JPH08317589A

JPH08317589A - 電動機

Info

Publication number: JPH08317589A
Application number: JP13986295A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sakashita; 広志坂下; Yoshisane Takasu; 善実高栖
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】第１の雰囲気を積極的に電動機内部に取り込
み、ボールベアリングより排出することにより、信頼性
の高い電動機構造を得る。【構成】カバケース１３−１の底には透孔２２が穿設
されている。また、カップ状のロータケース６−１の底
部は、塑性加工され、複数のフィンを構成する立設部２
１が切り起こされ、同時に開口部２０が形成されてる。
電動機が回転すると、透孔２２から取り込まれた第１の
雰囲気はロータケース６−１の回転に伴って、開口部２
０から吸引され、矢示ｐ、ｐ’およびｑ、ｑ’に従って
ボールベアリング１１内外輪間から第２の雰囲気に排出
される。この結果、カバーケース内部の圧力が高まり、
電動機内部に第２の雰囲気が導入されることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動機の構成部材を腐食
させる雰囲気で使用する電動機の内部に腐食性の少ない
雰囲気を送り込む電動機の吸排気構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】水回り等で使用する電動機は雰囲気に大
量の湿気を含むため、湿気が外郭を介して電動機内部に
入り込み、電動機内部温度が露点温度以下となると、電
動機を構成する固定子や回転子に露結して、その構成部
材を腐食したり電気絶縁性を低下させる。このため、寿
命を短くし、電動機の信頼性を損ねる。

【０００３】このため、このような雰囲気中で使用する
電動機は、外郭をシール構造をもって包み外気雰囲気と
遮断している。例えば、図６に示すものは、このような
ものに適応される電動機の断面図である。図において、
電動機は本体シャーシ１に取付けねじ２をもってフレー
ム７がねじ留めされ、フレーム７のホルダ１７には取付
けねじ８をもってコイル４が巻回されたコア３が固設さ
れ、これらは一体として固定子を形成している。他方、
コア３の突極には、カップ状のロータケース６の内側面
に装着されたマグネット５が僅かの隙間を介して対向し
ている。カップ状のロータケース６の底中央部にはボス
９が設けられ、また、シャフト１０を支軸する２つのボ
ールベアリング１１、１２の外輪がフレームの円筒状の
ホルダ１７内に設けられている。ボールベアリング１１
は、シャフト１０の出力軸側（図中左側）に固設され、
ボールベアリング１２は、軸方向に摺動可能に設置され
ている。マグネット５、ロータケース６、シャフト１０
などをもって回転子が構成されている。なお、１４はボ
ールベアリング１２に予圧を与える予圧ばねである。そ
して固定子および回転子は一体としてシール構造となる
カバーケース１３に収められ、外気雰囲気と遮断するよ
うに構成されている。

【０００４】上記従来例では、回転子および固定子要部
はフレーム７およびカバーケース１３に収められている
ので、本体シャーシ１を境とする図中左側の腐食性雰囲
気から防御されているかのようである。ところが、ボー
ルベアリング１１付近に水が飛散すると、ボールベアリ
ング１１を構成する外輪および内輪の間のボール近傍を
埋めるグリースを通して湿気を含む腐食性外気が侵入す
る虞れがある。すなわち、ボール近傍を埋めるグリース
が電動機の回転に伴って部分的にグリース切れを起し、
一時的に腐食性外気をカバーケース１３内部に取り込む
ことがある。また、腐食性外気に湿気以外に親油性のガ
スが含まれると、親油性ガスが水の水素結合間に介在し
て、グリースに一時的に溶け込み、グリースを介して湿
気がカバーケース１３内部に入る場合もある。何れの場
合でも、一旦カバーケース１３内部に入り込んだ水分は
カバーケース１３が閉鎖空間を作るため、内部で露結
し、回転子および固定子要部を構成する金属を腐食す
る。水回り等で使用する電動機は一旦設置されると長期
に亘り使用されるが、このような腐食による破損はその
信頼性を著しく低下させるものである。

