JP4584206B2 - 電動機 - Google Patents

Description

この発明は、ベーンを有する油圧アクチュエータや油圧モータ等のベーン式油圧機器を用いる電動機に関するものである。

内燃機関の吸気弁や排気弁（以下、「機関弁」と呼ぶ）の開閉タイミングを任意に変更する装置として、バルブタイミング制御装置が知られている。このバルブタイミング制御装置は、内燃機関の出力シャフトとカムシャフトの動力伝達部に両者の回転位相を変更するための位相変更手段が設けられ、この位相変更手段が車両の運転状況に応じてコントローラによって制御されるようになっている。

位相変更手段としては、例えば、ベーン式の油圧アクチュエータが用いられている。この油圧アクチュエータは、図１１〜図１３に示すように、軸方向の両側が側壁部材８０（図１２参照）によって閉塞された略筒状のハウジング８１と、このハウジング８１の内周側に同軸に、かつ相対回動可能に配置されたベーンロータ８２と、を備え、ハウジング８１の内周面に周方向に離間して複数の仕切壁８３が突設されるとともに、ベーンロータ８２の外周面にはハウジング８１側の仕切壁８３，８３間に配置される羽根部８４が突設されている。羽根部８４は、ハウジング８１内の隣接する仕切壁８３，８３間を２つの液室８５，８６に隔成し、この２つの液室８５，８６には作動液が選択的に給排されるようになっている。つまり、ハウジング８１とベーンロータ８２を一方に相対回動させる場合には、羽根部８４の前後の一方の液室８５（８６）に作動液を供給するとともに他方の液室８６（８５）から作動液を排出する。

また、仕切壁８３と羽根部８４の各先端面には、軸方向の一端から他端に亙るようにシール溝８７が形成され、この各シール溝８７内に、仕切壁８３とベーンロータ８２の外周面の間、または、羽根部８４とハウジング８１の内周面の間をシールする樹脂製のシール部材８８（図１３参照）が収容されるとともに、このシール部材８８を対峙する相手部材の周面方向に付勢するばね部材８９（図１３参照）が収容されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−３０３１１９号公報

上記従来のベーン式の油圧アクチュエータにおいては、シール溝８７を有するハウジング８１やベーンロータ８２が金属で形成されるのに対し、シール部材８８が金属よりも線膨張係数の大きい樹脂材料によって形成されるため、熱膨張時のサイズを考慮して常温時におけるシール部材８８の軸長をシール溝８７の軸長よりも短く設定しなければならない。つまり、熱膨張時におけるシール部材８８が軸長がシール溝８７の軸長以上に長くなると、シール部材８８の軸端が側壁部材８０の内面に過大な力で圧接される状況が考えられ、このような状況を回避するためには、常温時におけるシール部材８８の軸長をシール溝８７の軸長に対して充分に短く設定しなければならない。
また、シール部材８８が長尺になると、その長さに応じて製造時における寸法公差が大きくなるため、この公差の増大を見越してシール部材８８の軸長をシール溝８７に対してより短くしなければならなくなる。

したがって、上記従来の油圧アクチュエータの場合、シール部材８８の軸長がシール溝８７の長さに対して短くなる傾向にあるため、図１２に示すようにシール部材８８の軸方向の端部が側壁部材８０の端面から大きく離間し、ハウジング８１とベーンロータ８２の相対回動時に、一方の作動室８５の作動液が、シール部材８８の軸方向の端部と側壁部材８０の間の隙間ｄに回り込み他方の作動室８６に流れ込み易くなる。そして、このようにシール部材８８の端部の隙間ｄを回り込んむ作動液の漏れ量が増大すると、不要なエネルギーの消費が増大してしまう。
なお、このような課題は上述したベーン式の油圧アクチュエータに限らず、同様のシール構造を用いる場合にはベーン式の油圧ポンプ等においても起こり得る。

