(57)【要約】【課題】  例えば負荷側を下にして回転子の反負荷側軸受を反負荷側軸受支持部内に組込まなければならない時でも、反負荷側軸受支持部内からウェーブワッシャーが脱落することがなく、組立てを容易に行なうことができる回転電機を提供する。【解決手段】  一方の軸受の外輪とウェーブワッシャー１２との間に、一方の軸受支持部の内径よりも僅かに外径が大きいシムリング１３を配置し、一方の軸受の外輪の外周面と接する一方の軸受支持部の内周面の、シムリング１３と対応する面に、シムリング１３の外径よりも大きい内径のシムリング装着溝１４を形成し、シムリング１３を、シムリング装着溝１４に装着するとともに、ウェーブワッシャー１２の外径を、一方の軸受支持部の内周面の内径以下にする。【選択図】        図２
2010142057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、回転部を備え、
前記固定部は、固定子コアと、前記固定子コアに取り付けられた固定子コイルを備えた固定子と、前記固定子の軸方向両側に配置された負荷側軸受支持部および負荷側軸受と反負荷側軸受支持部および反負荷側軸受とを有し、
前記回転部は、前記固定部の負荷側軸受支持部および反負荷側軸受支持部に、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転軸が回転自在に支持された回転子を有し、
前記負荷側軸受支持部および前記反負荷側軸受支持部のうち、一方の軸受支持部には、ウェーブワッシャーを備え、
前記ウェーブワッシャーは、前記両軸受に予圧を付加する弾性を有して、前記一方の軸受支持部に支持される一方の軸受の外部側の軸方向傍らに配置されている回転電機において、
前記一方の軸受の外輪と前記ウェーブワッシャーとの間に、前記一方の軸受支持部の内径よりも僅かに外径が大きいシムリングを配置し、
前記一方の軸受の外輪の外周面と接する前記一方の軸受支持部の内周面の、前記シムリングと対応する面に、前記シムリングの外径よりも大きい内径のシムリング装着溝を形成し、前記シムリングを、前記シムリング装着溝に装着するとともに、前記ウェーブワッシャーの外径を、前記一方の軸受支持部の内周面の内径以下にしたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記シムリング装着溝の反軸受側の端部に、反軸受側に向かって径が小さくなるテーパを形成したことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子を回転自在に支持する軸受に予圧を付加する回転電機に関するもので、特に、軸受の予圧構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機、例えば電動機などにおいては、軸方向の振動や共振による異音等を防止するために、ウェーブワッシャーやコイルばねを使用して、軸受の外輪部に予圧を付与することが、従来から行なわれている（例えば、特許文献１）。
図４は、従来の回転電機における反負荷側軸受の軸受支持部を示す要部の側断面図である。
図４において、１７Ａは回転軸で、図示していない回転子の一構成要素である。１１Ａは例えば反負荷側軸受で、図示していない負荷側軸受とともに、前記回転軸１７Ａを回転自在に支持している。９Ａは反負荷側ブラケット７Ａの反負荷側軸受支持部で、内周面に前記反負荷側軸受１１Ａを挿入して支持している。
１２Ａはウェーブワッシャーで、前記反負荷側軸受支持部９Ａ内に挿入され、前記反負荷側軸受１１Ａの反負荷側に配置されている。このウェーブワッシャー１２Ａは、前記反負荷側軸受１１Ａの外輪と接し、前記反負荷側軸受１１Ａによって圧縮されて前記反負荷側軸受支持部９Ａ内に挿入されている。これにより、回転電機は、前記ウェーブワッシャー１２Ａによって、前記反負荷側軸受１１Ａおよび負荷側軸受（図示していない）に予圧が付加された状態になっている。
【特許文献１】特開２００６−１０９５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような軸受予圧構造を有する従来の回転電機においては、次のような問題があった。
