JP2010279217A - 防水式電動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】モータ内室の圧力を調節して水分等の侵入が防止される防水式電動モータを提供する。
【解決手段】リード線４０を介して供給される電流がブラシ２０が摺接する整流子１０を介してロータ９の巻線に流れることによってロータ９がシャフト１９を回転駆動する防水式電動モータ１であって、隔壁部３４を貫通してモータ出力室１２とモータ内室１１を連通する連通孔３３と、隔壁部３４に着座して連通孔３３を閉塞するチェック弁６３と、リード線４０を挿通させてモータ内室１１を密封するグロメット６０とを備え、チェック弁６３がグロメット６０の一部として一体形成され、モータ内室１１に生じる負圧によってチェック弁６３が連通孔３３を開き、モータ出力室１２の空気をモータ内室１１に流入させる構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、防水構造をもつ防水式電動モータに関するものである。

この種の防水式電動モータとして、特許文献１に開示されたブラシ付電動モータは、ブラシに電流を導くリード線と、ケース等の開口部から引き出されるリード線を支持するグロメットとを備える。

グロメットは、ゴム等の可撓性樹脂材料により形成され、ケース等の開口部とリード線の間を密封し、モータ内室に水分等が侵入しないようにしている。

特開２００２−５５４１号公報

しかしながら、上記したようにグロメットを介してモータ内室の密封がはかられる防水式電動モータは、高温となったケースに水等がかかってモータ内室の温度が急に低下する場合に、モータ内室の空気が収縮するのに伴ってモータ内室に生じる負圧が高まると、グロメットのシール部に生じる隙間等を通って水分がモータ内室に侵入する可能性があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、モータ内室の圧力を調節して水分等の侵入が防止される防水式電動モータを提供することを目的とする。

本発明は、リード線を通してブラシに供給される電流が整流子を介してロータの巻線に流れることによってロータがシャフトを回転駆動し、防水構造を持つ防水式電動モータであって、ロータを収容するモータ内室と、シャフトの出力部を収容するモータ出力室と、モータ内室とモータ出力室とを仕切る隔壁部と、この隔壁部を貫通してモータ出力室とモータ内室を連通する連通孔と、隔壁部に着座して連通孔を閉塞するチェック弁と、リード線を挿通させてモータ内室を密封するグロメットと、を備え、チェック弁がグロメットの一部として一体形成され、モータ内室に生じる負圧によってチェック弁が連通孔を開き、モータ出力室の空気をモータ内室に流入させる構成としたことを特徴とするものとした。

本発明によると、高温となったケースに水等がかかってモータ内室の温度が急に低下する場合に、チェック弁が連通孔を開き、モータ出力室の空気をモータ内室に流入させることにより、モータ内室に生じる負圧が高まることがなく、外部からの水分等がモータ内室に侵入することが防止される。

チェック弁がグロメットに形成されることにより、防水式電動モータを構成する部品点数が増加することなく、製品のコストアップを抑えられる。

本発明の実施の形態を示す防水式電動モータの断面図。 同じくモータの正面図。 同じくチェック弁の閉弁状態を示すモータの断面図。 同じくチェック弁の開弁状態を示すモータの断面図。 他の実施の形態を示す防水式電動モータの断面図及びグロメットの正面図。 他の実施の形態を示す防水式電動モータの断面図。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は、車両の電動パワステアリング装置を構成する防水式電動モータ１の断面図である。この電動モータ１は車両の操舵機構に操舵補助トルクを付与するようになっている。

電動モータ１は、有底筒状のケース２と、このケース２の内側に配置される永久磁石４と、ケース２の開口部に取付けられるブラケット３０と、ケース２の底部に固定されるボールベアリング７とブラケット３０の内周に固定されるボールベアリング８とによって回転可能に支持されるシャフト１９と、このシャフト１９に設けられるロータ９とを備える。

ブラケット３０には、ベース５０が取り付けられる。このベース５０に箱形をしたブラシホルダ５１が取り付けられ、このブラシホルダ５１を介してブラシ２０が支持される。ブラシ２０はブラシホルダ５１内に摺動可能に介装され、バネ（図示せず）の付勢力によって整流子１０に押し付けられる。

