(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状を有するモータフレームと、該モータフレームの前端部に位置しモータ軸の一端を軸支する軸受が装着されたモータブラケットと、前記モータフレームの後端部に位置し前記モータ軸の他端を軸支する軸受が装着された反負荷ブラケットとを備えている防水型ギヤードモータにおいて、
前記モータブラケット及び反負荷ブラケットのそれぞれが、前記モータフレームの前端部及び後端部の内周面に嵌合する同一寸法の係合段部を有し、
前記モータフレーム内への水滴の浸入を防止するＯリングが、前記係合段部の外周面に設けられた凹溝部に装填され、
前記モータ軸の中心から前記凹溝部の底面までの半径が、前記モータブラケットと反負荷ブラケットのそれぞれにおいて等しいとともに、
前記Ｏリングの寸法が、前記モータブラケットと反負荷ブラケットのそれぞれにおいて等しく、
前記モータフレームの前端部及び後端部の内周側角部が面取りされており、
該面取り断面形状が、前記モータフレームの内周面に対して鋭角θを有する直角三角形であり、
該直角三角形の鋭角θに対する高さが前記Ｏリングの太さと前記凹溝部の深さの差より長く、
前記直角三角形の斜辺の起点が前記凹溝部の外側辺より外側に位置して、前記凹溝部の開口部が前記モータフレームの内周面のみにより覆われ、
前記Ｏリングが、前記斜辺と接触することなく、前記凹溝部を構成する二側面及び底面と、前記モータフレームの内周面とに接触する状態で前記凹溝部に装填されていることを特徴とする防水型ギヤードモータ。
【請求項２】
前記モータフレームの前端部及び後端部の面取りされた残余の座面高さが、前記モータフレームの肉厚と前記直角三角形の鋭角θに対する高さの差であることを特徴とする請求項１に記載の防水型ギヤードモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、洗浄装置のような水を使う装置に内装されるギヤードモータであって、特に、モータフレーム内への水分の浸入を防止するとともに軽量化を図った防水型ギヤードモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、防水性が要求される分野で使用される防水型ギヤードモータとしては、モータフレームとモータ軸を軸支するブラケットの間にＯリングを介在させてモータフレーム内への水滴の浸入を防止した防水型ギヤードモータが知られている。このような防水型ギヤードモータにおいて、防水性能が不十分であるとモータ内部に水分が浸入し、コイルやギヤの劣化が進み、絶縁破壊及び短絡によるモータの破損やギヤ伝達能力等が低下し、モータが装着された装置の運転を停止させる。冠水仕様までは必要ないが、防水性を必要とする需要があり、また、装置内に納める必要から小型軽量で取り扱い性を向上した防水型ギヤードモータの開発が嘱望されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２８０５０１号公報（特に、第４頁、図１参照）
【特許文献２】特開２００５−１６８１８６号公報（特に、第５頁、図１、２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
防水型ギヤードモータは、高い防水性と同時に小型・軽量をも要求されるため、少しでもモータフレームの肉厚を薄くする必要があり、かつ、モータ内に水分が浸入しない形状・構造をとる必要がある。通常モータのモータ軸は、２つの軸受で支持されており、軸受を保持しているモータブラケット及び反負荷ブラケットとモータフレームの同芯性を確保しなければならないが、モータフレームを軽量・薄肉にするとモータ軸の同芯性確保が困難になる傾向にある。すなわち、モータフレームの中心軸とモータ軸の中心軸が一致しにくくなり、モータ軸の回転が円滑でなくなり安定性に欠け、異音・振動の発生及び水分の浸入という課題があった。
【０００４】
さらに、従来の防水型ギヤードモータは、モータフレームとその前端部及び後端部を閉塞するモータブラケット及び反負荷ブラケットのそれぞれの係合部におけるＯリングを格納する凹溝部の寸法とＯリングの寸法に対して配慮がされていないため、Ｏリングの拡張力がモータブラケットと反負荷ブラケットにおいて同一にならず軸振れ発生の原因となっていた。
【０００５】
