JPH0970158A - 小型同期モータ用出力軸の製造方法及びその出力軸を使用した小型同期モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結合用ピンの強度低下や出力軸の加工精度の
低下及び生産効率の低下が生じないようにする。 【解決手段】 小型同期モータ用の出力軸１の中心に、
出力軸１と該出力軸１と同軸の歯車とを一体回転可能に
連結する結合用ピンを貫通させるピン貫通孔４を設け
る。そして、このピン貫通孔４の縁を面取り部２とする
と共に、該面取り部２は、セラミックからなる出力軸１
をプレス形成する時に同時形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータの回転が歯
車輪列を介して伝達されるセラミックからなる小型同期
モータ用出力軸の製造方法およびその出力軸を使用した
小型同期モータに係わる。さらに、詳述すると、小型同
期モータの出力軸に設けられるピン貫通孔の形成方法の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば電子レンジ等では、小型同
期モータにより回転駆動されるターンテーブルの回転軸
にセラミックからなる出力軸が用いられている。この場
合、図５および図６のようにセラミックからなる出力軸
５１に細いピン貫通孔５２を穿設し、歯車５３と連結す
る時、ピン貫通孔５２に結合用ピン５４を挿通してこの
結合用ピン５４を歯車５３の嵌合部５５に落とし込んで
連結している。

【０００３】この時、出力軸５１のピン貫通孔５２に結
合用ピン５４を挿通して結合すると、ピン貫通孔５２の
両端部にある孔縁端部Ｐに集中的に荷重が掛かって欠け
てしまう欠点がある。

【０００４】このような問題点を解決するため、出願人
は先に実開平５−４５２４９に示される技術を開発し
た。この技術を図７および図８に示す。ここで、図５お
よび図６と同一の符号は、同一物を示している。

【０００５】セラッミクからなる出力軸５１のピン貫通
孔５２は、加工し易い丸孔で形成されて結合用ピン５４
が挿通されている。そして、結合用ピン５４は、柱状に
形成されると共に、中央と両端部５６，５７を太い部分
とし、両端部５６，５７より内側に細い部分５８，５９
が形成されている。なお、ピン貫通孔５２に結合用ピン
５４が挿通された時、結合用ピン５４の両端部５６，５
７はピン貫通孔５２から突出すると共に、結合用ピン５
４の細い部分５８，５９は、それぞれピン貫通孔５２の
孔縁端部Ｐと対向するように構成されている。

【０００６】このように出力軸５１と歯車５３との結合
構造が構成されると、セラミックからなる出力軸５１の
孔縁端部Ｐに集中的に荷重が掛からなくなり端部が欠け
ないという利点が生ずる。

【０００７】また、ピン貫通孔５２の孔縁端部Ｐが欠け
てしまうという問題を解決するために、図９に示すよう
に、ピン貫通孔５２の孔縁端部Ｐに面取り加工を施し、
面取り部６０を設けることが考えられる。ピン貫通孔５
２の孔縁端部Ｐに面取り加工を施す技術としては、セラ
ミックからなる出力軸５１を焼成する前または焼成した
後に、ピン貫通孔５２の孔縁端部Ｐを面取り加工するこ
とが一般的である。ここで、出力軸５１を焼成する前に
面取り加工する場合は、次のように行う。すなわち、図
１０に示すようにセラミックからなる出力軸５１をプレ
ス成形により形成し、その後、図１１のようにピン貫通
孔５２の設置と、その孔縁端部Ｐを面取りし、面取り部
６０を設けるものである。この技術では、この後、出力
軸５１を焼成し、外径をセンタレス研磨して仕上げ、図
１２の状態とする。

【０００８】一方、出力軸５１を焼成した後に面取り加
工を施す場合は、ピン貫通孔５２を設けた出力軸５１を
焼成し、その後面取り加工を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
５−４５２４９の技術（図７および図８参照）では、結
合用ピン５４の細い部分５８，５９の強度が低下しがち
となり、比較的早く結合用ピン５４が折れる危険性があ
る。この危険性をなくすため、結合用ピンを太くし、細
い部分５８，５９の強度をアップさせると、出力軸５１
のピン貫通孔５２の径が大きくなり、出力軸５１が折れ
てしまう問題が生ずる。

【００１０】一方、図９から図１２に示す技術では、プ
レス成形後にピン貫通孔５２を設け、さらに、ピン貫通
孔５２の孔縁端部Ｐを面取り加工を施すので、ピン貫通
孔５２および面取りの対称度が悪く、また追加工程とも
なるため、製造が複雑となる問題がある。すなわち、ピ
ン貫通孔５２の場合、ピン貫通孔５２を設けた状態で
は、本来なら、出力軸５１の中心線Ｌとピン貫通孔５２
の中心線Ｍとが図１１に示すように同一となるべきもの
が、同一線となりづらく、センタレス研磨が終了した最
終段階では、図１２に示すように、線Ｌと線Ｍが一致し
ない製品が多くなりがちとなっている。また、出力軸５
１を焼成した後に面取り加工を施す場合は、その面取り
加工が、極めて困難であり生産効率が落ち、大幅なコス
トアップとなる。

