JPH07213010A

JPH07213010A - 軸及びその製造方法

Info

Publication number: JPH07213010A
Application number: JP1406494A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakashita; 広志坂下; Atsushi Yamashita; 淳山下
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1994-01-12
Filing date: 1994-01-12
Publication date: 1995-08-11

Abstract

(57)【要約】【目的】設備投資や消耗工具費用などの加工費用を低減
して軸の原価を大幅に低減でき、軸及び軸受の精度や寿
命の向上を図ることができる軸及びその製造方法を得
る。【構成】軸は金属製の板材をプレスにより塑性変形し、
有底管状に形成した。開口部に球面を有するスラスト当
接部材を固着してもよい。開口部側にラジアル方向に延
出した鍔部を設けてもよい。金属製の板材の表面に所定
形状の溝を形成してもよい。金属製板材の表面に潤滑剤
を塗布してもよい。金属製の板材をプレスにより塑性変
形させて、有底管状の軸部と、略カップ状のロータケー
ス部とを一体形成してもよい。金属性の板材を所望形状
に外形抜きする第１工程と板材を形成絞り加工により塑
性変形させて、有底管状の軸を形成する第２工程とを少
なくとも有する工程により軸を製造する。第２工程で得
られた部材に熱処理を施してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転体を回転自在に支
持する軸及びその製造方法に関するものであり、特に電
動機やタイマー、ギアヘッド、オルゴール、音響機器等
の軸として適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】図１７ないし図１９は従来の軸を小型モ
ータに適用した例を示すものである。図１７の例は、実
開平３−１１３９５２号公報に公知である構造である。
回転軸１はラジアル軸受２によって回転自在に支持され
ている。回転軸１の上端部には出力部材（図１７におい
てハブ台）４が一体に固定されている。回転軸１の下端
には端面中央にねじ孔１４が設けられ、このねじ孔１４
にセンタービス７を螺合することで、ロータヨーク３が
回転軸１に一体に固定され、これらによりロータ１９が
構成されている。上記出力部材４の下側にはスラスト当
接部材９が設けられている。スラスト当接部材９はスラ
スト与圧ばね８により軸線方向（図１７において下方）
に付勢されることにより、軸受２の上端面に当接させら
れており、これにより回転軸１がスラスト方向に支持さ
れている。

【０００３】図１８の例は、前記公報及び実開平２−８
８４６３号公報に公知である構造である。なお、上記図
１７と同一の構成については同一の符号を用い、説明を
省略する。回転軸１の上端部には、出力部材４を介して
ロータヨーク３が固定され、これらによりロータ１９が
構成されている。一方、回転軸１の下端は略球面状に形
成されており、基板６上に固定されたスラスト軸受５に
当接し、これによりロータ１９がスラスト方向に支持さ
れている。

【０００４】図１９の例は、実開平５−２３７５７号に
公知の構造である。なお、図１８に示す例と同一の構成
については同一の符号を用い説明を省略する。基板６の
略中央部には、ボス１０を介して固定軸１１の下端部が
固定されている。固定軸１１の外周にはラジアル軸受２
が回転自在に嵌められている。ロータヨーク３の略中央
部には出力部材４が取り付けられ、これらによりロータ
１９が構成されている。出力部材４からは円筒部４ａが
下方に延びている。円筒部４ａの内側は上記軸受２の外
周面が嵌められており、これによりロータ１９がラジア
ル方向に回転自在に支持されている。一方、出力部材４
の天井面には段部４ｂが形成されており、段部４ｂには
スラスト軸受５が固着されている。上記固定軸１１の上
端部がこのスラスト軸受５に当接することによりロータ
１９がスラスト方向に支持されている。

【０００５】図１７ないし図１９に示すように、ロータ
側に界磁マグネット１２を設け、ステータ側に駆動コイ
ル１３を設け、図１７及び図１９に示すように界磁マグ
ネット１２とステータコア１５とを周対向させ、あるい
は図１８に示すように界磁マグネット１２と駆動コイル
１３とを面対向させて配置している。この駆動コイル１
３を通電制御することにより、電磁作用によってロータ
１９はトルクを得て回転する。なお、ロータ側に駆動コ
イルを設け、ステータ側に界磁マグネットを設けてもよ
い。また、図１７及び図１９に示すようにコイル１３は
鉄芯１５を有していてもよいし、図１８に示すように鉄
芯を有していなくともよい。