そこでこの発明は、シール部材の端部に回り込んでの作動液の漏れを抑制して、エネルギーの利用効率の向上を図ることのできるベーン式油圧機器を用いる電動機を提供しようとするものである。

上記の課題の解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、円周方向に沿うように永久磁石（例えば、後述の実施形態における永久磁石９）が配置された内周側回転子（例えば、後述の実施形態における内周側回転子６）と、この内周側回転子の外周側に同軸に、かつ相対回動可能に配置されるとともに、円周方向に沿うように永久磁石が配置された外周側回転子（例えば、後述の実施形態における外周側回転子５）と、前記内周側回転子と外周側回転子を相対回動させて両者の回転位相を変更する位相変更手段（例えば、後述の実施形態における位相変更手段１２）と、を備えた電動機（例えば、後述の実施形態における電動機１）であって、前記位相変更手段に、筒状部材（例えば、後述の実施形態における環状ハウジング１５）と、この筒状部材の内周側に同軸に、かつ相対回動可能に配置された軸部材（例えば、後述の実施形態におけるベーンロータ１４）と、前記筒状部材と軸部材の軸方向両側に配置されて、前記軸部材の外周面と前記筒状部材の内周面とともに空間部を形成する側壁部材（例えば、後述の実施形態におけるドライブプレート１６）と、前記軸部材の外周面と前記筒状部材の内周面の少なくとも一方に突設されて、前記空間部内を複数の液室（例えば、後述の実施形態における進角側作動室２４および遅角側作動室２５）に隔成する羽根状の仕切壁（例えば、後述の実施形態における仕切壁２１）と、この仕切壁の先端面に、軸方向の一端から他端に亙るように形成されたシール溝（例えば、後述の実施形態におけるシール溝３０）と、このシール溝内に軸方向に沿って配置されて、前記仕切壁の先端面の対峙する相手部材の周面に密接するシール部材（例えば、後述の実施形態における第１シール部材１１Ａ，第２シール部材２２Ｂ）と、このシール部材を前記相手部材の周面方向に付勢する付勢手段（例えば、後述の実施形態における板ばね３１）と、を備えたベーン式油圧機器を用い、このベーン式油圧機器の前記仕切壁で隔成される円周方向前後の液室に作動液を給排して、前記内周側回転子と外周側回転子の回転位相を変更する駆動力を得るように構成され、前記シール溝内に配置されるシール部材が、前記付勢手段によって軸方向の一端側に付勢される第１シール部材（例えば、後述の実施形態における第１シール部材２２Ａ）と、前記付勢手段によって軸方向の他端側に付勢される第２シール部材（例えば、後述の実施形態における第２シール部材２２Ｂ）を備え、前記第１シール部材の前記一端側には、前記付勢手段の押圧力を、前記シール部材の軸方向の一端側に向かう分力と、前記シール部材の軸方向と直交する方向に向かう分力として作用させる受圧面（例えば、後述の実施形態における傾斜面３３ａ）が形成され、前記第１シール部材の前記他端側には、前記付勢手段の分力を、前記シール部材の軸方向に直交する方向に作用させるガイド突起（例えば、後述の実施形態におけるガイド突起３６）が形成され、前記第１シール部材および前記第２シール部材は、同一形状で構成されるとともに、前記シール溝内に軸方向において逆向きに配置され、共通の前記付勢手段が、軸方向の一端側で、前記第１シール部材の受圧面および前記第２シール部材のガイド突起に跨るとともに、軸方向の他端側で、前記第２シール部材の受圧面および前記第１シール部材のガイド突起に跨るように配置されてなることを特徴とする。
これにより、第１シール部材と第２シール部材が、シール溝内において軸方向の相反する向きに夫々付勢され、各シール部材の端部が側壁部材に密接するようになる。また、第１シール部材と第２シール部材が共通の付勢手段によって夫々相反側の側壁部材に押し付けられるようになる。

