JP3514834B2 - 小型モータ用ロータ軸の製造方法 - Google Patents

小型モータ用ロータ軸の製造方法

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JP3514834B2 JP20884194A JP20884194A JP3514834B2 JP 3514834 B2 JP3514834 B2 JP 3514834B2 JP 20884194 A JP20884194 A JP 20884194A JP 20884194 A JP20884194 A JP 20884194A JP 3514834 B2 JP3514834 B2 JP 3514834B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、小型モータ用ロータ
軸の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の小型モータ用ロータを図4〜図6
に示す。同図に示すように、金属製ロータ軸10が筒体
状のロータ本体20の中心に同心状に配置されている。 【0003】ロータ本体20はフェライトプラスチック
磁石等の樹脂製磁石からなり、樹脂インサートモールド
加工によりロータ軸10と一体化される。 【0004】このロータ軸10の外周面には回り止め用
のローレット10aが施されており、このローレット1
0aによりロータ軸10の外周面とロータ本体20の内
周面との接合強度が大きくなり、ロータ軸10はロータ
本体20の内周面に密着固定されている。 【0005】上記ロータ軸10の製造方法の概要を図7
に基づいて述べる。同図に示すように、工程C10〜C
60の6工程を経ることにより、予めコイル状に巻回さ
れた断面径2.1mmのステンレス製線材をローレット
の形成された長さ5cmのロータ軸として製品化する。 【0006】まず工程C10において、巻回直径が1m
の線材を所定長さ分、例えば2〜3m、即ち最終的に製
品化されるロータ軸の40〜60本分に相当する長さ分
をコイルから引き出してローラ等により直線状にする。 【0007】次に工程C20において、工程C10で直
材化した部分をプレス切断してロータ軸の原材とする。 【0008】これら工程C10,C20を順次繰り返す
ことにより多数本の原材を作成する。 【0009】次に工程C30において、工程C20でプ
レス切断された多数の原材それぞれについて所定のピッ
チで切削下径加工を行う。この切削下径加工は、後の工
程C50で行われるローレット加工の前処理であり、軸
方向に5mmの長さ、且つその全周に亘って同一の深さ
で外周面を旋盤により切削し、その切削された部分が未
切削部分と同軸の円柱となるようにすることにより、ロ
ーレット加工する部分を帯状に削って縮径する。この加
工作業は、各々の原材を旋盤の治具に取り付けた状態で
切削用刃物で切削することにより行う。各々の原材に対
して行われる切削下径加工は、最終的に製品化されるロ
ータ軸の本数分、この場合40〜60箇所について行わ
れ、そのピッチは最終製品の軸長5cmである。 【0010】次に工程C40において、工程C30で切
削下径加工された原材を最終製品の長さ、即ち、軸長5
cmに旋盤切削により切断する。このとき切断された各
々の原材には切削下径加工された部分が所定の位置に含
まれるようにする。 【0011】次に工程C50において、工程C40で切
削切断された原材それぞれについて、その切削下径加工
部分に対して転造によりローレット加工を行い凹凸部を
形成する。 【0012】次に工程C60において、工程C50でロ
ーレット加工された原材に仕上げ加工を行い、製品とし
て完成する。 【0013】この仕上げ加工は小型モータのロータとし
て要求されるスペックや外観等に対応した各種の処理か
らなり、例えばロータ軸の端面周縁部にRをつけるため
に行われるRバレル処理、硬度をあげるための熱処理、
ローレット加工により形成された凸部の先端部をローレ
ット加工されてない外周面と面一にしたり、外径寸法精
度を確保したりするための外径粗研磨、摩擦係数等の設
定や外観のための外径仕上げ研磨及び仕上げバレル研磨
等がある。 【0014】また、これらの処理は要求される生産性等
の理由から適宜上記各工程C10〜C60の間に行われ
る。 【0015】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな小型モータ用ロータ軸の製造方法にあっては、ロー
レット加工の前処理として行われる下径加工を最終製品
の本数に対応して旋盤切削により行わなければならない
ため、各々のロータ軸の原材を旋盤の治具に取り付ける
作業や所定のピッチで切削する作業等が非常に煩雑であ
った。また、予め巻回されていた線材は若干の曲率を有
しているが、切削下径加工を行い上述したように同軸の
円柱面を形成するためには、この曲率は無視できないた
めローラ等により予め直材化する工程を設けなければな
らない。さらに、この切削加工に伴い切屑が発生してそ
の回収等の後処理をしなくてはならため、処理工程の増
加を招くという問題も発生した。したがって、この切削
下径加工のためにロータ軸の製造が非常に煩雑となると
ともに工数増加をもたらしてコストアップを招くという
