(57)【要約】【課題】  摩擦損を低減させることで、日常的に使用しても著しい摩擦損を生じさせないモータ用の軸封装置を提供する。【解決手段】  モータのハウジング１０に軸支されると共にハウジング１０における軸方向の一方の側に駆動側端部３０が突出するシャフト２０を軸封する軸封装置であって、シャフト２０に対して同心で軸方向に所定間隔をおいて相互に略平行となるように配置される第１流体封止板３４および第２流体封止板３８とを有し、第１流体封止板３４は、シャフト２０に対して回転不能となるように取り付けられ、第２流体封止板３８は、第１流体封止板３４と対向し、静止するようにハウジング１０の内周端肩部４０に設置され、第１流体封止板３４および第２流体封止板３８の各対向する面のうち、少なくとも一方の対向面には溝パターン４２が形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータのハウジングに軸支されると共に前記ハウジングにおける軸方向の一方の側に駆動側端部が突出するシャフトを軸封する軸封装置であって、
前記シャフトに対して同心で軸方向に所定間隔をおいて相互に略平行となるように配置される第１流体封止板および第２流体封止板とを有し、
前記第１流体封止板は、前記シャフトに対して回転不能となるように取り付けられ、
前記第２流体封止板は、前記第１流体封止板と対向し、静止するように前記ハウジングの内周端肩部に設置され、
前記第１流体封止板および前記第２流体封止板の各対向する面のうち、少なくとも一方の対向面には溝パターンが形成される
ことを特徴とする軸封装置。
【請求項２】
前記溝パターンは、前記シャフトと結合されている前記第１流体封止板側の対向面に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の軸封装置。
【請求項３】
前記溝パターンは、前記対向面上に、シャフトに対して同心で異なる直径を有する複数の多角形状のパターンが形成される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の軸封装置。
【請求項４】
前記溝パターンは、前記対向面上に、シャフトに対して同心で異なる直径を有する複数の略多角形状のパターンが形成される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の軸封装置。
【請求項５】
前記第２流体封止板の外周部には、該第２流体封止板の両面間を貫通させて複数の貫通部が設けられる
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の軸封装置。
【請求項６】
前記第２流体封止板は、該第２流体封止板の内周端部および外周端部の少なくとも一方が軸方向にフレキシブルである
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の軸封装置。
【請求項７】
前記第２流体封止板は、該第２流体封止板の内周端部および外周端部の少なくとも一方が軸方向にスライド可能であるように設置される
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の軸封装置。
【請求項８】
前記第２流体封止板と前記第１流体封止板との間の軸方向の間隔は、前記第２流体封止板の厚みに対して小さく形成される
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の軸封装置。
【請求項９】
前記第２流体封止板と前記第１流体封止板との間の軸方向の間隔は、０．１ｍｍ以下に形成される
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の軸封装置。
【請求項１０】
ハウジングと、シャフトと、請求項１〜９の何れか１項に記載の軸封装置とを備えるモータであって、
前記シャフトは、前記ハウジングに軸支され、前記シャフトの一方の側である駆動側端部が前記ハウジングから突出し、
前記シャフトの前記駆動側端部の外周に、少なくとも１つの縦長の溝が設けられ、
前記第１流体封止板は、前記シャフトの駆動側端部に、前記シャフトに対して回転不能に取り付けられ、
