JP5142033B2 - 密閉型モータ - Google Patents

Description

本発明は、防塵性、防水性に優れた密閉型モータに関するものである。

密閉型モータにおいて、従来から、モータの筐体におけるリード線の引き出し部分の密閉処理が問題となっている。従来は、筐体の開口部とリード線との隙間を塞ぐ構造として、例えば、流動型のシリコンゴムを隙間に流し込んで固める構造、筐体の開口部に二重管構造のブッシュをはめ込み、二重管の内管にリード線を挿通し、リード線を覆うチューブの先端を二重管の内管と外管との間に差し込んで、外管とチューブとを結束バンドで固定する構造（例えば、特許文献１参照）等が用いられている。又、筐体からのリード線の引き出し部に防水用コネクタヘッダーを用いることにより、筐体の開口部とリード線との隙間自体を無くす構造も考えられている。

特開２００２−３４１９９８号公報

しかしながら、筐体の開口部とリード線との隙間を流動型のシリコンゴムで塞ぐ構造は、特に複数本のリード線が用いられる場合には、リード線間に隙間が生じやすく、密閉品質にバラツキが生じ易いといった問題がある。又、特許文献１記載の構造は、筐体とブッシュとの密閉性の確保が容易ではなく、かつ、結束バンドによってチューブが裂けることを防ぐために、硬度の高い樹脂製チューブを用いる必要があり、リード線の取り回しに制限を受ける場合があった。一方、防水用コネクタヘッダーを用いる構造は、防水品質は安定するが、防水用コネクタヘッダーが高価な上に、これを収めるために筐体の大型化を来たすといった問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータの筐体の大型化を防ぎつつ、筐体におけるリード線の引き出し部分の密閉性を確保することにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。なお、各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。よって、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）弾性体で構成され、リード線が挿通される貫通孔を有し、モータの筐体に密着し該筐体に形成された開口を塞ぐグロメットと、該グロメットに連結され内部にリード線が挿通される弾性体で構成されたチューブと、前記グロメットに覆い被さり前記筐体に固定されるカバーとを備える密閉型モータ。
本項に記載の密閉型モータは、カバーによってグロメットが筐体に密着することで、筐体とグロメットとの密閉性が確保される。又、チューブがグロメットの円管状突起部に嵌合することで、グロメットとチューブとの密閉性が確保される。

（２）上記（１）項において、前記グロメットは、前記筐体に密着する台座部と、該台座部から前記筐体の外側に突出しリード線が挿通される貫通孔を構成する円管状突起部と、該円管状突起部の基端部を囲む環状溝部とを備え、前記円管状突起部の内孔の断面積は、挿通されるリード線の断面積以上に形成され、前記チューブの、内孔の断面積が前記リード線の断面積以上、かつ、内径が前記グロメットの円管状突起部の外径以下に形成されている密閉型モータ。
本項に記載の密閉型モータは、グロメットの台座部が筐体に密着することで、筐体とグロメットとの密閉性が確保される。又、チューブの内径がグロメットの円管状突起部の外径以下に形成されていることから、チューブがグロメットの円管状突起部に嵌合することによりチューブ又はグロメットの円管状突起部が弾性変形して互いに密着し、グロメットとチューブとの密閉性が確保される。更に、グロメットの円管状突起部の基端部を囲む環状溝部に、チューブの端部が嵌合することで、グロメットとチューブとの密閉性がより高まり、かつ、両者の位置ずれが防止される。
又、円管状突起部の内孔の断面積は、挿通されるリード線の断面積以上に形成されていることから、リード線が円管状突起部に圧縮されることによるリード線の絶縁層の損傷が回避される。チューブの内孔の断面積についても、リード線の断面積以上に形成されていることから、リード線がチューブに圧縮されることによるリード線の絶縁層の損傷が回避される。

（３）上記（２）項において、前記カバーは、前記グロメットの円管状突起部及び前記チューブを挿通するための、前記チューブの外径以上の直径の貫通穴を備える密閉型モータ（請求項１）。
本項に記載の密閉型モータは、カバーが、その貫通孔にグロメットの円管状突起部及び該円管状突起部に嵌合したチューブを挿通した状態で、グロメットに覆い被さり筐体に固定されることで、グロメットは筐体に密着する。

（４）上記（１）から（３）項において、前記チューブの端部には、前記カバーの貫通孔の直径を越える大径部が構成されている密閉型モータ（請求項２）。
本項に記載の密閉型モータは、カバーが、その貫通孔にグロメットの円管状突起部及び該円管状突起部に嵌合したチューブを挿通した状態で、グロメットに覆い被さり筐体に固定される際に、チューブの端部に形成された大径部が、カバーの貫通孔の通過を防ぐ抜け止めとして機能する。

