JP2011250505A

JP2011250505A - 防水モータ

Info

Publication number: JP2011250505A
Application number: JP2010118174A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Koizumi; 和則小泉; Masayuki Maruyama; 正幸丸山; Itsuo Watanabe; 逸男渡辺
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2011-12-08

Abstract

【課題】十分な配線部の防水機能を確保することが可能な防水モータを提供する。
【解決手段】円筒部２を有するモータハウジング１の軸線方向の一端に出力軸６が設けられている場合に、モータハウジング１の円筒部２の外周面に配線のための下側開口部（第１配線部）２３を設けると共に、モータハウジング１の出力軸６と反対側の軸線方向の他端部に配線のための背面開口部（第２配線部）２４を設け、モータハウジング１の円筒部２の外周面に設けられた第１配線部で十分な防水機能を確保できない場合には、出力軸と反対側の軸線方向他端部に設けられた、水のかかりにくい、第２配線部を介して外部と配線することにより、十分な配線部の防水機能を確保することができる。第１配線部使用時には、背面開口部２４を第２カバープレート２５で覆い、第２配線部使用時には、下側開口部２３を第１カバープレート３６で覆う。
【選択図】図１

Description

本発明は、水のある環境下で使用される防水モータに関し、例えばインデックステーブルなどの位置決め装置に使用されるダイレクトドライブモータに好適なものである。

防水モータでの問題の一つに外部との配線構造がある。つまり、モータ内部と外部との配線構造から水が浸入しやすい。そこで、下記特許文献１では、モータの外形（外周）の一部を窪ませてコネクタ嵌合部を形成し、そのコネクタ嵌合部内のモータ側コネクタに外部接続用コネクタを差し込んで接続し、外部接続用コネクタとモータ側コネクタとの間に防水パッキンを介装するようにしている。

特開２００５−３３３７４８号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載される防水モータでは、出力軸に近く、水のかかりやすい外周部にのみ、外部との配線部が形成されているため、その配線部で十分な防水機能が確保できない場合、配線部の位置変更が困難である。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、十分な配線部の防水機能を確保することが可能な防水モータを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明の防水モータは、円筒部を有するモータハウジングの軸線方向の一端に出力軸が設けられた防水モータであって、前記モータハウジングの円筒部の外周面に設けられた第１配線部と、前記モータハウジングの出力軸と反対側の軸線方向の他端部に設けられた第２配線部とを備えたことを特徴とするものである。
また、前記第１配線部使用時に、当該第１配線部に取付けられる第１コネクタスペーサと、前記第１コネクタスペーサと前記モータハウジングの円筒部の外周面との間に介装されるパッキンと、前記第１コネクタスペーサに取付けられ且つ外部コネクタに接続される防水コネクタと、前記第２配線部を覆う第２カバープレートとを備えたことを特徴とするものである。

また、前記パッキンは、薄板の弾性体からなり且つ当該薄板の両面に一連の凸部を形成したことを特徴とするものである。
また、前記第２配線部使用時に、当該第２配線部に取付けられる第２コネクタスペーサと、前記第２コネクタスペーサに取付けられ且つ外部コネクタに接続される防水コネクタと、前記第１配線部を覆う第１カバープレートとを備えたことを特徴とするものである。
また、前記第２コネクタスペーサと前記第２配線部との間にＯリングを介装したことを特徴とするものである。

而して、本発明の防水モータによれば、円筒部を有するモータハウジングの軸線方向の一端に出力軸が設けられた防水モータにおいて、モータハウジングの円筒部の外周面に第１配線部を設けると共に、モータハウジングの出力軸と反対側の軸線方向の他端部に第２配線部を設けたことにより、モータハウジングの円筒部の外周面に設けられた第１配線部で十分な防水機能を確保できない場合には、出力軸と反対側の軸線方向他端部に設けられた、水のかかりにくい、第２配線部を介して外部と配線することにより、十分な配線部の防水機能を確保することができる。

また、第１配線部使用時には、モータハウジングの円筒部の外周面との間にパッキンを介装して、当該第１配線部に第１コネクタスペーサを取付け、当該第１コネクタスペーサに取付けた防水コネクタを外部コネクタに接続すると共に、第２配線部を第２カバープレートで覆うことにより、第１配線部及び第２配線部の防水機能を確保することができる。
また、第１コネクタスペーサとモータハウジングの円筒部の外周面との間に挟むパッキンには、薄板弾性体の両面に一連の凸部を形成したことにより、例えば第１コネクタスペーサをボルトなどの固定具でモータハウジングの円筒部の外周面に押し付けるだけでパッキンの凸部が潰れて十分な防水機能を発揮することができる。