前記第２流体封止板は、前記第１流体封止板と対向し、前記第１流体封止板との間に間隙が形成されて、静止するようにハウジングの内周端肩部に設置され、
前記縦長の溝は、前記第１流体封止板と前記第２流体封止板の間に形成された前記間隙に到達するように形成される
ことを特徴とするモータ。
【請求項１１】
前記縦長の溝は、前記シャフトの前記駆動側端部に位置する歯車を構成する
ことを特徴とする請求項１０に記載のモータ。
【請求項１２】
前記ハウジングの内周端肩部には、前記第２流体封止板との間隙に面して、前記駆動側端部で使用される流体を受け止める環状凹部が設けられる
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のモータ。
【請求項１３】
前記軸封装置は、請求項５に記載の軸封装置であり、
前記第２流体封止板の外周に位置する貫通部は、前記環状凹部と協動する
ことを特徴とする請求項１２に記載のモータ。
【請求項１４】
前記環状凹部は、断面がくさび型形状の間隙を形成する
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載のモータ。
【請求項１５】
前記シャフトは、転がり軸受を介して前記ハウジングに軸支され、
前記軸封装置は、前記転がり軸受と、外部に突出する前記シャフトの前記駆動側端部との間に配置される
ことを特徴とする請求項１０〜１４の何れか１項に記載のモータ。
【請求項１６】
前記シャフトは、前記駆動側端部において駆動される装置と結合可能である
ことを特徴とする請求項１０〜１５の何れか１項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのシャフトを軸封するための軸封装置およびその軸封装置を備えるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸封装置を備えるモータとは、例えば、自動車の操舵補助用、または、駆動部用といった自動車における使用が想定されるモータであり、一般的には、インナーロータ型またはアウターロータ型として形成される直流モータである。これらの直流モータは、更に詳しくは、電子整流式ブラシレス直流モータ、または、その他の永久磁石式モータであるが、これに限定されるものではない。
【０００３】
この種のモータは、１個または複数の永久磁石が設けられてシャフトと回転不能に結合されるロータアッセンブリと、例えば、薄板から構成されるステータ体および相巻線を含むステータアッセンブリとを有しており、シャフトに２個の軸受が軸方向に間隔を置いて配置されることで、ロータアッセンブリがステータアッセンブリに対して軸支される。
【０００４】
モータは、通常、フランジを有するハウジングに組み込まれ、シャフトに設けられた軸受は、そのハウジングおよび／またはフランジに取り付けられている。ハウジングにおける軸方向の一方の駆動端部からはシャフトが突出するが、これは、そのシャフトを、例えば、駆動部またはその他の駆動すべき構造体と連結するためである。この連結を行うために、シャフトに歯車を設けても良い。
【０００５】
上記したような自動車等の用途に用いるモータの場合、通常、モータは、駆動部またはその他の駆動すべき構造体として変速装置と連結される。また、自動車に関連させてモータを用いる場合、その駆動部またはその他の駆動すべき構造体から、流体、特に、液体およびその他の不純物がモータに浸入してしまう可能性がある。例えば、駆動部として変速装置と結合させて用いる場合、駆動部のハウジングから流出した駆動部用潤滑油がモータの内部に浸入する可能性が発生するため、その潤滑油の浸入が無いように特に配慮しなければならない。
【０００６】
上記した駆動部の潤滑油がモータのシャフトから浸入することを防ぐ軸封装置としては、例えば、駆動部またはその他の流体を含む装置と垂直方向に連結されたモータに具備される構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。その軸封装置には、ベースプレートと、それに対向してシャフトに取り付けられた遠心放散板とを含んでいる。その遠心放散板は、シャフト周囲部から流出しようとする潤滑油をシャフトから遠ざけることができる。シャフトから遠ざけられた潤滑油は、ベースプレートに設けられたドレイン機構から排出されるようになっている。
