JP2021083207A - Motor and electrical apparatus having the same - Google Patents

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祥太 飯塚
Shota Iizuka
祥太 飯塚
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Abstract

To provide a motor with high reliability, capable of ensuring airtightness against invasion of moisture or the like.SOLUTION: A motor 100 includes: a frame 20; a stator 60 and a rotor 50 housed in the frame 20; an end plate 30 covering an opening 21 in the frame 20; and a seal ring 80 made of an annular elastic body. At an outer-peripheral part of an outer face of the end plate 30, there is formed a first step-off 36 with a side face 37 facing an inner-peripheral surface 23 of the frame 20 in the radial direction. At the inner-peripheral surface 23 of the frame 20, there is formed a second step-off 25 facing the first step-off 36 in the radial direction . An annular open space S for housing the seal ring 80 made of an annular elastic body is partitioned by the first step-off 36 and the second step-off 25.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、モータ及びそれを備えた電気機器に関し、特に、外部からの水分や油等の進入を防止する構造を備えたモータに関する。 The present invention relates to a motor and an electric device including the motor, and more particularly to a motor having a structure for preventing the ingress of moisture, oil, etc. from the outside.

近年、電装用機器や電動工具等、あるいは車載用途でモータが多用されており、例えば、アンチロック・ブレーキシステム(ABS)に用いられる油圧ポンプを駆動するために小型モータが用いられている。これらの用途に用いられるモータは、小型軽量化を一段と要求されながら、高い信頼性が求められている。また、ABSに用いられるモータは、車両のエンジンルームに配置されるため、雨天時などに外部からの水分がモータにかかる場合があり、十分な防水対策を行う必要がある。 In recent years, motors have been widely used for electrical equipment, electric tools, and in-vehicle applications. For example, small motors have been used to drive hydraulic pumps used in antilock braking systems (ABS). Motors used in these applications are required to have higher reliability while being further required to be smaller and lighter. Further, since the motor used for ABS is arranged in the engine room of the vehicle, moisture from the outside may be applied to the motor in rainy weather or the like, and it is necessary to take sufficient waterproof measures.

そこで、従来、モータの外郭であるフレームの開口に圧入されてこの開口を覆うエンドプレートにおいて、整流子と軸受の間で軸受に回転自在に支持される回転軸の周りに沿って一定の隙間をもった壁を形成することで、上記の課題を解決する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。なお、モータ内の回転子や固定子等との電気的絶縁を図るために、一般に、エンドプレートは樹脂材料で形成されている。 Therefore, conventionally, in an end plate that is press-fitted into the opening of the frame, which is the outer shell of the motor, to cover this opening, a constant gap is provided between the commutator and the bearing along a rotation shaft rotatably supported by the bearing. A technique for solving the above problems by forming a bearing wall has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The end plate is generally made of a resin material in order to electrically insulate the motor from the rotor, the stator, and the like.

特開2002−204548号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-204548

ところで、上記の水分等は、主に、エンドプレートとフレームとの連結部分からフレームの内部に進入する。そのため、この連結部分にはOリングやXリング等のシールリングが配設されて水分等がフレーム内に進入するのを防止している。一方、モータと負荷とを組み付けるときに、エンドプレートに負荷側から軸方向に圧力が加わった状態が組み付けられ、この状態が維持される。 By the way, the above-mentioned moisture and the like mainly enter the inside of the frame from the connecting portion between the end plate and the frame. Therefore, a seal ring such as an O-ring or an X-ring is provided at this connecting portion to prevent moisture or the like from entering the frame. On the other hand, when the motor and the load are assembled, a state in which pressure is applied in the axial direction from the load side is assembled to the end plate, and this state is maintained.

しかし、一般に、樹脂材料に圧力が加えられた状態で温度が上昇すると、樹脂材料が熱クリープによる変形を起こすことが知られている。エンドプレートの熱クリープ変形が生じるとエンドプレートとフレームと負荷側とのシールリングの接触圧が低下し、シールリングとそれらの接触部との間に隙間が生じ、外部からその隙間に水がかかるとモータ内部へ水が進入して、モータの信頼性や絶縁性を著しく低下させるおそれがあった。 However, it is generally known that when the temperature rises while pressure is applied to the resin material, the resin material is deformed by thermal creep. When thermal creep deformation of the end plate occurs, the contact pressure of the seal ring between the end plate, the frame, and the load side decreases, a gap is created between the seal ring and those contact parts, and water is splashed into the gap from the outside. Water may enter the inside of the motor and significantly reduce the reliability and insulation of the motor.

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、エンドプレートとフレームとの連結部分の気密性を維持した高信頼性のモータ及びそれを用いた電気機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a highly reliable motor that maintains the airtightness of a connecting portion between an end plate and a frame, and an electric device using the same.

上記の目的を達成するために、本発明に係るモータは、一端が開口された有底筒状のフレームと、前記フレーム内に収容された固定子と、前記フレーム内に収容され、前記固定子と所定の間隔をあけて配置された回転子と、前記フレームの開口に該開口を覆うように配設され、回転軸が挿通される貫通孔が中心に設けられた板状部材であるエンドプレートと、を少なくとも備え、前記エンドプレートの外面の外周部に、前記フレームの内周面と径方向に対向する側面を有する第1段差が形成され、前記フレームの内周面に、前記第1段差と径方向に対向する第2段差が形成され、前記第1段差と前記第2段差とで、環状の弾性体からなるシールリングを収容するための環状の開放空間が区画形成されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the motor according to the present invention includes a bottomed tubular frame having one end opened, a stator housed in the frame, and a stator housed in the frame. An end plate which is a plate-like member which is arranged so as to cover the opening in the opening of the frame and has a through hole in the center through which the rotation shaft is inserted. A first step having a side surface that is radially opposed to the inner peripheral surface of the frame is formed on the outer peripheral portion of the outer surface of the end plate, and the first step is formed on the inner peripheral surface of the frame. A second step facing in the radial direction is formed, and the first step and the second step form an annular open space for accommodating a seal ring made of an annular elastic body. And.

この構成によれば、エンドプレートに設けられた第1段差とフレームに設けられた第2段差とで構成される開放空間にシールリングが収容されることにより、モータの回転軸に負荷が連結された場合、この負荷とフレームの内部とを確実にシールできる。このことにより、エンドプレートが熱や圧力の影響で変形した場合にも、フレームの内部への水分等の進入を防止でき、高信頼性のモータを実現できる。 According to this configuration, the load is connected to the rotating shaft of the motor by accommodating the seal ring in the open space composed of the first step provided on the end plate and the second step provided on the frame. If so, this load can be reliably sealed to the inside of the frame. As a result, even when the end plate is deformed due to the influence of heat or pressure, it is possible to prevent moisture or the like from entering the inside of the frame, and a highly reliable motor can be realized.

本発明に係る電気機器は、前記モータと、前記モータに連結され、前記エンドプレートの外側に貫通孔から突出した前記回転軸に駆動連結されていて、前記モータの回転に応じて駆動される被駆動部を有する負荷と、を少なくとも備え、前記シールリングは、少なくとも第1〜第3リップを有しており、断面形状がX字形状か、またはY字形状であり、前記シールリングが前記負荷の表面から前記フレームの底部側に押圧されることで、前記第1リップが前記第2段差の角部である第1コーナー部に、前記第2リップが前記負荷の表面と前記フレームの内周面とで構成される第2コーナー部に、前記第3リップが前記負荷の表面と前記第1段差の側面とで構成される第3コーナー部にそれぞれ当接していることを特徴とする。 The electric device according to the present invention is connected to the motor and is driven and connected to the rotating shaft which is connected to the motor and protrudes from the through hole to the outside of the end plate, and is driven according to the rotation of the motor. The seal ring has at least a load having a drive unit, the seal ring has at least the first to third lips, and the cross-sectional shape is X-shaped or Y-shaped, and the seal ring is the load. By being pressed from the surface of the frame toward the bottom of the frame, the first lip is placed at the first corner, which is the corner of the second step, and the second lip is placed on the surface of the load and the inner circumference of the frame. The third corner is in contact with the second corner formed by the surface, and the third lip is in contact with the third corner formed by the surface of the load and the side surface of the first step.

