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JP4058095B1 - DC motor - Google Patents

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JP4058095B1
JP4058095B1 JP2006281438A JP2006281438A JP4058095B1 JP 4058095 B1 JP4058095 B1 JP 4058095B1 JP 2006281438 A JP2006281438 A JP 2006281438A JP 2006281438 A JP2006281438 A JP 2006281438A JP 4058095 B1 JP4058095 B1 JP 4058095B1
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Abstract

【課題】エンドキャップとケースとの締結精度を向上させることにより、ロータシャフトと軸受との嵌合精度を向上させて、シャフトの摺動音や振動を低減させると共に、ロータシャフトや軸受の偏摩耗等を防止し、さらに軸受への追加注油を減少させて、油量過多により生じる問題を解消させることによって、精度・信頼性・耐久性を著しく向上させた小型直流モータを提供する。
【解決手段】本発明に係る直流モータは、エンドキャップに、ケースの開口部の内径よりも大きな径の係止蓋部が設けられると共に、その内面にケース内壁と隙間なく嵌合する嵌合壁が周方向に設けられ、かつ、該嵌合壁の先端部外側には複数のスナップフィット係合片が設けられ、また、ケースの開口部側の側壁部にスナップフィット係合孔が設けられて、エンドキャップとケースとがスナップフィット係合により締結される。
【選択図】図1
[PROBLEMS] To improve the fitting accuracy between a rotor shaft and a bearing by improving the fastening accuracy between the end cap and the case, thereby reducing the sliding noise and vibration of the shaft, and uneven wear of the rotor shaft and the bearing. A small DC motor with significantly improved accuracy, reliability, and durability by eliminating excessive lubrication and reducing additional lubrication to the bearing.
A DC motor according to the present invention is provided with an engagement cap that is provided on the end cap with a locking lid having a diameter larger than the inner diameter of the opening of the case, and that is fitted to the inner wall of the case without a gap. Is provided in the circumferential direction, and a plurality of snap-fit engagement pieces are provided outside the front end of the fitting wall, and a snap-fit engagement hole is provided in the side wall portion on the opening side of the case. The end cap and the case are fastened by snap-fit engagement.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、直流モータに関し、さらに詳細には、アーマチュアと、アーマチュアの径方向中心に設けられるロータシャフトと、ロータシャフトを回転自在に支持する2つの軸受と、アーマチュアを内包させると共に一方の軸受が配設されるケースと、ケースの開口部を閉塞させると共に他方の軸受が配設されるエンドキャップとを備える小型の直流モータに関する。   The present invention relates to a direct current motor, and more specifically, an armature, a rotor shaft provided at the center in the radial direction of the armature, two bearings that rotatably support the rotor shaft, and one of the bearings including the armature. The present invention relates to a small DC motor including a case to be disposed and an end cap for closing the opening of the case and the other bearing being disposed.

直流モータには、大小さまざまなサイズのものがあり、またその用途や要求される特性によって、構造も多種多様である。昨今では、電子デバイス機器の小型化と相俟って、小型直流モータの需要も多い。しかし、その反面、それら電子機器の高性能化に伴い、小型直流モータに要求される精度・信頼性が著しく高度なものとなっている。   There are various sizes of DC motors, and there are various types of structures depending on the application and required characteristics. Recently, coupled with the downsizing of electronic device equipment, there is a great demand for small DC motors. On the other hand, as the performance of these electronic devices increases, the accuracy and reliability required for small DC motors are remarkably high.

ここで、従来の小型直流モータの例として、特許文献1に記載の直流モータ100がある(図6)。直流モータ100は、内周面に永久磁石102を固着したケース101と、電機子鉄心103と整流子104を備えた回転子105と、ブラシ108を備えたホルダーベース107と、ケース101の開口部に嵌着されるエンドキャップ106とからなる。   Here, as an example of a conventional small DC motor, there is a DC motor 100 described in Patent Document 1 (FIG. 6). The DC motor 100 includes a case 101 having a permanent magnet 102 fixed to an inner peripheral surface, a rotor 105 having an armature core 103 and a commutator 104, a holder base 107 having a brush 108, and an opening of the case 101. And an end cap 106 to be fitted into the.

ところで、小型直流モータの精度および信頼性に大きな影響を与える要因の一つとして、エンドキャップとケースとの締結構造が挙げられる。従来の小型直流モータにおいては、エンドキャップとケースとを締結する方法として、加締め構造が用いられている。当該加締め構造について、小型直流モータ100を例にとり説明すると、エンドキャップ106の周縁に折り曲げ縁部121を形成すると共に、この折り曲げ縁部121の内径寸法をケース101の開口部の外径寸法より大に形成し、エンドキャップ106の折り曲げ縁部121の一部に係止用爪122を設け、この係止用爪122を、ケース101の開口部の外周にかつ前記位置決め用の突起129と対応する部位に設けた凹部123に折り曲げ係止させる構造である。   By the way, one of the factors that greatly affects the accuracy and reliability of a small DC motor is a fastening structure between an end cap and a case. In a conventional small DC motor, a caulking structure is used as a method for fastening the end cap and the case. The caulking structure will be described by taking a small DC motor 100 as an example. A bent edge 121 is formed on the periphery of the end cap 106, and the inner diameter of the bent edge 121 is made larger than the outer diameter of the opening of the case 101. The locking claw 122 is formed on a part of the bent edge portion 121 of the end cap 106, and the locking claw 122 corresponds to the outer periphery of the opening of the case 101 and the positioning projection 129. This is a structure in which the concave portion 123 provided at the portion to be bent is locked.

