JP3770300B2

JP3770300B2 - 回転子およびステッピングモータ

Info

Publication number: JP3770300B2
Application number: JP07223599A
Authority: JP
Inventors: 紀之水永; 憲綱六波羅
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: JP2000270505A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種モータの回転子およびステッピングモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、カメラ、ビデオカメラのフォーカシングやズーミング、プリンターのの印字機能に小型のステッピングモータが用いられている。このようなステッピングモータには、その用途に関連した理由から、低消費電力であること、できるだけ低い入力値（電流）で駆動に必要なトルクが得られること、作動精度を高めるために振動を低くすること、駆動の高速化のために高周波数域まで回転が可能であること、角度精度が良いこと等の特性を要求される。このようにモータの小型化、高性能化に伴い、回転子の寸法精度の向上が要求される。
【０００３】
図１１は、従来のステッピングモータの回転子の構造を示す縦断面図である。同図に示すように、回転子１０は、シャフト１１（回転軸）と、金属板１２１を積層してなる一対のコア１２と、両コア１２の間に配置された永久磁石１３とで構成されている。
【０００４】
また、ローレット加工により、シャフト１１の外周面１１１の一部に、シャフト１１の回転方向の滑りを防止するための、ローレット部（凹凸）１１２が形成されている。シャフト１１とコア１２とは、このローレット部１１２の凹凸を介して圧着固定されている。
【０００５】
しかし、このような従来の回転子１０では、ローレット加工する際のシャフトに加わる応力により、シャフト１１自身が変形し、要求される真直度が得られないという欠点がある。
【０００６】
また、ローレット部１１２に成形される凹凸は、高い寸法精度で形成することができないため、シャフト１１の径寸法にばらつきが生じ、シャフト１１とコア１２との固定力に不均一が生じやすい。さらには、コア１２の真直度が要求される基準よりも大きくなる。
【０００７】
また、ローレット部１１２の代わりに、例えば、ステーキング加工によるステーキング（圧痕）を形成する方法もあるが、この場合でも、前記ローレット加工と同様に、加工時に、シャフト１１の変形を起こし、同様の欠損を生じる。
【０００８】
このようなことから、従来の回転子１０では、シャフト１１をコア１２の孔内に嵌入したとき、シャフト１１とコア１２の高い同軸度を得ることができず、固定強度にもばらつきが生じる。したがって、回転子１０を回転させたとき、偏心回転により振動・騒音が生じ、モータにおける精度向上の妨げとなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シャフトとコアとの同軸度を向上し、それらを適度な圧入力で圧入固定できる回転子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（１５）の本発明により達成される。
【００１１】
（１）金属板を複数枚積層してなるコアと、
コアに接合された永久磁石と、
前記コアの中心部に形成された孔内に圧入されたシャフトとを有し、
前記コアは、前記孔の内面の形状により、その少なくとも一部が、シャフトの表面に圧着されていることを特徴とする回転子。
【００１２】
（２）前記コアを構成する各金属板のうちの少なくとも１つの金属板は、前記孔内において、当該金属板の厚さ方向の一部が、前記シャフトの表面に圧着されている上記（１）に記載の回転子。
【００１３】
（３）前記金属板の厚さをＴ₁、前記金属板の前記シャフトに圧着されている部分の厚さをＴ₂としたとき、Ｔ₂／Ｔ₁が０．１〜０．９である上記（２）に記載の回転子。
【００１４】
（４）前記コアを構成する各金属板のうちの少なくとも１つの金属板が、前記シャフトの圧入に関与している上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の回転子。
【００１５】
（５）前記金属板の全枚数をＮ₁、圧入に関与する金属板の枚数をＮ₂としたとき、Ｎ₂／Ｎ₁が０．１〜０．９である上記（４）に記載の回転子。
【００１６】
（６）前記コアを構成する各金属板のうちの少なくとも１つの金属板は、前記孔内において、当該金属板の周方向の一部が、前記シャフトの表面に圧着されている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の回転子。
