JP2019176713A - モータシャフト、回転子、モータ、送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】モータシャフトの作製工程において、設備費用および生産性向上を目的とする。【解決手段】磁石を一体成型するシャフト部分に、シャフト外周部分で交差する螺旋溝を設けたという構成にしたことにより、従来の綾目形状や平目形状を作製する手法である転造加工ではなく、切削加工で形状を作製することが可能となるため、転造加工のための設備が不要となり、また、転造工程が削減することができるため、設備費用の削減および生産性の向上という効果を得ることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、モータシャフトと、それを用いた回転子、モータ、送風機に関するものである。

従来、この種のモータシャフトのローレットは、綾目形状で加工されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、その綾目形状ローレットについて図８（ａ）を参照しながら説明する。

図８（ａ）はモータシャフト１０１に形成された綾目形状ローレット１０２を拡大した図である。モータシャフト１０１の周囲であって、ローレット（綾目形状ローレット１０２）上にプラスチックマグネットを形成することで、プラスチックマグネットとプラスチックマグネット間の、モータシャフト１０１の軸方向及び円周方向への摩擦が増加する。このため、モータシャフト１０１とプラスチックマグネットが強固に固定される。なお、綾目形状ローレット１０２は転造加工により形成される。

また、ローレットの他の例として、平目形状に加工しているものもある（例えば、特許文献２参照）。

以下、平目形状ローレットについて図８（ｂ）を参照しながら説明する。

図８（ｂ）は、モータシャフト１０１に形成された平目形状ローレット１０３を拡大した図である。この平目形状ローレット１０３備えることにより、綾目形状ローレット１０２と同じく、モータシャフト１０１とプラスチックマグネット間の、モータシャフト１０１の軸方向及び円周方向への摩擦が増加する。このため、モータシャフト１０１とプラスチックマグネットが強固に固定される。なお、平目形状ローレット１０３も綾目形状ローレット１０２と同じく、転造加工により形成される。

特開２００２−１０１５８３号公報 特開２００５−２０９７４号公報

このような従来のモータシャフト１０１の製造においては、加工手順として切削加工、研磨加工、及び転造加工が利用される。例えば、切削加工においてモータシャフト１０１の例えばローレット以外の部位を切削する。また、研磨加工においてモータシャフト１０１を研磨する。そして最後の転造加工において、ローレットを形成する。

ここで、転造加工とは、モータシャフトの側面から中心方向に圧力を加えることで、中心軸方向へ窪ませる加工と、その周囲を中心方向とは逆方向に盛り上げる加工とを同時に行なう加工であり、材料に大きな力を加えて変形させる金属加工方法である。この方法によって加工すると、加工部分周辺に盛り上がり部が生じる。図９（ａ）は、対象物を切削加工により、図の下方から上方へＶ字形状に加工した図、（ｂ）は転造加工により、図の下方から上方へＶ字形状に加工した図である。切削加工したものは、加工溝１１１を形成した際に、対象物の外周面１１２からはみ出す部分を生じることなく、加工される。一方、転造加工の場合、対象物に圧力を加えることにより変形させるため、加工溝１１１を形成すると、外周面１１２から下方にはみ出す部分、つまり盛り上がり部１１３を生じることとなる。これが切削加工と転造加工の加工時における形状の違いである。

上記の加工手順では、それぞれの加工で異なる設備が必要であり、さらに加工設備ごとにモータシャフトを移動させる必要があった。以上のことから、設備コストが必要となり、またモータシャフトの移動に基づき時間コストも必要であるという課題を有していた。

