JP3515008B2

JP3515008B2 - 小型モータ

Info

Publication number: JP3515008B2
Application number: JP7142199A
Authority: JP
Inventors: 大輔樋口
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2004-04-05
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: JP2000270530A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ＣＤ、Ｄ
ＶＤ、ＭＤ、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、
その他各種情報記録ディスク（以下、単に「ディスク」
という）の回転駆動用として、あるいはその他各種用途
に適用可能な小型モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のディスク駆動用モータの例を図４
に示す。図４に示すように、モータ６０は、ステータ部
６４とロータ部６５を有している。ステータ部６４は、
モータ基板６４ａと、モータ基板６４ａに固定された焼
結含油軸受６４ｂと、焼結含油軸受６４ｂの外周面に同
心状態に固着されたステータコア６４ｃと、ステータコ
ア６４ｃの突極に巻き付けられたコイル巻線６４ｄとを
有している。

【０００３】一方、ロータ部６５は、上記焼結含油軸受
６４ｂを介して回転自在に支持された回転軸６５ｂと、
回転軸６５ｂと一体に回転駆動するように結合されたカ
ップ状のロータケース６５ｃと、ロータケース６５ｃの
内周面に固着された環状のロータマグネット６５ｄとを
有している。また、モータ基板６４ａには、ロータマグ
ネット６５ｄの端面に対向させてモータ回転位置を検出
し、あるいは回転速度を検出するための磁極センサとし
てのホール素子６５ｆが取り付けられていて、このホー
ル素子６５ｆの出力に基づきモータ制御信号が形成され
る。

【０００４】上記ロータケース６５ｃの中心部分には、
円板状のフランジ部６７ａが形成された肉厚の環状ボス
６７が一体に嵌められていて、このボス６７の中心孔に
は回転軸６５ｂが圧入されている。従って、上記ロータ
ケース６５ｃは、ボス６７を介して回転軸６５ｂと一体
に回転可能に結合されている。

【０００５】図４に示すように、ボス６７の中心孔の下
端部には、内径が広がった環状の軸導入部６７ｂが形成
されている。この軸導入部６７ｂは、回転軸６５ｂに対
するボス６７の垂直度を精度良くして回転軸６５ｂをボ
ス６７の中心孔に圧入するために形成されているもので
ある。ボス６７の中心孔に回転軸６５ｂを圧入する際
に、まず、回転軸６５ｂの上端をボス６７の軸導入部６
７ｂに差し込んで、回転軸６５ｂに対するボス６７の垂
直度を精度良くしてボス６７と回転軸６５ｂとを仮固定
する。その後、ボス６７の中心孔に回転軸６５ｂを圧入
する。従って、回転軸６５ｂに対するボス６７の垂直度
を精度良くして回転軸６５ｂをボス６７の中心孔に圧入
することができる。

【０００６】上記ロータケース６５ｃの上面から突出し
た回転軸５ｂの外周には、ディスクを回転駆動可能な状
態に保持するチャッキング機構６３が設けられている。
このチャッキング機構６３は、ディスクの中心孔に嵌合
する嵌合体６８と、上記嵌合体６８の外周面の複数箇所
に配置されたクランプ体６９と、各クランプ体６９をそ
れぞれ半径方向外側に付勢する複数の付勢手段７０とか
ら主に構成されている。

【０００７】ディスクの中心孔が嵌合される上記嵌合体
６８は、その中心部に孔６８ａが形成された円板状のも
のであり、この孔６８ａに上記ボス６７が圧入されるこ
とによって回転軸６５ｂおよびロータケース６５ｃと一
体に回転駆動することができるようになっている。この
嵌合体６８にはその外周面の複数箇所に、周方向におい
て等間隔になるようにクランプ体６９が放射状に配置さ
れている。

