JP2004052848A - ジョイント及び回転電機 - Google Patents
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Abstract
【目的】本発明は、出力軸の空転を防止する小形状のジョイントを提供することを目的とした。
【解決手段】ジョイント4は、出力軸2と被駆動軸3を連結するジョイント4であり、前記出力軸2の先端であって軸中心に形成された円柱状穴21に嵌合される円柱状突起44と、前記出力軸2の先端であって軸外周面から軸中心側に凹んだ位置に形成された軸線方向に平行な平面22に圧着する平坦部45を有し円柱状突起44の軸線方向高さ以下の高さに形成された平坦突起46と、を備えている。
【選択図】 図2
【解決手段】ジョイント4は、出力軸2と被駆動軸3を連結するジョイント4であり、前記出力軸2の先端であって軸中心に形成された円柱状穴21に嵌合される円柱状突起44と、前記出力軸2の先端であって軸外周面から軸中心側に凹んだ位置に形成された軸線方向に平行な平面22に圧着する平坦部45を有し円柱状突起44の軸線方向高さ以下の高さに形成された平坦突起46と、を備えている。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力軸と被駆動軸を連結するジョイントとそのジョイントを固定した回転電機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、回転電機としての直流モータ91を被駆動装置に連結する場合には、図4に示すように、直流モータ91に汎用性をもたせるために、一方に被駆動装置の被駆動軸92の形状に合わせて形成された係合穴93と、反対方向に直流モータ91の出力軸94の形状に合わせて形成された係合孔95を有するジョイント96が用いられていた。
【0003】
詳述すると、ジョイント96には、スプラインを有する被駆動軸92に対するスプライン係合穴93が、軸線方向に沿って延びるように形成されており、そのスプライン係合穴93に被駆動軸92が挿入係合される。
【0004】
そして、被駆動軸92に対するスプライン係合穴93の反対方向に出力軸94に対する係合穴95が、直流モータ91の出力軸94の形状に合わせられ、軸線方向に沿って延びるように形成されており、その係合穴95に出力軸94が圧入される。
【0005】
このようにして、ジョイント96を介して直流モータ91の出力軸94は被駆動軸92と連結されており、出力軸94のモータトルクが被駆動軸92に伝えられていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、直流モータ91の出力軸94が圧入される係合穴95は出力軸94の形状に合わせられて円形に形成されているので、直流モータ91の出力軸94が空転しやすく、出力軸94のモータトルクが十分に被駆動軸92に伝えられない。
【0007】
そこで、出力軸94の空転を少なくするために、出力軸94の円周長が大きく形成される必要があり、出力軸径とジョイント径が大きく形成されるので、ジョイント96を小形化するには問題があった。
【0008】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、出力軸の空転を防止する小形状のジョイントを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、出力軸と被駆動軸を連結するジョイントにおいて、前記出力軸の先端であって軸中心に形成された円柱状穴に嵌合される円柱状突起と、前記出力軸の先端であって軸外周面から軸中心側に凹んだ位置に形成された軸線方向に平行な平面に圧着する平坦部を有し円柱状突起の軸線方向高さ以下の高さに形成された平坦突起と、を備えていることを要旨とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のブラシ装置において、前記平坦部に軸線方向に延びるローレットを刻設したことを要旨とする。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載のジョイントを出力軸に固定した回転電機であることを要旨とする。
【0012】
【作用】
請求項1に記載の発明によれば、出力軸と被駆動軸を連結するジョイントにおいて、前記出力軸の先端であって軸中心に形成された円柱状穴に嵌合される円柱状突起と、前記出力軸の先端であって軸外周面から軸中心側に凹んだ位置に形成された軸線線方向に平行な平面に圧着する平坦部を有し円柱状突起の軸方向高さ以下の高さに形成された平坦突起と、が備えられている。
【0013】
従って、当該円柱状穴と円柱状突起の嵌合によってジョイントと出力軸の結合が容易となるとともに両者の軸心が一致する。また、平坦突起は軸外周面から軸中心側に凹んだ位置の平面に圧着するので外径側に小形状とできるとともに、出力軸の空転を確実に阻止できる。
【0014】