電動モータ１は、図示しない電源からからリード線４０、ブラシ２０、整流子１０を介して供給される電気がロータ９の巻線に流れることにより、ロータ９に発生する磁力が永久磁石４の磁力に対して回転方向に働いてシャフト１９を回転駆動する。

ブラケット３０は、円筒状のケース２の開口端を塞ぎ、ケース２の内側にモータ内室１１を画成する。図１において、ケース２の右側にモータ内室１１が設けられる。モータ内室１１にロータ９、整流子１０、ブラシ２０等が収容される。

図２はブラケット３０等を示す電動モータ１の正面図である。ブラケット３０は、円筒状の筒部３１と、この筒部３１の外周基端部から拡がるフランジ部３２とを有し、これらを介して車両の操舵機構を構成するギヤボックス（図示せず）に取り付けられる。

ブラケット３０とギヤボックスの間にモータ出力室１２が画成される。図１において、ケース２の左側にモータ出力室（ギヤ室）１２が設けられる。

モータ出力室１２内にはロータ９のシャフト１９の出力部１９ａが配置され、このシャフト１９の回転を図示しない操舵軸に伝達するギヤ機構が収容される。

ケース２とブラケット３０の間にはグロメット６０が介装され、２本のリード線４０がこのグロメット６０を通してケース２の外側に引き出される。

グロメット６０は、各リード線４０を挿通させる２つの孔６１と、ケース２とブラケット３０間の開口部に嵌合する嵌合部６２を有する。

電動モータ１は、モータ内室１１が密封される密閉構造とし、外部から水等が侵入することが防止される。

グロメット６０は、ゴム等の可撓性樹脂材料により形成され、ケース２とブラケット３０に対してリード線４０を支持するとともに、これらの間を密封する。

ケース２の外側に引き出されたリード線４０の端部には、防水コネクタ４１が取り付けられ、リード線４０の接続部が密封される。また、リード線４０の中程を被覆する保護チューブ４２が設けられる。

ところで、電動モータ１は、その作動時に発生する熱によって温度上昇した状態で、ケース２に水等がかかってモータ内室１１の温度が急に低下する場合に、モータ内室１１の空気が収縮するのに伴ってモータ内室１１に負圧が生じるため、グロメット６０のシール部に生じる隙間や防水コネクタ４１のシール部に生じる隙間を通って水分がモータ内室１１に侵入する心配がある。

これに対処して、本発明は、モータ出力室１２とモータ内室１１を連通する連通孔３３をブラケット３０に形成し、ブラケット３０に着座して連通孔３３を閉塞するチェック弁６３をグロメット６０に形成し、モータ内室１１に負圧が生じると、チェック弁６３が連通孔３３を開き、モータ出力室１２の空気をモータ内室１１に流入させる構成とする。

ブラケット３０は、モータ出力室１２とモータ内室１１を画成する円盤状の隔壁部３４を有する。連通孔３３は、この隔壁部３４を貫通して形成される。連通孔３３は、ロータ９の回転軸Ｏと平行に形成される。

図３は、チェック弁６３等を示す断面図である。チェック弁６３は、断面円弧状に湾曲する皿状をし、隔壁部３４に対して連通孔３３の開口部を覆うように環状に着座するメインシール部６３ａを有する。チェック弁６３は、グロメット６０の一部として形成され、ゴム等の可撓性樹脂材料によりグロメット６０と一体形成される。

チェック弁６３は、ブラケット３０の隔壁部３４とベース５０の間に介装され、そのメインシール部６３ａが隔壁部３４に当接するとともに、その背部６３ｂがベース５０に当接する。

チェック弁６３は、ブラケット３０の隔壁部３４とベース５０の間でわずかに圧縮され、その弾性復元力によって隔壁部３４に着座する。メインシール部６３ａが隔壁部３４に着座することによって連通孔３３が閉塞される。

電動モータ１は、以上のように構成され、次に作用を説明する。

電動モータ１の通常作動時、チェック弁６３は、図１に示すように、隔壁部３４に着座し、連通孔３３を閉塞する。このため、モータ内室１１に生じるブラシ２０の磨耗粉が連通孔３３を通ってモータ出力室１２に侵入することがない。

