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[ERFINDUNGSGEBIET]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Struktur zum Fixieren von Elementen.
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[ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK]
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Strukturen, bei denen eine Bürstenhalterung an einer Öffnung eines einen Motor bildenden zylindrischen Jochs angebracht ist, sind bisher bekannt. Es wird auch eine Struktur vorgeschlagen, bei der eine Bürstenhalterung durch ein Joch und eine vordere Klammer geschichtet ist (siehe Patentdokument 1).
[Patentdokument 1]
JP4179590 -
[DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM]
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Der Grad an Ausdehnung und Schrumpfung von Elementen aufgrund einer Variation bei der Temperatur und Feuchtigkeit variiert je nach dem Material und der Form der Elemente. Falls eine Variation bei der Temperatur oder Feuchtigkeitsabsorption wiederholt wird, während die Elemente aneinander angebracht und fixiert sind, könnte deshalb der Zustand des Anbringens zwischen den Elementen eine allmähliche Änderung erfahren, was zu losen Verbindungen zwischen den Elementen führt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit diesem Hintergrund, und ein Zweck davon besteht in der Bereitstellung einer Technologie, die fähig ist, die Elemente auf stabile Weise aneinander fixiert zu halten.
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[MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS]
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Der Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: ein zylindrisches Gehäuse, das einen Rotor aufnimmt; ein erstes Element, das an einer Öffnung des Gehäuses montiert ist; und ein zweites Element, das das erste Element als zwischen dem zweiten Element und dem Gehäuse montiert schichtet. Das Gehäuse enthält an einem Ende des Gehäuses, das dem zweiten Element zugewandt ist, ein erstes Verriegelungsteil, das ein erstes verriegeltes Teil des zweiten Elements verriegelt. Das zweite Element ist elastisch durch das erste Verriegelungsteil verformt und entsprechend an dem Gehäuse verriegelt und derart konfiguriert, dass ein Spalt zwischen dem zweiten Element und dem Gehäuse entsteht, wenn das zweite Element an dem Gehäuse verriegelt wird.
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Gemäß dieser Ausführungsform ist das zweite Element derart konfiguriert, dass ein Spalt zwischen dem zweiten Element und dem Gehäuse entsteht, wenn das zweite Element an dem Gehäuse verriegelt wird. Der Spalt gestattet, dass das zweite Element selbst dann ausgelenkt wird, wenn sich die Abmessung des zweiten Elements aufgrund einer Änderung bei der Temperatur oder Feuchtigkeit ändert. Dementsprechend wird das erste Tiefziehteil daran gehindert, aufgrund der Ausdehnung des zweiten Elements verformt zu werden. Infolgedessen wird das zweite Element in einem Zustand des Vorgespanntseins durch das erste Tiefziehteil zu dem Gehäuse gehalten und entsprechend fixiert, und das zweite Element und das erste Element werden daran gehindert, sich zu lösen.
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Das erste Verriegelungsteil kann ein durch Verformen eines Teils des Gehäuses hergestelltes erstes Tiefziehteil sein.
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Das erste Element kann ein erstes Kontaktteil enthalten, das in Kontakt mit einer Stirnfläche des Gehäuses kommt, wenn das erste Element zwischen dem zweiten Element und dem Gehäuse geschichtet wird. Dies gestattet, dass das erste Element relativ zum Gehäuse mit Präzision positioniert wird.
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Das zweite Element kann ein zweites verriegeltes Teil enthalten, das das erste Kontaktteil zur Stirnfläche presst. Das Gehäuse kann an einem Ende des Gehäuses, das dem zweiten Element zugewandt ist, ein zweites Verriegelungsteil enthalten, das das zweite verriegelte Teil verriegelt, und das zweite Verriegelungsteil kann ein durch Verformen eines Teils des Gehäuses hergestelltes zweites Tiefziehteil sein, so dass das erste Kontaktteil und das zweite verriegelte Teil zu dem Gehäuse vorgespannt und entsprechend fixiert werden. Dadurch können das erste Element und das zweite Element zusammen positioniert werden.
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Das erste Element kann ein Hauptteil enthalten, in dem eine äußere Umfangsoberfläche entlang einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses ausgebildet ist, und ein gepresstes Teil, das vorgesehen ist, um dem zweiten Element zugewandt zu sein, und derart konfiguriert ist, dass die äußere Umfangsoberfläche ausgedehnt ist, wenn das gepresste Teil gepresst wird. Das zweite Element kann ein Pressteil enthalten, das das gepresste Teil presst, wenn das erste Element zwischen dem zweiten Element und dem Gehäuse geschichtet ist. Dadurch kann die äußere Umfangsoberfläche des ersten Elements durch das gepresste Teil des durch das Pressteil des zweiten Elements gepresste erste Element ausgedehnt werden, wenn das erste Element zwischen dem zweiten Element und dem Gehäuse geschichtet wird, wodurch das erste Element fest an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses angebracht werden kann.
