JP2015027167A - 回転電機及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属プレートをモータヨークに容易に固定できる回転電機及びその組立方法を提供することが目的である。
【解決手段】本発明の回転電機は、電機子１２を回転可能に収容する筒状のモータヨーク１４と、電機子１２の軸方向にモータヨーク１４と並んで設けられ、モータヨーク１４の開口を塞ぐ樹脂製のエンドハウジング１６と、エンドハウジング１６に装着された金属プレートとしてのノイズシールドカバー１８と、モータヨーク１４に形成され、ノイズシールドカバー１８の一部を介してエンドハウジング１６にかしめられ、エンドハウジング１６及びノイズシールドカバー１８をモータヨーク１４に固定するかしめ片５６とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転電機及びその組立方法に関する。

従来、電機子を回転可能に収容する筒状のモータヨークと、電機子の軸方向にモータヨークと並んで設けられ、モータヨークの開口を塞ぐ樹脂製のエンドハウジングとを備えた回転電機が知られている。この回転電機では、モータヨークにかしめ片が形成されており、このかしめ片がエンドハウジングにかしめられることにより、エンドハウジングがモータヨークに固定されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４２３４５２６号公報

ところで、上述のようなモータヨーク及びエンドハウジングを備えた回転電機のなかには、エンドハウジングに金属プレートが装着されたものがある。このような回転電機では、金属プレートをモータヨークに容易に固定できることが望まれる。

そこで、本発明は、金属プレートをモータヨークに容易に固定できる回転電機及びその組立方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の回転電機は、電機子を回転可能に収容する筒状のモータヨークと、前記電機子の軸方向に前記モータヨークと並んで設けられ、前記モータヨークの開口を塞ぐ樹脂製のエンドハウジングと、前記エンドハウジングに装着された金属プレートと、前記モータヨークに形成され、前記金属プレートの一部を介して前記エンドハウジングにかしめられ、前記エンドハウジング及び前記金属プレートを前記モータヨークに固定するかしめ片と、を備えている。

この回転電機によれば、モータヨークに形成されたかしめ片は、金属プレートの一部を介してエンドハウジングにかしめられており、これにより、エンドハウジング及び金属プレートは、モータヨークに固定されている。従って、エンドハウジング及びモータヨークを固定する構造を、金属プレートをモータヨークに固定する構造にも利用しているので、金属プレートをモータヨークに容易に固定することができる。

請求項２に記載の回転電機は、請求項１に記載の回転電機において、前記エンドハウジングに、角隅部が形成され、前記金属プレートに、前記金属プレートの一部としての接触片が形成され、前記かしめ片が、前記接触片を前記角隅部に面接触させた状態で、前記接触片を介して前記角隅部にかしめられた構成とされている。

この回転電機によれば、接触片が角隅部に面接触された状態で、かしめ片が接触片を介して角隅部にかしめられている。従って、角隅部にかしめ片が点接触又は線接触することを抑制することができるので、角隅部に局所的に応力が集中することを抑制することができる（換言すれば、角隅部が受ける面圧を分散することができる）。これにより、角隅部の割れ等の破損を抑制することができる。

請求項３に記載の回転電機は、請求項２に記載の回転電機において、前記エンドハウジングに、前記電機子の軸方向における前記角隅部よりも前記モータヨーク側と反対側に位置し、前記電機子の軸方向における前記モータヨーク側と反対側を向く載置面が形成され、前記金属プレートが、前記載置面に載置された載置部と、前記載置部から前記モータヨーク側に延出し、先端に前記接触片が形成された延出片とを有し、前記載置部が、前記かしめ片が前記載置面側から前記モータヨーク側に向けてかしめられることにより、前記載置面に押し付けられた構成とされている。

この回転電機によれば、エンドハウジングに形成された載置面側からモータヨーク側に向けてかしめ片がかしめられることにより、金属プレートの載置部が載置面に押し付けられている。従って、エンドハウジングに対する金属プレートのがたつきを抑制することができる。