【００１７】
（７）前記シャフトの圧入部における外径をＬ₁、前記金属板の前記シャフトに接触している部分の周方向の長さの合計をＬ₂としたとき、Ｌ₂／Ｌ₁が０．５〜３．０である上記（６）に記載の回転子。
【００１８】
（８）前記シャフトは、軟磁性または非磁性材料で構成される上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の回転子。
【００１９】
（９）前記シャフトは、その外周面に、硬化層を有する上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の回転子。
【００２０】
（１０）前記硬化層は、その表面の一部が研磨されたものである上記（９）に記載の回転子。
【００２１】
（１１）前記コアの内周面のビッカース硬度をＨｖ₁、前記シャフトの硬化層のビッカース硬度をＨｖ₂としたとき、Ｈｖ₂＞Ｈｖ₁である上記（１０）に記載の回転子。
【００２２】
（１２）前記コアの内周面のビッカース硬度をＨｖ₁、前記シャフトの前記硬化層より中心側の部分のビッカース硬度をＨｖ₃としたとき、Ｈｖ₁≧Ｈｖ₃である上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の回転子。
【００２３】
（１３）前記シャフトの圧着している部分の圧着力は、２０〜７００ｋｇｆ／ｍｍ²である上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の回転子。
【００２４】
（１４）ステッピングモータに用いられる上記（１）ないし（１３）いずれかに記載の回転子。
【００２５】
（１５）上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載の回転子を、インナーロータとして備えたことを特徴とするステッピングモータ。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回転子を添付図面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明で、シャフトの回転軸方向（図１、５、６、７、８中の上下方向）を、単に「軸方向」、シャフトの周軸方向を、「周方向」と言う。
【００２７】
図１は、本発明の回転子の第１実施形態を示す縦断面図、図２は、図１中の円形で囲んだ部分の拡大図である。
【００２８】
図１、図２に示すように、本実施形態の回転子１は、シャフト（回転軸）２と、永久磁石３と、一対のコア４とを備えている。この回転子１は、例えば、ＰＭ型、ＶＲ型、ＨＢ型のステッピングモータにおけるステータ（図示せず）の内側に配置されるインナーロータ型の回転子である。以下、これらの構造について、詳述する。
【００２９】
図１に示すように、回転子１は、一対のコア４を有し、各コアの中心部には、孔４２が形成されている。シャフト２は、この孔４２に圧入され、固定されている。このとき、シャフト２の外周面２１は、後述するような孔４２の内面の形状により、コア４の少なくとも一部に圧着されている。また、永久磁石３は、一対のコア４により、挟持され、回転子１を構成している。
【００３０】
本実施形態において、コア４は、複数枚の円盤形状の金属板４１を積層、一体化したものである。また、各金属板４１同士の固定は、例えば、接着剤による接着、溶接、カシメ等の方法により行なわれている。
【００３１】
図２に示すように、コア４を構成する各金属板４１のうちの少なくとも一部の金属板４１は、このコア４の孔４２内において、この金属板４１の厚さ方向の一部が、シャフト２の表面（外周面２１）に圧着されている。特に、コア４を構成する金属板４１の全てが、このような圧着に関与していることが好ましい。
【００３２】
各金属板４１の厚さをＴ₁、各金属板４１のシャフト２に圧着されている部分の厚さをＴ₂としたとき、Ｔ₂／Ｔ₁は、特に限定されないが、Ｔ₂／Ｔ₁が、０．１〜０．９であることが好ましく、０．３〜０．８がより好ましい。Ｔ₂／Ｔ₁が、０．１未満であると、シャフト２とコア４との固定が不安定となり易く、また、０．９超であると、固着力は高いが、シャフト２を圧入する際に、高い押込力が必要となる。
【００３３】
図２に示すように、金属板４１の内周面（孔４２に臨む部分）の形状は、金属板４１の片面側の角部が、テーパ状に欠損した形状であり、この欠損部５以外の部分が、シャフト２の外周面２１と圧着されている。
【００３４】
このように、金属板４１の内周面の形状により、金属板４１のシャフト２に対する接触面積を調整することができる。この接触面積を所望に設定することにより、適度な圧入力で圧入固定することができる。また、この実施形態の場合、後述する実施形態４、５、６に比べ、シャフト２の圧入力が軸方向に適度に分散され、シャフト２の曲がりをより有効に防止することができるという利点がある。
