JP2021032356A - ブリーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象ケース内への水の浸入を防止しつつ、対象ケース内を迅速に常圧に回復できるブリーザ装置を提供する。【解決手段】ブリーザ装置１０は、対象ケース１０１の内部空間１０４と外部空間とを連通する吸気経路１２と、前記内部空間１０４と外部空間とを連通し、少なくとも一部が前記吸気経路１２と分離している排気経路１４と、前記吸気経路１２に設けられ、前記内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて一定以上低い場合にのみ、外気の前記内部空間１０４への流入を許容する吸気弁１６と、前記排気経路１４に設けられ、前記内圧Ｐｉが前記外圧Ｐｏに比べて一定以上高い場合にのみ、前記内部空間１０４内ガスの前記外部空間への流出を許容する排気弁１８と、前記吸気経路１２のうち前記吸気弁１６よりも吸気流れ方向下流側に設けられ、気体を通過させる一方で液体の通過を遮断する止水フィルタ２０と、を備える。【選択図】図９

Description

本明細書では、対象ケースに取り付けられ、対象ケースの内部空間の圧力を調整するブリーザ装置を開示する。

従来から、対象ケースの内部空間の圧力を調整するためのブリーザ装置が知られている。例えば、特許文献１には車両走行用の回転電機を収容するモータケース（すなわち対象ケース）に設けられたブリーザ装置が開示されている。このブリーザ装置は、対象ケースの内部の圧力と外部の圧力より小さくなった場合に開放される吸気弁と、内圧が外圧より大きくなった場合に開放される排気弁と、を備えている。

特開２００９−１０６０２４号公報

ところで、特許文献１のように、対象ケースが、車両等の移動体に搭載されている場合、移動の過程で、対象ケースおよびブリーザ装置が一時的に水没する場合がある。このように水没した場合であっても、当該対象ケース内への水の浸入を防止したいという要望がある。

特許文献１の技術では、対象ケースおよびブリーザ装置が水没した状態で、吸気弁が開放されると、ブリーザ装置の周囲の水が、ブリーザ装置から対象ケース内に侵入してしまう。そのため、特許文献１の技術において、水没時における水の侵入を防止するためには、内圧が常圧、外圧が水圧以上であっても、吸気弁が開放しないように、吸気弁の開弁圧力を大きくする必要がある。しかし、かかる構成とした場合、対象ケースおよびブリーザ装置が水没していない、通常の状態では、対象ケースの内圧が外圧に比べて十分に小さくならない限り、吸気弁が開放されない。換言すれば、特許文献１の技術では、対象ケース内への水の浸入を防止しようとした場合、対象ケース内部を負圧から大気圧へ回復するのが遅れがちになる。

そこで、本明細書では、対象ケース内への水の浸入を防止しつつ、対象ケース内を迅速に常圧に回復できるブリーザ装置を開示する。

本明細書で開示するブリーザ装置は、対象ケースに取り付けられ、前記対象ケースの内圧を調整するブリーザ装置であって、前記対象ケースの内部空間と外部空間とを連通する吸気経路と、前記内部空間と外部空間とを連通し、少なくとも一部が前記吸気経路と分離している排気経路と、前記吸気経路に設けられ、前記内圧が外圧に比べて一定以上低い場合にのみ、外気の前記内部空間への流入を許容する吸気弁と、前記排気経路に設けられ、前記内圧が前記外圧に比べて一定以上高い場合にのみ、前記内部空間内ガスの前記外部空間への流出を許容する排気弁と、前記吸気経路のうち前記吸気弁よりも吸気流れ方向上流側に設けられ、気体を通過させる一方で液体の通過を遮断する止水フィルタと、を備える、ことを特徴とする。

吸気経路のうち、吸気弁より吸気流れ方向上流側に止水フィルタを設けることで、吸気弁の開弁圧力を小さくしても、液体、例えば水の侵入が防止できる。その結果、対象ケースの内部空間を、より迅速に常圧に回復できる。

この場合、前記吸気経路および前記排気経路は、内部空間側の端部である内部端と、分岐点と、合流点と、前記外部空間側の端部である外部端と、を通り、前記吸気経路および前記排気経路は、前記内部端から前記分岐点までの区間、および、前記合流点から前記外部端までの区間は、互いに共通の経路を通り、前記分岐点から前記合流点までの区間は、互いに分離した経路を通ってもよい。

吸気経路および排気経路の一部を共通とすることで、ブリーザ装置のサイズを小型化できる。

また、この場合、前記止水フィルタは、前記吸気経路のうち、前記分岐点から前記合流点までの区間に配置され、前記合流点から前記外部端までの距離は、前記合流点から前記止水フィルタまでの距離よりも、短くてもよい。

かかる構成とすることで、合流点まで流れた排気は、止水フィルタに向かうことなく、外部空間に流れやすくなる。その結果、排気に含まれる異物（例えばオイル蒸気等）による止水フィルタの目詰まりが、効果的に防止できる。