【０００７】
また、上記とは異なる配置の軸封装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。その軸封装置の配置では、シャフトは転がり軸受の一種である玉軸受を介して壁体に軸支されている。その玉軸受における軸方向の一方の側面には、外周に向けて半径方向に延伸された羽根型の複数の突起が形成されている。さらにシャフトには、羽根型の突起に対向するように、玉軸受を流体封止するための環状板が取り付けられている。環状板には、さらに流体を円滑に循環させるための複数の貫通穴を有している。
【０００８】
また、その他に、軸封装置としては、上記した軸封装置とは異なる形式の遠心放散板、潤滑油貯蔵型ラビリンスリング、マグネットシール、および、ビスコー型シールを用いたものが知られている。
【０００９】
また、原則的に軸方向に動圧を発生させる軸受に関連したものとしては、軸受の回転する面と対向する静止面の少なくとも一方側の面上に溝パターンを形成することが知られている（例えば、特許文献３参照）。但し、特許文献３に開示された軸方向に動圧を発生させる軸受の場合には、その溝パターンは、軸受に流入しようとする流体を封止する役目ではなく、軸受用の動圧を生じさせるために形成されている。
【００１０】
【特許文献１】米国（ＵＳ）特許第６３７６９４９号明細書
【特許文献２】欧州特許（ＥＰ）出願公開（Ａ２）第１２３９１７３号明細書
【特許文献３】米国（ＵＳ）特許第６４９３１８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した特許文献２のように半径方向に延伸された公知の環状板を軸封装置に用いる場合には、シャフトを回転させることで羽根型の突起により流体が遠心方向に放散されることに伴い、その環状板のリップ部が羽根型の突起側に引き寄せられ、接触する可能性がある。特に、その軸封装置を日常的に使用する等の使用頻度が高い場合には、例えば、その環状板のリップ部に摩擦係数が低いフッ素樹脂（ＰＴＦＥ：四フッ化エチレン樹脂）を被覆させて摩擦を低減させたとしても、著しい摩擦損を生じさせてしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであって、摩擦損を低減させることで、日常的に使用しても著しい摩擦損を生じさせないモータ用の軸封装置を提供することを目的とし、さらに、製造および取付が容易となって低コストであるモータ用の軸封装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した問題を解決するために、本発明の軸封装置は、モータのハウジングに軸支されると共にハウジングにおける軸方向の一方の側に駆動側端部が突出するシャフトを軸封する軸封装置であって、シャフトに対して同心で軸方向に所定間隔をおいて相互に略平行となるように配置される第１流体封止板および第２流体封止板とを有し、第１流体封止板は、シャフトに対して回転不能となるように取り付けられ、第２流体封止板は、第１流体封止板と対向し、静止するようにハウジングの内周端肩部に設置され、第１流体封止板および第２流体封止板の各対向する面のうち、少なくとも一方の対向面には溝パターンが形成される。
【００１４】
また、本発明のモータは、ハウジングと、シャフトと、上記した軸封装置とを備えるモータであって、シャフトは、ハウジングに軸支され、シャフトの一方の側である駆動側端部がハウジングから突出し、シャフトの駆動側端部の外周に、少なくとも１つの縦長の溝が設けられ、第１流体封止板は、シャフトの駆動側端部に、シャフトに対して回転不能に取り付けられ、第２流体封止板は、第１流体封止板と対向し、第１流体封止板との間に間隙が形成され、静止するようにハウジングの内周端肩部に設置され、縦長の溝は、第１流体封止板と第２流体封止板の間に形成された間隙に到達するように形成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の軸封装置では、第１流体封止板は、シャフトに圧入され、第２流体封止板は、ハウジングの内周端肩部に圧入および／またはカシメられるか、あるいは、ハウジングの内周または外周の一方の周端肩部に浮遊式に設置される。