JP2005124255A - Rotary shaft of motor, its thrust bearing structure, motor with reduction gear and process for manufacturing rotary shaft of motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ回転軸、モータ回転軸のスラスト軸受構造、減速機付きモータ及びモータ回転軸の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a motor rotating shaft, a thrust bearing structure for the motor rotating shaft, a motor with a reduction gear, and a method for manufacturing the motor rotating shaft.
従来、モータにおけるモータ回転軸のスラスト軸受構造として、モータのハウジングに回転可能に支持されたモータ回転軸の軸端に樹脂部材を設け、この樹脂部材によりモータ回転軸のスラスト力を受けるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この樹脂部材は、モータハウジングの空洞部にモータ回転軸の先端部を挿入した状態で、該空洞部に溶融樹脂を注入して硬化させることにより形成されている。樹脂部材は硬化時に前記先端部に沿って収縮するため、同先端部との間に僅かな隙間が形成され、モータ回転軸は回転可能にされるとともにスラスト方向に正しく位置決めされる。モータ回転軸の先端部は、例えば、荒切削により所定の形状(切削面)を形成した後に、切削刃具をより細かいものに取り替えて仕上げ切削を施して製造される。
しかしながら、切削加工による加工部分の表面は周知なように、切削刃具の切削痕が残り粗い面となるため、仕上げ切削といえども切削面には切削痕が残り、先端面において高精度の面粗度(極めて小さな面粗さ)を得ることは困難であった。また、切削加工により切削粉が発生するため、切削粉がモータ回転軸に付着してモータ組み付けの際にモータ回転軸の先端面と樹脂部材との間に入り込んでしまう虞があった。 However, as is well known, the surface of the machined part by cutting is a rough surface where the cutting traces of the cutting blade remain, so even in the case of finish cutting, the cutting trace remains on the cutting surface and the surface roughness of the tip surface is highly accurate. It was difficult to obtain a degree (very small surface roughness). Further, since cutting powder is generated by cutting, there is a possibility that the cutting powder adheres to the motor rotation shaft and enters between the front end surface of the motor rotation shaft and the resin member when the motor is assembled.
モータ回転軸の先端面の面粗度が大きい場合や、先端面とスラスト軸受部分との間に切削粉が入り込んでしまった場合、モータ回転時の回転抵抗が大きくなり、異音や振動の発生を招くとともに、樹脂部材の偏磨耗を発生させてモータ回転時のガタツキを招くという問題があった。また、切削粉に起因する不具合の発生を抑制するためには、切削粉を除去するために例えば清掃工程が必要であり、製造コストの上昇を招いていた。 If the surface roughness of the tip surface of the motor rotation shaft is large or if cutting powder enters between the tip surface and the thrust bearing part, the rotational resistance during motor rotation will increase, causing abnormal noise and vibration. In addition, there is a problem in that uneven wear of the resin member is generated, and rattling occurs when the motor rotates. Moreover, in order to suppress the generation | occurrence | production of the malfunction resulting from cutting powder, in order to remove cutting powder, the cleaning process is required, for example, and the raise of manufacturing cost was caused.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、第1の目的は、高精度のモータ回転軸、モータ回転軸のスラスト軸受構造及び減速機付きモータを提供することにある。
また、第2の目的は、コスト低減を図りながら高精度のモータ回転軸を製造することができるモータ回転軸の製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object is to provide a high-precision motor rotation shaft, a thrust bearing structure for the motor rotation shaft, and a motor with a reduction gear.
A second object is to provide a method of manufacturing a motor rotating shaft that can manufacture a highly accurate motor rotating shaft while reducing costs.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、モータのハウジングに回転可能に支持されるとともに、前記ハウジングに設けられたスラスト受部材に当接してそのスラスト荷重を受けるスラスト受面を一端に有するモータ回転軸であって、前記スラスト受面は、荒切削により所定形状とされた切削面にバニシ加工が施されたバニシ仕上げ面からなることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that a thrust receiving surface that is rotatably supported by a motor housing and abuts against a thrust receiving member provided in the housing and receives the thrust load. A motor rotating shaft at one end, wherein the thrust receiving surface is a burnishing surface obtained by burnishing a cutting surface having a predetermined shape by rough cutting.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のモータ回転軸において、ウォームホイールと噛合するウォームを有することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、モータ回転軸を回転可能に支持するハウジングに形成され、前記モータ回転軸の先端が挿入される収容部と、前記収容部内に設けられて前記モータ回転軸からのスラスト力を受ける樹脂部材とを備えたモータ回転軸のスラスト軸受構造であって、前記モータ回転軸には前記樹脂部材に当接してそのスラスト荷重を受けるスラスト受面が形成され、該スラスト受面は、荒切削により所定形状とされた切削面にバニシ加工が施されたバニシ仕上げ面からなることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the motor rotating shaft according to the first aspect has a worm that meshes with a worm wheel.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a housing that rotatably supports the motor rotation shaft, a housing portion into which a tip of the motor rotation shaft is inserted, a housing portion that is provided in the housing portion, and is formed from the motor rotation shaft. A thrust bearing structure of a motor rotating shaft provided with a resin member that receives a thrust force, wherein the motor rotating shaft is formed with a thrust receiving surface that contacts the resin member and receives the thrust load, the thrust receiving surface Is characterized by comprising a burnished surface obtained by burnishing a cut surface having a predetermined shape by rough cutting.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のモータ回転軸のスラスト軸受構造において、前記樹脂部材は、前記収容部に連通して形成された開口部から、該収容部に注入硬化された注入樹脂を備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the thrust bearing structure of the motor rotating shaft according to the third aspect, the resin member is injected and cured into the housing portion from an opening formed in communication with the housing portion. The injection resin is provided.