特開平7−322551号公報JP-A-7-322551

しかし、従来より小型直流モータにおけるエンドキャップとケースとの締結構造として用いられている加締め構造は、エンドキャップが設計上の所定位置に対して、径方向に位置ずれを起こしてしまうという問題が生じる場合がある。これは、係止用爪を折り曲げ加工する際に生じる径方向の応力がエンドキャップに作用することに起因するものである。この問題に対して、従来は、ロータシャフトを支持する軸受の内径を大きくすることによって位置ずれの影響を解消させて、ロータシャフトの組み付け位置を許容限度内に収める方法を採っていた。ところが、軸受の内径を大きくすると、ロータシャフトと軸受の嵌合クリアランスが大きくなってしまうため、シャフト摺動音等の機械的ノイズが大きくなるとともに、接触部分に偏摩耗が生じてしまう。さらに、そのようなノイズ・偏摩耗防止のために、頻繁に追加注油をしなければならず、その結果として、過剰油分がゴミ付着を招く等の二次的な問題も生じてしまうこととなる。そのような問題が重畳的に作用して、モータの耐久性は著しく低下してしまうという問題を抱えていた。   However, the caulking structure conventionally used as a fastening structure between the end cap and the case in a small DC motor has a problem that the end cap is displaced in the radial direction with respect to a predetermined design position. May occur. This is due to the fact that radial stress generated when the locking claw is bent acts on the end cap. In order to solve this problem, conventionally, a method of eliminating the influence of the positional deviation by increasing the inner diameter of the bearing supporting the rotor shaft and keeping the assembly position of the rotor shaft within an allowable limit has been adopted. However, when the inner diameter of the bearing is increased, the fitting clearance between the rotor shaft and the bearing is increased, so that mechanical noise such as shaft sliding noise is increased and uneven wear occurs at the contact portion. Furthermore, in order to prevent such noise and uneven wear, additional oil must be frequently added. As a result, secondary problems such as excessive oil causing dust adhesion may occur. . Such a problem acts in a superimposed manner, and has a problem that the durability of the motor is remarkably lowered.

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、特に小型の直流モータに関して、エンドキャップとケースとの締結精度を向上させることにより、ロータシャフトと軸受との嵌合クリアランスの精度を向上させて、それによりモータ動作時に発生するシャフト摺動音等の機械的ノイズや振動を低減させると共に、ロータシャフトや軸受の偏摩耗および粉塵の浸入を防止し、さらに軸受へのノイズ低減のための追加注油を減少させて、油量過多により生じる問題を解消させることによって、精度・信頼性・耐久性を著しく向上させた直流モータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and particularly with respect to a small DC motor, by improving the fastening accuracy between the end cap and the case, the accuracy of the fitting clearance between the rotor shaft and the bearing is improved. Reduces mechanical noise such as shaft sliding noise generated during motor operation and vibration, prevents uneven wear and intrusion of dust on the rotor shaft and bearing, and reduces additional lubrication to reduce noise on the bearing. Thus, it is an object of the present invention to provide a direct current motor that significantly improves accuracy, reliability, and durability by eliminating problems caused by excessive oil amount.

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。   The present invention solves the above-described problems by the solving means described below.

本発明に係る直流モータは、アーマチュアと、前記アーマチュアの径方向中心に設けられるロータシャフトと、前記ロータシャフトを回転自在に支持する2つの軸受と、前記アーマチュアを内包させると共に前記一方の軸受が配設されるケースと、前記ケースの開口部を閉塞させると共に前記他方の軸受が配設されるエンドキャップとを備える直流モータにおいて、前記エンドキャップは、前記ケースの開口部の内径よりも大きな外径を有する係止蓋部が設けられると共に、前記ケース側の面にケース内壁と隙間なく嵌合する嵌合壁が周方向の全部もしくは一部に設けられ、かつ、該嵌合壁の先端部外側には複数のスナップフィット係合片が設けられ、前記スナップフィット係合片が外側に設けられた前記嵌合壁の内側が、前記ケース挿入側の端部から前記係止蓋部に至る略直状の壁面に形成されて、該嵌合壁の内側にブラシ設置用空間部が設けられ、前記スナップフィット係合片は、前記嵌合壁の前記ケース挿入側の端部から若干量前記係止蓋部寄りの位置から該嵌合壁の外側に向けて突起させる形状に構成され、前記ケースは、前記開口部側の側壁部に、前記複数のスナップフィット係合片を係合させるスナップフィット係合孔が設けられ、前記エンドキャップと前記ケースとがスナップフィット係合により締結されることによって前記アーマチュアが所定位置に位置決めされることを特徴とする。 A DC motor according to the present invention includes an armature, a rotor shaft provided at the center in the radial direction of the armature, two bearings that rotatably support the rotor shaft, and the one armature that includes the armature. In a DC motor comprising a case provided and an end cap that closes the opening of the case and in which the other bearing is disposed, the end cap has an outer diameter larger than the inner diameter of the opening of the case And a fitting wall that fits on the case-side surface without any gap with the inner wall of the case without any gaps, and is provided on all or part of the circumferential direction, and outside the front end of the fitting wall. a plurality of snap-fit engagement piece is provided on the said fitting inner wall of the snap-fit engagement piece is provided on the outside is the case insertion side Formed on a substantially straight wall surface extending from the end portion to the locking lid portion, and provided with a brush installation space inside the fitting wall, and the snap-fit engagement piece is formed on the fitting wall. The case is configured to protrude from the end on the case insertion side toward the outside of the fitting wall from a position close to the locking lid, and the case is formed on the side wall on the opening side. A snap fit engagement hole for engaging a snap fit engagement piece is provided, and the armature is positioned at a predetermined position by fastening the end cap and the case by snap fit engagement. .