また、第２配線部使用時には、第２コネクタスペーサを当該第２配線部に取付け、その第２コネクタスペーサに取付けられ防水コネクタに外部コネクタを接続すると共に、第１配線部を第１カバープレートで覆うことにより、第１配線部の防水機能を確保することができる。
また、第２コネクタスペーサと第２配線部との間にＯリングを介装したことにより、第２配線部の防水機能を確保することができる。

本発明の防水モータの一実施形態を示す全体縦断面図である。図１の防水モータ使用状態の左側面図である。図１の防水モータ使用状態の右側面図である。図２の防水モータ使用状態で使用されるパッキンの説明図である。図１の防水モータ使用状態と異なる使用状態の右側面図である。図５の防水モータ使用状態の第２配線部の縦断面図である。図５の防水モータ使用状態の右側面図である。

次に、本発明の防水モータの一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の防水モータの標準的な使用状態を示す全体縦断面図、図２は、図１の使用状態での防水モータの左側面図、図３は、図１の使用状態での防水モータの右側面図である。図中の符号１は、防水モータの容器をなすモータハウジングである。このモータハウジング１は、円柱状の防水モータの外形をなす円筒部２と、後述する軸線方向一端部の出力軸と反対側の軸線方向他端部を覆う（中央部に開口があり、完全に閉塞しているのではない）ハウジングベース３とを備える。このモータハウジング１の円筒部２内にはモータコア４が収納され、このモータコア４の内側には、ハウジングベース３に対して軸受８を介して回転自在に支持されたロータ５が収納され、モータコア４に電流を流すとロータ５が回転する。このロータ５の内側には、前記モータハウジング１のハウジングベース３の反対側から、当該モータハウジング１内への水の浸入を抑制防止するために断面Ｔ字状の傘状に形成された出力軸６の軸部１０が差し込まれ、その円板状傘部（フランジ部）９がボルト７によってロータ５に固定されている。この出力軸６を、例えばインデックステーブルなどの位置決め装置に接続して使用する。

なお、図中の符号４０は、前記ロータ５とモータハウジング１のハウジングベースとの間に設けられたレゾルバ式回転検出器、符号４１は、当該レゾルバ式回転検出器４０を覆うレゾルバカバーである。また、前記出力軸６の円板状傘部９の出力側と反対側面（以下、裏面とも記す）には、ロータ５の外周面に緊密に嵌合する位置決め円筒部１１が立設されている。また、モータハウジング１の円筒部２のハウジングベース３と反対側の開口端には、Ｏリング１３を介して、シール円筒部１４を有するシールハウジング１２が嵌入されている。また、前記モータハウジング１のハウジングベース３の中央開口部には、出力軸６の軸部１０との間にオイルシール４２が介装され、当該オイルシール４２のシールリップ４３並びにダストリップ４４が出力軸６の軸部１０の外周面に当接して、ダスト及び水の侵入を防止している。

例えば工作機械のインデックステーブルなどに防水モータが使用される場合、出力軸側の方が水（切削油などを含む）がかかりやすい。そのため、本実施形態では、モータハウジング１の円筒部２のハウジングベース３と反対側の開口面を出力軸６の円板状傘部９で覆い、更に円板状傘部９の周縁部からモータハウジング１の円筒部２側に向けて周縁壁１５を立設し、この周縁壁１５が前記モータハウジング１の円筒部２の開口端に嵌入されたシールハウジング１２の外周を覆うことにより、モータハウジング１内への水の浸入を抑制している。更に本実施形態では、前記シールハウジング１２のシール円筒部１４の外周にダストシール１６が被嵌され、そのダストリップ１７が前記出力軸６の円板状傘部９の裏面に当接してモータハウジング１内へのダストの侵入を防止している。そして、前記シールハウジング１２のシール円筒部１４の内周にはオイルシール１８が嵌入され、当該オイルシール１８のうち、円環状のスプリング１９が外装されたシールリップ２０が前記出力軸６の位置決め円筒部１１の外周面に当接してモータハウジング１内への水の浸入を防止している。なお、オイルシール１８に設けられたダストリップ２１も前記出力軸６の位置決め円筒部１１の外周面に当接している。

