JP6046466B2 - モータの防水構造 - Google Patents
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Description
本発明は、モータの防水構造に関する。
特許文献１には、軸受より軸端側でブラケットと一体の内側水切板と、回転軸に取りつけた外側水切板とでラビリンスを形成し、モータ内部への水の浸入を防止する防水装置が開示されている。
上記のようなラビリンスを用いた防水装置は、ラビリンスを形成するための部品の作成や取り付けに手間が掛かるという問題がある。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、防水に関与する部材の取り付けが容易であるモータの防水構造を提供することにある。
本発明のある態様は、フレーム部材と、フレーム部材に軸受を介して支持されるモータ軸と、フレーム部材とモータ軸の間の間隙をシールするシール部材と、モータ軸から径方向外側に延びシール部材を覆うカバー部材と、を備えるモータの防水構造であって、カバー部材がモータ軸に外嵌されるとともに軸方向移動が規制されている。
この態様によると、シール部材を保護するカバー部材をモータ軸に外嵌する構造を採用することで、カバー部材の取付作業が簡便になるとともに、カバーを取り付けるためのねじを準備したりねじ穴を加工したりする必要がないので、製造コストが低下する。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、防水に関与する部材の取り付けが容易であるモータの防水構造が提供される。
図１は、従来技術に係る防水構造を有するモータ５０を、中心軸を含む鉛直面で切断したときの断面図である。
モータ５０はかご型誘導電動機であるが、他の形式のモータ、例えばロータ内部に永久磁石が埋め込まれた構造を有する同期モータ（ＩＰＭモータ）であってもよい。
ステータ３４は、同一形状に型抜きされた多数の薄板状（例えば、厚さ０．５ｍｍ）の電磁鋼板を積層して形成される。ステータ３４は、フレーム３０の内周に、例えば焼き嵌めによって嵌合される。ステータ３４に形成された複数のスロットにはコイル３８が巻回されている。
ロータ３６も、同一形状に型抜きされた多数の薄板状の電磁鋼板を積層して形成される。ロータ３６に形成された複数のスロット内部には例えばアルミニウム等の導体が鋳込まれており、この導体がロータの上下端面にエンドリング３７を形成している。ロータ３６の内径側は、モータ軸１２に締まり嵌めによって固定される。
フレーム３０は、例えばアルミダイキャスト製、鋳鉄製または鋼板製であり、ロータおよびステータの重量を支持するとともに、ロータおよびステータ等で発生する熱をモータ外部に放熱する役割を有する。放熱性能を高めるために、モータ軸と平行な方向に延びる多数の放熱フィン（図示せず）がフレーム３０の外周に設置される。なお、符号４０は端子箱である。
モータ軸１２は、フレーム３０から内径側に延び出すフランジ１４に軸受１６を介して回転自在に支持されている。フランジ１４は、フレーム３０と一体形成されてもよいし、別々に形成された後でフレーム３０に固定されてもよい。
モータ軸１２の軸端側には、ファン１８が配置される。ファン１８は、モータ軸端にねじ２６で固定される円筒部１８Ａと、円筒部１８Ａから径方向外側に延び出す複数の羽根１８Ｂとで構成される。ファン１８のさらに外側にはファンカバー３２が配置される。
モータ５０が作動すると、モータ軸１２とともにファン１８が回転する。この回転により、ファンカバー３２を通して外気が吸い込まれ、ファンカバー３２とフレーム３０の間の間隙３１を通して放熱フィンに外気が供給され、モータが冷却される。
モータ５０が屋外に配置される場合、フランジ１４とモータ軸１２の間の間隙１７と、軸受１６の摺動部とを経由したモータ内部への水や塵などの進入が問題になる。このため、フランジ１４とモータ軸１２の間の間隙１７に隣接してＶリング２０を配置し、Ｖリング２０のリップ２０Ａをフランジ１４の反負荷側面１４Ａに当接させて、間隙１７を封止している。
全体的に円環形をなし、内径側でＶリング２０の大きさに合わせて屈曲させた屈曲部２２Ａを有するＶリングカバー２２が、フランジ１４の反負荷側面１４Ａにねじ２４によって締結されている。Ｖリングカバー２２は、Ｖリング２０に水滴等が直接当たるのを防ぐとともに、Ｖリングに接触する水や塵の量を減らすことで、その保護性能を高めている。
図１のように、Ｖリングを覆うカバーをフランジの反負荷側面上にねじ止めする構造では、フランジへのねじ穴の加工やＶリングカバーの締結という作業工程が必要になる。そこで、本発明の一実施形態では、Ｖリングカバーの取り付けをより簡単に行えるモータの防水構造を提供する。