請求項４に記載の回転電機は、請求項３に記載の回転電機において、前記載置部が、前記載置面と隙間を有して対向する対向部と、前記対向部の外縁よりも内側から前記載置面側に突出し前記載置面に押し付けられた複数の突起とを有し、前記対向部における前記複数の突起よりも外縁側の部分が、前記かしめ片が前記載置面側から前記モータヨーク側に向けてかしめられることにより、前記モータヨーク側に撓まされた構成とされている。

この回転電機によれば、対向部から突出する複数の突起は、載置面に押し付けられており、対向部における複数の突起よりも外縁側の部分は、かしめ片が載置面側からモータヨーク側に向けてかしめられることにより、モータヨーク側に撓まされている。従って、対向部における複数の突起よりも外周側の部分（モータヨーク側に撓んだ部分）に生じた残留応力により、金属プレートが共振することを抑制することができる。

請求項５に記載の回転電機は、請求項３又は請求項４に記載の回転電機において、前記エンドハウジングに、前記電機子の軸方向における前記モータヨーク側と反対側を向く当接面が形成され、前記延出片の先端に、前記かしめ片のかしめ状態において前記当接面に当接された当接片が形成された構成とされている。

この回転電機によれば、エンドハウジングには、電機子の軸方向におけるモータヨーク側と反対側を向く当接面が形成されており、延出片の先端に形成された当接片は、かしめ片のかしめ状態では、当接面に当接されている。従って、当接片が当接面に当接することにより、エンドハウジングに対する金属プレートのがたつきをより一層抑制することができる。

請求項６に記載の回転電機は、請求項１〜請求項５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、前記電機子に設けられた整流子と摺接するブラシが設けられ、前記金属プレートが、前記整流子及び前記ブラシの摺接に伴って発生するノイズをシールドするノイズシールドカバーとされた構成とされている。

この回転電機によれば、樹脂製のエンドハウジングには、金属プレートとしてのノイズシールドカバーが装着されている。従って、このノイズシールドカバーにより、整流子及びブラシの摺接に伴って発生するノイズをシールドすることができる。

また、前記課題を解決するために、請求項７に記載の回転電機の組立方法は、筒状のモータヨークに電機子を収容する作業と、前記電機子の軸方向に前記モータヨークと並んで樹脂製のエンドハウジングを設けると共に前記モータヨークの開口を前記エンドハウジングで塞ぐ作業と、前記エンドハウジングに金属プレートを装着する作業とを実行する仮組付工程と、前記モータヨークに形成されたかしめ片を、前記金属プレートの一部を介して前記エンドハウジングにかしめることで、前記エンドハウジング及び前記金属プレートを前記モータヨークに固定する固定工程と、を備えている。

この回転電機の組立方法によれば、モータヨークに形成されたかしめ片を、金属プレートの一部を介してエンドハウジングにかしめることにより、エンドハウジング及び金属プレートをモータヨークに固定する。従って、エンドハウジング及びモータヨークを固定する構造を、金属プレートをモータヨークに固定する構造にも利用しているので、金属プレートをモータヨークに容易に固定することができる。

本発明の一実施形態に係る回転電機の斜視図である。 図１に示されるかしめ構造を回転電機の径方向外側から見た図である。 図１に示されるノイズシールドカバー及びその周辺部の縦断面図である。 図２に示されるかしめ片をかしめる様子を説明する図である。 図３に示されるノイズシールドカバー及びエンドハウジングをモータヨークに固定する様子を説明する図である。 図３に示されるノイズシールドカバー及びエンドハウジングの変形例を示す図である。

以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る回転電機１０は、電機子１２と、モータヨーク１４と、エンドハウジング１６と、金属プレートの一例であるノイズシールドカバー１８とを備えている。

