JP2011167004A - 回転電機 - Google Patents
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Abstract
【課題】スナップフィット構造のケースにおいてより好適に各部材間のがたつきを抑えることができる回転電機を提供する。
【解決手段】ヨーク12は、その軸方向両端が開放された筒状に構成される。ヨーク12の開口部12aには上側及び下側エンドハウジング13,14が設けられる。上側及び下側エンドハウジング13,14に対してアーマチャ20の回転軸21を回転可能に支持するボール軸受18a,18bにおいて、軸受18aの内輪26aにインシュレータ23の下側延設部23bを軸線L方向に当接させるとともに、軸受18aの外輪26bを軸線L方向に押圧する押圧力を付与するワッシャ部材28が下側エンドハウジング14との間に設けられる。ワッシャ部材28が受ける作用力を下側エンドハウジング14及びヨーク12間のスナップフィット部分の相互の係合方向に作用させるように構成される。
【選択図】図2
【解決手段】ヨーク12は、その軸方向両端が開放された筒状に構成される。ヨーク12の開口部12aには上側及び下側エンドハウジング13,14が設けられる。上側及び下側エンドハウジング13,14に対してアーマチャ20の回転軸21を回転可能に支持するボール軸受18a,18bにおいて、軸受18aの内輪26aにインシュレータ23の下側延設部23bを軸線L方向に当接させるとともに、軸受18aの外輪26bを軸線L方向に押圧する押圧力を付与するワッシャ部材28が下側エンドハウジング14との間に設けられる。ワッシャ部材28が受ける作用力を下側エンドハウジング14及びヨーク12間のスナップフィット部分の相互の係合方向に作用させるように構成される。
【選択図】図2
Description
本発明は、ヨークとそのヨークの開口部を閉塞するエンドハウジングとがスナップフィット構造により組付けされてなるケースを備えた回転電機に関するものである。
回転電機のケースは、例えば特許文献1に開示されているように筒状を成すヨークの開口部をエンドハウジングにて閉塞するよう構成されている。
上記のような回転電機のケースでは、ヨークにエンドハウジングを組付けする組付け方法として、かしめ固定やスナップフィット構造による組付け方法などが用いられている。
上記のような回転電機のケースでは、ヨークにエンドハウジングを組付けする組付け方法として、かしめ固定やスナップフィット構造による組付け方法などが用いられている。
しかしながら、かしめ固定によりヨークとエンドハウジングとを組付けするケース構造では、専用の治具(設備)が必要となるとともに、加工時間が比較的長くなる傾向となり易かった。
一方、例えばヨークの側面に形成される貫通孔に、径方向外側に凸状を成すエンドハウジングの係合凸部を嵌合させたスナップフィット構造により、ヨークとエンドハウジングとを組付けすることで、前記かしめ固定と比較して専用の治具等も不要となる。また、組付けする際のかしめ等の加工も不要となるため、かしめ固定よりもスナップフィット構造による組付け方法の方が容易に組付けすること可能となっている。
ところで、上記のように筒状を成すヨークとエンドハウジングとをスナップフィット構造により組付けする方法では、スナップフィット構造を構成する貫通孔と係合凸部を確実に係合させるべく寸法公差等を考慮して作るため、例えば軸方向にヨーク及びエンドハウジングのいずれか一方の部材が移動してがたつく虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、スナップフィット構造のケースにおいてより好適に各部材間のがたつきを抑えることができる回転電機を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも軸方向一端側に開口部を有するヨークと該ヨークの被係合部とスナップフィット構造により係合される係合部を有するとともに前記ヨークの開口部を閉塞するエンドハウジングとを備えたケースと、前記ヨークの内周面に設けられるマグネットと対向配置されるとともに、電機子コアにインシュレータを介してコイルが巻装されてなる電機子とを備えた回転電機であって、前記エンドハウジングに対して前記電機子の回転軸を回転可能に支持するボール軸受において、軸受の内輪に前記電機子のインシュレータの一部を軸方向に当接させるとともに、軸受の外輪を軸方向に押圧する押圧力を付与する押圧部材を前記エンドハウジングとの間に設け、該押圧部材が受ける前記ボール軸受側からの反力を前記エンドハウジングと前記ヨークとの間のスナップフィット部分の相互の係合方向に作用させるように構成されたことをその要旨とする。