問題があった。 【0016】さらに、切削性の悪い材質をロータ軸の原
材料として用いることができないという材料選定の制約
という問題も発生した。 【0017】そこで本発明者らは、上記下径加工を行わ
ずにローレット加工をしてもロータ軸の外周面とロータ
本体の内周面との充分な接合強度が得られることを知見
した。 【0018】本発明は上記問題を解決するために上記知
見に基づきなされたもので、その目的は、下径加工を行
わずにローレット加工を行うことにより量産性に優れ、
コストダウンが図れる小型モータ用ロータ軸の製造方法
を提供することにある。 【0019】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、筒体状のロータ本体の中心に同心状に配置さ
れ、その外周面に形成された凹凸部を介して前記ロータ
本体の内周面に密着固定される小型モータ用ロータ軸の
製造方法であって、筒体状のロータ本体の中心に同心状
に配置され、その外周面に形成された凹凸部を介して該
ロータ本体の内周面に密着固定される小型モータ用ロー
タ軸の製造方法であって、長尺の線材をほぼ最終製品の
寸法にプレス切断して複数のロータ軸原材を作製するプ
レス切断工程と、該ロータ軸原材の両端面を平面研削す
る巾研工程と、該ロータ軸原材の外周面に直接、ローレ
ット加工を行うことにより該凹凸部を形成する凹凸部加
工工程と、ローレット加工された該ロータ軸原材に外径
仕上げ研磨を行う仕上げ加工工程と、からなることを特
徴とする。 【0020】 【0021】 【作用】前記凹凸部の形成にあたって、下径加工を行わ
ずにローレット加工をしてもロータ軸の外周面とロータ
本体の内周面との充分な接合強度が得られるとともに、
本製造方法にあっては、従来の旋盤による下径切削工程
だけでなくこれに伴う巻回された線材を直材化する工程
及び直材化された部分を切断する工程もなくすことがで
きるので、その製造工程が単純となり工数を低減でき
る。また、この下径切削加工に伴う切屑が発生しないた
め、その回収等の後処理をしなくて済む。したがって、
量産性に優れるとともにコストダウンが図れる。 【0022】また、切削加工性の悪い材質のものでもロ
ータ軸の原材料として採用することが可能となり、原材
料選択の範囲が大きくなり生産性及びこのロータ軸を組
み込んだ小型モータの性能向上に寄与できる。 【0023】 【実施例】本発明の小型モータ用ロータ軸の製造方法の
一実施例を図1に示す。同図に示すように、工程A10
〜A40を経ることにより予めコイル状に巻回された断
面径2.1mmのステンレス(SUS420J2)製線
材をローレットの形成された長さ5cmのロータ軸とし
て製品化する。 【0024】まず工程A10において、巻回直径が1m
の線材を最終製品の軸長、この場合、5cmの長さにプ
レスにより切断して数十本のロータ軸の原材を作成する
(プレス切断工程)。 【0025】次に工程A20において、工程A10でプ
レス切断された数十本のロータ軸原材に対して軸芯を平
行にするとともに端面を揃えて外周面同士を接触させる
ことにより集合状態とし、このロータ軸原材群の両端面
を一括して平面研削することにより、これら両端面を平
滑にするとともに軸方向の寸法精度を確保する(一括巾
研工程)。 【0026】次に工程A30において、工程A20で平
面研削された数十本のロータ軸原材それぞれについて転
造により綾目状にローレット加工を行う。このローレッ
ト加工にあたって、従来のように前処理として旋盤によ
る切削下径加工は行わず、ロータ軸原材の外周面に直
接、ローレット加工を行う(凹凸部加工工程)。 【0027】次に工程A40において、工程A30でロ
ーレット加工されたロータ軸原材に仕上げ加工を行い製
品として完成する。 【0028】この仕上げ加工については従来とほぼ同様
であるが、予め巻回されていた線材を直材化する作業に
ついては、外径粗研磨の作業の際に直材化が実現でき、
この場合、巻回直径が1mの線材の円周長さは約314
cmであるため、この線材から軸長5cmのロータ軸を
製造しても、その曲率は実用的に問題とはならず、従来
のような切削下径加工を行うために予めローラ等で直材
化させる工程は必要ない。 【0029】以上のようにして製造された小型モータの
ロータ軸は、図3に示すように綾目状にローレット部1
aが形成されてその凹部の深さは約80μmとなった。 【0030】このロータ軸1を用いたロータの作製にあ
たっては、従来同様、ロータ本体の材料としてフェライ
トプラスチック磁石等を用いて樹脂インサートモールド
加工によりロータを作製すればよい。 【0031】本発明の製造方法によるロータ軸1のロー
レット部1aが回り止めとしてロータ本体との充分な接
合強度を確保していることを確認するため、ロータ軸1
とロータ本体との回転強度の比較試験を行った。この比
較試験は、ロータ軸を固定した状態でロータ本体に対し
て軸芯を中心として回転力、即ちトルク(kgf ・cm)を
付加し、ロータ軸とロータ本体との接合耐力の限界を超
えて接合面にズレが生じた時のトルクを回転強度とし
て、本発明によるロータ軸を用いたロータ(以後、本発
明品とする)と従来の製造方法で作製したロータ軸を用
いたロータ(以後、従来品とする)を比較することによ
り行った。また、参考として、ローレットが形成されて