【０００５】このため、ボールベアリングの外輪および
内輪間にカバーを設けたシールベアリングなどを用いて
腐食性ガスの滲入を防ぐ試みがなされているが十分とは
云えないものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は非腐食
性の第１の雰囲気と接触するカバーケースに透孔を穿設
すると共に、ロータケースの底面部に複数のフィンを切
り起して形成し、積極的に第１の雰囲気を取り込み、回
転子内部の圧力を高めてホルダ部の挿通孔を介してボー
ルベアリングから排出することにより、回転子および固
定子要部を構成する金属が腐食するのを防止する、信頼
性の高い電動機構造を提供しようとするものである。

【０００７】また、本発明は、シャフトを中空にして、
第２の雰囲気側に位置するシャフトの先端から第１の雰
囲気を取り込む外気取り込み手段をシャフトの一端に設
け、更に、回転子ケースに開口部を設け、ロータケース
の回転によって、第１の雰囲気が外気取り込み手段、シ
ャフト、ボールベアリングを通って第２の雰囲気に吹き
出されることにより、回転子および固定子要部を構成す
る金属が腐食するのを防止する、信頼性の高い電動機構
造を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の電動
機は、カップ状のロータケースと、該ロータケースの中
央に設けられたシャフトと、該シャフトを回転自在に支
承するボールベアリングと、該ボールベアリングを保持
する円筒状のホルダ部を有するフレームと、上記ロータ
ケースを覆うように包囲して上記フレームに取着された
カバーケースとを備え、上記フレームを取り付けるシャ
ーシによって隔てられた第１及び第２の雰囲気に接する
ように配設された電動機であって、上記ロータケースの
底面部に複数のフィンを切り起して形成し、上記カバー
ケースに第１の雰囲気を取り込む透孔を設け、上記フレ
ームのホルダ部に挿通孔を設け、ロータケースの回転に
よって、第１の雰囲気がカバーケースの透孔、ホルダ部
の挿通孔、ボールベアリングを通って第２の雰囲気に吹
き出される構造に構成される。

【０００９】本発明の請求項２の電動機は、カップ状の
ロータケースと、該ロータケースの中央に設けられたシ
ャフトと、該シャフトを回転自在に支承するボールベア
リングと、該ボールベアリングを保持する円筒状のホル
ダ部を有するフレームと、上記ロータケースを覆うよう
に包囲して上記フレームに取着されたカバーケースとを
備え、上記フレームを取り付けるシャーシによって隔て
られた第１及び第２の雰囲気に接するように配設された
電動機であって、上記ロータケースの底面部に複数のフ
ィンを切り起して形成し、上記シャフトを中空にすると
共に、第２の雰囲気側に位置するシャフトの先端から第
１の雰囲気を取り込む外気取り込み手段をシャフトの一
端に設け、上記ロータケースの回転によって第１の雰囲
気が、外気取り込み手段、シャフト、ボールベアリング
を通って第２の雰囲気に吹き出される構造を要旨とす
る。

【００１０】

【作用】非腐食性の第１の雰囲気と接触するカバーケー
スに透孔を穿設すると共に、ロータケースの底面部に複
数のフィンを切り起して形成し、積極的に第１の雰囲気
を取り込み、回転子内部の圧力を高めてホルダ部の挿通
孔を介してボールベアリングから排出することにより、
回転子および固定子要部を構成する金属が腐食するのを
防止する、信頼性の高い電動機とすることができる。

【００１１】シャフトを中空にして、第２の雰囲気側に
位置するシャフトの先端から第１の雰囲気を取り込む外
気取り込み手段をシャフトの一端に設け、更に、回転子
ケースに開口部を設け、ロータケースの回転によって、
第１の雰囲気が外気取り込み手段、シャフト、ボールベ
アリングを通って第２の雰囲気に吹き出されることによ
り、回転子および固定子要部を構成する金属が腐食する
のを防止する、信頼性の高い電動機とすることができ
る。

