(57)【要約】【課題】  ボールベアリングに対するモータシャフトの位置ずれを防止できるモータシャフトの抜け止め構造および抜け止め方法を提供する。【解決手段】  モータシャフト１が軸本体２と、軸本体２の側部に形成された段部３と、軸本体２の先端に延設された筒部４とを備え、ボールベアリング１０を軸本体２の先端側から挿入して、ボールベアリング１０を段部３に当接させるとともに、上記筒部４を塑性変形させることにより当該変形後の筒部４と段部３とでボールベアリング１０を挟持させた。【選択図】      図１
2005180583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールベアリングに挿入されるモータシャフトの抜け止め構造において、モータシャフトが軸本体と、軸本体の側部に形成され軸本体の先端側から挿入されるボールベアリングに当接する段部と、軸本体の先端に延設された筒部とを備え、上記筒部を塑性変形させることにより当該筒部と段部とでボールベアリングを挟持することを特徴とするモータシャフトの抜け止め構造。
【請求項２】
筒部に複数の切欠を設けたことを特徴とする請求項１に記載のモータシャフトの抜け止め構造。
【請求項３】
筒部の一箇所もしくは複数箇所を軸方向から圧縮して変形させることを特徴とする請求項１またか２に記載のモータシャフトの抜け止め構造。
【請求項４】
筒部の径を軸本体の段部より先端側の径よりも小径としたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のモータシャフトの抜け止め構造。
【請求項５】
ボールベアリングに挿入されるモータシャフトの抜け止め方法において、モータシャフトが軸本体と、軸本体の側部に形成された段部と、軸本体の先端に延設された筒部とを備え、モータシャフトにボールベアリングを挿入して当該ボールベアリングを段部に当接させ、つづいて上記筒部をプレス加工もしくは鍛造により筒部を塑性変形させ、当該変形後の筒部をボールベアリングに当接させて当該筒部と上記段部とでボールベアリングを挟持させることを特徴とするモータシャフトの抜け止め方法
【請求項６】
筒部に複数の切欠を設けたことを特徴とする請求項５に記載のモータシャフトの抜け止め方法。
【請求項７】
筒部の一箇所もしくは複数箇所を軸方向から圧縮して変形させることを特徴とする請求項５またか６に記載のモータシャフトの抜け止め方法。
【請求項８】
筒部の径を軸本体の段部より先端側の径よりも小径としたことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のモータシャフトの抜け止め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータシャフトの抜け止め構造、および、モータシャフトの抜け止め方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のモータシャフトの抜け止め構造、および、モータシャフトの抜け止め方法は、たとえば、モータシャフトとボールベアリングとの連結部に具現化されており、具体的には、モータシャフトにボールベアリングを嵌合することにより連結するとしたのち、モータシャフトの側部に形成した溝内に、一部を切欠いたワッシャ等を嵌め込んで、このワッシャをボールベアリングに当接させ、モータシャフトがボールベアリングに対して位置ずれを生じたり、抜けたりすることを防止するものが知られている（たとえば、特許文献１参照、）。
【０００３】
また、他の抜け止め構造および抜け止め方法では、基本的に、モータのシャフトにボールベアリングを嵌合することにより連結することは変わらないが、ワッシャの代わりに、モータシャフトの先端に鍔を設けることにより、この鍔にワッシャと同様の機能を果たさせるものもある（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−２８５０５９号公報（段落番号０００２および００１４，図１乃至図５）
【特許文献２】特開平１１−３５６００４号公報（段落番号０００９，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来のモータシャフトの抜け止め構造および抜け止め方法にあっては、以下の問題点がある。
【０００５】