しかも、従来の防水型ギヤードモータは、モータブラケット及び反負荷ブラケットに設けた凹溝部とモータフレームの前後端部の形状に対して配慮がなされていないため、モータフレームの前後端部がＯリングにかみ込み、Ｏリングの一部が損傷を受ける所謂「かじり」が発生するという課題があった。また、従来の防水型ギヤードモータは、ブラケット側の凹溝部を構成する三面（二側面と底面）とモータフレームの内周面の合計四面によって構成される環状の閉塞空間にＯリングが各四面と接触する状態で収納されていないので、防水性が不十分であるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、モータフレームとモータ軸の同芯性を確保し、モータ軸の軸振れを抑制し、Ｏリングのかみ込み及びかじりの発生を抑制し、高い防水性と小型軽量化を実現した防水性ギヤードモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず、本請求項１に係る発明は、円筒形状を有するモータフレームと、該モータフレームの前端部に位置しモータ軸の一端を軸支する軸受が装着されたモータブラケットと、前記モータフレームの後端部に位置し前記モータ軸の他端を軸支する軸受が装着された反負荷ブラケットとを備えている防水型ギヤードモータにおいて、前記モータブラケット及び反負荷ブラケットのそれぞれが、前記モータフレームの前端部及び後端部の内周面に嵌合する同一寸法の係合段部、すなわち、インロー部を有し、前記モータフレーム内への水滴の浸入を防止するＯリングが、前記係合段部の外周面に設けられた凹溝部に装填され、前記モータ軸の中心から前記凹溝部の底面までの半径が、前記モータブラケットと反負荷ブラケットのそれぞれにおいて等しいとともに、前記Ｏリングの寸法が、前記モータブラケットと反負荷ブラケットのそれぞれにおいて等しく、前記モータフレームの前端部及び後端部の内周側角部が面取りされており、該面取り断面形状が、前記モータフレームの内周面に対して鋭角θを有する直角三角形であり、該直角三角形の鋭角θに対する高さが前記Ｏリングの太さと前記凹溝部の深さの差より長く、前記直角三角形の斜辺の起点が前記凹溝部の外側辺より外側に位置して、前記凹溝部の開口部が前記モータフレームの内周面のみにより覆われ、前記Ｏリングが、前記斜辺と接触することなく、前記凹溝部を構成する二側面及び底面と、前記モータフレームの内周面とに接触する状態で前記凹溝部に装填されていることにより、前記課題を解決したものである。
【０００８】
さらに、本請求項２に係る発明は、請求項１に係る防水型ギヤードモータの構成に加えて、前記モータフレームの前端部及び後端部の面取りされた残余の座面高さが、前記モータフレームの肉厚と前記直角三角形の鋭角θに対する高さの差であることにより、前記課題をさらに解決したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本請求項１に係る発明によれば、円筒形状を有するモータフレームと、該モータフレームの前端部に位置しモータ軸の一端を軸支する軸受が装着されたモータブラケットと、前記モータフレームの後端部に位置し前記モータ軸の他端を軸支する軸受が装着された反負荷ブラケットとを備えている防水型ギヤードモータにおいて、前記モータブラケット及び反負荷ブラケットのそれぞれが、前記モータフレームの前端部及び後端部の内周面に嵌合する同一寸法の係合段部を有し、前記モータフレーム内への水滴の浸入を防止するＯリングが、前記係合段部の外周面に設けられた凹溝部に装填されていることにより、前記モータブラケットの軸中心と前記反負荷ブラケットの軸中心が、モータフレームの軸中心と一致するので、モータフレームとモータ軸の同芯性が確保され、円滑で安定したモータ軸の回転を実現することができる。
【００１０】
また、Ｏリングによって高い防水性が発揮されるので、モータフレームとモータブラケット及び反負荷ブラケットとの隙間からモータフレーム内部への水分の浸入が防止され、高い防水性が実現できる。
【００１１】
さらに、Ｏリングを装填する凹溝部をモータフレームの端部面に設ける必要がないため、モータフレームの肉厚の薄肉化が実現でき、防水型ギヤードモータの小型軽量化が達成される。
【００１２】
さらに、モータ軸の中心から凹溝部の底面までの半径が、モータブラケットと反負荷ブラケットのそれぞれにおいて等しいとともに、Ｏリングの寸法が、モータブラケットと反負荷ブラケットのそれぞれにおいて等しいことにより、モータブラケットと反負荷ブラケットのそれぞれにおいて、Ｏリングの拡張力が等しくなるので、モータ軸の軸振れが抑制され、より一層円滑で安定したモータ軸の回転が実現できる。
【００１３】