請求項１に記載の発明によれば、第１シール部材と第２シール部材が夫々付勢手段によって軸方向の相反側の側壁部材方向に付勢されるため、シール部材の端部に回り込んでの作動液の漏れを有効に防止することができる。したがって、この発明によれば、機器作動時における作動液の漏れをより少なくし、エネルギーの利用効率を高めることができる。
また、共通の付勢手段によって第１シール部材と第２シール部材を相反側の側壁部材に押し付けることができるため、シール溝内に収容する部品の点数を少なくして組付けの容易化を図ることができる。
また、電動機の内周側回転子と外周側回転子の相対位相を変更する位相変更手段が、作動液の漏れの少ないベーン式油圧機器によって構成されるため、位相変更手段を操作するための作動液供給源の大型化を招くことなく、確実な位相変更を行うことが可能になる。

以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。最初に、図１〜図７に示す第１の実施形態について説明する。

この第１の実施形態は、ベーン式油圧機器を用いた電動機１の実施形態である。電動機１は、図１〜図４に示すように円環状の固定子２の内周側に回転子ユニット３が配置されたインナロータ型のブラシレスモータであり、例えばハイブリッド車や電動車両等の走行駆動源として用いられる。固定子２は複数相の固定子巻線２ａを有し、回転子ユニット３は軸芯部に回転軸４を有している。車両の走行駆動源として用いる場合には、電動機１の回転力はトランスミッション（図示せず）を介して車輪の駆動軸（図示せず）に伝達される。この場合、電動機１は車両の減速時に発電機として機能させれば、回生エネルギーとして蓄電器に回収することもできる。また、ハイブリッド車においては、電動機１の回転軸４をさらに内燃機関のクランクシャフト（図示せず）に連結することにより、内燃機関による発電にも利用することができる。

回転子ユニット３は、円環状の外周側回転子５と、この外周側回転子５の内側に同軸に配置される円環状の内周側回転子６を備え、外周側回転子５と内周側回転子６が設定角度の範囲で回動可能とされている。

外周側回転子５と内周側回転子６は、回転子本体である円環状のロータ鉄心７，８が例えば焼結金属によって形成され、その各ロータ鉄心７，８の外周側に偏寄した位置に、複数の磁石装着スロット７ａ，８ａが円周方向等間隔に形成されている。各磁石装着スロット７ａ，８ａには、厚み方向に磁化された２つの平板状の永久磁石９，９が並列に並んで装着されている。同じ磁石装着スロット７ａ，８ａ内に装着される２つの永久磁石９，９は同方向に磁化され、各隣接する磁石装着スロット７ａ，７ａ、及び、８ａ，８ａに装着される永久磁石９の対同士は磁極の向きが逆向きになるように設定されている。即ち、各回転子５，６においては、外周側がＮ極とされた永久磁石９の対と、Ｓ極とされた永久磁石９の対が円周方向に交互に並んで配置されている。なお、各回転子５，６の外周面の隣接する磁石装着スロット７ａ，７ａ、及び、８ａ，８ａの各間には、永久磁石９の磁束の流れを制御するための切欠き部１０が回転子５，６の軸方向に沿って形成されている。

外周側回転子５と内周側回転子６の磁石装着スロット７ａ，８ａは夫々同数設けられ、両回転子５，６の永久磁石９…が夫々１対１で対応するようになっている。したがって、外周側回転子５と内周側回転子６の各磁石装着スロット７ａ，８ａ内の永久磁石９の対を互いに同極同士で対向させる（異極配置にする）ことにより、回転子ユニット３全体の界磁が最も弱められる弱め界磁の状態（図４，図５（ｂ）参照）を得ることができるとともに、外周側回転子５と内周側回転子６の各磁石装着スロット７ａ，８ａ内の永久磁石９の対を互いに異極同士で対向させる（同極配置にする）ことにより、回転子ユニット３全体の界磁が最も強められる強め界磁の状態（図２，図５（ａ）参照）を得ることができる。