電機子１２は、シャフト２０を有している。この電機子１２は、シャフト２０を中心に回転する回転子である。この電機子１２は、シャフト２０の他に、コアと、コアに巻回された巻線と、巻線と接続された整流子（いずれも不図示）を有している。コア及び整流子は、シャフト２０と同軸上に設けられ、シャフト２０に固定されている。

モータヨーク１４は、金属製とされており、電機子１２を回転可能に収容する筒状に形成されている。このモータヨーク１４は、より具体的には、電機子１２のコアを囲う構成とされている。このモータヨーク１４の内周面には、電機子１２のコアと対向する図示しない磁石が固定されている。

エンドハウジング１６は、樹脂製とされている。このエンドハウジング１６は、電機子１２の軸方向にモータヨーク１４と並んで設けられており、モータヨーク１４の開口を塞いでいる。このエンドハウジング１６の軸芯部には、シャフト２０が貫通する貫通孔２２が形成されており、このエンドハウジング１６における貫通孔２２の周囲部には、シャフト２０を回転可能に支持する軸受を収容する軸受収容部２４が形成されている。

また、このエンドハウジング１６における軸受収容部２４の周囲部には、電機子１２の軸方向におけるモータヨーク１４側と反対側（矢印Ａ１側）を向く載置面２６が形成されている。この載置面２６は、後述する角隅部４２が形成された固定部２８よりも電機子１２の軸方向におけるモータヨーク１４側と反対側（矢印Ａ１側）に位置している。このエンドハウジング１６は、頂部に軸受収容部２４を有すると共に電機子１２の軸方向を高さ方向とする概略円錐台状（山型）に形成されており、固定部２８は、エンドハウジング１６におけるモータヨーク１４側の端部である麓部に形成されている。

この固定部２８は、エンドハウジング１６におけるモータヨーク１４側の端部にエンドハウジング１６の軸方向を高さ方向として形成されており、エンドハウジング１６の径方向視にて概略矩形状を成している。本実施形態では、エンドハウジング１６の周方向に離間した複数の箇所に、固定部２８が一対ずつ設けられている。この一対の固定部２８は、エンドハウジング１６の周方向に隙間を有して並んでいる。

また、エンドハウジング１６には、電機子１２に設けられた整流子と摺接されるブラシ３０が設けられている。このブラシ３０は、エンドハウジング１６に固定されたブラシボックス３２に収容されている。

ノイズシールドカバー１８は、モータヨーク１４側と反対側からエンドハウジング１６に被せられることによりエンドハウジング１６に装着されている。このノイズシールドカバー１８は、上述の整流子及びブラシ３０の摺接に伴って発生するノイズをシールドし得る金属材料（例えば、アルミニウムなど）で形成されている。

このノイズシールドカバー１８は、軸受収容部２４の周囲に沿って環状に形成されて載置面２６に載置された載置部３４と、載置部３４からモータヨーク１４側に延出する延出片３６とを有している。延出片３６は、上述の一対の固定部２８と対応する位置にそれぞれ設けられている。この各延出片３６の先端には、一対の折曲片３８が形成されている。

この一対の折曲片３８と、上述の一対の固定部２８と、モータヨーク１４に形成された後述の一対のかしめ片５６は、エンドハウジング１６及びノイズシールドカバー１８をモータヨーク１４に固定するかしめ構造４０を構成している。このかしめ構造４０は、より具体的には、次のように構成されている。

すなわち、図２に示されるように、一対の固定部２８には、角隅部４２がそれぞれ形成されている。一方の固定部２８に形成された角隅部４２は、より具体的には、一方の固定部２８における高さ方向の上側且つ他方の固定部２８側の部分に形成されている。同様に、他方の固定部２８に形成された角隅部４２は、より具体的には、他方の固定部２８における高さ方向の上側且つ一方の固定部２８側の部分に形成されている。各角隅部４２には、面取りが施されており、各角隅部４２は、エンドハウジング１６の軸方向に対して傾斜する傾斜面とされている。

