马达的制作方法

本发明涉及一种转子被固定轴支承为能够旋转的马达。

背景技术：

在马达中，为了将转子支承为能够旋转，而采用以下这种结构：在构成轴承保持架的筒状部件的内侧设置筒状的轴承，从而旋转轴(旋转中心轴)被支承为能够在轴承的轴孔中旋转(参照专利文献1)。并且，还采用以下这种结构：转子通过分割衬套被支承为能够相对于固定于保持架的固定轴(旋转中心轴)旋转。

专利文献1：日本特开平9-285063号公报

如以往的马达那样，在转子通过轴承或分割衬套等部件被支承为能够旋转的结构中，零件个数增多且成本提高。因此，尽管希望通过由固定轴或旋转轴等旋转中心轴以及设有供旋转中心轴嵌入的轴孔的树脂制成的筒状部件构成的轴承机构将转子支承为能够旋转，但是在这种情况下存在有以下这种问题：因成型筒状部件时形成的收缩等的影响而使轴孔在轴线方向上产生变形，从而失去转子的旋转的稳定性。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的课题在于提供一种马达，该马达即使在使用设有供旋转中心轴嵌入的轴孔的树脂制成的筒状部件来构成轴承机构的情况下，也能够使转子稳定地旋转。

为了解决上述课题，本发明所涉及的马达的特征在于，包括：轴承机构，其具有旋转中心轴以及设有供所述旋转中心轴嵌入的轴孔的树脂制成的筒状部件；转子，其通过所述轴承机构被支承为能够旋转，且保持磁铁；以及定子，其与所述磁铁相向，所述轴孔的轴线方向的一个部位成为所述筒状部件与所述旋转中心轴相对旋转时的轴承部。

在本发明中，由于将转子支承为能够旋转的轴承机构由旋转中心轴以及设有供旋转中心轴嵌入的轴孔的树脂制成的筒状部件构成，因此零件个数少。因此，能够降低马达的成本。并且，筒状部件与旋转中心轴相对旋转时的轴承部为轴孔中的轴线方向的一个部位。因此，只要确保轴孔中的成为轴承部的部位的真圆度即可，即使在轴孔的除轴承部以外的部位产生变形的情况下，筒状部件与旋转中心轴也会稳定地相对旋转。由此，能够以稳定的状态使转子旋转。

在本发明中，能够采用以下这种方式：所述旋转中心轴为固定于所述保持架的固定轴，在所述转子中，所述磁铁被所述筒状部件保持。

在本发明中，优选所述磁铁被保持在所述筒状部件的外周面，所述定子在径向外侧与所述磁铁相向，从与所述轴线方向正交的方向观察时，所述轴承部同所述磁铁与所述定子相向的部分重叠。根据该结构，即使在磁铁与定子相向的部分对转子施加磁吸引力等的情况下，也能够回避转子倾斜等情形。

在本发明中，优选所述筒状部件在所轴承部的径向外侧设有由空腔形成的缺肉部。根据该结构，由于成型时的收缩的影响不易波及到轴承部，因此能够提高轴承部的真圆度。

在本发明中，能够采用以下这种方式：所述轴承部被设置于所述轴孔的所述轴线方向的一侧的端部。

在本发明中，能够采用以下这种方式：所述缺肉部由从所述筒状部件的所述轴线方向的所述一侧的端面向所述轴线方向的另一侧凹陷的环状的凹部形成。并且，如果是在轴孔的一侧的端部设置轴承部的结构，则能够通过从筒状部件的一侧的端面向轴线方向的另一侧凹陷的凹部构成缺肉部。因此，能够简化筒状部件的结构。

在本发明中，能够采用以下这种方式：从所述缺肉部的底部向所述轴线方向的所述一侧突出的圆筒部的整个内周面成为轴承部。

在本发明中，能够采用以下这种方式：所述轴孔的内径从所述轴线方向的所述一侧向另一侧扩大。根据该结构，旋转中心轴不易在轴孔的除一侧的端部(轴承部)以外的部位与轴孔的内周面接触。因此，即使在轴孔的除一侧的端部(轴承部)以外的部位产生变形的情况下，筒状部件与旋转中心轴也会稳定地相对旋转。由此，能够以稳定的状态使转子旋转。