この発明では、エンドハウジングに対して電機子の回転軸を回転可能に支持するボール軸受において、軸受の内輪に電機子のインシュレータの一部を軸方向に当接させるとともに、軸受の外輪を軸方向に押圧する押圧力を付与する押圧部材をエンドハウジングとの間に設けられる。そして、押圧部材が受けるボール軸受側からの反力をエンドハウジングとヨークとの間のスナップフィット部分の相互の係合方向に作用させるように構成される。このようにエンドハウジングとヨークとの間において互いに逆向きの力(押圧力及び反力)を作用させる押圧部材をエンドハウジング及びボール軸受間に設けることで、押圧部材によりエンドハウジングに対して軸方向に押圧する押圧作用を生じさせることができエンドハウジングのヨークに対する軸方向へのずれ、即ちスナップフィット構造におけるがたつきを抑えることができる。
請求項2に記載の発明は、少なくとも軸方向一端側に開口部を有するヨークと該ヨークの被係合部とスナップフィット構造により係合される係合部を有するとともに前記ヨークの開口部を閉塞するエンドハウジングとを備えたケースと、前記ヨークの内周面に設けられるマグネットと対向配置されるとともに、電機子コアにインシュレータを介してコイルが巻装されてなる電機子とを備えた回転電機であって、前記エンドハウジングに対して前記電機子の回転軸を回転可能に支持するボール軸受において、軸受の内輪に前記回転軸を圧入させるとともに、軸受の外輪を軸方向に押圧する押圧力を付与する押圧部材を前記エンドハウジングとの間に設け、該押圧部材が受ける前記ボール軸受側からの反力を前記エンドハウジングと前記ヨークとの間のスナップフィット部分の相互の係合方向に作用させるように構成されたことをその要旨とする。
この発明では、エンドハウジングに対して電機子の回転軸を回転可能に支持するボール軸受において、軸受の内輪に回転軸を圧入させるとともに、軸受の外輪を軸方向に押圧する押圧力を付与する押圧部材をエンドハウジングとの間に設けられる。押圧部材が受けるボール軸受側からの反力をエンドハウジングとヨークとの間のスナップフィット部分の相互の係合方向に作用させるように構成される。このようにエンドハウジングとヨークとの間において互いに逆向きの力(押圧力及び反力)を作用させる押圧部材をエンドハウジング及びボール軸受間に設けることで、押圧部材によりエンドハウジングに対して軸方向に押圧する押圧作用を生じさせることができエンドハウジングのヨークに対する軸方向へのずれ、即ちスナップフィット構造におけるがたつきを抑えることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の回転電機において、前記ヨークは、その軸方向両端が開放された筒状をなすものであり、前記エンドハウジングは、前記ヨークの軸方向一端側の開口部を閉塞する第1エンドハウジングと、前記ヨークの軸方向他端側の開口部を閉塞する第2エンドハウジングとでなり、前記押圧部材は、少なくとも一方の前記エンドハウジングと前記ボール軸受の外輪との間に介在されて軸方向両側に押圧作用が生じるよう構成されたことをその要旨とする。
この発明では、ヨークは、その軸方向両端が開放された筒状に構成される。エンドハウジングは、ヨークの軸方向一端側の開口部を閉塞する第1エンドハウジングと、ヨークの軸方向他端側の開口部を閉塞する第2エンドハウジングとで構成される。押圧部材は、少なくとも一方の前記エンドハウジングと前記ボール軸受の外輪との間に介在されて軸方向両側に押圧作用が生じるよう構成される。このように、ヨークの軸方向両側の開口部のそれぞれを2つのエンドハウジングにて閉塞する構成においても押圧部材による押圧作用が軸方向両側に作用することで、2つのエンドハウジングのヨークに対する軸方向へのずれ、つまり各エンドハウジング及びヨーク間におけるスナップフィット構造におけるがたつきを抑えることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転電機において、前記エンドハウジングには、前記ヨークの内周面に固定される各マグネット間に配置されて前記マグネットの周方向位置決めを行う軸方向突設部が設けられたことをその要旨とする。
この発明では、エンドハウジングには、ヨークの内周面に固定される各マグネット間に配置されてマグネットの周方向位置決めを行う軸方向突設部が設けられる。このように、ヨークの内周面に固定されるマグネット間にエンドハウジングの軸方向突設部が設けられることで、エンドハウジングの周方向のずれを抑えることができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転電機において、前記各マグネット間には、スペーサ部材が圧入され、前記スペーサ部材は、組付け時に前記エンドハウジングに設けられる当接部と軸方向一端側に当接して軸方向への移動を規制するよう構成されたことをその要旨とする。
この発明では、各マグネット間にはスペーサ部材が圧入されるとともに、スペーサ部材は組付け時にエンドハウジングに設けられる当接部と軸方向一端側に当接するよう構成される。つまり、マグネット間に圧入により介在されるスペーサ部材がエンドハウジングと当接することで、マグネット及びスペーサ部材間の摩擦力によりエンドハウジングの軸方向へのずれ、即ちがたつきをより好適に抑えることができる。また、スペーサ部材によりエンドハウジングを軸方向に対して規制することで周方向へのずれも規制することが可能となる。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の回転電機において、前記スペーサ部材は、前記当接部と軸方向一端側で当接する際に前記ヨークの内周面と係止して軸方向への移動を規制する規制部を備えたことをその要旨とする。
