JP6339400B2 - Electric motor and hydraulic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えば油圧機器の駆動源として用いられる電動モータおよびこれを備えた油圧機器に関する。 The present invention relates to an electric motor used as a drive source of a hydraulic device, for example, and a hydraulic device including the same.
建設機械、農業機械等の産業機械には数多くの油圧機器が搭載されている。この種の油圧機器の一つとして、例えば、電動液圧アクチュエータが知られている。電動液圧アクチュエータは、典型的には、液圧ポンプ、液圧ポンプを駆動する電動モータ、液圧ポンプから供給される作動油によってロッドを進退させる液圧シリンダ、作動油を貯留するタンク、作動油の流れを制御するバルブ等を備える。 Industrial machines such as construction machines and agricultural machines are equipped with a large number of hydraulic equipment. As one of this type of hydraulic equipment, for example, an electric hydraulic actuator is known. An electric hydraulic actuator typically includes a hydraulic pump, an electric motor that drives the hydraulic pump, a hydraulic cylinder that moves the rod back and forth with hydraulic oil supplied from the hydraulic pump, a tank that stores hydraulic oil, an operation It includes a valve that controls the flow of oil.
近年、電動液圧アクチュエータの小型化が進められている。例えば特許文献1には、電動モータ用のハウジング、油圧ポンプ用のハウジングおよびバルブ用のハウジングをそれぞれ一体化した、油圧駆動ユニット用の油圧制御装置が開示されている。
In recent years, electric hydraulic actuators have been downsized. For example,
一方、電動モータに関しては、例えばポンプ室からモータ室への作動油の漏出により、モータの導通不良あるいは動作不良が生じるおそれがある。このため、電動液圧アクチュエータは、ポンプ室とモータ室との間にオイルシール構造を有する隔壁を備えている。 On the other hand, with regard to the electric motor, there is a possibility that the conduction failure or operation failure of the motor may occur due to leakage of hydraulic oil from the pump chamber to the motor chamber, for example. For this reason, the electric hydraulic actuator includes a partition wall having an oil seal structure between the pump chamber and the motor chamber.
例えば特許文献2には、モータ室を形成する有底筒状のケースの開口部に、モータ室に配置されたロータのシャフトが貫通するブラケットおよびキャップを有する電動モータが開示されている。上記ブラケットは、電動液圧アクチュエータのボディ(ポンプ室のハウジング)に嵌合する円筒状の嵌合部と、当該嵌合部の周囲に形成され上記ボディの端面にボルトを介して締結されるフランジ部とを有する。一方、上記キャップは、円盤形状を有し、上記嵌合部の内周面にシールリングを介して内挿されている。上記電動モータにおいて、ブラケットおよびキャップは、ポンプ室とモータ室との間を仕切る隔壁として機能し、ブラケットの嵌合部およびこれに内挿されたキャップは、ポンプ室内の作動油と接触する接油部を構成する。
For example,
しかしながら上記電動モータにおいては、上記接油部がブラケットおよびキャップの分割構造になっているため、これらの間に装着されるシールリングのシール不良を原因としてモータの安定した動作が確保できなくなる可能性がある。特に上記シールリングは、キャップの外周面に形成された環状の溝部に装着されているため、キャップが合成樹脂材料等の成形体で構成される場合、当該溝部には、その幅方向に延びるパーティングライン(成形用金型の分割線)が形成される。パーティングラインが形成された溝部にシールリングが装着されると、シールリングの部分的な劣化あるいは損傷を招き、長期にわたり安定したシール性を確保することが困難となる。 However, in the electric motor, since the oil contact portion has a bracket and cap divided structure, there is a possibility that stable operation of the motor cannot be ensured due to a seal failure of a seal ring mounted between them. There is. In particular, since the seal ring is mounted in an annular groove formed on the outer peripheral surface of the cap, when the cap is formed of a molded body such as a synthetic resin material, the groove has a party extending in the width direction. A forming line (parting line of the molding die) is formed. If the seal ring is attached to the groove part in which the parting line is formed, the seal ring is partially deteriorated or damaged, and it becomes difficult to ensure a stable sealing property for a long period of time.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、接油部におけるシール性を改善し、モータの安定した動作を確保することができる電動モータおよびこれを備えた油圧機器を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide an electric motor capable of improving the sealing performance in the oil contact portion and ensuring a stable operation of the motor, and a hydraulic device including the electric motor. .
本発明の一形態に係る電動モータは、作動流体を収容する液室と、上記液室に配置された機構部とを有する外部ユニットに取り付け可能に構成された電動モータであって、回転子と、ケーシングと、隔壁と、シール部材とを具備する。
上記回転子は、上記機構部に連結可能に構成された回転軸を有する。
上記ケーシングは、一端に開口部を有し、上記回転子を回転可能に収容する。
上記隔壁は、第1の構造面と、第2の構造面と、上記回転軸が貫通する貫通孔とを有する。上記第1の構造面は、上記開口部に取り付けられる。上記第2の構造面は、単一部材で形成され、上記液室に嵌合可能に構成された嵌合部を有する。
上記シール部材は、上記回転軸と上記貫通孔との間に配置される。
An electric motor according to an aspect of the present invention is an electric motor configured to be attachable to an external unit having a liquid chamber that contains a working fluid and a mechanism unit that is disposed in the liquid chamber. A casing, a partition, and a seal member.
The rotor has a rotation shaft configured to be connectable to the mechanism unit.
The casing has an opening at one end, and rotatably accommodates the rotor.
The partition has a first structure surface, a second structure surface, and a through hole through which the rotation shaft passes. The first structural surface is attached to the opening. The second structural surface is formed of a single member and has a fitting portion configured to be fitted into the liquid chamber.
The seal member is disposed between the rotating shaft and the through hole.
