JP5402829B2

JP5402829B2 - 防水モータ

Info

Publication number: JP5402829B2
Application number: JP2010118173A
Authority: JP
Inventors: 和則小泉; 正幸丸山; 逸男渡辺
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2030-05-24
Also published as: JP2011250504A

Description

本発明は、水のある環境下で使用される防水モータに関し、例えばインデックステーブルなどの位置決め装置に使用されるダイレクトドライブモータに好適なものである。

防水モータでの浸水問題の一つに出力軸の周囲からの浸水がある。例えば、下記特許文献１には従来技術として出力軸の外周にオイルシールを接触配置する例が挙げられているが、このような構造では、出力軸を上向きに使用するような場合、オイルシールに大量に水が溜まって浸水してしまう。そこで、前記特許文献１に記載される発明では、出力軸の外周にラビリンスシールを配設し、更にそのラビリンスシールより下方に排水溝を形成することで、出力軸の周囲からの浸水を抑制することが記載されている。

特開２００５−８６９４２号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載される防水モータでも、出力軸の周囲に多量の水がかかると、ラビリンスシールから水が回り込んで浸水してしまう。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、多量の水がかかっても十分な出力軸周囲の防水機能を確保することが可能な防水モータを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明の防水モータは、円筒部を有するモータハウジングの軸線方向の一端に出力軸が設けられ、当該出力軸を略下向き以外の方向に向けて使用する防水モータであって、前記モータハウジングの円筒部の出力軸側端部に設けられたシールハウジングと、前記出力軸からモータハウジングの円筒部に向けて形成された傘部と、前記傘部の外周部から前記シールハウジング側に向けて形成された周縁壁と、前記シールハウジングに取付けられ且つ前記出力軸の傘部の裏面に当接するダストシール及びオイルシールとを備えたことを特徴とするものである。
また、前記オイルシールは、前記出力軸の傘部からモータハウジング側に突設された円筒部の外周面に当接することを特徴とするものである。

また、円筒部を有するモータハウジングの軸線方向の一端に出力軸が設けられ、当該出力軸を略下向き方向に向けて使用する防水モータであって、前記モータハウジングの円筒部の出力軸側端部に設けられたシールハウジングと、前記出力軸からモータハウジングの円筒部に向けて形成された傘部と、前記シールハウジングから前記傘部の外周部に向けて形成された周縁壁と、前記シールハウジングに取付けられ且つ前記出力軸の傘部の裏面に当接するダストシール及びオイルシールとを備えたことを特徴とするものである。
また、前記モータハウジングの出力軸と反対側のハウジングベースの中央に開口部がある場合、前記ハウジングベースに取付けられ且つ前記中央開口部を覆うカバーを備えたことを特徴とするものである。

而して、本発明の防水モータによれば、円筒部を有するモータハウジングの軸線方向の一端に設けられた出力軸を略下向き以外の方向に向けて使用するにあたり、モータハウジングの円筒部の出力軸側端部にシールハウジングを設けると共に、出力軸からモータハウジングの円筒部に向けて傘部を形成し、その傘部の外周部からシールハウジング側に向けて周縁壁を形成し、出力軸の傘部の裏面に当接するダストシール及びオイルシールをシールハウジングに取付けたことにより、出力軸の周囲からの浸水を防止することが可能となり、多量の水がかかっても十分な防水機能を確保することができる。
また、出力軸の傘部からモータハウジング側に突設された円筒部の外周面にオイルシールを当接させることにより、モータハウジングへの浸水をより一層防止することができる。

また、円筒部を有するモータハウジングの軸線方向の一端に設けられた出力軸を略下向き方向に向けて使用するにあたり、モータハウジングの円筒部の出力軸側端部にシールハウジングを設け、出力軸からモータハウジングの円筒部に向けて傘部を形成すると共に、シールハウジングから傘部の外周部に向けて周縁壁を形成し、出力軸の傘部の裏面に当接するダストシール及びオイルシールをシールハウジングに取付けたことにより、出力軸の周囲からの浸水を防止することが可能となり、多量の水がかかっても十分な防水機能を確保することができる。
また、モータハウジングの出力軸と反対側のハウジングベースの中央に開口部がある場合、当該中央開口部を覆うカバーをハウジングベースに取付けたことにより、中央開口部からのモータハウジング内への浸水を防止することができる。

