JP2013192287A - 回転軸と該回転軸に強固に嵌合するヨークとからなる電動機の回転子 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸と該回転軸に嵌合するヨークとからなる電動機の回転子において、接着剤及び別個の固定手段を利用する必要がない回転子を提供する。
【解決手段】本発明によれば、回転軸１０と、該回転軸１０の外周面１０ａに嵌合するヨーク１２とからなる電動機の回転子１４において、ヨーク１２の内周面１２ａと回転軸１０の外周面１０ａとの間の嵌合は締り嵌めになっている。また、回転軸１０の外周面１０ａに形成された凸部１０ｂ（又は凹部２２ｂ）と、ヨーク１２の内周面１２ａに形成された凹部１２ｂ（又は凸部２０ｂ）との間の嵌合も同様に締り嵌めになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転軸と該回転軸に嵌合するヨークとからなる電動機の回転子に関する。

電動機の回転子において、ヨークと軸との間の締結は焼嵌めによって行われるのが一般的である。しかしながら、小型の電動機の回転子では、ヨークが薄肉であり、弾性変形領域内で焼嵌めを行うためには狭い範囲で締め代を管理する必要がある。このため、ヨークの内径及び軸の外径を高精度に形成する必要がある。そのような高精度な加工はコスト増大の要因になりうる。また、ヨークを鋼板の積層体として形成する場合には鋼板の打抜き加工が利用されるが、打抜き加工の精度を向上させるのは困難である。精度が確保できない場合は、ヨークが塑性変形を起こして締結力が低下し、ヨークの位置ずれを発生させる虞がある。

また、ヨークと軸との間を接着により締結する方法が公知である。しかしながら、接着剤の使用量、ヨーク及び軸の洗浄、余分な接着剤の除去など管理が煩雑であり、品質を安定化させるのが困難である。また、キーをキー溝に嵌合させてヨークと軸とを締結する方法が公知である。しかしながら、キー構造による締結方法は、回転方向の締結力が大きいのに対し、軸方向の締結力は小さい。したがって、軸方向の固定手段が別途必要になり、構造が複雑化する。従来例については特許文献１及び特許文献２を参照されたい。

特開昭６１−２６６０４１号公報 特開２００２−２９５５００号公報

したがって、回転軸と該回転軸に嵌合するヨークとからなる電動機の回転子において、接着剤を使用することなく、かつ別個の固定手段を必要とすることのない回転子が望まれている。

本願に係る１番目の発明によれば、円柱状の輪郭を有していて軸線回りに回転可能な回転軸と、該回転軸の外周面に嵌合するヨークとからなる電動機の回転子であって、前記回転軸の外周面には少なくとも１つの凹部又は凸部が前記軸線に対して平行な方向に形成されており、前記ヨークの内周面には、前記回転軸の前記少なくとも一つの凹部又は凸部に嵌合する凸部又は凹部が前記軸線に対して平行な方向に形成される電動機の回転子において、前記回転軸の前記外周面と、前記ヨークの前記内周面との間の嵌合が締り嵌めであるとともに、前記回転軸の前記凹部又は凸部と、前記ヨークの前記凸部又は凹部との間の嵌合が締り嵌めである、電動機の回転子が提供される。

本願に係る２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記回転軸又は前記ヨークに形成される前記凹部は、前記軸線に対して直交する方向の幅が該凹部の少なくとも一端に向かって漸次拡大する拡大部を有する、電動機の回転子が提供される。

本願に係る３番目の発明によれば、２番目の発明において、前記回転軸又は前記ヨークに形成される前記凹部は、前記拡大部の末端から延在していて前記軸線に対して直交する方向に一定の幅からなる幅広部を有する、電動機の回転子が提供される。

本願に係る４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記回転軸は、該回転軸の少なくとも一端において、前記ヨークの内径よりも小さい外径を有する小径部を備える、電動機の回転子が提供される。