すなわち、前記ウェーブワッシャー１２Ａは、反負荷側軸受支持部９Ａ内に挿入されているだけで抜け止め手段を施されていない。したがって、回転電機の組立において、負荷側を下にして回転子の反負荷側軸受１１Ａを反負荷側軸受支持部９Ａ内に組込まなければならない時には、反負荷側軸受支持部９Ａの開口部が下向きになるため、前記反負荷側軸受支持部９Ａ内に収められていた前記ウェーブワッシャー１２Ａが、前記反負荷側軸受支持部９Ａ内から脱落するという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、負荷側を下にして回転子の反負荷側軸受を反負荷側軸受支持部内に組込まなければならない時でも、前記反負荷側軸受支持部内から前記ウェーブワッシャーが脱落することがなく、組立てを容易に行なうことができる回転電機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、固定部と、回転部を備え、前記固定部は、固定子コアと、前記固定子コアに取り付けられた固定子コイルを備えた固定子と、前記固定子の軸方向両側に配置された負荷側軸受支持部および負荷側軸受と反負荷側軸受支持部および反負荷側軸受とを有し、前記回転部は、前記固定部の負荷側軸受支持部および反負荷側軸受支持部に、負荷側軸受および反負荷側軸受を介して回転軸が回転自在に支持された回転子を有し、前記負荷側軸受支持部および前記反負荷側軸受支持部のうち、一方の軸受支持部には、ウェーブワッシャーを備え、前記ウェーブワッシャーは、前記両軸受に予圧を付加する弾性を有して、前記一方の軸受支持部に支持される一方の軸受の外部側の軸方向傍らに配置されている回転電機において、前記一方の軸受の外輪と前記ウェーブワッシャーとの間に、前記一方の軸受支持部の内径よりも僅かに外径が大きいシムリングを配置し、前記一方の軸受の外輪の外周面と接する前記一方の軸受支持部の内周面の、前記シムリングと対応する面に、前記シムリングの外径よりも大きい内径のシムリング装着溝を形成し、前記シムリングを、前記シムリング装着溝に装着するとともに、前記ウェーブワッシャーの外径を、前記一方の軸受支持部の内周面の内径以下にしたことを特徴とするものである。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、前記シムリング装着溝の反軸受側の端部に、反軸受側に向かって径が小さくなるテーパを形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１に記載の発明によると、一方の軸受支持部にシムリング装着溝を設けるとともに、前記シムリングを、前記シムリング装着溝に、このシムリング装着溝から脱落しないように取付けているので、前記一方の軸受支持部の開口部とは反対側に配置されたウェーブワッシャーが、前記一方の軸受支持部の開口部から脱落することを防ぐことができる。これにより、前記一方の軸受支持部の開口部を下にして回転子を組立てなければならない時においても、前記一方の軸受支持部内から前記ウェーブワッシャーが脱落することなく、回転電機の組立てを容易に行なうことができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によると、前記シムリング装着溝の反軸受側の端部に、反軸受側に向かって径が小さくなるテーパを形成しているので、前記シムリング装着溝に落ち込んでいる前記ウェーブワッシャーが、反負荷側軸受支持部内を挿入されてきた反負荷側軸受に押されて、前記シムリング挿入溝から出される際に、前記シムリング装着溝から逃げやすくなるとともに、前記ウェーブワッシャーが、シムリング装着溝内で回転軸の回転中心と偏心していても、前記ウェーブワッシャーの中心を、前記回転軸の中心に合わせやすくなる。これにより、前記ウェーブワッシャーの中心と前記軸受の外輪の回転中心とが一致して、軸受に均等な予圧を付加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の実施例における回転電機を示す側断面図である。図２は、図１における負荷側軸受部を示す拡大断面図である。図３は、図２における軸受装着前の状態を示す拡大断面図である。
【００１０】
図１および図２において、１は回転電機で、固定部Ｓと回転部Ｒを有している。２は前記固定部Ｓを構成する要素である固定子である。前記固定子２は、筒状の固定子コア３と、前記固定子コア３にボビン４ａを介して取り付けられた固定子コイル４を備えている。前記固定子コイル４は、樹脂４ｂでモールドされている。なお、４ｃは前記ボビン４ａに取り付けられた基板である。前記固定子コア３は、筒状のフレーム５の内周面に嵌合固着されている。６は負荷側ブラケットで、７は反負荷側ブラケットである。前記負荷側ブラケット６と反負荷側ブラケット７は、前記フレーム５の両端部に嵌合固着されている。また、負荷側ブラケット６は、内周部に負荷側軸受支持部８を形成し、前記反負荷側ブラケット７は内周部に反負荷側軸受支持部９を形成している。１０は負荷側軸受で、前記負荷側ブラケット６の負荷側軸受支持部８に嵌合されて取付けられている。また、１１は反負荷側軸受で、前記反負荷側ブラケット７の反負荷側軸受支持部９に嵌合されて取付けられている。