請求項2に記載の発明によれば、前記平坦部に軸線方向に延びるローレットが刻設されている。従って、平坦部と平行な平面との圧着が一層確実なものとなり、出力軸の空転阻止がより確実なものとなる。また、円柱状突起、平坦突起、円柱状穴、平行な平面の各位置が微妙にずれて形成された場合にも許容され、ジョイントの製造が容易となる。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載のジョイントを回転電機の出力軸に固定している。従って、小形状で出力軸が空転しないジョイントを固定した汎用性のある回転電機を提供できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具現化し一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、回転電機としての直流モータ1の出力軸2と被駆動装置の被駆動軸3がジョイント4によって連結されている。
【0017】
直流モータ1は、有底筒状のヨーク5と、ハウジング6と、そのヨーク5およびハウジング6で囲まれた空間内に電機子7、マグネット16、整流子17、ブラシ装置18が備えられている。電機子7には出力軸2が備えられ、出力軸2はヨーク5及びハウジング6にそれぞれ設けられた軸受8,9を介して回転可能に支持されている。
出力軸2の一方の先端はハウジング6から突出しており、突出している部分にはジョイント4が圧入される。出力軸2が連結している部分の反対側のジョイント4には被駆動装置の被駆動軸3が挿入係合される。
【0018】
次に出力軸2の先端について述べる。図2は出力軸2の先端とジョイント4の斜視図である。
出力軸2の先端には、軸中心に形成された円柱状穴21、及び、軸外周面から軸中心側に凹んだ位置に形成された軸線方向に平行な二つの平面22、が形成されている。該二つの平面12は出力軸2の軸中心から等距離に形成されている。
【0019】
次に、ジョイント4について述べる。図2に示すように、ジョイント4は焼結金属製であって有底筒状に形成されている。ジョイント4の内径43は、スプラインを有す被駆動軸3の外径に合わせて形成されており、ジョイント4と被駆動軸3は回転方向に係合する。また、ジョイント4の底部4aの外壁には、前記内径43の中心軸線上に前記円柱状穴21と嵌合する当該円柱状穴21より若干小径の円柱状突起44、及び、前記回転軸2の平行な平面22に圧接する二つの平坦部45を有するものであって前記円柱状突起44の軸線方向高さ以下の高さに形成された平坦突起46、が形成されている。さらに、二つの前記平坦部45には、軸線方向に延びる複数の微小な凹凸であるローレット47(図3参照)が刻設されている。
【0020】
次に、ジョイント4を使用した出力軸2と被駆動軸3の連結方法について述べる。
先ず、出力軸2の二つの平面12にジョイント4の平坦部45を圧入する。このとき、円柱状突起44がガイドの働きをすることによって、ジョイント4の圧入が容易となるとともに、両者の軸心が一致する。また、ローレット47により、両者の圧入が容易となるとともに、両者の圧着が確実になる。
次に、出力軸2の連結部の反対側から被駆動軸3をジョイント4に挿入係合し、直流モータ1の出力軸2と被駆動装置の被駆動軸3を連結する。
【0021】
このように連結することにより、直流モータ1の出力軸2とジョイント4とが一体的に回転し、そして、そのジョイント4を介して被駆動軸3にモータトルクが伝わる。
【0022】
以上詳述したように本実施の形態は、以下の特徴を有する。
(1)ジョイント4に設けられた平坦突起46は、回転軸外周面から軸中心側に凹んだ位置の平面22に圧着する。従って、平坦突起46ひいてはジョイント4を外径側に小形状とできるとともに、出力軸2の空転を確実に阻止できる。
(2)平坦突起46よりも出力軸側に突出する円柱状突起44が円柱状穴21と嵌合する。従って、ジョイント4と出力軸2の結合が容易となるとともに両者の軸心が一致する。このため、モータ回転時の音や振動を抑えることができる。
【0023】
(3)平坦突起46の平坦部45に軸線方向に延びるローレット47が刻設されている。従って、平坦部45と平行な平面22との圧着が一層確実なものとなる。また、円柱状突起44、平坦突起46、円柱状穴21、平行な平面22の各位置が微妙にずれて形成された場合にも許容され、ジョイント4の製造が容易となる。
(4)焼結金属でジョイント4を製造することで、出力軸2やジョイント4にローレット47を切削により形成する必要がなく、製造コストを低減できる。
【0024】
なお、上記以外に次の形態においても具体化可能である。
○上記実施形態では、出力軸2とジョイント4は、二つの平面22と二つの平坦部45とで圧着したが、一つ以上の平面と平坦部であればよく、二つに限定されない。
○上記実施形態では、出力軸2とジョイント4に、二つの平面22と二つの平坦部45を形成したが、被駆動軸3とジョイント4にこれらを設け、両者を結合するものであってもよい。
○上記実施形態では、円柱状突起44と円柱状穴21の嵌合を、隙間を有するいわゆる遊嵌合としたが、圧入嵌合としてもよい。このようにすれば、一層空転力を高めることができる。
【0025】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1記載の発明によれば、ジョイントと出力軸の結合が容易となるとともに両者の軸心が一致する。また、外径側に小形状とできるとともに、出力軸の空転を確実に阻止できる。