【００１１】本発明は、結合用ピンの強度低下や出力軸
の加工精度の低下及び生産効率の低下が生じないように
した小型同期モータ用出力軸の製造方法及びその出力軸
を使用した小型同期モータを提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の小型同期モータ用出力軸の製造方法
では、ロータの回転が歯車輪列を介して伝達されるセラ
ミックからなる小型同期モータ用出力軸の製造方法にお
いて、出力軸の中心に、出力軸と該出力軸と同軸の歯車
とを一体回転可能に連結する結合用ピンを貫通させるピ
ン貫通孔を設け、該ピン貫通孔の縁を面取り構造とする
と共に、該面取り構造は、セラミックからなる出力軸を
プレス形成する時に同時形成している。

【００１３】また、請求項２記載の発明では、小型同期
モータの出力軸として、請求項１によって製造される出
力軸を使用している。

【００１４】さらに、請求項３記載の発明では、請求項
２記載の小型同期モータにおいて、出力軸を電子レンジ
のターンテーブル用の出力軸としている。

【００１５】そして、この小型同期モータではロータが
回転すると、その回転が歯車輪列を介してセラミックか
らなる出力軸に伝わる。この時、ピン貫通孔の縁の面取
り構造は、出力軸の形成と同時にプレス形成されるの
で、その面取り構造は精度が高く、しかも生産効率が良
いものとなる。また、その面取り構造の結果、ピン貫通
孔の縁となる孔縁端部が無くなり、結合用ピンによって
ピン貫通孔の孔縁端部が欠けるということがなくなる。
このため、歯車の回転がピン貫通孔に挿通される結合用
ピンを経由して出力軸に伝えられる際、出力軸や結合用
ピンが折れたり、ガタが生ずることがない。そして、出
力軸が電子レンジのターンテーブル用の出力軸の場合、
この出力軸の回転により、電子レンジのターンテーブル
がガタなく長期に渡り安定的に回転する。

【００１６】

【本発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例
を図１から図４に基づき説明する。

【００１７】この小型同期モータ用の出力軸１は、セラ
ミックから構成されており、その形状は、ピン貫通孔４
を含めプレス成形時に金型にて作成される。すなわち、
図１に示すように出力軸１の径方向に貫通するピン貫通
孔４と、そのピン貫通孔４の両端に配される面取り部２
を含む凹部３とが、出力軸１の形状形成と同時に金型で
作成される。これにより、凹部３の中央にはピン貫通孔
４が形成され、そのピン貫通孔４の周囲には、テーパー
となるランド部３ａとそれに続く面取り部２が形成され
ることになる。この結果、プレス成形後に、ピン貫通孔
４や面取り部２を設ける作業が必要なくなり、ピン貫通
孔４の精度が向上する。

【００１８】このようにして形成された出力軸１は、次
のような構造の小型同期モータに使用される。すなわ
ち、この小型同期モータは、メッキ鋼板からなるケース
５と、このケース５の開放端をおおうメッキ鋼板からな
る地板６と、ケース５と地板６との間に配置されるモー
タ部および歯車輪列部と、歯車輪列部による回転を受け
て回転する出力軸１から主に構成されている。

【００１９】モータ部は、モータコア７と、マグネット
８を有するロータ９と、ボビン１０と、ボビンカバー材
１１と、巻線１２と、ロータ９の回転の中心軸となる軸
１３と、端子１４とから構成される。ここで、軸１３
は、ケース５と地板６とでその両端が固定されている。

【００２０】また、歯車輪列部は、ロータ９のピニオン
部９ａと噛み合う一番車２１、この一番車２１と噛み合
う二番車２２と、この二番車２２と噛み合う三番車２３
と、この三番車２３と噛み合う歯車である出力車２４と
から主に構成されている。ここで、一番車２１および二
番車２２は、モータコア７と地板６とでその両端が固定
される一番車軸２５および二番車軸２６をそれぞれ有
し、また三番車２３は、ケース５と地板６とでその両端
が固定される三番車軸２７を有している。また、出力車
２４には、出力軸１と一体回転可能に結合する結合用ピ
ン２８が嵌合する嵌合部２９が設けられている。

【００２１】出力軸１は、先に述べた方法により製造さ
れるもので、その略中央部に、径方向に貫通し、かつ、
その縁に面取り部２を有するピン貫通孔４が形成されて
いる。そして、このピン貫通孔４に、丸棒状の結合用ピ
ン２８が挿通され取り付けられる。この出力軸１は、ケ
ース５および地板６の突出部５ａ, ６ａに嵌合した含浸
軸受３０，３０で回転可能に軸受けされる。

【００２２】このように構成される小型同期モータの動
作について説明する。電流が端子１４を介して巻線１２
に流れると、モータコア７に磁界が発生する。この磁界
とマグネット８との相互作用により、ロータ９が回転す
る。ロータ９の回転は、一番車２１、二番車２２、三番
車２３と順次減速され、出力車２４に伝えられる。この
出力車２４が回転すると、結合用ピン２８によって出力
車２４と連結されている出力軸１が回転する。このよう
にして、ロータ９の回転が出力軸１に減速して伝達さ
れ、出力軸１は所定の回転数およびトルクにて回転す
る。