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Das gepresste Teil kann eine erste Schräge enthalten, die in einer axialen Richtung weg von einer Mitte des ersten Elements zu einer äußeren Umfangsoberfläche davon höher wird. Das Pressteil kann eine zweite Schräge enthalten, die in einer axialen Richtung weg von einer Mitte des zweiten Elements zu einer äußeren Umfangsoberfläche davon niedriger wird. Dieses realisiert einen Mechanismus, wodurch die äußere Umfangsoberfläche des ersten Elements ausgedehnt wird, ohne eine komplizierte Form des gepressten Teils oder des Pressteils zu erfordern.
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Ein Winkel der ersten Schräge relativ zu einer horizontalen Ebene senkrecht zur axialen Richtung des Gehäuses wird mit α° bezeichnet, und ein Winkel der zweiten Schräge relativ zu der horizontalen Ebene senkrecht zur axialen Richtung des Gehäuses wird mit β° bezeichnet, wobei die Winkel derart konfiguriert sind, dass α < β erfüllt ist. Dies kann die äußere Umfangsoberfläche des ersten Elements mit einer relativ kleinen Kraft ausdehnen.
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Das erste Element kann weiterhin ein Verbinderteil enthalten, das von dem Hauptteil in einer radialen Richtung vorsteht, und ein Fügeteil, das das Hauptteil und das Verbinderteil fügt. Das Fügeteil kann ein zweites Kontaktteil enthalten, das mit der Stirnfläche des Gehäuses in Kontakt kommt, wenn das Fügeteil zwischen das zweite Element und das Gehäuse geschichtet wird. Das zweite Kontaktteil kann gegenüber dem ersten Kontaktteil über der Mitte des Gehäuses vorgesehen sein. Dies bewirkt, dass das erste Element in Kontakt mit zwei entfernten Teilen der Stirnfläche des Gehäuses kommt, so dass die Präzision des Positionierens verbessert wird und das erste Element daran gehindert wird, unter einem Winkel montiert zu werden.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft auch einen Motor. Der Motor umfasst: ein zylindrisches Gehäuse, das einen Rotor aufnimmt; ein erstes Element, das an einer Öffnung des Gehäuses montiert ist; und ein zweites Element, das das erste Element als zwischen dem zweiten Element und dem Gehäuse montiert schichtet. Das erste Element enthält ein Hauptteil, in dem eine äußere Umfangsoberfläche entlang einer inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses ausgebildet ist, und ein gepresstes Teil, das vorgesehen ist, um dem zweiten Element zugewandt zu sein, und derart konfiguriert ist, dass die äußere Umfangsoberfläche ausgedehnt wird, wenn das gepresste Teil gepresst wird. Das zweite Element enthält ein Pressteil, das das gepresste Teil presst, wenn das zweite Element das erste Element zwischen dem zweiten Element und dem Gehäuse schichtet.
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Gemäß dieser Ausführungsform wird die äußere Umfangsoberfläche des ersten Elements durch das gepresste Teil des ersten Elements, das durch das Pressteil des zweiten Elements gepresst wird, ausgedehnt, während das erste Element zwischen dem zweiten Element und dem Gehäuse geschichtet wird, wodurch das erste Element fest an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses angebracht werden kann.
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Das erste Element kann eine Bürstenhalterung sein, bei der mindestens zwei Bürsten in dem Hauptteil gestützt werden.
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Das Gehäuse kann mindestens zwei erste Tiefziehteile enthalten. Eine der beiden Bürsten kann zwischen einem der ersten Tiefziehteile und dem zweiten Tiefziehteil platziert werden. Die andere der beiden Bürsten kann zwischen dem anderen der ersten Tiefziehteile und dem zweiten Tiefziehteil platziert werden.
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Der Spalt kann mindestens teilweise in einem Bereich von 0,1–0,7 mm liegen. Falls der Spalt 0,1 mm oder größer ist, wird das Ausmaß der Auslenkung, das eine Änderung bei der Abmessung des zweiten Elements gestattet, ordnungsgemäß gesichert. Falls der Spalt 0,7 mm oder kleiner ist, ist es unwahrscheinlich, dass Fremdmaterialien in den Spalt eintreten.
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Das Gehäuse kann aus einem metallischen Material ausgebildet sein. Das erste Element und das zweite Element können aus einem Harzmaterial ausgebildet sein. Dies kann die Tiefziehteile des Gehäuses starr machen. Dies gestattet weiterhin, dass das erste Element oder das zweite Element selbst ausgelenkt werden, ohne das Tiefziehteil aufzurichten, für den Fall, dass das erste Element oder das zweite Element verformt wird.
