JP2005168186A - Waterproof structure of housing and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インロー嵌合を用いて嵌め入れたハウジングにおける開口部周りの防水構造と、この防水構造を用いてモータハウジングの開口を密封した電動機に関する。 The present invention relates to a waterproof structure around an opening in a housing fitted using inlay fitting, and an electric motor in which the opening of a motor housing is sealed using this waterproof structure.
電動機は、その使用される環境により、耐水性を要求される場合がある。例えば、車両に搭載される電動機には、跳ね上げられる泥水等の浸入を防止するため、アルミニウム合金等からなる密閉構造のハウジング(ケーシング)が用いられている。また、自動車に搭載されるトランスミッション用ポンプやウォータポンプ等、特に小型軽量であることが求められる用途には、1本の主軸の一端側にインペラ等を備えるポンプ部を形成するとともに、他端側に回転子および固定子等を有するモータ部を形成して一体化したポンプ一体型電動機が使用されている(例えば、特許文献1あるいは本出願人らによる先の出願 特願2003−176519号等を参照。)。
The electric motor may be required to have water resistance depending on the environment in which it is used. For example, a sealed housing (casing) made of an aluminum alloy or the like is used in an electric motor mounted on a vehicle in order to prevent intrusion of muddy water or the like that is splashed up. In addition, for applications that are particularly required to be small and light, such as transmission pumps and water pumps mounted on automobiles, a pump portion having an impeller or the like is formed on one end side of one main shaft, and the other end side A pump-integrated electric motor in which a motor unit having a rotor, a stator, and the like is formed and integrated is used (for example,
図4は、従来のポンプ一体型電動機の構造を示す軸方向断面図であり、図5は、図4のQ部拡大図である。 FIG. 4 is an axial cross-sectional view showing the structure of a conventional pump-integrated electric motor, and FIG. 5 is an enlarged view of a portion Q in FIG.
この例は、自動車のトランスミッション用油圧ポンプとして用いられるトロコイドポンプを示したものであり、ハウジング1の内部には、電動モータ部2とポンプ部3とが収納されている。ハウジング1内には、モータ部2によって回転駆動される駆動軸であると同時にポンプ部3の回転軸ともなる主軸4が設けられており、その軸方向両端部が、ハウジング1に設けられた軸受5および6により回転自在に支持されている。なお、図中の符号21はモータの回転子、22はモータの固定子、31はトロコイドポンプのアウタロータ、32はトロコイドポンプのインナロータを、それぞれ示す。また、説明が煩雑になるのを防ぐため、モータ部2とポンプ部3の動作や機能、および主軸4の軸封構造に関する詳細な説明は省略する。
This example shows a trochoid pump used as a transmission hydraulic pump for an automobile, and an
このハウジング1は、例えばアルミ合金製であり、モータ部2のハウジングカバーとしてのモータハウジング12と、ポンプ部3が収納されるハウジング基体としてのポンプハウジング11と、このポンプハウジング11の開口を密閉するポンププレート13とを連結して構成されている。また、ポンプハウジング11は、そのモータ部2側端面11aに、モータハウジング12を嵌合するための円環状のフランジ部11bが形成されているとともに、その径方向中央には、主軸4を挿通する貫通孔11cが設けられており、この貫通孔11cに配設されたメカニカルシール7によって、ポンプ部3側の液体(作動流体)がモータ部2側に浸入することが防止されている。
The
モータハウジング12は、円筒部12aと、軸方向一方側(ポンプ部3と反対側)に形成された底部12bとからなり、軸方向他方側の面が開口した有底カップ状に形成されている。また、モータハウジング12の底部12bの径方向中央には、前記主軸4の一端を支持するための軸受6が配設されているとともに、このモータハウジング12は、その開口径が、先述したポンプハウジング11の端面11aに設けられたフランジ部11bの外径と略同一になるように形成されており、ポンプハウジング11に対してインロー嵌合(すき間嵌めまたは圧入)で嵌め入れられている。
The
ところで、以上のようなコンパクトな構成の電動機においては、モータ部2を挟み込むように配置された軸受5,6により、その主軸4の回転が支持されているため、これらの軸受5,6の回転軸間にずれが生じると、主軸4が振れ回りを起こしてしまう。従って、これら主軸4を支持するポンプ部3側の軸受5とモータハウジング底部12b側の軸受6とは、正確に同心状に配置する必要がある。
By the way, in the electric motor having a compact configuration as described above, the rotation of the
そこで、このモータハウジング12(ハウジングカバー)を、高精度に、かつ、容易に心出ししつつポンプハウジング11(ハウジング基体)に取り付ける手段として、この例のように、ポンプハウジング11に略円環状のフランジ部11bを設け、このフランジ部11bの外周11dにインロー嵌合で嵌め入れる方法や、特許文献1のように、所定の位置に形成された基体端面の穴を用いてボルトで締め付ける方法等が取られている。
