(57)【要約】【課題】安価に且つ簡易な構成でハウジングケースの内部と外部との圧力差を緩和することができる回転電機を提供する。【解決手段】モータ１は、モータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８を備えるとともに、これらモータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８によって囲まれた空間内には、電機子１３が収容されている。また、ギヤケース２１には、モータ１の内部と外部とを連通する呼吸孔２１ｅは、気体及び液体を通さない性質を有するとともに伸縮性を有するシート状の防水部材２７にて閉塞されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部と外部とを連通する呼吸孔を有するハウジングケースと、
前記ハウジングケースの内部に収容された電機子と
を備えた回転電機であって、
前記呼吸孔は、気体及び液体を通さない性質を有するとともに伸縮性を有するシート状の防水部材にて閉塞されていることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、
前記防水部材は、前記ハウジングケースの内部が陽圧になると、前記ハウジングケースの内部が常圧のときよりも前記ハウジングケースの外側に膨らむように変形する一方、前記ハウジングケースの内部が陰圧になると、前記ハウジングケースの内部が常圧のときよりも前記ハウジングケースの内側に膨らむように変形することを特徴とする回転電機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の回転電機において、
前記防水部材は、ゴム材料若しくは樹脂材料よりなることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼吸孔を備えたハウジングケースを有する回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハウジングケースの内部に電機子等の部品を収容して形成される回転電機においては、電機子への通電による発熱等により、ハウジングケースの内部と外部とに圧力差が生じる。この圧力差を解消するために、従来では、例えば特許文献１に記載されているように、ハウジングケースに該ハウジングケースの内部と外部とを連通する呼吸孔を設けている。従って、電機子への通電による発熱等によってハウジングケースの内部の温度が上昇して同ハウジングケース内の空気が膨張すると、その空気の一部が呼吸孔から外部に放出される。一方、内部の温度が上昇した状態のハウジングケースに雨水等の水がかかってハウジングケースが急激に冷やされる等することにより、ハウジングケースの内部が負圧になると、呼吸穴から外気が吸い込まれる。このように呼吸孔を介して空気の放出・吸入が行われることにより、ハウジングケースの内部と外部との圧力差が解消される。従って、ハウジングケースの内部の圧力変化によって回転電機の構成部品に応力が発生することが抑制されるため、回転電機の構成部品の劣化が抑制される。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の回転電機では、呼吸孔からハウジングケースの内部に液体が浸入することを防止するために、呼吸孔の開口部を、液体の浸入を遮断しつつ気体の通過を可能とする防水シートによって覆っている。この種の防水シートには、例えば、空気の通過を許容する一方で液体の通過を許容しない微細な孔を有する樹脂製のシートが用いられる。しかし、このような防水シートは、一般的に、はっ水性の高いシート状の樹脂材料が用いられるとともに、気体の通過を可能とする微細な孔を形成するために該樹脂材料にメッシュ加工を施して形成されるため、高価なものとなっている。更に、防水シートには、耐久性の高い樹脂材料が用いられることが多いため、一層高価なものとなっている。そこで、特許文献２に記載されているようなシリコンゴム製の風船を備えた防水部材を呼吸孔の開口部に設けることが考えられる。
【０００４】
特許文献２に記載された防水部材を回転電機に用いる場合には、呼吸孔の開口部を覆うように配置される風船を内部に収容したキャビティを、ハウジングケースの外部に配置する。尚、キャビティとハウジングケースとの間には、呼吸孔からハウジングケースの内部に外気が侵入することを防止するためのパッキンが介在される。そして、前記キャビティと共にハウジングケースにおける呼吸孔の外周側の部位を挟むようにハウジングケースの内部にフランジが配置されるとともに、ハウジングケースの内部からフランジがキャビティに対してビス止めされることにより、防水部材はハウジングケースに固定される。また、特許文献２には、風船に代えてダイアフラムを用いる例も記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４８３８８号公報