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Optionale Kombinationen der oben erwähnten konstituierenden Elemente und Implementierungen der Erfindung in der Form von Verfahren, Vorrichtungen und Systemen können ebenfalls als zusätzliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung praktiziert werden.
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[VORTEIL DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG]
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Gemäß der Ausführungsform können die Elemente auf eine stabile Weise aneinander fixiert bleiben.
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[KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN]
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1 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht des DC-Motors gemäß der Ausführungsform;
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2A ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Zustand zeigt, der auftritt, bevor das Montageelement gemäß der Ausführungsform an dem Gehäuse montiert wird, und 2B ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Zustand zeigt, der auftritt, nachdem das Montageelement an dem Gehäuse montiert wird;
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3 ist eine Vorderansicht des Montageelements gemäß der Ausführungsform;
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4 ist eine Vorderansicht, die zeigt, dass die Bürstenhalterung an dem Gehäuse gemäß der Ausführungsform montiert ist;
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5 ist eine Perspektivansicht eines wichtigen Teils der Bürstenhalterung in einem in 4 gezeigten Gebiet R1;
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6 ist eine Vorderansicht des Motors bei Betrachtung in der axialen Richtung;
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7 ist eine Schnittansicht entlang A-A des in 6 gezeigten DC-Motors;
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8 ist eine Schnittansicht entlang B-B‘ des in 6 gezeigten DC-Motors;
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9A ist eine Perspektivansicht, die die Nachbarschaft des in 6 gezeigten ersten Tiefziehteils S1 zeigt und 9B ist eine Perspektivansicht, die die Nachbarschaft des in 6 gezeigten zweiten Tiefziehteils S2 zeigt;
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10 ist eine Vorderansicht des ersten Tiefziehteils;
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11 ist eine Vorderansicht des zweiten Tiefziehteils;
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12 zeigt eine Beziehung zwischen dem Winkel der ersten Schräge des gepressten Teils und dem Winkel der zweiten Schräge des Pressteils; und
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13 ist ein Schemadiagramm, das auf die jeweiligen Teile ausgeübte Kräfte zeigt, wenn das Gehäuse, die Bürstenhalterung und das Montageglied durch Tiefziehen gegenseitig fixiert werden.
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[MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG]
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Es wird eine Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen vorgelegt. Gleiche Zahlen stellen gleiche Elemente dar, so dass die Beschreibung entsprechend entfällt. Die unten beschriebene Struktur erfolgt nur beispielhaft und beschränkt nicht den Schutzbereich der Erfindung. Ein DC-Motor wird unten beispielhaft beschrieben.
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(DC-Motor)
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1 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht des DC-Motors gemäß der Ausführungsform. Wie in 1 gezeigt, ist der DC-Motor 10 mit einem Gehäuse 14 versehen, das Komponenten wie etwa einen Rotor 12 und einen nichtgezeigten Permanentmagneten aufnimmt, eine Bürstenhalterung 16, an der eine Bürste 15 (siehe die unten beschriebene 4) und ein Anschluss montiert sind, ein an dem Gehäuse 14 zusammen mit der Bürstenhalterung 16 fixiertes Montageelement 18.
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Der Rotor 12 enthält einen Kern 22, durch den sich in der Mitte eine Welle 20 erstreckt, eine um den Kern 22 gewickelte Spule 24 und einen Commutator 26 zum rechtzeitigen Zuführen eines über die Bürste 15 gelieferten elektrischen Stroms an die Spule 24.
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(Struktur zum Fixieren)
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Es erfolgt nun eine Beschreibung einer schematischen Struktur zum Fixieren von Elementen gemäß der Ausführungsform. 2A ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Zustand zeigt, der auftritt, bevor das Montageelement gemäß der Ausführungsform an dem Gehäuse montiert wird, und 2B ist eine Schnittansicht, die schematisch einen Zustand zeigt, der auftritt, nachdem das Montageelement an dem Gehäuse montiert wird.
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Eine Fixierstruktur 100 gemäß der Ausführungsform ist mit einem zylindrischen Gehäuse 14 versehen, das den Rotor 12, eine an einer Öffnung 14a des Gehäuses 14 montierte Bürstenhalterung 16 (erstes Element) und ein Montageelement 18 (zweites Element), das die Bürstenhalterung 16 als zwischen dem Montageelement 18 und dem Gehäuse 14 montiert schichtet, aufnimmt. Ein nichtgezeigter Permanentmagnet ist innerhalb des zylindrischen Gehäuses 14 fixiert, das den Rotor 12 aufnimmt, um einen Stator 17 zu bilden (siehe 1).
