JP2017109653A - 排水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる排水装置を提供する。【解決手段】水の入口部５および当該入口部５から内部に流入した水を外部へ排出するための排出口６とを有するハウジング２と、入口部５と排出口６との間の流通を規制する閉状態と、入口部５と排出口６との間を連通させる開状態とを取りうるように構成された弁体３と、ハウジング２の内部においてハウジング２と弁体３との間に設けられ、水の接触によって膨張し、弁体３を変位させて閉状態から開状態に移行させる水膨張ゴム体４とを含む、排水装置１を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、排水装置に関する。

従来、種々の装置に進入もしくは発生した水分を排出するための排水装置が知られている。たとえば、特許文献１は、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に搭載された排水装置を開示している。

特許文献１の電動パワーステアリング装置の排水装置は、排水ケースと、排水バルブとを備えている。排水ケースは、ケース入口の内面の周縁部に溝部が設けられ、排水バルブは、本体部と、本体部の一端に形成されケース入口に対向して配置されたフランジ部とを有している。排水バルブのフランジ部は、中央部にケース入口に向けて盛り上がる形状の盛上部と、周縁部に環状のシール部とを有している。

排水バルブは、シール部をケース入口の内面の周縁部に密着させることにより閉弁状態とするとともに、溝部とシール部との間に環状空間を形成し、環状空間に滞留した水の自重によってシール部が弾性変形し、ケース入口の内面の周縁部との間に隙間が形成されることにより開弁状態とする。

特開２０１４−１８９０６０号公報

特許文献１の排水装置は、排水バルブの弾性力を利用して排水する構造であるため、たとえば排水バルブが経年劣化して硬化すると、開弁し難くなって排水性が低下するおそれがある。また、排水バルブ上に溜まる水の量が少ないと、排水バルブを変形させるために十分な水圧を排水バルブに加えることができず、良好に排水できない場合もある。一方、排水性を高めるために排水バルブの接触を弱めると、外部から水が浸入し易くなる。

そこで、本発明の目的は、排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる排水装置を提供することである。

本発明の排水装置（１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１）は、水の入口部（５）および当該入口部から内部に流入した水を外部へ排出するための排出口（６）とを有するハウジング（２）と、前記ハウジングに対して相対的に変位可能に設けられ、当該変位によって、前記入口部と前記排出口との間の流通を規制する閉状態と、前記入口部と前記排出口との間を連通させる開状態とを取りうるように構成された開閉部（３，８，３２，５２，６２，７２，８２，９３）と、前記ハウジングの内部において前記ハウジングと前記開閉部との間に設けられ、水の接触によって膨張し、前記開閉部を変位させて前記閉状態から前記開状態に移行させる水膨張ゴム体（４）とを含む（請求項１）。

本発明の排水装置では、前記開閉部は、前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングとの間に接触部（２５）を有することで前記閉状態を形成する弾性体からなる弁体（３）を含み、前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記接触部が解除されるように前記弁体を変形させて前記開状態に移行させることが可能な位置に配置されていてもよい（請求項２）。

本発明の排水装置では、前記開閉部は、前記ハウジングの内部において支持点（３６）を介して回動可能に設けられた弁棒（３２）であって、その一端（３３，３５）が前記排出口を塞ぐことで前記閉状態を形成する弁棒を含み、前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記弁棒の一端が前記排出口から離れるように前記弁棒を傾けて前記開状態に移行させることが可能な位置に配置されていてもよい（請求項３）。

本発明の排水装置では、前記開閉部は、前記ハウジングの前記排出口が形成された排出面（４２）に対してスライド可能であって貫通孔（４４）が形成されたスライド面（４３）を有し、当該貫通孔が前記排出口に対してずれていて前記排出口を前記スライド面で塞ぐことで前記閉状態を形成するスライド部材（８）を含み、前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記貫通孔が前記排出口に合わさるように前記スライド部材を前記排出面に対してスライドさせて前記開状態に移行させることが可能な位置に配置されていてもよい（請求項４）。

本発明の排水装置では、前記開閉部は、前記水膨張ゴム体とは異なる弾性材料からなる弁体（５２）を含み、前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記弁体を反らせて前記開状態に移行させることが可能なように、前記弁体に一体的に積層されて積層構造体（５３）を形成していてもよい（請求項５）。

本発明の排水装置では、前記開閉部は、前記排出口に挿入され前記排出口を開閉する弁体（６２，７２）と、前記弁体が前記排出口を塞いで前記閉状態となる位置に前記弁体を付勢する付勢部材（６７，７７）とを含み、前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記付勢部材に抗して前記弁体を変位させて前記開状態に移行させることが可能な位置に配置されていてもよい（請求項６）。

本発明の排水装置では、前記開閉部は、前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングとの間に接触部（９９）を有することで前記閉状態を形成する弁体（９３）を含み、前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記弁体を持ち上げて前記接触部を解除し、前記開状態に移行させることが可能なように前記弁体を支持していてもよい（請求項７）。