（５）上記（４）項において、前記大径部は、チューブ端部を折り返してなる密閉型モータ（請求項３）。
本項に記載の密閉型モータは、チューブ端部を折り返してなる大径部が、カバーの貫通孔からのチューブの脱落を防ぐ抜け止めとして機能するものである。

（６）上記（５）項において、前記大径部は、折り返したチューブ端部を更に半径方向外側に広げてなる密閉型モータ（請求項４）。
本項に記載の密閉型モータは、折り返したチューブ端部を更に半径方向外側に広げてなる大径部が、カバーの貫通孔からのチューブの脱落を防ぐ抜け止めとして機能するものである。

（７）上記（４）項において、前記大径部は、チューブ端部を肉厚に形成してなる密閉型モータ（請求項５）。
本項に記載の密閉型モータは、チューブ端部を肉厚に形成してなる大径部が、カバーの貫通孔からのチューブの脱落を防ぐ抜け止めとして機能するものである。

（８）上記（４）から（７）項において、前記大径部は、チューブ端部近傍に別体のリングを固定してなる密閉型モータ（請求項６）。
本項に記載の密閉型モータは、チューブ端部近傍に別体のリングを固定してなる大径部が、カバーの貫通孔からのチューブの脱落を防ぐ抜け止めとして機能するものである。なお、リングは、チューブ端部に直接固定しても良く、チューブ端部を折り返した上でリングを固定しても良く、折り返したチューブ端部を更に半径方向外側に広げた状態でリングを固定しても良く、チューブ端部を肉厚に形成した上でリングを固定しても良い。

（９）上記（１）から（８）項において、前記グロメットの円管状突起部の外周壁は、基端部から先端部へ向けて縮径している密閉型モータ（請求項７）。
本項に記載の密閉型モータは、グロメットの円管状突起部の外周壁が、基端部から先端部へ向けて縮径していることにより、円管状突起部に対するチューブ端部の嵌合が簡単かつ確実となる。

（１０）上記（１）から（９）項において、前記カバーは、前記グロメットの台座部上面に密着する平板部と、前記グロメットの台座部側面に沿って折り曲げられた、前記台座部の厚さより短い脚部とを備える密閉型モータ（請求項８）。
本項に記載の密閉型モータは、カバーの平板部がグロメットの台座部上面に単に当接した状態では、台座部の厚さより短い脚部は、密閉型モータの筐体に対し離間している。しかしながら、脚部が筐体に当接するように、カバーによってグロメットの台座部を圧縮することで、グロメットは筐体に強く密着し、筐体とグロメットの密閉性が確保される。

（１１）上記（１）から（１０）項において、前記グロメットおよび前記カバーには、前記筐体に螺合するねじの貫通孔が形成されている密閉型モータ（請求項９）。
本項に記載の密閉型モータは、グロメットおよびカバーに形成された貫通孔にねじを挿通して筐体に締め付け、カバーの脚部が筐体に当接させることで、カバーによりグロメットの台座部を圧縮する。よって、グロメットは筐体に密着して、筐体とグロメットとの密閉性が確保される。

本発明はこのように構成したので、モータの筐体の大型化を防ぎつつ、筐体におけるリード線の引き出し部分の密閉性を確保することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。

図１には、本発明の実施の形態に係る密閉型モータ１０が示されている。この密閉型モータ１０は、特に、繊維機器や医療機器への組み込みに適したステッピングモータである。なお、密閉モータ１０の基本構造は一般的なものであり、又、これ以外の密閉モータにも本実施の形態を適用可能であることから、密閉モータ１０自体の詳しい説明は省略する。

密閉型モータ１０は、図２にも示されるように、モータの筐体１２におけるリード線１４の引き出し部分１６の密閉構造として、グロメット１８と、チューブ２０と、カバー２２とを備えている。