さらに、前記吸気経路は、前記合流点から前記止水フィルタまでの区間は、１回以上、屈曲していてもよい。

かかる構成とすることで、合流点まで流れた排気は、止水フィルタに向かうことなく、外部空間に流れやすくなる。その結果、排気に含まれる異物（例えばオイル蒸気等）による止水フィルタの目詰まりが、効果的に防止できる。

また、前記対象ケースに取り付けられ、前記内部空間に常時連通するメインホールが形成されたハウジングと、前記ハウジングに密着して前記メインホールを蓋する第一閉鎖位置と、前記ハウジングから離間して前記メインホールを前記外部空間に連通させる第一開放位置と、の間で進退可能な第一可動体であって、前記第一閉鎖位置において前記メインホールと外部空間とを繋げるサブホールが形成された第一可動体と、前記メインホール内に設けられ、前記第一可動体に密着して前記サブホールを蓋する第二閉鎖位置と、前記サブホールから離間して前記メインホールを前記サブホールを介して前記外部空間に連通させる第二開放位置と、の間で進退可能な第二可動体と、前記第一可動体を前記第一閉鎖位置方向に付勢する第一付勢部材と、前記第二可動体を前記第二閉鎖位置方向に付勢する第二付勢部材と、前記サブホールを挟んで前記第二可動体の反対側に配置され、前記サブホールを覆う前記止水フィルタと、を備え、前記第一可動体および前記第一付勢部材が、前記排気弁として機能し、前記第二可動体および前記第二付勢部材が、前記吸気弁として機能し、前記第一可動体が、前記第二可動体および前記ハウジングよりも、高弾性の材料で構成されていてもよい。

第一可動体を、第二可動体およびハウジングよりも、高弾性の材料で構成することで、これらの部材の密着性が高まり、空気の漏れがより確実に防止できる。

また、前記対象ケースは、モータを収容するモータケースであってもよい。

モータのステータコイルには、高電圧が流れる。かかるモータの周囲の気圧が低くなると、放電が生じやすくなる。かかるモータを収容するモータケースに、上述したような、止水フィルタを有したブリーザ装置を取り付ければ、モータの周囲の気圧が過度に低下することが防止できる。その結果、放電が効果的に防止できる。

本明細書で開示するブリーザ装置によれば、対象ケース内への水の浸入を防止しつつ、対象ケース内を迅速に常圧に回復できる。

ブリーザ装置が組み付けられたモータユニットの模式図である。 ブリーザ装置の最も基本的な構成を示す模式図である。 ブリーザ装置の変形例を示す模式図である。 ブリーザ装置の他の変形例を示す模式図である。 吸気弁および排気弁の開弁圧力の一例を示す図である。 ブリーザ装置の一例を示す図である。 内圧が外圧に比べて高い状態における図６のブリーザ装置を示す図である。 内圧が外圧に比べて低い状態における図６のブリーザ装置を示す図である。 ブリーザ装置の他の一例を示す図である。 内圧が外圧に比べて高い状態における図９のブリーザ装置を示す図である。 内圧が外圧に比べて低い状態における図９のブリーザ装置を示す図である。

以下、図面を参照してブリーザ装置１０の構成について説明する。なお、以下の説明で、「常圧」とは、特別に減圧も加圧もしないときのモータユニット１００の外周囲の大気中の圧力のことである。したがって、常圧は、１気圧前後であるが、モータユニット１００が存在する場所の標高や温度等によって若干、変化する。

図１は、ブリーザ装置１０が組み付けられたモータユニット１００の模式図である。ブリーザ装置１０の説明に先立って、このモータユニット１００について簡単に説明する。モータユニット１００は、電動車両（すなわちハイブリッド自動車または電気自動車）に搭載される。モータユニット１００は、電動車両の走行動力源の一つであるモータ１０２と、当該モータ１０２の出力動力を減速するギア１０６と、を有している。このモータ１０２およびギア１０６は、モータケース１０１の内部に収容される。モータケース１０１は、ブリーザ装置１０が取り付けられる対象ケースであり、その内部空間１０４は、外部から隔離されている。ギア１０６によって減速された動力は、出力軸１０８を介して外部に出力される。出力軸１０８は、ベアリング１１０を介して、回転自在にモータケース１０１に支持されている。

モータ１０２およびギア１０６には、ＡＴＦ１１４が供給される。ＡＴＦ１１４は、モータ１０２の冷却およびギア１０６の潤滑に用いられるオイルである。モータ１０２およびギア１０６を通過したＡＴＦ１１４は、モータケース１０１の底部に落下して貯留された後、回収されて、再度、冷却および潤滑のためにモータ１０２およびギア１０６に供給される。ベアリング１１０とモータケース１０１との間には、このＡＴＦ１１４の漏出を防止するためにオイルシール１１２が設けられている。