この構成によれば、外部から水分等が進入する経路にあたる第1〜第3コーナー部に対して、シールリングをそれぞれ当接させることができ、フレームの内部や負荷の内部への水分等の進入を確実に防止できる。これにより、高信頼性の電気機器を実現できる。 According to this configuration, the seal rings can be brought into contact with the first to third corners, which are the paths through which moisture or the like enters from the outside, and the moisture or the like can enter the inside of the frame or the inside of the load. Can be reliably prevented. As a result, highly reliable electrical equipment can be realized.

以上説明したように、本発明によれば、エンドプレートが熱や圧力の影響で変形した場合にも、フレームの内部への水分等の進入を防止でき、高信頼性のモータを実現できる。 As described above, according to the present invention, even when the end plate is deformed due to the influence of heat or pressure, it is possible to prevent moisture or the like from entering the inside of the frame, and it is possible to realize a highly reliable motor.

本発明の実施形態1に係る電気機器の要部の断面模式図である。It is sectional drawing of the main part of the electric apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 比較のためのエンドプレートとシールリングとの経時変形を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the time-dependent deformation of an end plate and a seal ring for comparison. 実施形態1に係るエンドプレートとフレームとの連結部分の断面模式図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a connecting portion between the end plate and the frame according to the first embodiment. 図3の破線で囲まれた部分の拡大図である。It is an enlarged view of the part surrounded by the broken line of FIG. 実施形態1に係るエンドプレートとシールリングとの経時変形を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the time-dependent deformation of the end plate and the seal ring which concerns on Embodiment 1. FIG. 本発明の実施形態2に係るエンドプレートとフレームとの連結部分の断面模式図である。It is sectional drawing of the connection part of the end plate and a frame which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of preferred embodiments is merely exemplary and is not intended to limit the present invention, its applications or its uses.

(実施形態1)
図1は、本実施形態に係る電気機器の要部の断面模式図を示す。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a main part of an electric device according to the present embodiment.

図1に示すように、モータ100は、フレーム20とエンドプレート30と軸受(ベアリング)40,41と回転子50と固定子60とブラシ70とシールリング80とを備えている。また、電気機器300は、負荷200とモータ100とを備えている。なお、以降の説明において、回転子50の一部をなす回転軸54の長手方向を軸方向と呼び、エンドプレート30の半径方向を径方向と呼び、エンドプレート30の円周方向を周方向と呼ぶことがある。また、軸方向において、フレーム20におけるエンドプレート30が配設された側を「上」と、その反対側であるフレーム20の底部側を「下」と呼ぶことがある。また、説明の便宜上、負荷200の細部は図示を省略している。 As shown in FIG. 1, the motor 100 includes a frame 20, an end plate 30, bearings 40 and 41, a rotor 50, a stator 60, a brush 70, and a seal ring 80. Further, the electric device 300 includes a load 200 and a motor 100. In the following description, the longitudinal direction of the rotating shaft 54 forming a part of the rotor 50 is referred to as an axial direction, the radial direction of the end plate 30 is referred to as a radial direction, and the circumferential direction of the end plate 30 is referred to as a circumferential direction. I may call it. Further, in the axial direction, the side of the frame 20 on which the end plate 30 is arranged may be referred to as "upper", and the bottom side of the frame 20 on the opposite side thereof may be referred to as "lower". Further, for convenience of explanation, the details of the load 200 are not shown.

図1に示すように、モータ100は、フレーム20とエンドプレート30と軸受(ベアリング)40,41と回転子50と固定子60とブラシ70とシールリング80とを備えている。 As shown in FIG. 1, the motor 100 includes a frame 20, an end plate 30, bearings 40 and 41, a rotor 50, a stator 60, a brush 70, and a seal ring 80.

フレーム20は、上部に設けられた開口21の周りに鍔部を有する有底半筒状の金属部材である。また、フレーム20の底面には回転軸54の一端に挿通される貫通孔22が形成されており、フレーム20の内周面23のうち上側にはエンドプレート30の内面に当接してこれを支持するプレート支持部24(図3〜6参照)が周方向に間隔をあけて複数配設されている。また、エンドプレート30を開口21に圧入するために、フレーム20の上端部、つまり、開口21の近傍には、径方向外側に屈曲した環状のフランジが形成されている。 The frame 20 is a bottomed semi-cylindrical metal member having a collar around an opening 21 provided at the top. Further, a through hole 22 inserted into one end of the rotating shaft 54 is formed on the bottom surface of the frame 20, and the upper side of the inner peripheral surface 23 of the frame 20 abuts on the inner surface of the end plate 30 to support it. A plurality of plate support portions 24 (see FIGS. 3 to 6) are arranged at intervals in the circumferential direction. Further, in order to press-fit the end plate 30 into the opening 21, an annular flange bent outward in the radial direction is formed at the upper end of the frame 20, that is, in the vicinity of the opening 21.

また、フレーム20の内周面23には、後で述べる第1段差36と径方向で対向する位置に第2段差25が設けられている(図3,4参照)。第2段差25は底面26と側面27を有しており、第2段差25の底面26はフラットな部分を有している。第2段差25の側面27は、前述したフレーム20の上端部の内周面に相当する。 Further, the inner peripheral surface 23 of the frame 20 is provided with a second step 25 at a position facing the first step 36 described later in the radial direction (see FIGS. 3 and 4). The second step 25 has a bottom surface 26 and a side surface 27, and the bottom surface 26 of the second step 25 has a flat portion. The side surface 27 of the second step 25 corresponds to the inner peripheral surface of the upper end portion of the frame 20 described above.

また、図示しないが、第2段差25は、フレーム20の内周全体に周方向に亘って形成されている。第2段差25は、例えば、フレーム20を絞り加工することで形成される。ただし、特にこれに限定されず、他の工法により形成されてもよい。 Further, although not shown, the second step 25 is formed over the entire inner circumference of the frame 20 in the circumferential direction. The second step 25 is formed, for example, by drawing the frame 20. However, the present invention is not particularly limited to this, and it may be formed by another construction method.

エンドプレート30は、樹脂材料を成形してなる板状部材であり、略円板状の基部31と、基部31の中心に設けられた貫通孔32と、基部31の内面に形成されたブラシ保持部33と、基部31の外面に形成された軸受保持部34と、モータ100に外部から電力を供給するための電線が引き出された電線引出口(図示せず)と、基部31の外面であって、その外周部に形成された第1段差36とを有している。エンドプレート30の形状、特に第1段差36の形状の詳細については後述する。なお、第1段差36は、エンドプレート30の外周縁に周方向に亘って形成されている。また、電線引出口から引き出された電線については、説明の便宜上、図示を省略している。 The end plate 30 is a plate-shaped member formed by molding a resin material, and has a substantially disk-shaped base portion 31, a through hole 32 provided in the center of the base portion 31, and a brush holding formed on the inner surface of the base portion 31. A portion 33, a bearing holding portion 34 formed on the outer surface of the base portion 31, an electric wire outlet (not shown) from which an electric wire for supplying electric power to the motor 100 from the outside is drawn out, and an outer surface of the base portion 31. It has a first step 36 formed on the outer peripheral portion thereof. Details of the shape of the end plate 30, particularly the shape of the first step 36, will be described later. The first step 36 is formed on the outer peripheral edge of the end plate 30 in the circumferential direction. Further, the electric wire drawn from the electric wire outlet is not shown for convenience of explanation.