よって、本発明は、軸方向及び円周方向への摩擦を十分に有するとともに、設備コスト及び時間コストを削減可能なモータシャフトを提供することを目的とする。

そして、上記目的を達成するために、本発明に係るモータシャフトは、モータの回転軸を形成する円筒形のモータシャフトであって、前記円筒形における底面側の加工対象一端から天面側の加工対象他端までの加工対象領域の前記加工対象一端から前記加工対象他端の間に前記円筒形の外周面を少なくとも一周取り巻いて設けられる螺旋溝と、前記加工対象一端に前記外周面を取り巻く一端部円形溝と、前記加工対象他端に前記外周面を取り巻く他端部円形溝と、を備えた構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、モータシャフトの軸方向及び円周方向への摩擦を十分に有するとともに、設備コスト及び時間コストを削減可能なモータシャフトを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係るモータの内部構成の概略を示す断面図。 実施の形態１に係るモータシャフトの側面図。 実施の形態２に係るモータシャフトの側面図及び断面図。 モータシャフトに対する螺旋溝および逆螺旋溝の角度を例示するためのモータシャフトの側面図。 螺旋溝および逆螺旋溝が壁部を有するモータシャフトの側面図。 螺旋溝および円形溝を有するモータシャフトの側面図。 円形溝幅が螺旋溝幅より長いモータシャフトの側面図。 従来の綾目形状ローレット及び平目形状ローレットを有したモータシャフトのローレット部の拡大図。 従来の切削加工部と転造加工部を示す図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して、同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。さらに、各図面において、本発明に直接には関係しない各部の詳細については説明を省略している。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る送風機、モータ、回転子、及びモータシャフトについて、図１を参照しながら説明する。図１はモータの内部構成の概略を示す断面図である。

モータ１は内転型のＤＣモータであり、例えばモータシャフト９に羽根を取り付け、モータシャフト９を回転させることにより送風機の駆動源として利用される。

モータ１は、モールド体２と、ブラケット６と、回転子７と、を備える。

モールド体２は、有底円筒形の樹脂であり、内部に固定子３と巻き線４と、を備えている。モールド体２は、凹形状に形成された内部空間に回転子７を格納する。つまりモールド体２は、モータ１の外郭を構成する。

ブラケット６は、モータ１の凹形状に形成された空間の開口部を覆って配置される。

回転子７は、ブラケット６側と、モールド体２の底面側とに設けられた、二箇所の軸受５によって回転可能に固定されている。回転子７は、モータシャフト９と、プラスチックマグネット８とを備える。

モータシャフト９は、円筒形の棒状であり、ローレット１５を備えている。

ローレット１５は、モータシャフト９の表面であって、固定子３に対応する位置、つまり図１においては、上下に示された固定子３に挟まれる位置に設けられる。なお、モータシャフト９及びローレット１５についての詳細は後述する。

プラスチックマグネット８は、中空円筒形状を有し、プラスチックマグネットを素材として利用可能である。プラスチックマグネット８は、ローレット１５の周囲に設けられる。プラスチックマグネット８は、溶かしてローレット１５上に位置させた金型に流し込んで固化することにより、モータシャフト９と一体化することが可能である。本実施の形態では、一体化した状態において、プラスチックマグネット８の軸方向の両端がローレット１５の外部に位置する。

モータ１が駆動する際は、モータシャフト９が回転軸となり回転子７が回転する。

続いて、図２を参照しながらモータシャフト９の詳細について説明する。図２は本発明に係るモータシャフトの側面図である。

モータシャフト９は、円筒形状を有し、円筒形状における円形の底面２０の中心から円形の天面２１の中心を貫く回転軸１３を備える。なお、モータシャフト９は、円筒形状であるが、一端には、送風機の羽根を取り付けるための切欠き２２が設けられている。また、モータシャフト９の周囲には、複数の円形溝１２が設けられている。つまり、底面２０は切欠き２２のために厳密には円形ではないが、理解に供するため円形と表現し、モータシャフト９は、略円筒形状という事ができる。

円形溝１２は、モータシャフト９の外周面を一周にわたって設けられる。円形溝１２は、切欠き２２と共に、切削加工にて形成することができる。円形溝１２は、モータシャフト９へのベアリングの固定に使用されるイーリングが接続される。

円形溝１２の一つは、加工対象領域２３の底面２０側の一端に設けられる円形溝であり、一端部円形溝１２ａに該当する。また、円形溝１２の他の一つは、加工対象領域２３の天面２１側の他端に設けられる円形溝であり、他端部円形溝１２ｂに該当する。一端部円形溝に該当する一端部円形溝１２ａ及び他端部円形溝に該当する他端部円形溝１２ｂは、イーリングの接続のためではなく、プラスチックマグネット８をモータシャフト９に固定するために利用され、即ちローレット１５に該当する。