【００３５】
なお、欠損部５の形状は、図示のテーパ状に限らず、例えば、円弧状等の曲線状でもよい。
【００３６】
また、コア４を構成する各金属板４１は、プレス加工により成形されたものが好ましい。プレス加工によれば、所望の形状の金属板４１が、連続的に製造可能であり、そのため、生産性が高く、量産に適している。
【００３７】
コア４を構成する全ての金属板４１の形状は、同じであるのが好ましい。同形状の金属板４１を使用することにより、例えば、プレス成形で製造したときに、同じ金型で、連続的に製造することができる。このため、量産性が高く、生産性に優れて、安価となる。
【００３８】
金属板４１の構成材料としては、例えば、珪素鋼板、ステンレス鋼板、純鉄のような金属材料等が挙げられる。
【００３９】
シャフト２は、円柱状の部材であり、コア４の孔４２内に圧入され、固定されている。
【００４０】
このとき、シャフト２の外周面２１とコア４の内周面とが圧着している部分の圧着力（圧入力）は、２０〜７００ｋｇｆ／ｍｍ²であることが好ましく、８０〜５００ｋｇｆ／ｍｍ²であることがより好ましい。圧着力が、２０ｋｇｆ／ｍｍ²未満であると、シャフト２の固定が不安定となり、７００ｋｇｆ／ｍｍ²超であると、圧着部の変形や破損が生じるおそれがある。
【００４１】
シャフト２を構成する材料としては、インナーロータ型の回転子の機能上、磁化されないまたはされ難いもの、すなわち、弱磁性または非磁性材料が好ましい。例えば、オーステナイト系ステンレス鋼、チタンまたはチタン合金、真鍮、銅または銅合金等の金属材料が挙げられる。本実施形態において、オーステナイト系ステンレス鋼製のシャフト２について代表的に説明する。
【００４２】
また、このシャフト２に使用される弱磁性または非磁性材料は、比較的硬度の低い材料が多いため、シャフト２は、その外周部に硬化層を有するのが好ましい。これにより、シャフト２の圧入の際、外周面２１の傷付きや破損が防止される。
【００４３】
この硬化層の形成方法としては、例えば、熱処理、めっき、蒸着、スパッタリングのような表面硬化処理等が挙げられる。これらのうちでも、熱処理により、硬化層を形成させたものが好ましい。熱処理は、処理雰囲気、加熱温度、処理時間等を適宜調節することにより、容易に、必要な硬化層を形成することが可能であるからである。
【００４４】
この熱処理としては、例えば、窒化処理、浸炭処理、高周波焼き入れのような熱処理等が挙げられる。本実施形態は、窒化処理により、幅広い金属材料に対応でき、必要な硬化層を形成させることができる。また、窒素を利用することでコストの低減化が図れる。
【００４５】
また、窒化処理としては、例えば、塩浴窒化処理、ガス窒化処理、イオン窒化処理のような窒化処理等が挙げられる。これらのうちでも、塩浴窒化処理の１種であるタフトライド処理により軟窒化処理された硬化層が形成されている。
【００４６】
このとき、このシャフト２の硬化層は、コア４の内周面（シャフト２に対する圧着面）のビッカース硬度をＨｖ₁、シャフト２の外周面２１、すなわち、硬化層のビッカース硬度をＨｖ₂としたとき、Ｈｖ₂＞Ｈｖ₁を満足するようなものであるのが好ましく、Ｈｖ₂＞３Ｈｖ₁を満足するようなものがより好ましい。これにより、圧入の際のシャフト２の外周面２１の傷付き、破損をより有効に防止することができる。
【００４７】
また、コア４の内周面のビッカース硬度をＨｖ₁、シャフト２の硬化層より中心側の部分のビッカース硬度をＨｖ₃としたとき、Ｈｖ₁≧Ｈｖ₃を満足することが好ましく、Ｈｖ₁≧１．２Ｈｖ₃を満足することがより好ましい。この場合には、硬化層を設けることにより、圧入の際のシャフト２の外周面２１の傷付き、破損をより有効に防止することができる。
【００４８】
前記Ｈｖ₂と、前記Ｈｖ₃とは、その差Ｈｖ₂−Ｈｖ₃が、２００以上であるのが好ましく、４００以上であることがより好ましい。これにより、シャフト２の圧入の際、シャフト２の外周面２１の傷付き、破損をより有効に防止することができる。
【００４９】
前記Ｈｖ₁は、５０〜４００であるのが好ましく、１００〜３００であるのがより好ましい。Ｈｖ₁が、５０未満では、コア４の内周面が変形してしまう。４００超では、圧入時の圧入力が増大することとなる。
【００５０】
前記Ｈｖ₂は、６００以上であるのが好ましく、８００以上であることがより好ましい。このような値とすることにより、圧入の際、シャフト２の外周面２１の傷付きをより有効に防止することができる。
【００５１】
シャフト２の材料として前述した非磁性や弱磁性材料を用いた場合、Ｈｖ₃は、通常、１００〜４００程度となる。