また、上記のように、フレーム20の内部に面したエンドプレート30の表面を、エンドプレート30の「内面」と呼び、内面と反対側のエンドプレート30の表面を、エンドプレート30の「外面」と呼ぶことがある。 Further, as described above, the surface of the end plate 30 facing the inside of the frame 20 is called the "inner surface" of the end plate 30, and the surface of the end plate 30 opposite to the inner surface is the "outer surface" of the end plate 30. May be called.

エンドプレート30は、フレーム20との位置決めを行った上で、フレーム20の開口21に圧入されるとともに、内面がフレーム20に設けられたプレート支持部24に当接され、また、開口21を覆うようにフレーム20に配設されている。フレーム20とエンドプレート30とで区画される空間に回転子50が収容されている。また、回転軸54はフレーム20の貫通孔22及びエンドプレート30の貫通孔32に挿通されてエンドプレート30から外側に突出しており、貫通孔22,32を塞ぐようにそれぞれ設けられた軸受40,41によって回転自在に支持されている。また、エンドプレート30の外面の外周部には第1段差36が形成されている(図3参照)。第1段差36の底面38は平坦面であり、かつ第1段差36の側面37と互いに直交するように形成されている。なお、「直交」とは第1段差36の加工公差を含んで「直交」という意味であり、比較対象となる両者が厳密に直交していることまでを意味するものではない。 After positioning the end plate 30 with the frame 20, the end plate 30 is press-fitted into the opening 21 of the frame 20, and the inner surface is brought into contact with the plate support portion 24 provided on the frame 20 to cover the opening 21. The frame 20 is arranged so as to. The rotor 50 is housed in a space partitioned by the frame 20 and the end plate 30. Further, the rotating shaft 54 is inserted through the through hole 22 of the frame 20 and the through hole 32 of the end plate 30 and protrudes outward from the end plate 30, and the bearings 40 provided so as to close the through holes 22 and 32, respectively. It is rotatably supported by 41. Further, a first step 36 is formed on the outer peripheral portion of the outer surface of the end plate 30 (see FIG. 3). The bottom surface 38 of the first step 36 is a flat surface and is formed so as to be orthogonal to the side surface 37 of the first step 36. Note that "orthogonal" means "orthogonal" including the processing tolerance of the first step 36, and does not mean that the two to be compared are strictly orthogonal to each other.

回転子50は、電機子コア51と複数の突極52と電機子巻線53と回転軸54と整流子55とインシュレータ56とを有している。電機子コア51には径方向外側に突出する複数の突極52が周方向に所定の間隔をあけて配設されており、複数の突極52のそれぞれに絶縁性の樹脂であるインシュレータ56を介して電機子巻線53が巻回され、整流子55には電機子コア51から引き出された電機子巻線53の引出線が接続されている。回転軸54は回転子50の軸心に設けられ、電機子コア51及び整流子55の中心を貫通してこれらに連結されている。 The rotor 50 has an armature core 51, a plurality of salient poles 52, an armature winding 53, a rotating shaft 54, a commutator 55, and an insulator 56. A plurality of salient poles 52 projecting outward in the radial direction are arranged on the armature core 51 at predetermined intervals in the circumferential direction, and an insulator 56 which is an insulating resin is attached to each of the plurality of salient poles 52. The armature winding 53 is wound through the armature winding 53, and the leader wire of the armature winding 53 drawn from the armature core 51 is connected to the commutator 55. The rotating shaft 54 is provided at the axis of the rotor 50, penetrates the center of the armature core 51 and the commutator 55, and is connected to them.

固定子60は、フレーム20と、周方向に所定の間隔でフレーム20の内周面23に配設された複数の永久磁石61とで構成されており、周方向に隣り合う永久磁石61は互いに極性が異なるように配設されている。フレーム20は、永久磁石61と磁気回路を構成するヨークとしても機能する。 The stator 60 is composed of a frame 20 and a plurality of permanent magnets 61 arranged on the inner peripheral surface 23 of the frame 20 at predetermined intervals in the circumferential direction, and the permanent magnets 61 adjacent to each other in the circumferential direction are configured with each other. They are arranged so that their polarities are different. The frame 20 also functions as a yoke constituting the permanent magnet 61 and the magnetic circuit.

一対のブラシ70は、黒鉛等のカーボンブラシ材へ固体潤滑剤を含む組成で構成されており、エンドプレート30の内面に設けられたブラシ保持部33内に保持されるとともに、ブラシバネ(図示せず)によって整流子55へと押圧されている。 The pair of brushes 70 are composed of a carbon brush material such as graphite containing a solid lubricant, and are held in a brush holding portion 33 provided on the inner surface of the end plate 30, and a brush spring (not shown). ) Is pressed against the commutator 55.

シールリング80は、環状の弾性体、例えば、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)、または、ニトリルゴムやフッ化ゴム等からなり、断面がX字形状のいわゆるXリングであり、第1〜第4リップ80a〜80dを有している(図4参照)。また、第1〜第4リップ80a〜80dの断面形状が、それぞれ同じになるように、シールリング80は形成されている。 The seal ring 80 is an annular elastic body, for example, EPDM (ethylene / propylene / diene rubber), nitrile rubber, fluororubber, or the like, and is a so-called X ring having an X-shaped cross section. It has lips 80a-80d (see FIG. 4). Further, the seal ring 80 is formed so that the cross-sectional shapes of the first to fourth lips 80a to 80d are the same.

また、シールリング80は、前述の第1段差36と第2段差25とで区画形成された環状の開放空間Sに収容されており、フレーム20とエンドプレート30との連結部分をシールして、外部からフレーム20の内部への水分等の進入を防止している。なお、環状の開放空間Sは上方が開放された開放空間である。 Further, the seal ring 80 is housed in an annular open space S partitioned by the first step 36 and the second step 25 described above, and seals the connecting portion between the frame 20 and the end plate 30. It prevents moisture and the like from entering the inside of the frame 20 from the outside. The annular open space S is an open space whose upper part is open.

なお、モータ100にシールリング80が予め配設されていてもよいし、図3に示す電気機器300を組み立てるときに、モータ100に設けられた環状の開放空間Sにシールリング80を収容してから負荷200をモータ100に連結させるようにしてもよい。 The seal ring 80 may be arranged in advance in the motor 100, or when the electric device 300 shown in FIG. 3 is assembled, the seal ring 80 is housed in the annular open space S provided in the motor 100. The load 200 may be connected to the motor 100.

以上のように構成されたモータ100の動作について説明する。 The operation of the motor 100 configured as described above will be described.

エンドプレート30に設けられた電線引出口から引き出された電線(図示せず)を介して外部からモータ100に電力を供給する。これにより、電機子電流がブラシ70及び整流子55を介して電機子巻線53に流れる。固定子60で発生した磁束と、電機子巻線53を流れる電機子電流により発生した磁界との間で相互作用を生じてトルクが発生し、回転軸54が軸受40,41に支持されて回転する。また、回転軸54の回転に応じて、ブラシ70と整流子55とは接触と離間とを周期的に繰り返し、この周期に対応して電機子巻線53を流れる電機子電流の向きが変更される。 Electric power is supplied to the motor 100 from the outside via an electric wire (not shown) drawn from an electric wire outlet provided on the end plate 30. As a result, the armature current flows through the armature winding 53 via the brush 70 and the commutator 55. The magnetic flux generated by the stator 60 and the magnetic field generated by the armature current flowing through the armature winding 53 interact with each other to generate torque, and the rotating shaft 54 is supported by the bearings 40 and 41 to rotate. To do. Further, according to the rotation of the rotating shaft 54, the brush 70 and the commutator 55 periodically repeat contact and separation, and the direction of the armature current flowing through the armature winding 53 is changed corresponding to this cycle. To.