本発明の防水モータの第１実施形態を示す全体縦断面図である。本発明の防水モータの第２実施形態を示す全体縦断面図である。

次に、本発明の防水モータの第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の防水モータの標準的な使用状態を示す全体縦断面図である。図中の符号１は、防水モータの容器をなすモータハウジングである。このモータハウジング１は、円柱状の防水モータの外形をなす円筒部２と、後述する軸線方向一端部の出力軸と反対側の軸線方向他端部を覆う（中央部に開口があり、完全に閉塞しているのではない）ハウジングベース３とを備える。このモータハウジング１の円筒部２内にはモータコア４が収納され、このモータコア４の内側には、ハウジングベース３に対して軸受８を介して回転自在に支持されたロータ５が収納され、モータコア４に電流を流すとロータ５が回転する。このロータ５の内側には、前記モータハウジング１のハウジングベース３の反対側から、当該モータハウジング１内への水の浸入を抑制防止するために断面Ｔ字状の傘状に形成された出力軸６の軸部１０が差し込まれ、その円板状傘部（フランジ部）９がボルト７によってロータ５に固定されている。この出力軸６を、例えばインデックステーブルなどの位置決め装置に接続して使用する。本実施形態では、出力軸６を下向き以外の方向（図１では上向き）に向けて使用する。なお、出力軸６の方向とは、出力の取出し方向と定義する。

また、図中の符号４０は、前記ロータ５とモータハウジング１のハウジングベースとの間に設けられたレゾルバ式回転検出器、符号４１は、当該レゾルバ式回転検出器４０を覆うレゾルバカバーである。また、前記出力軸６の円板状傘部９の出力側と反対側面（以下、裏面とも記す）には、ロータ５の外周面に緊密に嵌合する位置決め円筒部１１が立設されている。また、モータハウジング１の円筒部２のハウジングベース３と反対側の開口端には、Ｏリング１３を介して、シール円筒部１４を有するシールハウジング１２が嵌入されている。また、前記モータハウジング１のハウジングベース３の中央開口部３３には、出力軸６の軸部１０との間にオイルシール４２が介装され、当該オイルシール４２のシールリップ４３並びにダストリップ４４が出力軸６の軸部１０の外周面に当接して、ダスト及び水の侵入を防止している。

例えば工作機械のインデックステーブルなどに防水モータが使用される場合、出力軸側の方が水（切削油などを含む）がかかりやすい。そのため、本実施形態では、例えば前記モータコア４への給電などのための配線部を２つ設けている。本実施形態では、モータハウジング１のうち、モータコア４の図示下方近傍に配線空間２２を形成し、この配線空間２２に連通する側面開口部２３をモータハウジング１の円筒部２に開設し、この側面開口部２３を第１配線部とする。また、配線空間２２をそのままモータハウジング１のハウジングベース３に開口して背面開口部２４を形成し、この背面開口部２４を第２配線部とする。第１配線部である側面開口部２３の近傍には、窪みを形成したり機械加工を施したりすることがなく、第２配線部である背面開口部２４も、配線空間２２をそのままハウジングベース３に開口し、後述する第２カバープレート２５を収納する座面２６を形成しただけである。

出力軸６にかかる水の量が少ない、通常使用時には、第１配線部である側面開口部２３を用いて配線を行う。側面開口部２３を用いて配線を行う場合には、背面開口部２４の座面２６に第２カバープレート２５を押し付けて背面開口部２４を閉塞する。第２カバープレート２５の配線空間２２側端面には背面開口部２４に嵌入する内側突出部３２が突設され、その内側突出部３２には、背面開口部２４の内面に当接するＯリング２７が収納されているので、第２カバープレート２５を背面開口部２４の座面２６に押し付けるだけで、背面開口部２４内に内側突出部３２が嵌入し、Ｏリング２７が背面開口部２４の内面に緊密に当接して防水機能が確保される。

そして、モータハウジング１の円筒部２のうち、第１配線部である側面開口部２３の周縁部にパッキン２８をあてがい、そのパッキン２８の外側から第１コネクタスペーサ２９を押し付け、当該第１コネクタスペーサ２９をボルトでモータハウジング１の円筒部２の外周に固定する。第１コネクタスペーサ２９には、更に外部コネクタに接続される防水コネクタ３１を取付ける。パッキン２８は、例えばゴム製の方形薄板状であり、中央部に側面開口部２３に連通し且つ配線を行う開口部が形成され、ボルトを挿通するボルト穴が開設されている。また、開口部の周縁部及びボルト穴の周縁部には、パッキン２８の両面に突出するゴム製の凸部が一連に形成されている。第１コネクタスペーサ２９のモータハウジング１側面は、円筒部２の外周に緊密に当接する形状としてあるので、この第１コネクタスペーサ２９とモータハウジング１の円筒部２との間でパッキン２８が板厚方向に押圧されると、凸部が弾性変形して両者に密着し、防水機能が発揮される。