在本发明中，优选所述轴孔形成为从所述轴线方向的所述一侧向另一侧相对于所述轴线方向倾斜的锥形面。

在本发明中，优选所述轴承部在所述轴线方向上的长度是所述旋转中心轴的外径的1.5倍以上。

在本发明中，优选所述轴承部在所述轴线方向上的长度是所述旋转中心轴的外径的三倍以下。

在本发明中，能够采用以下这种方式：在所述筒状部件的端面的夹着所述轴孔的两侧形成有凹部。根据该结构，能够提高转子在周向上的重量平衡度。

发明效果

在本发明中，由于将转子支承为能够旋转的轴承机构由旋转中心轴以及设有供旋转中心轴嵌入的轴孔的树脂制成的筒状部件构成，因此零件个数少。因此，能够降低马达的成本。并且，筒状部件与旋转中心轴相对旋转时的轴承部为轴孔中的轴线方向的一个部位。因此，只要确保轴孔中的成为轴承部的部位的真圆度即可，即使在轴孔的除轴承部以外的部位产生变形的情况下，筒状部件与旋转中心轴也会稳定地相对旋转。由此，能够以稳定的状态使转子旋转。

附图说明

图1为示意示出应用了本发明的马达的结构的说明图。

图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)为从与轴线方向正交的第一方向观察应用了本发明的马达的转子的立体图。

图3(a)、图3(b)、图3(c)、图3(d)为从与轴线方向以及第一方向这两个方向正交的第二方向观察应用了本发明的马达的转子的立体图。

图4(a)、图4(b)为应用了本发明的马达的转子的剖视图。

(附图标记说明)

1 马达

2 转子

3 筒状部件

4 磁铁

5 固定轴

6 轴承机构

7 定子

30 轴孔

38 缺肉部

39 凹部

91 保持架

92 外罩

305 轴承部

306 圆筒部

308 端面

380 凹部

L 轴线

L1 一侧

L2 另一侧

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，对旋转中心轴以及轴孔的轴线标注L，对轴线L所延伸方向(轴线L方向)的一侧标注L1，对轴线L方向的另一侧标注L2进行说明。并且，本发明除了能够应用于旋转中心轴为固定轴而筒状部件进行旋转的类型的马达之外，也能够应用于筒状部件被固定而旋转中心轴进行旋转的类型的马达。在以下的说明中，以前一马达为中心进行说明。

(马达1的概略结构)

图1为示意示出应用了本发明的马达1的结构的说明图。图1所示的马达1为通过第一齿轮81、第二齿轮82以及第三齿轮83输出转子2的旋转的齿轮马达，并且在保持架91与外罩92之间配置有转子2、筒状的定子7、第一齿轮81、第二齿轮82以及第三齿轮83。并且，将转子2支承为能够旋转的固定轴5(旋转中心轴)、将第一齿轮81支承为能够旋转的支轴86、将第二齿轮82支承为能够旋转的支轴87以及将第三齿轮83支承为能够旋转的支轴88的两端被保持架91和外罩92固定。在本实施方式中，离合部件84被固定轴5支承，离合部件84通过在轴线L方向上移动，来切换离合部件84与转子2间连接的状态以及离合部件84与转子2间的连接被解除的状态。

定子7具有保持线圈71的绝缘性的绕线架72、重叠配置于绕线架72的轴线L方向的两侧的定子铁芯73、74，形成于定子铁芯73的极齿731与形成于定子铁芯74的极齿(未图示)沿绕线架72的内周面在周向上交替排列。

(转子2的结构)

图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)为从与轴线L方向正交的第一方向X观察应用了本发明的马达1的转子2的立体图，图2(a)为从轴线L方向的另一侧L2观察转子2的立体图，图2(b)为从轴线L方向的一侧L1观察转子2的立体图，图2(c)为从轴线L方向的另一侧L2观察转子2的筒状部件3的立体图，图2(d)为从轴线L方向的一侧L1观察转子2的筒状部件3的立体图。图3(a)、图3(b)、图3(c)、图3(d)为从与轴线L方向以及第一方向X这两个方向正交的第二方向Y观察应用了本发明的马达1的转子2的立体图，图3(a)为从轴线L方向的另一侧L2观察转子2的立体图，图3(b)为从轴线L方向的一侧L1观察转子2的立体图，图3(c)为从轴线L方向的另一侧L2观察转子2的筒状部件3的立体图，图3(d)为从轴线L方向的一侧L1观察转子2的筒状部件3的立体图。图4(a)、图4(b)为应用了本发明的马达1的转子2的剖视图，图4(a)为在沿轴线L方向以及第二方向Y的方向上剖切转子2时的剖视图，图4(b)为在沿轴线L方向以及第一方向X的方向上剖切转子2时的剖视图。

