JP5696386B2 - 固定構造及び駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ等の駆動装置に好適な固定構造に関する。

例えば、モータのブラケットにカバーを組み付ける場合、軸方向及び周方向のいずれにも強固に固定できるため、これらのフランジに軸方向に貫通する締結孔を複数形成し、そこにビス等を挿入して締結固定することが一般的に行われている。

しかし、このような構造では、直角度を得るために面出しが必須であり、その分削り代を設けざるを得ないため歩留まりが悪くなる不利がある。また、フランジどうしを適切に組み付けるためにはプレス加工だけでは不十分であり、面出しをするために機械加工による後工程が必要で生産性の観点からも不利がある。更に、ビス等の部材がいるし、締結作業にも時間を要する。

それに対し、締結せずにカシメによって固定したビスレス式のモータが開示されている（特許文献１）。

このモータの外囲器は、有底円筒状の深絞りした金属製のケースと、このケースの開口部に固定されるフランジ板とで構成されている。ケースの開口部の一部を直角に曲げる複数のカシメ部でフランジ板の外周部分を固定することにより、フランジ板はケースに固定されている。
特開平９ー２０５７５１号公報

しかしながら、特許文献１のモータの場合、単にフランジ板の外周部分がカシメ部で押さえ付けられているだけであるため、フランジ板は周方向にずれるおそれがある。また、フランジ板のケースに対する取付位置（軸方向側）は、カシメ部の屈曲部位（開口部の縁の部分）によって一点に定まるため、成形時の寸法誤差等の影響を受け易く、量産時に安定性に欠ける不利もある。

更に、カシメ部がフランジ板に密着するように面接触させるには、カシメ部を精度高く直角に曲げる必要があるが、そのように曲げるのは難しい。通常は、カシメ部の先端が曲がり過ぎて線接触になる場合が多い。ところがそうした場合、フランジ板が削れて削れ屑が発生するため、その削れ屑が汚染源となってモータに不具合を生じるおそれがある。

そこで、本発明の目的は、しっかりと固定でき、安定して量産できる固定構造を提供することにある。

本発明は、一端が開口する円筒状の周壁を有する金属製の容器に対し、前記開口に嵌め込む嵌合部を有する円柱状の嵌合部材を固定する固定構造である。前記周壁には、周壁の一部を欠いて形成される欠損部が設けられており、前記周壁と一体で、且つ前記欠損部の縁から前記周壁の中心線に対し、前記開口に向かって斜めに延出し、且つ、延出した先端が、前記周壁より軸方向外側には延出しないように配置され、前記周壁の板厚方向に屈曲する複数の屈曲片と、前記嵌合部の周面において、前記屈曲片に対応するように設けられた少なくとも一つの凹部と、を備える。前記凹部は、前記屈曲片の傾きに対応して傾斜する複数の支持面を有し、前記屈曲片は、前記周壁の周方向において、前記屈曲片の延出方向が互いに逆に向いた第１屈曲片と第２屈曲片とを有している。そして、前記第１屈曲片と前記第２屈曲片とは、少なくともその一部が前記支持面と面で接触するように構成されている。

このような構成の固定構造によれば、開口に向かって互いに逆方向に斜めに延出し、そして、周壁の板厚方向に屈曲する、第１屈曲片と第２屈曲片が周壁に設けられている。更に、これらに対応して設けられる少なくとも一つの凹部には、屈曲片の傾きに対応して傾斜する複数の支持面が設けられている。そうして、前記第１屈曲片と前記第２屈曲片とが支持面と接するように構成されているので、各屈曲片は対応する支持面と面接触し易くなっている。従って、安定して固定することができ、削り屑の発生も抑制できる。

また、凹部と欠損部とを大まかに位置決めして各屈曲片を屈曲するだけで簡単に周方向に位置決めできる。更に、各屈曲片及び各支持面は、中心線方向及び周方向の双方に対して一定の角度を有しているので、屈曲片と支持面の間に多少の成形誤差やばらつきがあっても、これらを吸収することができ、生産性に優れる。しかも、周方向に固定する分力と、中心線方向を開口と反対側に作用する分力とを同時に得ることができるので、位置ずれやがたつき等を防ぐことができる。

本実施形態の駆動装置の概略斜視図である。 駆動装置の概略断面図である。 欠損部の部分を示す概略側面図である。 （ａ）は凹部の概略平面図であり、（ｂ）は凹部の概略側面図である。 固定構造の作用を説明するための概略側面図である。 本実施形態の変形例を示す概略平面図である。 本実施形態の別の変形例を示す概略平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

図１及び図２に、本発明の固定構造を適用したモータ１（駆動装置）を示す。このモータ１は、略円柱形状の外観を呈し、モータケース２０（容器）やカバー３０（嵌合部材）、モータ本体４０などで構成されている。