上記電動モータにおいて、回転子を収容するケーシングは、その開口部に取り付けられた隔壁を介して外部ユニットに取り付けられる。回転子の回転軸は、隔壁に形成された貫通孔を介して外部ユニットの機構部に連結される。隔壁は、ケーシング内部と外部ユニットの液室との間を区画し、シール部材は、回転軸の周囲に摺動可能に接触することで、上記液室からケーシング内部へのオイルの侵入を防止する。上記電動モータによれば、液室に嵌合する嵌合部を有する第2の構造面が単一部材で形成されているため、液室に臨む接油部が多部材で構成される場合と比較して、長期にわたり良好なオイルシール機能を確保することができる。 In the electric motor, a casing that accommodates the rotor is attached to the external unit through a partition wall that is attached to the opening. The rotating shaft of the rotor is connected to the mechanism unit of the external unit through a through hole formed in the partition wall. The partition wall divides between the inside of the casing and the liquid chamber of the external unit, and the seal member slidably contacts the periphery of the rotating shaft, thereby preventing oil from entering the inside of the casing from the liquid chamber. . According to the electric motor, since the second structural surface having the fitting portion that fits into the liquid chamber is formed of a single member, the oil contact portion that faces the liquid chamber is formed of multiple members. In comparison, a good oil seal function can be secured over a long period of time.
上記外部ユニットを構成する機構部は、当該電動モータを駆動源として作動する各種機器が該当し、典型的には、作動流体を吸入/吐出するポンプ機構、作動流体の流量あるいは流路を切り替えるバルブ機構等の油圧機器が含まれる。また、上記作動流体は、上記機構部の潤滑油として用いられる場合も含まれ、例えば、減速機等の動力伝達機が上記外部ユニットとして用いられてもよい。 The mechanism unit constituting the external unit corresponds to various devices that operate using the electric motor as a drive source. Typically, a pump mechanism that sucks / discharges the working fluid, a valve that switches the flow rate or flow path of the working fluid Includes hydraulic equipment such as mechanisms. The working fluid may be used as lubricating oil for the mechanism, and for example, a power transmission device such as a speed reducer may be used as the external unit.
上記隔壁は、全体が単一の部材で構成されてもよいし、2つ以上の部材を組み合わせて構成されてもよい。
例えば上記隔壁は、ブラケットと、キャップとを有する。上記ブラケットは、上記第1の構造面を有する。上記キャップは、上記第2の構造面と、上記貫通孔とを有し、上記回転軸の軸方向に上記ブラケットと組み合わされる。
隔壁が2部材で構成されるため、例えば、配線ケーブルのケーシング内部への結線が容易となり、これにより電動モータの組立て作業性を向上させることができる。
The whole partition may be composed of a single member or a combination of two or more members.
For example, the partition includes a bracket and a cap. The bracket has the first structural surface. The cap has the second structural surface and the through hole, and is combined with the bracket in the axial direction of the rotating shaft.
Since the partition wall is composed of two members, for example, the wiring cable can be easily connected to the inside of the casing, whereby the assembly workability of the electric motor can be improved.
上記隔壁は、ブラケットとキャップとの間に配置されたシールリングをさらに有してもよい。これにより、ケーシング内部の気密性あるいは液密性が確保されるため、ブラケットとキャップとの界面を介して侵入する水蒸気や雨滴からモータを保護することができる。 The partition wall may further include a seal ring disposed between the bracket and the cap. Thereby, since airtightness or liquid-tightness inside a casing is ensured, a motor can be protected from the water vapor | steam and raindrop which penetrate | invade through the interface of a bracket and a cap.
上記シールリングは、例えば、回転軸の軸方向に圧縮された状態で、ブラケットとキャップとの間に装着される。これにより、例えば金型分割線(パーティングライン)に起因するシール不良の懸念がなくなり、長期にわたり安定したシール機能を確保することができる。 For example, the seal ring is mounted between the bracket and the cap while being compressed in the axial direction of the rotation shaft. Thereby, for example, there is no fear of a sealing failure caused by, for example, a mold parting line (parting line), and a stable sealing function can be ensured over a long period of time.
例えば、上記キャップは、上記回転軸の軸方向において上記ブラケットと対向する接合面と、上記貫通孔と同心的に上記接合面に形成された環状の溝部とを有し、上記シールリングは、上記環状の溝部に装着される。
上記環状の溝部には金型分割線が形成されないため、シールリングの良好なシール性を確保することができる。
For example, the cap has a joint surface facing the bracket in the axial direction of the rotation shaft, and an annular groove formed on the joint surface concentrically with the through-hole. It is mounted in an annular groove.
Since no mold parting line is formed in the annular groove, a good sealing property of the seal ring can be ensured.
あるいは、上記キャップは、上記ブラケットに嵌合し上記回転軸と同心的に形成された環状凸部を有し、上記シールリングは、上記環状凸部の周囲に装着されてもよい。この場合、シールリングは、回転軸の径方向に圧縮された状態で、ブラケットとキャップとの間に装着される。上記構成においても、上記筒状部の周囲には金型分割線が形成されないため、シールリングの良好なシール性を確保することができる。 Alternatively, the cap may have an annular convex portion that is fitted to the bracket and formed concentrically with the rotating shaft, and the seal ring may be mounted around the annular convex portion. In this case, the seal ring is mounted between the bracket and the cap while being compressed in the radial direction of the rotating shaft. Also in the above configuration, since the mold parting line is not formed around the cylindrical portion, it is possible to ensure good sealing performance of the seal ring.
