JP2003324914A - モータの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータの全体を大型化させることなく、しか
も各部品の精度はそのままでロータマグネット１４の回
転振れを容易に小さくすることを可能とする。 【解決手段】 ロータマグネット１４を回転軸１１に挿
通・固定してロータアッセンブリＲＡとした後、上記回
転軸１１を保持した状態で、上記ロータマグネット１４
の円筒状外周面を研磨することによって、各部品の成形
精度にかかわらずロータマグネット１４の円筒状外周面
を高精度な形状又は寸法に容易に形成可能とするととも
に、そのロータマグネット１４の研磨工程を行うにあた
っては、上記回転軸１１の軸方向両端面１１ａ，１１ｂ
を利用して保持状態として、ロータマグネット１４の軸
方向端面から回転軸１１が軸方向に突出している部位の
外周面の把持チャックを不要としたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータマグネット
に回転軸を挿通して固定するようにしたモータの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、円筒状をなすように形成された
ロータマグネットを回転軸に挿通して固定するようにし
た構造のモータが種々知られている。例えば図６に示さ
れているＰＭ型のステッピングモータにおいては、回転
軸１を中心として略円筒状に巻回されたコイル２を有す
るステータ部のコア組３が複数相をなすように軸方向に
重合配置されているとともに、そのコア組３の中心側部
分には、上記回転軸１に挿通されて固定された円筒状の
ロータマグネット４が回転自在に配置されており、その
ロータマグネット４の外周面が、上記コア組３のヨーク
５に対して半径方向に僅かなギャップを介して近接する
ように配置されている。上記回転軸１は、ロータマグネ
ット４に貫通形成された中心孔内に挿通されており、接
着や圧入などによって固定されている。

【０００３】また、上記回転軸１は、当該回転軸１の基
端部（図示右端部）がピボット軸受部材６により回転自
在に支承されているとともに、上記回転軸１の出力側
（図示左方側）に一体的に形成されたリードスクリュウ
７の先端部（図示左端部）も、図示を省略した軸受部材
により回転自在に支承されている。上記ピボット軸受部
材６は、略円筒状をなす本体胴部６ａを備えており、そ
の本体胴部６ａが、軸受ホルダー８の中心部分に貫通形
成された取付孔８ａ内に挿通されることによって半径方
向に不動かつ軸方向には摺動可能となるように保持され
ている。このように、上記ピボット軸受部材６の本体胴
部６ａを軸方向に摺動可能とした状態で装着しているの
は、当該ピボット軸受部材６を回転軸１側に密着させる
ように組み立てて、回転軸１をガタ付きなく高精度に支
持するためであるが、上述した軸受ホルダー８及びピボ
ット軸受部材６を固定するにあたっては、板状の弾性バ
ネ材からなる弾性支持部材９を上記軸受ホルダー８に対
して後端側（図示右端側）から被せるように用いてお
り、当該弾性支持部材９の付勢力によって上記軸受ホル
ダー８とピボット軸受部材６とを、上述したステータ部
のヨーク５及び回転軸１側に押し付けるようにした固定
構造が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
モータの外径を小さくしつつ、モータ特性を向上させる
ためには、上述したロータマグネット４の外周面の回転
振れを小さくすることによって、当該ロータマグネット
４の外周面とヨーク５との半径方向ギャップを出来るだ
け小さくすることが必要となってくるが、そのために、
上述した回転軸１やロータマグネット４などの各部品の
精度を全て高めていくこととすると、モータ全体が高価
なものにならざるを得なくなってしまう。従って、従来
構造のモータにおいて、部品精度の向上によりロータマ
グネット４の外周面の回転振れを小さくするには限界が
あり、あるレベル以上のモータを得ることは困難なもの
になっている。

【０００５】そこで本発明は、モータの全体を大型化さ
せることなく、しかも各部品の精度はそのままでロータ
マグネットの回転振れを小さくすることができるように
したモータの製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１にかかるモータの製造方法では、
ロータマグネットを回転軸に固定してロータアッセンブ
リとした後、上記回転軸の軸方向両端面を利用して当該
回転軸又は上記ロータアッセンブリを保持した状態で、
前記ロータマグネットの円筒状外周面を研磨するように
している。このような構成を有する本発明の請求項１に
かかるモータの製造方法を採用すれば、各部品の成形精
度にかかわらず、ロータマグネットの円筒状外周面が研
磨によって高精度な形状又は寸法に容易に形成される。
また、そのときのロータマグネットの研磨工程を行うに
あたっては、上記回転軸の軸方向両端面を利用して保持
状態になされることから、ロータマグネットの軸方向端
面から回転軸が軸方向に突出している部位の外周面を把
持するようなチャックは必要なくなる。従って、ロータ
マグネットからの回転軸の突出量は極めて小さくて済
み、その分、モータが軸方向に大型化されることが防止
されるようになっている。