本願に係る５番目の発明によれば、２番目又は３番目の発明において、前記回転軸は、該回転軸の少なくとも一端において、前記ヨークの内径よりも小さい外径を有する小径部を備えており、該小径部は、前記回転軸の前記少なくとも一端から、該少なくとも一端に対して遠位に位置する前記拡大部の端部まで少なくとも延在する、電動機の回転子が提供される。

本願に係る６番目の発明によれば、４番目又は５番目の発明において、前記小径部が、該小径部が形成される前記少なくとも一端に向かって外径が漸次小さくなるテーパ形状を有する、電動機の回転子が提供される。

本願に係る７番目の発明によれば、１番目から６番目のいずれかの発明において、前記凹部及び前記凸部が前記回転軸の前記外周面又は前記ヨークの前記内周面にそれぞれ等間隔に複数形成される、電動機の回転子が提供される。

本願に係る８番目の発明によれば、１番目から７番目のいずれかの発明において、前記ヨークが鋼板の積層体によって形成される、電動機の回転子が提供される。

１番目の発明によれば、回転軸の外周面とヨークの内周面との間の嵌合が締り嵌めであり、かつ回転軸及びヨークに形成される凸部と凹部との間の嵌合が締り嵌めである。それにより、接着剤及び別個の固定手段を使用しなくとも、回転子の回転方向及び軸線方向のいずれにおいても十分強固に嵌合される回転子が提供される。また、このような構成によれば、仮に軸を嵌合させる際に塑性変形が生じた場合であっても、凹部と凸部との間の締り嵌めによって軸とヨークとが互いに強固に固定される。一方、従来技術において一般的に行われる凹部と凸部との間の嵌合は、最も緊密な組込タイプのものであっても中間嵌めである。したがって、凹部と凸部との間に隙間が発生する可能性がある。その結果、ヨークが塑性変形すると締結力が低下する。また、凹部と凸部との間の隙間に起因して、フレッティングが発生する。

２番目の発明によれば、凹部と凸部とを嵌合させる際に拡大部がガイドとして作用するので、ヨークを回転軸に組付ける作業が容易になる。

３番目の発明によれば、拡大部に加えて幅広部がガイドとして作用するのでヨークを回転軸に組付ける作業が容易になる。また、幅広部は一定の幅を有するようになっているので比較的容易に形成可能である。

４番目の発明によれば、回転軸に形成される小径部が、回転軸とヨークとを嵌合する際のガイドとして作用する。したがって、ヨークを傾斜させることなくヨークの導入作業を円滑に行えるようになる。

５番目の発明によれば、小径部が凹部の拡大部の範囲に少なくとも延在するように形成される。したがって、凹部と凸部とを嵌合させる際に、小径部及び拡大部が協働してガイドとして作用するので、ヨークを回転軸に組付ける作業が容易になる。

６番目の発明によれば、小径部がテーパ形状を有している。したがって、ヨークの導入作業を円滑に行えるようになる。

７番目の発明によれば、凹部及び凸部が回転子に均等に配置される。したがって、回転子の回転時のバランスを維持できるようになる。

８番目の発明によれば、打ち抜き加工によって形成される鋼板を積層してヨークを形成できるので製造が比較的容易である。また、積層体からなるヨークであれば、渦電流の発生を抑制できるので結果として損失を低減できる。