シールリングを用いることなく、ブラケットとキャップとの間のシール性を確保するようにしてもよい。例えば、上記キャップは、上記回転軸の周囲に形成され上記ブラケットと溶着される環状のシール部を有する。ブラケットおよびキャップが合成樹脂材料で構成される場合、上記シール部を超音波溶着法によって容易に形成することができる。 You may make it ensure the sealing performance between a bracket and a cap, without using a seal ring. For example, the cap has an annular seal portion formed around the rotation shaft and welded to the bracket. When the bracket and the cap are made of a synthetic resin material, the seal portion can be easily formed by an ultrasonic welding method.
一方、上記キャップは、フランジ部をさらに有してもよいし、上記ブラケットは、複数の固定部をさらに有してもよい。上記フランジは、上記嵌合部の周囲に形成され、上記外部ユニットに固定可能に構成される。上記複数の固定部は、上記回転軸の軸方向において上記フランジ部と対向し、上記回転軸の回転方向において上記キャップを位置決めする。
これにより、ブラケットとキャップとの間の相対的な位置精度が高まり、両部材の組立て作業性を向上させることができる。
On the other hand, the cap may further include a flange portion, and the bracket may further include a plurality of fixing portions. The flange is formed around the fitting portion and configured to be fixed to the external unit. The plurality of fixing portions are opposed to the flange portion in the axial direction of the rotating shaft, and position the cap in the rotating direction of the rotating shaft.
Thereby, the relative positional accuracy between the bracket and the cap is increased, and the assembly workability of both members can be improved.
上記複数の固定部は、上記フランジ部を貫通し上記外部ユニットに締結される締結具が挿通される挿通孔をそれぞれ有してもよい。
これにより、ブラケットとキャップとを、相互に位置決めした状態で、共通の締結具によって外部ユニットに同時に固定することができる。
Each of the plurality of fixing portions may have an insertion hole through which a fastener that passes through the flange portion and is fastened to the external unit is inserted.
Accordingly, the bracket and the cap can be simultaneously fixed to the external unit by the common fastener in a state where the bracket and the cap are mutually positioned.
上記電動モータは、上記ケーシングの外部から上記回転子へ電力を供給する配線部材をさらに具備してもよい。上記ブラケットは、上記配線部材が装着される装着部を有してもよい。
隔壁がブラケットとキャップとの組合せ体で構成されるため、ブラケットへの配線部材の組み付けや当該配線部材のケーシング内部への結線が容易となり、これにより電動モータの組立て作業性を向上させることができる。
The electric motor may further include a wiring member that supplies electric power to the rotor from the outside of the casing. The bracket may have a mounting portion on which the wiring member is mounted.
Since the partition wall is composed of a combination of a bracket and a cap, it is easy to assemble the wiring member to the bracket and connect the wiring member to the inside of the casing, thereby improving the assembly workability of the electric motor. .
本発明の一形態に係る油圧機器は、ポンプユニットと、回転子と、ケーシングと、隔壁と、第1のシール部材と、第2のシール部材とを具備する。
上記ポンプユニットは、作動流体を収容する液室と、上記液室に配置されたポンプ機構とを有する。
上記回転子は、上記ポンプ機構に連結された回転軸を有する。
上記ケーシングは、一端に開口部を有し、上記回転子を回転可能に収容する。
上記隔壁は、第1の構造面と、第2の構造面と、上記回転軸が貫通する貫通孔とを有する。上記第1の構造面は、上記開口部に取り付けられる。上記第2の構造面は、単一部材で形成され、上記液室に嵌合する嵌合部を有する。
上記第1のシール部材は、上記回転軸と上記貫通孔との間に配置される。
上記第2のシール部材は、上記ポンプユニットと上記第2の構造面との間に配置される。
A hydraulic device according to an aspect of the present invention includes a pump unit, a rotor, a casing, a partition, a first seal member, and a second seal member.
The pump unit includes a liquid chamber that contains a working fluid, and a pump mechanism that is disposed in the liquid chamber.
The rotor has a rotation shaft connected to the pump mechanism.
The casing has an opening at one end, and rotatably accommodates the rotor.
The partition has a first structure surface, a second structure surface, and a through hole through which the rotation shaft passes. The first structural surface is attached to the opening. The second structural surface is formed of a single member and has a fitting portion that fits into the liquid chamber.
The first seal member is disposed between the rotating shaft and the through hole.
The second seal member is disposed between the pump unit and the second structural surface.
本発明によれば、接油部におけるシール性を改善してモータの安定した動作を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the sealing performance at the oil contact portion and ensure stable operation of the motor.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る油圧機器の全体構成を示す概略平面図である。本実施形態では、油圧機器として、電動液圧アクチュエータを例に挙げて説明する。なお図においてX軸、Y軸およびZ軸は、相互に直交する3軸方向をそれぞれ示している。 FIG. 1 is a schematic plan view showing the overall configuration of a hydraulic device according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, an electric hydraulic actuator will be described as an example of hydraulic equipment. In the figure, an X axis, a Y axis, and a Z axis indicate three axial directions orthogonal to each other.
