(57)【要約】【課題】軸受けに対応した回転軸の部位の摩耗を確実に抑制することができる電動モータを提供する。【解決手段】電動モータは、エンドカバー４が合成樹脂製の部材により構成されると共に、回転軸１のエンドカバー４側の軸受け部５に対して摺動する部位を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が軸受け部５の硬度の３倍以上となるように焼入れして成る。【選択図】図２
0003176055.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
内側面に永久磁石が対向して設けられた円筒形のフレームと、前記永久磁石に対応して電機子が設けられた回転軸と、該フレームの一端を覆うフロントカバーと、該フロントカバーに設けられ該回転軸を支持する第１軸受け部と、該フレームの他端を覆うエンドカバーと、該エンドカバーに設けられ該回転軸を支持する第２軸受け部とを備えた電動モータであって、
前記回転軸の前記第１軸受け部および前記第２軸受けに対して摺動する２つの部位のいずれか一方または両方を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が前記第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れして成ることを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
内側面に永久磁石が対向して設けられた円筒形のフレームと、前記永久磁石に対応して電機子が設けられた回転軸と、該フレームの一端を覆うフロントカバーと、該フロントカバーに設けられ該回転軸を支持する第１軸受け部と、該フレームの他端を覆うエンドカバーと、該エンドカバーに設けられ該回転軸を支持する第２軸受け部とを備えた電動モータであって、
前記回転軸において前記第１軸受け部に対して摺動する第１摺動部と前記第２軸受け部に対して摺動する第２摺動部とのいずれか一方または両方に、その両端部を溝加工した一対の溝部を形成して該一対の溝部により前記第１摺動部および前記第２摺動部の摺動面を規定し、
該一対の溝部を含む該摺動面全体を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が対応する前記第１軸受け部または前記第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れして、該一対の溝部を焼入れにより黒色としたことを特徴とする電動モータ。
【請求項３】
請求項２記載の電動モータにおいて、
前記エンドカバーが合成樹脂製の部材により構成される場合に、少なくとも前記第２摺動部を、その両端部に形成された一対の溝部を含む前記摺動面全体を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が前記第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れして成ることを特徴とする電動モータ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、内側面に永久磁石が対向して設けられた円筒形のフレームと、前記永久磁石に対応して電機子が設けられた回転軸と、該フレームの一端を覆うフロントカバーと、該フロントカバーに設けられ該回転軸を支持する第１軸受け部と、該フレームの他端を覆うエンドカバーと、該エンドカバーに設けられ該回転軸を支持する第２軸受け部とを備えた電動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電動モータとしては、下記特許文献１に示すように、回転軸において繰返し荷重が最も大きく作用する箇所である負荷側の軸受けに対応した段付部をレーザビームを走査して表面焼入れした回転軸の製造方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−３５６３２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、回転軸を支持する第１軸受けおよび第２軸受けは、この２つの軸受けがそれぞれ所定の調芯トルクで回転軸を支持するように軸受け調整がなされている。本願考案者の長年の試験および研究によれば、実際の電動モータの使用環境では、予め想定された振動や温度等の範囲を逸脱するような状況が一時的または偶発的に発生し、軸受けに対して回転軸が片当りする調芯不良が生じ得ることを知見した。
【０００５】