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Die Bürstenhalterung 16 enthält ein Hauptteil 16b, in dem eine äußere Umfangsoberfläche 16a entlang einer inneren Umfangsoberfläche 14a des Gehäuses 14 ausgebildet ist, und ein gepresstes Teil 16c, das vorgesehen ist, dem Montageelement 18 zugewandt zu sein, und derart konfiguriert ist, dass die äußere Umfangsoberfläche 16a ausgedehnt wird, wenn das gepresste Teil gepresst wird. Die Bürste wird durch das Hauptteil 16b gestützt. Das Montageelement 18 enthält ein Pressteil 18a, das das gepresste Teil 16c presst, während die Bürstenhalterung 16 zwischen dem Montageelement 18 und dem Gehäuse 14 geschichtet ist.
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Das gepresste Teil 16c enthält eine erste Schräge 16d, die in der axialen Richtung weg von der Mitte der Bürstenhalterung 16 zu der äußeren Umfangsoberfläche 16a höher wird. Das Pressteil 18a enthält eine zweite Schräge 18c, die in der axialen Richtung weg von der Mitte des Montageelements 18 zu der äußeren Umfangsoberfläche 18b davon niedriger wird. Dies realisiert einen Mechanismus, wodurch die äußere Umfangsoberfläche 16a der Bürstenhalterung 16 ausgedehnt wird, ohne eine komplizierte Form des gepressten Teils 16c oder des Pressteils 18a zu erfordern.
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Während das Montageelement 18 in dem in 2A gezeigten Zustand gegen die Bürstenhalterung 16 gepresst wird, um die Bürstenhalterung 16 zwischen dem Montageelement 18 und dem Gehäuse 14 zu schichten, dehnt das durch das Pressteil 18a des Montageelements 18 gepresste Teil 16c der Bürstenhalterung 16 die äußere Umfangsoberfläche 16a der Bürstenhalterung 16 aus, wodurch die Bürstenhalterung 16 fest an der inneren Umfangsoberfläche 14b des Gehäuses 14 angebracht werden kann.
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In der Fixierstruktur 100 gemäß der Ausführungsform enthält das Gehäuse 14 an dem Ende des Gehäuses, das dem Montageelement 18 zugewandt ist, ein erstes Verriegelungsteil 14c, das ein erstes verriegeltes Teil 18d des Montageelements 18 verriegelt. Das erste Verriegelungsteil 14c ist ein durch Verformen eines Teils des Gehäuses 14 hergestelltes erstes Tiefziehteil, so dass das Montageelement 18 zu dem Gehäuse 14 vorgespannt wird und entsprechend fixiert wird. Das erste Tiefziehteil wird unten ausführlich beschrieben. Das Montageelement 18 wird durch das erste Verriegelungsteil 14c elastisch verformt und in diesem Zustand an dem Gehäuse 14 verriegelt. Das Montageelement 18 ist auch konfiguriert, einen Spalt G zwischen dem Montageelement 18 und dem Gehäuse 14 zu bilden, während das Montageelement 18 an dem Gehäuse 14 verriegelt ist.
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Bei einer Struktur auf einem verwandten Gebiet, wo mehrere Elemente aneinander angebracht werden, indem sie miteinander in engen Kontakt gebracht werden und schließlich durch Tiefziehen fixiert werden, kann enger Kontakt zwischen den Elementen unmittelbar nach dem Tiefziehen aufrechterhalten werden. In einem Fall jedoch, bei dem ein metallisches Tiefziehen zum Fixieren eines Harzelements verwendet wird, wird ein Teil des aufgrund einer Änderung in der Umgebung ausgedehnten Harzelements hart gegen das Tiefziehteil gepresst und entsprechend verformt. Wenn das Harzelement danach aufgrund einer Änderung bei der Temperatur schrumpft, entsteht zwischen dem Teil des durch das Tiefziehteil verformten Harzelements und dem Tiefziehteil ein Spalt mit dem Ergebnis, dass sich die Elemente lösen könnten.
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Dabei ist bei der Fixierstruktur 100 gemäß der Ausführungsform das Montageelement 18 zum Ausbilden eines Spalts G zwischen dem Montageelement 18 und dem Gehäuse 14, während das Montageelement 18 an dem Gehäuse 14 verriegelt ist, konfiguriert. Der Spalt G gestattet, dass ein Teil des Montageelements 18 ausgelenkt wird, wenn die Abmessung des Montageelements 18 aufgrund einer Änderung bei der Temperatur oder Feuchtigkeit geändert wird. Dementsprechend wird das Tiefziehteil daran gehindert, aufgrund der Ausdehnung des Montageelements 18 verformt zu werden. Infolgedessen wird das Montageelement 18 in einem Zustand des Vorgespanntseins durch das Tiefziehteil zu dem Gehäuse 14 gehalten und entsprechend fixiert, selbst wenn sich das Montageelement 18 aufgrund einer Änderung bei der Umgebung wiederholt ausdehnt und schrumpft. Dementsprechend kann ein Spiel zwischen dem Gehäuse 14 und dem Montageelement 18 und zwischen dem Gehäuse 14 und der Bürstenhalterung 16 verhindert werden.