加工対象領域２３は、モータシャフト９の外周面であって、プラスチックマグネット８を配置する領域である。ただし、加工対象領域２３の一端及び他端は、必ずプラスチックマグネット８の底面側と天面側との両端に位置する必要は無い。例えば、加工対象領域２３の一端及び他端は、プラスチックマグネット８の両端よりもさらに内側に設けられてもよく、また、両端より外側にはみ出して設けられてもよい。加工対象領域２３は、一端から他端の間に螺旋溝１０と逆螺旋溝１１とを備えている。

螺旋溝１０は、加工対象領域２３において、モータシャフト９の外周面を少なくとも一周取り巻いて設けられる。ここで、「外周面を少なくとも一周取り巻く」とは、加工対象領域２３の両端部を構成する一端部円形溝１２ａから他端部円形溝１２ｂの間で、螺旋溝１０の一端から螺旋溝１０の他端までの線分が、モータシャフト９の外周面上で回転軸１３に平行に設けられた仮想線（例えば仮想線２４）と少なくとも１度は交わることを意味する。また、螺旋溝１０は、一端が一端部円形溝１２ａと連続し、他端が他端部円形溝１２ｂと連続している。螺旋溝１０は、回転軸１３に対して所定の角度（螺旋溝角度１４）を有しており、本実施の形態においては、４５度より大きい角度である約６０度を有している。

逆螺旋溝１１は、加工対象領域２３内を螺旋溝１０とは逆方向に、モータシャフト９の円筒形の外周面を取り巻いて設けられる。なお、逆螺旋溝１１は、必ずしも加工対象領域２３の両端、つまり一端部円形溝１２ａから他端部円形溝１２ｂにわたって設けられる必要は無く、また、一周取り巻く必要は無く、螺旋溝１０と少なくとも一箇所で交差していればよい。なお、本実施の形態においては、逆螺旋溝１１は、一端が一端部円形溝１２ａと連続し、他端が他端部円形溝１２ｂと連続している。逆螺旋溝１１は、回転軸１３に対して所定の角度（逆螺旋溝角度）を有しており、本実施の形態においては、４５度より大きい角度である約６０度を有している。

螺旋溝１０と逆螺旋溝１１とは、回転軸１３に対して互いに逆方向に６０度ずつ、つまり鈍角として１２０度、鋭角として６０度の交差角度を有する。

螺旋溝１０と逆螺旋溝１１とがそれぞれ一端が一端部円形溝１２ａと連続し、あるいは他端が他端部円形溝１２ｂと連続するか否かは、製造工程に必要な時間や、モータ１に接続される負荷に要求される摩擦の強さに応じて任意に選択すればよい。

ここで、螺旋溝１０及び逆螺旋溝１１は、切削加工により形成される溝であり、転造加工で生成される溝とは異なり、モータシャフト９の円筒形状における表面からさらに半径方向に盛り上がることは無い。

上記のような構成にすることで、プラスチックマグネット８に対する回転軸１３の軸方向（水平方向）および円周方向（回転方向）の摩擦を発生させ、プラスチックマグネット８とモータシャフト９とが強固に保持できる。

また、螺旋溝１０と逆螺旋溝１１、および円形溝１２は、それぞれモータシャフト９を切削加工することで生成可能である。つまり、転造加工が不要となり、転造加工の設備が不要となる。また、上記したように、モータシャフト９の加工工程はそれぞれの設備が必要であり、例えば、加工を切削加工から研磨加工に移す際にモータシャフト９を切削加工の設備から研磨加工の設備へと移動させなければならない。しかし、転造加工をなくすことにより、研磨加工の設備から転造加工の設備へのモータシャフト９の移動時間が短縮され、生産性が向上する。言い換えると、螺旋溝１０及び逆螺旋溝１１は、切削加工のみで生成可能であるため、転造加工を不要とし、設備コスト及び時間コストを削減可能となる。

