JP4490891B2

JP4490891B2 - 電動機の製造方法

Info

Publication number: JP4490891B2
Application number: JP2005267824A
Authority: JP
Inventors: 篤彦米田; 康夫清水; 尚三好
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2025-09-15
Also published as: JP2007082342A

Description

本発明は、回転軸と軸受またはモータハウジングと軸受とが密着するように構成される電動機の製造方法に関するものである。

近年、ステアリングホイール（ハンドル）の操舵力を軽減するためのパワーステアリング装置として、従来の油圧式に代えて電動モータの動力を用いる電動パワーステアリング装置が多くの車両に採用されている。電動パワーステアリング装置は、一般に電動モータの回転トルクを減速機構により倍力してラック・ピニオン機構を介してラック軸に付与し、運転者のステアリング操作をアシストするものである。そして、このような電動パワーステアリング装置としては、従来、電動モータの回転軸の一端側のみをモータハウジング内の軸受により回転軸の軸方向に不動支持し、他端側はモータハウジング内においては支持しない構造のものが知られている（特許文献１参照）。

しかし、前記した構造では、回転軸を高速回転させる際に、軸受による支持が行われていない回転軸の他端側に大きな遠心力が加わって、回転軸が振動するという問題があった。このような問題を解決するために、本願発明者は、モータハウジング内において回転軸の両端を軸受により支持するとともに、この軸受の内輪および外輪を回転軸およびモータハウジングに圧入して隙間なく密着させる構造を創案した（特許文献２参照）。これによれば、回転軸の振動を抑制することが可能となっている。

特開２００２−２８４０２３号公報（段落００１９、図１）特願２００５−８１９５８

しかしながら、前記した本願発明者が創案した技術では、例えば図８に示すように、回転軸９０に取り付けた軸受９１をモータハウジング９２の軸受取付部９２ａに圧入する際に、軸受９１の外輪９３が内輪９４に対して傾いて取り付けられてしまうおそれがあった。そして、このように軸受９１の外輪９３が内輪９４に対して傾くと、モータのフリクショントルクの変動が増大し、これが減速機構で倍力されてハンドル上に伝達されることにより、操舵フィーリングが悪化するという問題（例えばハンドル戻りが悪化したり、ハンドル操作時にトルク変動を感じるなどといった問題）があった。さらに、回転軸に生じた振動が、モータハウジングと接続された前記減速機構等を収納しているギアハウジングに伝達されて、このギアハウジングから騒音が発生する場合があった。

そこで、本発明では、組付時に生じる軸受の外輪または内輪の傾きを抑制することで、騒音を抑制し、良好な操舵フィーリングの確保に寄与する電動機の製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明のうち請求項１に記載の発明は、回転軸を有する回転子と、前記回転軸の両端部を支持する第１軸受及び第２軸受と、前記回転軸が第１軸受を介して取り付けられている第１ハウジングと、固定子が固定された第２ハウジングと、該第２ハウジングに第２軸受を取り付けるための軸受取付部と、を有する電動機の製造方法であって、前記第２ハウジングに前記固定子を組み付ける固定子組付工程と、前記第１軸受及び第２軸受を前記回転軸に組み付ける軸受組付工程と、前記第１軸受を前記第１ハウジングに圧入により組み付ける工程と、を行い、その後に、前記第２ハウジングのうちの少なくとも前記軸受取付部を加熱して径方向に膨張させる加熱工程を行い、その後に、膨張した前記軸受取付部と、保持手段を用いて保持された前記第２軸受とを径方向に所定の隙間を介して配置する配置工程を行い、その後に、少なくとも前記軸受取付部を冷却することで収縮させて、前記軸受取付部に前記第２軸受を固定させる冷却工程を行うことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、固定子組付工程において、第２ハウジングに固定子を組み付け、軸受組付工程において、回転軸の両端に第１軸受及び第２軸受を組み付け、その後に第１軸受を第１ハウジングに圧入により組み付ける。また、加熱工程において、例えば第２ハウジング全体を加熱することで軸受取付部を径方向に膨張させ、配置工程において、膨張させた軸受取付部と、保持手段を用いて保持された第２軸受とを径方向に所定の隙間を介して配置させる。そして、冷却工程において、例えば第２ハウジング全体を冷却することで軸受取付部を収縮させることによって、この軸受取付部に第２軸受が固定されることとなる。すなわち、回転軸に取り付けられている第２軸受の外輪に対して、収縮する軸受取付部によって径方向への力は加わるが、軸方向への力が加わることがないため、第２軸受の外輪の傾きが抑制されることとなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動機の製造方法であって、前記加熱工程は、第２ハウジング全体を加熱することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電動機の製造方法であって、前記第２ハウジングは、一つの部材からなることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、回転軸を有する回転子と、前記回転軸の両端部を支持する第１軸受及び第２軸受と、前記回転軸が第１軸受を介して取り付けられている第１ハウジングと、固定子が固定された第２ハウジングと、該第２ハウジングに第２軸受を取り付けるための軸受取付部と、を有する電動機の製造方法であって、前記第２ハウジングに前記固定子を組み付ける固定子組付工程と、前記第１軸受を回転軸の一端に組み付ける回転軸側軸受組付工程と、前記第２軸受を第２ハウジングに組み付ける第２ハウジング側軸受組付工程と、前記第２軸受が組み付けられた前記第２ハウジングの外周部を第１保持手段によって保持するとともに、前記第２ハウジングに組み付けられた前記第２軸受の内輪を第２保持手段によって保持し、両者を保持した状態のまま前記第２軸受の内輪に対して前記回転軸の他端を圧入する圧入工程とを有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、固定子組付工程において、第２ハウジングに固定子を組み付け、回転軸側軸受組付工程において、回転軸の一端に第１軸受を組み付ける。そして、第２ハウジング側軸受組付工程において、第２ハウジングに第２軸受を組み付け、圧入工程において、第２軸受が組み付けられた第２ハウジングの外周部を第１保持手段によって保持するとともに、第２ハウジングに組み付けられた第２軸受の内輪を第２保持手段によって保持し、両者を保持した状態のまま前記第２軸受の内輪に対して回転軸の他端を圧入する。これにより、第２軸受に対して回転軸を圧入していく際における第２軸受の内輪の傾きが抑制されることとなる。