【特許文献２】特開平９−１４４９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の防水部材は、多数の部品から構成されているため、その構成が複雑であるとともに、ハウジングケースへの組付け作業が煩雑となってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、安価に且つ簡易な構成でハウジングケースの内部と外部との圧力差を緩和することができる回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、その内部と外部とを連通する呼吸孔を有するハウジングケースと、前記ハウジングケースの内部に収容された電機子とを備えた回転電機であって、前記呼吸孔は、気体及び液体を通さない性質を有するとともに伸縮性を有するシート状の防水部材にて閉塞されていることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、防水部材はシート状をなすため、簡易な構成である。また、シート状の防水部材は、従来の防水部材のように通気性を確保するためにメッシュ加工等を施さなくてもよいため安価に形成することが可能である。そして、防水部材は伸縮性を有するため、電機子への通電による温度上昇等によりハウジングケースの内部の空気の体積が変化してハウジングケースの内部と外部とに圧力差が生じた場合には、防水部材が伸縮することにより、ハウジングケースの内部の空気の体積変化を許容することができる。従って、ハウジングケースの内部と外部との圧力差を緩和することができる。更に、防水部材は、液体を通さない性質を有するため、呼吸孔からハウジングケースの内部に液体が侵入することが防止される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転電機において、前記防水部材は、前記ハウジングケースの内部が陽圧になると、前記ハウジングケースの内部が常圧のときよりも前記ハウジングケースの外側に膨らむように変形する一方、前記ハウジングケースの内部が陰圧になると、前記ハウジングケースの内部が常圧のときよりも前記ハウジングケースの内側に膨らむように変形することをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、ハウジングケースの内部が陽圧になったときには、ハウジングケースの内部が常圧のときよりもハウジングケースの外側に膨らむように防水部材が変形するため、ハウジングケースの内部と外部との圧力差が緩和される。一方、ハウジングケースの内部が陰圧になったときには、ハウジングケースの内部が常圧のときよりもハウジングケースの内側に膨らむように防水部材が変形するため、ハウジングケースの内部と外部との圧力差が緩和される。このように、ハウジングケースの内部の空気の体積変化は、防水部材の伸縮による変形によって容易に許容される。即ち、ハウジングケースの内部の圧力変化は、防水部材の伸縮による変形によって容易に吸収される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の回転電機において、前記防水部材は、ゴム材料若しくは樹脂材料よりなることをその要旨としている。
同構成によれば、防水部材は、ゴム材料若しくは樹脂材料よりなるため、簡単に形成することができる。従って、防水部材をより安価に形成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、安価に且つ簡易な構成でハウジングケースの内部と外部との圧力差を緩和することができる回転電機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のモータを示す破断図。
【図２】本実施形態のギヤケースの端面図（図１におけるＡ−Ａ端面図）。
【図３】（ａ）はギヤケースの内部が陽圧である場合の防水部材付近のギヤケースの端面図、（ｂ）はギヤケースの内部が負圧である場合の防水部材付近のギヤケースの端面図。
【図４】体積を一定に維持して温度を変化させた場合の温度と圧力との関係を示すグラフ。
【図５】２３℃のときの圧力が１気圧（１［ａｔｍ］）である空気を、圧力を一定に維持して温度を変化させた場合の温度と体積変化量のとの関係を示すグラフ。
【図６】一定温度でのモータの体積と体積変化量との関係を示すグラフ。
【図７】防水部材における部分球状に変形した部位の表面積及び体積の算出方法を説明するための説明図。