[油圧機器]
電動液圧アクチュエータ100は、電動モータ10と、ポンプユニット50と、タンク60と、バルブユニット70と、液圧シリンダ80とを備える。
[Hydraulic equipment]
The electric
電動モータ10は、正逆回転可能な回転軸を有し、後述するように例えばDC(直流)ブラシモータで構成される。ポンプユニット50は、上記回転軸の回転方向に応じて作動油(作動流体)を正方向あるいは逆方向に圧送可能なギヤポンプ等の液圧ポンプで構成される。タンク60は、ポンプユニット50によって圧送される作動油を貯留する。バルブユニット70は、作動油の流れを制御する。液圧シリンダ80は、ポンプユニット50から吐出される作動油によって伸縮するロッド部81を有する。
The
ポンプユニット50は電動モータ10とタンク60との間に配置されており、バルブユニット70はポンプユニット50と一体的に構成されている。バルブユニット70は連結部90を介して液圧シリンダ80に接続されており、連結部90の内部には、バルブユニット70と液圧シリンダ80との間で作動油を給排する複数の流路が設けられている。
The
電動液圧アクチュエータ100は、可動部を有する建設機械や農業機械等の産業機器に広く適用可能であり、例えば、農業用特殊車両における耕地面に対する作業機器(例えば刈取り機)の昇降などに用いられる。また本実施形態の電動液圧アクチュエータ100は、各ユニットが一体化されたコンパクトな構造を有するため設置スペースを小さくでき、したがって小型機械へも実装可能に構成される。
The electric
[電動モータ]
続いて、電動モータ10の詳細について説明する。
[Electric motor]
Next, details of the
図2は、電動モータ10の側断面図、図3は、電動モータ10の隔壁を構成する部位の拡大断面図、図4は、上記隔壁の分解斜視図である。
2 is a side sectional view of the
電動モータ10は、ケーシング11と、ケーシング11の内部に回転可能に配置された回転子(ロータ)12と、ケーシング11の開口部111に取り付けられた隔壁13とを備える。
The
ケーシング11は、一端に開口部111を有し、他端が閉塞された、金属製の有底円筒形状を有する。ケーシング11の内周面には、回転子12と所定の間隙を介して対向する複数の永久磁石(ステータ)120が周方向に磁極を交互に異ならせて配置されている。
The
回転子12は、回転軸121と、その周囲に間隔をおいて配置された複数のコイル122とを有する。
The
回転軸121は、ケーシング11の底部に設置された第1のベアリング141と、隔壁13に設置された第2のベアリング142とによって、X軸に平行な軸まわりに回転可能に軸支されている。回転軸121は、隔壁13を貫通し、ポンプユニット50の液室52に配置されたポンプ機構部に連結可能に構成される。
The
回転軸121にはさらに、複数のコイル122に対応して配置された複数の整流子123が固定されている。各々の整流子123は、回転軸121の回転によって、ケーシング11の開口部111の近傍に固定されたブラシ124と電気的に接続可能に構成されている。
A plurality of
隔壁13は、ケーシング11の開口部111に取り付けられる第1の構造面S1と、ポンプユニット50のケーシング51に取り付けられる第2の構造面S2と、回転軸121が貫通する貫通孔13h(図3)とを有する。隔壁13は、電動モータ10をポンプユニット50へ固定する取付部材として機能するとともに、ポンプユニット50の液室52とケーシング11の内部(モータ室)とを区画する仕切り部材として機能する。
The
隔壁13は、ブラケット131と、キャップ132とを有し、これらブラケット131およびキャップ132をX軸方向に相互に組み合わせて構成される。
The
ブラケット131は、例えばポリアミド系合成樹脂材料の射出成形体で構成される。ブラケット131は、第1の構造面S1を有する。第1の構造面S1は、図3に示すように、ケーシング11の開口部111の周縁内壁面に嵌合する周壁部S11と、ケーシング11の開口端部112に対向する平面部S12とを含む。
The
周壁部S11は、回転軸121と同心的な円筒形状を有し、その外径は、ケーシング11の開口部111の内径と略同一の大きさに形成される。平面部S12は、周壁部S11の周囲に環状に形成され、ケーシング11の開口端部112に接合される。第1の構造面S1は、周壁部S11と平面部S12との間の段部S13が開口部111の縁部に圧接されることで、開口端部112に気密に固定される。
The peripheral wall portion S11 has a cylindrical shape concentric with the
ブラケット131は、図4に示すように、キャップ132と対向する第1の接合面J1を有する。第1の接合面J1は、平面部S12とは反対側の面に形成される。第1の接合面J1には、回転軸121と同心的な環状凹部J11が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
ブラケット131は、回転軸121が貫通する貫通孔部131hを有する。貫通孔部131hは、環状凹部J11の中心を通るようにブラケット131の中心部に形成されている。貫通孔部131hの内周面には、第2のベアリング142のインナレース部が装着されている。
The
一方、キャップ132は、例えばポリアミド系合成樹脂材料の射出成形体で構成される。キャップ132は、第2の構造面S2を有する。第2の構造面S2は、図3に示すように、ポンプユニット50の開口部511にインロー状態で嵌合する嵌合部S21と、ポンプユニット50の開口端部512に対向する平面部S22とを含む。
On the other hand, the
嵌合部S21は、平面部S22からポンプユニット50の液室に向かって突出するように、キャップ132の中央を部分的に厚肉化することで形成される。嵌合部S21は、回転軸121と同心的な円盤状の***部で構成され、その外径は、ポンプユニット50の開口部511の内径と略同一の大きさに形成される。平面部S22は、嵌合部S21の周囲に形成されたフランジ部320の表面に形成される。平面部S22は、嵌合部S21の周囲に環状に形成され、オイルシール部材53(第2のシール部材)を介して、ケーシング51の開口端部512に接合される(図2)。
The fitting part S21 is formed by partially thickening the center of the
オイルシール部材53は、ポンプユニット50と第2の構造面S2(フランジ部320)との間に配置され、ポンプユニット50と電動モータ10との結合部からの作動油の漏出を防止する。オイルシール部材53は、ポンプユニット50のケーシング51の開口端部512に装着される。オイルシール部材53は、典型的には、ポンプユニット50に装備されるが、電動モータ10に装備されてもよい。
The
キャップ132は、ブラケット131と対向する第2の接合面J2を有する。第2の接合面J2は、図2に示すように、平面部S22とは反対側の面に形成される。第2の接合面J2には、回転軸121と同心的な環状凸部J21が形成されている。環状凸部J21の外径は、嵌合部S21の外径よりも小さく形成されている。環状凸部J21は、ブラケット131の第1の接合面J1に形成された環状凹部J11に係合可能に構成され、本実施形態ではX軸方向への圧入作用により、環状凹部J11に結合される。
The