如图1、图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)、图3(a)、图3(b)、图3(c)、图3(d)以及图4(a)、图4(b)所示，转子2具有设有供固定轴5嵌入的轴孔30的树脂制成的筒状部件3以及被保持在筒状部件3的外周面的磁铁4，定子7在径向外侧与磁铁4相向。在本实施方式中，筒状部件3由聚甲醛树脂等形成。这种结构的转子2例如能够通过对磁铁4实施嵌件成型来制造。因此，筒状部件3与磁铁4的形状等对应，而具有以下的形状。

在本实施方式中，筒状部件3从轴线L方向的一侧L1向另一侧L2依次设有第一大径部31、直径比第一大径部31小的第一中径部32、直径比第一中径部32小的小径部33，直径比小径部33大的第二中径部34以及直径比第二中径部34大的第二大径部35。第一大径部31的外周面形成为朝向轴线L方向的另一侧L2倾斜的倾斜面，第二大径部35的外周面形成为朝向轴线L方向的一侧L1倾斜的倾斜面。并且，筒状部件3相对于第二大径部35在轴线L方向的另一侧L2具有从相向的位置向径向外侧突出了凸部361、362的主体部36，且相对于主体部36在轴线L方向的另一侧L2形成有外齿26。而且，在筒状部件3的轴线L方向的另一侧L2的端部的周向的多个部位形成有用于与离合部件84卡合的卡合爪27。

在此，在转子2(筒状部件3以及磁铁4)的第二方向Y的两侧的夹着轴孔30的位置形成有沿轴线L方向延伸的两个孔301、302。因此，在第一大径部31形成有孔311、312，在第二中径部34形成有孔341、342。并且，第一中径部32、小径部33以及第二中径部34的外周面形成有以沿孔301、302的方式在轴线L方向上延伸的槽状的凹部331、332。但是，在转子2的状态下，孔301、302在轴线L方向的一侧L1作为孔311、312开口，而槽状的凹部331、332和孔341、342则被磁铁4充填。该孔301、302为在磁化磁铁4时供夹具插入的孔。

(轴承部305的结构)

在像这样构成的马达1中，由固定轴5以及筒状部件3构成轴承机构6，转子2被轴承机构6支承为能够绕轴线L旋转。在该轴承机构6中，固定轴5通过筒状部件3的轴孔30对转子2进行支承。

在此，固定轴5的外径在整个轴线L方向上不变，且截面在整个轴线L方向上为圆形。与此相对，轴孔30的在轴线L方向上的一个部位的内径和真圆度被确保了高的精度，且这一部位成为在筒状部件3与固定轴5相对旋转时的轴承部305。因此，在轴孔30中的轴线L方向的一个部位(轴承部305)，在轴孔30的内周面与固定轴5的外周面之间存在有相当于间隔的狭窄的间隙。与此相对，在轴孔30的除轴承部305以外的部位，在轴孔30的内周面与固定轴5的外周面之间存在有比轴承部305宽的间隙。

在本实施方式中，轴承部305设置于轴孔30的轴线L方向的一侧L1的端部。并且，轴孔30的内周面形成为锥形面，该锥形面以角度θ相对于与轴线L平行的线(固定轴5的外周面)倾斜，以使轴孔30的内径从在轴线L方向的一侧L1形成有轴承部305的部分向另一侧L2扩大。因此，在轴孔30的除轴承部305之外的部位，轴孔30的内周面与固定轴5的外周面之间的间隙从轴线L方向的一侧L1向另一侧L2扩大。

另外，轴孔30的轴线L方向的一侧L1的端缘形成为锥形面307，但是，本发明中的“形成于轴孔30的轴线L方向的一侧L1的端部的轴承部305”为除锥形面307以外的部分。

(缺肉部38等的结构)