なお、図２においては、螺旋溝１０及び逆螺旋溝１１をそれぞれ一本ずつ設けた。しかしながら、螺旋溝１０と逆螺旋溝１１は、上記加工対象領域において、それぞれ複数本備えてもよい。具体的には、螺旋溝１０を複数本設け、逆螺旋溝１１を一本設けても良いし、螺旋溝１０を一本設け、逆螺旋溝１１を複数本設けても良い。

上記の構成にすることにより、螺旋溝１０と逆螺旋溝１１の加工幅を変えず、また、螺旋溝角度１４の角度を大きくすることなく上記加工対象領域内の溝面積を増加させることが可能である。

上記のことから、加工時間を増加させず、また、溝面積増加により、回転軸１３の軸方向及び円周方向の保持力が増加する。

（実施の形態２）
続いて、図３を参照しながら、他のモータシャフト９ｂについて説明する。なお、図３（ａ）は、螺旋溝１０ｂと逆螺旋溝１１ｂを備えたモータシャフト９ｂの側面図である。また図３（ｂ）は、螺旋溝１０ｂを切断線Ａ−Ａにより切断した断面図である。

モータシャフト９ｂは、螺旋溝１０ｂと逆螺旋溝１１ｂとが回転軸１３に対して４５度の角度を有する。つまり交差角度は９０度である。

螺旋溝１０ｂと逆螺旋溝１１ｂともに溝の形状は、溝中心部３０がモータシャフト９ｂの回転軸１３、言い換えるとモータシャフト９ｂの円筒形における円の中心に一番近くなるようなＶ字形状を備えている。つまり、切削加工した際に左内壁３１ａと、右内壁３１ｂが形成され、その長さは等しい。上記の構成にすることで、螺旋溝１０ｂと逆螺旋溝１１ｂの交差部分のエッジ形状が緩和され、切削加工の際に発生するバリや切削カスが抑制される。

螺旋溝１０ｂと逆螺旋溝１１ｂは、ともに切削溝であるため、モータシャフト９ｂの回転軸１３から半径方向に最も離れた最頂部３２が、従来技術の図９（ｂ）に示した盛り上がり部１１３とは異なり、モータシャフト９ｂの外周面３３と一致する。

また、螺旋溝１０ｂおよび逆螺旋溝１１ｂは、溝深さ３４が溝幅３５よりも短くなるような切削溝である。ここで、溝深さ３４とは、溝中心部３０から最頂部３２までの長さを示す。また、溝幅３５とは、左内壁３１ａと外周面３３が接する端と、右内壁３１ｂと外周面３３が接する端を直線で結んだ線分の長さを示している。

上記の構成にすることで、螺旋溝１０ｂおよび逆螺旋溝１１ｂの部分に一体成型されるプラスチックマグネット８におけるモータシャフト９の外周面３３方向の保持強度（密着強度）が増加し、これにより回転軸１３の水平方向と回転方向の保持力が増加する。

（実施の形態３）
続いて、図４を参照しながら、螺旋溝と逆螺旋溝との構成例について例示する。

図４（ａ）においては、螺旋溝１０ｂと回転軸１３がなす角度、つまり螺旋溝角度１４と、逆螺旋溝１１ｂと回転軸１３がなす角度、つまり逆螺旋溝角度４１の関係がどちらも４５度をなすときの図である（実施の形態２と同様）。

上記の構成にすることで、回転子７に回転軸１３の回転方向４２（外周面の所定の点における接線方向）、または、軸方向４３の応力が加わった際に溝方向４４と溝垂直方向４５に応力が均等に分散される。つまり、回転軸１３の回転方向４２および軸方向４３の保持力のバランスを保つことができる。

図４（ｂ）においては、螺旋溝角度１４と逆螺旋溝角度４１が、４５度以上の角度をなすときの図である。

上記の構成にすることで、回転方向４２の応力を受けた際に、ほとんど応力が分散されずに溝方向４４にかかってしまう。そのため、回転方向４２に対する保持力は小さい。しかしながら、軸方向４３の応力を受けた際に、ほとんどの応力が溝垂直方向４５にかかるが、軸方向４３とほぼ垂直に螺旋溝１０および逆螺旋溝１１を設けているため、軸方向４３の応力を抑制できる。つまり、軸方向４３の応力が強くかかる羽根などを取り付ける際は、この構成が有効である。