Therefore, as a means for attaching the motor housing 12 (housing cover) to the pump housing 11 (housing base) with high accuracy and easy centering, as shown in this example, the
また、図5に示すように、このモータハウジング12の開口には、ハウジング内部への液体等の侵入を防止するため、Oリング8を用いた防水構造が形成されている。このようなOリング8を用いた防水構造は、通常、このポンプハウジング11のフランジ部11bの外周面11dに、円周状のOリング溝11eを形成するとともに、このOリング溝11eに所定の大きさのOリング8を嵌め入れ、モータハウジング12を嵌合してこのOリング8を弾性変形させることにより実現されている。
Further, as shown in FIG. 5, a waterproof structure using an O-
なお、モータハウジング開口の防水構造に関しては、筒状ケーシングの相互にかみ合う合わせ部分に弾性結合部材を挿入する方法(特許文献2)や、ポンプハウジングとモータハウジングの嵌合部に設けられた輪環状溝に、弾性変形するシール部材を挿入する方法(特許文献3)等が提案されている。 As for the waterproof structure of the motor housing opening, a method of inserting an elastic coupling member into the mating portion of the cylindrical casing (Patent Document 2) or an annular ring provided at the fitting portion between the pump housing and the motor housing. A method of inserting a sealing member that is elastically deformed into the groove (Patent Document 3) has been proposed.
ところで、以上のようなハウジングの結合方法においては、正確なインロー嵌合を維持するために、ハウジングカバー(モータハウジング)とインロー嵌合するハウジング基体(ポンプハウジング)のフランジ部に、ある程度の肉厚が要求される。更に、このフランジ部の外周面には、前述のOリングを挿入するための円周溝が形成されることから、その溝による強度低下を見越した厚さに設計にする必要があり、小型で軽量なことが求められる電動機にとっては、径方向寸法と重量の増大を招いてしまうという点で不利である。 By the way, in the housing coupling method as described above, in order to maintain accurate inlay fitting, a certain amount of thickness is formed on the flange portion of the housing base (pump housing) to be inlay-fitted with the housing cover (motor housing). Is required. Furthermore, since the circumferential groove for inserting the above-described O-ring is formed on the outer peripheral surface of the flange portion, it is necessary to design the thickness to allow for a decrease in strength due to the groove. For an electric motor that is required to be lightweight, it is disadvantageous in that it increases the radial dimension and weight.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、省スペースでOリングを組み付けることのできるハウジングの防水構造とそれを用いた電動機を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a waterproof structure for a housing in which an O-ring can be assembled in a space-saving manner and an electric motor using the same.
前記の目的を達成するために、請求項1に記載のハウジングの防水構造は、円状の断面を有するハウジング基体の端面に、この端面から垂直に突出する円環状のフランジ部を形成し、このフランジ部の外周の入隅部にOリングを配置するとともに、前記フランジ部の外周に、このフランジ部の外径と略同一の開口径を有するカップ状のハウジングカバーをインロー嵌合で嵌め入れ、前記Oリングを弾性変形させて、このハウジングカバーの開口を密封したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the waterproof structure of the housing according to claim 1 forms an annular flange portion projecting perpendicularly from the end surface of the housing base body having a circular cross section. An O-ring is arranged at the corner of the outer periphery of the flange portion, and a cup-shaped housing cover having an opening diameter substantially the same as the outer diameter of the flange portion is fitted into the outer periphery of the flange portion by inlay fitting. The O-ring is elastically deformed to seal the opening of the housing cover.
