专利名称：顶推螺母和使用顶推螺母的电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及顶推螺母(push皿t)和使用顶推螺母的电动机。
背景技术：
作为在将部件彼此连结时使用的卡定体(顶推螺母)，例如在专利文献1中有披露。 专利文献1 :日本专利特开2004-156757号公报 图6是说明专利文献1所披露的顶推螺母100的图，图6 (a)是顶推螺母100的俯视图，图6(b)是顶推螺母100的侧视图，图6(c)是表示使用顶推螺母100在平面板110上固定了作为被卡合部的轴120的状态的剖视图。 专利文献1所披露的顶推螺母100安装在将平面板110的插入孔111贯穿的轴120的前端部121上，在平面板110与轴120的连结中使用。 顶推螺母100具有从周缘部101朝中央侧突出的突出片102，在顶推螺母100的中
央部，供轴120的前端部121插通的插入孔103是由各突出片102的前端102a形成的。 各突出片102从周缘部101朝轴向的同一个方向突出，能弹性变形。 顶推螺母100通过使各突出片102的前端102a咬入轴120的外周面而固定在轴
120上，在此状态下，通过周缘部101与平面板110抵接，平面板110与轴120可在连结状态
下得到保持。 不过，由于突出片102的前端102a与轴120的前端部121的接触面积较大，因此使前端102a咬入轴120的外周面的力其单位面积的大小减小，前端102a咬入轴120的外周面的深度减小。因此，将顶推螺母100固定在轴120上的力变弱，顶推螺母100容易从轴120脱开，有时无法维持平面板110与轴120的连结状态。 因此，如图中虚线所示，可考虑在轴120的前端部121上形成环状槽122，将顶推螺母100的前端102a嵌入环状的爪卡合槽122内而固定在轴120上，但这需要用于在前端部121上形成爪卡合槽122的工序，制作成本会上升。另外，在轴120上安装顶推螺母100时，很难确认突出片102的前端102a是否嵌入爪卡合槽122。
发明内容
本发明的目的在于阻止安装在轴部件上的顶推螺母脱落。 本发明的顶推螺母包括具有插入孔的基部、在基部的插入孔方向上设置有多个并朝基部的中心侧伸出的伸出部，在伸出部上设置有尖锐的爪部，在插通基部的被卡合部件上仅卡定爪部。 此处，较为理想的是，顶推螺母是通过板状部件的冲压冲裁而形成的，伸出部朝冲压冲裁的冲头穿出的一侧伸出。 这样构成时，在爪部的与被卡合部件抵接的抵接部分上不存在塌边，冲压冲裁形成的边缘可作为爪部咬入轴部件，因此，能将顶推螺母可靠地安装在被卡合部件上，可靠地阻止顶推螺母从被卡合部件脱落。 此外，较为理想的是，通过使伸出部的前端侧沿着宽度方向巻曲，使伸出部的前端的宽度方向两侧成为爪部，从插通方向观察，爪部的前端位于被卡合部件的截面的内侧。
这样构成时，能使爪部可靠地咬入被卡合部件的侧面，从而能更可靠地阻止顶推螺母从被卡合部件脱落。另外，由于使伸出部巻曲，因此对抗从爪部作用于根部侧的应力的强度增大，能防止伸出部变形。这是因为，与将伸出部形成为平面状而不使其巻曲时相比，伸出部对抗变形的强度增大。 另外，较为理想的是，被卡合部件是用硬度比顶推螺母小的材质构成的。采用这样的结构时，能使顶推螺母的爪部的前端可靠地咬入筒状部。 此外，本发明是使用顶推螺母的电动机，具有套设在与主体壳体形成一体的筒状部上的定子、能与可旋转地被筒状部支撑的轴一体旋转的转子，在筒状部的外周上设置卡合凸部，并在定子上形成与卡合凸部卡合的卡合凹部，使定子在筒状部的轴向上的一端与筒状部的台阶部抵接，并利用以使爪部卡定在筒状部上的形态安装的顶推螺母的基部来支撑定子的另一端。 