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載のモータ回転軸のスラスト軸受構造において、前記樹脂部材は、前記モータ回転軸のスラスト受面を覆う樹脂キャップと、前記収容部に連通して形成された開口部から該収容部と前記樹脂キャップとの間に注入硬化された注入樹脂とを備えたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the thrust bearing structure for the motor rotating shaft according to the third aspect, the resin member communicates with a resin cap that covers a thrust receiving surface of the motor rotating shaft and the accommodating portion. An injection resin that is injection-hardened between the housing portion and the resin cap from the formed opening is provided.
請求項6に記載の発明は、ウォームを有するモータ回転軸を回転可能に支持するとともに該ウォームに噛合して減速出力するウォームホイールを収容するハウジングに形成された収容部と、前記収容部内に設けられて前記モータ回転軸からのスラスト力を受ける樹脂部材と、前記ハウジングに回転可能に支持されるとともに、前記樹脂部材に当接してそのスラスト荷重を受けるスラスト受面を一端に有するモータ回転軸とを備えた減速機付きモータであって、前記スラスト受面は、荒切削により所定形状とされた切削面にバニシ加工が施されたバニシ仕上げ面からなることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a housing portion formed in a housing for housing a worm wheel that rotatably supports a motor rotating shaft having a worm and meshes with the worm and decelerates and outputs the worm wheel. A resin member that receives a thrust force from the motor rotation shaft, and a motor rotation shaft that is rotatably supported by the housing and has a thrust receiving surface that contacts the resin member and receives the thrust load at one end. The thrust receiving surface comprises a burnished surface obtained by applying burnishing to a cutting surface having a predetermined shape by rough cutting.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の減速機付きモータにおいて、前記樹脂部材は、前記収容部に連通して形成された開口部から該収容部に注入硬化された注入樹脂を備えたことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the motor with a reduction gear according to the sixth aspect, the resin member is made of an injection resin that is injected and hardened into the housing portion from an opening formed in communication with the housing portion. It is characterized by having.
請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の減速機付きモータにおいて、前記樹脂部材は、前記モータ回転軸のスラスト受面を覆う樹脂キャップと、前記収容部に連通して形成された開口部から該収容部と前記樹脂キャップとの間に注入硬化された注入樹脂とを備えたことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the motor with a reduction gear according to the sixth aspect, the resin member is formed in communication with the housing portion and a resin cap that covers a thrust receiving surface of the motor rotation shaft. An injection resin that is injection-hardened between the housing portion and the resin cap from the opening is provided.
請求項9に記載の発明は、モータのハウジングに回転可能に支持されるとともに、前記ハウジングに設けられたスラスト受部材に当接してそのスラスト荷重を受けるスラスト受面を一端に有するモータ回転軸の製造方法であって、前記モータ回転軸の一端に切削加工により所定形状の切削面を形成した後、該切削面にバニシ加工を施してバニシ仕上げ面とした前記スラスト受面を形成することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a motor rotary shaft that is rotatably supported by a motor housing and has a thrust receiving surface at one end that abuts against a thrust receiving member provided on the housing and receives the thrust load. In the manufacturing method, after forming a cutting surface of a predetermined shape by cutting at one end of the motor rotation shaft, the cutting surface is burnt to form the thrust receiving surface as a burnishing surface. And
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載のモータ回転軸の製造方法において、前記バニシ加工は、加圧部材により前記切削面を所定の加圧力で加圧して行うことを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is the method of manufacturing a motor rotating shaft according to the ninth aspect, wherein the burnishing is performed by pressurizing the cutting surface with a predetermined pressing force by a pressing member. .
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のモータ回転軸の製造方法において、前記加圧部材の切削面への加圧力を、該加圧部材の加圧により前記モータ回転軸に撓み変形が発生しない所定値に設定したことを特徴とする。
The invention according to
請求項12に記載の発明は、請求項10又は11に記載のモータ回転軸の製造方法において、前記加圧部材の切削面に接触する接触部分は略球面状であることを特徴とする。
請求項13に記載の発面は、請求項10〜12のうち何れか1項に記載のモータ回転軸の製造方法において、前記加圧部材の切削面に接触する接触部分はダイヤモンドで形成されていることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a motor rotating shaft according to the tenth or eleventh aspect, the contact portion that contacts the cutting surface of the pressure member is substantially spherical.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the motor rotating shaft manufacturing method according to any one of the tenth to twelfth aspects, the contact portion that contacts the cutting surface of the pressure member is formed of diamond. It is characterized by being.
