JP6905359B2 - モータ及びピニオン軸の組み付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ及びピニオン軸の組み付け方法に関する。

モータ軸には、その回転動力を減速機や被駆動装置に伝達可能にするため、ピニオン軸を組み付ける場合がある。この一例として、特許文献１には、モータ軸に凹部を設け、その凹部にピニオン軸を焼き嵌めにより押し込んだモータが開示されている。

特開２０１６−６３５９９号公報

特許文献１のモータのように、ピニオン軸の組み付けに焼き嵌めを用いる場合、モータ軸の凹部を加熱する作業が必要となる。これに伴い、ピニオン軸の組み付けに要する時間が余計に増大してしまうため、生産性の観点から改善の余地があった。

本発明のある態様は、こうした状況に鑑みてなされ、その目的の１つは、ピニオン軸がモータ軸に組み付けられたモータに関して、生産性の向上に役立つ技術を提供することにある。

本発明のある態様はモータに関する。このモータは、負荷側端部に凹部を有するモータ軸と、前記凹部内に押し込まれたピニオン軸と、前記モータ軸を支持する負荷側軸受及び反負荷側軸受と、を備えたモータであって、反負荷側に向けて前記モータ軸に作用するスラスト荷重を、前記負荷側軸受及び前記反負荷側軸受以外の荷重受け部材に伝達可能にするための荷重伝達用構造を備える。

本発明の他の態様はモータに関する。このモータは、負荷側端部に凹部を有するモータ軸と、前記凹部内に押し込まれたピニオン軸と、を備えたモータであって、前記ピニオン軸には、ボルトを負荷側から挿通するための挿通穴が形成され、前記凹部の底部には、前記ボルトをねじ込むためのタップ穴が形成される。

本発明の他の態様はピニオン軸の組み付け方法に関する。この方法は、モータのモータ軸にピニオン軸を組み付けるための方法であって、前記モータ軸は、負荷側端部に凹部を有し、前記モータは、前記モータ軸を支持する負荷側軸受及び反負荷側軸受と、反負荷側に向けて前記モータ軸に作用するスラスト荷重を、前記負荷側軸受及び前記反負荷側軸受以外の荷重受け部材に伝達可能にするための荷重伝達用構造と、を備え、前記荷重伝達用構造を用いて前記スラスト荷重を前記モータ軸から前記荷重受け部材に伝達可能にした状態で、前記凹部に前記ピニオン軸を圧入する。

本発明の他の態様はピニオン軸の組み付け方法に関する。この方法は、モータのモータ軸にピニオン軸を組み付けるための方法であって、前記モータ軸は、負荷側端部に凹部を有し、前記ピニオン軸には、ボルトを負荷側から挿通するための挿通穴が形成され、前記凹部の底部には、タップ穴が形成され、前記挿通穴に挿通されるボルトを前記タップ穴にねじ込むことにより、前記ボルトから前記ピニオン軸に圧入力を付与し、前記凹部内に前記ピニオン軸を圧入させる。

本発明によれば、ピニオン軸がモータ軸に組み付けられたモータに関して、生産性の向上に役立つ技術を提供できる。

第１実施形態のモータが用いられるギヤモータを示す断面図である。 第１実施形態のピニオン軸の組み付け工程を示す図である。 第２実施形態のモータを用いたピニオン軸の組み付け工程を示す図である。 第３実施形態のモータを用いたピニオン軸の組み付け工程を示す図である。 第４実施形態のモータを用いたピニオン軸の組み付け工程を示す図である。 第５実施形態のモータを用いたピニオン軸の組み付け工程を示す図である。 図６のピニオン軸周りの拡大図である。 図８（ａ）は、第５実施形態のピニオン軸の組み付け工程の途中状態を示す図であり、図８（ｂ）は、第５実施形態のピニオン軸の組み付け工程の途中状態を示す他の図である。

以下、実施形態、変形例では、同一の構成要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面では、説明の便宜のため、構成要素の一部を適宜省略したり、構成要素の寸法を適宜拡大、縮小して示す。

（第１の実施の形態）
まず、第１実施形態のモータを想到するに至った背景から説明する。ピニオン軸がモータ軸に組み付けられたモータに関して、生産性の向上を図るうえでは、ピニオン軸の組み付けに圧入を用いることが考えられる。ピニオン軸をモータ軸に圧入する場合、モータ軸には、ピニオン軸から反負荷側に向かうスラスト荷重が作用する。このスラスト荷重は、通常、モータ軸を支持する反負荷側軸受により受けられる。よって、モータ軸に作用するスラスト荷重が増大すると、反負荷側軸受への負担が懸念される。特に、ピニオン軸の組み付けに圧入を用いる場合、焼き嵌めを用いる場合と比べ、モータ軸に作用するスラスト荷重が増大するため、反負荷側軸受への負担がより懸念される。

この対策として、本実施形態のモータは、反負荷側に向けてモータ軸に作用するスラスト荷重を荷重受け部材に伝達可能にするための荷重伝達用構造を備えている。これにより、荷重伝達用構造を用いてスラスト荷重をモータ軸から荷重受け部材に伝達可能にした状態で、モータ軸の凹部にピニオン軸を圧入でき、その圧入時の反負荷側軸受への負担を抑えられる。よって、本実施形態のモータによれば、反負荷側軸受への負担を抑えつつ、モータ軸の凹部にピニオン軸を圧入でき、モータの生産性の向上に役立たせることができる。以下、第１実施形態のモータの詳細を説明する。

図１は、第１実施形態のモータ１２が用いられるギヤモータ１０を示す断面図である。ギヤモータ１０は、モータ１２と、減速機１４を備え、これらが一体化される。本明細書では、モータ１２のモータ軸３２の軸方向、周方向、径方向に関して、単に「軸方向」、「周方向」、「径方向」ともいう。モータ軸３２の軸方向のうち、モータ軸３２を通る動力伝達経路上において、被駆動装置に近い側を負荷側といい、負荷側とは反対側を反負荷側という。先に減速機１４を説明する。