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明によれば、開閉部の開閉動作が、水膨張ゴム体の膨張を利用して行われる。水膨張ゴム体は、水の吸収によって膨張し、水分の低下によって収縮して原形に戻る特性を有しており、しかも、長期間その体積変化の繰り返し性を維持することができる（つまり、膨張率を長期間維持することができる）。そのため、本発明の排水装置の構成とした場合に、当該排水装置の排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる。

図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の第１実施形態に係る排水装置を説明するための図である。 図２は、水膨張ゴム体の水浸漬時間と体積変化率との関係を高吸水性樹脂の混合比率ごとに示すグラフである。 図３Ａ〜図３Ｂは、本発明の第２実施形態に係る排水装置を説明するための図である。 図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の第３実施形態に係る排水装置を説明するための図である。 図５Ａ〜図５Ｂは、本発明の第４実施形態に係る排水装置を説明するための図である。 図６Ａ〜図６Ｂは、本発明の第５実施形態に係る排水装置を説明するための図である。 図７Ａ〜図７Ｂは、本発明の第６実施形態に係る排水装置を説明するための図である。 図８Ａ〜図８Ｃは、本発明の第７実施形態に係る排水装置を説明するための図である。 図９Ａ〜図９Ｃは、本発明の第８実施形態に係る排水装置を説明するための図である。 図１０は、前記排水装置が搭載された電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略図である。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施形態＞

図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の第１実施形態に係る排水装置１を説明するための図である。図２は、水膨張ゴム体の水浸漬時間と体積変化率との関係を高吸水性樹脂の混合比率ごとに示すグラフである。

排水装置１は、ハウジング２と、本発明の開閉部の一例としての弁体３と、水膨張ゴム体４とを含む。

ハウジング２は、その一方側の面に入口部５を有し、入口部５の反対側の面に排出口６を有している。この実施形態では、ハウジング２は、互いに分離可能に結合された上ハウジング７および下ハウジング８を含む。

上ハウジング７および下ハウジング８は、たとえば樹脂材料からなり、それぞれ、下方および上方が開放された形状に形成されている。上ハウジング７および下ハウジング８は、互いの開放面が向き合うように結合されている。この実施形態では、下ハウジング８の外面に嵌合凸部２８が形成され、上ハウジング７の内面に嵌合凹部２９が形成されており、嵌合凹部２９に嵌合凸部２８が嵌合されることによって、上ハウジング７と下ハウジング８との間が固定されている。入口部５は、上ハウジング７の頂部に形成され、排出口６は下ハウジング８の下面に形成されている。なお、ハウジング２は、複数の部位に分離可能に形成されている必要はなく、たとえば、図１Ａおよび図１Ｂに示す上ハウジング７および下ハウジング８が一体的であってもよい。

上ハウジング７は、ケース本体９および接続部１０を一体的に含む。

ケース本体９は、中空の箱型形状（たとえば、中空直方体形状、円筒形状等）に形成されている。

接続部１０は、たとえば円筒形状に形成されており、ケース本体９の上壁から上方に延びて形成されている。接続部１０は、軸方向一方側端面が入口部５として上方に開放し、軸方向他方側端面がケース本体９の内部に開放し、これによりケース本体９と互いに連通している。また、接続部１０には、図示しないが、排水装置１を各種装置（たとえば、後述する電動パワーステアリング装置１０１）に固定するための加工が施されている。たとえば、接続部１０の外周面にねじ溝を形成しておけば、ねじによって、排水装置１を外部の装置に簡単に固定することができる。

ケース本体９の上壁には、接続部１０の他方側端面を取り囲むように当接部１１が形成されている。当接部１１は、ケース本体９の上壁の内面から下方に突出するように形成されている。また、ケース本体９の上壁には、接続部１０の開口周縁に沿って環状の段差部１２が形成されている。段差部１２は、下方に面してケース本体９の内部に臨む環状の受け面１３を有している。

下ハウジング８は、中空の箱型形状（たとえば、中空直方体形状、円筒形状等）に形成されている。下ハウジング８は、底壁の一部が選択的に上方に隆起することによって形成された支持部１４を有している。支持部１４は、入口部５の直下に頂部１５を有する錐状に形成されている。そして、支持部１４を取り囲む領域に排出口６が形成されている。図１Ａおよび図１Ｂでは複数の排出口６が形成されているが、排出口６は一つだけであってもよい。

弁体３は、たとえばシリコンゴム等、ハウジング２の樹脂材料よりも高い弾性を有する弾性樹脂材料からなる。弁体３は、本体部１６およびフランジ部１７を一体的に含む。

本体部１６は、板状のベース部１８と、当該ベース部１８から突出する柱状の結合部１９と、結合部１９の上端部から張り出したストッパ２０とを含む。

フランジ部１７は、ベース部１８の下端部から張り出して形成されている。フランジ部１７はベース部１８よりも薄く形成され、これにより、フランジ部１７の上面とベース部１８の上面との間に段差が形成されている。