また、電気機器300において、モータ100の上側に負荷200が配置されており、エンドプレート30の外側に貫通孔32から突出した回転軸54に対して被駆動部210が駆動連結されている。被駆動部210は、回転軸54の回転に応じて同方向または逆方向に回転するか、あるいは回転運動を直線運動に変換するかする機械要素(図示せず)を備えている。負荷200は、例えば、油圧ポンプである。ただし、これに限定されない。 Further, in the electric device 300, the load 200 is arranged on the upper side of the motor 100, and the driven portion 210 is driven and connected to the rotating shaft 54 protruding from the through hole 32 on the outside of the end plate 30. The driven unit 210 includes a mechanical element (not shown) that rotates in the same direction or in the opposite direction according to the rotation of the rotation shaft 54, or converts the rotational motion into a linear motion. The load 200 is, for example, a hydraulic pump. However, it is not limited to this.

さらに、負荷200の外郭220は、その表面221がフレーム20とシールリング80の第2及び第3リップ80b,80cとに当接して、モータ100に組み付けられている。なお、外郭220の表面221とエンドプレート30の外面とが所定のクリアランスを保って離間するようにモータ100と負荷200とは配置されている。外郭220は、例えば、アルミニウム製のブロックである。ただし、これに限定されない。また、以降の説明において、外郭220の表面221を、負荷200の表面221と呼ぶことがある。 Further, the outer shell 220 of the load 200 is assembled to the motor 100 with its surface 221 in contact with the frame 20 and the second and third lips 80b and 80c of the seal ring 80. The motor 100 and the load 200 are arranged so that the surface 221 of the outer shell 220 and the outer surface of the end plate 30 are separated from each other while maintaining a predetermined clearance. The outer shell 220 is, for example, a block made of aluminum. However, it is not limited to this. Further, in the following description, the surface 221 of the outer shell 220 may be referred to as the surface 221 of the load 200.

負荷200の表面221から下側、つまり、フレーム20の底部側に押圧されることにより、シールリング80は圧縮変形して、4つのリップ80a〜80dが、環状の開放空間Sと負荷200の表面221とで区画される空間の4つのコーナー部C1〜C4(図2〜4参照)に当接している。 When pressed from the surface 221 of the load 200 to the lower side, that is, to the bottom side of the frame 20, the seal ring 80 is compressed and deformed, and the four lips 80a to 80d are formed into an annular open space S and the surface of the load 200. It is in contact with four corners C1 to C4 (see FIGS. 2 to 4) of the space partitioned by 221.

第1リップ80aは、フレーム20に形成された第2段差25の角部に相当する第1コーナー部C1に当接し、第2リップ80bは、フレーム20の内周面23と負荷200の表面221とで構成される第2コーナー部C2に当接している。なお、第2コーナー部C2において、第2リップ80bは、フレーム20の内周面23には十分に当接せずに、さらには、主に負荷200の表面221のみに当接する場合もあり得る。また、第3リップ80cは、負荷200の表面221と第1段差36の側面37とで構成される第3コーナー部C3に当接し、第4リップ80dは、第1段差36の角部に相当する第4コーナー部C4に当接している。第1リップ80aは、断面視で第3リップ80cの対角に、第2リップ80dは、断面視で第4リップ80dの対角にそれぞれ位置している。 The first lip 80a abuts on the first corner portion C1 corresponding to the corner portion of the second step 25 formed on the frame 20, and the second lip 80b is the inner peripheral surface 23 of the frame 20 and the surface 221 of the load 200. It is in contact with the second corner portion C2 composed of. In the second corner portion C2, the second lip 80b may not sufficiently contact the inner peripheral surface 23 of the frame 20, and may mainly contact only the surface 221 of the load 200. .. Further, the third lip 80c abuts on the third corner portion C3 composed of the surface 221 of the load 200 and the side surface 37 of the first step 36, and the fourth lip 80d corresponds to the corner portion of the first step 36. It is in contact with the fourth corner portion C4. The first lip 80a is located diagonally to the third lip 80c in cross-sectional view, and the second lip 80d is located diagonally to the fourth lip 80d in cross-sectional view.

このように、シールリング80と負荷200、フレーム20及びエンドプレート30とが当接して、接面部に圧力が加わることにより、フレーム20とエンドプレート30との間及びフレーム20と負荷200との間がシールされ、負荷200側からフレーム20の内部へ外部からの水分が進入するのを防止できる。また、エンドプレート30と負荷200との間もシールされることで、軸受41や回転軸54への水分等の付着を防止できる。 In this way, the seal ring 80 and the load 200, the frame 20 and the end plate 30 are in contact with each other, and pressure is applied to the contact surface portion, so that between the frame 20 and the end plate 30 and between the frame 20 and the load 200. Is sealed, and it is possible to prevent moisture from the outside from entering the inside of the frame 20 from the load 200 side. Further, by sealing between the end plate 30 and the load 200, it is possible to prevent moisture and the like from adhering to the bearing 41 and the rotating shaft 54.

[本願発明に至った知見]
図2は、比較のためのエンドプレートとシールリングとの経時変形を説明する模式図を示す。なお、説明の便宜上、モータ100において、フレーム20とエンドプレート30とシールリング80と軸受41以外の構成部材については図示を省略している。また、負荷200において、表面221を含む外郭220の一部のみを図示している。
[Findings leading to the invention of the present application]
FIG. 2 shows a schematic diagram illustrating the time-dependent deformation of the end plate and the seal ring for comparison. For convenience of explanation, in the motor 100, components other than the frame 20, the end plate 30, the seal ring 80, and the bearing 41 are not shown. Further, in the load 200, only a part of the outer shell 220 including the surface 221 is shown.

図2において、環状の開放空間Sは、第1段差36とフレーム20の内周面23とで構成されている。 In FIG. 2, the annular open space S is composed of a first step 36 and an inner peripheral surface 23 of the frame 20.

図2の上側の図は、モータ100と負荷200とが組み付けられた直後の状態を示しており、この状態では、各部材は、組立公差の範囲内で設計通りの配置関係を保っている。ただし、この状態で負荷200側からモータ100側に圧力が加わっており、例えば、図2に示す場合では、軸受保持部34に収容された軸受41を介してエンドプレート30の中央部に圧力が加えられている。なお、軸受41がフレーム20の内部に配置されている場合にも、負荷200側からエンドプレート30の中央部に圧力が加えられる。 The upper view of FIG. 2 shows a state immediately after the motor 100 and the load 200 are assembled. In this state, the members maintain the arrangement relationship as designed within the range of the assembly tolerance. However, in this state, pressure is applied from the load 200 side to the motor 100 side. For example, in the case shown in FIG. 2, the pressure is applied to the central portion of the end plate 30 via the bearing 41 housed in the bearing holding portion 34. Has been added. Even when the bearing 41 is arranged inside the frame 20, pressure is applied from the load 200 side to the central portion of the end plate 30.

一方、電気機器300を使用し始めると、モータ100の駆動や負荷200の動作、さらに電気機器300が配設された環境の温度等に起因して、モータ100や負荷200の温度が上昇し始める。前述したように、樹脂材料に圧力が加えられた状態で温度が上昇すると、樹脂材料が熱クリープにより変形するため、樹脂材料を用いて成形されたエンドプレート30は中央側が下方に押されるように、また、それに応じて外周側は上方に持ち上げられるように変形する。 On the other hand, when the electric device 300 is started to be used, the temperature of the motor 100 and the load 200 starts to rise due to the driving of the motor 100, the operation of the load 200, the temperature of the environment in which the electric device 300 is arranged, and the like. .. As described above, when the temperature rises while pressure is applied to the resin material, the resin material is deformed by thermal creep, so that the center side of the end plate 30 molded using the resin material is pushed downward. In addition, the outer peripheral side is deformed so as to be lifted upward accordingly.