このような調芯不良は、回転軸と軸受けとの間の摩耗の要因となり得るところ、従来の回転軸の製造方法のように、単に回転軸の強度を高めるのみでは解決し難いという問題があった。
【０００６】
そこで、本考案は、軸受けに対応した回転軸の部位の摩耗を確実に抑制することができる電動モータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１考案の電動モータは、内側面に永久磁石が対向して設けられた円筒形のフレームと、前記永久磁石に対応して電機子が設けられた回転軸と、該フレームの一端を覆うフロントカバーと、該フロントカバーに設けられ該回転軸を支持する第１軸受け部と、該フレームの他端を覆うエンドカバーと、該エンドカバーに設けられ該回転軸を支持する第２軸受け部とを備えた電動モータであって、
前記回転軸の前記第１軸受け部および前記第２軸受けに対して摺動する２つの部位のいずれか一方または両方を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が前記第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れして成ることを特徴とする。
【０００８】
本願考案者の長年の試験および研究によれば、実際の使用環境において予め想定された振動や温度等の範囲を逸脱するような状況が一時的または偶発的に発生した場合、軸受けに対して回転軸が片当りする調芯不良が一時的偶発的に生じ、かかる調芯不良による回転軸と軸受けとの間の摩耗によりスラッジ等の黒色物が発生することを知見した。
【０００９】
かかる知見に基づいて、第１考案は、軸受けに対して回転軸が片当りする調芯不良が一時的偶発的に生じた場合にも、回転軸と軸受けとの間の摩耗を抑制するように、第１および第２軸受け部に対応する回転軸の部位を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が、第１および第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れされる。
【００１０】
ここで、回転軸と軸受けとの硬度差を３倍以上にした場合には、回転軸と軸受けとの間のすべり摩耗を効果的に抑制し得ることが経験的に認められることから、従来の回転軸の製造方法のように、単に回転軸の強度を高めるのみでは解決し難い反負荷側の摩耗を確実に抑制することができる。
【００１１】
このように、第１考案の電動モータによれば、軸受けに対応した回転軸の部位の摩耗を確実に抑制することができる。
【００１２】
第２考案の電動モータは、内側面に永久磁石が対向して設けられた円筒形のフレームと、前記永久磁石に対応して電機子が設けられた回転軸と、該フレームの一端を覆うフロントカバーと、該フロントカバーに設けられ該回転軸を支持する第１軸受け部と、該フレームの他端を覆うエンドカバーと、該エンドカバーに設けられ該回転軸を支持する第２軸受け部とを備えた電動モータであって、
前記回転軸において前記第１軸受け部に対して摺動する第１摺動部と前記第２軸受け部に対して摺動する第２摺動部とのいずれか一方または両方に、その両端部を溝加工した一対の溝部を形成して該一対の溝部により前記第１摺動部および前記第２摺動部の摺動面を規定し、
該一対の溝部を含む該摺動面全体を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が対応する前記第１軸受け部または前記第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れして、該一対の溝部を焼入れにより黒色としたことを特徴とする。
【００１３】
第２考案によれば、軸受けに対して回転軸が片当りする調芯不良が一時的偶発的に生じた場合にも、回転軸と軸受けとの間の摩耗を抑制するように、第１および第２軸受け部に対応する回転軸の第１摺動部および第２摺動部をその両端部に形成された溝部を含む該摺動面全体を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が、第１および第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れされる。
【００１４】
ここで、一対の溝部を形成して該一対の溝部により第１摺動部および第２摺動部の摺動面を規定することにより、焼入れを行う部位を一対の溝部で挟まれた領域として明確にすることができ、作業者は当該一対の溝部を頼りに焼入れを行うべき摺動面を確実に焼入れすることができる。
【００１５】
加えて、一対の溝部は、例えば、抜け止めのためのＥリング等を嵌め込むことや、軸受け部および摺動部の潤滑油が電機子（アーマチャ）に流入することを防止すること等に用いることができる。
