JP2022079056A

JP2022079056A - モータ軸構造

Info

Publication number: JP2022079056A
Application number: JP2020190004A
Authority: JP
Inventors: 優佑熊谷; Yusuke Kumagai
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2020-11-16
Publication date: 2022-05-26

Abstract

【課題】本発明は、モータ軸を削り出す時の軸材を小径とし、削り出した削りゴミの量を減らすことである。【解決手段】本発明によるモータ軸構造は、モータ軸(1)のロータコア受部(2)に設けられた輪状積層ロータコア(6)と、前記輪状積層ロータコア(6)内に設けられたマグネット(5)と、前記モータ軸(1)に同軸状に挿入して設けられ、前記ロータコア受部(2)の段差部(21)に突き当てられた突き当て部(7C)を有する端板(7)と、を備え、前記端板(7)の一端面(7B)は、前記マグネット(5)の前記輪状積層ロータコア(6)からの抜け止めの機能を有するようにした構成である。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ軸構造に関し、特に、従来のモータ軸と一体構造の鍔部に代って、独立した端板を用いることにより、輪状積層ロータコアの突き当て又はマグネットの抜け止め、さらには、第１ベアリングの軸方向の位置決めを行うことができるようにするための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種のモータ軸構造としては、特許文献１の図６に示されるように、ロータコアの周縁に複数の孔部を設け、この孔部を介して一対の端板を、ロータコアを締結するために設ける構成であった。
また、特許文献等を開示していないが、本出願人が製作販売していた図４で示される構成を挙げることができる。
すなわち、図４において、符号１で示されるものは、ロータコア受部２の両側において互いに異なる方向に延設された第１、第２軸部３、４を有するモータ軸であり、前記ロータコア受部２の外周２Ａには、マグネット５を有する輪状積層ロータコア６が、嵌合式に設けられている。

前記モータ軸１上の前記輪状積層ロータコア６の隣には、円盤状をなす鍔部７が設けられ、この鍔部７は前記モータ軸１を切削する時に、無垢の軸材ＲＡと一体に削り出しによって形成されている。

前記ロータコア受部２の両側位置には、第１、第２軸受部８、９がモータ軸１と一体に形成され、前記各軸受部８、９には、第１、第２ベアリング１０、１１が設けられている。
図５は、図４の要部の拡大断面図であり、前記ロータコア受部２の端部には第２逃げＲ部２Ｂが形成され、前記第１軸受部８の端部にも第１逃げＲ部８Ｂが形成されている。

図６は、図４の従来の前記モータ軸１を無垢の軸材ＲＡから削り出す状態を示しており、この円柱状の軸材ＲＡの外径と前記鍔部７の外径とは一致し、図６でハッチング領域が削り代Ｒ１で、第１、第２軸部３、４、第１、第２軸受部８、９及びロータコア受部２の各外径まで削り込むことにより、全切削によるモータ軸１が出来上がるように構成されていた。

特開２０１３－１４６１８６号公報

従来のモータ軸構造は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の特許文献１の図６の構成の場合、一対の端板と複数の接続用のロッドを必要とするため、構造が複雑化していた。
また、図４から図６で示される従来構成の場合、ロータコア受部２と鍔部すなわち端板７とが一体の切削による削り出しであるため、無垢の軸材ＲＡの外径と鍔部７の外径とが一致している関係上、鍔部７以外の各軸部３、４、ロータコア受部２及び各軸受部８、９に対しては、削り代Ｒ１が大きく、切削による廃材の量が、量産と共に増大し、多大の損失となっていた。
また、第１ベアリング１０の設置による第１逃げＲ部８Ｂ及び輪状積層ロータコア６の設置による第２逃げＲ部２Ｂも形成しなくてはならず、コストアップの要因となっていた。

本発明によるモータ構造は、モータ軸のロータコア受部に設けられた輪状積層ロータコアと、前記輪状積層ロータコア内に設けられたマグネットと、前記モータ軸に同軸状に挿入して設けられ、前記ロータコア受部の段差部に突き当てられた突き当て部を有する端板と、を備え、前記端板の一端面は、前記マグネットの前記輪状積層ロータコアからの抜け止めの機能を有するようにした構成であり、また、前記モータ軸の前記ロータコア受部の両側位置に配設された第１軸受及び第２軸受と、前記端板の他端面に設けられた筒部と、を備え、前記筒部は、前記第１ベアリングの内輪のみに接触し、かつ、前記第１ベアリングの軸方向の位置決めの機能を有するようにした構成であり、また、前記端板の前記段差部に対する前記突き当て部の角部に隅取り部を有することにより、前記モータ軸の前記第１軸受部及びロータコア受部の逃げＲ部の形成が不要である構成であり、また、前記モータ軸は、無垢の軸材からの削り出しにより形成され、前記端板は前記軸材からの削り出しとは関係のない別の部材からの１個の部品として形成されている構成であり、また、前記軸材の外径は、前記ロータコア受部の外径と同一である。

