JP2006174581A - 防水モータの出力軸部防水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成でより信頼性の高い、また薄型の部品低減を可能とした出力軸部の防水構造を提供することを目的としている。
【解決手段】 扁平上に巻き線され樹脂でモールドした電機子を有し、軸方向に軸受け保持部を有するブラケットに固定された磁石と電機子を介して対抗する前記ブラケットと合わせ面で接合するもう一方の軸受け保持部を有するブラケットで構成され、前記ブラケットの合わせ面にシール材を塗布し、一方のブラケットに内部と貫通し空気を移動させるパイプ・ホースを有した没水仕様のフラットモータにおいて、出力軸部軸受けを接触シールとし、前記出力部軸受けの外輪を支持する前記出力軸側ブラケットの軸受けハウジングの内径の一部にふくらみを設け、前期軸受けハウジングのふくらみ部に前記出力部軸受けの外輪と圧縮当接するＯリングを配置し、出力軸と前記出力部軸受け内輪とをグリースを介して圧入固定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は気中と没水の両環境で使用される、例えば自動車のラジエータ冷却ファンモータ等の電装分野に使用される、出力軸部の防水構造に関するものである。

近年、車両の利用範囲が広がりオフロードでの使用環境が変化し、通常の被水環境から水没環境で使用されることが多くなり、出力軸部の密閉シール構造が必要になってきたが、本使用環境では、泥水中と気中の両環境で使用されることで出力軸部のシールの摺動部への異物付着等での摩耗等の問題があり、水中のみで使用されるシール構造では十分な信頼性を得るには不十分で、且つ高価でモータ全長が長くなる問題があった。

以下、従来の防水シール構造について、図面を参照しながら説明する。
図２、図３に示すように、ブラケット７に設けた呼吸穴８にドレーンパイプ９を前記ブラケットとシールした上で固定し、前記ドレーンパイプ９に被水しない部位まで呼吸穴を延長するドレーンホース１０を取り付け、気中で運転されモータ温度が上昇した状態で水没され、冷却により発生するモータ内の気圧の変化を防ぐとともに、出力軸部にはオイルシール１が、出力軸２に当接するゴムで構成されたリップ部１ａとオイルシール保持カバー１１の内径円筒部に圧入固定される外周円筒部１ｚと、圧入力保持のための金具１２により構成され、前記オイルシールリップ部１ａにグリースを塗布し、前記オイルシール１を装着したオイルシール保持カバー１１を、前記ブラケット７にシール材１３を介して当接する出力軸側のブラケット３に固定し、前記オイルシール保持カバー１１とブラケット３の合わせ面に、シール材１３を塗布した出力部のシール構成であった。

また、特願平８−１９１４６４においては、オイルシール摺動部のリップ部とモータ内部との間に気体室を設けた水中モータが開示されている。（例えば特許文献１参照）
特開平９−２１５６２１号公報

しかしながら上記従来方法では、出力軸とのオイルシールリップ部の押し力を安定させるために、出力軸とオイルシールリップ部の同軸度を確保する必要があり、オイルシールリップ部とオイルシール外周部の同軸度、及び保持カバーのオイルシール外周挿入部とモータブラケットへの固定部の同軸度精度が必要であり、またオイルシール外周部と保持カバーとのシールを確保するために、十分な圧入面長さを必要とし、且つ金具のオイルシール外周部との接合面の真円度を確保する必要があり、更にオイルシールリップ部の摺動部の軸の錆び対策に高価な材料を必要とし、品質確保のための管理項目が多く、且つ軸方向に長くなり高価になる問題があった。
またオイルシール固定用の保持カバーとモータブラケット間に、水浸入防止のためのシールを必要とし、且つオイルシールと保持カバーの保持力を確保するために、オイルシールに金具をインサートする必要があり、部品点数が多く工数もかかる問題があった。

また、特願平８−１９１４６４においては、オイルシールのリップ部の軸との接圧を均等にするために部品精度を確保しなければならない問題と、軸の長さ方向にオイルシールの固定部を構成しているため全長が長くなる問題があった。

本発明は上記課題を解決するもので、簡単な構成でより信頼性の高い、また安価でモータ全長を短くする出力軸部の防水構造を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、本発明は出力軸部軸受けを接触シール軸受けとし、軸受けの外輪と軸受けハウジング間にＯリングを配置し、軸と軸受け内輪とをグリースを介して圧入固定した、出力部にオイルシールを使用しないシール構造としたことを最も主要な特徴とする。