その結果、図2の下側に示すように、環状の開放空間Sにおいて、第1段差36の側面37とフレーム20の内周面23との間が開いてしまい、特に、第1コーナー部C1において、シールリング80の第1リップ80aがフレーム20の内周面23を押圧する接面圧力が低くなってくる。これにより、シールリング80による第1コーナー部C1でのシール性が低下し、フレーム20の内部に水分等の流体が進入しやすくなってしまうことを本願発明者等は見出した。 As a result, as shown on the lower side of FIG. 2, in the annular open space S, the space between the side surface 37 of the first step 36 and the inner peripheral surface 23 of the frame 20 is opened, and in particular, the first corner portion C1 In, the contact pressure at which the first lip 80a of the seal ring 80 presses the inner peripheral surface 23 of the frame 20 becomes low. As a result, the inventors of the present application have found that the sealing property of the seal ring 80 at the first corner portion C1 is lowered, and a fluid such as moisture easily enters the inside of the frame 20.

そこで、本願発明者等は、フレーム20の内部へ流体が進入する直接的な経路である第1コーナー部C1に着目し、シールリング80を収容する環状の開放空間Sをエンドプレート30に形成された第1段差36とフレーム20に形成された第2段差25とで構成することで、第1コーナー部C1近傍での気密性を維持できることを見出した。 Therefore, the inventors of the present application have focused on the first corner portion C1 which is a direct path for the fluid to enter the inside of the frame 20, and formed an annular open space S in the end plate 30 for accommodating the seal ring 80. It has been found that the airtightness in the vicinity of the first corner portion C1 can be maintained by forming the first step 36 and the second step 25 formed on the frame 20.

[エンドプレートとフレームとの連結部分の構成]
図3は、本実施形態に係るエンドプレートとフレームとの連結部分の断面模式図を、図4は、図3の破線で囲まれた部分の拡大図を、図5は、本実施形態に係るエンドプレートとシールリングとの経時変形を説明する模式図をそれぞれ示す。なお、図3の(a)図では、環状の開放空間Sにシールリング80が収容されていない状態を、(b)図は、シールリング80が収容された状態をそれぞれ示す。また、図4は、図3の(b)図における破線で囲まれた部分の拡大図を示す。
[Structure of the connecting part between the end plate and the frame]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a connecting portion between the end plate and the frame according to the present embodiment, FIG. 4 is an enlarged view of the portion surrounded by the broken line in FIG. 3, and FIG. 5 is the present embodiment. Schematic diagrams illustrating the time-dependent deformation of the end plate and the seal ring are shown. Note that FIG. 3A shows a state in which the seal ring 80 is not housed in the annular open space S, and FIG. 3B shows a state in which the seal ring 80 is housed. Further, FIG. 4 shows an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG. 3 (b).

図2に示したエンドプレート30では、第1段差36とフレーム20の内周面23とで環状の開放空間Sが構成されるのに対し、図3〜5に示す本実施形態の構成では、前述したとおり、第1段差36と第2段差25とで環状の開放空間Sが構成されている。 In the end plate 30 shown in FIG. 2, an annular open space S is formed by the first step 36 and the inner peripheral surface 23 of the frame 20, whereas in the configuration of the present embodiment shown in FIGS. 3 to 5, the first step 36 and the inner peripheral surface 23 of the frame 20 form an annular open space S. As described above, the first step 36 and the second step 25 form an annular open space S.

なお、図4に示すように、第2段差25は、その軸方向の高さHがシールリング80の軸方向の高さH1よりも低くなるように、具体的には、H≦0.5H1となるように形成されている。また、第2段差25の底面26の径方向の幅Wがシールリング80の径方向の幅W1よりも広くなるように形成されている。 As shown in FIG. 4, the height H of the second step 25 in the axial direction is lower than the height H1 in the axial direction of the seal ring 80, specifically, H ≦ 0.5H1. It is formed so as to be. Further, the radial width W of the bottom surface 26 of the second step 25 is formed to be wider than the radial width W1 of the seal ring 80.

このようにシールリング80が配設されたモータ100に対して負荷200が組み付けられると、図5の上側に示すように、負荷200の表面221がシールリング80の第2及び第3リップ80b,80cにそれぞれ当接して、シールリング80を下側に押圧する。また、図5の下側に示すように、熱クリープにより、負荷200は軸受保持部34に収容された軸受41を介して、エンドプレート30の中央部をさらに下側に押圧する。このため、シールリング80は、第1〜第4リップ80a〜80dが、第1〜第4コーナー部C1〜C4にそれぞれ当接して、フレーム20とエンドプレート30との連結部分やフレーム20と負荷200の表面221との連結部分等をシールするように圧縮変形する。 When the load 200 is assembled to the motor 100 on which the seal ring 80 is arranged in this way, the surface 221 of the load 200 becomes the second and third lips 80b of the seal ring 80, as shown on the upper side of FIG. Each of them comes into contact with the 80c and presses the seal ring 80 downward. Further, as shown on the lower side of FIG. 5, the load 200 further lowers the central portion of the end plate 30 via the bearing 41 housed in the bearing holding portion 34 by thermal creep. Therefore, in the seal ring 80, the first to fourth lips 80a to 80d come into contact with the first to fourth corner portions C1 to C4, respectively, and the connecting portion between the frame 20 and the end plate 30 and the load on the frame 20. It is compressed and deformed so as to seal the connecting portion and the like with the surface 221 of the 200.

本実施形態では、フレーム20に設けられた第2段差25の角部である第1コーナー部C1に第1リップ80aが当接しているため、熱クリープにより、エンドプレート30の外周側が上方に持ち上がるように変形したとしても、第1コーナー部C1でのシールリング80の接面圧力は低下しない。また、第4コーナー部C4でのシールリング80の接面圧力はエンドプレート30の変形による影響をあまり受けない。これらのことにより、第1コーナー部C1と第4コーナー部C4との間に位置するエンドプレート30とフレーム20との境界部分から、フレーム20の内部への水分等が進入するのを防止することができる。 In the present embodiment, since the first lip 80a is in contact with the first corner portion C1 which is the corner portion of the second step 25 provided on the frame 20, the outer peripheral side of the end plate 30 is lifted upward by thermal creep. Even if it is deformed in this way, the contact pressure of the seal ring 80 at the first corner portion C1 does not decrease. Further, the contact surface pressure of the seal ring 80 at the fourth corner portion C4 is not so affected by the deformation of the end plate 30. By doing so, it is possible to prevent moisture or the like from entering the inside of the frame 20 from the boundary portion between the end plate 30 and the frame 20 located between the first corner portion C1 and the fourth corner portion C4. Can be done.

なお、第1コーナー部C1は、所定の曲率半径を有する角部である。このようにすることで、モータ100、特に、フレーム20に衝撃が加わったときに、第1コーナー部C1における横領集中が緩和され、フレーム20の強度を高く維持できる。 The first corner portion C1 is a corner portion having a predetermined radius of curvature. By doing so, when an impact is applied to the motor 100, particularly the frame 20, the embezzlement concentration in the first corner portion C1 is alleviated, and the strength of the frame 20 can be maintained high.

[効果等]
以上説明したように、本実施形態に係るモータ100は、一端が開口された有底筒状のフレーム20と、フレーム20内に収容された固定子60と、フレーム20内に収容され、固定子60と所定の間隔をあけて配置された回転子50と、フレーム20の開口21にこの開口21を覆うように配設された、樹脂製の板状部材であるエンドプレート30と、を備えている。エンドプレート30の中心には、回転軸54が挿通される貫通孔32が設けられている。
[Effects, etc.]
As described above, the motor 100 according to the present embodiment has a bottomed tubular frame 20 having one end opened, a stator 60 housed in the frame 20, and a stator housed in the frame 20. A rotor 50 arranged at a predetermined interval from the 60, and an end plate 30 which is a resin plate-like member arranged so as to cover the opening 21 in the opening 21 of the frame 20 are provided. There is. A through hole 32 through which the rotating shaft 54 is inserted is provided in the center of the end plate 30.