在筒状部件3中，在轴承部305的径向外侧设有由空腔形成的缺肉部38。在本实施方式中，缺肉部38以在径向外侧包围轴承部305的方式整周形成。在本实施方式中，由于轴承部305设置于轴孔30的轴线L方向的一侧L1的端部，因此缺肉部38由从筒状部件3的轴线L方向上的一侧L1的端面308向轴线L方向的另一侧L2凹陷的环状的凹部380形成。因此，在筒状部件3中，形成有轴承部305的部分的从缺肉部38(凹部380)的底部向轴线L方向的一侧L1突出的圆筒部306的整个内周面成为轴承部305。

在本实施方式中，轴承部305在轴线L方向上的长度尺寸被设定为是固定轴5的外径(轴承部305的内径)的1.5倍以上。因此，固定轴5以稳定的状态对转子2进行支承。在此，如果轴承部305在轴线L方向上的长度尺寸小于固定轴5的外径(轴承部305的内径)的1.5倍，则有可能降低固定轴5对转子2进行支承的稳定性。另外，轴承部305在轴线L方向上的长度尺寸长一些较好，但如果轴承部305过长，则容易在轴承部305产生真圆度和尺寸的参差。因此，轴承部305的长度尺寸是固定轴5的外径(轴承部305的内径)的5倍以下，优选是3倍以下。

并且，从与轴线L正交的X方向或Y方向观察时，轴承部305同图1所示的定子7与磁铁4相向的部分45重叠。

在本发明中，为了提高转子2在周向上的重量平衡度，在筒状部件3的端面308，在X方向上夹着轴孔30的两侧形成有凹部391、392。并且，在凹部380中，用于增加因形成孔311、312而变为薄壁的部分的壁厚的凸部396、397从凹部380的内周面向径向内侧突出。但是，由于凸部396、397不与圆筒部306相连，因此构成轴承部305的圆筒部306在整个周向上被缺肉部38(凹部380)包围。

(本实施方式的主要效果)

如上述说明，在本实施方式的马达1中，将转子2支承为能够旋转的轴承机构6由固定轴5(旋转中心轴)以及设有供固定轴5(旋转中心轴)嵌入的轴孔30的树脂制成的筒状部件3构成。因此，由于零件个数少，因此能够降低马达1的成本。并且，筒状部件3与固定轴5(旋转中心轴)相对旋转时的轴承部305为轴孔30中的轴线L方向的一个部位。因此，只要确保轴孔30中的成为轴承部305的部位的真圆度即可，即使在轴孔30的除轴承部305以外的部位产生变形的情况下，筒状部件3与固定轴5也会稳定地相对旋转。由此，能够以稳定的状态使转子2旋转。

并且，在从与轴线L方向正交的方向观察时，轴承部305同磁铁4与定子7相向的部分45重叠，因此，即使在磁铁4与定子7相向的部分45对转子2施加磁吸引力等的情况下，也能够回避转子2倾斜等情形。

并且，筒状部件3在轴承部305的径向外侧设有由空腔形成的缺肉部38，因此，成型时的收缩的影响不易波及到轴承部305，因此能够提高轴承部305的真圆度。由此，即使在筒状部件3采用在滑动特性和耐磨损性等机械特性方面具有优越性但容易在成型时产生收缩的聚甲醛树脂等，也能够以稳定的状态使转子2旋转。

并且，轴承部305设置于轴孔30的轴线L方向的一侧L1的端部。因此，能够通过从筒状部件3的轴线L方向的一侧L1的端面308向轴线L方向的另一侧L2凹陷的凹部380构成缺肉部38。因此，能够简化筒状部件3的结构。

并且，轴孔30的内径在轴线L方向上从设有轴承部305的一侧L1向另一侧L2扩大。因此，固定轴5不易在轴孔30的除一侧L1的端部(轴承部305)以外的部位与轴孔30的内周面接触。因此，即使在轴孔30的除一侧L1的端部(轴承部305)以外的部位产生变形的情况下，筒状部件3与固定轴5也会稳定地相对旋转。由此，能够以稳定的状态使转子2旋转。

(其他实施方式)

在上述实施方式中，将本发明应用于旋转中心轴为固定轴5而筒状部件3进行旋转的类型的马达1中，但也可将本发明应用于筒状部件3被固定而旋转中心轴进行旋转的类型的马达中。