(57)【要約】【課題】高い寸法精度を確保し易く且つ加工性に優れた軸支持体を有するモータの回転子を提供する。【解決手段】回転子を、電磁鋼板からなるフレーム、フレームの環状壁の内周面に沿うように配置されたロータマグネット、前記フレームの中心部の孔部に配置された軸支持体１１から構成する。前記軸支持体１１は、電磁鋼板を積層することにより構成されている。各電磁鋼板は、かしめにより相互に接合されている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子鉄心を有する回転体と、
前記回転体の中心部に設けられた孔部に配置され、回転軸を嵌合支持するための軸支持体とを有するモータの回転子において、
前記軸支持体は、多数の金属板を軸方向に積層することにより構成されていることを特徴とするモータの回転子。
【請求項２】
回転体は、固定子の外周に配置された回転子鉄心及び前記回転子鉄心を支持するフレームとから構成され、
前記軸支持体は、前記フレームの中央部に設けられた孔部に配置されていることを特徴とする請求項１記載のモータの回転子。
【請求項３】
積層された金属板は、かしめにより相互に接合されていることを特徴とする請求項１または２記載のモータの回転子。
【請求項４】
かしめによる接合は、積層された金属板の全てについて行われていることを特徴とする請求項３記載のモータの回転子。
【請求項５】
支持体のうち少なくとも回転軸との接触面には表面処理が施されていることを特徴とする請求項１または２記載のモータの回転子。
【請求項６】
金属板は、電磁鋼板から構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のモータの回転子。
【請求項７】
軸支持体とフレームとは、樹脂により一体成形されていることを特徴とする請求項２記載のモータの回転子。
【請求項８】
軸支持体は、その外周面に軸方向の段差を有することを特徴とする請求項７記載のモータの回転子。
【請求項９】
軸支持体は、軸方向と直交する断面形状が非円形となる部分を有することを特徴とする請求項７記載のモータの回転子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転子鉄心とは別体に構成された回転軸を支持するための軸支持体を有するモータの回転子に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば外転形の永久磁石モータの回転子には、特許第３０１７９５３号公報に示されたものがある。即ち、図３及び図４に示すように、回転子１は、円板状の主板部２及び前記主板部２の外周縁部に設けられた環状壁３からなる磁性体製のフレーム４、前記環状壁３の内周面に沿って環状配置された多数個のロータマグネット５、前記ロータマグネット５の磁路を確保するために前記環状壁３の外周部に配置された磁性体製のリング部材６、前記主板部２の中心部に配置された軸支持体７を有して構成されている。
【０００３】
前記フレーム４は、磁性体である鉄板をプレス加工することにより形成されており、ロータマグネット５、リング部材６、軸支持体７と共に樹脂８により一体化されている。
【０００４】
前記軸支持体７は軸方向に延びる嵌合孔９を有している。前記嵌合孔９には、図示しない回転軸が嵌入されるようになっており、その内周面には軸方向に延びる多数の歯からなるセレーション１０が形成されている。以上により、回転軸は嵌合孔９に対して回り止め状態で嵌合されるようになっている。
【０００５】
このように前記軸支持体７は回転軸を支持する部品であることから、回転子１の回転精度の向上を図るために、その嵌合孔９や外周形状等に高い寸法精度が要求される。この場合、前記軸支持体７を加工性に優れる樹脂成形品とすると、寸法精度が高いものを得ることができるが、機械的強度が弱いという欠点がある。
【０００６】
そこで、従来の軸支持体７は、機械的強度が強い鍛造、特に冷間鍛造により構成されていた。しかし、冷間鍛造は目的のワーク形状を得るために繰り返しプレス加工を行う必要があり、また、金型自体の設計が難しい。更に、プレス成形後のワークは、その寸法精度を確保するために精密加工、熱処理（焼入れ）、研磨加工を行う必要がある。このため、加工性が悪く製造コストが高いという欠点があった。また、冷間鍛造品は精度確保、品質確保が難しいという欠点もある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い寸法精度を確保し易く且つ加工性に優れた軸支持体を有するモータの回転子を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のモータの回転子は、回転子鉄心を有する回転体と、前記回転体の中心部に設けられた孔部に配置され回転軸を嵌合支持するための軸支持体とを有し、前記軸支持体を、多数の金属板を軸方向に積層することにより構成したところに特徴を有する。