また、回転子ユニット３は、外周側回転子５と内周側回転子６を相対回動させるための回動機構１１を備えている。この回動機構１１は、両回転子５，６の相対位相を任意に変更するための位相変更手段１２の一部を構成するものであり、非圧縮性の作動流体である作動液の圧力によって操作されるようになっている。位相変更手段１２は、上記の回動機構１１と、この回動機構１１に供給する作動液の圧力を制御する図示しない油圧制御装置と、を主要な要素として構成されている。

回動機構１１は、図１〜図３に示すように回転軸４の外周に一体回転可能にスプライン嵌合されるベーンロータ１４（軸部材）と、ベーンロータ１４の外周側に相対回動可能に配置される環状ハウジング１５（筒状部材）とを備え、この環状ハウジング１５が内周側回転子６の内周面に一体に嵌合固定されるとともに、ベーンロータ１４が、環状ハウジング１５と内周側回転子６の両側の側端部を跨ぐ円板状の一対のドライブプレート１６，１６（側壁部材）を介して外周側回転子５に一体に結合されている。したがって、ベーンロータ１４は回転軸４と外周側回転子５に一体化され、環状ハウジング１５は内周側回転子６に一体化されている。

ベーンロータ１４は、回転軸４にスプライン嵌合される円筒状のボス部１７の外周に、径方向外側に突出する複数のベーン１８（仕切壁）が円周方向等間隔に設けられている。一方、環状ハウジング１５は、内周面に円周方向等間隔に複数の凹部１９が設けられ、この各凹部１９にベーンロータ１４の対応するベーン１８が収容配置されるようになっている。各凹部１９は、ベーン１８の先端部の回転軌道にほぼ合致する円弧面を有する底壁２０と、隣接する凹部１９，１９同士を隔成する略三角形状の仕切壁２１によって構成され、ベーンロータ１４と環状ハウジング１５の相対回動時に、ベーン１８が一方の仕切壁２１と他方の仕切壁２１の間を変位し得るようになっている。この実施形態の場合、仕切壁２１はベーン１８と当接することにより、ベーンロータ１４と環状ハウジング１５の相対回動を規制するストッパとしても機能する。

また、内周側回転子６に固定される環状ハウジング１５のベース１５ａ部は一定厚みの円筒状に形成されるとともに、図１に示すように内周側回転子６や仕切壁２１に対して軸方向外側に突出している。このベース部１５ａの外側に突出した各端部は、ドライブプレート１６に形成された環状のガイド溝１６ａに摺動自在に保持され、環状ハウジング１５と内周側回転子６が、外周側回転子５や回転軸４にフローティング状態で支持されるようになっている。

外周側回転子５とベーンロータ１４を連結する両側のドライブプレート１６，１６は、環状ハウジング１５の両側面（軸方向の両端面）に摺動自在に密接し、環状ハウジング１５の各凹部１９の側方を夫々閉塞する。したがって、各凹部１９は、ベーンロータ１４のボス部１７と両側のドライブプレート１６，１６によって夫々独立した空間部を形成し、この空間部は、作動液が導入される導入空間２３となっている。各導入空間２３内は、ベーンロータ１４の対応する各ベーン１８によって夫々２室に隔成され、一方の部屋が進角側作動室２４、他方の部屋が遅角側作動室２５とされている。進角側作動室２４は、内部に導入された作動液の圧力によって内周側回転子６を外周側回転子５に対して進角方向に相対回動させ、遅角側作動室２５は、内部に導入された作動液の圧力によって内周側回転子６を外周側回転子５に対して遅角方向に相対回動させる。この場合、「進角」とは、内周側回転子６を外周側回転子５に対して、図２，図４中の矢印Ｒで示す電動機１の回転方向に進めることを言い、「遅角」とは、内周側回転子６を外周側回転子５に対して、電動機１の回転方向Ｒと逆側に進めることを言うものとする。