また、前記係止蓋部は、ケース開口部における係止蓋当接面と当接させてエンドキャップとケースとの締結を強固にさせる複数のリブが設けられ、前記複数のリブは、前記エンドキャップと前記ケースとが前記スナップフィット係合により締結される際に、押し潰されて弾性力を生じさせる高さに形成されることを特徴とする。 Further, the engaging Tomefuta portion is brought into contact with the locking cap abutting surface is a plurality of ribs which strengthen the engagement between the end cap and the case is provided at the case opening portion, said plurality of ribs, said end When the cap and the case are fastened by the snap-fit engagement, the cap and the case are formed to a height that is crushed to generate an elastic force .

また、前記嵌合壁は、スナップフィット係合片の両脇位置に、該嵌合壁の先端部から係止蓋部の方向に形成されるスリットが設けられることを特徴とする。   Further, the fitting wall is characterized in that a slit formed in the direction from the front end portion of the fitting wall to the locking lid portion is provided on both sides of the snap-fit engagement piece.

請求項1によれば、係止蓋部がケースの係止蓋当接面に当接することによって、エンドキャップがケースに対して所定位置で係止されて、軸方向の移動(取り付け方向の移動)が規制される。また、エンドキャップ内面に設けられる嵌合壁がケースの内壁と隙間なく嵌合することによって、エンドキャップの径方向の移動が規制される。さらに、当該嵌合壁の先端部外側に設けられるスナップフィット係合片をケースのスナップフィット係合孔にスナップフィット係合させることによって、エンドキャップの軸方向の移動(取り外し方向の移動)が規制される。これらにより、加締め構造を採用することなく、エンドキャップとケースとを締結させることが可能となる。また、その結果、エンドキャップが所定位置から位置ずれすることを防止することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the end cap is locked at a predetermined position with respect to the case by the contact of the locking lid portion with the locking lid contact surface of the case, and the movement in the axial direction (movement in the mounting direction). ) Is regulated. Further, when the fitting wall provided on the inner surface of the end cap is fitted with the inner wall of the case without a gap, movement of the end cap in the radial direction is restricted. Further, the snap-fit engagement piece provided on the outer end of the fitting wall is snap-fit engaged with the snap-fit engagement hole of the case, thereby restricting the axial movement (moving in the removal direction) of the end cap. Is done. Thus, the end cap and the case can be fastened without adopting a caulking structure. As a result, it is possible to prevent the end cap from being displaced from a predetermined position.

請求項2によれば、エンドキャップがケースに締結される際に、係止蓋部と係止蓋当接面との間に生じる圧縮力によって高さ方向に圧縮されて押し潰されるように変形をするリブが、その変形を元に戻そうとする弾性力を生じさせて、その力が係止蓋部と係止蓋当接面とを離れさせる方向に作用する。その結果、エンドキャップ締結の際に生じ得る軸方向のがたつきを防止・解消することが可能となる   According to claim 2, when the end cap is fastened to the case, the end cap is deformed so as to be compressed and crushed by the compression force generated between the locking lid portion and the locking lid contact surface. The ribs that cause the elastic force generate an elastic force to restore the deformation, and the force acts in a direction to separate the locking lid portion and the locking lid contact surface. As a result, it is possible to prevent and eliminate axial shakiness that may occur during end cap fastening.

請求項3によれば、スリットを設けることによって、エンドキャップとケースとをスナップフィット係合により締結する際に生じる嵌合壁のたわみ量を低減させることが可能となり、嵌合壁がたわむことに起因して生じる締結の「ガタ」の発生を防止することが可能となる。   According to claim 3, by providing the slit, it is possible to reduce the amount of bending of the fitting wall that occurs when the end cap and the case are fastened by snap-fit engagement, and the fitting wall is bent. It is possible to prevent the occurrence of fastening “play” due to the cause.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る直流モータ1の一例を示す概略図である。また、図2は、その直流モータ1のケース21の構成を示す概略図である。図3は、その直流モータ1のエンドキャップ31の構成を示す側面図である。図4は、その直流モータ1のエンドキャップ31の構成を示す正面図である。図5は、その直流モータ1のエンドキャップ31の構成を示す底面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a DC motor 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the case 21 of the DC motor 1. FIG. 3 is a side view showing the configuration of the end cap 31 of the DC motor 1. FIG. 4 is a front view showing the configuration of the end cap 31 of the DC motor 1. FIG. 5 is a bottom view showing the configuration of the end cap 31 of the DC motor 1.