ここで、周知の通り、モータ１０２は、その駆動に伴い熱を発生する。その結果、モータケース１０１の内部空間１０４の温度は、モータ１０２の駆動状況に応じて変動する。モータケース１０１内の温度が上昇した場合、モータケース１０１内の空気が膨張することで、モータケース１０１内の圧力（以下「内圧Ｐｉ」という）が上昇する。内圧Ｐｉが過度に高くなると、オイルシール１１２でシールしきれず、ＡＴＦ１１４が外部に漏出するおそれがあった。また、逆に、モータケース１０１内の温度が低下すると、内圧Ｐｉが低下する。内圧Ｐｉが過度に低下すると、ＡＴＦ１１４が減圧沸騰し、泡立つことがある。そして、ＡＴＦ１１４の泡立ちにより潤滑性が低下するおそれがあった。また、一般に、内圧Ｐｉが低くなると、その分、放電開始電圧も低くなり、放電が起こりやすくなる。

さらに、電動車両の中には、モータ１０２の周囲の圧力を圧力センサで検知し、その検知圧力に応じて、印加電圧の許容値を制御する車両がある。かかる構成の場合、圧力センサは、ＡＴＦ１１４がかからないモータケース１０１の外部に配置される。したがって、モータケース１０１の外部の圧力（以下「外圧Ｐｏ」という）と内圧Ｐｉとの差、すなわち、内外圧力差ΔＰが大きくなると、印加電圧の許容値を適切に制御できない。

つまり、内圧Ｐｉは、常圧に比べて高すぎても低すぎても問題が生じる。内圧Ｐｉを常圧に保つためには、モータケース１０１に外部空間と常時連通する開口を設けておけばよい。しかし、かかる開口を設けた場合、塵芥がモータケース１０１内に侵入あるいはＡＴＦ１１４が外部に漏出し、モータ１０２やギア１０６の駆動に悪影響を与えるおそれがある。また、モータユニット１００は、移動体である電動車両に搭載されているため、電動車両の走行に伴い、一時的ではあるもののモータケース１０１全体が水没する場合がある。かかる場合において、内部空間１０４と外部空間とを常時連通する開口があると、モータケース１０１内に水が浸入し、モータ１０２などの電気機器の故障を招くおそれがあった。

そこで、内圧Ｐｉを、常圧に追従させる一方で、水や塵芥の侵入を防止するために、モータケース１０１の上部には、ブリーザ装置１０が設けられている。このブリーザ装置１０の構成について、図２から図４を参照して説明する。

図２は、ブリーザ装置１０の最も基本的な構成を示す模式図である。図２に示すように、ブリーザ装置１０は、内部空間１０４と外部空間を連通する二つの経路、すなわち、吸気経路１２と排気経路１４と、を有している。さらに、排気経路１４には、内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて一定以上高くなった場合にのみ開いて、内部空間１０４内のガスを外部空間に流出させる逆止弁である排気弁１８が設けられている。また、吸気経路１２には、内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて一定以上低くなった場合にのみ開いて、外部空間のガスを内部空間１０４内の流入させる逆止弁である吸気弁１６が設けられている。ここで、逆止弁は、通常、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な弁体であって、閉鎖方向に付勢された弁体を有している。吸気弁１６および排気弁１８では、この弁体を付勢する付勢力として、弾性部材の弾性力を利用してもよい。弾性部材は、例えば、コイルスプリングや板バネ等のバネ部材でもよいし、スポンジやゴム等の高弾性素材でもよい。また、別の形態として、吸気弁１６および排気弁１８は、磁力や重力を用いて、弁体を閉鎖方向に付勢する構造でもよい。

吸気経路１２のうち吸気弁１６より吸気流れ上流側となる位置には、気体の通過を許容する一方で液体の通過を阻害する止水フィルタ２０が設けられている。かかる止水フィルタ２０は、防水透湿性素材で構成されるフィルタである。防水透湿性素材は、例えば、気体状態の水粒子（約０．０００４μ）より大きく、液体状態の水粒子（１００μ〜３０００μ）より小さい空隙が多数形成された、繊維素材または多孔質素材である。こうした素材としては、例えば、ＰＴＥＦ多孔質素材が挙げられる。

こうした止水フィルタ２０を、設ける理由について、止水フィルタ２０が無い場合と比較して説明する。モータユニット１００が一時的に水没し、外圧Ｐｏが内圧Ｐｉよりも高くなり、吸気弁１６が開放されたとする。この場合において、止水フィルタ２０が存在しないと、周囲の水が吸気弁１６を介してモータケース１０１内に流入してしまう。こうした水の侵入を防止するために、外圧Ｐｏが水圧相当、内圧Ｐｉが常圧相当であっても、吸気弁１６が解放されないように、吸気弁１６の開弁圧力を十分に高くすることも考えられる。かかる構成とすれば、止水フィルタ２０を設けなくても、水の浸入を防止できる。しかし、吸気弁１６の開弁圧力を高くした場合、モータユニット１００が水没していない状態で、内圧Ｐｉがある程度、低下しても、常圧に開放がされないことになる。その結果、ＡＴＦ１１４の減圧沸騰に起因する泡立ちや、モータ１０２の放電等が発生しやすくなる。