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Der DC-Motor 10 gemäß der Ausführungsform ist mit der Fixierstruktur 100 versehen, und der Rotor 12 befindet sich in der Mitte des Gehäuses 14, mit dem Ergebnis, dass die Lockerheit beim Motor bei Anwesenheit wiederholter Änderungen bei der Umgebung minimiert wird.
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Eine detaillierte Beschreibung wird nun anhand einer spezifischeren Struktur als Beispiel vorgelegt. 3 ist eine Vorderansicht des Montageelements gemäß der Ausführungsform.
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Das oben beschriebene Pressteil 18a wird in dem Montageelement 18 an vier vorbestimmten Positionen auf der Seite ausgebildet, die der Bürstenhalterung 16 zugewandt ist. Das Pressteil 18a enthält die zweite Schräge 18c, die als ein Teil der konischen Schräge um eine Rotationsachse C herum ausgebildet ist. Zudem wird das oben beschriebene erste verriegelte Teil 18d an zwei Positionen auf der äußeren Umfangsoberfläche 18b ausgebildet. Der erste verriegelte Teil 18d gemäß der Ausführungsform enthält zwei konvexe Teile 18d1 und 18d2. Alternativ gibt es möglicherweise nur ein konvexes Teil. Ein unten beschriebenes zweites verriegeltes Teil 18e wird an zwei Positionen auf der äußeren Umfangsoberfläche 18b des Montageelements 18 ausgebildet.
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4 ist eine Vorderansicht gemäß der Ausführungsform, die zeigt, dass die Bürstenhalterung 16 an dem Gehäuse 14 montiert ist. Mindestens zwei Bürsten 15 sind an der Bürstenhalterung 16 montiert. Ein Paar Bürsten 15a und 15b ist an symmetrischen Positionen bezüglich einer bei Betrachtung des Motors in der axialen Richtung definierten Linie D-D platziert. Die Bürste 15a ist zwischen einem ersten Tiefziehteil S1 und einem zweiten Tiefziehteil S2 montiert, und die Bürste 15b ist zwischen einem ersten Tiefziehteil S1‘ und dem zweiten Tiefziehteil S2 montiert. Dies verhindert, dass die Bürsten 15 durch auf das erste Tiefziehteil S1, das erste Tiefziehteil S1‘ und das zweite Tiefziehteil S2 ausgeübte Kräfte beeinflusst werden und positioniert die Bürsten 15 auf stabile Weise. Die Bürsten 15 können auf der Oberfläche der Bürstenhalterung 16, die dem Gehäuse 14 zugewandt ist, oder auf der Oberfläche der Bürstenhalterung 16, die dem Montageelement 18 zugewandt ist, montiert werden. Bevorzugt können die Bürsten 15 auf der Oberfläche der Bürstenhalterung 16 montiert werden, die dem Gehäuse 14 zugewandt ist, so dass die Größe des Motors in der axialen Richtung reduziert wird. Einzelheiten der Tiefziehteile werden unten beschrieben.
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5 ist eine Perspektivansicht eines wichtigen Teils der Bürstenhalterung 16 in einem in 4 gezeigten Gebiet R1. Das oben beschriebene gepresste Teil 16c ist in der Bürstenhalterung 16 an vier vorbestimmten Positionen auf der Seite, die dem Montageelement 18 zugewandt ist, ausgebildet. Das gepresste Teil 16c enthält die erste Schräge 16d, die als ein Teil der konischen Schräge um die Rotationsachse C herum ausgebildet ist. Das gepresste Teil 16c ist an einer Position ausgebildet, mit der das Pressteil 18a des Montageelements 18 in Kontakt kommt, wenn die Bürstenhalterung 16 und das Montageelement 18 zusammengebaut werden.