本発明の一実施形態に係る回転軸とヨークとからなる回転子を示す斜視図である。 図１の実施形態におけるヨークを示す断面図である。 図１の実施形態における回転軸を示す断面図である。 本発明の別の実施形態におけるヨークを示す断面図である。 図４のヨークとともに使用される回転軸を示す断面図である。 本発明の変形例に係る回転子におけるヨーク及び回転軸を示す分解斜視図である。 本発明の別の変形例に係る回転子におけるヨーク及び回転軸を示す分解斜視図である。 本発明の別の変形例に係る回転子におけるヨーク及び回転軸を示す分解斜視図である。 図８のヨーク及び回転軸を示す断面図である。 本発明の別の変形例に係る回転子におけるヨーク及び回転軸を示す分解斜視図である。 図１０のヨーク及び回転軸を示す断面図である。 別の変形例に係る回転子におけるヨークを示す断面図である。 別の変形例に係る回転子におけるヨークを示す断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図示される実施形態において、各構成要素は、図面の視認性を考慮して又は説明の便宜上、実用的な寸法から適宜変更されていることがある。図１は、本発明の一実施形態に係る回転軸１０とヨーク１２とからなる回転子１４を示す斜視図である。図２は、図１の実施形態におけるヨーク１２を示す断面図である。図３は、図１の実施形態における回転軸１０を示す断面図である。

回転子１４は、電動機（図示せず）に使用される回転子である。図１に示されるように、回転子１４は、円柱状の輪郭を有していて軸線Ｘ回りに回転可能な回転軸１０と、該回転軸１０の外周面１０ａに嵌合するヨーク１２とを備えている。回転軸１０の外周面１０ａには凸部１０ｂが軸線Ｘに対して平行な方向に形成されている。ヨーク１２の内周面１２ａには、図２においてより明瞭に示されるように凹部１２ｂが軸線Ｘに対して平行な方向に形成されている。回転軸１０の凸部１０ｂは、ヨーク１２の凹部１２ｂに嵌合するように形成される。

図２を参照すると、ヨーク１２は、凹部１２ｂが形成される箇所を除いて一定の大きさの内径Ｄ₁を有する円筒状の部品である。ヨーク１２は磁性材料から形成されていて電動機の動作時に磁路を形成する。例えばヨーク１２は、鋼板の積層体によって形成されうる。鋼板を積層して形成されたヨークは、渦電流の発生を抑制するのに効果的である。そして、その結果、鉄損が低減されて電動機としての効率が増大するようになる。それに加えて、各鋼板は安価な打抜き加工によって形成されるので、全体の生産コストを低減できる。ヨーク１２の内周面１２ａに溝状に延在する凹部１２ｂは、軸線Ｘに対して平行な方向においてヨーク１２の全長にわたって概ね一様の断面を有するように形成されている。凹部１２ｂは、軸線Ｘに対して直交する方向に幅Ｗ₁を有している。

図３を参照すると、回転軸１０は、凸部１０ｂが形成される箇所を除いて一定の大きさの外径Ｄ₂を有する概ね円形の断面を有している。回転軸１０は、例えば電動機の回転子のシャフトである。回転子１０は、電動機の動作時において、図示されない固定子と協働して磁気的作用により軸線Ｘ回りに回転して動力を発生させる。凸部１０ｂは、回転軸１０の外周面１０ａから半径方向外側に突出している。凸部１０ｂは、軸線Ｘに対して平行な方向において回転軸１０の全長にわたって概ね一様の断面を有するように形成されている。凸部１０ｂは、軸線Ｘに対して直交する方向に幅Ｗ₂を有している。

本実施形態においては、Ｄ₁＜Ｄ₂かつＷ₁＜Ｗ₂の関係が成立する。すなわち、回転軸１０の外周面１０ａと、ヨーク１２の内周面１２ａとの間の嵌合は、締り嵌めになるように回転軸１０及びヨーク１２が寸法決めされる。それとともに、回転軸１０の凸部１０ｂと、ヨーク１２の凹部１２ｂとの間の嵌合も同様に締り嵌めになっている。それぞれの嵌め代は、回転軸１０及びヨーク１２の材料、各部材の寸法、特にヨーク１２の肉厚を考慮して適宜決定される。

前述したように、本実施形態においては、２つの嵌合作用がいずれも締り嵌めによってもたらされる。締り嵌めとしては、例えば焼嵌め、冷やし嵌め又は圧入が利用されうる。したがって、本発明によれば、接着剤によってヨークを回転軸に固着した回転子に比べて安定した品質の回転子を提供できる。また、例えば余分な接着剤を除去するなど追加の工程が必要な接着剤を使用する場合に比べて、本実施形態に係る回転子は組付作業が比較的単純である。したがって、生産の自動化も容易である。