また、各固定部２８における高さ方向の上側の端面は、上述の電機子の軸方向におけるモータヨーク１４側と反対側（矢印Ａ１側）を向く当接面４４として形成されている。この当接面４４は、上述の傾斜面とされた角隅部４２と連続して形成されている。

折曲片３８は、上述の当接面４４及び角隅部４２に亘って形成されている。この折曲片３８のうち角隅部４２と対応する部分は、接触片４６として形成されており、折曲片３８のうち当接面４４と対応する部分は、当接片４８として形成されている。当接面４４に対する角隅部４２（面取りされた傾斜面）の傾斜に対応して、接触片４６は、当接片４８に対して折り曲げられて傾斜している。

また、接触片４６は、角隅部４２の全体と面接触し得る大きさ及び形状を有しており、当接片４８は、当接面４４と面で当接し得る大きさ及び形状を有している。接触片４６における当接片４８側と反対側には、位置決め用の位置決め部５０が形成されている。位置決め部５０は、固定部２８の側面５２に沿って固定部２８の高さ方向の下側に向けて延びている。

モータヨーク１４におけるエンドハウジング１６側の端部には、モータヨーク１４の軸方向に沿ってエンドハウジング１６側（矢印Ａ１側）に突出する突出部５４が形成されている。この突出部５４は、一対の固定部２８の間に挿入されており、一対のかしめ片５６は、この突出部５４の先端から延出している。この一対のかしめ片５６は、一対の固定部２８の間に位置すると共に、一対の固定部２８の対向方向に並んで形成されている。

そして、この一対のかしめ片５６は、接触片４６を角隅部４２に面接触させた状態で、この接触片４６を介して角隅部４２にそれぞれかしめられている。また、このようにしてかしめ片５６がかしめられることにより、エンドハウジング１６及びノイズシールドカバー１８は、モータヨーク１４に固定されている。さらに、当接片４８は、かしめ片５６がかしめられた状態では、当接面４４に当接されている。

また、図１に示されるように、上述の一対のかしめ片５６は、載置面２６側からモータヨーク１４側（矢印Ａ２側）に向けてかしめられている。そして、このようにして、かしめ片５６が載置面２６側からモータヨーク１４側に向けてかしめられることにより、上述の載置部３４は、載置面２６に押し付けられている。

載置部３４は、より具体的には、図３に示されるように、載置面２６と隙間を有して対向する対向部５８と、この対向部５８の外縁よりも内側から載置面２６側に突出し載置面２６に押し付けられた複数の突起６０とを有している。また、対向部５８における複数の突起６０よりも外縁側の部分５８Ａは、上述の如くかしめ片５６がモータヨーク１４側（矢印Ａ２側）に向けてかしめられることにより、モータヨーク１４側に撓まされている。

次に、上述の回転電機１０の組立方法について説明する。

先ず、図１に示されるモータヨーク１４に電機子１２を収容する作業と、電機子１２の軸方向にモータヨーク１４と並んでエンドハウジング１６を設けると共にモータヨーク１４の開口をエンドハウジング１６で塞ぐ作業と、エンドハウジング１６にノイズシールドカバー１８を装着する作業とが実行される（仮組付工程）。

このような仮組付状態では、図４の上図に示されるように、一対の固定部２８の間に突出部５４が挿入されることにより、エンドハウジング１６がモータヨーク１４に対して位置決めされる。また、位置決め部５０が一対の固定部２８の側面５２に係止されることにより、ノイズシールドカバー１８がエンドハウジング１６ひいてはモータヨーク１４に対して位置決めされる。さらに、図５の上図に示されるように、突起６０が載置面２６に当接することにより、対向部５８は、載置面２６と離間した状態で対向される。

なお、このようにかしめ片５６のかしめ前の状態においては、図５の上図に示されるように、当接片４８は、当接面４４に対して離間される。ノイズシールドカバー１８の延出片３６は、かしめ片５６のかしめ前の状態において当接片４８が当接面４４から離間するように、その長さが設定されている。