【０００６】以上に説明した従来の小型モータに使用す
る軸（図１７、図１８の例の回転軸１、あるいは図１９
の例の固定軸１１）の製造方法としては、図２０（ａ）
に示すように丸棒材を熱処理したあと定尺に切断し、次
に、センターレス研削をしたあと端面を球面状あるいは
円弧状に研削し、最後にバレル仕上げを行う方法があ
る。また、図２０（ｂ）に示すように、定尺切断された
丸棒材の一端部にタップ加工を施した後、熱処理をし、
次に、センターレス研削をしたあと端面を球面状あるい
は円弧状に研削し、最後にバレル仕上げを行う方法など
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の製造方法
は、軸の外径を高精度とすることが可能である反面、丸
棒材を用いると共にこれに旋削あるいは研削加工などを
施していたため、多くの設備投資が必要となり、また研
削加工等のため工具の消耗が激しく、コストが甚大であ
るという欠点があった。特に、軸の端部を球面形状とす
る場合、丸棒材の端部を研削加工する必要があるため、
加工時間が非常に長くなり、軸の原価が高くなるという
問題があった。

【０００８】また、負圧を利用した気体軸受を用いる場
合には、図２１に示すように軸１にグルーブ溝２４を設
ける必要があるため、別途特殊な２次加工を必要とし、
さらに原価が高くなってしまうという問題がある。

【０００９】さらに、上記のような図１７ないし図１９
に示す例では、軸１と軸受２及びスラスト軸受５とが摺
接していることなどから、軸受部の温度が上昇し、軸及
び軸受の精度が劣化し寿命が短くなってしまうという問
題がある。そのため、特開平４−８８８５８号公報に記
載されているように、軸を中空とすることにより軸受部
の温度上昇を防止して精度及び寿命の劣化を回避するこ
とも考えられる。しかし、上記のような従来の製造方法
では、丸棒材に対し旋削加工を施していたため、中空の
軸を製造するための原価が甚大となってしまうという問
題があった。

【００１０】本願発明は、上記従来技術の問題を解決す
るためになされたものであって、設備投資や消耗工具費
用などの加工費用を小さくすることにより、軸の原価を
大幅に低減できる軸の製造方法を提供することを目的と
する。また、軸及び軸受の精度や寿命の向上を図ること
ができる軸を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる軸は金属
製の板材をプレスにより塑性変形し、有底管状に形成し
たことを特徴とする。軸の開口部に球面を有するスラス
ト当接部材を固着してもよい。軸の開口部側にラジアル
方向に延出した鍔部を設けてもよい。金属製の板材の表
面に所定形状の溝を形成してもよい。金属製板材の表面
に潤滑剤を塗布してもよい。金属製の板材をプレスによ
り塑性変形させて、有底管状の軸部と、略カップ状のロ
ータケース部とを一体形成してもよい。本発明にかかる
軸の製造方法は、少なくとも、金属製の板材を所望形状
に外形抜きする第１工程とこの第１工程により得られた
板材を形成絞り加工により塑性変形させて、有底管状の
軸を形成する第２工程とを有することを特徴とする。第
２工程で得られた部材に熱処理を施してもよい。

【００１２】

【作用】軸が有底管状に形成されているため、その中心
部には有底円筒孔を形成することができる。有底管状に
形成された軸は熱を発散し、軸受部の温度上昇を防止す
る。軸の開口部側に取り付けられたスラスト当接部材は
スラスト受けに当接することによって軸を回転自在に支
持する。軸の開口部からラジアル方向に延出した鍔部は
出力部材として利用することができる。板材の表面に形
成された溝は気体軸受においてグルーブ溝や空気抜きの
細孔、部材取付け用の孔等として作用する。板材の表面
に塗布された潤滑剤は軸と他部材との間の潤滑をおこな
う。軸部とロータケース部とが一体形成され、電動機の
ロータを構成する。

【００１３】

【実施例】図１は本発明にかかる軸の製造方法の実施例
を示した図である。軸を製造する素材として金属製の板
材を使用する。板材の材質は、例えばマルテンサイト系
ステンレス材であるが、必要に応じ鉄材等の材質であっ
てもよいし、表面に他の材質層をあらかじめ設けたメッ
キ鋼板等であってもよい。また、板材の形状は一定寸法
に切断された定尺材であってもよいし、長尺の板材を巻
回したいわゆるロール材であってもよい。