電動モータ１に発生する熱によってモータ内室１１の温度が上昇するとき、モータ内室１１にて膨張する空気はグロメット６０またはブラケット３０等の隙間等通って電動モータ１の外部またはモータ出力室１２に洩れる。このモータ内室１１から流出する空気の漏れ流速は低いため、この洩れ空気流と共にブラシ２０の磨耗粉が持ち出されない。

高温となったケース２に水等がかかってモータ内室１１の温度が急に低下する場合に、モータ内室１１に負圧が生じる。この負圧によってチェック弁６３が連通孔３３を開き、図４に矢印で示すように、モータ出力室１２の空気をモータ内室１１に流入させる。これにより、モータ内室１１に生じる負圧が高まることがなく、電動モータ１の外部からの水分がモータ内室１１に侵入することが防止される。

以上のように本実施の形態では、リード線４０を通してブラシ２０に供給される電流が整流子１０を介してロータ９の巻線に流れることによってロータ９がシャフト１９を回転駆動し、防水構造を持つ防水式電動モータ１であって、ロータ９を収容するモータ内室１１と、シャフト１９の出力部１９ａを収容するモータ出力室１２と、モータ内室１１とモータ出力室１２とを仕切る隔壁部３４と、この隔壁部３４を貫通してモータ出力室１２とモータ内室１１を連通する連通孔３３と、隔壁部３４に着座して連通孔３３を閉塞するチェック弁６３と、リード線４０を挿通させてモータ内室１１を密封するグロメット６０と、を備え、チェック弁６３がグロメット６０の一部として一体形成され、モータ内室１１に生じる負圧によってチェック弁６３が連通孔３３を開き、モータ出力室１２の空気をモータ内室１１に流入させる構成とした。

上記構成に基づき、高温となったケース２に水等がかかってモータ内室１１の温度が急に低下する場合に、チェック弁６３が連通孔３３を開き、モータ出力室１２の空気をモータ内室１１に流入させることにより、モータ内室１１に生じる負圧が高まることがなく、電動モータ１の外部からの水分がモータ内室１１に侵入することが防止される。

チェック弁６３がグロメット６０に形成されることにより、防水式電動モータ１を構成する部品点数が増加することなく、製品のコストアップを抑えられる。

また、本実施の形態では、隔壁部３４を有するブラケット３０と、このブラケット３０に取り付けられブラシ２０を支持するベース５０と、を備え、チェック弁６３は隔壁部３４とベース５０の間で圧縮されその弾性復元力によって隔壁部３４に着座する構成とした。

上記構成に基づき、チェック弁６３が経時劣化によって弾性復元力が低下してもチェック弁６３が隔壁部３４から常時離れることが抑えられる。これにより、チェック弁６３がその経時劣化によって連通孔３３を開き放しにすることが回避され、モータ内室１１に生じるブラシ２０の磨耗粉がモータ出力室１２に持ち出されることを防止できる。

なお、これに限らず、チェック弁６３の経時劣化が心配ない場合は、チェック弁６３がベース５０に当接する部位を持たず、その基端部６３ｃの弾性復元力によって隔壁部３４に着座する構成としてもよい。

次に図５の（ａ）、（ｂ）に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜４の実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。

図５の（ａ）はチェック弁６３等を示す防水式電動モータ１の断面図である。チェック弁６３は、隔壁部３４に着座することによって連通孔３３を閉塞するメインシール部６３ａと、メインシール部６３ａのまわり拡がって隔壁部３４に着座するダストシール部６３ｄとを有する。ダストシール部６３ｄは、断面円弧状に湾曲している。

図５の（ｂ）はグロメット６０の正面図である。ダストシール部６３ｄは、メインシール部６３ａのまわりＣ字形に拡がって、メインシール部６３ａと共に二重に密封する。

この場合、ブラシ磨耗粉が、図５の（ａ）に示すように、チェック弁６３及び隔壁部３４に堆積しても、ダストシール部６３ｄが隔壁部３４にメインシール部６３ａを覆うようにして着座することによって、ブラシ磨耗粉がメインシール部６３ａと隔壁部３４の間に挟み込まれることが防止され、チェック弁６３が連通孔３３を開き放しにすることが回避される。

本実施の形態では、チェック弁６３は、隔壁部３４に着座することによって連通孔３３を閉塞するメインシール部６３ａと、メインシール部６３ａのまわり拡がって隔壁部３４に着座するダストシール部６３ｄと、を有する構成とした。

