WO2019189303A1 - モータ - Google Patents
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- F16C19/46—Needle bearings with one row or needles
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- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
- F16C35/077—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
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- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
Definitions
- the present invention relates to a motor.
- Patent Documents 1 and 2 disclose a configuration in which a bearing (bearing) that rotatably supports a rotor of a motor is sandwiched between a housing and a ring member on both sides in the axial direction. In this configuration, the ring member is fixed to the housing by a bolt and holds the bearing.
- An exemplary motor of the present invention is cylindrical and has an opening at one end in the axial direction and a female screw portion on the inner peripheral surface of the opening, and is provided inside the housing in the radial direction.
- a stator provided on the radially inner side of the stator, to which a member to be driven is coupled, a bearing supported by the housing and rotatably supporting the rotor around a central axis of the rotor, and the housing
- a bearing holding portion that extends radially inward from the other side in the axial direction with respect to the bearing, and a male screw portion that is provided in the opening of the housing and fastened to the female screw portion on an outer peripheral surface
- a pressing member that presses the bearing toward the other side in the axial direction, and is provided between the pressing member and the bearing in the axial direction.
- wear of a member facing the bearing can be suppressed, and rattling of the bearing can be suppressed.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment motor.
- FIG. 2 is a perspective view illustrating an appearance of a motor according to an exemplary embodiment.
- FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the holding member of the motor according to an exemplary embodiment is removed from the housing.
- FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of a motor according to an exemplary embodiment.
- FIG. 5 is a perspective view illustrating an appearance of a motor according to a modification of the exemplary embodiment.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor according to an embodiment.
- FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the motor of this embodiment.
- FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the pressing member of the motor of this embodiment is removed from the housing.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of the motor of this embodiment.
- the motor 10 includes a housing 11, a stator 20, a rotor 30, a bearing 35, a flange portion (bearing holding portion) 14, and a pressing member 40.
- the housing 11 includes a cylindrical portion 11a having a cylindrical shape, and a radially inner side from the cylindrical portion 11a at one end (right side in FIG. 1) in the axial direction along the central axis J of the cylindrical portion 11a. And an end plate portion 11b extending.
- the other end portion 11 c in the axial direction of the cylindrical portion 11 a of the housing 11 (left side in FIG. 1) is connected to a device to be driven that is driven by the motor 10.
- the end portion 11 c of the cylindrical portion 11 a opens toward the device including the drive target member 100.
- a connecting flange portion 13 extending radially outward with respect to the central axis J is provided at the end portion 11c of the cylindrical portion 11a in order to connect the housing 11 to a device to be driven. . *
- the flange portion 14 extends radially inward from the inner peripheral surface of the tubular portion 11 a of the housing 11.
- the flange part 14 is arrange
- the flange portion 14 may be continuous in the circumferential direction around the central axis J, or may be provided intermittently in a part of the circumferential direction.
- the housing 11 has an opening 12 provided at the center of the end plate portion 11b.
- a female screw portion 15 is provided on the inner peripheral surface of the opening 12. *
- the stator 20 is provided inside the cylindrical portion 11 a of the housing 11.
- the stator 20 is located outside in the radial direction with the central axis J of the rotor 30 as the center.
- the stator 20 mainly includes a stator core 21, a tooth portion 22, and a coil 23.
- the stator core 21 is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 11a.
- the stator core 21 is formed in a cylindrical shape as a whole by laminating a plurality of annular steel plates in the axial direction.
- the teeth portion 22 is provided on the inner side in the radial direction of the stator core 21.
- the teeth part 22 has a plurality of teeth 22a provided at equal intervals in the circumferential direction around the central axis J.
- the coil 23 is wound around the teeth 22a through an insulating material such as resin. *
- a bus bar 24 electrically connected to the plurality of coils 23 is provided on the end 11 c side of the cylindrical portion 11 a of the housing 11.
- the bus bar 24 is provided with a connection terminal 25 extending to the outside of the housing 11.
- three sets of the bus bar 24 and the connection terminal 25 are provided corresponding to each phase of the stator 20.
- Each connection terminal 25 is connected to a wiring (not shown) for supplying electric power to the motor 10 from the outside.
- the rotor 30 is provided on the radially inner side of the stator 20.
- the rotor 30 includes a rotor body 31, a permanent magnet 32, and a rotor cover 33. *
- the rotor body 31 includes a cylindrical cylindrical body 31a extending in the axial direction, an end plate 31b extending radially inward from the cylindrical portion 11a, and an end plate 31b at one axial end of the cylindrical body 31a. And a columnar boss portion 31c projecting on one side in the axial direction.
- the rotor body 31 has a connection recess 31s that opens toward the other side in the axial direction.
- the driving object member 100 that is rotationally driven by the motor 10 is connected to the connection recess 31s. *
- a cylindrical yoke 34 is provided at the other axial end of the cylindrical body 31a.
- a plurality of permanent magnets 32 are provided at equal intervals in the circumferential direction around the central axis J on the outer peripheral surface of the cylindrical body 31a.
- the rotor cover 33 has a cylindrical shape and is provided so as to cover the cylindrical body 31a of the rotor body 31 and the plurality of permanent magnets 32 from the radially outer side.