【００５２】
シャフト２の硬化層は、その外周面２１の一部を研磨されたものであるのが好ましい。シャフト２は、その外周面２１の硬化層を研磨することにより、シャフト２の真直度を向上させることができる。また、この研磨により、シャフト２の外径の寸法精度や面粗度等が向上し、シャフト２とコア４との固定力または圧入力の安定化が図れる。このように、シャフト２の真直度や外径寸法精度等の向上により、回転子１の回転精度、同軸度を高いものとすることができる。
【００５３】
また、シャフト２の面粗度が向上することは、シャフト２を保持する軸受けとの摩擦が緩和されることになるため、シャフト２と軸受けの耐久性が向上し、寿命が長くなる。
【００５４】
永久磁石３は、リング状（円盤状）であり、両コア４間に挟持され、固定されている。また、この永久磁石３は、厚さ方向に二極着磁されている。
【００５５】
永久磁石３としては、磁気特性に優れたものが用いられ、例えば、希土類元素と遷移金属とを基本成分とするもの（例：Ｓｍ−Ｃｏ系磁石）、あるいは希土類元素と遷移金属とボロンとを基本成分とするもの（例：Ｎｄ−Ｆｅ―Ｂ系磁石）のような各種希土類磁石が好適に使用される。また、永久磁石３の形態（種類）は、例えば、ボンド磁石、焼結磁石、鋳造磁石等、いずれでもよい。
【００５６】
次に、第２実施形態について説明する。この場合、第１実施形態の回転子１との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００５７】
図３は、本発明の回転子の第２実施形態を示す部分拡大断面図である。
【００５８】
本実施形態の回転子１は、コア４を構成する金属板４１において、金属板４１の内周面の形状が前記第１実施形態と異なる。すなわち、金属板４１の両面側の角部が、テーパ状に欠損した形状（欠損部６）であり、金属板４１の厚さ方向の中央部分がシャフト２の外周面２１に圧着される。これによる作用・効果は、前記第１実施形態と同様である。
【００５９】
次に、第３実施形態について説明する。この場合、第１実施形態の回転子１との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００６０】
図４は、本発明の回転子の第３実施形態を示す部分拡大断面図である。
【００６１】
本実施形態の回転子１は、コア４を構成する金属板４１において、金属板４１の内周面の形状が前記第１実施形態と異なる。すなわち、金属板４１の中央部が、円弧状に欠損した形状（欠損部７）であり、金属板４１の厚さ方向の両端部がシャフト２の外周面２１に圧着される。これによる作用・効果は、前記第１実施形態と同様である。
【００６２】
次に、第４実施形態について説明する。この場合、第１実施形態の回転子１との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００６３】
図５は、本発明の回転子の第４実施形態を示す縦断面図である。
【００６４】
本実施形態の回転子１は、コア４の積層構造が前記第１実施形態と異なる。すなわち、コア４は、シャフト２の圧入に関与しない金属板４１ａとシャフト２の圧入に関与する金属板４１ｂとで構成されている。
【００６５】
金属板４１ａは、中心部にシャフト２の外径よりも大きい孔４３を有し、シャフト２との間に、所定の間隙が形成されている。一方、金属板４１ｂの内周面は、シャフト２の外周面２１に圧着している。
【００６６】
各コア４における金属板４１ｂの軸方向における位置は、コア４、４中、それらが互いに接近するような配置（すなわち、永久磁石３に近い側とされている）とされている。
【００６７】
このような構成の回転子１では、圧入に関与する金属板４１ｂの枚数を調整することにより、圧入の接触面積を調節することができる。したがって、適度な圧入力で、シャフト２とコア４とを安定的に圧入、固定することができる。
【００６８】
金属板４１の全枚数をＮ₁、圧入に関与する金属板４１の枚数をＮ₂としたとき、Ｎ₂／Ｎ₁は、特に限定されないが、Ｎ₂／Ｎ₁が０．１〜０．９であることが好ましく、０．３〜０．８がより好ましい。Ｎ₂／Ｎ₁が、０．１未満であれば、シャフト２とコア４との固定が不安定となり易く、また、０．９超であれば、固着力は高いが、シャフト２を圧入する際に、高い押込力が必要となる。
【００６９】
次に、第５実施形態について説明する。この場合、第４実施形態の回転子１との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００７０】
図６は、本発明の回転子の第５実施形態を示す縦断面図である。
【００７１】
本実施形態の回転子１は、コア４の積層構造が前記第４実施形態と異なる。すなわち、厚入に関与する金属板４１ｂが、軸方向に、両コアの中、永久磁石３を介して、互いに離間するように配置されている。これによる作用・効果は、前記第４実施形態と同様である。