【０００８】上記各クランプ体６９は、弾丸状に形成さ
れた一端部６９ａを有し、他端は小径円筒部６９ｂとな
っていて一端部６９ａが半径方向外側に向くように放射
状にそれぞれ配置されている。各クランプ体６９の小径
円筒部６９ｂの外周には、付勢手段としてのコイルばね
７０がそれぞれ嵌められている。各クランプ部材６９
は、このコイルばね７０の付勢力で嵌合体６８の半径方
向外側に向かって突出する向きにそれぞれ付勢されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、モータの薄型化
および耐衝撃性の向上が要求されており、回転軸６５ｂ
とボス６７との結合力の向上が必要とされている。前述
のように、回転軸６５ｂに対するボス６７の垂直度を精
度良くして回転軸６５ｂをボス６７の中心孔に圧入する
ことができるように、ボス６７の中心孔の下端部に軸導
入部６７ｂを形成している。この軸導入部６７ｂを軸方
向に長く形成すれば、回転軸６５ｂの上端をボス６７の
軸導入部６７ｂにより深く差し込むことができ、ボス６
７と回転軸６５ｂとをより安定して仮固定することがで
きるため、回転軸６５ｂに対するボス６７の垂直度をよ
り精度良くすることができる。しかしながら、軸導入部
６７ｂを軸方向に長く形成すれば、ボス６７の中心孔の
軸方向の長さが短くなり、回転軸６５ｂの外周面とボス
６７の中心孔の内周面との接合面積が小さくなって、ボ
ス６７の回転軸６５ｂに対する圧入力、すなわち、回転
軸６５ｂとボス６７との結合力が小さくなってしまう。

【００１０】回転軸６５ｂとボス６７との結合力を向上
させる手段として、図６に示すように、ボス６７の中心
孔の軸方向の幅αを長くして回転軸６５ｂとボス６７と
の結合力を大きくすることが考えられるが、ボス６７の
中心孔の軸方向の幅αを長くすると、モータの薄型化を
図ることができないという不具合が生じる。

【００１１】また、回転軸６５ｂの外径を大きくし、ボ
ス６７の中心孔の内径を小さくして、回転軸とボスの圧
入しろを大きくすることにより、結合力を大きくするこ
とが考えられるが、それも限界があり、かつ垂直度の精
度が悪くなってしまう。

【００１２】また、図５に示すように、ボス６７の中心
孔と接面する回転軸６５ｂの外周面に周溝７１を形成
し、この周溝７１内に接着剤を充填して、この接着剤で
回転軸６５ｂとボス６７の中心孔とを接着結合させるこ
とが考えられるが、この場合は、作業性が悪くなると共
に、回転軸６５ｂとボス６７との結合力が接着剤量のば
らつきにより変化してしまうという問題がある。また、
回転軸６５ｂとボス６７を溶着によって結合させること
が考えられるが、コストが高くなってしまうと共に、材
料が制限されてしまういう問題がある。

【００１３】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたものであり、軸に対するボスの
垂直度を精度良くすることができると共に、軸とボスと
の結合力を大きくすることができる小型モータを提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
軸と、この軸を圧入固定するボスとを備えた小型モータ
において、上記ボスの中心孔に圧入する側の軸端の縁
は、半径Ｒの円弧で面取りされており、上記ボスの中心
孔の軸方向一端部に内径が広がった軸導入部が設けら
れ、上記軸導入部の径寸法Ｂは、上記軸の径寸法をＡと
したとき、Ａ＜Ｂ≦１．０５Ａを満足し、上記軸導入部の軸方向の深さは、上記半径Ｒ
以上の深さとし、上記ボスの軸方向端面に、上記軸の外
周を囲む突堤からなるカシメ部を設け、上記ボスに圧入
した上記軸を上記カシメ部によってかしめ固定したこと
を特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記カシメ部近傍の上記軸に周溝を形成し
たことを特徴とする。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、軸をステータであるボスに圧入したことを
特徴とする。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる小型モータの実施の形態について説明する。図
１に示すように、モータ１は、ステータ部４とロータ部
５を有している。ステータ部４は、モータ基板４ａと、
モータ基板４ａに固定された焼結含油軸受４ｂと、焼結
含油軸受４ｂの外周面に同心状態に固着されたステータ
コア４ｃと、ステータコア４ｃの突極に巻き付けられた
コイル巻線４ｄとを有している。

【００２０】一方、ロータ部５は、上記焼結含油軸受４
ｂを介して回転自在に支持された回転軸５ｂと、回転軸
５ｂと一体に回転駆動するように結合されたカップ状の
ロータケース５ｃと、ロータケース５ｃの内周面に固着
された環状のロータマグネット５ｄとを有している。ま
た、モータ基板４ａには、ロータマグネット５ｄの端面
に対向させてモータ回転位置を検出し、あるいは回転速
度を検出するための磁極センサとしてのホール素子５ｆ
が取り付けられていて、このホール素子５ｆの出力に基
づきモータ制御信号が形成される。

【００２１】上記ロータケース５ｃの中心部分には、円
板状のフランジ部７ａが形成された肉厚の環状ボス７が
一体に嵌められていて、このボス７の中心孔には回転軸
５ｂが圧入固定されている。従って、上記ロータケース
５ｃは、このボス７を介して回転軸５ｂと一体に回転可
能に結合されている。