図４（ｃ）は、螺旋溝角度１４と逆螺旋溝角度４１が、４５度以下の角度をなすときの図である。上記の構成にすることで、軸方向４３の応力を受けた際に、ほとんど応力が分散されずに溝方向４４にかかってしまう。そのため、軸方向４３に対する保持力は小さい。しかしながら、回転方向４２の応力を受けた際に、ほとんどの応力が溝垂直方向４５にかかるが、回転方向４２とほぼ垂直に螺旋溝１０および逆螺旋溝１１を設けているため、回転方向４２の応力を抑制できる。つまり、回転方向４２の応力が強くかかる羽根などを取り付ける際は、この構成が有効である。

また、螺旋溝角度１４と逆螺旋溝角度４１とを必ず同じにする必要は無く、螺旋溝角度１４を４５度以上にし、逆螺旋溝角度４１を４５度以下にしてもよい。また、螺旋溝角度１４を４５度以下にし、逆螺旋溝角度４１を４５度以上にしてもよい。

（実施の形態４）
続いて、図５を参照しながら、他のモータシャフト９ｅについて説明する。図５は、螺旋溝１０としての螺旋溝１０ｅと逆螺旋溝１１としての逆螺旋溝１１ｅが所定の間隔をあけて加工されたモータシャフト９ｅの側面図である。つまり、螺旋溝１０ｅと逆螺旋溝１１ｅは、壁部５１を有している。

他の実施の形態においては、一本の螺旋溝１０及び逆螺旋溝１１は、加工対象領域２３内で連続していた。しかしながら、本実施の形態に係る例えば螺旋溝１０ｅは、一定の間隔で壁部５１を備えている。

壁部５１は、一本の螺旋溝１０ｅを所定の間隔で埋めた部分を指す。壁部５１は、例えば切削加工時に、切削刃と回転軸１３との距離を一定の周期で変動させることで形成可能である。壁部５１が形成される位置では、壁部５１の一面、つまり壁部５１の円筒形における円の中心から半径方向に最も離れた最頂部が、モータシャフト９ｅの外周面３３と一致している。

上記の構成にすることで、回転子７に、回転軸１３の回転方向４２、または、軸方向４３の応力が加わった際に、溝方向４４の保持が可能となり、また、断続的に加工されることで、切削溝の加工面積も減少させることが可能である。つまり、回転子７の回転軸１３の回転方向４２の保持力が増加し、また、モータシャフト９の切削加工時間は変わらないが、切削する際の刃物をモータシャフト９に当てる時間が減少されるため、設備の刃物の寿命を長くさせることが可能となる。

（実施の形態５）
続いて、図６、図７を参照しながら、他のモータシャフトについて説明する。

図６に示したモータシャフト９ｆは、加工対象領域２３に、螺旋溝１０と、加工対象一端に外周面を取り巻く一端部円形溝１２ａと、加工対象他端に外周面を取り巻く他端部円形溝１２ｂとを備える。

本実施の形態では、上述の逆螺旋溝１１を備えない構成である。ただし、このままではモータシャフト９ｆの回転時にネジ作用によりプラスチックマグネット８に対して軸方向への力が掛かる。これに対して、逆螺旋溝１１が無い事で軸方向の摩擦が十分得られず、プラスチックマグネット８が軸方向にずれてしまうことが考えられる。よって、逆螺旋溝１１を無くす代わりに一端部円形溝１２ａと他端部円形溝１２ｂとを備えることで、軸方向の摩擦を確保している。

このような構成では、逆螺旋溝１１を形成する工程が不要となるため、製造時の時間コストが削減可能となる。

なお、この場合、必要に応じて一端部円形溝１２ａや他端部円形溝１２ｂの径方向の深さを、円形溝１２よりも大きく（深く）するとよい。これにより、モータシャフト９ｆとプラスチックマグネット８間の、軸方向の摩擦が強まり、また、プラスチックマグネット８の強度も強くできるため、モータシャフト９ｆとプラスチックマグネット８との水平方向と回転方向の保持力を確保できる。