水膨張ゴム体４は、たとえば、ゴム材料または合成樹脂を混合したゴム材料と、高吸水性樹脂との混合物からなる。ゴム材料に対する高吸水性樹脂の混合量を調整することによって、図２に示すような任意の体積変化率（膨張率）を有するゴム材料を設計することができる。すなわち、図２に示すように、水膨張ゴム体４は、水に浸漬している間は所定の体積変化率に達するまで水を吸収して膨張できる特性を有すると共に、水から取り出した後は、乾燥（自然乾燥を含む）によって水分が低下し、収縮して原形（体積変化率が０％）に戻る特性を有している。

水膨張ゴム体４に使用されるゴム材料としては、たとえば、天然ゴム、ニトリルゴム、ＳＢＲ等の合成ゴム、ポリウレタン等が挙げられる。

水膨張ゴム体４に使用される合成樹脂としては、たとえば、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。

水膨張ゴム体４に使用される高吸水性樹脂は、たとえば自重の約５００倍程度の水を吸水保持するものであり、吸水に伴って体積が大きく膨張する。高吸水性樹脂としては、たとえば、デンプンにアクリルニトリル、アクリル酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸等をグラフト共重合したデンプン系高吸水性樹脂、セルロース−アクリルニトリルグラフト共重合体、セルロース−スチレンスルホン酸グラフト共重合体、カルボキシメチルセルロースの架橋物等のセルロース系高吸水性樹脂等が挙げられる。また、他の高吸水性樹脂としては、たとえば、ポリビニルアルコールの架橋物、アクリル−酢酸ビニル共重合体ケン化物等のポリビニルアルコール系高吸水性樹脂、ポリアクリル酸塩架橋物、ポリアクリルニトリル系重合体のケン化物、ポリエチレングリコールジアクリレート架橋物等のアクリル系高吸水性樹脂等が挙げられる。上記した高吸水性樹脂は、単独使用または二種以上併用してもよい。

水膨張ゴム体４は、周縁部から下方に突出する枠部２１を有する板状に形成されており、枠部２１で囲まれた空間が弁体３のベース部１８を受け入れるための収容部２２とされている。より具体的には、図１Ｃに示すように、水膨張ゴム体４は、周縁部に円環状の枠部２１を有する略円板状に形成されている。水膨張ゴム体４の中央部には、弁体３の結合部１９が挿着される開口２３が形成されている。この開口２３から径方向全体にわたって、切欠部２４が形成されている。切欠部２４は、水膨張ゴム体４の径方向全体にわたって形成されている必要はなく、ハウジング２に弁体３および水膨張ゴム体４を組み付けた状態で切欠部２４の一部が接続部１０内に露出する範囲であれば、たとえば、図１Ｃに破線矢印Ａで示すように、水膨張ゴム体４の枠部２１から径方向途中までの区間だけ形成されていてもよい。

そして、排水装置１は、ハウジング２に弁体３および水膨張ゴム体４を組み付けることによって作製することができる。より具体的には、まず、水膨張ゴム体４の開口２３に弁体３の結合部１９を挿入し、ストッパ２０が開口２３の周縁に引っ掛かって固定されるまで弁体３を押し込む。次に、弁体３および水膨張ゴム体４からなる構造物を、上ハウジング７に組み付ける。これにより、水膨張ゴム体４が上ハウジング７の段差部１２に嵌め込まれ、水膨張ゴム体４の上面の一部が吸水面２６として、切欠部２４と共に接続部１０内に露出する。最後に、嵌合凹部２９に嵌合凸部２８を嵌め込むことによって、上ハウジング７と下ハウジング８とを結合させる。これにより、下ハウジング８の支持部１４の頂部１５が弁体３の下面に当接する。弁体３は、段差部１２に嵌め込まれて受け面１３で固定された上側の水膨張ゴム体４と、上ハウジング７に嵌め込まれて固定された下側の下ハウジング８の支持部１４との間に挟まれて固定されることになる。

この排水装置１では、弁体３が下側から支持部１４で支持されることによって、図１Ａに示すように、弁体３のフランジ部１７は、上ハウジング７の当接部１１に当接し、この当接部分に上ハウジング７との接触部２５が形成される。そして、接触部２５を境界としてフランジ部１７の外側と内側とが遮断され、接触部２５よりも上流側の入口部５と下流側の排出口６との間の流通が規制される（閉弁状態）。

一方、図１Ｂに示すように、入口部５から接続部１０内に水が流入して水膨張ゴム体４の吸水面２６から吸収されると、水膨張ゴム体４が膨張する（図２参照）。この膨張によって、弁体３のフランジ部１７が水膨張ゴム体４の枠部２１に押し下げられて弾性変形し、弁体３の接触部２５が上ハウジング７の当接部１１から離れ、当接部１１とフランジ部１７との間に隙間２７が形成される。これにより、入口部５と排出口６との間が水膨張ゴム体４の切欠部２４および隙間２７を介して連通し、開弁状態となる。

