(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の外枠と、
中央に穴部を有し、軸方向において前記外枠の上端に設けられている上蓋部と、
前記外枠の内部に設けられる回転子を構成し、前記上蓋部の前記穴部から軸方向へ突出する軸突出部を有する軸と、
前記上蓋部において前記穴部を貫く前記軸の外周側に設けられているシール室と、
前記シール室に配置され、前記上蓋部と前記軸との間を塞ぐシールと、
前記軸に設けられ、前記シール室に位置する第１部分、および前記第１部分より外径が小さな第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分との間に形成される段部と、を備える電動機において、
前記電動機の軸突出部に前記シールを装着する際に用いられるシール装着用治具であって、
外径が前記シール室における前記第１部分の外径に等しく設定されていることにより、外周面と前記第１部分の外周面とが面一となる同一の円筒周面を形成するとともに、下端である前記電動機側の端部が開口し、上端である前記電動機と反対側の端部が塞がれた有蓋無底の円筒形状に形成され、
下端側に設けられ内径が大きな下部と、
前記下部よりも上端側に設けられ、内径が前記下部よりも小さく、軸方向の全長が前記下部よりも長い上部と、
前記電動機と反対側の端部において外周に面取りされた斜め部と、を備え、
前記下部における内径が前記第２部分の外径と等しく、
下端が前記第１部分と前記第２部分との間に形成される前記段部に当接可能であり、
前記下部における肉厚が前記段部における前記第１部分と前記第２部分の径の差に等しく、
前記下部における内周面と前記上部における内周面との間に、段差を形成することにより、前記上部における肉厚が前記下部よりも厚いシール装着用治具。
【請求項２】
請求項１記載のシール装着用治具を用いる電動機の製造方法であって、
前記軸突出部に、前記シール装着用治具を装着する工程と、
前記シールを、前記軸突出部に装着された前記シール装着用治具に挿入する工程と、
前記シールを、前記上蓋部側へ押し込んで、前記シール室に前記シールを配置する工程と、
前記シール装着用治具を取り外す工程と、
を含む電動機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、軸にシールを挿入する際に用いる治具、及び当該治具を用いた電動機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機の内部への異物侵入や、内部のオイル漏れ等を防止するため、軸と電動機との間の隙間はシールにより密閉されている。このシールには軸に沿って弾性的に密着可能なリップが設けられているが、シールの挿入時に軸表面に設けられた段部等に引っ掛かるなどして、リップがめくれて隙間が生じ、そこから異物の侵入等が生じるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３０４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、上記課題に鑑みたものであり、軸へのシールの挿入時に、シールのめくれ発生を抑制可能な治具、及び当該治具を用いた電動機の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る治具は、電動機の軸突出部に装着可能なシール装着用治具であって、前記軸突出部はその表面に段部を有しており、前記治具を前記軸突出部に装着した際に、前記軸突出部表面に形成された前記段部を覆い、前記治具に覆われていない前記軸突出部表面と、前記治具とにより形成される表面が、面一に構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】シール挿入前の電動機の概略構成を示す斜視図
【図２】シール挿入前の電動機の概略構成を示す縦断面図
【図３】電動機上部の概略構成を示す縦断面図
【図４】治具の概略構成を示す縦断面図
【図５】シールの概略構成を示す縦断面図
【図６】シールの概略構成を示す斜視図
【図７】電動機の製造工程を示す図であり、シール挿入前の電動機の概略構成を示す拡大縦断面図
【図８】電動機の製造工程を示す図であり、治具の軸への装着状態を示す縦断面図