【００１６】
さらに、一対の溝部を含む摺動面全体を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が対応する第１軸受け部または第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れすることにより、軸受けに対応した回転軸の部位の摩耗を確実に抑制することができると共に、溝加工により縮径した溝部の強度を高めることを同時に実現することができる。
【００１７】
特に、溝部は、Ｅリング等を嵌め込む際にそのエッジ部分に負荷が掛かるところ、溝部まで焼入れを施すことで、Ｅリング等を嵌め込む際のエッジ部分の欠けを防止することができると共に、Ｅリング等を挿入した後も溝部の強度を高めてその摩耗を抑制することができる。
【００１８】
また、一対の溝部を焼入れにより黒色としたことで、摺動面全体が確実に焼入れされていることを確認することができ、軸受けに対応した回転軸の部位の摩耗を確実に抑制することができる。
【００１９】
加えて、焼入れにより黒色とした溝部は、その後の回転軸の加工工程でも黒色のまま維持されるため、溝位置をセンサで検知する位置決め精度を向上させることができ、機械によるＥリング等の嵌め込みを容易にすることができる。また、黒色が維持された溝部により、焼入れ処理が施された回転軸と、焼入れ処理が施されていない回転軸とを区別することができ、これらの回転軸を使い分けることが可能となる。
【００２０】
なお、焼入れの部位を高周波焼入れにより第１および第２軸受け部に対応する回転軸の第１摺動部および第２摺動部に限定することにより、電機子等の取り付け位置にローレット加工やステーキング加工を施す場合にも、焼入れによって加工性が低下することもない。
【００２１】
このように、第２考案の電動モータによれば、軸受けに対応した回転軸の部位の摩耗を確実に抑制することができる。
【００２２】
第３考案の電動モータは、第２考案において、
前記エンドカバーが合成樹脂製の部材により構成される場合に、少なくとも前記第２摺動部を、その両端部に形成された一対の溝部を含む前記摺動面全体を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が前記第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れして成ることを特徴とする。
【００２３】
第３考案の電動モータによれば、エンドカバーを合成樹脂製の部材により構成した場合に、少なくとも第２軸受け部に対応する回転軸の第２摺動部を、その両端部に形成された一対の溝部を含む前記摺動面全体を高周波焼入れにより該焼入れ部分の硬度が第２軸受け部の硬度の３倍以上となるように焼入れすることで、エンドカバーを合成樹脂製の部材により構成した場合にも、エンドカバーに設けられた軸受けに対応した回転軸の部位の摩耗を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電動モータの全体構成を示す説明図。
【図２】図１のＩＩ―ＩＩ線で切断した断面図。
【図３】電動モータの製造工程を示す写真。
【考案を実施するための形態】
【００２５】
図１を参照して、本実施形態の電動モータの構成について説明する。
【００２６】
本実施形態の電動モータは、回転軸１と、円筒形のフレーム２と、フレーム２の一端を覆うフロントカバー３と、フレーム２の他端を覆うエンドカバー４とを備える。
【００２７】
回転軸１、フレーム２およびフロントカバー３は、金属製である。一方、エンドカバー４は合成樹脂製の部材により構成される。
【００２８】
なお、フレーム２の内側面には図示しない永久磁石が対向して設けられており、この永久磁石に対応するように、回転軸１には、図示しない電機子（アーマチャ）が取り付けられている。
【００２９】
次に、図２を参照して、エンドカバー４における回転軸１の軸受け構造について説明する。
【００３０】
エンドカバー４は、他端側（図中左側）に開口部４１を有する筒状の形状であって、開口部４１に第２軸受け部５が挿入されている。
【００３１】
第２軸受け部５は、リング状の金属製の部材であって、一端が開口部４１に当接すると共に、他端側が、開口部４１に圧入されたメタルスプリング６により固定される。なお、メタルスプリング６は、図示しない抜け止めにより開口部４１からの脱落が防止されるようになっている。
【００３２】
以上が、本実施形態の電動モータの構成である。
【００３３】
次に、図３を参照して、本実施形態の電動モータの製造方法について説明する。
【００３４】