【０００７】また、本発明の請求項２にかかるモータで
は、上記請求項１における回転軸にロータマグネットを
固定した後に上記回転軸の軸方向両端面を保持するよう
にしており、本発明の請求項３にかかるモータでは、上
記請求項１における回転軸の軸方向両端面を保持した後
に上記回転軸にロータマグネットを固定するようにして
いる。つまり、本発明は、ロータマグネットの固定の順
序にかかわらず実施することが可能である。

【０００８】さらに、本発明の請求項４にかかるモータ
では、上記請求項１における回転軸の軸方向両端面に
は、当該回転軸を回転自在に支持する軸受部がそれぞれ
設けられ、それらの各軸受部を利用して、前記回転軸又
はロータアッセンブリの保持を行うようにしていること
から、ロータマグネットの研磨工程を行うにあたっての
保持部を特別に設ける必要がなくなり、モータ構造の複
雑化が防止されるとともにロータマグネットの研磨時の
回転中心が実際のモータの回転中心と一致するようにな
っている。

【０００９】さらにまた、本発明の請求項５にかかるモ
ータでは、上記請求項１におけるロータマグネットが、
回転軸の軸方向両端部のいずか一方側に偏って配置さ
れ、上記ロータマグネットにおける軸方向の端面から上
記軸方向の一方側に向かって上記回転軸が突出する部位
における突出量が、当該回転軸の突出部位の外周面を把
持するチャックを不可能とする程度に短縮化された量に
設定されていることから、モータの軸方向長さが最小状
態となっているモータに対しても本発明を適用すること
が可能となる。

【００１０】特に、本発明は、請求項６にかかるモータ
のように、上記請求項１における回転軸にリードスクリ
ュウが一体的に設けられている場合に、そのリードスク
リュウを軸端部分まで形成しても、ロータマグネットの
円筒状外周面を研磨することが可能となり、リードスク
リュウの形成部分を大きくした分、モータ全体の短縮化
が計られるようになっている。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明をＰＭ型のステッピ
ングモータに適用した実施の形態を図面に基づいて詳細
に説明するが、それに先立って、本発明にかかるＰＭ型
ステッピングモータの全体構成を説明しておく。

【００１２】図１に示されたＰＭ型ステッピングモータ
においては、回転軸１１を中心として略円筒状に巻回さ
れたコイル１２を有するステータ部のコア組１３が、複
数相をなすように軸方向に重合配置されている。このコ
ア組１３には、前記コイル１２を軸方向から挟み込むよ
うに配置された挟持ヨーク１３ａが設けられているとと
もに、それらの各挟持ヨーク１３ａの内周側の端縁から
は、互いに対をなす他方側の挟持部に向かって略直角に
折れ曲がるようにして軸方向に延出する複数の極歯１３
ｂが設けられている。それら複数個の極歯１３ｂは、他
方側の挟持部の近傍まで延出しており、それによって上
記回転軸１２を中心とした周状に並設されている。

【００１３】また、上記コア組１３の中心側部分には、
上記回転軸１１に挿通されるようにして固定されたロー
タマグネット１４が回転自在に配置されている。そのロ
ータマグネット１４は、略円筒形状をなすように成形さ
れており、当該ロータマグネット１４の中心位置に軸方
向沿って貫通形成された中心取付孔１４ａが、上記回転
軸１１の図示右端側に偏った位置に、接着剤や圧入など
を用いて固定されている。そして、このロータマグネッ
ト１４の外周面は、上記ステータ部のコア組１３におけ
る極歯１３ｂに対して近接するように配置されており、
後述するように、従来のモータよりも小さい半径方向ギ
ャップを介して周状に対向する配置関係になされてい
る。

【００１４】一方、上記回転軸１１の基端部（図示右端
部）は、ピボット軸受部材１５により回転自在に支承さ
れているとともに、当該回転軸１１の出力側（図示左方
側）に一体的に連結されるように形成されたリードスク
リュウ１６の先端部（図示左端部）も、ピボット軸受部
材１７により回転自在に支承されている。

【００１５】すなわち、上記ピボット軸受部材１５，１
７にそれぞれ設けられた軸受本体胴部１５ａ，１７ａに
は、軸受球体１５ｂ，１７ｂが各々回転自在に装着され
ており、それらの各軸受球体１５ｂ，１７ｂが、上記回
転軸１１の軸方向両端面にそれぞれ凹状をなすように形
成された軸受部１１ａ，１１ｂに対して転動自在に圧接
された構成になされており、それによって上記回転軸１
１が、スラスト方向及びラジアル方向の双方において回
転自在に支持されている。