この発明では、スペーサ部材には、エンドハウジングの当接部と軸方向一端側で当接する際にヨークの内周面と係止して軸方向への移動が規制される規制部が備えられる。このように、スナップフィット構造による係合時において、軸方向への移動を規制部により規制されたスペーサ部材とエンドハウジングの当接部が当接されるため、被係合部と係合部との相対的な軸方向へのずれ、つまりがたつきをより好適に抑えることができる。
従って、上記記載の発明によれば、スナップフィット構造のケースにおいてより好適に各部材間のがたつきを抑えることができる回転電機を提供することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本実施形態の回転電機の斜視図を示す。本実施形態の回転電機10のケース11は、図1及び図2(a)に示すように、筒状のヨーク12と、このヨーク12の軸線L方向両側の開口部12aを閉塞する上側エンドハウジング13及び下側エンドハウジング14とを有している。ヨーク12には、後述するスナップフィット構造により上側エンドハウジング13及び下側エンドハウジング14が取り付けられている。
図1は、本実施形態の回転電機の斜視図を示す。本実施形態の回転電機10のケース11は、図1及び図2(a)に示すように、筒状のヨーク12と、このヨーク12の軸線L方向両側の開口部12aを閉塞する上側エンドハウジング13及び下側エンドハウジング14とを有している。ヨーク12には、後述するスナップフィット構造により上側エンドハウジング13及び下側エンドハウジング14が取り付けられている。
図2に示すように、ヨーク12の内周面12bには一対のマグネット15が固定されるとともに、マグネット15よりも径方向内側にはアーマチャ20が回転可能に支持されている。
一対のマグネット15間には、周方向に弾性力が作用するスペーサ部材16が設けられている。図3及び図5に示すようにスペーサ部材16は、2つの略半円筒状の部材の周方向端部間を連続させた形状を成し、マグネット15間において周方向に所定の弾性力が作用してマグネット15を保持するように構成されている。スペーサ部材16は、その軸方向一方(反下側エンドハウジング14側)の端部16a中央部にヨーク12の内周面12bと摺接する規制部16bが形成されている。規制部16bは、その先端側が軸線Lと交差する方向及び径方向外側を向き反エンドハウジング側である反下側エンドハウジング14側、つまり斜め上側に延出する態様で形成されている。また、図6に示すように、スペーサ部材16は、挿入方向先端側である下側エンドハウジング14側である下側ほど先細形状となるように形成されている。
マグネット15と径方向において対向配置されるアーマチャ20は、回転軸21に対して軸線L方向に移動不能に装着されたアーマチャコア22に、インシュレータ23が所定位置に装着されるとともに、アーマチャコア22のティース24には前記インシュレータ23を介してコイル(図示略)が巻装されている。インシュレータ23は、図2(a)(b)及び図3に示すようにアーマチャコア22のティース24とコイルとの間に介在されるインシュレータ本体部23aと、このインシュレータ本体部23aから軸線L方向両側に延出する下側延設部23b及び上側延設部23cとを有している。下側延設部23bは、図2(b)に示すように回転軸21の外周面を覆うとともにその先端部23dが下側エンドハウジング14の軸受保持部25に設けられるボール軸受18aの内輪26aと軸線L方向において当接するよう構成されている。上側延設部23cは、整流子29まで延出するよう構成されている。
アーマチャ20の回転軸21は、その軸線L方向両端側に前記下側エンドハウジング14の軸受保持部25に設けられるボール軸受18aと、上側エンドハウジング13の中央部の軸受保持部27(図2(c)参照)に設けられるボール軸受18bが装着されている。
軸受保持部25は、有底筒状に形成されるとともに、軸受保持部25の底部25aには前記回転軸21を挿通可能な貫通孔25bが形成されている。また、軸受保持部25の底部25aにはボール軸受18aの外輪26bと当接する押圧部材としてのワッシャ部材28が設けられている。
尚、下側エンドハウジング14の軸受保持部25に設けられるボール軸受18aは、回転軸21に対して遊嵌若しくは軽圧入により装着されている。因みに、ここでの「遊嵌」とはボール軸受18a及び回転軸21が径方向において所定の間隙が生じてボール軸受18aの自重等により回転軸21から軸線L方向に移動可能とされる程度の嵌合(隙間嵌め)である。また、ここでの「軽圧入」とはボール軸受18a及び回転軸21が径方向において締代及び間隙が殆ど生じない程度でボール軸受18aの自重等では回転軸21から軸線L方向に移動不能とされる程度の嵌合(中間嵌め)である。遊嵌若しくは軽圧入は、一般的な圧入と比較して圧入用の治具等が不要若しくは規模が小さく、製造コストを低減させることが可能となる。