続いて、かしめ片５６は、図１に示される載置面２６側からモータヨーク１４側（矢印Ａ２側）に向けてかしめられる。つまり、かしめ片５６は、図４の下図に示されるように、角隅部４２側に倒れるようにかしめられる。また、このとき、かしめ片５６は、接触片４６を角隅部４２に面接触させた状態で、この接触片４６を介して角隅部４２にかしめられる。そして、このようにしてかしめ片５６がかしめられることにより、エンドハウジング１６及びノイズシールドカバー１８がモータヨーク１４に固定される（固定工程）。

また、上述のように、かしめ片５６が載置面２６側からモータヨーク１４側に向けてかしめられることにより（図１参照）、図５の下図に示される如く、載置部３４のうちの突起６０は、載置面２６に押し付けられる。さらに、かしめ片５６が載置面２６側からモータヨーク１４側に向けてかしめられることにより（図１参照）、対向部５８における複数の突起６０よりも外縁側の部分５８Ａは、モータヨーク１４側に撓まされ、また、当接片４８は、当接面４４に当接される。以上の要領で、回転電機１０は、組み立てられる。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

以上詳述したように、本実施形態に係る回転電機１０によれば、図２に示される如く、モータヨーク１４に形成されたかしめ片５６は、ノイズシールドカバー１８の一部である接触片４６を介してエンドハウジング１６にかしめられており、これにより、エンドハウジング１６及びノイズシールドカバー１８は、モータヨーク１４に固定されている。従って、エンドハウジング１６及びモータヨーク１４を固定する構造を、ノイズシールドカバー１８をモータヨーク１４に固定する構造にも利用しているので、ノイズシールドカバー１８をモータヨーク１４に容易に固定することができる。

しかも、かしめ片５６は、接触片４６を角隅部４２に面接触させた状態で、角隅部４２にかしめられている。従って、角隅部４２にかしめ片５６が点接触又は線接触することを抑制することができるので、角隅部４２に局所的に応力が集中することを抑制することができる（換言すれば、角隅部４２が受ける面圧を分散することができる）。これにより、角隅部４２の割れ等の破損を抑制することができる。

また、図３に示されるように、複数の突起６０（載置部３４）は、かしめ片５６が載置面２６側からモータヨーク１４側（矢印Ａ２側）に向けてかしめられることにより、載置面２６に押し付けられている。従って、エンドハウジング１６に対するノイズシールドカバー１８のがたつきを抑制することができる。

また、複数の突起６０は、載置面２６に押し付けられており、対向部５８における複数の突起６０よりも外縁側の部分５８Ａは、かしめ片５６がモータヨーク１４側に向けてかしめられることにより（図１，図２参照）、モータヨーク１４側（矢印Ａ２側）に撓まされている。従って、対向部５８における複数の突起６０よりも外周側の部分（モータヨーク１４側に撓んだ部分）に生じた残留応力により、ノイズシールドカバー１８が共振することを抑制することができる。

さらに、エンドハウジング１６には、モータヨーク１４側と反対側（矢印Ａ１側）を向く当接面４４が形成されており、延出片３６の先端に形成された当接片４８は、かしめ片５６のかしめ状態では、当接面４４に当接されている。従って、当接片４８が当接面４４に当接することにより、エンドハウジング１６に対するノイズシールドカバー１８のがたつきをより一層抑制することができる。

また、樹脂製のエンドハウジング１６には、ノイズシールドカバー１８が装着されている。従って、このノイズシールドカバー１８により、整流子及びブラシ３０の摺接に伴って発生するノイズをシールドすることができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、金属プレートの一例として、ノイズシールドカバー１８が用いられていたが、ノイズシールドカバー１８の代わりに、例えば、補強プレートや導電プレート等が用いられても良い。