このように構成することにより、本発明では、モータのシャフトに取り付けられた玉軸受にいかなる圧縮応力も作用させないようにすることができるので、無接触の軸封装置を形成することができる。つまり、本発明では、第１流体封止板に何ら摩擦を生じさせることなく軸封装置を機能させることができ、さらに、低コストで製造可能であって、しかも、容易に取り付けることができる軸封装置およびその軸封装置を備えるモータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の望ましい実施形態を、図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態のモータにおける軸封装置の概略構成を示す部分断面図であり、図２は、図１のモータの軸封装置を分解して示した部分的断面分解図である。
【００１７】
本発明の第１の実施形態を、最初に、原則的に図１および図２を関連させて説明する。
図１に示されているモータは、フランジが直接に一体成形されるハウジング１０を有する。このフランジは、モータを例えば自動車に取り付けるために備えられている。又、このハウジングは、基本的には円筒状であって、例えば、薄板から構成されるステータ体および図に示されている相巻線１６を含むステータ１４と回転不能に結合されている。又、ロータ１８は、シャフト２０と回転不能に結合され、静止状態のハウジング１０およびステータ１４に対して相対的に回転する。
【００１８】
ロータは、通常、ヨークを備える永久磁石を含んでいる。ロータ１８およびシャフト２０は、転がり軸受の一種である玉軸受を２個用いてハウジング１０の中に軸支されている。図１および２には、ハウジング１０に組み付けられた片側の玉軸受２２のみが示されている。
【００１９】
図１および図２には、更に、ロータヘッド２６が示されているが、これは本発明の構成要素を示すものではない。玉軸受２２は、スリーブ２８を介してハウジング１０に圧入されている。又、玉軸受２２の外輪に与圧を付すことで、その軸受における軸方向の遊びを無くすように押圧するバネ座金（不図示）の支持板としてのプレート２９が、スリーブ２８に隣接して設けられている。
【００２０】
シャフト２０の駆動側端部３０には、駆動部と連結するための歯車の歯溝部となる縦長の溝３２が設けられている。シャフト２０の駆動端部３０には、第１流体封止板３４（これ以降「回転側流体封止板」とも称する）が取り付けられている。回転側流体封止板３４は、シャフト２０に圧入するのみで良く、これによってシャフト２０の外周端肩部３６に当接してシャフト２０と同心となるように配置される。
【００２１】
ハウジング１０には、第２流体封止板３８（これ以降「静止側流体封止板」とも称する）が圧入され、第１流体封止板３４と略所定間隔をおいて平行に、且つ、シャフト２０の周囲に第１流体封止板３４と同心となるように配置される。
【００２２】
回転側流体封止板３４および静止側流体封止板３８は、シャフト２０に設けられた外周端肩部３６およびハウジング１０におけるハウジングの内周端肩部４０により、所定の間隔を保つように配置される。尚、ここで言う「所定の間隔」とは、例えば、０．１ｍｍ、あるいは、これ以下であれば良い。
【００２３】
この流体封止板３４および流体封止板３８の間の所定間隔の間隙は、ハウジング１０の内周端肩部４０との相対的な寸法が正確になるように、シャフト２０に、外周端肩部（面取り部）３６を段付するか、または、然るべく補正された測定機構付プレス装置によって加圧しつつ僅かに変形させることにより設定することができる。静止側流体封止板３８は、ハウジング１０の内周端肩部４０に圧入および／またはカシメによって固定されるか、または、ハウジング１０の内周端肩部４０にフローティング（浮遊）できる位置に設置（載置）される。
【００２４】
回転側流体封止板３４における、静止側流体封止板３８と対向する面には、その回転側流体封止板３４と静止側流体封止板３８との間に浸入する流体、特に潤滑油、を外に向かって排出し、且つ、２枚の流体封止板３４、３８の間の間隙に潤滑油の皮膜を形成する役目を担う溝パターン４２が設けられている。