すなわち、従来のモータシャフトの抜け止め構造および抜け止め方法にあっては、一部切欠いたワッシャを使用する場合には、モータシャフトの溝内にワッシャを組み付ける作業が煩雑であり面倒で、作業効率も悪い。また、鍔を設ける場合には、モータシャフトの鍔を設けていない側からボールベアリングを圧入する必要があり、モータシャフトが長い場合には、ボールベアリングの圧入が困難であると同時にモータシャフトの側面を傷つけてしまう危険性がある。さらに、従来のモータシャフトの抜け止め構造および抜け止め方法では、一端側でのみしか抜け止めが施されておらず、モータシャフトの位置ずれを完全には防止することができないと指摘される可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、ボールベアリングに対するモータシャフトの位置ずれを防止できるモータシャフトの抜け止め構造および抜け止め方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明におけるモータシャフトの抜け止め構造は、ボールベアリングに挿入されるモータシャフトの抜け止め構造において、モータシャフトが軸本体と、軸本体の側部に形成され軸本体の先端側から挿入されるボールベアリングに当接する段部と、軸本体の先端に延設された筒部とを備え、上記筒部を塑性変形させることにより当該筒部と段部とでボールベアリングを挟持することを特徴とする。
【０００８】
また、上記した目的を達成するため、本発明におけるモータシャフトの抜け止め方法は、ボールベアリングに挿入されるモータシャフトの抜け止め方法において、モータシャフトが軸本体と、軸本体の側部に形成された段部と、軸本体の先端に延設された筒部とを備え、モータシャフトにボールベアリングを挿入して当該ボールベアリングを段部に当接させ、つづいて上記筒部をプレス加工もしくは鍛造により筒部を塑性変形させ、当該変形後の筒部をボールベアリングに当接させて当該筒部と上記段部とでボールベアリングを挟持させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のモータシャフトの抜け止め構造およびモータシャフトの抜け止め方法によれば、筒部を塑性変形させることにより、筒部がボールベアリングに当接して、この変形後の筒部と段部とでボールベアリングを挟持する格好となり、その結果、モータシャフトは、ボールベアリングに対して位置ずれを生じたり、ボールベアリングから抜けたりすることが防止される。
【００１０】
また、この抜け止め構造および抜け止め方法では、モータシャフトのボールベアリングに対する位置ずれが防止されるから、モータ駆動中に、軸ブレを生じる恐れもなく、安定したモータの回転運動を実現しうることとなる。
【００１１】
さらに、この抜け止め構造および抜け止め方法では、段部と筒部とで挟持することとなるので、ボールベアリングを圧入する必要はなく、ボールベアリングの圧入工程を省略することができ、加工工数を削減すると同時に、圧入工程時のモータシャフトの表面の損傷やボールベアリングの損傷等の危惧がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。図1は、一実施の形態におけるモータシャフトをボールベアリングに取付ける作業工程を示す図である。図２は、一実施の形態におけるモータシャフトの抜け止め構造が具現化したモータシャフトおよびボールベアリングの斜視図である。図３は、一実施の形態の変形例におけるモータシャフトをボールベアリングに取付ける作業工程を示す図である。図４は、一実施の形態の変形性におけるモータシャフトの抜け止め構造が具現化したモータシャフトおよびボールベアリングの斜視図である。図５は、一実施の形態の他の変形例におけるモータシャフトをボールベアリングに取付ける作業工程を示す図である。図６は、一実施の形態の他の変形性におけるモータシャフトの抜け止め構造が具現化したモータシャフトおよびボールベアリングの斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、一実施の形態におけるモータシャフトの抜け止め構造および抜け止め方法は、モータのモータシャフト１の先端部に具現化される。モータは、図示はしないが、具体的には、たとえば、筒状のフレームと、フレーム内にボールベアリング１０を介して回転自在に挿入したモータシャフト１と、フレームの内周側に取付けられるコアに巻装したコイルと、モータシャフト１の外周に取付けられる駆動用磁石と、センシング用磁石と、磁気センサとで構成され、駆動用磁石はコイルおよびコアに対向するように設けられている。したがって、上述したモータの場合、ブラシレスモータとして構成されている。
【００１４】
そして、モータシャフト１は、軸本体２と、軸本体２の側部に形成された段部３と、軸本体２の先端に延設された筒部４と、を備えている。すなわち、軸本体２の上記段部３より先端側は、段部３より基端側より小径とされている。
【００１５】
他方、ボールベアリング１０は、内輪１１と、外輪１２と、内輪１１と外輪１２との間に介装される図示しない複数のボールと、当該ボールを覆うカバー１３とで構成され、このボールベアリング１０は、モータシャフト１の軸本体２の先端側から挿入される。なお、ボールベアリング１０の内輪１１を軸本体２に圧入してもよい。
【００１６】