また、各進角側作動室２４と遅角側作動室２５に対する作動液の給排は回転軸４を通して行われるようになっている。具体的には、進角側作動室２４は、油圧制御装置の進角側給排通路２６に接続され、遅角側作動室２５は同油圧制御装置の遅角側給排通路２７に接続されているが、進角側給排通路２６と遅角側給排通路２７の一部は、図１に示すように、夫々回転軸４に軸方向に沿って形成させた通路孔２６ａ，２７ａによって構成されている。そして、各通路孔２６ａ，２７ａの端部は、回転軸４の外周面の軸方向にオフセットした位置に形成された環状溝２６ｂ，２７ｂに接続され、その各環状溝２６ｂ，２７ｂは、ベーンロータ１４のボス部１７に略半径方向に沿って形成された複数の導通孔２６ｃ…，２７ｃ…に接続されている。進角側給排通路２６の各導通孔２６ｃは環状溝２６ｂと各進角側作動室２４とを接続し、遅角側給排通路２７の各導通孔２７ｃは環状溝２７ｂと各遅角側作動室２５とを接続している。

この電動機１の場合、内周側回転子６が外周側回転子５に対して最遅角位置にあるときに、外周側回転子５と内周側回転子６の永久磁石９が異極同士で対向して強め界磁の状態（図２，図５（ａ）参照）になり、内周側回転子６が外周側回転子５に対して最進角位置にあるときに、外周側回転子５と内周側回転子６の永久磁石９が同極同士で対向して弱め界磁の状態（図４，図５（ｂ）参照）になるように設定されている。
なお、この電動機１は、進角側作動室２４と遅角側作動室２５に対する作動液の給排制御によって、強め界磁の状態と弱め界磁の状態を任意に変更し得るものであるが、こうして磁界の強さが変更されると、それに伴って誘起電圧定数が変化し、その結果、電動機１の特性が変更される。即ち、強め界磁によって誘起電圧定数が大きくなると、電動機１として運転可能な許容回転速度は低下するものの、出力可能な最大トルクは増大し、逆に、弱め界磁によって誘起電圧定数が小さくなると、電動機１の出力可能な最大トルクは減少するものの、運転可能な許容回転速度は上昇する。

ところで、回動機構１１を成す前述のベーンロータ１４と環状ハウジング１５は、ベーン１８の先端面と仕切壁２１の先端面に軸方向の一端から他端に亙る断面略コ字状のシール溝３０が形成され、この各シール溝３０に、ベーン１８と環状ハウジング１５の内周面（底壁１９の内面）の間、または、仕切壁２１とベーンロータ１４の外周面（ボス部１７の外面）の間をシールする第１シール部材２２Ａおよび第２シール部材２２Ｂと、この第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂを付勢する付勢手段である板ばね３１（図６参照）とが収容されている。

第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂは、図６に示すように同サイズ・同形状とされ、両者が軸方向（長手方向）逆向きにしてシール溝３０内に並列に並べて収容配置される。第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂは、液密性に優れた樹脂材料によって断面略矩形の竿状に形成され、長手方向に延出する偏平な一面（図６中下方側の面）が、環状ハウジング１５の内周面、または、ベーンロータ１４の外周面に密接する長手シール面３２とされている。以下、シール部材２２Ａ，２２Ｂの具体形状について説明するが、以下では、説明の都合上シール部材２２Ａ，２２Ｂの長手シール面３２側を「下」側、長手シール面３２と相反する側を「上」側と呼ぶものとする。

第１シール部材２２Ａは、軸方向の中央領域が一定高さに形成されるとともに、軸方向の一端側に中央領域よりも高さの高い係止突起３３が一体に形成されている。係止突起３３には、中央領域上面の一般面３４に向かって所定角度で下方傾斜する偏平な傾斜面３３ａが形成され、この傾斜面３３ａに板ばね３１の一方の端縁３１ａが当接するようになっている。また、第１シール部材２２Ａの軸方向の他端近傍には、中央領域の前記一般面３４に対し上方に半円状に膨出するガイド突起３６が形成されている。このガイド突起３６は、その突起の頂部を超えた軸方向他端の曲面部分に板ばね３１の他方の端縁３１ａが当接するようになっている。なお、第２シール部材２２Ｂについては、第１シール部材２２Ａと同一部分に同一符号を付して説明を省略するものとする。