減速機１４は、減速機ケーシング１６と、出力部材１８と、減速機構２０と、を備える。減速機ケーシング１６は、減速機構２０が内側に収容される筒状のケーシング本体部２２と、減速機構２０より反負荷側に配置される反負荷側壁部２４とを有する。本実施形態のケーシング本体部２２は、反負荷側に配置される第１本体部材２２ａと、負荷側に配置される第２本体部材２２ｂとを有する。

出力部材１８は、モータ軸３２の回転動力を被駆動装置に出力するためのものである。出力部材１８は、ケーシング本体部２２の内側に収容され、ケーシング本体部２２に軸受（不図示）を介して回転自在に支持される。

減速機構２０は、モータ軸３２の回転動力を減速して出力部材１８に伝達可能である。本実施形態の減速機構２０は、振り分け型の偏心揺動減速機構である。この種の減速機構２０は公知のため、ここでは説明を簡易にとどめる。

減速機構２０は、後述するピニオン軸３４周りに配置される複数の入力歯車２６を有する。本図では一つの入力歯車２６のみ示す。入力歯車２６は、ピニオン軸３４のピニオン部３４ｂと噛合する。入力歯車２６は、その中央部に挿通されるクランク軸２８により支持され、クランク軸２８と一体回転可能に設けられる。ピニオン軸３４の回転により入力歯車２６が回転すると、ピニオン軸３４の回転が減速されて減速機構２０から出力部材１８に伝達される。

モータ１２の説明に移る。本実施形態のモータ１２はサーボモータである。モータ１２は、主に、モータケーシング３０と、モータ軸３２と、ピニオン軸３４と、負荷側軸受３６と、反負荷側軸受３８と、荷重伝達用構造４０と、を備える。

モータケーシング３０は、モータフレーム４２と、負荷側カバー４４と、第１反負荷側カバー４６と、第２反負荷側カバー４８とを備える。

モータフレーム４２は筒状をなし、その内側にステータ５０やロータ５２が収容される。ステータ５０は、ロータ５２を回転させるための回転磁場を生成可能であり、モータフレーム４２に固定される。ロータ５２は、ステータ５０が生成する回転磁界との間での磁気的相互作用により回転可能である。モータ軸３２は、ロータ５２と一体回転可能に設けられる。

負荷側カバー４４は、モータフレーム４２の負荷側開口部を覆い、ボルトによりモータフレーム４２に固定される。本実施形態の負荷側カバー４４は、減速機ケーシング１６の反負荷側壁部２４を兼用する。ただし、負荷側カバー４４は、減速機ケーシング１６の反負荷側壁部２４を兼用せずに、反負荷側壁部２４と別体に設けてもよい。負荷側カバー４４は、モータケーシング３０の内部空間３０ａと、その内部空間３０ａより負荷側に設けられる他の空間５４とを隔てている。本実施形態での他の空間５４とは、減速機ケーシング１６の内部空間である。

負荷側カバー４４には、負荷側カバー４４を軸方向に貫通し、モータ軸３２が挿通される第１貫通孔４４ａが形成される。モータ軸３２と第１貫通孔４４ａとの間にはオイルシール５６が介装される。オイルシール５６は、減速機ケーシング１６内に封入される潤滑油の漏洩を規制する。オイルシール５６は、第１貫通孔４４ａの負荷側の開口端縁４４ｂより反負荷側に設けられる。

負荷側カバー４４には、第１貫通孔４４ａの反負荷側部分に第１嵌込部４４ｃが形成される。第１嵌込部４４ｃには負荷側軸受３６が隙間嵌めにより嵌め込まれ、負荷側カバー４４は第１嵌込部４４ｃ内の負荷側軸受３６を支持する。なお、第１嵌込部４４ｃには負荷側軸受３６が締まり嵌めにより嵌め込まれてもよい。

第１反負荷側カバー４６は、モータフレーム４２の反負荷側開口部を覆い、ボルトによりモータフレーム４２に固定される。第１反負荷側カバー４６は、モータケーシング３０の内部空間３０ａと、その内部空間３０ａより反負荷側に設けられる他の空間４８ａ、５８とを隔てる。本実施形態での他の空間４８ａ、５８とは、第２反負荷側カバー４８の内部のカバー内空間４８ａと、モータケーシング３０の外部の外部空間５８である。

第１反負荷側カバー４６には、第１反負荷側カバー４６を軸方向に貫通し、モータ軸３２が挿通される第２貫通孔４６ａが形成される。第１反負荷側カバー４６には、第２貫通孔４６ａの負荷側部分に第２嵌込部４６ｂが形成される。第２嵌込部４６ｂには反負荷側軸受３８が隙間嵌めにより嵌め込まれ、第１反負荷側カバー４６は第２嵌込部４６ｂ内の反負荷側軸受３８を支持する。なお、第２嵌込部４６ｂには反負荷側軸受３８が締まり嵌めにより嵌め込まれてもよい。

第２反負荷側カバー４８は、第１反負荷側カバー４６より反負荷側に配置される。第２反負荷側カバー４８は、有底筒状をなす覆い部４８ａと、覆い部４８ａの開口端縁から径方向外側に張り出すフランジ部４８ｂとを有する。フランジ部４８ｂは、第１反負荷側カバー４６の反負荷側壁面に突き当てられ、取付ボルト６０を用いて第１反負荷側カバー４６に着脱可能に取り付けられる。

モータ軸３２の負荷側端部３２ａは、負荷側カバー４４より負荷側に突出する。モータ軸３２は、負荷側端部３２ａに形成される凹部３２ｂを有する。凹部３２ｂは、モータ軸３２の負荷側端面から反負荷側に凹むように形成される。