这样构成时，顶推螺母以仅使爪部的前端卡定在筒状部上的状态设置，与筒状部的接触面积较小，因此，使爪部的前端咬入筒状部的单位面积的力变大。由此，用于防止定子从筒状部脱开的顶推螺母通过爪部的前端深深地咬入筒状部而可靠地安装在筒状部上，能可靠地阻止定子从筒状部脱落。 另外，通过设置在筒状部上的卡合凸部与设置在定子上的卡合凹部卡合，顶推螺母与筒状部不会相对旋转，因此，不会发生筒状部被爪部刮削的情况。 另外，顶推螺母设置在环状槽内，该环状槽设置在筒状部的外周与定子的内周之间。 这样构成时，在筒状部的轴向上能使转子与定子靠近，且不必为了确保安装顶推
螺母用的空间而加长筒状部件的轴向长度。因此，可縮小电动机的轴向大小。 另外，较为理想的是，顶推螺母的基部的外径和环状槽的外径被设定成大致相同
的直径。 采用这样的结构时，在定子欲朝着从筒状部脱开的方向移动时，在顶推螺母的基部会作用有将基部朝径向外侧扩大的方向上的应力，但由于能利用环状槽的内周面来支承该应力，因此不必为了对抗应力而增大基部的径向厚度。 这样构成时，即使将顶推螺母配置在定子附近，也能避免对定子的磁力的影响。
根据本发明，仅使伸出部的前端的尖锐爪部卡定在被卡合部件上，因此，与被卡合部件的接触面积较小，单位接触面积的使爪部咬入被卡合部件的力变大。因此，能使顶推螺母可靠地卡定在被卡合部件上，阻止顶推螺母从被卡合部件脱落。
图1是实施方式所涉及的电动机的剖视图。
图2是实施方式所涉及的电动机的轴支撑间壁的立体图。
图3是实施方式所涉及的电动机的主要部分放大图。
图4是表示实施方式所涉及的顶推螺母的图。
图5是表示通过对板状部件冲压冲裁而得到的冲裁部件的图。图6是表示现有例涉及的顶推螺母的图。(符号说明)l外转子型电动机2壳体3轴支撑间壁4电动机外壳IO筒状部ll扩径部12縮径部13台阶14贯穿孔15轴承保持部16卡合凸部20油封21、22轴承23顶推螺母插入槽30定子31轭32线圈33、34绝缘部35筒壁36转子滚筒37永磁体38转子40轴50顶推螺母50'冲裁部件51基部52伸出部52a前端52b爪部53插入孔M电动机S密封空间
具体实施例方式
接着，对将本发明应用于外转子型电动机的实施方式进行说明。
图1是表示实施方式所涉及的外转子型电动机1的整体构造的纵剖视图。
外转子型电动机1 (以下记作电动机1)的壳体2呈包括外周壁2a的有底的滚筒状，其开口部被轴支撑间壁3覆盖，形成电动机外壳4。 壳体2与轴支撑间壁3通过依次使用周向上多个部位的爪的卡口方式连结(bayonet engagement)，并用螺栓等实现止转。 轴支撑间壁3由间同立构聚苯乙烯(syndiotactic polystyrene)树脂构成，具有朝与壳体2相反的一侧外突的外突部5。外突部5由与后述的轴40同心的圆筒状的外周壁6、从外周壁6朝内周侧延伸的盘片部7形成，在盘片部7的中心部具有轴套部8。在轴套部8中保持着油密封20。 此外，从轴支撑间壁3朝电动机外壳4内延伸出筒状部10。筒状部IO通过其根部的扩径部11与轴套部8连接。 在轴套部8的内部，在扩径部11与油密封20之间形成有密封空间S。 在筒状部10的与扩径部11相反的一侧端部上形成有縮径部12，在縮径部12上以
套设(插在外周上)的方式安装有后述的顶推螺母50。 在筒状部10的轴向上的扩径部11与縮径部12之间设置有台阶13，轭31的一端31a与台阶13抵接。 如图2所示，在筒状部10的外周面上，从縮径部12的基端延伸至台阶13的卡合凸部16沿着周向以120度的间隔设置有三个。 卡合凸部16的台阶13侧的宽度W2比縮径部12侧的宽度Wl稍宽。