【００２５】
本実施形態のモータが歯車となる縦長溝３２を介して不図示の駆動部に連結されて駆動されている場合には、駆動部から放出されるか、あるいは、飛散する潤滑油は、駆動部からシャフト２０の縦長の溝３２に沿って流れるようになる。この縦長の溝３２は、２枚の流体封止板３４、３８の間の間隙にまで到達するようシャフト２０に形成されているので、駆動部用の潤滑油またはその他の流体は、シャフト２０の外周から半径方向に２枚の流体封止板３４、３８の間に位置する溝パターン４２の、最も内周側に位置する溝に達する。
【００２６】
潤滑油またはその他の流体は、シャフト２０が回転する遠心力によって、溝パターン４２の中を、最内周側の溝パターンから、シャフトの回転方向に応じて右または左方向に移動しつつ外周側に搬送される。
【００２７】
回転側流体封止板３４と静止側流体封止板３８の間隔は、潤滑油またはその他の流体の供給量が余剰になると発生する過圧に依存している。この潤滑油またはその他の流体の供給によって、回転側流体封止板３４と静止側流体封止板３８の間に、部分的に静止も回転もする潤滑油の皮膜が形成される。この潤滑油皮膜は、本実施形態で特に注目される点である機械的な摩擦損を発生させることなく、玉軸受２２に流れ込もうとする流体を封止する役割を果たしている。また、この潤滑油皮膜は、本実施形態の軸封装置を潤滑させる役目をも担っている。
【００２８】
溝パターン４２から外周側に搬送される潤滑油またはその他の流体が回転側流体封止板３４の外周に到達した場合、過剰な潤滑油は、外周の外側に向けて放出される。放出された潤滑油またはその他の流体は、静止側流体封止板３８とハウジングの内周端肩部４０との間に形成されている断面がくさび型形状の環状凹部４４で受け止められる。
【００２９】
静止側流体封止板３８の外周部には、本実施形態では半円型の溝形状である貫通部４６が形成されている。環状凹部４４で受け止められた潤滑油またはその他の流体は、くさび型の環状凹部４４からこの貫通部４６を介して再び軸封装置の外部に放出される。本実施形態のモータが不図示の駆動部に直接に連結されている場合、上記した方法によって、駆動部用の潤滑油を、駆動部のハウジング内に戻すことができる。
【００３０】
図１、図２では、静止側流体封止板３８がハウジング１０に固定されている場合を示しているが、静止側流体封止板３８は、例えば、ロータ１８の軸方向の動きを、２枚の流体封止板３４、３８の間に介在する潤滑油皮膜と共に吸収し且つ補正できるように、軸方向に対して可動であるように構成しても良い。尚、この流体封止板３８は、熱膨張および軸方向の振動を補正する役目も担っている。
【００３１】
流体封止板３４および３８の間に介在する潤滑油またはその他の流体から成る皮膜は、シャフト２０を軸封するためには重要な要素である。ここに示されている実施形態では、モータを始動させる際に確実に軸封装置に対する初期潤滑がなされるように、回転側流体封止板３４の外周面とモータのハウジング１０との間、および、回転側流体封止板３４とプレート２９との間に、各々潤滑油貯溜部４８が設けられている。また、本実施形態の軸封装置に対する初期潤滑を確実に行うためには、各潤滑油貯溜部４８を、例えば、潤滑用の油脂を貯蔵させるために用いても良い。
【００３２】
図３は、図１のモータの軸封装置の第１流体封止板３４に形成される溝パターン４２の一例が示された斜視図であり、図４は、図１のモータの軸封装置の第１流体封止板３４に形成される溝パターン４２の別の例が示された斜視図である。
【００３３】
図３および図４は、回転側流体封止板３４および溝パターン４２の２種の例を示すが、この本実施形態の回転側流体封止板３４および溝パターン４２については、当該分野に関して専門的知識を有する者であれば、図３および図４に示されている例に限定されるものではないことが容易に理解できると推察される。従って、この溝パターン４２は、例えば、無指向で回転するスパイラル溝のように、図３、４とは全く異なる形状をしていても良い。更に、この溝パターン４２は、回転側流体封止板３４に形成するのではなく、この回転側流体封止板３４と対向する静止側流体封止板３８に形成しても良いし、この２枚の流体封止板３４、３８の双方に形成しても良い。