モータ軸３２の反負荷側端部３２ｃは、第１反負荷側カバー４６より反負荷側に突出する。モータ軸３２の反負荷側端部３２ｃは、第２反負荷側カバー４８の覆い部４８ａにより反負荷側や径方向外側から覆われる。

モータ軸３２の反負荷側端部３２ｃの周りには回転角検出装置６２が配置される。回転角検出装置６２は、モータ軸３２の回転角を検出するためのものであり、たとえば、ロータリーエンコーダである。回転角検出装置６２の検出信号は外部制御装置（不図示）に出力され、外部制御装置によるモータ１２の制御に用いられる。回転角検出装置６２は、発光素子、受光素子等の検出素子を収容する筐体６２ａを備える。モータ軸３２の反負荷側端部３２ｃの一部は筐体６２ａから反負荷側に突出する。回転角検出装置６２は、第２反負荷側カバー４８の覆い部４８ａにより反負荷側や径方向外側から覆われる。

モータ軸３２の反負荷側端部３２ｃには、モータケーシング３０を冷却するためのファンが装着されていない。このファンは、モータ軸３２と一体回転可能に設けられ、その回転によりモータケーシング３０を冷却させる空気流を発生させるものである。

ピニオン軸３４は、モータ軸３２と同軸に設けられる。ピニオン軸３４は、モータ軸３２の凹部３２ｂ内に押し込まれた軸部３４ａと、軸部３４ａより負荷側に設けられるピニオン部３４ｂとを有する。軸部３４ａは、締まり嵌めによって、モータ軸３２の凹部３２ｂ内に嵌め込まれており、モータ軸３２と一体回転可能である。ピニオン部３４ｂの外周面には入力歯車２６と噛合する複数の歯部が形成される。モータ軸３２の回転動力は、入力歯車２６とピニオン部３４ｂの噛合により、ピニオン軸３４を介して入力歯車２６に伝達される。

負荷側軸受３６は、モータ軸３２のロータ５２より負荷側にある負荷側部分を回転自在に支持する。負荷側軸受３６は、たとえば、転がり軸受等である。負荷側軸受３６の内輪は、モータ軸３２の負荷側部分に締まり嵌めにより固定される。

反負荷側軸受３８は、モータ軸３２のロータ５２より反負荷側にある反負荷側部分を回転自在に支持する。反負荷側軸受３８は、たとえば、転がり軸受等である。負荷側軸受３６の内輪は、モータ軸３２の反負荷側部分に締まり嵌めにより固定される。

図２は、ピニオン軸３４の組み付け工程を示す図である。荷重伝達用構造４０は、モータ軸３２に作用するスラスト荷重Ｆａを、負荷側軸受３６及び反負荷側軸受３８以外の荷重受け部材６４に伝達可能にするためのものである。このスラスト荷重Ｆａは、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４を圧入するとき、反負荷側に向けてモータ軸３２に作用する。

本実施形態の荷重伝達用構造４０は、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄである。このモータ軸３２の反負荷側端面３２ｄは、第２反負荷側カバー４８がないとき、第１反負荷側カバー４６より反負荷側にある外部空間５８に露出する。ここでの「第２反負荷側カバー４８がないとき」とは、本実施形態では、第２反負荷側カバー４８を第１反負荷側カバー４６に取り付ける前段階にあるときを意味する。

荷重受け部材６４は、第１反負荷側カバー４６より反負荷側にて外部空間５８に配置される。荷重受け部材６４は、モータ軸３２に作用するスラスト荷重Ｆａの伝達先となる。荷重受け部材６４には、モータ軸３２のスラスト荷重Ｆａを受けるための受け面６４ａが設けられる。本実施形態の受け面６４ａは平坦面である。荷重受け部材６４の受け面６４ａには、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄが直接に当接される。これにより、モータ軸３２のスラスト荷重Ｆａをモータ軸３２から荷重受け部材６４に伝達可能な状態となる。

以上のモータ１２を用いたピニオン軸３４の組み付け方法を説明する。まず、モータケーシング３０にモータ１２の構成部品を組み付け、モータ軸３２にピニオン軸３４が組み付けられていない半製品６６を準備する。ここでの組み付け対象となる構成部品には、モータ軸３２、負荷側軸受３６、反負荷側軸受３８、ステータ５０、ロータ５２、回転角検出装置６２等が含まれ、第２反負荷側カバー４８は含まれない。

なお、本実施形態の半製品６６には、減速機ケーシング１６の第１本体部材２２ａが組み付けられており、減速機１４の他の構成部品（減速機構２０等）は組み付けられていない。これにより、第１本体部材２２ａの内部にプレス用金型を配置可能な空間が確保される。

続いて、荷重伝達用構造４０を用いてモータ軸３２のスラスト荷重Ｆａをモータ軸３２から荷重受け部材６４に伝達可能な状態（以下、荷重伝達可能状態という）にする。本実施形態では、荷重伝達用構造４０となるモータ軸３２の反負荷側端面３２ｄを荷重受け部材６４の受け面６４ａに当接させることで、モータ１２の半製品６６を荷重伝達可能状態にする。

続いて、モータ１２の半製品６６を荷重伝達可能状態にしたまま、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４の軸部３４ａを反負荷側に向けて圧入する。この圧入工程では、プレス用金型等を用いてピニオン軸３４に圧入力を付与する。この圧入工程は、モータ１２の半製品６６と荷重受け部材６４を治具等により固定した状態で行う。この圧入工程は、モータ軸３２やピニオン軸３４を加熱せずに常温環境のもとで行う。ピニオン軸３４は、モータ軸３２の凹部３２ｂの底面に当たるまで、その凹部３２ｂ内に圧入する。なお、モータ軸３２の凹部３２ｂの底面に当たる手前で、ピニオン軸３４の圧入を止めてもよい。モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４を圧入した後、第２反負荷側カバー４８を第１反負荷側カバー４６に取り付ける。