在供筒状部10压入的定子30的轭31的贯穿孔31c (参照图1)内，在与卡合凸部16对应的位置上设置有未图示的等宽度的卡合凹部。因此，在将定子30组装在作为被卡合部件的筒状部10上时，定子30能以在旋转方向上没有晃动的状态固定在筒状部10上。
如图1所示，筒状部10具有供后述的转子38的轴40穿过的贯穿孔14，在贯穿孔14的两端设置有支撑轴40的轴承21、22。轴承21、22是圆筒状的滑动轴承，在筒状部10中配置于将贯穿孔14的端部以锪孔状直径扩大的轴承保持部15、15。 轴40从贯穿孔14贯穿轴支撑间壁3，前端的滚花41突出到电动机外壳4的外部。
在筒状部10的外周上以压入方式安装有在轭31上巻绕有线圈32的定子30，在轴向上的轭31的一端31a和另一端31b上设置有绝缘部33、34。 在轴40的从筒状部10的縮径部12突出到电动机外壳4内的端部结合有转子滚筒36，该转子滚筒36的筒壁35位于定子30的外侧。在转子滚筒36的筒壁35内表面上通过粘接等安装有永磁体37，永磁体37的内周面设定成与定子30的外周面之间隔开规定间隙。 这些转子滚筒36、永磁体37、轴40形成了转子38，该转子38和定子30形成了电
动机M。 在轴支撑间壁3的朝向电动机外壳4内的一侧形成有通道80。通道80的一端朝密封空间S开口，另一端朝着电动机外壳4的外侧开口，经由油封20漏入密封空间S内的水可经由通道80朝电动机外壳4的外部排出。
下面说明使用顶推螺母50的连结构造。 图3(a)是图1的主要部分放大图，图3(b)是图3(a)的A_A向视图。图4(a)是顶推螺母50的俯视图，图4(b)是沿图4(a)的A-A线的剖视图。
如图3 (a)所示，在筒状部10的縮径部12的径向外侧，定子30的绝缘部33设置 成以规定间隔将縮径部12的外周面包围，在縮径部12的外周面与绝缘部33之间形成从轴 向观察呈环状的环状槽23 (顶推螺母插入槽)。 在顶推螺母插入槽23内，顶推螺母50安装在縮径部12上，通过限制定子30 (轭 31)的轴向移动来阻止(固定)定子30从筒状部10脱落。 如图4所示，顶推螺母50包括具有插入孔的环状的基部51、从基部51的内周面 (插入孔的外周)朝中心0侧伸出的伸出部52。 基部51的外径dl与顶推螺母插入槽23的外径d2(参照图3(a))大致相同(具 有一定空隙，以防组装作业难以进行)，如图3(b)所示，顶推螺母50以使基部51的外周面 51a与顶推螺母插入槽23的内周面23a抵接的状态设置。 顶推螺母插入槽23的深度形成为使顶推螺母50不会突出到縮径部12的前端12a 的轴向外侧。 在不设置顶推螺母插入槽23时，需要加长筒状部IO(縮径部12)的轴向长度，使 顶推螺母50的基部51与定子30的绝缘部33抵接，通过设置顶推螺母插入槽23，能抑制筒 状部10(縮径部12)的轴向长度。 如图4(a)所示，在基部51的内周面上，伸出部52在周向上等间隔地设置有三个， 如图4(b)所示，伸出部52从基部51朝同一个方向突出。 在伸出部52的前端52a侧进行了弯曲加工，前端52a的宽度方向的两侧端作为尖 锐的爪部52b、52b朝中心0侧突出。 进行弯曲加工，以使由曲线状的前端52a构成一部分的虚拟圆X的直径D1比縮径 部12的外径D(参照图3)小，前端52a形成的曲线的曲率比縮径部12的外周的曲率小，使 得仅有尖锐的爪部52b与縮径部12接触。这是为了减小伸出部52与縮径部12的接触面 积。 此外，各伸出部52的爪部52b位于直径比縮径部12的外径D稍小的、直径D2的 虚拟圆Y上。在将顶推螺母50套设在縮径部12时，爪部52b所在的虚拟圆的直径扩大至 縮径部12的外径D，但在伸出部52的弹力下欲回到虚拟圆Y上。因此，这些爪部52b的前 端咬入縮径部12，使顶推螺母50相对于縮径部12可靠地固定。 图5是通过对作为非磁性材料的SUS (不锈钢)的板状部件进行冲压冲裁而得到 的、在顶推螺母50的制造中使用的冲裁部件50'的俯视图。 在通过对板状部件冲压冲裁而得到的图5所示的形状的冲裁部件50'中，通过使 朝中心0侧突出的等宽度的伸出部52的前端52a侧沿着宽度方向巻曲而形成顶推螺母50。