請求項５に記載の発明は、回転軸を有する回転子と、前記回転軸の両端部を支持する第１軸受及び第２軸受と、前記回転軸が第１軸受を介して取り付けられている第１ハウジングと、固定子が固定された第２ハウジングと、該第２ハウジングに第２軸受を取り付けるための軸受取付部と、を有する電動機の製造方法であって、前記第２ハウジングに前記固定子を組み付ける固定子組付工程と、前記第１軸受及び第２軸受を前記回転軸に組み付ける軸受組付工程と、前記軸受取付部と前記第２軸受とを径方向に所定の隙間を介して配置する配置工程と、前記軸受取付部を前記第２軸受の外輪の外周すべてと接触するように径方向に塑性変形させることで、前記軸受取付部に前記第２軸受のみを固定させる塑性変形工程とを有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、固定子組付工程において、第２ハウジングに固定子を組み付け、軸受組付工程において、回転軸に第１軸受及び第２軸受を組み付ける。そして、配置工程において、軸受取付部と第２軸受とを径方向に所定の隙間を介して配置させ、塑性変形工程において、軸受取付部を前記第２軸受の外輪の外周すべてと接触するように径方向に塑性変形させることで軸受取付部と第２軸受が固定されることとなる。すなわち、回転軸に取り付けられている第２軸受の外輪に対して、塑性変形による圧着によって径方向への力は加わるが、軸方向への力が加わることがないため、第２軸受の外輪の傾きが抑制されることとなる。

請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、第２軸受と第２ハウジングとを精度良く組み付けて第２軸受の外輪の傾きを抑制することができるので、コギングトルクが低減されて良好な操舵フィーリングを確保することができるとともに、騒音を抑制することができる。

請求項４に記載の発明によれば、第２軸受と回転軸とを精度良く組み付けて第２軸受の内輪の傾きを抑制することができるので、コギングトルクが低減されて良好な操舵フィーリングを確保することができるとともに、騒音を抑制することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果と同様に、第２軸受と第２ハウジングとを精度良く組み付けて第２軸受の外輪の傾きを抑制することができるので、コギングトルクが低減されて良好な操舵フィーリングを確保することができるとともに、騒音を抑制することができる。

〔第１の実施形態〕
次に、本発明の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は第１の実施形態に係る製造方法で製造される電動モータを備えた電動パワーステアリング装置を示す概略構成図であり、図２は図１の電動モータを示す概略断面図である。なお、以下においては、本発明に係る電動モータ（電動機）の製造方法について説明する前に、その製造方法の対象である電動モータの構造やこの電動モータが利用されている電動パワーステアリング装置の構造について説明する。

図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２に連結されたステアリング軸３と、ステアリング軸３に作用する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ４と、車速を検出する車速センサ５と、減速機構６を介してステアリング軸３に操舵補助力を付与する電動モータ７と、電動モータ７の駆動を制御する駆動制御装置（ＥＣＵ）８と、ラック・ピニオン機構９を介して連結されたラック軸１０とを備えている。そして、ラック軸１０の両端（図では、ラック軸１０の一端側のみ図示）には、タイロッド１１等を介して転舵車輪（前輪）１２が連結されている。