本実施形態の構造によれば、回転軸１０の外周面１０ａとヨーク１２の内周面１２ａとの間の嵌合作用、及び凸部１０ｂと凹部１２ｂとの間の嵌合作用が互いに補完し合って、結果として安定した締結作用をもたらす。例えばヨーク１２が塑性変形したとき、ヨーク１２の内周面１２ａと、回転軸１０の外周面１０ａとの間の締結力が低下しうる。このような場合であっても、凸部１０ｂと凹部１２ｂとの間の嵌合作用によって、回転子１４の回転方向の締結力は概ね維持される。また、凸部１０ｂと凹部１２ｂとの間の嵌合作用のみでは、回転子１４の軸線Ｘの方向の締結力が高くないことが一般的である。しかしながら、本実施形態によれば回転軸１０の外周面１０ａとヨーク１２の内周面１２ａとの間の締り嵌めによって軸線Ｘの方向にも十分な締結力が得られる。したがって、軸線方向における追加の支持手段が不要であるため、部品点数を減らせるとともに構造を簡略化できる。

なお、電動機の回転子において、軸線Ｘの方向において必要な締結力は回転方向に比べて顕著に小さくてよい。したがって、ヨーク１２が塑性変形した場合であっても本実施形態であれば、回転方向及び軸線Ｘの方向の両方において十分な締結力が維持される。また、凸部１０ｂと凹部１２ｂとの間は締り嵌めであるため、回転軸１０とヨーク１２との間において、位置ずれが回転方向に生じるのを防止できる。これにより、フレッティングを効果的に防止でき、回転子の耐久性を向上できる。

以下、本発明に係る別の実施形態及び変形例を説明する。前述した実施形態に関連して既に述べた事項は繰返し記載されず、以下の説明において適宜省略される。なお、明示的に言及される場合を除き、前述した事項は以下に説明される実施形態及び変形例においても同様にあてはまる。

図４は、本発明の別の実施形態におけるヨーク２０を示す断面図である。図５は、このヨーク２０とともに使用される回転軸２２を示す断面図である。本実施形態において、ヨーク２０の内周面２０ａには、ヨーク２０の全長にわたって概ね一定の幅Ｗ₃を有していて半径方向内側に延在する凸部２０ｂが形成されている。それに対して、回転軸２２の外周面２２ａには、ヨーク２０の凸部２０ｂと嵌合する凹部２２ｂが形成されている。本実施形態において、ヨーク２０の内径Ｄ₃と回転軸２２の外径Ｄ₄との間には、Ｄ₃＜Ｄ₄の関係が成立する。また、ヨーク２０の凸部２０ｂの幅Ｗ₃と、回転軸２２の凹部２２ｂの幅Ｗ₄との間には、Ｗ₄＜Ｗ₃の関係が成立する。

すなわち、本実施形態においても、ヨーク２０の内周面２０ａと回転軸２２の外周面２２ａとの間の嵌合は締り嵌めであり、かつヨーク２０の凸部２０ｂと回転軸２２の凹部２２ｂとの間の嵌合も締り嵌めになっている。これら２つの締り嵌めによって得られる締結力によって、前述した実施形態と同様に、ヨーク２０と回転軸２２とは、回転方向及び軸線方向のいずれにも十分強固に互いに締結されうるようになる。