図７に示したモータシャフト９ｇは、加工対象領域２３に、螺旋溝１０と、加工対象一端に外周面を取り巻く一端部円形溝１２ａと、加工対象他端に外周面を取り巻く他端部円形溝１２ｂとを備え、一端部円形溝１２ａ及び／又は他端部円形溝１２ｂの幅は、螺旋溝１０の幅や円形溝１２の幅より長い。

通常、円形溝１２の幅は、イーリングの幅（厚み）とほぼ同様である。しかしながら、これではプラスチックマグネット８が、軸方向に十分な強度が得られない場合が考えられる。このような場合には、一端部円形溝１２ａ及び／又は他端部円形溝１２ｂの幅を、円形溝１２の幅より長くすることで、プラスチックマグネット８に十分な強度を付与することが可能となる。当然ながら、一端部円形溝１２ａ及び／又は他端部円形溝１２ｂにおけるプラスチックマグネット８との接触面積が増加するため、摩擦も増すことができる。

また、螺旋溝１０の数や螺旋溝角度１４に応じてモータシャフト９ｇとプラスチックマグネット８間の周方向の摩擦が異なるが、周方向の摩擦とのバランスを取るために、一端部円形溝１２ａ及び／又は他端部円形溝１２ｂの幅を、螺旋溝１０の幅よりも長くする。つまり、１本の螺旋溝１０はモータシャフト９ｇを何周にもわたって形成することができるが、一端部円形溝１２ａや他端部円形溝１２ｂは一周しか形成できない。よって、周方向と軸方向との摩擦に大きな差が生じる場合には、一端部円形溝１２ａや他端部円形溝１２ｂの幅を変えることで、摩擦力を制御するのである。

上記の構成にすることで、一端部円形溝１２ａ、他端部円形溝１２ｂおよび螺旋溝１０の部分に一体成型されるプラスチックマグネット８は、摩擦力及びモータシャフト９ｇの軸方向への強度が増加し、これにより回転軸１３の水平方向と回転方向の保持力が増加する。

（変形例）
なお、上述の複数の実施の形態は、矛盾しない範囲で組み合わせて実施可能である。

例えば、螺旋溝と逆螺旋溝の角度の組み合わせや、角度に対する螺旋溝と逆螺旋溝の単数、複数の選択、あるいは溝の深さや壁部の適用がこれに該当する。

また、実施の形態１〜４の構成に対して、実施の形態５に記載した一端部円形溝及び／又は他端部円形溝の深さや幅の変更の適用も可能である。

また、逆螺旋溝を設けない実施の形態５の構成に対して、他の実施の形態にて示した螺旋溝の単数、複数の選択、あるいは溝の深さや壁部の適用、さらには螺旋溝角度の変更の適用も可能である。

また、一端部円形溝と他端部円形溝は、軸方向の摩擦強度が得られるのであれば一方のみを設けてもよく、さらにその一方のみ設けた一端部円形溝又は他端部円形溝の幅や深さは要求される摩擦強度を考慮して変更可能である。

また、一体化した状態において、プラスチックマグネットの軸方向の両端を、ローレットを構成する一端部円形溝及び／又は他端部円形溝の外部に位置させる点も、すべての実施の形態に適用可能である。

（実施の形態の概要）
本発明の回転子は、モータの回転軸を形成する円筒形のモータシャフトであって、前記円筒形における底面側の加工対象一端から天面側の加工対象他端までの加工対象領域と、前記加工対象一端から前記加工対象他端の間に前記円筒形の外周面を少なくとも一周取り巻いて設けられる螺旋溝と、前記加工対象領域内を前記螺旋溝とは逆方向に前記円筒形の外周面を取り巻いて設けられ前記螺旋溝と少なくとも一箇所で交差する逆螺旋溝と、を備えたモータシャフトという構成を有する。