【００３４】
このように本実施形態のモータ用軸封装置は、モータのハウジング１０に軸支されると共にハウジング１０における軸方向の一方の側に駆動側端部３０が突出するシャフト２０を軸封する軸封装置であって、シャフト２０に対して同心で軸方向に所定間隔をおいて相互に略平行となるように配置される第１流体封止板３４および第２流体封止板３８とを有し、第１流体封止板３４は、シャフト２０に対して回転不能となるように取り付けられ、第２流体封止板３８は、第１流体封止板３４と対向し、静止するようにハウジング１０の内周端肩部４０に設置され、第１流体封止板３４および第２流体封止板３８の各対向する面のうち、少なくとも一方の対向面には溝パターン４２が形成される。
【００３５】
また、本実施形態のモータ用軸封装置では、溝パターン４２として、シャフト２０と結合されている第１流体封止板３４側の対向面上に、シャフト２０に対して同心で異なる直径を有する複数の多角形状のパターン、または、シャフト２０に対して同心で異なる直径を有する複数の略多角形状のパターンが形成される。
【００３６】
また、本実施形態のモータ用軸封装置では、第２流体封止板３８の外周部には、第２流体封止板３８の上下両面間を貫通させて複数の貫通部４６が設けられ、第２流体封止板３８は、第２流体封止板３８の内周端部が軸方向にフレキシブルであるが、内周端部または外周端部の少なくとも一方が軸方向にフレキシブルであっても良い。または、第２流体封止板３８は、第２流体封止板３８の内周端部または外周端部の少なくとも一方が軸方向にスライド可能であるように設置されても良い。また、第２流体封止板３８と第１流体封止板３４との間の軸方向の間隔は、第２流体封止板３８の厚みに対して小さく形成され、特に、０．１ｍｍ以下に形成されている。
【００３７】
本実施形態のモータ用軸封装置を備えたモータは、ハウジング１０と、シャフト２０と、上記した軸封装置とを備え、シャフト２０は、ハウジング１０に軸支され、シャフト２０の一方の側である駆動側端部３０がハウジング１０から突出し、シャフト２０の駆動側端部３０の外周に、少なくとも１つの縦長の溝３２が設けられ、第１流体封止板３４は、シャフト２０の駆動側端部３０に、シャフト２０に対して回転不能に取り付けられ、第２流体封止板３８は、第１流体封止板３４と対向し、第１流体封止板３４との間に間隙が形成されて、静止するようにハウジング１０の内周端肩部４０に設置され、縦長の溝３２は、第１流体封止板３４と第２流体封止板３８の間に形成された間隙に到達するように形成される。
【００３８】
また、本実施形態のモータ用軸封装置を備えたモータでは、縦長の溝３２は、シャフト２０の駆動側端部３０に位置する歯車を構成し、ハウジング１０の内周端肩部４０には、第２流体封止板３８との間隙に面して、駆動側端部３０で使用される流体を受け止めるために、断面がくさび型形状の間隙を形成する環状凹部４４が設けられる。さらに、軸封装置の第２流体封止板３８の外周部に、第２流体封止板３８の上下両面間を貫通させて複数の貫通部４６が設けられる場合、その第２流体封止板３８の外周に位置する貫通部４６は、環状凹部４４と協動する。
【００３９】
また、本実施形態のモータ用軸封装置を備えたモータでは、シャフト２０は、転がり軸受の一種である玉軸受２２を介してハウジング１０に軸支されて、駆動側端部３０において駆動される装置と結合可能であり、軸封装置は、その玉軸受２２と、外部に突出するシャフト２０の駆動側端部３０との間に配置される。
【００４０】
本実施形態の軸封装置は、モータのシャフト２０を軸封するために、第１流体封止板３４および第２流体封止板３８を備える。第１流体封止板３４および第２流体封止板３８は互いに略平行であって、所定の間隔をおいてモータのシャフト２０の一方端部（駆動側端部３０）に同心に配置されている。その一方端部では、シャフト２０はハウジング１０から突出している。第１流体封止板３４は、シャフト２０に回転不能に結合され、第２流体封止板３８は、ハウジング１０の内周端肩部４０に回転不能に固定されている。第１流体封止板３４と第２流体封止板３８における各対向する面の内の少なくとも一方には、溝パターン４２が設けられる。この溝パターン４２は、望ましくは、シャフト２０と共に回転する第１流体封止板３４側の対向面に設けられる。