(作用)
請求項1、3、6又は9に記載の発明によれば、モータ回転軸のスラスト受面は荒切削された切削面にバニシ加工が施されたバニシ仕上げ面として形成されるため、切削加工により生じた切削痕等の凸凹形状はバニシ加工により押し潰されて均一面とされる。つまり、加工された面は切削加工の切削刃具により生じる削り痕が均されるので、面粗さが極めて小さい均一面となり、仕上げ加工として切削加工を行う場合と比較して面粗さが著しく向上し、モータ回転時の回転抵抗が小さくなる。また、スラスト受面の仕上げ加工を切削加工ではなくバニシ加工(塑性加工)により行うため、切削粉を発生させることなく面粗度を向上させることができ、モータ回転軸のスラスト受面とスラスト受部材(樹脂部材)との間に切削粉が挟み込まれることが防止される。この結果、高精度のモータ回転軸とすることができ、スラスト受面の面粗さやスラスト受面とスラスト受部材(樹脂部材)との間に挟み込まれる切削粉に起因するモータ回転時の異音や振動の発生を抑制することができるとともに、スラスト受部材(樹脂部材)の偏磨耗の発生を抑制してモータ回転軸のガタツキを防止することができる。
(Function)
According to the invention described in
加えて、スラスト受面は荒切削による切削面にバニシ加工を施すことによってバニシ仕上げを行っているので、スラスト受面の仕上げ加工時に切削粉を清掃する清掃工程が不要であり、製造コストを低減することができる。 In addition, the thrust receiving surface is burnished by burnishing the roughened cutting surface, so there is no need for a cleaning process to clean cutting powder when finishing the thrust receiving surface, reducing manufacturing costs. can do.
請求項2に記載の発明によれば、モータ回転軸をウォームホイールに噛合させることができ、ウォームホイールに噛合された場合には、その反力としてモータ回転軸にはスラスト力が生じるが、異音や振動、偏摩耗によるガタツキが防止されて静粛な回転を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the motor rotation shaft can be meshed with the worm wheel, and when meshed with the worm wheel, a thrust force is generated on the motor rotation shaft as a reaction force. Noise, vibration, and backlash due to uneven wear are prevented and a quiet rotation can be obtained.
請求項4又は7に記載の発明によれば、樹脂部材はモータ回転軸の一端側の端部が収容部に挿入された状態で収容部に注入される注入樹脂を備えており、この注入樹脂は硬化する際にバニシ仕上げにより均一面とされたスラスト受面に沿って収縮する。この結果、モータ回転軸のスラスト位置調整がなされるとともに樹脂部材のモータ回転軸に当接する面を均一面とすることができ、モータ回転時に発生するモータ回転軸のガタツキを抑制することができる。
According to invention of
請求項5又は8に記載の発明によれば、所定の形状の樹脂キャップを選択することで、樹脂部材(樹脂キャップ)においてモータ回転軸のスラスト受面に接触する接触面を確実に均一面とすることができ、同接触面の面粗さが大きい場合と比較して、より確実にモータ回転時の回転抵抗を軽減することができる。
According to the invention described in
請求項10に記載の発明によれば、荒切削された切削面を、加圧部材により所定の加圧力で加圧してバニシ加工を行うため、切削面に形成された切削加工による切削痕等の凹凸形状を良好に押し潰して均一面とすることができる。 According to the tenth aspect of the present invention, since the rough cut cutting surface is pressed with a predetermined pressing force by the pressurizing member and burnishing is performed, a cutting mark or the like by cutting formed on the cutting surface is used. The uneven shape can be crushed satisfactorily to make a uniform surface.
請求項11に記載の発明によれば、加圧部材の切削面への加圧力はモータ回転軸に撓み変形が生じない所定値に設定されているので、モータ回転軸に安定してバニシ加工することができる。特に、モータ回転軸を回転させながらバニシ加工する場合に、バニシ仕上げによる仕上げ面の面粗さをより向上させることができる。また、バニシ仕上げのために使用される工具に無理な力が加わらないため、バニシ仕上げに使用する装置の耐久性が向上する。 According to the eleventh aspect of the present invention, the pressure applied to the cutting surface of the pressure member is set to a predetermined value that does not cause the motor rotation shaft to bend and deform, so that the motor rotation shaft is stably burnished. be able to. In particular, when burnishing is performed while rotating the motor rotation shaft, the surface roughness of the finished surface by burnishing can be further improved. In addition, since an excessive force is not applied to the tool used for burnishing, durability of the apparatus used for burnishing is improved.
請求項12に記載の発明によれば、加工部材の接触部分が略球面形状とされているため、切削面をバニシ加工する際に切削面に切削痕等の凸凹形状があっても接触部分はこの凹凸形状に沿ってスムーズに移動することができ加工性が向上する。 According to the twelfth aspect of the present invention, since the contact portion of the processed member has a substantially spherical shape, even if the cutting surface has a concave or convex shape such as a cutting mark when the cutting surface is burnished, the contact portion is It can move smoothly along this uneven shape, and the workability is improved.
請求項13に記載の発明によれば、加圧部材の切削面に接触する部分をダイヤモンドで形成したため、切削面を良好にバニシ加工することができる。 According to the thirteenth aspect of the present invention, since the portion of the pressure member that contacts the cutting surface is formed of diamond, the cutting surface can be burnished satisfactorily.