さらに、モータフレームの前端部及び後端部の内周側角部が面取りされており、この面取り断面形状が、モータフレームの内周面に対して鋭角θを有する直角三角形であり、この直角三角形の斜辺の起点が、凹溝部の外側辺より外側に位置し、前記直角三角形の鋭角θに対する高さがＯリングの太さと凹溝部の深さの差より長いことにより、Ｏリングのかみ込み及びかじりの発生が防止されるとともに、ブラケット側の凹溝部を構成する三面（二側面と底面）とモータフレームの内周面の合計四面によって構成される環状空間にＯリングが各四面と高い面圧で接触する状態で装填されるので、きわめて高い防水性を発揮させることができる。
【００１４】
本請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る防水型ギヤードモータにおいて、モータフレームの前端部及び後端部の面取りされた残余の座面高さが、前記モータフレームの肉厚と前記直角三角形の鋭角θに対する高さの差であることにより、モータフレームの端面とモータブラケット及び反負荷ブラケットとの接触面積を大きく確保することができるので、一層高いモータ軸同芯性の確保を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の防水型ギヤードモータは、円筒形状を有するモータフレームと、このモータフレームの前端部に位置しモータ軸の一端を軸支する軸受が装着されたモータブラケットと、モータフレームの後端部に位置しモータ軸の他端を軸支する軸受が装着された反負荷ブラケットとを備えており、モータブラケット及び反負荷ブラケットのそれぞれが、モータフレームの前端部及び後端部の内周面に嵌合する同一寸法の係合段部を有し、モータフレーム内への水滴の浸入を防止するＯリングが、係合段部の外周面に設けられた凹溝部に装填され、モータ軸の中心から凹溝部の底面までの半径が、モータブラケットと反負荷ブラケットのそれぞれにおいて等しいとともに、Ｏリングの寸法が、モータブラケットと反負荷ブラケットのそれぞれにおいて等しく、モータフレームの前端部及び後端部の内周側角部が面取りされており、面取り断面形状が、モータフレームの内周面に対して鋭角θを有する直角三角形であり、直角三角形の鋭角θに対する高さがＯリングの太さと凹溝部の深さの差より長く、直角三角形の斜辺の起点が凹溝部の外側辺より外側に位置して、凹溝部の開口部がモータフレームの内周面のみにより覆われ、Ｏリングが、斜辺と接触することなく、凹溝部を構成する二側面及び底面と、モータフレームの内周面とに接触する状態で凹溝部に装填されていることにより、モータフレームとモータ軸の同芯性を確保し、モータ軸の軸振れを抑制し、Ｏリングのかみ込み及びかじりの発生を抑制し、高い防水性と小型軽量化を実現するものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。
【００１６】
以下、本発明の実施例である防水型ギヤードモータ１００を図１乃至図３に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の実施例である防水型ギヤードモータ１００の一部を切り欠いて全体形状を示した側面図であり、図２は、防水型ギヤードモータ１００のモータフレーム１１０とモータブラケット１４０（反負荷ブラケット１５０）の係合部の係合前の状態を示した拡大図であり、図３は、防水型ギヤードモータ１００のモータフレーム１１０とモータブラケット１４０（反負荷ブラケット１５０）の係合部の係合後の状態を示した拡大図である。
【００１７】
本発明の実施例である防水型ギヤードモータ１００は、図１に示すように、アルミまたは鋼板などにより成形された円筒形状を有するモータフレーム１１０と、このモータフレーム１１０の前端部、すなわち減速部１２０側に位置しモータ軸１３０の一端を軸支する軸受１４２が装着されたモータブラケット１４０と、モータフレーム１１０の後端部に位置しモータ軸１３０の他端を軸支する軸受１５２が装着された反負荷ブラケット１５０を備えている。そして、モータブラケット１４０と反負荷ブラケット１５０は、円周方向に均等に配設された少なくとも３本以上の通しボルト１６０によりモータフレーム１１０を挟む形に均等締めされている。なお、モータ軸１３０の回転は、減速部１２０により減速され減速機出力軸１７０に伝達される。
【００１８】
また、モータブラケット１４０及び反負荷ブラケット１５０のそれぞれが、モータフレーム１１０の前端部及び後端部に嵌合する同一寸法、すなわち、同一幅、同一高さの係合段部１４４、１５４を有している。そして、これらの係合段部１４４、１５４の外周面に設けられた凹溝部１４６、１５６にモータフレーム１１０内への水滴の浸入を防止するゴムや合成樹脂からなる環状弾性体であるＯリング１４８、１５８が装填されている。
【００１９】
さらに、モータ軸１３０の中心から凹溝部１４６、１５６の底面までの半径が、モータブラケット１４０と反負荷ブラケット１５０のそれぞれにおいて等しく設定されているとともに、Ｏリングの寸法、すなわち太さ及び直径が、モータブラケット１４０と反負荷ブラケット１５０のそれぞれにおいて等しく設定されている。