図1に示す直流モータ1は、ケース21内にマグネット10およびアーマチュア11が組み込まれた後、エンドキャップ31がケース21の開口部22を塞ぐように組み付けられて構成されている。アーマチュア11は、その径方向中心に設けられるロータシャフト12が2つの軸受2および軸受3により回転可能に支持されている。ここで、軸受2はケース21の貫通孔25に嵌め込まれて構成されている。この軸受2によって、ロータシャフト12の一端側が支持されるとともに、アーマチュア11がケース31の内部において貫通孔25方向に移動することを規制している。一方、軸受3はエンドキャップ31におけるケース21の開口部22を閉塞する側の面(以下、「エンドキャップ内面」という)33に嵌め込まれて構成されている。この軸受3によって、ロータシャフト12の他端側が支持される。ここで、ロータシャフト12の端部がエンドキャップ31に接触して、アーマチュア11がケース21の内部において開口部22方向に移動することを規制している。また、ブラシ4は、エンドキャップ31により保持されている。
なお、本願においてはロータシャフト12の長手方向に平行な方向を「軸方向」とし、軸方向に直行する方向を「径方向」として用語を用いる。
The DC motor 1 shown in FIG. 1 is configured by assembling an end cap 31 so as to close the opening 22 of the case 21 after the magnet 10 and the armature 11 are assembled in the case 21. In the armature 11, a rotor shaft 12 provided at the center in the radial direction is rotatably supported by two bearings 2 and 3. Here, the bearing 2 is configured to be fitted into the through hole 25 of the case 21. The bearing 2 supports one end of the rotor shaft 12 and restricts the armature 11 from moving in the direction of the through hole 25 inside the case 31. On the other hand, the bearing 3 is configured to be fitted into a surface 33 (hereinafter referred to as “end cap inner surface”) that closes the opening 22 of the case 21 in the end cap 31. The other end side of the rotor shaft 12 is supported by the bearing 3. Here, the end of the rotor shaft 12 is in contact with the end cap 31, and the armature 11 is restricted from moving toward the opening 22 inside the case 21. The brush 4 is held by an end cap 31.
In the present application, the term “axial direction” is used as the direction parallel to the longitudinal direction of the rotor shaft 12, and the term “radial direction” is used as the direction orthogonal to the axial direction.

図2に示すように、ケース21は一端側に開口部22が設けられ、他端側に貫通孔25が設けられる。直流モータ1の組み立ての際は、開口部22からマグネット10、アーマチュア11がケース21内に挿入される。ケース21の開口部22側の端部の面が係止蓋当接面24である。また、ケース21における側壁部26の開口部22寄りにスナップフィット係合孔23が設けられる。スナップフィット係合孔23は、一例として側壁部26の相対する平面部に2箇所設ける構成としたが、相対する曲面部に設ける構成であってもよい。また、設ける個数も2箇所以上であってもよい。いずれの場合も、組み込まれるロータシャフト12に対して径方向に対象となるように設けることが望ましい。   As shown in FIG. 2, the case 21 is provided with an opening 22 on one end side and a through hole 25 on the other end side. When the DC motor 1 is assembled, the magnet 10 and the armature 11 are inserted into the case 21 through the opening 22. The surface of the end portion of the case 21 on the opening 22 side is a locking lid contact surface 24. Further, a snap fit engagement hole 23 is provided near the opening 22 of the side wall 26 in the case 21. As an example, the snap-fit engagement holes 23 are provided at two opposing flat portions of the side wall portion 26, but may be provided at opposing curved surface portions. Also, the number provided may be two or more. In any case, it is desirable that the rotor shaft 12 to be incorporated is provided in a radial direction.

図3、図4、図5に示すように、エンドキャップ31には、ケース21の開口部22の内径よりも大きな外径を有する係止蓋部32が設けられる。エンドキャップ31が、ケース21に締結される際に、係止蓋部32がケース21の開口部22における係止蓋当接面24に当接することによって、エンドキャップ31がケース21に対して所定位置で係止されて、エンドキャップ31の軸方向の移動(取り付け方向の移動)が規制される。また、エンドキャップ内面33にケース21の内壁と隙間なく嵌合する嵌合壁34が周方向の全部もしくは一部に渡って設けられる。当該嵌合によって、エンドキャップ31の径方向の移動が規制される。さらに、嵌合壁34の先端部外側にスナップフィット係合片35が設けられる。スナップフィット係合片35の位置および個数は、ケース21のスナップフィット係合孔23の位置および個数に応じて係合可能なように設けられる。スナップフィット係合片35をスナップフィット係合孔23にスナップフィット係合させることによって、エンドキャップ31の軸方向の移動(取り外し方向の移動)が規制される。ここで、スナップフィット係合片35の両脇位置に、該嵌合壁34の先端部から係止蓋部32の方向に向けたスリット41が設けられる。なお、スリット41を設けることなく、嵌合壁34とスナップフィット係合片35とを連続的に形成する構成であってもよい。また、エンドキャップ内面33の中央部には、軸受3を嵌合させるための溝部が設けられる。   As shown in FIGS. 3, 4, and 5, the end cap 31 is provided with a locking lid 32 having an outer diameter larger than the inner diameter of the opening 22 of the case 21. When the end cap 31 is fastened to the case 21, the end cap 31 contacts the case 21 with respect to the case 21 by the contact of the locking lid 32 with the locking lid contact surface 24 in the opening 22 of the case 21. The end cap 31 is locked at the position, and movement of the end cap 31 in the axial direction (movement in the mounting direction) is restricted. In addition, a fitting wall 34 that fits on the inner surface 33 of the end cap without a gap is provided over the whole or a part of the circumferential direction. Due to the fitting, movement of the end cap 31 in the radial direction is restricted. Further, a snap fit engagement piece 35 is provided on the outer side of the distal end portion of the fitting wall 34. The position and the number of the snap fit engagement pieces 35 are provided so that they can be engaged according to the position and the number of the snap fit engagement holes 23 of the case 21. By causing the snap fit engagement piece 35 to snap fit into the snap fit engagement hole 23, movement of the end cap 31 in the axial direction (movement in the removal direction) is restricted. Here, slits 41 are provided at positions on both sides of the snap-fit engagement piece 35 from the distal end portion of the fitting wall 34 toward the locking lid portion 32. In addition, the structure which forms the fitting wall 34 and the snap-fit engagement piece 35 continuously without providing the slit 41 may be sufficient. Further, a groove portion for fitting the bearing 3 is provided in the center portion of the end cap inner surface 33.