これにより、転造加工ではなく、切削加工で形状を作製可能となるので、転造加工のための設備が不要であり、工程追加がないため生産性が向上する。

なお、前記加工対象一端に前記外周面を取り巻く一端部円形溝と、前記加工対象他端に前記外周面を取り巻く他端部円形溝と、を備えたモータシャフトという構成にしてもよい。

また、前記螺旋溝を複数本備えたモータシャフトとしてもよい。これにより、螺旋溝の加工幅を変えず、螺旋溝の軸方向に対する角度を大きくせずに溝面積を増加させることが可能となる。このため、加工時間が増加せず、螺旋溝の軸方向に対する角度を大きくしないことで軸回転方向の保持力を低下させずに、溝面積増加により軸水平方向の保持力と軸回転方向の保持力が増加する。

また、前記円筒形における円の中心に最も近い底部がＶ字形状を形成するモータシャフトという構成としてもよい。

これにより、螺旋溝の公差部分のエッジ形状が緩和され、バリや切削カスの発生が抑制されるという効果を奏する。

また、前記円筒形における円の中心から半径方向に最も離れた最頂部が前記外周面と一致する切削溝かつ溝の深さが溝の幅よりも短い記載のモータシャフトとしてもよい。

これにより、螺旋溝部分に成形される磁石の、シャフト外周面方向の保持強度（密着強度）が向上し、軸水平方向の保持力と軸回転方向の保持力が増加する効果がある。

また、前記螺旋溝は、前記回転軸に対して４５度の傾きを記載のモータシャフトとしてもよい。

または、前記螺旋溝は、前記回転軸に対して４５度以上の傾きを有するモータシャフトとしてもよい。

さらに、前記螺旋溝は、前記回転軸に対して４５度以下の傾きを有する、モータシャフトとしてもよい。

これにより、回転子に回転方向の応力、または軸方向の応力が加わったときに、溝方向と溝垂直方向に均等に分散され、軸水平方向の保持力と軸回転方向の保持力のバランスを保つことができる。

また、前記螺旋溝は、所定の間隔をあけて溝を埋める壁部を備え、前記壁部の前記円筒形における円の中心から半径方向に最も離れた最頂部が前記外周面と一致するモータシャフトとしてもよい。

これにより、回転子に回転方向の応力、または軸方向の応力が加わったときに、溝方向の保持ができ、加工面積も少なくなる。そのため、軸回転方向の保持力が増加する。また、加工時間が短くなり、刃物の寿命が長くなるという効果を奏する。

また、前記螺旋溝および逆螺旋溝は、一端が前記一端部円形溝と、他端が前記他端部円形溝と連続しているモータシャフトとしてもよい。

これによりローレットの加工範囲が決定される。

また、一端部円形溝と他端部円形溝の少なくとも一方は、溝の幅が螺旋溝の幅より長いモータシャフトとしてもよい。

また、ベアリングの固定に使用されるイーリングを接続するための円形溝を備え、一端部円形溝と他端部円形溝の少なくとも一方は、溝の幅が円形溝の幅より長い構成としてもよい。

これにより、一体成型されるプラスチックマグネットにおけるモータシャフトの軸方向への機械的強度が増加し、これにより回転軸の水平方向と回転方向の保持力が増加する。

本発明にかかるモータは、転造加工を設けずに、螺旋溝を設けて回転子を保持することで、転造加工のための設備が不要であり、工程追加がないため生産性の向上を可能とするものであるので、例えば、換気扇などの駆動用モータに適用できる。

１ モータ
２ モールド体
３ 固定子
４ 巻き線
５ 軸受
６ ブラケット
７ 回転子
８ プラスチックマグネット
９、９ｂ、９ｅ、９ｆ、９ｇ モータシャフト
１０、１０ｂ、１０ｅ 螺旋溝
１１、１１ｂ、１１ｅ 逆螺旋溝
１２ 円形溝
１２ａ 一端部円形溝
１２ｂ 他端部円形溝
１３ 回転軸
１４ 螺旋溝角度
２０ 底面
２１ 天面
２２ 切欠き
２３ 加工対象領域
２４ 仮想線
Ａ−Ａ 切断線
３０ 溝中心部
３１ａ 左内壁
３１ｂ 右内壁
３２ 最頂部
３３ 外周面
３４ 溝深さ
３５ 溝幅
４１ 逆螺旋溝角度
４２ 回転方向
４３ 軸方向
４４ 溝方向
４５ 溝垂直方向
５１ 壁部
１０１ モータシャフト
１０２ 綾目形状ローレット
１０３ 平目形状ローレット
１１１ 加工溝
１１２ 外周面
１１３ 盛り上がり部