【図９】電動機の製造工程を示す図であり、シールの挿入途中の状態を示す拡大縦断面図
【図１０】電動機の製造工程を示す図であり、シールの挿入完了の状態を示す拡大縦断面図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態について図面に基づいて説明する。実施形態の説明において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。なお、以下の説明で、シール４０の挿入方向を下方向、当該挿入方向に対して反対方向を上方向とする。
【０００８】
図１は、シール４０挿入前の電動機１０の概略構成を示す斜視図であり、図２は同じく縦断面図である。図３は、電動機１０上部の概略構成を拡大して示す縦断面図である。
図１から図３に示すように、電動機１０は円筒形状の外枠１０ａ内に回転子１０ｂを備えており、回転子１０ｂの軸１２が電動機１０上部の上蓋部１０ｃ中央に設けられた穴部１０ｄから突き出ている。上蓋部１０ｃの穴部の周囲には、後述するシール４０が配置されるための溝部であるシール室１６が設けられている。軸１２は外枠１０ａに設けられたベアリング１０ｅにより回転自在に支持されている。以下、軸１２が電動機１０から突き出た部分を軸突出部１２ａと称する。
【０００９】
図３に示すように、軸突出部１２ａは全体としては円柱形状を呈している。軸突出部１２ａは、下部から上部にかけて、すなわち図に示す第１部分１７ａから第４部分１７ｄにかけて段階的に外径（外側の直径）が小さくなるように構成されている。外径の大きさは、軸突出部１２ａの第４部分１７ｄでは寸法Ｄ、第３部分１７ｃでは寸法Ｃ、第２部分１７ｂでは寸法Ｂ、第１部分１７ａでは寸法Ａとなっており、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄの関係がある。外径の寸法Ａは、寸法Ｂよりも寸法２Ｅだけ大きい。寸法Ａは寸法Ｃよりも寸法２Ｆだけ大きい。寸法Ａは寸法Ｄよりも寸法２Ｇだけ大きい。
【００１０】
また、軸１２表面の第１部分１７ａ、第２部分１７ｂ、第３部分１７ｃ及び第４部分１７ｄの境界付近には段部１３、１４、１５が設けられている。軸１２上部から下方向に移動してくると、軸１２の外径が段部１３、１４、１５において大きくなっている。第１部分１７ａの上端部には段部１５が位置している。なお、シール４０が、軸突出部１２ａに挿入されて、装着位置であるシール室１６に配置された状態では、第１部分１７ａは当該シール４０のリップ部４４の当接部となる。
【００１１】
図４は治具３０の概略構成を示す縦断面図、図５はシール４０の概略構成を示す縦断面図、図６はシール４０の概略構成を示す斜視図である。
図４に示すように、治具３０は内部が中空で下部が開放された有蓋無底の円筒形状を呈しており、上端部には上部に向かって先細りとなる斜め部３１が設けられている。治具３０の外径は寸法Ａとなっており、上述の図３で説明した軸突出部１２ａの第１部分１７ａの外径の寸法Ａとは略等しい寸法となっている。
【００１２】
治具３０は上部３０ａと下部３０ｂにより構成されており、上部３０ａの内面３５ａの直径すなわち内径（内側の直径）は寸法Ｉである。下部３０ｂの内径は寸法Ｈであり、上述の軸突出部１２ａの第２部分１７ｂの外径寸法Ｂと略等しい。シール４０を軸突出部１２ａに挿入する際に、治具３０は、下部３０ｂの内面３５ｂが第２部分１７ｂに嵌め合って対向するようにセットされるため、寸法Ｈは、外径寸法Ｂに、嵌め合うのに必要な遊び分を加えた寸法となっている。また、下部３０ｂの厚さは寸法Ｅとなっている。
【００１３】
治具３０の下部３０ｂの厚さＥは、上述の図３で説明した段部１５の段高さ寸法Ｅに等しい。すなわち、軸突出部１２ａであって、治具３０の装着時に治具３０が嵌る部分である第２部分１７ｂと、治具３０に覆われていない軸突出部１２ａの表面である第１部分１７ａとで構成される段部１５の段高さＥと、治具３０の第２部分１７ｂに対向する部分の厚さＥは等しい。治具３０の最下部は底端部３３となっている。
【００１４】
また、治具３０の上部３５ａの内径寸法Ｉは、軸突出部１２ａの外径寸法Ｃと略同じか又は少し大きくなっている。シール４０を軸突出部１２ａに挿入する際に、治具３０の上部３０ａの内面３５ａが軸突出部１２ａの第３部分１７ｃに対向するようにして嵌るため、寸法Ｈは、外径寸法Ｂと略等しく、外径寸法Ｂにやや遊び分を加えた寸法となっている。