本発明は、部材間の嵌合部にOリングを介在配置したハウジングの防水構造において、インロー嵌合を形成するフランジ部に溝を形成するのではなく、その外周面の角部(入隅部)にOリングを配置し、このOリングを、嵌合する相手部材によって圧縮変形させることにより、所期の目的を達成しようとするものである。 The present invention relates to a waterproof structure of a housing in which an O-ring is interposed in a fitting portion between members, and does not form a groove in a flange portion that forms a spigot fitting, but a corner portion (inner corner portion) of an outer peripheral surface thereof. ) And an O-ring is arranged, and this O-ring is compressed and deformed by the mating member to be fitted, thereby achieving the intended purpose.
すなわち、請求項1に記載の発明によれば、ハウジング基体のフランジ部に円周溝を設ける必要がなく、このフランジ部を従来品に比して肉薄に形成しつつ、簡易な構造で同様の防水性能を維持することができる。従って、このハウジングを軽量化することができるとともに、ハウジングを形成する材料費や溝を形成する加工費を削減することも可能で、もってハウジング全体のコストダウンを達成することができる。 That is, according to the first aspect of the present invention, it is not necessary to provide a circumferential groove in the flange portion of the housing base, and the flange portion is formed thinner than the conventional product, and the same structure can be obtained with a simple structure. Waterproof performance can be maintained. Therefore, the weight of the housing can be reduced, and the material cost for forming the housing and the processing cost for forming the groove can be reduced, thereby reducing the cost of the entire housing.
ここで、前記Oリングに接触する前記ハウジングカバーの開口部の形状は、R状またはテーパー状に形成することが好ましい。(請求項2) Here, the shape of the opening of the housing cover that contacts the O-ring is preferably formed in an R shape or a taper shape. (Claim 2)
フランジ部外周の入隅部の形状は、通常、直角に近い形の角であるが、この入隅部に配置されるOリングと接触するハウジングカバーの開口部の形状を、R状またはテーパー状とすることによって、Oリングとこのカバーとの接触面積が広がり、その防水効果を高めることができる。また、このハウジングカバーの開口部の形状は、Oリングを角部方向(斜め方向)に押圧することになり、径方向への押圧のみであった従来のOリング溝を設ける方法に比べ、Oリングのガタや弛み等の発生が少ないというメリットもある。 The shape of the corner at the outer periphery of the flange is usually a right angle, but the shape of the opening of the housing cover that contacts the O-ring arranged at the corner is R-shaped or tapered. By doing so, the contact area between the O-ring and the cover is increased, and the waterproofing effect can be enhanced. Further, the shape of the opening of the housing cover is that the O-ring is pressed in the corner direction (diagonal direction), compared with the conventional method of providing an O-ring groove that is only pressed in the radial direction. There is also an advantage that the occurrence of looseness or looseness of the ring is small.
次に、請求項3に記載の発明は、前記のハウジングの防水構造を、電動機のハウジングに用いたものであって、主軸と、中心部にこの主軸の貫通孔を有するハウジング基体と、この貫通孔を通して配置された前記主軸の一端側に配設されたモータ部と、このモータ部の周囲に配置された有底カップ状のモータハウジングと、このモータハウジングの底部の径方向中央に配設され、かつ、前記主軸のモータ部側端部を支持する軸受とを備えるとともに、前記モータハウジングが、前記基体のモータ部側端面に設けられた円環状のフランジ部の外周に、インロー嵌合で嵌め入れられた電動機において、前記ハウジング基体のフランジ部外周の入隅部に、Oリングが配置されているとともに、前記モータハウジングの嵌合によるこのOリングの弾性変形によって、このモータハウジングの開口が密封されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the waterproof structure of the housing is used for a housing of an electric motor. The main shaft, a housing base having a through-hole of the main shaft at the center, and the through-hole A motor portion disposed on one end side of the main shaft disposed through the hole; a bottomed cup-shaped motor housing disposed around the motor portion; and a radial center of the bottom portion of the motor housing. And a bearing for supporting the motor part side end of the main shaft, and the motor housing is fitted in an outer periphery of an annular flange part provided on the motor part side end surface of the base by inlay fitting. In the inserted electric motor, an O-ring is disposed at an inner corner of the outer periphery of the flange portion of the housing base, and the elasticity of the O-ring due to the fitting of the motor housing. By the shape, the opening of the motor housing, characterized in that it is sealed.