一方、図２に示すように、吸気経路１２に止水フィルタ２０を設けることで、水没時に吸気弁１６が開放したとしても、水がモータケース１０１内に侵入しない。そのため、吸気弁１６の開放圧力を低めに設定することが可能となり、モータケース１０１の内部を迅速に大気圧解放できる。そして、結果として、ＡＴＦ１１４の泡立ちや放電を効果的に抑制できる。

ところで、図２では、吸気経路１２と排気経路１４を完全に分離させているが、この場合、ブリーザ装置１０の大型化を招きやすい。そこで、吸気経路１２および排気経路１４は、その一部が互いに重複していてもよい。

例えば、図３に示すように、吸気経路１２および排気経路１４は、互いに重複する共用区間を有してもよい。具体的には、図３の例において、吸気経路１２および排気経路１４は、いずれも、内部空間１０４側の端部である内部端Ｏａと、分岐点Ｏｂと、合流点Ｏｃと、外部空間側の端部である外部端Ｏｄと、を通る。そして、吸気経路１２および排気経路１４は、内部端Ｏａから分岐点Ｏｂまでの区間、および、合流点Ｏｃから外部端Ｏｄまでの区間は、互いに共通の経路を通る。一方で、吸気経路１２および排気経路１４は、分岐点Ｏｂから合流点Ｏｃまでの区間は、互いに分離した経路を通る。具体的には、排気経路１４は、分岐点Ｏｂにおいて、吸気経路１２から分岐して大きく迂回した後、合流点Ｏｃにおいて、吸気経路１２に合流する。以下では、排気経路１４および吸気経路１２が、互いに重複する区間を「共用区間」と呼び、排気経路１４および吸気経路１２が、互いに分離している区間を「単独区間」と呼ぶ。

この場合、排気弁１８は、排気経路１４の単独区間に配置され、吸気弁１６は、吸気経路１２の単独区間に配置される。止水フィルタ２０は、吸気弁１６より外部端Ｏｄ側であれば、共用区間および単独区間のいずれに配置されてもよい。図３の例では、止水フィルタ２０を、吸気経路１２の単独区間に配置している。かかる構成とすることで、オイル蒸気に起因する止水フィルタ２０の目詰まりが抑制される。すなわち、モータケース１０１内から放出される空気のなかには、ＡＴＦ１１４の微細な粒子、すなわちオイル蒸気が含まれている。止水フィルタ２０を共用区間に配置した場合、かかるオイル蒸気を含む排気も、止水フィルタ２０を通過することになる。そして、これにより止水フィルタ２０にオイルの粒子が付着し、目詰まりが生じやすくなる。一方、図３に示すように、止水フィルタ２０を吸気経路１２の単独区間に配置すれば、排気が止水フィルタ２０を通過しないため、止水フィルタ２０の目詰まりが、効果的に抑制できる。

ただし、図３の例では、止水フィルタ２０は、合流点Ｏｃの比較的近傍に配置されている。そのため、合流点Ｏｃ近傍を流れる排気の一部が、止水フィルタ２０側に逸れて、止水フィルタ２０の表面に接触する場合があった。

そこで、図４に示すように、吸気経路１２が排気経路１４よりも長くなるように、吸気経路１２を排気経路１４に対して大きく迂回させてもよい。そして、この迂回路に止水フィルタ２０を配置してもよい。このとき、合流点Ｏｃから止水フィルタ２０までの距離が、合流点Ｏｃから外部端Ｏｄまでの距離より大きくなるように、止水フィルタ２０を配置してもよい。かかる構成とすることで、合流点Ｏｃまで到達した排気は、止水フィルタ２０に向かうことなく、外部空間側に流れやすくなるため、止水フィルタ２０に排気が接触しにくくなる。また、吸気経路１２は、合流点Ｏｃから止水フィルタ２０までの区間において、１回以上、屈曲していてもよい。かかる構成としても、合流点Ｏｃまで到達した排気が、止水フィルタ２０に向かうことなく、外部空間側に流れやすくなるため、止水フィルタ２０に排気が接触しにくくなる。そして、結果として、オイル蒸気による止水フィルタ２０の目詰まりをより確実に防止できる。

図５は、吸気弁１６および排気弁１８の開弁圧力の一例を示す図である。図５において、横軸は、内外圧力差ΔＰ、すなわち（内圧Ｐｉ−外圧Ｐｏ）の値を示している。また、実線は、吸気弁１６の、破線は、排気弁１８の作動状態を示している。図５に示すように、内外圧力差ΔＰがほぼゼロの場合、吸気弁１６および排気弁１８は、ともに閉鎖している。