図２は、本発明の一実施形態に係る防水構造を有するモータ１０を、中心軸を含む鉛直面で切断したときの断面図である。モータ１０は、以下で説明する点を除き、図１で説明したモータ５０と同様の構成を備えるかご型誘導電動機である。
Ｖリングカバー４２は、全体的に円環形をなし、その内径側に円筒部４２Ａを有するようにプレス加工された金属板（例えば鋼板）である。Ｖリングカバー４２は、円筒部４２Ａから円盤面が径方向外側に延び、Ｖリング２０の径方向の厚さよりわずかに長い位置でＶリング側に折れ曲がる屈曲部４２Ｂを有している。屈曲部４２Ｂからさらに径方向外側に円盤面が延び出して、フランジ１４の反負荷側面１４Ａとの間に間隙４３を介して対向している。Ｖリングカバー４２は、Ｖリング２０に水滴等が直接当たるのを防ぐとともに、Ｖリングに接触する水や塵の量を減らすことで、その保護性能を高めている。
Ｖリングカバー４２は、図１のようにフランジ１４の反負荷側面１４Ａ上に締結される代わりに、内径側の円筒部４２Ａがモータ軸１２に外嵌されている。このため、フランジ１４へのねじ穴の加工とＶリングカバーの締結という工程が不要になり、Ｖリングカバーの取付が簡略化される。
モータ軸１２の回転中の、Ｖリングカバー４２の軸方向移動を規制するために、Ｖリングカバー４２の円筒部４２Ａはモータ軸１２に締まり嵌めされることが好ましい。代替的に、Ｖリングカバー４２の円筒部４２Ａをモータ軸１２に隙間嵌めした上で、円筒部４２Ａの軸方向両側を、ファン１８の円筒部１８Ａの負荷側端面とＶリング２０の反負荷側端面とで挟持することで、Ｖリングカバー４２の軸方向移動を規制してもよい。Ｖリングカバーの締まり嵌めと、ファンおよびＶリングによる挟持とを併用してもよい。
Ｖリングカバー４２をモータ軸１２に固定することで、モータ作動時にＶリングカバー４２はモータ軸１２とともに回転する。このため、Ｖリングカバー４２に付着した水や塵がカバーの回転により振り切られるため、フランジ１４とＶリングカバー４２の間の間隙４３を通して水や塵などが進入しにくくなるという利点もある。
Ｖリングカバー４２の屈曲部４２ＢとＶリング２０との間には、円環状の空間４４が画成される。この空間４４にグリースを注入しグリース溜まりとして利用することで、フランジ１４とモータ軸１２の間の間隙１７への水や塵の侵入をさらに効果的に防止することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、Ｖリングを保護するＶリングカバーをモータ軸に外嵌する防水構造を採用することで、Ｖリングカバーの取付作業が簡便になる。カバーを取り付けるためにねじを準備したりねじ穴を加工したりする必要がないので、製造コストが低下する。また、モータ作動時のＶリングカバーの振り切り効果により、モータの防水・防塵性能が向上する。
以上、本発明の実施の形態について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、シール部材はＶリングに限定されず、各種のシール部材であってもよい。
１０ モータ、 １２ モータ軸、 １４ フランジ、 １６ 軸受、 １８ ファン、 ２０ Ｖリング、 ３０ フレーム、 ３２ ファンカバー、 ４２ Ｖリングカバー。
Claims (3)
- フレーム部材と、
前記フレーム部材に軸受を介して支持されるモータ軸と、
前記フレーム部材と前記モータ軸の間の間隙をシールするシール部材と、
前記モータ軸から径方向外側に延び前記シール部材を覆うカバー部材と、を備え、
前記カバー部材は、前記モータ軸に外嵌されてモータ軸とともに回転するとともに、軸方向移動が規制されており、
前記カバー部材は、前記モータ軸から径方向外側に延びる第１径方向延在部と、該第１径方向延在部の外端から前記シール部材側に折れ曲がり前記シール部材の外周と径方向に対向する屈曲部と、該屈曲部の軸方向端部から径方向外側に延び前記フレーム部材と間隙を介して軸方向に対向する第２径方向延在部と、を有し、
前記モータ軸は、前記シール部材が配置される大径部と、該大径部よりも軸端側に位置し前記大径部より小径の小径部と、を有し、
前記モータ軸の前記小径部に固定されるファンをさらに備え、
前記カバー部材は、前記大径部に外嵌され、前記ファンと前記シール部材との間に挟持されることを特徴とするモータの防水構造。 - 前記カバー部材は、前記モータ軸に外嵌される円筒部を有し、該円筒部の前記シール部材側の端部から前記第１径方向延在部が径方向外側に延びることを特徴とする請求項１に記載のモータの防水構造。
- 前記シール部材の外周と前記屈曲部の内周との間に画成される空間にグリースが保持されることを特徴とする請求項１または２に記載のモータの防水構造。
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