また、エンドプレート30の外面の外周部に、フレーム20の内周面23と径方向に対向する側面37を有する第1段差36が形成されている。 Further, a first step 36 having a side surface 37 that faces the inner peripheral surface 23 of the frame 20 in the radial direction is formed on the outer peripheral portion of the outer surface of the end plate 30.

フレーム20の内周面23に、第1段差36と径方向に対向する第2段差25が形成されている。 A second step 25 facing the first step 36 in the radial direction is formed on the inner peripheral surface 23 of the frame 20.

第1段差36と第2段差25とで、環状の弾性体からなるシールリング80を収容するための環状の開放空間Sが区画形成されている。 An annular open space S for accommodating the seal ring 80 made of an annular elastic body is formed by the first step 36 and the second step 25.

モータ100をこのように構成することで、シールリング80を環状の開放空間Sに収容し、シールリング80に上方から下方に向かう押圧力を加えた場合に、第1コーナー部C1でのシールリング80の接面圧力の低下を抑制できる。このことにより、モータ100の内部の気密性を維持して、フレーム20の内部への水分等の進入を防止でき、高信頼性のモータ100を実現できる。 By configuring the motor 100 in this way, the seal ring 80 is housed in the annular open space S, and when a pressing force from above to downward is applied to the seal ring 80, the seal ring at the first corner portion C1. It is possible to suppress a decrease in the contact pressure of 80. As a result, the airtightness inside the motor 100 can be maintained, moisture and the like can be prevented from entering the inside of the frame 20, and the motor 100 with high reliability can be realized.

また、第2段差25は、その軸方向の高さHがシールリング80の軸方向の高さH1よりも低くなるように形成されている。このようにすることで、図4に示すように、モータ100に負荷200が取り付けられたときに、シールリング80が圧縮変形して、環状の開放空間Sの内部に収容される。このとき、第1〜第4リップ80a〜80dには元の形状に戻ろうとする復元力が発生する。この復元力により、第1〜第4コーナー部C1〜C4に当接された第1〜第4リップ80a〜80dが、第1〜第4コーナー部C1〜C4をそれぞれ押圧し、フレーム20とエンドプレート30との連結部分やフレーム20と負荷200の表面221との連結部分等がシールされる。 Further, the second step 25 is formed so that its axial height H is lower than the axial height H1 of the seal ring 80. By doing so, as shown in FIG. 4, when the load 200 is attached to the motor 100, the seal ring 80 is compressed and deformed and accommodated inside the annular open space S. At this time, a restoring force that tries to return to the original shape is generated in the first to fourth lips 80a to 80d. Due to this restoring force, the first to fourth lips 80a to 80d abutting on the first to fourth corner portions C1 to C4 press the first to fourth corner portions C1 to C4, respectively, and the frame 20 and the end The connecting portion with the plate 30 and the connecting portion between the frame 20 and the surface 221 of the load 200 are sealed.

第2段差25は、その軸方向の高さHがシールリング80の軸方向の高さH1よりも低くなるようにすることが好ましい。具体的には、H≦0.5H1となるようにするのがより好ましい。このようにすることで、エンドプレート30との連結部分やフレーム20と負荷200の表面221との連結部分の気密性がさらに向上する。 It is preferable that the height H of the second step 25 in the axial direction is lower than the height H1 in the axial direction of the seal ring 80. Specifically, it is more preferable that H ≦ 0.5 H1. By doing so, the airtightness of the connecting portion with the end plate 30 and the connecting portion between the frame 20 and the surface 221 of the load 200 is further improved.

また、第2段差25の底面26はフラットな部分を有している。このようにすることで、第1リップ80aが第2段差25の底面26に確実に設置される。よって、第1コーナー部C1でのシールリング80の接面圧力が維持され、フレーム20とエンドプレート30との連結部分が確実にシールされる。 Further, the bottom surface 26 of the second step 25 has a flat portion. By doing so, the first lip 80a is securely installed on the bottom surface 26 of the second step 25. Therefore, the contact pressure of the seal ring 80 at the first corner portion C1 is maintained, and the connecting portion between the frame 20 and the end plate 30 is reliably sealed.

第2段差25の底面26の径方向の幅Wがシールリング80の径方向の幅W1よりも広くなるように形成されているのが好ましい。このようにすることで、第1リップ80aが第2段差25の底面26に確実に設置され、フレーム20とエンドプレート30との連結部分が確実にシールされる。 It is preferable that the width W of the bottom surface 26 of the second step 25 is wider than the radial width W1 of the seal ring 80. By doing so, the first lip 80a is surely installed on the bottom surface 26 of the second step 25, and the connecting portion between the frame 20 and the end plate 30 is surely sealed.

また、シールリング80の断面をX字形状とすることで、シールリング80の設置面である第1段差36の底面38及び第2段差25の底面26に対してシールリング80が2箇所、この場合は、第1リップ80aと第4リップ80dとが当接するため、環状の開放空間S内でのシールリング80の位置を安定にすることができる。 Further, by forming the cross section of the seal ring 80 into an X shape, the seal ring 80 is provided at two locations with respect to the bottom surface 38 of the first step 36 and the bottom surface 26 of the second step 25, which are the installation surfaces of the seal ring 80. In this case, since the first lip 80a and the fourth lip 80d come into contact with each other, the position of the seal ring 80 in the annular open space S can be stabilized.

また、シールリング80の断面をX字形状とすることで、シールリング80を環状の開放空間Sに収容したときのねじれを少なくでき、また、接面圧力がシールリング80の断面全体に分散されるため、漏れが少なく良好な気密性が得られる。また、通常、X字形状のシールリング80を成形した場合に生じるバリが接触面以外、つまり、隣接するリップ間の窪みにあるため、良好な気密性が得られる。 Further, by forming the cross section of the seal ring 80 into an X shape, it is possible to reduce the twist when the seal ring 80 is housed in the annular open space S, and the contact surface pressure is dispersed over the entire cross section of the seal ring 80. Therefore, there is little leakage and good airtightness can be obtained. Further, since the burrs generated when the X-shaped seal ring 80 is formed are usually not on the contact surface, that is, in the recesses between the adjacent lips, good airtightness can be obtained.

なお、図3〜5に示す4つのコーナー部C1〜C4のうち、外部からの水分等の進入が最も起こりやすいのは第2コーナー部C2であるが、モータ100の信頼性を確保する上で最も気密性の維持が必要なのは、第1コーナー部C1と第4コーナー部C4との間に位置するエンドプレート30とフレーム20との境界部分である。また、第3コーナー部C3から水分等の進入が起こると、軸受41や回転軸54に対するダメージが大きくなり、モータ100、ひいては電気機器300の性能を低下させるおそれがある。 Of the four corner portions C1 to C4 shown in FIGS. 3 to 5, the second corner portion C2 is most likely to allow moisture or the like to enter from the outside, but in order to ensure the reliability of the motor 100, The most necessary to maintain airtightness is the boundary portion between the end plate 30 and the frame 20 located between the first corner portion C1 and the fourth corner portion C4. Further, if moisture or the like enters from the third corner portion C3, the damage to the bearing 41 and the rotating shaft 54 becomes large, and the performance of the motor 100 and eventually the electric device 300 may be deteriorated.