【図８】防水部材における部分球状に変形した部位における中心角及び部分球半径を算出するための説明図。
【図９】防水部材における部分球状に変形した部位における中心角と部分球半径との関係を示すグラフ。
【図１０】モータの体積変化量と防水部材の伸びとの関係を示すグラフ。
【図１１】ゴム材料の伸び特性及び使用可能温度を示す表。
【図１２】最低温度のときと最高温度のときとのモータ内部の圧力及びモータの体積変化量を説明するための説明図。
【図１３】モータの体積変化量ごとの呼吸孔の直径と防水部材の伸びとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明をモータに備えられる防水部材に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示す本実施形態の回転電機としてのモータ１は、例えば、車両用ワイパ装置の駆動源として用いられる。モータ１は、回転力を発生するモータ部２と、モータ部にて発生された回転力を減速して出力する減速部３とから構成されている。
【００１６】
モータ部２を構成するモータヨーク１１は、有底筒状をなすとともに、該モータヨーク１１の内周面には複数個のマグネット１２が固着されている。マグネット１２の内側には、電機子１３が配置されるとともに、該電機子１３の円柱状の回転軸１４の基端部（図１において右側の端部）は、モータヨーク１１の底部中央に設けられたラジアル軸受１５にて軸支されている。また、モータヨーク１１の底部中央には、回転軸１４の基端部に軸方向から当接してスラスト荷重を受ける球状のスラスト軸受１６が設けられている。
【００１７】
モータヨーク１１における開口部１１ａ側の端部には、前記減速部３を構成するギヤケース２１が連結されている。ギヤケース２１は、回転軸１４の中心軸線Ｌ１方向から見た形状がモータヨーク１１の開口部１１ａとほぼ同形状をなす開口凹部２１ａを有する取付け部２１ｂと、該取付け部２１ｂと一体に形成されたギヤ収容部２１ｃとから構成されている。このギヤケース２１は、金属製（例えばアルミ合金製）である。そして、ギヤケース２１は、取付け部２１ｂがモータヨーク１１の開口部１１ａを覆うように螺子２２にて同モータヨーク１１に対して固定されるとともに、ギヤケース２１の内部空間は、モータヨーク１１の開口部１１ａにおいてモータヨーク１１の内部空間と連通されている。尚、モータヨーク１１における開口部１１ａ側の端部と取付け部２１ｂとの間に例えばシール部材（図示略）が介在されることにより、モータヨーク１１とギヤケース２１とは液密に連結されている。
【００１８】
前記回転軸１４の先端側の部位は、取付け部２１ｂを貫通してギヤ収容部２１ｃまで延びるとともに、同回転軸１４の軸方向の略中央部は、取付け部２１ｂ内に配置された軸受２３にて軸支されている。また、回転軸１４においてギヤ収容部２１ｃ内に収容された先端側の部位には、螺子歯状のウォーム部２４が形成されている。ギヤ収容部２１ｃ内には、このウォーム部２４と噛合する円板状のウォームホイール２５が回転可能に収容されるとともに、ウォームホイール２５の径方向の中央部には、円柱状の出力軸２６が同ウォームホイール２５と同軸状に且つ一体回転可能に設けられている。出力軸２６の先端部は、ギヤケース２１の外部に突出するとともに、ギヤケース２１の外部に突出した出力軸２６の先端部には、負荷（例えばワイパを往復回動させるためのリンク機構）が接続される。
【００１９】
ギヤ収容部２１ｃにおける取付け部２１ｂとの境界付近には、出力軸２６の軸線Ｌ２方向に沿ってギヤケース２１の外側に突出した略直方体状の突出部２１ｄが設けられている。図１及び図２に示すように、この突出部２１ｄには、出力軸２６の軸線Ｌ２方向に沿って延びギヤケース２１の内部と外部とを連通する呼吸孔２１ｅが貫通形成されている。呼吸孔２１ｅは、出力軸２６の軸線Ｌ２方向から見た形状が円形状をなしている。そして、突出部２１ｄの先端面２１ｆには、呼吸孔２１ｅにおけるギヤケース２１の外側に開口した開口部２１ｇを覆って閉塞する防水部材２７が設けられている。防水部材２７は、伸縮性を有するゴム材料よりなるとともに、シート状をなしている。また、防水部材２７は、その厚さ方向（図１において出力軸２６の軸線Ｌ２方向に同じ）から見た形状が、呼吸孔２１ｅの直径Ｄよりも直径の大きい円形状をなしている。この防水部材２７は、気体及び液体を通さない性質を有する。そして、防水部材２７は、突出部２１ｄの先端面２１ｆにおいて、その外周縁部が接着剤によって呼吸孔２１ｅの外周部分に全周に亘って固着されている。尚、本実施形態では、防水部材２７を突出部２１ｄに固定する接着剤によって、防水部材２７と突出部２１ｄの先端面２１ｆとの間の液密性が確保されている。また、突出部２１ｄの先端面２１ｆに固着された防水部材２７は、呼吸孔２１ｅと同軸となっている（即ち互いの中心軸線が一致している）。
