JPH09261907A - 電動機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機内をカバーケースで覆うことによって
湿気が侵入しにくくすることとともに、侵入した湿気が
露結しにくくすることによって、電動機を構成する部品
の腐食や電気絶縁性の低下などを確実に防止できる電動
機を提供すること。 【解決手段】 電動機１では、カバーケース９で覆われ
たロータケース７の底面部７０に複数の第１の連通穴７
１が形成されている。ロータケース７が回転すると、そ
れに形成されている第１の連通穴７１によってカバーケ
ース９内の空気が撹拌され、電動機１内の湿気が露結し
ない。カバーケース９およびフレーム３にも、空気の出
入りが可能な第２および第３の連通穴９１、３３が形成
されているため、カバーケース９内の空気が撹拌された
とき、これらの連通穴からは湿気を含む空気が強制的に
排出され、カバーケース９外部の乾いた空気が入り込
む。カバーケース９の内部に水が溜まったときには、こ
の水を第２および第３の連通穴９１、３３から排出可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多湿雰囲気などと
いった環境下で主に使用される電動機に関するものであ
る。さらに詳しくは、電動機内に侵入した湿気による部
品の腐食や絶縁劣化を防止するための構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】厨房や浴室などといった湿度の高い環境
下で電動機を使用すると電動機内に湿気が入り込み、入
り込んだ湿気は、固定子や回転子などの上で露結して各
種部品に腐食や電気絶縁性の低下などを起こす原因とな
る。そこで、図６に示す電動機１Ａでは、ロータケース
７Ａなどをフレーム３Ａとカバーケース９Ａとによって
覆うとともに、シャーシ２Ａからシャフト５０Ａの出力
軸部５１Ａのみを突出させることによって、電動機１Ａ
内部に湿気が侵入することを防止している。ここで、シ
ャフト５０Ａは、軸受け４１Ａ、４２Ａによって回転自
在に保持され、これらの軸受け４１Ａ、４２Ａは、フレ
ーム３Ａの一部として構成されたホルダ部３１Ａによっ
て固定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動機１Ａでは、フレーム３Ａとカバーケース９Ａとに
よって電動機１Ａ内をシールしても、軸受け４１Ａとし
て用いたボールベアリング付近に水がかかるなどといっ
た過酷な条件下で使用すると、ボールベアリングを構成
する外輪と内輪との間を通って湿気が電動機１内に侵入
することを防止できない。このようにして電動機１Ａ内
に侵入した湿気は、電動機１Ａ内がカバーケース９Ａに
よって密閉されている分、露結しやすく、電動機１Ａを
構成する部品に腐食や電気絶縁性の低下などをもたらし
やすいという問題点がある。

【０００４】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
電動機内をカバーケースで覆うことによって湿気が侵入
しにくくするだけでなく、侵入した湿気が露結しにくく
することによって部品の腐食や電気絶縁性の低下などを
確実に防止できる電動機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、ロータケースと、該ロータケースの中
央部に設けられたシャフトと、該シャフトを回転自在に
保持する軸受けと、該軸受けを保持するホルダ部を備え
るフレームと、該フレームに対して固定され、突極にコ
イルが巻装された電機子と、前記コイルへの通電を制御
する駆動用素子を搭載した回路基板と、該回路基板およ
び前記ロータケースを覆うように前記フレームに取り付
けられたカバーケースとを有する電動機において、前記
ロータケースの底面部には、前記カバーケース内の空気
を撹拌するための複数の第１の連通穴が形成されている
ことを特徴とする。

【０００６】電動機において、その出力軸部をシャーシ
を通して浴室などに突き出させた状態で使用したとき
に、湿気が軸受け部分などから電動機内に侵入すると、
カバーケースで覆われている分だけ、各部品上で露結し
やすい。そこで、本発明に係る電動機では、ロータケー
スの底面に複数の第１の連通穴を形成し、ロータケース
が回転すると、それに形成されている第１の連通穴によ
ってカバーケース内の空気を撹拌するようになってい
る。このため、カバーケース内では空気の撹拌によって
露結を防止することができる。また、カバーケース内で
空気が撹拌されるため、撹拌された空気流にのって湿気
はロータケースから外部に出ていくとともに、カバーケ
ース内に新たな空気が入り込む。従って、この点から
も、カバーケース内での露結を防止することができる。
さらに、ロータケースの底面部に穴を開けるだけでよい
ので、複雑な加工が不要であるとともに、電動機の体格
を大きくしなくて済む。