本発明によれば、高精度のモータ回転軸、モータ回転軸のスラスト軸受構造及び減速機付きモータを提供することができる。
また、コスト低減を図りながら高精度のモータ回転軸を製造することができるモータ回転軸の製造方法を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a highly accurate motor rotating shaft, the thrust bearing structure of a motor rotating shaft, and a motor with a reduction gear can be provided.
In addition, it is possible to provide a method for manufacturing a motor rotating shaft that can manufacture a highly accurate motor rotating shaft while reducing costs.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1(a)は、本実施形態のモータ1を示す。本実施形態のモータ1は、車両用ワイパ装置の駆動源として用いられるモータであって、モータ本体2と減速機構が収容される減速部3とが一体に組み付けられる減速機構付きモータである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
Fig.1 (a) shows the motor 1 of this embodiment. The motor 1 of this embodiment is a motor used as a drive source of a vehicle wiper device, and is a motor with a speed reduction mechanism in which a motor
モータ本体2は、直流モータよりなり、有底円筒状のヨークハウジング4を有している。ヨークハウジング4の内側面には一対のマグネット5が固着され、該マグネット5の内側にはアーマチャ(電機子)6が回転可能に収容されている。アーマチャ6は、アーマチャシャフト7、コア8、巻線9及び整流子10を備えている。
The
モータ回転軸としてのアーマチャシャフト7は金属製であり、図2に示すように、基端部から先端部よりの所定部分までがシャフト本体11であり、該シャフト本体11より先端部側が該シャフト本体11よりも小径となる小径部分12であって、該小径部分12にはウォーム13が形成されている。小径部分12よりも先端側は、更に小径に形成された先端軸受部分14とされている。
The
シャフト本体11の略中央部は、コア8を固着するためのコア固着部分11aとなっており、該コア固着部分11aよりも先端側の所定部位は、整流子10を固着するための整流子固着部分11bとなっている。
A substantially central portion of the shaft
また、シャフト本体11の基端部は、基端軸受部分11cとなっている。基端軸受部分11cは、図1(a)に示すように、ヨークハウジング4の底部中央に固定されている滑り軸受15にてラジアル方向に支持される部分である。
The base end portion of the
そして、シャフト本体11(基端軸受部分11c)の端面には、アーマチャシャフト7のスラスト力を受けるスチールボール16を収容するための断面円形状の収容凹部11dが形成されている。
An end portion of the shaft main body 11 (base
また、シャフト本体11の先端部、即ちアーマチャシャフト7の略中央部は、中央軸受部分11eとなっている。中央軸受部分11eは、減速部3のギヤハウジング21に固着される滑り軸受22にてラジアル方向において支持される部分である。
Moreover, the front-end | tip part of the shaft
この中央軸受部分11eより先端側は、シャフト本体11よりも直径が小さい前記小径部分12となっている。この小径部分12には、ウォーム13が形成されている。なお、このウォーム13の外径は、中央軸受部分11e(シャフト本体11)の直径より小さくなるように形成されている。
The distal end side of the
小径部分12の先端部に形成された先端軸受部分14は、アーマチャシャフト7を回転可能に支持するハウジングとしてのギヤハウジング21に形成される収容部としての挿入孔21cに挿入されて該挿入孔21cにてラジアル方向において支持される。この先端軸受部分14の先端面には外周縁が面取りされてスラスト受面14aがバニシ仕上げ面として形成されている。先端軸受部分14の先端部は、略円錐台形状とされている。
The
図1(b)に示すように、挿入孔21cには、スラスト受部材としての樹脂部材30が配設されている。樹脂部材30は、アーマチャシャフト7の先端部に設けられた樹脂キャップ31と、挿入孔21c内の該樹脂キャップ31により閉塞されて形成された空間(収容部)内に設けられた注入樹脂32とを備えて構成されている。そして、図1(c)に示すように、挿入孔21cには、該挿入孔21cに連通して連通孔21dが形成されており、連通孔21dは開口部21eにて外部に開口している。なお、収容部としての挿入孔21cと樹脂部材30とを備えて、本発明のモータ軸受構造が構成されている。
As shown in FIG. 1B, a
そして、このようなアーマチャシャフト7のコア固着部分11aにコア8が固着され、整流子固着部分11bに整流子10が固着され、固着されたコア8及び整流子10に巻線9が巻装されてアーマチャ6が構成されている。また、アーマチャシャフト7の基端部の収容凹部11d内には、該アーマチャシャフト7のスラスト力を受けるスチールボール16が一部突出状態で収容される。このようなアーマチャ6は、アーマチャシャフト7の基端軸受部分11cをヨークハウジング4底部の滑り軸受15内に挿入し、スチールボール16が該底部に装着されるスラスト受けプレート17に当接するようにして、マグネット5が固着されたヨークハウジング4内に収容される。そして、このアーマチャ6を収容したヨークハウジング4(モータ本体2)は、ギヤハウジング21(減速部3)に対して組み付けられる。
The