また、図2(a)(c)に示すように、回転軸21には整流子29が固着されるとともに整流子29よりも上方の所定位置に径方向に凹状をなす溝部21aが形成されている。この溝部21aには、スナップリング17が装着されて軸受保持部27に設けられる上側のボール軸受18bの軸線L方向一方への移動が規制されるようになっている。尚、上側のボール軸受18bは回転軸21に対して圧入固定のみによってボール軸受18bの軸線L方向の移動を規制する構成でもよい。
整流子29には上側エンドハウジング13のブラシホルダ部13cに設けられるブラシ(図示略)が摺接するように構成されている。このため、外部電源(図示略)から前記ブラシ及び整流子29を介してアーマチャ20のコイル(図示略)が励磁されることでアーマチャ20及び回転軸21が回転されるようになっている。
次に、本実施形態のケース11の構造について詳述する。
上側エンドハウジング13は、略円盤状の本体部13aの底部の径方向中心に前記回転軸21を挿通させるための挿通孔13bが形成されている。そして、径方向外側からブラシを挿入可能なブラシホルダ部13cが周方向180度間隔となる態様で形成されている。
上側エンドハウジング13は、略円盤状の本体部13aの底部の径方向中心に前記回転軸21を挿通させるための挿通孔13bが形成されている。そして、径方向外側からブラシを挿入可能なブラシホルダ部13cが周方向180度間隔となる態様で形成されている。
上側エンドハウジング13には、その本体部13aの外縁から軸方向一方に突出するとともに前記ヨーク12の上側の開口端部12cと当接する複数の側壁13dが形成される。この側壁13dの内の2つ(図1及び図3では1つのみ図示)の側壁30は、その軸方向略中間位置に径方向に延出する延出部31が形成されるとともに、この延出部31には軸線L方向の下側面に軸方向に沿って凸状を成す凸部32が形成されている。この凸部32は、前記ヨーク12の上側の開口端部12cに軸線L方向に凹状を成して形成される切り欠き部12dと嵌合するようになっている。尚、上側エンドハウジング13は、ヨーク12との組付け時において側壁30の先端側である軸方向突設部30aがマグネット15間に位置するようになっている。このため、上側エンドハウジング13の周方向へのずれを抑えることができるようになっている。
また、前記側壁13d間には、側壁13dと同様に本体部13aの外縁から軸方向一方に突出する突出片33が形成されている。この突出片33の先端には径方向外側に凸状を成す係合部としての係合突起部34が計4つ(図3では2つのみ図示)形成されている。この係合突起部34は、ヨーク12の側面の所定位置において径方向に貫通する上側貫通孔12eと係合して固定、つまりスナップフィット構造によりヨーク12に対して上側エンドハウジング13が組付けられるようになっている。尚、ヨーク12の上側の開口部12aにおける、係合突起部34の挿入部位12jが上側の開口部12aであるほど拡開するテーパ形状となるように形成されている。
下側エンドハウジング14は、図2(a)(b)に示すように略円盤状の本体部14aの径方向略中心に有底円筒状の軸受保持部25が形成されている。下側エンドハウジング14は、軸受保持部25から径方向外側に放射状に延びる複数のリブ部14cが形成されている。下側エンドハウジング14は、前記本体部14aの外縁から軸方向一方に突出する2つ側壁14dが形成されている。各側壁14dには、その軸方向端部14eから軸方向に沿って延びる延設部14fが2つ周方向約180度間隔となる態様で形成されている。尚、この延設部14fは、マグネット15をヨーク12内に組付けする際において、マグネット15間に位置するように組付けられるようになっている。
また、周方向における各側壁14d間にはこれら側壁14dと同様に前記本体部14aの外縁から側壁14dの軸方向端部14e位置まで延びる2つの突出片40が形成されるとともに、その突出片40の先端側には径方向外側に凸状をなす係合部としての係合突起部41が形成されている。この係合突起部41は、ヨーク12の側面の所定位置において径方向に貫通する下側貫通孔12fと係合して固定、つまりスナップフィット構造によりヨーク12に対して下側エンドハウジング14が組付けられるようになっている。また、下側エンドハウジング14の側壁14d径方向外側面には、径方向外側に凸状を成す延出部42が計2つ(図1及び3では1つのみ図示)形成されるとともに、この延出部42の上側面に軸線L1方向に凸となる凸部43が形成されている。この凸部43にはヨーク12の下側の開口端部12gに軸線L方向に凹状を成して形成される切り欠き部12hと嵌合するようになっている。尚、ヨーク12の下側の開口部12aにおける、前記係合突起部41の挿入部位12iが下側の開口部12aであるほど拡開するテーパ形状となるよう形成されている。
次に、本実施形態の回転電機10を構成する各部材の組付け工程について説明する。