以上、排水装置１によれば、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、弁体３の開閉動作が、水膨張ゴム体４の膨張を利用して行われる。水膨張ゴム体４は、水の吸収によって膨張し、水分の低下によって収縮して原形に戻る特性を有しており、しかも、長期間その体積変化の繰り返し性を維持することができる（つまり、膨張率を長期間維持することができる）。そのため、たとえ弁体３の弾性力が劣化して硬化したり、吸水面２６に溜まる水が少量であったりしても、水膨張ゴム体４の膨張によって強制的に弁体３を開くことができるので、排水装置１の排水性を長期にわたって維持することができる。一方、少量の水でもフランジ部１７が開くようにフランジ部１７の弾性力を弱くする必要がなくなるので、フランジ部１７を当接部１１にしっかりと当接させることができる。これにより、フランジ部１７が不要に垂れ下がって開くことを防止できるので、排出口６から入口部５側へ水が浸入することを防止することもできる。
＜第２実施形態＞

図３Ａ〜図３Ｂは、本発明の第２実施形態に係る排水装置３１を説明するための図である。図３Ａ〜図３Ｂにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示された要素と同じ要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

排水装置３１では、前述の弁体３に代えて、ハウジング２の内部に本発明の開閉部の一例としての弁棒３２が設けられている。

弁棒３２は、一端３３および他端３４を有する直線状に形成されている。弁棒３２の一端３３には、排出口６を塞ぐための栓部３５が形成されている。弁棒３２の他端３４は、下ハウジング８の底壁から上方に間隔を空けた位置に設けられた本発明の支持点の一例としての支持軸３６に固定されている。これにより、弁棒３２は、支持軸３６を支点として上下方向に回動可能に設けられている。また、ハウジング２内には、弁棒３２の上方および下方それぞれに隙間３７，３８が形成されている。

この実施形態では、水膨張ゴム体４は、弁棒３２の下方の隙間３７に配置されている。より具体的には、弁棒３２における支持軸３６が固定された位置よりも一端側の下方において、弁棒３２と下ハウジング８との間に挟まれて配置されている。

この排水装置３１では、図３Ａに示すように、通常時、弁棒３２の栓部３５が排出口６を塞ぐことによって、入口部５と排出口６との間の流通が規制される（閉弁状態）。

一方、図３Ｂに示すように、入口部５から接続部１０を介してハウジング２の内部に水が流入すると、その水を水膨張ゴム体４が吸収して膨張する。この膨張によって、弁棒３２が持ち上げられるように傾き、栓部３５が排出口６から離れる。これにより、入口部５と排出口６との間が連通し、開弁状態となる。

以上、排水装置３１によれば、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、弁棒３２の開閉動作が、水膨張ゴム体４の膨張を利用して行われる。したがって、前述の排水装置１と同様に、排水装置３１の排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる。

なお、この実施形態では、図３Ａの破線で示した位置に支持軸３６が設けられている場合のように、支持軸３６と弁棒３２の他端３４との間の間隔が比較的広い場合には、水膨張ゴム体４は、弁棒３２における支持軸３６が固定された位置よりも他端側に配置されていてもよい。この場合、当該水膨張ゴム体４は、弁棒３２の上方の隙間３８に配置される。これにより、水膨張ゴム体４が膨張したときに弁棒３２を押し下げて傾けることができるので、栓部３５を排出口６から離すことができる。
＜第３実施形態＞

図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の第３実施形態に係る排水装置４１を説明するための図である。図４Ａ〜図４Ｃにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示された要素と同じ要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

排水装置４１では、排出口６が、上ハウジング７の側面４２に形成されている。一方、上ハウジング７および下ハウジング８を結合するための嵌合凸部２８および嵌合凹部２９が形成されておらず、下ハウジング８は、本発明の開閉部およびスライド部材の一例として、上ハウジング７に対して上下方向にスライド可能に設けられている。また、下ハウジング８には、本発明の排出面の一例としての側面４２に対して摺動する側面４３（スライド面）に貫通孔４４が形成されている。貫通孔４４は、上下方向において、排出口６と同一鉛直線上に配置されている。

下ハウジング８は、ハウジング２の下方に配置された支持部材４５によって支持されている。支持部材４５は、たとえば樹脂材料からなり、上方が開放された形状に形成されている。支持部材４５の上面には、付勢部材４６（たとえば、ばね等）が設けられている。付勢部材４６は、上ハウジング７に対してスライド可能な下ハウジング８が落ちないように上方向に付勢している。

水膨張ゴム体４は、図４Ｃに示すように、その周方向の一部に切欠部４７が形成された円環状に形成されている。切欠部４７は、水膨張ゴム体４の中央の開口４８から径方向全体にわたって形成されている。この実施形態では、水膨張ゴム体４は、下ハウジング８の深さとほぼ同じ厚さを有する円環状に形成されている。水膨張ゴム体４は、切欠部４７の周面側開放端４９が貫通孔４４と重なるように下ハウジング８に収容されている。

この排水装置３１では、図４Ａに示すように、通常時、下ハウジング８が上ハウジング７に完全に嵌め込まれるように上方向に付勢されることによって、貫通孔４４と排出口６との位置がずれている。これにより、排出口６が下ハウジング８の側面４３で塞がれるので、入口部５と排出口６との間の流通が規制される（閉弁状態）。