本発明によるモータ軸構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、モータ軸のロータコア受部に設けられた輪状積層ロータコアと、前記輪状積層ロータコア内に設けられたマグネットと、前記モータ軸に同軸状に挿入して設けられ、前記ロータコア受部の段差部に突き当てられた突き当て部を有する端板と、を備え、前記端板の一端面は、前記マグネットの前記輪状積層ロータコアからの抜け止めの機能を有するように構成されていることにより、モータ軸に積層ロータコアの位置決めをするための鍔を別に設けたり、ベアリングの位置決めをするための段差を設けたりする必要がなく、モータ軸の加工・寸法管理が容易となる。
また、組立設備での軸方向の位置決め管理が不要となり、組立の歩留まりも向上する。
また、前記モータ軸の前記ロータコア受部の両側位置に配設された第１軸受及び第２軸受と、前記端板の他端面に設けられた筒部と、を備え、前記筒部は、前記第１ベアリングの内輪のみに接触し、かつ、前記第１ベアリングの軸方向の位置決めの機能を有するように構成されていることにより、ベアリングのガタをなくし、何らの後作業をすることなく、モータ軸を軸心位置に位置決めすることができる。
また、前記端板の前記段差部に対する前記突き当て部の角部に隅取り部を有することにより、前記モータ軸の第１軸受部及びロータコア受部の逃げＲ部の形成が不要である構成とすることができる。
また、前記モータ軸は、無垢の軸材からの削り出しにより形成され、前記端板は前記軸材からの削り出しとは関係のない別の部材からの１個の部品として形成されていることにより、軸材の外径を従来の外径よりも大幅に径小化でき、削りかすの量も大幅に少なくすることができる。
また、前記軸材の外径は、前記ロータコア受部の外径と同一であることにより、軸材とロータコア受部の各外周面は面一であり、前項と同様に軸材の外径を径小化でき、コストダウンに大きく寄与できる。

本発明の実施の形態によるモータ軸構造の全体構成を示す断面図である。図１の要部の拡大断面図である。図１のモータ軸の切削前の軸材の断面図である。従来のモータ軸構造の全体構成を示す断面図である。図４の要部の拡大断面図である。従来のモータ軸構造の切削前の軸材の断面図である。

本発明によるモータ軸構造は、従来のモータ軸と一体構造の鍔部に代って、独立した端板を用いることにより、軸材の外径を従来よりも小径化し、輪状積層ロータコアの突き当て又はマグネットの抜け止め、さらには、第１ベアリングの軸方向の位置決めを行うことができるようにすることである。

以下、図面と共に本発明によるモータ軸構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において符号１で示されるものは、ロータコア受部２の両側において互いに異なる方向に延設された第１、第２軸部３、４を有するモータ軸であり、前記ロータコア受部２の外周２Ａには、マグネット５を有する輪状積層ロータコア６が嵌合式に設けられている。

前記モータ軸１上の前記輪状積層ロータコア６の隣には、円盤状をなす端板７が設けられ、この端板７は、従来のように切削によって無垢の軸材ＲＡから削り出すこととは関係なく、全く別の部材から１個の部品として形成されている。

前記モータ軸１のロータコア受部２の両側位置には、第１、第２軸受部８、９がモータ軸１と一体に形成され、前記各軸受部８、９には、第１、第２ベアリング１０、１１が設けられている。

図２は、図１の要部を示す拡大断面図であり、前記ロータコア受部２の外周２Ａには、マグネット５を有する輪状積層ロータコア６が嵌合等にて設けられ、前記第１軸受部８の外周８Ａには、前記端板７が嵌合式に設けられている。
前記端板７の一端面７Ｂからなる突き当て部７Ｃは、前記マグネット５と輪状積層ロータコア６の端面に当接するため、前記マグネット５は前記輪状積層ロータコア６からの飛び出し及び抜け出ることは防止され、いわゆる抜け止めの機能が得られ、前記輪状積層ロータコア６の飛び出しも前述と同様に防止されている。