また、樹脂部材30は、アーマチャシャフト7の先端軸受部分14の先端部に、スラスト受面14aを覆うように被せられた樹脂キャップ31が挿入孔21cに挿入された状態で、挿入孔21c内において樹脂キャップ31により閉塞された空間に、開口部21eから連通孔21dを介して溶融した注入樹脂32が注入されて固化されて形成される。注入樹脂32が固化して樹脂キャップ31と一体化して樹脂部材30が形成される。
The
前記減速部3は、ギヤハウジング21を有している。ギヤハウジング21は、前記モータ本体2から延びるアーマチャシャフト7の先端側を収容するシャフト収容部21aとウォームホイール23を収容するホイール収容部21bとを備えたカップ状の所定形状をなしている。
The speed reduction unit 3 has a
シャフト収容部21aの基端部には、アーマチャシャフト7の中央軸受部分11eをラジアル方向において支持する滑り軸受22が固着されている。シャフト収容部21aの先端部には、アーマチャシャフト7(小径部分12)の先端軸受部分14の先端部が挿入され、該先端部をラジアル方向において支持するための挿入孔21cが形成されている。なお、前記モータ本体2をギヤハウジング21に対して組み付ける際、アーマチャシャフト7の先端側(ウォーム13及び先端軸受部分14)が滑り軸受22内に挿入されてシャフト収容部21a内に収容される。このとき、ウォーム13の外径は中央軸受部分11eの外径、即ち滑り軸受22の内径より小さく形成されているので、該ウォーム13が滑り軸受22内周面に接触しないようになっている。
A sliding
ホイール収容部21bには、アーマチャシャフト7のウォーム13と噛合されるウォームホイール23が回転可能に収容される。ウォームホイール23には、出力軸24が一体回転するように設けられている。
A
また、ギヤハウジング21におけるモータ本体2と対向する部位には、ブラシ装置25が固定されている。ブラシ装置25には、前記整流子10に摺接する給電ブラシ26が保持されている。ブラシ装置25は、外部から図示しない給電線を介して電源供給を受け、その電源を給電ブラシ26及び整流子10を介してアーマチャ6(巻線9)に供給するようになっている。これにより、アーマチャ6が回転し、アーマチャシャフト7が回転することにより、ウォーム13及びウォームホイール23を介して出力軸24が回転され、該出力軸24の回転に基づいてワイパ装置が作動するようになっている。
A
(製造方法)
次に、上記のアーマチャシャフト7の製造方法について説明する。
前記アーマチャシャフト7は、図3に示すような円柱状の金属製のシャフト用素材40を加工して製造されている。シャフト用素材40は、先ず、図4に示すような鍛造型41を用い、先端側に小径部分12と先端軸受部分14とを形成し、基端端面に収容凹部11dを形成すべく冷間鍛造加工(冷鍛加工)が施される。
(Production method)
Next, the manufacturing method of said
The
鍛造型41は、2分割して互いに接離されシャフト用素材40が配置される一対の本体型41a(図4においては、一方の本体型41aのみ図示)と、該本体型41a内に押し込まれるスライド型45を備えている。本体型41aは、更にシャフト用素材40の軸線方向(スライド型45の押し込み方向)においてそれぞれ第1〜第3型部42〜44の3つに分割可能に構成され、これら第1〜第3型部42〜44に跨ってアーマチャシャフト7を形成するためシャフト成形凹部41bを有している。第1型部42は、シャフト用素材40の先端部分を鍛錬して小径部分12と先端軸受部分14とを形成するための小径部分加工凹部42aを備えている。第2型部43及び第3型部44は、第1型部42がシャフト用素材40に小径部分12を形成するにあたりシャフト本体11を支持するための小径部分加工凹部42a及びシャフト本体支持凹部43a,44aにてシャフト成形凹部41bが構成されている。
The forging
一方、スライド型45は、本体型41a内、即ちシャフト本体支持凹部44a内でスライド移動可能に設けられている。このスライド型45には、シャフト本体支持凹部44aの内径と略同径(僅かに小さい径)の円柱状の本体部45aと該本体部45aの先端中央部に前記収容凹部11dに対応する円柱状に突出する成形凸部45bが形成されている。
On the other hand, the
本体型41aにてシャフト用素材40の先端部分に小径部分12と先端軸受部分14とを形成するのと同時に、スライド型45にてシャフト用素材40の基端端面に収容凹部11dが形成されている。
Simultaneously with the
次いで、図5に示すように、シャフト本体11の基端軸受部分11c及び中央軸受部分11eの外周面を高精度に形成すべく、砥石46をシャフト本体11の外周面全体に摺接させ、該シャフト本体11の外周面全体の研削加工が施される。つまり、この研削加工により、基端軸受部分11c及び中央軸受部分11eの外周面における面粗さの向上及び真円度の向上が図られている。
Next, as shown in FIG. 5, in order to form the outer peripheral surfaces of the base
そして、図6に示すように、転造ダイス47の間に冷鍛加工が施された小径部分12を挟み込み、転造ダイス47を回転又は移動させることでウォーム13が形成される。
その後、先端軸受部分14の先端面にスラスト受面14aが形成される。
As shown in FIG. 6, the
Thereafter, a
先ず、アーマチャシャフト7が、公知の手段により、基端軸受部分11c側が把持されて所定の回転速度で回転状態とされる。
次に、図7に示すように、回転状態の先端軸受部分14の先端面に切削刃具53がスライドしながら当てられて荒切削され、切削面14bが形成される。切削刃具53は、図示しないスライド装置に設けられて、シャフト本体11の略軸線方向と、該軸線方向から所定角度傾斜した方向とにスライド移動可能とされている。荒切削は、例えば、回転中の先端軸受部分14に対して、切削刃具53が軸線方向に先端軸受部分14に向かってX1方向に移動された後、軸線方向から所定角度傾斜したX2方向に移動され、X2方向に移動しながら先端軸受部分14を切削する。その後、X1方向と平行で逆方向のX3方向に移動され、X2方向と平行で逆方向のX4方向に移動されて、切削刃具53は元の位置に戻される。
First, the
Next, as shown in FIG. 7, the
その後、スライド装置において切削刃具53と加圧部材としてのバニシ工具54とが交換される。バニシ工具54は、切削面14bに接触する接触部分が略球面形状のダイヤモンド54aとされている。
Thereafter, the