【００１１】
１２はウェーブワッシャーで、前記反負荷側軸受支持部９内に挿入され、前記反負荷側軸受１１の反負荷側（回転電機の外部側）の軸方向傍らに弾性を有して配置されている。なお、このウェーブワッシャー１２の外径は、前記反負荷側軸受支持部の内周面の内径以下に設定されている。
【００１２】
１３はシムリングで、真鍮や鉄、あるいはステンレス等で構成され、前記反負荷側軸受の外輪と前記ウェーブワッシャー１２との間に配置されている。前記シムリング１３の外径は、前記反負荷側軸受支持部の内径よりも僅かに外径が大きく設定されている。
【００１３】
１４はシムリング装着溝で、前記反負荷側軸受の外輪の外周面と接する前記反負荷側軸受支持部の内周面の、前記シムリングと対応する面に形成されている。前記シムリング装着溝の外径は、前記シムリングの外径よりも大きい内径のシムリング装着溝を前記反負荷側軸受の外輪の外径よりも僅かに大きく設定され、前記シムリングを、このシムリング装着溝内に装着するようになっている。また、前記シムリング装着溝の反負荷側（反軸受側）の端部には、反負荷側に向かって径が小さくなるテーパ１５を形成している。
【００１４】
１６は前記回転部Ｒを構成する要素である回転子である。前記回転子１６は、回転軸１７と、この回転軸１７の外周面に直接、あるいは回転子コアを介して永久磁石１８を取付けている。また、前記回転軸１７は、前記負荷側ブラケット６の負荷側軸受支持部８、および反負荷側ブラケット７の反負荷側軸受支持部９に、負荷側軸受１０および反負荷側軸受１１を介して回転自在に支持されている。
【００１５】
１９は回転電機１の反負荷側に配置されたエンコーダなどの回転検出器である。２０は前記反負荷側ブラケット７に取付けられ、前記回転検出器１９を覆って保護する検出器カバーである。
【００１６】
このような構造におけるウェーブワッシャー１２とシムリング１３の反負荷側軸受支持部９内への装着について説明する。
まず、前記反負荷側ブラケット７の反負荷側軸受支持部９内に、ウェーブワッシャー１２を挿入する。前記ウェーブワッシャー１２の外径は、前記反負荷側軸受支持部９の内周面の内径よりも小さく設定されているので、前記ウェーブワッシャー１２は、容易に前記反負荷側軸受支持部９内に挿入される。
【００１７】
次に、前記シムリング１３を前記反負荷側軸受支持部９内に挿入するが、前記シムリング１３の外径は、前記反負荷側軸受支持部９の内周面の内径よりも僅かに大きく設定されている。例えば、プラス公差が最大のときの前記反負荷側軸受支持部の内周面内径よりも、マイナス公差が最小のときの前記シムリング１３の外径の方が僅かに大きく設定されている。したがって、前記シムリング１３は、前記反負荷側軸受支持部９の内周面への挿入に際しては、抵抗のない通常の挿入はできず、例えば圧入で前記反負荷側軸受支持部９内に挿入する。
【００１８】
前記反負荷側軸受支持部９内に圧入されたシムリング１３は、前記シムリング１３の外径よりも大きい内径のシムリング装着溝１４内に嵌まり込み、前記反負荷側軸受支持部９内に装着される。また、前記シムリング１３は、前記反負荷側軸受支持部９内に圧入されていく際に、先に前記反負荷側軸受支持部９内に挿入された前記ウェーブワッシャー１２と当接し、このウェーブワッシャー１２を、前記反負荷側軸受支持部９内の反負荷側（奥側）に押しやっていく。このとき、前記シムリング装着溝１４内に入り込んでいた前記ウェーブワッシャー１２は、前記シムリング装着溝１４の反負荷側の端部にテーパ１５が形成されているので、前記テーパ１５に沿って、前記シムリング装着溝１４から容易に抜け出すことができる。
【００１９】
また、前記ウェーブワッシャー１２が、前記シムリング装着溝１４内で前記回転軸１７の回転中心と偏心していても、前記ウェーブワッシャー１２の中心を、前記回転軸１７の中心に合わせやすくなる。これにより、前記ウェーブワッシャー１２の中心と前記反負荷側軸受１１の外輪の回転中心とが一致して、前記反負荷側軸受１１に均等な予圧を付加することができる。
【００２０】
