(57)【要約】【課題】回転子の軸挿入孔に回転軸を挿入する場合に、確実にトルクを伝達することができる構造を有するモータを提供する。【解決手段】回転子１４の軸挿入孔４４に回転軸１６を挿入したモータ１０において、軸挿入孔４４と回転軸１６の外径の歯車形状をサイクロイド形状にしたものである。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子の軸挿入孔に回転軸を挿入したモータにおいて、
前記軸挿入孔の内周と前記回転軸の外周のそれぞれの歯車形状を、サイクロイド形状にした、
モータ。
【請求項２】
回転子の軸挿入孔に回転軸を挿入したモータにおいて、
前記回転軸の材料の強度が前記回転子の材料の強度より強く、
前記軸挿入孔の内周と前記回転軸の外周のそれぞれの歯車形状を、マイナス転位のインボリュートスプライン形状にした、
モータ。
【請求項３】
回転子の軸挿入孔に回転軸を挿入したモータにおいて、
前記回転軸の材料の強度が前記回転子の材料の強度より弱く、
前記軸挿入孔の内周と前記回転軸の外周のそれぞれの歯車形状を、プラス転位のインボリュートスプライン形状にした、
モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転子に回転軸を挿入したモータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブラシレスＤＣモータ等のモータにおいては、回転子の軸挿入孔に回転軸が圧入されて固定されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような回転軸の挿入については、従来よりＩＳＯ４１５６やＧＩＳＢ１６０３規格にあり、図６に示すように回転子１１４の軸挿入孔１４４の内周の歯車形状をインボリュートスプラインの形状で加工し、回転軸１１６の外周の歯車形状を同じくインボリュートスプラインの形状で加工することによって継手を行っている。
【特許文献１】特開２００７−１６６８１３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなインボリュートスプライン形状では、図６に示すように、回転子１１４の軸挿入孔１４４の内周の歯車形状と、回転軸１１６の外周の歯車形状とが、どちらも歯元厚みが薄く、また、歯元応力が大きくなるという問題点がある。
【０００５】
また、回転子と回転軸のそれぞれの材料の強度によっては、大きなトルクをうまく伝達という問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、回転子の軸挿入孔に回転軸を挿入する場合に、確実にトルクを伝達することができる構造を有するモータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、回転子の軸挿入孔に回転軸を挿入したモータにおいて、前記軸挿入孔の内周と前記回転軸の外周のそれぞれの歯車形状を、サイクロイド形状にした、モータである。
【０００８】
また、本発明は、回転子の軸挿入孔に回転軸を挿入したモータにおいて、前記回転軸の材料の強度が前記回転子の材料の強度より強く、前記軸挿入孔の内周と前記回転軸の外周のそれぞれの歯車形状を、マイナス転位のインボリュートスプライン形状にした、モータである。
【０００９】
さらに、本発明は、回転子の軸挿入孔に回転軸を挿入したモータにおいて、前記回転軸の材料の強度が前記回転子の材料の強度より弱く、前記軸挿入孔の内周と前記回転軸の外周のそれぞれの歯車形状を、プラス転位のインボリュートスプライン形状にした、モータである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のによれば、回転子の軸挿入孔に回転軸を挿入すると、確実にトルクを伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態のモータ１０について図１〜図４に基づいて説明する。
【００１２】
本実施形態のモータ１０は、ブラシレスＤＣモータである。
【００１３】
（１）モータ１０の構造
先ず、図１〜図３に基づいてモータ１０の構造について説明する。
【００１４】
モータ１０は、固定子１２の内側に回転子１４が回転自在に配されており、この回転子１４の中心を貫通する回転軸１６が２個のボールベアリング１８，２０に回転自在に支持されている。
【００１５】
リング状の固定子１２は、鉄板を積層した固定子鉄心２２をプレモールドし、そのプレモールドした固定子鉄心２２の各歯部に固定子巻線２４を巻回している。
【００１６】