Claims (18)

1. モータの回転軸を形成する円筒形のモータシャフトであって、
   前記円筒形における底面側の加工対象一端から天面側の加工対象他端までの加工対象領域と、
   前記加工対象一端から前記加工対象他端の間に前記円筒形の外周面を少なくとも一周取り巻いて設けられる螺旋溝と、
   前記加工対象領域内を前記螺旋溝とは逆方向に前記円筒形の外周面を取り巻いて設けられ前記螺旋溝と少なくとも一箇所で交差する逆螺旋溝と、を備えたモータシャフト。
2. 前記加工対象一端に前記外周面を取り巻く一端部円形溝と、
   前記加工対象他端に前記外周面を取り巻く他端部円形溝と、を備えた請求項１記載のモータシャフト。
3. 前記螺旋溝及び／又は前記逆螺旋溝を複数本備えた請求項１又は２記載のモータシャフト。
4. 前記螺旋溝及び／又は前記逆螺旋溝の内壁は、
   前記円筒形における円の中心に最も近い底部がＶ字形状を形成する請求項１から３のいずれかに記載のモータシャフト。
5. 前記螺旋溝及び前記逆螺旋溝は、
   前記円筒形における円の中心から半径方向に最も離れた最頂部が前記外周面と一致する切削溝である請求項１から４のいずれかに記載のモータシャフト。
6. 前記螺旋溝及び／又は前記逆螺旋溝は、
   溝の深さが溝の幅よりも短い請求項１から５のいずれかに記載のモータシャフト。
7. 前記螺旋溝及び／又は前記逆螺旋溝は、
   前記回転軸に対して４５度の傾きを有する請求項１から６のいずれかに記載のモータシャフト。
8. 前記螺旋溝は、
   前記回転軸に対して４５度以上の傾きを有し、
   前記逆螺旋溝も、
   前記回転軸に対して４５度以上の傾きを有する、請求項１から７のいずれかに記載のモータシャフト。
9. 前記螺旋溝は、
   前記回転軸に対して４５度以下の傾きを有し、
   前記逆螺旋溝も、
   前記回転軸に対して４５度以下の傾きを有する、請求項１から７のいずれかに記載のモータシャフト。
10. 前記螺旋溝及び／又は前記逆螺旋溝は、
    所定の間隔をあけて溝を埋める壁部を備え、
    前記壁部の前記円筒形における円の中心から半径方向に最も離れた最頂部が前記外周面と一致する請求項１から９のいずれかに記載のモータシャフト。
11. 前記螺旋溝は、
    一端が前記一端部円形溝と、他端が前記他端部円形溝と連続している請求項２記載のモータシャフト。
12. 前記逆螺旋溝は、
    一端が前記一端部円形溝と、他端が前記他端部円形溝と連続している請求項２または１１に記載のモータシャフト。
13. 前記一端部円形溝と前記他端部円形溝の少なくとも一方は、
    溝の幅が前記螺旋溝の幅より長い請求項２に記載のモータシャフト。
14. ベアリングの固定に使用される止め輪を接続するための円形溝を備え、
    前記一端部円形溝と前記他端部円形溝の少なくとも一方は、
    溝の幅が前記円形溝の幅より長い請求項２に記載のモータシャフト。
15. 前記加工対象一端に前記外周面を取り巻く一端部円形溝、及び／又は、前記加工対象他端に前記外周面を取り巻く他端部円形溝を備えた請求項１記載のモータシャフト。
16. 請求項１から１５のいずれかに記載のモータシャフトと、
    前記モータシャフトにおける前記加工対象領域に固定されたプラスチックマグネットと、
    を備えた回転子。
17. 請求項１６記載の回転子を備えたモータ。
18. 請求項１７記載のモータを備えた送風機。