【００１４】まず、上記板材より軸に使用する材料を打
ち抜く外形抜きを行う。通常、軸の外周形状は円である
ので、図３（ａ）に示すように略円形に打ち抜く。な
お、軸の外周形状に応じて略六角形、あるいは図３
（ｂ）に示すような異形状に打ち抜いてもよい。また、
図３（ｃ）に示すように板材の圧延方向に沿って楕円形
に打ち抜いてもよい。図３（ｂ）（ｃ）のように異形状
あるいは楕円形状などに打ち抜くことにより、絞り加工
時の延縮により偏りが生じ軸端部が波打つという不具合
を防止することができ、外観仕様が良好で精度の良い軸
を得ることができる。なお、打ち抜く際の形や大きさ
は、材料の特性に応じて適宜決めればよい。

【００１５】上記工程により打ち抜かれた板材を形成絞
り加工により塑性変形させて、略カップ状の軸に形成す
る。かかる工程は一工程でもよいが、図１に示すように
数工程としてもよい。数工程で成形絞りを行うことによ
り亀裂の発生を予防し寸法精度の向上を図ることができ
る。なお、かかる工程の中で軸端部を球面形状、Ｒ形状
などに加工するようにしてもよい。なお、組成変形させ
る際に軸の開口端部に生じたバリを必要に応じて除去
し、外観仕様を良好にすると共に精度よく仕上げる。

【００１６】以上のような軸の製造工程よれば最低限必
要な設備投資は、プレス機と金型のみであるため、軸を
製造するための投資額は比較的小さくてすむ。また、必
要に応じて開口部等のバリを除去したとしても旋削、研
磨加工に比べ消耗工具費は僅少であり、この点でも製造
コストを抑えることができる。さらに、加工時間が短く
てすむので、作業能率が向上し加工費を大幅に低減する
ことができる。

【００１７】なお、上記実施例においては単発プレス工
法を用いているが、単発プレス金型を並設し、金型間で
部材を搬送するトランスファーマシンを利用してもよ
い。これにより上記実施例の効果に加えて、さらに生産
性を向上させることができる。また、孔開け−形成絞り
−抜き落しの工程からなるいわゆる順送りプレス工法を
利用してもよく、これによっても生産性を向上させるこ
とができる。

【００１８】プレス加工時には一般的な部品のプレス加
工と同様にプレス加工油を使用してもよく、これにより
金型の耗損を防ぐことができる。なお、プレス加工油を
使用した場合には軸を洗浄する工程を追加してもよく、
これにより残存するプレス加工油を除去することがで
き、軸の使用に当って不具合が生じることをなくすこと
ができる。

【００１９】上記工程に加えてプレス加工により所望の
形状とした軸に対し、バレル仕上げを施す工程を追加し
てもよい。これにより加工バリを除去することができる
と共に軸の表面の粗さを向上させることができる。な
お、要求される精度、仕上げによってはバレル仕上げ工
程を省略してもよい。

【００２０】さらに、上記工程に加えて軸に対し熱処理
を行う工程を追加してもよい。これによりプレス加工時
に生じた軸の歪みを取り除くことができると共に、軸の
表面硬度を向上させることができる。なお、かかる熱処
理は軸全体に対して行ってもよいし、図４に示すよう
に、特に高硬度を必要とする部分（図４においては軸２
１の先端部分２１ａ）にのみ行ってもよい。

【００２１】また、上記工程の２次工程として従来工法
である旋削加工、研削加工の工程を追加してもよい。こ
れによりプレス加工によって所望の形状や寸法精度等が
完全には得られなかった場合でも、軸の形状を整えたり
寸法精度を向上させることなどができる。なお、かかる
加工を行う場合でも、概ね所望とする形状は既にプレス
加工により得られているので、２次加工の加工時間を短
くすることができ、軸の加工費を大幅に低減させること
ができる。

【００２２】このような製造方法によれば、軸の下端部
等に開口部を必要とする軸を製造する場合でも、板材の
厚みを適当に設定することで任意の内径の有底孔（図４
において有底円筒孔２０）を設けることができる。この
有底孔は、プレス工法の絞り加工によって軸を製造する
ことに付随して形成されるので、特別なコストはほとん
どかからない。従って、有底孔を有する軸の製造原価が
大幅に低減される。