減速機構６は、電動モータ７の回転トルクを倍力させてステアリング軸３に伝達する機能を有しており、例えば、電動モータ７の回転軸（出力軸）１３に設けたウォームギア（不図示）とステアリング軸３に設けたウォームホイール（不図示）とが噛合されて構成されている。電動モータ７は、本実施形態ではブラシレスＤＣモータを用いており、減速機構６とラック・ピニオン機構９等を収納したギアハウジング（不図示）に接続されている。なお、この電動モータ７の構造の詳細については、後記することとする。ラック・ピニオン機構９は、ステアリング軸３に連結されているピニオン軸１４に設けたピニオン歯１５と、ラック軸１０に設けたラック歯１６とが噛合されて構成されている。

そして、このように構成された電動パワーステアリング装置１では、運転者がステアリングホイール２を操舵すると、ステアリング軸３に付与される操舵トルクによりラック・ピニオン機構９を介してラック軸１０が直線往復動し、タイロッド１１等を介して転舵車輪１２が転舵される。この際、駆動制御装置８は、操舵トルクセンサ４から入力される操舵トルク信号と車速センサ５から入力される車速信号とに基づいて、電動モータ７に流す目標電流値を設定し、この目標電流値とモータ電流センサ１７から入力されるモータ電流値との偏差が０になるように電流フィードバック制御して電動モータ７を駆動する。これにより、電動モータ７は適切な操舵補助力（アシスト力）を発生し、この操舵補助力が減速機構６を介してステアリング軸３に付与されることにより、運転者のステアリング操作時における操舵力を低減することが可能となっている。

＜電動モータの構成＞
図２に示すように、電動モータ７は、一体的に連結された２つの第１，第２モータハウジング２０ａ，２０ｂ内に、転がり軸受である一対の第１，第２軸受２１，２２によって両端側が回転自在に支持された回転軸１３と、この回転軸１３に対して一体的に固着される回転子（ロータ）２３と、この回転子２３の外周面と対向するようにして第２モータハウジング２０ｂの内周面に固着される複数の固定子（ステータ）２４と、回転子２３の回転角度を検出するレゾルバ２５とを主に備えている。そして、この電動モータ７は、前記した駆動制御装置８（図１参照）が、レゾルバ２５から入力される回転子２３の回転角度検出信号に基づいて、各固定子２４の巻線（コイル）２６に所定順序で電流を流して回転磁界を発生させることによって、この回転磁界により回転子２３（回転軸１３）が回転するようになっている。

第１モータハウジング２０ａは、略有底円筒状に形成されており、その外周面に外側へ延在するフランジ部２０ｃが形成されるとともに、その底部に第１軸受２１を取り付けるための軸受取付部２０ｄが形成されている。そして、この第１モータハウジング２０ａは、そのフランジ部２０ｃが、前記した減速機構６やラック・ピニオン機構９等を収納したギアハウジング（不図示）にボルト等によって固定されるようになっている。

第２モータハウジング２０ｂは、略有底円筒状に形成されており、その開口部に前記第１モータハウジング２０ａの底部が固定されるとともに、その内周面に固定子２４が固定され、さらに、その底部の中心部に第２軸受２２を取り付けるための略有底円筒状の軸受取付部２０ｅが外側に膨出するように形成されている。なお、この略有底筒状の軸受取付部２０ｅの底部には、後記する製造方法において使用する芯出し用冶具４４（図３参照）の挿通を可能とする逃げ孔２０ｆが形成され、この逃げ孔２０ｆは軸受取付部２０ｅへの第２軸受２２の取付後に適宜別部品で塞がれるようになっている。

第１軸受２１は、回転軸１３の外周面に隙間なく圧入されるリング状の内輪２７と、第１モータハウジング２０ａの軸受取付部２０ｄの内周面に隙間なく圧入されるリング状の外輪２８と、内輪２７と外輪２８との間に回転自在に挟持される転動体２９とで構成されている。また、第２軸受２２も同様に、回転軸１３の外周面に隙間なく圧入されるリング状の内輪３０と、第２モータハウジング２０ｂの軸受取付部２０ｅの内周面に隙間なく圧入されるリング状の外輪３１と、内輪３０と外輪３１との間に回転自在に挟持される転動体３２とで構成されている。

次に、第１の実施形態に係る電動モータ７の製造装置および製造方法について説明する。参照する図面において、図３は、第１の実施形態に係る電動モータの製造方法を示す図であり、第１モータハウジングと第２モータハウジングをそれぞれ電動モータ製造装置にセットする工程を示す概略断面図（ａ）と、熱膨張した第２モータハウジングの軸受取付部を第２軸受の周囲に配置させる工程を示す概略断面図（ｂ）と、軸受取付部を冷却して収縮させる工程を示す概略断面図（ｃ）である。

まず、最初に電動モータ７の製造装置について説明する。
図３（ａ）に示すように、電動モータ製造装置４０は、回転軸１３が第１軸受２１を介して取り付けられている第１モータハウジング２０ａを固定するための基台４１と、基台４１に対して昇降自在に構成される昇降機構４２と、固定子２４が固定された第２モータハウジング２０ｂを保持する保持装置４３とを主に備えている。そして、基台４１には、回転軸１３の芯出しを行うための芯出し用冶具４１ａと、これを回転軸１３側に付勢するコイルばね４１ｂが設けられている。また、保持装置４３は、真空チャック等のチャック機構によって第２モータハウジング２０ｂをその開口を下向きにして包み込むように保持する略有底円筒状の装置であり、その底部には、図示せぬ装置天上壁等に支持される芯出し用冶具４４を逃げるための逃げ孔４３ａが形成されている。