【００１２】

【実施例】図１は図６の従来例と対照される本発明の電
動機の一実施例を示すものである。図１（ａ）はその断
面図であり、本体シャーシ１を境として図中左側は腐食
性の第２の雰囲気であり、図中右側は非腐食性の第１の
雰囲気である。図１（ｂ）は図１（ａ）矢示Ａに示され
るロータケースの平面図である。従来例と同じ部材には
同じ符号をつけ、その説明は省略する。

【００１３】図１において、カバーケース１３−１の底
には透孔２２が穿設されている。また、カップ状のロー
タケース６−１の底部は塑性加工され、その中心から複
数の花弁状のフィンを構成する立設部２１が切り起こさ
れ、同時に開口部２０が形成されている。

【００１４】この構成で、電動機が矢示ｘ、ｙのいずれ
かの方向に回転すると、透孔２２から取り込まれた第１
の雰囲気はロータケース６−１の回転に伴って、開口部
２０から吸引され、主として矢示ｐ、ｐ’に従ってボー
ルベアリング１１内外輪間から第２の雰囲気に排出され
る。また、一部は矢示ｑ、ｑ’に従ってボールベアリン
グ１１内外輪間から第２の雰囲気に排出される。即ち、
矢示ｐ、ｐ’においては、第１の雰囲気はコア３に巻回
されたコイル４近傍を通過した後フレームのホルダ１７
に穿設された挿通孔２３を通り上記に述べたようにボー
ルベアリング１１内外輪間から第２の雰囲気に排出され
る。他方、矢示ｑ、ｑ’においては、第１の雰囲気はボ
ールベアリング１２の内外輪間を通り上記に述べたよう
にボールベアリング１１内外輪間から第２の雰囲気に排
出される。

【００１５】この目的に使われる電動機は左右両方に回
転することが可能であり、このために何れの回転方向で
もロータケース６−１の回転に伴って、開口部２０から
吸引できるように立設部２１を設定できる。図２はその
ような場合の立設部の切り起こし方向を示す図で、図２
（ａ）は回転が時計方向の場合を示し、図２（ｂ）は回
転が反時計方向の場合を示している。即ち、回転が時計
方向の場合には立設部２１−１となり、回転が反時計方
向の場合には立設部２１−２として形成することにより
何れの場合でも第１の雰囲気の吸入が可能となる。

【００１６】図３は図６の従来例および図１と対照され
る本発明の電動機構成の別な実施例を示すものである。
図３（ａ）はその断面図である。図３（ｂ）は図３
（ａ）矢示Ａに示されるロータケースの平面図である。
従来例と同じ部材には同じ符号をつけ、その説明は省略
する。

【００１７】この場合、シャフトは中空に構成されてお
り、第１の雰囲気は後記する外気取り込み手段、シャフ
トの軸心を貫通する中空孔２５を介して吸引される。こ
の構成で、電動機が回転すると、中空孔２５から取り込
まれた第１の雰囲気はロータケース６−１の回転に伴っ
て、開口部２０から吸引され、矢示ｒ、ｒ₁に従ってボ
ールベアリング内外輪間から第２の雰囲気に排出され
る。即ち、矢示ｒ、ｒ₁ においては、中空孔２５を通っ
て第１の雰囲気はコア３に巻回されたコイル４近傍を通
過した後、ホルダ１７に穿設された挿通孔２３を通り、
上記に述べたようにボールベアリング１１の内外輪間か
ら第２の雰囲気に排出される。他方、矢示ｒ、ｒ₂ にお
いては、第１の雰囲気はボールベアリング１２を通り上
記に述べたようにボールベアリング１１内外輪間から第
２の雰囲気に排出される。

【００１８】上記において、矢示ｒ、ｒ₁ およびｒ
₂は、本体シャーシ１を境とする図中左側にあるので、
第１の雰囲気と第２の雰囲気とは共通になる場合があ
る。このため、第１の雰囲気から除湿して第２の雰囲気
にする外気取り込み手段および除湿手段が必要である。
図４はこのための上記手段の一例である。シャフト１０
の一端１６は必ず負荷に連結される。図４において、負
荷１９とシャフトの一端１６との間に除ガス容器２６が
設置される。除ガス容器２６は、例えば、除ガス剤２７
を密閉した容器で、容器の外周に環状に形成された開口
部２８から第１の雰囲気を電動機の回転に伴って吸引す
る。すなわち、外気取り込み手段は負荷１９が回転する
ことにより、第１の雰囲気が撹拌され均一化すると共
に、矢示ｓ方向に送気されて除ガス容器２６の外周部に
設けた鍔１８により反射し、矢示ｓ’方向から開口部２
８に加圧送気されものである。除ガス容器２６の接合部
２９にシャフトの一端１６を係合するとき、中空孔２５
は除ガス剤２６を介して気体を取り込む構成となる。