そして、軸本体２に挿入されたボールベアリング１０の内輪１１は、モータシャフト１の段部３に当接される。そうしておいてから、筒部４をツール２０の先端でプレスして、塑性変形させる。ツール２０は、その図１中下端が半球状もしくは円錐台形状をしており、筒部４をこのツール２０でプレスすると、図２に示すように、筒部４は、外方に向けてカシメられ、押し広げられる。すると、この変形後の筒部４は、ボールベアリング１０の内輪１１に当接して、変形後の筒部４と段部３とでボールベアリング１０の内輪１１を挟持する格好となり、その結果、モータシャフト１は、ボールベアリング１０に対して位置ずれを生じたり、ボールベアリング１０から抜けたりすることが防止される。
【００１７】
なお、上記したところでは、ツール２０により筒部４をプレス加工するとしていたが、ツール２０で筒部４をたたく、すなわち、鍛造によって塑性変形させてもよい。
【００１８】
また、本実施の形態の抜け止め構造および抜け止め方法では、モータシャフト１のボールベアリング１０に対する位置ずれが防止されるから、モータ駆動中に、軸ブレを生じる恐れもなく、安定したモータの回転運動を実現しうることとなる。
【００１９】
さらに、この抜け止め構造および抜け止め方法では、段部３と筒部４とで挟持することとなるので、ボールベアリング１０を圧入する必要はなく、ボールベアリング１０の圧入工程を省略することができ、加工工数を削減すると同時に、圧入工程時のモータシャフト１の表面の損傷やボールベアリング１０の損傷等の危惧がない。また、圧入が必要な場合にあっても、圧入荷重を従来より小さくすることが可能となる。
【００２０】
なお、筒部４の径を、上記した軸本体２の段部３より先端側の径より、小径としておけば、筒部４がボールベアリング１０の内輪１１とが干渉することが防止され、いたずらに内輪１１を傷つける危惧がないと同時に、ボールベアリング１０のモータシャフト１への挿入が容易となる。
【００２１】
さらに、本実施の形態の一変形例について説明する。この変形例は、図３に示すように、あらかじめ、モータシャフト１の筒部４に複数の切欠５を設けたものである。そして、筒部４は、上記した軸本体２の段部３より先端側の径より、小径とされている。そして、この変形例にあっても、軸本体２にボールベアリング１０の内輪１１を挿入し、内輪１１をモータシャフト１の段部３に当接させる。そうしておいてから、筒部４をツール２０の先端でプレスして、塑性変形させる。すると、図４に示すように、筒部４は、外方に向けてカシメられ、押し広げられる。すると、この変形後の筒部４は、ボールベアリング１０の内輪１１に当接して、変形後の筒部４と段部３とでボールベアリング１０の内輪１１を挟持する格好となり、その結果、モータシャフト１は、ボールベアリング１０に対して位置ずれを生じたり、ボールベアリング１０から抜けたりすることが防止される。なお、プレス加工に代えて鍛造としてもよいのは上述と同様である。
【００２２】
したがって、上記した一実施の形態と同様に、モータシャフト１のボールベアリング１０に対する位置ずれが防止されるから、モータ駆動中に、軸ブレを生じる恐れもなく、安定したモータの回転運動を実現しうることとなり、この抜け止め構造および抜け止め方法では、段部３と筒部４とで挟持することとなるので、ボールベアリング１０を圧入する必要はなく、ボールベアリング１０の圧入工程を省略することができ、加工工数を削減すると同時に、圧入工程時のモータシャフト１の表面の損傷やボールベアリング１０の損傷等の危惧がない。また、圧入が必要な場合にあっても、圧入荷重を従来より小さくすることが可能となる。
【００２３】
さらに、この場合には、筒部４に複数の切欠５を設けているので、ツール２０をモータシャフト１に押し付ける際の力は、上述の一実施の形態の切欠を設けていない筒部４の変形に要する力より小さくてすむので、筒部４変形加工時にボールベアリング１０まで変形させてしまう危惧がない。したがって、ボールベアリング１０の変形によるスムーズな回転運動を阻害する危惧がないので、結果的にモータの機能を維持発揮でき、製品歩留まりも上昇する。なお、この場合にも筒部４の径を、上記した軸本体２の段部３より先端側の径より、小径としておけば、筒部４の切欠５がボールベアリング１０の内輪１１とが干渉することが防止され、いたずらに内輪１１を傷つける危惧がないと同時に、ボールベアリング１０のモータシャフト１への挿入が容易となる。
【００２４】
最後に、一実施の形態の他の変形例について説明する。この他の変形例は、図５に示すように、モータシャフト１の形状は、上述の一実施の形態と同様である。この他の変形例にあっては、軸本体２にボールベアリング１０の内輪１１を挿入し、内輪１１をモータシャフト１の段部３に当接させる。そうしておいてから、筒部４をツール２１の先端でプレスして、塑性変形させる。このツール２１の図５中下端には、６つの突起２２が形成されている。したがって、筒部４は、このツール２１によって変形されると、図６に示すように、突起２２が接触する箇所７のみが塑性変形し、当該箇所７がつぶされて、内方および外方に膨出するように圧縮される。すると、この変形後の筒部４のつぶされた箇所７は、ボールベアリング１０の内輪１１に当接して、筒部４のつぶされた箇所７と段部３とでボールベアリング１０の内輪１１を挟持する格好となり、その結果、モータシャフト１は、ボールベアリング１０に対して位置ずれを生じたり、ボールベアリング１０から抜けたりすることが防止される。なお、プレス加工に代えて鍛造としてもよいのは上述と同様である。