【００２０】
図１に示すように、ギヤケース２１には、前記ウォーム部２４及びウォームホイール２５を収容するために該ギヤケース２１に形成された凹部の開口部を閉塞する略平板状のプレートカバー２８が装着されている。ギヤケース２１に形成された当該凹部は、出力軸２６の軸線Ｌ２方向の一方側（図１において紙面奥側）に開口している。そして、樹脂製のプレートカバー２８は、ギヤケース２１に対して液密性を確保した状態（例えばギヤケース２１との間にシール部材が介在された状態）で装着されている。また、プレートカバー２８には、駆動電源の供給を受けるための給電用コネクタ２８ａが一体に設けられている。尚、本実施形態において、特許請求の範囲におけるハウジングケースは、このプレートカバー２８、前記モータヨーク１１及びギヤケース２１から構成されている。
【００２１】
上記のようなモータ１では、モータ部２を駆動するべく給電用コネクタ２８ａを介して電機子１３に通電されると同電機子１３が回転される。そして、電機子１３の回転力は、ウォーム部２４及びウォームホイール２５にて減速されて出力軸２６から出力される。
【００２２】
また、本実施形態のモータ１においては、モータ１の内部（即ち、モータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８にて囲まれた空間）とモータ１の外部とに温度差が無く、モータ１の内部が常圧である場合には、図２に示すように、防水部材２７は平な形状（厚さ方向に撓んだ部分が無い形状）をなしている。
【００２３】
そして、電機子１３への通電によってモータヨーク１１の内部の温度が上昇すると、モータヨーク１１の内部の空気が膨張することから、モータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８の内部、即ちモータ１の内部が陽圧になる。すると、図３（ａ）に示すように、ギヤケース２１に設けられた呼吸孔２１ｅの開口部２１ｇを閉塞する防水部材２７が、モータ１の内部が常圧のとき（即ち図２に示す状態のとき）よりもギヤケース２１の外側に膨らむように伸びて変形する。これにより、モータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８にて囲まれたモータ１の内部空間の体積が増大するため、モータ１の内部と外部との圧力差が解消される。
【００２４】
一方、雨水等の水がかかるような環境下にモータ１が配置されている場合には、電機子１３への通電中にモータ１に水がかかることがある。すると、モータ１が急激に冷却されて、モータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８の内部、即ちモータ１の内部が負圧になる。そして、モータ１の内部が負圧になると、図３（ｂ）に示すように、防水部材２７が、モータ１の内部が常圧のとき（即ち図２に示す状態のとき）よりもギヤケース２１の内側に膨らむように伸びて変形する。その結果、モータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８にて囲まれたモータ１の内部空間の体積が減少するため、モータ１の内部と外部との圧力差が解消される。尚、防水部材２７は、モータ１の内部と外部との温度差が無くなり、モータ１の内部が常圧になると、縮んで原形に復帰する（図２に示す平らな状態に戻る）。
【００２５】
次に、上記した呼吸孔２１ｅの直径Ｄの設定及び防水部材２７に用いるゴム材料の選定について詳述する。
一般的に、体積が一定に維持された状態で温度が変化すると圧力が変化する。そして、ボイル・シャルルの法則を用いると、２３℃のときの圧力が１気圧（１［ａｔｍ］）である空気を、体積を一定に維持して温度を変化させた場合の温度と圧力との関係は図４に示すようになる。
【００２６】
また、一般的に、圧力が一定に維持された状態で温度が変化すると体積が変化する。そして、ボイル・シャルルの法則を用いると、２３℃のときの圧力が１気圧（１［ａｔｍ］）である空気を、圧力を一定に維持して温度を変化させた場合の温度と体積変化量のとの関係は図５に示すようになる。図５には、温度が２３℃で圧力が１気圧のときの体積が、５０［ｍｍ３］、１００［ｍｍ３］、１７０［ｍｍ３］、３００［ｍｍ３］、６００［ｍｍ３］、１０００［ｍｍ３］である６種類のモータを想定して、これらの６種類のモータについてそれぞれ温度と体積量変化との関係を示している。
【００２７】