【００１９】従って、第１の雰囲気が、例えば、湿気を
含む場合、除ガス容器２６に除ガス剤２７としてシリカ
ゲルなどの除湿剤を充填しておけば、湿気はシリカゲル
などで除湿されて中空孔２５には湿気が除かれた気体の
みが通過するものである。この結果、電動機内は乾燥気
体のみが充満し腐食は確実に抑制される。

【００２０】上記実施例において、第１の雰囲気として
湿気の場合について説明したが、除ガス容器２６に詰め
る除ガス剤２７を変えることにより、湿気以外にも適応
できる。例えば、第１の雰囲気が油性のミストを含む場
合には除油フイルタをもって除去するこことができる。
また、接合部２９に対してシャフトの一端１６は着脱可
能であり、除ガス容器２６を二つ割構成に設定しておけ
ば、除ガス剤２７は常時交換可能になる。そして、所望
に従って容易に交換できるものである。また、除ガス剤
２７をカセットとして構成しておけば、更に容易に交換
が可能となる。

【００２１】図５は図３および図４に示したシャフトを
中空に構成して、第１の雰囲気を外気取り込み手段を介
してシャフトの軸心を貫通する中空孔から吸引する別な
実施例の図である。図５（ａ）は図３に対照される電動
機構成の断面図であり、図５（ｂ）は図４に対照される
外気取り込み手段の要部断面図である。図３および図４
と同じ説明は省略する。

【００２２】この構成では、中空孔２５から取り込まれ
る第１の雰囲気は負荷先端に取り付けられた第１の雰囲
気の外気取り込み手段である導入部材３３を介して本体
シャーシ１の開口部３１から配管３０を介して取り込ま
れる。すなわち、ロータケース６−１が回転すると電動
部内部は負圧になり、装置外部から腐食性のない第１の
雰囲気が開口部３１、配管３０、導入部材３３を介して
中空孔２５から取り込まれる。そして、図３に述べたと
同様にボールベアリング１１内外輪間から第２の雰囲気
に排出される。

【００２３】上記において、導入部材３３は配管３０を
もって固定される一方、負荷１９−１の軸は中空孔２５
に接続し、しかも中空孔２５と同様な中空孔をもって構
成されている。そして負荷先端３２は導入部材の排出口
３４に対して、例えば、図５（ｂ）に示すように内挿さ
れ、回動自在に構成されている。従って、装置外部から
取り込まれた第１の雰囲気は支障なく配管３０、導入部
材３３を介して中空孔２５から電動部内部に取り込まれ
ると共に、負荷の回動に支障を生じさせないものであ
る。図５（ｂ）に示すように、導入部材には図４に示し
たのと同じような除ガス剤２７を詰めてもよいが、第１
の雰囲気は装置外部から配管３０を介して供給されるの
で除ガス剤２７は特に設けなくても良好に作動するもの
である。なお、配管３０は負荷１９−１のガードカバー
としても機能するものである。

【００２４】

【発明の効果】第１の雰囲気と接触するカバーケースに
透孔を穿設すると共に、ロータケースの底面部に、複数
のフィンを切り起して形成し、積極的に第１の雰囲気を
取り込み、回転子内部の圧力を高めてホルダ部の挿通孔
を介してボールベアリングから取り入れた第１の雰囲気
を排出することにより、回転子および固定子要部を構成
する金属が腐食するのを防止することができる。また、
シャフトを中空にして、第２の雰囲気側に位置するシャ
フトの先端から第１の雰囲気を取り込む外気取り込み手
段をシャフトの一端に設け、更に回転子ケースに開口部
を設け、ロータケースの回転によって、第１の雰囲気取
り込み手段、シャフト、ボールベアリングを通って第２
の雰囲気に吹き出されることにより、回転子および固定
子要部を構成する金属が腐食するのを防止することがで
きる。この結果、腐食性雰囲気において、長期の使用に
耐える信頼性の高い電動機とすることができる。