請求項2記載の発明によれば、出力軸の空転を一層確実に阻止できる。また、ジョイントの製造が容易となる。
請求項3記載の発明によれば、小形状で出力軸が空転しないジョイントを固定した汎用性のある回転電機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態のモータ及びジョイントの断面図。
【図2】出力軸の先端とジョイントの斜視図。
【図3】(a)はジョイントの正面図、(b)はジョイントの側面図
【図4】従来のジョイントの断面図。
【符号の説明】
1、91… 直流モータ、2、94… 出力軸、3、92… 被駆動軸、4、96… ジョイント、4a… 底部、5… ヨーク、6… ハウジング、7… 電機子、8,9… 軸受、16… マグネット、17… 整流子、18… ブラシ装置、21… 円柱状穴、22… 平面、43… 内径、44… 円柱状突起、45… 平坦部、46… 平坦突起、47… ローレット、93、95… 係合穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力軸と被駆動軸を連結するジョイントとそのジョイントを固定した回転電機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、回転電機としての直流モータ91を被駆動装置に連結する場合には、図4に示すように、直流モータ91に汎用性をもたせるために、一方に被駆動装置の被駆動軸92の形状に合わせて形成された係合穴93と、反対方向に直流モータ91の出力軸94の形状に合わせて形成された係合孔95を有するジョイント96が用いられていた。
【0003】
詳述すると、ジョイント96には、スプラインを有する被駆動軸92に対するスプライン係合穴93が、軸線方向に沿って延びるように形成されており、そのスプライン係合穴93に被駆動軸92が挿入係合される。
【0004】
そして、被駆動軸92に対するスプライン係合穴93の反対方向に出力軸94に対する係合穴95が、直流モータ91の出力軸94の形状に合わせられ、軸線方向に沿って延びるように形成されており、その係合穴95に出力軸94が圧入される。
【0005】
このようにして、ジョイント96を介して直流モータ91の出力軸94は被駆動軸92と連結されており、出力軸94のモータトルクが被駆動軸92に伝えられていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、直流モータ91の出力軸94が圧入される係合穴95は出力軸94の形状に合わせられて円形に形成されているので、直流モータ91の出力軸94が空転しやすく、出力軸94のモータトルクが十分に被駆動軸92に伝えられない。
【0007】
そこで、出力軸94の空転を少なくするために、出力軸94の円周長が大きく形成される必要があり、出力軸径とジョイント径が大きく形成されるので、ジョイント96を小形化するには問題があった。
【0008】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、出力軸の空転を防止する小形状のジョイントを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、出力軸と被駆動軸を連結するジョイントにおいて、前記出力軸の先端であって軸中心に形成された円柱状穴に嵌合される円柱状突起と、前記出力軸の先端であって軸外周面から軸中心側に凹んだ位置に形成された軸線方向に平行な平面に圧着する平坦部を有し円柱状突起の軸線方向高さ以下の高さに形成された平坦突起と、を備えていることを要旨とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のブラシ装置において、前記平坦部に軸線方向に延びるローレットを刻設したことを要旨とする。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載のジョイントを出力軸に固定した回転電機であることを要旨とする。
【0012】
【作用】
請求項1に記載の発明によれば、出力軸と被駆動軸を連結するジョイントにおいて、前記出力軸の先端であって軸中心に形成された円柱状穴に嵌合される円柱状突起と、前記出力軸の先端であって軸外周面から軸中心側に凹んだ位置に形成された軸線線方向に平行な平面に圧着する平坦部を有し円柱状突起の軸方向高さ以下の高さに形成された平坦突起と、が備えられている。
【0013】
従って、当該円柱状穴と円柱状突起の嵌合によってジョイントと出力軸の結合が容易となるとともに両者の軸心が一致する。また、平坦突起は軸外周面から軸中心側に凹んだ位置の平面に圧着するので外径側に小形状とできるとともに、出力軸の空転を確実に阻止できる。
【0014】