【００２３】図５（ａ）（ｂ）に示すように、軸２１に
細孔２３を設けることで、この細孔２３に結合部材を取
り付けたり、他の部材の一部を嵌合させることにより軸
２１と他の部材との固定強度を向上させることができ
る。なお、かかる細孔２３を設ける場合、従来の軸の製
造方法においては、２次加工を必要とし加工費用が多大
とならざるを得なかった。しかし、上記図１に示す実施
例の製造方法によれば、外形抜き工程の前、後、あるい
は同時に所定位置にプレス加工によってあらかじめ設け
ておけばよいので、孔明けを容易にすることができ、特
別なコストもほとんどかからない。従って、細孔２３を
有する軸２１の製造原価を大幅に低減させることができ
る。

【００２４】本発明の軸の製造方法においては、外形抜
き工程の前、後、あるいは同時に所定位置にプレス加工
による凹部（図６において溝２４）を容易に設けること
ができ、特別なコストもほとんどかからない。従って、
流体軸受を構成する軸に必要とされるグルーブ溝を非常
に安価に得ることができる。図６（ａ）は外周にグルー
ブ溝２４を設けた例、図６（ｂ）は周溝２４、図６
（ｃ）は縦溝２４、図６（ｄ）はスパイラル状の溝２４
を設けた例、図６（ｅ）（ｆ）は有底孔２０の内周にそ
れぞれグルーブ溝２４、縦溝２４を設けた例、図６
（ｇ）は軸の上端面に凹部としての溝２４を設けた例、
図６（ｈ）は有底孔２０の底面に凹部としての溝２４を
設けた例である。溝２４はその軸の用途や機能に基づい
て任意に設ければよい。このように、板材の状態で適宜
の形の溝２４を設け、これを塑性変形させることによ
り、任意の形状、数、位置の溝を有する軸を容易に得る
ことができるので、このような溝を有する軸の製造原価
を大幅に低減させることができる。従って、従来原価の
制約により溝を設けることができなかった軸に対して
も、本発明にかかる製造方法を用いれば、所望の溝を設
けた軸を使用することが可能になり、モータ等の精度や
寿命を向上させることができる。

【００２５】本発明の軸の製造方法においては、外形抜
き工程の前、後、あるいは同時に所定位置にプレス加工
による突部を、特別なコストを要することなく容易に設
けることができる。例えば、図１２に示すように軸２１
の外周に多数の張り出し凸部２５を容易に設けることが
できる。この図１２に示す軸２１を前記図１７の構造の
モータのロータに使用すれば、軸２１と出力部材４との
一体成形において、軸２１に対する出力部材４の固定強
度を軸線方向、回転方向ともに飛躍的に向上させること
ができる。

【００２６】本発明の製造方法により製造した軸の端部
（有底孔の外縁部）は、プレス加工による破断面が露出
することが多いため、軸端部に錆が生じることがある。
かかる錆の発生を防止するため、軸の一部分あるいは全
体に、メッキ、塗装、電着、蒸着等の表面処理を施して
もよい。これにより高湿度環境下における保管、使用に
よっても、発錆による不都合を防止することができる。
なお、表面処理は窒化処理のように表面硬度を向上する
目的で行われるものでもよい。

【００２７】また、従来、小型モータの軸に潤滑剤を塗
布等により均一にコーティングすることは、困難であり
熟練を要する作業であった。しかし、本発明によれば、
板材あるいは外形抜き後の状態で全体、両面、片面、あ
るいは一部に潤滑剤を印刷、塗布等することができ、こ
れにより、均一にしかも経済的に潤滑剤をコーティング
することが容易にできる。

【００２８】次に、上記製造方法等より製造された軸を
モータに適用した例を説明する。図２（ａ）は本発明の
軸を図１７の構造のモータに適用した例である。図２
（ａ）のモータにおいて、基板６の中心部の孔には軸受
ホルダーを介して軸受２が固定されている。軸受２によ
り軸２１が回転自在に支持されている。この軸２１は上
記図１に示す製造方法により製造されたものであり、そ
の中心部には有底円筒孔２０が形成されている。この有
底円筒孔２０の開口部側には、ロータヨーク３が取り付
けられている。ロータヨーク３と軸２１とは、セルフタ
ッピング形状のセンタービス２２がロータヨーク３の中
心孔から有底円筒孔２０にかけて螺合されることにより
一体に結合されている。また、軸２１の上端部には出力
部材４が固着されている。