- the permanent magnet 32 may be annular, or when the rotor body 31 is a laminated steel plate, the plurality of permanent magnets 32 may be embedded in the rotor body 31.
- the bearing 35 is provided on the radially outer side of the boss portion 31 c of the rotor body 31.
- the bearing 35 is a ball bearing, and includes an annular outer ring 35a, an annular inner ring 35b provided on the radially inner side of the outer ring 35a, and a plurality of balls 35c provided between the outer ring 35a and the inner ring 35b. .
- the inner ring 35 b of the bearing 35 is fitted to the outer peripheral surface of the boss portion 31 c of the rotor 30.
- the outer ring 35 a of the bearing 35 is fixed to the housing 11 by being sandwiched from both sides in the axial direction by a flange portion 14 and a pressing member 40 described later.
- the bearing 35 supports the rotor 30 so as to be rotatable around the central axis J.
- the bearing 35 is made of, for example, a steel material (iron-based alloy) for bearings.
- the opening 12 of the housing 11 is provided with a recess 16 that is recessed on the other side in the axial direction.
- the bearing 35 is accommodated in the recess 16.
- the flange portion 14 is disposed on the other side in the axial direction with respect to the bearing 35 in the recess 16.
- the flange portion 14 abuts against the outer ring 35 a of the bearing 35 from the other side in the axial direction.
- the holding member 40 is provided in the opening 12 of the housing 11.
- the pressing member 40 has a tool insertion hole 42 for a tool (not shown) for rotating the pressing member 40 around the central axis J at the center.
- the holding member 40 has a male screw portion 45 fastened to the female screw portion 15 on the outer peripheral surface.
- the pressing member 40 is attached to the opening 12 by fastening the male screw portion 45 to the female screw portion 15 and presses the bearing 35 toward the other side in the axial direction. Thereby, the bearing 35 is clamped from both sides in the axial direction by the pressing member 40 provided on one side in the axial direction and the flange portion 14 provided on the other side in the axial direction.
- the outer diameter of the pressing member 40 is larger than the outer diameter of the bearing 35. Further, the inner diameter of the tool insertion hole 42 of the pressing member 40 is smaller than the inner diameter of the outer ring 35 a of the bearing 35. Accordingly, the pressing member 40 abuts against the outer ring 35a of the bearing 35 from one side in the axial direction. Further, the inner diameter of the female screw portion 15 of the opening 12 and the outer diameter of the male screw portion 45 of the holding member 40 are larger than the inner diameter of the flange portion 14. *
- the holding member 40 is restricted by the rotation restricting portion 50 ⁇ / b> A from rotating inside the opening 12 to loosen the male screw portion 45 from the female screw portion 15.
- the rotation restricting portion 50 ⁇ / b> A includes at least one caulking portion 51.
- the caulking portion 51 is provided at a boundary portion between the outer peripheral edge of the pressing member 40 and the inner peripheral edge of the opening 12.
- the caulking portions 51 are provided at four locations at equal intervals in the circumferential direction at the boundary between the outer peripheral edge of the pressing member 40 and the inner peripheral edge of the opening 12.
- Each caulking portion 51 is provided, for example, by hitting a tool such as a punch so as to straddle the outer peripheral edge of the pressing member 40 and the inner peripheral edge of the opening 12 with a hammer or a press. *
- the caulking portion 51 has a convex portion 51a and a concave portion 51b.
- the convex portion 51 a is provided on the outer peripheral edge of the pressing member 40.
- the convex portion 51 a projects in the radial direction toward the other inner peripheral edge of the opening 12.
- the recess 51 b is provided on the inner peripheral edge of the opening 12.
- the recess 51 b is recessed toward the outer peripheral edge of the pressing member 40.
- At least a part of the convex portion 51a is accommodated in the concave portion 51b.
- the convex portion 51 a on the pressing member 40 side is accommodated in the concave portion 51 b on the opening 12 side, so that the pressing member 40 is restrained from rotating inside the opening 12.
- the caulking portion 51 may be provided with a concave portion 51b on the pressing member 40 side and a convex portion 51a on the opening 12 side. *
- the housing 11 and the pressing member 40 are each made of an aluminum alloy. Therefore, the linear expansion coefficient of the material of the housing 11 becomes close to the linear expansion coefficient of the material of the pressing member 40. For this reason, it is possible to suppress the pressing member 40 from being loosened due to thermal expansion and thermal contraction.
- a plate-like inclusion 62 made of a material harder than the pressing member 40 is provided between the pressing member 40 and the bearing 35.
- the inclusion 62 has an annular shape.
- the pressing member 40 is a washer made of a steel material (iron-based alloy).
- the inclusion 62 has one surface 62 a in contact with the outer ring 35 a of the bearing 35 and the other surface 62 b in contact with the holding member 40.
- the inclusion 62 has a larger contact area with the pressing member 40 than a contact area with the bearing 35.
- the inclusion 62 is not limited to an annular shape, and a plurality of inclusions 62 may be provided at intervals in the circumferential direction around the central axis J.
- a sealing material 70 is provided between the female screw portion 15 of the housing 11 and the male screw portion 45 of the pressing member 40.