このリング状の固定子１２の一方の面には金属製の第１ブラケット２６がボルト２８により取り付けられている。この第１ブラケット２６は、その中心が開口し、その開口部分の近傍にボールベアリング１８が固定されている。この第１ブラケット２６の中心部分には金属製であって円筒状の第２ブラケット３０がネジ３２によって固定されている。この第２ブラケット３０の中心部分も開口し、一端部にボールベアリング２０が固定されている。
【００１７】
（２）回転子１４の構造
次に、図１〜図３に基づいて回転子１４の構造について説明する。
【００１８】
回転子１４の回転子鉄心３４は、鉄板を積層したものであり、不図示のリング状の継鉄部から歯部３８が突出し、隣接する歯部３８，３８の間にマグネット４０が挿入されている。このマグネット４０は、その外周部においてＳ極とＮ極とが交互になるように配されている。上記のように複数のマグネット４０が配された回転子鉄心３４をモールド樹脂によってモールド成型し、回転子１４のケーシング４２を形成している。このケーシング４２は、図１及び図２に示すようにカップ状であって、そのカップ状の外周部に回転子鉄心やマグネット４０が配置されている。また、このカップ状のケーシング４２の中心部には金属製の回転軸１６が挿入される軸挿入孔４４が貫通している。
【００１９】
（３）軸挿入孔４４と回転軸の構造
次に、軸挿入孔４４と回転軸１６の構造について説明する。
【００２０】
回転軸１６は、軸挿入孔４４に挿入された後、図１に示すようにナット４６により固定されている。
【００２１】
このとき軸挿入孔４４の内周の歯車形状は、図４に示すようにサイクロイドスプライン形状をなし、回転軸１６の外周の歯車形状もサイクロイドスプライン形状をなしている。そして、回転軸１６を軸挿入孔４４に圧入すると、両者が係合し、回転軸１６が回転子１４に対し固定される。
【００２２】
このとき、図４の拡大図に示すように、従来よりも軸挿入孔４４の内周の歯車形状の歯元厚さと回転軸１６の外周の歯車形状の歯元厚さが厚くなるので、歯元応力を抑えることができる。そのため、図６に示す従来のインボリュートスプライン形状の回転軸と同じ軸径であっても、大きなトルクを確実に伝達できる。
【００２３】
（第２の実施形態）
次に、図５に基づいて、第２の実施形態のモータ１０について説明する。
【００２４】
本実施形態と第１の実施形態の異なる点は、回転軸１６の外周形状と軸挿入孔４４の内周形状における歯車曲線が異なる点にある。
【００２５】
第１の実施形態では、軸挿入孔４４の内周の歯車形状と回転軸１６の外周の歯車形状をサイクロイドスプライン形状にしたが、本実施形態では、図５に示すように、軸挿入孔４４の内周の歯車形状と回転軸１６の外周の歯車形状を、転移係数がマイナス、具体的には−２であり、圧力角が３０度のインボリュートスプライン形状にしたものである。
【００２６】
回転軸１６の材料が金属であり、回転子１４のケーシング４２の材料がモールド樹脂の場合には、回転軸１６の材料の強度の方が回転子１４のケーシング４２の材料の強度よりも強い。そのため、インボリュートスプライン曲線をマイナス転移で歯を加工して、強度の弱い材料に肉厚を振り分けている。図５の拡大図に示すように、回転子１４の内周の歯車形状の歯元の方が、回転軸１４の外周の歯車形状の歯元より肉厚となっている。
【００２７】
このようにすることで、歯の強度を回転軸１６と回転子１４に均等に配分でき、図１６に示す従来のように転移係数が０のインボリュートスプライン曲線の回転軸より、大きなトルクを同じ直径で伝達することができる。
【００２８】
なお、逆に回転軸１６の材料の強度が回転子１４の材料の強度より弱い場合には、回転軸１６の外周の歯車の材料に肉厚を振り分ける必要があるため、プラス転移係数で歯を加工すればよい。
【００２９】
（変更例）
上記実施形態では、ブラシレスＤＣモータにおいて説明したが、第１の実施形態に示すような形状のモールドモータに限らず他の形状のモールドモータでも本発明を適用することができ、また他の誘導電動機などにおいても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態のモータの縦断面図である。
【図２】回転子の半縦断面図である。
【図３】回転子の平面図である。
【図４】軸挿入孔と回転軸の部分の平面図とその拡大図である。
【図５】第２の実施形態の軸挿入孔と回転軸の平面図とその拡大図である。
【図６】従来の軸挿入孔と回転軸の平面図とその拡大図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  モータ
１２  固定子
１４  回転子
１６  回転軸
３４  回転子鉄心
３６  マグネット
４２  ケーシング
４４  軸挿入孔
４６  ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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