いないロータ軸を用いたロータ(以後、ローレットなし
品とする)の回転強度を示す。 【0032】 【表1】 上記比較結果に示すように、本発明品は従来品の9割以
上の回転強度を確保しており、しかも規格の2倍以上で
あることから充分な接合強度を持つことは明らかであ
る。また、本発品はローレットなし品の10倍の回転強
度とすることができた。 【0033】以上説明したように、本発明の製造方法に
よるロータ軸にあっては下径加工を行わずにローレット
加工をしてもロータ軸の外周面とロータ本体の内周面と
の充分な接合強度が得られるとともに、本製造方法にあ
っては、従来の旋盤による下径切削工程だけでなくこれ
に伴う巻回された線材を直材化する工程及び直材化され
た部分を切断する工程もなくすことができるので、その
製造工程が単純となり工数を低減できる。また、この下
径切削加工に伴う切屑が発生しないため、その回収等の
後処理をしなくて済む。 【0034】したがって、効率よく安価に生産できる。 【0035】また、線材を最終製品の寸法に切断するに
あたって、ほぼ最終製品の寸法にプレスで切断後、複数
の切断された線材を集合状態で一括して研削するため、
従来の複数製品分の長さにプレス切断後、切削により最
終製品の寸法に切断する場合に比し、切断作業の効率化
が図れてさらに生産性が向上する。 【0036】さらにまた、切削加工性の悪い材質のもの
でもロータ軸の原材料として採用することが可能とな
り、原材料選択の範囲が大きくなり生産性及びこのロー
タ軸を組み込んだ小型モータの性能向上に寄与できる。 【0037】なお、本発明の製造方法は図1に示した実
施例に限らず、図2に示すようにローレット加工工程B
20の後に一括巾研工程B30を行っても、上述した図
1のものと同様の効果を奏することができる。 【0038】また、本発明にあっては、ローレット形成
時の形成圧力を大きくする等してローレットの凹部の深
さを大きくしたり、ローレット加工部の軸方向の長さを
大きくとってその面積を大きくする等により、上記接合
強度を大きくすることが可能である。 【0039】 【発明の効果】本発明によれば、前記凹凸部の形成にあ
たって、下径加工を行わずにローレット加工をしてもロ
ータ軸の外周面とロータ本体の内周面との充分な接合強
度が得られるとともに、本製造方法にあっては、従来の
旋盤による下径切削工程だけでなくこれに伴う巻回され
た線材を直材化する工程及び直材化された部分を切断す
る工程もなくすことができるので、その製造工程が単純
となり工数を低減できる。また、この下径切削加工に伴
う切屑が発生しないため、その回収等の後処理をしなく
て済む。したがって、効率よく安価にロータ軸を製造で
きる。 【0040】切削加工性の悪い材質のものでもロータ軸
の原材料として採用することが可能となり、原材料選択
の範囲が大きくなり生産性及びこのロータ軸を組み込ん
だ小型モータの性能向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る小型モータのロータ軸の製造方法
を示す工程図である。 【図2】本発明に係る他の実施例の小型モータのロータ
軸の製造方法を示す工程図である。 【図3】本発明に係る小型モータのロータ軸を示す斜視
図である。 【図4】従来のロータ本体と一体化したロータ軸を示す
斜視図である。 【図5】図4に示すロータ及びロータ軸をその軸芯を通
る平面で切断した断面図である。 【図6】従来の小型モータのロータ軸を示す斜視図であ
る。 【図7】従来の小型モータのロータ軸の製造方法を示す
工程図である。 【符号の説明】 1 ロータ軸 1a ローレット A10〜A40 ロータ軸1の各製造工程 B10〜B40 ロータ軸1の各製造工程
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大熊 義一 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電 気化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−101730(JP,A) 特開 平6−201917(JP,A) 特開 平5−224089(JP,A) 実開 昭57−186174(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02K 15/00 - 15/16

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 筒体状のロータ本体の中心に同心状に配
    置され、その外周面に形成された凹凸部を介して該ロー
    タ本体の内周面に密着固定される小型モータ用ロータ軸
    の製造方法であって、 長尺の線材をほぼ最終製品の寸法にプレス切断して複数
    のロータ軸原材を作製するプレス切断工程と、 該ロータ軸原材の両端面を平面研削する巾研工程と、 該ロータ軸原材の外周面に直接、ローレット加工を行う
    ことにより該凹凸部を形成する凹凸部加工工程と、 ローレット加工された該ロータ軸原材に外径仕上げ研磨
    を行う仕上げ加工工程と、 からなることを特徴とする小型モータ用ロータ軸の製造
    方法。
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