内圧Ｐｉが外圧Ｐｏよりも高く、内外圧力差ΔＰが０よりも大きい値であるΔＰｅ以上となれば、排気弁１８が開放される。これにより、モータケース１０１内の過剰なガスが外部に放出され、内圧Ｐｉが常圧程度まで低下する。一方、内圧Ｐｉが外圧Ｐｏよりも低く、内外圧力差ΔＰが０よりも小さい値であるΔＰｉ以下となれば、吸気弁１６が開放される。これにより、モータケース１０１内に外気が流入し、内圧Ｐｉが常圧程度まで上昇する。

ここで、｜ΔＰｅ｜と｜ΔＰｉ｜は、ほぼ同じでもよいし、異なっていてもよい。別の言い方をすれば、吸気弁１６の弁体を閉鎖方向に付勢する付勢力と、排気弁１８の弁体を閉鎖方向に付勢する付勢力と、は同じでもよいし、異なっていてもよい。例えば、吸気弁１６の開弁圧力｜Ｐｉ｜は、放電をより確実に防止するために、ゼロに近い値としてもよい。また、排気弁１８の開弁圧力｜Ｐｅ｜は、オイルシール１１２からオイルが漏出し出す内外圧力差より小さいのであれば、吸気弁１６の開弁圧力より大きくてもよい。すなわち、図４に示すように、排気弁１８に比べて吸気弁１６の開弁圧力が小さくなるように、｜ΔＰｉ｜＜｜ΔＰｅ｜としてもよい。

次に、ブリーザ装置１０のより具体的な構成について説明する。図６から図８は、ブリーザ装置１０の一例を示す模式図であり、図６は、内外圧力差ΔＰがほぼゼロの状態を、図７は、内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて高い状態を、図８は、内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて低い状態を、それぞれ示している。

このブリーザ装置１０は、ハウジング３０と、当該ハウジング３０の先端に取り付けられるキャップ３２と、を有している。ハウジング３０は、モータケース１０１に取り付けられる。この取り付け形態は、特に限定されず、例えば、螺合や溶接、勘合等で取り付けられてもよい。例えば、モータケース１０１の上面に、貫通孔であるネジ孔を形成し、ハウジング３０の根元に、このネジ孔に螺合する雌ネジを形成しておき、ハウジング３０を、モータケース１０１に螺合締結するようにしてもよい。また、別の形態として、ハウジング３０は、モータケース１０１と一体成型されていてもよい。

ハウジング３０には、貫通孔であるメインホール４６が形成されている。このメインホール４６は、モータケース１０１の内部空間１０４に常時連通している。したがって、メインホール４６内の圧力は、モータケース１０１の内圧Ｐｉと同じである。ハウジング３０の先端面には、このメインホール４６と外部空間とを連通する排気孔４２が形成されている。また、ハウジング３０の周面には、メインホール４６と外部空間とを連通する吸気孔３６が形成されている。

キャップ３２は、ハウジング３０の上に被せられる筒状体であり、その天面は、完全に閉塞されている。また、キャップ３２の内径は、ハウジング３０の外径より大きく、キャップ３２の内周面とハウジング３０の外周面との間には、気体が通過可能な管状隙間３３が存在する。この管状隙間３３の下端は、外部空間に連通している。また、キャップ３２の天面とハウジング３０の天面との間にも、気体が通過可能で、管状隙間３３に連通する円形隙間３１が存在している。この管状隙間３３および円形隙間３１の圧力は、外圧Ｐｏと同じである。なお、キャップ３２およびハウジング３０は、互いに係合し合うことで、キャップ３２のハウジング３０からの離脱を防止する係合部（図示せず）を有している。かかるキャップ３２を設けることで、後述する止水フィルタ２０や排気弁１８が、外部空間から隠れることとなり、止水フィルタ２０や排気弁１８への塵芥の不着が効果的に防止される。ただし、こうしたキャップ３２は、必須ではなく、場合によっては省略されてもよい。

上述した排気孔４２および吸気孔３６には、それぞれ排気弁１８および吸気弁１６が設けられている。排気弁１８は、排気孔４２をハウジング３０の外側から覆うプレート状の排気弁体４０と、当該排気弁体４０を排気孔４２に向かって付勢する排気用バネ４４と、を含む。排気用バネ４４は、ハウジング３０の軸方向に伸縮可能なコイルスプリングであり、キャップ３２の天面と排気弁体４０との間に弾性圧縮された状態で配置される。

吸気弁１６は、吸気孔３６をハウジング３０の内側から覆う吸気弁体３４と、当該吸気弁体３４を吸気孔３６に向かって付勢する吸気用バネ３８と、を含む。吸気用バネ３８は、ハウジング３０の径方向に伸縮可能なコイルスプリングであり、メインホール４６内に弾性圧縮された状態で配置される。さらに、ハウジング３０の外周面には、吸気孔３６を外側から覆う止水フィルタ２０が設けられている。