本発明のシール構造によれば、摺動部のシールへの部品精度の影響を少なくでき、部品点数と工数の低減が可能で、長時間の使用に耐えうる信頼性の高い安価で薄型のモータが実現できる。

本発明の請求項１に記載の発明は、扁平上に巻き線され樹脂でモールドした電機子を有し、軸方向に軸受け保持部を有するブラケットに固定された磁石と電機子を介して対抗する前記ブラケットと合わせ面で接合するもう一方の軸受け保持部を有するブラケットで構成され、前記ブラケットの合わせ面にシール材を塗布し、一方のブラケットに内部と貫通し空気を移動させるパイプ・ホースを有した没水仕様のフラットモータにおいて、出力軸部軸受けに、前記軸受けの外輪に圧入固定され前記内輪と当接摺動するゴムのリップ部を有するシール板で構成されたシール軸受けを配置し、前記軸受けの外輪を支持する前記ブラケットで構成された軸受けハウジングの一部にふくらみ部を設け、前記軸受けの外輪と圧縮当接するＯリングを前記軸受けハウジングのふくらみ部に配置し、前記軸受けの内輪と出力軸とをグリースを介して圧入固定された出力部構造のフラットモータであり、出力軸部の各部の外部との通路を遮断することで、オイルシール、オイルシール保持カバー、前記オイルシール保持カバーシール材を不要にすることができ、更には前記オイルシールを不要とすることで軸との摺動部がなくなり軸の材質を通常の炭素鋼で構成できることから、安価で且つ薄型で安定したシールが可能になり、出力部軸受けの内輪と軸とをグリースを介して圧入固定することから、軸の表面傷及び軸の錆びに対する信頼性が向上し、信頼性の高いシール構造を提供できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のシール出力軸部構造において、前記出力部軸受けの接触シール部のシール当接部を、少なくとも前記軸受けの内輪に対し円筒方向とスラスト方向の２個を有したことを特徴とするシール構造であり、前記軸受けの内輪のスラスト方向へのシール部の当接部を設けることで、モータ内外の温度差による気圧の差が発生した時の保持力を高めるとともに、シール部の２重構造によりシールの信頼性の高いシール構造を提供できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載のシール出力軸部構造において、前記Ｏリングの反出力側に、内周に前記軸受け外径と前記Ｏリングの断面径とを加えた径より小さい穴を有し外周をブラケットに固定されたＯリング抜け止め板を設けた構造であり、Ｏリングの軸受けハウジングからの抜け止めを設けることで、作業時の軸受け挿入時や組み立て搬送時のＯリングの装着ズレを防止し、且つ実使用時の振動等によるＯリングの抜け、移動を防止することができ、安定したシールを確保することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載のシール出力軸部構造において、前記出力軸と前記出力部軸受け内輪圧入部の軸の一部に、少なくとも一箇所のグリース溜め用の溝凹部を有する構成の出力軸構造であり、水等の浸入は出力軸の外側から浸入してくるが、このグリース溜め用溝によって軸表面の微細な傷等の隙間で毛細管現象的に浸入してきた水を遮断できることと、外部より進行する軸の錆びを遮断でき、且つ前記軸と前記軸受けの界面への油分の供給ができ、外部からの水、異物等の浸入を防止できる。

以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の出力軸部シール構造の断面図を示している。図１に示すように、出力部軸受け１は、内輪１ａの円筒部に当接するリップ部１ｂと、前記内輪１ａの円筒部と直角面に当接するリップ部１ｃとを有するシール板１ｄを前記軸受け１の外輪１ｅに圧入固定し、前記軸受け１の両面に構成され、前記軸受け１の外輪１ｅの外周を出力側ブラケット２のハウジング２ａで支持している。

前記ハウジング２ａは内径の反出力側の一部にふくらみ部２ｂを有し、前記ふくらみ部２ｂにはＯリング３が、前記軸受け１の前記ハウジング２への挿入により外輪１ｅと前記ふくらみ部２ｂとで圧接される状態で配置されている。

４は前記Ｏリング３の抜け止め用板で、概コップ状で底に前記軸受け１の外径と前記Ｏリング３の断面径とを加えた径より小さい穴３ａを設け、前記ハウジング２ａのモータ内側開口部に位置し、外周の円筒部３ｂを前記出力側ブラケット２に圧入固定されている。