これにより、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４を圧入するとき、モータ軸３２に作用するスラスト荷重Ｆａが荷重受け部材６４に伝達され、反負荷側軸受３８への負担を抑えられる。本実施形態では、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄから荷重受け部材６４にスラスト荷重Ｆａが伝達される。つまり、モータ軸３２の荷重伝達用構造４０から荷重受け部材６４にスラスト荷重Ｆａが伝達される。

また、本実施形態では、荷重伝達用構造４０がモータ軸３２の反負荷側端面３２ｄであるため、ピニオン軸３４を組み付けるとき、モータ軸３２への他部材の着け外しが不要になる。また、モータ１２は、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄを覆う第２反負荷側カバー４８を備えるため、外部の物体との接触からモータ軸３２を保護でき、かつ、安全を確保できる。

なお、荷重伝達用構造４０となるモータ軸３２の反負荷側端面３２ｄは、第１反負荷側カバー４６より反負荷側に突出する例を説明した。この他にも、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄを外部空間５８に露出させる場合、その反負荷側端面３２ｄは、第１反負荷側カバー４６より反負荷側に突出していなくともよい。この場合、たとえば、荷重受け部材６４に負荷側に突出するとともに第１反負荷側カバー４６の第２貫通孔４６ａ内に差し込み可能な突起部を設け、その突起部の先端部に受け面６４ａを設けてもよい。これによっても、前述の荷重伝達可能状態にすることができる。

（第２の実施の形態）
図３は、第２実施形態のモータ１２を用いたピニオン軸３４の組み付け工程を示す図である。第２実施形態のモータ１２は、第１実施形態と比べて、荷重伝達用構造４０が主に異なる。第２実施形態の荷重伝達用構造４０は、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄに形成される雌ねじ孔３２ｅである。この雌ねじ孔３２ｅは、後述するねじ部材６８を着脱可能に装着するための装着部として機能する。

モータ軸３２の雌ねじ孔３２ｅにはねじ部材６８が装着される。ねじ部材６８は、モータ軸３２のスラスト荷重をモータ軸３２から荷重受け部材６４に伝達するための荷重伝達部材７０として機能する。ねじ部材６８は、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄより反負荷側に突出する突出部材としても機能する。ねじ部材６８は、ピニオン軸３４の組み付け工程にのみモータ軸３２に装着され、モータ１２の組み立て後にはモータ軸３２から取り外される。

ねじ部材６８は、雄ねじ部が形成されたねじ軸部６８ａと、ねじ軸部６８ａの基端側に設けられる頭部６８ｂとを有する。ねじ部材６８は、モータ軸３２の雌ねじ孔３２ｅにねじ軸部６８ａをねじ込むことで装着される。ねじ部材６８の頭部６８ｂには、荷重受け部材６４の受け面６４ａに当接させるための当て面７０ａが形成される。本実施形態の当て面７０ａは平坦面である。ねじ部材６８は、第２反負荷側カバー４８がないとき、第１反負荷側カバー４６より反負荷側にある外部空間５８に露出する。

以上のモータ１２を用いたピニオン軸３４の組み付け方法を説明する。まず、第１実施形態と同様、モータ軸３２にピニオン軸３４が組み付けられていない半製品６６を準備する。

続いて、荷重伝達用構造４０となるモータ軸３２の雌ねじ孔３２ｅにねじ部材６８を装着し、そのねじ部材６８の当て面７０ａを荷重受け部材６４の受け面６４ａに当接させる。これにより、荷重伝達用構造４０となる雌ねじ孔３２ｅを用いてモータ軸３２のスラスト荷重Ｆａをモータ軸３２から荷重受け部材６４に伝達可能な荷重伝達可能状態になる。

続いて、モータ１２の半製品６６を荷重伝達可能状態にしたまま、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４の軸部３４ａを反負荷側に向けて圧入する。この後、ねじ部材６８をモータ軸３２の雌ねじ孔３２ｅから取り外し、第２反負荷側カバー４８を第１反負荷側カバー４６に取り付ける。

これにより、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４を圧入するとき、モータ軸３２に作用するスラスト荷重Ｆａが荷重受け部材６４に伝達され、反負荷側軸受３８への負担を抑えられる。本実施形態では、モータ軸３２の雌ねじ孔３２ｅからねじ部材６８を介して荷重受け部材６４にスラスト荷重Ｆａが伝達される。つまり、モータ軸３２の荷重伝達用構造４０から荷重伝達部材７０を介して荷重受け部材６４にスラスト荷重Ｆａが伝達される。

また、本実施形態では、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄにねじ部材６８を装着することで、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄより反負荷側に離れた位置に荷重受け部材６４に当接させるための当て面７０ａを配置できる。よって、モータ軸３２の第１反負荷側カバー４６からの突出寸法によらず、ねじ部材６８の軸方向寸法を調整することで、モータ１２の半製品６６を荷重伝達可能状態にし易くなる。このため、モータ１２の半製品６６を荷重伝達可能状態にするうえで、モータ軸３２の突出寸法を小さくする設計や、モータ軸３２を第１反負荷側カバー４６から突出させない設計が許容される。

なお、本実施形態では、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄより反負荷側に突出する突出部材がねじ部材６８であり、その突出部材が装着される装着部が雌ねじ孔３２ｅである例を説明した。この突出部材と装着部の組み合わせは、ねじ部材６８と雌ねじ孔３２ｅの組み合わせに限定されるものではない。たとえば、装着部は、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄに設けた凹部とし、突出部材は、その凹部に一部が押し込まれるとともにモータ軸３２と同軸に延びる柱状体としてもよい。また、本実施形態のように、荷重伝達用構造４０が装着部となる場合、モータ軸３２の反負荷側端部３２ｃにファンを装着してもよい。