キャップ132は、回転軸121が貫通する貫通孔部132hを有する。貫通孔部132hは、環状凸部J21の中心を通るようにキャップ132の中心部に形成されており、貫通孔部132hの内周面には、オイルシール部材15(第1のシール部材)が装着されている。
The
オイルシール部材15は、図3に示すように、貫通孔部132hの内周面に固定される外周部151と、回転軸121の外周面に摺接する内周部152と、外周部151と内周部152との間を連結する連結部153とを有し、これらは合成ゴム等の弾性材料で構成される。オイルシール部材15はさらに、内周部152に装着されたリング部材154を有する。リング部材154は、環状またはCリング状の金属製バネ材料で構成され、内周部152を回転軸121の周面に押し付ける方向に付勢する。
As shown in FIG. 3, the
キャップ132の貫通孔部132hは、ブラケット131の貫通孔部131hと同軸上に形成され、隔壁13の貫通孔13hを構成する。貫通孔部132hは、嵌合部S21の中心部からポンプユニット50に向かって突出する所定長の周壁部S210の内周面で構成される。周壁部S210の大きさは特に限定されず、例えば、周壁部S210は、環状凸部J21の内径よりもやや小さい外径を有する。
The through-
隔壁13は、ブラケット131とキャップ132との間に配置されたシールリング16をさらに有する。シールリング16は、図3に示すように、第2の接合面J2上に、貫通孔部132hと同心的に形成された環状の溝部J22に装着される。シールリング16は、X軸方向に圧縮された状態で、第1の接合面J1に密着される。
The
環状の溝部J22は、環状凸部J21の外周側に、環状凸部J21に隣接して形成される。本実施形態において、溝部J22の外径は、嵌合部S21の外径よりも小さく形成される。これにより、嵌合部S21を構成するキャップ132の厚肉領域に溝部J22を形成することができるため、フランジ部320の薄肉化を図ることができる。
The annular groove J22 is formed adjacent to the annular protrusion J21 on the outer peripheral side of the annular protrusion J21. In this embodiment, the outer diameter of the groove part J22 is formed smaller than the outer diameter of the fitting part S21. Thereby, since the groove part J22 can be formed in the thick area | region of the
キャップ132のフランジ部320は、ポンプユニット50の開口端部512に固定可能に構成される。フランジ部320は、円盤形状を有し、その周囲には図4に示すようにX軸まわりに4つの突出片321が等角度間隔で形成されている。各突出片321の表面は、平面部S22と面一に形成され、各突出片321には、電動モータ10をポンプユニット50へ締結する締結具B(図2)が挿通される挿通孔322が形成されている。
The
ブラケット131も同様に、図4に示すように複数の固定部311を有する。各固定部311は、キャップ132の突出片321にX軸方向に対向するようにブラケット131の周面に等角度間隔で形成される。固定部311の表面は、第1の接合面J1と面一に形成される。各固定部311には締結具Bが挿通される挿通孔が形成され、当該挿通孔にはカラー312が挿着されている。
Similarly, the
カラー312は、その一端が第1の接合面J1からキャップ132の突出片321に向かって所定の長さだけ突出するように、各固定部311に取り付けられる。本実施形態では、カラー312は、固定部311と突出片321との厚みの総和と略同等の長さを有し、固定部311から突出するカラー312の端部は、キャップ132の挿通孔322に嵌合可能に形成される(図3)。これにより、キャップ132は、固定部311において、回転軸121の回転方向に位置決めされる。
The
本実施形態の電動モータ10は、ケーシング11の外部に設置された図示しないコントローラあるいは電源ユニットから回転子12へ電力を供給する配線部材17をさらに備える。ブラケット131は、配線部材17が装着される装着部313を有する。
The
装着部313は、図4に示すように、ブラケット131の周面であって、隣接する2つの固定部311の間に形成される。装着部313は、配線部材17のリード線171が挿通される通孔314を有する。
As shown in FIG. 4, the mounting
通孔314は、環状凹部J11と連通し、リード線171は、環状凹部J11の底部に形成された複数の孔J12の一部を介してブラシ124と電気的に接続される。本実施形態では図3に示すように、リード線171は、環状凹部J11の底部の近傍において、ブラシ124から引き出されたケーブルに接続されたリードプレート172に対して、ヒュージング(熱かしめ)により結線される。
The through
また、通孔314の内部には、円筒状のグロメット173を介してリード線171が挿通されている。これにより、通孔314のシール性が確保され、ケーシング11内部への雨滴や水蒸気の侵入が防止される。
In addition, a
さらに、通孔314の開口部には、コネクタハウジング174が取り付けられている。コネクタハウジング174は、配線部材17を通孔314の開口部に支持する。本実施形態では、配線部材17は、リード線171を収容するコルゲートチューブ175を有し、コネクタハウジング174は、コルゲートチューブ175の先端部を保持する。
Further, a
[電動モータの動作]
以上のように構成される電動モータ10において、回転子12を収容するケーシング11は、隔壁13を介して、外部ユニットであるポンプユニット50に取り付けられる。回転子12の回転軸121は、隔壁13の貫通孔13hを貫通し、ポンプユニット50のポンプ機構部に連結される。
[Operation of electric motor]
In the
回転子12は、配線部材17を介して供給される電力を受けて、ケーシング11の内部においてX軸まわりに所定の回転数で回転する。回転子12の回転駆動力は、回転軸121を介してポンプ機構部に伝達される。ポンプユニット50は、バルブユニット70を介して作動油を液圧シリンダ80へ供給し、ロッド部81を伸長させる。ロッド部81の駆動方向は、電動モータ10における回転子12(回転軸121)の回転方向、あるいはバルブユニット70における流路の切替によって制御される。回転子12の回転方向は、配線部材17を介して供給される直流電流の極性で制御され、あるいはバルブユニット70における流路の切替は、上記コントローラによって制御される。
The
電動モータ10において、隔壁13は、ケーシング11内部のモータ室とポンプユニット50の液室52とを区画する。オイルシール部材15は、回転軸121の周囲に摺動可能に接触することで、液室52からケーシング11内部への作動油の侵入を防止する。
In the
ここで、ポンプユニット50の液室52に対向する隔壁13の第2の構造面S2は、液室52内に収容されている作動油に接する接油部を構成する。本実施形態において第2の構造面S2は、単一の部材(キャップ132)で構成されているため、当該接油部が多部材で構成される場合と比較して、長期にわたり良好なオイルシール機能を確保することができることになる。