グロメット１８は、シリコンゴム等の弾性体で構成され、リード線１４が挿通される貫通孔を有し、モータの筐体１２に密着し筐体１２に形成された開口１２ａを塞ぐものである。そして、図３にも示されるように、グロメット１８は、筐体１２に密着する角型ブロック状の台座部１８ａと、台座部１８ａから筐体１２の外側に突出しリード線１４が挿通される貫通孔を構成する円管状突起部１８ｂと、円管状突起部１８ｂの基端部を囲む環状溝部１８ｃとを備えている。台座部１８ａは、当然に筐体１２の開口１２ａより大きく形成されている。
ここで、円管状突起部１８ｂの内孔の断面積は、挿通されるリード線１４の断面積以上に形成されている。図示の例では、リード線１４は複数本が束になっていることから、円管状突起部１８ｂの内孔の断面積は、全てのリード線の断面積以上となっている。更に、円管状突起部１８ｂの外周壁は、図３に示されるように、基端部から先端部へ向けてＤ１８ｂからＤ１８ｔ（Ｄ１８ｂ＞Ｄ１８ｔ）へと縮径している。加えて、台座部１８ａには、筐体１２のねじ穴１２ｂに螺合するねじ２４の貫通孔１８ｄが形成されている。

又、チューブ２０は、グロメット１８に連結され内部にリード線１４が挿通されるものであり、塩化ポリビニル（ＰＶＣ）等の弾性体で構成されている。チューブ２０の内孔の断面積は、リード線１４の断面積以上で、かつ、図４に示される内径Ｄ２０ｂが、グロメット１８の円管状突起部１８ｂの基端部における外径Ｄ１８ｂ以下に形成されている。そして、チューブ２０は、図２、図６に示されるように、端部を折り返すことによって、チューブの端部にカバー２２の貫通孔２２ａの直径を越える大径部２０ａが構成される。なお、大径部２０ａの外径Ｄ２０ａは、環状溝部１８ｃの外周径Ｄ１８ａ（図３（ｂ）、図６）以上であることが望ましい。
更に、カバー２２は、グロメット１８に覆い被さり、筐体１２に固定されるものであり、図示の例では、冷間圧延軟鋼板からなる板金部品である。カバー２２は、図５に示されるように、グロメット１８の台座部１８ａの上面に密着する平板部２２ｂと、グロメット１８の台座部１８ａの側面に沿って折り曲げられた、台座部１８ａの厚さ（図３（ｂ）の符号Ｔ１８ａ参照）より短い脚部２２ｃ（図５（ｂ）の符号Ｈ２２ｃ参照）とを備えている（Ｔ１８ａ＞Ｈ２２ｃ）。なお、カバー２２の平板部２２ｂには、筐体１２のねじ穴１２ｂに螺合するねじ２４の貫通孔２２ｄが形成されている。

以上のごとく、グロメット１８、チューブ２０、カバー２２からなる、モータの筐体１２におけるリード線１４の引き出し部分１６の密閉構造の組付手順を、図２を参照しながら、以下に説明する。
まず、グロメット１８の円管状突起部１８ｂに、筐体１２の開口１２ａから引き出されたリード線１４を挿通し、筐体１２の開口１２ａを塞ぐように、筐体１２にグロメット１８を載置する。この際、筐体１２のねじ穴１２ｂにグロメット１８の貫通孔１８ｄを一致させる。
次に、グロメット１８の円管状突起部１８ｂから引き出されたリード線１４をチューブ２０に挿通し、チューブ２０の端部を折り返して、チューブ２０の端部に大径部２０ａを形成する。

続いて、チューブ２０を円管状突起部１８ｂに差し込み、更に、円管状突起部１８ｂの基端部を囲む環状溝部１８ｃへと、チューブ２０の大径部２０ａを嵌合させる。
そして、カバー２２の貫通孔２２ａにリード線１４及びチューブ２０を挿通し、グロメット１８の台座部１８ａの上面に、カバー２２の平板部２２ｂを載置する。この際、グロメット１８の貫通孔１８ｄに、カバー２２の貫通孔２２ｄを一致させる。
最後に、ねじ２４をカバー２２の貫通孔２２ｄ及びグロメット１８の貫通孔１８ｄに挿通し、カバー２２の脚部２２ｃが筐体１２に当接する状態となるまで筐体１２のねじ穴１２ｂに締め付けることにより、グロメット１８の台座部１８ａを圧縮変形させ、グロメットの台座部１８ａを筐体１２の表面に密着させる。

上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
すなわち、本発明の実施の形態に係る密閉型モータ１０は、カバー２２によってグロメット１８が筐体１２に密着することで、筐体１２とグロメット１８との密閉性が確保される。又、チューブ２０がグロメット１８の円管状突起部１８ｂに嵌合することで、グロメット１８とチューブ２０との密閉性が確保される。このように、グロメット１８、チューブ２０、カバー２２の三体構造によって、従来の如く流動型のシリコンゴムを隙間に流し込んで固める構造や、防水用コネクタヘッダーを用いることなく、密閉型モータ１０の筐体１２におけるリード線の引き出し部分１６の密閉処理が確実になされるものとなる。