【００２２】上記ロータケース５ｃの上面から突出した
回転軸５ｂの外周には、ディスクを回転駆動可能な状態
に保持するチャッキング機構３が設けられている。この
チャッキング機構３は、ディスクの中心孔に嵌合する嵌
合体８と、上記嵌合体８の外周面の複数箇所に配置され
たクランプ体９と、各クランプ体９をそれぞれ半径方向
外側に付勢する複数の付勢手段１０とから主に構成され
ている。

【００２３】ディスクの中心孔が嵌合される上記嵌合体
８は、その中心部に孔８ａが形成された円板状のもので
あり、この孔８ａに上記ボス７が圧入されることによっ
て回転軸５ｂおよびロータケース５ｃと一体に回転駆動
することができるようになっている。この嵌合体８には
その外周面の複数箇所に、周方向において等間隔になる
ようにクランプ体９が放射状に配置されている。

【００２４】上記各クランプ体９は、弾丸状に形成され
た一端部９ａを有し、他端は小径円筒部９ｂとなってい
て一端部９ａが半径方向外側に向くように放射状にそれ
ぞれ配置されている。各クランプ体９の小径円筒部９ｂ
の外周には、付勢手段としてのコイルばね１０がそれぞ
れ嵌められている。各クランプ部材９は、このコイルば
ね１０の付勢力で嵌合体８の半径方向外側に向かって突
出する向きにそれぞれ付勢されている。

【００２５】次に、本発明の特徴について説明する。図
１および図２に示すように、ボス７の中心孔に圧入する
側の回転軸５ｂの軸端（図示のものは上端）の縁は、半
径Ｒの円弧で面取りされている。また、ボス７の中心孔
の下端部には、内径が広がった環状の軸導入部７ｂが形
成されている。この軸導入部７ｂは、回転軸５ｂに対す
るボス７の垂直度を精度良くして回転軸５ｂをボス７の
中心孔に圧入するために形成されたものである。

【００２６】図２に示すように、上記軸導入部７ｂの径
寸法Ｂは、回転軸５ｂの径寸法をＡとしたとき、Ａ＜Ｂ≦１．０５Ａ・・・（１）を満たすように形成されている。また、上記軸導入部７
ｂの軸方向の深さは、回転軸５ｂの軸端の縁に形成され
た面取り半径Ｒ以上に形成されている。

【００２７】上記ボス７の軸方向端面（図示のものは上
面）には、回転軸５ｂの外周を囲む環状の突堤からなる
カシメ部７ｃが形成されている。このカシメ部７ｃは、
ボス７の中心孔に圧入された回転軸５ｂをかしめ固定す
るためのものである。また、ボス７の中心孔と接面する
回転軸５ｂの外周であって、上記カシメ部７ｃ近傍の回
転軸５ｂの外周には、環状の周溝１１が形成されてい
る。

【００２８】次に、ボス７の中心孔に回転軸５ｂを圧入
する動作について説明する。まず、半径Ｒの円弧で面取
りされた回転軸５ｂの上端をボス７の軸導入部７ｂに差
し込んで、回転軸５ｂに対するボス７の垂直度を精度良
くしてボス７と回転軸５ｂとを仮固定する。上述の通
り、軸導入部７ｂの径寸法Ｂは、回転軸５ｂの径寸法Ａ
としたとき、上記（１）式を満たすように形成されてい
ると共に、軸導入部７ｂの軸方向の深さは、回転軸５ｂ
の軸端の縁に形成された面取り半径Ｒ以上に形成されて
いるため、ボス７と回転軸５ｂとを十分に仮固定するこ
とができ、回転軸５ｂに対するボス７の垂直度を高精度
に保つことができる。すなわち、軸導入部７ｂの径寸法
Ｂが回転軸５ｂの径寸法Ａよりも小さければ、回転軸５
ｂを挿入することができず、また、軸導入部７ｂの径寸
法Ｂが１．０５Ａ以上なら、ボス７と回転軸５ｂとが不
安定になって安定に仮固定することができない。また、
軸導入部７ｂの軸方向の深さが回転軸５ｂの軸端の縁に
形成された面取り半径Ｒよりも小さく形成されていて
も、ボス７と回転軸５ｂとが不安定になって安定に仮固
定することができないが、上述のように、軸導入部７ｂ
の径寸法Ｂは、回転軸５ｂの径寸法Ａとしたとき、上記
（１）式を満たすように形成されていると共に、軸導入
部７ｂの軸方向の深さは、回転軸５ｂの軸端の縁に形成
された面取り半径Ｒ以上に形成されているため、ボス７
と回転軸５ｂとを十分に仮固定することができ、回転軸
５ｂに対するボス７の垂直度を高精度に保つことができ
る。