【００４１】
本実施形態の軸封装置では、溝パターン４２は、各々が異なる直径を有し、互いに重なり合う多角形、または、多角型パターンによって形成されている。この溝パターン４２は、例えば、図３に示したように互いに入り組んでいる複数の六角形によって形成しても良いし、他の選択肢として、溝パターン４２を、図４に示したように複数の波打たせた多辺型、または、図示しないスパイラル状に形成しても良い。
【００４２】
本実施形態の軸封装置では、モータのハウジング１０と結合されている第２流体封止板３８の外周には、溝パターン４２に沿って半径方向に送り出された流体を、ハウジング１０から軸方向に放出させる半円形の溝形状の貫通部４６が設けられる。この貫通部４６の形状は、溝形状に限らず貫通孔であっても良い。
【００４３】
本実施形態の軸封装置では、第１流体封止板３４および第２流体封止板３８の内の少なくとも一方の流体封止板が、流体封止板が結合されたハウジング１０に対して軸方向において柔軟性を有している。特に、本実施形態の軸封装置では、第２流体封止板３８が、流体封止板３８が結合されたハウジング１０に対して軸方向において柔軟性を有している。これは、軸方向の振れおよび／またはロータの熱膨張をハウジング１０の内部で吸収し、且つ、補正するためである。
【００４４】
本実施形態の軸封装置では、２枚の流体封止板３４、３８の間で流体をしかるべく搬送するために、上記した２枚の流体封止板３４、３８の軸方向間隔を、流体封止板３４、３８の厚みに対して小さい値に規定しなければならない。この軸方向間隙としては、０．１ｍｍ以下（≦０．１ｍｍ）であることが望ましい。しかしながら、この間隔は、流体封止板３４、３８の精密な構成寸法、および、モータとシャフト２０の寸法によって決定されるものである。
【００４５】
本実施形態の軸封装置では、ハウジング１０と、シャフト２０と、および、上記した軸封装置を具備するモータも提供している。尚、このシャフト２０は、モータのハウジング１０の中に配置されており、このシャフト２０の駆動側端部３０は、ハウジング１０から突出している。又、駆動側端部３０の外周には複数の縦長の溝３２が設けられている。この縦長の溝３２は、例えば、駆動部と連結されるべきシャフト２０の一方の端部に形成された歯車の歯溝部であっても良い。
【００４６】
本実施形態の軸封装置では、第１流体封止板３４は、シャフト２０の駆動側端部３０に回転不能に結合されており、第１流体封止板３４と第２流体封止板３８との間には、間隙が形成されるよう、所定の間隔が保たれる。上記した２枚の流体封止板３４、３８によって形成された軸封装置では、シャフト２０の外周に設けられた縦長の溝３２が、上記した２枚の流体封止板３４、３８の間の間隙に到達するように、シャフト２０に対して位置決めされている。このように軸封装置を構成することで、駆動部用の潤滑油、または、その他の液体または流体を、計画的に、上記した間隙に沿うように延伸されている上記溝パターン４２に誘導することができ、その流体は、この間隙中の溝パターン４２で外方向に拡散されて間隙を流体封止することになる。
【００４７】
本実施形態の軸封装置では、望ましくは、モータのハウジング１０と第２流体封止板３８との間には、２枚の流体封止板３４、３８の間の間隙から放出される流体を受け止めるために、その流体封止板３４、３８の間の間隙と対向する配置で環状凹部４４が設けられる。その環状凹部４４は、流体封止板３４、３８の間の間隙から外部に放出される流体を確実に受け止めることができるよう、例えば、断面がくさび型となるように形成される。第２流体封止板３８の外周に設けられた貫通部４６は、環状凹部４４と協動して、流体封止板３４、３８の間の間隙から外部に放出された流体を、環状凹部４４および貫通部４６を介してハウジング１０の軸方向の外部に放出することができるよう配置される。
【００４８】