【０００７】本発明において、前記第１の連通穴の開口
周縁には、該穴の外に向かって張り出す突起が形成され
ていることが好ましい。

【０００８】また、前記第１の連通穴の内周面には、該
連通穴の一方側の開口径を他方側の開口径よりも大きく
するテーパ部が構成されていることが好ましい。

【０００９】本発明において、前記カバーケースには空
気の出入りが可能な第２の連通穴が形成されていること
が好ましい。このように構成すると、ロータケースの回
転によってカバーケース内の空気が撹拌されたとき、こ
の第２の連通穴からは、カバーケース内の湿気を含む空
気が強制的に排出される。併せて、第２の連通穴からは
外部の乾いた空気が入り込む。しかも、カバーケースの
内部に水が溜まったときには、この水を第２の連通穴か
ら排出することもできる。

【００１０】本発明において、前記フレームには、空気
の出入りが可能な第３の連通穴が形成されていることが
好ましい。このように構成すると、ロータケースの回転
によってカバーケース内の空気が撹拌されたとき、この
第３の連通穴からは、カバーケース内の湿気を含む空気
が強制的に排出される。併せて、第３の連通穴からは外
部の乾いた空気が入り込む。しかも、カバーケースの内
部に水が溜まったときには、この水を第３の連通穴から
排出することもできる。

【００１１】このようにフレームに第３の連通穴を形成
した場合には、フレームの内側端面に、その中心部分か
ら放射状に延びる複数本のリブを形成するとしても、こ
れらの各リブは、該リブの長手方向における途中部分に
形成された溝によって途切れているように構成すること
が好ましい。このように構成すると、各リブは部分的に
途切れているので、いずれの部分に溜まった水も第３の
連通穴が形成されている位置で集め、第３の連通穴から
排出することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態を説明する。

【００１３】図１は、本発明を適用した電動機の構成を
示す断面図である。

【００１４】図１において、本例の電動機１は、通常、
シャーシ２に対して取り付けられた状態で使用される。
電動機１には、シャーシ２に対して固定されるフレーム
３が構成され、このフレーム３には、２つの軸受け４
１、４２を保持する円筒状のホルダ部３１が構成されて
いる。フレーム３のホルダ部３１にはコア５がねじ止め
され、このコア５の突極部分に対してコイル６が巻回さ
れて電機子が構成されている。

【００１５】コア５の外周端面に対しては、カップ状の
ロータケース７の内周面に固定されたマグネット８がわ
ずかな隙間を介して対向している。ロータケース７の底
面部７０の中央部分にはボス３２が取り付けられ、この
ボス３２に対してシャフト５０の基端部が保持されてい
る。また、シャフト５０は、２つの軸受け４１、４２に
回転可能な状態で支持され、先端部は出力軸部５１とし
てフレーム３から突出している。なお、コイルばね４０
は、軸受け４２に予圧を与えるためのばねである。

【００１６】このように構成された固定子および回転子
は、カップ状のカバーケース９で覆われた状態にある。
ここで、カバーケース９の底面部９０と、ロータケース
７の底面部７０との間には、コイル６への通電を制御す
る駆動用素子１１を搭載した回路基板１０が配置され、
この回路基板１０に配線接続されたケーブル１２は、フ
レーム３にねじ止め固定された基板１３上の回路パター
ンを介してコイル６への通電を行っている。

【００１７】ここで、駆動用素子１１は、略直方体形状
に外装された半導体装置であり、回路基板１０とカバー
ケース９の底面部９０との間でスペーサとして位置して
いる。すなわち、本例では、回路基板１０とカバーケー
ス９の底面部９０との間に駆動用素子１１を挟んだ状態
で、カバーケース９の底面部９０に形成された穴に対し
て、その外側からねじ１４の軸部を差し込むとともに、
このねじ１４の軸部を回路基板１０に形成された穴にも
通し、しかる後に、ナット１５を用いてねじ１４を締め
ると、回路基板１０はカバーケース９の側に引き寄せら
れ、回路基板１０は、カバーケース９の底面部９０に対
して駆動用素子１１を挟んだ状態で確実に固定される。
この状態で、駆動用素子１１の上面部は、カバーケース
９の底面部９０に密着した状態になるので、カバーケー
ス９は駆動用素子１１の放熱に寄与する。