本実施形態に示すように、シールリング80を断面がX字形状の弾性体とすることで、上記の第1〜第4コーナー部C1〜C4にシールリングの第1〜第4リップ80a〜80dをそれぞれ当接させることができ、外部からの水分等の進入経路に対する十分な気密性を確保できる。 As shown in the present embodiment, by making the seal ring 80 an elastic body having an X-shaped cross section, the first to fourth lips 80a to 80d of the seal ring are formed on the first to fourth corner portions C1 to C4. Can be brought into contact with each other, and sufficient airtightness with respect to the entry path of moisture or the like from the outside can be ensured.

本実施形態に係る電気機器300は、モータ100と、モータ100に連結され、エンドプレート30の外側に貫通孔32から突出した回転軸54に駆動連結されていて、モータ100の回転に応じて駆動される被駆動部210を有する負荷200と、を少なくとも備えている。 The electric device 300 according to the present embodiment is connected to the motor 100 and the motor 100, and is driven and connected to the rotating shaft 54 protruding from the through hole 32 to the outside of the end plate 30, and is driven according to the rotation of the motor 100. It includes at least a load 200 having a driven portion 210 to be driven.

シールリング80は、負荷200の表面221からフレーム20の底部側に押圧されることで、第1リップ80aが第2段差25の角部である第1コーナー部C1に、第2リップ80bが負荷200の表面221とフレーム20の内周面23とで構成される第2コーナー部C2に、第3リップ80cが負荷200の表面221と第1段差36の側面37とで構成される第3コーナー部C3に、第4リップが第1段差36の角部である第4コーナー部C4にそれぞれ当接している。 The seal ring 80 is pressed from the surface 221 of the load 200 toward the bottom of the frame 20, so that the first lip 80a loads the first corner portion C1 which is the corner of the second step 25, and the second lip 80b loads. At the second corner portion C2 composed of the surface 221 of the 200 and the inner peripheral surface 23 of the frame 20, the third lip 80c is the third corner composed of the surface 221 of the load 200 and the side surface 37 of the first step 36. The fourth lip is in contact with the portion C3 at the fourth corner portion C4, which is the corner portion of the first step 36.

電気機器300をこのように構成することで、モータ100が駆動し、また負荷200の被駆動部210が動作する際に継続して発生する熱及びエンドプレート30に加わる圧力に起因してエンドプレート30が変形した場合にも、フレーム20の内部や負荷200の内部への水分等の進入を防止でき、高信頼性の電気機器300を実現できる。また、第1〜第4コーナー部C1〜C4に対して、第1〜第4リップ80a〜80cの接面圧力をそれぞれ高められ、フレーム20の内部や負荷200の内部への水分等の進入を確実に防止できる。 By configuring the electric device 300 in this way, the end plate is caused by the heat continuously generated when the motor 100 is driven and the driven portion 210 of the load 200 is operated and the pressure applied to the end plate 30. Even when the 30 is deformed, it is possible to prevent moisture and the like from entering the inside of the frame 20 and the inside of the load 200, and it is possible to realize a highly reliable electric device 300. Further, the contact pressures of the first to fourth lips 80a to 80c are increased with respect to the first to fourth corner portions C1 to C4, respectively, so that moisture and the like can enter the inside of the frame 20 and the inside of the load 200. It can be reliably prevented.

また、本実施形態の電気機器300は、外部環境に配設され、環境温度が数十度以上に達した状態で継続使用される場合に高信頼性を確保でき有用である。 Further, the electric device 300 of the present embodiment is useful because it is arranged in an external environment and can ensure high reliability when it is continuously used in a state where the environmental temperature reaches several tens of degrees or more.

(実施形態2)
図6は、本実施形態に係るエンドプレートとフレームとの連結部分の断面模式図を示す。
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of a connecting portion between the end plate and the frame according to the present embodiment.

図3,4に示す実施形態1の構成では、シールリング80の断面がX字形状であるのに対し、図6に示す本実施形態の構成では、シールリング81の断面がY字形状、あるいは変形したT字形状である点で異なっている。 In the configuration of the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the cross section of the seal ring 80 is X-shaped, whereas in the configuration of the present embodiment shown in FIG. 6, the cross section of the seal ring 81 is Y-shaped or It differs in that it has a deformed T-shape.

図3〜5に示す4つのコーナー部C1〜C4のうち、第4コーナー部C4は樹脂で一体成形された第1段差36の側面37及び底面38で構成されており、この部分からフレーム20の内部に水分等が進入するおそれは他のコーナー部に比べてかなり小さい。したがって、図6に示すように、第1〜第3リップ81a〜81cを有するシールリング81を用いて、第1〜第3リップ81a〜81cを第1〜第3コーナー部C1〜C3にそれぞれ当接させるようにしてもよい。この場合にも、実施形態1に示す構成が奏するのと同様に、モータ100の気密性を維持して、フレーム20の内部への水分等の進入を防止でき、高信頼性のモータ100及び電気機器300を実現できる。 Of the four corner portions C1 to C4 shown in FIGS. 3 to 5, the fourth corner portion C4 is composed of the side surface 37 and the bottom surface 38 of the first step 36 integrally molded with resin, and the frame 20 is formed from this portion. The risk of moisture entering the inside is much smaller than in other corners. Therefore, as shown in FIG. 6, using the seal ring 81 having the first to third lips 81a to 81c, the first to third lips 81a to 81c are applied to the first to third corner portions C1 to C3, respectively. You may make them touch. Also in this case, similarly to the configuration shown in the first embodiment, the airtightness of the motor 100 can be maintained to prevent moisture and the like from entering the inside of the frame 20, and the highly reliable motor 100 and electricity can be prevented. The device 300 can be realized.

また、本実施形態の場合にも、シールリング81の収容時のねじれを少なくでき、接面圧力がシールリング81の断面全体に分散されるため、漏れが少なく良好なシール性が得られること、及び成形した場合に生じるバリが接触面以外、つまり、隣接する先端部間の窪みにあるため、良好な気密性が得られることは言うまでもない。 Further, also in the case of the present embodiment, the twisting of the seal ring 81 during accommodation can be reduced, and the contact surface pressure is dispersed over the entire cross section of the seal ring 81, so that leakage is small and good sealing performance can be obtained. It goes without saying that good airtightness can be obtained because the burrs generated during molding are other than the contact surface, that is, in the recesses between the adjacent tip portions.

(その他の実施形態)
なお、実施形態1において、モータ100がブラシ付きモータである場合を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ブラシレスモータであってもよいし、他の種類のモータであってもよい。また、本実施形態におけるモータ100は、回転子50の径方向外側に固定子60が配置された、いわゆるインナーロータ型のモータに用いる場合について説明するものであるが、別の種類のモータ、例えば、固定子60の径方向外側に所定の間隔をあけて回転子50が配置された、いわゆるアウターロータ型のモータにも適用できることは言うまでもない。
(Other embodiments)
In the first embodiment, the case where the motor 100 is a brushed motor has been illustrated, but the present invention is not particularly limited to this, and for example, a brushless motor or another type of motor may be used. Further, the motor 100 in the present embodiment describes a case where the stator 60 is arranged on the radial outer side of the rotor 50, that is, a so-called inner rotor type motor, but another type of motor, for example, Needless to say, it can also be applied to a so-called outer rotor type motor in which rotors 50 are arranged at predetermined intervals on the radial outer side of the stator 60.

また、エンドプレート30の貫通孔32側に配設された軸受41は軸受保持部34内に収容されて、エンドプレート30の外面に当接しているが、エンドプレート30の内面側に配設されて、フレーム20の内部に収容されていてもよい。 Further, the bearing 41 arranged on the through hole 32 side of the end plate 30 is housed in the bearing holding portion 34 and is in contact with the outer surface of the end plate 30, but is arranged on the inner surface side of the end plate 30. It may be housed inside the frame 20.