- As the sealing material 70 an anaerobic resin or a sealing agent (adhesive) or the like is suitable.
- Such a motor 10 is supplied with current from an external generator or the like via a connection terminal 25.
- the supplied current is supplied to the coil 23 via the bus bar 24, and the coil 23 generates a magnetic field (alternating magnetic field).
- the rotor body 31 of the rotor 30 is rotationally driven around the central axis J by the interaction between the magnetic field generated by the coil 23 and the magnetic field of the permanent magnet 32 of the rotor 30.
- the drive target member 100 is connected to the rotor body 31 of the motor 10.
- the end of the ball screw 101 is connected to the rotor body 31 as the drive target member 100.
- the ball screw 101 is provided with a spiral groove 101a on the outer peripheral surface.
- a slide member 102 is provided outside the ball screw 101 in the radial direction.
- the slide member 102 is cylindrical and has a spiral groove 102a on its inner peripheral surface.
- a plurality of balls 103 are interposed in a spiral space between the groove 101 a of the ball screw 101 and the groove 102 a of the slide member 102.
- a reaction force from the drive target is input to the slide member 102.
- the axial reaction force input to the slide member 102 is transmitted to the bearing 35 via the ball 103, the ball screw 101, and the rotor body 31.
- the reaction force F1 presses the bearing 35 toward the pressing member 40.
- the reaction force F ⁇ b> 2 presses the bearing 35 toward the flange portion 14.
- Reaction forces F1 and F2 are applied between the pressing member and the bearing. Therefore, when the pressing member and the bearing are in direct contact, the pressing member and the bearing are rubbed due to minute deformation caused by the reaction forces F1 and F2, and the wear of the pressing member having low hardness may be remarkable. . When wear of the pressing member becomes significant, a gap between the pressing member and the bearing becomes large, and there is a possibility that rattling occurs when the motor 10 is driven. *
- the plate-shaped inclusion 62 made of a material harder than the pressing member 40 is provided between the pressing member 40 and the bearing 35. Further, the inclusion 62 has a larger contact area with the pressing member 40 than a contact area with the bearing 35. When the pressing member and the bearing are in direct contact (that is, when the inclusion 62 is not provided), the contact area between the pressing member and the bearing is greater than the contact area between the inclusion 62 and the bearing 35 in the present embodiment. Get smaller. Therefore, according to the present embodiment, the inclusion 62 is provided, so that the area where the lower surface of the pressing member 40 comes into contact with another member (inclusion 62 in the present embodiment) can be increased.
- the pressing member 40 is made of an aluminum alloy, wear is likely to be remarkable as compared with other members.
- wear is likely to be remarkable as compared with other members.
- By ensuring a large contact area of the pressing member 40 it is possible to suppress wear of the pressing member 40 and to prevent a gap from being generated below the pressing member 40. Thereby, it can suppress that the bearing 35 rattles in an axial direction.
- the motor 10 restrains the pressing member 40 provided with the male screw portion 45 fastened to the female screw portion 15 on the outer peripheral surface, and the pressing member 40 from rotating inside the opening 12. 50A of rotation restraint parts.
- the pressing member 40 it is possible to prevent the pressing member 40 from loosening in the direction away from the bearing 35 in the axial direction. Therefore, it is possible to prevent the pressing member 40 from loosening without increasing the tightening force (axial force) of the pressing member 40 to prevent the loosening.
- the pressing member 40 is restrained from rotating inside the opening 12 by at least one caulking portion 51 provided at the boundary between the outer peripheral edge of the pressing member 40 and the inner peripheral edge of the opening 12. The Thereby, it is possible to prevent the pressing member 40 from loosening in the direction away from the bearing 35 in the axial direction.
- the caulking portion 51 is provided on the outer peripheral edge of the pressing member 40, is provided on the inner peripheral edge of the opening 12, and the convex portion 51 a that protrudes in the radial direction toward the inner peripheral edge of the opening 12.
- 40 is recessed toward the outer peripheral edge, and has a recess 51b in which the protrusion 51a is accommodated. Accordingly, the caulking portion 51 is provided at the boundary between the outer peripheral edge of the pressing member 40 and the inner peripheral edge of the opening 12, and it is possible to suppress the pressing member 40 from loosening in the direction away from the bearing 35 in the axial direction.
- the housing 11 and the pressing member 40 are made of an aluminum alloy, and the bearing 35 is made of an iron-based alloy.
- the pressing member 40 is made of a material softer than the bearing 35, the pressing member 40 is likely to be worn.
- the rotation restricting portion 50A can prevent the pressing member 40 from loosening from the opening 12.
- the outer ring 35 a of the bearing 35 abuts against the flange portion 14 and the pressing member 40 in the axial direction. According to such a configuration, the bearing 35 is reliably held while suppressing backlash in the axial direction.