先ず、筒状のヨーク12の下側の開口部12aに下側エンドハウジング14を嵌合させる。具体的には、下側エンドハウジング14の凸部43とヨーク12の下側の切り欠き部12hとにより周方向の位置決めを行いつつ、ヨーク12に対して下側エンドハウジング14を嵌入させ、突出片40の係合突起部41がヨーク12の下側貫通孔12fと係合、つまりスナップフィット構造によりヨーク12と下側エンドハウジング14を組付ける。尚、前述したように、下側の開口部12aにおける係合突起部34の挿入部位12iが下側の開口部12a側ほど拡開するテーパ形状をなすよう形成されている。このため、下側エンドハウジング14をヨーク12に嵌合させる際にその一部を下側の開口部12aから挿入させても係合突起部34が挿入時の障害となることを抑えることができるため、容易に挿入することが可能となっている。
先ず、筒状のヨーク12の下側の開口部12aに下側エンドハウジング14を嵌合させる。具体的には、下側エンドハウジング14の凸部43とヨーク12の下側の切り欠き部12hとにより周方向の位置決めを行いつつ、ヨーク12に対して下側エンドハウジング14を嵌入させ、突出片40の係合突起部41がヨーク12の下側貫通孔12fと係合、つまりスナップフィット構造によりヨーク12と下側エンドハウジング14を組付ける。尚、前述したように、下側の開口部12aにおける係合突起部34の挿入部位12iが下側の開口部12a側ほど拡開するテーパ形状をなすよう形成されている。このため、下側エンドハウジング14をヨーク12に嵌合させる際にその一部を下側の開口部12aから挿入させても係合突起部34が挿入時の障害となることを抑えることができるため、容易に挿入することが可能となっている。
次いで、ヨーク12の内周面12bに沿うよう2つのマグネット15を組付け固定する。この時、2つのマグネット15間に下側エンドハウジング14に形成された延設部14fが嵌り込むように位置決めし嵌合する。尚、突出片40の係合突起部41がヨーク12の下側貫通孔12fと係合させる前に予めヨーク12の内周面12bにマグネット15を組付けてもよい。
次に、マグネット15間にスペーサ部材16を圧入する。この時スペーサ部材16を内周面12bと摺接させながら、図4に示すように規制部16bとは反対側の端面16cが下側エンドハウジング14の延設部14fの上端14hに当接するまで挿入する。このように、スペーサ部材16が挿入方向先端側である下側エンドハウジング14側ほど先細形状であるため、マグネット15間に容易に挿入することができる。
次いで、回転軸21にアーマチャ20及びボール軸受18a,18bを軽圧入若しくは遊嵌により装着した状態でヨーク12内を挿通させるとともに、挿入方向先端側である下側のボール軸受18aを下側エンドハウジング14の軸受保持部25に挿設する。この時、軸受保持部25の底部25aには下側のボール軸受18aの外輪26bと軸線L方向において当接するワッシャ部材28が設けられとともに、このワッシャ部材28が軸受保持部25の底部25a及びボール軸受18a間において軸受保持部25の底部25a及びボール軸受18aと当接するように組付けされる。
その後、上側エンドハウジング13の挿通孔13bに回転軸21を挿通させた状態で、筒状のヨーク12の上側の開口部12aに上側エンドハウジング13を嵌合させる。具体的には、上側エンドハウジング13の凸部32とヨーク12の上側の切り欠き部12dとにより周方向の位置決めを行うとともに、ヨーク12に設けられるマグネット15間に上側エンドハウジング13の側壁30の軸方向突設部30aを挿入するよう上側エンドハウジング13をヨーク12に嵌入させる。そして、側壁30の係合突起部34がヨーク12の上側貫通孔12eと係合、つまりスナップフィット構造によりヨーク12と上側エンドハウジング13とを組付ける。この時、上側のボール軸受18bと上側エンドハウジング13の軸受保持部27の底部とが軸方向において当接するようになっている。
上記のように組付けられる回転電機10では、前述したようにボール軸受18aの外輪26b及び下側の軸受保持部25の底部25aとの間に圧入部材としてのワッシャ部材28が設けられるとともに、回転軸21と一体回転するインシュレータ23の下側延設部23bがボール軸受18aの内輪26aと軸線L方向に当接するようになっている。このため、インシュレータ23の下側延設部23bにより下側エンドハウジング14を軸線L方向一方(下側)に押圧力を付与することが可能となる。そして、インシュレータ23の下側延設部23bによる軸受18aを介した下側エンドハウジング14の下方向への押圧の際のワッシャ部材28の反力(上側の作用力)が作用する。この作用力をインシュレータ23が装着されるアーマチャコア22、回転軸21、スナップリング17、上側の軸受18bを介して上側エンドハウジング13を軸線L方向他方(上側)に押圧させることが可能となる。尚、前述のワッシャ部材28による上側の作用力を押圧力として考えた場合、ワッシャ部材28による下側への押圧する力が下側エンドハウジング14側に作用する作用力が反力となる。