本実施形態では、例えば前記モータコア４への給電などのための配線部を２つ設けている。図１に示すように、本実施形態では、モータハウジング１のうち、通常使用で下方となるモータコア４の近傍に配線空間２２を形成し、この配線空間２２に連通する下側開口部２３をモータハウジング１の円筒部２に開設し、この下側開口部２３を第１配線部とする。また、配線空間２２をそのままモータハウジング１のハウジングベース３に開口して背面開口部２４を形成し、この背面開口部２４を第２配線部とする。第１配線部である下側開口部２３の近傍には、窪みを形成したり機械加工を施したりすることがなく、第２配線部である背面開口部２４も、配線空間２２をそのままハウジングベース３に開口し、後述する第２カバープレート２５を収納する座面２６を形成しただけである。

出力軸６にかかる水の量が少ない、通常使用時には、第１配線部である下側開口部２３を用いて配線を行う。下側開口部２３を用いて配線を行う場合には、背面開口部２４の座面２６に第２カバープレート２５を押し付けて背面開口部２４を閉塞する。第２カバープレート２５の配線空間２２側端面には背面開口部２４に嵌入する内側突出部３２が突設され、その内側突出部３２には、背面開口部２４の内面に当接するＯリング２７が収納されているので、第２カバープレート２５を背面開口部２４の座面２６に押し付けるだけで、背面開口部２４内に内側突出部３２が嵌入し、Ｏリング２７が背面開口部２４の内面に緊密に当接して防水機能が確保される。

そして、モータハウジング１の円筒部２のうち、第１配線部である下側開口部２３の周縁部にパッキン２８をあてがい、そのパッキン２８の外側から第１コネクタスペーサ２９を押し付け、当該第１コネクタスペーサ２９をボルト３０でモータハウジング１の円筒部２の外周に固定する。第１コネクタスペーサ２９には、更に外部コネクタに接続される防水コネクタ３１を取付ける。パッキン２８は、図４ａに示すように、ゴム製の方形薄板状であり、中央部に下側開口部２３に連通し且つ配線を行う開口部３３が形成されている。また、パッキン２８の四隅には、ボルト３０を挿通するボルト穴３４が開設されている。そして、図４ｂに示すように、開口部３３の周縁部及びボルト穴３４の周縁部には、パッキン２８の両面に突出するゴム製の凸部３５が一連に形成されている。第１コネクタスペーサ２９のモータハウジング１側面は、円筒部２の外周に緊密に当接する形状としてあるので、この第１コネクタスペーサ２９とモータハウジング１の円筒部２との間でパッキン２８が板厚方向に押圧されると、凸部３５が弾性変形して両者に密着し、防水機能が発揮される。

一方、出力軸６にかかる水の量が多く、第１配線部である下側開口部２３を用いた配線では十分な防水機能を確保できない場合には、第２配線部である背面開口部２４を用いて配線を行う。図５〜図７は、第２配線部である背面開口部２４を用いて配線を行った場合の説明図であり、図５は右側面図、図６は第２配線部の縦断面図、図７は左側面図である。まず、背面開口部２４を用いて配線を行う場合には、モータハウジング１の円筒部２のうち、第１配線部である下側開口部２３の周縁部に前記パッキン２８をあてがい、そのパッキン２８の外側から第１カバープレート３６を押し付け、当該第１カバープレート３６をボルト３０でモータハウジング１の円筒部２の外周に固定する。この場合も、第１カバープレート３６のモータハウジング１側面は、円筒部２の外周に緊密に当接する形状としてあるので、この第１カバープレート３６とモータハウジング１の円筒部２との間でパッキン２８が板厚方向に押圧されると、凸部３５が弾性変形して両者に密着し、防水機能が発揮される。

そして、前述した背面開口部２４の第２カバープレート２５を取り外し、当該背面開口部２４に、ボルト３８を用いて、第２コネクタスペーサ３７を取付け、この第２コネクタスペーサ３７に前記防水コネクタ３１を取付ける。この第２コネクタスペーサ３７の配線空間２２側端面にも背面開口部２４に嵌入する内側突出部３９が突設され、その内側突出部３９には、背面開口部２４の内面に当接するＯリング２７が収納されているので、第２コネクタスペーサ３７を背面開口部２４の座面２６にボルト３８で押し付けるだけで、背面開口部２４内に内側突出部３９が嵌入し、Ｏリング２７が背面開口部２４の内面に緊密に当接して防水機能が確保される。