請求項2に記載の発明によれば、前記平坦部に軸線方向に延びるローレットが刻設されている。従って、平坦部と平行な平面との圧着が一層確実なものとなり、出力軸の空転阻止がより確実なものとなる。また、円柱状突起、平坦突起、円柱状穴、平行な平面の各位置が微妙にずれて形成された場合にも許容され、ジョイントの製造が容易となる。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載のジョイントを回転電機の出力軸に固定している。従って、小形状で出力軸が空転しないジョイントを固定した汎用性のある回転電機を提供できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具現化し一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、回転電機としての直流モータ1の出力軸2と被駆動装置の被駆動軸3がジョイント4によって連結されている。
【0017】
直流モータ1は、有底筒状のヨーク5と、ハウジング6と、そのヨーク5およびハウジング6で囲まれた空間内に電機子7、マグネット16、整流子17、ブラシ装置18が備えられている。電機子7には出力軸2が備えられ、出力軸2はヨーク5及びハウジング6にそれぞれ設けられた軸受8,9を介して回転可能に支持されている。
出力軸2の一方の先端はハウジング6から突出しており、突出している部分にはジョイント4が圧入される。出力軸2が連結している部分の反対側のジョイント4には被駆動装置の被駆動軸3が挿入係合される。
【0018】
次に出力軸2の先端について述べる。図2は出力軸2の先端とジョイント4の斜視図である。
出力軸2の先端には、軸中心に形成された円柱状穴21、及び、軸外周面から軸中心側に凹んだ位置に形成された軸線方向に平行な二つの平面22、が形成されている。該二つの平面12は出力軸2の軸中心から等距離に形成されている。
【0019】
次に、ジョイント4について述べる。図2に示すように、ジョイント4は焼結金属製であって有底筒状に形成されている。ジョイント4の内径43は、スプラインを有す被駆動軸3の外径に合わせて形成されており、ジョイント4と被駆動軸3は回転方向に係合する。また、ジョイント4の底部4aの外壁には、前記内径43の中心軸線上に前記円柱状穴21と嵌合する当該円柱状穴21より若干小径の円柱状突起44、及び、前記回転軸2の平行な平面22に圧接する二つの平坦部45を有するものであって前記円柱状突起44の軸線方向高さ以下の高さに形成された平坦突起46、が形成されている。さらに、二つの前記平坦部45には、軸線方向に延びる複数の微小な凹凸であるローレット47(図3参照)が刻設されている。
【0020】
次に、ジョイント4を使用した出力軸2と被駆動軸3の連結方法について述べる。
先ず、出力軸2の二つの平面12にジョイント4の平坦部45を圧入する。このとき、円柱状突起44がガイドの働きをすることによって、ジョイント4の圧入が容易となるとともに、両者の軸心が一致する。また、ローレット47により、両者の圧入が容易となるとともに、両者の圧着が確実になる。
次に、出力軸2の連結部の反対側から被駆動軸3をジョイント4に挿入係合し、直流モータ1の出力軸2と被駆動装置の被駆動軸3を連結する。
【0021】
このように連結することにより、直流モータ1の出力軸2とジョイント4とが一体的に回転し、そして、そのジョイント4を介して被駆動軸3にモータトルクが伝わる。
【0022】
以上詳述したように本実施の形態は、以下の特徴を有する。
(1)ジョイント4に設けられた平坦突起46は、回転軸外周面から軸中心側に凹んだ位置の平面22に圧着する。従って、平坦突起46ひいてはジョイント4を外径側に小形状とできるとともに、出力軸2の空転を確実に阻止できる。
(2)平坦突起46よりも出力軸側に突出する円柱状突起44が円柱状穴21と嵌合する。従って、ジョイント4と出力軸2の結合が容易となるとともに両者の軸心が一致する。このため、モータ回転時の音や振動を抑えることができる。
【0023】
(3)平坦突起46の平坦部45に軸線方向に延びるローレット47が刻設されている。従って、平坦部45と平行な平面22との圧着が一層確実なものとなる。また、円柱状突起44、平坦突起46、円柱状穴21、平行な平面22の各位置が微妙にずれて形成された場合にも許容され、ジョイント4の製造が容易となる。
(4)焼結金属でジョイント4を製造することで、出力軸2やジョイント4にローレット47を切削により形成する必要がなく、製造コストを低減できる。
【0024】
なお、上記以外に次の形態においても具体化可能である。
○上記実施形態では、出力軸2とジョイント4は、二つの平面22と二つの平坦部45とで圧着したが、一つ以上の平面と平坦部であればよく、二つに限定されない。
○上記実施形態では、出力軸2とジョイント4に、二つの平面22と二つの平坦部45を形成したが、被駆動軸3とジョイント4にこれらを設け、両者を結合するものであってもよい。
○上記実施形態では、円柱状突起44と円柱状穴21の嵌合を、隙間を有するいわゆる遊嵌合としたが、圧入嵌合としてもよい。このようにすれば、一層空転力を高めることができる。
【0025】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1記載の発明によれば、ジョイントと出力軸の結合が容易となるとともに両者の軸心が一致する。また、外径側に小形状とできるとともに、出力軸の空転を確実に阻止できる。