この構成によって、モータハウジングの正確なインロー嵌合を維持しつつ、電動機の小型化と軽量化を進めることができる。また、ハウジング基体のフランジ部に円周溝を設ける必要がなく、簡易な構造で従来品と同等の防水性能を維持することができ、もって電動機のコストを低減することが可能になる。 With this configuration, it is possible to reduce the size and weight of the electric motor while maintaining accurate inlay fitting of the motor housing. Further, it is not necessary to provide a circumferential groove in the flange portion of the housing base, and the waterproof performance equivalent to that of the conventional product can be maintained with a simple structure, thereby reducing the cost of the electric motor.
また、請求項2と同様に、前記Oリングに接触する前記モータハウジングの開口部の形状は、R状またはテーパー状に形成することが好ましい。(請求項3) As in the second aspect, the shape of the opening of the motor housing that contacts the O-ring is preferably formed in an R shape or a taper shape. (Claim 3)
モータハウジングの開口部のこの形状によって、Oリングとこのモータハウジングとの接触面積が広がり、その防水効果を高めることができる。また、モータハウジングの開口部のこの形状は、Oリングを径・軸両方向に押圧することから、Oリングのガタや弛み等の発生を防止することができる。 With this shape of the opening of the motor housing, the contact area between the O-ring and the motor housing is increased, and the waterproof effect can be enhanced. Further, this shape of the opening of the motor housing presses the O-ring in both the diameter and the axial direction, so that the O-ring can be prevented from being loose or loose.
以上のように、本発明のハウジングの防水構造によれば、ハウジングカバーを嵌合するハウジング基体のフランジ部にOリング溝を設ける必要がなく、このフランジ部を従来品に比して肉薄・軽量に形成しつつ、簡易な構造で従来と同等の防水性能を維持することができる。 As described above, according to the waterproof structure of the housing of the present invention, there is no need to provide an O-ring groove in the flange portion of the housing base body into which the housing cover is fitted, and this flange portion is thinner and lighter than conventional products. The waterproof performance equivalent to the conventional one can be maintained with a simple structure.
また、この防水構造を採用した電動機は、軽量かつコンパクトに製作することができるとともに、ハウジングの材料費や加工費を削減することが可能で、もって低コストの電動機とすることができる。 In addition, the electric motor adopting this waterproof structure can be manufactured in a light and compact manner, and can reduce the material cost and processing cost of the housing, and thus can be a low-cost electric motor.
以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本実施の形態におけるポンプ一体型電動機の構造を示す軸方向断面図であり、図2は、図1のP部拡大図である。なお、従来例と同様の機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an axial sectional view showing the structure of a pump-integrated electric motor according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion P in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structural member which has the same function as a prior art example.