【００１６】上述したピボット軸受部材１５の軸受本体
胴部１５ａは、略円筒状の樹脂材から形成されており、
当該ピボット軸受部材１５の軸受本体胴部１５ａが、板
状の軸受ホルダー２０の中心部分に貫通形成された取付
孔２０ａ内に挿通されるようにして装着されている。こ
れによって、上記ピボット軸受部材１５の本体胴部１５
ａは、軸受ホルダー２０により半径方向に位置規制さ
れ、かつ軸方向には摺動自在となるように保持されてい
る。このとき、上記軸受ホルダー２０は、適宜の金属粉
を原料として焼き固められた焼結成型部材から形成され
ており、上述したステータ部の挟持ヨーク１３ａに対し
て、後端側（図１の右端側）から溶接を用いて固定され
ている。

【００１７】さらに、上記軸受ホルダー２０の外方側
（図１の右方側）には、弾性支持部材としての予圧バネ
２１が、上記軸受ホルダー２０に被せるようにして装着
されている。この予圧バネ２１は、板状の弾性バネ材か
ら形成されており、当該予圧バネ２１の図示上下の端縁
部に設けられた一対のフック状の取付部２１ａ，２１ａ
が、上記軸受ホルダー２０の対応する部位に設けられた
凹部内に嵌り込むようにして係合されることによって、
当該予圧バネ２１の全体が前記軸受ホルダー２０の後端
側に密着するように固定されている。そして、この予圧
バネ２１のバネ付勢力によって、図示右側端に配置され
た前記ピボット軸受部材１５の軸受本体胴部１５ａを軸
方向に押圧することによって、当該軸受本体胴部１５ａ
が軸方向に位置規制されるようになっている。

【００１８】次に、このような構成を有するＰＭ型のス
テッピングモータの回転軸１１に対して、上述したロー
タマグネット１４を固定することによりロータ部を製造
する方法の実施形態について説明する。

【００１９】まず、図２（ａ）及び（ｂ）に示されてい
るように、上述した回転軸１１とロータマグネット１４
とを、通常の精度の形状又は寸法でそれぞれ別個に形成
しておき、上記ロータマグネット１４に形成された中心
取付孔１４ａを、回転軸１１の図示右端側部分に偏った
適宜の位置まで挿通して固定する。このロータマグネッ
ト１４の固定にあたっては、接着又は圧入等の固定手段
が用いられるが、そのロータマグネット１４の固定によ
って、図３に示されているようなロータアッセンブリＲ
Ａが形成されることとなる。

【００２０】このロータアッセンブリＲＡにおいては、
ロータマグネット１４における軸方向の図示右側端面か
ら回転軸１１が突出している部位における突出量は極め
て小さい量に設定されており、より具体的には、当該回
転軸１１の突出部位の外周面を把持するチャックが不可
能となる程度に短縮化された量に設定されている。

【００２１】次に、そのロータアッセンブリＲＡを構成
するロータマグネット１４の円筒状外周面を研磨し、そ
れによって所望の精度の形状又は寸法を備えるように仕
上げを行う。その場合のロータアッセンブリＲＡの保持
は、上記回転軸１１の軸方向両端面に凹状をなするよう
に設けられた軸受部１１ａ，１１ｂを利用して行われ
る。

【００２２】すなわち、図４に示されているように、上
記ロータアッセンブリＲＡの回転軸１１の軸受部１１
ａ，１１ｂ内に、研磨装置又は切削装置に設けられたチ
ャックピン２２，２３の先端部分をそれぞれ挿入するこ
とによって、上記回転軸１１及びロータマグネット１４
を保持する。そして、このようにして上記ロータアッセ
ンブリＲＡの全体を保持した状態で、上記ロータマグネ
ット１４の円筒状外周面の研磨作業を行う。このような
研磨作業によれば、上記ロータマグネット１４の円筒状
外周面は、設定された寸法又は形状に容易かつ高精度に
仕上げられることとなる。

【００２３】なお、本実施形態では、回転軸１１に対し
てロータマグネット１４を挿通・固定した後に、回転軸
１１の軸方向両端面（軸受部１１ａ，１１ｂ）を保持す
るようにしているが、それとは逆に、回転軸１１の軸方
向両端面（軸受部１１ａ，１１ｂ）を保持した後に、回
転軸１１にロータマグネット１４を挿通・固定するよう
にしてもよく、ロータマグネット１４の固定の順序にか
かわらず実施することが可能である。