【００２９】このように、軸２１は中心部に有底円筒孔
２０を有していることから、図１７に記載した従来例と
同様な効果を奏することができる。また、上記図１に示
すような製造方法により軸２１を製造していることか
ら、容易にロータヨーク３と軸とをねじ止めすることが
できると共に、従来のような切削による穴開け工程は不
要であることから、軸受の原価を抑えることができ、製
造コストを低く抑えたモータを得ることができる。

【００３０】なお、図２（ａ）に示す例では軸２１に雌
ねじ加工を行うことを省略して、さらに軸２１の製造コ
ストを低減しているが、必要に応じ雌ねじ加工を行って
もよい。また、図１５に示すように、外形抜き時に外形
形状を歯車状（非円形）とすることで端部に凹凸２７を
連続して形成してもよい。この板材を塑性変形して得ら
れた軸２１を図２（ａ）に示すようなモータに適用すれ
ば、軸２１とロータヨーク３との回転方向の固定強度を
向上させることができる。また、有底円筒孔２０を利用
し、ロータヨーク３と軸２１の同軸精度を向上すること
も容易にできる。図２（ｇ）に示すように、ロータヨー
ク３の中心に中央凸起２８を設けて、これに軸２１の有
円筒底孔２０を嵌合し、圧入、接着、溶接その他の方法
で固定してもよい。かかる構成であっても上記図２
（ａ）に示す例と同様な効果を奏することができると共
に、容易にロータヨーク３と軸２１とを固定することが
できる。

【００３１】次に、図２（ｃ）に示す例について説明す
る。図２（ｃ）は本発明の軸を図１８（ａ）の構造のモ
ータに適用した例である。なお、上記図２（ａ）のモー
タと同一の構成については同一の符号を付し説明を省略
する。図２（ｃ）のモータは、図２（ｂ）に示す回転軸
体２９を回転軸として使用したものである。図２（ｂ）
（ｃ）において回転軸体２９は、上記軸２１の有底円筒
孔２０に樹脂成形等によるスラスト当接部材２６を圧入
固定したものである。スラスト当接部材２６は断面が略
逆Ｔ字状をしており、その基部２６ａが有底円筒孔２０
に圧入され、その頭部２６ｂは外形が球状をしており、
基板６と摺接している。スラスト当接部材２６を基板６
に直接当接させたことから、スラスト軸受を省略するこ
とができるので、スラスト当接部材２６を追加してもコ
ストの上昇はなく、全体としてモータの製造コストを低
減させることができる。なお、スラスト当接部材２６の
圧入時に有底円筒孔２０内が気密となって、作業に支障
が発生する場合には、図５に示したように細孔２３を設
け、排気を行ってもよく、これによりスムーズに作業を
行うことができる。

【００３２】次に、図１３に示す実施例について説明す
る。なお、図２（ｃ）に示す例と同一の構成については
同一の符号を付し説明を省略する。図１３のモータにお
いて、軸２１の中心部には有底円筒孔２０が設けられて
いる。この有底円筒孔２０は図１３において上方に開口
部を有しており、この開口部には高硬度部材３０が圧入
固着されている。高硬度部材３０はスラスト当接部材の
一種であって、断面Ｔ字状をしており、その基部が有底
円筒孔２０に嵌合し、その頭部の外周面は球状に形成さ
れている。

【００３３】上記のような図１３に示すモータによれ
ば、高硬度部材３０を設けていることから、高寸法精度
と耐摩耗性を必要とされる機器に適用した場合、軸全体
を高硬度部材で構成しなくともよいし、また、軸は上記
図１に示す製造方法により製造されていることから、製
造コストを抑えることができる。従って、図１３に示す
モータは特に、３．５フロッピーディスク装置等に使用
される小型モータとして有効であって、軸２１の上端に
取り付けられた高硬度部材３０によりフロッピーディス
クの位置決めを行うことにより、コストを抑えつつ十分
な耐摩耗性を得ることができると共に、高い精度で位置
決めすることができる。