５は出力軸で、前記軸受け１の前記内輪１ａの内径に当接する部分に溝凹部５ａを設け、この凹部５ａにグリース６を充填し、前記出力軸５の前記軸受け１の前記内輪１ａの内径に当接する表面にグリース６を塗布し圧入固定する。

このように、出力部軸受け１の内輪１ａとのシール板１ｄの摺動部にリップ部１ｂ、１ｃを設け、前記出力部軸受け１の固定部の外輪１ｅと前記ブラケッと２のハウジング２ａ間にＯリング３を配置し、前記出力部軸受け１の内輪１ａと前記出力軸５とをグリースを介して圧入固定することで、モータ外部からの浸入路を遮断することができ、出力軸との摺動部をシールするためのオイルシールとオイルシールの保持金具、保持金具シールが不用となり、薄型化が図れるとともに、回転摺動部の軸との摺動シールが不要となるため軸の材質に錆び考慮が不用な一般的な鋼材が使用できるため安価で安定したシール性が確保できる。

又、出力部軸受け１のシール板１ｄの内輪１ａとの摺動部の円筒部に当接するリップ部１ｂと直角面のスラスト方向に当接するリップ部１ｃの方向の違う２個所のシール部を構成することで、外部からの浸入に対し２重のシールが可能になり、振動によるリップ部の圧接力変化に対しても安定したシールが確保でき、スラスト方向にリップ部を設けることでモータ内外の気圧の差に対してリップ当接部の保持力を高めることができる。

また、前記Ｏリング３を前記ハウジングのふくらみ部２ｂに装着し、抜け止め用板４で蓋をすることで、前記Ｏリング３の組み立て等の部品での移動での脱落やはみ出し、または前記出力部軸受け１の挿入時のはみ出しを防止するとともに、実使用時の脱落を防止できる。

又、前記出力軸５の前記出力部軸受け１の内輪１ａとの圧入面にグリース６を充填し、溝凹部５ａに前記グリース６を充填することで、軸の傷等のわずかな隙間からの浸入を防止するとともに、万が一浸入した水、異物を前記溝凹部５ａで遮断することができる。なお、前記溝凹部５ａは軸の先端からの錆びの進行を防ぐことが可能であり、シール性の向上が図れる。

本発明の一実施例における出力軸部シール構造の断面図 従来のモータ構造図 従来の出力軸部シール構造の部分断面図

符号の説明

１ 軸受け
１ａ 内輪
１ｂ リップ部
１ｃ リップ部
１ｄ シール板
１ｅ 外輪
２ ブラケット
２ａ ハウジング
２ｂ ふくらみ部
３ Ｏリング
４ 抜け止め用板
４ａ 穴
４ｂ 円筒部
５ 出力軸
５ａ 凹部
６ グリース
７ ブラケット
８ 呼吸穴
９ ドレーンパイプ
１０ ドレーンホース
１１ オイルシール
１１ａ リップ部
１２ オイルシール保持カバー
１３ 金具
１４ シール材

Claims (4)

1. 扁平上に巻き線され樹脂でモールドした電機子を有し、軸方向に軸受け保持部を有するブラケットに固定された磁石と電機子を介して対抗する前記ブラケットと合わせ面で接合するもう一方の軸受け保持部を有するブラケットで構成され、前記ブラケットの合わせ面にシール材を塗布し、一方のブラケットに内部と貫通し空気を移動させるパイプ・ホースを有した没水仕様のフラットモータにおいて、出力軸部軸受けを接触シールとし、前記出力部軸受けの外輪を支持する前記出力軸側ブラケットの軸受けハウジングの内径の一部にふくらみを設け、前期軸受けハウジングのふくらみ部に前記出力部軸受けの外輪と圧縮当接するＯリングを配置し、出力軸と前記出力部軸受け内輪とをグリースを介して圧入固定されたフラットモータ
2. 前記出力部軸受けの接触シール部のシール当接部が、少なくとも内輪に対し円筒方向とスラスト方向の２個を有し且つ軸受けの両サイドに配置された構成のシール構造
3. 前記Ｏリングの反出力側に外周を出力側ブラケットに圧入固定され、内径に前記軸受け外径と前記Ｏリングの断面径とを加えた径より小さい穴を設けたＯリング抜け止め板を配置した出力部構造
4. 前記出力軸と前記出力部軸受け内輪圧入部の軸の一部に、少なくとも一箇所のグリース溝凹部を有する構成の出力軸構造
   
   

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