【００７２】
次に、第６実施形態について説明する。この場合、第４実施形態の回転子１との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００７３】
図７は、本発明の回転子の第６実施形態を示す縦断面図である。
【００７４】
本実施形態の回転子１は、コア４の積層構造が前記第４実施形態と異なる。すなわち、圧入に関与する金属板４１ｂは、1つのコアにおいて、金属板４１ｂが、コアの厚さ方向の中心部に配置されている。これによる作用・効果は、前記第４実施形態と同様である。
【００７５】
次に、第７実施形態について説明する。この場合、第４実施形態の回転子１との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００７６】
図８は、本発明の回転子の第７実施形態を示す縦断面図である。
【００７７】
本実施形態の回転子１は、コア４の積層構造が前記第４実施形態と異なる。すなわち、圧入に関与する金属板４１ｂは、軸方向に、両コアの中、金属板４１ａと、金属板４１ｂとが、交互に積層されている。これによる作用・効果は、前記第４実施形態と同様である。なお、この実施形態の場合、前述した実施形態４、５、６に比べ、シャフト２の圧入力が軸方向に適度に分散され、シャフト２の真直度がより良好となるという利点がある。
【００７８】
なお、コア４の積層構造を各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。例えば、図５〜図８では、両コア４は、永久磁石３を介して対称的な構造となっているが、これに限らず、非対称であってもよい。
【００７９】
次に、第９実施形態について説明する。この場合、第１実施形態の回転子１との共通点については説明を省略し、主な相違点を説明する。
【００８０】
図９は、本発明の回転子の第８実施形態を示す平面図、図１０は、本発明の回転子の第８実施形態を示すＡ-Ａ線断面図である。
【００８１】
本実施形態の回転子１は、コア４を構成する金属板４１の形状が異なる。すなわち、コア４を構成する各金属板４１のうちの少なくとも一部の金属板４１は、孔４２内において、金属板４１の周方向の一部が、シャフト２の外周面２１に圧着されている。
【００８２】
図９、図１０に示すように、金属板４１は、孔４２に連通する切り欠き４４を有している。この切り欠き４４は、周方向に沿って、等角度間隔に配置されている。本実施形態においては、周方向に、４つの切り欠き４４が９０°の角度間隔で配置されている。
【００８３】
また、各金属板４１は、それら切り欠き４４が軸方向に一致するように積層、配置されている。なお、図１０に示すように、各金属板４１において切り欠き４４の位置は、軸方向に一致しているが、この限りではなく、切り欠き４４の位置は、必ずしも一致していなくてもよい。
【００８４】
このように、シャフト２と圧着される金属板４１の内周面に、切り欠き４４を設けることにより、シャフト２の外周面２１との圧着面積を調整することができる。特に、切り欠き４４の面積や個数を調整することにより、適度な圧入力で、シャフト２とコア４とを安定的に圧入、固定することができる。
【００８５】
このとき、シャフト２の圧入部における外径をＬ₁、金属板４１のシャフト２に接触している部分の周方向の長さの合計をＬ₂としたとき、Ｌ₂／Ｌ₁が、０．５〜３．０であることが好ましく、１．０〜２．５がより好ましい。Ｌ₂／Ｌ₁が、０．５未満であると、シャフト２とコア４との固定が不安定となり易く、また、３．０超であると、固着力は高いが、シャフト２を圧入する際に、高い押込力が必要となる。
【００８６】
切り欠き４４の形状は、図９に示すように、ほぼ台形であるが、これに限らず、例えば、円弧状、Ｖ字状等でもよい。
【００８７】
以上より、本発明は、第１に、図１〜図４に示すような、圧着に関与する金属板４１の内周面の形状により、第２に、図５〜図８に示すような、圧着に関与する金属板４１ｂの枚数を調整することにより、第３に、図９〜図１０に示すような、金属板４１の圧着する部分の周方向の長さを調整することにより、シャフト２との圧着面積を調整し、シャフト２との適度な圧入力で、シャフト２とコア４とを安定的に圧入、固定することができる。
【００８８】
また、本発明では、上記第１〜第３の構成のうち、２つ以上の構成を組み合わせてもよい。
【００８９】
以上のような各実施形態の回転子１を、ステータの内側に組み込んで本発明のステッピングモータとすることができる。この場合、当該ステッピングモータを構成する回転子以外の部品、すなわち、ステータ、モータハウジング、通電回路等は、公知の任意の構成のものとすることができるので、本明細書では、それらの図示および詳細な構造、作用等の説明は省略する。