また、本実施形態のモータ１は、使用可能な温度範囲が−４０℃から１７０℃となっている。そこで、温度が−４０℃であるときのモータの体積（モータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８にて囲まれた空間の体積）と体積変化量との関係、及び、温度が１７０℃であるときのモータの体積と体積変化量との関係を、図５に示す関係に基づいて算出した結果を図６に示す。図６を見ると、モータの体積は、最低温度−４０℃のときよりも、最高温度１７０℃のときの方が体積変化量大きいことがわかる。また、体積変化量はモータの体積に対して一次関数的に変化することがわかる。
【００２８】
図１に示すように、呼吸孔２１ｅにおけるギヤケース２１の外側に開口する開口部２１ｇは、円形状をなしている。従って、モータ１の内部がモータ１の外部に対して陽圧となった場合には、図７に示すように、防水部材２７は部分球状に伸びることが想定される。そこで、防水部材２７の伸びを、防水部材２７の円形状の変形領域（防水部材２７において、防水部材２７をギヤケース２１に固着する接着剤よりも内側の領域であって、呼吸孔２１ｅの開口部２１ｇの外周縁よりも内側となる領域）の変形前（平面状のとき）の表面積Ｓａと、変形後（部分球状のとき）の表面積Ｓｂとの割合から算出する。即ち、防水部材２７の伸びは次式にて表わされる。
【００２９】
防水部材の伸び［％］＝（（Ｓｂ−Ｓａ）／Ｓａ）×１００
ここで、防水部材２７の変形領域の変形前の表面積Ｓａは、呼吸孔２１ｅの半径ｘを用いて、「Ｓａ＝πｘ２」にて表わされる（πは円周率）。また、防水部材２７の変形領域の変形後の表面積Ｓｂは、図７に示す数式から算出される。更に、防水部材２７における部分球状に変形した部位の体積Ｖも、図７に示す数式から算出される。この体積Ｖは、防水部材２７における部分球状に変形した部位を、部分球状の空間と見なして算出している。尚、図７において、「ｘ」は呼吸孔２１ｅの半径であり、「ｙ」は防水部材２７が伸びて変形したときの膨張部分の高さ（膨張高さ）である。また、「ｒ」は防水部材２７における部分球状に変形した部位の半径（部分球半径）である。更に、「θ」は、部分球状に変形した防水部材２７の頂点と、防水部材２７において部分球状に変形し始めるところ（呼吸孔２１ｅの開口部２１ｇの外周縁）とがなす中心角である。
【００３０】
図７に示すように、防水部材２７の変形領域の変形後の表面積Ｓｂ及び防水部材２７における部分球状に変形した部位の体積Ｖの算出に用いる部分球半径ｒと中心角θとは、防水部材２７が部分球状に変形した時の膨張高さｙによって変動する因数である。従って、ｘ≧ｙのときと、ｘ＜ｙのときとに分けて、防水部材２７における部分球状に変形した部位の体積Ｖを算出するようにしている。
【００３１】
また、図８に示すように、中心角θ及び部分球半径ｒは、次のように算出する。図８において、「Ｏ」は防水部材２７における部分球状に変形した部位の中心、Ｂは部分球状に変形した防水部材２７の頂点、Ａは防水部材２７において部分球状に変形し始めるところである。そして、中心角θは、三平方の定理及び三角関数を用いて算出した角度θ１を用いると、「θ＝１８０−２×θ１」にて算出できる。また、部分球半径ｒは、算出した中心角θを用いて、「ｒ＝ｘ／ｓｉｎθ」にて算出できる。
【００３２】
そして、図９に、図８を参照して上記のように算出した中心角θと部分球半径ｒとの関係を示す。図９には、呼吸孔２１ｅの半径ｘを、３［ｍｍ］、５［ｍｍ］、８［ｍｍ］とした３つの場合について、中心角θと部分球半径ｒとの関係を示している。図９を見ると、呼吸孔２１ｅの半径ｘの大きさによって、中心角θの値が同じであってもその中心角θに対応する部分球半径ｒの値が異なることがわかる。そのため、防水部材２７の変形領域の変形後の表面積Ｓｂ及び体積Ｖを算出するためには、事前に呼吸孔２１ｅの半径ｘを設定することが望ましい。
【００３３】
尚、呼吸孔２１ｅの半径ｘを、３［ｍｍ］、５［ｍｍ］、８［ｍｍ］と仮定して、この３つの場合について、モータの体積変化量（防水部材２７における部分球状に変形した部位の体積Ｖ）と防水部材２７の伸びとの関係を算出した結果を図１０に示す。このモータの体積変化量と防水部材２７の伸びとの関係は、上述した防水部材２７の伸びの算出方法及び図７に示す数式からから導き出したものである。図１０を見ると、呼吸孔２１ｅの半径ｘを設定することにより、設定した呼吸孔２１ｅを閉塞する防水部材２７に必要な伸びを計算できることがわかる。
【００３４】
ここで、防水部材２７を形成するゴム材料を選定する。防水部材２７を形成するゴム材料の候補として、図１１に示すように、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、Ｕ（ウレタンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＶＭＱ（ビニメチルシリコーンゴム）、ＦＶＭＱ（フロロシリコーンゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、ＦＯ（パーフロロポリエーテル系ゴム）の１０種類のゴム材料を選び出した。図１１には、１０種類のゴム材料の伸び、使用可能な温度の目安、ＮＢＲを基準としたコスト比を、ゴム材料の名前とともに示している。