【００２０】
次にモータフレーム１１０の前端部及び後端部とモータブラケット１４０及び反負荷ブラケット１５０の係合段部１４４、１５４の形状について図２及び図３に基づき説明する。モータフレーム１１０の前端部及び後端部は、図２に示すように内周側角部が長さＱに亘って面取りされている。この面取りされた断面形状は、モータフレーム１１０の内周面に対して鋭角θを有する直角三角形ＸＷＲであり、直角三角形ＸＷＲの斜辺ＸＷの起点Ｘが、モータフレーム１１０とモータブラケット１４０（反負荷ブラケット１５０）が係合した状態において、図３に示すように係合段部１４４（１５４）に設けた凹溝部１４６（１５６）の外側辺、すなわちＹポイントを通る辺よりも外側に位置するように長さＱが設定されている。すなわち、Ｑ＜Ｑ１であり、その結果、凹溝部１４６（１５６）の開口部は、モータフレーム１１０の内周面によって完全に覆われ、したがってモータフレーム１１０の内周面のみにより覆われる。
ここで、符号Ｚ１は、モータ軸１３０の軸方向における凹溝部１４６（１５６）の溝幅である。
そして、Ｏリング１４８（１５８）は、直角三角形ＸＷＲの斜辺ＸＷと接触することなく、凹溝部１４６（１５６）を構成する二側面及び底面と、モータフレーム１１０の内周面とに接触する状態で前記凹溝部１４６（１５６）に装填されている。
【００２１】
また、直角三角形ＸＷＲの鋭角θに対する高さＬは、図２に示すようにＯリング１４８（１５８）の太さＤと凹溝部１４６（１５６）の深さＨの差より長くなるように、すなわちＬ＞Ｄ−Ｈとなるように設定されている。もし、Ｌ＜Ｄ−Ｈであると、モータフレーム１１０の面取りされた角部Ｗが、Ｏリング１４８（１５８）の表面と線接触し、かみ込み及びかじりが発生する可能性がある。Ｌ＞Ｄ−Ｈとなるように設定することによってモータフレーム１１０の面取りされた斜面とＯリング１４８（１５８）が面接触するため、かみ込み及びかじりの発生を確実に防止することができる。
【００２２】
さらに、鋭角θは、９０°に近づくとＬ＞Ｄ−Ｈの関係を満たしていても、モータフレーム１１０の面取りの立ち上がり部、すなわち、直角三角形ＸＷＲの斜辺ＸＷの起点Ｘが、Ｏリング１４８（１５８）の表面と線接触し、かみ込み及びかじりが発生する可能性があるため、鋭角θは、３０°以下とすることが好ましい。
【００２３】
ここで、モータフレーム１１０の前端部及び後端部における面取りされた残余の座面高さＡは、図３に示すようにモータフレーム１１０の肉厚Ｔと直角三角形ＸＷＲの鋭角θに対する高さＬの差となるが、直角三角形ＸＷＲの底辺ＸＲの長さ、すなわちＱの長さを小さくすることによって、この座面高さＡを大きくすることができ、モータフレーム１１０の前端部及び後端部とモータブラケット１４０及び反負荷ブラケット１５０とのインロー部の接触面積を大きく確保することができ、一層高いモータ軸同芯性の確保を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、本発明者らが、モータフレームの前後端部の開口を閉塞するブラケット側に係合段部を設け、この係合段部の外周面にＯリングを装填する凹溝部を設けて、この凹溝部とＯリング及び係合段部と嵌合するモータフレームの前後端部の寸法・形状と防水性能との関係を鋭意研究した結果、完成に至ったものであって、高い防水性が要求される装置への内装に適しており、その産業上の利用可能性はきわめて高い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の防水型ギヤードモータの一部を切り欠いて全体概要を示す斜視図。
【図２】モータフレームとブラケットの係合部の係合前の状態を示した拡大図。
【図３】モータフレームとブラケットの係合部の係合後の状態を示した拡大図
【符号の説明】
【００２６】
１００  ・・・  防水型ギヤードモータ
１１０  ・・・  モータフレーム
１２０  ・・・  減速部
１３０  ・・・  モータ軸
１４０  ・・・  モータブラケット
１４２  ・・・  軸受
１４４  ・・・  係合段部
１４６  ・・・  凹溝部
１４８  ・・・  Ｏリング
１５０  ・・・  反負荷ブラケット
１５２  ・・・  軸受
１５４  ・・・  係合段部
１５６  ・・・  凹溝部
１５８  ・・・  Ｏリング
１６０  ・・・  通しボルト
１７０  ・・・  減速機出力軸
【図１】
0004926001.tif 000002
【図２】
0004926001.tif 000003
【図３】
0004926001.tif 000004