【００３４】次に、図２（ｄ）に示す例について説明す
る。この例は本発明にかかる軸を図１８（ｂ）の構造の
モータに適用した例である。なお、上記実施例と同一の
構成については同一の符号を付し説明を省略する。図２
（ｄ）に示すモータでは、軸２１は玉軸受からなる軸受
２により回転自在に支持されている。軸２１の中心部に
有底円筒孔２０が形成されており、軸２１の下端に開口
部を有している。そして、軸２１の上端部には出力部材
４（図２（ｄ）においてはハブ台）を介してロータヨー
クが取り付けられている。なお、図２（ｄ）においては
軸受２は玉軸受であるが、図２（ｅ）に示すように軸受
２として焼結含油軸受を用いてもよい。

【００３５】上記図２（ｄ）に示す実施例によれば、軸
２１に有底円筒孔２０を有することから、軸２１は中空
状となり、これにより軸受部の熱を放出することが出き
るため、軸受部の温度上昇を抑えることができ、軸受部
の精度及び寿命の劣化を防止することができる。またこ
れに加えて、軸２１を上記図１に示す製造工程により製
造するため容易製造することができ、製造コストを低く
抑えた小型モータを提供することができる。

【００３６】次に、図２（ｆ）に示す実施例について説
明する。なお、上記実施例と同一の構成については同一
の符号を付し説明を省略する。図２（ｆ）のモータは、
図１９の小型モータに本発明にかかる固定軸３１を適用
したものである。基板６の中央部には介在部材１０を介
して固定軸３１が一体に固定されている。固定軸３１の
外周には軸受２が取り付けられている。ロータヨーク３
の中心部には下方に向けて円筒部３ａが設けられてい
る。円筒部３ａの内周面には出力部材４の下面に形成さ
れた円筒部４ａが圧入固着され、出力部材４とロータヨ
ーク３とが一体に固定されている。そして、出力部材４
の円筒部４ａ内周面が上記軸受２の外周と摺接すること
により、ロータが回転自在に支持されている。

【００３７】上記のような図２（ｆ）に示す実施例によ
れば、軸３１は上記図１に示した製造方法により製造さ
れるため、軸３１の製造コストを低く抑えることがで
き、図１９に示す例と略同様の構造のモータを比較的安
価で提供することができる。なお、図１０に示すよう
に、固定軸３１の中央に透孔２３を設け、この透孔２３
にスラスト当接部材２６を固定して固定軸体３２として
もよい。これによれば上記図２（ｆ）に記載した実施例
の効果に加えて、ロータの出力部材４にスラスト軸受５
を取り付ける必要がなくなり、全体としてコストを低く
抑えたモータを得ることができる。

【００３８】次に、図２（ｈ）に示す実施例について説
明する。なお、上記実施例と同一の構成については同一
の符号を用いて説明する。図２（ｈ）において、軸２１
の両端面は略球面形状に形成されており、その端部は図
示しない軸受やロータ底面に設けられたスラスト受けに
当接するようになっている。また、軸２１の中心部には
有底円筒孔２０が形成されており、軸２１の上端側には
有底円筒孔２０の開口として細孔２３が形成されてい
る。上記図２（ｈ）に示す軸２１は、図１に示す製造方
法により一方端部に開口部を有するように形成される。
そして、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、プレスダイ
ス４２、プレスパンチ４１を用い、プレスパンチ４１の
半球形の形成穴により軸２１の上端の開口部を中心側に
押し曲げ、軸２１の上端部が略球面状になるように成形
する。

【００３９】上記図２（ｈ）に示すような軸２１によれ
ば、軸２１を上記図１に示す製造方法により製造してい
ることから、軸２１の製造原価を低く抑えることができ
る。さらに、軸２１の両端部をプレスによって球面形状
とすることができるため、上記図２（ｂ）の実施例にお
けるスラスト当接部材や、図１３に示す実施例の高硬度
部材を省略することができ、さらに一層、軸のコストの
低減を図ることができる。また、軸の一方端部に細孔２
３を容易に形成することができるため、この細孔に結合
部材や他の部材の一部を嵌合させることにより、他の部
材との固定強度を向上させることができる。

【００４０】以上図２（ａ）ないし図２（ｈ）に説明し
た実施例によれば、軸の製造コストを大幅に低減するこ
とができるため、モータの製造コストを低減させること
ができ、モータを安価に提供することができる。

【００４１】上記図２（ａ）ないし図２（ｈ）に示す実
施例のモータのロータヨーク等の構成部材は、鉄系材料
をプレス加工により形成すればよく、これにより軸とロ
ータヨーク等の他の部材を一体化して製造コストを大幅
に低減したモータを提供することができる。また、図２
（ｄ）ないし図２（ｆ）に示す例においては、軸中央に
有底円筒孔２０を有していることから、軸受部に発生し
た熱を効率的に放熱することができ、軸受部の温度上昇
を防止することができる。従って、従来よりも容易かつ
安価に軸受部の精度や寿命を向上させたモータを提供す
ることができる。