既に述べたように、本実施形態の軸封装置を備えるモータは、望ましくは、シャフト２０の駆動側端部３０に設けられた歯車の縦長の溝３２を介して駆動部と連結されており、軸封装置は、モータを駆動部に対して確実に流体封止している。駆動部から放出されるか、または、飛散する潤滑油は、歯車の縦長の溝３２により２枚の流体封止板３４、３８の間の間隙まで搬送され、次いで、その２枚の流体封止板３４、３８の間で半径（ラジアル）方向に拡散され、その後、環状凹部４４と貫通部４６を介して、固定されている流体封止板３８の外周に沿って外に放出される。搬送された潤滑油またはその他の流体は、流体を封止するために機能すると同時に、２枚の流体封止板３４、３８に対する潤滑剤としても機能する。本実施形態の場合、初期潤滑のために、回転する第１流体封止板３４の外径と、モータのハウジング１０の間に潤滑油貯溜部４８を設けるようにしても良い。
【００４９】
本実施形態の軸封装置を用いることによって、摩擦が著しく少なく、且つ、ポンピング作用によって溝パターン４２が確実に機能するモータ用の軸封装置を提供することができる。又、本実施形態の軸封装置は、低コストで製造可能であって、しかも、容易にモータに取り付けることができる。
【００５０】
このように本実施形態の軸封装置では、特に潤滑油である液体（流体）がシャフト２０の外周部から注入され、次いで、第１流体封止板３４上の溝パターンに沿って徐々に放出され、無接触のラビリンスシールが形成される。その際に液体には、シャフト２０が回転する際に溝パターン４２により生じる遠心力および粘着力が作用するので、液体は適切に制御されて分散される。このようにして本実施形態の軸封装置における２つの流体封止板３４、３８の間には、軸封装置に流体封止作用をもたらす液体の皮膜を形成することができる。
【００５１】
また、本実施形態の軸封装置では、第１流体封止板３４は、シャフト２０に圧入され、第２流体封止板３８は、ハウジング１０の内周端肩部４０に圧入および／またはカシメられるか、あるいは、ハウジング１０の内周の１つの周端肩部４０に浮遊式に設置される。このように構成することにより、本実施形態では、モータのシャフト２０に取り付けられた玉軸受２２にいかなる圧縮応力も作用させないようにすることができるので、無接触の軸封装置を形成することができる。つまり、本実施形態では、第１流体封止板３４に何ら摩擦を生じさせることなく軸封装置を機能させることができ、さらに、低コストで製造可能であって、しかも、容易に取り付けることができる軸封装置およびその軸封装置を備えるモータを提供することができる。
【００５２】
また、本発明の軸封装置は、上記した実施形態で説明した玉軸受２２を用いたモータに限定されるものではなく、例えば、転がり軸受、流体軸受、または、いわゆるスラスト軸受といった他種の軸受を用いたモータに適用することができる。
【００５３】
また、上記した本願明細書、各図面、および、各請求項に開示した本発明の特徴は、本発明を実施するために単独で用いても良いし、任意の組み合わせで用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態のモータにおける軸封装置の概略構成を示す部分断面図である。
【図２】図１のモータの軸封装置を分解して示した部分的断面分解図である。
【図３】図１のモータの軸封装置の第１流体封止板に形成される溝パターンの一例が示された斜視図である。
【図４】図１のモータの軸封装置の第１流体封止板に形成される溝パターンの別の例が示された斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  ハウジング、
１４  ステータ、
１６  相巻線、
１８  ロータ、
２０  シャフト、
２２  玉軸受、
２６  ロータヘッド、
２８  スリーブ、
２９  プレート、
３０  駆動側端部、
３２  縦長の溝、
３４  第１流体封止板（回転側流体封止板）、
３６  （シャフトの）外周端肩部、
３８  第２流体封止板（静止側流体封止板）、
４０  （ハウジングの）内周端肩部、
４２  溝パターン、
４４  環状凹部、
４６  貫通部、
４８  潤滑油貯溜部。
【図１】
2004360903.tif 000003
【図２】
2004360903.tif 000004
【図３】
2004360903.tif 000005
【図４】
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