【００９０】
以上、本発明の回転子およびステッピングモータを各実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００９１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、シャフト側に、ローレット加工やステーキング加工等を施さなくてもよいので、加工時のシャフトの変形がなく、よって、シャフトの真直度や外径の寸法精度等が高まり、同軸度の向上が図られる。
【００９２】
また、シャフトとコアとは、部分的に圧着されているので、圧入作業が容易である。また、コアとシャフトの接触面圧を調整し、圧入力を適度な値に設定することができる。
【００９３】
また、硬化層を有する場合には、シャフトの材料の硬度が、コアの硬度より低い場合でも、圧入の際のシャフトの傷付きや破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転子の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１中の円形で囲んだ部分の拡大図である。
【図３】本発明の回転子の第２実施形態を示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明の回転子の第３実施形態を示す部分拡大断面図である。
【図５】本発明の回転子の第４実施形態を示す縦断面図である。
【図６】本発明の回転子の第５実施形態を示す縦断面図である。
【図７】本発明の回転子の第６実施形態を示す縦断面図である。
【図８】本発明の回転子の第７実施形態を示す縦断面図である。
【図９】本発明の回転子の第８実施形態を示す平面図である。
【図１０】本発明の回転子の第８実施形態を示すＡ-Ａ線断面図である。
【図１１】従来の回転子を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１回転子
２シャフト
２１外周面
３永久磁石
４コア
４１金属板
４１ａ金属板
４１ｂ金属板
４２孔
４３孔
４４切り欠き
５欠損部
６欠損部
７欠損部
１０回転軸
１１シャフト
１１１外周面
１１２ローレット部
１２コア
１２１金属板
１３永久磁石

Claims

金属板を複数枚積層してなるコアと、
コアに接合された永久磁石と、
前記コアの中心部に形成された孔内に圧入されたシャフトとを有し、
前記コアを構成する各金属板のうち、前記シャフトの表面と接触する個々の金属板は、
前記孔内において、当該金属板の厚さの範囲内に、その厚さ方向に平らな平坦部と、
円周方向に欠損した欠損部とを備え、
前記平坦部のみが前記シャフトの表面に圧着されていることを特徴とする回転子。
前記金属板の厚さをＴ₁、前記金属板の前記シャフトに圧着されている部分の厚さをＴ₂としたとき、Ｔ₂／Ｔ₁が０．１〜０．９である請求項１に記載の回転子。
前記コアを構成する各金属板のうちの少なくとも１つの金属板が、前記シャフトの圧入に関与している請求項１または２に記載の回転子。
前記金属板の全枚数をＮ₁、圧入に関与する金属板の枚数をＮ₂としたとき、Ｎ₂／Ｎ₁が０．１〜０．９である請求項３に記載の回転子。
前記コアを構成する各金属板のうちの少なくとも１つの金属板は、前記孔内において、当該金属板の周方向の一部が、前記シャフトの表面に圧着されている請求項１ないし４のいずれかに記載の回転子。
前記シャフトの圧入部における外径をＬ₁、前記金属板の前記シャフトに接触している部分の周方向の長さの合計をＬ₂としたとき、Ｌ₂／Ｌ₁が０．５〜３．０である請求項５に記載の回転子。
前記シャフトは、軟磁性または非磁性材料で構成される請求項１ないし６のいずれかに記載の回転子。
前記シャフトは、その外周面に、硬化層を有する請求項１ないし７のいずれかに記載の回転子。
前記硬化層は、その表面の一部が研磨されたものである請求項８に記載の回転子。
前記コアの内周面のビッカース硬度をＨｖ₁、前記シャフトの硬化層のビッカース硬度をＨｖ₂としたとき、Ｈｖ₂＞Ｈｖ₁である請求項９に記載の回転子。
前記コアの内周面のビッカース硬度をＨｖ₁、前記シャフトの前記硬化層より中心側の部分のビッカース硬度をＨｖ₃としたとき、Ｈｖ₁≧Ｈｖ₃である請求項１ないし１０のいずれかに記載の回転子。
前記シャフトの圧着している部分の圧着力は、２０〜７００ｋｇｆ／ｍｍ²である請求項１ないし１１のいずれかに記載の回転子。
ステッピングモータに用いられる請求項１ないし１２いずれかに記載の回転子。
請求項１ないし１３のいずれかに記載の回転子を、インナーロータとして備えたことを特徴とするステッピングモータ。