【００２９】上述のように、回転軸５ｂに対するボス７
の垂直度を精度良くしてボス７と回転軸５ｂとを仮固定
したら、次に、ボス７の中心孔に回転軸５ｂを圧入固定
する。図１に示す回転軸５ｂは、回転軸５ｂの上端とカ
シメ部７ｃの上面までボス７の中心孔に圧入されてい
る。

【００３０】次に、カシメ部７ｃを半径内方にパンチ等
でかしめて回転軸５ｂとボス７とをかしめ固定する。上
述のように、ボス７の中心孔と接面する回転軸５ｂの外
周であって、上記カシメ部７ｃ近傍の回転軸５ｂの外周
には、環状の周溝１１が形成されているため、カシメ部
７ｃを半径内方にかしめて回転軸５ｂとボス７とをかし
め固定すると、カシメ部７ｃの一部が周溝１１内にくい
込む。これによって、単にかしめ固定するよりもさらに
強固にかめ固定することができる。

【００３１】上記実施の形態によれば、軸導入部７ｂの
径寸法Ｂは、回転軸５ｂの径寸法Ａとしたとき、上記
（１）式を満たすように形成されていると共に、軸導入
部７ｂの軸方向の深さは、回転軸５ｂの軸端の縁に形成
された面取り半径Ｒ以上に形成されているため、ボス７
と回転軸５ｂとを十分に仮固定することができ、回転軸
５ｂに対するボス７の垂直度を高精度に保つことができ
る。

【００３２】また、ボス７の軸方向端面に、回転軸５ｂ
の外周を囲む環状の突堤からなるカシメ部７ｃを形し、
このカシメ部７ｃをかしめて、ボス７の中心孔に圧入さ
れた回転軸５ｂをかしめ固定しているため、単にボスの
中心孔に回転軸を圧入固定するのに比べて、回転軸５ｂ
とボス７との結合力を大きくすることができ、モータの
耐衝撃性を向上させることができる。また、接着や溶着
等が不必要であるため、コストを低減させることができ
ると共に、作業効率を向上させることができる。

【００３３】また、カシメ部７ｃ近傍の回転軸５ｂの外
周に周溝１１を形成しているため、カシメ部７ｃを半径
内方にかしめて回転軸５ｂとボス７とをかしめ固定する
と、周溝１１内にカシメ部７ｃの一部がくい込みより強
度にかしめ固定することができ、回転軸５ｂとボス７と
の結合力をより大きくすることができる。

【００３４】図１に示すモータ１は、軸回転型モータで
あり、上記ボス７は、ロータケース５ｃに一体に嵌めら
れたロータとして構成されているものであるが、本発明
は、軸固定型モータのステータをボスとしてこのステー
タに軸を固定するタイプの小型モータにも適用すること
ができる。

【００３５】また、図１に示すボス７は、中心孔の下端
部に軸導入部７ｂが形成され、上端面にカシメ部７ｃが
形成されているが、図３に示すように、中心孔の下端部
に軸導入部７ｂを形成し、下端面にカシメ部７ｃを形成
することもできる。具体的に説明すると、図３に示すよ
うに、ボス７の中心孔の下端部には、内径が広がった環
状の軸導入部７ｂが形成されている。ボス７の下端面に
は、上記軸導入部７ｂが形成された位置よりも半径内方
側に環状の凹部２０が形成され、この凹部２０と軸導入
部７ｂとの間に環状の突堤からなるカシメ部７ｃが形成
されている。また、ボス７の中心孔に圧入する側の回転
軸５ｂの上端の縁は、半径Ｒの円弧で面取りされてい
る。

【００３６】次に、ボス７の中心孔に回転軸５ｂを圧入
する動作について説明する。まず、半径Ｒの円弧で面取
りされた回転軸５ｂの上端をボス７の軸導入部７ｂに差
し込んで、回転軸５ｂに対するボス７の垂直度を精度良
くしてボス７と回転軸５ｂとを仮固定する。上述の通
り、軸導入部７ｂの径寸法Ｂは、回転軸５ｂの径寸法Ａ
としたとき、上記（１）式を満たすように形成されてい
ると共に、軸導入部７ｂの軸方向の深さは、回転軸５ｂ
の軸端の縁に形成された面取り半径Ｒ以上に形成されて
いるため、ボス７と回転軸５ｂとを安定に仮固定するこ
とができ、回転軸５ｂに対するボス７の垂直度を高精度
に保つことができる。