より具体的には、本発明の実施の形態に係る密閉型モータ１０は、グロメット１８の台座部１８ａが筐体１２に密着することで、筐体１２とグロメット１８との密閉性が確保される。又、チューブ２０の内径Ｄ２０ｂがグロメット１８の円管状突起部１８ｂの外径Ｄ１８ｂ以下に形成されていることから、チューブ２０がグロメット１８の円管状突起部１８ｂに嵌合することによりチューブ２０又はグロメット１８の円管状突起部１８ｂが弾性変形して互いに密着し、グロメット１８とチューブ２０との密閉性が確保される。更に、グロメット１８の円管状突起部１８ｂの基端部を囲む環状溝部１８ｃに、チューブ２０の端部（２０ａ）が嵌合することで、グロメット１８とチューブ２０との密閉性がより高まり、かつ、両者の位置ずれが防止される。

又、円管状突起部１８ｂの内孔の断面積は、挿通されるリード線１４の断面積以上に形成されていることから、リード線１４が円管状突起部１８ｂに圧縮されることによるリード線１４の絶縁層の損傷が回避される。チューブ２０の内孔の断面積についても、リード線１４の断面積以上に形成されていることから、リード線１４がチューブ２０に圧縮されることによるリード線１４の絶縁層の損傷が回避される。又、硬度の高いチューブを用いる必要がなく、リード線の取り回しに制限を受けることもない。

又、本発明の実施の形態に係る密閉型モータ１０は、カバー２２が、その貫通孔２２ａにグロメット１８の円管状突起部１８ｂ及び円管状突起部１８ｂに嵌合したチューブ２０を挿通した状態で、グロメット１８に覆い被さり筐体１２に固定されることで、グロメット１８は筐体に密着することとなる。
しかも、カバー２２が、その貫通孔２２ａにグロメット１８の円管状突起部１８ｂ及び円管状突起部１８ｂに嵌合したチューブ２０を挿通した状態で、グロメット１８に覆い被さり筐体１２に固定される際に、チューブ端部を折り返して形成された大径部２０ａが、カバー２２の貫通孔２２ａに対するチューブ２０の通過を防ぐ抜け止めとして機能することとなる。

又、本発明の実施の形態に係る密閉型モータ１０は、グロメット１８の円管状突起部１８ｂの外周壁が、基端部から先端部へ向けてＤ１８ｂからＤ１８ｔ（Ｄ１８ｂ＞Ｄ１８ｔ）へと縮径していることにより（図３）、円管状突起部１８ｂに対するチューブ２０端部の嵌合が簡単かつ確実となる。
又、カバー２２の平板部２２ｂがグロメット１８の台座部１８ａの上面に単に当接した状態では、台座部１８ａの厚さＴ１８ａより短い脚部２２ｃは（Ｈ２２ｃ）、密閉型モータ１０の筐体１２に対し離間している。しかしながら、脚部２２ｃが筐体１２に当接するように、カバー２２によってグロメット１８の台座部１８ａを圧縮することで、グロメット１８は筐体１２に強く密着し、筐体１２とグロメット１８の密閉性が確保されることとなる。この際、本発明の実施の形態ではカバー２２の脚部２２ｃは長方形の平板部２２ｂの短片にのみ形成されており長辺には形成されていないことから、グロメット１８の台座部１８ａは、カバー２２から一部はみ出るようにして変形することも可能である。従って、例えばグロメット１８がカバー２２によりその四方を密閉されるような構成を想定した場合と比較して、グロメット１８が圧縮された状態でもリード線１４とグロメット１８とが必要以上に密着して過大な圧力がリード線１４に加わることにより、リード線１４の絶縁層が裂けるといった危険性が少なくなる。その結果、リード線１４の絶縁層を硬い樹脂で構成する必要もなくなり、この点からも、筐体１２におけるリード線１４の引き出し部分の密閉性を確保するための構造を、安価に構成することが可能となる。又、かかる作用効果は、グロメット１８の変形時のはみ出し代（開口部）がカバー２２に形成されていれば、図示のカバー形状に限定されることなく、同様に得ることが可能である。
なお、本実施の形態では、グロメット１８およびカバー２２に形成された貫通孔１８ｄ、２２ｄにねじを挿通２４して筐体１２に締め付けることで、カバー２２の脚部２２ｃが筐体１２に当接するように、カバー２２によってグロメット１８の台座部１８ａを圧縮し、グロメット１８は筐体１２に密着して、筐体１２とグロメット１８との密閉性が確保されるものである。