【００２５】また、電動機内部には外気が流れるので、
固定子を構成する、コイルが冷却され、長時間の連続使
用に耐えることができる。従って、信頼性の高い電動機
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動機構成の一実施例の断面図であ
る。

【図２】本発明の回転子ケースの立設部の立ち上げ方向
を示す図である。

【図３】本発明の電動機構成を示す別な実施例の断面図
である。

【図４】本発明と関連する気体浄化装置の一実施例であ
る。

【図５】本発明の電動機構成を示す、別な実施例の断面
図で、シャフトを中空に構成して、第１の雰囲気を外気
取り込み手段を介して、シャフトの軸心を貫通する中空
孔から吸引する別な実施例を説明する図である。

【図６】従来例の電動機の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

６ロータケース１１ボールベアリング１２ボールベアリング１３カバーケース２０開口部２１立設部２２通孔２３挿通孔２５シャフト貫通孔

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【手続補正書】

【提出日】平成８年３月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】上記において、矢示ｒ、ｒ_１およびｒ
_２は、本体シャーシ１を境とする図中左側にあるので、
第１の雰囲気と第２の雰囲気とは共通になる場合があ
る。このため、第１の雰囲気から除湿して第２の雰囲気
にする外気取り込み手段および除湿手段が必要である。
図４はこのための上記手段の一例を示す部分断面図であ
る。シャフト１０の一端１６は必ず負荷に連結される。
図４において、負荷１９とシャフトの一端１６との間に
除ガス容器２６が設置される。除ガス容器２６は、例え
ば、除ガス剤２７を密閉した容器で、容器の外周に環状
に形成された開口部２８から第１の雰囲気を電動機の回
転に伴って吸引する。すなわち、外気取り込み手段は、
第１の雰囲気を開口部２８から吸引するものであり、除
ガス容器２６の接合部２９にシャフトの一端１６を係合
するとき、中空孔２５には除ガス容器２６を介した気体
が流入する構成となる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カップ状のロータケースと、該ロータケ
ースの中央に設けられたシャフトと、該シャフトを回転
自在に支承するボールベアリングと、該ボールベアリン
グを保持する円筒状のホルダ部を有するフレームと、上
記ロータケースを覆うように包囲して上記フレームに取
着されたカバーケースとを備え、上記フレームを取り付
けるシャーシによって隔てられた第１及び第２の雰囲気
に接するように配設された電動機であって、上記ロータケースの底面部に複数のフィンを切り起して
形成し、上記カバーケースに第１の雰囲気を取り込む透孔を設
け、上記フレームのホルダ部に挿通孔を設け、ロータケースの回転によって、第１の雰囲気がカバーケ
ースの透孔、ホルダ部の挿通孔、ボールベアリングを通
って、第２の雰囲気に吹き出される構造の電動機。
【請求項２】カップ状のロータケースと、該ロータケ
ースの中央に設けられたシャフトと、該シャフトを回転
自在に支承するボールベアリングと、該ボールベアリン
グを保持する円筒状のホルダ部を有するフレームと、上
記ロータケースを覆うように包囲して上記フレームに取
着されたカバーケースとを備え、上記フレームを取り付
けるシャーシによって隔てられた第１及び第２の雰囲気
に接するように配設された電動機であって、上記ロータケースの底面部に複数のフィンを切り起して
形成し、上記シャフトを中空にすると共に、第２の雰囲気側に位
置するシャフトの先端から第１の雰囲気を取り込む外気
取り込み手段をシャフトの一端に設け、上記ロータケースの回転によって第１の雰囲気が、外気
取り込み手段、シャフト、ボールベアリングを通って第
２の雰囲気に吹き出される構造の電動機。