上述したようにワッシャ部材28による軸方向両側に対して押圧する作用力(互いの押圧力及び反力)をスナップフィット部分(係合突起部34及び上側貫通孔14e間、係合突起部41及び下側貫通孔14f間)における互いの係合方向に生じさせる構成であるため、上側エンドハウジング13及び下側エンドハウジング14の軸線L方向(軸方向)へのずれを抑制することができる。これにより上側エンドハウジング13及びヨーク12間と、下側エンドハウジング14及びヨーク12間のスナップフィット部分におけるがたつきを抑えることができる。
また、マグネット15間にスペーサ部材16が圧入されているため、スペーサ部材16の軸方向への移動を規制することができる。このため、スペーサ部材16の端面16cと当接する下側エンドハウジング14の軸方向へのずれ、つまりがたつきを抑えることができるようになっている。更に、下側エンドハウジング14の延設部14fの上端14hと当接した後においては、スペーサ部材16の規制部16bとが作用するため、突出片40の係合突起部41がヨーク12の下側貫通孔12fと係合、つまりスナップフィット構造による組付けであってもがたつきの発生をより抑えることができる。尚、スペーサ部材16挿入時において内周面12bと摺接させても、規制部16bが反下側エンドハウジング14側に延設する構成のため、挿入時の障害となることを最小限とすることができるようになっている。
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
(1)ヨーク12は、その軸方向両端が開放された筒状に構成される。ヨーク12の開口部12aには上側及び下側エンドハウジング13,14が設けられる。上側及び下側エンドハウジング13,14に対してアーマチャ20の回転軸21を回転可能に支持するボール軸受18a,18bにおいて、軸受18aの内輪26aにアーマチャ20のインシュレータ23の下側延設部23bを軸線L方向に当接させるとともに、軸受18aの外輪26bを軸線L方向に押圧する押圧力を付与するワッシャ部材28が下側エンドハウジング14との間に設けられる。そして、ワッシャ部材28が受けるボール軸受18a側から及び下側エンドハウジング14側からの作用力を上側エンドハウジング13及びヨーク12間と、下側エンドハウジング14及びヨーク12間のスナップフィット部分(係合突起部34及び上側貫通孔14e間、係合突起部41及び下側貫通孔14f間)の相互の係合方向に作用させるように構成される。このように上側及び下側エンドハウジング13,14とヨーク12との間において互いに逆向きの力(押圧力及び反力)を作用させるワッシャ部材28を下側エンドハウジング14及びボール軸受18a間に設けることで、ワッシャ部材28により上側及び下側エンドハウジング13,14に対して軸線L方向に押圧する押圧作用を生じさせることができ上側及び下側エンドハウジング13,14のヨーク12に対する軸方向へのずれ、即ちスナップフィット構造におけるがたつきを抑えることができる。
(1)ヨーク12は、その軸方向両端が開放された筒状に構成される。ヨーク12の開口部12aには上側及び下側エンドハウジング13,14が設けられる。上側及び下側エンドハウジング13,14に対してアーマチャ20の回転軸21を回転可能に支持するボール軸受18a,18bにおいて、軸受18aの内輪26aにアーマチャ20のインシュレータ23の下側延設部23bを軸線L方向に当接させるとともに、軸受18aの外輪26bを軸線L方向に押圧する押圧力を付与するワッシャ部材28が下側エンドハウジング14との間に設けられる。そして、ワッシャ部材28が受けるボール軸受18a側から及び下側エンドハウジング14側からの作用力を上側エンドハウジング13及びヨーク12間と、下側エンドハウジング14及びヨーク12間のスナップフィット部分(係合突起部34及び上側貫通孔14e間、係合突起部41及び下側貫通孔14f間)の相互の係合方向に作用させるように構成される。このように上側及び下側エンドハウジング13,14とヨーク12との間において互いに逆向きの力(押圧力及び反力)を作用させるワッシャ部材28を下側エンドハウジング14及びボール軸受18a間に設けることで、ワッシャ部材28により上側及び下側エンドハウジング13,14に対して軸線L方向に押圧する押圧作用を生じさせることができ上側及び下側エンドハウジング13,14のヨーク12に対する軸方向へのずれ、即ちスナップフィット構造におけるがたつきを抑えることができる。
(2)上側エンドハウジング13には、ヨーク12の内周面12bに固定される各マグネット15間に配置されてマグネット15の周方向位置決めを行う軸方向突設部30aが設けられる。このように、ヨーク12の内周面12bに固定されるマグネット15間に上側エンドハウジング13の軸方向突設部30aが設けられることで、上側エンドハウジング13の周方向のずれを抑えることができる。
(3)ヨーク12の内周面12bには、周方向に複数設けられるマグネット15と、このマグネット15間に圧入により介在されるスペーサ部材16とが設けられる。スペーサ部材16は組付け時に下側エンドハウジング14に設けられる延設部14fの上端14hと軸方向一端側に当接するように構成される。つまり、マグネット15間に圧入により介在されるスペーサ部材16が下側エンドハウジング14と当接することで、マグネット15及びスペーサ部材16間の摩擦力により下側エンドハウジング14の軸方向へのずれ、即ちがたつきを抑えることができる。また、スペーサ部材16により下側エンドハウジング14を軸方向に対して規制することで周方向へのずれも規制することが可能となる。