一方、図４Ｂに示すように、入口部５から接続部１０を介して水膨張ゴム体４の開口４８内に水が流入すると、その水を水膨張ゴム体４が吸収して膨張する。この膨張によって、付勢部材４６に抗して下ハウジング８が押し下げられて上ハウジング７に沿ってスライドし、貫通孔４４と排出口６とが合わさる。これにより、入口部５と排出口６との間が連通し、開弁状態となる。

以上、排水装置４１によれば、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、下ハウジング８の開閉動作が、水膨張ゴム体４の膨張を利用して行われる。したがって、前述の排水装置１と同様に、排水装置４１の排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる。
＜第４実施形態＞

図５Ａ〜図５Ｂは、本発明の第４実施形態に係る排水装置５１を説明するための図である。図５Ａ〜図５Ｂにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示された要素と同じ要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

排水装置５１では、図１Ａ〜図１Ｃの弁体３および水膨張ゴム体４に代えて、本発明の開閉部の一例としての弁体５２および水膨張ゴム体４からなる積層構造体５３が、ハウジング２の内部に設けられている。

弁体５２は、水膨張ゴム体４とは異なる弾性材料（たとえばシリコンゴム等）からなり、一端５４および他端５５を有する平板状に形成されている。弁体５２の一端５４および他端５５には、それぞれ、排出口６を塞ぐための栓部５６が形成されている。

水膨張ゴム体４は、弁体５２の下面（下ハウジング８の底壁との対向面）の一端５４および他端５５間に形成されている。

上記した積層構造体５３は、たとえば、加硫によって前記弁体５２と水膨張ゴム体４とを接着することで形成することができる。積層構造体５３は、水膨張ゴム体４が下ハウジング８の底壁に接触するように載置され、一端５４および他端５５間の領域で固定具５７によって下ハウジング８に固定されている。

この排水装置５１では、図５Ａに示すように、通常時、弁体５２の栓部５６が排出口６を塞いでおり、これにより、入口部５と排出口６との間の流通が規制される（閉弁状態）。

一方、図５Ｂに示すように、入口部５から接続部１０を介してハウジング２の内部に水が流入すると、その水を水膨張ゴム体４が吸収して膨張する。特に弁体５２の両端５４，５５付近での水膨張ゴム体４の膨張度合いが高く、弁体５２の両端５４，５５が持ち上がるように積層構造体５３が反り返る。これにより、栓部５６が排出口６から離れ、入口部５と排出口６との間が連通し、開弁状態となる。

以上、排水装置５１によれば、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、弁体５２の開閉動作が、水膨張ゴム体４の膨張を利用した積層構造体５３の反りによって行われる。したがって、前述の排水装置１と同様に、排水装置５１の排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる。
＜第５実施形態＞

図６Ａ〜図６Ｂは、本発明の第５実施形態に係る排水装置６１を説明するための図である。図６Ａ〜図６Ｂにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示された要素と同じ要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

排水装置６１では、図１Ａ〜図１Ｃの弁体３に代えて、排出口６を開閉する本発明の開閉部の一例としての弁体６２が設けられている。弁体６２は、直線状の軸部６３および軸部６３の一端部に形成されたヘッド部６４を一体的に含む。弁体６２は、排出口６からハウジング２の内部に軸部６３が横方向に挿入され、ヘッド部６４がハウジング２の側壁６５に当接することによって排出口６を塞ぐことができる。

軸部６３の他端部には、支持部材６６（たとえば、支持プレート等）が設けられており、この支持部材６６とハウジング２の側壁６５との間に付勢部材６７が支持されている。付勢部材６７としては、圧縮ばね等の圧縮付勢部材が使用される。弁体６２は、当該付勢部材６７によってハウジング２内に引き込まれる方向に付勢されている。

この実施形態では、水膨張ゴム体４は、ハウジング２の底壁６８に接触するように、支持部材６６とハウジング２の側壁６５との間に挟まれて配置されている。

この排水装置６１では、図６Ａに示すように、通常時、付勢部材６７の付勢力によって、弁体６２のヘッド部６４がハウジング２の側壁６５に当接している。これにより、入口部５と排出口６との間の流通が規制される（閉弁状態）。

一方、図６Ｂに示すように、入口部５から接続部１０を介してハウジング２の内部に水が流入すると、その水を水膨張ゴム体４が吸収して膨張する。この膨張によって、付勢部材６７に抗して弁体６２が押し戻されてヘッド部６４が排出口６から離れる。これにより、入口部５と排出口６との間が連通し、開弁状態となる。

以上、排水装置６１によれば、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、弁体６２の開閉動作が、水膨張ゴム体４の膨張を利用して行われる。したがって、前述の排水装置１と同様に、排水装置６１の排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる。