また、板ばね３１は中央部が円弧状に大きく湾曲し、最下位に位置されるその両側の端縁３１ａ，３１ａが小さい円弧を成して湾曲している。板ばね３１は、第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂの幅を合わせる幅とほぼ同幅に形成され、各端縁３１ａ，３１ａの円弧部が隣接するシール部材２２Ａ，２２Ｂの傾斜面３３ａとガイド突起３６に跨って当接するようになっている。なお、板ばね３１は、シール溝３０内において中央の湾曲頂部がシール溝３０の底面に当接し、両縁部３１ａ，３１ａで第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂにばね反力を作用させる。

第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂは、一端側の係止突起３３の傾斜面３３ａでばね部材３１の端縁３１ａに当接してばね反力を受けるが、そのばね反力は、傾斜面３３ａによって長手シール面３２方向の分力と軸方向一端側に向かう分力とに分解される。これにより、シール部材２２ａ，２２ｂは、長手シール面３２が対峙する相手部材の曲面に押圧されるとともに、軸方向の一方の端面３５がドライブプレート１６の内側面方向に付勢される。なお、第１シール部材２２Ａと第２シール部材２２Ｂは軸方向逆向きに配置されるため、両シール部材２２Ａ，２２Ｂの一方の端面３５は夫々逆側のドライブプレート１６に押圧される。また、傾斜面３３ａの傾斜角度は、ばね反力の軸方向の分力がシール部材２２Ａ，２２Ｂの最大静止摩擦力を僅かに上回る程度に設定することが望ましい。ただし、ばね反力の軸方向の分力がシール部材２２Ａ，２２Ｂの最大静止摩擦力とほぼ釣り合うように設定した場合であっても、使用時における振動等によってシール部材２２Ａ，２２Ｂを軸方向に移動させることが可能である。

また、板ばね３１の各端縁３１ａは幅方向の片側半分で一方のシール部材２２Ａ（または２２Ｂ）の傾斜面３３ａに当接するが、各端縁３１ａの残余半分の領域は、他方のシール部材２２Ｂ（または２２Ａ）のガイド突起３６に当接することによって板ばね３１の支持バランスを維持する。そして、板ばね３１の端縁３１ａは、ガイド突起３６のうちの、突起の頂部を超えた軸方向他端の曲面部分に当接するため、ガイド突起３６部分においても、長手シール面３２方向と軸方向一端側に向かう分力を作用させる。

したがって、各シール溝３０に第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂと板ばね３１を配置したこの位相変更手段１２においては、次のようにして進角側作動室２４と遅角側作動室２５の間の作動液の漏れを阻止する。
例えば、環状ハウジング１５の仕切壁２１の先端面にあっては、第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂが板ばね３１の付勢力を受けてベーンロータ１４の外周面に押圧されるとともに、夫々の軸方向の一方の端面３５が両側のドライブプレート１６の内面に押圧される。この結果、図７に示すように第１シール部材２２Ａと一方のドライブプレート１６の間の隙間が無くなるとともに、第２シール部材２２Ａと他方のドライブプレート１６の間の隙間が無くなり、軸方向側部の隙間を通した作動液の漏れが防止される。なお、ベーンロータ１４のベーン１８のおいても、同様にして作動液の漏れが防止される。