続いて、電動モータ７の製造方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示す電動モータ製造装置４０に電動モータ７の構成部品をセットする前に、予め、第２モータハウジング２０ｂに固定子２４を組み付けるとともに（固定子組付工程）、回転子２３の回転軸１３の両端に第１，第２軸受２１，２２を組み付け（軸受組付工程）、さらに、第１軸受２１を第１モータハウジング２０ａに組み付けておく。ここで、回転軸１３、第１軸受２１および第１モータハウジング２０ａの組付順序は適宜変更可能であるが、第１軸受２１の内輪２７と外輪２８が傾かないように、後記する取付方法（例えば、本実施形態に係る加熱による取付方法や第２の実施形態に係る取付方法等）を適宜採用する必要がある。また、その他の部品（例えばレゾルバ２５）等も適宜各モータハウジング２０ａ，２０ｂに組み付けておく。

そして、前記したように第１モータハウジング２０ａのユニットと第２モータハウジング２０ｂのユニットの製造が完了したら、第２モータハウジング２０ｂのユニットを高温の加熱炉内に入れて加熱し、全体的に膨張させる（加熱工程）。その後は、回転軸１３が第１軸受２１を介して取り付けられている第１モータハウジング２０ａを、基台４１に固定するとともに、前記加熱工程で加熱した第２モータハウジング２０ｂを、保持装置４３で保持させる。

続いて、図３（ｂ）に示すように、保持装置４３で保持した第２モータハウジング２０ｂを、昇降機構４２によって下降させていくことで、径方向に膨張した第２モータハウジング２０ｂの軸受取付部２０ｅと、回転軸１３に固定した第２軸受２２とを、径方向に所定の隙間を介して配置させる（配置工程）。そして、その後所定時間経過させて、第２モータハウジング２０ｂを自然冷却させることによって（冷却工程）、図３（ｃ）に示すように、軸受取付部２０ｅが径方向に徐々に収縮して、軸受取付部２０ｅと第２軸受２２とが固定されることとなる。なお、図３においては、便宜上、軸受取付部２０ｅの熱膨張・熱収縮のみを図示しているが、実際には、軸受取付部２０ｅ以外の部分も同様に熱膨張・熱収縮するようになっており、特に第２モータハウジング２０ｂの開口部（下側の開口部）は熱収縮することで、第１モータハウジング２０ａと嵌合するようになっている。

以上によれば、第１の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
第２モータハウジング２０ｂの軸受取付部２０ｅと第２軸受２２との間に所定の隙間を介した状態で軸受取付部２０ｅに第２軸受２２を挿入させるので、軸受挿入時に第２軸受２２の外輪３１が軸受取付部２０ｅと接触して傾くことを抑制することができる。また、仮に第２軸受２２の外輪３１が傾いてしまったとしても、径方向に収縮していく軸受取付部２０ｅの内面にならうように外輪３１の傾きが修正されていくので、軸受取付部２０ｅと第２軸受２２とを精度良く固定させることができる。そして、前記したように第２軸受２２の外輪３１の傾きが抑制されることによって、電動モータ７の生産性が向上するとともに、静粛性に優れ、かつ、ハンドル戻りがよく、トルク変動のない優れた操舵フィーリングを有する電動パワーステアリング装置１を提供することが可能となった。

また、軸受取付部２０ｅを第２軸受２２に対して所定の隙間を介した状態で配置した後冷却させるだけで、これらが隙間なく密着して固定されるので、圧入工程を有する製造方法と比べ、圧入工程にかかる時間を短縮できるとともに、圧入用の機器が不要となり、コストの低減も図ることができる。

なお、本発明は、第１の実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記第１の実施形態では、第２モータハウジング２０ｂ全体を加熱・冷却させたが、本発明はこれに限定されず、第２モータハウジング２０ｂのうち少なくとも軸受取付部２０ｅを加熱・冷却させればよい。
前記第１の実施形態では、第２モータハウジング２０ｂの冷却を自然冷却としたが、本発明はこれに限定されず、例えば送風による空冷、冷却水の循環による水冷等の強制冷却としてもよい。

〔第１の参考例〕
以下に、本発明の第１の参考例に係る電動モータの製造方法について説明する。この実施形態は第１の実施形態の電動モータ製造装置および製造方法の一部を変更したものなので、第１の実施形態と同様の構成要素および工程については、その説明を省略する。参照する図面において、図４は、第１の参考例に係る電動モータの製造方法を示す概略断面図である。