図６は、本発明の変形例に係る回転子におけるヨーク３０及び回転軸３２を示す分解斜視図である。この変形例においては、図４及び図５を参照して前述された実施形態と同様に、ヨーク３０の内周面３０ａに凸部３４が形成されるとともに、回転軸３２の外周面３２ａに凹部３６が形成されている。より具体的には、ヨーク３０には、図示されるように互いに概ね対向して配置される一対の凸部３４，３４が形成されている。同様に、回転軸３２には、図示されるように互いに概ね対向して配置される一対の凹部３６，３６が形成されている。図６から分かるように、凹部３６は、凸部３４と締り嵌めによって嵌合されるように寸法決めされる嵌合部３８と、嵌合部３８の末端から延在する拡大部４０とをさらに有している。拡大部４０は、回転軸３２の軸線に対して直交する方向の幅が凹部３６の端部３６ａに向かって漸次拡大するように形成される。拡大部４０の幅は、少なくともヨーク３０の凸部３４の幅よりも大きい幅を有するようになるまで漸次拡大される。この拡大部４０はヨーク３０を回転軸３２に組付ける際のガイドとして作用し、ヨーク３０の凸部３４が回転軸３２の凹部３６に円滑に導入されるようになる。したがって、組付工程が容易になって作業効率が向上し、結果的に生産コストが低減される。

図７は、本発明の別の変形例に係る回転子におけるヨーク３０及び回転軸３２を示す分解斜視図である。図７において、図６に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には同一の参照符号が付されており、それら構成要素に関する重複する説明は適宜省略される。この変形例において、回転軸３２に形成される凹部３６は、回転軸３２の軸線に対して直交する方向の幅が凹部３６の端部３６ａに向かって漸次拡大するように形成される拡大部４０に加えて、拡大部４０の末端から延在する幅広部４２をさらに有している。幅広部４２は、回転軸３２の軸線に対して直交する方向に一定の幅であって、ヨーク３０の凸部３４の幅及び回転軸３２の嵌合部３８の幅よりも大きい幅を有している。この変形例においても、図６の変形例と同様に、拡大部４０及び幅広部４２が協働してヨーク３０を回転軸３２に対して組付ける際のガイドとして作用する。したがって、組付工程が容易になって作業効率が向上し、結果的に生産コストが低減される。

続いて、図８及び図９を参照して本発明の別の変形例について説明する。図８は、この変形例の回転子７０におけるヨーク３０及び回転軸７２を示す分解斜視図である。図９は、図８のヨーク３０及び回転軸７２を示す断面図である。この変形例においては、図６及び図７に示される変形例と同様に、ヨーク３０の内周面３０ａに凸部３４が形成されるとともに、回転軸７２の外周面７２ａに凹部７４が形成されている。ヨーク３０の構成は、図６及び図７に示される変形例と同様であるため、詳細な説明は省略される。回転軸７２の凹部７４は、図６の変形例における回転軸３２の凹部３６と同様に、嵌合部７４ａ及び拡大部７４ｂを有している。すなわち、嵌合部７４ａは、ヨーク３０の凸部３４と締り嵌めによって嵌合されるように、凸部３４の幅よりも小さい幅を有するように寸法決めされる。また、拡大部７４ｂは、回転軸７２の軸線Ｘに対して直交する方向の幅が凹部７４の端部７４ｃに向かって漸次拡大している。

図９においてより明瞭に示されるように、回転軸７２は、ヨーク３０が導入される方向に向いた端部７２ｂにおいて、ヨーク３０の内径Ｄ₅よりも小さい外径Ｄ₆を有する小径部７６を備えている。したがって、ヨークの内径Ｄ₅と、小径部７６の外径Ｄ₆と、回転軸７２の外径Ｄ₇との間には、Ｄ₆＜Ｄ₅＜Ｄ₇の関係が成立する。このような回転子７０を採用すれば、ヨーク３０を回転軸７２に組付ける際に小径部７６がガイドとして作用する。したがって、組付工程が容易になって作業効率が向上し、結果的に生産コストが低減される。小径部７６は、回転軸７２の端部７２ｂから、該端部７２ｂに対して遠位に位置する拡大部７４ｂの端部７４ｄまで少なくとも延在するのが好ましい。このような構成によれば、拡大部７４ｂと小径部７６とが、拡大部７４ｂの範囲にわたって協働するので、ヨーク３０の組付工程を円滑に行える。また、小径部７６は、拡大部７４ｂの端部７４ｄを越えて延在していてもよい。この場合は、ヨーク３０の凸部３４と、回転軸７２の凹部７４とを先ず嵌合させた後に、ヨーク３０の内周面３０ａと、回転軸７２の外周面７２ａとを嵌合させられる。したがって、ヨーク３０の位置ずれを防止できるとともに不意に大きな力がヨーク３０又は回転軸７２に作用するのを防止できる。