【００４２】次に、図７、図８に示す実施例について説
明する。図７、図８に示す実施例は、図１３に示す例の
うち回転軸、ハブ台、ロータヨークをプレス加工により
一体形成し、回転体３３とした例である。この回転体３
３は上記図１に示す例と同様な製造方法により製造した
ものであり、打ち抜いた板材をプレス加工により製造し
た回転部材である。かかる図７、図８に示す実施例によ
れば回転軸、ハブ台、ロータヨークとを図１に示す製造
方法により一体に形成したことから、より製造コストを
大幅に低減することができると共に、軸とロータヨーク
との同軸精度のよい安価なモータを提供することができ
る。

【００４３】次に、図１４に示す実施例について説明す
る。図１４（ａ）は出力部材である鍔部を一体に形成し
た実施例であり、一体部材３５に形成された有底円筒部
３５ｂは回転軸部分であり、上部に形成された鍔部３５
ａは出力部材でありスピンドルモータのボス部等に該当
する。このように、図１４（ａ）に示す構成とすること
で回転軸と出力部材（ハブ台部）とを一体に形成するこ
とができることから、比較的製造コストを低く抑えるこ
とができる。

【００４４】なお、３．５フロッピーディスク装置に使
用するスピンドルモータに本発明を適用する場合には、
図１４（ｂ）に示すように、鍔部３５ａに潤滑剤３６の
コーティング層を形成すればよい。これにより、上記効
果に加えてハブ台部の上面に潤滑性をもたせることがで
き、スピンドルモータとして好適な特性を有するモータ
を提供することができる。さらに、上記図１に示す製造
方法により製造することから、板材に均一に潤滑剤を塗
布等することができ、均一に潤滑材をコーティングした
安価な回転軸を用いることができ、精度が良好でかつ安
価なモータを提供することができる。また、ロータの構
成部材であるプーリー、ギア等出力部材や、アマチュア
コアなど他の部材と一体化してもよい。

【００４５】次に、図９に示す例について説明する。な
お、図２（ｆ）の例と同一の構成については同一の符号
を付し説明を省略する。図９に示す例は、固定軸３４と
その鍔部３７とを一体に形成した例であり、鍔部３７を
基板６への取付け部としたものである。このような構成
とすることで、基板６と軸との精度をよくすることがで
きると共に、固定軸３４と鍔部３７とは上記図１に示す
製造方法により製造されるためより製造コストを低く抑
えることができ、安価で精度のよい軸等を提供すること
ができる。なお、図９は軸３４と鍔部３７とを一体化し
た例を示したが、図９の基板６や鉄芯等の他の構成部材
と軸３４とを一体化してもよい。

【００４６】次に、図１１に示す別の実施例について説
明する。図１１において、軸２１の長さ方向中間部の外
周には周溝２４が形成されている。周溝２４は軸２１を
プレス加工する工程で形成される。そして、この周溝２
４を玉軸受の内輪の玉受け部とし軸受２を外輪として、
これらの間にはボール３８が圧入されることにより玉軸
受が構成されている。かかる構成とすることにより、軸
受の内輪を省略することができるため軸受のコストを低
く抑えることができると共に、軸２１は上記図１に示す
ような工程により製造されるためさらに安価に軸２１と
軸受とを提供することができる。

【００４７】以上説明した実施例においては、軸をモー
タに適用した例について説明してきたが、本願発明にか
かる軸は、オルゴールの軸、タイマーの軸、ギアヘッド
の軸、音響機器、産業機器の軸等軸一般にも適用するこ
とができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、金属製の板材がプレス
加工により塑性変形され、有底管状に形成されているこ
とから、軸の原価を大幅に低減することができる。ま
た、有底管状に形成された軸の有底円筒部から軸受部の
熱を放熱することができるため、軸受部の精度がよく、
寿命の長い軸を得ることができる。さらに、有底管状に
形成された軸の有底円筒部を他の部材との接合などに用
いることができ、別途軸に孔をあける必要がなく、軸の
製造コストを低く抑えることができる。