図４に示すように、第１の参考例に係る電動モータ製造装置４０’は、回転軸１３の第２軸受２２側の芯出しを行うための芯出し用冶具４４の先端近傍の適所に、鍔部４４ａが形成される点と、鍔部４４ａと第２軸受２２との間に第２軸受２２の外輪３１を保持するばね部材（保持手段）４５が設けられる点と、保持装置４３の底部の逃げ孔４３ａが鍔部４４ａと干渉しない大きさで形成されている点において、第１の実施形態に係る電動モータ製造装置４０とは異なっている。ここで、ばね部材４５の付勢力（縮み量）は、第２軸受２２の外輪３１の端面が内輪３０の端面に対して略平行に維持される程度の力となるように設定されている。

次に、第１の参考例に係る電動モータ７の製造方法について説明する。
第１の実施形態と同様に、固定子組付工程、軸受組付工程および加熱工程を行った後、第１モータハウジング２０ａと第２モータハウジング２０ｂをそれぞれ基台４１と保持装置４３にセットする。そして、第１モータハウジング２０ａを基台４１にセットした後、芯出し用冶具４４を回転軸１３の上端にセットする際には、その芯出し用冶具４４の鍔部４４ａと回転軸１３の上端の第２軸受２２との間にばね部材４５を介在させた状態で、芯出し用冶具４４をセットする。これにより、配置工程および冷却工程において、第２軸受２２の外輪３１がばね部材４５によって保持されるようになっている。

以上によれば、第１の参考例において、次のような効果を得ることができる。
第２軸受２２の外輪３１をばね部材４５によって保持するので、外輪３１の傾きを確実に抑制することができる。
また、ばね部材４５によって第２軸受２２の外輪３１の端面と内輪３０の端面とを略平行に維持するので、外輪３１と転動体３２との軸方向における隙間と、内輪３０と転動体３２との軸方向における隙間が常に一定に保たれる。すなわち、外輪３１または内輪３０と転動体３２との軸方向における密着の程度が大きすぎたり、小さすぎたりすることがないので、フリクショントルクを一定にできるといった効果も得ることができる。

なお、第１の参考例では、保持手段としてばね部材４５を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば外輪３１と略同径となる筒状のカラー（剛体）や筒状のゴム部材などであってもよい。

〔第２の実施形態〕
以下に、本発明の第２の実施形態に係る電動モータの製造方法について説明する。この実施形態は第１の実施形態に係る電動モータの製造装置や製造方法を変更したものなので、第１の実施形態に係る電動モータと同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。参照する図面において、図５は、第２の実施形態に係る電動モータの製造方法を示す図であり、電動モータ製造装置に第１モータハウジングと第２モータハウジングをセットする工程を示す概略断面図（ａ）と、第２軸受に回転軸を圧入させる工程を示す概略断面図（ｂ）である。

図５（ａ）に示すように、第２の実施形態に係る電動モータ製造装置５０は、第２軸受２２が予め組み付けられている第２モータハウジング２０ｂをその大きい方の開口が上向きとなるように支持する略有底円筒状の基台５１と、回転軸１３が第１軸受２１を介して取り付けられている第１モータハウジング２０ａを昇降自在に保持する保持装置５２とで主に構成されている。そして、基台５１の底部には、回転軸１３の芯出しを行うための芯出し冶具５３が摺動自在に係合する係合孔５１ａが形成されるとともに、この係合孔５１ａを囲って前記した芯出し冶具５３に外嵌するように配設される円筒状のカラー部材（保持手段）５４が設けられている。なお、第２モータハウジング２０ｂは、その第２軸受２２が基台５１の底部から所定距離離れた状態となるように、基台５１に固定されるようになっており、第２軸受２２と基台５１の底部との間の所定の隙間にカラー部材５４を配設することによって、このカラー部材５４が第２軸受２２の内輪３０を支持して、内輪３０の端面と外輪３１の端面とが略平行となるようになっている。

保持装置５２は、第１モータハウジング２０ａのフランジ部２０ｃがボルトＢによって固定される固定台５２ａを有するとともに、回転軸１３の上端と係合することで回転軸１３を下方へ押圧して第２モータハウジング２０ｂの第２軸受２２に圧入させる押圧台５２ｂを有している。そして、この保持装置５２は、前記した芯出し冶具５３の退避（下降）と同期して下降するようになっており、これにより、回転軸１３の軸心が振れることなく、回転軸１３が第２軸受２２の内輪３０に圧入されるようになっている。

次に、第２の実施形態に係る電動モータ７の製造方法について説明する。
図５（ａ）に示す電動モータ製造装置５０に電動モータ７の構成部品をセットする前に、予め、第２モータハウジング２０ｂに固定子２４を組み付けるとともに（固定子組付工程）、回転子２３の回転軸１３の一端（図では上端）に第１軸受２１を組み付け（回転軸側軸受組付工程）、さらに、第１軸受２１を第１モータハウジング２０ａに組み付けておく。また、第２モータハウジング２０ｂの軸受取付部２０ｅには、第２軸受２２を予め組み付けておく（ハウジング側軸受組付工程）。