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Durch Tiefziehen eines Teils des Gehäuses 14, während das Montageelement 18 an der Bürstenhalterung 16 angebaut wird, pressen die vier Pressteile 18a die entsprechenden gepressten Teile 16c. Die auf die jeweiligen gepressten Teile 16c ausgeübten externen Kräfte bewirken, dass sich die äußere Umfangsoberfläche 16a der Bürstenhalterung 16 nach außen ausdehnt. Infolgedessen wird die Bürstenhalterung 16 fest an dem Gehäuse 14 angebracht. Weiterhin üben die Pressteile 18a eine Vorspannung aus, um die äußere Umfangsoberfläche 16a des Bürstenhalters 16 nach außen vorzuspannen (siehe 2B). Aus diesem Grund kann die Bürstenhalterung 16 den Zustand, in dem Gehäuse 14 angebracht (/eingepasst) zu sein, aufrechterhalten, selbst falls sich die Abmessung des Gehäuses 14, der Bürstenhalterung 16 oder des Montageelements 18 aufgrund einer Änderung bei der Umgebung ändert, weil die erste Schräge 16d des gepressten Teils 16c und die zweite Schräge 18c des Pressteils 18a derart versetzt werden, dass ein enger Kontakt aufrechterhalten wird.
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Somit kann die Fixierstruktur 100 gemäß der Ausführungsform ein Spiel zwischen dem Gehäuse 14 und der Bürstenhalterung 16 in der Richtung senkrecht zu der Achse (X-Richtung oder Y-Richtung, in 2 gezeigt) verhindern, die durch eine Änderung in der Umgebung verursacht wird. Das Montageelement 18 empfängt eine axiale Reaktionskraft von der Bürstenhalterung 16, so dass ein Spiel in der axialen Richtung (Z-Richtung, in 2 gezeigt) ebenfalls verhindert wird, weil die axiale Bewegung durch das unten beschriebene Tiefziehteil verhindert wird.
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6 ist eine Vorderansicht des Motors bei Betrachtung in der axialen Richtung. 7 ist eine Schnittansicht entlang A-A des in 6 gezeigten DC-Motors 10. 8 ist eine Schnittansicht entlang B-B‘ des in 6 gezeigten DC-Motors 10. 9A ist eine Perspektivansicht, die die Nachbarschaft des in 6 gezeigten ersten Tiefziehteils S1 zeigt und 9B ist eine Perspektivansicht, die die Nachbarschaft des in 6 gezeigten zweiten Tiefziehteils S2 zeigt. 10 ist eine Vorderansicht des ersten Tiefziehteils. 11 ist eine Vorderansicht des zweiten Tiefziehteils.
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6 zeigt einen Zustand, in dem die Bürstenhalterung 16 an dem Gehäuse 14 montiert ist, das Montageelement 18 gegen die Bürstenhalterung 16 gepresst ist und die Bürstenhalterung 16 und das Montageelement 18 durch Tiefziehen von drei Orten (erste Tiefziehteile S1, S1‘, ein zweites Tiefziehteil S2) des Gehäuses 14 an dem Gehäuse 14 fixiert sind.
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Es folgt nun eine ausführliche Beschreibung des ersten Tiefziehteils S1 unter Bezugnahme auf die 8, 9A und 10. Das erste Tiefziehteil S1‘ des Gehäuses 14 besitzt die gleiche Struktur wie das erste Tiefziehteil S1, außer dass das erste Tiefziehteil S1‘ an einer Position platziert ist, die über die in 6 gezeigte Linie A-A mit dem ersten Tiefziehteil S1 symmetrisch ist.
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Wie in 8 usw. gezeigt, enthält das Gehäuse 14 an dem Ende des Gehäuses 14, das dem Montageelement 18 zugewandt ist, das erste Verriegelungsteil 14c, das das erste verriegelte Teil 18d des Montageelements 18 verriegelt. Weiterhin ist eine gekerbte Nut 14d an der Stirnfläche des Gehäuses 14 ausgebildet, so dass das erste verriegelte Teil 18d darin eingesetzt wird. Das erste Verriegelungsteil 14c ist das durch Verformen eines Teils des Gehäuses 14 hergestellte erste Tiefziehteil S1, so dass das Montageelement 18 zu dem Gehäuse 14 vorgespannt wird und entsprechend fixiert wird. Das erste Tiefziehteil S1 gemäß der Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass ein Eckteil 18f des ersten verriegelten Teils 18d durch Ausdehnen eines Raums zwischen den beiden ersten Verriegelungsteilen 14c durch Verwenden einer Einspannvorrichtung usw. in der Umfangsrichtung gepresst und verriegelt wird. Dies fixiert das Montageelement 18 an dem Gehäuse 14.
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Das erste Tiefziehteil S1 ist derart konfiguriert, dass ein Spalt G zwischen dem Montageelement 18 und dem Gehäuse 14 entsteht, wenn das Montageelement 18 an dem Gehäuse 14 verriegelt wird. Der Spalt G gestattet, dass ein Teil des Montageelements 18 selbst dann ausgelenkt wird, wenn sich die Abmessung des Montageelements 18 aufgrund einer Änderung bei der Temperatur oder der Feuchtigkeit ändert. Dementsprechend wird eine Verformung des ersten Verriegelungsteils 14c aufgrund der Ausdehnung des Montageelements 18 verhindert. Der Spalt verhindert auch, dass der erste verriegelte Teil 18d infolgedessen verformt wird, dass das Eckteil 18f hart gegen das erste Verriegelungsteil 14c gepresst wird. Dadurch wird das Montageelement 18 in einem Zustand des Vorgespanntseins durch das erste Verriegelungsteil S1 zu dem Gehäuse 14 und dementsprechendes Fixiertsein gehalten, und das Montageelement 18 und die Bürstenhalterung 16 werden daran gehindert sich zu lösen.