【００１８】このように構成した電動機１は、シャーシ
２に取り付けられた状態で使用され、出力軸部５１だけ
がシャーシ２を挟んで電動機１と反対側の浴室などとい
った湿気の多い雰囲気内に位置する。但し、軸受け４１
として用いたボールベアリング付近に水が飛び散ると、
ボールベアリングを構成する外輪と内輪との間を通って
湿気が電動機１内部に侵入することがある。このように
して電動機１内に侵入した湿気は、電動機１を構成する
部品上で露結し、これらの部品に腐食や電気絶縁性の低
下などを起こす原因となる。

【００１９】そこで、本例では、まず、ロータケース７
の底面部７０には、図２（Ａ）、（Ｂ）にも示すよう
に、等角度間隔で複数の第１の連通穴７１、たとえば７
１φのロータケース７であればその中心から５６ｍｍの
半径上に４φ程度の第１の連通穴７１が６０度間隔で６
つ形成されている。このような第１の連通穴７１は、ロ
ータケース７に対する穴開け加工だけによって形成した
ものであり、図３（Ａ）に示すように、ストレートな穴
として形成されることが多い。但し、図３（Ｂ）、
（Ｃ）に示すように、第１の連通穴７１の内周面７１１
が約３０°以下のテーパ部となるように穴開け加工を行
い、第１の連通穴７１のコイル６側（ロータケース７の
内面側）に位置する開口部の径、および回路基板１０側
（ロータケース７の外面側）に位置する開口部の径のう
ちの一方の径が他方の径に比較して大きくなるようにし
てもよい。このように穴開け加工をすると、後述すると
おり、ロータケース７が回転したときに第１の連通穴７
１を利用してカバーケース９内の空気を撹拌するとき
に、その穴周辺での空気の流れが変わるので、空気の撹
拌に都合がよい。

【００２０】また、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、
第１の連通穴７１を内周面７１１がテーパ部となるよう
に穴開け加工を行うと、径が小さな方向の開口縁７１２
には、その周りに高さが０．５ｍｍ以下の小さなバリ７
１３（突起）が発生することが多い。このようなバリ７
１３はそのまま残した方が、ロータケース７が回転した
ときに第１の連通穴７１を利用してカバーケース９内の
空気を撹拌するときに、バリ７１３がある分だけ、空気
をより効率的に撹拌できる。

【００２１】再び、図１において、本例では、カバーケ
ース９の側面部９５には第２の連通穴９１が形成されて
おり、この第２の連通穴９１は、カバーケース９の側面
部９５のうち電動機１をシャーシ２に固定したときに下
方に位置する部分である。すなわち、カバーケース９の
側面部９５において、第２の連通穴９１は下向きに開口
している。

【００２２】さらに、本例では、フレーム３にもその中
心寄りの位置に第３の連通穴３３が形成されている。こ
こで、フレーム３の内側にあたる端面には、図４に示す
ように、その中心部側から放射状に６本の補強用のリブ
３５が形成されている。但し、各リブ３５は、その途中
位置が溝３６によって途切れており、各リブ３５によっ
て区画される各領域は互いに溝３６を介して接続してい
る。また、溝３６は、リブ３５の１本おきに外周寄りの
位置と内周寄りの位置とに交互に形成位置が変えられて
いる。

【００２３】このように構成した電動機１において、そ
の出力軸部５１をシャーシ２を通って浴室などに突き出
させた状態で使用すると、湿気が電動機１内部に侵入す
ることがある。それでも、本例の電動機１では、ロータ
ケース７の底面部７０に複数の第１の連通穴７１が形成
されているため、ロータケース７が回転すると、それに
形成されている第１の連通穴７１によってカバーケース
９内の空気が撹拌される。その結果、カバーケース９内
では、空気の撹拌によって露結を防止することができ
る。また、カバーケース９内で空気が撹拌されるため、
撹拌された空気流にのって湿気はロータケース７から外
部に出ていくとともに、カバーケース９から新たな空気
が入り込む。従って、この点からもカバーケース９内で
の露結を防止することができる。また、ロータケース７
の底面部７０に穴（第１の連通穴７１）を開けるだけで
よいので、複雑な加工が不要であるとともに、電動機１
の体格を大きくしなくて済む。

【００２４】また、本例では、カバーケース９の側面部
９５およびフレーム３に第２の連通穴９１および第３の
連通穴３３がそれぞれ形成されているため、ロータケー
ス７の回転によって第１の連通孔７１がカバーケース９
内の空気を撹拌したとき、これらの連通穴９１、３３か
らは、カバーケース９内の湿気を含む空気が強制的に排
出される。併せて、これらの連通穴９１、３３からは、
カバーケース９外部の乾いた空気が入り込む。