(4)スペーサ部材16には、下側エンドハウジング14に設けられる延設部14fの上端14hと軸線L方向一端側で当接する際にヨーク12の内周面12bと係止して軸方向への移動を規制する規制部16bが備えられる。このように、スナップフィット構造による係合時において下側エンドハウジング14の延設部14fの上端14hが、軸方向への移動を規制部16bにより規制されたスペーサ部材16と当接されるため、下側貫通孔12fと係合突起41部との相対的な軸方向へのずれ、つまりがたつきをより好適に抑えることができる。
(5)規制部16bは、スペーサ部材16の反下側エンドハウジング14側の端部16aから反下側エンドハウジング14側及び径方向外側に傾斜するよう延出される。このような構成とすることで、スペーサ部材16と当接する下側エンドハウジングの延設部14fの上端14hにより反下側エンドハウジング14側に移動しようとしても、規制部16bがヨーク12の内周面12bと係止してその移動が規制される。このため、下側貫通孔12fと係合突起部41との相対的な軸方向へのずれ、つまりがたつきを好適に抑えることができる。また、スペーサ部材16をヨーク12内に配置する際に、ヨーク12の反下側エンドハウジング14側(下側)の開口部12aから挿入する場合おいては規制部16bの先端が大きな抵抗となる方向ではないため、容易に挿入することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、マグネット15を2個設ける構成としたが、その個数はこれに限らない。
・上記実施形態では、マグネット15を2個設ける構成としたが、その個数はこれに限らない。
・上記実施形態では、スペーサ部材16は挿入方向先端側が先細形状となるように構成したが、これに限らない。
・上記実施形態では、エンドハウジングである下側エンドハウジング14の一部を挿入する際にヨーク12の下側エンドハウジング14挿入側(下側)の開口部12aは、下側エンドハウジング14の係合突起部41の挿入部位12iがテーパ形状となる態様で形成したが、これに限らない。
・上記実施形態では、エンドハウジングである下側エンドハウジング14の一部を挿入する際にヨーク12の下側エンドハウジング14挿入側(下側)の開口部12aは、下側エンドハウジング14の係合突起部41の挿入部位12iがテーパ形状となる態様で形成したが、これに限らない。
・上記実施形態では、エンドハウジングである上側エンドハウジング13の一部をヨーク12に挿入する際に、ヨーク12の上側エンドハウジング13挿入側(上側)の開口部12aは、上側エンドハウジング13の係合突起部34の挿入部位12jがテーパ形状となる態様で形成したが、これに限らない。
・上記実施形態では、下側の軸受保持部25にワッシャ部材28を設ける構成としたが、例えばこれに加えて上側の軸受保持部27にワッシャ部材を設ける構成や、上側の軸受保持部27のみにワッシャ部材を設ける構成を採用してもよい。尚、上側の軸受保持部27にワッシャ部材を設ける構成の場合、下側延設部23bのようにインシュレータ23のインシュレータ本体部23aから上側に突出するとともに回転軸21の外周面を覆う延設部を形成するとともに、この延設部の先端部が上側のボール軸受18bと当接させる構成とする。このような構成とすることでワッシャ部材にて軸方向に押圧作用(反発力)を生じさせることが可能となる。
・上記実施形態では、ボール軸受18aを回転軸21に対して遊嵌若しくは軽圧入により装着される構成としたが、これに限らず、ボール軸受18aを回転軸21に対して圧入するよう装着した構成を採用してもよい。また、ボール軸受18aを回転軸21に対して圧入するよう装着した構成の場合においては、インシュレータ23の下側延設部23bとボール軸受18aの内輪26aとが軸線L方向において当接しない構成、つまり下側延設部23b及びインシュレータ23を省略した構成を採用してもよい。尚、インシュレータ23を省略した構成の場合、アーマチャコア22の表面に絶縁粉体物を吹き付けて絶縁状態にすることが望ましい。
・上記実施形態では、ワッシャ部材28により押圧部材を構成したが、例えばゴムや皿ばね等の弾性部材により押圧部材を構成してもよい。
・上記実施形態では、スペーサ部材16に規制部16bを1つ設ける構成としたが、これに限らず、例えば同一形状の規制部16bを複数設ける構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、スペーサ部材16に規制部16bを1つ設ける構成としたが、これに限らず、例えば同一形状の規制部16bを複数設ける構成を採用してもよい。
・上記実施形態では、スペーサ部材16を設ける構成としたが、省略した構成を採用してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ) 請求項6に記載の回転電機において、