- the sealing material 70 is provided between the female screw portion 15 of the housing 11 and the male screw portion 45 of the pressing member 40, whereby the pressing member 40 is separated from the bearing 35 in the axial direction. Can be prevented from loosening. Therefore, it is possible to prevent the pressing member 40 from loosening without increasing the tightening force (axial force) of the pressing member 40 to prevent the loosening. Thereby, it is possible to suppress the necessity of increasing the strength of the opening 12 (housing 11) provided with the female screw portion 15 to which the male screw portion 45 of the pressing member 40 is fastened, and to suppress the increase in size and cost of the housing 11 and the like. Can do. As a result, it is possible to suppress loosening of the holding member 40 that presses the bearing 35 and to prevent the bearing 35 from rattling, while suppressing an increase in size and cost of the housing 11.
- FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of a motor in a modification of the embodiment.
- the motor of this modification is different from the above-described motor only in the structure of the rotation restricting portion 50B.
- symbol is attached
- the rotation restricting portion 50B includes at least one welded portion 52.
- the welded portion 52 is provided at a boundary portion between the outer peripheral edge of the pressing member 40 and the inner peripheral edge of the opening 12.
- the welded portions 52 are provided at four locations at equal intervals in the circumferential direction at the boundary between the outer peripheral edge of the pressing member 40 and the inner peripheral edge of the opening 12.
- Each welded portion 52 is provided by spot welding so as to straddle the outer peripheral edge of the pressing member 40 and the inner peripheral edge of the opening 12.
- the welded portion 52 may be provided continuously in the circumferential direction along a boundary portion between the outer peripheral edge of the pressing member 40 and the inner peripheral edge of the opening 12. Such a welded portion 52 restrains the pressing member 40 from rotating inside the opening 12.
- the rotation restricting portion 50B that restricts the pressing member 40 from rotating inside the opening 12 is provided.
- the pressing member 40 is possible to prevent the pressing member 40 from loosening in the direction away from the bearing 35 in the axial direction. Therefore, it is possible to prevent the pressing member 40 from loosening without increasing the tightening force (axial force) of the pressing member 40 to prevent the loosening.