図７から図１０には、チューブ２０の大径部２０ａの応用例が示されている。図７に示されたチューブ２０の大径部２０ｂは、チューブ端部を肉厚に形成したものである。又、図８に示されたチューブ２０の大径部２６は、チューブ端部近傍に別体のリング２６を固定したものである。リング２６には、例えば金属製のＣリングが用いられ、チューブ２０には、リング２６をはめ込むための溝２０ｄが形成されている。
図９は、チューブ端部を肉厚に形成した大径部２０ｂと、リング２６とを組み合わせたものである。この例では、カバー２２の貫通孔２２ａは、チューブ２０よりも大径に形成されているが、リング２６が貫通孔２２ａから抜け落ちることはない。更に、図１０に示されたチューブ２０の大径部２０ｃは、チューブ端部を折り返し更に半径方向外側に広げたものである。
これら何れの応用例も、図２、図６に示されたチューブ２０の大径部２０ａと同様に機能するものである。

本発明の実施の形態に係る密閉型モータの斜視図である。 図１に示される密閉型モータの、リード線の引き出し部分の分解図である。 図１に示される密閉型モータに用いられるグロメットの単体図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図１に示される密閉型モータに用いられるチューブの単体図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 図１に示される密閉型モータに用いられるカバーの単体図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図１に示される密閉型モータの、リード線の引き出し部分の分解断面図である。 図１に示される密閉型モータの、リード線の引き出し部分の応用例を示す分解断面図である。 図１に示される密閉型モータの、リード線の引き出し部分の別の応用例を示す分解断面図である。 図１に示される密閉型モータの、リード線の引き出し部分の更に別の応用例を示す分解断面図である。 図１に示される密閉型モータの、リード線の引き出し部分のその他の応用例を示す分解断面図である。

符号の説明

１０：密閉型モータ、１２：筐体、１２ａ：開口、１４：リード線、１６：引き出し部分、１８：グロメット、１８ａ：台座部、１８ｂ：円管状突起部、１８ｃ：環状溝部、１８ｄ：貫通孔、２０：チューブ、 ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ：大径部、２２：カバー、 ２２ａ：貫通孔、２２ｂ：平板部、２２ｃ：脚部、２４：ねじ、２６：リング

Claims (9)

1. 弾性体で構成され、リード線が挿通される貫通孔を有し、モータの筐体に密着し該筐体に形成された開口を塞ぐグロメットと、該グロメットに連結され内部にリード線が挿通される弾性体で構成されチューブと、前記グロメットに覆い被さり前記筐体に固定されるカバーとを備え、
   前記グロメットは、前記筐体に密着する台座部と、該台座部から前記筐体の外側に突出しリード線が挿通される貫通孔を構成する円管状突起部と、該円管状突起部の基端部を囲む環状溝部とを備え、前記円管状突起部の内孔の断面積は、挿通されるリード線の断面積以上に形成され、
   前記チューブの、内孔の断面積が前記リード線の断面積以上、かつ、内径が前記グロメットの円管状突起部の外径以下に形成され、
   前記カバーは、前記グロメットの円管状突起部及び前記チューブを挿通するための、前記チューブの外径以上の直径の貫通穴を備えることを特徴とする密閉型モータ。
2. 前記チューブの端部には、前記カバーの貫通孔の直径を越える大径部が構成されていることを特徴とする請求項１記載の密閉型モータ。
3. 前記大径部は、チューブ端部を折り返してなる請求項２記載の密閉型モータ。
4. 前記大径部は、折り返したチューブ端部を更に半径方向外側に広げてなる請求項３記載の密閉型モータ。
5. 前記大径部は、チューブ端部を肉厚に形成してなる請求項２記載の密閉型モータ。
6. 前記大径部は、チューブ端部近傍に別体のリングを固定してなる請求項２から５のいずれか１項記載の密閉型モータ。
7. 前記グロメットの円管状突起部の外周壁は、基端部から先端部へ向けて縮径していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の密閉型モータ。
8. 前記カバーは、前記グロメットの台座部上面に密着する平板部と、前記グロメットの台座部側面に沿って折り曲げられた、前記台座部の厚さより短い脚部とを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の密閉型モータ。
9. 前記グロメットおよび前記カバーには、前記筐体に螺合するねじの貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の密閉型モータ。

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