【００３７】上述のように、回転軸５ｂに対するボス７
の垂直度を精度良くしてボス７と回転軸５ｂとを仮固定
したら、次に、ボス７の中心孔に回転軸５ｂを圧入固定
する。そして、カシメ部７ｃを半径内方にかしめて回転
軸５ｂとボス７とをパンチ等でかしめ固定する。かしめ
によって、回転軸５ｂがボス７に強固に固定されてい
る。カシメ部７ｃを半径内方にかしめると、半径内方に
位置する軸導入部７ｂは潰されるが、軸導入部７ｂは、
ボス７の中心孔に回転軸５ｂを圧入固定する前にボス７
と回転軸５ｂとを仮固定する際に用いられるものなの
で、ボス７の中心孔に回転軸５ｂを圧入固定した後に、
カシメ部７ｃを半径内方にかしめることにより潰されて
も支障はない。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、軸と、こ
の軸を圧入固定するボスとを備えた小型モータにおい
て、上記ボスの中心孔に圧入する側の軸端の縁は、半径
Ｒの円弧で面取りされており、上記ボスの中心孔の軸方
向一端部に内径が広がった軸導入部が設けられ、この軸
導入部の径寸法Ｂは、上記軸の径寸法をＡとしたとき、
Ａ＜Ｂ≦１．０５Ａを満足し、上記軸導入部の軸方向の
深さは、上記半径Ｒ以上の深さとしたため、ボスと軸と
を十分に仮固定することができ、軸に対するボスの垂直
度を高精度に保つことができる。また、ボスの軸方向端
面に、軸の外周を囲む突堤からなるカシメ部が設けら
れ、ボスに圧入された軸が上記カシメ部によってかしめ
固定されているため、単にボスの中心孔に軸を圧入固定
するのに比べて、軸とボスとの結合力を大きくすること
ができ、モータの耐衝撃性を向上させることができる。
また、接着や溶着等が不必要であるため、コストを低減
させることができると共に、作業効率を向上させること
ができる。

【００３９】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、カシメ部近傍の軸に周溝を形成した
ため、周溝内にカシメ部の一部がくい込み、より強度に
かしめ固定することができ、軸とボスとの結合力をより
大きくすることができる。

【００４０】

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる小型モータの実施の形態を示す
側面図である。

【図２】上記実施の形態に適用可能な軸導入部を示す側
面図である。

【図３】本発明にかかる小型モータの別の実施の形態を
示す部分側面図である。

【図４】従来の小型モータの例を示す側面図である。

【図５】従来の小型モータの別の例を示す側面図であ
る。

【図６】従来の小型モータに用いられたボスの中心孔に
圧入された軸を示す断面図である。

【符号の説明】

１モータ３チャッキング機構４ステータ部４ａモータ基板４ｂ焼結含油軸受４ｃステータコア４ｄコイル巻線５ロータ部５ｂ回転軸５ｃロータケース５ｄロータマグネット５ｆホール素子７ボス７ａフランジ部７ｂ軸導入部７ｃカシメ部８嵌合体９クランプ体１０付勢手段１１周溝２０凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02K 29/00 H02K 5/167 H02K 21/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】軸と、この軸を圧入固定するボスとを備
えた小型モータにおいて、上記ボスの中心孔に圧入する側の軸端の縁は、半径Ｒの
円弧で面取りされており、上記ボスの中心孔の軸方向一端部に内径が広がった軸導
入部が設けられ、上記軸導入部の径寸法Ｂは、上記軸の径寸法をＡとした
とき、Ａ＜Ｂ≦１．０５Ａを満足し、上記軸導入部の軸方向の深さは、上記半径Ｒ以上の深さ
であり、上記ボスの軸方向端面に、上記軸の外周を囲む突堤から
なるカシメ部が設けられ、上記ボスに圧入された上記軸が上記カシメ部によってか
しめ固定されていることを特徴とする小型モータ。
【請求項２】上記カシメ部近傍の上記軸に周溝が形成
されていることを特徴とする請求項１記載の小型モー
タ。
【請求項３】軸がステータであるボスに圧入されてい
ることを特徴とする請求項１記載の小型モータ。