そして、図8に示すように、回転状態の先端軸受部分14の切削面14bにバニシ工具54がスライドしながら当てられてスラスト受面14aが形成され、本実施形態のアーマチャシャフト7が製造される。このとき、バニシ工具54はアーマチャシャフト7が撓まない程度の所定値で、該アーマチャシャフト7を加圧するように設定されている。バニシ仕上げは、例えば、回転中の先端軸受部分14(アーマチャシャフト7)に対して、バニシ工具54が軸線方向に先端軸受部分14に向かってX11方向に移動された後、軸線方向から所定角度傾斜したX12方向に移動され、X12方向に移動しながら先端軸受部分14の切削面14b(図8参照)をバニシ加工する。その後、X11方向と平行で逆方向のX13方向に移動され、X12方向と平行で逆方向のX14方向に移動されて、バニシ工具54は元の位置に戻される。
Then, as shown in FIG. 8, the burnishing
(実施形態の作用効果)
上記したように、本実施形態によれば以下の効果を有する。
(1)本実施形態では、アーマチャシャフトのスラスト受面14aは荒切削された切削面14bにバニシ加工が施されたバニシ仕上げ面として形成されるため、切削加工により生じた切削痕の凸凹形状はバニシ加工により押し潰されて均一面とされる。つまり、加工された面は切削加工のように切削刃具の削り痕が生じないため、面粗さが極めて小さい均一面となり、仕上げ加工として切削加工を行う場合と比較して面粗さが著しく向上し、モータ回転時の回転抵抗が小さくなる。また、スラスト受面14aの仕上げ加工を切削加工ではなくバニシ加工(塑性加工)により行うため、切削粉を発生させることなく面粗度を向上させることができ、アーマチャシャフト7のスラスト受面14aと樹脂部材30との間に切削粉が挟み込まれることが防止される。この結果、高精度のアーマチャシャフト7とすることができ、スラスト受面14aの面粗さやスラスト受面14aと樹脂部材30との間に挟み込まれる切削粉に起因するモータ回転時の異音や振動の発生を抑制することができるとともに、樹脂部材30の偏磨耗の発生を抑制してモータ回転軸のガタツキを防止することができる。
(Effect of embodiment)
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) In the present embodiment, the
加えて、スラスト受面14aは荒切削による切削面14bにバニシ加工を施すことによってバニシ仕上げを行っているので、スラスト受面14aの仕上げ加工時に切削粉を清掃する清掃工程が不要であり、製造コストを低減することができる。
In addition, since the
(2)本実施形態では、アーマチャシャフト7はウォーム13を有するためウォームホイール23と噛合することができる。また、ウォーム13を有するアーマチャシャフト7においては、アーマチャ6とウォーム13の形成された方向によっては、アーマチャシャフト7のウォーム13が形成された側のスラスト荷重が大きくなって樹脂部材30を偏磨耗させる虞がある。そうすると、アーマチャシャフト7が正逆回転する場合、反転時にアーマチャシャフト7と樹脂部材30とが衝突して反転音が発生する。しかし、本実施形態ではアーマチャシャフト7は高精度とされているため、樹脂部材30に発生する偏磨耗を抑制することができ、このような反転音の発生を防止することができる。
(2) In this embodiment, since the
(3)本実施形態では、樹脂部材30はアーマチャシャフト7の先端軸受部分14側の端部が挿入孔21cに挿入された状態で挿入孔21cに注入される注入樹脂32を備えており、この注入樹脂32は硬化する際にバニシ仕上げにより均一面とされたスラスト受面14aに沿って収縮する(スラスト受面14aの模り状態で収縮する)。この結果、アーマチャシャフト7のスラスト位置調整がなされ、モータ回転時に発生するアーマチャシャフト7のガタツキを抑制することができる。
(3) In the present embodiment, the
(4)本実施形態では、所定の形状の樹脂キャップ31を選択することで、樹脂部材30においてアーマチャシャフト7のスラスト受面14aに接触する接触面を確実に均一面とすることができ、同接触面の面粗さが大きい場合と比較して、より確実にモータ回転時の回転抵抗を軽減することができる。
(4) In this embodiment, by selecting the
(5)本実施形態では、荒切削された切削面14bを、バニシ工具54により所定の加圧力で加圧して行うため、切削面14bに形成された切削痕の凹凸形状を良好に押し潰して均一面とすることができる。
(5) In this embodiment, since the rough-
(6)本実施形態では、バニシ工具54の切削面14bへの加圧力はアーマチャシャフト7に撓み変形が生じない所定値に設定されているので、アーマチャシャフト7に安定してバニシ加工することができる。特に、アーマチャシャフト7を回転させながらバニシ加工する場合に、バニシ仕上げによる仕上げ面(スラスト受面14a)の面粗さをより向上させることができる。また、バニシ仕上げのために使用される工具に無理な力が加わらないため、バニシ仕上げに使用する装置の耐久性が向上する。
(6) In this embodiment, the pressure applied to the cutting
(7)本実施形態では、バニシ工具54の接触部分は略球面形状のダイヤモンド54aとされているため、切削面14bをバニシ加工する際に切削面14bに切削痕の凸凹形状があってもダイヤモンド54aはこの凹凸形状に沿ってスムーズに移動することができ加工性が向上する。
(7) In this embodiment, since the contact portion of the
(別例)
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○樹脂部材30において、アーマチャシャフト7のスラスト受面14aが接触する部分を樹脂キャップ31とする好ましい例としたが、樹脂部材30のスラスト受面14aに接触する部分を注入樹脂としてもよい。そうすると、注入樹脂は硬化する際にバニシ仕上げにより均一面とされたスラスト受面14aに沿って収縮する(スラスト受面14aの模り状態で収縮する)ため、樹脂部材のアーマチャシャフト7に当接する面を均一面とすることができ、アーマチャシャフト7の回転時に発生するガタツキを抑制することができる。また、樹脂部材は、注入樹脂や樹脂キャップに何ら限定されず、他の態様の樹脂部材としてもよい。