（第３の実施の形態）
図４は、第３実施形態のモータ１２を用いたピニオン軸３４の組み付け工程を示す図である。第１実施形態、第２実施形態の荷重受け部材６４はモータ１２とは別の部材である例を説明した。本実施形態の荷重受け部材６４はモータ１２の負荷側カバー４４である。この負荷側カバー４４の負荷側壁面には、モータ軸３２のスラスト荷重Ｆａを受けるための受け面６４ａが設けられる。本実施形態の受け面６４ａは、第１貫通孔４４ａの負荷側の開口周縁部に設けられる。本実施形態の受け面６４ａは平坦面であり、モータ軸３２と同心の環状をなしている。

第２実施形態では、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄに形成された雌ねじ孔３２ｅ（装着部）が荷重伝達用構造４０であり、その雌ねじ孔３２ｅに装着されるねじ部材６８が荷重伝達部材７０である例を説明した。

本実施形態の荷重伝達用構造４０は、モータ軸３２の負荷側部分に形成される貫通穴３２ｆである。この貫通穴３２ｆは、後述する当接部材７２を着脱可能に保持するための保持部として機能する。この貫通穴３２ｆは、負荷側カバー４４の受け面６４ａの近傍に設けられる。より詳しくは、貫通穴３２ｆは、負荷側カバー４４の受け面６４ａと軸方向に重なる又はほぼ重なる位置に設けられる。また、貫通穴３２ｆは、モータ軸３２の凹部３２ｂより反負荷側に設けられる。貫通穴３２ｆは、モータ軸３２の軸方向と直交する方向に沿って直線状に延びる。

本実施形態の荷重伝達部材７０は、モータ軸３２の貫通穴３２ｆに挿通されることで、その貫通穴３２ｆに保持される当接部材７２である。これにより、当接部材７２は、モータ軸３２に対する軸方向での位置が保持される。当接部材７２は、ピニオン軸３４の組み付け工程にのみモータ軸３２に保持され、モータ１２の組み立て後にはモータ軸３２から取り外される。

本実施形態の当接部材７２は長尺体であり、モータ軸３２の貫通穴３２ｆに対して当接部材７２の長手方向（図中左右方向）に抜き差し可能に挿通される。当接部材７２と貫通穴３２ｆは互いに嵌め合う断面形状である。本実施形態では当接部材７２は角柱状の断面形状であり、貫通穴３２ｆは当接部材７２と嵌め合う角穴状の断面形状である。

当接部材７２は、負荷側カバー４４の受け面６４ａに当接する当て面７０ａを有する。本実施形態の当て面７０ａは反負荷側に臨む平坦面であり、当接部材７２の長手方向の両端部に設けられる。当接部材７２の当て面７０ａは負荷側カバー４４の受け面６４ａに面接触した状態で当接する。なお、モータ軸３２の貫通穴３２ｆの負荷側内壁面も、当接部材７２の負荷側外壁面に面接触した状態で当接する。

以上のモータ１２を用いたピニオン軸３４の組み付け方法を説明する。まず、第１実施形態と同様、モータ軸３２にピニオン軸３４が組み付けられていない半製品６６を準備する。このとき、第１実施形態、第２実施形態と異なり、モータ１２の半製品６６には第２反負荷側カバー４８を組み付けてもよい。

続いて、荷重伝達用構造４０となるモータ軸３２の貫通穴３２ｆに当接部材７２を挿通し、モータ軸３２の貫通穴３２ｆに当接部材７２を保持させ、その当接部材７２の当て面７０ａを負荷側カバー４４の受け面６４ａに当接させる。これにより、荷重伝達用構造４０を用いてモータ軸３２のスラスト荷重Ｆａをモータ軸３２から負荷側カバー４４に伝達可能な荷重伝達可能状態になる。

続いて、モータ１２の半製品６６を荷重伝達可能状態にしたまま、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４の軸部３４ａを反負荷側に向けて圧入する。この後、当接部材７２はモータ軸３２の貫通穴３２ｆから抜き出す。

これにより、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４を圧入するとき、モータ軸３２に作用するスラスト荷重Ｆａが負荷側カバー４４に伝達され、反負荷側軸受３８への負担を抑えられる。本実施形態では、モータ軸３２の貫通穴３２ｆから当接部材７２を介して負荷側カバー４４にスラスト荷重Ｆａが伝達される。つまり、モータ軸３２の荷重伝達用構造４０から荷重伝達部材７０を介して負荷側カバー４４にスラスト荷重Ｆａが伝達される。

（第４の実施の形態）
図５は、第４実施形態のモータ１２を用いたピニオン軸３４の組み付け工程を示す図である。第３実施形態ではモータ軸３２の負荷側部分に形成される貫通穴３２ｆが荷重伝達用構造４０である例を説明した。

本実施形態では、モータ軸３２の負荷側部分に形成される溝部３２ｇが荷重伝達用構造４０となる。この溝部３２ｇは、モータ軸３２の負荷側部分の外周面に周方向に沿って形成される。この溝部３２ｇは、後述する当接部材７２を着脱可能に保持するための保持部として機能する。

本実施形態の当接部材７２は、荷重伝達用構造４０となる溝部３２ｇに嵌め込まれることで溝部３２ｇに保持される止め輪７２ａと、負荷側カバー４４の受け面６４ａと止め輪７２ａとの間に挟み込まれるリング部材７２ｂとを有する。止め輪７２ａは、一部を切り欠いた環状をなしており、径方向に拡径可能である。リング部材７２ｂの内側には、モータ軸３２の負荷側部分が挿通される。当接部材７２は、モータ軸３２の溝部３２ｇに止め輪７２ａが嵌め込まれ、かつ、負荷側カバー４４と止め輪７２ａとの間にリング部材７２ｂが挟み込まれることで、モータ軸３２の溝部３２ｇに保持される。このとき、当接部材７２は、モータ軸３２に対する軸方向での位置が保持される。

以上のモータ１２を用いたピニオン軸３４の組み付け方法を説明する。まず、第３実施形態と同様、モータ軸３２にピニオン軸３４が組み付けられていない半製品６６を準備する。

