JP5349711B1

JP5349711B1 - 電動機

Info

Publication number: JP5349711B1
Application number: JP2013514440A
Authority: JP
Inventors: 大輔西島; 治之長谷川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2032-10-30
Also published as: CN104756371A; JPWO2014068683A1; US20150270758A1; WO2014068683A1; TW201417459A; KR101559276B1; DE112012006971T5; KR20150056859A; TWI497879B; US9331542B2

Abstract

全長が大きくなるのを抑えつつ対環境性の向上を図ることのできる電動機５０を得ることを目的とする。電動機５０は、回転軸Ｓを中心に回転する軸部２と、軸部２の少なくとも一部を収容する筐体１と、を備える電動機５０である。筐体１には、回転軸Ｓと重なる位置に形成された貫通穴６が形成される。貫通穴６には、止めねじ９がねじ込まれて閉塞されている。筐体１と止めねじ９との間には、Ｏリング１３が挟み込まれて筐体１内への水や塵の侵入を抑制している。

Description

本発明は、電動機に関する。

回転軸を中心に軸部を回転させる電動機では、軸部の一端側を出力軸として利用する場合に加えて、軸部の他端側も出力軸として利用することにも対応可能な両軸対応の電動機がある。なお、以下の説明において軸部の一端側を軸部の負荷側ともいい、軸部の他端側を軸部の反負荷側ともいう。両軸対応の電動機では、反負荷側からも筐体の外部に軸部を導出できるように、反負荷側で回転軸と重なる筐体部分には開口が形成されている。

両軸対応の電動機において、軸部の負荷側のみを出力軸として用いる場合には、安全性を考慮して反負荷側では筐体の開口から軸部が突出していない場合がある。このような場合、耐環境性（防水性、防汚性等）や安全性を確保するために、反負荷側に形成された開口をカバー等によって塞ぐ必要がある。例えば、特許文献１や特許文献２には、反負荷側に形成された開口をカバーやボルトによって塞ぐ技術が開示されている。

特開平８−２２３８８４号公報特開２０１１−９１９１７号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、カバーやボルトの頭の分だけ電動機の全長が長くなってしまうという問題がある。また、特許文献１では、カバーと筐体との間の耐環境性対策がほとんど考慮されていないという問題がある。また、特許文献２では、Ｏリングによって耐環境性の向上が図られているものの、Ｏリングが直接外部に露出されているため、Ｏリングの劣化により耐環境性が不十分になってしまう場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、全長が大きくなるのを抑えつつ対環境性の向上を図ることのできる電動機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動機は、回転軸を中心に回転する軸部と、軸部の少なくとも一部を収容する筐体と、を備える電動機であって、筐体には、回転軸と重なる位置に形成された貫通穴が形成され、貫通穴にねじ込まれる止めねじと、筐体と止めねじとの間に挟み込まれたＯリングと、をさらに備えることを特徴とする。

本発明にかかる電動機は、全長が大きくなるのを抑えつつ対環境性の向上を図ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる電動機を回転軸と重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。図２は、変形例１にかかる電動機を回転軸と重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。図３は、変形例２にかかる電動機を回転軸と重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。図４は、変形例３にかかる電動機を回転軸と重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。図５は、変形例４にかかる電動機を回転軸と重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。図６は、変形例５にかかる電動機を回転軸と重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。図７は、変形例６にかかる電動機を回転軸と重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。

以下に、本発明の実施の形態にかかる電動機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる電動機を回転軸と重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。電動機５０は、筐体１の内部に少なくともその一部が収容された軸部２を、回転軸Ｓを中心に回転させる。

軸部２の図示しない一端側（負荷側）では、軸部２が筐体１の外部に導出される。そして、電動機５０によって回転させる回転対象が軸部２の導出部分に連結される。すなわち、軸部２の負荷側が出力軸として機能する。ここで、電動機５０が備えるロータやステータ、および軸部２の負荷側の構成は、一般的な電動機と同様の構成を採用すればよいため、図示および詳細な説明を省略している。

また、電動機５０は、軸部２の反負荷側にも回転対象を接続可能な両軸対応の電動機であるが、図１では、反負荷側には回転対象を接続せずに負荷側にのみ回転対象を接続する場合、すなわち片軸仕様で使用する例を示している。