【００３５】
本実施形態のモータ１は、体積が１７０［ｍｍ３］であるとともに、使用可能な温度範囲が−４０℃から１７０℃であることから、使用可能な温度から判断すると、図１１において左側に丸印を付したＶＭＱ、ＦＶＭＱ、ＦＯの３種類のゴム材料が防水部材２７に適切であることがわかる。そして、ＶＭＱ、ＦＶＭＱ、ＦＯの３種類のゴム材料は、何れも伸びが最大５００％である。従って、ＶＭＱ、ＦＶＭＱ、ＦＯの３種類のゴム材料のうち何れかのゴム材料を用いて防水部材２７を形成する場合には、モータ１の内部の空気の体積変化を許容するための防水部材２７の伸びが５００％で収まるように呼吸孔２１ｅの半径ｘ（若しくは呼吸孔２１ｅの直径Ｄ）を設定する必要がある。
【００３６】
また本実施形態のモータ１は、図４及び図５を参照すると、最低温度（−４０℃）のときと最高温度（１７０℃）のときには、圧力及び体積変化量は図１２に示すようになる。図１２を見ると、本実施形態のモータ１は、圧力が一定の場合には、最低温度のときよりも最高温度のときの方が同モータ１の内部の空気の体積変化量が大きく、最大で８５［ｍｍ３］の体積変化が発生することがわかる。そこで、８５［ｍｍ３］の体積変化量を許容できる防水部材２７を呼吸孔２１ｅの開口部２１ｇに設けるために、８５［ｍｍ３］の体積変化があるときの呼吸孔２１ｅの直径Ｄと防水部材２７の伸びとの関係を算出してグラフ化した。そのグラフを図１３に示す。図１３に示すグラフを形成するにあたり、呼吸孔２１ｅの直径Ｄと防水部材２７の伸びは、前述した防水部材２７の伸びの算出方法及び図７に示す数式からから導き出した。尚、図１３には、参考までに、７０［ｍｍ３］の体積変化があるとき、及び１００［ｍｍ３］の体積変化があるときの呼吸孔２１ｅの直径Ｄと防水部材２７の伸びとの関係も示している。
【００３７】
図１３を見ると、体積変化量が一定の値である場合には、呼吸孔２１ｅの直径Ｄと防水部材２７の伸びとの関係は、対数関数的に変化することがわかる。そして、本実施形態のモータ１の使用可能な温度範囲が−４０℃から１７０℃であることに基づいて選定した３種類のゴム材料（即ち、ＶＭＱ、ＦＶＭＱ、ＦＯ）は、何れも伸びが最大５００％であった（図１１参照）。これを踏まえて、図１３を見ると、５００％の伸びで８５［ｍｍ３］の体積変化を許容できる防水部材２７を設けることが可能な呼吸孔２１ｅの直径Ｄは、４．１５［ｍｍ］以上であることがわかる。従って、本実施形態のモータ１では、呼吸孔２１ｅの直径Ｄが４．１５［ｍｍ］以上の値に設定されるとともに、防水部材２７は、ＶＭＱ、ＦＶＭＱ、ＦＯの３種類のゴム材料のうち何れかのゴム材料にて形成される。
【００３８】
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を有する。
（１）防水部材２７はシート状をなすため、簡易な構成である。また、シート状の防水部材２７は、従来の防水部材のように通気性を確保するためにメッシュ加工等を施さなくてもよいため安価に形成することができる。そして、防水部材２７は伸縮性を有するため、電機子１３への通電による温度上昇等により同モータ１の内部の空気の体積が変化してモータ１の内部（即ちモータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８にて囲まれた空間）と外部とに圧力差が生じた場合には、防水部材２７が伸縮することにより、モータ１の内部の空気の体積変化を許容することができる。従って、モータ１の内部と外部との圧力差を緩和することができる。その結果、モータ１の内部の圧力変化によってモータ１の構成部品に応力が発生することが抑制されるため、モータ１の構成部品の劣化が抑制される。更に、防水部材２７は、液体を通さない性質を有するため、呼吸孔２１ｅからモータ１の内部に液体が侵入することが防止される。
【００３９】
（２）例えば電機子１３への通電によりモータ１の内部（即ちモータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８の内部）の温度が上昇してモータ１の内部が陽圧になったときには、モータ１の内部が常圧のときよりもモータ１の外側に膨らむように防水部材２７が変形するため、モータ１の内部と外部との圧力差が解消される。一方、例えば内部の温度が上昇した状態のモータ１に雨水等の水がかかって同モータ１が急激に冷却される等することによりモータ１の内部が陰圧になったときには、モータ１の内部が常圧のときよりもモータ１の内側に膨らむように防水部材２７が変形するため、モータ１の内部と外部との圧力差が解消される。このように、モータ１の内部の空気の体積変化は、防水部材２７の伸縮による変形によって容易に許容される。即ち、モータ１の内部の圧力変化は、防水部材２７の伸縮による変形によって容易に吸収される。