【００２４】このような構成を有する本実施形態にかか
るＰＭ型ステッピングモータの製造方法によれば、回転
軸１１等の各部品の成形精度にかかわらず、ロータマグ
ネット１４の円筒状外周面が、研磨によって高精度な形
状又は寸法に容易に形成されることとなる。その結果、
上記ロータマグネット１４の外周面の回転振れが小さく
なされ、そのロータマグネット１４の外周面と極歯１３
ｂとの半径方向ギャップを極めて小さい量に抑えること
が可能となり、モータの外径を小さくしつつモータの特
性が向上される。

【００２５】また、このときのロータマグネット１４の
研磨工程を行うにあたっては、上記回転軸１１の軸方向
両端面（軸受部１１ａ，１１ｂ）を利用して、ロータア
ッセンブリＲＡを構成しているロータマグネット１４の
保持が行われるようにしていることから、ロータマグネ
ット１４の軸方向端面から軸方向に突出している回転軸
１１の外周面を把持するようなチャックは必要がなくな
る。従って、ロータマグネット１４からの回転軸１１の
突出量は極めて小さくて済むこととなり、その分、モー
タが軸方向に大型化されることが防止されるようになっ
ている。

【００２６】同様に、上述した実施形態にかかるＰＭ型
ステッピングモータの製造方法においては、回転軸１１
に設けられた軸受部１１ａ，１１ｂを利用して回転軸１
１の保持を行うようにしていることから、ロータマグネ
ット１４の研磨工程を行うにあたっての保持部を特別に
設ける必要がなくなり、モータ構造の複雑化が防止され
るようになっている。

【００２７】さらに、本実施形態では、回転軸１１がロ
ータマグネット１４の図示右側端面から軸方向に突出し
ている部位の突出量が、当該突出部位の外周面を把持す
るチャックを不可能とする程度に短縮した寸法に形成し
ており、その結果、モータの軸方向長さが最小状態にな
されている。

【００２８】一方、図５に示されている実施の形態は、
回転軸１１の軸方向両端面に、軸方向外方に向かって突
出する凸状の軸受部１１ｃ，１１ｄがそれぞれ形成され
ている場合のものである。このような場合のロータアッ
センブリＲＡを保持するにあたっては、上記回転軸１１
に設けられた凸状の軸受部１１ｃ，１１ｄを、研磨装置
又は切削装置に設けられたチャックピン２４，２５の先
端部分に設けられた凹部２４ａ，２５ａ内に挿入するよ
うにして、上記回転軸１１及びロータマグネット１４を
保持することとし、それによって、上述した実施形態と
同様にロータマグネット１４の円筒状外周面の研磨作業
を行うようにすれば、同様な作用・効果が得られる。

【００２９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実
施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形可能であるというのは言うまでもな
い。

【００３０】例えば、上述した各実施の形態は、ＰＭ型
のステッピングモータに本発明を適用したものである
が、本発明は、ステッピングモータ以外の多種多様な構
造をなすモータに対しても同様に適用することができ
る。

【００３１】また、上述した各実施形態は、インナーロ
ータ型のモータに本発明を適用したものであるが、アウ
ターロータ型のモータに対しても本発明は同様に適用す
ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の請求項１にか
かるモータの製造方法は、ロータマグネットを回転軸に
固定してロータアッセンブリとした後、上記回転軸の軸
方向両端面を利用して保持した状態で、上記ロータマグ
ネットの円筒状外周面を研磨することによって、各部品
の成形精度にかかわらずロータマグネットの円筒状外周
面を高精度な形状又は寸法に容易に形成可能とするとと
もに、そのロータマグネットの研磨工程を行うにあたっ
ては、上記回転軸の軸方向両端面を利用して保持状態と
して、ロータマグネットの軸方向端面から回転軸が軸方
向に突出している部位の外周面の把持チャックを不要と
したものであるから、モータの全体を大型化させること
なく、しかも各部品の精度はそのままでロータマグネッ
トの回転振れを容易に小さくすることができ、安価で小
型のモータを容易に得ることができる。

【００３３】また、本発明の請求項２にかかるモータ
は、上記請求項１における回転軸にロータマグネットを
固定した後に回転軸の軸方向両端面を保持するようにし
ている一方、本発明の請求項３にかかるモータは、上記
請求項１における回転軸の軸方向両端面を保持した後に
回転軸にロータマグネットを固定するようにしており、
ロータマグネットの固定の順序にかかわらず実施するこ
とが可能であるようにしていることから、上述した効果
に加えて製造工程に柔軟性を持たせることができる。