よって、上記のシール構造を採用したこの位相変更装置１２においては、線膨張係数や寸法公差の関係で第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂがシール溝３０の軸長よりも短く形成されるにも拘わらず、第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂの軸方向の端部を回り込んでの作動液の漏れを防止できるため、不要な作動液の供給を抑制して省エネルギー化を進めることが可能である。
特に、電動機１の位相変更手段１２においては、回転子５，６の内側に配置される回動機構１１の径を小さくする観点からベーンロータ１４の軸長が長くなる傾向にあるため、シール部材２２Ａ，２２Ｂの軸方向の寸法公差を見込んで、シール部材の軸方向の長さをシール溝３０の軸長に対してより短縮するように設計しなければならなくなるが、この場合であっても、上記のシール構造を採用することで有効に液漏れを防止することができる。

また、この実施形態においては、一枚の板ばね３１の両端縁３１ａ，３１ａで第１，第２シール部材２２Ａ，２２Ｂを夫々軸方向に付勢する構造となっているため、シール溝３０内に収容される部品の点数が少なくなり、組付け作業が容易になるという利点がある。

図８は、この発明の第２の実施形態の第１，第２シール部材１２２Ａ，１２２Ｂを示すものである。
この実施形態の第１，第２シール部材１２２Ａ，１２２Ｂは、軸方向の一端側に第１の実施形態と同様の係止突起３３が形成され、軸方向の他端側に一端側の係止突起３３よりも低い係止突起４１が形成されている。そして、シール部材１２２Ａ，１２２Ｂは、軸方向の一端側から他端側に向かって幅が連続的に狭まり、両者を軸方向逆向きにして並列に並べたときに全体がほぼ一定幅になるように設定されている。

この実施形態の第１，第２シール部材１２２Ａ，１２２Ｂは、第１の実施形態と同様に一端側の係止突起３３の傾斜面３３ａで板ばねの反力を受け、そのばね反力が長手シール面３２方向の分力と、軸方向一端側の分力として作用するようになるが、シール部材１２２Ａ，１２２Ｂの一方の端面１３５ａが他方の端面１３５ｂよりも幅が広くなっているため、軸方向の端部からの作動液の回り込みをより確実に抑制することができる。

また、この実施形態の場合、両シール部材１２２Ａ，１２２Ｂの幅が一端から他端に向かって連続的に狭まるように、側面が直線的に傾斜して形成されているため、両シール部材１２２Ａ，１２２Ｂの側面同士を常に密着させて両者間の隙間を通した作動液の漏れを無くすことができる。

さらに、各シール部材１２２Ａ，１２２Ｂの端面１３５ａがドライブプレートに密接した状態においては、一端側の係止突起３３の傾斜面３３ａに作用する作動液の押圧力が他端側の係止突起４１の傾斜面４１ａに作用する作動液の押圧力よりも大きくなるため、作動液の圧力を利用してシール部材１２２Ａ，１２２Ｂの端面１３５ａをドライブプレートにさらに押圧することができる。

ところで、以上で説明した各実施形態においては、シール溝内に第１シール部材と第２シール部材を各一つずつ配置したが、図９に示す第３の実施形態のように第１シール部材２２２Ａと第２シール部材２２２Ｂを夫々２組設け、これらを幅方向に交互に重ねて配置するようにしても良い。また、第１，第２シール部材２２２Ａ，２２２Ｂの数はさらに増やすことも可能である。

また、以上で説明した実施形態においては、第１，第２シール部材を付勢する付勢手段として板ばねを用いたが、付勢手段は板ばねに限らず、例えば、図１０に示すように第１シール部材を付勢するコイルばね３３１ａと、第２シール部材を付勢するコイルばね３３１ｂが連結片３３１ｃで相互に連結されたばね部材３３１であっても良い。

なお、この発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記ではベーン式油圧機器を電動機の位相変更手段に適用したものについて説明したが、同様のベーン式油圧機器を、内燃機関の出力シャフトとカムシャフトの相対的な回転位相を変更するバルブタイミング制御装置の位相変更手段に適用することができる。また、この発明に係るベーン式油圧機器は、上記の各位相変更装置に限らず、ベーンポンプやベーンモータ等であっても良い。