また、水膨張ゴム体４がハウジング２の底壁６８に接触しているので、少量の水でも水膨張ゴム体４を簡単に膨張させることができる。
＜第６実施形態＞

図７Ａ〜図７Ｂは、本発明の第６実施形態に係る排水装置７１を説明するための図である。図７Ａ〜図７Ｂにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示された要素と同じ要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

排水装置７１では、図１Ａ〜図１Ｃの弁体３に代えて、排出口６を開閉する本発明の開閉部の一例としての弁体７２が設けられている。弁体７２は、直線状の軸部７３および軸部７３の一端部に形成されたヘッド部７４を一体的に含む。弁体７２は、排出口６からハウジング２の内部に軸部７３が上方向に挿入され、ヘッド部７４がハウジング２の底壁７５に当接することによって排出口６を塞ぐことができる。

軸部７３の他端部には、支持部材７６（たとえば、支持プレート等）が設けられており、この支持部材７６とハウジング２の底壁７５との間に付勢部材７７が支持されている。付勢部材７７としては、圧縮ばね等の圧縮付勢部材が使用される。弁体７２は、当該付勢部材７７によってハウジング２内に引き込まれる方向に付勢されている。

この実施形態では、水膨張ゴム体４は、支持部材７６とハウジング２との間に設けられている。より具体的には、水膨張ゴム体４は、その一端部がハウジング２に固定され、他端部が支持部材７６に固定され、軸Ａが横方向となるコイル状に形成されている。また、水膨張ゴム体４は、ハウジング２の底壁７５に接触している。

この排水装置７１では、図７Ａに示すように、通常時、付勢部材７７の付勢力によって、弁体７２のヘッド部７４がハウジング２の底壁７５に当接している。これにより、入口部５と排出口６との間の流通が規制される（閉弁状態）。

一方、図７Ｂに示すように、入口部５から接続部１０を介してハウジング２の内部に水が流入すると、その水を水膨張ゴム体４が吸収して膨張する。この膨張によって、付勢部材７７に抗して弁体７２が押し戻されてヘッド部７４が排出口６から離れる。これにより、入口部５と排出口６との間が連通し、開弁状態となる。

以上、排水装置７１によれば、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、弁体７２の開閉動作が、水膨張ゴム体４の膨張を利用して行われる。したがって、前述の排水装置１と同様に、排水装置７１の排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる。

また、この実施形態では、水膨張ゴム体４をコイル状にすることによって、膨張前後のストロークを長くすることができる。これにより、水膨張ゴム体４の膨張による弁体７２の変位を長くできるので、弁体７２を良好に開けることができる。

さらに、水膨張ゴム体４がハウジング２の底壁７５に接触しているので、少量の水でも水膨張ゴム体４を簡単に膨張させることができる。

なお、この実施形態では、軸Ａが横方向となるコイル状の水膨張ゴム体４を示したが、コイル状の水膨張ゴム体４は、上下方向が軸となるように設けられていてもよい。
＜第７実施形態＞

図８Ａ〜図８Ｃは、本発明の第７実施形態に係る排水装置８１を説明するための図である。図８Ａ〜図８Ｃにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示された要素と同じ要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

排水装置８１では、図１Ａ〜図１Ｃの弁体３に代えて、本発明の開閉部の一例としての回転栓部８２が排出口６に嵌め込まれている。

回転栓部８２は、上方が開放された円筒状の外側ユニット８３と、外側ユニット８３に対して回転可能に嵌め込まれた中空の内側ユニット８４とを含み、外側ユニット８３および内側ユニット８４の周壁８５，８６には、それぞれ、開口８７，８８が形成されている。内側ユニット８４に対して相対的に外側ユニット８３を回転させて開口８７と開口８８とを合わせることによって、外部から内側ユニット８４の内部空間８９への流通が可能となる。

また、内側ユニット８４の頂部には、内部空間８９を上側から塞ぐ天板９０が設けられている。天板９０の周縁には、切欠部９２が形成されている。

そして、この回転栓部８２は、開口８７，８８がハウジング２の内外に跨るように排出口６に嵌め込まれている。なお、開口８７，８８は、ハウジング２の内部および外部に１つずつ分けて形成されていてもよい。この構成でも、開口８７と開口８８とが合わさったときに、内部空間８９を介して上側の開口から下側の開口へと至る流通路を形成することができる。

この実施形態では、水膨張ゴム体４は、回転栓部８２の天板９０とハウジング２との間に設けられている。より具体的には、水膨張ゴム体４は、その一端部がハウジング２に固定され、他端部が天板９０の切欠部９２に固定され、軸Ａが上下方向となるコイル状に形成されている。

この排水装置８１では、図８Ａに示すように、通常時、外側ユニット８３の開口８７と内側ユニット８４の開口８８との位置がずれている。これにより、開口８７が内側ユニット８４の周壁８６で塞がれるので、入口部５と排出口６との間の流通が規制される（閉弁状態）。

一方、図８Ｂに示すように、入口部５から接続部１０を介してハウジング２の内部に水が流入すると、その水を水膨張ゴム体４が吸収して膨張する。この膨張によって、内側ユニット８４の天板９０が切欠部９２から押し出され、これにより、内側ユニット８４が外側ユニット８３に対して回転する。その結果、開口８７と開口８８とが合わさって入口部５と排出口６との間が連通し、開弁状態となる。