前記規制部は、前記スペーサ部材の反エンドハウジング側の端部から反エンドハウジング側及び径方向外側に傾斜するよう延出されたことを特徴とする回転電機。
前記規制部は、前記スペーサ部材の反エンドハウジング側の端部から反エンドハウジング側及び径方向外側に傾斜するよう延出されたことを特徴とする回転電機。
このように、規制部は、スペーサ部材の反エンドハウジング側の端部から反エンドハウジング側及び径方向外側に傾斜するよう延出される。このような構成とすることで、スペーサ部材と当接するエンドハウジングの当接部により反エンドハウジング側に移動しようとしても、規制部の先端がヨークの内周面と係止してその移動が規制される。このため、被係合部と係合部との相対的な軸方向へのずれ、つまりがたつきを好適に抑えることができる。また、スペーサ部材をヨーク内に配置する際に、ヨークの反エンドハウジング側の開口部から挿入する場合においては規制部の先端が大きな抵抗となる方向ではないため、容易に挿入することができる。
10…回転電機、11…ケース、12…ヨーク、12a…開口部、12b…内周面、12e…上側貫通孔(被係合部)、12f…下側貫通孔(被係合部)、12i,12j…挿入部位、13…上側エンドハウジング(第1エンドハウジング)、14…下側エンドハウジング(第2エンドハウジング)、14h…上端(当接部)、15…マグネット、16…スペーサ部材、16b…規制部、18a,18b…ボール軸受、20…アーマチャ(電機子)、21…回転軸、22…アーマチャコア(電機子コア)、23…インシュレータ、23b…下側延設部、27…ワッシャ部材(押圧部材)、26a…内輪、26b…外輪、30a…軸方向突設部、34,41…係合突起部(係合部)。
Claims (6)
- 少なくとも軸方向一端側に開口部を有するヨークと該ヨークの被係合部とスナップフィット構造により係合される係合部を有するとともに前記ヨークの開口部を閉塞するエンドハウジングとを備えたケースと、
前記ヨークの内周面に設けられるマグネットと対向配置されるとともに、電機子コアにインシュレータを介してコイルが巻装されてなる電機子と
を備えた回転電機であって、
前記エンドハウジングに対して前記電機子の回転軸を回転可能に支持するボール軸受において、軸受の内輪に前記電機子のインシュレータの一部を軸方向に当接させるとともに、軸受の外輪を軸方向に押圧する押圧力を付与する押圧部材を前記エンドハウジングとの間に設け、該押圧部材が受ける前記ボール軸受側からの反力を前記エンドハウジングと前記ヨークとの間のスナップフィット部分の相互の係合方向に作用させるように構成されたことを特徴とする回転電機。 - 少なくとも軸方向一端側に開口部を有するヨークと該ヨークの被係合部とスナップフィット構造により係合される係合部を有するとともに前記ヨークの開口部を閉塞するエンドハウジングとを備えたケースと、
前記ヨークの内周面に設けられるマグネットと対向配置されるとともに、電機子コアにインシュレータを介してコイルが巻装されてなる電機子と
を備えた回転電機であって、
前記エンドハウジングに対して前記電機子の回転軸を回転可能に支持するボール軸受において、軸受の内輪に前記回転軸を圧入させるとともに、軸受の外輪を軸方向に押圧する押圧力を付与する押圧部材を前記エンドハウジングとの間に設け、該押圧部材が受ける前記ボール軸受側からの反力を前記エンドハウジングと前記ヨークとの間のスナップフィット部分の相互の係合方向に作用させるように構成されたことを特徴とする回転電機。 - 請求項1又は2に記載の回転電機において、
前記ヨークは、その軸方向両端が開放された筒状をなすものであり、
前記エンドハウジングは、前記ヨークの軸方向一端側の開口部を閉塞する第1エンドハウジングと、前記ヨークの軸方向他端側の開口部を閉塞する第2エンドハウジングとでなり、
前記押圧部材は、少なくとも一方の前記エンドハウジングと前記ボール軸受の外輪との間に介在されて軸方向両側に押圧作用が生じるよう構成されたことを特徴とする回転電機。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記エンドハウジングには、前記ヨークの内周面に固定される各マグネット間に配置されて前記マグネットの周方向位置決めを行う軸方向突設部が設けられたことを特徴とする回転電機。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の回転電機において、
前記各マグネット間には、スペーサ部材が圧入され、
前記スペーサ部材は、組付け時に前記エンドハウジングに設けられる当接部と軸方向一端側に当接して軸方向への移動を規制するよう構成されたことを特徴とする回転電機。 - 請求項5に記載の回転電機において、
前記スペーサ部材は、前記当接部と軸方向一端側で当接する際に前記ヨークの内周面と係止して軸方向への移動を規制する規制部を備えたことを特徴とする回転電機。
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