また、図3、図4、図5に示すように、係止蓋部32には微小高さのリブ40を設ける構成としてもよい。その場合、エンドキャップ31が、ケース21に締結される際に、リブ40が係止蓋当接面24に当接することによって、エンドキャップ31がケース21に対して所定位置で係止されて、エンドキャップ31の軸方向の移動(組み付ける方向の移動)が規制される。このとき、リブ40は締結の際の係止蓋部32と係止蓋当接面24との間に生じる圧縮力によって、高さ方向に圧縮されて、押し潰されるように変形をする。このとき、変形が元に戻ろうとする弾性力が生じる。なお、リブ40は、エンドキャップ31と一体に形成しても、別体に形成してもいずれでもよい。また、リブ40は、一例として、エンドキャップ31の上下方向、左右方向にそれぞれ対称となる位置に4箇所設けられる。リブ40の個数は4箇所以下もしくは4箇所以上であってもよく、非対称の配置であっても構わない。リブ40の高さ等は、リブ40の配設数やエンドキャップ31の材質等に応じて適宜設定される。   Further, as shown in FIGS. 3, 4, and 5, the locking lid portion 32 may be provided with a rib 40 having a minute height. In that case, when the end cap 31 is fastened to the case 21, the end cap 31 is locked to the case 21 at a predetermined position by the rib 40 coming into contact with the locking lid contact surface 24. Movement of the end cap 31 in the axial direction (movement in the assembling direction) is restricted. At this time, the rib 40 is compressed in the height direction and deformed so as to be crushed by the compression force generated between the locking lid portion 32 and the locking lid contact surface 24 at the time of fastening. At this time, an elastic force that causes the deformation to return is generated. The rib 40 may be formed integrally with the end cap 31 or may be formed separately. In addition, as an example, the ribs 40 are provided at four positions that are symmetrical in the vertical direction and the horizontal direction of the end cap 31. The number of ribs 40 may be four or less or four or more, or may be an asymmetric arrangement. The height and the like of the rib 40 are appropriately set according to the number of the ribs 40 provided, the material of the end cap 31, and the like.

通常、エンドキャップ31は樹脂材料により製造され、係止蓋部32、嵌合壁34、スナップフィット係合片35、リブ40が一体的に形成される。ただし、それらの構成はいずれも別体として形成されるものであってもよい。また、材料も樹脂に限定されるものではない。   Normally, the end cap 31 is made of a resin material, and the locking lid portion 32, the fitting wall 34, the snap fit engagement piece 35, and the rib 40 are integrally formed. However, any of those configurations may be formed as separate bodies. Also, the material is not limited to resin.