(Another example)
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the
○アーマチャシャフト7はウォーム13を有するものとしたが、ウォームを有していないアーマチャシャフト(モータ回転軸)としてもよい。ウォームがないアーマチャシャフトであっても、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Although the
○アーマチャシャフト7にバニシ加工を行う際に、アーマチャシャフト7を回転させながらバニシ工具54により切削面14bを加圧したが、バニシ加工はこの形態に何ら限定されない。例えば、アーマチャシャフト7を回転させないでバニシ加工してもよい。
When performing burnishing on the
○バニシ工具54の切削面14bに接触する接触部分(ダイヤモンド54a)を略球面形状としたが、接触部分の形状はこれに何ら限定されず、例えばローラ部材等としてもよい。また、ダイヤモンド54aにより切削面14bを加圧するものとしたが、接触部分の材質はダイヤモンドに何ら限定されず、シャフト用素材の金属よりも格段に硬度の高い鋼球など他の材質としてもよい。
The contact portion (
○スラスト受面14aは先端軸受部分14の先端に円錐台形状に形成するものとしたが、スラスト受面はこの形状に限定されず、例えば先端軸受部分14の先端に円錐状に形成してもよい。
The
1…減速機付きモータとしてのモータ、2…モータ本体、3…減速部、6…アーマチャ、7…モータ回転軸としてのアーマチャシャフト、13…ウォーム、14a…スラスト受面、14b…切削面、21…ハウジングとしてのギヤハウジング、21c…収容部としての挿入孔、21e…開口部、23…ウォームホイール、30…スラスト受部材としての樹脂部材、31…樹脂キャップ、32…注入樹脂、54…加圧部材としてのバニシ工具、54a…接触部分としてのダイヤモンド。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor as a motor with a reduction gear, 2 ... Motor main body, 3 ... Deceleration part, 6 ... Armature, 7 ... Armature shaft as a motor rotating shaft, 13 ... Worm, 14a ... Thrust receiving surface, 14b ... Cutting surface, 21 ... Gear housing as housing, 21c ... Insertion hole as accommodating part, 21e ... Opening part, 23 ... Worm wheel, 30 ... Resin member as thrust receiving member, 31 ... Resin cap, 32 ... Injected resin, 54 ... Pressure Burnishing tool as member, 54a ... Diamond as contact part.
Claims (13)
前記スラスト受面は、荒切削により所定形状とされた切削面にバニシ加工が施されたバニシ仕上げ面からなることを特徴とするモータ回転軸。 A motor rotating shaft that is rotatably supported by a motor housing and has a thrust receiving surface at one end that abuts against a thrust receiving member provided in the housing and receives the thrust load,
The motor rotating shaft, wherein the thrust receiving surface is a burnishing surface obtained by burnishing a cut surface having a predetermined shape by rough cutting.
ウォームホイールと噛合するウォームを有することを特徴とするモータ回転軸。 In the motor rotating shaft according to claim 1,
A motor rotating shaft comprising a worm that meshes with a worm wheel.
前記収容部内に設けられて前記モータ回転軸からのスラスト力を受ける樹脂部材と
を備えたモータ回転軸のスラスト軸受構造であって、
前記モータ回転軸には前記樹脂部材に当接してそのスラスト荷重を受けるスラスト受面が形成され、
該スラスト受面は、荒切削により所定形状とされた切削面にバニシ加工が施されたバニシ仕上げ面からなることを特徴とするモータ回転軸のスラスト軸受構造。 A housing that rotatably supports the motor rotation shaft, and a housing portion into which the tip of the motor rotation shaft is inserted;
A thrust bearing structure of a motor rotating shaft provided with a resin member provided in the housing portion and receiving a thrust force from the motor rotating shaft;
The motor rotating shaft is formed with a thrust receiving surface that contacts the resin member and receives the thrust load,
A thrust bearing structure for a motor rotating shaft, wherein the thrust receiving surface is a burnished surface obtained by burnishing a cut surface having a predetermined shape by rough cutting.