モータケース２０は、例えば、プレス加工により成形された一端に開口２１を有する円筒状の金属製容器であり、円筒状の周壁２２と、他端を塞ぐ底壁２３とを有している。

カバー３０は、例えば、合成樹脂や金属から形成された、モータケース２０の開口２１を塞ぐ円柱状の部材である。カバー３０の半径方向の中心部には、カバー３０の中心線Ａに沿って貫通する貫通孔３１が形成されている。カバー３０は、モータケース２０の開口２１の内径よりも僅かに小さい外径の嵌合部を有し、この嵌合部をモータケース２０の開口２１に嵌め込んで固定することにより、モータケース２０の開口２１は塞がれる。本実施形態では、カバー３０自体が嵌合部となっていて、モータケース２０に固定されたカバー３０の外面３２は、周壁２２の開口２１側の縁に揃うように設計されている。

カバー３０で塞がれるモータケース２０の内部には、シャフト４１等で構成されたモータ本体４０が収容されている。シャフト４１は、モータケース２０の底壁２３の中央部に取り付けられた下部ベアリング２と、カバー３０の貫通孔３１に取り付けられた上部ベアリング３とにより、カバー３０やモータケース２０の中心線Ａの回りに回転自在に支持されている。シャフト４１の一端は、貫通孔３１からカバー３０の外部に突出している。

モータ本体４０は、従来のモータ１と同様であり、図示はしないがロータやステータ等で構成されていて、外部から供給される電流により、シャフト４１を回転駆動する。

このモータ１は、ビス等を用いて締結する必要のないビスレスモータである。モータ１には、モータケース２０の一部を屈曲するだけでカバー３０を固定できる固定構造５０が設けられている。

本実施形態の固定構造５０は、モータ１の開口２１側の縁部における２箇所に設けられていて、互いに半径方向に対向配置されている。これら固定構造５０のそれぞれには、モータケース２０に設けられ、固定時には屈曲される２つの屈曲片５１と、カバー３０に設けられる１つの凹部５２とが備えられている。

図３に、屈曲前の屈曲片５１を示す。周壁２２の開口２１側の端部には、固定構造５０の形成部位２箇所に対応して、周壁２２の一部を逆台形状に欠いて形成される欠損部２４が２つ設けられている。具体的には、各欠損部２４は、周壁２２の端縁２２ａよりも一段下がって位置する下底縁部２４ａと、下底縁部２４ａの各端と端縁２２ａとに連なって、端縁２２ａ側に向かって末広がりに傾斜する一対の側縁部２４ｂ，２４ｂとを有している。

そして、これら各欠損部２４の側縁部２４ｂのそれぞれに１つずつ、周壁２２と一体に屈曲片５１が設けられている。すなわち、本実施形態では、周壁２２の周方向において、屈曲片５１の延出方向が互いに逆に向いた第１屈曲片５１ａと第２屈曲片５１ｂとが凹部５２のそれぞれに対応して１つずつ設けられている。各屈曲片５１は、周壁２２の中心線Ａに対して開口２１に向かって斜め（本実施形態では、約４５°）に延出された略矩形板状となっている。その延出方向は、側縁部２４ｂの延びる方向と略直交している。

各屈曲片５１の全体は欠損部２４の内側に位置している。すなわち、各屈曲片５１の先端が周壁２２の端縁２２ａを超えて外側に突出しないように配置されている。従って、これら欠損部２４及び屈曲片５１は、プレス加工により、周壁２２を１回打ち抜くことで形成することができるため、部材コストや量産性に優れる。

図４に、カバー３０の凹部５２を示す。同図の（ａ）は、カバー３０の中心線Ａの方向から見た図であり、同図の（ｂ）は、それと直交する半径方向外側から見た図である。凹部５２は、カバー（嵌合部）３０の周面において、屈曲片５１に対応する位置２箇所に設けられている。

各凹部５２は、これら図に示されるように、カバー３０の開口２１側の端部における縁の部分に設けられていて、その中心線Ａ側及び半径方向外側が開口した略台形のすり鉢形状をしている。各凹部５２は、第１屈曲片５１ａ及び第２屈曲片５１ｂの傾きのそれぞれに対応して傾斜する第１支持面５３及び第２支持面５４と、これら支持面の下端縁に連なる底面５５と、底面５５及びこれら支持面における半径方向内側の側縁に連なる内側面５６とを有している。

詳しくは、各支持面５３，５４は、凹部５２の底面５５側から開口２１に向かう方向に傾斜（中心線Ａに対して４５°）しており、各支持面５３，５４の半径方向外側の側縁５３ａ，５４ａは、半径方向外側から見て、各屈曲片５１が延出する方向と直交する方向に延びている。また、これら支持面５３，５４は、凹部５２の内側面５６側から半径方向外側に向かう方向にも、半径方向の中心から放射状に拡がるように傾斜している。

図５に示すように、欠損部２４は、凹部５２との関係では、凹部５２よりもひとまわり大きく形成されていて、その縁、特に各側縁部２４ｂが、凹部５２の各縁（各支持面の半径方向外側の側縁）の外側に所定の屈曲代ｈを隔てて位置するように形成されている。