また、載置面２６は、平坦に形成され、複数の突起６０は、載置面２６に当接されていたが、図６に示されるように、載置面２６には、凹部６２が形成され、突起６０は、この凹部６２に嵌合されていても良い。なお、この場合に、凹部６２は、載置面２６の一部であり、突起６０は、凹部６２に押し付けられた状態で凹部６２に嵌合される。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０…回転電機、１２…電機子、１４…モータヨーク、１６…エンドハウジング、１８…ノイズシールドカバー、２０…シャフト、２２…貫通孔、２４…軸受収容部、２６…載置面、２８…固定部、３０…ブラシ、３２…ブラシボックス、３４…載置部、３６…延出片、３８…折曲片、４０…かしめ構造、４２…角隅部、４４…当接面、４６…接触片、４８…当接片、５０…位置決め部、５２…側面、５４…突出部、５６…かしめ片、５８…対向部、５８Ａ…対向部における複数の突起よりも外縁側の部分、６０…突起、６２…凹部

Claims (7)

1. 電機子を回転可能に収容する筒状のモータヨークと、
   前記電機子の軸方向に前記モータヨークと並んで設けられ、前記モータヨークの開口を塞ぐ樹脂製のエンドハウジングと、
   前記エンドハウジングに装着された金属プレートと、
   前記モータヨークに形成され、前記金属プレートの一部を介して前記エンドハウジングにかしめられ、前記エンドハウジング及び前記金属プレートを前記モータヨークに固定するかしめ片と、
   を備えた回転電機。
2. 前記エンドハウジングには、角隅部が形成され、
   前記金属プレートには、前記金属プレートの一部としての接触片が形成され、
   前記かしめ片は、前記接触片を前記角隅部に面接触させた状態で、前記接触片を介して前記角隅部にかしめられている、
   請求項１に記載の回転電機。
3. 前記エンドハウジングには、前記電機子の軸方向における前記角隅部よりも前記モータヨーク側と反対側に位置し、前記電機子の軸方向における前記モータヨーク側と反対側を向く載置面が形成され、
   前記金属プレートは、前記載置面に載置された載置部と、前記載置部から前記モータヨーク側に延出し、先端に前記接触片が形成された延出片とを有し、
   前記載置部は、前記かしめ片が前記載置面側から前記モータヨーク側に向けてかしめられることにより、前記載置面に押し付けられている、
   請求項２に記載の回転電機。
4. 前記載置部は、前記載置面と隙間を有して対向する対向部と、前記対向部の外縁よりも内側から前記載置面側に突出し前記載置面に押し付けられた複数の突起とを有し、
   前記対向部における前記複数の突起よりも外縁側の部分は、前記かしめ片が前記載置面側から前記モータヨーク側に向けてかしめられることにより、前記モータヨーク側に撓まされている、
   請求項３に記載の回転電機。
5. 前記エンドハウジングには、前記電機子の軸方向における前記モータヨーク側と反対側を向く当接面が形成され、
   前記延出片の先端には、前記かしめ片のかしめ状態において前記当接面に当接された当接片が形成されている、
   請求項３又は請求項４に記載の回転電機。
6. 前記エンドハウジングには、前記電機子に設けられた整流子と摺接するブラシが設けられ、
   前記金属プレートは、前記整流子及び前記ブラシの摺接に伴って発生するノイズをシールドするノイズシールドカバーである、
   請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の回転電機。
7. 筒状のモータヨークに電機子を収容する作業と、前記電機子の軸方向に前記モータヨークと並んで樹脂製のエンドハウジングを設けると共に前記モータヨークの開口を前記エンドハウジングで塞ぐ作業と、前記エンドハウジングに金属プレートを装着する作業とを実行する仮組付工程と、
   前記モータヨークに形成されたかしめ片を、前記金属プレートの一部を介して前記エンドハウジングにかしめることで、前記エンドハウジング及び前記金属プレートを前記モータヨークに固定する固定工程と、
   を備えた回転電機の組立方法。

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