続いて、当接部材７２のリング部材７２ｂの内側にモータ軸３２の負荷側部分を入り込ませて、そのリング部材７２ｂを負荷側カバー４４の受け面６４ａに当接させるまで反負荷側に移動させる。この後、当接部材７２の止め輪７２ａをモータ軸３２の溝部３２ｇに嵌め込み、モータ軸３２に対する止め輪７２ａ及びリング部材７２ｂ、つまり、当接部材７２の軸方向での位置を保持させる。これにより、荷重伝達用構造４０となる溝部３２ｇを用いてモータ軸３２のスラスト荷重Ｆａをモータ軸３２から負荷側カバー４４に伝達可能な荷重伝達可能状態になる。

続いて、モータ１２の半製品６６を荷重伝達可能状態にしたまま、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４の軸部３４ａを反負荷側に向けて圧入する。この後、当接部材７２の止め輪７２ａを拡径させてモータ軸３２の溝部３２ｇから取り外した後、当接部材７２のリング部材７２ｂもモータ軸３２から取り外す。

これにより、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４を圧入するとき、モータ軸３２に作用するスラスト荷重Ｆａが負荷側カバー４４に伝達され、反負荷側軸受３８への負担を抑えられる。本実施形態では、モータ軸３２の溝部３２ｇから当接部材７２を介して負荷側カバー４４にスラスト荷重が伝達される。つまり、モータ軸３２の荷重伝達用構造４０から荷重伝達部材７０を介して負荷側カバー４４にスラスト荷重Ｆａが伝達される。

なお、第３実施形態では、負荷側カバー４４に当接する当接部材７２を保持する保持部が貫通穴３２ｆであり、第４実施形態では、その保持部が溝部３２ｇである例を説明した。この保持部はこれらに限定されるものではない。また、第４実施形態の当接部材７２は、保持部となる溝部３２ｇに嵌め込まれる第１部材が止め輪７２ａであり、負荷側カバー４４の受け面６４ａと止め輪７２ａとの間に挟み込まれる第２部材がリング部材７２ｂである例を説明した。この第１部材と第２部材の組み合わせは、止め輪７２ａとリング部材７２ｂに限定されるものではない。たとえば、第１部材は、モータ軸３２に保持部として形成される貫通穴に挿通される長尺体としてもよい。また、モータ軸３２に保持部として雄ねじ部を形成しておき、その雄ねじ部に当接部材７２としてのナット体を装着してもよい。

（第５の実施の形態）
図６は、第５実施形態のモータ１２を用いたピニオン軸３４の組み付け工程を示す図である。前述の実施形態では、ピニオン軸３４を圧入するときの反負荷側軸受３８への負担を抑えるため、モータ１２に荷重伝達用構造４０を設ける例を説明した。本実施形態では、同様の目的のため、モータ１２に荷重伝達用構造４０を設ける代わりに、以下の構成を採用している。

図７は、図６のピニオン軸３４周りの拡大図である。ピニオン軸３４には、圧入ボルト７４を負荷側から挿通するための挿通穴３４ｃが形成される。圧入ボルト７４は、後述のように、モータ軸３２の凹部３２ｂへのピニオン軸３４の圧入に用いられる。挿通穴３４ｃは、モータ軸３２の軸方向に沿って形成される。挿通穴３４ｃは、ピニオン軸３４を軸方向に貫通し、軸方向の両側に向かって開口する。挿通穴３４ｃは、圧入ボルト７４の回転を伴わない軸方向での抜き差しを許容するキリ穴である。モータ軸３２の凹部３２ｂの底部には、圧入ボルト７４をねじ込むためのタップ穴３２ｈが形成される。タップ穴３２ｈは、凹部３２ｂの底面から反負荷側に向かって凹むように形成され、負荷側に向かって開口している。

以上のモータ１２を用いたピニオン軸３４の組み付け方法を説明する。まず、第１実施形態と同様、モータ軸３２にピニオン軸３４が組み付けられていない半製品６６を準備する。

続いて、ピニオン軸３４の挿通穴３４ｃに負荷側から圧入ボルト７４を挿通し、挿通穴３４ｃから反負荷側に向かって圧入ボルト７４のねじ軸部７４ａの一部を突出させる。この状態で、図８（ａ）に示すように、圧入ボルト７４のねじ軸部７４ａをモータ軸３２の凹部３２ｂ内に挿通させ、そのねじ軸部７４ａをモータ軸３２のタップ穴３２ｈにねじ込ませる。ここで、圧入ボルト７４のねじ軸部７４ａは、モータ軸３２の凹部３２ｂの負荷側開口部から底面までの軸方向での寸法Ｌａより、ピニオン軸３４の挿通穴３４ｃからの突出寸法Ｌｂが大きくなるように設定される。これにより、モータ軸３２のタップ穴３２ｈに圧入ボルト７４のねじ軸部７４ａがねじ込まれるまで、モータ軸３２の凹部３２ｂ内にピニオン軸３４の軸部３４ａを圧入させずともよくなる。

この後、図８（ｂ）に示すように、圧入ボルト７４にねじ締め方向の回転力Ｆｃを付与し、その回転力Ｆｃにより圧入ボルト７４のねじ軸部７４ａをタップ穴３２ｈにねじ込ませる。圧入ボルト７４にねじ締め方向の回転力Ｆｃを付与すると、圧入ボルト７４のねじ軸部７４ａの雄ねじとタップ穴３２ｈの雌ねじとの接触により、その回転力Ｆｃが反負荷側に向かう圧入力Ｆｄに変換される。この圧入力Ｆｄは圧入ボルト７４に作用しており、圧入ボルト７４の頭部７４ｂからピニオン軸３４に付与される。この圧入力Ｆｄがピニオン軸３４に付与されることにより、モータ軸３２の凹部３２ｂ内にピニオン軸３４が圧入される。モータ軸３２の凹部３２ｂ内にピニオン軸３４が圧入された後、圧入ボルト７４のねじ締め方向での回転量の増大に伴い、ピニオン軸３４の凹部３２ｂに対する圧入量が増大する。