そして、芯出し冶具５３にカラー部材５４が外嵌された状態でセッティングされている基台５１の内部に、第２モータハウジング２０ｂを取り付けるとともに、保持装置５２に第１モータハウジング２０ａを取り付ける。ここで、前記したようにセッティングされている基台５１の内部に第２モータハウジング２０ｂを取り付けると、第２モータハウジング２０ｂに組み付けた第２軸受２２の内輪３０が、カラー部材５４によって傾かないように保持されるようになっている。その後は、保持装置５２を下降させることによって、図５（ｂ）に示すように、カラー部材５４によって支持された内輪３０に対して、回転軸１３を圧入するとともに（圧入工程）、第１モータハウジング２０ａと第２モータハウジング２０ｂを嵌合することで、電動モータ７の製造が完了することとなる。

以上によれば、第２の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
第２軸受２２の内輪３０をカラー部材５４によって傾動不能に保持するので、軸受挿入時に第２軸受２２の内輪３０が回転軸１３の端部と接触して傾くことを抑制することができる。そして、このように第２軸受２２の内輪３０の傾きが抑制されることによって、電動モータ７の生産性が向上するとともに、静粛性に優れ、かつ、ハンドル戻りがよく、トルク変動のない優れた操舵フィーリングを有する電動パワーステアリング装置１を提供することが可能となった。

また、第２の実施形態では、第１の実施形態において必要であった加熱炉等（例えば、強制冷却する場合には冷却装置を含む。）が不要となるので、生産設備を簡易化することが可能となった。

〔第３の実施形態〕
以下に、本発明の第３の実施形態に係る電動モータの製造方法について説明する。この実施形態は第１の実施形態に係る電動モータの製造方法を変更したものなので、第１の実施形態に係る電動モータと同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。参照する図面において、図６は、第３の実施形態に係る電動モータの製造方法を示す図であり、第２軸受よりも大きな径で形成された軸受取付部を第２軸受の周囲に配置させる工程を示す概略断面図（ａ）と、軸受取付部をかしめる工程を示す概略断面図（ｂ）である。

図６（ａ）に示すように、第３の実施形態に係る電動モータ７’は、第１の実施形態とは多少構造の異なる第２モータハウジング２０ｂ’を備えて構成されている。そして、この第２モータハウジング２０ｂ’は、その軸受取付部２０ｅ’の内面が、第２軸受２２の外面よりも大きな径で形成されている点と、この略有底筒状の軸受取付部２０ｅ’の底部に逃げ孔２０ｆ（図２参照）が形成されていない点において、第１の実施形態とは異なる構造となっている。

次に、第３の実施形態に係る電動モータ７’の製造方法について説明する。
まず、第１の実施形態と同様に、固定子組付工程および軸受組付工程を予め行っておくとともに、回転軸１３に組み付けた第１軸受２１を第１モータハウジング２０ａに組み付けておく。そして、図６（ａ）に示すように、第１モータハウジング２０ａと第２モータハウジング２０ｂ’を、第１の実施形態の電動モータ製造装置４０（図３参照）のような装置によって組み付ける。このとき、第２モータハウジング２０ｂ’の軸受取付部２０ｅ’が第２軸受２２の外面よりも大きく形成されていることで、これらは径方向において所定の隙間を介して配置されるようになっている（配置工程）。その後は、図６（ｂ）に示すように、軸受取付部２０ｅ’を径方向にかしめる、すなわち塑性変形させることによって、軸受取付部２０ｅ’に第２軸受２２を固定させる（塑性変形工程）。

以上によれば、第３の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
第２モータハウジング２０ｂの軸受取付部２０ｅ’と第２軸受２２との間に所定の隙間を介した状態で軸受取付部２０ｅ’に第２軸受２２を挿入させるので、軸受挿入時に第２軸受２２の外輪３１が軸受取付部２０ｅ’と接触して傾くことを抑制することができる。そして、このように第２軸受２２の外輪３１の傾きが抑制されることによって、電動モータ７’の生産性が向上するとともに、静粛性に優れ、かつ、ハンドル戻りがよく、トルク変動のない優れた操舵フィーリングを有する電動パワーステアリング装置１を提供することが可能となった。

また、軸受取付部２０ｅ’をかしめる前においては、軸受取付部２０ｅ’と第２軸受２２との間に隙間があるので、各モータハウジング２０ａ，２０ｂ’の組付後における調芯作業（回転軸１３の第１軸受２１側の端部を把持して回転軸１３を回転させることで回転軸１３がスムーズに回転するかを確認する作業）が行いやすくなるといったメリットも有する。
さらに、第３の実施形態においては、軸受取付部２０ｅ’の底部に、第１の実施形態のような芯出し用冶具４４との干渉を防止するための逃げ孔２０ｆを形成していないので、逃げ孔２０ｆを塞ぐ蓋を別個に用意する必要がなくなり、より安価に電動パワーステアリング装置１を製造することができる。