【００１５】
図５及び図６に示すように、シール４０は中心に穴部４２を備えるドーナツ型を呈しており、穴部４２の内側周りにリップ部４４を備えている。図５においては、３つのリップ部４４ａ、４４ｂ、４４ｃを備えた構成を例示している。シール４０は例えばゴムのような弾性体で構成されている。軸１２への装着時には、この穴部４２に軸突出部１２ａが挿入された状態となり、この時、シール４０のリップ部４４は軸突出部１２ａの側面に密着して気密を保持する機能を有している。
【００１６】
次に、電動機１０の製造工程を、図を用いて説明する。図７から図１０は、電動機１０の製造工程を示す図であり、特に、軸突出部１２ａにシール４０をセットする手順を示している。図７はシール４０挿入前の状態を示す図、図８は治具３０の軸突出部１２ａへの装着状態を示す図、図９はシール４０の挿入途中の状態を示す縦断面図、図１０はシール４０の挿入完了の状態を示す図である。図７、図９に記載された矢印は治具３０及びシール４０の移動する方向を示しており、いずれも上方から下方に向かって移動する。
【００１７】
まず、図７に示すように、軸突出部１２ａにセットする治具３０、及びシール４０を準備する。次に、図８に示すように、軸突出部１２ａに治具３０を装着する。治具３０を軸突出部１２ａに装着するには、治具３０の底端部３３を下に向けた状態で、治具３０を上方から下方に向けて移動させて軸突出部１２ａに嵌め込む。
【００１８】
図８に示すように、治具３０が軸突出部１２ａに嵌め込まれた状態では、軸突出部１２ａの段部１５よりも上の部分は治具３０に覆われており、治具３０の底端部３３が、軸突出部１２ａの段部１５に当接して治具３０の上下位置を規定している。この状態で、第１部分１７ａは治具３０に覆われていない部分となる。段部１３、１４は治具３０に覆われている。
【００１９】
上述のように、治具３０の内径寸法Ｈは、軸突出部１２ａの第２部分１７ｂの外径寸法Ｂと略等しい。従って、この時、軸突出部１２ａの第１部分１７ａの外径は寸法Ａであり、治具３０の外径寸法Ａと一致しているため、治具３０の外面３４と、軸突出部１２ａの第１部分１７ａの側面は面一に構成される。すなわち、軸突出部１２ａと治具３０により形成される側面は面一に構成されており、段差や凹凸はほとんどない状態となる。
【００２０】
次に、図９に示すように、シール４０の穴部４２に治具３０を挿入するようにしてシール４０を下方向に押し込んでいく。図９はシール４０を軸突出部１２ａに挿入する途中状態を示している。治具３０の斜め部３１により、シール４０を軸突出部１２ａに挿入する際に挿入が容易となる。すなわち、シール４０を治具３０に挿入する際に、治具３０の上方に配置された斜め部３１により、先端部から下部方向にかけて徐々に外径が大きくなっていくため、シール４０を滑らかに挿入することが可能となる。
【００２１】
また、軸突出部１２ａの段部１３、１４は治具３０に覆われているため、シール４０を、治具３０の外面３４を摺動するようにして下方向に移動させる際に、段部１３、１４、１５に接触することなく下方向に押し込むことができる。さらに、段部１５では、治具３０の外面３４と第１部分１７ａが面一に構成されているため、滑らかに段部１５を通過し、シール室１６まで移動させることができる。なお、シール４０の治具３０への挿入及び下方向への移動に際して、治具３０にオイル又は洗剤等の潤滑剤を塗布してもよい。
【００２２】
次に、図１０に示すように、シール４０をさらに下方向に押し込み、シール４０の装着位置であるシール室１６まで到達させる。この際に、図示しない押し込み用の治具を用いてシール４０を押し込んでもよい。シール４０をシール室１６まで押し込んだ後、治具３０を取り外す。
【００２３】
以上に説明した工程を経て、シール４０は、装着位置であるシール室１６に装着され、シール４０を備える電動機１０が製造される。上記の製造方法によれば、シール４０の装着工程時に、治具３０を用いて軸突出部１２ａを覆うようにし、かつ、軸突出部１２ａの第１部分１７ａ表面と、治具３０表面が面一に構成されるため、シール４０が段部１３、１４、１５を乗り越える必要が無い。そのため、リップ部４４がこれら段部１３、１４、１５によってめくれることが無い。
【００２４】
上記に説明した実施形態に係る治具３０、及びこれを用いた電動機１０の製造方法によれば以下の効果を奏する。