カバー３０は、モータケース２０の開口２１に嵌め込んだ後、各屈曲片５１をその板厚方向（半径方向内側）に屈曲させ、それぞれ凹部５２の各支持面５３，５４に面接触させることにより、モータケース２０に固定される。

その際、欠損部２４には屈曲代ｈが形成されているので、成形時のばらつき等があっても屈曲片５１の中間で安定して屈曲させることができる。従って、各屈曲片５１を安定して支持面５３，５４に面接触させることができ、しっかりと固定できる。

周壁２２の周方向において互いに逆向きな斜め方向に延びる第１屈曲片５１ａ及び第２屈曲片５１ｂを中心線Ａに対して角度を付けた状態で屈曲しているので、凹部５２と欠損部２４とを大まかに位置決めして各屈曲片５１を屈曲するだけで、斜め方向の分力ｆｒの作用により、カバー３０は次第に所定位置に寄っていくため、簡単に周方向の位置決めができる。

各屈曲片５１及び各支持面５３，５４は、中心線Ａ方向及び周方向の双方に対して一定の角度を有しているので、各屈曲片５１と各支持面５３，５４とを安定して面接触させることができる。凹部５２と欠損部２４との間に多少の成形誤差やばらつきがあっても、これらを容易に吸収することができるので、生産性にも優れる。

しかも、図５に示すように、例えば、シャフト４１の回転によってカバー３０を押し上げたり周方向にずらしたりする力が作用しても、面接触している部位において、周方向に固定する分力ｆｒと、中心線Ａ方向を開口２１と反対側に作用する分力ｆｓとを同時に得ることができるので、位置ずれやがたつき、カバー３０の外れ等を防ぐことができ、削り屑の発生が効果的に抑制できる。

更に、各支持面５３，５４は、凹部５２の内側面５６側から半径方向外側に向かって次第に離れるように傾斜しているので、各屈曲片５１は、直角まで大きく屈曲させなくても各支持面５３，５４に接触する。従って、各屈曲片５１は、よりいっそう各支持面５３，５４に面接触し易くなるため、削り屑の発生をよりいっそう効果的に防ぐことができる。

なお、本発明にかかる固定構造等は、前記の実施の形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

例えば、図６に示すように、固定構造５０は２つに限らず１つ又は３つ以上であってもよい。なお、３つ以上の場合には周方向に対向配置しなくてもよい。

また、固定構造５０ごとに第１屈曲片５１ａ及び第２屈曲片５１ｂを設ける必要はなく、１つのモータ１に、少なくとも１つの第１屈曲片５１ａと１つの第２屈曲片５１ｂとが設けられていて、これらに対応して少なくとも１つの凹部５２が設けられていればよい。例えば、図７に示すように、対向状に２つの凹部５２を設け、これら凹部５２の一方に第１屈曲片５１ａを１つだけ設け、他方に１つの第２屈曲片５１ｂを１つだけ設けることができる。

駆動装置はモータに限らない。アクチュエータ等であってもよい。

２０ モータケース（容器）
２１ 開口
２２ 周壁
３０ カバー（嵌合部材）
５０ 固定構造
５１ 屈曲片
５１ａ 第１屈曲片
５１ｂ 第２屈曲片
５２ 凹部
５３ 第１支持面
５４ 第２支持面
Ａ 中心線

Claims (6)

1. 一端が開口する円筒状の周壁を有する金属製の容器に対し、前記開口に嵌め込む嵌合部を有する円柱状の嵌合部材を固定する固定構造であって、
   前記周壁には、周壁の一部を欠いて形成される欠損部が設けられており、
   前記周壁と一体で、且つ前記欠損部の縁から前記周壁の中心線に対し、前記開口に向かって斜めに延出し、且つ、延出した先端が、前記周壁より軸方向外側には延出しないように配置され、前記周壁の板厚方向に屈曲する複数の屈曲片と、
   前記嵌合部の周面において、前記屈曲片に対応するように設けられた少なくとも一つの凹部と、
   を備え、
   前記凹部は、前記屈曲片の傾きに対応して傾斜する複数の支持面を有し、
   前記屈曲片は、前記周壁の周方向において、前記屈曲片の延出方向が互いに逆に向いた第１屈曲片と第２屈曲片とを有し、
   前記第１屈曲片と前記第２屈曲片とは、少なくともその一部が前記支持面と面で接触する固定構造。
2. 請求項１に記載の固定構造において、
   前記支持面は、前記凹部の底から開口に向かう方向に傾斜している固定構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の固定構造において、
   前記周壁には、前記欠損部が複数設けられ、前記屈曲片は前記欠損部の縁に設けられ、当該屈曲片の全体が前記欠損部の内側に位置している固定構造。
4. 請求項３に記載の固定構造において、
   前記欠損部は、前記凹部よりもひとまわり大きく形成され、その縁が前記凹部の縁の外
   側に所定の屈曲代を隔てて位置している固定構造。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の固定構造において、
   前記第１屈曲片及び第２屈曲片が、前記凹部のそれぞれに１つずつ設けられている固定構造。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の固定構造を有する駆動装置。

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