図１０は、本発明の別の変形例に係る回転子８０におけるヨーク３０及び回転軸８２を示す分解斜視図である。図１１は、図１０のヨーク３０及び回転軸８２を示す断面図である。この変形例においても、図６及び図７に示される変形例と同様に、ヨーク３０の内周面３０ａに凸部３４が形成されるとともに、回転軸８２の外周面８２ａに凹部８４が形成されている。ヨーク３０についての詳細な説明は省略される。回転軸８２の凹部８４は、図７の変形例における回転軸３２の凹部３６と同様に、嵌合部８４ａ、拡大部８４ｂ及び幅広部８４ｃを有している。すなわち、嵌合部８４ａは、ヨーク３０の凸部３４と締り嵌めによって嵌合されるように、凸部３４の幅よりも小さい幅を有するように寸法決めされる。拡大部８４ｂは、回転軸８２の軸線Ｘに対して直交する方向の幅が凹部８４の端部８４ｄに向かって漸次拡大している。幅広部８４ｃは、回転軸８２の軸線Ｘに対して直交する方向に一定の幅を有する。幅広部８４ｃの幅は、ヨーク３０の凸部３４の幅よりも大きく、かつ回転軸８２の拡大部８４ｂの幅以上の大きさを有している。

図１１においてより明瞭に示されるように、回転軸８２は、ヨーク３０が導入される方向に向いた端部８２ｂにおいて、ヨーク３０の内径Ｄ₅よりも小さい外径Ｄ₈を有する小径部８６を備えている。小径部８６は、回転軸８２の端部８２ｂに向かって外径Ｄ₈が漸次小さくなるテーパ形状を有している。さらに、小径部８６の末端、すなわち回転軸８２の端部８２ｂにおいて、小径部８６の外径Ｄ₈₁は、ヨーク３０の内径Ｄ₅よりも小さくなるように形成されている。したがって、ヨークの内径Ｄ₅と、小径部８６の末端における外径Ｄ₈₁と、回転軸８２の外径Ｄ₉との間には、Ｄ₈₁＜Ｄ₅＜Ｄ₉の関係が成立する。このような回転子８０を採用すれば、ヨーク３０を回転軸８２に組付ける際に小径部８６がガイドとして作用する。したがって、組付工程が容易になって作業効率が向上し、結果的に生産コストが低減される。小径部８６は、回転軸の端部８２ｂから、該端部８４ｂに対して遠位に位置する拡大部８４ｂの端部８４ｅまで延在するのが好ましい。このような構成によれば、拡大部８４ｂと小径部８６とが、拡大部８４ｂの範囲にわたって協働するので、ヨーク３０の組付工程を円滑に行える。また、この変形例においても、小径部８６が、拡大部８４ｂの端部８４ｅを越えた範囲にわたって延在していてもよい。

図６から図１１を参照して説明した変形例においては、凹部が回転軸に形成された場合を例示して説明したが、凹部を回転軸ではなくヨークに形成した実施形態にも同様に適用されうることはいうまでもない。この場合でも、凹部に形成された拡大部４０，７４ｂ，８４ｂ、幅広部４２，８４ｃ及び小径部７６，８６は、図示された変形例と同様のガイド作用を有しうることは自明である。また、拡大部４０，７４ｂ，８４ｂ、幅広部４２，８４ｃ及び小径部７６，８６は図示されない他端にも同様に形成されうる。両端に拡大部４０，７４ｂ，８４ｂ、幅広部４２，８４ｃ及び小径部７６，８６を形成すれば、ヨーク３０を回転軸３２，７２，８２のいずれの端部からも容易に組付けられるようになる。その結果、組付作業の自由度が増大するので有利である。