また、エンドプレート30と一体に設けられたブラシ保持部33にブラシ70を収容するようにしたが、ブラシ保持部33をエンドプレート30と別体にフレーム20の内部に設けてブラシ70を収容するようにしてもよい。 Further, although the brush 70 is accommodated in the brush holding portion 33 provided integrally with the end plate 30, the brush holding portion 33 is provided inside the frame 20 separately from the end plate 30 to accommodate the brush 70. You may do so.

また、シールリング80に設けられた第1〜第4リップ80a〜80dの断面形状は、必ずしも同じでなくてもよい。例えば、2つ以上のリップの形状が同じであってもよいし、それぞれのリップの形状が異なっていてもよい。このことは、シールリング81に設けられた第1〜第3リップ81a〜81cにも当てはまる。 Further, the cross-sectional shapes of the first to fourth lips 80a to 80d provided on the seal ring 80 do not necessarily have to be the same. For example, the shape of two or more lips may be the same, or the shape of each lip may be different. This also applies to the first to third lips 81a to 81c provided on the seal ring 81.

また、固定子60はフレーム20と複数の永久磁石61とで構成されているが、他の構造、例えば、周方向に所定の間隔をあけて配設された複数の界磁磁極のそれぞれに界磁巻線が巻装されて固定子60を構成するようにしてもよい。 Further, although the stator 60 is composed of a frame 20 and a plurality of permanent magnets 61, the stator 60 is fielded in another structure, for example, a plurality of field magnetic poles arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. A magnetic winding may be wound to form the stator 60.

本発明に係るモータは、外部からの水分や油等の進入を防止できるため、油圧ポンプ等の流体ポンプを含む電気機器や高温の外部環境に配設される電気機器に適用する上で有用である。 Since the motor according to the present invention can prevent the ingress of moisture, oil, etc. from the outside, it is useful for application to electric equipment including a fluid pump such as a hydraulic pump and electric equipment arranged in a high temperature external environment. is there.

20 フレーム
21 開口
22,32 貫通孔
23 内周面
24 プレート支持部
25 第2段差
26 第2段差の底面
27 第2段差の側面
30 エンドプレート
31 基部
33 ブラシ保持部
34 軸受保持部
36 第1段差
37 第1段差の側面
38 第1段差の底面
40,41 軸受(ベアリング)
50 回転子
51 電機子コア
52 突極
53 電機子巻線
54 回転軸
55 整流子
56 インシュレータ
60 固定子
61 永久磁石
70 ブラシ
80 シールリング
80a〜80d 第1〜第4リップ
81 シールリング
81a〜81c 第1〜第3リップ
100 モータ
200 負荷
210 被駆動部
220 外郭
221 負荷200の表面(外郭220の表面)
300 電気機器
C1〜C4 第1〜第4コーナー部
S 環状の開放空間
20 Frame 21 Opening 22, 32 Through hole 23 Inner peripheral surface 24 Plate support part 25 Second step 26 Bottom of second step 27 Side of second step 30 End plate 31 Base 33 Brush holding part 34 Bearing holding part 36 First step 37 Side surface of the first step 38 Bottom surface of the first step 40,41 Bearing
50 Rotor 51 Armature core 52 Slip pole 53 Armature winding 54 Rotor shaft 55 Commutator 56 Insulator 60 Stator 61 Permanent magnet 70 Brush 80 Seal ring 80a-80d 1st to 4th lip 81 Seal ring 81a-81c 1st to 3rd lip 100 Motor 200 Load 210 Driven part 220 Outer 221 Surface of load 200 (surface of outer 220)
300 Electrical equipment C1 to C4 1st to 4th corners S Circular open space

Claims (8)

一端が開口された有底筒状のフレームと、
前記フレーム内に収容された固定子と、
前記フレーム内に収容され、前記固定子と所定の間隔をあけて配置された回転子と、
前記フレームの開口に該開口を覆うように配設され、回転軸が挿通される貫通孔が中心に設けられた板状部材であるエンドプレートと、を少なくとも備え、
前記エンドプレートの外面の外周部に、前記フレームの内周面と径方向に対向する側面を有する第1段差が形成され、
前記フレームの内周面に、前記第1段差と径方向に対向する第2段差が形成され、
前記第1段差と前記第2段差とで、環状の弾性体からなるシールリングを収容するための環状の開放空間が区画形成されることを特徴とするモータ。
A bottomed tubular frame with one end open,
The stator housed in the frame and
A rotor housed in the frame and arranged at a predetermined distance from the stator,
An end plate, which is a plate-like member arranged in the opening of the frame so as to cover the opening and having a through hole through which a rotation shaft is inserted, is provided at least.
A first step having a side surface that faces the inner peripheral surface of the frame in the radial direction is formed on the outer peripheral portion of the outer surface of the end plate.
A second step that is radially opposed to the first step is formed on the inner peripheral surface of the frame.
A motor characterized in that an annular open space for accommodating a seal ring made of an annular elastic body is partitioned between the first step and the second step.
請求項1に記載のモータにおいて、
前記第2段差の底面はフラットな部分を有することを特徴とするモータ。
In the motor according to claim 1,
A motor characterized in that the bottom surface of the second step has a flat portion.
請求項1または2に記載のモータにおいて、
前記第2段差の軸方向の高さは前記シールリングの軸方向の高さよりも低いことを特徴とするモータ。
In the motor according to claim 1 or 2.
A motor characterized in that the height of the second step in the axial direction is lower than the height of the seal ring in the axial direction.
請求項3に記載のモータにおいて、
前記第2段差の軸方向の高さは前記シールリングの軸方向の高さの半分以下であることを特徴とするモータ。
In the motor according to claim 3,
A motor characterized in that the height of the second step in the axial direction is less than half the height of the seal ring in the axial direction.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載のモータにおいて、
前記シールリングは、少なくとも第1〜第3リップを有しており、断面形状がX字形状か、またはY字形状であることを特徴とするモータ。
In the motor according to any one of claims 1 to 4.
The motor having at least the first to third lips and having a cross-sectional shape of an X-shape or a Y-shape.
請求項5に記載のモータにおいて、
前記第2段差の底面の径方向の幅は、前記第1リップの幅よりも広いことを特徴とするモータ。
In the motor according to claim 5,
A motor characterized in that the radial width of the bottom surface of the second step is wider than the width of the first lip.
請求項5または6に記載のモータと、
前記モータに連結され、前記エンドプレートの外側に貫通孔から突出した前記回転軸に駆動連結されていて、前記モータの回転に応じて駆動される被駆動部を有する負荷と、を少なくとも備え、
前記シールリングは、前記負荷の表面から前記フレームの底部側に押圧されることで、前記第1リップが前記第2段差の角部である第1コーナー部に、前記第2リップが前記負荷の表面と前記フレームの内周面とで構成される第2コーナー部に、前記第3リップが前記負荷の表面と前記第1段差の側面とで構成される第3コーナー部にそれぞれ当接していることを特徴とする電気機器。
The motor according to claim 5 or 6,
At least a load having a driven portion connected to the motor, driven to the rotating shaft protruding from the through hole to the outside of the end plate, and driven in response to the rotation of the motor, is provided.
When the seal ring is pressed from the surface of the load toward the bottom of the frame, the first lip is placed on the first corner portion which is the corner of the second step, and the second lip is placed on the load. The third lip is in contact with the second corner formed by the surface and the inner peripheral surface of the frame, and the third lip is in contact with the third corner formed by the surface of the load and the side surface of the first step. An electrical device that is characterized by that.
請求項7に記載の電気機器において、
前記シールリングは第4リップをさらに有し、断面形状がX字形状であり、
前記第4リップが前記第1段差の角部である第4コーナー部に当接していることを特徴とする電気機器。
In the electrical device according to claim 7,
The seal ring further has a fourth lip and has an X-shaped cross section.
An electric device characterized in that the fourth lip is in contact with a fourth corner portion, which is a corner portion of the first step.
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