以上、排水装置８１によれば、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、回転栓部８２の開閉動作が、水膨張ゴム体４の膨張を利用して行われる。したがって、前述の排水装置１と同様に、排水装置８１の排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる。
＜第８実施形態＞

図９Ａ〜図９Ｃは、本発明の第８実施形態に係る排水装置９１を説明するための図である。図９Ａ〜図９Ｃにおいて、図１Ａ〜図１Ｃに示された要素と同じ要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

排水装置９１では、図１Ａ〜図１Ｃの弁体３および水膨張ゴム体４に代えて、本発明の開閉部の一例としての弁体９３および水膨張ゴム体４からなる一体栓部９４が、ハウジング２の内部に設けられている。

弁体９３は、その上端部にフランジ部９５を有する逆錐状に形成されており、弁体９３の錐の頂部に水膨張ゴム体４が一体的に結合されている。

水膨張ゴム体４は、弁体９３の錐軸と同じ上下方向に延びる略柱状に形成され、弁体９３を下側から支持している。水膨張ゴム体４の底面（弁体９３との結合部と反対側の面）には段差部９６が選択的に形成されている。段差部９６は、水膨張ゴム体４の周面から中心方向に向かって水膨張ゴム体４の一部が除去されることによって形成された空間部であり、図９Ｃに示すように、水膨張ゴム体４の底面に複数形成されている。この段差部９６に対して突出した部分は、ハウジング２の底壁に嵌め込まれる嵌合部９７である。一方、水膨張ゴム体４の上面は、その一部（たとえば、入口部５の直下の部分）が弁体９３との結合に使用されておらず、吸水面１００としてハウジング２の内部に露出している。

また、一方、ハウジング２の内部には、排出口６を取り囲む環状の堤防部９８が形成されている。

そして、排水装置９１は、ハウジング２の排出口６に段差部９６が向かい合う位置で、嵌合部９７をハウジング２の嵌合穴（図示せず）に嵌め込むことによって作製することができる。これにより、図９Ａに示すように、弁体９３のフランジ部９５は、堤防部９８の上面に当接し、この当接部分にハウジング２との接触部９９が形成される。そして、接触部９９を境界としてフランジ部９５の外側と内側とが遮断され、接触部９９よりも上流側の入口部５と下流側の排出口６との間の流通が規制される（閉弁状態）。

一方、図９Ｂに示すように、入口部５から接続部１０内に水が流入して水膨張ゴム体４の吸水面１００から吸収されると、水膨張ゴム体４が膨張する。この膨張によって、弁体９３が上方に持ち上げられて、弁体９３の接触部９９がハウジング２の堤防部９８から離れ、堤防部９８とフランジ部９５との間に隙間８０が形成される。これにより、入口部５と排出口６との間が隙間８０および水膨張ゴム体４の段差部９６を介して連通し、開弁状態となる。

以上、排水装置９１によれば、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、弁体９３の開閉動作が、水膨張ゴム体４の膨張を利用して行われる。したがって、前述の排水装置１と同様に、排水装置９１の排水性と水の浸入の防止とを長期にわたって両立することができる。
＜排水装置の用途＞

次に、前述の排水装置１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１を使用した装置の一例を、添付図面を参照して説明する。図１０は、排水装置１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１が搭載された電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１０１の概略図である。なお、図１０では、明瞭化のため、排水装置として排水装置１のみを示している。

電動パワーステアリング装置１０１は、ステアリング装置本体１１０、ラックハウジング１２０、アシスト装置１３０および排水装置１を有し、ステアリングホイール１０２の操作をアシスト装置１３０によりアシストするラックパラレル型の電動パワーステアリング装置として構成されている。

ステアリング装置本体１１０は、コラムシャフト１１１、インターミディエイトシャフト１１２、ピニオンシャフト１１３、ラックシャフト１１４、ラックアンドピニオン機構１１５、ボールジョイント１１６、ブーツ１１７およびタイロッド１１８を有している。

そして、ステアリングホイール１０２の回転にともないコラムシャフト１１１、インターミディエイトシャフト１１２およびピニオンシャフト１１３を一体的に回転させている。このピニオンシャフト１１３の回転により、ラックシャフト１１４を長手方向に移動させている。ラックシャフト１１４の移動により、ボールジョイント１１６を介してタイロッド１１８を動作させ、ナックル１０４を介して転舵輪１０３の転舵角を変化させている。

ラックアンドピニオン機構１１５は、ピニオンシャフト１１３のピニオンギアおよびラックシャフト１１４のラックギアによって、ピニオンシャフト１１３の回転をラックシャフト１１４の並進に変換している。

ラックハウジング１２０には、内部空間１２３が形成されている。この内部空間１２３に、ピニオンシャフト１１３、ラックシャフト１１４、ボールジョイント１１６、アシスト装置１３０を構成する減速装置１５０、ボールねじ装置１６０および支持装置１７０を収容している。