内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて一定以上高くなると、図７に示すように、高圧の内部空気により、排気弁体４０が排気用バネ４４の付勢力に抗して、外側方向（すなわち開放方向）に押し上げられ、排気孔４２が開放される。そして、これにより、モータケース１０１内のガスが、ハウジング３０の根元側からメインホール４６、排気孔４２、円形隙間３１、管状隙間３３を経て、外部空間に放出される。また、内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて一定以上低くなると、図８に示すように、吸気弁体３４が、外部空気により、吸気用バネ３８の付勢力に抗して、内側方向（すなわち開放方向）に押され、吸気孔３６が開放される。これにより、外部空間の空気が、管状隙間３３、止水フィルタ２０、吸気孔３６、メインホール４６を経て、モータケース１０１内へと流入する。一方で、外部空間から管状隙間３３に水が流入しても、当該水は、止水フィルタ２０により遮られるため、モータケース１０１内には侵入しない。

なお、図６から図８の例の場合、メインホール４６は、吸気経路１２および排気経路１４の双方で利用される共用区間となる。また、管状隙間３３のうち、吸気孔３６の上端より下側部分も、吸気経路１２および排気経路１４の双方で利用される共用区間となる。

このように、吸気経路１２および排気経路１４の一部を、互いに重複させることで、吸気経路１２および排気経路１４を完全に分離させる場合に比べて、ブリーザ装置１０のサイズを小さく抑えることができる。

次に、ブリーザ装置１０の他の例について、図９から図１１を参照して説明する。図９から図１１は、ブリーザ装置１０の他の例を示す図であり、図９は、内外圧力差ΔＰがほぼゼロの状態を、図１０は、内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて高い状態を、図１１は、内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて低い状態を、それぞれ示している。

このブリーザ装置１０は、ハウジング３０と、第一ピストン４８と、第二ピストン５６と、キャップ３２と、を有している。ハウジング３０の根元は、螺合等の手段によりモータケース１０１の上部に取り付けられている。また、ハウジング３０には、軸方向に貫通した貫通孔であるメインホール４６が形成されている。このメインホール４６は、モータケース１０１の内部空間１０４に常時連通している。

第一ピストン４８は、ハウジング３０の上側に配置される第一可動体である。第一ピストン４８の基端（すなわちハウジング３０側の端部）には、径方向外側に張り出した第一フランジ５０が形成されている。この第一フランジ５０は、ハウジング３０の先端面に密着し、メインホール４６を蓋して、外部から隔離する。また、第一ピストン４８には、軸方向に貫通する貫通孔であるサブホール５２が形成されている。第一ピストン４８の先端面（すなわち上端面）には、このサブホール５２を完全に覆う止水フィルタ２０が取り付けられている。

第一ピストン４８は、排気用バネ４４により、ハウジング３０に近づく方向に付勢されている。排気用バネ４４は、圧縮された状態で、第一フランジ５０とキャップ３２の天面との間に配置されたコイルスプリングである。この排気用バネ４４は、第一ピストン４８（第一可動体）を、メインホール４６を蓋する方向に付勢する第一付勢部材として機能する。第一ピストン４８は、排気用バネ４４の付勢力により第一フランジ５０がハウジング３０の先端面に密着する第一閉鎖位置と、排気用バネ４４の付勢力に抗して第一フランジ５０がハウジング３０から離間する第一開放位置と、の間で進退可能となっている。

第二ピストン５６は、メインホール４６内に配置される第二可動体である。第二ピストン５６の外径は、メインホール４６およびサブホール５２の内径よりも小さい。したがって、第二ピストン５６の外周面と、メインホール４６およびサブホール５２の内周面と、の間には、ガスが通過可能な隙間が存在している。第二ピストン５６の軸方向中間部分には、径方向外側に張り出した第二フランジ５８が形成されている。この第二フランジ５８の外径は、サブホール５２の内径よりも大きい。第二フランジ５８は、第一ピストン４８の下端面に密着して、サブホール５２を閉鎖する。

第二ピストン５６は、吸気用バネ３８により、第一ピストン４８に近づく方向に付勢されている。吸気用バネ３８は、第二フランジ５８と、メインホール４６の段差部と、の間に圧縮した状態で配置されたコイルスプリングである。この吸気用バネ３８は、第二ピストン５６（第二可動体）を、サブホール５２を蓋する方向に付勢する第二付勢部材として機能する。第二ピストン５６は、吸気用バネ３８の付勢力により第二フランジ５８が第一ピストン４８の下端面に密着してサブホール５２を蓋する第二閉鎖位置と、吸気用バネ３８の付勢力に抗して第二フランジ５８が第一ピストン４８から離間する第二開放位置と、の間で進退可能となっている。