具体而言，顶推螺母50是这样形成的使各伸出部52的前端52a侧一边分别从宽 度方向的两侧朝中央侧向图中粗箭头所示的方向弯曲一边翘起，以使两侧端52c朝中心0 侧突出。 由此，如图4所示，形成顶推螺母50，其伸出部52的前端52a的宽度方向两端作为 尖锐的爪部52b、52b朝中心0侧突出。 另外，被各伸出部52的爪部52b包围的中心0侧的空间是供筒状部10的縮径部 12插通的插入孔53。 此处，冲裁部件50'的伸出部52朝着冲压冲裁中使用的冲头穿出的一侧、即飞边侧翘起，形成顶推螺母50。 这是因为，这样一来，在顶推螺母50中，冲压冲裁形成的边缘部分位于伸出部52 的朝向插入孔53的一侧，该边缘部分成为伸出部52的爪部52b，爪部52b能更可靠地咬入 縮径部12。 此处，如图4所示，顶推螺母50的伸出部52能在径向上弹性变形，在将縮径部12 插入插入孔53时，伸出部52朝径向外侧挠曲，由此，顶推螺母50朝縮径部12的安装不会 被伸出部52阻碍。 此外，在朝縮径部12安装后，由于连结爪部52b而形成的虚拟圆Y的直径D2比縮 径部12的外径D小，因此，顶推螺母50以使爪部52b的前端咬入縮径部12状态配置。
如上所述构成的顶推螺母50仅使爪部52b的前端与縮径部12的外周面卡定，因 此，使爪部52b咬入縮径部12的外周面的力其单位面积上的大小变大。由此，爪部52b能 深深地咬入縮径部12，能理想地阻止顶推螺母50从筒状部10 (縮径部12)脱落。
此处，实施方式中的筒状部10(縮径部12)相当于本发明的"被卡合部件"，伸出部 52的爪部52b、52b相当于本发明的"爪部"，台阶13相当于本发明的"台阶部"，顶推螺母插 入槽23相当于本发明的"环状槽"。 如上所述，在实施方式中，顶推螺母包括具有插入孔53的基部51、在基部51的 插入孔方向上设置有多个并朝基部51的中心0侧伸出的伸出部52，在伸出部52上设置尖 锐的爪部52b，在将基部51的插入孔53插通的筒状部10的縮径部12上仅卡定爪部52b。
由此，顶推螺母50以仅使爪部52b的前端卡定在筒状部10的縮径部12上的状态 安装。此处，由于与縮径部12的接触面积较小，因此单位接触面积上的使爪部52b咬入縮 径部12的力变大。 因此，能使顶推螺母50可靠地卡定在縮径部12上，阻止顶推螺母50从縮径部12 脱落。在实施方式中，由于顶推螺母50用于防止定子30从筒状部10脱开，因此能维持筒 状部10与定子30的连结状态。 此外，由于能使顶推螺母50可靠地卡定在縮径部12上，因此不必像现有例所涉及 的顶推螺母那样设置用于使顶推螺母50卡定在縮径部12上的爪卡合槽。因此，在筒状部 10的制作中使用的金属模的形状也不会变得复杂。 此外，顶推螺母50是通过板状金属部件的冲压冲裁而形成的，伸出部52朝冲压冲 裁的冲头穿出的一侧、即飞边侧伸出。 由此，冲压冲裁形成的边缘部分成为卡定在縮径部12上的爪部52b，爪部52b不存 在塌边，爪部52b的边缘可咬入縮径部12。因此，顶推螺母50被更可靠地卡定在筒状部10 的縮径部12上，顶推螺母50从縮径部12的脱落被可靠地阻止，因此，能维持顶推螺母50 进行的筒状部10与定子30的连结。 