〔第２の参考例〕
以下に、本発明の第２の参考例に係る電動モータの製造方法について説明する。この実施形態は第３の実施形態に係る電動モータの製造方法を変更したものなので、第３の実施形態に係る電動モータと同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。参照する図面において、図７は、第２の参考例に係る電動モータの製造方法を示す概略断面図である。

図７に示すように、第２の参考例に係る電動モータ７’は、かしめる前の第３の実施形態に係る電動モータ７’と略同様の構造となっている。
次に、第２の参考例に係る電動モータ７’の製造方法について説明する。
第３の実施形態と同様に、固定子組付工程および軸受組付工程を予め行っておくとともに、回転軸１３に組み付けた第１軸受２１を第１モータハウジング２０ａに組み付けておく。そして、第２軸受２２の外輪３１の外周面に接着剤Ｇを塗布した後（塗布工程）、各モータハウジング２０ａ，２０ｂを組み合わせる（配置工程）ことで、第２軸受２２の外輪３１と第２モータハウジング２０ｂ’の軸受取付部２０ｅ’とを接着剤Ｇの固化によって結合させる。なお、配置工程において仮に接着剤Ｇの影響で第２軸受２２の外輪３１が傾いた場合であっても、接着剤Ｇが固化する前であれば簡単に回転軸１３を調芯することができるので、外輪３１の傾きは抑制されるようになっている。

以上によれば、第２の参考例において、次のような効果を得ることができる。
接着剤Ｇを塗布した第２軸受２２に対して第２モータハウジング２０ｂ’の軸受取付部２０ｅ’を配置し、適宜調芯作業を行うだけで、第２軸受２２の外輪３１の傾きを簡単に抑制することができる。そして、このように第２軸受２２の外輪３１の傾きが抑制されることによって、電動モータ７’の生産性が向上するとともに、静粛性に優れ、かつ、ハンドル戻りがよく、トルク変動のない優れた操舵フィーリングを有する電動パワーステアリング装置１を提供することが可能となった。

また、固化した接着剤Ｇは、金属と比べて荷重−変位のヒステリシスが大きいため、振動の吸収性が良い。そのため、電動モータ７’の振動の更なる低減を図ることが可能となった。さらに、第３の実施形態と同様に逃げ孔２０ｆを形成していないので、逃げ孔２０ｆを塞ぐ蓋を別個に用意する必要がなくなり、より安価に電動パワーステアリング装置１を製造することができる。

なお、第２の参考例では、第２軸受２２の外輪３１にのみ接着剤Ｇを塗布したが、本発明はこれに限定されず、軸受取付部２０ｅ’のみ、または、第２軸受２２の外輪３１と軸受取付部２０ｅ’の双方に接着剤Ｇを塗布してもよい。

前記第２の参考例では、配置工程前に接着剤Ｇを塗布するようにしたが、本発明はこれに限定されず、配置工程後に例えば第２モータハウジング２０ｂ’に形成した孔から第２軸受２２の外輪３１と軸受取付部２０ｅ’の間に接着剤Ｇを流し込むようにして塗布してもよい。なお、前記第２の参考例のように配置工程前に塗布工程を行う場合には、接着剤Ｇの粘性で第２軸受２２の外輪３１が傾かないように、図４に示す第１の参考例のような保持手段（ばね部材４５等）によって第２軸受２２の外輪３１を適宜保持してもよい。ただし、この場合、軸受取付部２０ｅ’には適宜逃げ孔２０ｆを設ける必要がある。

また、本発明は、前記第１〜第３の実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記各実施形態における各工程の順序は特に限定されるものではなく、例えば、第１の実施形態等における固定子組付工程と軸受組付工程はいずれが先であってもよい。
前記各実施形態では、軸受を２つだけ設けているが、本発明はこれに限定されず、３つ以上設けてもよい。

前記各実施形態では、転がり軸受として外輪と内輪の端面が面一となっているものを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば外輪と内輪の端面がずれるように構成されている軸受などを採用してもよい。
また、本発明はどのような電動機に採用してもよいが、特に、８極９スロットブラシレスモータに採用すると、その効果を有効に利用することができる。すなわち、モータ駆動時に回転軸に対して径方向の偏荷重が発生しやすい８極９スロットブラシレスモータであっても、本発明を適用することにより、回転軸の支持精度を向上させ、振動発生の抑制を図ることができるとともに、フリクショントルクの変動（コギングトルク）やフリクショントルクの増加を抑制することができる。したがって、ハンドル上のトルク変動がなくなって操舵フィーリングが向上するとともに、静粛性に優れた電動パワーステアリング装置を安価に提供することが可能となる。