Here, the second structural surface S <b> 2 of the
図5は、比較例に係る電動モータの隔壁部位を示す要部側断面図である。なお図において図2および図3と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a cross-sectional side view of a main part showing a partition wall portion of an electric motor according to a comparative example. In the figure, portions corresponding to those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図5に示す比較例に係る電動モータ20は、ポンプユニット50の液室52とケーシング11の内部とを区画する隔壁23は、ケーシング11の開口部111に取り付けられたブラケット231と、ブラケット231に結合されたキャップ232との組合せ体で構成される。ブラケット231は、ポンプユニット50の液室52に連通する開口部511に嵌合する円筒状の嵌合部231rを有し、キャップ232は、嵌合部231rの内周面にシールリング233を介して装着される。シールリング233は、キャップ232の外周面に形成された環状の溝部232vに装着される。
In the
上記構成の電動モータ20においては、ポンプユニット50の液室52の臨む隔壁23の接油部が、ブラケット231およびキャップ232の2部材で構成される。このように接油部がブラケット231およびキャップ232の分割構造になっているため、これらの間に装着されるシールリング233にシール不良が生じると、液室52内の作動油がモータ室へ侵入し、それを原因としてモータの安定した動作が確保できなくなる。
In the
特に、キャップ232が合成樹脂材料の射出成形体で構成される場合、溝部232vの形成に際して、キャップ232は、その軸方向に垂直な方向に分割された2つ以上の金型を用いる必要がある。この場合、成形された溝部232vの底部には、その幅方向に延びるパーティングライン(金型分割線)が形成される。パーティングラインが形成された溝部232vにシールリング233が装着されると、シールリング233の部分的な劣化あるいは損傷を招き、長期にわたり安定したシール性を確保することができないおそれがある。
In particular, when the
これに対して本実施形態の電動モータ10においては、図2および図3に示すように、ポンプユニット50の液室52に臨む隔壁13の接油部(第2の構造面S2)がキャップ132の単一部材で構成されているため、接油部に部材間の境界部は存在せず、したがって上述のような問題が生じることはない。
On the other hand, in the
一方、本実施形態において、回転軸121に液密に摺接するオイルシール部材15は、キャップ132の貫通孔部132hに装着される。ここで、キャップ132は、貫通孔部132hの軸方向に分割された2つの金型で成形されるため、貫通孔部132hの内壁に当該軸方向に延びるパーティングラインは発生することはない。これにより、オイルシール部材15と貫通孔部132hの内周面との間に安定したオイルシール機能が確保される。
On the other hand, in the present embodiment, the
また本実施形態によれば、隔壁13がブラケット131およびキャップ132の2部材で構成されるため、配線部材17のケーシング11内部への結線が容易となり、電動モータ10の組立て作業性を向上させることができる。例えば、ブラケット131の装着部313に挿通されたリード線171をリードプレート172へヒュージングする作業を、ブラケット131からキャップ132を取り外した状態で行うことができるため、電動モータ10と外部ユニット(コントローラあるいは電源ユニット)の結線作業が容易となる。
Further, according to the present embodiment, since the
さらに本実施形態によれば、ブラケット131とキャップ132との間にシールリング16が装着されているため、ケーシング11内部の気密性あるいは液密性を確保し、これによりブラケット131とキャップ132との界面を介して侵入する水蒸気や雨滴からモータを保護することができる。
Furthermore, according to this embodiment, since the
しかも、シールリング16が装着される環状の溝部J22は、キャップ132の第2の接合面J2に形成されるため、パーティングラインを形成することなく溝部J22を成形することができる。これによりシールリング16の長期にわたる良好なシール性を確保することができる。
Moreover, since the annular groove J22 to which the
さらに、ブラケット131およびキャップ132は、複数の固定部311および突出片321において周方向に相互に位置決めされた状態で組み合わされるため、両部材の組立て作業性および組立て精度の向上を図ることができる。
Furthermore, since the
ポンプユニット50への電動モータ10の取り付けに際しては、固定部311および突出片321に、ケーシング11の開口端部112に形成された固定孔113を貫通する締結具Bを挿通することで、ケーシング11、ブラケット131およびキャップ132がポンプユニット50のケーシング51に同時に取り付けられる。これにより、ケーシング11、ブラケット131およびキャップ132を相互に位置決めした状態で、共通の複数の締結具Bによってポンプユニット50へ同時に固定することができる。
When the
そして本実施形態においては、ブラケット131の環状凹部J11およびポンプユニット50の開口端部512に対し、キャップ132の環状凸部J21および嵌合部S21がそれぞれインロー状態で嵌合される。これにより、ブラケット131、キャップ132および開口端部512が各々の軸心を相互に一致させた状態で組み合わされるため、組立て作業性および組立て精度の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the annular convex portion J21 and the fitting portion S21 of the
<第2の実施形態>
図6は、本発明の第2の実施形態に係る電動モータにおける隔壁部位の要部拡大断面図である。以下、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
<Second Embodiment>
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a partition wall portion in an electric motor according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, configurations different from those of the first embodiment will be mainly described, and configurations similar to those of the above-described embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.
