４２ｘ２とは接しているので、加工面４３ｃと第２対向面４２ｘ２との間の防水性が向上する。

本実施形態においては、第２対向面４２ｘ２は第１対向面４２ｘ１よりも表面粗さが細かい。そのため、加工面４３ｃと第２対向面４２ｘ２との間の防水性が向上する。

〔変形例〕
以上、本発明の実施形態について説明した。本実施形態では、第１対向面４２ｘ１は、境界領域４３ｂの全部に対向する構成であったが、これに制限されない。第１対向面４２ｘ１は、境界領域４３ｂの少なくとも一部に対向する構成であってもよい。
実施形態では、本発明の回転電機として電動機（モータ）を例として説明したが、これに限定されない。回転電機は、発電機であってもよい。第１部材及び第２部材は、前記実施形態における後側支持環４３及び第２筐体本体４２に制限されず、その他の部材（例えば、第１ハウジング４０）を構成するものであってもよい。

１０ モータ（回転電機）
１１ 第１軸受
１２ 第２軸受（軸受）
１３ 回転軸
２０ ロータ
３０ ステータ
４０ 第１ハウジング
４１ 第１筐体本体
４２ 第２筐体本体（第２部材）
４２ｘ 凹部
４２ｘ１ 第１対向面
４２ｘ２ 第２対向面
４３ 後側支持環（第１部材）
４３ａ 塗装面
４３ｂ 境界領域
４３ｃ 加工面
５０ 筐体
５１ 隙間
６０ 第２ハウジング（筐体）

Claims (6)

1. 塗装された塗装面と、前記塗装面に隣り合う面であって加工された加工面と、を有する第１部材であって、前記塗装面が前記加工面との境界部分に境界領域を有する第１部材と、前記境界領域を覆う第２部材と、を含む筐体を備える、回転電機。
2. 前記第２部材は、凹部を有し、
   前記凹部は、前記境界領域に対向する第１対向面と、前記加工面に対向する第２対向面と、を有する、請求項１に記載の回転電機。
3. 前記第２部材は、前記筐体が形成された状態において外面となる面が塗装された部材である、請求項１又は２に記載の回転電機。
4. 前記境界領域と前記第１対向面との間には隙間が設けられ、
   前記加工面と前記第２対向面とは接している、請求項２に記載の回転電機。
5. 前記第２対向面は前記第１対向面よりも表面粗さが細かい、請求項４に記載の回転電機。
6. 回転軸と、
   前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
   前記回転軸に固定されたロータと、
   前記ロータを囲むステータと、を更に備え、
   前記第１部材は、前記軸受を保持する部材であり、
   前記第２部材は、前記ステータに固定される部材である、請求項１〜５のいずれかに記載の回転電機。

Images