図１２及び図１３は、別の変形例に係る回転子におけるヨーク５０，６０を示す断面図である。これら変形例においては、前述したような凹部と凸部との間の嵌合作用が複数箇所において均等に付与される。すなわち、凹部及び凸部がヨークの内周面又は回転軸の外周面に沿ってそれぞれ等間隔に形成される。

図１２に示されるヨーク５０には、ヨーク５０の内周面５２に２つの凸部５４，５４が形成されている。凸部５４，５４は、互いに対向するように配置される。図示されない回転軸には、凸部５４，５４に対応する２つの凹部が同様に互いに対向するように形成される。また、図９に示されるヨーク６０には、ヨーク６０の内周面６２に３つの凸部６４が周方向に等間隔に、すなわち互いに１２０度の角度離間して配置されている。当然ながら、ヨークに複数の凹部が周方向に均等に配置されてもよい。この場合、ヨークの凹部に対応するように、回転軸には複数の凸部が周方向に均等に形成される。

図１２及び図１３を参照して例示したように、互いに嵌合する凸部及び凹部を周方向に均等に配置させることで回転子の回転時のバランスを維持できる。なお、凸部及び凹部がそれぞれ２つ又は３つ形成された変形例が図示されるものの、本発明はこれら具体例に限定されず、４つ以上の凸部及び凹部が等間隔に配置されてもよい。また、本発明は、その他の実施形態との関係においても、本明細書において明示的に説明された具体例に限定されない。例えば、本明細書において説明された実施形態及びその変形例に係る構成を任意に組合せて本発明を実施できることは当業者に自明である。

１０ 回転軸
１０ａ 外周面
１０ｂ 凸部
１２ ヨーク
１２ａ 内周面
１２ｂ 凹部
１４ 回転子
２０ ヨーク
２０ａ 内周面
２０ｂ 凸部
２２ 回転軸
２２ａ 外周面
２２ｂ 凹部
３０ ヨーク
３０ａ 内周面
３２ 回転軸
３２ａ 外周面
３４ 凸部
３６ 凹部
３８ 嵌合部
４０ 拡大部
４２ 幅広部
５０ ヨーク
５２ 内周面
５４ 凸部
６０ ヨーク
６２ 内周面
６４ 凸部
７０ 回転子
７２ 回転軸
７４ 凹部
７４ｂ 拡大部
７６ 小径部
８０ 回転子
８２ 回転軸
８４ 凹部
８４ｂ 拡大部
８４ｃ 幅広部
８６ 小径部
Ｘ 軸線

図３を参照すると、回転軸１０は、凸部１０ｂが形成される箇所を除いて一定の大きさの外径Ｄ₂を有する概ね円形の断面を有している。回転軸１０は、例えば電動機の回転子のシャフトである。回転子は、電動機の動作時において、図示されない固定子と協働して磁気的作用により軸線Ｘ回りに回転して動力を発生させる。凸部１０ｂは、回転軸１０の外周面１０ａから半径方向外側に突出している。凸部１０ｂは、軸線Ｘに対して平行な方向において回転軸１０の全長にわたって概ね一様の断面を有するように形成されている。凸部１０ｂは、軸線Ｘに対して直交する方向に幅Ｗ₂を有している。