ブーツ１１７は、弾性樹脂材料により形成され、ラックハウジング１２０の端部およびタイロッド１１８に取り付けられている。このブーツ１１７は、ラックシャフト１１４におけるラックハウジング１２０からの突出部分であるボールジョイント１１６およびタイロッド１１８を覆い、ラックハウジング１２０の外部から内部空間１２３に異物が浸入することを抑制している。

アシスト装置１３０は、電動モータ１４０、減速装置１５０、ボールねじ装置１６０および支持装置（図示せず）を有している。そして、電動モータ１４０の回転を減速装置１５０によりボールねじ装置１６０に伝達して、ボールねじ装置１６０を回転させることにより、ラックシャフト１１４の中心軸方向に作用する力をラックシャフト１１４に付与している。

排水装置１は、減速装置１５０の下方に設けられたラックハウジング１２０の弁固定部分１２５に取り付けられている。より具体的には、図１Ａおよび図１Ｂに示した接続部１０がこの弁固定部分１２５に接続される。

この電動パワーステアリング装置１０１によれば、前述の排水装置１が採用されているので、たとえばブーツ１１７の破損によってラックハウジング１２０内に水が浸入しても、当該水を、排水装置１を介して良好に排出することができる。したがって、ラックハウジング１２０内に水が滞留することによる様々な不具合（たとえば、減速装置１５０におけるベルトとプーリとの間の駆動不良等）を防止することができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、排水装置１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１の用途の一例として、電動パワーステアリング装置の構成を示したが、本発明の排水装置は、内部に進入もしくは発生した水分を排出するための構造が必要な装置全般に採用することができる。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１…排水装置、２…ハウジング、３…弁体、４…水膨張ゴム体、５…入口部、６…排出口、８…下ハウジング、２５…接触部、３１…排水装置、３２…弁棒、３３…一端、３５…栓部、３６…支持軸、４１…排水装置、４２…側面、４３…側面、４４…貫通孔、５１…排水装置、５２…弁体、５３…積層構造体、６１…排水装置、６２…弁体、６７…付勢部材、７１…排水装置、７２…弁体、７７…付勢部材、８１…排水装置、８２…回転栓部、９１…排水装置、９３…弁体、９９…接触部

Claims (7)

1. 水の入口部および当該入口部から内部に流入した水を外部へ排出するための排出口とを有するハウジングと、
   前記ハウジングに対して相対的に変位可能に設けられ、当該変位によって、前記入口部と前記排出口との間の流通を規制する閉状態と、前記入口部と前記排出口との間を連通させる開状態とを取りうるように構成された開閉部と、
   前記ハウジングの内部において前記ハウジングと前記開閉部との間に設けられ、水の接触によって膨張し、前記開閉部を変位させて前記閉状態から前記開状態に移行させる水膨張ゴム体とを含む、排水装置。
2. 前記開閉部は、前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングとの間に接触部を有することで前記閉状態を形成する弾性体からなる弁体を含み、
   前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記接触部が解除されるように前記弁体を変形させて前記開状態に移行させることが可能な位置に配置されている、請求項１に記載の排水装置。
3. 前記開閉部は、前記ハウジングの内部において支持点を介して回動可能に設けられた弁棒であって、その一端が前記排出口を塞ぐことで前記閉状態を形成する弁棒を含み、
   前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記弁棒の一端が前記排出口から離れるように前記弁棒を傾けて前記開状態に移行させることが可能な位置に配置されている、請求項１に記載の排水装置。
4. 前記開閉部は、前記ハウジングの前記排出口が形成された排出面に対してスライド可能であって貫通孔が形成されたスライド面を有し、当該貫通孔が前記排出口に対してずれていて前記排出口を前記スライド面で塞ぐことで前記閉状態を形成するスライド部材を含み、
   前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記貫通孔が前記排出口に合わさるように前記スライド部材を前記排出面に対してスライドさせて前記開状態に移行させることが可能な位置に配置されている、請求項１に記載の排水装置。
5. 前記開閉部は、前記水膨張ゴム体とは異なる弾性材料からなる弁体を含み、
   前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記弁体を反らせて前記開状態に移行させることが可能なように、前記弁体に一体的に積層されて積層構造体を形成している、請求項１に記載の排水装置。
6. 前記開閉部は、前記排出口に挿入され前記排出口を開閉する弁体と、前記弁体が前記排出口を塞いで前記閉状態となる位置に前記弁体を付勢する付勢部材とを含み、
   前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記付勢部材に抗して前記弁体を変位させて前記開状態に移行させることが可能な位置に配置されている、請求項１に記載の排水装置。
7. 前記開閉部は、前記ハウジングの内部に設けられ、前記ハウジングとの間に接触部を有することで前記閉状態を形成する弁体を含み、
   前記水膨張ゴム体は、その膨張によって前記弁体を持ち上げて前記接触部を解除し、前記開状態に移行させることが可能なように前記弁体を支持している、請求項１に記載の排水装置。

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