電動機１０の軸突出部１２ａには段部１３、１４、１５が形成されているところ、治具３０は軸突出部１２ａへの装着時に、軸突出部１２ａのこれら段部１３、１４を覆うとともに、治具３０の底端部３３が、段部１５に連なる軸突出部１２ａの側面である第１部分１７ａに面一に連続するように構成されることにより、段部１３、１４、１５を無くすことができる。
【００２５】
また、治具３０の下部３０ｂの厚さは、段部１５を構成する第２部分１７ｂと第１部分１７ａとの外径の差、すなわち段部１５の高さである寸法Ｅに略等しい。また、軸突出部１２ａの第１部分１７ａの外径寸法Ａは、治具３０の外径寸法Ａに略等しい。また、段部１５の段差と治具３０の下部３０ｂの厚さは寸法Ｅであり、略等しい。これによって、治具３０が軸突出部１２ａに装着された際に、治具３０の底端部３３が段部１５に当接するとともに、段部１５を埋めて治具３０の外面３４と軸突出部１２ａの第１部分１７ａの表面を面一にすることができる。これにより、シール４０を軸突出部１２ａに挿入する際に、シール４０のリップ部４４が段部１３、１４、１５に引っ掛かることが無いため、リップ部４４のめくれが生じることを抑制することができる。
【００２６】
上記のように、治具３０は軸突出部１２ａへの装着時に、段部１３、１４、１５を覆い、治具３０の外面３４の表面と、軸突出部１２ａの治具３０によっておおわれていない部分である第１部分１７ａの側面の表面を面一に構成することができる。これにより、シール４０を軸突出部１２ａに挿入する際に、シール４０のリップ部４４が段部１３、１４、１５に引っ掛かることが無いため、リップ部４４のめくれが生じることを抑制することができる。これにより、シール４０を軸突出部１２ａに挿入する際に、シール４０のリップ部４４が段部１３、１４、１５に引っ掛かることが無いため、リップ部４４のめくれが生じることを抑制することができる。
【００２７】
また、治具３０はその上部に斜め部３１を備えている。従って、シール４０の挿入時に、シール４０を滑らかに治具３０に挿入することができる。従って、これによってもリップ部４４のめくれが生じることを抑制することができる。
【００２８】
また、治具３０の下部３０ｂの内面３５ｂの内径は寸法Ｈであり、軸突出部１２ａの第２部分１７ｂの外径寸法Ｂと略等しいか、寸法Ｈは、外径寸法Ｂに、嵌め合うのに必要な遊び分を加えた寸法となっている。また、治具３０の上部３５ａの内径寸法Ｉは、軸突出部１２ａの外径寸法Ｃと略同じか又は少し大きくなっている。これにより、治具３０を軸突出部１２ａに嵌める際に、装着状態が安定する。これにより、シール４０の挿入作業が実施しやすくなるため、作業性が向上する。
【００２９】
また、上記治具３０を用いてシール４０を軸突出部１２ａに装着する電動機１０の製造方法によれば、治具３０によって段部１３、１４を覆い、治具３０の外面３４の表面と、軸突出部１２ａの治具３０によっておおわれていない部分である第１部分１７ａの側面の表面を段部１５において面一に構成することができる。このため、シール４０を軸突出部１２ａに挿入する際に、シール４０のリップ部４４が段部１３、１４、１５に引っ掛かることが無いため、リップ部４４のめくれが生じることを抑制することができる。このため、リップ部４４のめくれによるリークを抑制することができる。これにより、電動機１０内部の気密を保持することができるため、電動機１０内部への異物の侵入、電動機１０内部のオイル漏れ等を抑制することが可能となり、電動機１０の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１０…電動機、１２…軸、１２ａ…軸突出部、１３、１４、１５…段部、１６…シール室、１７ａ…第１部分、１７ｂ…第２部分、１７ｃ…第３部分、１７ｄ…第４部分、３０…治具、３１…斜め部、３３…底端部、３４…外面、３５ａ、３５ｂ…内面、３０ａ…上部、３０ｂ…下部、４０…シール、４２…穴部、４４…リップ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006864494.tif 000008
【図８】
0006864494.tif 000009
【図９】
0006864494.tif 000010
【図１０】
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