キャップ３２は、第一ピストン４８の上に被せられる筒状体であり、その天面は、完全に閉塞されている。このキャップ３２は、ハウジング３０から抜け落ち無いように、ハウジング３０の一部に係合している。また、キャップ３２の内周面とハウジング３０の外周面との間には、管状隙間３３が、キャップ３２の天面とハウジング３０の天面との間には、円形隙間３１が、存在している。管状隙間３３は、その下端において内部空間１０４に連通しており、管状隙間３３および円形隙間３１の圧力は、外圧Ｐｏと同じである。こうしたキャップ３２は、止水フィルタ２０等を塵芥から保護するために有効であるが、場合によっては、省略されてもよい。

内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて一定以上高くなると、図１０に示すように、高圧の内部空気により、第一ピストン４８が排気用バネ４４の付勢力に抗して、上方向（すなわち開放方向）に押し上げられる。これにより、第一フランジ５０がハウジング３０の先端面から離間し、第一フランジ５０とハウジング３０との間に隙間が生じる。別の言い方をすると、メインホール４６が、サブホール５２を介することなく、外部空間に連通される。モータケース１０１内の過剰なガスは、第一フランジ５０とハウジング３０との隙間から管状隙間３３を通り、外部空間に放出される。つまり、本例では、第一フランジ５０が、排気のために移動する排気弁体４０として機能する。

また、内圧Ｐｉが外圧Ｐｏに比べて一定以上低くなると、図１１に示すように、第二ピストン５６が、外部空気により、吸気用バネ３８の付勢力に抗して、下方向（すなわち開放方向）に押され、サブホール５２が開放される。別の言い方をすると、メインホール４６がサブホール５２を介して外部空間と連通される。これにより、外部空間の空気が、管状隙間３３、円形隙間３１、止水フィルタ２０、サブホール５２、メインホール４６を経て、モータケース１０１内へと流入する。一方で、外部空間に水があったとしても、当該水は、止水フィルタ２０により遮られるため、モータケース１０１内には侵入しない。

なお、図９から図１１の例の場合、メインホール４６は、吸気経路１２および排気経路１４の双方で利用される共用区間となる。また、管状隙間３３のうち、ハウジング３０の上端より下側部分も、吸気経路１２および排気経路１４の双方で利用される共用区間となる。

また、本例において、吸気経路１２は、その吸気流れ下流側からみると、メインホール４６内の上端付近にある分岐点Ｏｂにおいて、排気経路１４から分岐して、上方に大きく迂回した後、管状隙間３３内にある合流点Ｏｃで合流する。止水フィルタ２０は、この迂回路に設けられている。ここで、図１１から明らかな通り、止水フィルタ２０から合流点Ｏｃまでの距離は、合流点Ｏｃから外部端までの距離より充分に大きく、吸気経路１２は、止水フィルタ２０から合流点Ｏｃまでの区間において、１回以上屈曲している。かかる構成とすることで、合流点Ｏｃまで到達した排気が、止水フィルタ２０まで流れにくくなり、止水フィルタ２０のオイル蒸気による目詰まりが、効果的に防止できる。

ここで、本例では、第一ピストン４８を、ハウジング３０および第二ピストン５６よりも高弾性の材料で形成している。例えば、ハウジング３０および第二ピストン５６は、アルミニウムやスチール等の金属で構成し、第一ピストン４８を合成樹脂や天然ゴム等の高分子材料で構成してもよい。かかる構成とすることで、第一ピストン４８と、ハウジング３０および第二ピストン５６と、の密着性が高まり、排気経路１４および吸気経路１２をより確実に閉鎖できる。なお、密着性を向上するためであれば、第一ピストン４８と、ハウジング３０および第二ピストン５６と、を互いに同じ樹脂で構成することも考えられる。しかし、かかる構成とした場合、二つの部材の接触面において材料が融合し、第一ピストン４８が、ハウジング３０または第二ピストン５６から分離しにくくなるおそれがある。本例では、第一ピストン４８と、ハウジング３０および第二ピストン５６と、を互いに異なる材料で構成しているため、接触面における融合をより確実に防止できる。

また、別の形態として、第一ピストン４８を、高弾性材料で構成するのではなく、第一ピストン４８と、ハウジング３０および第二ピストン５６と、の間に高弾性材料からなるシール部材を接触部分にのみ配置してもよい。例えば、第一フランジ５０の下端面、または、ハウジング３０の先端面および第二フランジ５８の上端面、または、その全てに、高弾性材料からなるシール部材を固着してもよい。かかる構成とすることで、第一ピストン４８と、ハウジング３０および第二ピストン５６と、を確実に密着させることができる。