- the ball bearing was illustrated as the bearing 35, it is not restricted to this.
- a needle roller bearing or the like can be used as the bearing 35.
- the rotation restricting portions 50A and 50B and the sealing material 70 are provided, but these may be omitted.
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Abstract
本発明の例示的なモータは、筒状で、軸方向一方の端部に開口を有するとともに、開口の内周面に雌ネジ部を有するハウジングと、ハウジングの径方向の内側に設けられたステータと、ステータの径方向内側に設けられ、駆動対象部材が連結されるロータと、ハウジングに支持され、ロータをロータの中心軸回りに回転自在に支持するベアリングと、ハウジングから径方向内側に延出し、ベアリングに対して軸方向の他方の側から突き当たるベアリング保持部と、ハウジングの開口に設けられ、外周面に雌ネジ部に締結される雄ネジ部を有し、ベアリングを軸方向他方の側に向かって押さえる押さえ部材と、軸方向において押さえ部材とベアリングとの間に設けられ、押さえ部材よりも硬い材料からなる板状の介在物と、を有する。介在物は、ベアリングとの接触面積よりも、押さえ部材との接触面積が大きい。
Description
本発明は、モータに関する。
従来、モータの中には、ベアリングを、ハウジングとリングなどの固定部材を用いて保持するものがある。例えば、特許文献1、2には、モータのロータを回転自在に支持するベアリング(軸受)を、ハウジングとリング部材とによって軸方向両側で挟持する構成が開示されている。この構成において、リング部材はボルトによりハウジングに固定され、ベアリングを押さえる。
上記のようなモータにおいて、ボールネジ等を駆動する場合、ロータを回転させると、ボールネジがロータ及びボールネジの軸方向に沿って作動する。ボールネジが軸方向に作動すると、ボールネジによって駆動する対象物から、ボールネジを介してロータに軸方向の反力が作用する。この反力や外部から加わる外力等により、ベアリングが、軸方向で対向するリング部材に強く押し付けられる。ベアリングが鋼製であるのに対し、リング部材がアルミニウム合金製であると、モータの多数回の作動によってリング部材が摩耗してしまう場合がある。すると、ベアリングとハウジング及びリング部材との間に軸方向の隙間が生じ、モータの作動時にベアリングやロータが軸方向に動いてしまうという場合がある。
本発明は、上記事情に鑑みて、ベアリングに対向する部材の摩耗を抑え、ベアリングにガタ付きが生じるのを抑えることができるモータを提供することを目的の一つとする。
本発明の例示的なモータは、筒状で、軸方向一方の端部に開口を有するとともに、前記開口の内周面に雌ネジ部を有するハウジングと、前記ハウジングの径方向の内側に設けられたステータと、前記ステータの径方向内側に設けられ、駆動対象部材が連結されるロータと、前記ハウジングに支持され、前記ロータを前記ロータの中心軸回りに回転自在に支持するベアリングと、前記ハウジングから径方向内側に延出し、前記ベアリングに対して前記軸方向の他方の側から突き当たるベアリング保持部と、前記ハウジングの前記開口に設けられ、外周面に前記雌ネジ部に締結される雄ネジ部を有し、前記ベアリングを前記軸方向他方の側に向かって押さえる押さえ部材と、前記軸方向において前記押さえ部材と前記ベアリングとの間に設けられ、前記押さえ部材よりも硬い材料からなる板状の介在物と、を有する。前記介在物は、前記ベアリングとの接触面積よりも、前記押さえ部材との接触面積が大きい。
本発明の例示的なモータの実施形態によれば、ベアリングに対向する部材の摩耗を抑え、ベアリングにガタ付きが生じるのを抑えることができる。
図1は、一実施形態のモータの断面図である。図2は、本実施形態のモータの外観を示す斜視図である。図3は、本実施形態のモータの押さえ部材をハウジングから取り外した状態を示す斜視図である。図4は、本実施形態のモータの要部の構成を示す断面図である。
図1に示す様に、モータ10は、ハウジング11と、ステータ20と、ロータ30と、ベアリング35と、フランジ部(ベアリング保持部)14と、押さえ部材40と、を備える。
図1に示す様に、モータ10は、ハウジング11と、ステータ20と、ロータ30と、ベアリング35と、フランジ部(ベアリング保持部)14と、押さえ部材40と、を備える。
ハウジング11は、円筒状をなした筒状部11aと、筒状部11aの中心軸Jに沿った軸方向の一方(図1において右方)の端部において筒状部11aから径方向内側に延びる端板部11bと、を有する。ハウジング11の筒状部11aの軸方向の他方(図1において左方)の端部11cは、モータ10で駆動する駆動対象となる装置等に接続される。筒状部11aの端部11cは、駆動対象部材100を備える装置に向かって開口する。図2に示す様に、筒状部11aの端部11cには、駆動対象となる装置等にハウジング11を接続するため、中心軸Jに対して径方向外側に延びる接続フランジ部13が設けられる。
フランジ部14は、ハウジング11の筒状部11aの内周面から径方向内側に延出する。フランジ部14は、後述するベアリング35に対し、軸方向の他方の側に配置される。このフランジ部14は、中心軸J周りの周方向に連続してもよいし、周方向の一部に間欠的に設けてもよい。
図3に示す様に、ハウジング11は、端板部11bの中央部に設けられた開口12を有する。開口12の内周面には、雌ネジ部15が設けられる。
図1に示す様に、ステータ20は、ハウジング11の筒状部11aの内側に設けられる。ステータ20は、ロータ30の中心軸Jを中心とする径方向の外側に位置する。ステータ20は、ステータコア21と、ティース部22と、コイル23と、を主に備える。
ステータコア21は筒状部11aの内周面に設けられる。ステータコア21は、円環状の鋼板を軸方向に複数積層することで、全体として筒状に構成される。ティース部22はステータコア21の径方向に内側に設けられる。