一方、出力軸６にかかる水の量が多く、第１配線部である側面開口部２３を用いた配線では十分な防水機能を確保できない場合には、第２配線部である背面開口部２４を用いて配線を行う。まず、背面開口部２４を用いて配線を行う場合には、モータハウジング１の円筒部２のうち、第１配線部である側面開口部２３の周縁部に前記パッキン２８をあてがい、そのパッキン２８の外側から図示しない第１カバープレートを押し付け、当該第１カバープレートをボルトでモータハウジング１の円筒部２の外周に固定する。この場合も、第１カバープレートとモータハウジング１の円筒部２との間でパッキン２８が板厚方向に押圧されると、凸部が弾性変形して両者に密着し、防水機能が発揮される。

そして、前述した背面開口部２４の第２カバープレート２５を取り外し、当該背面開口部２４に、ボルトを用いて、第２コネクタスペーサを取付け、この第２コネクタスペーサに前記防水コネクタ３１を取付ける。この第２コネクタスペーサの配線空間２２側端面にも背面開口部２４に嵌入する内側突出部が突設され、その内側突出部には、背面開口部２４の内面に当接するＯリングが収納されているので、第２コネクタスペーサを背面開口部２４の座面２６にボルトで押し付けるだけで、背面開口部２４内に内側突出部が嵌入し、Ｏリングが背面開口部２４の内面に緊密に当接して防水機能が確保される。

前述したように、出力軸側の方が水がかかりやすい。そのため、本実施形態では、モータハウジング１の円筒部２のハウジングベース３と反対側の開口面を出力軸６の円板状傘部９で覆い、更に円板状傘部９の周縁部からモータハウジング１の円筒部２側、つまり前記シールハウジング１２側に向けて周縁壁１５を立設し、この周縁壁１５が前記モータハウジング１の円筒部２の開口端に嵌入されたシールハウジング１２の外周を覆うことにより、モータハウジング１内への水の浸入を抑制している。更に本実施形態では、前記シールハウジング１２のシール円筒部１４の外周にダストシール１６が被嵌され、そのダストリップ１７が前記出力軸６の円板状傘部９の裏面に当接してモータハウジング１内へのダストの侵入を防止している。そして、前記シールハウジング１２のシール円筒部１４の内周にはオイルシール１８が嵌入され、当該オイルシール１８のうち、円環状のスプリング１９が外装されたシールリップ２０が前記出力軸６の裏面に立設された位置決め円筒部１１の外周面に当接してモータハウジング１内への水の浸入を防止している。なお、オイルシール１８に設けられたダストリップ２１も前記出力軸６の位置決め円筒部１１の外周面に当接している。

このように本実施形態の防水モータでは、円筒部２を有するモータハウジング１の軸線方向の一端に設けられた出力軸６を略下向き以外の方向に向けて使用するにあたり、モータハウジング１の円筒部２の出力軸側端部にシールハウジング１２を設けると共に、出力軸６からモータハウジング１の円筒部２に向けて傘部９を形成し、その傘部９の外周部からシールハウジング１２側に向けて周縁壁１５を形成し、出力軸６の傘部９の裏面に当接するダストシール１６及びオイルシール１８をシールハウジング１２に取付けたことにより、出力軸６の周囲からの浸水を防止することが可能となり、多量の水がかかっても十分な防水機能を確保することができる。
また、出力軸６の傘部９からモータハウジング１側に突設された位置決め円筒部１１の外周面にオイルシール１８を当接させることにより、モータハウジング１への浸水をより一層防止することができる。

図２は、本発明の防水モータの第２実施形態を示す縦断面図である。本実施形態の防水モータは、前記図１の第２実施形態の防水モータによく似ており、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、まず出力軸６を下向き方向に向けて使用することが前提となる。そのため、全体的には、前記第１実施形態の図１の防水モータを１８０°反転したような形態となっている。出力軸６を下向き方向に向けて使用する場合には、水はハウジングベース３側からかかる。そこで、本実施形態では、前記第１実施形態で出力軸６の円板状傘部９の外周からモータハウジング１の円筒部２側、つまりシールハウジング１２側に向けて周縁壁１５を立設したのに対し、円板状傘部９の外径をモータハウジング１の円筒部２の外径より少し小さくし、シールハウジング１２の外径部を垂下して周縁壁１５とし、この周縁壁１５で出力軸６の円板状傘部９の外周を覆うことで、上方からの水の流れがモータハウジング１内に浸水しないようにした。