前記樹脂部材は、前記収容部に連通して形成された開口部から、該収容部に注入硬化された注入樹脂を備えたことを特徴とするモータ回転軸のスラスト軸受構造。 In the thrust bearing structure of the motor rotating shaft according to claim 3,
A thrust bearing structure for a motor rotating shaft, wherein the resin member includes an injection resin that is injected and hardened into an accommodation portion from an opening formed in communication with the accommodation portion.
前記樹脂部材は、
前記モータ回転軸のスラスト受面を覆う樹脂キャップと、
前記収容部に連通して形成された開口部から該収容部と前記樹脂キャップとの間に注入硬化された注入樹脂と
を備えたことを特徴とするモータ回転軸のスラスト軸受構造。 In the thrust bearing structure of the motor rotating shaft according to claim 3,
The resin member is
A resin cap covering a thrust receiving surface of the motor rotation shaft;
A thrust bearing structure for a motor rotating shaft, comprising: an injection resin that is injected and hardened between the storage portion and the resin cap through an opening formed in communication with the storage portion.
前記収容部内に設けられて前記モータ回転軸からのスラスト力を受ける樹脂部材と、
前記ハウジングに回転可能に支持されるとともに、前記樹脂部材に当接してそのスラスト荷重を受けるスラスト受面を一端に有するモータ回転軸と
を備えた減速機付きモータであって、
前記スラスト受面は、荒切削により所定形状とされた切削面にバニシ加工が施されたバニシ仕上げ面からなることを特徴とする減速機付きモータ。 An accommodating portion formed on a housing for accommodating a worm wheel that rotatably supports a motor rotating shaft having a worm and meshes with the worm to decelerate and output;
A resin member that is provided in the housing and receives a thrust force from the motor rotation shaft;
A motor with a speed reducer, which is rotatably supported by the housing and has a motor rotating shaft at one end that has a thrust receiving surface that contacts the resin member and receives a thrust load thereof,
The motor with a reduction gear, wherein the thrust receiving surface is a burnished surface obtained by burnishing a cut surface having a predetermined shape by rough cutting.
前記樹脂部材は、
前記収容部に連通して形成された開口部から該収容部に注入硬化された注入樹脂を備えたことを特徴とする減速機付きモータ。 The motor with a reduction gear according to claim 6,
The resin member is
A motor with a speed reducer, comprising: an injection resin that is injected and hardened into an accommodation portion from an opening formed in communication with the accommodation portion.
前記樹脂部材は、
前記モータ回転軸のスラスト受面を覆う樹脂キャップと、
前記収容部に連通して形成された開口部から該収容部と前記樹脂キャップとの間に注入硬化された注入樹脂と
を備えたことを特徴とする減速機付きモータ。 The motor with a reduction gear according to claim 6,
The resin member is
A resin cap covering a thrust receiving surface of the motor rotation shaft;
A motor with a speed reducer, comprising: an injection resin that is injected and hardened between the storage portion and the resin cap through an opening formed in communication with the storage portion.
前記モータ回転軸の一端に切削加工により所定形状の切削面を形成した後、該切削面にバニシ加工を施してバニシ仕上げ面とした前記スラスト受面を形成することを特徴とするモータ回転軸の製造方法。 A method of manufacturing a motor rotating shaft that is rotatably supported by a motor housing and has a thrust receiving surface at one end that abuts against a thrust receiving member provided in the housing and receives the thrust load,
The motor rotating shaft is characterized in that a cutting surface having a predetermined shape is formed by cutting at one end of the motor rotating shaft, and then the thrust receiving surface is formed as a burnishing surface by applying burnishing to the cutting surface. Production method.
前記バニシ加工は、加圧部材により前記切削面を所定の加圧力で加圧して行うことを特徴とするモータ回転軸の製造方法。 In the manufacturing method of the motor rotating shaft according to claim 9,
The method of manufacturing a motor rotating shaft, wherein the burnishing is performed by pressurizing the cutting surface with a predetermined pressure with a pressurizing member.
前記加圧部材の切削面への加圧力を、該加圧部材の加圧により前記モータ回転軸に撓み変形が発生しない所定値に設定したことを特徴とするモータ回転軸の製造方法。 In the manufacturing method of the motor rotating shaft according to claim 10,
A method of manufacturing a motor rotating shaft, wherein the pressing force applied to the cutting surface of the pressing member is set to a predetermined value that does not cause bending deformation of the motor rotating shaft by pressing of the pressing member.
前記加圧部材の切削面に接触する接触部分は略球面状であることを特徴とするモータ回転軸の製造方法。 In the manufacturing method of the motor rotating shaft according to claim 10 or 11,
A method of manufacturing a motor rotating shaft, wherein a contact portion of the pressing member that contacts the cutting surface is substantially spherical.
前記加圧部材の切削面に接触する接触部分はダイヤモンドで形成されていることを特徴とするモータ回転軸の製造方法。 In the manufacturing method of the motor rotating shaft according to any one of claims 10 to 12,
The method of manufacturing a motor rotating shaft, wherein a contact portion that contacts the cutting surface of the pressure member is formed of diamond.
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