ティース部22は、中心軸J周りの周方向に等間隔をあけて設けられた複数のティース22aを有する。コイル23は、樹脂などの絶縁材料を介してティース22aに巻き回される。
ハウジング11の筒状部11aの端部11c側には、複数のコイル23に電気的に接続されたバスバー24が設けられる。バスバー24には、ハウジング11の外部に延出する接続端子25が設けられる。バスバー24及び接続端子25は、ステータ20の各相に対応して、例えば3組が設けられる。各接続端子25には、外部からモータ10に電力を供給する配線(図示無し)が接続される。
ロータ30は、ステータ20の径方向内側に設けられる。ロータ30は、ロータ本体31と、永久磁石32と、ロータカバー33と、を備える。
ロータ本体31は、軸方向に延びる筒状の筒状体31aと、筒状体31aの軸方向の一方の端部において、筒状部11aから径方向内側に延びる端板31bと、端板31bの中央部に設けられ、軸方向の一方の側に突出した円柱状のボス部31cと、を有する。ロータ本体31は、軸方向他方の側に向かって開口する接続凹部31sを有する。接続凹部31sには、モータ10で回転駆動する駆動対象部材100が接続される。
筒状体31aの軸方向の他方の端部には円筒状のヨーク34が設けられる。
永久磁石32は、筒状体31aの外周面に、中心軸J周りの周方向に等間隔で複数個が設けられる。
ロータカバー33は、円筒状をなし、ロータ本体31の筒状体31a及び複数の永久磁石32を径方向外側から覆うように設けられる。なお、永久磁石32は、環状であってもよいまた、ロータ本体31が積層鋼板である場合には、複数の永久磁石32は、ロータ本体31に埋め込まれてもよい。
ロータカバー33は、円筒状をなし、ロータ本体31の筒状体31a及び複数の永久磁石32を径方向外側から覆うように設けられる。なお、永久磁石32は、環状であってもよいまた、ロータ本体31が積層鋼板である場合には、複数の永久磁石32は、ロータ本体31に埋め込まれてもよい。
ベアリング35は、ロータ本体31のボス部31cの径方向外側に設けられる。ベアリング35は、ボールベアリングであり、円環状の外輪35aと、外輪35aの径方向内側に設けられた円環状の内輪35bと、外輪35aと内輪35bとの間に設けられた複数のボール35cと、を備える。ベアリング35の内輪35bは、ロータ30のボス部31cの外周面に嵌合される。ベアリング35の外輪35aは、後述するフランジ部14と押さえ部材40とによって軸方向両側から挟持されることで、ハウジング11に固定される。これにより、ベアリング35はロータ30を中心軸J周りに回転自在に支持する。ベアリング35は例えば、軸受用の鋼材(鉄系合金)からなる。
図3、図4に示す様に、ハウジング11の開口12には、軸方向の他方の側に窪む凹部16が設けられる。ベアリング35は、凹部16内に収容される。これにより、フランジ部14は、凹部16内のベアリング35に対し、軸方向の他方の側に配置される。フランジ部14は、ベアリング35の外輪35aに対し、軸方向の他方の側から突き当たる。
押さえ部材40はハウジング11の開口12に設けられる。押さえ部材40は、中央部に、押さえ部材40を中心軸J周りに回転させるための工具(図示無し)の工具挿入孔42を有する。押さえ部材40は、外周面に雌ネジ部15に締結される雄ネジ部45を有する。図4に示す様に、押さえ部材40は、雄ネジ部45を雌ネジ部15に締結することで開口12に装着され、ベアリング35を軸方向の他方の側に向かって押さえる。これにより、ベアリング35は、軸方向一方の側に設けられた押さえ部材40と、軸方向他方の側に設けられたフランジ部14とによって、軸方向両側から挟持される。
押さえ部材40の外径は、ベアリング35の外径よりも大きい。また、押さえ部材40の工具挿入孔42の内径は、ベアリング35の外輪35aの内径よりも小さい。これにより、押さえ部材40は、ベアリング35の外輪35aに対し、軸方向の一方の側から突き当たる。 また、開口12の雌ネジ部15の内径、及び押さえ部材40の雄ネジ部45の外径は、フランジ部14の内径よりも大きい。
押さえ部材40は、回転拘束部50Aにより、開口12の内側で回転して雄ネジ部45が雌ネジ部15から緩むことが拘束される。回転拘束部50Aは、少なくとも1つのかしめ部51からなる。かしめ部51は、押さえ部材40の外周縁と開口12の内周縁との境界部に設けられる。本実施形態において、かしめ部51は、押さえ部材40の外周縁と開口12の内周縁との境界部に、周方向に等間隔をあけた4個所に設けられる。各かしめ部51は、例えば、ポンチ等の工具を、押さえ部材40の外周縁と開口12の内周縁とを跨ぐように当て、ハンマーやプレス機等で打撃することで設けられる。
かしめ部51は、凸部51aと、凹部51bと、を有する。凸部51aは、押さえ部材40の外周縁に設けられる。凸部51aは、開口12の内周縁の他方に向かって径方向に突出する。凹部51bは、開口12の内周縁に設けられる。凹部51bは、押さえ部材40の外周縁に向かって窪む。凹部51bには、凸部51aの少なくとも一部が収容される。このように、押さえ部材40側の凸部51aが開口12側の凹部51bに収容されることで、押さえ部材40が開口12の内側で回転することが拘束される。なお、かしめ部51は、押さえ部材40側に凹部51bを設け、開口12側に凸部51aを設けるようにしても良い。
本実施形態において、ハウジング11、押さえ部材40は、それぞれアルミニウム合金からなる。これにより、ハウジング11の材料の線膨張係数が、押さえ部材40の材料の線膨張係数と近くなる。このため、熱膨張・熱収縮により、押さえ部材40が緩むのを抑えることができる。
押さえ部材40とベアリング35との間には、押さえ部材40よりも硬い材料からなる板状の介在物62が設けられる。介在物62は、円環状である。本実施形態において、押さえ部材40は、鋼材(鉄系合金)からなるワッシャである。介在物62は、一面62a側がベアリング35の外輪35aに接触し、他面62b側が押さえ部材40に接触する。介在物62は、ベアリング35との接触面積よりも、押さえ部材40との接触面積が大きい。