更に本実施形態の場合、モータハウジング１のハウジングベース３に開設されている中央開口部３３からオイルシール４２の上に水がかかるため、この中央開口部３３を円板状のカバー３４で覆い、当該カバー３４をボルト３５でハウジングベース３に固定する。カバー３４とハウジングベース３の間にはＯリング３６が嵌め込まれており、オイルシール４２への浸水を防止することができる。但し、本実施形態では、出力軸６の軸部１０の中央部に貫通穴３７が形成されており、この貫通穴３７を通じて水を落下させることができるので、カバー３４の中央部に穴を開け、その穴の周囲を出力軸６の軸部１０の貫通穴３７内に落とし込ませてガイド３８を形成し、このガイド３８から水が貫通穴３７内に落下するようにした。

このように本実施形態の防水モータでは、円筒部２を有するモータハウジング１の軸線方向の一端に設けられた出力軸６を略下向き方向に向けて使用するにあたり、モータハウジング１の円筒部２の出力軸側端部にシールハウジング１２を設け、出力軸６からモータハウジング１の円筒部２に向けて傘部９を形成すると共に、シールハウジング１２から傘部９の外周部に向けて周縁壁１５を形成し、出力軸６の傘部９の裏面に当接するダストシール１６及びオイルシール１８をシールハウジング１２に取付けたことにより、出力軸６の周囲からの浸水を防止することが可能となり、多量の水がかかっても十分な防水機能を確保することができる。
また、モータハウジング１の出力軸６と反対側のハウジングベース３の中央に開口部３３がある場合、当該中央開口部３３を覆うカバー３４をハウジングベース３に取付けたことにより、中央開口部３３からのモータハウジング１内への浸水を防止することができる。

１はモータハウジング、２は円筒部、３はハウジングベース、４はモータコア、５はロータ、６は出力軸、７はボルト、８は軸受、９は円板状傘部、１０は軸部、１１は位置決め円筒部、１２はシールハウジング、１３はＯリング、１４はシール円筒部、１５は周縁壁、１６はダストシール、１７はダストリップ、１８はオイルシール、１９はスプリング、２０はシールリップ、２１はダストリップ、２２は配線空間、２３は側面開口部（第１配線部）、２４は背面開口部（第２配線部）、２５は第２カバープレート、２６は座面、２７がＯリング、２８はパッキン、２９は第１コネクタスペーサ、３１は防水コネクタ、３２は内側突出部、３３は中央開口部、３４はカバー、３５はボルト、３６はＯリング、３７は貫通穴、３８はガイド、４０はレゾルバ式回転検出器、４１はレゾルバカバー、４２はオイルシール、４３はシールリップ、４４はダストリップ

Claims

円筒部を有するモータハウジングの軸線方向の一端に出力軸が設けられ、当該出力軸を略下向き以外の方向に向けて使用する防水モータであって、前記モータハウジングの円筒部の出力軸側端部に設けられたシールハウジングと、前記出力軸からモータハウジングの円筒部に向けて形成された傘部と、前記傘部の外周部から前記シールハウジング側に向けて形成された周縁壁と、前記シールハウジングに取付けられ且つ前記出力軸の傘部の裏面に当接するダストシール及びオイルシールとを備えたことを特徴とする防水モータ。
前記オイルシールは、前記出力軸の傘部からモータハウジング側に突設された円筒部の外周面に当接することを特徴とする請求項１に記載の防水モータ。
円筒部を有するモータハウジングの軸線方向の一端に出力軸が設けられ、当該出力軸を略下向き方向に向けて使用する防水モータであって、前記モータハウジングの円筒部の出力軸側端部に設けられたシールハウジングと、前記出力軸からモータハウジングの円筒部に向けて形成された傘部と、前記シールハウジングから前記傘部の外周部に向けて形成された周縁壁と、前記シールハウジングに取付けられ且つ前記出力軸の傘部の裏面に当接するダストシール及びオイルシールとを備えたことを特徴とする防水モータ。
前記モータハウジングの出力軸と反対側のハウジングベースの中央に開口部がある場合、前記ハウジングベースに取付けられ且つ前記中央開口部を覆うカバーを備えたことを特徴とする請求項３に記載の防水モータ。