【００２５】さらに、本例では、カバーケース９の内部
に水が溜まったときには、この水をカバーケース９の側
面部９５に形成した第２の連通穴９１から排出すること
もできる。しかも、第２の連通穴９１は、電動機１をシ
ャーシ２に取り付けたときに下向きになるように構成さ
れているので、カバーケース９内に溜まった水は、その
ままでも第２の連通穴９１から排出される。

【００２６】同様に、電動機１をシャーシ２から外して
傾ければ、カバーケース９の内部に溜まった水をフレー
ム３に形成した第３の連通穴３３から排出することもで
きる。ここで、フレーム３には補強用のリブ３５が放射
状に形成されているが、各リブ３５は部分的に途切れて
いるので、いずれの部分に溜まった水も第３の連通穴３
３が形成されている位置まで導き、第３の連通穴３３か
ら排出することができる。

【００２７】なお、ロータケース７の底面部７０に形成
する第１の連通穴７１としては、図５（Ａ）〜（Ｄ）に
示すように、その数については２個ないし２０個位ま
で、電動機１の用途やその他の部品の寸法などに応じて
最適な条件に設定されるべき性質のものであり、図２に
示したように６個に限定されない。但し、ロータケース
７を偏りなく回転させるという観点からすれば、第１の
連通穴７１については点対象の位置に形成することが好
ましい。また、第１の連通穴７１の大きさについても、
図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、１φ〜１５φ位ま
で、電動機１の用途やその他の部品の寸法などに応じて
最適な条件に設定されるべき性質のものであり、図２に
示したように４φ程度に限定されない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電動
機では、カバーケースで覆われたロータケースの底面部
には、カバーケース内の空気を撹拌するための複数の第
１の連通穴が形成されていることを特徴とする。従っ
て、本発明によれば、ロータケースが回転すると、それ
に形成されている第１の連通穴によってカバーケース内
の空気を撹拌するので、電動機内部に湿気が侵入して
も、露結を防止することができる。また、カバーケース
内で空気が撹拌されるため、撹拌された空気流にのって
湿気はロータケースから出ていくなど、この点からもカ
バーケース内での露結を防止できる。しかも、ロータケ
ースの底面部に穴を開けるだけでよいので、複雑な加工
が不要であるとともに、電動機の体格を大きくしなくて
済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電動機の構造を示す断面図で
ある。

【図２】図１に示す電動機に用いたロータケースの平面
図である。

【図３】図２に示すロータケースの底面部に形成した連
通穴の断面図である。

【図４】図１に示す電動機に用いたフレームの平面図で
ある。

【図５】図１に示す電動機に用いたロータケースに形成
する第２の連通穴の変形例を示す斜視図である。

【図６】従来の電動機の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・電動機 ２・・・シャーシ ３・・・フレーム ５・・・コア ６・・・コイル ７・・・ロータケース ８・・・マグネット ９・・・カバーケース １０・・・回路基板 ３１・・・ホルダ部 ３３・・・第３の連通穴 ３５・・・リブ ４１、４２・・・軸受け ５０・・・シャフト ７１・・・第１の連通穴 ９１・・・第２の連通穴 ７１３・・・バリ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータケースと、該ロータケースの中央
   部に設けられたシャフトと、該シャフトを回転自在に保
   持する軸受けと、該軸受けを保持するホルダ部を備える
   フレームと、該フレームに対して固定され、突極にコイ
   ルが巻装された電機子と、前記コイルへの通電を制御す
   る駆動用素子を搭載した回路基板と、該回路基板および
   前記ロータケースを覆うように前記フレームに取り付け
   られたカバーケースとを有する電動機において、 前記ロータケースの底面部には、前記カバーケース内の
   空気を撹拌するための複数の第１の連通穴が形成されて
   いることを特徴とする電動機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第１の連通穴の
   開口周縁には、該穴の外に向かって張り出す突起が形成
   されていることを特徴とする電動機。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記第１の
   連通穴の内周面には、該連通穴の一方側の開口径を他方
   側の開口径よりも大きくするテーパ部が構成されている
   ことを特徴とする電動機。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかの項におい
   て、前記カバーケースには、空気の出入りが可能な第２
   の連通穴が形成されていることを特徴とする電動機。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかの項におい
   て、前記フレームには、空気の出入りが可能な第３の連
   通穴が形成されていることを特徴とする電動機。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記フレームの内側
   端面には、その中心部分から放射状に延びる複数本のリ
   ブが形成され、これらの各リブは、該リブの長手方向に
   おける途中部分に形成された溝によって途切れているこ
   とを特徴とする電動機。