なお、介在物62は、円環状に限らず、中心軸J周りの周方向に間隔をあけて複数個を設けるようにしてもよい。
なお、介在物62は、円環状に限らず、中心軸J周りの周方向に間隔をあけて複数個を設けるようにしてもよい。
また、ハウジング11の雌ネジ部15と押さえ部材40の雄ネジ部45との間には、封止材70が設けられる。封止材70としては、嫌気性の樹脂又はシール剤(接着剤)等が好適である。
このようなモータ10は、外部の発電機等から接続端子25を介して電流が供給される。供給された電流は、バスバー24を介してコイル23に供給され、コイル23が磁界(交番磁界)を発生する。コイル23で発生した磁界とロータ30の永久磁石32の磁界との相互作用により、ロータ30のロータ本体31が中心軸J周りに回転駆動される。
図1に示す様に、モータ10のロータ本体31には、駆動対象部材100が接続される。本実施形態において、駆動対象部材100として、ボールネジ101の端部がロータ本体31に接続される。ボールネジ101は、外周面に螺旋状の溝101aが設けられる。ボールネジ101の径方向外側には、スライド部材102が設けられる。スライド部材102は、筒状で、その内周面に螺旋状の溝102aを有する。ボールネジ101の溝101aとスライド部材102の溝102aとの螺旋状の空間には、複数のボール103が介在する。モータ10によりボールネジ101を中心軸J周りに回転駆動させると、スライド部材102が軸方向に沿ってスライドする。このスライド部材102のスライドにより、駆動対象部材100は軸方向に沿った駆動力を発揮する。
上記のように、スライド部材102が軸方向にスライドし、軸方向に沿った駆動力を発揮すると、駆動対象からの反力がスライド部材102に入力される。スライド部材102に入力された軸方向の反力は、ボール103、ボールネジ101、ロータ本体31を介して、ベアリング35に伝達される。 例えば、スライド部材102がロータ本体31から中心軸Jに沿ってロータ本体31から離間する方向にスライドする場合、反力F1は、ベアリング35を押さえ部材40側に押圧する。また、スライド部材102がロータ本体31から中心軸Jに沿ってロータ本体31に接近する方向にスライドする場合、反力F2は、ベアリング35をフランジ部14側に押圧する。
押さえ部材40が反力F1によってベアリング35によって繰り返し押圧されても、かしめ部51からなる回転拘束部50Aによって、押さえ部材40が開口12から緩むのを抑える。また、ハウジング11の雌ネジ部15と押さえ部材40の雄ネジ部45との間に設けられた封止材70によって、反力F1でベアリング35が繰り返し押圧されることによる押さえ部材40の緩みの発生が抑えられる。
押さえ部材とベアリングとの間には、反力F1、F2が加わる。したがって、押さえ部材とベアリングとが直接的に接触すると、反力F1、F2による微細な変形に起因して、押さえ部材とベアリングとが擦れ、硬度が低い押さえ部材の摩耗が顕著となる虞がある。押さえ部材の摩耗が顕著になると、押さえ部材とベアリングとの間の隙間が大きくなりモータ10の駆動時にガタツキが生じる虞がある。
本実施形態によれば、押さえ部材40とベアリング35との間に、押さえ部材40よりも硬い材料からなる板状の介在物62が設けられる。また、介在物62は、ベアリング35との接触面積よりも、押さえ部材40との接触面積が大きい。押さえ部材とベアリングとが直接的に接触する場合(すなわち、介在物62が設けられない場合)、押さえ部材とベアリングとの接触面積は、本実施形態における介在物62とベアリング35との接触面積より小さくなる。したがって、本実施形態によれば、介在物62が設けられることで、押さえ部材40の下面が他部材(本実施形態における介在物62)と接触する面積を大きくすることができる。本実施形態において、押さえ部材40は、アルミニウム合金から構成されるため、他部材と比較して摩耗が顕著となり易い。押さえ部材40の接触面積を大きく確保することで、押さえ部材40の摩耗を抑制して、押さえ部材40の下側に隙間が生じることを抑制できる。これにより、ベアリング35が軸方向にがたつくことを抑制できる。
本実施形態によれば、モータ10は、外周面に雌ネジ部15に締結される雄ネジ部45が設けられた押さえ部材40と、押さえ部材40が開口12の内側で回転するのを拘束する回転拘束部50Aと、を有する。これにより、押さえ部材40がベアリング35から軸方向に離間する方向に緩むのを抑えることができる。したがって、緩み防止のために押さえ部材40の締付力(軸力)を高めることなく、押さえ部材40の緩みを防ぐことができる。これにより、押さえ部材40の雄ネジ部45が締結される雌ネジ部15が設けられた開口12(ハウジング11)の強度を高める必要を抑え、ハウジング11の大型化、コストの増加等を抑えることができる。その結果、ハウジング11の大型化やコストの増加を抑えつつ、ベアリング35を押さえる押さえ部材40が緩むのを抑え、ベアリング35にガタ付きが生じるのを抑えることができる。
本実施形態によれば押さえ部材40の外周縁と開口12の内周縁との境界部に設けられた少なくとも1つのかしめ部51により、押さえ部材40が、開口12の内側で回転するのを拘束される。これにより、押さえ部材40がベアリング35から軸方向に離間する方向に緩むのを抑えることができる。
本実施形態によればかしめ部51は、押さえ部材40の外周縁に設けられ、開口12の内周縁に向かって径方向に突出する凸部51aと、開口12の内周縁に設けられ、押さえ部材40の外周縁に向かって窪み、凸部51aが収容される凹部51bと、を有する。これにより、押さえ部材40の外周縁と開口12の内周縁との境界部にかしめ部51が設けられ、押さえ部材40がベアリング35から軸方向に離間する方向に緩むのを抑えることができる。
本実施形態によれば、ハウジング11と押さえ部材40とが、アルミニウム合金からなり、ベアリング35は、鉄系合金からなる。このように、押さえ部材40がベアリング35よりも軟らかい材料からなる場合、押さえ部材40の摩耗が生じやすい。これに対し、ベアリング35よりも軟らかい材料で押さえ部材40が構成される場合であっても、回転拘束部50Aによって、押さえ部材40が開口12から緩むのを抑えることができる。