【００４０】
（３）防水部材２７はゴム材料よりなるため、簡単に形成することができる。従って、防水部材２７をより安価に形成することができる。
（４）防水部材２７は、シート状のゴム材料のみから形成されている。従って、呼吸孔２１ｅからギヤケース２１の内部に液体が浸入することを防止するための部品の数が少なくてすむ。その結果、呼吸孔２１ｅからギヤケース２１の内部に液体が浸入することを防止するために要するコストを低減することができる。
【００４１】
（５）防水部材２７は、ギヤケース２１の突出部２１ｄの先端面２１ｆに対して、呼吸孔２１ｅの開口部２１ｇを覆うように接着剤にて固定されている。そのため、防水部材２７を従来のようにビス等を用いてギヤケース２１に固定しなくてもよいことから、防水部材２７をギヤケース２１に対して容易に固定することができる。また、防水部材２７を接着剤にてギヤケース２１に固定することにより、固定用のビス等が不要であるとともに、防水部材２７とギヤケース２１との間の液密性を確保するための部品（パッキン、シール部材等）を別途設けなくても良い。従って、部品点数を減少させることができる。
【００４２】
（６）シート状の防水部材２７は、小型であるとともに、接着によって容易に設置することができる。更に、シート状の防水部材２７は、呼吸孔２１ｅの開口方向に左右されることなく、呼吸孔２１ｅからギヤケース２１の内部への液体の浸入を防止することができる。これらのことから、呼吸孔２１ｅの形成箇所の自由度が増す。
【００４３】
（７）呼吸孔２１ｅの開口部２１ｇは円形状をなしている。そのため、突出部２１ｄの先端面２１ｆにおいて呼吸孔２１ｅの開口部２１ｇの外周縁に沿って接着された防水部材２７は、モータ１の内部が陽圧若しくは負圧となったときに部分球状に膨らむ。従って、モータ１の内部の圧力変化により変形した（伸びた）防水部材２７においては、局所的に大きな応力が発生することが抑制される。よって、防水部材２７の寿命を長くすることができる。
【００４４】
（８）モータ１の内部がモータ１の外部に対して陽圧となった場合に防水部材２７は部分球状に変形する（伸びる）と想定するとともに、防水部材２７の伸びを、防水部材２７の変形領域の変形前の表面積Ｓａと変形後の表面積Ｓｂとの割合としている。このようにすることにより、防水部材２７の変形により発生するモータ１の内部の体積変化量と防水部材２７の伸びとの関係を簡便に算出することができる。そして、本実施形態のモータ１（体積が１７０［ｍｍ３］、使用可能な温度範囲が−４０℃から１７０℃のモータ）において、伸縮する防水部材２７によってモータ１の内部と外部との圧力差を解消しようとする場合に、呼吸孔２１ｅの直径Ｄの大きさの設定及び防水部材２７に用いるゴム材料の選定を容易に行うことができる。
【００４５】
（９）呼吸孔２１ｅの直径Ｄ（若しくは呼吸孔２１ｅの半径ｘ）、モータ１の体積（モータヨーク１１、ギヤケース２１及びプレートカバー２８にて囲まれた空間の体積）、及びモータ１の使用可能な温度範囲の３つの項目を設定することにより、モータ１の内部の空気の膨張を許容するために必要な防水部材２７の伸びを算出できる。そして、その算出結果に基づいて、どの材料が防水部材２７に適用可能か容易に判断することができる。
【００４６】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、呼吸孔２１ｅは、出力軸２６の軸線Ｌ２方向から見た形状が円形状をなすように形成されている。しかしながら、呼吸孔２１ｅは、モータ１の内部空間と外部空間とを連通するように形成されるのであれば、上記実施形態の形状に限らない。例えば、呼吸孔２１ｅは、出力軸２６の軸線Ｌ２方向から見た形状が多角形状をなすように形成されてもよい。また、呼吸孔２１ｅは、出力軸２６の軸線Ｌ２とは異なる方向にギヤケース２１を貫通して形成されてもよい。また、呼吸孔２１ｅは、直線状に延びてギヤケース２１を貫通する以外に、曲線状に延びてギヤケース２１を貫通して形成されてもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、防水部材２７は、円形状のシート状をなしている。しかしながら、防水部材２７は、シート状であって呼吸孔２１ｅにおけるギヤケース２１の外側の開口部２１ｇを覆って閉塞する形状であれば円形状に限らない。例えば、防水部材２７は、多角形のシート状、楕円形のシート状、台形状のシート状等であってもよい。尚、「シート状」とは、薄肉状で、ギヤケース２１に固着する前の状態において外力が作用していないときに平らな形状をなすものを言う。