この発明の第１の実施形態の電動機の要部断面図。 同実施形態の電動機の最遅角位置に制御されている回転子ユニットの一部部品を省略した側面図。 同実施形態の電動機の回転子ユニットの分解斜視図。 同実施形態の電動機の最進角位置に制御されている回転子ユニットの一部部品を省略した側面図。 内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが同極配置された強め界磁状態を模式的に示す図（ａ）と、内周側回転子の永久磁石と外周側回転子の永久磁石とが異極配置された弱め界磁状態を模式的に示す図（ｂ）を併せて記載した図。 同実施形態の電動機で用いられるシール部材と付勢部材の斜視図。 同実施形態の電動機の回転子ユニットの部分破断斜視図。 この発明の第２の実施形態を示すシール部材の斜視図。 この発明の第３の実施形態を示すシール部材の斜視図。 この発明の他の実施形態を示す付勢手段の側面図。 従来の技術を示す油圧アクチュエータの部分破断側面図。 同油圧アクチュエータの部分破断斜視図。 従来の技術を示すシール部材と付勢手段の斜視図。

符号の説明

１…電動機
５…外周側回転子
６…内周側回転子
９…永久磁石
１２…位相変更手段（ベーン式油圧機器）
１４…ベーンロータ（軸部材）
１５…環状ハウジング（筒状部材）
１６…ドライブプレート（側壁部材）
２１…仕切壁
２２Ａ…第１シール部材
２２Ｂ…第２シール部材
２４…進角側作動室（液室）
２５…遅角側作動室（液室）
３０…シール溝
３１…板ばね（付勢手段）

Claims (1)

1. 円周方向に沿うように永久磁石が配置された内周側回転子と、
   この内周側回転子の外周側に同軸に、かつ相対回動可能に配置されるとともに、円周方向に沿うように永久磁石が配置された外周側回転子と、
   前記内周側回転子と外周側回転子を相対回動させて両者の回転位相を変更する位相変更手段と、
   を備えた電動機であって、
   前記位相変更手段に、筒状部材と、この筒状部材の内周側に同軸に、かつ相対回動可能に配置された軸部材と、前記筒状部材と軸部材の軸方向両側に配置されて、前記軸部材の外周面と前記筒状部材の内周面とともに空間部を形成する側壁部材と、前記軸部材の外周面と前記筒状部材の内周面の少なくとも一方に突設されて、前記空間部内を複数の液室に隔成する羽根状の仕切壁と、この仕切壁の先端面に、軸方向の一端から他端に亙るように形成されたシール溝と、このシール溝内に軸方向に沿って配置されて、前記仕切壁の先端面の対峙する相手部材の周面に密接するシール部材と、このシール部材を前記相手部材の周面方向に付勢する付勢手段と、を備えたベーン式油圧機器を用い、
   このベーン式油圧機器の前記仕切壁で隔成される円周方向前後の液室に作動液を給排して、前記内周側回転子と外周側回転子の回転位相を変更する駆動力を得るように構成され、
   前記シール溝内に配置されるシール部材が、前記付勢手段によって軸方向の一端側に付勢される第１シール部材と、前記付勢手段によって軸方向の他端側に付勢される第２シール部材を備え、
   前記第１シール部材の前記一端側には、前記付勢手段の押圧力を、前記シール部材の軸方向の一端側に向かう分力と、前記シール部材の軸方向と直交する方向に向かう分力として作用させる受圧面が形成され、
   前記第１シール部材の前記他端側には、前記付勢手段の分力を、前記シール部材の軸方向に直交する方向に作用させるガイド突起が形成され、
   前記第１シール部材および前記第２シール部材は、同一形状で構成されるとともに、前記シール溝内に軸方向において逆向きに配置され、
   共通の前記付勢手段が、軸方向の一端側で、前記第１シール部材の受圧面および前記第２シール部材のガイド突起に跨るとともに、軸方向の他端側で、前記第２シール部材の受圧面および前記第１シール部材のガイド突起に跨るように配置されてなることを特徴とする電動機。

Images