本実施形態によれば、ベアリング35の外輪35aは、フランジ部14と押さえ部材40とに軸方向で突き当たる。このような構成によれば、ベアリング35は、軸方向でのガタ付きを抑えつつ、確実に保持される。
本実施形態によればハウジング11の雌ネジ部15と押さえ部材40の雄ネジ部45との間に、封止材70が設けられている、これにより押さえ部材40がベアリング35から軸方向に離間する方向に緩むのを抑えることができる。したがって、緩み防止のために押さえ部材40の締付力(軸力)を高めることなく、押さえ部材40の緩みを防ぐことができる。これにより、押さえ部材40の雄ネジ部45が締結される雌ネジ部15が設けられた開口12(ハウジング11)の強度を高める必要を抑え、ハウジング11の大型化、コストの増加等を抑えることができる。その結果、ハウジング11の大型化やコストの増加を抑えつつ、ベアリング35を押さえる押さえ部材40が緩むのを抑え、ベアリング35にガタ付きが生じるのを抑えることができる。
(変形例)
図5は、上記実施形態の変形例におけるモータの外観を示す斜視図である。本変形例のモータは、上述のモータと比較して、回転拘束部50Bの構造のみが異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図5は、上記実施形態の変形例におけるモータの外観を示す斜視図である。本変形例のモータは、上述のモータと比較して、回転拘束部50Bの構造のみが異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図5に示す様に、押さえ部材40は、回転拘束部50Bにより、開口12の内側で回転し、雄ネジ部45が雌ネジ部15から緩むことが拘束される。回転拘束部50Bは、少なくとも1つの溶接部52からなる。溶接部52は、押さえ部材40の外周縁と開口12の内周縁との境界部に設けられる。本実施形態において、溶接部52は、押さえ部材40の外周縁と開口12の内周縁との境界部に、周方向に等間隔をあけた4個所に設けられる。各溶接部52は、押さえ部材40の外周縁と開口12の内周縁とを跨ぐように点溶接することで設けられる。また、溶接部52は、押さえ部材40の外周縁と開口12の内周縁との境界部に沿って周方向に連続して設けられていてもよい。このような溶接部52により、押さえ部材40が、開口12の内側で回転することが拘束される。
本変形例によれば、上述の実施形態と同様に、押さえ部材40が開口12の内側で回転するのを拘束する回転拘束部50Bを有する。これにより、押さえ部材40がベアリング35から軸方向に離間する方向に緩むのを抑えることができる。したがって、緩み防止のために押さえ部材40の締付力(軸力)を高めることなく、押さえ部材40の緩みを防ぐことができる。これにより、押さえ部材40の雄ネジ部45が締結する雌ネジ部15が設けられた開口12(ハウジング11)の強度を高める必要を抑え、ハウジング11の大型化、コストの増加等を抑えることができる。その結果、ハウジング11の大型化やコストの増加を抑えつつ、ベアリング35を押さえる押さえ部材40が緩むのを抑え、ベアリング35にガタ付きが生じるのを抑えることができる。
例えば、上述した実施形態およびその変形例のモータの用途は、特に限定されない。
また、上述の実施形態又はその変形例において、ベアリング35としてボールベアリングを例示したが、これに限らない。例えば、ベアリング35として、ニードルローラベアリング等を用いることも可能である。
また上述の実施形態又はその変形例において、回転拘束部50A、50B、封止材70を設けるようにしたが、これらを省略する構成としてもよい。
以上に、本発明の一実施形態およびその変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
10…モータ、11…ハウジング、12…開口、14…フランジ部(ベアリング保持部)、15…雌ネジ部、20…ステータ、30…ロータ、35…ベアリング、35a…外輪、35b…内輪、35c…ボール、40…押さえ部材、45…雄ネジ部、62…介在物、70…封止材、100…駆動対象部材
Claims (6)
- 筒状で、軸方向一方の端部に開口を有するとともに、前記開口の内周面に雌ネジ部を有するハウジングと、 前記ハウジングの径方向の内側に設けられたステータと、
前記ステータの径方向内側に設けられ、駆動対象部材が連結されるロータと、
前記ハウジングに支持され、前記ロータを前記ロータの中心軸回りに回転自在に支持するベアリングと、
前記ハウジングから径方向内側に延出し、前記ベアリングに対して前記軸方向の他方の側から突き当たるベアリング保持部と、
前記ハウジングの前記開口に設けられ、外周面に前記雌ネジ部に締結される雄ネジ部を有し、前記ベアリングを前記軸方向他方の側に向かって押さえる押さえ部材と、
前記軸方向において前記押さえ部材と前記ベアリングとの間に設けられ、前記押さえ部材よりも硬い材料からなる板状の介在物と、を有し、
前記介在物は、前記ベアリングとの接触面積よりも、前記押さえ部材との接触面積が大きい、
モータ。 - 前記介在物は、円環状をなしている、
請求項1に記載のモータ。 - 前記介在物は、中心軸周りの周方向に間隔をあけて複数個を設けられる、
請求項1に記載のモータ。 - 前記ハウジングと前記押さえ部材とが、アルミニウム合金からなる、
請求項1~3の何れか一項に記載のモータ。 - 前記ベアリングは、外輪と、前記外輪の径方向内側に設けられた内輪と、前記外輪と前記内輪との間に設けられた複数のボールと、を備えるボールベアリングであり、
前記外輪は、前記ベアリング保持部と前記押さえ部材とに前記軸方向で突き当たる、
請求項1~4の何れか一項に記載のモータ。 - 前記ハウジングの雌ネジ部と前記押さえ部材の雄ネジ部との間に、封止材が設けられている、
請求項1~5の何れか一項に記載のモータ。
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