【００３４】さらに、本発明の請求項４にかかるモータ
は、上記請求項１における回転軸の軸方向両端面に、当
該回転軸を回転自在に支持する軸受部をそれぞれ設け、
それらの各軸受部を利用して回転軸又はロータアッセン
ブリの保持を行うようにしており、それによって、ロー
タマグネットの研磨工程を行うにあたっての保持部を特
別に設ける必要をなくしてモータ構造の複雑化を防止す
るとともに、ロータマグネットの研磨時の回転中心が実
際のモータの回転中心と一致するようにしたものである
から、モータの構造をより一層簡素化するこどができる
とともに、モータの回転精度ほ向上させることができ、
上述した効果をさらに高めることができる。

【００３５】さらにまた、本発明の請求項５にかかるモ
ータは、上記請求項１における回転軸の軸方向両端部の
いずか一方側に偏って配置したロータマグネットにおけ
る軸方向の端面からの上記回転軸の突出量を、当該回転
軸の突出部位の外周面を把持するチャックを不可能とす
る程度に短縮化した量に設定して、モータの軸方向長さ
を最小状態としたモータに対しても本発明を適用可能と
したものであるから、モータの小型化の効果を一層向上
させることができる。

【００３６】一方、本発明の請求項６にかかるモータ
は、上記請求項１における回転軸にリードスクリュウを
一体的に設けた場合に、そのリードスクリュウを軸端部
分まで形成してもロータマグネットの円筒状外周面を研
磨することを可能とし、リードスクリュウの形成部分を
大きくした分だけモータ全体を短縮させることができる
ようにしたものであるから、上述した効果に加えて、モ
ータの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるＰＭ型ステッピン
グモータの構造を表した縦断面説明図である。

【図２】図１に示されたＰＭ型ステッピングモータに用
いられている各部品であって、（ａ）は回転軸を表した
側面説明図、（ｂ）はロータマグネットを表した縦断面
説明図である。

【図３】図２に示された回転軸とロータマグネットとを
固定してロータアッセンブリとした状態を表した縦断面
説明図である。

【図４】図３に示したロータアッセンブリを保持する状
態を表した縦断面説明図である。

【図５】本発明の他の実施形態におけるロータアッセン
ブリを保持する状態を表した縦断面説明図である。

【図６】一般のＰＭ型ステッピングモータの構造を表し
た縦断面説明図である。

【符号の説明】

１１ 回転軸 １１ａ，１１ｂ 軸受部 １３ コア組 １４ ロータマグネット １４ａ 中心取付孔 １５，１７ ピボット軸受部材 １５ｂ，１７ｂ 軸受球体 １６ リードスクリュウ ＲＡ ロータアッセンブリ ２２，２３，２４，２５ チャックピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H615 AA01 BB01 BB08 PP02 PP24 SS08 SS10 SS55 TT05 5H622 CA01 CA07 CB04 PP01 QA06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のロータマグネットに設けられた
   中心孔を回転軸に挿通して固定するようにしたモータの
   製造方法において、 上記ロータマグネットを前記回転軸に固定してロータア
   ッセンブリとした後、上記回転軸の軸方向両端面を利用
   して当該回転軸又は上記ロータアッセンブリを保持した
   状態で、前記ロータマグネットの円筒状外周面を研磨す
   るようにしたことを特徴とするモータの製造方法。
2. 【請求項２】 前記回転軸にロータマグネットを固定し
   た後に、上記回転軸の軸方向両端面を保持するようにし
   たことを特徴とする請求項１記載のモータの製造方法。
3. 【請求項３】 前記回転軸の軸方向両端面を保持した後
   に、上記回転軸にロータマグネットを固定するようにし
   たことを特徴とする請求項１記載のモータの製造方法。
4. 【請求項４】 前記回転軸の軸方向両端面には、当該回
   転軸を回転自在に支持する軸受部がそれぞれ設けられ、 それらの各軸受部を利用して、前記回転軸又はロータア
   ッセンブリの保持を行うようにしたことを特徴とする請
   求項１記載のモータの製造方法。
5. 【請求項５】 前記ロータマグネットは、前記回転軸の
   軸方向両端部のいずか一方側に偏って配置され、 上記ロータマグネットにおける軸方向の端面から上記軸
   方向の一方側に向かって上記回転軸が突出する部位にお
   ける突出量が、当該回転軸の突出部位の外周面を把持す
   るチャックを不可能とする程度に短縮化された量に設定
   されていることを特徴とする請求項１記載のモータの製
   造方法。
6. 【請求項６】 前記回転軸には、リードスクリュウが一
   体的に設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   モータの製造方法。