另外，在通过对板状金属部件冲压冲裁而得到的冲裁部件50'中，利用弯曲加工使 等宽度的伸出部52的前端52a侧沿着宽度方向巻曲，从而将伸出部52的前端52a的宽度 方向两端形成为朝顶推螺母50的中心O侧突出的爪部52b，从轴向上观察，伸出部52的爪 部52b的前端位于比縮径部12的外径D小的直径D2的虚拟圆Y上。 由此，爪部52b咬入縮径部12，能将顶推螺母50可靠地安装在縮径部12上，阻止 顶推螺母50从縮径部12脱落。另外，由于使伸出部52巻曲，因此，对抗从爪部52b作用于根部侧(伸出部52的基部51侧)的应力的强度增大，能防止伸出部52变形。这是因为， 与将伸出部52形成为平面状而不使其巻曲时相比，伸出部52对抗变形的强度增大。
另外，由于通过对等宽度的伸出部52进行弯曲加工来形成爪部52b、52b，因此不 必为了形成爪部52b而将冲压冲裁的冲头形成为复杂的形状。因此，能廉价地提供顶推螺 母。 此外，具有使用顶推螺母50的结合构造的电动机M包括套设在与电动机外壳4 的轴支撑间壁3形成一体的筒状部10上的定子30、能与可旋转地被筒状部10支撑的轴40 一体旋转的转子38，电动机M的结合构造是在筒状部10的外周上设置卡合凸部16，并在定 子30上形成与卡合凸部16卡合的卡合凹部，使定子30 (轭31)在筒状部10的轴向上的一 端31a与筒状部10的台阶13抵接，并利用以仅使爪部52b卡定在縮径部12上的形态安装 的顶推螺母50的基部51来支撑定子30 (轭31)的另一端31b。 由此，顶推螺母50的爪部52b与縮径部12的接触面积变小，使爪部52b咬入縮径 部12的力变大，因此，顶推螺母50能可靠地安装在縮径部12(筒状部10)上。因此，能将 用于防止定子30从筒状部10脱开的顶推螺母50可靠地安装在縮径部12上，能可靠地阻 止定子30从筒状部IO脱落。 此外，由于能将顶推螺母50可靠地安装在縮径部12上，因此不必像以往那样形成
爪卡合槽。因此，不必为了形成爪卡合槽而将形成与筒状部10 —体形成的轴支撑间壁3时
使用的金属模的形状形成为更复杂的形状，能实现金属模的制作成本的降低。 另外，也不必像以往那样对顶推螺母50的爪部52b陷入爪卡合槽进行确认，因此
能更简便地进行电动机的组装。 另外，通过设置在筒状部10上的卡合凸部16与设置在定子30上的卡合凹部卡 合，顶推螺母50、筒状部10和定子30不会相对旋转，因此，不会发生縮径部12被爪部52b 刮削的情况。 另外，顶推螺母50设置在顶推螺母插入槽23内，该顶推螺母插入槽23设置在筒 状部10的縮径部12与位于该縮径部12的径向外侧的定子30的绝缘部33之间。
由此，不必为了确保安装顶推螺母50用的空间而加长筒状部10的轴向长度，在筒 状部10的轴向上能使转子38与定子30靠近。因此，电动机M的轴向大小不会因安装顶推 螺母50而增大，能縮小电动机M的轴向大小。 此外，顶推螺母50的基部51的外径dl被设定成与顶推螺母插入槽23的外径d2 大致相同。 在定子30欲朝从筒状部10脱落的方向(图3中的左方)移动时，在顶推螺母50 的基部51会作用有将基部51朝径向外侧扩大的方向上的应力。若将顶推螺母50的基部 51的外径dl和顶推螺母插入槽23的外径d2设定成大致相同的直径，则能用顶推螺母插入 槽23的内周面23a来支承作用于基部51的应力。因此，不必为了使基部51能经受住应力 而增大基部51的径向厚度t，能减小顶推螺母50的大小。 上述实施方式中，在图5(a)所示的形状的冲裁部件50'中，使各伸出部52以使两 侧端52c朝中心0侧突出的形态沿着宽度方向巻曲，从而形成爪部52b，但也可使伸出部52 以使两侧端52c朝着从中心0离开的方向突出的形态巻曲，仅使伸出部52的前端52a的宽 度方向的中央部成为爪部。