【００２５】
したがって、上記した一実施の形態と同様に、モータシャフト１のボールベアリング１０に対する位置ずれが防止されるから、モータ駆動中に、軸ブレを生じる恐れもなく、安定したモータの回転運動を実現しうることとなり、この抜け止め構造および抜け止め方法では、段部３と筒部４のつぶされた箇所７とで挟持することとなるので、ボールベアリング１０を圧入する必要はなく、ボールベアリング１０の圧入工程を省略することができ、加工工数を削減すると同時に、圧入工程時のモータシャフト１の表面の損傷やボールベアリング１０の損傷等の危惧がない。また、圧入が必要な場合にあっても、圧入荷重を従来より小さくすることが可能となる。
【００２６】
また、一実施の形態の他の変形例にあっては、ツール２２に６つの突起を設けて、筒部４の６つ箇所７をつぶしているが、一箇所をつぶすことにより充分ボールベアリング１０に対してモータシャフト１の抜け止めおよび位置ずれを防止できる場合には、一箇所をつぶすようにしてもよいが、モータシャフトの慣性モーメントや重心に若干の影響を与えるので、等間隔をもって点対照につぶすとするほうが好ましい。
【００２７】
さらに、この場合には、筒部４の一箇所もしくは複数箇所を部分的に塑性変形させるので、上記した一実施の形態やその変形例に比較して、より一層ツール２１をモータシャフト１に押し付ける際の力が小さくてすむので、筒部４変形加工時にボールベアリング１０まで変形させてしまう危惧がないという点で一層有利となる。したがって、ボールベアリング１０の変形によるスムーズな回転運動を阻害する危惧がないので、結果的にモータの機能を維持発揮でき、製品歩留まりも上昇する。
【００２８】
また、この場合にも、筒部４の径を、上記した軸本体２の段部３より先端側の径より、小径としておけば、筒部４がボールベアリング１０の内輪１１とが干渉することが防止され、いたずらに内輪１１を傷つける危惧がないと同時に、ボールベアリング１０のモータシャフト１への挿入が容易となる。
【００２９】
なお、本実施の形態においては筒部４としたので、単に軸本体２の先端にすり鉢状のくぼみを形成して、プレス加工や鍛造を行う場合に比較して、当該くぼみの場合には塑性変形を完全に行うには大きな力が必要となりボールベアリングを傷つける恐れがあるのに対してその恐れがなく、さらには、くぼみでは変形部が筒部に比較して肉厚となるので、加工後に変形部が弾性回復しやすくボールベアリング１０を挟持する力が減少してしまい、モータシャフト１に軸方向の力が加わった場合に位置ずれを生じる恐れがあるが、筒部では十分に塑性変形させることができるのでその恐れもない点で有利となる。  
また、本実施の形態では、ツール２０，２１を使用しているが、特に、鍛造の場合であれば、ツール２０，２１の代わりに、ハンマ等で筒部４を変形するとしてもよい。
【００３０】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施の形態におけるモータシャフトをボールベアリングに取付ける作業工程を示す図である。
【図２】一実施の形態におけるモータシャフトの抜け止め構造が具現化したモータシャフトおよびボールベアリングの斜視図である。
【図３】一実施の形態の変形例におけるモータシャフトをボールベアリングに取付ける作業工程を示す図である。
【図４】一実施の形態の変形性におけるモータシャフトの抜け止め構造が具現化したモータシャフトおよびボールベアリングの斜視図である。
【図５】一実施の形態の他の変形例におけるモータシャフトをボールベアリングに取付ける作業工程を示す図である。
【図６】一実施の形態の他の変形性におけるモータシャフトの抜け止め構造が具現化したモータシャフトおよびボールベアリングの斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    モータシャフト
２    軸本体
３    段部
４    筒部
５    切欠
７    ツールの突起が接触する箇所
１０  ボールベアリング
１１  内輪
１２  外輪
１３  カバー
２０，２１  ツール
２２  突起
【図１】
2005180583.tif 000003
【図２】
2005180583.tif 000004
【図３】
2005180583.tif 000005
【図４】
2005180583.tif 000006
【図５】
2005180583.tif 000007
【図６】
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