上記構成に基づき、ダストシール部６３ｄがメインシール部６３ａと共に二重に密封することにより、ブラシ磨耗粉等の異物がメインシール部６３ａと隔壁部３４の間に挟み込まれることが防止され、チェック弁６３の密封性が維持される。

次に図６に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜４の実施の形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。

隔壁部３４を貫通する連通孔３３は、ロータ９の回転軸に対して傾斜して形成され、その開口端が隔壁部３４に着座するグロメット６０のチェック弁（弁体部）６３によって閉塞される。

グロメット６０は、リード線４０を挿通させる孔６１と、ケース２とブラケット３０間の開口部に嵌合する嵌合部６２を有し、嵌合部６２の内側には凹部６４が形成され、この凹部６４に２本のリード線４０がそれぞれ通される。

嵌合部６２には、連通孔３３を閉塞するチェック弁（弁体部）６３が一体形成される。チェック弁６３はその断面がテーパ状に形成される。

この場合、嵌合部６２に設けられるチェック弁６３は、モータ内室１１に生じる負圧によって撓んで連通孔３３を開き、モータ出力室１２の空気をモータ内室１１に流入させる。

本実施の形態では、隔壁部３４を有するブラケット３０と、このブラケット３０が取り付けられる筒状のケース２と、を備え、グロメット６０は、リード線４０を挿通させる孔６１と、ブラケット３０とケース２間の開口部に嵌合する嵌合部６２と、を有し、この嵌合部６２に連通孔３３を閉塞するチェック弁６３を形成する構成とした。

上記構成に基づき、グロメット６０の形状を簡素化し、製品のコストダウンがはかれる。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

１ 防水式電動モータ
２ ケース
１０ 整流子
１１ モータ内室
１２ モータ出力室（ギヤ室）
１９ シャフト
１９ａ 出力部
２０ ブラシ
３０ ブラケット
３１ 筒部
３２ フランジ部
３３ 連通孔
３４ 隔壁部
４０ リード線
４１ 防水コネクタ
４２ 保護チューブ
５０ ベース
５１ ブラシホルダ
６０ グロメット
６２ 嵌合部
６３ チェック弁
６３ａ メインシール部
６３ｂ 背部
６３ｃ 基端部
６３ｄ ダストシール部

Claims (4)

1. リード線を通してブラシに供給される電流が整流子を介してロータの巻線に流れることによってこのロータがシャフトを回転駆動し、防水構造を持つ防水式電動モータであって、
   前記ロータを収容するモータ内室と、
   前記シャフトの出力部を収容するモータ出力室と、
   前記モータ内室と前記モータ出力室とを仕切る隔壁部と、
   この隔壁部を貫通して前記モータ出力室と前記モータ内室を連通する連通孔と、
   前記隔壁部に着座して前記連通孔を閉塞するチェック弁と、
   前記リード線を挿通させて前記モータ内室を密封するグロメットと、を備え、
   前記チェック弁が前記グロメットの一部として一体形成され、
   前記モータ内室に生じる負圧によって前記チェック弁が前記連通孔を開き、前記モータ出力室の空気を前記モータ内室に流入させる構成としたことを特徴とする防水式電動モータ。
2. 前記隔壁部を有するブラケットと、
   このブラケットに取り付けられブラシを支持するベースと、を備え、
   前記チェック弁は前記隔壁部と前記ベースの間で圧縮されその弾性復元力によって前記隔壁部に着座する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の防水式電動モータ。
3. 前記チェック弁は、
   前記隔壁部に着座することによって連通孔を閉塞するメインシール部と、
   このメインシール部のまわり拡がって前記隔壁部に着座するダストシール部と、を有したことを特徴とする請求項１または２に記載の防水式電動モータ。
4. 前記隔壁部を有するブラケットと、
   このブラケットが取り付けられる筒状のケースと、を備え、
   前記グロメットは、
   前記リード線を挿通させる孔と、
   前記ブラケットと前記ケース間の開口部に嵌合する嵌合部と、を有し、
   この嵌合部に前記連通孔を閉塞する前記チェック弁を形成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の防水式電動モータ。

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