【００４８】
・上記実施形態では、防水部材２７は、常圧のときに平らな形状となるようにギヤケース２１に固定されている。しかしながら、防水部材２７は、常圧のときにギヤケース２１の内側若しくは外側に膨らんだ状態で呼吸孔２１ｅの開口部２１ｇを覆うようにギヤケース２１に固定されてもよい。このようにしても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４９】
・上記実施形態では、防水部材２７は、ＶＭＱ、ＦＶＭＱ及びＦＯのうち何れかのゴム材料にて形成されている。しかしながら、防水部材２７は、ＶＭＱ、ＦＶＭＱ及びＦＯ以外のゴム材料にて形成されてもよい。また、防水部材２７は、気体及び液体を通さない性質を有するとともに伸縮性を有するシート状の樹脂材料から形成されてもよい。このようにしても、モータ１の温度変化に伴うモータ１の内部と外部との圧力差を緩和することができる。
【００５０】
・上記実施形態では、呼吸孔２１ｅは、ギヤケース２１に形成されている。しかしながら、呼吸孔２１ｅは、モータ１の内部空間と外部空間とを連通するように、モータヨーク１１若しくはプレートカバー２８に形成されてもよい。樹脂製のプレートカバー２８に呼吸孔２１ｅを形成した場合には、防水部材２７は、溶着によりプレートカバー２８に対して固定されてもよい。このようにすると、従来のようにビス等を用いて防水部材２７をプレートカバー２８に固定しなくてもよいため、プレートカバー２８に対して防水部材２７を容易に固定することができる。また、防水部材２７を溶着によりプレートカバー２８に固定することにより、固定用のビス等が不要であるとともに、防水部材２７とプレートカバー２８との間の液密性を確保するための部品（パッキン、シール部材等）を別途設けなくても良い。従って、部品点数を減少させることができる。
【００５１】
・上記実施形態では、モータ１には呼吸孔２１ｅが１つのみ形成されているが、複数の呼吸孔２１ｅをモータ１に設けても良い。この場合、各呼吸孔２１ｅを防水部材２７によって閉塞する。
【００５２】
・上記実施形態では、減速部３を備えたモータ１において、ギヤケース２１に形成された呼吸孔２１ｅを防水部材２７にて閉塞した。しかしながら、減速部３を備えないモータにおいて、電機子１３を収容するハウジングケースに設けられた呼吸孔を防水部材２７にて閉塞してもよい。また、モータ以外の回転電機（電動機、発電機）において、電機子を収容するハウジングケースに設けられた呼吸孔を防水部材２７にて閉塞してもよい。
【００５３】
上記実施形態及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
（イ）請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の回転電機において、前記防水部材は、溶着若しくは接着によって前記ハウジングケースに固定されていることを特徴とする回転電気。同構成によれば、従来のようにビス等を用いて防水部材をハウジングケースに固定しなくてもよいため、ハウジングケースに対して防水部材を容易に固定することができる。また、防水部材を溶着若しくは接着にてハウジングケースに固定することにより、固定用のビス等が不要であるとともに、防水部材とハウジングケースとの間の液密性を確保するための部品を別途設けなくても良い。従って、部品点数を減少させることができる。
【００５４】
（ロ）請求項１乃至請求項３及び前記（イ）の何れか１項に記載の回転電機において、前記呼吸孔は前記ハウジングケースの外側面に開口する円形状の開口部を備え、前記防水部材は、前記ハウジングケースの外側面上で前記呼吸孔の開口部の外周縁に沿って固着されていることを特徴とする回転電機。同構成によれば、ハウジングケースの内部の圧力変化により変形した（伸びた）防水部材において、局所的に大きな応力が発生することが抑制される。従って、防水部材の寿命を長くすることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…回転電機としてのモータ、１１…ハウジングケースを構成するモータヨーク、１３…電機子、２１…ハウジングケースを構成するギヤケース、２１ｅ…呼吸孔、２７…防水部材、２８…ハウジングケースを構成するプレートカバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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