【００４９】本願請求項２記載の発明によれば、スラス
ト当接部材を比較的容易に取り付けることができるた
め、作業能率が向上しコストを低く抑えることができる
と共に、スラスト軸受を省略することができるためコス
トを低く抑えることができる。

【００５０】本願請求項４記載の発明によれば、気体軸
受に要求されるグルーブ溝を有する軸を比較的安価に提
供することができる。

【００５１】本願請求項５記載の発明によれば、軸の表
面に潤滑剤を均一かつ安価に塗布することができ、精度
のよい軸を提供することができる。

【００５２】本願請求項６記載の発明によれば、有底管
状の軸部と略カップ状のロータケース部とを一体形成し
たことから、モータの製造コストを飛躍的に低減させ、
組立て精度が向上されると共に、安価で高品質なモータ
を提供することができる。

【００５３】本願請求項７記載の発明によれば、金属性
の板材を所望形状に外形抜きし、この板材に形成絞り加
工を加えて塑性変形させ、有底管状の軸を得るようにし
たので、製造のための設備投資や消耗工具費用を減らす
ことができ、軸の製造原価を大幅に低減することができ
る。また、有底孔、細孔、凹部、凸部を有する軸を安価
に得ることができるし、しかも潤滑剤のコーティングを
均一かつ経済的にすることができるので、コストの制約
を回避することができる。

【００５４】本願請求項８記載の発明によれば、プレス
加工時の歪みを取り除くことができると共に、軸の硬度
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる軸の製造方法の実施例を示す工
程図。

【図２】本発明にかかる軸及びこの軸を電動機に適用し
た各種例を示す断面図。

【図３】本発明にかかる軸の製造方法におけるプレス工
程の例を示す平面図及び側面図。

【図４】本発明にかかる軸に熱処理を施した例を示す断
面図。

【図５】本発明にかかる軸に細孔を設けた例を示す断面
図。

【図６】本発明にかかる軸に溝を設けた各種例を示す平
面図及び側面図並びに断面図。

【図７】本発明にかかる軸の別の例を示す底面斜視図。

【図８】同上軸を電動機に適用した例を示す断面図。

【図９】本発明にかかる軸を固定軸とした例の要部を示
す断面図。

【図１０】本発明にかかる軸にスラスト当接部材を取付
けた例を示す断面図。

【図１１】本発明にかかる軸に溝を形成し、玉軸受の内
輪とした例を示す断面図。

【図１２】本発明にかかる軸に突出部を設けた例を示す
側面図。

【図１３】本発明にかかる軸に高硬度部材を取付けた例
を示す断面図。

【図１４】本発明にかかる軸と鍔部とを一体に形成した
例を示す要部断面図。

【図１５】本発明にかかる軸の外形形状を歯車状とした
例を示す底面図及び側面図。

【図１６】本発明にかかる別の実施例の軸の製造工程を
示す断面図。

【図１７】従来の軸を用いた電動機の例を示す断面図。

【図１８】従来の軸を用いた電動機の別の例を示す断面
図。

【図１９】従来の軸を用いた電動機のさらに別の例を示
す断面図。

【図２０】従来の軸の製造工程を示した工程図。

【図２１】気体軸受の軸の例を示す斜視図。

【符号の説明】

２１回転軸２４溝２６スラスト当接部材３３回転体３５ａ鍔部３６潤滑剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の板材がプレスにより塑性変形さ
れ、有底管状に形成されていることを特徴とする軸。
【請求項２】球面を有するスラスト当接部材を開口部
に固着してなる請求項１記載の軸。
【請求項３】ラジアル方向に延出した鍔部を開口部側
に有することを特徴とする請求項１記載の軸。
【請求項４】金属製の板材は、表面に所定形状の溝が
形成されていることを特徴とする請求項１記載の軸。
【請求項５】表面に潤滑剤を塗布したことを特徴とす
る請求項１記載の軸。
【請求項６】金属製の板材がプレスにより塑性変形さ
れ、有底管状の軸部と、略カップ状のロータケース部と
が一体形成されてなる軸。
【請求項７】少なくとも次の工程を備えていることを
特徴とする軸の製造方法（１）金属製の板材を所望形状に外形抜きする第１工程（２）上記板材を成形絞り加工により塑性変形させて、
有底管状の軸を形成する第２工程。
【請求項８】上記第２工程で得られた部材に熱処理を
施すことを特徴とする請求項７記載の軸の製造方法。