前記端板７の中心に一体に形成された筒部２０は、図１、図２で示されるように、前記第１軸受部８の外周８Ａに嵌合され、この筒部７の角部１０Ａには隅取り部１０Ｂが形成されている。
前記筒部２０の先端面２０Ａは、前記第１ベアリング１０の内輪１０ａのみに当接していることにより、前記第１ベアリング１０の位置決めが達成されている。

前記端板７はモータ軸１に同軸に配置され、形状は円筒、フランジ付など大きさに応じて複数の形状がある。
前記端板７はモータ軸１の段差部２１に突き当て挿入されるが、接着、圧入、単なる挿入、固定の有無は問わない。
前記端板７の一端は輪状積層ロータコア６の突き当て、及び、マグネット５の抜け止め用蓋、すなわち、防止用として機能するが、両方もしくはどちらか一方のみでも問わない。
この端板７の突き当て部７Ｃの隅取り部１０Ｂを大きくとることで、従来の図４の第１、第２逃げＲ部８Ｂ、２Ｂ等の加工が不要となり、加工時間の短縮、コスト削減が可能となる。
前記端板７の材質は非磁性、磁性体問わない。

図３は、本発明におけるモータ軸１を無垢の軸材ＲＡから削り代Ｒ１分を削り出し、モータ軸１を製作する状態を示している。
図３と図６の軸材ＲＡの外径の大きさを比較してみると明らかであるが、前述のように、前記端板７をモータ軸１と一体にするか、又は、別体とするかによって軸材ＲＡの外径の大きさが決められ、本実施の形態のモータ軸１の軸材ＲＡの外径が従来よりも小径となる。
尚、図３において、Ｒ１は削り代、Ｒ２、Ｒ３は軸材ＲＡの各軸部３、４の外径を示し、本実施の形態のモータ軸１の構成の方が、如何に、その外径が小さくて済むかが明確に示されている。

本発明によるモータ軸構造は、軸状積層ロータコアをモータ軸上に保持するための端板をモータ軸と一体に切削で形成するのではなく、別体として加工した端板をモータ軸加工後に取り付けるため、モータ軸用の軸材からの削り量を少なくでき、モータ軸における逃げＲ部の形成を不要とし、安価なモータ軸を得ることができる。

１モータ軸
２ロータコア受部
２Ａ外周
３第１軸部
４第２軸部
５マグネット
６輪状積層ロータコア
７端板
７Ａ他端面
７Ｂ一端面
７Ｃ突き当て部
８第１軸受部
８Ａ外周
９第２軸受部
１０第１ベアリング
１０Ａ角部
１０ａ内輪
１０Ｂ隅取り部
１１第２ベアリング
２０筒部
２０Ａ先端面
２１段差部
Ｒ１削り代
ＲＡ軸材

Claims

モータ軸(1)のロータコア受部(2)に設けられた輪状積層ロータコア(6)と、前記輪状積層ロータコア(6)内に設けられたマグネット(5)と、前記モータ軸(1)に同軸状に挿入して設けられ、前記ロータコア受部(2)の段差部(21)に突き当てられた突き当て部(7C)を有する端板(7)と、を備え、
前記端板(7)の一端面(7B)は、前記マグネット(5)の前記輪状積層ロータコア(6)からの抜け止めの機能を有するように構成されていることを特徴とするモータ軸構造。
前記モータ軸(1)の前記ロータコア受部(2)の両側位置に配設された第１ベアリング(10)及び第２ベアリング(11)と、前記端板(7)の他端面(7A)に設けられた筒部(20)と、を備え、
前記筒部(20)は、前記第１ベアリング(10)の内輪(10a)のみに当接し、かつ、前記第１ベアリング(10)の軸方向の位置決めの機能を有するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のモータ軸構造。
前記端板(7)の前記段差部(21)に対する前記突き当て部(7C)の角部(10A)に隅取り部(10B)を有することにより、前記モータ軸(11)の前記第１軸受部(8)及びロータコア受部(2)の逃げＲ部の形成が不要である構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載のモータ軸構造。
前記モータ軸(1)は、無垢の軸材(RA)からの削り出しにより形成され、前記端板(7)は前記軸材(RA)からの削り出しとは関係のない別の部材からの１個の部品として形成されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のモータ軸構造。
前記軸材(RA)の外径は、前記ロータコア受部(2)の外径と同一であることを特徴とする請求項４記載のモータ軸構造。