【０００９】
この場合、固定子の外周に配置された回転子鉄心及び前記回転子鉄心を支持するフレームとから前記回転体が構成され、前記フレームの中央部に設けられた孔部に前記軸支持体が配置されていることが好ましい。
【００１０】
金属板の加工は、冷間鍛造に比べて工程が少なく、精度が良い。従って、上記構成によれば、加工性、寸法精度に優れた軸支持体を備えたモータの回転子を得ることができる。
【００１１】
本発明の請求項３のモータの回転子は、積層された金属板をかしめにより相互に接合したところに特徴を有する。この場合、かしめによる接合は、積層された金属板の全てについて行うことが望ましい（請求項４の発明）。
【００１２】
上記構成によれば、積層された金属板を容易に固定することができ、軸支持体の強度向上を図ることができる。
【００１３】
また、回転軸のすべり性の向上、錆防止のために、軸支持体のうち少なくとも回転軸との接触面に表面処理を施すと良い（請求項５の発明）。
【００１４】
金属板を電磁鋼板から構成することも良い構成である（請求項６の発明）。電磁鋼板は板厚偏差が小さいため、寸法精度を確保し易い。また、予め表面コーティングされているため、切断面以外の部分の表面処理を省略することができる。
【００１５】
本発明の請求項７のモータの回転子は、軸支持体とフレームとを樹脂により一体成形したところに特徴を有する。上記構成によれば、軸支持体をフレームに対して確実に固定することができる。
【００１６】
この場合、前記軸支持体の外周面に軸方向の段差を設けると良い（請求項８の発明）。上記構成によれば、軸支持体とフレームとの樹脂成形品から前記軸支持体が抜け出ることを防止できる。
【００１７】
また、軸支持体とフレームとの樹脂成形品における前記軸支持体の回り止めのために、前記軸支持体に、軸方向と直交する断面形状が非円形となる部分を設けることも良い構成である（請求項９の発明）。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図１及び図２を参照しながら説明する。本実施例に係る回転子は、図３及び図４に示す従来の回転子のうち軸支持体の構成が異なるのみであり、その他の部分は同様の構成を有している。従って、ここでは、回転子のうち軸支持体の構成についてのみ説明し、その他の部分については説明を省略する。
【００１９】
尚、図３及び図４に示す回転子１のうちフレーム４の環状壁３、リング部材６は本発明の回転子鉄心に相当する。また、フレーム４、ロータマグネット５、リング部材６は本発明の回転体に相当する。
【００２０】
図１は軸支持体１１の平面図、図２は図１中Ｘ−Ｘ線に沿う軸支持体１１の縦断面図を示している。これら図１及び図２に示すように、軸支持体１１は、外周形状が円形状の上部１１ａ及び下部１１ｂと、外周形状が非円形状、例えば十二角形状の中間部１１ｃとから構成されている。
【００２１】
前記軸支持体１１の上部１１ａ及び下部１１ｂの外径寸法は略同じに設定されており、中間部１１ｃの最小外径寸法は前記上部及び下部の外径寸法よりも大きく設定されている。このため、軸支持体１１の外周のうち中間部１１ｃと上部１１ａ及び下部１１ｂとの境界部分にはそれぞれ段差１１ｄ，１１ｅが形成される。
【００２２】
軸支持体１１の内部には、軸方向に貫通する嵌合孔１２が設けられている。前記嵌合孔１２には図示しない回転軸が嵌入されるようになっている。前記嵌合孔１２のうち軸支持体１１の下部１１ｂ及び中間部１１ｃの下部に位置する部分は径大に、その他の部分は径小に構成されており、その径小部分には軸方向に延びる多数の歯部１３ａから成るセレーション１３が設けられている。
【００２３】
前記軸支持体１１は、多数の所定形状の金属板、例えば電磁鋼板を積層することにより構成されていると共に嵌合孔１２の内面にアルミ蒸着処理を施すことにより構成されている。アルミ蒸着処理は、電磁鋼板の切断面となる嵌合孔１２の内面の錆防止及びすべり性向上のために行われる。
【００２４】
また、積層された全ての電磁鋼板はかしめにより相互に接合されている。本実施例においては、最下部に位置する電磁鋼板については凹部からなるかしめ部１４が、その他の電磁鋼板については切起こしにより形成された凸部及び凹部からなるかしめ部１４がそれぞれ４箇所ずつ設けられている。４個のかしめ部は放射状に均等配置されている。
【００２５】
上述したように、前記軸支持体１１は、フレーム４、ロータマグネット５、リング部材６と共に樹脂８により一体化されている（図３参照）。従って、軸支持体１１の切断面でありアルミ蒸着処理が施されていない外周面は樹脂８の内部に埋設される。また、軸支持体１１を樹脂８によりフレーム４と一体化したことにより、軸支持体１１をフレーム４に確実に固定することができる。
【００２６】