这种情况下，冲压冲裁形成的边缘部分也能作为爪部可靠地咬入縮径部12，因此，能起到与上述实施方式时相同的效果。 另外，在上述实施方式中，例示的是在图5(a)所示的形状的冲裁部件50'中各伸 出部52以等宽度形成的结构，但伸出部52只要是可通过前端52a侧的巻曲来形成尖锐爪 部的形状，则既可形成为从基部51侧朝着前端52a侧宽度变窄，也可形成为从基部51侧朝 着前端52a侧宽度变宽。 此外，在上述实施方式中，仅有爪部52b咬入縮径部12，因此，即使不在縮径部12 上设置现有例那样的爪卡合槽，顶推螺母50也能可靠地安装在縮径部12上，但为了可靠地 进行安装，也可在縮径部12的外周面上设置供伸出部52的前端52a插入的爪卡合槽，使爪 部52b咬入爪卡合槽的底面。这样一来，通过爪部52b的咬入、伸出部52的前端52a在爪 卡合槽内的卡定，顶推螺母50能更可靠地安装在縮径部12上。
权利要求
一种顶推螺母，其特征在于，包括基部，该基部具有插入孔；以及伸出部，该伸出部在所述基部的插入孔方向上设置有多个，朝所述基部的中心侧伸出，在所述伸出部上设置有尖锐的爪部，在将所述基部的插入孔插通的被卡合部件上仅卡定所述爪部。
2. 如权利要求l所述的顶推螺母，其特征在于， 所述顶推螺母是通过板状部件的冲压冲裁而形成的，在所述被卡合部件的插通方向上，所述伸出部朝着所述冲压冲裁的冲头穿出的一侧伸出。
3. 如权利要求2所述的顶推螺母，其特征在于，通过使所述伸出部的前端侧沿着宽度方向巻曲，使所述伸出部的前端的宽度方向两侧 成为所述爪部，从所述被卡合部件的插通方向观察，所述爪部的前端位于所述被卡合部件的截面的内
4. 如权利要求2所述的顶推螺母，其特征在于，所述顶推螺母是用金属构成的，所述被 卡合部是用硬度比所述顶推螺母小的材质构成的。
5. —种使用顶推螺母的电动机，其特征在于，使用权利要求1至4中任一项所述的顶推 螺母，具有套设在与主体壳体形成一体的筒状部上的定子、能与可旋转地被所述筒状部支 撑的轴一体旋转的转子，在所述筒状部的外周上设置有卡合凸部，在所述定子上形成有与所述卡合凸部卡合的 卡合凹部，使所述定子在所述筒状部的轴向上的一端与所述筒状部的台阶部抵接，并利用以使所 述爪部卡定在所述筒状部上的形态安装的顶推螺母的基部来支撑所述定子的另一端。
6. 如权利要求5所述的电动机，其特征在于，所述顶推螺母设置在环状槽内，该环状槽 设置在所述筒状部的外周与所述定子的内周之间。
7. 如权利要求6所述的电动机，其特征在于，所述顶推螺母的基部的外径和所述环状 槽的外径被设定成大致相同的直径。
8. 如权利要求6所述的电动机，其特征在于，所述顶推螺母是用非磁性材料构成的。
全文摘要
一种顶推螺母和使用顶推螺母的电动机，可防止顶推螺母从被卡合部件脱落。顶推螺母的结构是，包括环状的基部(51)、在基部(51)的周向上设置有多个并朝基部(51)的中心(O)侧伸出的伸出部(52)，在伸出部(52)上设置尖锐的爪部(52b)，在将基部(51)的插入孔(53)插通的筒状部(10)的缩径部(12)上仅卡定爪部(52b)，通过减小与缩径部(12)的接触面积来增大爪部(52b)朝缩径部(12)的咬入力，使顶推螺母(50)可靠地卡定在缩径部(12)上。
文档编号F16B21/00GK101737392SQ200910152130
公开日2010年6月16日 申请日期2009年7月13日 优先权日2008年11月14日
发明者伊藤秀明, 弓田行宣, 田中彰吾 申请人:日本电产三协株式会社