請求項2記載の発明によれば、出力軸の空転を一層確実に阻止できる。また、ジョイントの製造が容易となる。
請求項3記載の発明によれば、小形状で出力軸が空転しないジョイントを固定した汎用性のある回転電機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態のモータ及びジョイントの断面図。
【図2】出力軸の先端とジョイントの斜視図。
【図3】(a)はジョイントの正面図、(b)はジョイントの側面図
【図4】従来のジョイントの断面図。
【符号の説明】
1、91… 直流モータ、2、94… 出力軸、3、92… 被駆動軸、4、96… ジョイント、4a… 底部、5… ヨーク、6… ハウジング、7… 電機子、8,9… 軸受、16… マグネット、17… 整流子、18… ブラシ装置、21… 円柱状穴、22… 平面、43… 内径、44… 円柱状突起、45… 平坦部、46… 平坦突起、47… ローレット、93、95… 係合穴
Claims (3)
- 出力軸と被駆動軸を連結するジョイントにおいて、前記出力軸の先端であって軸中心に形成された円柱状穴に嵌合される円柱状突起と、前記出力軸の先端であって軸外周面から軸中心側に凹んだ位置に形成された軸線方向に平行な平面に圧着する平坦部を有し円柱状突起の軸線方向高さ以下の高さに形成された平坦突起と、を備えていることを特徴とするジョイント。
- 前記平坦部に軸線方向に延びるローレットを刻設したことを特徴とする請求項1に記載のジョイント。
- 請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載のジョイントを出力軸に固定した回転電機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002209115A JP2004052848A (ja) | 2002-07-18 | 2002-07-18 | ジョイント及び回転電機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002209115A JP2004052848A (ja) | 2002-07-18 | 2002-07-18 | ジョイント及び回転電機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004052848A true JP2004052848A (ja) | 2004-02-19 |
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ID=31933055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002209115A Pending JP2004052848A (ja) | 2002-07-18 | 2002-07-18 | ジョイント及び回転電機 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2004052848A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007040044A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nippon Seiki Co., Ltd. | 回転検出装置 |
JP2007100727A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Nippon Seiki Co Ltd | 回転検出装置 |
JP2015050832A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | アスモ株式会社 | シャフト、シャフトの製造方法およびモータ |
-
2002
- 2002-07-18 JP JP2002209115A patent/JP2004052848A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007040044A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Nippon Seiki Co., Ltd. | 回転検出装置 |
JP2007100727A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Nippon Seiki Co Ltd | 回転検出装置 |
US8253412B2 (en) | 2005-09-30 | 2012-08-28 | Nippon Seiki Co., Ltd. | Rotation detector for a wheeled vehicle |
JP2015050832A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | アスモ株式会社 | シャフト、シャフトの製造方法およびモータ |
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