つづいて、上記構成に基づく作用と効果について説明する。
まず、ケース21とエンドキャップ31との締結に際し、ケース21のスナップフィット係合孔23とエンドキャップ31のスナップフィット係合片35とをスナップフィット係合させることによって、エンドキャップ31の軸方向の移動(取り外し方向の移動)が規制される。ここで、従来の直流モータでは、エンドキャップを加締める構造により締結して軸方向の移動(取り外し方向の移動)を規制していたが、とりわけ小型モータに関しては、加締めを高精度に左右もしくは上下均等に行うことは困難であり、その結果エンドキャップに径方向の応力が作用し、所定位置から径方向の位置ずれが生じることがあった。その点、本発明に係るスナップフィット係合によるエンドキャップ31の締結構造によれば、エンドキャップ31に対して、不均等に径方向の応力が作用することを解消することが可能となる。それにより、エンドキャップ31が所定位置から径方向に位置ずれすることを防止することが可能となる。これにより、ロータシャフト12の組み付け位置の精度を上げることが可能となる。その結果、従来、軸受2および軸受3の内径を大きくすることによって当該位置ずれに対する調整を行っていた対策が不要となり、内径の小さな軸受2および軸受3の採用が可能となる。軸受2および軸受3の内径を大きくする必要がなくなることで、ロータシャフト12と軸受2および軸受3との組み付け精度(嵌合クリアランス精度)を向上させることができ、それによりモータ動作時に発生するシャフト摺動音等の機械的ノイズや振動を著しく低減することと、モータの耐久性の向上が可能となる。これは、ロータシャフト12と軸受2および軸受3の偏摩耗の防止および粉塵の浸入防止を達成するのみならず、追加注油の回数を減少させることとなり、油量過多に起因して生じる諸問題(例えば、ゴミ付着等)の解消を図ることにもつながる。これらのことによって、モータの耐久性を著しく向上させることが可能となる。
Next, operations and effects based on the above configuration will be described.
First, when the case 21 and the end cap 31 are fastened, the snap fit engagement hole 23 of the case 21 and the snap fit engagement piece 35 of the end cap 31 are snap-fit engaged, so that the axial direction of the end cap 31 is increased. Movement (movement in the removal direction) is restricted. Here, in the conventional DC motor, the end cap is tightened by a structure for tightening, and the movement in the axial direction (movement in the removal direction) is regulated. It is difficult to carry out evenly in the vertical direction, and as a result, radial stress acts on the end cap, resulting in radial displacement from a predetermined position. In that respect, according to the fastening structure of the end cap 31 by the snap-fit engagement according to the present invention, it is possible to eliminate uneven radial stress acting on the end cap 31. Thereby, it is possible to prevent the end cap 31 from being displaced from the predetermined position in the radial direction. Thereby, the accuracy of the assembly position of the rotor shaft 12 can be increased. As a result, it is not necessary to take measures for adjusting the displacement by increasing the inner diameters of the bearing 2 and the bearing 3, and the bearing 2 and the bearing 3 having a smaller inner diameter can be employed. By eliminating the need to increase the inner diameters of the bearing 2 and the bearing 3, the assembly accuracy (fitting clearance accuracy) between the rotor shaft 12, the bearing 2 and the bearing 3 can be improved, and thereby the shaft generated during motor operation. Mechanical noise such as sliding noise and vibration can be significantly reduced, and the durability of the motor can be improved. This not only prevents uneven wear of the rotor shaft 12 and the bearing 2 and the bearing 3 and prevents intrusion of dust, but also reduces the number of additional lubrication, and causes various problems caused by excessive oil amount ( For example, it leads to the elimination of dust adhesion). By these things, it becomes possible to improve the durability of a motor remarkably.

従来の直流モータでは、加締め構造により締結していた結果、エンドキャップに所定位置から径方向への位置ずれが生じることがあり、組み立て作業者の“勘”によって、エンドキャップを叩いて、位置ずれの修正を行っていた。しかし、本発明に係るスナップフィット係合によるエンドキャップ31の締結構造によって、エンドキャップ31の所定位置から径方向への位置ずれが防止できるため、モータ製造工程における位置ずれ修正工程を省略することが可能となる。これは、モータ製造に要する時間の短縮化を可能とし、それに伴うコスト削減が可能という著効を奏する。   As a result of fastening with a caulking structure in the conventional DC motor, the end cap may be displaced from the predetermined position in the radial direction. The position of the end cap is struck by the “intuition” of the assembly operator. I was correcting the gap. However, the fastening structure of the end cap 31 by the snap-fit engagement according to the present invention can prevent the end cap 31 from being displaced from the predetermined position in the radial direction, so that the position deviation correcting step in the motor manufacturing process can be omitted. It becomes possible. This makes it possible to shorten the time required for manufacturing the motor, and has the remarkable effect that the cost can be reduced accordingly.

また、従来の直流モータのエンドキャップ締結工程は、エンドキャップをケースの所定位置まで挿入して係止させる工程と、加締めを行って固定する工程との2工程(前記位置ずれ修正工程を加えると3工程)からなっていた。これに対し、本発明では、エンドキャップ31をケース21内に挿入する動作のみで、軸方向、径方向いずれも所定位置となるように係止されて締結が完了する。そのため、当該締結工程が省力化されて、その分の時間短縮が可能となる。さらに、組み立て作業の動作方向が直線動作のみとなるため、組み立て装置の簡素化を図ることができる。   In addition, the conventional DC motor end cap fastening process includes two processes (the above-described misalignment correcting process): a process of inserting and locking the end cap to a predetermined position of the case and a process of fixing by crimping. And 3 steps). On the other hand, in the present invention, only the operation of inserting the end cap 31 into the case 21 is engaged so that both the axial direction and the radial direction are in predetermined positions, and the fastening is completed. Therefore, the fastening process is labor-saving, and the time can be reduced accordingly. Furthermore, since the operation direction of the assembly work is only a linear operation, the assembly apparatus can be simplified.