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Es wird bevorzugt, dass der Spalt G in einem Bereich von 0,1–0,7 mm liegt. Falls der Spalt G 0,1 mm groß oder größer ist, wird das Ausmaß an Auslenkung, das eine Änderung bei der Abmessung des Montageelements 18 gestattet, richtig gesichert. Falls der Spalt G 0,7 mm groß oder kleiner ist, ist es unwahrscheinlich, dass Fremdmaterialien in den Spalt G eintreten.
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Es folgt nun eine ausführliche Beschreibung des zweiten Tiefziehteils S2 unter Bezugnahme auf 7, 9B und 11.
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Wie in 7 gezeigt, enthält die Bürstenhalterung 16 ein erstes Kontaktteil 16e, das mit einer Stirnfläche 14e des Gehäuses 14 in Kontakt kommt, wenn die Bürstenhalterung 16 zwischen dem Montageelement 18 und dem Gehäuse 14 geschichtet wird. Dies gestattet, dass die Bürstenhalterung 16 relativ zum Gehäuse 14 mit Präzision positioniert wird.
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Das Montageelement 18 enthält das zweite verriegelte Teil 18e, das das erste Kontaktteil 16e gegen die Stirnfläche 14e presst. Das Gehäuse 14 enthält an dem Ende des Gehäuses 14, das dem Montageelement 18 zugewandt ist, ein zweites Verriegelungsteil 14f, das den zweiten verriegelten Teil 18e verriegelt. Eine gekerbte Nut 14g ist an der Stirnfläche 14e des Gehäuses 14 ausgebildet, so dass das zweite verriegelte Teil 18e darin eingesetzt wird. Das zweite Verriegelungsteil 14f ist das durch Verformen eines Teils des Gehäuses 14 hergestellte zweite Tiefziehteil S2, so dass das erste Kontaktteil 16e und das zweite verriegele Teil 18e zu dem Gehäuse 14 vorgespannt und entsprechend fixiert sind. Das zweite Tiefziehteil S2 gemäß der Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass ein Eckteil 18h des zweiten verriegelten Teils 18e durch Ausdehnen eines Raums zwischen den beiden zweiten Verriegelungsteilen 14f unter Verwendung einer Einspannvorrichtung usw. in der Umfangsrichtung gepresst und verriegelt wird. Dies fixiert das Montageelement 18 und die Bürstenhalterung 16 an dem Gehäuse 14.
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Im zweiten Tiefziehteil S2 stehen das zweite verriegelte Teil 18e und das erste Kontaktteil 16e in engem Kontakt miteinander. Analog stehen das erste Kontaktteil 16e und die Stirnfläche 14e in engem Kontakt miteinander. Dies positioniert die Bürstenhalterung 16 und das Montageelement 18 relativ zum Gehäuse 14 so, dass ein Spiel im zweiten Tiefziehteil S2 im Wesentlichen verhindert wird.
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Wie in 7 gezeigt, enthält die Bürstenhalterung 16 gemäß der Ausführungsform ein Verbinderteil 16f, das von dem Hauptteil 16b in der radialen Richtung vorsteht, und ein Fügeteil 16g, das das Hauptteil 16b und das Verbinderteil 16f fügt. Das Fügeteil 16g enthält ein zweites Kontaktteil 16h, das mit der Stirnfläche 14e des Gehäuses 14 in Kontakt kommt, wenn das Fügeteil 16g zwischen dem Montageelement 18 und dem Gehäuse 14 geschichtet ist. Das zweite Kontaktteil 16h ist gegenüber dem ersten Kontaktteil 16e über der Mitte des Gehäuses 14 vorgesehen. Dies bewirkt, dass die Bürstenhalterung 16 mit zwei entfernten Teilen der Stirnfläche 14e des Gehäuses 14 in Kontakt gelangt, so dass die Präzision des Positionierens verbessert wird und die Bürstenhalterung 16 daran gehindert wird, unter einem Winkel montiert zu werden.