モータ軸３２の凹部３２ｂの底面に当たるまでピニオン軸３４を圧入させたら、圧入ボルト７４をねじ締め方向と逆方向に回転させる。圧入ボルト７４は、モータ軸３２のタップ穴３２ｈから圧入ボルト７４のねじ軸部７４ａが抜け出るまで回転させる。この後、ピニオン軸３４の挿通穴３４ｃから圧入ボルト７４のねじ軸部７４ａを抜き出す。なお、この他にも、圧入ボルト７４は、タップ穴３２ｈにねじ込んだままとしてもよいし、ピニオン軸３４の挿通穴３４ｃに他部材を用いて挿通した状態を保持してもよい。

ここで、モータ軸３２のタップ穴３２ｈには、圧入ボルト７４をねじ込むとき、圧入ボルト７４に作用する圧入力Ｆｄの反力Ｆｅが作用する。この反力Ｆｅは、反負荷側（図中下側）に向かう圧入力Ｆｄとは反対側の負荷側（図中上側）に向けて作用しており、圧入力Ｆｄと相殺する。よって、本実施形態によれば、ピニオン軸３４を圧入する場合に、ピニオン軸３４からモータ軸３２に作用する圧入力Ｆｄが、圧入ボルト７４からモータ軸３２に作用する反力Ｆｅと相殺されることで、負荷側軸受３６に作用するスラスト荷重Ｆａを軽減できる。このため、本実施形態によっても、反負荷側軸受３８への負担を抑えつつ、モータ軸３２の凹部３２ｂにピニオン軸３４を圧入でき、モータ１２の生産性の向上に役立たせることができる。

また、本実施形態では、モータ軸３２の凹部３２ｂ内にピニオン軸３４を圧入するにあたり、前述の実施形態で説明した荷重受け部材６４を不要にできる。また、本実施形態では、ピニオン軸３４の挿通穴３４ｃとモータ軸３２のタップ穴３２ｈを組み合わせた簡易な構成によって、モータ軸３２の凹部３２ｂ内にピニオン軸３４を容易に圧入できる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

モータ１２は減速機１４と一体化される例を説明したが、減速機１４と一体化されていなくともよい。減速機１４の減速機構２０は、振り分け型の偏心揺動減速機構を例に説明したが、その種類は特に限定されない。たとえば、単純遊星型の遊星歯車減速機構等でもよい。ピニオン軸３４は、減速機１４の減速機構２０に回転動力を伝達する例を説明したが、被駆動装置に回転動力を伝達してもよい。

モータ１２は第２反負荷側カバー４８を備える例を説明したが、第２反負荷側カバー４８を備えていなくともよい。この場合、第１実施形態で説明した効果を得るうえでは、荷重伝達用構造４０となるモータ軸３２の反負荷側端面３２ｄが、第１反負荷側カバー４６より反負荷側にある外部空間５８に露出していればよい。また、第２実施形態で説明した効果を得るうえでは、モータ軸３２の装着部に装着される突出部材が、第１反負荷側カバー４６より反負荷側にある外部空間５８に露出していればよい。

第１実施形態から第４実施形態で説明した荷重伝達用構造４０や、第５実施形態で説明したピニオン軸３４の挿通穴３４ｃとモータ軸３２のタップ穴３２ｈとの組み合わせは、他の実施形態に記載のものと組み合わせられていてもよい。たとえば、第２実施形態で説明したように、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄに装着部を設けつつ、第３、第４実施形態で説明したような、モータ軸３２の負荷側部分に保持部を設けてもよい。また、モータ軸３２の反負荷側端面３２ｄに装着部を設けつつ、第５実施形態で説明したような、ピニオン軸３４の挿通穴３４ｃとモータ軸３２のタップ穴３２ｈの組み合わせが用いられてもよい。

モータ軸３２の反負荷側端部３２ｃの周りには回転角検出装置６２が配置される例を説明した。回転角検出装置６２の配置位置は特に限定されず、たとえば、モータケーシング３０内に収容されていてもよい。また、モータ１２は、回転角検出装置６２を備えていなくともよい。また、回転角検出装置６２は、ロータリーエンコーダを例に説明したが、その具体例は特に限定されず、たとえば、レゾルバ等でもよい。

１２…モータ、３２…モータ軸、３２ａ…負荷側端部、３２ｂ…凹部、３２ｄ…反負荷側端面、３２ｈ…タップ穴、３４…ピニオン軸、３４ｃ…挿通穴、３６…負荷側軸受、３８…反負荷側軸受、４０…荷重伝達用構造、４４…負荷側カバー、４６…第１反負荷側カバー、４８…第２反負荷側カバー、５８…外部空間、６４…荷重受け部材、７２…当接部材。

Claims (12)