しかしながら、前記スナップフィット結合に関して、締結の際に問題が生じる場合がある。その場合とは、スナップフィット係合孔23およびスナップフィット係合片35を形成する際に、設計値に対して加工精度が低い場合である。また、その問題とは、ケース21のスナップフィット係合孔23とエンドキャップ31のスナップフィット係合片35とのスナップフィット係合は、エンドキャップ31の軸方向の移動における取り外し方向の移動の規制が主要作用であるところ、例えば、スナップフィット係合孔23の加工精度が低く、スナップフィット係合孔23の形成位置が設計位置よりもエンドキャップ31寄りとなってしまった場合には、エンドキャップ31の軸方向の移動における取り外し方向の移動を規制することとなる係止蓋部32とケース21の係止蓋当接面24との当接が行われる前に、スナップフィット係合が完了してしまうこととなり、その時点では、エンドキャップ31の軸方向の移動における取り外し方向の移動の規制は生じるものの、取り付け方向の移動の規制が生じていないため、エンドキャップ31が軸方向における取り付け方向に移動可能となり、その移動可能長さが軸方向のがたつきを生じさせてしまうことである。   However, there may be problems with the snap-fit connection during fastening. In that case, when the snap fit engagement hole 23 and the snap fit engagement piece 35 are formed, the processing accuracy is lower than the design value. The problem is that the snap-fit engagement between the snap-fit engagement hole 23 of the case 21 and the snap-fit engagement piece 35 of the end cap 31 restricts movement in the removal direction in the axial movement of the end cap 31. Is the main function. For example, when the processing accuracy of the snap fit engagement hole 23 is low and the formation position of the snap fit engagement hole 23 is closer to the end cap 31 than the design position, the end cap The snap-fit engagement is completed before the engagement lid portion 32 and the engagement lid contact surface 24 of the case 21 are brought into contact with each other. At that time, the movement of the end cap 31 in the axial direction is restricted, but the movement of the end cap 31 is restricted. Since the restriction of the movement direction has not occurred, the end cap 31 is movable in the mounting direction in the axial direction, the movable length is that would cause looseness in the axial direction.

上記問題は、リブ40を設けることによって解消が可能である。すなわち、エンドキャップ31がケース21に締結される際に、係止蓋部32と係止蓋当接面24との間に生じる圧縮力によって高さ方向に圧縮されて押し潰されるように変形をするリブ40が、その変形を元に戻そうとする弾性力を生じさせて、その力は係止蓋部32と係止蓋当接面24とを離れさせる方向に作用する。その作用によって、エンドキャップ31の軸方向の移動における取り付け方向の移動の規制を生じさせる。その結果、前記エンドキャップ31締結の際の軸方向のがたつきを解消することが可能となる。   The above problem can be solved by providing the rib 40. That is, when the end cap 31 is fastened to the case 21, the end cap 31 is deformed so as to be compressed and crushed by the compressive force generated between the locking lid portion 32 and the locking lid contact surface 24. The rib 40 to be generated generates an elastic force for returning the deformation, and the force acts in a direction in which the locking lid portion 32 and the locking lid contact surface 24 are separated. Due to this action, the movement of the attachment direction in the movement of the end cap 31 in the axial direction is restricted. As a result, it is possible to eliminate shakiness in the axial direction when the end cap 31 is fastened.

通常、エンドキャップ31は樹脂材料により製造されるため、嵌合壁34とスナップフィット係合片35とを連続的に形成する構成を採用しても、樹脂材料が備える弾性によって、スナップフィット係合片35を弾性変形させて、スナップフィット係合孔23にスナップフィット係合させることは可能である。しかしながら、当該連続的構成を採用すると、エンドキャップ31とケース21とをスナップフィット係合により締結する際に、嵌合壁34にたわみが生じ、その結果、締結のがたつきが生じる場合がある。この問題を解決する手段として、スナップフィット係合片35の両脇位置に、嵌合壁34の先端部から係止蓋部32の方向に向けたスリット41を設けることが好適である。すなわち、スリット41を設けることによって、当該締結の際の嵌合壁34のたわみ量を低減させて、がたつきの発生を防止することが可能である。なお、上記の効果は、樹脂材料のみならず金属材料の場合にも発揮し得る。   Normally, since the end cap 31 is made of a resin material, even if a configuration in which the fitting wall 34 and the snap fit engagement piece 35 are continuously formed is employed, the snap fit engagement is performed due to the elasticity of the resin material. The piece 35 can be elastically deformed and snap-fit engaged with the snap-fit engagement hole 23. However, when the continuous configuration is adopted, when the end cap 31 and the case 21 are fastened by snap-fit engagement, the fitting wall 34 may bend, and as a result, looseness of the fastening may occur. . As a means for solving this problem, it is preferable to provide slits 41 from the front end of the fitting wall 34 toward the locking lid 32 at both sides of the snap fit engagement piece 35. That is, by providing the slit 41, it is possible to reduce the amount of deflection of the fitting wall 34 at the time of the fastening and prevent the occurrence of rattling. The above effect can be exhibited not only in the case of a resin material but also in the case of a metal material.

本発明は、特にφ20mm以下の小型モータへの適用が好適である。上述の効果は、そのような小型モータへの適用において、より一層顕著に発揮されるものである。ここで、表1に本実施例に係る直流モータ1が達成している数値データの一例を示すことにより、本発明の有効性を証明する。本発明に係る直流モータ1により達成されている数値は従来モータに比して高精度なものであり、そのこと自体も大きな効果であると言えるが、そのような高精度のモータを、検査・修正工程を経ることなしに、簡単・容易な組み立て方法によって、かつ低コストで実現している点が、本発明の最大の効果であると言える。   The present invention is particularly suitable for small motors with a diameter of 20 mm or less. The above-described effects are more remarkably exhibited when applied to such a small motor. Here, the effectiveness of the present invention is proved by showing an example of numerical data achieved by the DC motor 1 according to the present embodiment in Table 1. The numerical value achieved by the direct current motor 1 according to the present invention is higher than that of a conventional motor, and it can be said that the effect itself is a great effect. It can be said that the greatest effect of the present invention is that it is realized by a simple and easy assembling method and at low cost without passing through a correction process.