このように本実施形態の防水モータでは、円筒部２を有するモータハウジング１の軸線方向の一端に出力軸６が設けられている場合に、モータハウジング１の円筒部２の外周面に配線のための下側開口部（第１配線部）２３を設けると共に、モータハウジング１の出力軸６と反対側の軸線方向の他端部に配線のための背面開口部（第２配線部）２４を設けたことにより、モータハウジング１の円筒部２の外周面に設けられた第１配線部で十分な防水機能を確保できない場合には、出力軸と反対側の軸線方向他端部に設けられた、水のかかりにくい、第２配線部を介して外部と配線することにより、十分な配線部の防水機能を確保することができる。

また、下側開口部（第１配線部）２３の使用時には、モータハウジング１の円筒部２の外周面との間にパッキン２８を介装して、当該第１配線部に第１コネクタスペーサ２９を取付け、当該第１コネクタスペーサ２９に取付けた防水コネクタ３１を外部コネクタに接続すると共に、背面開口部（第２配線部）２４を第２カバープレート２５で覆うことにより、第１配線部及び第２配線部の防水機能を確保することができる。
また、第１コネクタスペーサ２９とモータハウジング１の円筒部２の外周面との間に挟むパッキン２８には、薄板弾性体の両面に一連の凸部３５を形成したことにより、第１コネクタスペーサ２９をボルト３０でモータハウジング１の円筒部２の外周面に押し付けるだけでパッキン２８の凸部３５が潰れて十分な防水機能を発揮することができる。

また、背面開口部（第２配線部）２４の使用時には、第２コネクタスペーサ３７を当該第２配線部に取付け、その第２コネクタスペーサ３７に取付けられ防水コネクタ３１に外部コネクタを接続すると共に、下側開口部（第１配線部）２３を第１カバープレート３６で覆うことにより、第１配線部の防水機能を確保することができる。
また、第２コネクタスペーサ３７と背面開口部（第２配線部）２４との間にＯリング２７を介装したことにより、第２配線部の防水機能を確保することができる。

１はモータハウジング、２は円筒部、３はハウジングベース、４はモータコア、５はロータ、６は出力軸、７はボルト、８は軸受、９は円板状傘部、１０は軸部、１１は位置決め円筒部、１２はシールハウジング、１３はＯリング、１４はシール円筒部、１５は周縁壁、１６はダストシール、１７はダストリップ、１８はオイルシール、１９はスプリング、２０はシールリップ、２１はダストリップ、２２は配線空間、２３は下側開口部（第１配線部）、２４は背面開口部（第２配線部）、２５は第２カバープレート、２６は座面、２７がＯリング、２８はパッキン、２９は第１コネクタスペーサ、３０はボルト、３１は防水コネクタ、３２は内側突出部、３３は開口部、３４はボルト穴、３５は凸部、３６は第１カバープレート、３７は第２コネクタスペーサ、３８はボルト、４０はレゾルバ式回転検出器、４１はレゾルバカバー、４２はオイルシール、４３はシールリップ、４４はダストリップ

Claims

円筒部を有するモータハウジングの軸線方向の一端に出力軸が設けられた防水モータであって、前記モータハウジングの円筒部の外周面に設けられた第１配線部と、前記モータハウジングの出力軸と反対側の軸線方向の他端部に設けられた第２配線部とを備えたことを特徴とする防水モータ。
前記第１配線部使用時に、当該第１配線部に取付けられる第１コネクタスペーサと、前記第１コネクタスペーサと前記モータハウジングの円筒部の外周面との間に介装されるパッキンと、前記第１コネクタスペーサに取付けられ且つ外部コネクタに接続される防水コネクタと、前記第２配線部を覆う第２カバープレートとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の防水モータ。
前記パッキンは、薄板の弾性体からなり且つ当該薄板の両面に一連の凸部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の防水モータ。
前記第２配線部使用時に、当該第２配線部に取付けられる第２コネクタスペーサと、前記第２コネクタスペーサに取付けられ且つ外部コネクタに接続される防水コネクタと、前記第１配線部を覆う第１カバープレートとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の防水モータ。
前記第２コネクタスペーサと前記第２配線部との間にＯリングを介装したことを特徴とする請求項４に記載の防水モータ。