本実施形態の電動モータにおける隔壁33は、各々合成樹脂材料で構成されたブラケット331およびキャップ332の組合せ体で構成されている点で第1の実施形態と共通するが、これらの間に配置されるシールリング16の装着形態が第1の実施形態と異なる。
The
図6に示すように、キャップ332は、回転軸121と同心的に形成された環状凸部J21を有し、環状凸部J21は、ブラケット331の環状凹部J11に嵌合している。本実施形態においては、環状凹部J11の外周面に、その開口部から所定の深さにわたって拡径部J13が設けられ、環状凸部J21の外周面には、その拡径部J13に嵌合する拡径部J23が設けられる。そして、シールリング16は、環状凸部J21の周囲(外周面)に装着され、図6に示すように、環状凹部J11の拡径部J13と環状凸部J21の拡径部J23との間の環状空間に配置された円筒シール構造を有する。
As shown in FIG. 6, the
本実施形態においても、上述の第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態において、シールリング16は、回転軸121の径方向に圧縮された状態で、ブラケット331とキャップ332との間に装着される。このような装着形態においても、環状凸部J21および環状凹部J11の全周にわたってシールリング16を密着させることができる。また、キャップ332の成形に際しては、第1の実施形態と同様に、回転軸121の軸方向に2分割された金型が用いられるため、環状凸部J21の周面にパーティングラインが形成されることはなく、これによりシールリング16の長期にわたる安定したシール性を確保することができる。
Also in this embodiment, the same effect as the above-mentioned first embodiment can be obtained. In particular, in the present embodiment, the
<第3の実施形態>
図7は、本発明の第3の実施形態に係る電動モータにおける隔壁部位の要部拡大断面図である。以下、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
<Third Embodiment>
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a partition wall portion in an electric motor according to a third embodiment of the present invention. Hereinafter, configurations different from those of the first embodiment will be mainly described, and configurations similar to those of the above-described embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted or simplified.
本実施形態の電動モータにおける隔壁43は、各々合成樹脂材料で構成されたブラケット431およびキャップ432の組合せ体で構成されている点で第1の実施形態と共通するが、これらの間のシール構造が第1の実施形態と異なる。
The
図7に示すように、キャップ432は、回転軸121と同心的に形成された環状凸部J21を有し、環状凸部J21は、ブラケット431の環状凹部J11に嵌合している。本実施形態においては、環状凸部J21よりも外周側の第2の接合面J2の領域と、環状凹部J11よりも外周側の第1の接合面J1の領域とを相互に溶着接合することで形成された環状のシール部160を有する。
As shown in FIG. 7, the
シール部160は、例えば、超音波溶着法により形成される。超音波溶着法は、固相接合法の一種であり、接合部を局所的に振動させて相互に密着させる。したがってシール部160においては所定のシール性が得られ、また、シール部160が回転軸121と同心的に環状に形成されることで、ケーシング11内部の気密性が確保される。
The
本実施形態においても、上述の第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に本実施形態においては、シールリング等の密封部材を別途設ける必要がなくなるため、部品点数の低減を図ることができる。 Also in this embodiment, the same effect as the above-mentioned first embodiment can be obtained. In particular, in the present embodiment, it is not necessary to separately provide a sealing member such as a seal ring, so that the number of parts can be reduced.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば以上の実施形態では、隔壁13は、ブラケット131およびキャップ132の組合せ体で構成されたが、これに代えて、単一部材で構成されてもよい。
For example, in the above embodiment, the
また以上の実施形態では、電動モータ10は、電動液圧アクチュエータ100の駆動源に適用されたが、これに限られず、単独のポンプ装置あるいはバルブ装置等の駆動源に適用されてもよい。
In the above embodiment, the
また以上の実施形態では、ブラケット131の周面に形成された複数の固定部311にキャップ132に対する位置決め機構が設けられたが、これに限られず、キャップ132に対する位置決め機構は、固定部311とは別に構成されてもよい。
In the above embodiment, the positioning mechanism for the
さらに以上の実施形態では、隔壁を構成するブラケット131およびキャップ132がそれぞれ合成樹脂材料で構成されたが、これに代えて、金属材料で構成されてもよい。また、モータ構造としてDCブラシモータを例に挙げて説明したが、DCブラシレスモータ、ACモータ等の他のモータ構造が採用されてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, although the
10…電動モータ
11…ケーシング
12…回転子
13…隔壁
13h…貫通孔
15…オイルシール部材
16…シールリング
17…配線部材
50…ポンプユニット
52…液室
100…電動液圧アクチュエータ
111…開口部
121…回転軸
131,331,431…ブラケット
132,332,432…キャップ
160…シール部
311…固定部
313…装着部
320…フランジ部
S1…第1の構造面
S2…第2の構造面
S21…嵌合部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記機構部に連結可能に構成された回転軸を有する回転子と、
一端に開口部を有し、前記回転子を回転可能に収容するケーシングと、
前記開口部に取り付けられる第1の構造面と、単一部材で形成され前記液室に嵌合可能に構成された嵌合部を有する第2の構造面と、前記回転軸が貫通する貫通孔とを有する隔壁と、
前記回転軸と前記貫通孔との間に配置されたシール部材と
を具備し、
前記隔壁は、
前記第1の構造面と、周面に設けられ前記外部ユニットに締結される締結具が挿通される挿通孔を有する複数の固定部と、前記回転子へ電力を供給する配線部材が装着され、隣接する2つの固定部の間の前記周面上に配置された装着部と、を有するブラケットと、
前記第2の構造面と、前記貫通孔とを有し、前記回転軸の軸方向に前記ブラケットと組み合わされたキャップと、
前記ブラケットと前記キャップとの間に配置されたシールリングと、を有する
電動モータ。 An electric motor configured to be attachable to an external unit having a liquid chamber containing a working fluid and a mechanism portion arranged in the liquid chamber,
A rotor having a rotation shaft configured to be connectable to the mechanism unit;
A casing having an opening at one end and rotatably housing the rotor;
A first structural surface that is attached to the opening, a second structural surface that is formed of a single member and has a fitting portion that can be fitted into the liquid chamber, and a through-hole through which the rotating shaft passes. A partition wall having
A seal member disposed between the rotating shaft and the through hole ,
The partition is
The first structural surface, a plurality of fixing portions having insertion holes through which fasteners provided on the peripheral surface and fastened to the external unit are inserted, and a wiring member for supplying electric power to the rotor are mounted, A mounting portion disposed on the peripheral surface between two adjacent fixing portions, and a bracket having
A cap that has the second structural surface and the through hole, and is combined with the bracket in the axial direction of the rotating shaft;
An electric motor comprising: a seal ring disposed between the bracket and the cap .