この実施の形態における電動機も、自動車のトランスミッション用として用いられるポンプ一体型電動機(トロコイドポンプ)を示したものであり、ハウジング1の内部には、電動モータ部2とポンプ部3とが収納されている。ハウジング1は、主にモータ部2が収納されるモータハウジング12(ハウジングカバー)と、主にポンプ部3が収納されるポンプハウジング11(ハウジング基体)と、このポンプハウジング11の開口を密閉するポンププレート13とを連結して構成されており、ポンプハウジング11のモータ部2側端面11aには、モータハウジング12を嵌合するための円環状のフランジ部11bが形成されている。
The electric motor in this embodiment also shows a pump-integrated electric motor (trochoid pump) used for an automobile transmission, and an
また、モータハウジング12は、円筒部12aと、軸方向一方側(ポンプ部3と反対側)に形成された底部12bとからなり、軸方向他方側の面が開口した有底カップ状に形成されている。このモータハウジング12の底部12bの径方向中央には、主軸4の一端を支持するための軸受6が配設されているとともに、このモータハウジング12は、その開口径が、先述したポンプハウジング11の端面11aに設けられたフランジ部11bの外径と略同一になるように形成されており、インロー嵌合(すき間嵌めまたは圧入)で嵌め入れられている。
The
本実施の形態における電動機の特徴は、ポンプハウジング11のフランジ部外周11dの入隅部11fに、Oリング8が配置されているとともに、モータハウジング12の嵌合によるこのOリング8の弾性変形によって、このモータハウジング12の開口が密封されている点である。また、このOリング8と接触するモータハウジング12の開口部12cの形状がR状に形成されている。
A feature of the electric motor in the present embodiment is that an O-
以上の構成により、この電動機は、従来例のように、ポンプハウジング11のフランジ部11bにOリング溝を設けることなく、フランジ部外周11dに配置されたOリング8を、モータハウジング12によって圧縮変形させて防水機能が実現されていることから、フランジ部11bを従来品に比して肉薄に形成しつつ、簡易な構造で従来品と同等の防水性能を維持することができる。従って、本実施の形態における電動機は、このハウジング1を軽量化することができるとともに、ハウジング1を形成する材料費や加工費を削減することが可能で、電動機全体のコストを低減することができる。
With the above configuration, the electric motor is configured to compress and deform the O-
また、モータハウジング12の開口部12cのこの形状によって、Oリング8とこのモータハウジング12との接触面積が広がり、その防水効果を高めることができるとともに、開口部12cのこの形状は、Oリング8を径・軸両方向に押圧することにより、Oリング8のガタや弛み等の発生を防止するという効果も併せて奏することができる。
In addition, the shape of the
なお、モータハウジング12(ハウジングカバー)の開口部12cの形状や、ポンプハウジング11(ハウジング基体)のフランジ部外周11dの入隅部11fの形状は、以上の実施の形態で示した例に限定されるものではない。例えば、図3に示すように、モータハウジング12の開口部12cをテーパー状に形成したり(a)、この開口部12cとフランジ部外周11dの入隅部11fの両者を、R状(b)あるいはテーパー状(c)としても良い。
The shape of the
1 ハウジング
2 モータ部
3 ポンプ部
4 主軸
5,6 軸受
7 メカニカルシール
8 Oリング
11 ポンプハウジング(ハウジング基体)
11a 端面
11b フランジ部
11c 貫通孔
11d 外周面
11e Oリング溝
11f 入隅(角)部
12 モータハウジング(ハウジングカバー)
12a 円筒部
12b 底部
12c 開口部
13 ポンププレート
21 回転子
22 固定子
31 アウタロータ
32 インナロータ
DESCRIPTION OF
12a
Claims (4)
前記ハウジング基体のフランジ部外周の入隅部に、Oリングが配置されているとともに、前記モータハウジングの嵌合によるこのOリングの弾性変形によって、このモータハウジングの開口が密封されていることを特徴とする電動機。 A main body, a housing base having a through-hole of the main shaft at the center, a motor unit disposed on one end side of the main shaft disposed through the through-hole, and a bottomed cup disposed around the motor unit A motor-shaped motor housing and a bearing that is disposed in the center of the bottom of the motor housing in the radial direction and supports the end of the main shaft on the motor portion side. In the electric motor fitted in the outer periphery of the annular flange portion provided on the end face by inlay fitting,
An O-ring is disposed at a corner of the outer periphery of the flange portion of the housing base, and the opening of the motor housing is sealed by elastic deformation of the O-ring due to the fitting of the motor housing. Electric motor.
The electric motor according to claim 3, wherein an opening of the motor housing that contacts the O-ring is formed in an R shape or a taper shape.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091021 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100303 |