第１の実施形態に係る製造方法で製造される電動モータを備えた電動パワーステアリング装置を示す概略構成図である。図１の電動モータを示す概略断面図である。第１の実施形態に係る電動モータの製造方法を示す図であり、第１モータハウジングと第２モータハウジングをそれぞれ電動モータ製造装置にセットする工程を示す概略断面図（ａ）と、熱膨張した第２モータハウジングの軸受取付部を第２軸受の周囲に配置させる工程を示す概略断面図（ｂ）と、軸受取付部を冷却して収縮させる工程を示す概略断面図（ｃ）である。第１の参考例に係る電動モータの製造方法を示す概略断面図である。第２の実施形態に係る電動モータの製造方法を示す図であり、電動モータ製造装置に第１モータハウジングと第２モータハウジングをセットする工程を示す概略断面図（ａ）と、第２軸受に回転軸を圧入させる工程を示す概略断面図（ｂ）である。第３の実施形態に係る電動モータの製造方法を示す図であり、第２軸受よりも大きな径で形成された軸受取付部を第２軸受の周囲に配置させる工程を示す概略断面図（ａ）と、軸受取付部をかしめる工程を示す概略断面図（ｂ）である。第２の参考例に係る電動モータの製造方法を示す概略断面図である。軸受の内輪に対して外輪が傾いた状態を示す要部拡大断面図である。

１電動パワーステアリング装置
７，７’ 電動モータ
１３回転軸
２０ａ第１モータハウジング
２０ｂ，２０ｂ’ 第２モータハウジング
２０ｄ軸受取付部
２０ｅ，２０ｅ’ 軸受取付部
２１第１軸受（転がり軸受）
２２第２軸受（転がり軸受）
２３回転子
２４固定子
２７内輪
２８外輪
２９転動体
３０内輪
３１外輪
３２転動体
４０，４０’，５０電動モータ製造装置
４４ａ鍔部
４５ばね部材（保持手段）
５４カラー部材（保持手段）
Ｇ接着剤

Claims

回転軸を有する回転子と、前記回転軸の両端部を支持する第１軸受及び第２軸受と、前記回転軸が第１軸受を介して取り付けられている第１ハウジングと、固定子が固定された第２ハウジングと、該第２ハウジングに第２軸受を取り付けるための軸受取付部と、を有する電動機の製造方法であって、
前記第２ハウジングに前記固定子を組み付ける固定子組付工程と、
前記第１軸受及び第２軸受を前記回転軸に組み付ける軸受組付工程と、
前記第１軸受を前記第１ハウジングに圧入により組み付ける工程と、を行い、その後に、
前記第２ハウジングのうちの少なくとも前記軸受取付部を加熱して径方向に膨張させる加熱工程を行い、その後に膨張した前記軸受取付部と、保持手段を用いて保持された前記第２軸受とを径方向に所定の隙間を介して配置する配置工程を行い、その後に、少なくとも前記軸受取付部を冷却することで収縮させて、前記軸受取付部に前記第２軸受を固定させる冷却工程を行うことを特徴とする電動機の製造方法。
前記加熱工程は、第２ハウジング全体を加熱することを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
前記第２ハウジングは、一つの部材からなることを特徴とする請求項１に記載の電動機の製造方法。
回転軸を有する回転子と、前記回転軸の両端部を支持する第１軸受及び第２軸受と、前記回転軸が第１軸受を介して取り付けられている第１ハウジングと、固定子が固定された第２ハウジングと、該第２ハウジングに第２軸受を取り付けるための軸受取付部と、を有する電動機の製造方法であって、
前記第２ハウジングに前記固定子を組み付ける固定子組付工程と、
前記第１軸受を回転軸の一端に組み付ける回転軸側軸受組付工程と、
前記第２軸受を第２ハウジングに組み付ける第２ハウジング側軸受組付工程と、
前記第２軸受が組み付けられた前記第２ハウジングの外周部を第１保持手段によって保持するとともに、前記第２ハウジングに組み付けられた前記第２軸受の内輪を第２保持手段によって保持し、両者を保持した状態のまま前記第２軸受の内輪に対して前記回転軸の他端を圧入する圧入工程とを有することを特徴とする電動機の製造方法。
回転軸を有する回転子と、前記回転軸の両端部を支持する第１軸受及び第２軸受と、前記回転軸が第１軸受を介して取り付けられている第１ハウジングと、固定子が固定された第２ハウジングと、該第２ハウジングに第２軸受を取り付けるための軸受取付部と、を有する電動機の製造方法であって、
前記第２ハウジングに前記固定子を組み付ける固定子組付工程と、
前記第１軸受及び第２軸受を前記回転軸に組み付ける軸受組付工程と、
前記軸受取付部と前記第２軸受とを径方向に所定の隙間を介して配置する配置工程と、
前記軸受取付部を前記第２軸受の外輪の外周すべてと接触するように径方向に塑性変形させることで、前記軸受取付部に前記第２軸受のみを固定させる塑性変形工程とを有することを特徴とする電動機の製造方法。