電動機５０の筐体１は、筒体３とブラケット４とを有する。筒体３は負荷側と反負荷側（軸部２の他端側）が開放された筒状形状を呈している。筒体３の反負荷側は、ブラケット４によって閉塞される。ブラケット４には、ベアリング５が固定されている。ベアリング５は、回転軸Ｓを中心に回転可能に軸部２を支持している。

回転軸Ｓと重なるブラケット４の部分には、貫通穴６が形成されている。貫通穴６の内周面７にはねじ山が形成されている。貫通穴６の奥部には、回転軸Ｓと垂直となる受け面８が形成される。

図１では、電動機５０を片軸仕様で使用する場合を例示しており、軸部２の反負荷側は筐体１の外部に導出されていない。したがって、軸部２は貫通穴６を貫通していない。そして、貫通穴６は止めねじ９によって閉塞されている。

止めねじ９の外周面１０には、貫通穴６に形成されたねじ山とかみ合うねじ山が形成されている。止めねじ９は、ねじ山が形成された外周面１０部分の外径よりも大きい外径となる部分を有さず、貫通穴６の開口部６ａから止めねじ９の後端面１２が突出しない位置まで貫通穴６にねじ込むことが可能となっている。これにより、貫通穴６を閉塞する止めねじによって、電動機５０の全長が大きくなってしまうことを抑えることができる。

止めねじ９を貫通穴６にねじ込むことで、止めねじ９の先端面１１と貫通穴６の受け面８とが対向する。止めねじ９の先端面１１と貫通穴６の受け面８との間には、Ｏリング１３が挟みこまれる。本実施の形態では、先端面１１の外周部と受け面８との間にＯリング１３が挟みこまれる。これにより、筐体１の内部への水や塵の侵入を抑えることができ、電動機５０の耐環境性の向上を図ることができる。また、Ｏリング１３は、貫通穴６の内部に設けられるため、外部に露出されるよりも劣化が抑えられる。そのため、電動機５０の耐環境性のより一層の向上を図ることができる。

図２は、変形例１にかかる電動機５０を回転軸Ｓと重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。本変形例１では、貫通穴６の内周面７が、ねじ山が形成された第１の内周面７ａと、第１の内周面よりも奥側でねじ山が形成されていない第２の内周面７ｂとを有する。また、第１の内周面７ａ部分の内径よりも第２の内周面７ｂ部分の内径のほうが小さくなっている。

また、止めねじ９の外周面１０は、第１の内周面７ａとかみ合うねじ山が形成された第１の外周面１０ａと、第１の外周面１０ａよりも先端側に設けられて第２の内周面７ｂの内側に収容されるとともにねじ山が形成されていない第２の外周面１０ｂとを有する。そして、Ｏリング１３が、第２の内周面７ｂと第２の外周面１０ｂとの間に挟み込まれる。また、止めねじ９の第２の外周面１０ｂには、Ｏリング１３が嵌まる溝１４が形成されている。

本変形例１にかかる電動機５０でも、図１に例示した場合と同様に、電動機５０の全長が大きくなってしまうことを抑えつつ、電動機５０の耐環境性のより一層の向上を図ることができる。

図３は、変形例２にかかる電動機５０を回転軸Ｓと重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。本変形例２にかかる電動機５０は、上記変形例１で説明したものと略同様の構成であるが、Ｏリング１３が嵌まる溝１５が、貫通穴６の第２の内周面７ｂ側に形成されている。本変形例１にかかる電動機５０でも、上述の場合と同様に、電動機５０の全長が大きくなってしまうことを抑えつつ、電動機５０の耐環境性のより一層の向上を図ることができる。

図４は、変形例３にかかる電動機５０を回転軸Ｓと重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。本変形例では、図１で示した場合と同様に、止めねじ９の先端面１１と貫通穴６の受け面との間にＯリング１３が挟みこまれる。ただし、貫通穴６の受け面８に溝１６が形成され、Ｏリング１３はこの溝１６に嵌め込まれる。

本変形例３にかかる電動機５０でも、上述の場合と同様に、電動機５０の全長が大きくなってしまうことを抑えつつ、電動機５０の耐環境性のより一層の向上を図ることができる。