また、本例において、止水フィルタ２０は、第一ピストン４８の先端面に固着されている。この固着の方法は、第一ピストン４８および止水フィルタ２０の材質やコスト等に応じて、適宜、選択されればよい。例えば、止水フィルタ２０は、接着剤により、第一ピストン４８の先端面に貼り付けられてもよい。また、止水フィルタ２０または第一ピストン４８またはその両方が接着剤と相性が悪い場合には、止水フィルタ２０は、超音波溶着により第一ピストン４８に貼り付けられてもよい。また、第一ピストン４８が樹脂で構成される場合、止水フィルタ２０は、インサート成形により第一ピストン４８と一体成型されてもよい。また、本例では、排気用バネ４４により第一ピストン４８を下方に付勢しているが、第一ピストン４８は、その自重により、下方に付勢されてもよい。かかる構成とすることで、部品点数を低減できる。

また、本明細書では、モータ１０２を収容するモータケースに取り付けられるブリーザ装置１０を例に挙げて説明したが、本明細書で開示する技術は、モータケースに限らず、他の種類のケースに取り付けられてもよい。

１０ ブリーザ装置、１２ 吸気経路、１４ 排気経路、１６ 吸気弁、１８ 排気弁、２０ 止水フィルタ、３０ ハウジング、３１ 円形隙間、３２ キャップ、３３ 管状隙間、３４ 吸気弁体、３６ 吸気孔、３８ 吸気用バネ、４０ 排気弁体、４２ 排気孔、４４ 排気用バネ、４６ メインホール、４８ 第一ピストン（第一可動体）、５０ 第一フランジ、５２ サブホール、５６ 第二ピストン（第二可動体）、５８ 第二フランジ、１００ モータユニット、１０１ モータケース、１０２ モータ、１０４ 内部空間、１０６ ギア、１０８ 出力軸、１１０ ベアリング、１１２ オイルシール。

Claims (6)

1. 対象ケースに取り付けられ、前記対象ケースの内圧を調整するブリーザ装置であって、
   前記対象ケースの内部空間と外部空間とを連通する吸気経路と、
   前記内部空間と外部空間とを連通し、少なくとも一部が前記吸気経路と分離している排気経路と、
   前記吸気経路に設けられ、前記内圧が外圧に比べて一定以上低い場合にのみ、外気の前記内部空間への流入を許容する吸気弁と、
   前記排気経路に設けられ、前記内圧が前記外圧に比べて一定以上高い場合にのみ、前記内部空間内ガスの前記外部空間への流出を許容する排気弁と、
   前記吸気経路のうち前記吸気弁よりも吸気流れ方向上流側に設けられ、気体を通過させる一方で液体の通過を遮断する止水フィルタと、
   を備える、ことを特徴とするブリーザ装置。
2. 請求項１に記載のブリーザ装置であって、
   前記吸気経路および前記排気経路は、内部空間側の端部である内部端と、分岐点と、合流点と、前記外部空間側の端部である外部端と、を通り、
   前記吸気経路および前記排気経路は、前記内部端から前記分岐点までの区間、および、前記合流点から前記外部端までの区間は、互いに共通の経路を通り、前記分岐点から前記合流点までの区間は、互いに分離した経路を通る、
   ことを特徴とするブリーザ装置。
3. 請求項２に記載のブリーザ装置であって、
   前記止水フィルタは、前記吸気経路のうち、前記分岐点から前記合流点までの区間に配置され、
   前記合流点から前記外部端までの距離は、前記合流点から前記止水フィルタまでの距離よりも、短い、
   ことを特徴とするブリーザ装置。
4. 請求項２または３に記載のブリーザ装置であって、
   前記吸気経路は、前記合流点から前記止水フィルタまでの区間は、１回以上、屈曲している、ことを特徴とするブリーザ装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のブリーザ装置であって、
   前記対象ケースに取り付けられ、前記内部空間に常時連通するメインホールが形成されたハウジングと、
   前記ハウジングに密着して前記メインホールを蓋する第一閉鎖位置と、前記ハウジングから離間して前記メインホールを前記外部空間に連通させる第一開放位置と、の間で進退可能な第一可動体であって、前記第一閉鎖位置において前記メインホールと外部空間とを繋げるサブホールが形成された第一可動体と、
   前記メインホール内に設けられ、前記第一可動体に密着して前記サブホールを蓋する第二閉鎖位置と、前記サブホールから離間して前記メインホールを前記サブホールを介して前記外部空間に連通させる第二開放位置と、の間で進退可能な第二可動体と、
   前記第一可動体を前記第一閉鎖位置方向に付勢する第一付勢部材と、
   前記第二可動体を前記第二閉鎖位置方向に付勢する第二付勢部材と、
   前記サブホールを挟んで前記第二可動体の反対側に配置され、前記サブホールを覆う前記止水フィルタと、
   を備え、
   前記第一可動体および前記第一付勢部材が、前記排気弁として機能し、
   前記第二可動体および前記第二付勢部材が、前記吸気弁として機能し、
   前記第一可動体が、前記第二可動体および前記ハウジングよりも、高弾性の材料で構成されている、
   ことを特徴とするブリーザ装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のブリーザ装置であって、
   前記対象ケースは、モータを収容するモータケースである、ことを特徴とするブリーザ装置。
   

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