図１１においてより明瞭に示されるように、回転軸８２は、ヨーク３０が導入される方向に向いた端部８２ｂにおいて、ヨーク３０の内径Ｄ₅よりも小さい外径Ｄ₈を有する小径部８６を備えている。小径部８６は、回転軸８２の端部８２ｂに向かって外径Ｄ₈が漸次小さくなるテーパ形状を有している。さらに、小径部８６の末端、すなわち回転軸８２の端部８２ｂにおいて、小径部８６の外径Ｄ₈₁は、ヨーク３０の内径Ｄ₅よりも小さくなるように形成されている。したがって、ヨークの内径Ｄ₅と、小径部８６の末端における外径Ｄ₈₁と、回転軸８２の外径Ｄ₉との間には、Ｄ₈₁＜Ｄ₅＜Ｄ₉の関係が成立する。このような回転子８０を採用すれば、ヨーク３０を回転軸８２に組付ける際に小径部８６がガイドとして作用する。したがって、組付工程が容易になって作業効率が向上し、結果的に生産コストが低減される。小径部８６は、回転軸の端部８２ｂから、該端部８２ｂに対して遠位に位置する拡大部８４ｂの端部８４ｅまで延在するのが好ましい。このような構成によれば、拡大部８４ｂと小径部８６とが、拡大部８４ｂの範囲にわたって協働するので、ヨーク３０の組付工程を円滑に行える。また、この変形例においても、小径部８６が、拡大部８４ｂの端部８４ｅを越えた範囲にわたって延在していてもよい。

図１２に示されるヨーク５０には、ヨーク５０の内周面５２に２つの凸部５４，５４が形成されている。凸部５４，５４は、互いに対向するように配置される。図示されない回転軸には、凸部５４，５４に対応する２つの凹部が同様に互いに対向するように形成される。また、図１３に示されるヨーク６０には、ヨーク６０の内周面６２に３つの凸部６４が周方向に等間隔に、すなわち互いに１２０度の角度離間して配置されている。当然ながら、ヨークに複数の凹部が周方向に均等に配置されてもよい。この場合、ヨークの凹部に対応するように、回転軸には複数の凸部が周方向に均等に形成される。

Claims (8)

1. 円柱状の輪郭を有していて軸線回りに回転可能な回転軸と、該回転軸の外周面に嵌合するヨークとからなる電動機の回転子であって、前記回転軸の外周面には少なくとも１つの凹部又は凸部が前記軸線に対して平行な方向に形成されており、前記ヨークの内周面には、前記回転軸の前記少なくとも一つの凹部又は凸部に嵌合する凸部又は凹部が前記軸線に対して平行な方向に形成される電動機の回転子において、
   前記回転軸の前記外周面と、前記ヨークの前記内周面との間の嵌合が締り嵌めであるとともに、前記回転軸の前記凹部又は凸部と、前記ヨークの前記凸部又は凹部との間の嵌合が締り嵌めである、電動機の回転子。
2. 前記回転軸又は前記ヨークに形成される前記凹部は、前記軸線に対して直交する方向の幅が該凹部の少なくとも一端に向かって漸次拡大する拡大部を有する、請求項１に記載の電動機の回転子。
3. 前記回転軸又は前記ヨークに形成される前記凹部は、前記拡大部の末端から延在していて前記軸線に対して直交する方向に一定の幅からなる幅広部を有する、請求項２に記載の電動機の回転子。
4. 前記回転軸は、該回転軸の少なくとも一端において、前記ヨークの内径よりも小さい外径を有する小径部を備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
5. 前記回転軸は、該回転軸の少なくとも一端において、前記ヨークの内径よりも小さい外径を有する小径部を備えており、該小径部は、前記回転軸の前記少なくとも一端から、該少なくとも一端に対して遠位に位置する前記拡大部の端部まで少なくとも延在する、請求項２又は３に記載の電動機の回転子。
6. 前記小径部が、該小径部が形成される前記少なくとも一端に向かって外径が漸次小さくなるテーパ形状を有する、請求項４又は５に記載の電動機の回転子。
7. 前記凹部及び前記凸部が前記回転軸の前記外周面又は前記ヨークの前記内周面にそれぞれ等間隔に複数形成される、請求項１から６のいずれか１項に記載の電動機の回転子。
8. 前記ヨークが鋼板の積層体によって形成される、請求項１から７のいずれか１項に記載の電動機の回転子。

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