図５は、変形例４にかかる電動機５０を回転軸Ｓと重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。本変形例４にかかる電動機５０は、上記変形例３で説明したものと略同様の構成であるが、Ｏリング１３が嵌まる溝１７が止めねじ９の先端面に形成されている。本変形例４にかかる電動機５０でも、上述の場合と同様に、電動機５０の全長が大きくなってしまうことを抑えつつ、電動機５０の耐環境性のより一層の向上を図ることができる。

図６は、変形例５にかかる電動機５０を回転軸Ｓと重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。本変形例５では、軸部２の反負荷側も筐体１の外部に導出させ、反負荷側にも回転対象が連結可能な両軸仕様で使用する場合を例示している。

軸部２が貫通穴６を通って筐体１の外部に導出されるので、貫通穴６に止めねじはねじ込まれていない。そのため、貫通穴６の内周面７にはねじ山を形成する必要がない。したがって、貫通穴６の内周面７にねじ山が形成されていないブラケット４を在庫として用意しておけば、両軸仕様の電動機５０にも片軸仕様の電動機５０にも対応可能となる。すなわち、両軸仕様の電動機５０として用いる場合にはそのまま使用し、片軸仕様の電動機５０として用いる場合には貫通穴６の内周面にねじ山を形成する加工を行えばよい。

したがって、両軸仕様の電動機５０に用いられるブラケット４と片軸仕様の電動機５０に用いられるブラケット４とを同じ金型を用いて製造できるので、製造コストの抑制を図ることができる。また、両軸仕様の電動機５０に用いられる場合にまでねじ山を形成する加工を行う必要がなくなるので、製造コストのより一層の抑制を図ることができる。

図７は、変形例６にかかる電動機５０を回転軸Ｓと重なる面で切断した断面図であって、反負荷側を拡大した部分拡大断面図である。本変形例６では、図６と同様に、両軸仕様の電動機５０を示している。

本変形例６では、貫通穴６の内周面７と軸部２との空間がオイルシール１８によって閉塞されている。これにより、筐体１内部への水や塵の侵入を抑えることができ、電動機５０の耐環境性の向上を図ることができる。

なお、貫通穴６の内周面７にねじ山を形成しないようにすることで、内周面７とオイルシール１８との間の密着性を高めることができ、電動機５０の耐環境性のより一層の向上を図ることができる。

また、上述した変形例５の場合と同様に、在庫として用意するブラケット４の共通化や、ねじ山を形成する加工の省略による製造コストの抑制を図ることができる。

以上のように、本発明にかかる電動機は、両軸仕様としても使用できる電動機に有用である。

１筐体、２軸部、３筒体、４ブラケット、５ベアリング、６貫通穴、６ａ開口部、７内周面、７ａ第１の内周面、７ｂ第２の内周面、８受け面、１０外周面、１０ａ第１の外周面、１０ｂ第２の外周面、１１先端面、１２後端面、１３Ｏリング、１４，１５，１６，１７溝、１８オイルシール、５０電動機、Ｓ回転軸。

Claims

回転軸を中心に回転する軸部と、前記軸部の少なくとも一部を収容する筐体と、を備える電動機であって、
前記筐体には、前記回転軸と重なる位置に形成された貫通穴が形成され、
前記筐体の外側から前記貫通穴にねじ込まれる止めねじと、
前記筐体と前記止めねじとの間に挟み込まれたＯリングと、をさらに備え、
前記止めねじは、ねじ山が形成される外周面部分の外径よりも大きい外径となる部分を有さず、前記貫通穴の開口部から前記止めねじの後端面が突出しない位置まで前記貫通穴にねじ込むことが可能となっており、
前記貫通穴は、内周にねじ山が形成された第１の内周面と、前記第１の内周面よりも奥側で内周にねじ山が形成されていない第２の内周面とを有し、
前記第１の内周面部分の内径よりも前記第２の内周面部分の内径のほうが小さく、
前記止めねじは、前記第１の内周面とかみ合うねじ山が形成された第１の外周面と、前記第１の外周面よりも先端側に設けられて前記第２の内周面の内側に収容されるとともに外周にねじ山が形成されていない第２の外周面とを有し、
前記Ｏリングは、前記第２の内周面と前記第２の外周面との間に挟み込まれることを特徴とする電動機。
前記第２の外周面には、前記Ｏリングが嵌まる溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
前記第２の内周面には、前記Ｏリングが嵌まる溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。