前記キャップは、前記回転軸の軸方向において前記ブラケットと対向する接合面と、前記貫通孔と同心的に前記接合面に形成された環状の溝部とをさらに有し、
前記シールリングは、前記環状の溝部に装着される
電動モータ。 The electric motor according to claim 1 ,
The cap further includes a joint surface facing the bracket in the axial direction of the rotating shaft, and an annular groove formed on the joint surface concentrically with the through hole,
The seal ring is an electric motor mounted in the annular groove.
前記キャップは、前記ブラケットに嵌合し前記回転軸と同心的に形成された環状凸部をさらに有し、
前記シールリングは、前記環状凸部の周囲に装着される
電動モータ。 The electric motor according to claim 2 ,
The cap further includes an annular convex portion that is fitted to the bracket and formed concentrically with the rotation shaft,
The seal ring is an electric motor that is mounted around the annular convex portion.
前記キャップは、前記回転軸の周囲に形成され前記ブラケットと溶着される環状のシール部をさらに有する
電動モータ。 The electric motor according to claim 1 ,
The electric motor further includes an annular seal portion formed around the rotating shaft and welded to the bracket.
前記キャップは、前記嵌合部の周囲に形成され前記外部ユニットに固定可能に構成されたフランジ部をさらに有し、
前記複数の固定部は、前記回転軸の軸方向において前記フランジ部と対向し前記回転軸の回転方向において前記キャップを位置決めする
電動モータ。 An electric motor according to any one of claims 1 to 4 ,
The cap further includes a flange portion formed around the fitting portion and configured to be fixable to the external unit;
The plurality of fixed portions are opposed to the flange portion in the axial direction of the rotating shaft and position the cap in the rotating direction of the rotating shaft.
前記複数の固定部は、前記フランジ部を貫通する
電動モータ。 The electric motor according to claim 5 ,
The plurality of fixing portions are electric motors that penetrate the flange portion.
前記配線部材に電気的に接続され、前記ケーシングの内部における前記開口部の近傍に固定されたブラシと、A brush electrically connected to the wiring member and fixed in the vicinity of the opening in the casing;
前記回転軸に固定され、前記回転軸の回転によって前記ブラシと電気的に接続可能に構成された整流子と、をさらに具備するA commutator fixed to the rotating shaft and configured to be electrically connectable to the brush by the rotation of the rotating shaft.
電動モータ。Electric motor.
前記ポンプ機構に連結された回転軸を有する回転子と、
一端に開口部を有し、前記回転子を回転可能に収容するケーシングと、
前記開口部に取り付けられる第1の構造面と、単一部材で形成され前記液室に嵌合する嵌合部を有する第2の構造面と、前記回転軸が貫通する貫通孔とを有する隔壁と、
前記回転軸と前記貫通孔との間に配置された第1のシール部材と、
前記ポンプユニットと前記第2の構造面との間に配置された第2のシール部材と
を具備し、
前記隔壁は、
前記第1の構造面と、周面に設けられ前記外部ユニットに締結される締結具が挿通される挿通孔をそれぞれ有する複数の固定部と、前記回転子へ電力を供給する配線部材が装着され、隣接する2つの固定部の間の前記周面上に配置された装着部と、を有するブラケットと、
前記第2の構造面と、前記貫通孔とを有し、前記回転軸の軸方向に前記ブラケットと組み合わされたキャップと、
前記ブラケットと前記キャップとの間に配置されたシールリングと、を有する
油圧機器。 A pump unit having a liquid chamber containing a working fluid, and a pump mechanism disposed in the liquid chamber;
A rotor having a rotating shaft coupled to the pump mechanism;
A casing having an opening at one end and rotatably housing the rotor;
A partition having a first structural surface attached to the opening, a second structural surface formed of a single member and having a fitting portion that fits into the liquid chamber, and a through hole through which the rotating shaft passes. When,
A first seal member disposed between the rotating shaft and the through hole;
A second seal member disposed between the pump unit and the second structural surface ;
The partition is
A plurality of fixing portions each having a first structure surface, a plurality of insertion holes provided on a peripheral surface through which fasteners fastened to the external unit are inserted, and a wiring member for supplying electric power to the rotor are mounted. A mounting portion disposed on the peripheral surface between two adjacent fixing portions, and a bracket having
A cap that has the second structural surface and the through hole, and is combined with the bracket in the axial direction of the rotating shaft;
A hydraulic device comprising: a seal ring disposed between the bracket and the cap .
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