本実施形態の電動モータの回転軸１は、まず、図３（Ａ）に示すように、エンドカバー４側の第２軸受け部５に対して摺動する回転軸１の第２摺動部１０、およびフロントカバー３側の軸受け（本考案の第１軸受け部、図示省略）に対して摺動する回転軸１の第１摺動部１１に、それぞれの両端部を溝加工した一対の溝部１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂを形成する。そして、一対の溝部１０ａ，１０ｂにより第２摺動部１０の摺動面が規定され、一対の溝部１１ａ，１１ｂにより第１摺動部１１の摺動面が規定される。
【００３５】
次に、溝加工等が施された一次加工状態から、図３（Ｂ）に示すように、エンドカバー４側の第２摺動部１０、およびフロントカバー３側の第１摺動部１１を焼入れする（焼入れ工程）。このとき、第２摺動部１０および第１摺動部１１は、それぞれの両端部に形成された一対の溝部１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂを含む摺動面全体が焼入れされる。そして、かかる焼入れにより、一対の溝部１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂが黒色化される。
【００３６】
焼入れは、部分焼入れが可能であり、かつ、インライン化が可能な高周波焼入れにより行われる。高周波焼入れは、回転軸１の第２摺動部１０および第１摺動部１１を高周波誘導電流によって加熱し、その後、加熱面に冷却液を噴射して急冷することにより行われる。
【００３７】
ここで、高周波焼入れの条件は、回転軸１の第２摺動部１０および第１摺動部１１の硬度が、それぞれ第１受け部（図示省略）および第２軸受け部５の３倍以上となるように、誘導電流の周波数、出力および加熱時間が決定される。
【００３８】
本実施形態において、回転軸１の第２摺動部１０および第１摺動部１１の硬度は、通常のメタル硬度（Ｈｖ１６０）の約３倍のＨｖ５００となっている。
【００３９】
このようにして、第２摺動部１０および第１摺動部１１に高周波焼入れが施された回転軸１は、図３（Ｃ）に示すように、回転軸１全体の研磨加工が施されると共に、電機子の取付け位置等に相当する部位１２にローレット加工が施され、部位１３にステーキング加工が施される（加工工程）。なお、かかる加工によっても、一対の溝部１０ａ，１０ｂおよび１１ａ，１１ｂは黒色の状態で維持されている。
【００４０】
その後、図３（Ｃ）に示す回転軸１は、上述の構成となるように、エンドカバー４側から組立てられる。
【００４１】
以上が、本実施形態の電動モータおよびその製造方法である。
【００４２】
本実施形態の電動モータおよびその製造方法によれば、第２軸受け部５に対して回転軸１が片当りする調芯不良が一時的偶発的に生じた場合にも、回転軸１と第２軸受け部５との間のすべり摩耗が抑制されるように、その硬度差が３倍以上となっている。
【００４３】
これにより、回転軸１と第２軸受け部５との間のすべり摩耗を効果的に抑制することができ、従来の回転軸の製造方法のように、単に回転軸の強度を高めるのみでは解決し難い反負荷側の摩耗を確実に抑制することができる。
【００４４】
さらに、焼入れを高周波焼入れとすることにより、第２軸受け部５に対応した第２摺動部１０等のみに焼入れを施すことができ、電機子等の取り付け位置にローレット加工やステーキング加工を施す部位にも焼入れが施されてしまい、その後の加工性が低下することもない。
【００４５】
このように、本実施形態の電動モータおよびその製造方法によれば、加工性を低下させることなく、エンドカバー４に設けられた第２軸受け部５に対応した回転軸１の第２摺動部１０等の摩耗を確実に抑制することができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、フロントカバー３側の軸受け（第１軸受け部、図示省略）に対応した第１摺動部１１についても、高周波焼入れを施したが、これに限定されるものではなく、エンドカバーを合成樹脂製の部材により構成した場合には、少なくとも、エンドカバー４側の第２軸受け部５に対応した第２摺動部１０に高周波焼入れが施されればよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…回転軸、２…フレーム、３…フロントカバー、４…エンドカバー、５…第２軸受け部、６…メタルスプリング、１０…第２摺動部、１０ａ，１０ｂ…一対の溝部、１１…第１摺動部、１１ａ，１１ｂ…一対の溝部、４１…開口部。
【図１】
0003176055.tif 000003
【図２】
0003176055.tif 000004
【図３】
0003176055.tif 000005