Figure 0004058095
Figure 0004058095

なお、本発明に係る直流モータは、小型モータのみならず、大型モータに適用することができることはもちろんである。   The DC motor according to the present invention can be applied not only to a small motor but also to a large motor.

本発明の実施の形態に係る直流モータの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the DC motor which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す直流モータの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the DC motor shown in FIG. 図1に示す直流モータのエンドキャップの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the end cap of the DC motor shown in FIG. 図1に示す直流モータのエンドキャップの構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the end cap of the DC motor shown in FIG. 図1に示す直流モータのエンドキャップの構成を示す底面図である。It is a bottom view which shows the structure of the end cap of the DC motor shown in FIG. 従来の実施の形態に係る直流モータの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the DC motor which concerns on the conventional embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 直流モータ
2 軸受
3 軸受
4 ブラシ
10 マグネット
11 アーマチュア
12 ロータシャフト
21 ケース
22 開口部
23 スナップフィット係合孔
24 係止蓋当接面
25 貫通孔
26 側壁部
31 エンドキャップ
32 係止蓋部
33 エンドキャップ内面
34 嵌合壁
35 スナップフィット係合片
40 リブ
41 スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC motor 2 Bearing 3 Bearing 4 Brush 10 Magnet 11 Armature 12 Rotor shaft 21 Case 22 Opening part 23 Snap fitting engagement hole 24 Locking lid contact surface 25 Through-hole 26 Side wall part 31 End cap 32 Locking lid part 33 End Cap inner surface 34 Fitting wall 35 Snap fit engagement piece 40 Rib 41 Slit

Claims (3)

アーマチュアと、前記アーマチュアの径方向中心に設けられるロータシャフトと、前記ロータシャフトを回転自在に支持する2つの軸受と、前記アーマチュアを内包させると共に前記一方の軸受が配設されるケースと、前記ケースの開口部を閉塞させると共に前記他方の軸受が配設されるエンドキャップとを備える直流モータにおいて、
前記エンドキャップは、前記ケースの開口部の内径よりも大きな外径を有する係止蓋部が設けられると共に、前記ケース側の面にケース内壁と隙間なく嵌合する嵌合壁が周方向の全部もしくは一部に設けられ、かつ、該嵌合壁の先端部外側には複数のスナップフィット係合片が設けられ、
前記スナップフィット係合片が外側に設けられた前記嵌合壁の内側が、前記ケース挿入側の端部から前記係止蓋部に至る略直状の壁面に形成されて、該嵌合壁の内側にブラシ設置用空間部が設けられ、
前記スナップフィット係合片は、前記嵌合壁の前記ケース挿入側の端部から若干量前記係止蓋部寄りの位置から該嵌合壁の外側に向けて突起させる形状に構成され、
前記ケースは、前記開口部側の側壁部に、前記複数のスナップフィット係合片を係合させるスナップフィット係合孔が設けられ、
前記エンドキャップと前記ケースとがスナップフィット係合により締結されることによって前記アーマチュアが所定位置に位置決めされること
を特徴とする直流モータ。
An armature, a rotor shaft provided at the center of the armature in the radial direction, two bearings that rotatably support the rotor shaft, a case that encloses the armature and in which the one bearing is disposed, and the case In a DC motor comprising an end cap on which the other bearing is disposed while closing the opening of
The end cap is provided with a locking lid portion having an outer diameter larger than the inner diameter of the opening portion of the case, and a fitting wall that fits on the case-side surface without any gap with the case inner wall in the circumferential direction. Or provided in a part, and a plurality of snap-fit engagement pieces are provided on the outer end of the fitting wall,
The inside of the fitting wall provided with the snap-fit engagement piece on the outside is formed on a substantially straight wall surface extending from the case insertion side end to the locking lid, There is a brush installation space inside,
The snap-fit engagement piece is configured in a shape that protrudes from the end of the fitting wall toward the outside of the fitting wall by a slight amount from the end of the case insertion side.
The case is provided with a snap fit engagement hole for engaging the plurality of snap fit engagement pieces on the side wall portion on the opening side,
The DC motor according to claim 1, wherein the armature is positioned at a predetermined position by fastening the end cap and the case by snap-fit engagement.
前記係止蓋部は、ケース開口部における係止蓋当接面と当接させる複数のリブが設けられ
前記複数のリブは、前記エンドキャップと前記ケースとが前記スナップフィット係合により締結される際に、押し潰されて弾性力を生じさせる高さに形成されること
を特徴とする請求項1記載の直流モータ。
The locking lid portion is provided with a plurality of ribs to be brought into contact with the locking lid contact surface in the case opening ,
The plurality of ribs are formed at a height that is crushed and generates an elastic force when the end cap and the case are fastened by the snap-fit engagement. The DC motor according to claim 1.
前記嵌合壁は、スナップフィット係合片の両脇位置に、該嵌合壁の先端部から係止蓋部の方向に形成されるスリットが設けられること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の直流モータ。
The said fitting wall is provided with the slit formed in the direction of a latching cover part from the front-end | tip part of this fitting wall in the both-sides position of a snap fitting engagement piece. 2. The DC motor according to 2.
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