次に、軸支持体１１の製造方法について簡単に説明する。最初に、軸支持体１１の下部１１ｂに対応する円環状の電磁鋼板を順送り型にて素材から打ち抜き、所定の型に位置セットする順送プレス加工を所定回数繰り返す（第１工程）。次に、中間部１１ｃに対応する環状の電磁鋼板を順送り型にて素材から打ち抜き、第１工程にて積層された電磁鋼板の上にセットする順送プレス加工を所定回数繰り返す（第２工程）。続いて、上部１１ａの外周形状に対応する円形状の電磁鋼板を順送り型にて素材から打ち抜き、第２工程にて積層された電磁鋼板の上にセットする順送プレス加工を所定回数繰り返す（第３工程）。
【００２７】
尚、順送プレス加工では各電磁鋼板の所定部位にかしめ部１４が形成される。そして、各電磁鋼板は前記かしめ部１４が同じ位置になるように型内にセットされる。これにより、型にセットされた電磁鋼板の凸部は、下部に隣接する電磁鋼板の凹部に入り込んだ状態で積層される。
【００２８】
第１ないし第３工程により下部１１ｂ、中間部１１ｃ、上部１１ａを構成する全ての電磁鋼板が積層されると、最後に、かしめプレス加工により隣接する電磁鋼板が接合される。そして、嵌合孔１２の内面にアルミ蒸着処理が施されることにより、軸支持体１１が完成する。
【００２９】
このように、本実施例は回転子１の軸支持体１１を積層鋼板から構成したので、従来の軸支持体７に比べて、短く且つ簡単な工程で製造することができ、製造コストの削減を図ることができる。また、プレス加工により形成される各電磁鋼板は精度が良く、高品質であるため、前記軸支持体１１の品質及び嵌合孔１２の寸法精度を十分に確保できる。
【００３０】
本実施例では、全ての積層鋼板をかしめにより相互に接合したので、軸支持体１１の強度向上を図ることができる。この場合、各電磁鋼板の一部を切起こすことによりかしめ部１４を構成した。従って、リベットなどの接合部材を用いて電磁鋼板を接合する構成に比べて簡単且つ安価な構成とすることができる。
【００３１】
しかも、各電磁鋼板についてそれぞれ等間隔に配置された４個のかしめ部１４を設けたので、電磁鋼板をバランス良く接合できる。また、各電磁鋼板の周方向の位置ずれを防止でき、一層の強度向上を図ることができる。
【００３２】
更に、板厚偏差が小さい電磁鋼板を積層することにより軸支持体１１を構成したので、軸支持体１１の寸法精度の一層の向上を図ることができる。また、電磁鋼板はあらかじめ表面処理が施されているため、切断面ではない軸支持体１１の上面及び下面の表面処理を省略することができる。
【００３３】
ところで、電磁鋼板はモータの回転子鉄心として一般的に用いられる材料である。従って、上記構成の軸支持体１１を、積層された電磁鋼板からなる回転子鉄心を備える外転形モータに適用した場合は、回転子鉄心と軸支持体１１とを共取りでき、材料取りの効率向上を図ることができる。
【００３４】
また、本実施例では軸支持体１１は樹脂によりフレーム４と一体成形されている。このとき、軸支持体１１の外周面には段差１１ｄ、１１ｅが設けられていると共に、中間部１１ｃの外周面を非円形状にしたため、樹脂成形品から軸支持体１１が抜け出たり周方向に回動したりすることを防止できる。
【００３５】
尚、本発明は上記し且つ図面に示した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような変形、拡張が可能である。
【００３６】
軸支持体の表面処理は、アルミ蒸着処理の他、亜鉛めっき処理、テフロン（登録商標）塗装を施しても良い。これらの処理を施すことによっても、錆防止、すべり性の向上を図ることができる。
【００３７】
各電磁鋼板に設けるかしめ部は１ないし３箇所でも良く、また５箇所以上でも良い。更に、電磁鋼板に限らず鉄板を積層することにより軸支持体を構成しても良い。
【００３８】
軸支持体の中間部の外周形状は十二角形に限らず、非円形状であれば良い。また、軸支持体の上部や下部を非円形状にしても良い。
本発明は、内転形のモータの回転子にも適用できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、回転子鉄心を有する回転体の中心部に設けられた孔部に配置され、回転軸を嵌合支持するための軸支持体を、多数の金属板を軸方向に積層することにより構成したので、従来の軸支持体に比べて加工性の向上を図ると共に、寸法精度、機械的強度を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す軸支持体の上面図
【図２】軸支持体の縦断面図
【図３】従来のモータの回転子を示す斜視図
【図４】縦断面図
【符号の説明】
図中、１は回転子、３は環状壁（回転子鉄心）、４はフレーム（回転体）、５はロータマグネット（回転体）、６はリング部材（回転子鉄心、回転体）、８は樹脂、１１は軸支持体、１１ｄ，１１ｅは段差、１４はかしめ部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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