1. 負荷側端部に凹部を有するモータ軸と、
   前記凹部内に押し込まれたピニオン軸と、
   前記モータ軸を支持する負荷側軸受及び反負荷側軸受と、
   前記モータ軸の回転角を検出するための回転角検出装置と、を備えたモータであって、
   反負荷側に向けて前記モータ軸に作用するスラスト荷重を、前記負荷側軸受及び前記反負荷側軸受以外の荷重受け部材に伝達可能にするための荷重伝達用構造を備え、
   前記荷重伝達用構造は、前記回転角検出装置が前記モータに取り付けられた状態で、前記スラスト荷重を前記荷重受け部材に伝達可能とするモータ。
2. 前記反負荷側軸受を支持する第１反負荷側カバーを備え、
   前記荷重伝達用構造は、前記第１反負荷側カバーより反負荷側にある外部空間に露出する前記モータ軸の反負荷側端面である請求項１に記載のモータ。
3. 前記モータ軸の反負荷側端面を覆う第２反負荷側カバーを備え、
   前記荷重伝達用構造となる前記モータ軸の反負荷側端面は、前記第２反負荷側カバーがないとき、前記第１反負荷側カバーより反負荷側にある外部空間に露出する請求項２に記載のモータ。
4. 負荷側端部に凹部を有するモータ軸と、
   前記凹部内に押し込まれたピニオン軸と、
   前記モータ軸を支持する負荷側軸受及び反負荷側軸受と、を備えたモータであって、
   反負荷側に向けて前記モータ軸に作用するスラスト荷重を、前記負荷側軸受及び前記反負荷側軸受以外の荷重受け部材に伝達可能にするための荷重伝達用構造を備え、
   前記反負荷側軸受を支持する第１反負荷側カバーを備え、
   前記モータ軸の反負荷側端面は、前記第１反負荷側カバーより反負荷側に突出する突出部材を装着可能であり、前記荷重伝達用構造となる装着部を有するモータ。
5. 前記モータ軸の反負荷側端面を覆う第２反負荷側カバーを備える請求項４に記載のモータ。
6. 負荷側端部に凹部を有するモータ軸と、
   前記凹部内に押し込まれたピニオン軸と、
   前記モータ軸を支持する負荷側軸受及び反負荷側軸受と、を備えたモータであって、
   反負荷側に向けて前記モータ軸に作用するスラスト荷重を、前記負荷側軸受及び前記反負荷側軸受以外の荷重受け部材に伝達可能にするための荷重伝達用構造を備え、
   前記負荷側軸受を支持するとともに前記荷重受け部材となる負荷側カバーを備え、
   前記モータ軸は、前記負荷側カバーに当接させるための当接部材を保持可能であり、前記荷重伝達用構造となる保持部を有するモータ。
7. 負荷側端部に凹部を有するモータ軸と、
   前記凹部内に押し込まれたピニオン軸と、を備えたモータであって、
   前記ピニオン軸には、ボルトを負荷側から挿通するための挿通穴が形成され、
   前記凹部の底部には、前記ボルトをねじ込むためのタップ穴が形成され、
   前記挿通穴に前記ボルトが挿通されておらず、かつ、前記タップ穴に前記ボルトがねじ込まれていない状態にあるモータ。
8. 請求項１に記載のモータのモータ軸にピニオン軸を組み付けるための方法であって、
   前記回転角検出装置が前記モータに取り付けられた状態で、かつ、前記荷重伝達用構造を用いて前記スラスト荷重を前記モータ軸から前記荷重受け部材に伝達可能にした状態で、前記凹部に前記ピニオン軸を圧入し、
   前記凹部に前記ピニオン軸を圧入するとき、前記モータの前記モータ軸側を固定した状態で、前記ピニオン軸に圧入力を付与して前記ピニオン軸を移動させるピニオン軸の組み付け方法。
9. 前記モータは、前記反負荷側軸受を支持する第１反負荷側カバーを備え、
   前記荷重伝達用構造は、前記第１反負荷側カバーより反負荷側にある外部空間に露出する前記モータ軸の反負荷側端面であり、
   前記外部空間に配置される荷重受け部材に前記モータ軸の反負荷側端面を当接させた状態で、前記凹部に前記ピニオン軸を圧入する請求項８に記載のピニオン軸の組み付け方法。
10. モータのモータ軸にピニオン軸を組み付けるための方法であって、
    前記モータ軸は、負荷側端部に凹部を有し、
    前記モータは、前記モータ軸を支持する負荷側軸受及び反負荷側軸受と、
    反負荷側に向けて前記モータ軸に作用するスラスト荷重を、前記負荷側軸受及び前記反負荷側軸受以外の荷重受け部材に伝達可能にするための荷重伝達用構造と、を備え、
    前記荷重伝達用構造を用いて前記スラスト荷重を前記モータ軸から前記荷重受け部材に伝達可能にした状態で、前記凹部に前記ピニオン軸を圧入し、
    前記モータは、前記反負荷側軸受を支持する第１反負荷側カバーを備え、
    前記モータ軸の反負荷側端面は、反負荷側に突出する突出部材を装着可能であり、前記荷重伝達用構造となる装着部を有し、
    外部空間に配置される荷重受け部材に前記装着部に装着した突出部材を当接させた状態で、前記凹部に前記ピニオン軸を圧入するピニオン軸の組み付け方法。
11. モータのモータ軸にピニオン軸を組み付けるための方法であって、
    前記モータ軸は、負荷側端部に凹部を有し、
    前記モータは、前記モータ軸を支持する負荷側軸受及び反負荷側軸受と、
    反負荷側に向けて前記モータ軸に作用するスラスト荷重を、前記負荷側軸受及び前記反負荷側軸受以外の荷重受け部材に伝達可能にするための荷重伝達用構造と、を備え、
    前記荷重伝達用構造を用いて前記スラスト荷重を前記モータ軸から前記荷重受け部材に伝達可能にした状態で、前記凹部に前記ピニオン軸を圧入し、
    前記モータは、前記負荷側軸受を支持するとともに前記荷重受け部材となる負荷側カバーを備え、
    前記モータ軸は、当接部材を保持可能であり、前記荷重伝達用構造となる保持部を有し、
    前記保持部により保持した当接部材を前記負荷側カバーに当接させた状態で、前記凹部に前記ピニオン軸を圧入するピニオン軸の組み付け方法。
12. モータのモータ軸にピニオン軸を組み付けるための方法であって、
    前記モータ軸は、負荷側端部に凹部を有し、
    前記ピニオン軸には、ボルトを負荷側から挿通するための挿通穴が形成され、
    前記凹部の底部には、タップ穴が形成され、
    前記挿通穴に挿通されるボルトを前記タップ穴にねじ込むことにより、前記ボルトから前記ピニオン軸に圧入力を付与し、前記凹部内に前記ピニオン軸を圧入させ、当該ピニオン軸の圧入後に前記挿通穴から前記ボルトを抜き出すピニオン軸の組み付け方法。

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