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12 zeigt eine Beziehung zwischen dem Winkel der ersten Schräge 16d des gepressten Teils 16c und dem Winkel der zweiten Schräge 18c des Pressteils 18a. Wie in 12 gezeigt, sind unter Bezeichnung des Winkels der ersten Schräge 16d relativ zur horizontalen Ebene P senkrecht zur axialen Richtung Ax des Gehäuses 14 mit α° und des Winkels der zweiten Schräge 18c relativ zu der horizontalen Ebene P senkrecht zur axialen Richtung Ax des Gehäuses 14 mit β° die Winkel derart konfiguriert, dass α < β erfüllt ist. Beispielsweise liegt der Winkel α in einem Bereich von 20°–30°. Beispielsweise liegt der Winkel β in einem Bereich von 35°–45°. Dies kann die äußere Umfangsoberfläche 16a der Bürstenhalterung 16 mit einer relativ kleinen Kraft ausdehnen, um die Bürstenhalterung 16 und das Montageelement 18 aneinander zu fügen.
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Das Gehäuse 14 gemäß der Ausführungsform ist aus einem metallischen Material ausgebildet. Dabei sind die Bürstenhalterung 16 und das Montageelement 18 aus einem Harzmaterial ausgebildet. Dies kann die ersten Tiefziehteile S1, S1‘ und das zweite Tiefziehteil S2 des Gehäuses 14 starr machen. Zudem gestattet dies das Auslenken der Bürstenhalterung 16 oder des Montageelements 18 ohne Aufstellen der ersten Tiefziehteile S1, S1‘ oder des zweiten Tiefziehteils S2, nach dem sie gebogen sind, für den Fall, dass die Bürstenhalterung 16 oder das Montageelement 18 verformt ist.
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13 ist ein Schemadiagramm, das Kräfte zeigt, die auf die jeweiligen Teile ausgeübt werden, wenn das Gehäuse 14, die Bürstenhalterung 16 und das Montageelement 18 durch Tiefziehen aneinander fixiert werden.
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Wie in 13 gezeigt, wird, wenn das Montageelement 18 aus der auf die Ebene P1 senkrecht zur axialen Richtung Ax ausgerichteten Position (Ausmaß der Auslenkung α) und durch die ersten Tiefziehteile S1 und S1‘ am Gehäuse 14 fixiert wird, immer eine Kraft F in der axialen Richtung Ax auf durch die ersten Tiefziehteile S1 und S1‘ fixierte Abschnitte des Montageelements 18 ausgeübt. Dies bewirkt, dass das Montageelement 18 immer gegen die Bürstenhalterung 16 im zweiten Tiefziehteil S2 gepresst wird, wodurch verhindert wird, dass das Montageelement 18 und die Bürstenhalterung 16 von dem Gehäuse 14 abgehoben werden.
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Bei den ersten Tiefziehteilen S1 und S1‘ existiert der Spalt G zwischen der Bürstenhalterung 16 und dem Gehäuse 14. Abschnitte des Montageelements 18 werden auf eine Weise in ihren Positionen gehalten, dass die Abschnitte verformbar sein können wie eine Feder. Eine Verformung des Montageelements 18 kann durch den Spalt G abgepuffert werden, so dass die Tiefziehteile daran gehindert werden, aufgrund der Verformung (Ausdehnung) des Montageelements 18 aufgestellt zu werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Verwendung der obigen Ausführungsform beschrieben, doch ist die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf jene oben beschriebenen beschränkt und entsprechende Kombinationen oder Auswechselungen der Merkmale der Ausführungsform werden ebenfalls durch die vorliegende Erfindung eingeschlossen. Die Ausführungsformen können auf der Basis des Wissens eines Fachmanns über Kombinationen, Umordnung der Bearbeitungssequenz, Designänderungen usw. modifiziert werden und solche Modifikationen liegen ebenfalls innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.
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[BESCHREIBUNG DER BEZUGSZAHLEN]
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- S1 erstes Tiefziehteil, S2 zweites Tiefziehteil, 10 DC-Motor, 12 Rotor, 14 Gehäuse, 14a Öffnung, 14b innere Umfangsoberfläche, 14c erstes Verriegelungsteil, 14d gekerbte Nut, 14e Stirnfläche, 14f zweites Verriegelungsteil, 14g gekerbte Nut, 15 Bürste, 16 Bürstenhalterung, 16a äußere Umfangsoberfläche, 16b Hauptteil, 16c gepresstes Teil, 16d erste Schräge, 16e erstes Kontaktteil, 16f Verbinderteil, 16g Fügeteil, 16h zweites Kontaktteil, 18 Montageelement, 18a Pressteil, 18b äußere Umfangsoberfläche, 18c zweite Schräge, 18d erstes verriegeltes Teil, 18e zweites verriegeltes Teil, 18f, 18h Eckteil, 100 Fixierstruktur
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[INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT]
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Die vorliegende Erfindung lässt sich auf eine Struktur anwenden, um Elemente aneinander zu fixieren.