【００２３】次に、この小型同期モータを電子レンジの
ターンテーブル駆動に使用する場合の例を図４に基づき
説明する。なお、図１から図３の符号と同一物は同一符
号で示す。出力軸１の一端は、支持板３１で支持され、
他端は、カップリング３２でアルミナからなる軸３３の
一端と結合されている。軸３３の他端には、電子レンジ
のターンテーブル３４の固定部３４ａが固定されてい
る。

【００２４】以上のような実施の形態では、結合用ピン
２８に細い部分を設ける必要がないので、強度が低下す
ることがなく、しかも、ピン貫通孔４の縁が欠けてしま
うということがない。このため、長期間安定した回転伝
達が行われる。また、面取り部２およびピン貫通孔４の
形成を金型によりプレス成型で形成しているので、出力
軸１の加工精度は良くなり生産効率もアップする。

【００２５】なお、上述の実施の形態は、本発明の好適
な実施の形態の例であるが、これに限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変
形実施可能である。例えば、テーパーとなるランド部３
ａはなくし、ピン貫通孔４の周辺をすべて面取り部２と
しても良い。また、カップリング３２と軸３３を省略
し、出力軸１の上端にターンテーブル３４を直接固定す
るようにしても良い。さらに、結合用ピン２８が挿通さ
れる出力軸１のピン貫通孔４は丸孔以外の平らな通し孔
で形成しても良く、結合用ピン２８を丸棒ではなく角棒
等の他の形状の物にしても良い。

【００２６】上記説明ではセラミック軸と歯車との結合
構造を電子レンジのターンテーブル駆動系部分に実施し
た例で述べたが、他の装置、例えば扇風機の首振り装置
やエアコンのルーバー駆動装置等に実施しても良い。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、セラミックか
らなる出力軸のピン貫通孔の縁に面取り部を形成し孔縁
端部をなくしているので端部が欠けることがない。ま
た、結合用ピンを太い丸棒状とできるので結合用ピンの
強度が損なわれない。さらに、出力軸の形成と同時にプ
レスにより面取り部を形成するので、出力軸、特にピン
貫通孔付近の加工精度を良くできると共に、出力軸の生
産効率を低下させることがない。

【００２８】また、請求項２記載の小型同期モータで
は、出力軸部分のガタや不良発生がなくなり、長期間安
定的に回転を伝達できるモータとなる。

【００２９】さらに、請求項３記載の発明では、電子レ
ンジのターンテーブルを安定的に長期間回転させること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法及びその製造方法により得ら
れた出力軸を説明するための図で、（Ａ）は出力軸の正
面図で、（Ｂ）はそのＢーＢ断面図とその一部拡大図で
ある。

【図２】本発明の小型同期モータの平面図である。

【図３】図２のＡーＢーＤーＥーＦーＧーＨによる展開
断面図である。

【図４】本発明の小型同期モータを電子レンジのターン
テーブル駆動に使用した例を説明するための図である。

【図５】従来の出力軸と歯車と結合用ピンの分解斜視図
である。

【図６】従来の出力軸と結合用ピンの要部拡大断面図で
ある。

【図７】実開平５−４５２４９に示される、出力軸と歯
車と結合用ピンの結合関係の要部拡大側面断面図であ
る。

【図８】図７の平面断面図である。

【図９】従来の出力軸と結合用ピンの他の例の要部拡大
平面断面図である。

【図１０】図９に示す出力軸の製造方法を説明するため
の図で、プレス形成後の状態を示し、（Ａ）が正面図
で、（Ｂ）がそのＢ−Ｂ断面図を示している。

【図１１】図９に示す出力軸の製造方法を説明するため
の図で、ピン貫通孔と面取り部を正しい位置に形成した
後の状態を示し、（Ａ）が正面図で、（Ｂ）がそのＢ−
Ｂ断面図を示している。

【図１２】図９に示す出力軸の製造方法を説明するため
の図で、センタレス研磨加工を施した後の最終状態を示
し、（Ａ）が正面図で、（Ｂ）がそのＢ−Ｂ断面図を示
している。

【符号の説明】

１ 出力軸 ２ 面取り部 ３ 凹部 ４ ピン貫通孔 ９ ロータ ２４ 出力車（歯車） ２８ 結合用ピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータの回転が歯車輪列を介して伝達さ
   れるセラミックからなる小型同期モータ用出力軸の製造
   方法において、上記出力軸の中心に、上記出力軸と該出
   力軸と同軸の歯車とを一体回転可能に連結する結合用ピ
   ンを貫通させるピン貫通孔を設け、該ピン貫通孔の縁を
   面取り構造とすると共に、該面取り構造は、上記セラミ
   ックからなる出力軸をプレス形成する時に同時形成する
   ことを特徴とする小型同期モータ用出力軸の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の製造方法により製造され
   た出力軸を使用してなる小型同期モータ。
3. 【請求項３】 前記出力軸を電子レンジのターンテーブ
   ル用の出力軸とした請求項２記載の小型同期モータ。