さらに、前記シムリング１３は、反負荷側軸受支持部９のシムリング装着溝１４内に一旦装着されると、外径が反負荷側軸受支持部９前記反負荷側軸受１１の外輪の外径よりも僅かに大きいので、前記反負荷側軸受支持部９をどのような状態にしても、例えば前記反負荷側軸受支持部９の開口部を下側に向けても、前記シムリング１３の外周部が前記シムリング装着溝１４の負荷側の端面に引っ掛かって、前記シムリング装着溝１４内から脱落することはない。また、前記シムリング１３よりも外部側（奥側、つまり反負荷側）に挿入されている前記ウェーブワッシャー１２も、前記シムリング１３の存在により、前記反負荷側軸受支持部９から脱落することはない。なお、前記ウェーブワッシャー１２は、弾性を有しているので、前記反負荷側軸受１１が前記反負荷側軸受支持部９内に装着される前の状態では、前記ウェーブワッシャー１２の負荷側方向の端部は、図３に示すように、前記シムリング装着溝１４内において前記シムリング１３と当接し、前記シムリング１３を前記シムリング装着溝１４の負荷側の端部に押し付けている。
【００２１】
この状態で、前記固定子２を内面に嵌合固着したフレーム５を、反負荷側ブラケット７に嵌合し、その後、前記負荷側軸受１０、反負荷側軸受１１、および永久磁石１９を取付けた回転軸１７を、反負荷側軸受１１を反負荷側軸受支持部９内に挿入するようにして、反負荷側ブラケット７に取付ける。前記反負荷側軸受１１は、前記反負荷側軸受支持部９内に挿入されていくが、前記シムリング装着溝１４の位置までくると、外輪が、前記シムリング１３に当接する。なおも反負荷側軸受１１を反負荷側軸受支持部９内に挿入していくと、前記反負荷側軸受１１が、前記シムリング１３を介して前記ウェーブワッシャー１２を押圧しつつ、所定の位置に配置される。
【００２２】
この状態で、押圧され圧縮された弾性を有する前記ウェーブワッシャー１２が、前記シムリング１３を介して前記反負荷側軸受１１の外輪を負荷側方向に押圧する。前記反負荷側軸受１１の外輪が負荷側方向に押圧されると、前記反負荷側軸受１１の内輪も間接的に押圧されることになるので、前記反負荷側軸受１１の内輪と嵌合固着されている回転軸１７も負荷側方向に押圧されることになる。また、前記回転軸１７が負荷側方向に押圧されると、内輪が前記回転軸１７と嵌合固着されている前記負荷側軸受１０も負荷側方向に押圧され、前記負荷側軸受１０の外輪が負荷側軸受支持部８に押し付けられることになる。
これにより、前記負荷側軸受１０および前記反負荷側軸受１１には予圧が付加される。
【００２３】
このように、反負荷側軸受１１を挿入する反負荷側軸受支持部９のシムリング配置部のみにシムリング装着溝１４を設け、前記シムリング１３が前記シムリング装着溝１４に取り付けられる構成をしているので、前記ウェーブワッシャー１２と前記シムリング１３を反負荷側軸受支持部９内に装着し、モータ組立て時のウェーブワッシャー１２の脱落を防止することができる。
【００２４】
なお、前記実施例においては、前記ウェーブワッシャー１２および前記シムリング１３を反負荷側軸受１１の傍らに配置したが、負荷側軸受１０の傍らに配置するようにしてもよい。
【００２５】
また、前記実施例においては、本発明をフレーム５と負荷側および反負荷側ブラケット６，７を有する回転電機を適用した例を示しているが、本発明は、フレームを有しないフレームレス回転電機や、ブラケットとフレームが一体化した外枠を有する回転電機や、フレームと固定子鉄心を磁性粉末で一体構造に成形した回転電機などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例における回転電機を示す側断面図である。
【図２】図１における反負荷側軸受部を示す拡大断面図である。
【図３】図２における軸受装着前の状態を示す拡大断面図である。
【図４】従来の回転電機における反負荷側軸受の軸受支持部を示す要部の側断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    回転電機
Ｓ    固定部
２    固定子
３    固定子コア
４    固定子コイル
４ａ  ボビン
４ｂ  樹脂
４ｃ  基板
５    フレーム
６    負荷側ブラケット
７，７Ａ    反負荷側ブラケット
８    負荷側軸受支持部
９，９Ａ    反負荷側軸受支持部
１０  負荷側軸受
１１，１１Ａ  反負荷側軸受
１２，１２Ａ  ウェーブワッシャー
１３，１３Ａ  シムリング
１４  シムリング装着溝
１５  テーパ
Ｒ    回転部
１６  回転子
１７，１７Ａ  回転軸
１８  永久磁石
１９  回転検出器
２０  検出器カバー
【図１】
2010142057.tif 000003
【図２】
2010142057.tif 000004
【図３】
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【図４】
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